JPS62232966A - 薄膜トランジスタの製造方法 - Google Patents

薄膜トランジスタの製造方法

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は透明基板上に形成する薄膜トランジスタ（以
下ＴＰＴとする）に関し、特にその半導体活性層の新し
い形成方法に関するものである。
〔従来の技術〕
近年ＴＰＴは液晶表示素子、三次元回路素子等への応用
に関する開発が活発に行なわれている。
特に液晶表示素子への応用においては、低電圧駆動、低
消費電力の液晶表示素子における、マトリクス状に分割
した各画素の中にこのＴＰＴを組込むことにより表示画
質の良好な平面ディスプレイを実現することが可能とな
り、将来この液晶画像表示素子がＣＲＴに替わるものと
して広く普及することが期待されている。
第４図はＴＰＴの一応用例である液晶表示素子の中の分
割した１画素の等価回路を示すもので、２１は走査信号
を送るゲート線、２２はビデオ信号を送るソース線で、
これらによって必要な画素が選択され、この画素の集合
により画像が表示される。２７はＴＰＴで、このＴＰＴ
２７のゲート２５はゲート線２１に、ソース２３はソー
ス線２２に、ドレイン２４は液晶Ｒ２６にそれぞれ接続
されている。
この応用例においてＴＰＴに要求される性能は、基本的
には短い書き込み時間内に液晶層２６に充分な電位を与
えられる大きなオン電流（Ｉ　ＯＮ）と、１回の選択か
ら次の選択迄の周期（フレーム時間）の開信号を保持す
るための小さなオフ電流（ＩＯＦＦ）特性を有すること
である。
第５図はこのＴＰＴのスイッチング特性である１、）（
ドレイン電流）−Ｖｉ、（ゲート電圧）特性を示したも
ので、３１は通常の特性曲線で、３３がＩＯＦＦに相当
する。ところがこのＴＰＴのチャネル部に外部から入射
光が照射されると、この入射光によりキャリアが励起さ
れ、光電流が流れて特性３２の如くになり、Ｉ　ＯＦＦ
は点３４に上昇してしまい、上記のようなフレーム周期
内の信号の保持が困難となり、表示画質は著しく低下す
る。
このような欠点を除去する為にＴＰＴには入射光遮蔽層
を形成する。
第３図は従来のＴＰＴの構造の一例を示すもので、例え
ば石英等の透明基板Ｉ上に、例えばスパッタ等で堆積し
た、クロム等からなる薄膜をフォトリソグラフィ、エツ
チングによりバターニングして入射光遮蔽層２を形成し
、この入射光遮蔽層２上に、例えばシリコン酸化膜等か
らなる絶縁層３を全面に形成し、さらにその上部に例え
ば減圧ＣＶＤ法（化学的気相成長法）により多結晶シリ
コン層を全面に堆積し、その多結晶シリコン層を複雑な
フォＩ・リソグラフィ、選択酸化法を用いて島状に形成
し、半導体活性層６を得る。このＴＰＴの性能向上のた
めには、この半導体活性層６を例えばアルゴンレーザに
より再結晶化する方法もある。なお第３図中、８はゲー
ト酸化膜、９は例えば多結晶シリコンからなるゲート、
１０はソース電極、１１はドレイン電極、１２はゲート
電極である。
このように入射光遮蔽層２を用いた高性能なＴＰＴを形
成するためには、フォトリソグラフィ。
エツチングにより入射光遮蔽層を形成した上に、さらに
複雑なフォトリソグラフィ、選択酸化法の技術を用いて
半導体活性層を形成する必要があり、さらにはレーザ再
結晶化プロセスをとる等の複雑な形成過程を必要とする
という問題があった。
本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、簡単なプロ
セスにより高性能なＴＰＴを得ることを目的としている
。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明にかかる薄膜トランジスタは、透明基板上に金Ｂ
Ｍ膜を所要の形状に形成したものの上に、レーザＣＶＤ
法により半導体薄膜を上記金属薄膜上のみに選択形成し
、その半導体薄膜を活性層としたものである。
〔作用〕
本発明においては、透明基板上に形成した金泥薄膜の上
のみにレーザＣＶＤ法により半導体薄膜を形成し、これ
を活性層とするようにしたので、従来のように複雑なフ
ォトリソグラフィ、選択酸化、レーザ再結晶化法等を用
いることなく、非富に簡単な方法で高性能のＴＦＥが得
られる。
〔実施例〕
以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第２図は本発明の一実施例のＴＰＴの製造において用い
る入射光遮蔽層と半導体活性層を形成する方法を説明す
るための概略図である。図において、例えば石英等の透
明基板１の表面に、例えばスパッタ等でクロム等の薄膜
を全面に形成し、これをフォトリソグラフィ、エツチン
グにより島状に形成する（第２図の２）、、さらにその
上に例えばシリコン酸化膜よりなる絶縁層３を全面に堆
積し、このようにして構成した基板を例えばＳｉＨ４雰
囲気のチャンバ内にセットし、この基板に垂直にアルゴ
ンレーザ光１３を走査方向１４に走査りながら照射する
。照射したアルゴンレーザ光１３は先に形成した薄膜層
２で吸収されて発熱し、その熱が絶縁層３内を伝導し、
絶縁層３の表面近傍のＳｉＨ４ガスを加熱１分解し、こ
れにより薄膜層２の上部のみに選択的にシリコン６を堆
積させることができる。
このようなアルゴンレーザ光によるレーザＣＶＤ法でシ
リコン酸化膜の上に形成したシリコンは結晶化している
ことが確認されており（石津他第７回ドライプロセスシ
ンポジウム　Ｉ−３，１９８５年１０月）、この構成に
よる金属膜２．結晶化シリコン層６が複雑な形成プロセ
ス、レーザアニール等を経ることなく、そのままＴＰＴ
形成時の入射光遮蔽層、半導体活性層に利用できる。
以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
第１図は本発明の一実施例による薄膜トランジスタを示
す概略図である。
本実施例のＴＰＴは以下のようにして形成される。
即ち、石英等からなる透明基板１の上部にスパック、フ
ォトリソグラフィ、エツチング等により例えばクロム等
よりなる島状の入射光遮蔽層２を形成し、該層２の上に
さらにシリコン酸化膜等の絶縁層３を全面に堆積し、前
記アルゴンレーザＣＶＤにより結晶化シリコン層６を入
射光遮蔽層２の上部のみにセルファライン方式で選択的
に形成し、その上部にゲート酸化膜８、例えば多結晶シ
リコンからなるゲート９．および酸化膜５を形成し、最
後に例えばアルミからなるソース電極１０゜ドレイン電
極１１．ゲート電極１２の各電極メタルを形成してＴＰ
Ｔが形成される。
このようにして透明基板上に１回のフォトリソグラフィ
で形成した入射光遮蔽層をレーザＣＶＤの光吸収眉とし
て用い、セルファライン方式で結晶化シリコン層６を形
成することにより、従来の複雑なフナ１−リソグラフィ
、選択酸化、レーデ再結晶化法等を用いる方法に比較し
て非常に簡略な方法で高性能のＴＰＴを形成するごとが
できる。
なお、上記実施例では、液晶表示素子の画素のスイッチ
ングに用いるトランジスタに応用した場合について説明
を行なったが、本発明は液晶表示素子の駆動回路を周辺
に一体化して形成する場合の駆動回路用のトランジスタ
にも応用可能であり、その他にもＳ　Ｏｒ　　（Ｓｉｌ
ｉｃｏｎ　ｏｎ　Ｉｎ５ｕｌａｔｏｒ）構造の三次元回
路素子、ファクシミリ読み取りセンサの制御回路用のト
ランジスタ等各種電子部品への応用が可能である。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、透明基板上に全屈薄
膜を所要の形状に形成したものの上に、レーザＣＶＤ法
により半導体薄膜を上記金属薄膜上のみに選択形成し、
その半導体薄膜を活性層とするようにしたので、従来の
複雑なフォトリソグラフィ、選択酸化、レーザ再結晶化
法等を用いる方法に比較して非常に簡略な方法で高性能
のＴＰＴを形成できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例によるＴＰＴの断面図、第２
図は上記実施例装置の型造において用いるレーザＣＶＤ
法による薄膜の形成方法を説明する図、第３図は従来の
ＴＰＴ構造の一例を示す断面図、第４図は一般のＴＰＴ
を液晶表示素子に応用した場合の等価回路を示す図、第
５図はＴＰＴのスイッチング特性を示ずＩ、−Ｖ（ｊｒ
特性を説明する図である。 １・・・透明基板、２・・・入射光遮蔽層、３・・・絶
縁膜、４．５・・・シリコン酸化膜、６・・・半導体層
、８・・・ゲート酸化膜、９・・・ゲート、１０・・・
ソース電極、１１・・・ドレイン電極、１２・・・ゲー
ト電極、１３・・・アルゴンレーザ光ビーム、Ｉ４・・
・レーザ光走査方向。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）透明基板上に金属薄膜を所要の形状に形成したも
    のの上に、レーザＣＶＤ法により半導体薄膜を上記金属
    薄膜上のみに選択形成し、その半導体薄膜を活性層とし
    たことを特徴とする薄膜トランジスタ。
  2. （２）上記金属薄膜が上記半導体活性層への入射光を遮
    蔽する遮光層であることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項記載の薄膜トランジスタ。
JP61077413A 1986-04-02 1986-04-02 薄膜トランジスタの製造方法 Expired - Lifetime JPH0777264B2 (ja)

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