JPS60170972A - 薄膜半導体装置 - Google Patents
薄膜半導体装置Info
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- JPS60170972A JPS60170972A JP2687884A JP2687884A JPS60170972A JP S60170972 A JPS60170972 A JP S60170972A JP 2687884 A JP2687884 A JP 2687884A JP 2687884 A JP2687884 A JP 2687884A JP S60170972 A JPS60170972 A JP S60170972A
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- film
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- semiconductor device
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Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. 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
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/78651—Silicon transistors
- H01L29/7866—Non-monocrystalline silicon transistors
- H01L29/78663—Amorphous silicon transistors
- H01L29/78666—Amorphous silicon transistors with normal-type structure, e.g. with top gate
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】
産業上の利用分野
本発明は、所定の基板と、／この基板上に設りられてい
る１１ν膜半導体素子とをそれぞれ具（ｌｉｆｔする薄
１模半導体装置に関する。
る１１ν膜半導体素子とをそれぞれ具（ｌｉｆｔする薄
１模半導体装置に関する。
背景技術とその問題点
従来、この柚の薄膜半導体装置として、石英基板上に形
成されているｈｖ膜）ランシスタが知られ、例えば液晶
ディスプレイ用として用いられている。
成されているｈｖ膜）ランシスタが知られ、例えば液晶
ディスプレイ用として用いられている。
、上述の薄膜トランジスタのように石英基板を用いた７
＃、成牛導体装置においては、石英基板の純度が高いた
めに基板に含まれている不純物イオンによる半導体素子
の汚染は殆どなく、このためもっばら半導体装置の外部
からの不純物イオンによるｌり染の防止を考えるだけで
よかった。しかしながら、近年、ガラス基板、セラミッ
クス基板等の各種基板上に薄膜半導体素子を形成するこ
とも行われるようになり、これと共に次のような問題が
生じてきた。即ち、例えばガラス基板を用いてＭＯ３型
薄膜トランジスタ（以下ＭＯ３ＴＦＴと称する）を形成
する場合、ガラス基板に多量に含まれているＮａ”等に
よりＭＯＳ ＴＦＴが汚染されてしまい、このためＭＯ
Ｓ ＴＦＴの製造中及び製造後にしきい値電圧ｖ１が変
化してしまう。
＃、成牛導体装置においては、石英基板の純度が高いた
めに基板に含まれている不純物イオンによる半導体素子
の汚染は殆どなく、このためもっばら半導体装置の外部
からの不純物イオンによるｌり染の防止を考えるだけで
よかった。しかしながら、近年、ガラス基板、セラミッ
クス基板等の各種基板上に薄膜半導体素子を形成するこ
とも行われるようになり、これと共に次のような問題が
生じてきた。即ち、例えばガラス基板を用いてＭＯ３型
薄膜トランジスタ（以下ＭＯ３ＴＦＴと称する）を形成
する場合、ガラス基板に多量に含まれているＮａ”等に
よりＭＯＳ ＴＦＴが汚染されてしまい、このためＭＯ
Ｓ ＴＦＴの製造中及び製造後にしきい値電圧ｖ１が変
化してしまう。
発明の目的
本発明は、上述の問題にかんがみ、従来の薄膜半導体装
置が有する上述のような欠点を是正した薄膜半導体装置
を旋供することを目的とする。
置が有する上述のような欠点を是正した薄膜半導体装置
を旋供することを目的とする。
発明の概要
本発明に係る薄膜半導体装置は、所定の基板と、この基
板上に設けられている薄１模半導体素子とをそれぞれ具
備する薄膜半導体装置において、上記基板と上記薄膜半
導体素子との間にこの裁仮に含まれている不純物イオン
の拡散阻止層を設けている。このように構成することに
よって、基板に含まれている不純物イオンによる薄膜半
導体素子のｌθ染を防止することができ、このため信頼
性の高い薄膜半導体装置を提供することができると共に
、薄膜半導体装置を再現性良く製造することができる。
板上に設けられている薄１模半導体素子とをそれぞれ具
備する薄膜半導体装置において、上記基板と上記薄膜半
導体素子との間にこの裁仮に含まれている不純物イオン
の拡散阻止層を設けている。このように構成することに
よって、基板に含まれている不純物イオンによる薄膜半
導体素子のｌθ染を防止することができ、このため信頼
性の高い薄膜半導体装置を提供することができると共に
、薄膜半導体装置を再現性良く製造することができる。
実施例
以下本発明に係る薄膜半導体装置をＭＯ３’Ｔ’Ｆ Ｔ
に適用した一実ｂｍ例につき図面を参Ｉ＋＜ｆ Ｌなが
ら説明する。
に適用した一実ｂｍ例につき図面を参Ｉ＋＜ｆ Ｌなが
ら説明する。
図面に示すように、本実施例によるＭＯＳ ＴＦ Ｔに
おいては、例えばソーダ石灰カラスから成るガラス基板
１１に不純物イオンの拡散阻止層としての例えば膜厚５
０００人のＩ） Ｓ Ｇ膜２が形成され、このＰＳＧ膜
２上に例えば１膜厚５０００人のＳｉＯ□ｎり３が形成
されている。なおこれらのＰＳＧ膜２及び５ｉＯｚ膜３
は例えばＣＶＤ法により形成することができる。
おいては、例えばソーダ石灰カラスから成るガラス基板
１１に不純物イオンの拡散阻止層としての例えば膜厚５
０００人のＩ） Ｓ Ｇ膜２が形成され、このＰＳＧ膜
２上に例えば１膜厚５０００人のＳｉＯ□ｎり３が形成
されている。なおこれらのＰＳＧ膜２及び５ｉＯｚ膜３
は例えばＣＶＤ法により形成することができる。
上記５ｉＯｚ膜３上には例えばＡｆｆから成るソース５
及びトレイン６が形成され、これらのソース５及びドレ
イン６と５ｉ（ｈ膜３との上に非晶質シリコン層７が形
成されている。なおソース５とドレイン６との間にＭＯ
Ｓ ”Ｉ’ＦＴの活性層８が構成される。また非晶質シ
リコン層７上にはＳｉＯ□膜から成るゲート絶縁膜９が
形成され、ごのゲート絶縁膜９上には例えば＾βから成
るゲート電極１０が形成されている。
及びトレイン６が形成され、これらのソース５及びドレ
イン６と５ｉ（ｈ膜３との上に非晶質シリコン層７が形
成されている。なおソース５とドレイン６との間にＭＯ
Ｓ ”Ｉ’ＦＴの活性層８が構成される。また非晶質シ
リコン層７上にはＳｉＯ□膜から成るゲート絶縁膜９が
形成され、ごのゲート絶縁膜９上には例えば＾βから成
るゲート電極１０が形成されている。
上述の実施例においては、ガラス法板ｌ上にＩ）ＳＧ膜
２及び５ｊ０２膜３を形成し、このＳｉＯ□膜３上に薄
１模半導体素子、即ちソース５、ドレイン６、ゲート電
極１０等から成るＭ ＯＳ ′］’ Ｆ ”「を形成し
ているので次のような利点がある。即５、Ｉ） ＳＧ１
模２は特にＮａ” 、に゛等のアルカリイオンに対して
拡散阻止能を存するため、Ｍ ＯＳ Ｔ Ｆ ＴＯ）製
造後または製造中にガラス基板１に含まれている例えば
Ｎａ’がＰＳＧ膜２を通ってＭ ＯＳ ｉ” ＦＴに侵
入することがない。従って、活性層８がＮａ’等によっ
て汚染されることがないので、ＭＯ３７＋” Ｆ Ｔの
製造後及び製造中のいずれにおいてもＶ。
２及び５ｊ０２膜３を形成し、このＳｉＯ□膜３上に薄
１模半導体素子、即ちソース５、ドレイン６、ゲート電
極１０等から成るＭ ＯＳ ′］’ Ｆ ”「を形成し
ているので次のような利点がある。即５、Ｉ） ＳＧ１
模２は特にＮａ” 、に゛等のアルカリイオンに対して
拡散阻止能を存するため、Ｍ ＯＳ Ｔ Ｆ ＴＯ）製
造後または製造中にガラス基板１に含まれている例えば
Ｎａ’がＰＳＧ膜２を通ってＭ ＯＳ ｉ” ＦＴに侵
入することがない。従って、活性層８がＮａ’等によっ
て汚染されることがないので、ＭＯ３７＋” Ｆ Ｔの
製造後及び製造中のいずれにおいてもＶ。
が変化することがない。このため、ＭＯＳ ＴＦＴの信
頼性を高くすることができると共に、ＭＯＳ ′ｒｒ”
ｉ’を再現性良く製造することができる。
頼性を高くすることができると共に、ＭＯＳ ′ｒｒ”
ｉ’を再現性良く製造することができる。
またｌ） Ｓ Ｇ膜２上にリンに対して拡散阻止能を自
するＳｉＯ□膜３を形成しているので、ＭＯＳ ＴＰ
Ｔの形成のために行う熱処理時等にＰＳＧ膜２に含まれ
ているリンが例えば活性層８に拡散することがない。な
おＳｉＯ□膜３の代わりに例えばＳｉ３Ｎ４膜を用いて
も同様な効果が得られる。
するＳｉＯ□膜３を形成しているので、ＭＯＳ ＴＰ
Ｔの形成のために行う熱処理時等にＰＳＧ膜２に含まれ
ているリンが例えば活性層８に拡散することがない。な
おＳｉＯ□膜３の代わりに例えばＳｉ３Ｎ４膜を用いて
も同様な効果が得られる。
また上述の実施例においては、石英基板に比べて安価な
ガラス基板ｌを用いているので、ＭＯＳ１” Ｆ Ｔの
製造コストを低減することもできる。
ガラス基板ｌを用いているので、ＭＯＳ１” Ｆ Ｔの
製造コストを低減することもできる。
上述の実施例においては、不純物イオンの拡散阻止層と
し′ζＰＳＧ膜２を用いているが、Ｎａ”等の不純物イ
オンに対して拡散阻止能を有していれば他の種類の材料
から成る膜を用いてもよく、例えばプラスマＣＶＤ法に
より形成された５ｉＪａ膜（プラズマＳｉ３Ｎ４膜模）
を用いてもよい。この プラズマＳｉ：ｕＬ膜を用いた
場合には、上述の実施例と同様な利点に加えて次のよう
な利点がある。即ち、プラズマ５ｉ３Ｎａ膜に含まれて
いる水素がＭＯＳ ＴＦＴの活性層８に拡散移動してこ
の活性層８中に存在するトラップを埋めるためトランプ
密度が減少し、このためＭＯＳ ＴＦＴの実効移動度μ
ｅｒｒが大きくなる。なお不純物イオンの拡散阻止層と
して上述のプラズマＳｉ３’Ｎｎ膜を用いた場合、この
プラズマＳｉ３Ｎ４膜上に直接非晶質シリコン層７を形
成すると界面準位が多いため界面特性が悪いが、プラズ
マ５ｉＪａ膜と非晶質シリコン層７との間にＳｉＯ□膜
３を形成すればこの問題はなくなり、界面特性が良好で
ある。
し′ζＰＳＧ膜２を用いているが、Ｎａ”等の不純物イ
オンに対して拡散阻止能を有していれば他の種類の材料
から成る膜を用いてもよく、例えばプラスマＣＶＤ法に
より形成された５ｉＪａ膜（プラズマＳｉ３Ｎ４膜模）
を用いてもよい。この プラズマＳｉ：ｕＬ膜を用いた
場合には、上述の実施例と同様な利点に加えて次のよう
な利点がある。即ち、プラズマ５ｉ３Ｎａ膜に含まれて
いる水素がＭＯＳ ＴＦＴの活性層８に拡散移動してこ
の活性層８中に存在するトラップを埋めるためトランプ
密度が減少し、このためＭＯＳ ＴＦＴの実効移動度μ
ｅｒｒが大きくなる。なお不純物イオンの拡散阻止層と
して上述のプラズマＳｉ３’Ｎｎ膜を用いた場合、この
プラズマＳｉ３Ｎ４膜上に直接非晶質シリコン層７を形
成すると界面準位が多いため界面特性が悪いが、プラズ
マ５ｉＪａ膜と非晶質シリコン層７との間にＳｉＯ□膜
３を形成すればこの問題はなくなり、界面特性が良好で
ある。
また上述の実施例においては、薄１１り半導体素子を形
成すべき基板としてソーダ石灰ガラスから成るガラス基
板ｌを用いているが、他の種類の材料から成る基板を用
いても勿論よく、例えばソーダ石灰ガラス以外のケイ酸
塩ガラス、パイレックスガラス（商標名）等の他のガラ
ス、セラミックス、ポリイミド等の耐熱性樹脂、金属等
から成る茫板を用いてもよい。
成すべき基板としてソーダ石灰ガラスから成るガラス基
板ｌを用いているが、他の種類の材料から成る基板を用
いても勿論よく、例えばソーダ石灰ガラス以外のケイ酸
塩ガラス、パイレックスガラス（商標名）等の他のガラ
ス、セラミックス、ポリイミド等の耐熱性樹脂、金属等
から成る茫板を用いてもよい。
なお上述の実施例においては、ＰＳＧ膜２からのリンの
拡散を防止するためにＳｉＯ□１１莫３を形成している
が、このような必要がない場合にはＳｉＯ□膜３を省略
することも可能である。
拡散を防止するためにＳｉＯ□１１莫３を形成している
が、このような必要がない場合にはＳｉＯ□膜３を省略
することも可能である。
応用例
上述の実施例においては、本発明に係る薄膜半導体装置
をＭ ＯＳ Ｔ Ｆ ｉ”に適用した場合につき説明し
たが、他の種類の薄ＩＩり半導体装置にも本発明に係る
薄膜半導体装置を適用するごとができる。
をＭ ＯＳ Ｔ Ｆ ｉ”に適用した場合につき説明し
たが、他の種類の薄ＩＩり半導体装置にも本発明に係る
薄膜半導体装置を適用するごとができる。
発明の効果
本発明に係る薄膜半導体装置によれば、基板と薄膜半導
体素子との間にこの基板に含まれている不純物イオンの
拡散阻止層を設りているので、基板に含まれている不純
物イオンによるンＷ膜半導体素子の汚染を防止すること
ができ、このため１８頼性の晶（暑υｉ成牛導体装置を
提供することができると共に、薄１１り半導体装置を再
現性良く製造することができる。また基板の純度に制約
されることなく必要に応じて基板を選択することができ
るので、薄膜半導体装置の製造上極めて好都合である。
体素子との間にこの基板に含まれている不純物イオンの
拡散阻止層を設りているので、基板に含まれている不純
物イオンによるンＷ膜半導体素子の汚染を防止すること
ができ、このため１８頼性の晶（暑υｉ成牛導体装置を
提供することができると共に、薄１１り半導体装置を再
現性良く製造することができる。また基板の純度に制約
されることなく必要に応じて基板を選択することができ
るので、薄膜半導体装置の製造上極めて好都合である。
図面は本発明に係る薄膜半導体装置の一実施例としての
ＭＯＳ ＴＦＴの断面図である。 なお図面に用いた符号において、 ■−・−〜−〜−−−−−−−−−−−ガラス裁扱２−
−〜−−−−−−−Ｐ Ｓ Ｇ １１桑（不純物イオン
の拡散阻止層） ５−−−−−−一−−一−−−ソース ６−−−−−−−−−ドレイン ７一−−−−−−−−−−−−−−−−非晶質シリコン
層９−−−−−−−−−−−〜ゲート絶縁膜１０−−−
・−−一−−−−ゲート電極である。 代理人 土星 勝 〜 常包芳男
ＭＯＳ ＴＦＴの断面図である。 なお図面に用いた符号において、 ■−・−〜−〜−−−−−−−−−−−ガラス裁扱２−
−〜−−−−−−−Ｐ Ｓ Ｇ １１桑（不純物イオン
の拡散阻止層） ５−−−−−−一−−一−−−ソース ６−−−−−−−−−ドレイン ７一−−−−−−−−−−−−−−−−非晶質シリコン
層９−−−−−−−−−−−〜ゲート絶縁膜１０−−−
・−−一−−−−ゲート電極である。 代理人 土星 勝 〜 常包芳男
Claims (1)
- 所定の基板と、この基板上に設りられている薄１１ジ半
導体素子とをそれぞれ具６ｉｉｉする薄膜半導体装；６
におい゛（、上記基板と上記薄膜半導体素子との間にこ
の基板に含まれている不純物イオンの拡散阻止層を設け
たことを特徴とする薄膜半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2687884A JPS60170972A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 薄膜半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2687884A JPS60170972A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 薄膜半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60170972A true JPS60170972A (ja) | 1985-09-04 |
Family
ID=12205546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2687884A Pending JPS60170972A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 薄膜半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60170972A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63172470A (ja) * | 1987-01-12 | 1988-07-16 | Fujitsu Ltd | 薄膜トランジスタ |
| US6849872B1 (en) | 1991-08-26 | 2005-02-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Thin film transistor |
| US6979840B1 (en) | 1991-09-25 | 2005-12-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Thin film transistors having anodized metal film between the gate wiring and drain wiring |
| JP2006332660A (ja) * | 2005-05-27 | 2006-12-07 | Samsung Sdi Co Ltd | 有機薄膜トランジスタ及びその製造方法、これを備えた有機電界発光表示装置 |
| US7169657B2 (en) | 1992-03-26 | 2007-01-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Process for laser processing and apparatus for use in the same |
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| US8367486B2 (en) | 2009-02-05 | 2013-02-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Transistor and method for manufacturing the transistor |
| US9064899B2 (en) | 2009-02-27 | 2015-06-23 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| US9093402B2 (en) | 2005-02-18 | 2015-07-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
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Citations (5)
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