JPS6132577A - 薄膜半導体電界効果トランジスタの製造方法 - Google Patents
薄膜半導体電界効果トランジスタの製造方法Info
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- JPS6132577A JPS6132577A JP15315184A JP15315184A JPS6132577A JP S6132577 A JPS6132577 A JP S6132577A JP 15315184 A JP15315184 A JP 15315184A JP 15315184 A JP15315184 A JP 15315184A JP S6132577 A JPS6132577 A JP S6132577A
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- 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
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- H01L29/458—Ohmic electrodes on silicon for thin film silicon, e.g. source or drain electrode
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は非晶質基板上に堆積した非晶質シリコン、多結
晶シリコン膜等を能動領域とした薄膜半株体雷１界効果
トランジスタの製造方法に関する。
晶シリコン膜等を能動領域とした薄膜半株体雷１界効果
トランジスタの製造方法に関する。
非晶質シリコン嘆あるいは多結晶シリコン模を用いて電
界効果トランジスタを製造する場合、非晶質シリコント
ランジスタでは、ホスフィン（ＰＨａ）ガスをシラン（
８ｉＨ，）ガスに混入することによって形成するｎ＋非
晶質シリコン層をソース、ドレーンオーミック電極とし
て用い、多結晶シリコントランジスタでは、リンイオン
（ｐ＋）のイオン注入、熱処理によって形成したｎ＋多
結晶シリコン層をソース・ドレーンオーミック電極とし
て用いている。
界効果トランジスタを製造する場合、非晶質シリコント
ランジスタでは、ホスフィン（ＰＨａ）ガスをシラン（
８ｉＨ，）ガスに混入することによって形成するｎ＋非
晶質シリコン層をソース、ドレーンオーミック電極とし
て用い、多結晶シリコントランジスタでは、リンイオン
（ｐ＋）のイオン注入、熱処理によって形成したｎ＋多
結晶シリコン層をソース・ドレーンオーミック電極とし
て用いている。
しかしながら、非晶質シリコン製造装置内で、ホスフィ
ンガスを流してｎ 非晶質シリコン層を形成すると、装
置内壁にホスフィン（ＰＨｓ）が吸着される。この工程
を何回か繰り返すとやがては内壁に吸着されたホスフィ
ンが装置内に放出され、ｎ＋層中の燐濃度が予想よりも
多くなってしまう。
ンガスを流してｎ 非晶質シリコン層を形成すると、装
置内壁にホスフィン（ＰＨｓ）が吸着される。この工程
を何回か繰り返すとやがては内壁に吸着されたホスフィ
ンが装置内に放出され、ｎ＋層中の燐濃度が予想よりも
多くなってしまう。
また、同一装置内で真性非晶質シリコン（１ｌｌ）層を
形成する場合には、燐が混入するために１層が得られず
ｓ ｎ＠が出来てしまう。そのため同一装置内で、目
し続いてｎ Ｉｗを形成する場合は、ｎ中層形成後、装
置内壁に吸着したホスフィンガスを完全に除去しなけれ
ばならな（、装置の清掃。
形成する場合には、燐が混入するために１層が得られず
ｓ ｎ＠が出来てしまう。そのため同一装置内で、目
し続いてｎ Ｉｗを形成する場合は、ｎ中層形成後、装
置内壁に吸着したホスフィンガスを完全に除去しなけれ
ばならな（、装置の清掃。
保守が煩雑になる。
多結晶シリコントランジスタ製造工程で用いられるリン
イオン注入は、結晶体回復、および燐原子の活性化のた
めの熱処理が必要である。ところが、非晶質基板として
ガラスを用いた場合は、熱処理温度に上限がある。例え
ば、保谷硝子部ＮＡ−４０上に多結晶シリコントランジ
スタを作製するには、５３０℃、２０時間の熱処理が必
要であるという問題があった。
イオン注入は、結晶体回復、および燐原子の活性化のた
めの熱処理が必要である。ところが、非晶質基板として
ガラスを用いた場合は、熱処理温度に上限がある。例え
ば、保谷硝子部ＮＡ−４０上に多結晶シリコントランジ
スタを作製するには、５３０℃、２０時間の熱処理が必
要であるという問題があった。
本発明の目的は上述の問題点を鑑みてなされたものであ
り、ノースΦドレーンオーミックコンタクトを金属薄膜
の蒸着・合金ｒヒによって形成する薄膜半導体１界効果
トランジスタの製造方法を提供することにある。
り、ノースΦドレーンオーミックコンタクトを金属薄膜
の蒸着・合金ｒヒによって形成する薄膜半導体１界効果
トランジスタの製造方法を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は真性非晶質シリコン層あるいは真性多結晶シリ
コン層を堆積した後、シリコン中でドナーとなる金属ア
ンチモン層を蒸着し、続いて、相互拡散を防ぐためにバ
リアメタルとしてモリブデン（ＭＯ）等の遷移金属を蒸
着し、最後に眞他配線用のアルミニウムを蒸着する薄膜
半導体電界効果トランジスタの製造方法を得ることにあ
る。
コン層を堆積した後、シリコン中でドナーとなる金属ア
ンチモン層を蒸着し、続いて、相互拡散を防ぐためにバ
リアメタルとしてモリブデン（ＭＯ）等の遷移金属を蒸
着し、最後に眞他配線用のアルミニウムを蒸着する薄膜
半導体電界効果トランジスタの製造方法を得ることにあ
る。
真性シリコンと蒸着アンチモンとを合金共晶させるため
に２００〜３００℃の熱処理をアルミニウム電極・配線
形成後に行なえば、合金！極型薄膜半導体電界効果トラ
ンジスタが出来上る。
に２００〜３００℃の熱処理をアルミニウム電極・配線
形成後に行なえば、合金！極型薄膜半導体電界効果トラ
ンジスタが出来上る。
本発明によれば、ホスフィンガスを用いたｎ十非晶質シ
リコン層の形成あるいは、イオン注入・長時間熱処理に
よるｎ＋多結晶シリコン層を形成しなくても、オーミッ
クソース・ドレーン電極を持つ薄膜半導体電界効果トラ
ンジスタを製造出来る。
リコン層の形成あるいは、イオン注入・長時間熱処理に
よるｎ＋多結晶シリコン層を形成しなくても、オーミッ
クソース・ドレーン電極を持つ薄膜半導体電界効果トラ
ンジスタを製造出来る。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第
２図は非晶質シリコン薄Ｉ漠トランジスタ製造工程にお
いて本発明のポイントである金属アンチモン層、モリブ
デン層を蒸着した状態を示している。透明ガラス基板（
１）上に薄膜トランジスタのゲート電極（２）を厚さ１
０００人のモリブデンで形成する。次にゲート絶縁層（
３）として常圧ＣＶＤ法による厚さ１６００Ａの８ｉ０
．膜を堆積し、続いて３０００Ａの真性非晶質シリコン
層４）をプラズマＣＶ Ｄ法によって堆積する。更に連
続してアンチモン層（５）をポート蒸着法で３００Ａの
厚さに蒸着し、続いて６００Ａのモリブデン（６）をス
パッタ法で堆積する。第３図はトランジスタ領域を形成
する工程を示している。所定の形状のトランジスタを作
るために７オトレジスト（７）をマスクにモリブデン。
２図は非晶質シリコン薄Ｉ漠トランジスタ製造工程にお
いて本発明のポイントである金属アンチモン層、モリブ
デン層を蒸着した状態を示している。透明ガラス基板（
１）上に薄膜トランジスタのゲート電極（２）を厚さ１
０００人のモリブデンで形成する。次にゲート絶縁層（
３）として常圧ＣＶＤ法による厚さ１６００Ａの８ｉ０
．膜を堆積し、続いて３０００Ａの真性非晶質シリコン
層４）をプラズマＣＶ Ｄ法によって堆積する。更に連
続してアンチモン層（５）をポート蒸着法で３００Ａの
厚さに蒸着し、続いて６００Ａのモリブデン（６）をス
パッタ法で堆積する。第３図はトランジスタ領域を形成
する工程を示している。所定の形状のトランジスタを作
るために７オトレジスト（７）をマスクにモリブデン。
アンチモンそして真性非晶質シリコン層をエツチング除
去する。次に、アルミニウムを１μｍの厚さに蒸着し、
ソース・ドレーン電極＠）および配線を形成する。（第
４図〕続いてトランジスタのソース−ドレーン間に残っ
たモリブデン！ｗ、アンチモン］輯をエツチング除去し
、更におよそ５００Ａの非晶質シリコン層をエツチング
する（第１図）。最後に、２００°Ｃ９２０分間の熱処
理を行なうことによりシリコン−アンチモン合金１ｉ！
（５つを形成する。
去する。次に、アルミニウムを１μｍの厚さに蒸着し、
ソース・ドレーン電極＠）および配線を形成する。（第
４図〕続いてトランジスタのソース−ドレーン間に残っ
たモリブデン！ｗ、アンチモン］輯をエツチング除去し
、更におよそ５００Ａの非晶質シリコン層をエツチング
する（第１図）。最後に、２００°Ｃ９２０分間の熱処
理を行なうことによりシリコン−アンチモン合金１ｉ！
（５つを形成する。
第５図は本発明によるアンチ缶ン層を設けたトランジス
タ（実線）と設けないトランジスタ（点線）の静特性を
示している。トランジスタのチャンネル長（Ｌ）は１０
μｍ、チャンネル幅は１００μｍである。ドレーン電圧
（ＶＤＡ ）がＯｖから５ｖの間で、アンチモン層を設
けたトランジスタはドレーン電流（Ｉｎｓ ）が急増し
ており、トランジスタのソース壷ドレーンとチャンネル
間に非オーミツク領域が無いことが明白である。このト
ランジスタの実効移動度（μｅｐｆ）は０．３ｃｍ’／
Ｖ −ｓｅｃ 。
タ（実線）と設けないトランジスタ（点線）の静特性を
示している。トランジスタのチャンネル長（Ｌ）は１０
μｍ、チャンネル幅は１００μｍである。ドレーン電圧
（ＶＤＡ ）がＯｖから５ｖの間で、アンチモン層を設
けたトランジスタはドレーン電流（Ｉｎｓ ）が急増し
ており、トランジスタのソース壷ドレーンとチャンネル
間に非オーミツク領域が無いことが明白である。このト
ランジスタの実効移動度（μｅｐｆ）は０．３ｃｍ’／
Ｖ −ｓｅｃ 。
閾値（ＶＴ） は６ｖであった。一方、アンチモン層
を設けないトランジスタはドレーン電流の立上りが悪く
、飽和電流値も小さい。
を設けないトランジスタはドレーン電流の立上りが悪く
、飽和電流値も小さい。
本発明の実施例として非晶質シリコン薄膜トランジスタ
への応用を述べたが、多結晶シリコン薄膜トランジスタ
のソース・ドレーン形成も前述と同様の方法で形成出来
る。
への応用を述べたが、多結晶シリコン薄膜トランジスタ
のソース・ドレーン形成も前述と同様の方法で形成出来
る。
第１図は本発明により得られる薄膜半導体電界効果トラ
ンジスタの一例を示す図、第２図乃至第４図は第１図に
示す薄膜半導体電界効果トランジスタの製造工程を示す
図、第５図は第１図に示す薄１）カ半導体電界効果トラ
ンジスタの静特性を示す図である。 ｌ・・・透明ガラス基板、２・・・ゲート電極、３・・
・ゲート絶縁層、４・・・真性非晶質シリコン層、５・
・・アンチモン層、６・・・モリブデン層、７・・・フ
ォトレジ； スト ５１ 、°、シリコンーアンチモン合金層、８・
・・ソース・ドレーン電極。 代理人弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）第 １
図
ンジスタの一例を示す図、第２図乃至第４図は第１図に
示す薄膜半導体電界効果トランジスタの製造工程を示す
図、第５図は第１図に示す薄１）カ半導体電界効果トラ
ンジスタの静特性を示す図である。 ｌ・・・透明ガラス基板、２・・・ゲート電極、３・・
・ゲート絶縁層、４・・・真性非晶質シリコン層、５・
・・アンチモン層、６・・・モリブデン層、７・・・フ
ォトレジ； スト ５１ 、°、シリコンーアンチモン合金層、８・
・・ソース・ドレーン電極。 代理人弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）第 １
図
Claims (2)
- （１）非晶質基板上に真性半導体層を形成し、この真性
半導体層上にアンチモン、遷移金属、アルミニウムの層
を順次形成してソース及びドレーン電極を形成すること
を特徴とする薄膜半導体電界効果トランジスタの製造方
法。 - （２）真性半導体層は真性非晶質シリコン層であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の薄膜半導体電
界効果トランジスタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15315184A JPS6132577A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 薄膜半導体電界効果トランジスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15315184A JPS6132577A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 薄膜半導体電界効果トランジスタの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6132577A true JPS6132577A (ja) | 1986-02-15 |
Family
ID=15556132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15315184A Pending JPS6132577A (ja) | 1984-07-25 | 1984-07-25 | 薄膜半導体電界効果トランジスタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6132577A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62203375A (ja) * | 1986-03-04 | 1987-09-08 | Hitachi Ltd | 薄膜トランジスタの製造方法 |
-
1984
- 1984-07-25 JP JP15315184A patent/JPS6132577A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62203375A (ja) * | 1986-03-04 | 1987-09-08 | Hitachi Ltd | 薄膜トランジスタの製造方法 |
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