JPH10163499A - Manufacture of thin film transistor - Google Patents

Manufacture of thin film transistor

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JPH10163499A
JPH10163499A JP31903396A JP31903396A JPH10163499A JP H10163499 A JPH10163499 A JP H10163499A JP 31903396 A JP31903396 A JP 31903396A JP 31903396 A JP31903396 A JP 31903396A JP H10163499 A JPH10163499 A JP H10163499A
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JP
Japan
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film
gate electrode
gate
etching
self
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JP31903396A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Tanaka
田中  勉
Tetsuo Hori
哲郎 堀
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To form the LDD(light doped drain) region of a thin film transistor with good controllability without increasing the manufacture process, connecting the manufacture of the thin film transistor. SOLUTION: A gate insulating film 4 is formed on the crystallized silicon film 3 formed in a given position on an insulating substrate 1, and then a gate electrode 5 of a predetermined pattern is made on the gate insulating film 4. Next, a first film 7 is made all over after formation of a self oxide film 6 on the surface of the gate electrode 5, and then, the first film is patterned to provide openings 8, 10, and 12 at least in the region where the formation of a heavily doped source-drain region is planned, and the separation places of the gate electrodes 5 in circuit constitution. With the patterned first film as a mask, the gate insulating film 4, the self oxide film 6, and the gate electrodes 5 exposed in the openings 10 and 12 are removed by etching.

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】本発明は薄膜トランジスタの
製造方法に関するものであり、特に、液晶表示装置のデ
ータドライバ及びゲートドライバ等として用いる結晶化
シリコン薄膜トランジスタ(TFT)のLDD(Lig
htly Doped Drain)領域の形成工程に
特徴のある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 for manufacturing a thin film transistor, and more particularly to an LDD (Lig) of a crystallized silicon thin film transistor (TFT) used as a data driver and a gate driver of a liquid crystal display device.
The present invention relates to a method for manufacturing a thin film transistor having a feature in a step of forming an htly doped drain region.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、液晶表示装置は小型・軽量・低消
費電力であるため、OA端末やプロジェクター等に使用
されたり、或いは、携帯可能性を利用して小型液晶テレ
ビ等に使用されており、特に、高品質液晶表示装置用に
は、画素毎にスイッチング用のTFTを設けたアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置が用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, liquid crystal display devices have been used for OA terminals, projectors, etc. because of their small size, light weight, and low power consumption. In particular, for a high quality liquid crystal display device, an active matrix type liquid crystal display device provided with a switching TFT for each pixel is used.

【0003】この様なアクティブマトリクス型液晶表示
装置において、アドレス用TFTや、各画素TFTのゲ
ート線或いはデータ線に印加する電圧を制御する画素周
辺部の駆動ドライバー用のTFTは、近年の液晶表示装
置の高精細化、高品質化に伴って高移動度のものが求め
られており、この様な要請に応えるためにTFTを構成
する半導体層として多結晶シリコン膜を用いた多結晶シ
リコンTFTが採用され始めている。
In such an active matrix type liquid crystal display device, a TFT for an address and a TFT for a driver in a peripheral portion of a pixel for controlling a voltage applied to a gate line or a data line of each pixel TFT are used in recent liquid crystal display devices. High-mobility devices are required in accordance with high definition and high quality devices. To meet such demands, polycrystalline silicon TFTs using a polycrystalline silicon film as a semiconductor layer constituting the TFT have been developed. It is starting to be adopted.

【0004】この様なTFTに用いる多結晶シリコン膜
は、P−CVD法(プラズマ化学気相成長法)によって
成膜したアモルファスシリコン膜を600℃程度の高温
でアニールして多結晶化したものや、LP−CVD法
(減圧化学気相成長法)により直接成膜した多結晶シリ
コン膜や、或いは、アモルファスシリコン膜をレーザや
フラッシュランプ等のエネルギービームの照射によって
瞬間的に溶融結晶化したものが用いられている。
A polycrystalline silicon film used in such a TFT is obtained by annealing an amorphous silicon film formed by a P-CVD method (plasma chemical vapor deposition) at a high temperature of about 600 ° C. to form a polycrystalline silicon film. A polycrystalline silicon film directly formed by LP-CVD (low pressure chemical vapor deposition) or an amorphous silicon film instantaneously melt-crystallized by irradiation with an energy beam such as a laser or a flash lamp. Used.

【0005】しかし、この様な多結晶シリコン膜は、い
ずれも廉価なガラス基板を用いているため、より高温で
の熱処理を行うことができず、単結晶シリコンTFTと
比較してオフ電流が高いという問題がある。
[0005] However, since such a polycrystalline silicon film uses an inexpensive glass substrate, heat treatment at a higher temperature cannot be performed, and the off-state current is higher than that of a single-crystal silicon TFT. There is a problem.

【0006】この様なオフ電流の問題を解決するため
に、LDD構造の採用が検討されており、高不純物濃度
のソース・ドレイン領域とチャネル領域との間に低不純
物濃度のLDD領域を設けることによって、TFTのオ
フ状態の時のチャネル−ドレイン領域(ソース領域)間
の電界を緩和して、リーク電流を低減しようというもの
である。
In order to solve such a problem of off-current, adoption of an LDD structure is being studied. An LDD region having a low impurity concentration is provided between a source / drain region having a high impurity concentration and a channel region. Thereby, the electric field between the channel and the drain region (source region) when the TFT is in the off state is relaxed to reduce the leak current.

【0007】ここで、従来のLDD領域の形成工程を、
図9及び図10を参照して説明するが、図9は、ゲート
電極に多結晶シリコン膜を用いた半導体メモリ等に用い
られる方法であり、また、図10はゲート電極にAl膜
を用いた大画面表示を行う液晶表示装置パネル等に用い
られる方法である。
Here, the conventional process of forming the LDD region is as follows.
9 and 10, FIG. 9 shows a method used for a semiconductor memory or the like using a polycrystalline silicon film for a gate electrode, and FIG. 10 shows a method using an Al film for a gate electrode. This method is used for a liquid crystal display panel or the like that performs a large screen display.

【0008】図9(a)参照 まず、ガラス基板51上に下地酸化膜52を介して多結
晶シリコン膜53を堆積し、所定形状にパターニングし
たのち、ゲート酸化膜54及び多結晶シリコン膜を堆積
させ、次いで、多結晶シリコン膜をパターニングして多
結晶シリコンゲート電極55を形成したのち、低ドーズ
量のPイオン56をイオン注入してn-型領域57を形
成する。
Referring to FIG. 9A, first, a polycrystalline silicon film 53 is deposited on a glass substrate 51 via a base oxide film 52, patterned into a predetermined shape, and then a gate oxide film 54 and a polycrystalline silicon film are deposited. Then, the polycrystalline silicon film is patterned to form a polycrystalline silicon gate electrode 55, and then a low dose P ion 56 is ion-implanted to form an n type region 57.

【0009】図9(b)参照 次いで、高不純物濃度のソース・ドレイン領域を形成す
る際のマスクとなるサイドウォールを形成するために、
全面に酸化膜58を堆積させる。
Next, in order to form a sidewall serving as a mask when forming a high impurity concentration source / drain region, see FIG.
An oxide film 58 is deposited on the entire surface.

【0010】図9(c)参照 次いで、酸化膜58を反応性イオンエッチングを用いて
異方性エッチングすることによって、多結晶シリコンゲ
ート電極55の側壁にサイドウォール59を形成する。
Next, as shown in FIG. 9C, the oxide film 58 is anisotropically etched using reactive ion etching to form a sidewall 59 on the side wall of the polycrystalline silicon gate electrode 55.

【0011】図9(d)参照 次いで、再びPイオン60を高ドーズ量でイオン注入し
てn+ 型ソース・ドレイン領域61を形成することによ
って、Pイオン60が注入されなかったn- 型領域57
がn- 型LDD領域62となる。
Next, as shown in FIG. 9D, P + ions 60 are again implanted at a high dose to form n + -type source / drain regions 61, whereby the n -type regions where P ions 60 have not been implanted are formed. 57
Becomes the n -type LDD region 62.

【0012】この場合には、多結晶シリコンゲート電極
55及びサイドウォール59をイオン注入マスクとして
使用することによって、n- 型LDD領域62を多結晶
シリコンゲート電極55及びサイドウォール59に対し
て自己整合的に形成することができる。
In this case, the n -type LDD region 62 is self-aligned with the polysilicon gate electrode 55 and the sidewall 59 by using the polysilicon gate electrode 55 and the sidewall 59 as an ion implantation mask. Can be formed.

【0013】図10(a)参照 次に、他のLDD領域の形成方法を説明すると、まず、
ガラス基板51上に下地酸化膜52を介して多結晶シリ
コン膜53を堆積し、所定形状にパターニングしたの
ち、ゲート酸化膜54及びAl膜を堆積させ、次いで、
フォトレジストパターン64を用いてAl膜をパターニ
ングしてAlゲート電極63を形成したのち、蓚酸水溶
液中で陽極酸化を行うことによりポーラスな多孔質陽極
酸化膜65を形成する。
Referring to FIG. 10A, a method of forming another LDD region will now be described.
After a polycrystalline silicon film 53 is deposited on a glass substrate 51 via a base oxide film 52 and patterned into a predetermined shape, a gate oxide film 54 and an Al film are deposited,
After the Al film is patterned using the photoresist pattern 64 to form the Al gate electrode 63, the porous anodic oxide film 65 is formed by performing anodic oxidation in an oxalic acid aqueous solution.

【0014】図10(b)参照 次いで、フォトレジストパターン64を除去したのち、
酒石酸水溶液中で陽極酸化を行うことによって、Alゲ
ート電極63の表面に強固で緻密な陽極酸化膜66を形
成する。なお、この緻密な陽極酸化膜66は、300℃
程度の低温熱処理でも発生するヒロック(hilloc
k)を低減する効果があるため、最近の液晶表示装置パ
ネルにおける標準的なプロセスになりつつある。
Referring to FIG. 10B, after the photoresist pattern 64 is removed,
By performing anodic oxidation in a tartaric acid aqueous solution, a strong and dense anodic oxide film 66 is formed on the surface of the Al gate electrode 63. Note that this dense anodic oxide film 66 has a temperature of 300 ° C.
Hillock (hilloc) generated even at a low temperature heat treatment
Due to the effect of reducing k), it is becoming a standard process in recent liquid crystal display panel.

【0015】図10(c)参照 次いで、Alゲート電極63及び多孔質陽極酸化膜65
をマスクとして、ドライ・エッチングによってゲート酸
化膜54をパターニングして、多結晶シリコン膜53の
ソース・ドレイン形成予定領域を露出させる。
Next, as shown in FIG. 10C, an Al gate electrode 63 and a porous anodic oxide film 65 are formed.
Is used as a mask to pattern the gate oxide film 54 by dry etching to expose the source / drain formation regions of the polycrystalline silicon film 53.

【0016】図10(d)参照 次いで、多孔質陽極酸化膜65を除去したのち、10k
eV程度の低加速エネルギーで高ドーズ量のPイオン6
7をイオン注入して、ゲート酸化膜54に自己整合する
+ 型ソース・ドレイン領域61を形成すると共に、7
0keVの高加速エネルギーで低ドーズ量のPイオン6
7をゲート酸化膜54を透過してイオン注入することに
よって、緻密な陽極酸化膜66に自己整合するn- 型L
DD領域62を形成する。
Next, after the porous anodic oxide film 65 is removed, 10 k
High dose P ions with low acceleration energy of about eV 6
7 are ion-implanted to form n + -type source / drain regions 61 which are self-aligned with the gate oxide film 54, and
0 keV high acceleration energy and low dose P ions 6
7 is transmitted through the gate oxide film 54 and ion-implanted so that the n -type L is self-aligned with the dense anodic oxide film 66.
A DD region 62 is formed.

【0017】この場合にも、緻密な陽極酸化膜66及び
ゲート酸化膜54をイオン注入マスクとして使用するこ
とによって、n- 型LDD領域62を緻密な陽極酸化膜
66及びゲート酸化膜54に対して自己整合的に形成す
ることができる。
Also in this case, by using the dense anodic oxide film 66 and the gate oxide film 54 as an ion implantation mask, the n -type LDD region 62 is formed with respect to the dense anodic oxide film 66 and the gate oxide film 54. It can be formed in a self-aligned manner.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の図9に
示したLDD領域の形成方法を、600mm×600m
mの大型液晶基板の応用しようとすると、異方性エッチ
ングの面内均一性に問題が生じ、LDD領域の大きさに
バラツキが生ずるという問題がある。
However, the method of forming the LDD region shown in FIG.
When a large liquid crystal substrate of m is applied, there is a problem in that the in-plane uniformity of the anisotropic etching is problematic, and the size of the LDD region varies.

【0019】また、アクティブマトリクス型液晶表示装
置の周辺回路に用いるTFTのLDD領域のサイズとし
ては、リーク電流低減の観点からは2μm以上のLDD
長が必要であるが、サイドウォールの幅は、ゲート電極
の高さ等に依存するので、2μm以上の長さのLDD領
域を制御性良く形成することは困難である。
The size of the LDD region of the TFT used in the peripheral circuit of the active matrix type liquid crystal display device is preferably 2 μm or more from the viewpoint of reducing the leakage current.
Although a length is required, the width of the sidewall depends on the height of the gate electrode and the like, and it is difficult to form an LDD region having a length of 2 μm or more with good controllability.

【0020】また、ゲート電極としてAlより高抵抗の
多結晶シリコンを用いて大画面表示を行う液晶表示装置
パネルを形成した場合には、多結晶シリコンの高抵抗性
に起因して信号遅延の問題が生ずる。
In the case where a liquid crystal display panel for displaying a large screen is formed by using polycrystalline silicon having a higher resistance than Al as the gate electrode, a problem of signal delay due to the high resistance of the polycrystalline silicon is caused. Occurs.

【0021】一方、上記の図10に示したLDD領域の
形成方法の場合には、陽極酸化の均一性に問題が生じ、
特に、2μm以上の陽極酸化膜を制御性良く形成するこ
とは非常に困難である。
On the other hand, in the case of the method for forming the LDD region shown in FIG. 10, a problem arises in the uniformity of anodic oxidation.
In particular, it is very difficult to form an anodic oxide film of 2 μm or more with good controllability.

【0022】また、陽極酸化法を用いる場合には、全て
のゲート電極に正電圧を印加するために、最初のパター
ニング工程において全てのゲート電極を接続しておく必
要があるので、所定の工程後に、周辺回路を構成するた
めに、ゲート電極を切り離すためのレジスト工程が別に
必要になる。
When the anodic oxidation method is used, it is necessary to connect all the gate electrodes in the first patterning step in order to apply a positive voltage to all the gate electrodes. In order to form a peripheral circuit, a separate resist process for separating the gate electrode is required.

【0023】したがって、本発明は、TFTのLDD領
域を製造工程を増加させることなく、制御性良く形成す
ることを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to form an LDD region of a TFT with good controllability without increasing the number of manufacturing steps.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理的構
成の説明図であり、この図1を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。なお、図1
(a)は、図1(b)に示す要部平面図における一点鎖
線に沿った要部断面図である。 図1(a)及び(b)参照 (1)本発明は、薄膜トランジスタの製造方法におい
て、絶縁性基板1上の所定の位置に結晶化シリコン膜3
を形成する工程、結晶化シリコン膜3上にゲート絶縁膜
4を形成する工程、ゲート絶縁膜4上に所定パターンの
ゲート電極5を形成する工程、ゲート電極5のゲート絶
縁膜4と接触していない表面にゲート電極5を酸化した
自己酸化膜6を形成する工程、全面に第1の膜7を形成
する工程、少なくとも、高不純物濃度のソース・ドレイ
ン領域の形成予定領域及び回路構成上ゲート電極5の分
離箇所に開口部8,10,12を設けるように第1の膜
7をパターニングする工程、パターニングされた第1の
膜7をマスクとしてゲート絶縁膜4及び自己酸化膜6を
エッチング除去する工程、及び、開口部10,12に露
出するゲート電極5をエッチング除去する工程を含むこ
とを特徴とする。
FIG. 1 is an explanatory view of the principle configuration of the present invention. Referring to FIG. 1, means for solving the problems in the present invention will be described. FIG.
FIG. 2A is a sectional view of a main part taken along a dashed line in a plan view of the main part shown in FIG. 1 (a) and 1 (b) (1) In the method of manufacturing a thin film transistor according to the present invention, a crystallized silicon film 3 is formed at a predetermined position on an insulating substrate 1.
Forming a gate insulating film 4 on the crystallized silicon film 3, forming a gate electrode 5 having a predetermined pattern on the gate insulating film 4, contacting the gate electrode 5 with the gate insulating film 4. Forming a self-oxidized film 6 formed by oxidizing the gate electrode 5 on a non-existing surface, forming a first film 7 on the entire surface, at least a region where a high impurity concentration source / drain region is to be formed and a gate electrode 5, a step of patterning the first film 7 so as to provide the openings 8, 10, and 12 at the separation locations, and etching and removing the gate insulating film 4 and the self-oxidizing film 6 using the patterned first film 7 as a mask. And a step of etching and removing the gate electrode 5 exposed in the openings 10 and 12.

【0025】この様に、多結晶シリコン膜3に形成する
TFTのLDD領域をレジストプロセスを利用して形成
しているので、大画面表示の液晶表示装置パネルの場合
にも、サイズの大きなLDD領域、例えば、2μm以上
の幅のLDD領域を制御性良く形成することができる。
As described above, since the LDD region of the TFT formed in the polycrystalline silicon film 3 is formed by using the resist process, even in the case of a liquid crystal display panel having a large screen display, the LDD region having a large size is used. For example, an LDD region having a width of 2 μm or more can be formed with good controllability.

【0026】また、LDD領域を形成するためのゲート
絶縁膜4のパターニングのための工程を利用して、回路
構成上ゲート電極5の分離箇所、即ち、ゲート接続配線
層9の形成部及びゲート電極接続部11にも開口部1
0,12を設けるように第1の膜7をパターニングして
いるので、ゲート電極5の分断工程に別のレジストプロ
セスを必要とせず、スループットが向上する。
Further, by utilizing a process for patterning the gate insulating film 4 for forming the LDD region, a separation point of the gate electrode 5 in the circuit structure, that is, a formation portion of the gate connection wiring layer 9 and a gate electrode Opening 1 also in connection part 11
Since the first film 7 is patterned so as to provide 0 and 12, a separate resist process is not required for the step of dividing the gate electrode 5, and the throughput is improved.

【0027】(2)また、本発明は、上記(1)におい
て、ゲート電極5が、アルミニウムを主成分とする金属
により形成されることを特徴とする。
(2) The present invention is characterized in that, in the above (1), the gate electrode 5 is formed of a metal containing aluminum as a main component.

【0028】この様に、ゲート電極5としてアルミニウ
ムを主成分とする金属、例えば、Al或いはAl−Sc
を用いることによって、信号遅延を低減することができ
ると共に、ゲート電極5のエッチング工程におけるマス
クとなる緻密性の高い自己酸化膜6を形成することがで
き、特に、Scを混入した場合にはヒロックの発生を抑
制することができる。
As described above, the gate electrode 5 is made of a metal mainly composed of aluminum, for example, Al or Al—Sc.
Is used, the signal delay can be reduced, and a highly dense self-oxide film 6 serving as a mask in the step of etching the gate electrode 5 can be formed. Can be suppressed.

【0029】(3)また、本発明は、上記(1)または
(2)において、自己酸化膜6が、陽極酸化膜であるこ
とを特徴とする。
(3) The present invention is characterized in that in the above (1) or (2), the self-oxidizing film 6 is an anodic oxide film.

【0030】この様に、陽極酸化、特に、酒石酸水溶液
中での陽極酸化を用いることによって、緻密性の高い自
己酸化膜6を形成することができ、且つ、後の熱処理工
程におけるヒロックの発生を抑制することができる。
As described above, by using anodic oxidation, particularly anodic oxidation in a tartaric acid aqueous solution, a highly dense self-oxide film 6 can be formed, and generation of hillocks in a subsequent heat treatment step can be prevented. Can be suppressed.

【0031】(4)また、本発明は、上記(1)または
(2)において、自己酸化膜6が、酸化雰囲気中で熱処
理した熱酸化膜であることを特徴とする。
(4) The present invention is characterized in that, in the above (1) or (2), the self-oxidized film 6 is a thermal oxide film heat-treated in an oxidizing atmosphere.

【0032】この様に、酸化雰囲気中、特に、水蒸気雰
囲気中で熱処理をすることによっても、緻密性の高い自
己酸化膜6を形成することができ、また、同時に、結晶
化シリコン膜3中の欠陥準位の低減、結晶化シリコン膜
3/ゲート絶縁膜4の界面特性の改善、及び、ゲート絶
縁膜4の緻密化の効果が得られる。
As described above, by performing heat treatment in an oxidizing atmosphere, particularly in a steam atmosphere, a highly dense self-oxidized film 6 can be formed. The effect of reducing defect levels, improving the interface characteristics between the crystallized silicon film 3 and the gate insulating film 4, and densifying the gate insulating film 4 can be obtained.

【0033】(5)また、本発明は、上記(1)乃至
(4)のいずれかにおいて、開口部10,12に露出す
るゲート電極5を、第1の膜7をマスクとしてエッチン
グ除去することを特徴とする。
(5) Further, according to the present invention, in any one of the above (1) to (4), the gate electrode 5 exposed in the openings 10 and 12 is removed by etching using the first film 7 as a mask. It is characterized by.

【0034】この第1の膜7としては、ゲート電極5に
対して選択エッチング性のある膜、例えば、レジスト膜
或いはCr等の金属膜を用いても良く、レジスト膜を用
いた場合にエッチング制御性が悪くなるが工程数が少な
くなり、一方、Cr膜を用いた場合には、エッチング制
御性は良好になるが、Cr膜をエッチングする工程が必
要になる。
As the first film 7, a film having a selective etching property with respect to the gate electrode 5, for example, a resist film or a metal film such as Cr may be used. However, when the Cr film is used, the etching controllability is improved, but a step of etching the Cr film is required.

【0035】(6)また、本発明は、上記(1)乃至
(4)のいずれかにおいて、第1の膜7は、ゲート電極
5をエッチングすることができ、且つ、自己酸化膜6に
対して選択性のあるエッチング手段でエッチングされる
膜であり、第1の膜7と開口部10,12に露出するゲ
ート電極5とを同時にエッチング除去することを特徴と
する。
(6) Further, according to the present invention, in any one of the above (1) to (4), the first film 7 can etch the gate electrode 5, The first film 7 and the gate electrode 5 exposed in the openings 10 and 12 are simultaneously removed by etching.

【0036】この様に、第1の膜7としてゲート電極5
のエッチング工程でエッチングできる膜を用いることに
よって、ゲート電極5のエッチング工程において第1の
膜7も同時に除去することができ、工程が簡素化され
る。
As described above, the gate electrode 5 is used as the first film 7.
By using a film that can be etched in the etching step, the first film 7 can be removed at the same time in the etching step of the gate electrode 5, and the step is simplified.

【0037】(7)また、本発明は、上記(6)におい
て、第1の膜7が、アルミニウムを主成分とする金属に
より形成されることを特徴とする。
(7) The present invention is characterized in that, in the above (6), the first film 7 is formed of a metal containing aluminum as a main component.

【0038】この様に、第1の膜7としてアルミニウム
を主成分とする金属、例えば、Al或いはAl−Scを
用いることによって、ゲート電極5と略同じエッチング
レートで第1の膜7を制御性良くエッチングすることが
でき、エッチングの過不足が生ずることがない。
As described above, by using a metal mainly composed of aluminum, for example, Al or Al—Sc as the first film 7, the first film 7 can be controlled at substantially the same etching rate as the gate electrode 5. Etching can be performed well, and no excessive or insufficient etching occurs.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】ここで、アクティブマトリクス型
液晶表示装置の周辺回路に用いる薄膜トランジスタの製
造方法に関する本発明の第1の実施の形態の製造工程
を、図2乃至図6を参照して説明する。なお、図2
(a)乃至図6(i)における左側の図は、右側の要部
平面図における一点鎖線に沿った要部断面図を示すもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Here, a manufacturing process of a first embodiment of the present invention relating to a method of manufacturing a thin film transistor used for a peripheral circuit of an active matrix type liquid crystal display device will be described with reference to FIGS. I do. Note that FIG.
6A to 6I show main part cross-sectional views along the dashed line in the main part plan view on the right side.

【0040】図2(a)参照 まず、TFT基板となる透明のガラス基板21上に、L
P−CVD法を用いて、厚さ10〜500nm、例え
ば、200nmの下地酸化膜22となるSiO2膜、及
び、厚さ10〜200nm、例えば、50nmの多結晶
シリコン膜23を堆積させたのち、パターニングするこ
とによって周辺駆動回路部及び画素部の所定の場所に多
結晶シリコン膜23からなる島状領域を形成する。
Referring to FIG. 2A, first, L is placed on a transparent glass substrate 21 serving as a TFT substrate.
After using a P-CVD method, a SiO 2 film serving as a base oxide film 22 having a thickness of 10 to 500 nm, for example, 200 nm, and a polycrystalline silicon film 23 having a thickness of 10 to 200 nm, for example, 50 nm are deposited. By patterning, an island-shaped region made of the polycrystalline silicon film 23 is formed at a predetermined position in the peripheral drive circuit portion and the pixel portion.

【0041】図2(b)参照 次いで、多結晶シリコン膜23の表面を軽くフッ酸処理
して汚染物質を除去したのち、LP−CVD法を用い
て、厚さ50〜200nm、例えば、100nmのゲー
ト酸化膜24となるSiO2 膜を堆積させ、次いで、ス
パッタリング法を用いて、厚さ100〜500nm、例
えば、200nmのAl膜を堆積させたのち、Al膜を
パターニングすることによってゲート電極25及び各ゲ
ート電極25と一体に繋がるゲート接続配線層26を形
成する。
Next, referring to FIG. 2B, the surface of the polycrystalline silicon film 23 is lightly hydrofluoric acid-treated to remove contaminants, and then LP-CVD is used to form a film having a thickness of 50 to 200 nm, for example, 100 nm. After depositing an SiO 2 film to be the gate oxide film 24, and then depositing an Al film having a thickness of 100 to 500 nm, for example, 200 nm using a sputtering method, the gate electrode 25 and the gate electrode 25 are formed by patterning the Al film. A gate connection wiring layer 26 integrally connected to each gate electrode 25 is formed.

【0042】図3(c)参照 次いで、全体を酒石酸水溶液中に浸漬すると共に、ゲー
ト接続配線層26に外部電源28から正電圧を印加する
ことによって陽極酸化を行い、ゲート電極25及びゲー
ト接続配線層26の表面に厚さ50〜200nm、例え
ば、100nmの陽極酸化膜27を形成する。
Next, as shown in FIG. 3C, the whole is immersed in a tartaric acid aqueous solution, and anodic oxidation is performed by applying a positive voltage to the gate connection wiring layer 26 from an external power supply 28 to thereby form the gate electrode 25 and the gate connection wiring. An anodic oxide film 27 having a thickness of 50 to 200 nm, for example, 100 nm is formed on the surface of the layer 26.

【0043】図3(d)参照 次いで、全面にフォトレジスト29を塗布し、通常のフ
ォトリソグラフィー工程によってパターニングして、n
+ 型及びp+ 型のソース・ドレイン領域を形成するため
の開口部30を設けると共に、回路構成上、Al膜の切
断が必要となる箇所にも開口部31,32を形成する。
Next, as shown in FIG. 3D, a photoresist 29 is applied to the entire surface, and is patterned by a usual photolithography process.
An opening 30 for forming + -type and p + -type source / drain regions is provided, and openings 31 and 32 are also formed at locations where the Al film needs to be cut due to the circuit configuration.

【0044】なお、この場合、フォトレジスト29のゲ
ート電極25の側壁における厚さ、即ち、LDD長さ
は、必要とするLDD領域の長さを考慮して、0.5〜
5.0μm、例えば、2.0μmになるように設定す
る。
In this case, the thickness of the photoresist 29 on the side wall of the gate electrode 25, that is, the LDD length is set to 0.5 to 0.5 in consideration of the required length of the LDD region.
It is set to be 5.0 μm, for example, 2.0 μm.

【0045】図4(e)参照 次いで、フォトレジスト29をマスクとして、CHF3
を原料ガスとしたドライ・エッチングによって開口部3
0,31,32に露出しているゲート酸化膜24及び陽
極酸化膜27を除去したのち、リン酸を用いたウェット
・エッチングによって開口部32に露出するゲート電極
25、及び、開口部31に露出するゲート接続配線層2
6をエッチング除去する。
Next, as shown in FIG. 4E, CHF 3 is
Opening 3 by dry etching using
After removing the gate oxide film 24 and the anodic oxide film 27 exposed at 0, 31, and 32, the gate electrode 25 exposed at the opening 32 by wet etching using phosphoric acid and the gate electrode 25 exposed at the opening 31 are formed. Gate connection wiring layer 2
6 is removed by etching.

【0046】図4(f)参照 次いで、フォトレジスト29を除去したのち、新たにフ
ォトレジストを塗布して、パターニングすることによっ
てpチャネル型TFT形成予定領域を覆うようにフォト
レジスト33を形成、次いで、加速エネルギー5〜30
keV、例えば、10keVで、5.0×1014〜1.
0×1016cm-2、例えば、2.0×1015cm-2のド
ーズ量でPイオン34をイオン注入してゲート酸化膜2
4に自己整合するn+ 型ソース・ドレイン領域35を形
成すると共に、加速エネルギー30〜100keV、例
えば、70keVで、1.0×1013〜1.0×1015
cm-2、例えば、1.0×1014cm-2のドーズ量でP
イオン34をイオン注入して陽極酸化膜27に自己整合
するn- 型LDD領域36を形成する。
Referring to FIG. 4F, after removing the photoresist 29, a new photoresist is applied and patterned to form a photoresist 33 so as to cover a region where a p-channel TFT is to be formed. , Acceleration energy 5-30
At keV, for example, 10 keV, 5.0 × 10 14 -1.
P ions 34 are ion-implanted at a dose of 0 × 10 16 cm −2 , for example, 2.0 × 10 15 cm −2 to form the gate oxide film 2.
In addition to forming the n + -type source / drain region 35 which is self-aligned with No. 4, at an acceleration energy of 30 to 100 keV, for example, 70 keV, 1.0 × 10 13 to 1.0 × 10 15
cm −2 , for example, at a dose of 1.0 × 10 14 cm −2.
Ions 34 are implanted to form an n -type LDD region 36 that is self-aligned with the anodic oxide film 27.

【0047】図5(g)参照 次いで、フォトレジスト33を除去したのち、新たにフ
ォトレジストを塗布して、パターニングすることによっ
てnチャネル型TFT形成領域を覆うようにフォトレジ
スト37を形成、次いで、加速エネルギー5〜30ke
V、例えば、10keVで、5.0×1014〜1.0×
1016cm-2、例えば、2.0×1015cm-2のドーズ
量でBイオン38をイオン注入してゲート酸化膜24に
自己整合するp+ 型ソース・ドレイン領域39を形成す
ると共に、加速エネルギー30〜100keV、例え
ば、50keVで、1.0×1013〜1.0×1015
-2、例えば、1.0×1014cm-2のドーズ量でBイ
オン38をイオン注入して陽極酸化膜27に自己整合す
るp- 型LDD領域40を形成する。
Next, after the photoresist 33 is removed, a new photoresist is applied and patterned to form a photoresist 37 so as to cover the n-channel type TFT formation region, Acceleration energy 5-30ke
V, for example, at 10 keV, 5.0 × 10 14 to 1.0 ×
B ions 38 are implanted at a dose of 10 16 cm -2 , for example, 2.0 × 10 15 cm -2 to form p + -type source / drain regions 39 which are self-aligned with the gate oxide film 24. At an acceleration energy of 30 to 100 keV, for example, 50 keV, 1.0 × 10 13 to 1.0 × 10 15 c
B ions 38 are implanted at a dose of m −2 , for example, 1.0 × 10 14 cm −2 to form a p type LDD region 40 that is self-aligned with the anodic oxide film 27.

【0048】図5(h)参照 次いで、フォトレジスト37を除去したのち、P−CV
D法を用いて、厚さ10〜100nm、例えば、50n
mのエッチングストッパーとなるSiO2 膜41、及
び、厚さ200〜500nm、例えば、350nmの第
1層間絶縁膜となるSiN膜42を堆積させ、次いで、
パターニングすることによってn+ 型ソース・ドレイン
領域35、p+ 型ソース・ドレイン領域39、及び、ゲ
ート電極25に対するコンタクトホール43,44を形
成する。
Referring to FIG. 5H, after removing the photoresist 37, the P-CV
Using Method D, a thickness of 10 to 100 nm, for example, 50 n
An SiO 2 film 41 serving as an etching stopper of m and a SiN film 42 serving as a first interlayer insulating film having a thickness of 200 to 500 nm, for example, 350 nm are deposited.
By patterning, n + -type source / drain regions 35, p + -type source / drain regions 39, and contact holes 43 and 44 for the gate electrode 25 are formed.

【0049】図6(i)参照 次いで、駆動回路及びデータバスラインを形成するため
に、スパッタリング法を用いて、厚さ20〜200n
m、例えば、100nmのTi膜45、及び、厚さ10
0〜500nm、例えば、300nmのAl配線層46
を堆積させ、次いで、パターニングすることによって駆
動回路及びデータバスラインを形成するための所定パタ
ーンの配線層を形成する。
Next, in order to form a drive circuit and a data bus line, a thickness of 20 to 200 n is formed by using a sputtering method.
m, for example, a Ti film 45 of 100 nm and a thickness of 10
0 to 500 nm, for example, 300 nm Al wiring layer 46
Is deposited and then patterned to form a wiring layer having a predetermined pattern for forming a drive circuit and a data bus line.

【0050】以上、説明したように、本発明の第1の実
施の形態においては、LDD領域を形成するための開口
部30をフォトリソグラフィー工程によって形成してい
るので、マスク合わせを精度良く行うことによって、L
DD領域の長さを制御性良く設定することができる。
As described above, in the first embodiment of the present invention, since the openings 30 for forming the LDD regions are formed by the photolithography process, it is necessary to perform the mask alignment with high accuracy. By L
The length of the DD area can be set with good controllability.

【0051】また、LDD領域を形成するための開口部
30の形成工程を用いて、回路構成上、Al膜を分断す
る箇所にも開口部31,32を形成しているので、陽極
酸化後に不要になったゲート電極25の接続部及びゲー
ト接続配線層26をフォトリソグラフィー工程を増加さ
せることなく除去することができ、スループットが向上
する。
In addition, since the openings 31 and 32 are formed at the locations where the Al film is divided from the viewpoint of the circuit configuration by using the step of forming the openings 30 for forming the LDD regions, they are not necessary after anodic oxidation. The connection portion of the gate electrode 25 and the gate connection wiring layer 26 can be removed without increasing the number of photolithography steps, and the throughput is improved.

【0052】なお、この第1の実施の形態においては、
開口部30,31,32を形成するためにフォトレジス
ト29を用いているが、炭素を含むフォトレジストはド
ライ・エッチング工程において堆積物が生じてエッチン
グ制御性を悪くする原因となるので、Cr等の金属膜を
用いても良いが、この場合には、Cr等の金属膜をエッ
チングするために別のエッチング工程が必要となる。
In the first embodiment,
Although the photoresist 29 is used to form the openings 30, 31, and 32, the photoresist containing carbon causes deposits to be formed in the dry etching process and causes poor etching controllability. May be used, but in this case, another etching step is required to etch the metal film such as Cr.

【0053】また、開口部32に露出するゲート電極2
5及び、開口部31に露出するゲート接続配線層26の
エッチングはイオン注入後に行っても良いものであり、
この場合には、イオン注入時、或いは、フォトレジスト
の剥離時の電荷の蓄積、即ち、チャージアップによる素
子破壊を防止することができる。
The gate electrode 2 exposed at the opening 32
5 and etching of the gate connection wiring layer 26 exposed in the opening 31 may be performed after ion implantation.
In this case, it is possible to prevent charge accumulation, that is, device destruction due to charge-up during ion implantation or photoresist stripping.

【0054】次に、図7及び図8を参照して、本発明の
第2の実施の形態を説明するが、この第2の実施の形態
は、フォトレジスト29の代わりにAl膜を用いる点、
及び、それに伴うエッチング工程が異なるだけで他の工
程は略同様であるので、製造工程の要部のみを図示す
る。なお、図7(a)乃至図8(d)における左側の図
は、右側の要部平面図における一点鎖線に沿った要部断
面図を示すものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. This second embodiment uses an Al film instead of the photoresist 29. ,
Since the other steps are substantially the same except for the etching step involved, only the main parts of the manufacturing steps are shown. 7 (a) to 8 (d) are cross-sectional views of a main part taken along a dashed line in a plan view of a main part on the right side.

【0055】図7(a)参照 まず、TFT基板となる透明のガラス基板21上に、P
−CVD法を用いて、厚さ10〜500nm、例えば、
200nmの下地酸化膜22となるSiO2 膜、及び、
厚さ10〜200nm、例えば、50nmのアモルファ
スシリコン膜を堆積させたのち、全面にレーザアニール
を施し、アモルファスシリコン膜を多結晶化し、次い
で、パターニングすることによって周辺駆動回路部及び
画素部の所定の場所に多結晶シリコン膜23からなる島
状領域を形成する。
Referring to FIG. 7 (a), first, a transparent glass substrate 21 serving as a TFT substrate is
Using a CVD method, a thickness of 10 to 500 nm, for example,
An SiO 2 film to be a 200 nm base oxide film 22, and
After depositing an amorphous silicon film having a thickness of 10 to 200 nm, for example, 50 nm, the entire surface is subjected to laser annealing, the amorphous silicon film is polycrystallized, and then patterned to form predetermined portions of the peripheral drive circuit portion and the pixel portion. An island region made of the polycrystalline silicon film 23 is formed at a location.

【0056】次いで、多結晶シリコン膜23の表面を軽
くフッ酸処理して汚染物質を除去したのち、ECR−C
VD法(電子サイクロトロン共鳴−CVD法)を用い
て、厚さ50〜200nm、例えば、100nmのゲー
ト酸化膜24となるSiO2 膜を堆積させ、次いで、ス
パッタリング法を用いて、厚さ100〜500nm、例
えば、200nmのAl膜を堆積させたのち、Al膜を
パターニングすることによってゲート電極25及び各ゲ
ート電極25と一体に繋がるゲート接続配線層26を形
成する。
Next, after the surface of the polycrystalline silicon film 23 is lightly treated with hydrofluoric acid to remove contaminants, ECR-C
A VD method (Electron Cyclotron Resonance-CVD method) is used to deposit a 50-200 nm-thick, for example, 100-nm-thick, SiO 2 film serving as the gate oxide film 24, and then a 100-500 nm-thickness using a sputtering method For example, after depositing a 200 nm Al film, the Al film is patterned to form a gate electrode 25 and a gate connection wiring layer 26 integrally connected to each gate electrode 25.

【0057】次いで、全体を酒石酸水溶液中に浸漬する
と共に、ゲート接続配線層26に外部電源から正電圧を
印加することによって陽極酸化を行い、ゲート電極25
及びゲート接続配線層26の表面に厚さ50〜200n
m、例えば、100nmの陽極酸化膜27を形成したの
ち、スパッタリング法を用いて、全面に厚さ50〜20
0nm、例えば、100nmのAl膜47を堆積させ
る。
Next, the whole is immersed in a tartaric acid aqueous solution, and anodic oxidation is performed by applying a positive voltage from an external power supply to the gate connection wiring layer 26 to thereby form the gate electrode 25.
And a thickness of 50 to 200 n on the surface of the gate connection wiring layer 26.
m, for example, after forming an anodic oxide film 27 having a thickness of 100 nm, the thickness is 50 to 20
An Al film 47 having a thickness of 0 nm, for example, 100 nm is deposited.

【0058】図7(b)参照 次いで、全面にフォトレジスト48を塗布し、通常のフ
ォトリソグラフィー工程によってパターニングして、n
+ 型及びp+ 型のソース・ドレイン領域を形成するため
の開口部30を設けると共に、回路構成上、Al膜の切
断が必要となる箇所にも開口部31,32を形成したの
ち、このフォトレジスト48をマスクとして、リン酸を
用いたウェット・エッチングによってAl膜47の露出
部をエッチング除去する。
Next, a photoresist 48 is applied to the entire surface and patterned by a normal photolithography process to obtain n
+ -Type and p + -type together with the source and drain regions provide an opening 30 for forming a, the circuit configuration, after forming an opening 31 and 32 at a position off of the Al film is required, the photo Using the resist 48 as a mask, the exposed portion of the Al film 47 is etched away by wet etching using phosphoric acid.

【0059】なお、この場合も、Al膜47のゲート電
極25の側壁におけるLDD長さは、必要とするLDD
領域の長さを考慮して、0.5〜5.0μm、例えば、
2.0μmになるように、フォトレジスト48をパター
ニングする。
In this case, the length of the LDD on the side wall of the gate electrode 25 of the Al film 47 is also the required LDD length.
In consideration of the length of the region, 0.5 to 5.0 μm, for example,
The photoresist 48 is patterned so as to have a thickness of 2.0 μm.

【0060】図8(c)参照 次いで、フォトレジスト48を除去したのち、Al膜4
7をマスクとして、CHF3 を原料ガスとしたドライ・
エッチングによって開口部30,31,32に露出して
いるゲート酸化膜24及び陽極酸化膜27を除去する。
Next, after the photoresist 48 is removed, the Al film 4 is removed.
7 as a mask and dry gas using CHF 3 as a source gas.
The gate oxide film 24 and the anodic oxide film 27 exposed in the openings 30, 31, and 32 are removed by etching.

【0061】図8(d)参照 次いで、リン酸を用いたウェット・エッチングによって
全面エッチングすることによって、開口部32に露出す
るゲート電極25及び、開口部31に露出するゲート接
続配線層26をエッチング除去すると同時に、Al膜4
7自体も同時にエッチング除去する。
Next, as shown in FIG. 8D, the entire surface is etched by wet etching using phosphoric acid, so that the gate electrode 25 exposed in the opening 32 and the gate connection wiring layer 26 exposed in the opening 31 are etched. At the same time as the removal, the Al film 4
7 is also etched away at the same time.

【0062】次いで、以降は上記の第1の実施の形態と
同様に、フォトレジストを塗布して、パターニングする
ことによってpチャネル型TFT形成予定領域を覆うよ
うにフォトレジストを形成、次いで、加速エネルギー5
〜30keV、例えば、10keVで、5.0×1014
〜1.0×1016cm-2、例えば、2.0×1015cm
-2のドーズ量でPイオンをイオン注入してゲート酸化膜
24に自己整合するn + 型ソース・ドレイン領域を形成
すると共に、加速エネルギー30〜100keV、例え
ば、70keVで、1.0×1013〜1.0×1015
-2、例えば、1.0×1014cm-2のドーズ量でPイ
オンをイオン注入して陽極酸化膜27に自己整合するn
- 型LDD領域を形成する。
Next, the following description is based on the first embodiment.
Similarly, apply photoresist and pattern
This covers the region where the p-channel TFT will be formed.
A photoresist is formed as shown in FIG.
× 30 keV, for example, 5.0 × 10 at 10 keV14
~ 1.0 × 1016cm-2For example, 2.0 × 10Fifteencm
-2Ion implantation of P ions at a dose of
N self-aligned to 24 +Form source / drain regions
And acceleration energy of 30-100 keV, for example
For example, at 70 keV, 1.0 × 1013~ 1.0 × 10Fifteenc
m-2For example, 1.0 × 1014cm-2At the dose of
N is ion-implanted to self-align with the anodic oxide film 27
-A type LDD region is formed.

【0063】次いで、フォトレジストを除去したのち、
新たにフォトレジストを塗布して、パターニングするこ
とによってnチャネル型TFT形成領域を覆うようにフ
ォトレジストを形成、次いで、加速エネルギー5〜30
keV、例えば、10keVで、5.0×1014〜1.
0×1016cm-2、例えば、2.0×1015cm-2のド
ーズ量でBイオンをイオン注入してゲート酸化膜24に
自己整合するp+ 型ソース・ドレイン領域を形成すると
共に、加速エネルギー30〜100keV、例えば、5
0keVで、1.0×1013〜1.0×1015cm-2
例えば、1.0×1014cm-2のドーズ量でBイオンを
イオン注入して陽極酸化膜27に自己整合するp- 型L
DD領域を形成する。
Next, after removing the photoresist,
A new photoresist is applied and patterned to form a photoresist so as to cover the n-channel TFT formation region.
At keV, for example, 10 keV, 5.0 × 10 14 -1.
B ions are implanted at a dose of 0 × 10 16 cm −2 , for example, 2.0 × 10 15 cm −2 to form p + -type source / drain regions that are self-aligned with the gate oxide film 24. Acceleration energy 30-100 keV, for example, 5
At 0 keV, 1.0 × 10 13 to 1.0 × 10 15 cm −2 ,
For example, p - type L self-aligned with the anodic oxide film 27 by ion implantation of B ions at a dose of 1.0 × 10 14 cm −2.
A DD region is formed.

【0064】次いで、フォトレジストを除去したのち、
P−CVD法を用いて、厚さ10〜100nm、例え
ば、50nmのエッチングストッパーとなるSiO
2 膜、及び、厚さ200〜500nm、例えば、350
nmの第1層間絶縁膜となるSiN膜を堆積させ、次い
で、パターニングすることによってn+ 型ソース・ドレ
イン領域、p+ 型ソース・ドレイン領域、及び、ゲート
電極に対するコンタクトホールを形成する。
Next, after removing the photoresist,
Using a P-CVD method, a SiO film serving as an etching stopper having a thickness of 10 to 100 nm, for example, 50 nm
2 film and a thickness of 200 to 500 nm, for example, 350
A SiN film serving as a first interlayer insulating film having a thickness of nm is deposited and then patterned to form an n + -type source / drain region, a p + -type source / drain region, and a contact hole for a gate electrode.

【0065】次いで、駆動回路及びデータバスラインを
形成するために、スパッタリング法を用いて、厚さ20
〜200nm、例えば、100nmのTi膜、及び、厚
さ100〜500nm、例えば、300nmのAl配線
層を堆積させ、次いで、パターニングすることによって
駆動回路及びデータバスラインを形成するための所定パ
ターンの配線層を形成する。
Next, in order to form a drive circuit and a data bus line, a thickness of 20
A 200 nm, for example, 100 nm, Ti film and a 100 to 500 nm, for example, 300 nm, Al wiring layer are deposited and then patterned to form a driving circuit and a data bus line by patterning. Form a layer.

【0066】以上、説明したように、本発明の第2の実
施の形態においては、第1の実施の形態と同様に、LD
D領域を形成するための開口部30をフォトリソグラフ
ィー工程によって形成しているので、マスク合わせを精
度良く行うことによって、LDD領域の長さを制御性良
く設定することができる。
As described above, in the second embodiment of the present invention, as in the first embodiment, the LD
Since the opening 30 for forming the D region is formed by a photolithography process, the length of the LDD region can be set with good controllability by performing mask alignment with high accuracy.

【0067】また、LDD領域を形成するための開口部
30の形成工程を用いて、回路構成上、Al膜を分断す
る箇所にも開口部31,32を形成しているので、陽極
酸化後に不要になったゲート電極25の接続部及びゲー
ト接続配線層26をフォトリソグラフィー工程を増加さ
せることなく除去することができ、スループットが向上
する。
In addition, since the openings 31 and 32 are formed at the locations where the Al film is divided in the circuit configuration by using the step of forming the openings 30 for forming the LDD regions, unnecessary portions are formed after anodic oxidation. The connection portion of the gate electrode 25 and the gate connection wiring layer 26 can be removed without increasing the number of photolithography steps, and the throughput is improved.

【0068】また、この第2の実施の形態においては、
ゲート酸化膜24及び陽極酸化膜27のパターニング工
程におけるマスクとしてゲート電極と同じAl膜47を
用いているので、Al膜47をゲート電極25の接続部
及びゲート接続配線層26と同時に除去することがで
き、工程が簡素化される。
In the second embodiment,
Since the same Al film 47 as the gate electrode is used as a mask in the patterning process of the gate oxide film 24 and the anodic oxide film 27, the Al film 47 can be removed simultaneously with the connection portion of the gate electrode 25 and the gate connection wiring layer 26. And the process is simplified.

【0069】また、上記の第2の実施の形態において
は、多結晶シリコン膜をレーザアニールで形成している
が、上記の第1の実施の形態と同様にLP−CVD法を
用いて直接多結晶シリコン膜を形成しても良いものであ
り、また、逆に、第1の実施の形態の形態においても、
P−CVD法によって形成したアモルファスシリコン膜
をレーザアニールによって多結晶化したものを用いても
良い。
Further, in the second embodiment, the polycrystalline silicon film is formed by laser annealing. However, similarly to the first embodiment, the polycrystalline silicon film is directly formed by the LP-CVD method. A crystalline silicon film may be formed, and conversely, also in the first embodiment,
A polycrystalline amorphous silicon film formed by a P-CVD method by laser annealing may be used.

【0070】また、上記の各実施の形態においては、ゲ
ート電極材料としてAlを用いているが、Alに限られ
るものではなく、Al−Sc等のAlを主成分とした金
属であれば良く、この様な金属を用いることによって配
線抵抗が低減し、且つ、パターニング工程が簡単にな
り、特に、Scを含んだAl−Scを用いた場合にはヒ
ロックの発生を抑制することができる。
Further, in each of the above embodiments, Al is used as the gate electrode material. However, the present invention is not limited to Al, and any metal having Al as its main component, such as Al—Sc, may be used. The use of such a metal reduces the wiring resistance and simplifies the patterning process. In particular, when Al-Sc containing Sc is used, generation of hillocks can be suppressed.

【0071】さらに、この様なAlを主成分とした金属
以外に、Ta、Ti、或いは、Cr等の金属を用いても
良いものであり、いずれにしても、第2の実施の形態の
場合には、LDD構造を形成するためのパターニング工
程におけるマスクとして用いているAl膜を、ゲート電
極と略同じエッチングレートの材料、通常は同じ材料を
用いれば良い。
Further, in addition to such a metal containing Al as a main component, a metal such as Ta, Ti, or Cr may be used. In any case, in the case of the second embodiment, In this case, the Al film used as a mask in the patterning step for forming the LDD structure may be made of a material having substantially the same etching rate as the gate electrode, usually the same material.

【0072】また、上記各実施の形態においては、ゲー
ト電極の酸化を陽極酸化によって行っているが、酸素雰
囲気中の熱酸化、特に、水蒸気雰囲気中の熱酸化によっ
て形成しても良いものであり、例えば、450℃の基板
温度において20Torrの水蒸気雰囲気中において2
時間酸化処理することによって、緻密な自己酸化膜を形
成することができると共に、多結晶シリコン膜中の欠陥
準位の低減、多結晶シリコン膜/ゲート酸化膜の界面特
性の改善、及び、ゲート酸化膜の緻密化の効果も得られ
る。
In each of the above embodiments, the gate electrode is oxidized by anodic oxidation. However, the gate electrode may be formed by thermal oxidation in an oxygen atmosphere, in particular, by thermal oxidation in a steam atmosphere. For example, in a water vapor atmosphere of 20 Torr at a substrate temperature of 450 ° C.,
By performing the time oxidation treatment, a dense self-oxidized film can be formed, the defect level in the polycrystalline silicon film can be reduced, the interface characteristics of the polycrystalline silicon film / gate oxide film can be improved, and the gate oxidation can be performed. The effect of densification of the film is also obtained.

【0073】また、上記の実施の形態においては、高不
純物濃度のソース・ドレイン領域を形成したのち、LD
D領域を形成しているが、この順序は逆にしても良いも
のである。
Further, in the above embodiment, after forming the source / drain regions with a high impurity concentration,
Although the D region is formed, this order may be reversed.

【0074】また、上記の各実施の形態においては、ア
クティブマトリクス型液晶表示装置に用いる駆動ドライ
バー用の相補型のTFTの製造方法として説明している
が、相補型に限られるものではなく、更には、SOI
(Silicon on Insulator)構造や
SOS(Silicon on Sapphire)構
造のTFTに用いて通常の半導体集積回路装置を構成し
ても良い。
In each of the above embodiments, a method of manufacturing a complementary TFT for a drive driver used in an active matrix type liquid crystal display device is described. However, the present invention is not limited to the complementary type. Is SOI
An ordinary semiconductor integrated circuit device may be configured using a TFT having a (Silicon on Insulator) structure or a SOS (Silicon on Sapphire) structure.

【0075】また、上記の各実施の形態においては、多
結晶シリコン膜を用いてTFTを構成しているが、本発
明の結晶化シリコン膜は通常の多結晶シリコン膜に限ら
れるものではなく、ジャイアントポリクリスタル、或い
は、単結晶シリコン膜を含むものである。
In each of the above embodiments, the TFT is formed using a polycrystalline silicon film. However, the crystallized silicon film of the present invention is not limited to a normal polycrystalline silicon film. It includes a giant polycrystal or single crystal silicon film.

【0076】また、絶縁性基板としても、廉価なガラス
基板以外に、パイレックス基板、石英ガラス基板、単結
晶シリコン基板上に絶縁膜を設けた基板、或いは、Sa
pphire等の単結晶絶縁体基板を用いても良いもの
である。
As the insulating substrate, in addition to an inexpensive glass substrate, a Pyrex substrate, a quartz glass substrate, a substrate provided with an insulating film on a single crystal silicon substrate, or a Sa substrate.
A single crystal insulator substrate such as pphire may be used.

【0077】[0077]

【発明の効果】本発明によれば、LDD領域を形成する
ための工程をレジスト工程によって行っているので、大
面積の基板を用いた場合にも制御性良く任意の長さのL
DD領域を形成することができ、且つ、ゲート電極及び
その接続配線層の分断工程をLDD領域を形成するため
のレジスト工程を利用して行っているので製造工程を増
加させることなく、歩留り、信頼性、スループットが向
上し、ひいては、高精細で高品質なアクティブマトリク
ス型液晶表示装置を実現することができる。
According to the present invention, since the process for forming the LDD region is performed by the resist process, even if a large area substrate is used, the L of any length can be controlled with good control.
Since the DD region can be formed, and the step of dividing the gate electrode and the connection wiring layer is performed by using the resist process for forming the LDD region, the yield and reliability can be improved without increasing the number of manufacturing steps. Thus, an active matrix type liquid crystal display device with high definition and high quality can be realized.

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

【図1】本発明の原理的構成の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a basic configuration of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態の途中までの製造工
程の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a manufacturing process partway through the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態の図2以降の途中ま
での製造工程の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a manufacturing process of the first embodiment of the present invention up to the middle of FIG. 2;

【図4】本発明の第1の実施の形態の図3以降の途中ま
での製造工程の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a manufacturing process of the first embodiment of the present invention up to the middle of FIG.

【図5】本発明の第1の実施の形態の図4以降の途中ま
での製造工程の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a manufacturing process of the first embodiment of the present invention up to the middle of FIG. 4;

【図6】本発明の第1の実施の形態の図5以降の製造工
程の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view of the manufacturing process of the first embodiment of the present invention after FIG. 5;

【図7】本発明の第2の実施の形態の要部の製造工程の
説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a manufacturing process of a main part of a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第2の実施の形態の図7以降の要部の
製造工程の説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a main part manufacturing process of the second embodiment of the present invention after FIG. 7;

【図9】従来のLDD領域の形成方法の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a conventional method of forming an LDD region.

【図10】従来のLDD領域の他の形成方法の説明図で
ある。
FIG. 10 is an explanatory diagram of another conventional method for forming an LDD region.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 絶縁性基板 2 下地絶縁層 3 結晶化シリコン膜 4 ゲート絶縁膜 5 ゲート電極 6 自己酸化膜 7 第1の膜 8 開口部 9 ゲート接続配線層 10 開口部 11 ゲート電極接続部 12 開口部 21 ガラス基板 22 下地酸化膜 23 多結晶シリコン膜 24 ゲート酸化膜 25 ゲート電極 26 ゲート接続配線層 27 陽極酸化膜 28 外部電源 29 フォトレジスト 30 開口部 31 開口部 32 開口部 33 フォトレジスト 34 Pイオン 35 n+ 型ソース・ドレイン領域 36 n- 型LDD領域 37 フォトレジスト 38 Bイオン 39 p+ 型ソース・ドレイン領域 40 p- 型LDD領域 41 SiO2 膜 42 SiN膜 43 コンタクトホール 44 コンタクトホール 45 Ti膜 46 Al配線層 47 Al膜 48 フォトレジスト 51 ガラス基板 52 下地酸化膜 53 多結晶シリコン膜 54 ゲート酸化膜 55 多結晶シリコンゲート電極 56 Pイオン 57 n- 型領域 58 酸化膜 59 サイドウォール 60 Pイオン 61 n+ 型ソース・ドレイン領域 62 n- 型LDD領域 63 Alゲート電極 64 フォトレジストパターン 65 多孔質陽極酸化膜 66 緻密な陽極酸化膜 67 PイオンREFERENCE SIGNS LIST 1 Insulating substrate 2 Base insulating layer 3 Crystallized silicon film 4 Gate insulating film 5 Gate electrode 6 Self-oxidizing film 7 First film 8 Opening 9 Gate connection wiring layer 10 Opening 11 Gate electrode connecting part 12 Opening 21 Glass Substrate 22 Base oxide film 23 Polycrystalline silicon film 24 Gate oxide film 25 Gate electrode 26 Gate connection wiring layer 27 Anodized film 28 External power supply 29 Photoresist 30 Opening 31 Opening 32 Opening 33 Photoresist 34 P ion 35 n + Type source / drain region 36 n - type LDD region 37 photoresist 38 B ion 39 p + type source / drain region 40 p - type LDD region 41 SiO 2 film 42 SiN film 43 contact hole 44 contact hole 45 Ti film 46 Al wiring Layer 47 Al film 48 photoresist 51 glass Substrate 52 Base oxide film 53 Polycrystalline silicon film 54 Gate oxide film 55 Polycrystalline silicon gate electrode 56 P ion 57 n type region 58 Oxide film 59 Side wall 60 P ion 61 n + source / drain region 62 n LDD Region 63 Al gate electrode 64 photoresist pattern 65 porous anodic oxide film 66 dense anodic oxide film 67 P ion

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 絶縁性基板上の所定の位置に結晶化シリ
コン膜を形成する工程、前記結晶化シリコン膜上にゲー
ト絶縁膜を形成する工程、前記ゲート絶縁膜上に所定パ
ターンのゲート電極を形成する工程、前記ゲート電極の
前記ゲート絶縁膜と接触していない表面に前記ゲート電
極を酸化した自己酸化膜を形成する工程、全面に第1の
膜を形成する工程、少なくとも、高不純物濃度のソース
・ドレイン領域の形成予定領域及び回路構成上前記ゲー
ト電極の分離箇所に開口部を設けるように前記第1の膜
をパターニングする工程、パターニングされた前記第1
の膜をマスクとして前記ゲート絶縁膜及び自己酸化膜を
エッチング除去する工程、及び、前記開口部に露出する
前記ゲート電極をエッチング除去する工程を含むことを
特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
A step of forming a crystallized silicon film at a predetermined position on an insulating substrate, a step of forming a gate insulating film on the crystallized silicon film, and forming a gate electrode of a predetermined pattern on the gate insulating film. Forming a self-oxidized film formed by oxidizing the gate electrode on a surface of the gate electrode that is not in contact with the gate insulating film; forming a first film over the entire surface; Patterning the first film so as to provide an opening in a region where a source / drain region is to be formed and in a circuit configuration where the gate electrode is separated;
A step of etching and removing the gate insulating film and the self-oxidized film by using the film as a mask, and a step of etching and removing the gate electrode exposed in the opening.
【請求項2】 上記ゲート電極が、アルミニウムを主成
分とする金属により形成されることを特徴とする請求項
1記載の薄膜トランジスタの製造方法。
2. The method according to claim 1, wherein the gate electrode is formed of a metal containing aluminum as a main component.
【請求項3】 上記自己酸化膜が、陽極酸化膜であるこ
とを特徴とする請求項1または2に記載の薄膜トランジ
スタの製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the self-oxidizing film is an anodic oxide film.
【請求項4】 上記自己酸化膜が、酸化雰囲気中で熱酸
化した熱酸化膜であることを特徴とする請求項1または
2に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the self-oxidized film is a thermally oxidized film thermally oxidized in an oxidizing atmosphere.
【請求項5】 上記開口部に露出する上記ゲート電極
を、上記第1の膜をマスクとしてエッチング除去するこ
とを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の
薄膜トランジスタの製造方法。
5. The method according to claim 1, wherein the gate electrode exposed in the opening is removed by etching using the first film as a mask.
【請求項6】 上記第1の膜は、上記ゲート電極をエッ
チングすることができ、且つ、上記自己酸化膜に対して
選択性のあるエッチング手段でエッチングされる膜であ
り、前記第1の膜と前記開口部に露出する前記ゲート電
極とを同時にエッチング除去することを特徴とする請求
項1乃至4のいずれか1項に記載の薄膜トランジスタの
製造方法。
6. The first film, wherein the first film is capable of etching the gate electrode and is etched by an etching means having selectivity with respect to the self-oxidizing film. 5. The method according to claim 1, wherein the gate electrode and the gate electrode exposed in the opening are removed by etching at the same time. 6.
【請求項7】 上記第1の膜が、アルミニウムを主成分
とする金属により形成されることを特徴とする請求項6
記載の薄膜トランジスタの製造方法。
7. The method according to claim 6, wherein the first film is formed of a metal containing aluminum as a main component.
A method for manufacturing the thin film transistor according to the above.
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