KR950009805B1 - 박막트랜지스터의 수소화 처리방법 - Google Patents
박막트랜지스터의 수소화 처리방법 Download PDFInfo
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Abstract
내용 없음.
Description
제1a도 내지 1c도는 본 발명의 제1실시예에 따른 박막트랜지스터에 수소화 처리방법을 도시한 단면도.
제2a도 내지 2c도는 본 발명의 제2실시예에 따른 박막트랜지스터에 수소화 처리방법을 도시한 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 제1실리콘 산화막 2 : 채널
3 : 소오스 전극 4 : 드레인 전극
5 : 게이트 절연막 6 : 게이트 전극
7 : 제2실리콘 산화막 8 : 금속배선
9 : 제3실리콘 산화막 10 : SOG 박막
11 : O2플라즈마 장비 12 : 제4실리콘 산화막
본 발명은 고집적 스태틱램(SRAM) 및 액정 디스플레이(LCD)에 사용되는 박막트랜지스터(TFT)의 수소화 처리방법에 관한 것으로, 특히, 박막트랜지스터(TFT) 소자 상부에 SOG(Spin-On-Glass) 박막을 코팅하고, 플라즈마 장비에서 발생되는 산소이온을 SOG 박막으로 주입시켜 SOG 박막에 있는 C-O 구조와 산소이온이 반응하여 SOG 박막내에 수소함량을 증가시킨후, 열처리를 행하여 SOG 박막내의 수소를 채널 폴리실리콘에 침투시켜 박막트랜지스터 오프시 누설전류를 감소시키고 또한 박막트랜지스터 동작시 구동전류를 증가시킬 수 있는 박막트랜지스터의 수소화 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 폴리실리콘 박막트랜지스터의 수소화 처리방법은 수소가스를 이용한 플라즈마 방법과 PECVD SiN을 증착하고 열처리를 행하여 PECVD SiN 박막내의 수소를 채널 폴리실리콘내로 침투시키는 방법이 있다. 그러나 이들 방법은 충분한 양의 수소가 채널 폴리실리콘내로 침투되지 않는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 바텀형 박막트랜지스터에서 금속배선 공정까지 완료된 상태에서, SOG 박막을 코팅하고, O2플라즈마 처리를 행하여 SOG 박막내의 수소함량을 증가시킨후, 열처리를 행하여, SOG 박막내의 수소를 채널 폴리실리콘에 침투시키는 수소화 처리방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 채널 폴리실리콘이 게이트 전극의 상부에 형성되는 탑형 박막트랜지스터를 형성한 상태에서 전면에 SOG 박막을 코팅하고 O2플라즈마 처리를 하여 SOG 박막내의 수소함량을 증가시킨후, 열처리공정으로 SOG 박막에 포함된 수소를 채널 폴리실리콘으로 침투시키는 박막트랜지스터의 수소화 처리방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의하면 소오스 전극, 채널 및 드레인 전극이 구비되고, 그 상부에 게이트 절연막과 게이트 전극이 구비되고, 금속배선이 상기 소오스 전극 및 드레인 전극에 콘택되어 이루어지는 바텀형 박막트랜지스터의 수소화 처리방법에 있어서, 상기 박막트랜지스터의 절연막을 증착하고, 그 상부에 SOG 박막을 코팅하는 단계와, O2플라즈마 장비에 발생되는 산소이온을 SOG 박막으로 주입하여 SOG 박막의 수소함량을 증가시키는 단계와, 상기 SOG 박막 상부에 절연막을 증착하고, 열처리 공정을 실시하여 SOG 박막에 포함된 수소를 채널영역으로 침투시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명을 게이트 전극 상부에 게이트 절연막이 형성되고, 게이트 절연막의 상부에 소오스 전극, 채널영역 및 드레인 전극이 구비되는 탑형 박막트랜지스터의 수소화 처리방법에 있어서, 상기 박막트랜지스터 상부에 SOG 박막을 코팅하고 O2플라즈마 장비에서 발생되는 산소이온을 SOG 박막으로 주입하여 수소함량을 증가시키는 단계와, SOG 박막 상부에 절연막을 증착한후, 열처리 공정을 행하여 SOG 박막내에 포함된 수소를 채널영역으로 침투시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면으로 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다.
제1a도 내지 1c도는 본 발명의 제1실시예에 따른 바텀(bottom)형 박막트랜지스터(TFT)의 수소화 처리방법을 나타내는 단면도이다.
제1a도는 공지의 기술로 절연막 예를들어 제1실리콘 산화막(1) 상부에 폴리실리콘막으로 된 박막트랜지스터 소오스 전극(3), 채널(2) 및 드레인 전극(4)을 형성하고, 그 상부에 박막트랜지스터 게이트 절연막(5)을 형성한후, 상기 채널(2) 상부에 게이트 전극(6) 형성하고, 전면에 제2실리콘 산화막(7)을 도포한 다음, 상기 소오즈 전극(3)과 드레인 전극(4)에 콘택되는 금속배선(8)을 형성한다. 그리고, 본 발명에 의해 전체구조상부에 상기 금속배선(8)을 보호하기 위하여 제3실리콘 산화막(9)을 증착하고, 그 상부에 SOG 박막(10)을 도포하고, O2플라즈마 장치(11)에서 발생된 산소이온을 SOG 박막(10)으로 주입하여 상기 SOG 박막(10)에 수소함량을 증가시키는 것을 도시한 단면도로서, 상기와 같이 O2플라즈마 장치(11)에서 발생된 산소이온을 SOG 박막(10)으로 주입하게 되면 SOG 박막(10)에 포함된 C-H 결합구조와 반응하여 CO가 발생하여 증발되고, SOG 박막(10)에는 수소의 함량이 증가하게 된다.
제1b도는 후속공정에서 상기 SOG 박막(10)을 열처리할때 SOG 박막(10)에 포함된 수소가 외부로 빠져나가는 것을 억제하기 위해 SOG 박막(10) 상부에 제4실리콘 산화막(12)을 중착시키고, 열처리를 행하여 SOG 박막(10)내의 수소가 게이트 전극(6) 하부에 있는 채널(2)영역으로 침투시킨 상태의 단면도이다.
참고로, 채널영역으로 수소가 침투되면 채널영역에 있던 댕글링 본드와 결합되어 폴리실리콘의 결합구조가 제거되어 전자의 이동도를 향상된다.
그결과 박막트랜지스터 동작시 구동전류가 증가되고 박막트랜지스터 오프시 누설전류가 감소되어 폴리실리콘 박막트랜지스터의 특성이 향상된다.
제1c도는 상기 제4실리콘 산화막(12)과 SOG 박막(10)을 제거한 것을 도시한 단면도이다.
제2a도 내지 2c도는 본 발명의 제2실시예에 의해 탑(top)형 박막트랜지스터의 수소화 처리방법을 도시한 단면도이다.
제2a도는 제1실리콘 산화막(1) 상부에 박막트랜지스터 게이트 전극(6)을 형성한후, 그 상부에 게이트 절연막(5)을 형성하고, 그 상부에 소오스 전극(3), 채널(2), 드레인 전극(4)을 형성한 다음, 그 상부에 소정두께의 SOG 박막(10)을 코팅하고, O2플라즈마 장치(11)에서 발생되는 산소이온을 노출된 SOG 박막(10)으로 주입시켜 SOG 박막(10)에 수소함량을 증가시킨 단면도이다.
제2b도는 후속공정에서 상기 SOG 박막(10)을 열처리할때 SOG 박막(10)내의 수소가 외부로 빠져 나가는것을 억제하기 위해 SOG 박막(10) 상부에 제2실리콘 산화막(7)을 중착시키고 열처리를 행하여 SOG 박막(10)내의 수소를 박막트랜지스터 채널(2)로 침투시킨 상태의 단면도이다.
참고로 상기 수소가 채널(2) 뿐만 아니라 소오스 전극(3)과 드레인 전극(4)으로 침투하게 되어도 아무런 문제가 발생되지 않게 된다.
제2c도는 보호층으로 증착된 제2실리콘 산화막(7)과 SOG 박막(10)을 제거한 단면도이다.
상기한 본 발명의 제1, 제2실시예에서 사용하는 O2플라즈마 대신 N2O 플라즈마를 사용하여 SOG 박막으로 산소이온을 주입할 수도 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에 의하면 SOG 박막으로 산소이온을 주입하고, 열처리공정으로 SOG 박막에 포함된 수소를 박막트랜지스터의 채널영역으로 침투시킴으로서 박막트랜지스터 오프시 누설전류를 감소시킬 수 있고 박막트랜지스터 동작시 구동전류를 증가시켜 폴리실리콘 박막트랜지스터의 특성을 향상시킬 수 있다.
Claims (4)
- 소오스 전극, 채널 및 드레인 전극이 구비되고, 그 상부에 게이트 절연막과 게이트 전극이 구비되고, 금속배선이 상기 소오스 전극 및 드레인 전극에 콘택되어 이루어지는 바텀형 박막트랜지스터의 수소화 처리방법에 있어서, 상기 박막트랜지스터의 절연막을 증착하고, 그 상부에 SOG 박막을 코팅하는 단계와, O2플라즈마 장비에 발생되는 산소이온을 SOG 박막으로 주입하여 SOG 박막의 수소함량을 증가시키는 단계와, 상기 SOG 박막 상부에 절연막을 증착하고, 열처리 공정을 실시하여 SOG 박막에 포함된 수소를 채널영역으로 침투시키는 단계를 포함하는 박막트랜지스터의 수소화 처리방법.
- 제1항에 있어서, 상기 O2플라즈마 장비를 사용하는 대신에 N2O 플라즈마 장비를 사용하여 산소원자를 SOG 박막에 주입하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 수소화 처리방법.
- 게이트 전극 상부에 게이트 절연막이 형성되고, 게이트 절연막의 상부에 소오스 전극, 채널영역 및 드레인 전극이 구비되는 탑형 박막트랜지스터의 수소화 처리방법에 있어서, 상기 박막트랜지스터 상부에 SOG 박막을 코팅하고, O2플라즈마 장비에서 발생되는 산소이온을 SOG 박막으로 주입하여 수소함량을 증가시키는 단계와, SOG 박막 상부에 절연막을 증착한후, 열처리 공정을 행하여 SOG 박막내에 포함된 수소를 채널영역으로 침투시키는 단계를 포함하는 박막트랜지스터의 수소화 처리방법.
- 제3항에 있어서, 상기 O2플라즈마 장비를 대신에 N2O 플라즈마 장비에서 산소이온을 발생시켜 SOG 박막에 산소이온을 주입하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 수소화 처리방법.
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR100680941B1 (ko) * | 2001-04-27 | 2007-02-08 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체장치의 절연막 형성방법 |
-
1992
- 1992-09-30 KR KR1019920017793A patent/KR950009805B1/ko not_active IP Right Cessation
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