JPS58164268A - 薄膜シリコントランジスタ - Google Patents
薄膜シリコントランジスタInfo
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- JPS58164268A JPS58164268A JP4797682A JP4797682A JPS58164268A JP S58164268 A JPS58164268 A JP S58164268A JP 4797682 A JP4797682 A JP 4797682A JP 4797682 A JP4797682 A JP 4797682A JP S58164268 A JPS58164268 A JP S58164268A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は石英板あるいはソーダガラス、ホウケイ酸オラ
ス等の透明基板上に形成される多結晶シリコンあるいは
アモルファスシリコンの薄膜シリコント２ンジスターに
関するものである。近年情報化社金といわれる中でコン
ビ凰−ター関連機器の発展には目ざましいものがあり、
これにともない表示装置も従来からのＯＲＴにかわるも
のとして平面ディスプレーの開発も盛んに行なわれてい
る特に平面ディスプレーでは液晶を用いたものが低電力
化電圧ならびに受光タイプとしての見易すさの面で時計
電卓にはもとより、家電製品、自動車用パ、、倉として
も巾広く用いられてきている。
ス等の透明基板上に形成される多結晶シリコンあるいは
アモルファスシリコンの薄膜シリコント２ンジスターに
関するものである。近年情報化社金といわれる中でコン
ビ凰−ター関連機器の発展には目ざましいものがあり、
これにともない表示装置も従来からのＯＲＴにかわるも
のとして平面ディスプレーの開発も盛んに行なわれてい
る特に平面ディスプレーでは液晶を用いたものが低電力
化電圧ならびに受光タイプとしての見易すさの面で時計
電卓にはもとより、家電製品、自動車用パ、、倉として
も巾広く用いられてきている。
又現在０１１Ｔに替る安価な平面ディスプレーとして注
目されているものに薄膜トランジスターのアクティブマ
トリクスによって液晶を駆動する方式が検討されている
。
目されているものに薄膜トランジスターのアクティブマ
トリクスによって液晶を駆動する方式が検討されている
。
これは透明基板上にスイッチング用薄膜トランジスタＵ
路をマトリクス状に形成しこの基板と他の透明ガラス板
間に液晶を封入した画像表示用のデイスプレーパネルで
ある。
路をマトリクス状に形成しこの基板と他の透明ガラス板
間に液晶を封入した画像表示用のデイスプレーパネルで
ある。
従来報告されている一般的な薄膜シリコントランジスタ
の構造は第１図の如く、先ず透明基板１上に多結晶シリ
コンあるいはア毫ルファスシリコン等の薄膜シリ；ｙ２
を形成後ホトエツチングによりトランジスタ形成部のみ
を残し他の薄膜シリコンを除去する。
の構造は第１図の如く、先ず透明基板１上に多結晶シリ
コンあるいはア毫ルファスシリコン等の薄膜シリ；ｙ２
を形成後ホトエツチングによりトランジスタ形成部のみ
を残し他の薄膜シリコンを除去する。
次に該薄膜シリコン表面に酸化膜３を熱酸化方式あるい
はＯ’ＶＤ方式にて彫成し、該酸化膜上にゲート電極用
の薄膜シリコンを堆積しホトエツチングによりゲート電
極を形成する。ゲート電極は不純物を含有する薄膜シリ
コンを直接堆積する方法か、あるいは薄膜シリコンを堆
積後不純旬を熱拡散し配線抵抗を下げる工夫がなされる
。
はＯ’ＶＤ方式にて彫成し、該酸化膜上にゲート電極用
の薄膜シリコンを堆積しホトエツチングによりゲート電
極を形成する。ゲート電極は不純物を含有する薄膜シリ
コンを直接堆積する方法か、あるいは薄膜シリコンを堆
積後不純旬を熱拡散し配線抵抗を下げる工夫がなされる
。
次にイオン打込みを前記ゲート電極をマスクに行ないソ
ース、ドレイン部を形成後基板主面上に絶縁膜４を堆積
する。
ース、ドレイン部を形成後基板主面上に絶縁膜４を堆積
する。
次にホトエツチングによりコンタクトホールを開孔した
後金属配線５を形成する。
後金属配線５を形成する。
以上の如〈従来の一般的な薄膜シリコントランジスター
の製法は透明基板が石英板あるいはガラス等の絶縁基板
を用いることからトランジスター形成用Ｏ薄膜シリコン
を基板主面に直接形成していた。
の製法は透明基板が石英板あるいはガラス等の絶縁基板
を用いることからトランジスター形成用Ｏ薄膜シリコン
を基板主面に直接形成していた。
しかしながらこれら透明基板表面は表面研磨に使用され
るアルミナ粉末ある１１は贈化セリウム等の研磨材が研
磨キズ等の表面凹凸部に付着しておりしかも石英板は別
としてその他のガラス製基板はナトリウムイオンを始め
とする種々の可動イオン及び鉄イオン、＃Ｉイオン等の
金属イオンが含有されているため、透明基板表面を一般
的な洗浄をほどこしても前記汚染物等を完全に除去せし
めることは不可能である。このため透明基板上に薄膜ト
ランジスタを形成する際に加わる幾多の熱処理過程にお
いてこれら不純物が薄膜シリコン内に浸入しＴｆｆ？特
性に悪影響を及ぼしＯＮ電流の低下あるいけ０１１電流
の異状な増加等初期歩留りの低下は勿論長期儒ＩＩＩ％
：の画でも問題となる。
るアルミナ粉末ある１１は贈化セリウム等の研磨材が研
磨キズ等の表面凹凸部に付着しておりしかも石英板は別
としてその他のガラス製基板はナトリウムイオンを始め
とする種々の可動イオン及び鉄イオン、＃Ｉイオン等の
金属イオンが含有されているため、透明基板表面を一般
的な洗浄をほどこしても前記汚染物等を完全に除去せし
めることは不可能である。このため透明基板上に薄膜ト
ランジスタを形成する際に加わる幾多の熱処理過程にお
いてこれら不純物が薄膜シリコン内に浸入しＴｆｆ？特
性に悪影響を及ぼしＯＮ電流の低下あるいけ０１１電流
の異状な増加等初期歩留りの低下は勿論長期儒ＩＩＩ％
：の画でも問題となる。
しかも純度Ｏ悪い透明基板においては不純物による基板
の表面リークも問題視される。
の表面リークも問題視される。
そこで本発明はかかる従来の欠点を除★し信１性の高い
薄膜トランジスタの製造を可能ならしむるものであり以
下本発明を実施例にもとすき説明する・ 実施例１ 第２［は本発明による透明基板上に薄膜シリコントラン
ジスタを絶縁膜６を介して形成したものである。
薄膜トランジスタの製造を可能ならしむるものであり以
下本発明を実施例にもとすき説明する・ 実施例１ 第２［は本発明による透明基板上に薄膜シリコントラン
ジスタを絶縁膜６を介して形成したものである。
先ず透明基板（ソーダガラスを使用）７を充分洗浄した
後ＯＶＤ法にて酸化膜６を５ｏｏｏｌ形成する。そして
このａｖｎ酸化膜６上に多結晶シリコン膜８をａｏｏｏ
ｉ形成しホトエツチングにより該多結晶シリコン膜をト
ランジスタ形成部を残し他を除去する。
後ＯＶＤ法にて酸化膜６を５ｏｏｏｌ形成する。そして
このａｖｎ酸化膜６上に多結晶シリコン膜８をａｏｏｏ
ｉ形成しホトエツチングにより該多結晶シリコン膜をト
ランジスタ形成部を残し他を除去する。
次に前記多結晶シリコン膜上にＯＹＤ法にてゲート酸化
膜？ｅ２ｏｏｏ１堆積し、つづいてゲート電極用のリン
ドープ多結晶シリコンを堆積し、ホトエツチングにてゲ
ージ電極を形成する。
膜？ｅ２ｏｏｏ１堆積し、つづいてゲート電極用のリン
ドープ多結晶シリコンを堆積し、ホトエツチングにてゲ
ージ電極を形成する。
次に前記ゲート電極をマスクにリンを高Ｉｌ＆度にてイ
オン打込みする。
オン打込みする。
ソースドレインの廖威されたＹランジスタ部を含む透明
基板主面上にｏｖｎ法にて酸化膜を５０００１堆積した
のちホトエツチングによりソースドレインＩＩＯコンタ
ク）を開孔する。
基板主面上にｏｖｎ法にて酸化膜を５０００１堆積した
のちホトエツチングによりソースドレインＩＩＯコンタ
ク）を開孔する。
次に金属配線材としてアル主シリーン合金を基板主面に
スパッタリングしたのちホトエツチングにて金属配線ｔ
ｏｅ形處形成。
スパッタリングしたのちホトエツチングにて金属配線ｔ
ｏｅ形處形成。
以上説明の如く本発明は透明基板上に薄膜シリコントラ
ンジスタを形成するに際し先ず透明基板上に純度の高い
しかも透明基板とは組成の異なるＯＶＤ酸化膜を形成後
薄膜シリコントランジスタを作り込むため基板中の汚染
物の浸入を防ぐとともに基板表面の不純物による表面リ
ークの防止とも合わせ特に初期！ν！特性の安定化に大
きな効果が得られている。
ンジスタを形成するに際し先ず透明基板上に純度の高い
しかも透明基板とは組成の異なるＯＶＤ酸化膜を形成後
薄膜シリコントランジスタを作り込むため基板中の汚染
物の浸入を防ぐとともに基板表面の不純物による表面リ
ークの防止とも合わせ特に初期！ν！特性の安定化に大
きな効果が得られている。
なお上記ソーダ双ツメ基板の他ホウケイ酸ガラスあるい
は他の透明ガラス基板上についてモ実１１１Ｎ１と同Ｓ
Ｏ方法にて薄膜シリコントランジス輿（多結晶シリコン
及ヒアモルファスシリコントランジスタ）を廖威した場
合でもやはり同様の特性安窒化の確認が得られている。
は他の透明ガラス基板上についてモ実１１１Ｎ１と同Ｓ
Ｏ方法にて薄膜シリコントランジス輿（多結晶シリコン
及ヒアモルファスシリコントランジスタ）を廖威した場
合でもやはり同様の特性安窒化の確認が得られている。
実施例２
透明基板７′を充分洗浄した後基板主面上にネスヒンガ
スを用いて約８％ルのリンシリケートガラスをｏｖｎ法
にて５０００１堆積した後多結晶シリコン膜８′をｓ
ｏ ｏ ｏ ｉ形成する。以下の工程は実施例１と同様
である。
スを用いて約８％ルのリンシリケートガラスをｏｖｎ法
にて５０００１堆積した後多結晶シリコン膜８′をｓ
ｏ ｏ ｏ ｉ形成する。以下の工程は実施例１と同様
である。
絶縁膜としてリンシリケートガラスを用いることにより
、リンのゲッタ作用により実施例１に増してパシベーシ
■ン膜としての効果が大きく初期！Ｉ！特性の安定化は
勿論のこと長期安定性でも大きな効果を得た。
、リンのゲッタ作用により実施例１に増してパシベーシ
■ン膜としての効果が大きく初期！Ｉ！特性の安定化は
勿論のこと長期安定性でも大きな効果を得た。
実施例墨
透明基板７“を先ず充分に洗浄した後プラズマチッカ膜
形成炉にてアルゴンベース１憾モノシランガスと夏３ガ
スを用いて約３５０℃温度にてチッカ膜をｚｏｏｏｉ堆
積した後多結晶シリコン膜８１′を形成し以下実施例１
と同一工程にて薄膜トランジスタを形成した。
形成炉にてアルゴンベース１憾モノシランガスと夏３ガ
スを用いて約３５０℃温度にてチッカ膜をｚｏｏｏｉ堆
積した後多結晶シリコン膜８１′を形成し以下実施例１
と同一工程にて薄膜トランジスタを形成した。
本チッカ膜はプラズマ中においてモノシランガスを用い
て形成されるものであり低温にてしかもチッカ膜特有の
ち密な膜の形成が可能なことから汚染物の浸入を紡出す
る目的として非常に有効な手段であり実施例１，２と同
様又はそれ以上の効果が得られている。
て形成されるものであり低温にてしかもチッカ膜特有の
ち密な膜の形成が可能なことから汚染物の浸入を紡出す
る目的として非常に有効な手段であり実施例１，２と同
様又はそれ以上の効果が得られている。
実施例１．２．ｊｌの他透明基板上に溶成する絶縁属と
してシリカ拡散塗布剤として知られている液状ｍ布帛を
用いてスビンコーＦした後４００℃前俵の温変にて加熱
し絶縁属を形成する方法あるいは、波伏のＩ９イセド樹
脂をスピンコードし絶縁膜を溶成する方法についても試
みてみたがそれぞれ特性安定化への効果がみられている
。
してシリカ拡散塗布剤として知られている液状ｍ布帛を
用いてスビンコーＦした後４００℃前俵の温変にて加熱
し絶縁属を形成する方法あるいは、波伏のＩ９イセド樹
脂をスピンコードし絶縁膜を溶成する方法についても試
みてみたがそれぞれ特性安定化への効果がみられている
。
実施例４
本発明による薄膜シリボントランジスタを用いてアタテ
ィプ°マトリクメな構成した例を説明する第５ｗｉの如
（透明基板１１の上層にＯＶＤ法にて酸化膜１宜を堆積
したのち多結晶クリコ／ｌ１１ｓを堆積したのちホトエ
ツチングにてトランジスタ部を除き他の多結晶シリコン
属ｔ−ｍ＊する。
ィプ°マトリクメな構成した例を説明する第５ｗｉの如
（透明基板１１の上層にＯＶＤ法にて酸化膜１宜を堆積
したのち多結晶クリコ／ｌ１１ｓを堆積したのちホトエ
ツチングにてトランジスタ部を除き他の多結晶シリコン
属ｔ−ｍ＊する。
次に前記多結晶シリコン属の上層にｏｖｎ法にてゲート
酸化膜１４を形威し、つづいてゲート電極用のリンドー
プ多結晶シリコン馬１５を溶成したのちホトエツチング
にてゲージ配線部をＪｉ１威する次に高員度のリンをイ
オン打込みしソースドレイン部を形成する。
酸化膜１４を形威し、つづいてゲート電極用のリンドー
プ多結晶シリコン馬１５を溶成したのちホトエツチング
にてゲージ配線部をＪｉ１威する次に高員度のリンをイ
オン打込みしソースドレイン部を形成する。
次に基板主面上にａｖｐ法にて酸化膜１６を堆積後ホト
エツチングにてコンタクトホールを開孔する。
エツチングにてコンタクトホールを開孔する。
次に透明導電膜を約５００１スパツタリングしてホトエ
ツチングののち透明電極１７を形成する。
ツチングののち透明電極１７を形成する。
次に金属配線用のアルミシリコン合金をスパッタリング
したのちホトエツチングを行ないソースラインのみ金属
配線１８を形成する。
したのちホトエツチングを行ないソースラインのみ金属
配線１８を形成する。
なお実施例において透明基板上に形成する絶縁膜はすべ
て単層にて用いているが例えばｏｖｎ法による酸化膜を
単層で用いるより先ずリンシリケートガラスを形成後連
続してノンドープの酸化膜を形成した２層絶縁膜の方が
不純物のバシペーシ。
て単層にて用いているが例えばｏｖｎ法による酸化膜を
単層で用いるより先ずリンシリケートガラスを形成後連
続してノンドープの酸化膜を形成した２層絶縁膜の方が
不純物のバシペーシ。
ン効果はより効果が得られることは云うまでもなく、さ
らにノンドープ酸化膜にてリンシリケートガラスを両面
からはさみ込み５着方式ではさらにその９に果をあげる
ことも確認されている。
らにノンドープ酸化膜にてリンシリケートガラスを両面
からはさみ込み５着方式ではさらにその９に果をあげる
ことも確認されている。
以上の方法にて形成した薄膜シリコントランジスタを用
いてなるアクティブマトリクス基板において薄膜シリコ
ントランジスターのテ１！特性は安定しており信号電流
のＯ夏１０ν１比は１０４以上と良好てありた。しかも
アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルによ
る評価においても表示骨性は良好であり特に従来方式に
て製造された表示パネルと比べて表面リークは皆無であ
り画素ごとの明暗のむら、あるいは１１面の場所による
表示むら等及び欠陥の発生等において、顕著な差が見ら
れることからも本発明は薄膜シリコントランジスターの
特性安定化に及び長期信頼性の向上に大きく寄与するも
のといえる。
いてなるアクティブマトリクス基板において薄膜シリコ
ントランジスターのテ１！特性は安定しており信号電流
のＯ夏１０ν１比は１０４以上と良好てありた。しかも
アクティブマトリクス基板を用いた液晶表示パネルによ
る評価においても表示骨性は良好であり特に従来方式に
て製造された表示パネルと比べて表面リークは皆無であ
り画素ごとの明暗のむら、あるいは１１面の場所による
表示むら等及び欠陥の発生等において、顕著な差が見ら
れることからも本発明は薄膜シリコントランジスターの
特性安定化に及び長期信頼性の向上に大きく寄与するも
のといえる。
ＳｔＷは従来の製造方式による透明基板上に形成された
薄膜シリコントランジスターの断面構造である。 第２図は本発明によるところの透明基板上に形成された
薄膜シリ；ントランジスタの断面構造である。 第ＳｖＡは本烏明による薄膜トランジスタをマシリクス
状に透明基板上に構成してなるアクティブｖ）リクス基
板の１部所面構造である。 １・・・・・・透明基板 ２・・・・・・薄膜シリコン ３・・・・・・酸化膜 ４・・・・・・絶縁膜 ５・・・・・・金属配線 ６・・・・・・絶縁膜（酸化膜） ７．７’、７’・・・・・・透明基板 ８．８’、８’・・・・・・多結晶シリコン膜９・・・
・・・ゲート酸化膜 １０・・・・・・金属配線 １１・・・・・・透明基板 １２・・・・・・酸化膜 １４・・・・・・ゲート酸化膜 １５・・・・・・多結晶シリコン膜 １６・・・・・・酸化膜 １７・・・・・・透明電極 １８・・・・・・金属配線 以上 出願人 株式会社諏訪精工舎 代厘人 弁理士 最上 務
薄膜シリコントランジスターの断面構造である。 第２図は本発明によるところの透明基板上に形成された
薄膜シリ；ントランジスタの断面構造である。 第ＳｖＡは本烏明による薄膜トランジスタをマシリクス
状に透明基板上に構成してなるアクティブｖ）リクス基
板の１部所面構造である。 １・・・・・・透明基板 ２・・・・・・薄膜シリコン ３・・・・・・酸化膜 ４・・・・・・絶縁膜 ５・・・・・・金属配線 ６・・・・・・絶縁膜（酸化膜） ７．７’、７’・・・・・・透明基板 ８．８’、８’・・・・・・多結晶シリコン膜９・・・
・・・ゲート酸化膜 １０・・・・・・金属配線 １１・・・・・・透明基板 １２・・・・・・酸化膜 １４・・・・・・ゲート酸化膜 １５・・・・・・多結晶シリコン膜 １６・・・・・・酸化膜 １７・・・・・・透明電極 １８・・・・・・金属配線 以上 出願人 株式会社諏訪精工舎 代厘人 弁理士 最上 務
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 薄膜シリコントランジスタを透明基板上に形
成するにあたり該薄膜シリコントランジスタが前記透明
基板上の絶縁膜を介して形成されていることを特徴とす
る薄膜シリコントランジスタ。 （２）透明基板上に形成される絶縁膜はａｖｎ酸化膜リ
ンシリケートガラス、チツカ！［、等の絶縁属が単層あ
るいは多層で構成されていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の薄膜シリコントランジスタ。 （６）透明基板上に形成される絶縁膜は前記透明基板と
は純度ならびに組成が員なることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の薄膜シリコントランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4797682A JPS58164268A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 薄膜シリコントランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4797682A JPS58164268A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 薄膜シリコントランジスタ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3343441A Division JPH05206462A (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 液晶表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58164268A true JPS58164268A (ja) | 1983-09-29 |
Family
ID=12790340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4797682A Pending JPS58164268A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 薄膜シリコントランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58164268A (ja) |
Cited By (18)
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-
1982
- 1982-03-25 JP JP4797682A patent/JPS58164268A/ja active Pending
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| US7132686B2 (en) | 1998-12-29 | 2006-11-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of fabricating the same |
| US7015505B2 (en) | 1998-12-29 | 2006-03-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of fabricating the same |
| US6645826B2 (en) | 1998-12-29 | 2003-11-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of fabricating the same |
| US7456474B2 (en) | 1999-04-30 | 2008-11-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having insulating film |
| US6940124B2 (en) | 1999-04-30 | 2005-09-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| US6461899B1 (en) | 1999-04-30 | 2002-10-08 | Semiconductor Energy Laboratory, Co., Ltd. | Oxynitride laminate “blocking layer” for thin film semiconductor devices |
| US7855416B2 (en) | 1999-04-30 | 2010-12-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
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