JPH09331067A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH09331067A
JPH09331067A JP16663996A JP16663996A JPH09331067A JP H09331067 A JPH09331067 A JP H09331067A JP 16663996 A JP16663996 A JP 16663996A JP 16663996 A JP16663996 A JP 16663996A JP H09331067 A JPH09331067 A JP H09331067A
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JP
Japan
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film
thin film
vacuum
forming
manufacturing
Prior art date
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Pending
Application number
JP16663996A
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English (en)
Inventor
Shinichi Shimomaki
伸一 下牧
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Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄膜トランジスタを2回のフォトリソグラフ
ィ処理により製造する際に、製造時間を短縮する。 【解決手段】 1回目のフォトリソグラフィ処理により
パターン形成されたITO膜からなるドレイン電極を含
むドレインライン24、ソース電極25及び画素電極2
6の各上面側にn+シリコン層形成用のリンを打ち込
む。次に、上面全体にアモルファスシリコン膜27、ゲ
ート絶縁膜28及びゲート配線形成用のアルミニウム膜
29を真空中において連続して成膜する。この場合、3
層を真空中において連続して成膜しているので、そうで
ない場合と比較して、真空引き及び大気状態に戻すのに
要する時間を短縮することができる。この後、ガラス基
板21の下面側からエキシマレーザを照射することによ
り、アモルファスシリコン膜27をポリ化し、次いで2
回目のフォトリソグラフィ処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は半導体装置の製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、アクティブマトリックス型の液
晶表示装置における薄膜トランジスタ(半導体装置)の
製造方法には、フォトリソグラフィ処理を2回とするこ
とにより、製造工程の簡略化を図った方法がある。図8
は従来のこのような薄膜トランジスタの製造工程を示
し、図9〜図14はそれぞれ図8に示す製造工程を経て
製造される薄膜トランジスタの各製造状態を示したもの
である。
【0003】この薄膜トランジスタの製造に際しては、
まず図8に示すソース・ドレイン電極等形成工程S1に
おいて、図9(A)、(B)に示すように、ガラス基板
1の上面全体にスパッタによりITO膜2を成膜する。
次に、ITO膜2の上面の各所定の個所に第1フォトレ
ジストマスク3を形成する。次に、図10(A)、
(B)に示すように、ウェットエッチングを行うと、第
1フォトレジストマスク3下にITO膜2からなるドレ
イン電極を含むドレインライン4、ソース電極5及びソ
ース電極5に接続された画素電極6が形成される。この
後、第1フォトレジストマスク3を剥離する。次に、図
8に示すリン打ち込み工程S2において、プラズマCV
D装置を使用したフォスフィン(PH3)ガスによるプ
ラズマ処理により、ドレインライン4、ソース電極5及
び画素電極6の各上面側にリンを打ち込む。
【0004】次に、図8に示す2層連続成膜工程S3に
おいて、図11(A)、(B)に示すように、上面全体
にプラズマCVDによりアモルファスシリコン膜7及び
窒化シリコンからなるゲート絶縁膜8を連続して成膜す
る。この場合、ドレインライン4、ソース電極5及び画
素電極6とアモルファスシリコン膜7との間には、リン
(P)を含んだn+シリコン層からなるオーミックコン
タクト層9が形成される。次に、図8に示すポリ化工程
S4において、ガラス基板1の上面側からエキシマレー
ザを照射することにより、アモルファスシリコン膜7を
ポリ化してポリシリコン膜10とする。
【0005】次に、図8に示すアルミニウム膜成膜工程
S5において、図12(A)、(B)に示すように、上
面全体にスパッタによりアルミニウム膜11を成膜す
る。次に、図8に示す3層パターン化工程S6におい
て、図12(A)、(B)に示すように、アルミニウム
膜11の上面の所定の個所に第2フォトレジストマスク
12を形成する。次に、図13(A)、(B)に示すよ
うに、ドライエッチングまたはウェットエッチングを行
うと、第2フォトレジストマスク12下にアルミニウム
膜11からなるゲート電極を含むゲートライン13が形
成される。次に、図14(A)、(B)に示すように、
第2フォトレジストマスク12を残した状態でドライエ
ッチングを行うと、ゲートライン13下にのみゲート絶
縁膜8、ポリシリコン膜10及びオーミックコンタクト
層9が残存される。この後、第2フォトレジストマスク
12を剥離する。かくして、薄膜トランジスタが製造さ
れる。このように、第1及び第2フォトレジストマスク
3、12を用いて薄膜トランジスタを製造しているの
で、フォトリソグラフィ処理は2回で済む。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のこの
ような薄膜トランジスタの製造方法では、5つの工程を
真空中で行っている。すなわち、ドレインライン等形成
工程S1においてITO膜2を成膜するためのスパッ
タ、リン打ち込み工程S2におけるフォスフィンガスを
用いたプラズマ処理、2層連続成膜工程S3においてア
モルファスシリコン膜7及びゲート絶縁膜8を連続して
成膜するためのプラズマCVD、アルミニウム膜成膜工
程S5においてアルミニウム膜11を成膜するためのス
パッタ及び3層パターン化工程S6においてゲートライ
ン13下にのみゲート絶縁膜8、ポリシリコン膜10及
びオーミックコンタクト層9を残存させるためのドライ
エッチングの5つの工程は、真空中で行っている。しか
も、この5つの工程を行うための各装置はそれぞれ別個
となっている。そして、例えばスパッタ装置の反応室に
ロードロック室とアンロードロック室とを接続させ、ロ
ードロック室で大気状態から真空状態とし、アンロード
ロック室で真空状態から大気状態とすることにより、ス
パッタ装置の反応室が大気にさらされないようにしてい
る。したがって、上記5つの工程においてそれぞれ真空
引き工程と大気状態に戻す工程とが付加され、ひいては
製造時間が長くなり、生産性が悪いという問題があっ
た。この発明の課題は、製造時間を短縮することであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
透明基板上に半導体薄膜を成膜する工程と、前記半導体
薄膜上に絶縁膜を成膜する工程と、前記絶縁膜上に金属
膜を成膜する工程とを真空中において連続して行うよう
にしたものである。この発明によれば、半導体薄膜と絶
縁膜と金属膜の3層を真空中において連続して成膜して
いるので、従来の2層連続成膜の場合と比較して、真空
引き工程及び大気状態に戻す工程が少なくなり、したが
って製造時間を短縮することができる。この場合、半導
体薄膜上に金属膜を成膜しているが、請求項3記載の発
明のように、透明基板の下面側からエキシマレーザを照
射することにより、半導体薄膜をポリ化することができ
る。
【0008】請求項2記載の発明は、透明基板上にパタ
ーン形成された透明導電膜の上面側に不純物を打ち込む
工程と、前記透明導電膜を含む前記透明基板の上面全体
に半導体薄膜を成膜する工程と、前記半導体薄膜上に絶
縁膜を成膜する工程と、前記絶縁膜上に金属膜を成膜す
る工程とを真空中において連続して行うようにしたもの
である。この発明によれば、不純物打ち込みと半導体薄
膜、絶縁膜及び金属膜の3層の成膜を真空中において連
続して行っているので、真空引き工程及び大気状態に戻
す工程がさらに少なくなり、したがって製造時間をさら
に短縮することができる。また、この場合も、半導体薄
膜上に金属膜を成膜しているが、請求項3記載の発明の
ように、透明基板の下面側からエキシマレーザを照射す
ることにより、半導体薄膜をポリ化することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】図1はこの発明の一実施形態を適
用した薄膜トランジスタの製造工程を示し、図2〜図7
はそれぞれ図1に示す製造工程を経て製造される薄膜ト
ランジスタの各製造状態を示したものである。
【0010】この薄膜トランジスタの製造に際しては、
まず図1に示すソース・ドレイン電極等形成工程S11
において、図2(A)、(B)に示すように、ガラス基
板(透明基板)21の上面全体に直接、または図示しな
い下地膜を成膜した上、スパッタによりITO膜(透明
導電膜)22を膜厚2000Å程度に成膜する。次に、
ITO膜22の上面の各所定の個所に第1フォトレジス
トマスク23を形成する。次に、図3(A)、(B)に
示すように、ウェットエッチングを行うと、第1フォト
レジストマスク23下にITO膜22からなるドレイン
電極を含むドレインライン24、ソース電極25及びソ
ース電極25に接続された画素電極26が形成される。
この後、第1フォトレジストマスク23を剥離する。次
に、図1に示すリン打ち込み工程S12において、プラ
ズマCVD装置を使用したフォスフィンガスによるプラ
ズマ処理により、ドレインライン24、ソース電極25
及び画素電極26の各上面側にリン(不純物)を打ち込
む。
【0011】次に、図1に示す3層連続成膜工程S13
において、図4(A)、(B)に示すように、上面全体
にプラズマCVDによりアモルファスシリコン膜(半導
体薄膜)27を膜厚500Å程度に成膜し、続いて同じ
くプラズマCVDにより窒化シリコンからなるゲート絶
縁膜28を膜厚4000Å程度に成膜し、続いてスパッ
タによりアルミニウム膜(金属膜)29を膜厚4000
Å程度に成膜する。この場合、ドレインライン24、ソ
ース電極25及び画素電極26とアモルファスシリコン
膜27との間には、リン(P)を含んだn+シリコン層
からなるオーミックコンタクト層30が形成される。次
に、図1に示すポリ化工程S14において、ガラス基板
21の下面側からXe−Clエキシマレーザをエネルギ
密度200〜400mJ/cm2程度で照射することに
より、アモルファスシリコン膜27をポリ化してポリシ
リコン膜31とする。
【0012】次に、図1に示す3層パターン化工程S1
5において、図5(A)、(B)に示すように、アルミ
ニウム膜29の上面の所定の個所に第2フォトレジスト
マスク32を形成する。次に、図6(A)、(B)に示
すように、ドライエッチングまたはウェットエッチング
を行うと、第2フォトレジストマスク32下にアルミニ
ウム膜29からなるゲート電極を含むゲートライン33
が形成される。次に、図7(A)、(B)に示すよう
に、第2フォトレジストマスク32を残した状態でドラ
イエッチングを行うと、ゲートライン33下にのみゲー
ト絶縁膜28、ポリシリコン膜31及びオーミックコン
タクト層30が残存される。この後、第2フォトレジス
トマスク32を剥離する。かくして、薄膜トランジスタ
が製造される。
【0013】このように、この薄膜トランジスタの製造
方法では、図1に示す3層連続成膜工程S13におい
て、図4(A)、(B)に示すように、アモルファスシ
リコン膜27、ゲート絶縁膜28及びアルミニウム膜2
9を真空中において連続して成膜している。この結果、
従来の2層連続成膜の場合と比較して、真空引き工程及
び大気状態に戻す工程が少なくなり、したがって製造時
間を短縮することができ、ひいては生産性を良くするこ
とができる。この場合、アモルファスシリコン膜27上
にアルミニウム膜29を成膜しているが、図1に示すポ
リ化工程S14においてガラス基板21の下面側からエ
キシマレーザを照射することにより、アモルファスシリ
コン膜をポリ化することができる。また、図1に示すリ
ン打ち込み工程S12を真空中で行った後に、この真空
状態を破らずに、続いて3層連続成膜工程S13を行う
と、真空引き工程及び大気状態に戻す工程がさらに少な
くなり、したがって製造時間をさらに短縮することがで
き、ひいては生産性をさらに良くすることができる。な
お、リン打ち込み工程S12はイオンドーピング装置を
用いて行ってもよい。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、半導体薄膜と絶縁膜と金属膜の3層を真空
中において連続して成膜しているので、従来の2層連続
成膜の場合と比較して、真空引き工程及び大気状態に戻
す工程が少なくなり、したがって製造時間を短縮するこ
とができる。この場合、半導体薄膜上に金属膜を成膜し
ているが、請求項3記載の発明のように、透明基板の下
面側からエキシマレーザを照射することにより、半導体
薄膜をポリ化することができる。また、請求項2記載の
発明によれば、不純物打ち込みと半導体薄膜、絶縁膜及
び金属膜の3層の成膜を真空中において連続して行って
いるので、真空引き工程及び大気状態に戻す工程がさら
に少なくなり、したがって製造時間をさらに短縮するこ
とができる。この場合も、半導体薄膜上に金属膜を成膜
しているが、請求項3記載の発明のように、透明基板の
下面側からエキシマレーザを照射することにより、半導
体薄膜をポリ化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態を適用した薄膜トランジ
スタの製造工程を示す図。
【図2】図1の当初の工程における製造状態を示すもの
であって、(A)は平面図、(B)はそのB−B線に沿
う断面図。
【図3】図2に続く工程を示すものであって、(A)は
平面図、(B)はそのB−B線に沿う断面図。
【図4】図3に続く工程を示すものであって、(A)は
平面図、(B)はそのB−B線に沿う断面図。
【図5】図4に続く工程を示すものであって、(A)は
平面図、(B)はそのB−B線に沿う断面図。
【図6】図5に続く工程を示すものであって、(A)は
平面図、(B)はそのB−B線に沿う断面図。
【図7】図6に続く工程を示すものであって、(A)は
平面図、(B)はそのB−B線に沿う断面図。
【図8】従来の薄膜トランジスタの製造工程を示す図。
【図9】図8の当初の工程における製造状態を示すもの
であって、(A)は平面図、(B)はそのB−B線に沿
う断面図。
【図10】図9に続く工程を示すものであって、(A)
は平面図、(B)はそのB−B線に沿う断面図。
【図11】図10に続く工程を示すものであって、
(A)は平面図、(B)はそのB−B線に沿う断面図。
【図12】図11に続く工程を示すものであって、
(A)は平面図、(B)はそのB−B線に沿う断面図。
【図13】図12に続く工程を示すものであって、
(A)は平面図、(B)はそのB−B線に沿う断面図。
【図14】図13に続く工程を示すものであって、
(A)は平面図、(B)はそのB−B線に沿う断面図。
【符号の説明】
21 ガラス基板(透明基板) 22 ITO膜(透明導電膜) 24 ドレイン電極を含むドレインライン 25 ソース電極 26 画素電極 27 アモルファスシリコン膜(半導体薄膜) 28 ゲート絶縁膜 29 アルミニウム膜(金属膜) 30 オーミックコンタクト層 31 ポリシリコン膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/78 616K 627B

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基板上に半導体薄膜を成膜する工程
    と、前記半導体薄膜上に絶縁膜を成膜する工程と、前記
    絶縁膜上に金属膜を成膜する工程とを真空中において連
    続して行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 透明基板上にパターン形成された透明導
    電膜の上面側に不純物を打ち込む工程と、前記透明導電
    膜を含む前記透明基板の上面全体に半導体薄膜を成膜す
    る工程と、前記半導体薄膜上に絶縁膜を成膜する工程
    と、前記絶縁膜上に金属膜を成膜する工程とを真空中に
    おいて連続して行うことを特徴とする半導体装置の製造
    方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の発明において、
    前記金属膜を成膜した後に、前記透明基板の下面側から
    エキシマレーザを照射することにより、前記半導体薄膜
    をポリ化することを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP16663996A 1996-06-07 1996-06-07 半導体装置の製造方法 Pending JPH09331067A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6579749B2 (en) 1998-11-17 2003-06-17 Nec Corporation Fabrication method and fabrication apparatus for thin film transistor
US6987349B2 (en) 2001-09-28 2006-01-17 Seiko Epson Corporation Piezoelectric thin film element, manufacturing method thereof, and liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus employing same

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