JPH0945921A - Method for manufacturing thin-film transistor - Google Patents

Method for manufacturing thin-film transistor

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JPH0945921A
JPH0945921A JP19163195A JP19163195A JPH0945921A JP H0945921 A JPH0945921 A JP H0945921A JP 19163195 A JP19163195 A JP 19163195A JP 19163195 A JP19163195 A JP 19163195A JP H0945921 A JPH0945921 A JP H0945921A
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JP
Japan
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thin film
film
island
mask
gate electrode
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Pending
Application number
JP19163195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shogo Ogawa
正吾 小川
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Publication of JPH0945921A publication Critical patent/JPH0945921A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To uniformly achieve an LDD structure or an offset structure with an improved reproducibility without utilizing side etching by performing heat treatment of a resist film used for the patterning of a gate electrode and utilizing a process for enlarging a mask area. SOLUTION: A silicon oxide film 2 is formed on a glass substrate 1, amorphous silicon film is formed and is subjected to patterning in an island shape and then excimer laser is applied to form an island-shaped polycrystal silicon film 3, and a doped polycrystal silicon film 5A is formed at a substrate temperature of 400 deg.C or 600 deg.C. Then, a photoresist film 6A is subjected to patterning and dry etching to form a gate electrode 7A which crosses the island-shaped polycrystalline silicon film 3 and ion is implanted and then lightly doped regions 9-1A and 2A are formed in self-alignment manner with the gate electrode 7A. Therefore, by heating the photoresist part 6A, reducing viscosity for drooping, and increasing an area to be masked, a thin-film transistor in LDD structure can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、大面積アクティブ
・マトリックス液晶ディスプレイ等に応用される薄膜ト
ランジスタ(TFT)の製造方法、特に比較的低温度
(600℃以下)で形成された多結晶シリコン薄膜を用
いたポリシリコン薄膜トランジスタの製造方法に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a thin film transistor (TFT) applied to a large area active matrix liquid crystal display or the like, and particularly to a polycrystalline silicon thin film formed at a relatively low temperature (600 ° C. or lower). The present invention relates to a method of manufacturing a used polysilicon thin film transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】低温プロセス多結晶シリコンTFTは、
アモルファスシリコンTFTの10〜1000倍程度の
移動度を実現できることから、液晶表示装置の高精細
化、高開口率化、駆動回路一体化等において有用な素子
である。しかしながら、多結晶シリコンTFTは、多結
晶シリコン薄膜中の結晶粒界に多くのトラップ準位が局
在しているため、このトラップを介して多くのOFF電
流が流れてしまい、特に画素スイッチング用のTFTに
用いた場合データの保護特性が悪化し大きな問題とな
る。このため、TFTの構造をオフセット構造やLDD
(Lightly Doped Drain)構造にす
ることにより漏れ電流を抑制する方法が用いられる。
2. Description of the Related Art A low temperature process polycrystalline silicon TFT is
Since it can achieve a mobility of about 10 to 1000 times that of an amorphous silicon TFT, it is a useful element in high definition, high aperture ratio, drive circuit integration, etc. of liquid crystal display devices. However, in the polycrystalline silicon TFT, many trap levels are localized at the crystal grain boundaries in the polycrystalline silicon thin film, and therefore a large amount of OFF current flows through this trap, especially for pixel switching. When used in a TFT, the data protection characteristic deteriorates, which is a serious problem. Therefore, the structure of the TFT is offset structure or LDD.
A method of suppressing the leak current by using a (Lightly Doped Drain) structure is used.

【0003】図7(e)はLDD構造多結晶シリコンT
FTの断面図である。1はガラス基板、3は多結晶シリ
コン膜、7はゲート電極、8−1a,8−2aは多結晶
シリコン膜3に形成したソース・ドレイン領域、4はゲ
ート絶縁膜、10は層間絶縁膜、11−1,11−2は
ソース・ドレイン電極、9−1,9−2は多結晶シリコ
ン膜3に形成され、ソース・ドレイン領域8−1,8−
2と同じ導電型の低濃度領域からなるLDD領域であ
る。このようにLDD領域を設けると、例えばnチャネ
ルTFTの場合ゲート電圧を負にバイアスして多結晶シ
リコン薄膜の表面にP型層が形成されても、N型領域で
あるLDD領域の不純物濃度が低いためPN接合のエネ
ルギー障壁の幅が広くなる。このため、PN接合部に加
えられる電界強度が弱められ、OFF電流は増加しな
い。
FIG. 7 (e) shows an LDD structure polycrystalline silicon T.
It is sectional drawing of FT. 1 is a glass substrate, 3 is a polycrystalline silicon film, 7 is a gate electrode, 8-1a and 8-2a are source / drain regions formed on the polycrystalline silicon film 3, 4 is a gate insulating film, 10 is an interlayer insulating film, 11-1 and 11-2 are source / drain electrodes, 9-1 and 9-2 are formed on the polycrystalline silicon film 3, and source / drain regions 8-1 and 8-
The LDD region is a low-concentration region of the same conductivity type as 2. If the LDD region is provided in this way, for example, in the case of an n-channel TFT, even if the gate voltage is negatively biased and the P-type layer is formed on the surface of the polycrystalline silicon thin film, the impurity concentration of the LDD region which is the N-type region is reduced. Since it is low, the width of the energy barrier of the PN junction becomes wide. Therefore, the electric field strength applied to the PN junction is weakened, and the OFF current does not increase.

【0004】このLDD構造多結晶シリコンTFTのL
DD領域及びソース・ドレイン領域をゲート電極と自己
整合して形成できる製造方法が特開平5−152325
号公報に開示されている。すなわち、図7(a)に示す
ように、ガラス基板1の表面にSiO2 膜2を形成し、
島状の多結晶シリコン膜3を形成し、ゲート絶縁膜とし
て酸化シリコン膜4を形成し、厚さ50〜100nmの
クロム膜5を形成する。次に図7(b)に示すようにレ
ジスト膜6を形成し、クロム膜5をウェットエッチング
してゲート電極7を形成する。この場合、オーバーエッ
チングをかけることによりレジスト膜6のパターン端か
ら約1μm内側までサイドエッチングを行なう。次に、
160℃の温度でベーキングして図7(c)に示すよう
にサイドエッチング部をレジストでカバーする。次に、
変形したレジスト膜6aをマスクとして第1の不純物導
入を行ない図7(d)に示すように、高濃度注入領域8
−1,8−2を形成する。次にレジスト膜6aを除去
し、ゲート電極7をマスクとして第2の不純物導入を行
なう。図7(e)に示す、LDD領域9−1,9−2を
形成するためである。次に層間絶縁膜としてSiO2
10を堆積し、コンタクト孔Cをあけ、ソース・ドレイ
ン電極11−1,11−2を形成する。
L of this LDD structure polycrystalline silicon TFT
A manufacturing method capable of forming a DD region and a source / drain region in self-alignment with a gate electrode is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-152325.
No. 6,086,045. That is, as shown in FIG. 7A, the SiO 2 film 2 is formed on the surface of the glass substrate 1,
An island-shaped polycrystalline silicon film 3 is formed, a silicon oxide film 4 is formed as a gate insulating film, and a chromium film 5 having a thickness of 50 to 100 nm is formed. Next, as shown in FIG. 7B, a resist film 6 is formed and the chromium film 5 is wet-etched to form a gate electrode 7. In this case, by performing over-etching, side etching is performed to the inside of about 1 μm from the pattern edge of the resist film 6. next,
After baking at a temperature of 160 ° C., the side-etched portion is covered with a resist as shown in FIG. next,
The first impurity introduction is performed by using the deformed resist film 6a as a mask, and as shown in FIG.
-1, 8-2 are formed. Next, the resist film 6a is removed, and the second impurity is introduced using the gate electrode 7 as a mask. This is to form the LDD regions 9-1 and 9-2 shown in FIG. Next, a SiO 2 film 10 is deposited as an interlayer insulating film, a contact hole C is opened, and source / drain electrodes 11-1 and 11-2 are formed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のTFT
の製造方法は、ウェットエッチングによるサイドエッチ
を利用している(特開平5−152325号公報にはオ
フセット構造についての記載はないが、同様の手法でオ
フセット構造を実現できることは見易い道理である)。
しかし、多結晶シリコンTFTは液晶表示装置の高精細
化、高開口率化を企るために使用されるものであり、ウ
ェットエッチングはドライエッチングより微細加工性の
点で劣っている。勿論ドライエッチングでもサイドエチ
は可能であるが、液晶表示装置のような大面積デバイス
の場合、全面均一にサイドエッチング量を制御すること
は困難である。試みに、CF4 ガスを使用した場合のサ
イドエッチング量を調べてみたところ、図3の折線Iの
ような結果が得られた。LDD領域の寸法を1μm以下
にようとする場合、あまりにばらつきが大きすぎる。
The above-mentioned conventional TFTs
The manufacturing method of (1) uses side etching by wet etching (Japanese Patent Laid-Open No. 5-152325 does not describe an offset structure, but it is easy to see that an offset structure can be realized by a similar method).
However, the polycrystalline silicon TFT is used for the purpose of achieving higher definition and higher aperture ratio of the liquid crystal display device, and wet etching is inferior in fine processability to dry etching. Of course, dry etching can also perform side etching, but in the case of a large-area device such as a liquid crystal display device, it is difficult to control the side etching amount uniformly over the entire surface. As a trial, the amount of side etching when CF 4 gas was used was examined, and the result as shown by the broken line I in FIG. 3 was obtained. When the dimension of the LDD region is set to 1 μm or less, the variation is too large.

【0006】従って本発明の目的はサイドエッチングを
利用せずに均一に再現性よくLDD構造又はオフセット
構造を実現できる薄膜トラジスタの製造方法を提供する
ことにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thin film transistor which can realize an LDD structure or an offset structure uniformly and reproducibly without using side etching.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】第1の本発明のLDD構
造の薄膜トランジスタの製造方法は、基板の表面を選択
的に被覆する島状の半導体薄膜を形成し、全面に絶縁体
薄膜を堆積し、導電性薄膜を堆積し、レジスト膜をマス
クとして前記導電性薄膜をパターニングすることにより
前記島状の半導体薄膜と交差するゲート電極を形成する
工程と、前記レジスト膜をマスクとして前記島状の半導
体薄膜に不純物を導入する第1の不純物導入工程と、前
記レジスト膜を加熱により変形させてマスクする面積を
拡大させる工程と、前記変形したレジスト膜をマスクと
して前記島状の半導体薄膜に不純物を導入する第2の不
純物工程とを有するというものである。
A method of manufacturing a thin film transistor having an LDD structure according to a first aspect of the present invention forms an island-shaped semiconductor thin film that selectively covers a surface of a substrate and deposits an insulator thin film on the entire surface. Forming a gate electrode that intersects with the island-shaped semiconductor thin film by depositing a conductive thin film and patterning the conductive thin film with a resist film as a mask; and the island-shaped semiconductor with the resist film as a mask. A first impurity introduction step of introducing impurities into the thin film, a step of deforming the resist film by heating to increase a masking area, and introducing impurities into the island-shaped semiconductor thin film using the deformed resist film as a mask. And a second impurity step of

【0008】第2の本発明のLDD構造の薄膜トランジ
スタの製造方法は、基板の表面を選択的に被覆する島状
の半導体薄膜を形成し、全面に絶縁体薄膜を堆積し、導
電性薄膜を堆積し、レジスト膜をマスクとして前記導電
性薄膜をパターニングすることにより島状の半導体薄膜
と交差するゲート電極を形成する工程と、前記レジスト
膜を加熱により変形させてマスクする面積を拡大させる
工程と、前記変形したレジスト膜をマスクとして前記島
状の半導体薄膜に不純物を導入する第1の不純物導入工
程と、前記レジスト膜を除去したのち前記ゲート電極を
マスクとして前記島状の半導体薄膜に不純物を導入する
第2の不純物導入工程とを有するというものである。
According to a second method of manufacturing a thin film transistor having an LDD structure of the present invention, an island-shaped semiconductor thin film that selectively covers the surface of a substrate is formed, an insulator thin film is deposited on the entire surface, and a conductive thin film is deposited. Then, a step of forming a gate electrode that intersects with the island-shaped semiconductor thin film by patterning the conductive thin film using the resist film as a mask, and a step of expanding the masking area by deforming the resist film by heating, A first impurity introducing step of introducing impurities into the island-shaped semiconductor thin film using the deformed resist film as a mask; and introducing impurities into the island-shaped semiconductor thin film using the gate electrode as a mask after removing the resist film And a second impurity introducing step.

【0009】第3の本発明のオフセット構造の薄膜トラ
ンジスタの製造方法は、基板の表面を選択的に被覆する
島状の半導体薄膜を形成し、全面に絶縁体薄膜を堆積
し、導電性薄膜を堆積し、レジスト膜をマスクとして前
記導電性薄膜をパターニングすることにより前記島状の
半導体薄膜と交差するゲート電極を形成する工程と、前
記レジスト膜を加熱により変形させてマスクする面積を
拡大させる工程と、前記変形したレジスト膜をマスクと
して前記島状の半導体薄膜に不純物を導入する工程とを
有するというものである。
A third method of manufacturing a thin film transistor having an offset structure of the present invention comprises forming an island-shaped semiconductor thin film that selectively covers the surface of a substrate, depositing an insulator thin film on the entire surface, and depositing a conductive thin film. A step of forming a gate electrode that intersects the island-shaped semiconductor thin film by patterning the conductive thin film using the resist film as a mask; and a step of deforming the resist film by heating to increase the masking area. And a step of introducing impurities into the island-shaped semiconductor thin film using the deformed resist film as a mask.

【0010】これらの場合、基板を絶縁性基板、半導体
薄膜を多結晶シリコン薄膜とすることができ、更に不純
物導入はイオン注入法によることができる。
In these cases, the substrate can be an insulating substrate, the semiconductor thin film can be a polycrystalline silicon thin film, and the introduction of impurities can be performed by an ion implantation method.

【0011】LDD領域又はオフセット領域は、レジス
ト膜の拡大寸法、従ってレジスト膜の加熱条件で定ま
る。
The LDD region or the offset region is determined by the enlarged dimension of the resist film, and hence the heating condition of the resist film.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0013】図1(a)〜(d)は本発明の第1の実施
の形態について説明するための工程順断面図、図2は図
1(d)に対応する平面図である。まず、図1(a)に
示すように、ガラス基板1上にガラス基板1からの不純
物拡散のバリアとなる酸化シリコン膜2を400℃の基
板温度でLPCVD法により形成する。続いて活性層と
なる厚さ75nmの非晶質シリコン膜をLPCVD法に
より560℃の基板温度で形成する。次に、非晶質シリ
コン膜をアイランド形状(島状)にパターンニングし、
続いて非晶質シリコン膜にエキシマレーザ(例えばXe
Clレーザ)を424mJ/cm2 の照射強度で3回照
射して多結晶化する。こうして、島状の多結晶シリコン
膜3の形成を終る。次に、LPCVD法によりゲート絶
縁膜となる酸化シリコン膜4を基板温度400℃で形成
し、続いてLPCVD法により基板温度600℃でドー
プト多結晶シリコン膜5Aを形成する。ドープト多結晶
シリコン膜5A上に塗布法により厚さ3μmのフォトレ
ジスト膜を形成し、露光機を用いたフォトリソグラフィ
ー工程により、図1(b)に示すように、ゲート電極形
状のフォトレジスト膜6Aにパターニングし、それをマ
スクとしてドープト多結晶シリコン膜5Aをドライエッ
チングして、島状の多結晶シリコン膜3と交差するゲー
ト電極7Aを形成する。ドライエッチング後、ゲート電
極7A上にフォトレジスト膜6Aが残った状態でイオン
注入法によりP+ イオンを2×1013cm-2,加速電圧
90keVの条件で注入し、図1(c)に示すように、
低濃度注入領域91−1A,9−2Aをゲート電極7A
と自己整合的に形成する。続いてフォトレジスト膜6A
を加熱することによりフォトレジストの粘度を低下して
だれさせマスクする面積を拡大する。この際、加熱温度
を200℃、加熱時間を1Hとすることにより片側当た
り約0.5μmのレジスト幅拡大が得られる。続いて、
マスク面積の拡大したフォトレジスト膜6Aaをマスク
としてイオン注入法によりP+ イオンを2×1015cm
-2,加速電圧70keVの条件で注入することにより高
濃度の不純物注入を行い、図1(d),図2に示すよう
に、高濃度注入領域と低濃度注入領域9−1A,9−2
Aを自己整合的に形成する。次に、アニールを行なう
と、低濃度注入領域、高濃度注入領域はそれぞれLDD
領域9−1A,9−2A、ソース・ドレイン領域8−1
A,8−2Aとなる。次に、フォトレジスト膜6Aaを
除去し、層間絶縁膜となる酸化シリコン膜10をLPC
VD法により基板温度400℃で形成し、続いてソース
・ドレイン領域のコンタクトホールCを開口してAl膜
を形成し、Al膜をパターンニングして配線11−1,
11−2を形成し、LDD構造の薄膜トランジスタ(ゲ
ート長6μm,ゲート幅6μm)を作製する。
1 (a) to 1 (d) are sectional views in order of steps for explaining the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view corresponding to FIG. 1 (d). First, as shown in FIG. 1A, a silicon oxide film 2 serving as a barrier for impurity diffusion from the glass substrate 1 is formed on the glass substrate 1 at a substrate temperature of 400 ° C. by the LPCVD method. Subsequently, an amorphous silicon film having a thickness of 75 nm to be an active layer is formed by the LPCVD method at a substrate temperature of 560 ° C. Next, the amorphous silicon film is patterned into an island shape (island shape),
Then, an excimer laser (for example, Xe) is formed on the amorphous silicon film.
Cl laser) is irradiated three times with an irradiation intensity of 424 mJ / cm 2 to polycrystallize. Thus, the formation of the island-shaped polycrystalline silicon film 3 is completed. Next, a silicon oxide film 4 serving as a gate insulating film is formed by a LPCVD method at a substrate temperature of 400 ° C., and subsequently a doped polycrystalline silicon film 5A is formed by a LPCVD method at a substrate temperature of 600 ° C. A photoresist film having a thickness of 3 μm is formed on the doped polycrystalline silicon film 5A by a coating method, and a photoresist film 6A having a gate electrode shape is formed by a photolithography process using an exposure machine, as shown in FIG. 1B. Then, the doped polycrystalline silicon film 5A is dry-etched using this as a mask to form a gate electrode 7A intersecting the island-shaped polycrystalline silicon film 3. After the dry etching, with the photoresist film 6A remaining on the gate electrode 7A, P + ions were implanted by ion implantation under the conditions of 2 × 10 13 cm -2 and an acceleration voltage of 90 keV, as shown in FIG. 1 (c). like,
The low-concentration implantation regions 91-1A and 9-2A are formed on the gate electrode 7A.
Form in a self-aligning manner with. Then, the photoresist film 6A
By heating, the viscosity of the photoresist is lowered and the masked area is enlarged by dripping. At this time, by increasing the heating temperature to 200 ° C. and the heating time to 1H, it is possible to obtain a resist width expansion of about 0.5 μm per side. continue,
By using the photoresist film 6Aa having the enlarged mask area as a mask, P + ions are 2 × 10 15 cm 2 by the ion implantation method.
-2 , high-concentration impurity implantation is performed by implanting under an accelerating voltage of 70 keV. As shown in FIGS. 1 (d) and 2, high-concentration implantation regions and low-concentration implantation regions 9-1A, 9-2
Form A in a self-aligned manner. Next, when annealing is performed, the low concentration implantation region and the high concentration implantation region are respectively LDDed.
Regions 9-1A and 9-2A, source / drain regions 8-1
A, 8-2A. Next, the photoresist film 6Aa is removed, and the silicon oxide film 10 serving as an interlayer insulating film is formed by LPC.
The substrate 11 is formed by the VD method at a substrate temperature of 400 ° C. Then, the contact hole C in the source / drain region is opened to form an Al film, and the Al film is patterned to form the wiring 11-1,
11-2 is formed, and a thin film transistor having an LDD structure (gate length 6 μm, gate width 6 μm) is manufactured.

【0014】図3に本実施例の形態でのレジスト幅拡大
量の基板内ばらつきの一例を示す。基板全面にわたって
均一性がよいことがわかる。ただし、使用したフォトレ
ジストは東京応化(株)製のOFPR800である。加
熱処理に利用した電気炉の温度分布は基板面内で±5℃
であった。また、再現性も良好であった。
FIG. 3 shows an example of the variation in the resist width expansion amount within the substrate in the embodiment. It can be seen that the uniformity is good over the entire surface of the substrate. However, the photoresist used was OFPR800 manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd. The temperature distribution of the electric furnace used for the heat treatment is ± 5 ° C within the substrate plane.
Met. The reproducibility was also good.

【0015】図4に本実施の形態による多結晶シリコン
TFTのドレイン電流−ゲート電圧特性の一例を示す。
ソースに対するドレイン電圧は12Vである。ゲート電
圧が負の領域でもドレイン電流(漏れ電流)は少なく、
良好なLDD構造のTFTが得られた。
FIG. 4 shows an example of drain current-gate voltage characteristics of the polycrystalline silicon TFT according to this embodiment.
The drain voltage with respect to the source is 12V. Even if the gate voltage is negative, the drain current (leakage current) is small,
A TFT having a good LDD structure was obtained.

【0016】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。ドープト多結晶シリコン膜のパターンニング
工程までは第1の実施の形態と同一である。図5(a)
に示すようにドープト多結晶シリコン膜をゲート電極7
aにパターンニングするのに使用したフォトレジスト膜
を加熱してだれさせマスクする面積を増大する。続い
て、マスク面積の拡大したフォトレジスト膜6Bをマス
クとしてイオン注入法により高濃度の不純物注入を行
い、図5(b)に示すように、高濃度注入領域8−1
B,8−2Bを形成する。フォトレジスト膜6Bを剥離
後、ゲート電極7Aをマスクとしてイオン注入法により
低濃度の不純物注入を行い低濃度注入領域(アニールに
より、図5(c)に示すLDD領域9−1B,9−2B
となる。)を形成する。それ以下の工程は第1の実施の
形態と同様である。最終的に第1の実施の形態によるの
と同様なLDD構造の薄膜トランジスタが作製される。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The process up to the patterning process of the doped polycrystalline silicon film is the same as that of the first embodiment. FIG. 5 (a)
The doped polycrystalline silicon film is formed on the gate electrode 7 as shown in FIG.
The photoresist film used for patterning a is heated to drip to increase the masked area. Then, high-concentration impurity implantation is performed by an ion implantation method using the photoresist film 6B having an enlarged mask area as a mask, and as shown in FIG.
B, 8-2B are formed. After removing the photoresist film 6B, a low concentration impurity is implanted by the ion implantation method using the gate electrode 7A as a mask to perform a low concentration implantation region (by annealing, LDD regions 9-1B and 9-2B shown in FIG. 5C).
Becomes ) Is formed. The subsequent steps are the same as those in the first embodiment. Finally, a thin film transistor having an LDD structure similar to that according to the first embodiment is manufactured.

【0017】次に、本発明の第3の実施の形態について
説明する。第2の実施の形態と同様にして、図6(a)
に示すようにフォトレジスト膜6Cを形成し、図6
(b)に示すように、高濃度注入領域8−1C,8−2
Cを形成する。第2の実施の形態と異なる点は、その後
の低濃度不純物注入を行わない点だけである。それ以下
の工程も第1、第2の実施の形態と同様とすることによ
り、図6(c)に示すように、最終的にオフセット構造
の薄膜トランジスタが作製される。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. Similar to the second embodiment, FIG.
A photoresist film 6C is formed as shown in FIG.
As shown in (b), the high-concentration implantation regions 8-1C, 8-2
Form C. The only difference from the second embodiment is that the subsequent low concentration impurity implantation is not performed. Subsequent steps are the same as those in the first and second embodiments, so that a thin film transistor having an offset structure is finally manufactured as shown in FIG. 6C.

【0018】以上、不純物導入をイオン注入法で行なう
例について説明したが、その他、イオンシャワードーピ
ング法やプラズマドーピング法を用いることも可能であ
る。また、以上の説明から明らかなように、本発明はド
ライエッチング技術を用いて薄膜トランジスタを製造す
る場合に適用できる。
Although the example in which the impurities are introduced by the ion implantation method has been described above, it is also possible to use the ion shower doping method or the plasma doping method. Further, as is clear from the above description, the present invention can be applied to the case of manufacturing a thin film transistor using the dry etching technique.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明したように本発明はゲート電極
のパターニングに使用するレジスト膜を熱処理してマス
ク面積を拡大する工程を利用してLDD構造又はオフセ
ット構造を有する薄膜トランジスタを実現できる。LD
D領域やオフセット領域の寸法は熱処理条件によって定
まるので均一かつ精密に制御できる。又、サイドエッチ
を利用しないので高精細化に有利なドライエッチング技
術と両立できる。従って、TFTを利用した液晶表示装
置などの高精細化,高開口率化に寄与できるという効果
がある。
As described above, according to the present invention, a thin film transistor having an LDD structure or an offset structure can be realized by utilizing the process of increasing the mask area by heat-treating a resist film used for patterning a gate electrode. LD
Since the dimensions of the D region and the offset region are determined by the heat treatment conditions, they can be uniformly and precisely controlled. Further, since side etching is not used, it is compatible with a dry etching technique which is advantageous for high definition. Therefore, there is an effect that it can contribute to high definition and high aperture ratio of a liquid crystal display device using a TFT.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態について説明するた
めの(a)〜(d)に分図して示す工程順断面図であ
る。
1A to 1D are cross-sectional views in order of the processes, which are divided into (a) to (d) for describing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1(d)に対応する平面図であり、図1
(d)は図2のX−X線断面図である。
FIG. 2 is a plan view corresponding to FIG.
(D) is the XX sectional view taken on the line of FIG.

【図3】第1の実施の形態について説明するためのグラ
フである。
FIG. 3 is a graph for explaining the first embodiment.

【図4】第1の実施の形態による多結晶シリコンTFT
のドレイン電流−ゲート電圧特性の一例を示すグラフで
ある。
FIG. 4 is a polycrystalline silicon TFT according to the first embodiment.
5 is a graph showing an example of the drain current-gate voltage characteristics of FIG.

【図5】本発明の第2の実施の形態について説明するた
めの(a)〜(c)に分図して示す工程順断面図であ
る。
5A to 5C are cross-sectional views in order of the processes, which are divided into (a) to (c) for describing a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施の形態について説明するた
めの(a)〜(c)に分図して示す工程順断面図であ
る。
6A to 6C are cross-sectional views in order of the processes, which are divided into (a) to (c) for describing a third embodiment of the present invention.

【図7】従来の技術について説明するための(a)〜
(e)に分図して示す工程順断面図である。
FIG. 7A to FIG. 7C for explaining a conventional technique.
It is a process order sectional view divided and shown in (e).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガラス基板 2 酸化シリコン膜 3 多結晶シリコン膜 4 酸化シリコン膜 5 クロム膜 5A ドープト多結晶シリコン膜 6,6a,6A,6Aa,6B,6C フォトレジス
ト膜 7,7A,7B ゲート電極 8−1,8−1B,8−1C,8−2,8−2B,8−
2C 高濃度注入領域 8−1a,8−1A,8−1Ba,8−1Ca ソー
ス・ドレイン領域 9−1,9−1Aa,9−1B,9−2,9−2Aa,
9−2B LDD領域 9−1A,9−2A 低濃度注入領域 10 酸化シリコン膜 11−1,11−2 配線(ソース・ドレイン電極) C コンタクト孔
1 Glass Substrate 2 Silicon Oxide Film 3 Polycrystalline Silicon Film 4 Silicon Oxide Film 5 Chromium Film 5A Doped Polycrystalline Silicon Film 6, 6a, 6A, 6Aa, 6B, 6C Photoresist Film 7, 7A, 7B Gate Electrode 8-1, 8-1B, 8-1C, 8-2, 8-2B, 8-
2C high-concentration implantation region 8-1a, 8-1A, 8-1Ba, 8-1Ca source / drain region 9-1, 9-1Aa, 9-1B, 9-2, 9-2Aa,
9-2B LDD region 9-1A, 9-2A low concentration implantation region 10 silicon oxide film 11-1, 11-2 wiring (source / drain electrode) C contact hole

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板の表面を選択的に被覆する島状の半
導体薄膜を形成し、全面に絶縁体薄膜を堆積し、導電性
薄膜を堆積し、レジスト膜をマスクとして前記導電性薄
膜をパターニングすることにより前記島状の半導体薄膜
と交差するゲート電極を形成する工程と、前記レジスト
膜をマスクとして前記島状の半導体薄膜に不純物を導入
する第1の不純物導入工程と、前記レジスト膜を加熱に
より変形させてマスクする面積を拡大させる工程と、前
記変形したレジスト膜をマスクとして前記島状の半導体
薄膜に不純物を導入する第2の不純物工程とを有するこ
とを特徴とするLDD構造の薄膜トランジスタの製造方
法。
1. An island-shaped semiconductor thin film that selectively covers the surface of a substrate is formed, an insulator thin film is deposited on the entire surface, a conductive thin film is deposited, and the conductive thin film is patterned using a resist film as a mask. Thereby forming a gate electrode that intersects with the island-shaped semiconductor thin film, a first impurity introduction step of introducing impurities into the island-shaped semiconductor thin film using the resist film as a mask, and heating the resist film. And a second impurity step of introducing an impurity into the island-shaped semiconductor thin film using the deformed resist film as a mask, and Production method.
【請求項2】 基板の表面を選択的に被覆する島状の半
導体薄膜を形成し、全面に絶縁体薄膜を堆積し、導電性
薄膜を堆積し、レジスト膜をマスクとして前記導電性薄
膜をパターニングすることにより島状の半導体薄膜と交
差するゲート電極を形成する工程と、前記レジスト膜を
加熱により変形させてマスクする面積を拡大させる工程
と、前記変形したレジスト膜をマスクとして前記島状の
半導体薄膜に不純物を導入する第1の不純物導入工程
と、前記レジスト膜を除去したのち前記ゲート電極をマ
スクとして前記島状の半導体薄膜に不純物を導入する第
2の不純物導入工程とを有することを特徴とするLDD
構造の薄膜トランジスタの製造方法。
2. An island-shaped semiconductor thin film that selectively covers the surface of a substrate is formed, an insulator thin film is deposited on the entire surface, a conductive thin film is deposited, and the conductive thin film is patterned using a resist film as a mask. Forming a gate electrode that intersects with the island-shaped semiconductor thin film by doing so, deforming the resist film by heating to increase the masking area, and using the deformed resist film as a mask A first impurity introducing step of introducing impurities into the thin film; and a second impurity introducing step of removing impurities from the resist film and then introducing impurities into the island-shaped semiconductor thin film using the gate electrode as a mask. LDD
Method of manufacturing thin film transistor having structure.
【請求項3】 基板の表面を選択的に被覆する島状の半
導体薄膜を形成し、全面に絶縁体薄膜を堆積し、導電性
薄膜を堆積し、レジスト膜をマスクとして前記導電性薄
膜をパターニングすることにより前記島状の半導体薄膜
と交差するゲート電極を形成する工程と、前記レジスト
膜を加熱により変形させてマスクする面積を拡大させる
工程と、前記変形したレジスト膜をマスクとして前記島
状の半導体薄膜に不純物を導入する工程とを有すること
を特徴とするオフセット構造の薄膜トランジスタの製造
方法。
3. An island-shaped semiconductor thin film that selectively covers the surface of a substrate is formed, an insulator thin film is deposited on the entire surface, a conductive thin film is deposited, and the conductive thin film is patterned using a resist film as a mask. Thereby forming a gate electrode intersecting the island-shaped semiconductor thin film, deforming the resist film by heating to increase the masking area, and using the deformed resist film as a mask And a step of introducing impurities into the semiconductor thin film.
【請求項4】 基板が絶縁性基板であり、半導体薄膜が
多結晶シリコン薄膜である請求項1,2又は3記載の薄
膜トランジスタの製造方法。
4. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein the substrate is an insulating substrate and the semiconductor thin film is a polycrystalline silicon thin film.
【請求項5】 不純物導入をイオン注入法により行なう
請求項1,2,3又は4記載の薄膜トランジスタの製造
方法。
5. The method for manufacturing a thin film transistor according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the impurity introduction is performed by an ion implantation method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58204570A (en) * 1982-05-24 1983-11-29 Seiko Epson Corp Manufacture of semiconductor integrated circuit device
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