JPH0653509A - Insulated gate field effect semiconductor device and fabrication thereof - Google Patents
Insulated gate field effect semiconductor device and fabrication thereofInfo
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- JPH0653509A JPH0653509A JP13556991A JP13556991A JPH0653509A JP H0653509 A JPH0653509 A JP H0653509A JP 13556991 A JP13556991 A JP 13556991A JP 13556991 A JP13556991 A JP 13556991A JP H0653509 A JPH0653509 A JP H0653509A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタに関
するものであり、特に液晶電気光学装置や完全密着型イ
メージセンサ装置等に適用可能なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film transistor, and is particularly applicable to a liquid crystal electro-optical device, a perfect contact type image sensor device and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より知られた絶縁ゲイト型電界効果
半導体装置は、様々な分野で幅広く使用されている。こ
の半導体装置はシリコン基板上に形成されたものであ
り、多数の半導体素子を機能的に集積させて、ICまた
はLSIとして利用されている。2. Description of the Related Art Conventionally known insulating gate type field effect semiconductor devices are widely used in various fields. This semiconductor device is formed on a silicon substrate and is used as an IC or an LSI by functionally integrating a large number of semiconductor elements.
【0003】一方、同様の絶縁ゲイト型電界効果半導体
装置ながら、絶縁基板上等シリコン基板以外に薄膜を積
層して形成された薄膜型の絶縁ゲイト型電界効果半導体
装置(以下TFTという)が液晶電気光学装置の画素の
スイッチング素子部分、駆動回路部分あるいは密着型イ
メージセンサの読み取り回路部分等に積極的に使用され
はじめている。On the other hand, a thin film type insulating gate field effect semiconductor device (hereinafter referred to as TFT) formed by laminating thin films on a substrate other than a silicon substrate such as an insulating substrate is a liquid crystal electric It has begun to be actively used in a switching element portion of a pixel of an optical device, a driving circuit portion, a reading circuit portion of a contact image sensor, and the like.
【0004】このTFTは前述のように絶縁性基板上に
気相法により薄膜を積層して形成するので、その作製雰
囲気温度が最高で500℃程度と低温で形成でき、安価
なソーダガラス、ホウケイ酸ガラス等を基板として用い
ることができる。Since this TFT is formed by laminating thin films on the insulating substrate by the vapor phase method as described above, it can be formed at a low production ambient temperature of about 500 ° C., which is inexpensive soda glass and borosilicate. Acid glass or the like can be used as the substrate.
【0005】このように、安価な基板上に作製でき、そ
の作製する最大寸法は薄膜を気相法にて形成する装置の
寸法にのみ限定されるもので、容易に大面積基板上にト
ランジスタを形成できる利点を持ち、このため、多量の
画素を持つマトリクス構造の液晶電気光学装置や一次元
または二次元のイメージセンサへの利用を期待され、一
部実現されている。As described above, a transistor can be easily manufactured on a large-area substrate because it can be manufactured on an inexpensive substrate and its maximum size is limited only to the size of an apparatus for forming a thin film by a vapor phase method. It has the advantage that it can be formed, and therefore, it is expected to be used for a liquid crystal electro-optical device having a matrix structure having a large number of pixels and a one-dimensional or two-dimensional image sensor, and it is partially realized.
【0006】この従来のTFTの代表的な構造を図2に
概略的に示す。A typical structure of this conventional TFT is schematically shown in FIG.
【0007】図2において、1はガラスよりなる絶縁性
基板であり、2は非晶質半導体よりなる薄膜半導体、3
はソース、ドレイン領域で、7はソース、ドレイン電
極、11はゲイト電極であります。In FIG. 2, 1 is an insulating substrate made of glass, 2 is a thin film semiconductor made of an amorphous semiconductor, and 3 is a thin film semiconductor.
Is a source / drain region, 7 is a source / drain electrode, and 11 is a gate electrode.
【0008】このようなTFTは一般に、まず基板上に
半導体被膜を形成し、第1のマスクを使用して、必要部
分に島状にこの半導体領域2をパターニングして形成す
る。次にこのゲイト絶縁膜6を形成し、この上にゲイト
電極材料を形成し、第2のマスクを使用して、ゲイト電
極11とゲイト絶縁膜6とをパターニングする。この
後、第3のマスクにより形成したフォトレジストのマス
クとゲイト電極11とをマスクとしてセルファラインに
半導体領域2にソース、ドレイン領域3を形成する。こ
の後、層間絶縁膜4を形成する。この層間絶縁膜にソー
ス、ドレイン領域3への電極接続の為にコンタクトホー
ルを第4のマスクを使用して形成する。この後電極材料
形成後第5のマスクによりこの電極材料をパターニング
して電極7を形成して、TFTを完成する。In general, such a TFT is formed by first forming a semiconductor film on a substrate and then patterning the semiconductor region 2 in an island shape in a necessary portion using a first mask. Next, the gate insulating film 6 is formed, a gate electrode material is formed on the gate insulating film 6, and the gate electrode 11 and the gate insulating film 6 are patterned using the second mask. After that, the source and drain regions 3 are formed in the semiconductor region 2 in the self-alignment using the photoresist mask formed by the third mask and the gate electrode 11 as a mask. After that, the interlayer insulating film 4 is formed. Contact holes are formed in this interlayer insulating film using a fourth mask for electrode connection to the source / drain regions 3. After that, after the electrode material is formed, the electrode material is patterned by the fifth mask to form the electrode 7 to complete the TFT.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする問題点】このように、一般的
なTFTは5枚のマスクを使用し、相補型のTFTの場
合は6枚のマスクが必要とされていた。当然、複雑な集
積回路とする場合にはこの枚数以上のマスクが必要とな
る。このように多数のマスクを使用することはTFT素
子を作製するプロセスにおいて、複雑な工程が必要とな
り、かつマスク合わせの回数も当然増える。これらは、
TFT素子製造の歩留り、生産性の低下を引き起こして
いる。さらに、TFT素子を使用した電子装置の大型化
やTFT素子自身の小型化、パターンの微細化がこれら
をさらに低下させる要因となっていた。その為にTFT
作製プロセスにおいて、複雑な工程を必要としないプロ
セス、TFT作製に必要なマスクの数を減らす新規なT
FTの構造が望まれていた。As described above, the general TFT uses five masks, and the complementary TFT requires six masks. Naturally, when forming a complicated integrated circuit, more masks than this number are required. Using a large number of masks in this way requires complicated steps in the process of manufacturing a TFT element, and the number of mask alignments naturally increases. They are,
This causes a decrease in yield and productivity in manufacturing TFT elements. Furthermore, the size of electronic devices using TFT elements, the miniaturization of TFT elements themselves, and the miniaturization of patterns have been factors that further reduce these. Therefore TFT
In the fabrication process, a new T that reduces the number of masks required for TFT fabrication, a process that does not require complicated steps
The structure of FT was desired.
【0010】したがって、本発明は絶縁ゲイト型電界効
果半導体装置の新規な構造と簡単な製造プロセスに関す
るものであり、従来に比較して、少ないマスク数でTF
Tを作製できることを特徴とするものであります。Therefore, the present invention relates to a novel structure and a simple manufacturing process of an insulating gate type field effect semiconductor device, and the number of masks is smaller than that of the conventional one.
The feature is that T can be produced.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明のTFTのゲイト
電極の周囲にはゲイト電極を構成する材料の陽極酸化膜
が設けられ、ソース、ドレイン領域に接続する電極は前
記ソース、ドレイン領域の上面と側面に接しており、前
記ソース、ドレインに接続された電極は前記ゲイト電極
の周囲に設けられた前記酸化膜の上方にまでわたって延
在していることを特徴とする絶縁ゲイト型電界効果型半
導体装置であります。The TFT of the present invention is provided with an anodic oxide film around the gate electrode of the material forming the gate electrode, and the electrodes connected to the source and drain regions are the upper surfaces of the source and drain regions. And an electrode connected to the source and drain and extending over the oxide film provided around the gate electrode. Type semiconductor device.
【0012】すなわち、図1に示す本発明のTFTの概
略断面図にあるように、ゲイト電極8の少なくとも周囲
には陽極酸化膜10が設けられており、この陽極酸化膜
の端面よりソース、ドレイン領域3の上面と側面が少し
はみ出ており、このはみ出た部分で電極7がソース、ド
レイン領域と接続されており、接続の面積を大きく取っ
ている。さらに、この電極7は陽極酸化膜10上方にま
で延在しており、この部分でパターニングされて、個々
の電極に分離されている。That is, as shown in the schematic sectional view of the TFT of the present invention shown in FIG. 1, an anodic oxide film 10 is provided at least around the gate electrode 8, and the source and drain are provided from the end face of this anodic oxide film. The upper surface and the side surface of the region 3 are slightly protruded, and the electrode 7 is connected to the source / drain regions at the protruding portion, so that the connection area is large. Further, the electrode 7 extends to above the anodic oxide film 10 and is patterned at this portion to be separated into individual electrodes.
【0013】この図1のような構造のTFTを作製する
工程を図3に概略的に示す。本明細書に記載の図面にお
いては、説明のために概略を示したにすぎないので、実
際の寸法、形状とは若干異なっている。以後、図3に基
づいて、本発明のTFTの製造工程の一例を説明する。FIG. 3 schematically shows a process of manufacturing the TFT having the structure as shown in FIG. In the drawings described in the present specification, the schematic dimensions are shown for the sake of explanation, and the actual dimensions and shapes are slightly different. Hereinafter, an example of the manufacturing process of the TFT of the present invention will be described with reference to FIG.
【0014】先ず、同図(A)のように、硝子基板、例
えば耐熱性を持つ結晶化ガラス1上に半導体層2を形成
する。この珪素半導体層としては、アモルファス半導
体、多結晶半導体等幅広い種類の半導体を使用すること
ができる。また、形成方法としては採用する半導体の種
類によりプラズマCVD法、スパッタリング法、熱CV
D法等を選択することができる。ここでは、多結晶シリ
コン半導体を例として以下の工程を説明して行く。First, as shown in FIG. 1A, a semiconductor layer 2 is formed on a glass substrate, for example, a crystallized glass 1 having heat resistance. As the silicon semiconductor layer, a wide variety of semiconductors such as an amorphous semiconductor and a polycrystalline semiconductor can be used. Further, as a forming method, a plasma CVD method, a sputtering method, a thermal CV method may be used depending on the type of semiconductor to be adopted.
The D method or the like can be selected. Here, the following steps will be described using a polycrystalline silicon semiconductor as an example.
【0015】次にゲイト絶縁膜となる酸化珪素膜6をこ
の半導体層2上に形成する。さらにこの上にゲイト電極
となる電極材料、ここでは電極材料として、アルミニウ
ムを形成する。この後、第1のマスクを使用して、こ
のゲイト電極8をパターニングする。この後、陽極酸化
用の電解溶液中にて、このゲイト電極8の周囲を陽極酸
化して、無孔質性の酸化アルミニウム10を少なくと
も、チヤネル領域付近のゲイト電極の周囲に図3(B)
のように形成する。Next, a silicon oxide film 6 to be a gate insulating film is formed on this semiconductor layer 2. Further, on this, aluminum is formed as an electrode material to be a gate electrode, here, as an electrode material. After that, the gate electrode 8 is patterned using the first mask. After that, the periphery of the gate electrode 8 is anodized in an electrolytic solution for anodic oxidation, so that the non-porous aluminum oxide 10 is at least around the gate electrode in the vicinity of the channel region.
To form.
【0016】この陽極酸化に使用する溶液としては、代
表的には硫酸、硝酸、燐酸等の強酸溶液や酒石酸、クエ
ン酸にエチレングリコールやプロピレングリコール等を
混合した混合酸等が使用できる。また、必要に応じて、
この溶液のpHを調整するために、塩やアルカリ溶液を
混合することも可能である。As the solution used for this anodic oxidation, a strong acid solution such as sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid or the like, tartaric acid, a mixed acid obtained by mixing citric acid with ethylene glycol, propylene glycol or the like can be used. Also, if necessary,
It is also possible to mix a salt or alkaline solution in order to adjust the pH of this solution.
【0017】まず、3%の酒石酸水溶液1に対して、9
の割合でプロピレングリコールを添加したAGW電解溶
液にこの基板を浸し、アルミニウムのゲイト電極を電源
の陽極に接続し、対する陰極として白金を使用して直流
電力を印加した。First, with respect to 1% of a 3% tartaric acid aqueous solution, 9
This substrate was dipped in an AGW electrolytic solution containing propylene glycol at a ratio of 1., an aluminum gate electrode was connected to an anode of a power source, and platinum was used as a cathode to apply a DC power.
【0018】陽極酸化の条件は最初、定電流モードで電
流密度3mA/cm2 で20分電流を流した後、定電圧
モードで5分処理し、厚さ1500Åの酸化アルミニウ
ムをゲイト電極の周囲に形成した。この酸化処理と同条
件で作製した試料を用いて、この酸化アルミニウムの絶
縁性を調べたところ、比抵抗は1015Ωで、絶縁耐圧は
3×106V/cmの特性を持つ酸化アルミニウム膜で
あった。The conditions for anodic oxidation are as follows. First, a current density of 3 mA / cm 2 was applied for 20 minutes in a constant current mode, and then a constant voltage mode was applied for 5 minutes. Formed. When the insulating property of this aluminum oxide was examined using a sample produced under the same conditions as this oxidation treatment, an aluminum oxide film having a characteristic of 10 15 Ω and a withstand voltage of 3 × 10 6 V / cm. Met.
【0019】また、この試料の表面を走査型電子顕微鏡
にて観察したところ、約10000倍にまで拡大してそ
の表面の凹凸が観察できたが、微小な穴は観察できず、
良好な絶縁被膜であった。Further, when the surface of this sample was observed with a scanning electron microscope, the surface was magnified up to about 10,000 times and irregularities on the surface could be observed, but minute holes could not be observed.
It was a good insulating film.
【0020】次にこの上面にプラズマCVD法により酸
化珪素膜12を形成した後、この状態から基板に対して
ほぼ垂直方向に異方性エッチング処理を行い、図3
(D)のようにゲイト電極および陽極酸化膜で構成され
る凸状部の側壁位置に酸化珪素13を残す。つぎにこの
残った酸化珪素13と凸状部のゲイト電極8および陽極
酸化膜10とをマスクとして、この下の半導体層2をセ
ルファラインでエッチング除去する。この時の様子を図
3(E)に示す。またこの時の上面の様子を図4(A)
に示す。図4におけるA−A' の断面が図3に示されて
いる。Next, a silicon oxide film 12 is formed on this upper surface by a plasma CVD method, and from this state, an anisotropic etching process is carried out in a direction substantially perpendicular to the substrate, as shown in FIG.
As shown in (D), the silicon oxide 13 is left on the side wall of the convex portion formed by the gate electrode and the anodic oxide film. Next, with the remaining silicon oxide 13 and the convex gate electrode 8 and the anodic oxide film 10 as a mask, the semiconductor layer 2 thereunder is removed by etching by self-alignment. The state at this time is shown in FIG. The state of the upper surface at this time is shown in FIG.
Shown in. A cross section of AA 'in FIG. 4 is shown in FIG.
【0021】次にこの状態から、酸化珪素膜13とゲイ
ト絶縁膜とをゲイト電極8およびその陽極酸化膜10と
をマスクとして酸化珪素のみ選択エッチング除去し、図
3(F)および図4(B)のように半導体層2の一部を
ゲイト電極の端部より露呈させる。Next, from this state, the silicon oxide film 13 and the gate insulating film are selectively etched and removed using the gate electrode 8 and its anodic oxide film 10 as masks, and then, FIG. ), A part of the semiconductor layer 2 is exposed from the end of the gate electrode.
【0022】次にこの露呈された部分に対して、ソー
ス、ドレイン領域となるように不純物のドーピングを行
う。図3(F)にあるように、ゲイトの陽極酸化膜10
をマスクとして基板の上面より、リンイオンをイオン打
ち込み処理する。このようにしてソース、ドレイン領域
3を形成する。この後、領域の活性化処理のため、レー
ザをこの部分に照射し、レーザアニール処理によりソー
ス、ドレイン領域の活性化を行う。この活性化処理とし
てはこの他に熱アニール処理等を採用することができ
る。Next, the exposed portion is doped with impurities so as to form the source and drain regions. As shown in FIG. 3F, the gate anodic oxide film 10 is formed.
Is used as a mask, and phosphorus ions are ion-implanted from the upper surface of the substrate. In this way, the source / drain region 3 is formed. After that, for activation of the region, laser is irradiated to this portion, and the source and drain regions are activated by laser annealing. In addition to this, a thermal annealing process or the like can be adopted as the activation process.
【0023】次にこの上面にソース、ドレインの電極と
なるアルミニウムを形成し、第2のマスクを使用し
て、所定のパターンにソース、ドレインの電極をエッチ
ングしてソースとドレインの電極を分断する。この状態
を図4(C)に示す。最後にこのソースとドレインの電
極7およびゲイト電極の陽極酸化膜10をマスクとし
て、周辺にはみでている半導体層2をエッチング除去
し、図3(G)および図4(D)に示すようなTFTを
完成する。このように本発明によると、たった2枚のマ
スクにより、TFTを作製することが可能となった。ま
た、このTFTを相補型構成とする時には、さらにマス
クを1〜2枚追加することで達成できる。Next, aluminum to be source and drain electrodes is formed on the upper surface, and the source and drain electrodes are etched into a predetermined pattern by using a second mask to divide the source and drain electrodes. . This state is shown in FIG. Finally, by using the source and drain electrodes 7 and the anodic oxide film 10 of the gate electrode as a mask, the semiconductor layer 2 which surrounds the periphery is removed by etching, and the TFT as shown in FIGS. 3 (G) and 4 (D) is formed. To complete. As described above, according to the present invention, it becomes possible to manufacture a TFT with only two masks. When the TFT has a complementary structure, it can be achieved by adding one or two masks.
【0024】また、ゲイト電極への外部からの接続は陽
極酸化処理の際にゲイト電極の一部を陽極酸化用電解液
に接触させないようにして陽極酸化膜を形成するか、最
後の不要な半導体層をエッチングした後にソース、ドレ
インの電極と陽極酸化膜との選択エッチングにて、外部
に露出している陽極酸化膜を除去することで、接続する
ことができる。無論、第3のマスクを使用して、特定の
陽極酸化膜にコンタクト用の穴をあけて接続することも
可能である。The external connection to the gate electrode is performed by forming an anodic oxide film so that a part of the gate electrode does not come into contact with the anodizing electrolyte during the anodizing process, or by forming the last unnecessary semiconductor. After etching the layers, the source and drain electrodes and the anodic oxide film are selectively etched to remove the anodic oxide film exposed to the outside, whereby connection can be established. Of course, it is also possible to form a contact hole in a specific anodic oxide film for connection using the third mask.
【0025】上記の説明において、説明したTFTの製
造工程は一例であり、この説明で示された製造工程のみ
に制限されるものではない、例えば、ソース、ドレイン
領域の不純物のドーピング工程は上記の説明においては
図3(F)に示すように、半導体層2のパターニング後
におこなったが、図3(B)の状態でゲイトの陽極酸化
膜10をマスクとしてイオン打ち込み処理を行うことも
可能である。In the above description, the manufacturing process of the TFT described above is an example, and it is not limited to the manufacturing process shown in this description. For example, the doping process of impurities in the source and drain regions is performed as described above. In the description, as shown in FIG. 3F, it is performed after the patterning of the semiconductor layer 2. However, in the state of FIG. 3B, it is possible to perform the ion implantation process using the anodic oxide film 10 of the gate as a mask. .
【0026】また、半導体層2を形成後でゲイト電極形
成前の工程において、新たにフォトマスクを使用して、
TFT領域付近のみ半導体層を島状にパターニングする
と、図5に示すように、ゲイト電極のリード配線部分の
下には半導体層2が存在せず基板または基板上の絶縁膜
が存在するのみであり、この部分において、ゲイト電極
配線とコンデンサーを構成しないようにできる。この構
成により、より高速に応答可能なTFTを3枚のマスク
により作製する子とが可能となる。この様子を図5
(A)にその上面図、図5(B)に上面図のB−B’断
面を示す。In the step after the semiconductor layer 2 is formed and before the gate electrode is formed, a photomask is newly used,
When the semiconductor layer is patterned in an island shape only in the vicinity of the TFT region, as shown in FIG. 5, the semiconductor layer 2 does not exist below the lead wiring portion of the gate electrode, and only the substrate or the insulating film on the substrate exists. , It is possible not to configure the gate electrode wiring and the capacitor in this portion. With this configuration, a TFT capable of responding at a higher speed can be manufactured by using three masks. This state is shown in FIG.
FIG. 5A shows a top view thereof, and FIG. 5B shows a BB ′ cross section of the top view.
【0027】[0027]
【実施例】『実施例1』 本実施例では図6に示すよう
な回路構成を持つアクティブマトリクス型の液晶電気光
学装置に対して本発明のTFTを応用した例を示す。図
6から明らかなように本実施例のアクティブ素子は相補
型構成となっており、一つの画素電極に対してPTFT
とNTFTとが設けられている。この回路構成に対応す
る実際の電極等の配置構成を図8に示している。これら
は説明を簡単にする為2×2に相当する部分のみ記載し
ている。[Embodiment 1] In this embodiment, an example in which the TFT of the present invention is applied to an active matrix type liquid crystal electro-optical device having a circuit configuration as shown in FIG. 6 is shown. As is apparent from FIG. 6, the active element of this embodiment has a complementary structure, and the PTFT is applied to one pixel electrode.
And NTFT are provided. FIG. 8 shows an actual arrangement configuration of electrodes and the like corresponding to this circuit configuration. In order to simplify the description, only the part corresponding to 2 × 2 is shown.
【0028】まず、本実施例で使用する液晶電気光学装
置用の基板の作製方法を図7を使用して説明する。図7
(A)において、石英ガラス等の高価でない700℃以
下、例えば約600℃の熱処理に耐え得るガラス50上
にマグネトロンRF(高周波) スパッタ法を用いてブロ
ッキング層51としての酸化珪素膜を1000〜300
0Åの厚さに作製する。プロセス条件は酸素100%雰
囲気、成膜温度15℃、出力400〜800W、圧力
0.5Paとした。タ−ゲットに石英または単結晶シリ
コンを用いた成膜速度は30〜100Å/分であった。First, a method of manufacturing a substrate for a liquid crystal electro-optical device used in this embodiment will be described with reference to FIGS. Figure 7
In (A), a silicon oxide film as a blocking layer 51 is formed on a glass 50, such as quartz glass, which can withstand a heat treatment at 700 ° C. or less, for example, about 600 ° C.
It is made to a thickness of 0Å. The process conditions were an atmosphere of 100% oxygen, a film forming temperature of 15 ° C., an output of 400 to 800 W, and a pressure of 0.5 Pa. The film formation rate using quartz or single crystal silicon for the target was 30 to 100 Å / min.
【0029】この上にシリコン膜52をLPCVD(減
圧気相)法、スパッタ法またはプラズマCVD法により
形成した。減圧気相法で形成する場合、結晶化温度より
も100〜200℃低い450〜550℃、例えば53
0℃でジシラン(Si2H6) またはトリシラン(Si3H8) をC
VD装置に供給して成膜した。反応炉内圧力は30〜3
00Paとした。成膜速度は50〜250Å/ 分であっ
た。PTFTとNTFTとのスレッシュホ−ルド電圧
(Vth)に概略同一に制御するため、ホウ素をジボラン
を用いて1×1015〜1×1018cm-3の濃度として成膜中に
添加してもよい。A silicon film 52 was formed thereon by LPCVD (Low Pressure Vapor Phase) method, sputtering method or plasma CVD method. When forming by a reduced pressure vapor phase method, it is 450 to 550 ° C., which is 100 to 200 ° C. lower than the crystallization temperature, for example, 53.
Disilane (Si 2 H 6 ) or trisilane (Si 3 H 8 ) was added to C at 0 ° C.
The film was supplied to the VD apparatus to form a film. The reactor pressure is 30 to 3
It was set to 00 Pa. The film forming rate was 50 to 250 Å / min. In order to control the threshold voltage (Vth) of the PTFT and the NTFT to be approximately the same, boron may be added during film formation using diborane at a concentration of 1 × 10 15 to 1 × 10 18 cm -3. .
【0030】スパッタ法で行う場合、スパッタ前の背圧
を1×10-5Pa以下とし、単結晶シリコンをタ−ゲット
として、アルゴンに水素を20〜80%混入した雰囲気
で行った。例えばアルゴン20%、水素80%とした。
成膜温度は150℃、周波数は13.56MHz、スパ
ッタ出力は400〜800W、圧力は0.5Paであっ
た。When the sputtering method is used, the back pressure before the sputtering is set to 1 × 10 -5 Pa or less, the single crystal silicon is used as the target, and the argon is mixed with hydrogen in an amount of 20 to 80%. For example, argon is 20% and hydrogen is 80%.
The film forming temperature was 150 ° C., the frequency was 13.56 MHz, the sputter output was 400 to 800 W, and the pressure was 0.5 Pa.
【0031】プラズマCVD法により珪素膜を作製する
場合、温度は例えば300℃とし、モノシラン(SiH4)ま
たはジシラン(Si2H6) を用いた。これらをPCVD装置
内に導入し、13.56MHzの高周波電力を加えて成
膜した。When a silicon film is formed by the plasma CVD method, the temperature is, for example, 300 ° C., and monosilane (SiH 4 ) or disilane (Si 2 H 6 ) is used. These were introduced into a PCVD apparatus, and high-frequency power of 13.56 MHz was applied to form a film.
【0032】これらの方法によって形成された被膜は、
酸素が5×1021cm-3以下であることが好ましい。この酸
素濃度が高いと、結晶化させにくく、熱アニ−ル温度を
高くまたは熱アニ−ル時間を長くしなければならない。
また少なすぎると、バックライトによりオフ状態のリ−
ク電流が増加してしまう。そのため4×1019〜4×10 21
cm-3の範囲とした。水素は4×1020cm-3であり、珪素4
×1022cm-3として比較すると1原子%であった。また、
ソ−ス、ドレインに対してより結晶化を助長させるた
め、酸素濃度を7×1019cm-3以下、好ましくは1×1019
cm-3以下とし、ピクセル構成するTFTのチャネル形成
領域のみに酸素をイオン注入法により5×1020〜5×10
21cm-3となるように添加してもよい。その時周辺回路を
構成するTFTには光照射がなされないため、この酸素
の混入をより少なくし、より大きいキャリア移動度を有
せしめることは、高周波動作をさせるためる有効であ
る。The coating formed by these methods is
5 × 10 oxygentwenty onecm-3The following is preferable. This acid
When the elemental concentration is high, it is difficult to crystallize and the thermal annealing temperature is
Higher or longer thermal anneal times must be provided.
If it is too small, the backlight will turn off the light.
The current will increase. Therefore 4 × 1019~ 4 x 10 twenty one
cm-3And the range. 4 × 10 for hydrogen20cm-3And silicon 4
× 10twenty twocm-3Was 1 atom%. Also,
To promote crystallization of the source and drain
Therefore, the oxygen concentration is 7 × 1019cm-3Below, preferably 1 × 1019
cm-3The following is to form the channel of the TFT that makes up the pixel
5 × 10 oxygen only in the region by ion implantation20~ 5 x 10
twenty onecm-3You may add so that it may become. Then the peripheral circuit
This TFT does not emit light because it does not emit light.
With less carrier and higher carrier mobility
Squeezing is effective in accumulating high frequency operation.
It
【0033】上記方法によって、アモルファス状態の珪
素膜を500〜3000Å、例えば1500Åの厚さに
作製の後、450〜700℃の温度にて12〜70時間
非酸化物雰囲気にて中温の加熱処理、例えば水素雰囲気
下にて600℃の温度で保持した。珪素膜の下の基板表
面にアモルファス構造の酸化珪素膜が形成されているた
め、この熱処理で特定の核が存在せず、全体が均一に加
熱アニ−ルされる。即ち、成膜時はアモルファス構造を
有し、また水素は単に混入しているのみである。By the above method, a silicon film in an amorphous state is formed to a thickness of 500 to 3000 Å, for example 1500 Å, and then a heat treatment at a medium temperature in a non-oxide atmosphere at a temperature of 450 to 700 ° C. for 12 to 70 hours, For example, it was held at a temperature of 600 ° C. in a hydrogen atmosphere. Since the amorphous silicon oxide film is formed on the surface of the substrate below the silicon film, no specific nuclei are present in this heat treatment, and the whole is uniformly annealed. That is, it has an amorphous structure at the time of film formation, and hydrogen is simply mixed therein.
【0034】アニ−ルにより、珪素膜はアモルファス構
造から秩序性の高い状態に移り、一部は結晶状態を呈し
得られるキャリアの移動度はホ−ル移動度(μh)=1
0〜200cm2 /VSec、電子移動度(μe )=15
〜300cm2 /VSecが得られる。The annealing causes the silicon film to shift from an amorphous structure to a highly ordered state, and a part of the silicon film exhibits a crystalline state, and the mobility of carriers that can be obtained is hole mobility (μh) = 1.
0-200 cm 2 / VSec, electron mobility (μe) = 15
˜300 cm 2 / VSec is obtained.
【0035】図7(A) において、珪素膜を第1のフォト
マスクにてフォトエッチングを施し、PTFT用の領
域30(チャネル巾20μm)を図面の左側に、NTFT
用の領域40を右側に作製した。In FIG. 7 (A), the silicon film is photoetched using a first photomask, and a region 30 for PTFT (channel width 20 μm) is shown on the left side of the drawing and NTFT.
A region 40 for the was prepared on the right side.
【0036】この上に酸化珪素膜をゲイト絶縁膜53と
して500〜2000Å例えば700Åの厚さに形成し
た。これはブロッキング層としての酸化珪素膜51の作
製と同一条件とした。この成膜中に弗素を少量添加し、
ナトリウムイオンの固定化をさせてもよい。また、本実
施例ではこの上面に形成されるゲイト電極とゲイト絶縁
膜との反応を抑える役目を持つブロッキング層としてこ
の酸化珪素膜上に50〜200Å例えば100Åの窒化
珪素膜54を形成した。A silicon oxide film is formed thereon as a gate insulating film 53 to a thickness of 500 to 2000Å, for example 700Å. This is the same condition as the production of the silicon oxide film 51 as the blocking layer. Add a small amount of fluorine during this film formation,
You may fix sodium ion. Further, in this embodiment, a silicon nitride film 54 of 50 to 200 Å, for example 100 Å, is formed on the silicon oxide film as a blocking layer having a function of suppressing the reaction between the gate electrode formed on the upper surface and the gate insulating film.
【0037】この後、この上側にゲイト電極用の材料と
して、公知のスパッタリング法にてアルミニウムを30
00Å〜1.5μm例えば1μmの厚さに形成した。こ
のゲイト電極材料としてはアルミニウムの他にモリブデ
ン(Mo)、タングステン(W)、チタン(Ti)、タ
ンタル(Ta)やこれらの材料にシリコンを混合した合
金やシリコンと金属被膜の積層配線等を使用することが
できる。After that, as a material for the gate electrode, aluminum 30 is formed on the upper side by a known sputtering method.
The thickness is from 00Å to 1.5 μm, for example, 1 μm. As the gate electrode material, molybdenum (Mo), tungsten (W), titanium (Ti), tantalum (Ta), an alloy in which silicon is mixed with these materials, a laminated wiring of silicon and a metal film, or the like is used in addition to aluminum. can do.
【0038】本実施例のようにゲイト電極として、金属
材料を使用すると特にアルニウム等の低抵抗材料の場合
は、基板の大面積、高精細化に伴い発生するゲイト遅延
(ゲイト配線を伝播する電圧パルスの遅延と波形の歪
み)の増大をおさえることができ、容易に基板の大面積
化をすすめることができる。When a metal material is used as the gate electrode as in the present embodiment, particularly when a low resistance material such as aluminum is used, a gate delay (voltage propagating through the gate wiring) caused by a large area and high definition of the substrate is obtained. It is possible to suppress an increase in pulse delay and waveform distortion, and it is possible to easily increase the area of the substrate.
【0039】これを第2のフォトマスクにてパタ−ニ
ングして図7(B) を得た。PTFT用のゲイト電極5
5、NTFT用のゲイト電極56を形成した。このゲイ
ト電極はいずれも同じゲイト配線57に接続されてい
る。This was patterned with a second photomask to obtain FIG. 7 (B). Gate electrode 5 for PTFT
5, the gate electrode 56 for NTFT was formed. All of these gate electrodes are connected to the same gate wiring 57.
【0040】次にこの基板を3%の酒石酸水溶液1に対
して、9の割合でプロピレングリコールを添加したAG
W電解溶液に浸し、アルミニウムのゲイト電極を電源の
陽極に接続し、対する陰極として白金を使用して直流電
力を印加した。このときゲイト電極はゲイト配線ごとに
接続されているが、基板の端部付近で全てのゲイト配線
をはさみこんで接続するように接続端子を設けて陽極酸
化を行ない図7(C)のようにゲイト電極の周囲に陽極
酸化膜58、59を形成した。Next, the substrate was mixed with 1% of a 3% tartaric acid aqueous solution and propylene glycol was added at a ratio of 9 to AG.
It was dipped in a W electrolytic solution, an aluminum gate electrode was connected to an anode of a power source, and platinum was used as a cathode to apply a DC power. At this time, the gate electrodes are connected to each gate wiring, but the connection terminals are provided so that all the gate wirings are sandwiched and connected in the vicinity of the end portion of the substrate, and anodic oxidation is performed, as shown in FIG. 7C. Anodic oxide films 58 and 59 were formed around the gate electrode.
【0041】陽極酸化の条件は最初、定電流モードで電
流密度4mA/cm2 で20分電流を流した後、定電圧
モードで15分処理し、厚さ2500Åの酸化アルミニ
ウムをゲイト電極の周囲に形成した。この陽極酸化膜は
できるだけ厚く形成するほうが良く、プロセス条件の許
すかぎり厚く形成した。The anodization conditions were as follows: a constant current mode was applied for 20 minutes at a current density of 4 mA / cm 2 , followed by a constant voltage mode for 15 minutes, and 2500 Å-thick aluminum oxide was applied around the gate electrode. Formed. It is better to form this anodic oxide film as thick as possible, and as thick as process conditions permit.
【0042】次に図7(D)のように半導体上の窒化膜
54酸化珪素膜53をエッチング除去した後に、基板全
面に対してPTFT用の不純物としてホウ素を1〜5×
1015cm-2のドーズ量でイオン注入法により添加した。
このドープ濃度は1019cm-3程度としてPTFTのソー
ス60、ドレイン61を形成する。本実施例では、イオ
ンドーピングを表面の絶縁膜を除去した後に行ったが、
イオン打ち込みの条件を変えればこの半導体膜上の絶縁
膜53、54をとおしてもドーピングすることは可能で
ある。Next, as shown in FIG. 7D, after the nitride film 54 and the silicon oxide film 53 on the semiconductor are removed by etching, 1 to 5 × boron is added as impurities for PTFT to the entire surface of the substrate.
It was added by the ion implantation method at a dose amount of 10 15 cm -2 .
The source 60 and the drain 61 of the PTFT are formed with the doping concentration of about 10 19 cm -3 . In this embodiment, ion doping was performed after removing the insulating film on the surface,
If the conditions of ion implantation are changed, it is possible to dope through the insulating films 53 and 54 on the semiconductor film.
【0043】次に図7(E)のようにフォトレジスト6
1を第3のフォトマスクを用いて形成し、PTFT領
域を覆った後、NTFT用のソ−ス62ドレイン63に
対し、リンを1〜5×1015cm-2のド−ズ量でイオン注
入法により添加し、ドープ濃度が1020cm-3程度となる
ようにした。以上のようなイオンのドーピング工程にお
いて、イオンの打ち込む方向を基板に対して斜めにし
て、ゲイト電極周囲の陽極酸化膜の下の方向に不純物が
回り込むようにしてソース、ドレイン領域の端部をゲイ
ト電極の反歩と概略一致するようにした。これにより、
陽極酸化膜が後の工程で形成される電極配線に対して、
十分な絶縁作用を持つことになり、新たな絶縁膜の形成
を行う必要がなくなる。Next, as shown in FIG. 7E, the photoresist 6 is used.
1 is formed using a third photomask to cover the PTFT region, and then phosphorus is ionized at a dose amount of 1 to 5 × 10 15 cm -2 to the source 62 drain 63 for NTFT. It was added by the injection method so that the dope concentration was about 10 20 cm -3 . In the ion doping process as described above, the ion implantation direction is inclined with respect to the substrate so that the impurities wrap around in the direction below the anodic oxide film around the gate electrode so that the ends of the source and drain regions are gated. It was set so as to roughly match the electrode walkway. This allows
For the electrode wiring where the anodic oxide film will be formed in a later step,
Since it has a sufficient insulating action, it is not necessary to form a new insulating film.
【0044】次に、600℃にて10〜50時間再び加
熱アニ−ルを行い不純物領域の活性化勝利を行った。P
TFTのソ−ス60、ドレイン61、NTFTのソ−ス
62、ドレイン63を不純物を活性化してP+ 、N+ と
して作製した。またゲイト電極55、56下にはチャネ
ル形成領域64、65が形成されている。本実施例では
この活性化処理として熱によるアニールを採用したがこ
の方法以外にレーザ光をソース、ドレイン領域に照射し
て活性化処理する方法も採用可能である。この場合、瞬
間的に活性化処理を行うので、ゲイト電極に使用してい
る金属材料の拡散のことを考慮する必要がなく、本実施
例で採用したゲイト絶縁膜上のブロッキングの役目の為
の窒化珪素膜54を書略するこも可能となる。Next, heating and annealing were performed again at 600 ° C. for 10 to 50 hours to activate the impurity regions. P
The source 60 and the drain 61 of the TFT, the source 62 and the drain 63 of the NTFT are prepared as P + and N + by activating impurities. Channel forming regions 64 and 65 are formed below the gate electrodes 55 and 56. In this embodiment, thermal activation is used as the activation treatment, but other than this method, a method of irradiating the source and drain regions with laser light to perform activation treatment can also be employed. In this case, since the activation process is performed instantaneously, it is not necessary to consider the diffusion of the metal material used for the gate electrode, and the function of blocking on the gate insulating film adopted in this embodiment is used. It is also possible to omit the silicon nitride film 54.
【0045】次に此の上面に絶縁性被膜を前記したスパ
ッタ法により酸化珪素膜として形成した。この被膜の厚
みは成るべく厚く、例えば0.5〜2.0μm本実施例
では1.2μmの厚さに形成し、その後、この上面より
異方性エッチング処理を行いゲイト電極および陽極酸化
膜で構成される凸状部の側壁付近に残存領域66を形成
する。その様子を図7(F)に示す。Next, an insulating film was formed on this upper surface as a silicon oxide film by the above-mentioned sputtering method. The thickness of this film is as thick as possible, for example, 0.5 to 2.0 μm. In this embodiment, it is formed to a thickness of 1.2 μm, and then anisotropic etching is performed from the upper surface to form a gate electrode and an anodic oxide film. A residual region 66 is formed near the side wall of the formed convex portion. This is shown in FIG. 7 (F).
【0046】次に此の凸状部と残存領域66とをマスク
として、半導体膜52の不要部分をエッチング除去し
て、凸状部の周囲に存在する残存領域66を除去し、凸
状部の外側に各々のTFTのソース、ドレイン領域とな
る半導体膜52を露呈させた。この状態を図7(G)に
示す。Next, using this convex portion and the residual region 66 as a mask, unnecessary portions of the semiconductor film 52 are removed by etching to remove the residual region 66 existing around the convex portion, and the convex portion is removed. The semiconductor film 52 to be the source and drain regions of each TFT was exposed to the outside. This state is shown in FIG.
【0047】さらに、これら全体にアルミニウムをスパ
ッタ法により形成し、リ−ド67、68および、コンタ
クト部分69、70を第4のマスクによりパターニン
グした後、電極67、68、69、70およびゲイト電
極55、56およびその周囲の陽極酸化膜58、59よ
りはみでている半導体膜をエッチング除去して、完全な
素子分離を行いTFTを完成させる。このような製造方
法により、相補型構成のTFTを4枚のマスクで作製す
ることができた。この様子を図7(H)に示す。Further, aluminum is formed on the whole by sputtering, and the leads 67, 68 and the contact portions 69, 70 are patterned by the fourth mask, and then the electrodes 67, 68, 69, 70 and the gate electrodes. 55 and 56 and the semiconductor film overlying the anodic oxide films 58 and 59 around them are removed by etching, and complete element isolation is performed to complete the TFT. With such a manufacturing method, a TFT having a complementary structure could be manufactured with four masks. This state is shown in FIG.
【0048】このTFTはゲイト電極の周辺が陽極酸化
膜でくるまれており、ソース、ドレイン領域はゲイト電
極部より電極接続部分のみはみだしているがそれ以外の
部分はすべてゲイト電極下に存在する。また、ソース、
ドレイン電極はソース、ドレイン領域の上面と側面の2
ヵ所で接触しており、十分なオーミック接続が保証さ
る。In this TFT, the periphery of the gate electrode is wrapped with an anodic oxide film, and the source and drain regions protrude from the gate electrode portion only at the electrode connection portion, but the other portions are all under the gate electrode. Also the source,
The drain electrode is a source / drain region, and has 2
The contacts are in place, ensuring a good ohmic connection.
【0050】かくすると、セルフアライン方式でありな
がらも、700℃以上にすべての工程で温度を加えるこ
とがなくC/TFTを作ることができる。そのため、基
板材料として、石英等の高価な基板を用いなくてもよ
く、本発明の大画素の液晶電気光学装置にきわめて適し
たプロセスである。In this way, the C / TFT can be manufactured without applying a temperature above 700 ° C. in all steps even though it is a self-aligned method. Therefore, it is not necessary to use an expensive substrate such as quartz as the substrate material, and the process is extremely suitable for the liquid crystal electro-optical device having a large pixel of the present invention.
【0051】本実施例では熱アニ−ルは図7(A)、
(E)で2回行った。しかし図7(A)のアニ−ルは求
める特性により省略し、双方を図7(E)のアニ−ルに
より兼ね製造時間の短縮を図ってもよい。また、本実施
例ではゲイト電極としてアルミニウムを使用しているが
その下に窒化珪素膜54を設けているので、アルミニウ
ムが下のゲイト絶縁膜と反応することが無く良好な界面
特性を実現することができた。In this embodiment, the thermal anneal is as shown in FIG.
(E) performed twice. However, the anneal of FIG. 7 (A) may be omitted depending on the desired characteristics, and both may be combined with the anneal of FIG. 7 (E) to reduce the manufacturing time. Further, although aluminum is used as the gate electrode in the present embodiment, since the silicon nitride film 54 is provided thereunder, the aluminum does not react with the gate insulating film below, and good interface characteristics are realized. I was able to.
【0052】次に図7(I)に示す如く2つのTFTを
相補型構成とし、かつその出力端を液晶装置の一方の画
素の電極を透明電極としてそれに連結するため、スパッ
タ法によりITO(インジュ−ム・スズ酸化膜)を形成
した。それを第5のフォトマスクによりエッチング
し、画素電極71を構成させた。このITOは室温〜1
50℃で成膜し、200〜400℃の酸素または大気中
のアニ−ルにより成就した。かくの如くにしてPTFT
30とNTFT40と透明導電膜の電極71とを同一ガ
ラス基板50上に作製した。得られたTFTの電気的な
特性はPTFTで移動度は20(cm2/Vs)、Vthは−
5.9(V)で、NTFTで移動度は40(cm2/Vs)、
Vthは5.0(V)であった。Next, as shown in FIG. 7 (I), two TFTs have a complementary structure, and the output terminal thereof is connected to the electrode of one pixel of the liquid crystal device as a transparent electrode. -Tin oxide film) was formed. It was etched with a fifth photomask to form the pixel electrode 71. This ITO is room temperature to 1
The film was formed at 50 ° C., and was accomplished by oxygen at 200 to 400 ° C. or an anneal in the atmosphere. Thus PTFT
30, the NTFT 40, and the transparent conductive film electrode 71 were formed on the same glass substrate 50. The electric characteristics of the obtained TFT are PTFT, mobility is 20 (cm 2 / Vs), and Vth is −
5.9 (V), NTFT has a mobility of 40 (cm 2 / Vs),
Vth was 5.0 (V).
【0053】この液晶電気光学装置の電極等の配置の様
子を図8に示している。図8のC−C’線断面が図7の
製造工程の断面に対応する。PTFT30を第1の信号
線72と第3の信号線57との交差部に設け、第1の信
号線72と右隣の第3の信号線76との交差部にも他の
画素用のPTFTが同様に設けられている。一方NTF
Tは第2の信号線75と第3の信号線57との交差部に
設けられている。また、隣接した他の第1の信号線74
と第3の信号線57との交差部には、他の画素用のPT
FTが設けられている。このようなC/TFTを用いた
マトリクス構成を有せしめた。PTFT30は、ドレイ
ン61の電極で第1の信号線72に連結され、ゲイト5
5は信号線57に連結されている。ソ−ス60の出力端
はコンタクトを介して画素の電極71に連結している。FIG. 8 shows how the electrodes and the like of this liquid crystal electro-optical device are arranged. The cross section taken along the line CC ′ of FIG. 8 corresponds to the cross section of the manufacturing process of FIG. 7. The PTFT 30 is provided at the intersection of the first signal line 72 and the third signal line 57, and the PTFT for another pixel is also provided at the intersection of the first signal line 72 and the third signal line 76 on the right side. Are similarly provided. On the other hand NTF
T is provided at the intersection of the second signal line 75 and the third signal line 57. In addition, another adjacent first signal line 74
At the intersection of the third signal line 57 with the PT for another pixel.
FT is provided. A matrix structure using such C / TFT is provided. The PTFT 30 is connected to the first signal line 72 by the electrode of the drain 61, and is connected to the gate 5
5 is connected to the signal line 57. The output end of the source 60 is connected to the pixel electrode 71 via a contact.
【0054】他方、NTFT40はソース62の電極で
第2の信号線73に連結され、ゲイト56は信号線57
に、ドレイン63の出力端はコンタクトを介してPTF
Tと同様に画素電極71に連結している。また、同じ第
3の信号線に接続され、かつとなりに設けられた他のC
/TFTはPTFT31が第1の信号線74にNTFT
41が第2の信号線75に接続されている。かくして一
対の信号線72、73に挟まれた間(内側) に、透明導
電膜よりなる画素電極71とC/TFTとにより1つの
ピクセル80を構成せしめた。かかる構造を左右、上下
に繰り返すことにより、2×2のマトリクスをそれを拡
大した640×480、1280×960といった大画
素の液晶電気光学装置とすることができる。なお、ここ
でTFTの不純物領域をソース、ドレインと呼んだのは
説明の為であり、実際に駆動する際にはその呼び名の機
能とは異なる場合がある。On the other hand, the NTFT 40 is connected to the second signal line 73 by the electrode of the source 62, and the gate 56 is connected to the signal line 57.
The output terminal of the drain 63 is connected to the PTF via the contact.
Like T, it is connected to the pixel electrode 71. In addition, another C connected to the same third signal line and provided next to it
As for / TFT, PTFT31 is connected to the first signal line 74 by NTFT
41 is connected to the second signal line 75. Thus, one pixel 80 is constituted by the pixel electrode 71 made of a transparent conductive film and the C / TFT between the pair of signal lines 72 and 73 (inside). By repeating such a structure horizontally and vertically, a 2 × 2 matrix can be made into a large pixel liquid crystal electro-optical device such as 640 × 480 or 1280 × 960. Note that the impurity regions of the TFT are called source and drain here for the purpose of explanation, and when actually driven, the function may be different from the name.
【0055】本実施例においては、半導体膜52を第1
のフォトマスクを使用して島状にエッチング除去して、
各々のTFTの素子分離をおこなっている。これによ
り、TFTの領域以外のゲイト配線の下側には半導体膜
が存在せず、このゲイト配線のしたは基板か基板上の絶
縁膜であり、この部分でゲイト入力側の容量を形成する
ことが無いため、高速の応答が可能となる。In this embodiment, the semiconductor film 52 is formed as the first film.
Using the photo mask of
The elements of each TFT are separated. As a result, the semiconductor film does not exist below the gate wiring other than the area of the TFT, and the portion of the gate wiring is the substrate or the insulating film on the substrate, and the capacitance on the gate input side should be formed in this portion. Therefore, high-speed response is possible.
【0056】この様に作製したアクティブ素子が設けら
れた基板を使用して、液晶電気光学装置とする。先ずこ
の基板上に紫外線硬化特性を有する、エポキシ変成アク
リル樹脂中に50重量%のネマチック液晶を分散させた
樹脂を、スクリーン法を用いて形成した。A liquid crystal electro-optical device is manufactured using the substrate provided with the active element thus manufactured. First, a resin in which 50% by weight of a nematic liquid crystal was dispersed in an epoxy modified acrylic resin having ultraviolet curing characteristics was formed on this substrate by a screen method.
【0057】使用したスクリーンのメッシュ密度は1イ
ンチ当り125メシュとし、エマルジョン厚は15μm
とした。またスキージー圧は1.5kg/cm2 とし
た。The mesh density of the screen used was 125 mesh per inch, and the emulsion thickness was 15 μm.
And The squeegee pressure was 1.5 kg / cm 2 .
【0058】次に10分間のレベリングの後236nm
を中心とした発光波長を有する高圧水銀ランプにて、1
000mJのエネルギーを与え、樹脂を硬化させ、12
μm厚の調光層を形成した。Then, after leveling for 10 minutes, 236 nm.
With a high-pressure mercury lamp with an emission wavelength centered on
Applying energy of 000mJ to cure the resin, 12
A light control layer having a thickness of μm was formed.
【0059】その後、直流スパッタ法を用いて、Mo
(モリブデン)を2500Å成膜し、第二の電極とし
た。After that, by using the DC sputtering method, Mo
(Molybdenum) was formed into a 2500 Å film to form a second electrode.
【0060】その後、黒色のエポキシ樹脂を、スクリー
ン法を用いて印刷を行い、50℃で30分仮焼成の後、
180℃で30分本焼成を行い、50μmの保護膜を形
成した。Thereafter, a black epoxy resin is printed by using a screen method, and after calcination at 50 ° C. for 30 minutes,
Main baking was performed at 180 ° C. for 30 minutes to form a protective film of 50 μm.
【0061】基板上のリードにTAB形状の駆動ICを
接続し、ただひとつの基板で構成される反射型の液晶表
示装置を完成させた。本実施例ではアクティブ素子とし
て相補型構成のTFTを各画素に1組づつ設けたが、特
にこの構成に限定されることはなく、複数組の相補型構
成のTFTを設けてもよく、さらに複数組の相補型構成
のTFTを複数に分割された画素電極に設けてもよい。A TAB-shaped drive IC was connected to the leads on the substrate to complete a reflective liquid crystal display device composed of only one substrate. In this embodiment, one set of complementary structure TFTs is provided for each pixel as an active element, but the invention is not particularly limited to this structure, and a plurality of sets of complementary structure TFTs may be provided. A set of complementary TFTs may be provided on a plurality of divided pixel electrodes.
【0062】この様にして、分散型液晶にアクティブ素
子を設けた液晶電気光学装置を完成した。本実施例の分
散型液晶は基板が1枚しか必要としないため、軽くて薄
い液晶電気光学装置を安価で実現することができ、偏向
板を使用せず、配向膜も必要とせず、一枚のみの基板で
液晶電気光学効果を実現できるので、非常に明るい液晶
電気光学装置を実現できた。In this way, the liquid crystal electro-optical device in which the active element is provided in the dispersion type liquid crystal is completed. Since the dispersion type liquid crystal of the present embodiment requires only one substrate, a light and thin liquid crystal electro-optical device can be realized at a low cost, a deflecting plate is not used, and an alignment film is not required. Since the liquid crystal electro-optical effect can be realized with only the substrate, a very bright liquid crystal electro-optical device could be realized.
【0063】「実施例2」 本実施例では図9に示すよ
うな、一つの画素に対して、相補型構成の変形トランス
ファーゲイトTFTを設けた液晶電気光学装置に本発明
を採用した。本実施例におけるTFTの作製は基本的に
実施例1と同様であり、その工程はほぼ図7と同様に進
行する。ただし、本実施例では変形トランスファーゲイ
トのC/TFTを採用しているので、図7とはその配置
が異なる、実際の配置は図10に示すような位置にTF
Tは配置接続されている。[Embodiment 2] In this embodiment, the present invention is applied to a liquid crystal electro-optical device in which a modified transfer gate TFT having a complementary structure is provided for one pixel as shown in FIG. The manufacture of the TFT in this embodiment is basically the same as that of the first embodiment, and the process proceeds in substantially the same way as in FIG. However, since the modified transfer gate C / TFT is adopted in this embodiment, the arrangement is different from that in FIG. 7, and the actual arrangement is in the position shown in FIG.
Ts are arranged and connected.
【0064】図9にあるように、共通のゲイト配線91
にPTFT95とNTFT96とがゲイトを接続してい
るこれらはソース、ドレイン領域を接続して、他方の信
号線93に接続しており、他方のソース、ドレイン領域
も共通に画素電極に接続されている。As shown in FIG. 9, a common gate wiring 91
The gates of the PTFT 95 and the NTFT 96 are connected to each other by connecting the source and drain regions to the other signal line 93, and the other source and drain regions are also commonly connected to the pixel electrode. .
【0065】実施例1と同様の工程で図7(G)工程ま
で進行する。次にこれらの上面に窒化珪素膜100を厚
さ500〜2000Åに形成する。次にこの窒化珪素膜
100を基板に垂直方向に異方性エッチング処理し、ゲ
イトの陽極酸化膜101の側壁部分にこの窒化珪素膜を
残す。この際、側壁に均一に残す必要はなく、ゲイト電
極107と半導体の接近するゲイト絶縁膜部分に少なく
とも残っていればよい、この窒化珪素膜100により、
この後の工程で、ソース、ドレインの電極102を形成
した際にゲイト絶縁膜103の端付近でこの金属配線1
02とソース、ドレイン領域104、105がショート
することを防止する役目を持つ。The steps similar to those in Example 1 are performed until step (G) in FIG. Next, a silicon nitride film 100 having a thickness of 500 to 2000 Å is formed on the upper surfaces of these. Next, this silicon nitride film 100 is anisotropically etched in the direction perpendicular to the substrate to leave this silicon nitride film on the side wall of the anodic oxide film 101 of the gate. At this time, it is not necessary that the silicon nitride film 100 is left uniformly on the side wall, and it is sufficient that it is left at least in the gate insulating film portion where the gate electrode 107 and the semiconductor are close to each other.
In the subsequent process, when the source and drain electrodes 102 are formed, the metal wiring 1 is formed near the edge of the gate insulating film 103.
02 and the source / drain regions 104 and 105 are prevented from being short-circuited.
【0066】次にこの上面に層間絶縁膜と酸化珪素膜1
06を1000Å〜2μmここでは6000Å形成す
る。この上面にフォトレジストを形成後、基板から光を
露光しゲイト電極をマスクとしてゲイト電極107上に
マスクを形成し、エッチング処理してゲイト電極上に層
間絶縁膜106を形成する。Next, an interlayer insulating film and a silicon oxide film 1 are formed on this upper surface.
06 is formed at 1000 Å to 2 μm, and 6000 Å here. After forming a photoresist on the upper surface, light is exposed from the substrate to form a mask on the gate electrode 107 using the gate electrode as a mask, and an etching process is performed to form an interlayer insulating film 106 on the gate electrode.
【0067】この後に、図7(H)、(I)の工程を進
め、図10(A)、(B)、(C)に示すような配置と
構造を持つ変形トランスファーゲイトのTFTを完成し
た。相間絶縁膜106を形成する。図10(B)、
(C)より明らかなように、ゲイト電極107上には必
ず層間絶縁膜106が存在し、同図(A)で示されるよ
うなゲイト配線107のリード部分とソース、ドレイン
配線102のリード部分との交差部分で十分な層間絶縁
機能を発揮しこの交差部分での配線容量の発生を抑える
ことができた。After this, the steps of FIGS. 7H and 7I are advanced to complete a modified transfer gate TFT having the arrangement and structure shown in FIGS. 10A, 10B and 10C. . The interphase insulating film 106 is formed. FIG. 10 (B),
As is clear from (C), the interlayer insulating film 106 is always present on the gate electrode 107, and the lead portion of the gate wiring 107 and the lead portion of the source / drain wiring 102 as shown in FIG. A sufficient interlayer insulating function was exhibited at the intersection, and generation of wiring capacitance at this intersection could be suppressed.
【0068】このように、本実施例においては実施例1
と同じ枚数のマスクで、配線付近の容量がより少なく、
ゲイト絶縁膜付近でのショートの可能性のより少ない、
素子構造のTFTを持つアクティブ素子基板を完成する
ことができた。As described above, in this embodiment, the first embodiment is used.
With the same number of masks, there is less capacitance near the wiring,
Less chance of short circuit near gate insulation film,
An active element substrate having a TFT having an element structure could be completed.
【0069】この基板を第1の基板として、対向基板に
対向電極、配向処理層が形成された第2の基板を使用し
て、張り合わせ公知の技術により、STN型液晶をこの
基板間に注入してアクティブマトリクス型のSTN液晶
電気光学装置を完成した。Using this substrate as a first substrate and a second substrate having a counter electrode and an alignment treatment layer formed on a counter substrate, STN type liquid crystal is injected between the substrates by a well-known bonding technique. As a result, an active matrix STN liquid crystal electro-optical device was completed.
【0070】以上の例においてはいずれも液晶電気光学
装置に応用した例を示したが、この例に限定されること
はなく、他の装置や三次元集積回路素子等に適用可能な
ことは言うまでもない。Although all of the above examples have been applied to the liquid crystal electro-optical device, the present invention is not limited to this example, and it goes without saying that the present invention can be applied to other devices, three-dimensional integrated circuit elements and the like. Yes.
【0071】本発明の構成により、従来に比べ非常に少
ない枚数のマスクを使用して、TFT素子を製造するこ
とが可能となった。この構造の素子を応用して、半導体
製品を作製すると、マスクの数の減少にともない、製造
工程の簡略化と製造歩留りの向上を図ることができ、よ
り、製造コストの安い半導体応用装置を提供することが
できた。With the structure of the present invention, it becomes possible to manufacture a TFT element using a mask of a very small number as compared with the conventional one. When a semiconductor product is manufactured by applying the element of this structure, the manufacturing process can be simplified and the manufacturing yield can be improved with the decrease in the number of masks, and the semiconductor application device with a lower manufacturing cost can be provided. We were able to.
【0072】本発明は、ゲート電極材料に金属材料を用
いることで、この金属材料の陽極酸化法による酸化膜を
その表面に設けて、その上に立体交差を有する3次元的
な配線を設けることを特徴としている。また、該ゲート
電極および電極周囲の酸化膜によって、ソース・ドレイ
ンのコンタクト部分のみをゲイト電極より露出して設け
て給電点をチャネルに近づけることで、装置の周波数特
性の低下、ON抵抗の増加を防ぐことができた。According to the present invention, a metal material is used as the gate electrode material, and an oxide film of this metal material by an anodic oxidation method is provided on the surface thereof, and three-dimensional wiring having a three-dimensional intersection is provided thereon. Is characterized by. Further, the gate electrode and the oxide film around the electrode are provided so that only the contact portions of the source / drain are exposed from the gate electrode to bring the feeding point closer to the channel, thereby lowering the frequency characteristics of the device and increasing the ON resistance. I was able to prevent it.
【0073】また本発明ではゲート電極にアルミニウム
を用いた場合、素子形成工程中のアニール時にゲート酸
化膜中の水素を、アルミニウムの持つ触媒効果によっ
て、H2 →Hにして、より減少させることが出来、界面
準位密度(QSS)をシリコンゲートを用いた場合と比較
して、減少させることが出来、素子特性を向上させるこ
とができた。Further, in the present invention, when aluminum is used for the gate electrode, hydrogen in the gate oxide film can be reduced to H 2 → H by the catalytic effect of aluminum during annealing in the element forming process, and further reduced. As a result, the interface state density (Q SS ) can be reduced and the device characteristics can be improved as compared with the case where a silicon gate is used.
【0074】また、TFTのソース、ドレイン領域をセ
ルファラインとし、さらにソース、ドレイン領域へ給電
する電極のコンタクト部分もセルファライン的に一を定
めたため、TFTに要する素子の面積が減り、集積度を
向上させることができる。また液晶電気光学装置のアク
ティブ素子として使用した場合には液晶パネルの開口率
を上げることができた。Further, since the source and drain regions of the TFT are self-aligned, and the contact portions of the electrodes for supplying power to the source and drain regions are also determined by self-alignment, the area of the element required for the TFT is reduced and the integration degree is reduced. Can be improved. Moreover, when used as an active element of a liquid crystal electro-optical device, the aperture ratio of the liquid crystal panel could be increased.
【0075】また、ゲイト電極首位の陽極酸化膜を積極
的に利用し、特徴のある構造のTFTを提案し、かつこ
のTFT製造の為のマスクは最低で2枚と非常に少ない
マスク数で製造することができた。Further, a TFT having a characteristic structure is proposed by positively utilizing the anodic oxide film at the top of the gate electrode, and the number of masks for manufacturing this TFT is at least two, which is a very small number of masks. We were able to.
【図1】本発明のTFTの素子構造の一例を示す。FIG. 1 shows an example of a device structure of a TFT of the present invention.
【図2】従来のTFTの素子構造を示す。FIG. 2 shows a device structure of a conventional TFT.
【図3】本発明のTFTの製造工程の概略断面図を示
す。FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of the manufacturing process of the TFT of the present invention.
【図4】本発明のTFTの製造工程の上面図を示す。FIG. 4 shows a top view of a manufacturing process of a TFT of the present invention.
【図5】本発明のTFTの他の例を示す。FIG. 5 shows another example of the TFT of the present invention.
【図6】本発明のTFTを相補型として液晶電気光学装
置に応用した際の回路の概略図を示す。FIG. 6 is a schematic diagram of a circuit when the TFT of the present invention is applied to a liquid crystal electro-optical device as a complementary type.
【図7】本発明のTFTを相補型として液晶電気光学装
置に応用した際の製造工程の概略断面図を示す。FIG. 7 is a schematic sectional view of a manufacturing process when the TFT of the present invention is applied to a liquid crystal electro-optical device as a complementary type.
【図8】本発明のTFTを相補型として液晶電気光学装
置に応用した際の基板上の配置の様子を示す概略図。FIG. 8 is a schematic view showing a state of arrangement on a substrate when the TFT of the present invention is applied to a liquid crystal electro-optical device as a complementary type.
【図9】本発明のTFTを相補型として液晶電気光学装
置に応用した際の回路の概略図を示す。FIG. 9 is a schematic diagram of a circuit when the TFT of the present invention is applied to a liquid crystal electro-optical device as a complementary type.
【図10】本発明のTFTを相補型として液晶電気光学
装置に応用した際の基板上の配置の様子を示す概略図。FIG. 10 is a schematic view showing a state of arrangement on a substrate when the TFT of the present invention is applied to a liquid crystal electro-optical device as a complementary type.
1・・・・基板 2・・・・半導体層 3・・・・ソース、ドレイン領域 6・・・・ゲイト絶縁膜 7・・・・ソース、ドレイン電極 8・・・・ゲイト電極 10・・・陽極酸化膜 13・・・残存領域 55・・・ゲイト電極 56・・・ゲイト電極 60・・・ソース 61・・・ドレイン 62・・・ソース 63・・・ドレイン 66・・・残存領域 71・・・画素電極 1 ... Substrate 2 ... Semiconductor layer 3 ... Source / drain region 6 ... Gate insulating film 7 ... Source / drain electrode 8 ... Gate electrode 10 ... Anodized film 13 ... Remaining region 55 ... Gate electrode 56 ... Gate electrode 60 ... Source 61 ... Drain 62 ... Source 63 ... Drain 66 ... Remaining region 71 ...・ Pixel electrode
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成4年5月19日[Submission date] May 19, 1992
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】 本発明のTFTの素子構造の一例。FIG. 1 shows an example of a device structure of a TFT of the present invention.
【図2】 従来のTFTの素子構造。FIG. 2 shows a device structure of a conventional TFT.
【図3】 本発明のTFTの製造工程の概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the manufacturing process of the TFT of the present invention.
【図4】 本発明のTFTの製造工程の概略断面図。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the manufacturing process of the TFT of the present invention.
【図5】 本発明のTFTの製造工程の上面図。FIG. 5 is a top view of the manufacturing process of the TFT of the present invention.
【図6】 本発明のTFTの製造工程の上面図。FIG. 6 is a top view of the manufacturing process of the TFT of the present invention.
【図7】 本発明のTFTの他の例。FIG. 7 shows another example of the TFT of the present invention.
【図8】 本発明のTFTを相補型として液晶電気光学
装置に応用した際の回路の概略図。FIG. 8 is a schematic diagram of a circuit when the TFT of the present invention is applied to a liquid crystal electro-optical device as a complementary type.
【図9】 本発明のTFTを相補型として液晶電気光学
装置に応用した際の製造工程の概略断面図。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a manufacturing process when the TFT of the present invention is applied to a liquid crystal electro-optical device as a complementary type.
【図10】 本発明のTFTを相補型として液晶電気光
学装置に応用した際の製造工程の概略断面図。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a manufacturing process when the TFT of the present invention is applied to a liquid crystal electro-optical device as a complementary type.
【図11】 本発明のTFTを相補型として液晶電気光
学装置に応用した際の基板上の配置の様子を示す概略
図。FIG. 11 is a schematic view showing a state of arrangement on a substrate when the TFT of the present invention is applied to a liquid crystal electro-optical device as a complementary type.
【図12】 本発明のTFTを相補型として液晶電気光
学装置に応用した際の回路の概略図。FIG. 12 is a schematic diagram of a circuit when the TFT of the present invention is applied to a liquid crystal electro-optical device as a complementary type.
【図13】 本発明のTFTを相補型として液晶電気光
学装置に応用した際の基板上の配置の様子を示す概略
図。FIG. 13 is a schematic view showing a state of arrangement on a substrate when the TFT of the present invention is applied to a liquid crystal electro-optical device as a complementary type.
【符号の説明】 1・・・・基板 2・・・・半導体層 3・・・・ソース、ドレイン領域 6・・・・ゲイト絶縁膜 7・・・・ソース、ドレイン電極 8・・・・ゲイト電極 10・・・陽極酸化膜 13・・・残存領域 55・・・ゲイト電極 56・・・ゲイト電極 60・・・ソース 61・・・ドレイン 62・・・ソース 63・・・ドレイン 66・・・残存領域 71・・・画素電極[Explanation of reference numerals] 1 ... substrate 2 semiconductor layer 3 source / drain region 6 gate insulating film 7 source / drain electrode 8 gate Electrode 10 ... Anodic oxide film 13 ... Residual region 55 ... Gate electrode 56 ... Gate electrode 60 ... Source 61 ... Drain 62 ... Source 63 ... Drain 66 ... Remaining area 71 ... Pixel electrode
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成4年5月19日[Submission date] May 19, 1992
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】全図[Correction target item name] All drawings
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図1】 [Figure 1]
【図2】 [Fig. 2]
【図3】 [Figure 3]
【図4】 [Figure 4]
【図5】 [Figure 5]
【図6】 [Figure 6]
【図7】 [Figure 7]
【図8】 [Figure 8]
【図9】 [Figure 9]
【図10】 [Figure 10]
【図11】 FIG. 11
【図12】 [Fig. 12]
【図13】 ─────────────────────────────────────────────────────
[Fig. 13] ─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成5年6月24日[Submission date] June 24, 1993
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】 本発明のTFTの素子構造の一例。FIG. 1 shows an example of a device structure of a TFT of the present invention.
【図2】 従来のTFTの素子構造。FIG. 2 shows a device structure of a conventional TFT.
【図3】 本発明のTFTの製造工程の概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the manufacturing process of the TFT of the present invention.
【図4】 本発明のTFTの製造工程の概略断面図。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the manufacturing process of the TFT of the present invention.
【図5】 本発明のTFTの製造工程の上面図。FIG. 5 is a top view of the manufacturing process of the TFT of the present invention.
【図6】 本発明のTFTの製造工程の上面図。FIG. 6 is a top view of the manufacturing process of the TFT of the present invention.
【図7】 本発明のTFTの他の例。FIG. 7 shows another example of the TFT of the present invention.
【図8】 本発明のTFTを相補型として液晶電気光学
装置に応用した際の回路の概略図。FIG. 8 is a schematic diagram of a circuit when the TFT of the present invention is applied to a liquid crystal electro-optical device as a complementary type.
【図9】 本発明のTFTを相補型として液晶電気光学
装置に応用した際の製造工程の概略断面図。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a manufacturing process when the TFT of the present invention is applied to a liquid crystal electro-optical device as a complementary type.
【図10】 本発明のTFTを相補型として液晶電気光
学装置に応用した際の製造工程の概略断面図。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a manufacturing process when the TFT of the present invention is applied to a liquid crystal electro-optical device as a complementary type.
【図11】 本発明のTFTを相補型として液晶電気光
学装置に応用した際の基板上の配置の様子を示す概略
図。FIG. 11 is a schematic view showing a state of arrangement on a substrate when the TFT of the present invention is applied to a liquid crystal electro-optical device as a complementary type.
【図12】 本発明のTFTを相補型として液晶電気光
学装置に応用した際の回路の概略図。FIG. 12 is a schematic diagram of a circuit when the TFT of the present invention is applied to a liquid crystal electro-optical device as a complementary type.
【図13】 本発明のTFTを相補型として液晶電気光
学装置に応用した際の基板上の配置の様子を示す概略
図。FIG. 13 is a schematic view showing a state of arrangement on a substrate when the TFT of the present invention is applied to a liquid crystal electro-optical device as a complementary type.
【符号の説明】 1・・・・基板 2・・・・半導体層 3・・・・ソース、ドレイン領域 6・・・・ゲイト絶縁膜 7・・・・ソース、ドレイン電極 8・・・・ゲイト電極 10・・・陽極酸化膜 13・・・残存領域 55・・・ゲイト電極 56・・・ゲイト電極 60・・・ソース 61・・・ドレイン 62・・・ソース 63・・・ドレイン 66・・・残存領域 71・・・画素電極[Explanation of reference numerals] 1 ... substrate 2 semiconductor layer 3 source / drain region 6 gate insulating film 7 source / drain electrode 8 gate Electrode 10 ... Anodic oxide film 13 ... Residual region 55 ... Gate electrode 56 ... Gate electrode 60 ... Source 61 ... Drain 62 ... Source 63 ... Drain 66 ... Remaining area 71 ... Pixel electrode
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】全図[Correction target item name] All drawings
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図1】 [Figure 1]
【図2】 [Fig. 2]
【図3】 [Figure 3]
【図4】 [Figure 4]
【図5】 [Figure 5]
【図6】 [Figure 6]
【図7】 [Figure 7]
【図8】 [Figure 8]
【図9】 [Figure 9]
【図10】 [Figure 10]
【図11】 FIG. 11
【図13】 [Fig. 13]
【図12】 [Fig. 12]
Claims (8)
半導体装置であって、ゲイト電極の周囲にはゲイト電極
を構成する材料の絶縁膜が設けられ、ソース、ドレイン
領域に接続する電極は前記ソース、ドレイン領域の上面
と側面とに接しており、前記ソース、ドレインに接続さ
れた電極は前記ゲイト電極の周囲に設けられた前記絶縁
膜にまでわたって延在していることを特徴とする絶縁ゲ
イト型電界効果半導体装置。1. An insulated gate type field effect semiconductor device provided on a substrate, wherein an insulating film of a material forming a gate electrode is provided around the gate electrode, and electrodes connected to the source and drain regions are provided. The electrode is in contact with the upper surface and the side surface of the source / drain region, and the electrode connected to the source / drain extends over the insulating film provided around the gate electrode. Insulated gate type field effect semiconductor device.
果半導体装置であって、ゲイト電極の周囲にはゲイト電
極を構成するアルミニウムの陽極酸化膜が設けられ、ソ
ース、ドレイン領域に接続するアルミニウム電極は前記
ソース、ドレイン領域の上面と側面とに接しており、前
記ゲイト電極下方に設けられた半導体層は前記ゲイト電
極および前記陽極酸化膜の端面部分よりアルミニウム電
極が接続する上面と側面部分のみ、はみ出ていることを
特徴とする絶縁ゲイト型電界効果半導体装置。2. An insulating gate type field effect semiconductor device provided on a substrate, wherein an aluminum anodic oxide film forming a gate electrode is provided around the gate electrode, and the aluminum is connected to the source and drain regions. The electrodes are in contact with the upper and side surfaces of the source and drain regions, and the semiconductor layer provided below the gate electrode is only the upper and side surfaces where the aluminum electrodes are connected to the end surfaces of the gate electrode and the anodic oxide film. Insulated gate type field effect semiconductor device characterized by being protruded.
成する工程と、前記半導体膜上にゲイト絶縁膜を形成す
る工程と、前記ゲイト絶縁膜上にゲイト電極を形成しマ
スクを用いてゲイト電極を所定のパターンに加工する工
程と、前記工程の後前記ゲイト電極を陽極酸化処理し
て、少なくともチャネル形成領域付近のゲイト電極の周
囲に陽極酸化膜を形成する工程と、前記陽極酸化膜上に
被膜を形成し異方性エッチング処理により、前記陽極酸
化膜と前記ゲイト電極によって構成される凸状部の側壁
付近にこの被膜を残存させる工程と、前記残存領域と前
記凸状部とをマスクとして前記ゲイト絶縁膜および前記
半導体膜をエッチング除去する工程と、前記残存領域を
エッチング除去することにより前記凸状部の外側に前記
半導体膜を露呈させる工程と、前記露呈した半導体膜に
接触してソース、ドレイン領域用の電極用被膜を形成し
た後マスクを使用して、前記電極用被膜をパターニング
し前記陽極酸化膜上に延在してソース、ドレイン電極を
形成する工程とをその製造工程の一部に有することを特
徴とする絶縁ゲイト型半導体装置作製方法。3. A step of forming a semiconductor film on a substrate having an insulating surface, a step of forming a gate insulating film on the semiconductor film, and a step of forming a gate electrode on the gate insulating film and using a mask to form a gate. A step of processing the electrode into a predetermined pattern, a step of anodizing the gate electrode after the step to form an anodic oxide film at least around the gate electrode near the channel formation region, and a step of forming an anodic oxide film on the anodic oxide film. Forming a coating on the surface of the anodic oxide film and the gate electrode by anisotropic etching to leave the coating near the sidewall of the convex portion, and masking the remaining region and the convex portion. As a step of etching away the gate insulating film and the semiconductor film, and exposing the semiconductor film to the outside of the convex portion by etching away the remaining region. A step, and a source after contacting the exposed semiconductor film, forming a film for the electrode for the drain region, using a mask, patterning the film for the electrode and extending on the anodic oxide film source, A method of manufacturing an insulating gate type semiconductor device, comprising a step of forming a drain electrode as part of its manufacturing process.
成する工程と、前記半導体膜を所定の領域にマスクを使
用して島状にパターニングする工程と、前記半導体膜上
にゲイト絶縁膜を形成する工程と、前記ゲイト絶縁膜上
にゲイト電極を形成しマスクを用いてゲイト電極を所定
のパターンに加工する工程と、前記工程の後前記ゲイト
電極を陽極酸化処理して、少なくともチャネル形成領域
付近のゲイト電極の周囲に陽極酸化膜を形成する工程
と、前記陽極酸化膜上に被膜を形成し異方性エッチング
処理により、前記陽極酸化膜と前記ゲイト電極によって
構成される凸状部の側壁付近にこの被膜を残存させる工
程と、前記残存領域と前記凸状部とをマスクとして前記
ゲイト絶縁膜および前記半導体膜をエッチング除去する
工程と、前記残存領域をエッチング除去することにより
前記凸状部の外側に前記半導体膜を露呈させる工程と、
前記露呈した半導体膜に接触してソース、ドレイン領域
用の電極用被膜を形成した後マスクを使用して、前記電
極用被膜をパターニングし前記陽極酸化膜上でソース電
極またはドレイン電極に分断形成する工程とをその製造
工程の一部に有することを特徴とする絶縁ゲイト型半導
体装置作製方法。4. A step of forming a semiconductor film on a substrate having an insulating surface, a step of patterning the semiconductor film in a predetermined region into an island shape using a mask, and a gate insulating film on the semiconductor film. A step of forming a gate electrode on the gate insulating film and processing the gate electrode into a predetermined pattern using a mask; and anodizing the gate electrode after the step to form at least a channel formation region. By the process of forming an anodic oxide film around the neighboring gate electrode and the anisotropic etching process of forming a film on the anodic oxide film, the sidewall of the convex portion formed by the anodic oxide film and the gate electrode is formed. A step of leaving the film in the vicinity thereof; a step of etching away the gate insulating film and the semiconductor film using the remaining area and the convex portion as a mask; Exposing the semiconductor film to the outside of the convex portion by removing by etching,
After forming an electrode film for the source and drain regions in contact with the exposed semiconductor film, the electrode film is patterned using a mask and divided into source and drain electrodes on the anodic oxide film. And a manufacturing process as part of the manufacturing process.
として、前記凸状部より露呈するように前記半導体膜を
エッチングした後にソース、ドレイン領域に不純物をド
ーピングする工程を有することを特徴とする請求項3記
載の絶縁ゲイト型電界効果半導体装置作製方法。5. A step of doping the source and drain regions with an impurity after etching the semiconductor film so as to be exposed from the convex portion by using the convex portion and the remaining region as a mask. A method for manufacturing an insulating gate type field effect semiconductor device according to claim 3.
として、前記凸状部より露呈するように前記半導体膜を
エッチングした後にソース、ドレイン領域に不純物をド
ーピングする工程を有することを特徴とする請求項4記
載の絶縁ゲイト型電界効果半導体装置作製方法。6. The method further comprises the step of doping the source and drain regions with an impurity after etching the semiconductor film so as to be exposed from the convex portion using the convex portion and the remaining region as a mask. The method for manufacturing an insulating gate type field effect semiconductor device according to claim 4.
成する工程の後に前記陽極酸化膜で覆われていない領域
に不純物をドーピングする工程を有することを特徴とす
る請求項3記載の絶縁ゲイト型電界効果半導体装置作製
方法。7. The insulating gate according to claim 3, further comprising a step of doping an impurity into a region not covered with the anodic oxide film after the step of forming an anodic oxide film around the gate electrode. Type field effect semiconductor device manufacturing method.
成する工程の後に前記陽極酸化膜で覆われていない領域
に不純物をドーピングする工程を有することを特徴とす
る請求項4記載の絶縁ゲイト型電界効果半導体装置作製
方法。8. The insulating gate according to claim 4, further comprising a step of doping an impurity into a region not covered with the anodic oxide film after the step of forming an anodic oxide film around the gate electrode. Type field effect semiconductor device manufacturing method.
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