KR100191786B1 - 박막트랜지스터의 제조방법 - Google Patents
박막트랜지스터의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100191786B1 KR100191786B1 KR1019960010151A KR19960010151A KR100191786B1 KR 100191786 B1 KR100191786 B1 KR 100191786B1 KR 1019960010151 A KR1019960010151 A KR 1019960010151A KR 19960010151 A KR19960010151 A KR 19960010151A KR 100191786 B1 KR100191786 B1 KR 100191786B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- insulating film
- forming
- semiconductor layer
- layer
- region
- Prior art date
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 15
- 239000010408 film Substances 0.000 claims abstract description 68
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 39
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 77
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 14
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 9
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 8
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 5
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 4
- 208000022010 Lhermitte-Duclos disease Diseases 0.000 claims 2
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFIYHXOOOISSDN-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegallium Chemical compound [Te]=[Ga] OFIYHXOOOISSDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003949 trap density measurement 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
- H01L29/78606—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
- H01L29/78618—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device characterised by the drain or the source properties, e.g. the doping structure, the composition, the sectional shape or the contact structure
- H01L29/78621—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device characterised by the drain or the source properties, e.g. the doping structure, the composition, the sectional shape or the contact structure with LDD structure or an extension or an offset region or characterised by the doping profile
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
-
- 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
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
- H01L29/66742—Thin film unipolar transistors
- H01L29/6675—Amorphous silicon or polysilicon transistors
- H01L29/66757—Lateral single gate single channel transistors with non-inverted structure, i.e. the channel layer is formed before the gate
-
- 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
- H01L29/78651—Silicon transistors
- H01L29/7866—Non-monocrystalline silicon transistors
- H01L29/78672—Polycrystalline or microcrystalline silicon transistor
- H01L29/78675—Polycrystalline or microcrystalline silicon transistor with normal-type structure, e.g. with top gate
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
본 발명의 박막트랜지스터 제조방법은 다결정실리콘층을 형성하고, 이어서 게이트전극을 마스크로 하여 이온을 도핑한 후, 게이트전극에 측면절연막을 형성하고 레이저를 조사하여 반도체층을 소스/드레인영역, LDD영역 및 채널층으로 형성한다. 소스/드레인영역은 다결정실리콘으로 이루어진 불순물층이고, LDD영역은 비정질실리콘과 다결정실리콘이 혼합된 불순물층이며, 채널층은 다결정실리콘층이다. 반도체층에 대한 이온의 도핑시 먼저 측면절연막을 형성한 후, 이온을 도핑하면 반도체층에는 오프셋영역이 형성된다.
Description
제1도는 일반적인 박막트랜지스터의 구조를 나타내는 도면.
제2도는 박막트랜지스터의 게이트-소스전압대 드레인전류의 관계를 나타내는 그래프.
제3도는 종래의 LDD구조 박막트랜지스터 제조방법을 나타내는 도면.
제4도는 본 발명의 일실시예에 따른 박막트랜지스터 제조방법을 나타내는 도면.
제5도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막트랜지스터 제조방법을 나타내는 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 기판 5 : 게이트전극
6 : 게이트절연막 7 : 소스/드레인전극
8 : 컨택트홀 9 : 층간절연막
11 :반도체층 12 : 금속막
15 : 측면절연막 33 : 소스/드레인영역
34 : 채널층 35 : LDD영역
45 : 오프셋영역
본 발명은 박막트랜지스터에 관한 것으로, 특히 누설전류를 감소시키는 LDD구조 및 오프셋구조을 형성하는 방법을 개선하여 액티브매트릭스 액정디스플레이에 있어서 스위칭성능을 향상시킨 다결정실리콘 박막트랜지스터 제조방법에 관한 것이다.
액티브매트릭스 액정표시장치(AM LCD)에서 사용되는 박막트랜지스터는 일반적으로 가 화소(pixel)를 온/오프(on/off)시키는 스위칭소자로서 사용된다. 이러한 박막트랜지스터중에서 일반적인 다결정실리콘 박막트랜지스터는 소스/드레인 영역의 도핑된 반도체층을 게이트전극에 대하여 자기정렬된(self-aligned) 상위 게이트(top gate)구조를 가진다.
제1도는 일반적인 상위 게이트형 박막트랜지스터의 구조를 나타내는 도면이다, 상기한 도면에 의하면, 기판(1) 위에 반도체층을 성막하여 패터닝하고 그 위에 게이트절연막(6)과 금속층을 성막한 후, 상기한 금속층을 패터닝하여 게이트전극(5)을 형성한다. 이후에 상기한 게이트전극(5)을 마스크로 사용하여 다결정실리콘으로 구성된 반도체층에 고농도의 p형 이온이나 고농도의 n형 이온과 같은 불순물이온들을 주입하여 소스영역과 드레인영역의 기능을 하는 고농도의 불순물 영역(3)을 형성함과 동시에 진성영역인 채널층(4)을 형성하기 때문에, 고농도의 불순물 영역을 형성할 때에 별도의 이온주입용 마스크가 필요없다. 또한, 소스/드레인전극(7)은 층간절연막(9)에 형성된 컨택트홀(8)을 통해 소스/드레인(3)영역에 접속된다.
상기한 바와 같이, 게이트전극(5)에 의해 소스영역과 드레인영역용 고농도 불순물영역(3)의 위치가 자동으로 결정되기 때문에, 이러한 상위 게이트형 박막트랜지스터의 구조를 자기정렬된 구조라 부르며, 이러한 구조는 다결정실리콘 박막트랜지스터에 주로 적용된다.
상기한 자기정렬된 구조를 갖는 박막트랜지스터는 불순물영역 형성시 별도의 마스크가 필요하지 않으므로 공정이 단순화되고 게이트와 소스/드레인 사이의 증첩기생용량(over1ap capacitance)이 다른 구조에 비하여 적어지는 장점을 갖는다.
제2도는 게이트-소스전압대 드레인전류의 관계를 나타내는 도면이다. 도면에서, 실선의 특성곡선은 일반적인 다결정실리콘 박막트랜지스터의 전형적인 특성을 나태내는 것으로, 트랜지스터의 오프(off)영역에 해당하는 Vgs0인 게이트-소스전압(Vgs)영역에서도 누설전류가 많이 흐름을 볼 수 있다. 특히, 게이트-소스전압(Vgs)을 음의 방향으로 증가시킴에 따라 누설전류가 증가하게 되는데, 이러한 누설전류가 증가하는 이유는 드레인영역에 형성되는 강한 전기장엔 의해 다결정실리콘박막에 트랩(trap)이 발생되고, 이 트랩에 의해 잡혀있던 전하들이 터널링(tunneling)되어 전류가 발생되기 때문이다.
따라서, 제1도에 나타낸 박막트랜지스터를 액정디스플레이의 화소구동용 스위칭소자로 사용하는 경우에는 상기한 누설전류로 인해 액정디스플레이의 신호전압자체가 정확하게 유지되지 않기 때문에 화면이 깜박거리는 플리커(flicker)현상등이 발생하는 문제가 있었다.
따라서, 상기한 바와 같이 드레인영역의 전기장에 따라 누설전류가 증가하는 것을 방지하기 위해서는 드레인과 채널영역 사이의 전기장을 감소시킬 필요가 있다. 이를 위해서, 종래에 소스영역과 드레인영역의 기능을 하는 고농도 불순물영역과 채널영역 사이에 저농도 불순물영역인 LDD(Lightly Doped Drain)영역을 형성하거나, 불순물이온이 전혀 도핑되지 않은 오프셋(offset)영역을 형성하는 기술이 제안되고 있다.
제3도는 상기한 종래의 LDD영역을 갖는 박막트랜지스터의 제조방법을 나타내는 도면으로, 이 박막트랜지스터의 제조방법은 고온 다결정박막트랜지스터 제조방법이다.
우선, 제3a도에 나타낸 바와 같이, 석영과 같은 절연기판(1)위에 다결정실리콘으로 이루어진 활성층용 반도체층(2)을 성막하고 패터닝한 수, Si02등의 게이트절연막(6)을 성막하고, 이어서 A1이나 Cr 등의 금속막(55)과 감광막(10)을 성막한다. 그리고 제3b도에 나타낸 바와 같이 게이트전극용 마스크(mask)를 사용하여 자외선을 조사해서 감광막(10)을 패터닝한 후, 상기한 감광막(10)을 마스크로 사용해서 금속막(55)을 패터닝하여 게이트전극(5)을 형성한다.
이 게이트전극(5)을 제3c도에 나타낸 바와 같이 오버에칭(over etching)하여 패터닝되어 있는 상기한 감광막(10)보다 작은 폭의 게이트전극(5)을 형성한 후, 고농도이온(P+)을 상기한 반도체층(2)에 주입한다. 이때, 상기한 반도체층(2)의 중앙영역에는 상기한 감광막(10)에 의해 고농도이온(P+)이 블로킹되어 상기한 감광막(10)과 동일한 폭으로 진성다결정실리콘으로 이루어진 채널층(24)이 형성되고, 그 양옆에는 고농도이온(P+)이 주입된 소스영역과 드레인영역의 역할을하는 n+층(23)이 형성된다.
이후, 제3d도에 나타낸 바와 같이 상기한 감광막(10)을 제거한 후, 게이트전극(5)을 마스크로 하여 저농도이온을 주입하면, 게이트전극(5)에 의해 블로킹된 반도체층의 중앙영역에는 채널층(24)이 계속해서 유지되며 고농도이온이 주입되어있던 n+층(23)도 저농도이온의 주입에 의해 영향을 받지 않고 계속 고농도의 n+층을 유지되지만, 감광막(10)에 의해 블로킹되어 있었던 진성영역, 즉 n+층(23)과 채널층(24) 사이에는 저농도이온의 주입에 의해 LDD영역(25) n-층이 형성된다.
이어서, 제3e도에 나타낸 바와 같이 상기한 게이트전극(5) 및 게이트절연막(6) 위에 층간절연막(9)을 성막하고 패터닝하여 컨택트홀(8)을 형성한 후, 스퍼터링방법에 의해 금속을 성막하고 패터닝하여 소스/드레인전극(7)을 형성함으로써 상위 게이트구조의 박막트랜지스터를 완성한다.
그러나, 박막트랜지스터를 제작하는 상기한 방법에서는, 도핑된 이온을 높은 온도에서 활성화시켜야 하기 때문에 값싼 유리기판을 사용할 수 없으며, 이온주입기(ion implantation)를 사용하여 드레인을 형성한 경우, 이온주입기에 의한 결정의 손상이 발생하여 드레인영역에 많은 트립밀도(trap density)를 증가시켜 오프(off)전류에 많은 영향을 끼칠수 있다. 또한, 이온을 2번 도핑해야만 하기 때문에 공정이 복잡해지는 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 이온샤우워(ion shower)를 사용하여 이온을 도핑한 후 레이저를 조사하여 활성층이 소스/드레인영역인 다결정실리콘으로 구성된 불순물층, LDD영역인 비정질실리콘과 다결정실리콘이 혼합된 불순물층, 채널층인 다결정실리콘으로 구성된 진성 반도체층으로 구성된 박막트랜지스터의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 박막트랜지스터 제조방법은 기판에 비정질실리콘층을 성막하고 레이저를 조사하여 다결정실리콘층을 형성한 후 패터닝하는 단계와, 상기한 비정질실리콘층 위에 게이트절연막을 성막한 후 금속막을 성막하는 단계와, 상기한 금속막을 패터닝하여 게이트전극을 형성하고 게이트절연막을 선택적으로 제거한 후 이온을 도핑하는 단계와, 절연막을 성막하고 등방성식각을 이용하여 측면절연막(side wall insulating film)을 게이트전극 측면에 형성한 후 레이저를 조사하는 단계와, 층간절연막을 성막하고 패터닝하여 컨택트홀을 형성한 후 소스/드레인전극을 형성하는 단계로 구성된다. 상기한 단계에서 맨처음에 형성된 비정질반도체층은 레이저의 조사에 의해 결정화되어 다결정실리콘층으로 되고, 이온의 도핑에 의해 소스, 드레인영역의 표면이 다시 비정질실리콘으로 된 후, 2번째의 레이저조사에 의해 재결정화되고 불순물이 활성화되어 결국 반도체층이 다결정실리콘층으로 구성된 고농도 소오스 및 드레인영역, 측면절연막 아래에 비정질실리콘과 다결정실리콘이 혼합상태로 존재하여 LDD역활을 하는 불순물층, 다결정실리콘 채널층의 구조로 된다.
또한, 이온도핑을 측면절연막을 형성한 후 실시함으로써 측면절연막 아래의 반도체층에는 도핑되지 않은 영역이 생성되어 오프셋구조로 된다.
제4도는 본 발명의 일실시예에 따른 박막트랜지스터 제조방법을 나타내는 도면이다. 우선, 제4a도에 나타낸 바와 같이, 유리기판(1) 위에 플라즈마 CVD방법에 의해 비정질실리콘으로 이루어진 반도체층(11)을 성막한 후, 레이저를 조사해서 상기한 비정질실리콘을 결정화하여 다결정실리콘으로 이루어진 반도체층(11)을 형성한다. 또한, 저온 폴리실리콘막을 성막한 반도체층(11)을 형성할 수 있다. 이어서, 제4b도에 나타낸 바와 같이 상기한 반도체층(11)을 패터닝하고 기판(1) 전체에 걸쳐서 Si02SiNx 등으로 이루어진 게이트절연막(6)을 형성한 후, 스퍼터링방법에 의해Al이나 Cr 등과 같은 금속막(12)을 성막한다.
이후, 제4c도에 타나낸 바와 같이 금속막(12)과 게이트절연막(6)을 패터닝하여 게이트전극(5)을 형성한 후 이온샤우워도핑에 의해 이온(p+또는 n+)을 도핑한다. 이 이온도핑에 의해 다결정실리콘으로 되어 있는 반도체층의 표면이 비정질실리콘으로 변환된다.
이어서, 제4d도에 나타낸 바와 같이 게이트전극(5)이 형성된 상기한 기판(1)에 Si02SiNx 등으로 이루어진 절연막을 성막한 후, 등방성식각(isotropic etching)을 실시하여 상기한 게이트전극(5) 측면에 측면절연막(15)을 형성한다.
이 측면절연막(15)은 게이트전극(5)의 상면에서 반도체층(11) 쪽으로 갈수록 점점폭이 넓어지는 형상으로 되어, 상기한 반도체층(11) 위에서는 일정한 폭의 영역을 덮고 있게 된다. 그후, 상기한 기판(1)에 레이저를 조사한다. 이 레이저의 조사에 의해 외부로 노출되어 소오스 및 드레인영역을 형성하는 반도체층의 일부 영역(33)이 다시 비정질실리콘에서 다결정실리콘으로 변환되지만, 측면절연막(15)에 의해 블로킹되어 있는 영역(45)은 비정질실리콘과 다결정실리콘이 혼합된 상태로 변환된다. 이때, 측면절연막의 도핑영역은 레이저활성화시 충분한 활성화가 이루어지지 않기 때문에 LDD구조에서의 저농도로 도핑된 n-영역과 같은 역할을 하게된다. 또한, 반도체층에 도핑되어 있는 이온의 활성화방법도 열을 이용하여 600℃ 이상의 높은 온도에서 실시되는 종래의 활성화방법과는 달리 상온에서 레이저의 조사에 의해 이루어지게 된다.
따라서, 상기한 레이저의 조사에 의해 반도체층에는 진성 다결정실리콘으로 구성된 채널층(34)이 게이트전극(5) 밑에 형성되고, 그 양옆으로 불순물이온이 도핑된 비정질실리콘과 다결정실리콘이 혼합된 상태의 불순물층(35)과 다결정실리콘 불순물층(33)이 형성되는데, 상기한 비정질실리콘과 다결정실리콘이 혼합된 불순물층(35)은 종래 고온에서 제작되던 다결정실리콘 박막트랜지스터의 LDD영역과 같은 역할을 하게 되며, 다결정실리콘 불순물층(33)은 소스/드레인영역의 역할을 하게된다.
제4도에 나타낸 바와 같이, 반도체층이 채널층(34)과 소스/드레인영역(33)만으로 구성되어 있는 경우, 즉 LDD 영역(35)이 존재하지 않는 경우에는 박막트랜지스터의 오프영역(Vgs0)에서 누설전류가 발생하며, 더욱이 게이트-소스전압(Vgs)이 음의 방향으로 갈수록 누설전류가 더욱 증가한다. 반면에, LDD영역(35)이 존재하는 경우에는 오프영역에서의 누설전류가 감소한다. 그러므로, 활성층으로 작용하는 반도체층이 다결정실리콘 불순물층(33), 비정질실리콘과 다결정실리콘이 혼합된 불순물층(35), 진성 다결정실리콘층(34)으로 구성된 LDD구조의 박막트랜지스터도 누설전류를 효과적으로 방지할 수 있다.
그후, 제4e도에 나타낸 바와 같이, Si02나 SiN 등으로 이루어진 층간절연막(9)을 성막하고 컨택트홀(8)을 형성한 후, Al이나 Cr 등과 같은 금속으로 이루어진 소스/드레인전극(7)을 형성하여 박막트랜지스터를 완성한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예로서 오프셋구조를 갖는 박막트랜지스터 제조방법을 제5도를 참조하여 설명한다.
우선, 제5a도에 나타낸 바와 같이 기판(1) 위에 플라즈마 CVD방법에 의해 비정질실리콘으로 이루어진 반도체층(11)을 성막한 후, 레이저를 조사해서 상기한 비정질실리콘을 결정화하여 다결정실리콘으로 이루어진 반도체층(11)을 형성한다.
이어서, 제5b도에 나타낸 바와 같이 상기한 반도체층(11)을 패터닝한 후, Si02, SiNx 등을 증착하여 게이트절연막(6)을 형성하고 계속해서 Al이나 Cr과 같은 금속막(12)을 스퍼터링방법으로 성막한다.
그후, 제5c도에 나타낸 바와 같이 상기한 금속막(12)과 게이트절연막(6)을 패터닝하여 게이트전극(5)을 형성한 후, Si02또는 SiNx를 성막하고 등방성식각법으로 패터닝하여 상기한 게이트전극(5) 측면에 측면절연막(15)을 형성하며, 이어서 제5d도에 나타낸 바와 같이 이온샤우워도핑에 의해 고농도의 이온(p+또는 n+)을 도핑한다. 그후, 제5e도에 나타낸 바와 같이 레이저를 조사하여 이온도핑에 의해 반도체층(11) 내부로 확산된 이온이 활성화되어, 소스/드레인영역의 역할을 하는 고농도로 도핑된 다결정실리콘 불순물층(33)이 형성된다. 또한, 상기한 소스/드레인영역(33)과 게이트전극(5) 밑에 형성된 채널층(34) 사이에는 측면 절연막(15)에 의해 블로킹되어 이온이 도핑되어 있지 않은 오프셋영역(45)이 형성된다.
구후, 제5f도에 나타낸 바와 같이 층간절연막(9)을 성막하고 패터닝하여 컨택트홀(8)을 형성한 후, Al이나 Cr 등의 금속을 스퍼터링에 의해 증착하여 소스/드레인전극(7)을 형성한다.
따라서, 본 실시예의 박막트랜지스터에서는 채널층(34)과 소스/드레인영역(33) 사이에 오프셋영역(45)이 존재하기 때문에, 저항이 증가하여 오프영역에서의 누설전류가 감소하게 된다.
본 발명에 따른 박막트랜지스터는 상기한 바와 같이 비정질실리콘을 성막하여 이온을 도핑한 후, 레이저의 조사에 의해 다결정실리콘으로 구성된 소스/드레인영역 및 비정질실리콘과 다결정실리콘이 혼합된 LDD영역을 형성하므로, 이온주입을 2번 실시하는 종래의 고온 다결정실리콘 박막트랜지스터 제조방법에 비해 공정이 간단하며, 또한 레이저의 조사에 의해 낮은 온도에서 도핑된 이온을 활성화하므로 유리기판을 사용할 수 있는 저온 다결정실리콘 박막트랜지스터의 공정기술에 적용할 수 있으므로, 제조비용을 대폭 절감할 수 있게 된다.
Claims (7)
- 기판 위에 반도체층을 형성하는 단계와, 상기한 반도체층을 패터닝한 후, 절연막과 금속막을 성막하는 단계와, 상기한 금속막 및 절연막을 패터닝하여 게이트전극과 게이트절연막을 형성한 후, 상기한 게이트전극을 마스크로 하여 상기한 반도체층에 불순물 이온을 도핑하는 단계와, 상기한 게이트전극에 측면절연막을 형성한 후, 불순물 이온이 도핑된 상기한 반도체층에 레이저를 조사하여 소스/드레인영역, LDD영역 및 채널층을 형성하는 단계와, 상기한 기판 전체에 걸쳐서 층간절연막을 성막하고 컨택트홀을 형성한 후, 소스/드레인전극을 형성하는 단계로 구성된 박막트랜지스터 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기한 불순물 이온의 도핑이 이온샤우워도핑에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기한 측면절연막이 등방성식각에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기한 LDD영역이 비정질실리콘과 다결정실리콘층이 혼합된 불순물층인 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 제조방법.
- 기판 위에 반도체층을 형성하는 단계와, 상기한 반도체층을 패터닝한 후, 절연막과 금속막을 성막하는 단계와, 상기한 금속막 및 절연막을 패터닝하여 게이트전극과 게이트절연막을 형성하고 측면절연막을 형성한 후, 상기한 반도체층에 불순물 이온을 도핑하는 단계와, 불순물 이온이 도핑된 상기한 반도체층에 레이저를 조사하여 소스/드레인영역, 오프셋영역 및 채널층을 형성하는 단계와, 상기한 기판 전체에 걸쳐서 층간절연막을 성막하고 컨택트홀을 형성한 후, 소스/드레인전극을 형성하는 단계로 구성된 박막트랜지스터 제조방법.
- 제5항에 있어서, 상기한 불순물 이온의 도핑이 이온샤우워도핑에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 제조방법.
- 제5항에 있어서, 상기한 측면절연막이 등방성식각에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960010151A KR100191786B1 (ko) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | 박막트랜지스터의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960010151A KR100191786B1 (ko) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | 박막트랜지스터의 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR970072489A KR970072489A (ko) | 1997-11-07 |
| KR100191786B1 true KR100191786B1 (ko) | 1999-07-01 |
Family
ID=19455038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019960010151A KR100191786B1 (ko) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | 박막트랜지스터의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100191786B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100773359B1 (ko) | 2006-11-20 | 2007-11-05 | 삼성전자주식회사 | 높은 이동도를 갖는 트랜지스터들의 제조방법 및 그에 의해제조된 트랜지스터들 |
-
1996
- 1996-04-04 KR KR1019960010151A patent/KR100191786B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100773359B1 (ko) | 2006-11-20 | 2007-11-05 | 삼성전자주식회사 | 높은 이동도를 갖는 트랜지스터들의 제조방법 및 그에 의해제조된 트랜지스터들 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970072489A (ko) | 1997-11-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3398453B2 (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法 | |
| US6492685B1 (en) | Semiconductor device having a pair of N-channel TFT and P-channel TFT | |
| KR100679917B1 (ko) | 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 | |
| KR19980016968A (ko) | 셀프얼라인 박막트랜지스터 제조방법 | |
| KR100199064B1 (ko) | 박막 트랜지스터 제조방법 | |
| US6861298B2 (en) | Method of fabricating CMOS thin film transistor | |
| KR100191786B1 (ko) | 박막트랜지스터의 제조방법 | |
| JPH05275701A (ja) | 薄膜トランジスタ | |
| KR100575544B1 (ko) | 비대칭 듀얼 게이트를 갖는 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 | |
| JPH11345978A (ja) | 薄膜トランジスタおよびその製造方法、液晶表示装置 | |
| KR100482462B1 (ko) | 액정표시장치의 폴리실리콘-박막트랜지스터의 제조방법 | |
| JP3398665B2 (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法 | |
| KR100289369B1 (ko) | 박막트랜지스터 및 그 제조방법 | |
| KR100308852B1 (ko) | 액정표시장치의트랜지스터제조방법 | |
| JP4197270B2 (ja) | 半導体集積回路の作製方法 | |
| JP2842112B2 (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法 | |
| JPH05175230A (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法 | |
| JP3325356B2 (ja) | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 | |
| KR101334177B1 (ko) | 박막 트랜지스터 및 그 제조 방법 | |
| KR100732827B1 (ko) | 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 | |
| JP3259769B2 (ja) | 薄膜集積素子 | |
| JPH10326748A (ja) | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 | |
| JP3963663B2 (ja) | 半導体装置 | |
| KR100252754B1 (ko) | 박막트랜지스터 및 그 제조방법 | |
| KR100488063B1 (ko) | 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131227 Year of fee payment: 16 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141230 Year of fee payment: 17 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151228 Year of fee payment: 18 |
|
| EXPY | Expiration of term |