JPH11345973A - Thin film transistor and its manufacture - Google Patents

Thin film transistor and its manufacture

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JPH11345973A
JPH11345973A JP15098298A JP15098298A JPH11345973A JP H11345973 A JPH11345973 A JP H11345973A JP 15098298 A JP15098298 A JP 15098298A JP 15098298 A JP15098298 A JP 15098298A JP H11345973 A JPH11345973 A JP H11345973A
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JP
Japan
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gate electrode
insulating layer
thin film
film transistor
region
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Application number
JP15098298A
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Japanese (ja)
Inventor
Mayumi Inoue
真弓 井上
Keizaburo Kuramasu
敬三郎 倉増
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin film transistor wherein degradation of crystallinity, disconnection, etc., which are to be caused by irregularities of a substrate of a semiconductor layer constituting a channel region and a source-drain region, may not occurs, and a manufacturing method of the thin film transistor. SOLUTION: A gate electrode material layer is formed on a light transmission substrate 11, and a resist pattern 13 is formed so as to cover a gate electrode region. Anodic oxidation is performed by using the resist pattern 13 as a mask, and a planarization insulating film 14 is formed on the side part of a gate electrode 15. A gate insulating layer 16 and a polysilicon layer 17 are formed in order on the surface flattened by the film 14, and a thin film transistor is completed.

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、アクティブマトリ
クス方式の液晶ディスプレイ(LCD)やメモリ集積回
路に利用される薄膜トランジスタ(Thin Film Transist
or:以下、TFTと略記する)およびその製造方法に関
する。
The present invention relates to an active matrix type liquid crystal display (LCD) and a thin film transistor (Thin Film Transistor) used for a memory integrated circuit.
or: hereinafter abbreviated as TFT) and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶TVやパソコンの画像表示のための
駆動に用いられるTFTには、アモルファスシリコン
(a−Si)を用いるものと、多結晶シリコン(p−S
i)を用いるものがある。p−SiTFTは、a−Si
TFTよりも特性上高精細化が可能であり、またドライ
バー回路を基板上に作り込めるため、低価格化が実現で
きると期待されている。p−SiTFTにはSiを多結
晶化するときの温度によって、高温型と低温型がある。
低温型ではガラス基板を用いることが可能であるため、
大面積化が可能である。その大面積化を実現するために
は低抵抗配線材料が必要であり、AlやCuなどがそれ
に該当する。
2. Description of the Related Art A TFT using amorphous silicon (a-Si) and a polycrystalline silicon (p-S) are used for a TFT used for driving an image display of a liquid crystal TV or a personal computer.
Some use i). p-Si TFT is a-Si TFT
It is expected that a higher definition can be achieved in terms of characteristics than a TFT, and a driver circuit can be formed on a substrate, so that a reduction in cost can be realized. The p-Si TFT includes a high-temperature type and a low-temperature type depending on the temperature when polycrystallizing Si.
Since a glass substrate can be used for the low-temperature type,
Large area is possible. In order to realize the large area, a low-resistance wiring material is required, and Al, Cu, and the like correspond thereto.

【0003】そこで以下では、Alを配線材料に用いた
場合の従来のTFTアレイの製造方法について図2に示
す製造工程断面図を参照しながら説明する。
Therefore, a conventional method for manufacturing a TFT array using Al as a wiring material will be described below with reference to a manufacturing process sectional view shown in FIG.

【0004】ガラスなどの透光性基板21上にSiO2
からなる下地絶縁膜22を製膜した後、その上にAlか
らなる導電膜を形成し、レジストパターン23を用いて
所定の形状にエッチングしてゲート電極24を形成する
(図2(a))。次に、その上にSiO2からなるゲー
ト絶縁層25を形成する(図2(b))。その後、a−
Siを製膜し、エッチングして所定の形状にパターニン
グし、更にエキシマレーザーを用いてa−Siの結晶化
を行い、半導体層となるポリシリコン層26を形成する
(図2(c))。
[0004] SiO 2 is formed on a transparent substrate 21 such as glass.
After forming a base insulating film 22 made of Al, a conductive film made of Al is formed thereon and etched into a predetermined shape using a resist pattern 23 to form a gate electrode 24 (FIG. 2A). . Next, a gate insulating layer 25 made of SiO 2 is formed thereon (FIG. 2B). Then, a-
A film of Si is formed, etched and patterned into a predetermined shape, and a-Si is crystallized using an excimer laser to form a polysilicon layer 26 serving as a semiconductor layer (FIG. 2C).

【0005】次にポリシリコン層26にイオンドーピン
グ法にて不純物をレジストパターン27を介してイオン
注入することにより、ポリシリコン層26にチャンネル
領域26aをはさんでソース領域26b及びドレイン領
域26cを形成する(図2(d))。レジストパターン
27除去後、ポリシリコン層26上にSiO2からなる
層間絶縁膜28を常圧CVD法にて製膜する(図2
(e))。次にコンタクトホール29を開孔し、最後
に、ソース・ドレイン電極210を形成することにより
薄膜トランジスタが完成する(図2(f))。
Next, a source region 26b and a drain region 26c are formed in the polysilicon layer 26 by ion-implanting an impurity through the resist pattern 27 through the resist pattern 27 with the channel region 26a interposed therebetween. (FIG. 2D). After removing the resist pattern 27, an interlayer insulating film 28 made of SiO 2 is formed on the polysilicon layer 26 by a normal pressure CVD method (FIG. 2).
(E)). Next, a contact hole 29 is opened, and finally, a source / drain electrode 210 is formed to complete a thin film transistor (FIG. 2F).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の薄膜トンジスタでは下記に示すような問題点が存
在する。
However, the above-mentioned conventional thin film transistor has the following problems.

【0007】上記の図2(a)の工程において、ゲート
電極をレジストパターンを用いたドライエッチングまた
はウェットエッチングにより形成した際には、ゲート電
極の断面形状はドライエッチングではほとんど矩形とな
り、ウェットエッチングにおいても50度程度の急峻な
テーパが形成された形状となる。従って、図2に示した
ような、ゲート電極が半導体層の下になる逆スタガ構造
のTFTアレイを形成しようとした場合には、後にチャ
ネル領域やソース・ドレイン領域を構成する半導体層
(図2におけるポリシリコン層)を、ゲート電極という
凸な領域を有する段差のある基板に対して形成すること
になる。
In the process of FIG. 2A, when the gate electrode is formed by dry etching or wet etching using a resist pattern, the cross-sectional shape of the gate electrode becomes almost rectangular by dry etching, and becomes substantially rectangular by wet etching. Also has a shape with a steep taper of about 50 degrees. Therefore, when an inverted staggered TFT array in which the gate electrode is located under the semiconductor layer as shown in FIG. 2 is to be formed, the semiconductor layer (FIG. Is formed on a substrate having a step having a convex region called a gate electrode.

【0008】その結果、この半導体層の結晶性が下地の
凹凸の影響を受け不均一になってしまうという問題点が
生じる。なお、ゲート電極は100nm以上の膜厚を有
するのに対して半導体層は数十nm程度であるため、最
悪の場合には、ゲート電極のパターン段差部で断線を生
じたり、また、ゲート電極とソース電極のクロス部では
ゲートおよびソース間のショートや断線を引き起こし歩
留まりが低下するという問題点が生じる。
As a result, there arises a problem that the crystallinity of the semiconductor layer becomes non-uniform due to the influence of the unevenness of the base. Note that the gate electrode has a thickness of 100 nm or more, whereas the semiconductor layer has a thickness of about several tens of nanometers. In the worst case, disconnection occurs at a pattern step portion of the gate electrode, At the cross portion of the source electrode, a short circuit or disconnection between the gate and the source is caused, which causes a problem that the yield is reduced.

【0009】そこで本発明は上記の問題点に鑑み、チャ
ネル領域やソース・ドレイン領域を構成する半導体層の
基板の凹凸に基く結晶性の劣化や断線等が発生しない薄
膜トランジスタ及びその製造方法を提供することを主た
る目的とする。
In view of the above problems, the present invention provides a thin film transistor and a method for manufacturing the same, which do not cause deterioration in crystallinity or disconnection due to unevenness of a substrate of a semiconductor layer constituting a channel region and a source / drain region. It is the main purpose.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の薄膜トランジスタは、基板上に形成された
ゲート電極と、前記ゲート電極上に形成されたゲート絶
縁層と、前記ゲート絶縁層上に形成され、チャネル領
域、ソース領域及びドレイン領域を有する半導体層と、
前記ゲート電極の側部に形成された平坦化絶縁層とを有
する構成となっている。
According to the present invention, there is provided a thin film transistor, comprising: a gate electrode formed on a substrate; a gate insulating layer formed on the gate electrode; A semiconductor layer formed thereon and having a channel region, a source region, and a drain region;
A planarizing insulating layer formed on the side of the gate electrode.

【0011】また本発明の薄膜トランジスタの製造方法
は、側部に平坦化絶縁層を有するゲート電極を基板上に
形成する工程と、前記ゲート電極上にゲート絶縁層を形
成する工程と、前記ゲート絶縁層上に半導体層を選択的
に形成する工程と、前記半導体層にドナーまたはアクセ
プタとなる不純物を注入して前記半導体層にソース領域
及びドレイン領域を形成する工程とを有する構成となっ
ている。
Further, in the method of manufacturing a thin film transistor according to the present invention, a step of forming a gate electrode having a planarizing insulating layer on a side portion on a substrate; a step of forming a gate insulating layer on the gate electrode; The semiconductor device is configured to include a step of selectively forming a semiconductor layer on a layer and a step of implanting an impurity serving as a donor or an acceptor into the semiconductor layer to form a source region and a drain region in the semiconductor layer.

【0012】上記の構成において、平坦化絶縁層がゲー
ト電極材料の陽極酸化により形成されると、工程を簡略
化することができ好ましい。
In the above structure, it is preferable that the flattening insulating layer is formed by anodic oxidation of the gate electrode material because the process can be simplified.

【0013】上記の構成によれば、AlまたはTa電極
のパターン以外を陽極酸化することによって電極形成に
よる表面の凹凸が少なくなるため、その上に形成される
半導体層の結晶性が向上する。理由は明らかではない
が、結晶成長が均質化されたためと考えられる。半導体
層の膜質を均質化することで、歩留まりのよい薄膜トラ
ンジスタが得られ、またゲート電極とソース電極のクロ
ス部ではゲート電極のテーパ形成によって層間絶縁膜の
カバレッジがよくなり、ゲート・ソース間のショートや
断線がなくなる。
According to the above configuration, since the surface irregularities due to electrode formation are reduced by anodic oxidation other than the pattern of the Al or Ta electrode, the crystallinity of the semiconductor layer formed thereon is improved. Although the reason is not clear, it is considered that the crystal growth was homogenized. By homogenizing the film quality of the semiconductor layer, a thin film transistor with a high yield can be obtained, and at the cross portion between the gate electrode and the source electrode, the coverage of the interlayer insulating film is improved by forming the taper of the gate electrode, and the short between the gate and the source is improved. And disconnection disappear.

【0014】なお、陽極酸化により平坦化絶縁層を形成
する場合、Alの体積は約1.4倍に増加するため、酸
化膜厚もAlメタル部よりも大きくなる。しかしなだら
かな変化であるため、段差部欠陥を生じることはない。
また、陽極酸化する部分もトランジスタ部のみと限定す
ることも可能である。
In the case where the flattening insulating layer is formed by anodic oxidation, the volume of Al increases about 1.4 times, so that the thickness of the oxide film becomes larger than that of the Al metal part. However, since the change is gradual, a stepped portion defect does not occur.
Further, the portion to be anodized can be limited to only the transistor portion.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態におけ
る薄膜トランジスタ及びその製造方法について、その製
造工程断面図を示す図1を参照しながら説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A thin film transistor and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0016】(実施の形態1)まず図1を参照しながら
本発明実施の形態1における薄膜トランジスタの製造方
法について説明する。
(First Embodiment) First, a method of manufacturing a thin film transistor according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0017】ガラスなどの透光性基板11上にSiO2
からなる下地絶縁膜12を常圧CVD法により450℃
で膜厚が200nmになるように製膜した後、Taから
なる導電膜(ゲート電極材料層)を200nmの厚さに
形成する。その後Ta膜上のゲート電極領域にフォトリ
ソグラフィーにより所定のレジストパターン13を形成
する(図1(a))。次にTa膜をレジストパターン1
3を用いて陽極酸化して陽極酸化膜からなる平坦化絶縁
層14を形成する。条件は1%蓚酸水溶液で5mA/c
2、100Vで20分間とした(図1(b))。これ
により、ゲート電極15の側部にゲート電極材料層を陽
極酸化することにより得られた平坦化絶縁層14が形成
されたことになる。
On a transparent substrate 11 such as glass, SiO 2
The base insulating film 12 made of
Then, a conductive film (gate electrode material layer) made of Ta is formed to a thickness of 200 nm. Thereafter, a predetermined resist pattern 13 is formed in the gate electrode region on the Ta film by photolithography (FIG. 1A). Next, the Ta film is formed into a resist pattern 1
3 to form a flattened insulating layer 14 made of an anodized film. The condition is 5 mA / c with a 1% aqueous oxalic acid solution.
m 2 and 100 V for 20 minutes (FIG. 1B). As a result, the planarization insulating layer 14 obtained by anodizing the gate electrode material layer on the side of the gate electrode 15 is formed.

【0018】次にレジストパターン13を除去した後、
プラズマCVD法によりSiO2からなるゲート絶縁層
16を270℃で200nmとなるように製膜し(図1
(c))、さらに、その上にa−SiをプラズマCVD
装置にて270℃で膜厚50nmとなるように製膜す
る。その後、波長308nmのXeClエキシマレーザ
ーを用いて上記のa−Siの結晶化を行い、半導体層と
なるポリシリコン層17を形成する(図1(d))。
Next, after removing the resist pattern 13,
A gate insulating layer 16 made of SiO 2 is formed to a thickness of 200 nm at 270 ° C. by a plasma CVD method (FIG. 1).
(C)) Further, a-Si is further formed thereon by plasma CVD.
The film is formed using an apparatus at 270 ° C. so as to have a film thickness of 50 nm. Thereafter, the above-mentioned a-Si is crystallized using a XeCl excimer laser having a wavelength of 308 nm to form a polysilicon layer 17 serving as a semiconductor layer (FIG. 1D).

【0019】次に、再度レジストパターン18をチャネ
ル領域を覆うように形成し、このレジストパターン18
をマスクとしてポリシリコン層17にイオンドーピング
法にてリンやボロン等の不純物をイオン注入することに
より、ポリシリコン層17にチャンネル領域17aをは
さんでソース領域17b及びドレイン領域17cを形成
する(図1(e))。その後SiO2からなる層間絶縁
膜19を常圧CVD法により400nm製膜する(図1
(f))。そして、コンタクトホール110を開孔し、
Ti膜及びAl膜をそれぞれ80nm・350nmにな
るように製膜する。最後に、TiおよびAl膜を各々ド
ライエッチングとウェットエッチングで所定の形状に形
成してソース・ドレイン電極111とし、ポリシリコン
TFTが完成する(図1(g))。
Next, a resist pattern 18 is formed again so as to cover the channel region.
By implanting impurities such as phosphorus and boron into the polysilicon layer 17 by ion doping using the mask as a mask, a source region 17b and a drain region 17c are formed in the polysilicon layer 17 with the channel region 17a interposed therebetween (FIG. 1 (e)). Thereafter, an interlayer insulating film 19 made of SiO 2 is formed to a thickness of 400 nm by a normal pressure CVD method (FIG. 1).
(F)). Then, a contact hole 110 is opened,
A Ti film and an Al film are formed to have a thickness of 80 nm and 350 nm, respectively. Finally, a Ti and an Al film are formed in a predetermined shape by dry etching and wet etching, respectively, to form a source / drain electrode 111, and a polysilicon TFT is completed (FIG. 1 (g)).

【0020】以上のように本実施の形態によれば、チャ
ネル領域、ソース領域、ドレイン領域を構成する半導体
層が、平坦化絶縁層により平坦化された表面上に形成さ
れるため、従来のようなゲート電極の凸形状に基く半導
体層の結晶性の低下や断線等が発生するのを防止でき
る。
As described above, according to the present embodiment, the semiconductor layers constituting the channel region, the source region, and the drain region are formed on the surface planarized by the planarization insulating layer. It is possible to prevent the crystallinity of the semiconductor layer from being lowered due to the convex shape of the gate electrode and the occurrence of disconnection or the like.

【0021】実際のところ、従来方法で作成した場合に
はTa電極のテーパは45度以上の傾きをもち、半導体
層の結晶状態をTEM観察したところ、所々結晶性に不
均一が見られ、表面凹凸も発生していた。しかし、本実
施の形態の方法で作成した多結晶TFTには半導体の結
晶も均一に行われ、結晶も大きく大きさも均一化されて
いた。よって基板内のトランジスタ特性も安定し、歩留
まりが向上した。
Actually, when the tape is formed by the conventional method, the taper of the Ta electrode has an inclination of 45 degrees or more, and when the crystal state of the semiconductor layer is observed by TEM, non-uniformity is observed in some places. Irregularities also occurred. However, in the polycrystalline TFT formed by the method of the present embodiment, the semiconductor crystal was also uniformly formed, and the crystal was large and the size was uniform. Therefore, the transistor characteristics in the substrate were stabilized, and the yield was improved.

【0022】なお、本発明については、種々の変形が可
能である。たとえば、半導体として多結晶シリコンを用
いたが単結晶シリコン、Si−Ge化合物の多結晶体や
単結晶でも良い。膜厚は50nmとしたが、これに制約
される訳ではなくチャネルが形成される10nm以上で
あれば良い。但し、製膜の安定性と光導電性を考えると
20nmから150nmが望ましい。
The present invention can be variously modified. For example, although polycrystalline silicon is used as the semiconductor, single crystal silicon, a polycrystal of an Si—Ge compound, or a single crystal may be used. Although the film thickness is set to 50 nm, the thickness is not limited to this and may be 10 nm or more for forming a channel. However, considering the stability of the film formation and the photoconductivity, the thickness is preferably from 20 nm to 150 nm.

【0023】また、ゲート絶縁層の製膜方法としてプラ
ズマCVDを用いてa−SiとSiO2の連続形成を行
ったが、常圧CVD、スパッタ、減圧CVD、ECR−
CVD法などでもSiO2は堆積可能である。さらに、
ソース・ドレイン電極としては上記以外にも、Al合
金、Ta、Cr、Ti、Mo、Mo−Ta合金、Mo−
W合金、Cu、各種のシリサイドなどの金属やそれらの
積層膜でも良いが、抵抗値の観点からはAl合金やCu
を含むことが望ましい。
As a method of forming a gate insulating layer, a-Si and SiO 2 were continuously formed by using plasma CVD, but normal pressure CVD, sputtering, low pressure CVD, and ECR-
SiO 2 can also be deposited by a CVD method or the like. further,
Other than the above, as the source / drain electrodes, Al alloy, Ta, Cr, Ti, Mo, Mo-Ta alloy, Mo-
Metals such as W alloys, Cu, various kinds of silicides and the like, and laminated films thereof may be used, but from the viewpoint of resistance value, Al alloys and Cu
It is desirable to include

【0024】また、チャネル部形成のためのレジストパ
ターンを形成時、裏面露光を行えばセルフアラインのパ
ターンが形成される。一方、表面から露光すればイオン
ドーピング後、ゲート幅とチャネル幅の間のポリSi部
分はオフセット部となり、トランジスタのオフリーク特
性を改善することができる。
When a resist pattern for forming a channel portion is formed, a self-aligned pattern is formed by performing backside exposure. On the other hand, if exposure is performed from the surface, after ion doping, the poly-Si portion between the gate width and the channel width becomes an offset portion, and the off-leak characteristic of the transistor can be improved.

【0025】また、本実施の形態では、ゲート電極材料
層を陽極酸化したものを平坦化絶縁層として用いたが、
必ずしも陽極酸化層を用いる必要性はなく、ゲート電極
側部に絶縁層を形成してやればよい。但し、本実施の形
態では、ゲート電極のパターニングと平坦化絶縁層の形
成を1つのレジストパターンが形成されている状態で同
時に行うことができるため、工程簡略化上望ましいと言
える。
Further, in this embodiment, a material obtained by anodizing the gate electrode material layer is used as the flattening insulating layer.
It is not necessary to use an anodic oxide layer, and an insulating layer may be formed on the side of the gate electrode. However, in this embodiment mode, patterning of the gate electrode and formation of the planarization insulating layer can be performed at the same time in the state where one resist pattern is formed.

【0026】(実施の形態2)次に以下本発明の実施の
形態2における薄膜トランジスタの製造方法について図
1を参照しながら説明する。
Embodiment 2 Next, a method of manufacturing a thin film transistor according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG.

【0027】ガラスなどの透光性基板11上にSiO2
からなる下地絶縁膜12を常圧CVD法により450℃
で膜厚が200nmになるように製膜した後、Alを主
成分とする導電膜を200nmの厚さに形成する。その
後、Al膜をゲート電極領域を覆うように形成された所
定のレジストパターン13を形成する(図1(a))。
On a light transmitting substrate 11 such as glass, SiO 2
The base insulating film 12 made of
Then, a conductive film containing Al as a main component is formed to a thickness of 200 nm. After that, a predetermined resist pattern 13 formed so as to cover the gate electrode region with the Al film is formed (FIG. 1A).

【0028】次にAl膜をレジストパターン13を用い
て陽極酸化する。条件は1%クエン酸とエチレングリコ
ールの混合溶液で1mA/cm2、140Vで20分間
で行った(図1(b))。レジストパターン13を除去
した後、プラズマCVD法にてSiO2からなるゲート
絶縁層16を270℃で200nmとなるように製膜す
る(図1(c))。その後a−SiをプラズマCVD装
置にて270℃で膜厚50nmとなるように製膜し、波
長308nmのXeClエキシマレーザーを用いて結晶
化を行い、半導体層となる多結晶シリコン6を形成する
(図1(d))。レジストをマスクとしてポリシリコン
層17にイオンドーピング法にてリンやボロン等の不純
物をイオン注入することにより、ポリシリコン層17に
チャネル領域17aをはさんでソース領域17b及びド
レイン領域17cを形成する(図1(e))。
Next, the Al film is anodized using the resist pattern 13. The conditions were a 1% mixed solution of citric acid and ethylene glycol at 1 mA / cm 2 at 140 V for 20 minutes (FIG. 1 (b)). After removing the resist pattern 13, a gate insulating layer 16 made of SiO 2 is formed by plasma CVD so as to have a thickness of 200 nm at 270 ° C. (FIG. 1C). Thereafter, a-Si is formed into a film having a thickness of 50 nm at 270 ° C. by a plasma CVD apparatus, and is crystallized using a XeCl excimer laser having a wavelength of 308 nm to form polycrystalline silicon 6 serving as a semiconductor layer ( FIG. 1 (d)). Impurities such as phosphorus and boron are ion-implanted into the polysilicon layer 17 by ion doping using the resist as a mask, thereby forming a source region 17b and a drain region 17c in the polysilicon layer 17 with the channel region 17a interposed therebetween ( FIG. 1 (e)).

【0029】次にSiO2からなる層間絶縁膜19を常
圧CVD法にて400nm製膜する(図1(f))。そ
の後コンタクトホール110を開孔し、Ti膜及びAl
膜をそれぞれ80nm・350nmになるように製膜す
る。最後にTiおよびAl膜を各々ドライエッチングと
ウェットエッチングで所定の形状に形成してソース・ド
レイン電極111とし、ポリシリコンTFTが完成する
(図1(g))。
Next, an interlayer insulating film 19 made of SiO 2 is formed to a thickness of 400 nm by normal pressure CVD (FIG. 1F). Thereafter, a contact hole 110 is opened, and a Ti film and Al
The films are formed to have a thickness of 80 nm and 350 nm, respectively. Finally, Ti and Al films are formed in a predetermined shape by dry etching and wet etching, respectively, to form source / drain electrodes 111, and a polysilicon TFT is completed (FIG. 1 (g)).

【0030】本実施の形態においても、半導体層を形成
する表面の凹凸が軽減されているため、上記の実施の形
態1と同様に結晶性に優れたポリシリコン層を得ること
ができる。実際のところ、従来方法で作成した場合には
Al電極のテーパは45度の傾きをもち、半導体層の結
晶状態をTEM観察したところ、所々結晶性に不均一が
見られ、表面凹凸も発生していた。しかし、本実施の形
態の方法で作成した多結晶TFTには半導体の結晶も均
一に行われ、結晶も大きく大きさも均一化されていた。
よって基板内のトランジスタ特性も安定し、歩留まりが
向上した。
Also in this embodiment, since the unevenness of the surface on which the semiconductor layer is formed is reduced, a polysilicon layer having excellent crystallinity can be obtained as in the first embodiment. Actually, when the Al electrode is formed by the conventional method, the taper of the Al electrode has an inclination of 45 degrees, and when the crystal state of the semiconductor layer is observed by TEM, unevenness in crystallinity is observed in some places, and surface irregularities occur. I was However, in the polycrystalline TFT formed by the method of the present embodiment, the semiconductor crystal was also uniformly formed, and the crystal was large and the size was uniform.
Therefore, the transistor characteristics in the substrate were stabilized, and the yield was improved.

【0031】なお、本実施の形態においても、上記の実
施の形態1と同様種々の変形が可能であることは言うま
でもない。
It is needless to say that various modifications can be made in the present embodiment as in the first embodiment.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明は、例えばゲート電極材料層を陽
極酸化して平坦化を行っているため、ゲート絶縁層を介
してポリSi半導体層を形成する逆スタガ構造のTFT
アレイの場合、Siの下地の凹凸がほとんどないため均
質に結晶化を行うことができ、トランジスタの特性向上
ができる。ゲート電極配線の平坦化によってソース電極
配線とのクロス部のショートもなくなり、歩留まりも向
上する。
According to the present invention, a TFT having an inverted staggered structure in which a poly-Si semiconductor layer is formed via a gate insulating layer because, for example, a gate electrode material layer is flattened by anodic oxidation.
In the case of an array, since there is almost no irregularity of the Si base, crystallization can be performed homogeneously, and the characteristics of the transistor can be improved. By the flattening of the gate electrode wiring, a short circuit at the cross portion with the source electrode wiring is also eliminated, and the yield is improved.

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

【図1】本発明の実施の形態における薄膜トランジスタ
の製造工程断面図
FIG. 1 is a sectional view showing a manufacturing process of a thin film transistor according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の薄膜トランジスタの製造工程断面図FIG. 2 is a sectional view of a manufacturing process of a conventional thin film transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 透光性基板 12 下地絶縁膜 13 レジストパターン 14 平坦化絶縁層 15 ゲート電極 16 ゲート絶縁層(SiO2) 17 ポリシリコン層 17a チャンネル領域 17b ソース領域 17c ドレイン領域 18 レジストパターン 19 層間絶縁膜(SiO2) 110 コンタクトホール 111 ソース・ドレイン電極(Al/Ti) 21 透光性ガラス基板 22 下地絶縁膜 23 レジストパターン 24 ゲート電極 25 ゲート絶縁層(SiO2) 26 ポリシリコン層 27 レジストパターン 26a チャンネル領域 26b ソース領域 26c ドレイン領域 27 レジストパターン 28 層間絶縁膜(SiO2) 29 コンタクトホール 210 ソース・ドレイン電極(Al/Ti)REFERENCE SIGNS LIST 11 translucent substrate 12 base insulating film 13 resist pattern 14 planarization insulating layer 15 gate electrode 16 gate insulating layer (SiO 2 ) 17 polysilicon layer 17 a channel region 17 b source region 17 c drain region 18 resist pattern 19 interlayer insulating film (SiO 2 ) 110 contact hole 111 source / drain electrode (Al / Ti) 21 translucent glass substrate 22 base insulating film 23 resist pattern 24 gate electrode 25 gate insulating layer (SiO 2 ) 26 polysilicon layer 27 resist pattern 26 a channel region 26 b Source region 26c drain region 27 resist pattern 28 interlayer insulating film (SiO 2 ) 29 contact hole 210 source / drain electrode (Al / Ti)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板上に形成されたゲート電極と、前記ゲ
ート電極上に形成されたゲート絶縁層と、前記ゲート絶
縁層上に形成され、チャネル領域、ソース領域及びドレ
イン領域を有する半導体層と、前記ゲート電極の側部に
形成された平坦化絶縁層とを有する薄膜トランジスタ。
A gate electrode formed on a substrate; a gate insulating layer formed on the gate electrode; a semiconductor layer formed on the gate insulating layer and having a channel region, a source region, and a drain region. And a planarization insulating layer formed on a side portion of the gate electrode.
【請求項2】平坦化絶縁層がゲート電極材料の陽極酸化
により形成されたものであることを特徴とする請求項1
に記載の薄膜トランジスタ。
2. The method according to claim 1, wherein the planarizing insulating layer is formed by anodic oxidation of a gate electrode material.
3. The thin film transistor according to claim 1.
【請求項3】ゲート電極がAlまたはTaを主成分とす
る金属からなることを特徴とする請求項1に記載の薄膜
トランジスタ。
3. The thin film transistor according to claim 1, wherein the gate electrode is made of a metal containing Al or Ta as a main component.
【請求項4】側部に平坦化絶縁層を有するゲート電極を
基板上に形成する工程と、前記ゲート電極上にゲート絶
縁層を形成する工程と、前記ゲート絶縁層上に半導体層
を選択的に形成する工程と、前記半導体層にドナーまた
はアクセプタとなる不純物を注入して前記半導体層にソ
ース領域及びドレイン領域を形成する工程とを有する薄
膜トランジスタの製造方法。
4. A step of forming a gate electrode having a planarization insulating layer on a side portion on a substrate, a step of forming a gate insulating layer on the gate electrode, and selectively forming a semiconductor layer on the gate insulating layer. Forming a source region and a drain region in the semiconductor layer by injecting an impurity serving as a donor or an acceptor into the semiconductor layer.
【請求項5】基板上にゲート電極材料層を形成した後、
ゲート電極領域を覆うレジストパターンを形成し、その
後、前記レジストパターンが形成されていない領域の前
記ゲート電極材料層を陽極酸化して、前記ゲート電極側
部に平坦化絶縁層を形成することを特徴とする請求項4
に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
5. After forming a gate electrode material layer on a substrate,
Forming a resist pattern covering a gate electrode region, and thereafter anodizing the gate electrode material layer in a region where the resist pattern is not formed, thereby forming a planarization insulating layer on the side of the gate electrode. Claim 4
3. The method for manufacturing a thin film transistor according to item 1.
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