JPH05144841A - 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
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- JPH05144841A JPH05144841A JP30508991A JP30508991A JPH05144841A JP H05144841 A JPH05144841 A JP H05144841A JP 30508991 A JP30508991 A JP 30508991A JP 30508991 A JP30508991 A JP 30508991A JP H05144841 A JPH05144841 A JP H05144841A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 薄膜トランジスタの製造方法に関し,動作半
導体膜をプラズマCVD法を使わずに蒸着法又はスパッ
タ法で形成できる方法を目的とする。 【構成】 透明絶縁性基板1上にゲート電極2,ゲート
絶縁膜3及び4, 動作半導体膜5がこの順に積層され,
該動作半導体膜5はチャネル部とその両側にソース・ド
レインを有する薄膜トランジスタの製造において,ゲー
ト絶縁膜4上にシリコン膜5を蒸着法またはスパッタ法
により堆積する工程と, シリコン膜5全面に水素化処理
を施して水素化されたシリコン膜5aを形成する工程と,
水素化されたシリコン膜5a上に絶縁膜を形成した後ゲー
ト電極2をマスクとする背面露光法により絶縁膜をパタ
ーニング・エッチングしてチャネル保護層6aを形成する
工程と, チャネル保護層6aをマスクにして,水素化され
たシリコン膜5aに一導電型不純物を導入してソース及び
ドレインを形成する工程とを有するように構成する。
導体膜をプラズマCVD法を使わずに蒸着法又はスパッ
タ法で形成できる方法を目的とする。 【構成】 透明絶縁性基板1上にゲート電極2,ゲート
絶縁膜3及び4, 動作半導体膜5がこの順に積層され,
該動作半導体膜5はチャネル部とその両側にソース・ド
レインを有する薄膜トランジスタの製造において,ゲー
ト絶縁膜4上にシリコン膜5を蒸着法またはスパッタ法
により堆積する工程と, シリコン膜5全面に水素化処理
を施して水素化されたシリコン膜5aを形成する工程と,
水素化されたシリコン膜5a上に絶縁膜を形成した後ゲー
ト電極2をマスクとする背面露光法により絶縁膜をパタ
ーニング・エッチングしてチャネル保護層6aを形成する
工程と, チャネル保護層6aをマスクにして,水素化され
たシリコン膜5aに一導電型不純物を導入してソース及び
ドレインを形成する工程とを有するように構成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,薄膜トランジスタの製
造方法に関する。近年,液晶表示パネル,エレクトロル
ミネッセンス等の駆動素子として,薄膜トランジスタ
(以下,TFTと称する)マトリックスが使用されるよ
うになった。このようなTFTマトリックスにおいて
は,数十万箇のTFTを歩留りよく安価に製造すること
が望まれている。
造方法に関する。近年,液晶表示パネル,エレクトロル
ミネッセンス等の駆動素子として,薄膜トランジスタ
(以下,TFTと称する)マトリックスが使用されるよ
うになった。このようなTFTマトリックスにおいて
は,数十万箇のTFTを歩留りよく安価に製造すること
が望まれている。
【0002】
【従来の技術】図3(a) 〜(d) は液晶駆動用TFTを製
造する従来例を示す工程順断面図(その1),図4(e)
〜(g) は従来例を示す工程順断面図(その2)である。
以下,これらの図を参照しながら従来例について説明す
る。
造する従来例を示す工程順断面図(その1),図4(e)
〜(g) は従来例を示す工程順断面図(その2)である。
以下,これらの図を参照しながら従来例について説明す
る。
【0003】図3(a) 参照 ガラス基板1上にゲート電極となるTa膜12を形成し,
その表面を陽極酸化して, Ta2 O5 膜13を形成する。
Ta2 O5 膜13はゲート絶縁膜の一部となる。
その表面を陽極酸化して, Ta2 O5 膜13を形成する。
Ta2 O5 膜13はゲート絶縁膜の一部となる。
【0004】図3(b) 参照 全面にプラズマCVD法によりゲート絶縁膜となるSi
Nx 膜14, 動作半導体膜となるa−Si:H膜15, チャ
ネル保護層となるSiO2 膜16を形成する。
Nx 膜14, 動作半導体膜となるa−Si:H膜15, チャ
ネル保護層となるSiO2 膜16を形成する。
【0005】図3(c) 参照 SiO2 膜16上にポジレジストを塗布し,ゲート電極2
をマスクとする背面露光によりポジレジストを露光し,
現像することによりレジストマスク17を形成する。
をマスクとする背面露光によりポジレジストを露光し,
現像することによりレジストマスク17を形成する。
【0006】図3(d) 参照 レジストマスク17をマスクにしてSiO2 膜16をエッチ
ングし,SiO2 膜のチャネル保護層16a を形成する。
ングし,SiO2 膜のチャネル保護層16a を形成する。
【0007】図4(e) 参照 全面にプラズマCVD法によりソース・ドレインとなる
n+ 型a−Si膜18を堆積した後, 全面にスパッタ法に
よりソース電極,ドレイン電極となるTi膜19を堆積す
る。
n+ 型a−Si膜18を堆積した後, 全面にスパッタ法に
よりソース電極,ドレイン電極となるTi膜19を堆積す
る。
【0008】図4(f) 参照 マスクを用いてTi膜19, n+ 型a−Si膜18,a−S
i膜15をエッチングし,ソース18a,ドレイン18b,ソース
電極19a,ドレイン電極19b を形成する。
i膜15をエッチングし,ソース18a,ドレイン18b,ソース
電極19a,ドレイン電極19b を形成する。
【0009】図4(g) 参照 全面にITO膜をスパッタ法で堆積した後,マスクを用
いてそれをエッチングし,ソース電極19a に接続する画
素電極20を形成する。
いてそれをエッチングし,ソース電極19a に接続する画
素電極20を形成する。
【0010】ところで,上で述べた従来例では,プラズ
マCVD工程が4工程ある。通常の量産工程では各工程
1台づつプラズマCVD装置が必要であるから,全部で
4台のプラズマCVD装置が必要となる。また,プラズ
マCVD装置は反応チャンバ内に堆積物の塵埃の発生が
あり,歩留りを維持するための管理が煩雑である。
マCVD工程が4工程ある。通常の量産工程では各工程
1台づつプラズマCVD装置が必要であるから,全部で
4台のプラズマCVD装置が必要となる。また,プラズ
マCVD装置は反応チャンバ内に堆積物の塵埃の発生が
あり,歩留りを維持するための管理が煩雑である。
【0011】プラズマCVD装置は高価であり,コスト
面から,また,歩留り維持の面からプラズマCVD工程
を減らす工夫が望まれる。
面から,また,歩留り維持の面からプラズマCVD工程
を減らす工夫が望まれる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題に
鑑み,プラズマCVD工程回数を低減できるTFTの製
造方法を提供することを目的とする。
鑑み,プラズマCVD工程回数を低減できるTFTの製
造方法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】図1(a) 〜(d) は実施例
を示す工程順断面図(その1),図2(e) 〜(g) は実施
例を示す工程順断面図(その2)である。
を示す工程順断面図(その1),図2(e) 〜(g) は実施
例を示す工程順断面図(その2)である。
【0014】上記課題は,透明絶縁性基板1上にゲート
電極2,ゲート絶縁膜3及び4,動作半導体膜5がこの
順に積層され,該動作半導体膜5はチャネル部とその両
側にソース・ドレインを有する薄膜トランジスタの製造
において,ゲート絶縁膜4上にシリコン膜5を堆積する
工程と, 該シリコン膜5全面に水素化処理を施して水素
化されたシリコン膜5aを形成する工程と, 該水素化され
たシリコン膜5a上に絶縁膜を形成した後ゲート電極2を
マスクとする背面露光法により該絶縁膜をパターニング
・エッチングしてチャネル保護層6aを形成する工程と,
該チャネル保護層6aをマスクにして,該水素化されたシ
リコン膜5aに一導電型不純物を導入してソース5c及びド
レイン5dを形成する工程とを有する薄膜トランジスタの
製造方法によって解決される。
電極2,ゲート絶縁膜3及び4,動作半導体膜5がこの
順に積層され,該動作半導体膜5はチャネル部とその両
側にソース・ドレインを有する薄膜トランジスタの製造
において,ゲート絶縁膜4上にシリコン膜5を堆積する
工程と, 該シリコン膜5全面に水素化処理を施して水素
化されたシリコン膜5aを形成する工程と, 該水素化され
たシリコン膜5a上に絶縁膜を形成した後ゲート電極2を
マスクとする背面露光法により該絶縁膜をパターニング
・エッチングしてチャネル保護層6aを形成する工程と,
該チャネル保護層6aをマスクにして,該水素化されたシ
リコン膜5aに一導電型不純物を導入してソース5c及びド
レイン5dを形成する工程とを有する薄膜トランジスタの
製造方法によって解決される。
【0015】また,前記チャネル保護層6aをマスクにし
て,前記水素化されたシリコン膜5aにプラズマドーピン
グ法により一導電型不純物を導入してソース5c及びドレ
イン5dを形成する薄膜トランジスタの製造方法によって
解決される。
て,前記水素化されたシリコン膜5aにプラズマドーピン
グ法により一導電型不純物を導入してソース5c及びドレ
イン5dを形成する薄膜トランジスタの製造方法によって
解決される。
【0016】また,前記シリコン膜5は非晶質シリコン
膜であり,前記一導電型不純物はn型不純物である薄膜
トランジスタの製造方法によって解決される。
膜であり,前記一導電型不純物はn型不純物である薄膜
トランジスタの製造方法によって解決される。
【0017】
【作用】本発明では,動作半導体膜となるシリコン膜5
を堆積した後水素化処理を施して水素化されたシリコン
膜5aを形成しているので,シリコン膜5の形成法として
例えば蒸着法またはスパッタ法が適用でき,通常,水素
化されたシリコン膜の形成に用いられるプラズマCVD
法を適用しなくともよい。
を堆積した後水素化処理を施して水素化されたシリコン
膜5aを形成しているので,シリコン膜5の形成法として
例えば蒸着法またはスパッタ法が適用でき,通常,水素
化されたシリコン膜の形成に用いられるプラズマCVD
法を適用しなくともよい。
【0018】また,水素化されたシリコン膜5aに一導電
型不純物の導入されたソース5c及びドレイン5dを形成す
る時も,プラズマCVD法を適用しなくともよい。例え
ば,プラズマドーピング法が適用でき,プラズマCVD
法に比較して工程管理が容易であり,特性の再現性もよ
い。
型不純物の導入されたソース5c及びドレイン5dを形成す
る時も,プラズマCVD法を適用しなくともよい。例え
ば,プラズマドーピング法が適用でき,プラズマCVD
法に比較して工程管理が容易であり,特性の再現性もよ
い。
【0019】また,非晶質シリコン膜を動作半導体膜と
し,一導電型不純物はn型不純物である薄膜トランジス
タの製造に本発明の方法は極めて効果的に適用できる。
し,一導電型不純物はn型不純物である薄膜トランジス
タの製造に本発明の方法は極めて効果的に適用できる。
【0020】
【実施例】図1(a) 〜(d) は実施例を示す工程順断面図
(その1),図2(e) 〜(g) は実施例を示す工程順断面
図(その2)である。以下,これらの図を参照しながら
実施例について説明する。
(その1),図2(e) 〜(g) は実施例を示す工程順断面
図(その2)である。以下,これらの図を参照しながら
実施例について説明する。
【0021】図1(a) 透明絶縁性基板となるガラス基板1として,例えば,コ
ーニング#7059を用い,その上にTaを 300nmの厚さに
スパッタし,マスクを用いてそれをエッチングし,ゲー
ト電極2を形成した。Ta表面を陽極酸化して厚さ200n
m のTa2 O5 膜3を形成した。Ta2O5 膜3はゲー
ト絶縁膜の一部となる。
ーニング#7059を用い,その上にTaを 300nmの厚さに
スパッタし,マスクを用いてそれをエッチングし,ゲー
ト電極2を形成した。Ta表面を陽極酸化して厚さ200n
m のTa2 O5 膜3を形成した。Ta2O5 膜3はゲー
ト絶縁膜の一部となる。
【0022】図1(b) プラズマCVD法により,全面に厚さ 150nmのシリコン
窒化膜(SiNx )を堆積し,ゲート絶縁膜4を形成し
た。原料ガスとしてSiH4 +NH3 +H2 を使用し,
温度 250℃, 圧力0.8 Torr, 電力0.2 W/cm2 とした。
窒化膜(SiNx )を堆積し,ゲート絶縁膜4を形成し
た。原料ガスとしてSiH4 +NH3 +H2 を使用し,
温度 250℃, 圧力0.8 Torr, 電力0.2 W/cm2 とした。
【0023】ゲート絶縁膜4上に,室温で電子ビーム蒸
着法により,厚さ20nmの非晶質シリコン(a−Si)
膜5を堆積する。このa−Si膜5は動作半導体膜とな
るものである。
着法により,厚さ20nmの非晶質シリコン(a−Si)
膜5を堆積する。このa−Si膜5は動作半導体膜とな
るものである。
【0024】例えば平行平板型高周波放電装置により,
a−Si膜5全面に水素プラズマ処理を行い,水素化さ
れたa−Si膜5aを形成した。その条件は,温度 250
℃, 圧力0.8 Torr, 電力0.3 W/cm2 である。
a−Si膜5全面に水素プラズマ処理を行い,水素化さ
れたa−Si膜5aを形成した。その条件は,温度 250
℃, 圧力0.8 Torr, 電力0.3 W/cm2 である。
【0025】図1(c) 水素化されたa−Si膜5a上にプラズマCVD法により
厚さ 200nmのSiO2 膜6を堆積する。原料ガスとして
5%SiH4 +N2 O+H2 を使用して,温度は 200℃
とした。
厚さ 200nmのSiO2 膜6を堆積する。原料ガスとして
5%SiH4 +N2 O+H2 を使用して,温度は 200℃
とした。
【0026】SiO2 膜6上にポジレジストを塗布し,
ガラス基板1の背面からゲート電極2をマスクにしてポ
ジレジストを露光した後現像して,レジストマスク7を
形成した。
ガラス基板1の背面からゲート電極2をマスクにしてポ
ジレジストを露光した後現像して,レジストマスク7を
形成した。
【0027】図1(d) レジストマスク7をマスクにしてSiO2 膜6をエッチ
ングし,ゲート電極2に自己整合したチャネル保護層6a
を形成した。その後,レジストマスク7を剥離した。
ングし,ゲート電極2に自己整合したチャネル保護層6a
を形成した。その後,レジストマスク7を剥離した。
【0028】図2(e) 例えば平行平板型高周波放電装置により,チャネル保護
層6aをマスクにして水素化されたa−Si膜5aに不純物
のプラズマドーピング処理を行う。原料ガスとして10
%PH3 +H2 を用い,温度 250℃, 圧力0.8 Torr, 電
力0.3 W/cm2 とした。この処理により水素化されたa
−Si膜にP(燐)が導入され,n+ 型a−Si膜5bが
形成された。
層6aをマスクにして水素化されたa−Si膜5aに不純物
のプラズマドーピング処理を行う。原料ガスとして10
%PH3 +H2 を用い,温度 250℃, 圧力0.8 Torr, 電
力0.3 W/cm2 とした。この処理により水素化されたa
−Si膜にP(燐)が導入され,n+ 型a−Si膜5bが
形成された。
【0029】図2(f) 全面にスパッタ法により厚さ 150nmのMo膜を堆積した
後,マスク(図示せず)を用いてMo膜及びn+ 型a−
Si膜5bをエッチングし,n+ 型a−Si膜のソース5
c, ドレイン5d,Mo膜のソース電極8a及びドレイン電極
8bを形成した。
後,マスク(図示せず)を用いてMo膜及びn+ 型a−
Si膜5bをエッチングし,n+ 型a−Si膜のソース5
c, ドレイン5d,Mo膜のソース電極8a及びドレイン電極
8bを形成した。
【0030】図2(g) 全面にスパッタ法により厚さ 200nmのITO膜を堆積
し,マスク(図示せず)を用いてそのITO膜をパター
ニング・エッチングし,ソース電極8aに接続する画素電
極9を形成した。
し,マスク(図示せず)を用いてそのITO膜をパター
ニング・エッチングし,ソース電極8aに接続する画素電
極9を形成した。
【0031】このようにして,非晶質Si膜を動作半導
体膜とするTFTが形成できた。この実施例に示すよう
に,本発明ではa−Si膜の形成に電子ビーム蒸着法を
使用し,さらにa−Si膜への不純物の導入をプラズマ
ドーピング法により行うので,従来行われているプラズ
マCVD法を用いる成膜工程が2工程低減できる。それ
ゆえ,プラズマCVD法の問題点である装置が高価であ
ること,装置内に堆積物の塵埃が発生して歩留りを不安
定にするといった問題点を避けることができた。
体膜とするTFTが形成できた。この実施例に示すよう
に,本発明ではa−Si膜の形成に電子ビーム蒸着法を
使用し,さらにa−Si膜への不純物の導入をプラズマ
ドーピング法により行うので,従来行われているプラズ
マCVD法を用いる成膜工程が2工程低減できる。それ
ゆえ,プラズマCVD法の問題点である装置が高価であ
ること,装置内に堆積物の塵埃が発生して歩留りを不安
定にするといった問題点を避けることができた。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば,
a−Si膜を使用するTFTの形成において,従来より
もプラズマCVD法による膜堆積回数を低減することが
できるから,量産時にプラズマCVD装置設置台数の低
減,CVD装置の維持管理工数の低減が可能となり,T
FTのコスト低減に効果的である。
a−Si膜を使用するTFTの形成において,従来より
もプラズマCVD法による膜堆積回数を低減することが
できるから,量産時にプラズマCVD装置設置台数の低
減,CVD装置の維持管理工数の低減が可能となり,T
FTのコスト低減に効果的である。
【図1】(a) 〜(d) は実施例を示す工程順断面図(その
1)である。
1)である。
【図2】(e) 〜(g) は実施例を示す工程順断面図(その
2)である。
2)である。
【図3】(a) 〜(d) は従来例を示す工程順断面図(その
1)である。
1)である。
【図4】(e) 〜(g) は従来例を示す工程順断面図(その
2)である。
2)である。
1は透明絶縁性基板であってガラス基板 2はゲート電極であってTa膜 3は酸化膜でありTa2 O5 膜であってゲート絶縁膜 4はゲート絶縁膜であってSiNx 膜 5は動作半導体膜であってa−Si膜 5aは水素化されたa−Si膜 5bはn+ 型a−Si膜 5cはソース 5dはドレイン 6は絶縁膜であってSiO2 膜 6aはチャネル保護層 7はレジストマスクであってポジレジスト 8aはソース電極 8bはドレイン電極 9は画素電極 12はゲート電極であってTi膜 13は酸化膜でありTa2 O5 膜であってゲート絶縁膜 14はゲート絶縁膜であってSiNx 膜 15は動作半導体膜であってa−Si:H 16は絶縁膜であってSiO2 膜 16a はチャネル保護層 17はレジストマスクであってポジレジスト 18はn+ 型a−Si膜 18a はソース 18b はドレイン 19はTi膜 19a はソース電極 19b はドレイン電極 20は画素電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/12 8728−4M
Claims (3)
- 【請求項1】 透明絶縁性基板(1) 上にゲート電極(2),
ゲート絶縁膜(3,4),動作半導体膜(5) がこの順に積層さ
れ,該動作半導体膜(5) はチャネル部とその両側にソー
ス・ドレインを有する薄膜トランジスタの製造におい
て, ゲート絶縁膜(4) 上にシリコン膜(5) を堆積する工程
と, 該シリコン膜(5) 全面に水素化処理を施して水素化され
たシリコン膜(5a)を形成する工程と, 該水素化されたシリコン膜(5a)上に絶縁膜を形成した後
ゲート電極(2) をマスクとする背面露光法により該絶縁
膜をパターニング・エッチングしてチャネル保護層(6a)
を形成する工程と, 該チャネル保護層(6a)をマスクにして,該水素化された
シリコン膜(5a)に一導電型不純物を導入してソース(5c)
及びドレイン(5d)を形成する工程とを有することを特徴
とする薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項2】 前記チャネル保護層(6a)をマスクにし
て,前記水素化されたシリコン膜(5a)にプラズマドーピ
ング法により一導電型不純物を導入してソース(5c)及び
ドレイン(5d)を形成することを特徴とする請求項1記載
の薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項3】 前記シリコン膜(5) は非晶質シリコン膜
であり,前記一導電型不純物はn型不純物であることを
特徴とする請求項1又は2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 |
---|---|---|---|
JP30508991A JPH05144841A (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30508991A JPH05144841A (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05144841A true JPH05144841A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=17940979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30508991A Withdrawn JPH05144841A (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05144841A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0913860A2 (en) * | 1997-10-29 | 1999-05-06 | Xerox Corporation | Method of manufacturing a thin film transistor |
KR100338099B1 (ko) * | 1999-06-29 | 2002-05-24 | 박종섭 | 반도체 소자의 제조 방법 |
JP2005039173A (ja) * | 2003-07-02 | 2005-02-10 | Sony Corp | 薄膜トランジスタおよびその製造方法、ならびに表示装置およびその製造方法 |
-
1991
- 1991-11-20 JP JP30508991A patent/JPH05144841A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0913860A2 (en) * | 1997-10-29 | 1999-05-06 | Xerox Corporation | Method of manufacturing a thin film transistor |
EP0913860A3 (en) * | 1997-10-29 | 2001-05-09 | Xerox Corporation | Method of manufacturing a thin film transistor |
KR100338099B1 (ko) * | 1999-06-29 | 2002-05-24 | 박종섭 | 반도체 소자의 제조 방법 |
JP2005039173A (ja) * | 2003-07-02 | 2005-02-10 | Sony Corp | 薄膜トランジスタおよびその製造方法、ならびに表示装置およびその製造方法 |
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