JPS633463A - 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Info
- Publication number
- JPS633463A JPS633463A JP14738186A JP14738186A JPS633463A JP S633463 A JPS633463 A JP S633463A JP 14738186 A JP14738186 A JP 14738186A JP 14738186 A JP14738186 A JP 14738186A JP S633463 A JPS633463 A JP S633463A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- thin film
- film transistor
- trisilane
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 14
- 239000010408 film Substances 0.000 claims abstract description 71
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 23
- VEDJZFSRVVQBIL-UHFFFAOYSA-N trisilane Chemical compound [SiH3][SiH2][SiH3] VEDJZFSRVVQBIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 15
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 abstract 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 11
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 3
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
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
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
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〕
この発明は、液晶パネルのドライバー等に用いる経時変
化の少ない薄膜トランジスタの製造方法に関するもので
ある。
化の少ない薄膜トランジスタの製造方法に関するもので
ある。
この発明は、薄膜トランジスタのチャネル半導体膜に、
トリシラン以上の高次シランの熱CVDによるアモルフ
ァスシリコン膜を用いることにより、経時変化の少ない
薄膜トランジスタを製造するものである。
トリシラン以上の高次シランの熱CVDによるアモルフ
ァスシリコン膜を用いることにより、経時変化の少ない
薄膜トランジスタを製造するものである。
従来、薄膜トランジスタのチャネル半導体膜としてモノ
シランを原料としたプラズマCVDによる水素化アモル
ファスシリコン膜が用いられてきた。これは、低温で比
較的F1単に成膜することができ、移動度の高い薄膜ト
ランジスタが実現されている。
シランを原料としたプラズマCVDによる水素化アモル
ファスシリコン膜が用いられてきた。これは、低温で比
較的F1単に成膜することができ、移動度の高い薄膜ト
ランジスタが実現されている。
しかし、上記の従来例においてはバイアスを印加した直
後の比較的短時間でのオン電流の変化や、バイアスを長
時間印加した後でのしきい値電圧の変動や移動度の劣化
という問題があった。これらの劣化の原因は明らかにさ
れておらず実用的な安定性が得られていない。
後の比較的短時間でのオン電流の変化や、バイアスを長
時間印加した後でのしきい値電圧の変動や移動度の劣化
という問題があった。これらの劣化の原因は明らかにさ
れておらず実用的な安定性が得られていない。
そこで、この発明では安価なガラス基板が使用できる低
い温度で成膜でき、高い移動度で安定な動作をする薄膜
トランジスタを製造することを目的としている。
い温度で成膜でき、高い移動度で安定な動作をする薄膜
トランジスタを製造することを目的としている。
この発明では、チャネル半導体膜として、トリシラン以
上の高次シランを原料ガスに用いた熱CVDによるアモ
ルファスシリコン膜を用い、その製造条件と膜質の関係
を明確にすることにより問題を解決した。
上の高次シランを原料ガスに用いた熱CVDによるアモ
ルファスシリコン膜を用い、その製造条件と膜質の関係
を明確にすることにより問題を解決した。
トリシラン以上の高次シランの熱CVDによるアモルフ
ァスシリコン膜は荷電粒子によるダメージがなく、この
膜をチャネル半導体膜に用いると薄膜トランジスタのオ
ン電流の経時変化を小さく抑えることができる。
ァスシリコン膜は荷電粒子によるダメージがなく、この
膜をチャネル半導体膜に用いると薄膜トランジスタのオ
ン電流の経時変化を小さく抑えることができる。
まず、この発明により実現されるイ膜トランジスタの構
造例を第1図(al〜(C1により説明する。
造例を第1図(al〜(C1により説明する。
第1図+Mlは逆スタガード型の薄膜トランジスタで、
絶縁基板1上に蒸着、スパッタ等によるNl。
絶縁基板1上に蒸着、スパッタ等によるNl。
W、Mo等のゲート2を形成し、その上にCVD等によ
るシリコン酸化膜、シリコン窒化膜等のゲート絶縁膜3
を積む。この上に本発明のトリシラン以上の高次シラン
の熱CVDによるシリコン膜4を形成する。さらに、P
形あるいはn形の低抵抗半導体膜と金属膜の二層構造の
ソース5およびドレイン6を形成する。各店のバターニ
ングはフォトリングラフィ技術を用いる。
るシリコン酸化膜、シリコン窒化膜等のゲート絶縁膜3
を積む。この上に本発明のトリシラン以上の高次シラン
の熱CVDによるシリコン膜4を形成する。さらに、P
形あるいはn形の低抵抗半導体膜と金属膜の二層構造の
ソース5およびドレイン6を形成する。各店のバターニ
ングはフォトリングラフィ技術を用いる。
第1図(blはスタガード型の薄膜トランジスタで、各
層の形成は第1図(alと同様である。
層の形成は第1図(alと同様である。
第1図(C1は、低抵抗シリコン基板をゲート2として
用いたものである。ゲート絶縁膜3はCVD等のデポジ
ション膜以外に、低抵抗シリコン基板の熱酸化膜によっ
ても形成できる。このほかの層の形成は第1図(alと
同様である。
用いたものである。ゲート絶縁膜3はCVD等のデポジ
ション膜以外に、低抵抗シリコン基板の熱酸化膜によっ
ても形成できる。このほかの層の形成は第1図(alと
同様である。
次に、この発明のチャネル半導体膜の形成に用いる装置
例を第2図により説明する。
例を第2図により説明する。
第2図において、7はチャンバーで、内部に石英板、ガ
ラス板、ステンレス板、シリコンウェハー等が載せられ
(下向き等の場合には止め金具等で固定され)加熱され
る基板加熱手段8を有している。さらに基板加熱手段8
の近傍にガス吹出部9を形成し、ガス供給手段lOとチ
ャンバー7内を排気する排気手段11がチャンバー7に
接続されている。ガス供給手段10からガス吹出部9ま
での系は、ヒーター等により原料ガスの沸点(トリシラ
ンでハ53.1℃)以上の温度に保たれている。このほ
か、必要に応じてチャンバー7の側面に真空ゲージ、観
察窓等が設けられている。このような装置において、基
板温度を400℃程度に加熱し、トリシラン以上の高次
シランをチャンバー7内に導入すると、基板上の熱分解
反応により、基板表面にアモルファスシリコン膜を形成
することができる。
ラス板、ステンレス板、シリコンウェハー等が載せられ
(下向き等の場合には止め金具等で固定され)加熱され
る基板加熱手段8を有している。さらに基板加熱手段8
の近傍にガス吹出部9を形成し、ガス供給手段lOとチ
ャンバー7内を排気する排気手段11がチャンバー7に
接続されている。ガス供給手段10からガス吹出部9ま
での系は、ヒーター等により原料ガスの沸点(トリシラ
ンでハ53.1℃)以上の温度に保たれている。このほ
か、必要に応じてチャンバー7の側面に真空ゲージ、観
察窓等が設けられている。このような装置において、基
板温度を400℃程度に加熱し、トリシラン以上の高次
シランをチャンバー7内に導入すると、基板上の熱分解
反応により、基板表面にアモルファスシリコン膜を形成
することができる。
第3図は、100%トリシランを用いた熱CVDによる
アモルファスシリコン膜のデポジションレートのデータ
の一例を示すものである。第3図で、横軸は基板温度の
逆数(1/K)、縦軸はデポジションレート(人/5i
n)であり、△9ロ、○、◇。
アモルファスシリコン膜のデポジションレートのデータ
の一例を示すものである。第3図で、横軸は基板温度の
逆数(1/K)、縦軸はデポジションレート(人/5i
n)であり、△9ロ、○、◇。
印はそれぞれ反応圧力が1. 2. 5.10.12.
”Torrの場合である。
”Torrの場合である。
第4図は100%トリシランを用いて反応圧力5Tor
rの場合の光学バンドギャップと結合水素量の基板温度
依存性の一例を示したものである。基板温度が480℃
以下では光学バンドギャップは約1゜65eV、結合水
素量は約7.5%でほぼ一定である。
rの場合の光学バンドギャップと結合水素量の基板温度
依存性の一例を示したものである。基板温度が480℃
以下では光学バンドギャップは約1゜65eV、結合水
素量は約7.5%でほぼ一定である。
基板温度が480℃より高い温度では光学バンドギャッ
プ、結合水素量ともに減少する。これよりトリシラン以
上の熱CVDでは基板温度480℃より高い温度で水素
脱離が起こることを示している。
プ、結合水素量ともに減少する。これよりトリシラン以
上の熱CVDでは基板温度480℃より高い温度で水素
脱離が起こることを示している。
第5図は、100%トリシランを用いて反応圧力5 T
orrの場合の暗導電率(・印)とAMIスペクトラム
60mW/c+Jの光照射での光導電率(O印)の基板
温度依存性を示したものである。光導電率は高くないが
、光導電率と暗導電率の比は3桁以上ある。また、基板
温度480℃より高い温度では、水素脱離により光導電
率、暗導電率ともに低下す!7 以上のデポジションのデータを利用して第1図FC+の
構造の薄膜トランジスタを作成し、チャネル半導体膜の
基本特性を調べた。第1図fclのゲート2は低抵抗P
型シリコン基板、ゲート絶縁膜3は前記シリコン基板を
1100℃のdry O□雰四囲中熱酸化した約900
人の5i(h膜であり、その上にトリシラン以上の高次
シランを用いた熱CVDによるノンドープアモルファス
シリコン層4を形成し、さらにn9アモルファスシリコ
ン層とNi等の金属層の二層より成るソース5及びドレ
イン6から成る薄膜トランジスタである。以下薄膜トラ
ンジスタの特性の詳細を示す。
orrの場合の暗導電率(・印)とAMIスペクトラム
60mW/c+Jの光照射での光導電率(O印)の基板
温度依存性を示したものである。光導電率は高くないが
、光導電率と暗導電率の比は3桁以上ある。また、基板
温度480℃より高い温度では、水素脱離により光導電
率、暗導電率ともに低下す!7 以上のデポジションのデータを利用して第1図FC+の
構造の薄膜トランジスタを作成し、チャネル半導体膜の
基本特性を調べた。第1図fclのゲート2は低抵抗P
型シリコン基板、ゲート絶縁膜3は前記シリコン基板を
1100℃のdry O□雰四囲中熱酸化した約900
人の5i(h膜であり、その上にトリシラン以上の高次
シランを用いた熱CVDによるノンドープアモルファス
シリコン層4を形成し、さらにn9アモルファスシリコ
ン層とNi等の金属層の二層より成るソース5及びドレ
イン6から成る薄膜トランジスタである。以下薄膜トラ
ンジスタの特性の詳細を示す。
第6図は、第1図[C1の構造の薄膜トランジスタのし
きい値電圧と電子移動度の基板温度依存性のデータの一
例を示したものである。この薄膜トランジスタはゲート
絶縁膜に5iOzを用い、ソース・ドレインのコンタク
ト抵抗が大きいので、しきい値電圧は多少高い、電子移
動度は0.1 cd/V・Sと高い、基板温度480℃
より高い温度で形成した場合、しきい値電圧が高くなり
電子移動度が低下する。この原因は、第4図で示したア
モルファスシリコン膜中の水素脱離によるものである。
きい値電圧と電子移動度の基板温度依存性のデータの一
例を示したものである。この薄膜トランジスタはゲート
絶縁膜に5iOzを用い、ソース・ドレインのコンタク
ト抵抗が大きいので、しきい値電圧は多少高い、電子移
動度は0.1 cd/V・Sと高い、基板温度480℃
より高い温度で形成した場合、しきい値電圧が高くなり
電子移動度が低下する。この原因は、第4図で示したア
モルファスシリコン膜中の水素脱離によるものである。
従って、薄膜トランジスタの基板温度は480℃以下に
する必要がある。
する必要がある。
第3図から、基板温度480℃におけるデポジションレ
ートの反応圧力依存性を示した図が第7図である。デポ
ジションレートは反応圧力のほぼ372乗に比例する。
ートの反応圧力依存性を示した図が第7図である。デポ
ジションレートは反応圧力のほぼ372乗に比例する。
第7図から分かる通り、基板温度480℃以下でデポジ
ションを行う場合、実用的なデポジションレートとして
1人/win以上を得るには反応圧力を0.I Tor
r以上にしなければならない。
ションを行う場合、実用的なデポジションレートとして
1人/win以上を得るには反応圧力を0.I Tor
r以上にしなければならない。
チャネル半導体膜にトリシラン以上の高次シランのpc
vD膜を用いた薄膜トランジスタはアモルファスシリコ
ン膜厚が厚くなると、ソースおよびドレインの抵抗が高
くなり、ドレイン−ソース電圧をある程度高くしないと
、チャネルが形成されない領域がある。このチャネルが
形成されるのに必要なドレイン・ソース電圧(ドレイン
電流が流れ始める電圧)とアモルファスシリコン膜厚の
関係を示した図が第8図である。これよりアモルファス
シリコン膜の厚さを600 Å以下にするとよい。
vD膜を用いた薄膜トランジスタはアモルファスシリコ
ン膜厚が厚くなると、ソースおよびドレインの抵抗が高
くなり、ドレイン−ソース電圧をある程度高くしないと
、チャネルが形成されない領域がある。このチャネルが
形成されるのに必要なドレイン・ソース電圧(ドレイン
電流が流れ始める電圧)とアモルファスシリコン膜厚の
関係を示した図が第8図である。これよりアモルファス
シリコン膜の厚さを600 Å以下にするとよい。
以上が、トリシラン以上の高次シランの熱c■Dによる
薄膜トランジスタの基本的な製造方法であるが、次に示
す処理によりその特性をさらに向上させることができる
。すなわち、第4図に示した通り熱CVDアモルファス
シリコン膜は結合水素量が低いので、膜形成後にその成
膜温度以下で水素プラズマ処理することにより、結合水
素量を増加させることができる。
薄膜トランジスタの基本的な製造方法であるが、次に示
す処理によりその特性をさらに向上させることができる
。すなわち、第4図に示した通り熱CVDアモルファス
シリコン膜は結合水素量が低いので、膜形成後にその成
膜温度以下で水素プラズマ処理することにより、結合水
素量を増加させることができる。
第9図は、水素プラズマ処理による膜特性の向上の一例
を示したドレイン電流対ゲート電圧特性図である。図中
破線は100%トリシランを用いて、反応圧力5 To
rr、基板温度430℃で作成した第5図の構造の薄膜
トランジスタである。実線はこの薄膜トランジスタを基
板温度240℃、反応圧力ITorr、高周波電力25
Wの条件で1時間の水素プラズマ処理を施したものであ
る。水素プラズマ処理により、ソース、ドレイン抵抗が
小さくなり、移動度も向上する。
を示したドレイン電流対ゲート電圧特性図である。図中
破線は100%トリシランを用いて、反応圧力5 To
rr、基板温度430℃で作成した第5図の構造の薄膜
トランジスタである。実線はこの薄膜トランジスタを基
板温度240℃、反応圧力ITorr、高周波電力25
Wの条件で1時間の水素プラズマ処理を施したものであ
る。水素プラズマ処理により、ソース、ドレイン抵抗が
小さくなり、移動度も向上する。
第1図fat〜(C1に示す構造の薄膜トランジスタの
ソースおよびドレインの接触抵抗を下げるために挿入す
るP形あるいはn形の低抵抗半導体膜は、チャネル半導
体形成と連続させて、P形ドーパントのボロン、n形ド
ーパントのリンあるいはヒ素等を含むドーピングガスを
トリシラン以上の高次シランに混合させた熱CVDによ
り形成することができる。しかし、熱CVDでは、基板
温度が400℃以下では抵抗率をあまり低くできないの
で、ソース及びドレインをプラズマCVD、光CVD。
ソースおよびドレインの接触抵抗を下げるために挿入す
るP形あるいはn形の低抵抗半導体膜は、チャネル半導
体形成と連続させて、P形ドーパントのボロン、n形ド
ーパントのリンあるいはヒ素等を含むドーピングガスを
トリシラン以上の高次シランに混合させた熱CVDによ
り形成することができる。しかし、熱CVDでは、基板
温度が400℃以下では抵抗率をあまり低くできないの
で、ソース及びドレインをプラズマCVD、光CVD。
励起CVD等の熱CVD以外の製造方法で、チャネル半
導体膜の成膜温度より低い温度で形成させることもでき
る。この場合、熱CVDによるチャネル半導体膜の持つ
特性が阻害されることは殆どない。
導体膜の成膜温度より低い温度で形成させることもでき
る。この場合、熱CVDによるチャネル半導体膜の持つ
特性が阻害されることは殆どない。
第10図は、ドレイン電流の時間変化を本発明の薄膜ト
ランジスタと従来のプラズマCVDにより作成した同じ
構造の薄膜トランジスタについて比較したものである0
図中、実線が本発明による100%トリシランの反応圧
力5 Torr+ 基板温度430℃の熱CVD試料で
、破線が従来の製造方法による熱CVDと同一のチャン
バーで反応圧力0.7Torr、基板温度300℃、高
周波電力LOWの条件によるモノシランのプラズマCV
D試料である。ドレイン電流1μAを3時間流した場合
、従来のプラズマCVD試料では20%程度減少するの
に対し、本発明の熱CVD試料では10%以下と安定で
ある。
ランジスタと従来のプラズマCVDにより作成した同じ
構造の薄膜トランジスタについて比較したものである0
図中、実線が本発明による100%トリシランの反応圧
力5 Torr+ 基板温度430℃の熱CVD試料で
、破線が従来の製造方法による熱CVDと同一のチャン
バーで反応圧力0.7Torr、基板温度300℃、高
周波電力LOWの条件によるモノシランのプラズマCV
D試料である。ドレイン電流1μAを3時間流した場合
、従来のプラズマCVD試料では20%程度減少するの
に対し、本発明の熱CVD試料では10%以下と安定で
ある。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明は薄膜トランジスタのチ
ャネル半導体膜にトリシラン以上の高次シランの熱CV
Dによるシリコン膜を用いることにより、移動度が高く
安定な動作を行うことができる薄膜トランジスタを実現
した。
ャネル半導体膜にトリシラン以上の高次シランの熱CV
Dによるシリコン膜を用いることにより、移動度が高く
安定な動作を行うことができる薄膜トランジスタを実現
した。
また、この発明の薄膜トランジスタは光照射時のコンダ
クタンスが低いことから、遮光膜の不要な液晶パネルド
ライバーとして有効である。
クタンスが低いことから、遮光膜の不要な液晶パネルド
ライバーとして有効である。
さらに、この発明はプラズマ等の荷電粒子によるダメー
ジがなく、低温で製造できるので、LSI等と組合せた
、三次元ICや畜感度光センサーIC等に利用するのに
有効である。
ジがなく、低温で製造できるので、LSI等と組合せた
、三次元ICや畜感度光センサーIC等に利用するのに
有効である。
第1図fat〜(C)はこの発明が適用される薄膜トラ
ンジスタの断面図の一例、第2図はこの発明の製造に用
いる装置の断面図の一例、第3図はこの発明による10
0%トリシランを用いた熱CVDにおけるデポジション
レートの基板温度依存性を示す図、第4図は光学バンド
ギャップと結合水素量の基板温度依存性を示す図、第5
図は導電率の基板温度依存性を示す図、第6図は薄膜ト
ランジスタのしきい値電圧と電子移動度の基+yi、温
度依存性を示す図、第7図は基板温度480℃における
デポジションレートの反応圧力依存性を示す図、第8図
はチャネル半導体のシリコン膜厚と最少ドレイン・ソー
ス電圧の関係を示す図、第9図は水素プラズマ処理の効
果を示す図、第10図はドレイン電流の時間変化を示す
図である。 図中、1は絶縁基ヰ反、2はゲート、3はゲート絶縁膜
、4はシリコン膜、5はソース、6はドレイン、6はチ
ャンバー、8は基板加熱手段、9はガス吹出部、10は
ガス供給手段である。 以上 第1 図(a) 第1 図(b) 製j1装置のご亡面図 第2凶 基板温度(°C) 1000/Tsub (1/に) デボジシ3;、し一トのAζ不ヴ」壱交右RタンじL下
図第3図 導 電 fl! (S−cm−’) =ゴ 光?ハーニt”e”r−7(eV) p合Ap杖f
1.!、(’/、)基板温度 (°C) しきいイ直電ffiビ■区)才り事カ崖の11ス巨ツV
ざ4筺存性°g示ず2第6図 0.1 1 10 10
0反応圧力 (Torr) デ゛ポジションレートの反応・圧力涜U苫・隘も示す2
第 7 図 ドレインtj糺 (A)
ンジスタの断面図の一例、第2図はこの発明の製造に用
いる装置の断面図の一例、第3図はこの発明による10
0%トリシランを用いた熱CVDにおけるデポジション
レートの基板温度依存性を示す図、第4図は光学バンド
ギャップと結合水素量の基板温度依存性を示す図、第5
図は導電率の基板温度依存性を示す図、第6図は薄膜ト
ランジスタのしきい値電圧と電子移動度の基+yi、温
度依存性を示す図、第7図は基板温度480℃における
デポジションレートの反応圧力依存性を示す図、第8図
はチャネル半導体のシリコン膜厚と最少ドレイン・ソー
ス電圧の関係を示す図、第9図は水素プラズマ処理の効
果を示す図、第10図はドレイン電流の時間変化を示す
図である。 図中、1は絶縁基ヰ反、2はゲート、3はゲート絶縁膜
、4はシリコン膜、5はソース、6はドレイン、6はチ
ャンバー、8は基板加熱手段、9はガス吹出部、10は
ガス供給手段である。 以上 第1 図(a) 第1 図(b) 製j1装置のご亡面図 第2凶 基板温度(°C) 1000/Tsub (1/に) デボジシ3;、し一トのAζ不ヴ」壱交右RタンじL下
図第3図 導 電 fl! (S−cm−’) =ゴ 光?ハーニt”e”r−7(eV) p合Ap杖f
1.!、(’/、)基板温度 (°C) しきいイ直電ffiビ■区)才り事カ崖の11ス巨ツV
ざ4筺存性°g示ず2第6図 0.1 1 10 10
0反応圧力 (Torr) デ゛ポジションレートの反応・圧力涜U苫・隘も示す2
第 7 図 ドレインtj糺 (A)
Claims (6)
- (1)基板、ゲート、ゲート絶縁膜、チャネル半導体膜
、ソース、ドレインなどから成る薄膜トランジスタにお
いて、チャネル半導体膜をトリシラン(Si_3H_2
)以上の高次シランの熱CVDにより形成することを特
徴とする薄膜トランジスタの製造方法。 - (2)前記熱CVDにおいて成膜温度が480℃以下で
チャネル半導体膜を形成することを特徴とする特許請求
範囲第1項記載の薄膜トランジスタの製造方法。 - (3)前記熱CVDにおいてトリシランの分圧を0.1
Torr以上の反応圧力でチャネル半導体膜を形成する
ことを特徴とする特許請求範囲第1項記載の薄膜トラン
ジスタの製造方法。 - (4)前記チャネル半導体膜の膜厚を600Å以下とし
た特許請求範囲第1項記載の薄膜トランジスタの製造方
法。 - (5)前記チャネル半導体膜を前記熱CVDの成膜温度
以下で水素プラズマ処理したことを特徴とする特許請求
範囲第1項乃至第4項のいずれかに記載の薄膜トランジ
スタの製造方法。 - (6)前記ソースおよびドレインは前記チャネル半導体
膜の形成後連続して、プラズマCVD、光CVD、励起
種CVD等の前記熱CVD以外の方法により低抵抗のP
形あるいはn形の半導体膜で形成したことを特徴とする
特許請求範囲第1項乃至第4項のいずれかに記載の薄膜
トランジスタの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61147381A JP2592238B2 (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61147381A JP2592238B2 (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS633463A true JPS633463A (ja) | 1988-01-08 |
JP2592238B2 JP2592238B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=15428958
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61147381A Expired - Lifetime JP2592238B2 (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2592238B2 (ja) |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02170547A (ja) * | 1988-12-23 | 1990-07-02 | Toshiba Corp | 半導体集積回路 |
US6101078A (en) * | 1997-09-12 | 2000-08-08 | Nec Corporation | Semiconductor device with protection circuit |
US6716713B2 (en) | 2001-02-12 | 2004-04-06 | Asm America, Inc. | Dopant precursors and ion implantation processes |
US6815007B1 (en) | 2002-03-04 | 2004-11-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Method to solve IMD-FSG particle and increase Cp yield by using a new tougher UFUN season film |
US7005160B2 (en) | 2003-04-24 | 2006-02-28 | Asm America, Inc. | Methods for depositing polycrystalline films with engineered grain structures |
US7026219B2 (en) | 2001-02-12 | 2006-04-11 | Asm America, Inc. | Integration of high k gate dielectric |
US7092287B2 (en) | 2002-12-18 | 2006-08-15 | Asm International N.V. | Method of fabricating silicon nitride nanodots |
US7186630B2 (en) | 2002-08-14 | 2007-03-06 | Asm America, Inc. | Deposition of amorphous silicon-containing films |
US7294582B2 (en) | 2002-07-19 | 2007-11-13 | Asm International, N.V. | Low temperature silicon compound deposition |
US7297641B2 (en) | 2002-07-19 | 2007-11-20 | Asm America, Inc. | Method to form ultra high quality silicon-containing compound layers |
US7427571B2 (en) | 2004-10-15 | 2008-09-23 | Asm International, N.V. | Reactor design for reduced particulate generation |
US7553516B2 (en) | 2005-12-16 | 2009-06-30 | Asm International N.V. | System and method of reducing particle contamination of semiconductor substrates |
US7629270B2 (en) | 2004-08-27 | 2009-12-08 | Asm America, Inc. | Remote plasma activated nitridation |
US7674726B2 (en) | 2004-10-15 | 2010-03-09 | Asm International N.V. | Parts for deposition reactors |
US7674728B2 (en) | 2004-09-03 | 2010-03-09 | Asm America, Inc. | Deposition from liquid sources |
US7691757B2 (en) | 2006-06-22 | 2010-04-06 | Asm International N.V. | Deposition of complex nitride films |
US7732350B2 (en) | 2004-09-22 | 2010-06-08 | Asm International N.V. | Chemical vapor deposition of TiN films in a batch reactor |
US7833906B2 (en) | 2008-12-11 | 2010-11-16 | Asm International N.V. | Titanium silicon nitride deposition |
US7851307B2 (en) | 2007-08-17 | 2010-12-14 | Micron Technology, Inc. | Method of forming complex oxide nanodots for a charge trap |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56135968A (en) * | 1980-03-27 | 1981-10-23 | Canon Inc | Amorphous silicon thin film transistor and manufacture thereof |
JPS58171859A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-08 | Canon Inc | 薄膜トランジスタの製造方法 |
JPS5955441A (ja) * | 1982-09-24 | 1984-03-30 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 水素化アモルフアスシリコン膜の形成方法 |
JPS5978919A (ja) * | 1982-10-26 | 1984-05-08 | Mitsui Toatsu Chem Inc | アモルフアスシリコン膜の形成方法 |
-
1986
- 1986-06-24 JP JP61147381A patent/JP2592238B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56135968A (en) * | 1980-03-27 | 1981-10-23 | Canon Inc | Amorphous silicon thin film transistor and manufacture thereof |
JPS58171859A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-08 | Canon Inc | 薄膜トランジスタの製造方法 |
JPS5955441A (ja) * | 1982-09-24 | 1984-03-30 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 水素化アモルフアスシリコン膜の形成方法 |
JPS5978919A (ja) * | 1982-10-26 | 1984-05-08 | Mitsui Toatsu Chem Inc | アモルフアスシリコン膜の形成方法 |
Cited By (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02170547A (ja) * | 1988-12-23 | 1990-07-02 | Toshiba Corp | 半導体集積回路 |
US6101078A (en) * | 1997-09-12 | 2000-08-08 | Nec Corporation | Semiconductor device with protection circuit |
US7285500B2 (en) | 2001-02-12 | 2007-10-23 | Asm America, Inc. | Thin films and methods of making them |
US7026219B2 (en) | 2001-02-12 | 2006-04-11 | Asm America, Inc. | Integration of high k gate dielectric |
US6716713B2 (en) | 2001-02-12 | 2004-04-06 | Asm America, Inc. | Dopant precursors and ion implantation processes |
US7790556B2 (en) | 2001-02-12 | 2010-09-07 | Asm America, Inc. | Integration of high k gate dielectric |
US6821825B2 (en) * | 2001-02-12 | 2004-11-23 | Asm America, Inc. | Process for deposition of semiconductor films |
US6900115B2 (en) | 2001-02-12 | 2005-05-31 | Asm America, Inc. | Deposition over mixed substrates |
US6958253B2 (en) | 2001-02-12 | 2005-10-25 | Asm America, Inc. | Process for deposition of semiconductor films |
US6962859B2 (en) | 2001-02-12 | 2005-11-08 | Asm America, Inc. | Thin films and method of making them |
US6716751B2 (en) | 2001-02-12 | 2004-04-06 | Asm America, Inc. | Dopant precursors and processes |
US7585752B2 (en) | 2001-02-12 | 2009-09-08 | Asm America, Inc. | Process for deposition of semiconductor films |
US6743738B2 (en) | 2001-02-12 | 2004-06-01 | Asm America, Inc. | Dopant precursors and processes |
US7186582B2 (en) | 2001-02-12 | 2007-03-06 | Asm America, Inc. | Process for deposition of semiconductor films |
US7273799B2 (en) | 2001-02-12 | 2007-09-25 | Asm America, Inc. | Deposition over mixed substrates |
US6815007B1 (en) | 2002-03-04 | 2004-11-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Method to solve IMD-FSG particle and increase Cp yield by using a new tougher UFUN season film |
US7297641B2 (en) | 2002-07-19 | 2007-11-20 | Asm America, Inc. | Method to form ultra high quality silicon-containing compound layers |
US7294582B2 (en) | 2002-07-19 | 2007-11-13 | Asm International, N.V. | Low temperature silicon compound deposition |
US7186630B2 (en) | 2002-08-14 | 2007-03-06 | Asm America, Inc. | Deposition of amorphous silicon-containing films |
US8921205B2 (en) | 2002-08-14 | 2014-12-30 | Asm America, Inc. | Deposition of amorphous silicon-containing films |
US7092287B2 (en) | 2002-12-18 | 2006-08-15 | Asm International N.V. | Method of fabricating silicon nitride nanodots |
US7005160B2 (en) | 2003-04-24 | 2006-02-28 | Asm America, Inc. | Methods for depositing polycrystalline films with engineered grain structures |
US7629270B2 (en) | 2004-08-27 | 2009-12-08 | Asm America, Inc. | Remote plasma activated nitridation |
US7674728B2 (en) | 2004-09-03 | 2010-03-09 | Asm America, Inc. | Deposition from liquid sources |
US7732350B2 (en) | 2004-09-22 | 2010-06-08 | Asm International N.V. | Chemical vapor deposition of TiN films in a batch reactor |
US7966969B2 (en) | 2004-09-22 | 2011-06-28 | Asm International N.V. | Deposition of TiN films in a batch reactor |
US7674726B2 (en) | 2004-10-15 | 2010-03-09 | Asm International N.V. | Parts for deposition reactors |
US7427571B2 (en) | 2004-10-15 | 2008-09-23 | Asm International, N.V. | Reactor design for reduced particulate generation |
US7553516B2 (en) | 2005-12-16 | 2009-06-30 | Asm International N.V. | System and method of reducing particle contamination of semiconductor substrates |
US7691757B2 (en) | 2006-06-22 | 2010-04-06 | Asm International N.V. | Deposition of complex nitride films |
US7851307B2 (en) | 2007-08-17 | 2010-12-14 | Micron Technology, Inc. | Method of forming complex oxide nanodots for a charge trap |
US8203179B2 (en) | 2007-08-17 | 2012-06-19 | Micron Technology, Inc. | Device having complex oxide nanodots |
US7833906B2 (en) | 2008-12-11 | 2010-11-16 | Asm International N.V. | Titanium silicon nitride deposition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2592238B2 (ja) | 1997-03-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS633463A (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法 | |
US4849797A (en) | Thin film transistor | |
JPH05235034A (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法 | |
JPH05283691A (ja) | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 | |
JPS633414A (ja) | シリコン膜の製造方法 | |
JPH0449788B2 (ja) | ||
JPH05304171A (ja) | 薄膜トランジスタ | |
JP3125931B2 (ja) | 半導体作製方法 | |
JPS6066864A (ja) | Mis型薄膜トランジスタ | |
JPS6315468A (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法 | |
JPH01115162A (ja) | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 | |
JP2987531B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
JPS60117781A (ja) | 薄膜素子 | |
JP3097254B2 (ja) | 薄膜トランジスタおよび薄膜トランジスタの製造方法 | |
JPH0367350B2 (ja) | ||
JP3130661B2 (ja) | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 | |
JPH0770726B2 (ja) | 炭化珪素を用いた電界効果トランジスタ | |
JP3038898B2 (ja) | 薄膜半導体装置の製造方法 | |
JPH01227475A (ja) | アモルファスシリコン薄膜トランジスタ | |
JPS63219172A (ja) | 薄膜トランジスタ | |
KR970010689B1 (ko) | 액정표시소자용 박막트랜지스터 | |
JP3016486B2 (ja) | 薄膜トランジスタ | |
JPH0653503A (ja) | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 | |
JPS61232675A (ja) | 多結晶薄膜トランジスタとその製造方法 | |
JPH05129331A (ja) | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |