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JPH0964373A - Semiconductor device and its manufacture - Google Patents

Semiconductor device and its manufacture

Info

Publication number
JPH0964373A
JPH0964373A JP23620995A JP23620995A JPH0964373A JP H0964373 A JPH0964373 A JP H0964373A JP 23620995 A JP23620995 A JP 23620995A JP 23620995 A JP23620995 A JP 23620995A JP H0964373 A JPH0964373 A JP H0964373A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
insulating film
film
gate insulating
low
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP23620995A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Original Assignee
Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd filed Critical Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority to JP23620995A priority Critical patent/JPH0964373A/en
Publication of JPH0964373A publication Critical patent/JPH0964373A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a semiconductor device which can exclude the influence of a flaw in a gate insulating film generated in a process in which impurity ions are implanted while a part of the gate insulating film is used as a mask. SOLUTION: A gate insulating film 110 is formed by making use of an anodized substance 108 formed on the side face of a gate electrode 107. Then, in a state that the anodized substance 108 has been removed, impurity ions are implanted. Then, a lightly doped region is formed in the region of an active layer 103 corresponding to a region in which the anodized substance 108 has existed. After that, the insulating film on the lightly doped region is removed. Thereby, it is possible to exclude the influence of a flaw generated in the insulating film on the lightly doped region.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本明細書で開示する発明は、薄膜
トランジスタおよびの作製方法に関する。この薄膜トラ
ンジスタの使用用途としては、薄膜集積回路やアクティ
ブマトリクス型の液晶表示装置を挙げることができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention disclosed in this specification relates to a thin film transistor and a method for manufacturing the thin film transistor. Examples of the usage of this thin film transistor include a thin film integrated circuit and an active matrix type liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4に従来より公知の代表的な薄膜トラ
ンジスタの作製工程を示す。まずガラス基板401上に
下地膜402として酸化珪素膜や窒化珪素膜を成膜す
る。次に非晶質珪素膜403をプラズマCVD法や減圧
熱CVD法で成膜する。そして加熱またはレーザー光の
照射を行い非晶質珪素膜を結晶化させ、図示しない結晶
性珪素膜を得る。(図4(A))
2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a process of manufacturing a typical thin film transistor known in the related art. First, a silicon oxide film or a silicon nitride film is formed as the base film 402 on the glass substrate 401. Next, an amorphous silicon film 403 is formed by a plasma CVD method or a low pressure thermal CVD method. Then, heating or laser light irradiation is performed to crystallize the amorphous silicon film to obtain a crystalline silicon film (not shown). (Fig. 4 (A))

【0003】次に結晶性珪素膜をパターニングし、薄膜
トランジスタの活性層404を形成する。この活性層に
は後にソース領域、ドレイン領域、チャネル形成領域が
形成される。
Next, the crystalline silicon film is patterned to form an active layer 404 of the thin film transistor. A source region, a drain region, and a channel forming region are later formed in this active layer.

【0004】さらに活性層を覆ってゲイト絶縁膜405
を形成する。ゲイト絶縁膜405としては一般に酸化珪
素膜や窒化珪素膜が利用される。(図4(B))
Further, a gate insulating film 405 covering the active layer.
To form A silicon oxide film or a silicon nitride film is generally used as the gate insulating film 405. (FIG. 4 (B))

【0005】次にゲイト電極406を形成する。ゲイト
電極はアルミニウムやクロムシリサイドやタングンテン
シリサイドの金属系の材料、または一導電型を有する半
導体材料でもって構成される。
Next, a gate electrode 406 is formed. The gate electrode is composed of a metal-based material such as aluminum, chromium silicide, or tungsten silicide, or a semiconductor material having one conductivity type.

【0006】そして図4(C)の状態において、ソース
/ドレイン領域を形成するための不純物イオンの注入が
行われる。ここでNチャネル型の薄膜トランジスタを形
成するのであればP(リン)がドーピングされる。また
Pチャネル型の薄膜トランジスタを形成するのであれば
B(ボロン)がドーピングされる。
Then, in the state shown in FIG. 4C, impurity ions are implanted to form the source / drain regions. Here, if an N-channel type thin film transistor is to be formed, P (phosphorus) is doped. If a P-channel type thin film transistor is to be formed, B (boron) is doped.

【0007】この不純物イオンの注入においては、ゲイ
ト電極406がマスクとなることによって、自動的にソ
ース領域407とドレイン領域409が形成される。ま
た、ゲイト電極の直下の408の領域がチャネル形成領
域として画定する。この工程は自己整合プロセスと称さ
れている。
In the implantation of the impurity ions, the source electrode 407 and the drain region 409 are automatically formed by using the gate electrode 406 as a mask. Further, a region 408 immediately below the gate electrode is defined as a channel formation region. This step is called the self-alignment process.

【0008】不純物イオンの注入後、さらにレーザー光
の照射を行うことによって、不純物イオンの注入によっ
て損傷したソース領域407とドレイン領域409との
アニルを行う。またこの時同時に注入された不純物イオ
ンの活性化が行われる。
After the implantation of the impurity ions, laser light irradiation is further performed to anilize the source region 407 and the drain region 409 damaged by the implantation of the impurity ions. At this time, the implanted impurity ions are activated at the same time.

【0009】上記図4(C)に示す工程の終了後、層間
絶縁膜として酸化珪素膜や窒化珪素膜を成膜する。そし
てコンタクトホールの形成を行い、ソース領域407に
通じるソース電極412とドレイン領域409に通じる
ドレイン電極413を形成する。ソース電極412とド
レイン電極413とは、アルミニウム等の適当な金属材
料で構成される。
After the step shown in FIG. 4C is finished, a silicon oxide film or a silicon nitride film is formed as an interlayer insulating film. Then, contact holes are formed to form a source electrode 412 that communicates with the source region 407 and a drain electrode 413 that communicates with the drain region 409. The source electrode 412 and the drain electrode 413 are made of a suitable metal material such as aluminum.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】図1に示すような工程
によって、薄膜トランジスタが完成するのであるが、上
記に示した工程で得られる薄膜トランジスタはその特性
の安定性に問題があることが判明している。
The thin film transistor is completed by the steps shown in FIG. 1. However, it has been found that the thin film transistor obtained by the above steps has a problem in stability of its characteristics. There is.

【0011】例えば、図1に示すような作製工程で得ら
れた薄膜トランジスタに対して以下のような試験を行
う。 ・室温でゲイト電圧─ドレイン電流の特性(特性1とす
る)を計測する。 ・次にゲイト電極にプラス20Vの電圧を加えた状態で
装置全体を150℃に加熱する。 ・再び室温でゲイト電圧─ドレイン電流の特性(特性2
とする)を計測する。 ・次にゲイト電極にマイナス20Vの電圧を加えた状態
で装置全体を150℃に加熱する。 ・再び室温でゲイト電圧─ドレイン電流の特性(特性3
とする)を計測する。
For example, the following test is performed on the thin film transistor obtained by the manufacturing process as shown in FIG.・ Measure the gate voltage-drain current characteristics (characteristic 1) at room temperature. Next, the entire device is heated to 150 ° C. with a voltage of plus 20 V applied to the gate electrode.・ Again, at room temperature, gate voltage-drain current characteristics (characteristic 2
And) is measured. -Next, the whole device is heated to 150 ° C with a voltage of -20 V applied to the gate electrode.・ Again, at room temperature, gate voltage-drain current characteristics (characteristic 3
And) is measured.

【0012】上記ような試験を行うと、特性1〜3が一
致しない試料が多く見られる。この問題について鋭意研
究した結果、その大きな要因がゲイト絶縁膜中に存在す
るトラップ準位にあることが判明した。即ち、ゲイト絶
縁膜中に存在する高密度のトラップ準位中に電荷が捕獲
されることによって、上記の試験において、特性1〜3
にズレが生じてしまうのである。
When the above test is conducted, many samples in which the characteristics 1 to 3 do not match are found. As a result of diligent research on this problem, it was found that a major factor is the trap level existing in the gate insulating film. That is, by trapping charges in the high-density trap levels existing in the gate insulating film, the characteristics 1 to 3 in the above test are obtained.
There will be a gap.

【0013】そして当然このトラップ準位の存在は、薄
膜トランジスタの特性の経時変化や不安定性の要因とな
る。
Naturally, the existence of the trap level causes a change in the characteristics of the thin film transistor with time and instability.

【0014】このトラップ準位が発生してしまう要因
は、以下のようなものでることが本発明者らの研究によ
って判明している。即ち図4(C)に示す工程におい
て、ゲイト絶縁膜を透過してPやBの不純物イオンが注
入される。そしてこの時に注入されるイオンの衝撃によ
って、ゲイト絶縁膜が損傷し、ゲイト絶縁膜中に高密度
のトラップ準位が形成されてしまうのである。
The inventors of the present invention have found that the factors causing the trap level are as follows. That is, in the step shown in FIG. 4C, P or B impurity ions are implanted through the gate insulating film. Then, due to the impact of the ions implanted at this time, the gate insulating film is damaged and high-density trap levels are formed in the gate insulating film.

【0015】このゲイト絶縁膜中に形成されたトラップ
準位を消滅または減少させるには加熱によるアニール方
法を用いればよい。しかし、特に安価なガラス基板(例
えばコーニング7059ガラスやコーニング1737ガ
ラス)を用いた場合には、ガラス基板の耐熱性の問題か
ら、十分なアニールを施せる程度の加熱を行うことがで
きない。
An annealing method by heating may be used to eliminate or reduce the trap levels formed in the gate insulating film. However, particularly when an inexpensive glass substrate (for example, Corning 7059 glass or Corning 1737 glass) is used, it is not possible to perform heating to the extent that sufficient annealing can be performed due to the heat resistance problem of the glass substrate.

【0016】一般にガラス基板は、その歪点以上の温度
で長時間加熱すると、反りや変形が生じてしまう。この
ような反りや変形が生じたガラス基板を用いて液晶表示
装置を構成すると、ガラス基板間の間隔を一定に保こと
ができず、ガラス基板間に注入される液晶層の厚さにム
ラが生じてしまう。このことは表示の不均一さや不鮮明
さの要因となってしまう。一般に液晶表示装置の液晶層
の厚さは数μm程度であるので、ガラス基板のわずかな
変形は大きな問題となる。そしてこの問題はガラス基板
が大型化するに従って顕在化する。
Generally, when a glass substrate is heated at a temperature equal to or higher than its strain point for a long time, it is warped or deformed. When a liquid crystal display device is configured using glass substrates that are warped or deformed as described above, the distance between the glass substrates cannot be kept constant, and the thickness of the liquid crystal layer injected between the glass substrates becomes uneven. Will occur. This causes non-uniformity and unclearness of display. In general, the thickness of the liquid crystal layer of a liquid crystal display device is about several μm, so slight deformation of the glass substrate poses a serious problem. And this problem becomes apparent as the glass substrate becomes larger.

【0017】一方で、基板として高価な石英基板を用い
た場合や、液晶電気光学装置に利用することは諦めて、
基板として珪素ウエハーを用いた場合には、800℃あ
るいは900℃以上の高温での加熱処理を施すことがで
きる。このような高温での加熱処理を施せると、不純物
イオンの注入時における上記ゲイト絶縁膜の損傷を十分
にアニールすることができる。
On the other hand, when an expensive quartz substrate is used as the substrate or when it is used for a liquid crystal electro-optical device, it is given up,
When a silicon wafer is used as the substrate, heat treatment can be performed at a high temperature of 800 ° C. or 900 ° C. or higher. When the heat treatment is performed at such a high temperature, damage to the gate insulating film at the time of implanting impurity ions can be sufficiently annealed.

【0018】ガラス基板に熱的なダメージを与えないア
ニール方法としては、前述したようなレーザー光の照射
による方法がある。しかし、特にゲイト絶縁膜として酸
化珪素膜を利用した場合に、レーザー光が酸化珪素膜を
透過してしまうのでそのアニール効果を得ることができ
ない。
As an annealing method that does not cause thermal damage to the glass substrate, there is a method using laser light irradiation as described above. However, particularly when a silicon oxide film is used as the gate insulating film, the annealing effect cannot be obtained because the laser light passes through the silicon oxide film.

【0019】そこで本明細書で開示する発明は、この不
純物イオンの注入時におけるゲイト絶縁膜の損傷の問題
を解決することを課題とする。特に基板として歪点が7
00℃以下であるような安価ではあるが耐熱性の低いガ
ラス基板を用いた場合において、上記ゲイト絶縁膜の損
傷の問題を解決することを課題とする。また上記ゲイト
絶縁膜の損傷の問題を解決すると同時にOFF電流値を
低減させた薄膜トランジスタを得ることを課題とする。
Therefore, an object of the invention disclosed in this specification is to solve the problem of damage to the gate insulating film during the implantation of the impurity ions. Especially, the strain point is 7 as a substrate
An object of the present invention is to solve the problem of damage to the gate insulating film in the case of using a glass substrate that is inexpensive but has low heat resistance such as 00 ° C. or lower. Another object is to solve the problem of damage to the gate insulating film and obtain a thin film transistor having a reduced OFF current value.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本明細書で開示する発明
の一つは、図2(C)にその一例を示すように、ソース
領域201とチャネル形成領域203との間、及びチャ
ネル形成領域203とドレイン領域205との間に低濃
度不純物領域202と204を有し、前記低濃度不純物
領域202と204のソース/ドレイン方向の寸法21
3と214とは同じまたは概略同じであり、前記低濃度
不純物領域202と204における一導電型を付与する
不純物の濃度は前記ソース領域201及び前記ドレイン
領域205におけるものよりも低く、かつ前記チャネル
形成領域203よりも大きく、かつ前記低濃度不純物領
域上にゲイト絶縁膜が存在していないことを特徴とす
る。
One of the inventions disclosed in this specification is, as shown in the example in FIG. 2C, between a source region 201 and a channel formation region 203 and a channel formation region. Low concentration impurity regions 202 and 204 are provided between 203 and the drain region 205, and the dimension 21 of the low concentration impurity regions 202 and 204 in the source / drain direction is 21.
3 and 214 are the same or substantially the same, the concentration of the impurity imparting one conductivity type in the low concentration impurity regions 202 and 204 is lower than that in the source region 201 and the drain region 205, and the channel formation is performed. It is characterized in that the gate insulating film is larger than the region 203 and does not exist on the low concentration impurity region.

【0021】上記構成が特に特徴とするのは、低濃度不
純物上にゲイト絶縁膜を存在させないことである。この
ような構成とすることによって、ゲイト絶縁膜中に存在
する欠陥の影響を排除することができる。
The above-mentioned structure is particularly characterized in that the gate insulating film is not present on the low concentration impurity. With such a structure, the influence of defects existing in the gate insulating film can be eliminated.

【0022】他の発明の構成は、その一例を図2に示す
ように、ゲイト電極107をマスクとして不純物イオン
の注入を行うことにより、ソース領域201およびドレ
イン領域205を形成する方法であって、前記ソース及
びドレイン領域となる領域201と205上にゲイト絶
縁膜110から延在した絶縁膜(206で示される部分
に相当する)が形成されておらず、かつゲイト電極10
9直下とソース及びドレイン領域となる領域201と2
05との間の一対の領域202と204上にはゲイト絶
縁膜から延在した絶縁膜(206で示される部分に相当
する)が形成された状態において、一導電型を付与する
不純物イオンを注入し、ソース及びドレイン領域201
と205を形成するとともに前記一対の領域202と2
04を低濃度不純物領域とする工程と、前記一対の領域
上の前記絶縁膜206を除去する工程と、を有し、前記
低濃度不純物領域202と204に注入される一導電型
を付与する不純物の濃度は前記ソース及びドレイン領域
201と205におけるものよりも低いことを特徴とす
る。
Another structure of the invention is a method of forming a source region 201 and a drain region 205 by implanting impurity ions using the gate electrode 107 as a mask, as shown in FIG. An insulating film (corresponding to a portion indicated by 206) extending from the gate insulating film 110 is not formed on the regions 201 and 205 serving as the source and drain regions, and the gate electrode 10 is formed.
Immediately below 9 and regions 201 and 2 to be source and drain regions
In a state in which an insulating film (corresponding to a portion indicated by 206) extending from the gate insulating film is formed on the pair of regions 202 and 204 between the semiconductor layer 05 and the region 05, impurity ions imparting one conductivity type are implanted. And source and drain regions 201
And 205 to form the pair of regions 202 and 2
04 as a low concentration impurity region and a step of removing the insulating film 206 on the pair of regions, and an impurity imparting one conductivity type implanted into the low concentration impurity regions 202 and 204. Is lower than that in the source and drain regions 201 and 205.

【0023】上記構成を採用することにより、低濃度不
純物領域202と204とを形成するとができる。これ
は、この領域上の206で示される部分に絶縁膜が残存
する状態で不純物イオンの注入を行うことで、ソース及
びドレイン領域となる201と205の領域には直に不
純物イオンが注入され、同時に低濃度不純物領域となる
202と204の領域には、絶縁膜を介して不純物が注
入されるからである。
By adopting the above structure, the low concentration impurity regions 202 and 204 can be formed. This is because impurity ions are directly implanted into the regions 201 and 205, which are the source and drain regions, by implanting the impurity ions in a state where the insulating film remains in the region 206 on this region. This is because impurities are implanted into the regions 202 and 204, which are low-concentration impurity regions at the same time, through the insulating film.

【0024】またこの低濃度不純物領域を形成する際に
利用したゲイト絶縁膜110から延在した絶縁膜206
の部分を除去することにより、この部分に存在する欠陥
の影響を排除することができる。即ち、低濃度不純物領
域を設けることによるマイナス要素を排除し低OFF電
流特性の有意性を得ることができる。
Further, an insulating film 206 extending from the gate insulating film 110 used when forming the low concentration impurity region.
By removing the portion of, it is possible to eliminate the influence of the defect existing in this portion. That is, it is possible to eliminate the negative factor due to the provision of the low-concentration impurity region and obtain the significance of the low OFF current characteristic.

【0025】他の発明の構成は、図2にその一例を示す
ように、活性層上の一部に残存させたゲイト絶縁膜から
延在した領域206をマスクとして不純物イオンを注入
し低濃度不純物領域202と204とを形成する第1の
工程と、該工程の後に前記ゲイト絶縁膜から延在させた
領域206を除去する第2の工程と、を有し、前記第1
の工程において、ソース及びドレイン領域201と20
5は露呈しており、該領域には前記低濃度不純物領域2
02と204に比較して高濃度の不純物が注入されるこ
とを特徴とする。
In the structure of another invention, as shown in FIG. 2 as an example, impurity ions are implanted by using a region 206 extending from a gate insulating film left on a part of the active layer as a mask to implant a low concentration impurity. The method includes a first step of forming the regions 202 and 204 and a second step of removing the region 206 extending from the gate insulating film after the step.
Source and drain regions 201 and 20
5 is exposed, and the low-concentration impurity region 2 is present in this region.
It is characterized in that a higher concentration of impurities is injected as compared with 02 and 204.

【0026】上記性が特徴とするのは、低濃度不純物領
域202と204の形成に利用した絶縁膜の一部の領域
206をその後に除去することである。このようにする
ことによって、不純物イオンの注入の際に206の領域
に形成された欠陥の影響を排除することができる。
The above characteristics are characterized in that the region 206, which is a part of the insulating film used for forming the low-concentration impurity regions 202 and 204, is removed thereafter. By doing so, it is possible to eliminate the influence of defects formed in the region 206 at the time of implanting the impurity ions.

【0027】[0027]

【実施例】【Example】

〔実施例1〕図1に本実施例の作製工程を示す。本実施
例で示す薄膜トランジスタの特徴を以下に示す。 ・自己整合プロセスでもって低濃度不純物領域を配置し
低OFF電流特性を実現する。 ・イオン注入時におけるゲイト絶縁膜の損傷に起因する
問題を排除する。 ・安価なガラス基板が耐えるような低温プロセスで作製
する。
[Embodiment 1] FIG. 1 shows a manufacturing process of this embodiment. The characteristics of the thin film transistor shown in this embodiment are shown below. A low OFF current characteristic is achieved by arranging a low concentration impurity region by a self-alignment process. Eliminate problems caused by damage to the gate insulating film during ion implantation. -Manufactured by a low-temperature process that an inexpensive glass substrate can withstand.

【0028】まずコーニング1737ガラス基板(歪点
667℃)101上に下地膜として酸化珪素膜102を
3000Åの厚さに成膜する。この酸化珪素膜102は
プラズマCVD法またはスパッタ法によって成膜すれば
よい。
First, a silicon oxide film 102 is formed as a base film on a Corning 1737 glass substrate (strain point 667 ° C.) 101 to a thickness of 3000 Å. The silicon oxide film 102 may be formed by a plasma CVD method or a sputtering method.

【0029】コンーニング1737ガラス基板は、歪点
が667℃であるから、プロセス温度を概略その温度以
下とすることが必要である。(勿論プロセス温度はでき
る限り低い方が良い)
Since the strain point of the Corning 1737 glass substrate is 667 ° C., it is necessary to keep the process temperature at or below that temperature. (Of course, the process temperature should be as low as possible)

【0030】また液晶電気光学装置に利用できるような
光学特性に優れたガラス基板として、コーニング705
9ガラス基板がある。しかし、このガラス基板の歪点は
593℃であるから、このガラス基板を用いる場合は、
プロセス温度をこの温度以下とする必要がある。いずれ
にしても、石英基板ような高価な基板を用いずに安価な
ガラス基板を用いる場合は、その耐熱性に注意する必要
がある。
Corning 705 is used as a glass substrate having excellent optical characteristics which can be used in a liquid crystal electro-optical device.
There are 9 glass substrates. However, since the strain point of this glass substrate is 593 ° C., when using this glass substrate,
The process temperature must be below this temperature. In any case, when an inexpensive glass substrate is used instead of an expensive substrate such as a quartz substrate, it is necessary to pay attention to its heat resistance.

【0031】下地膜102を成膜したら、図示しない非
晶質珪素膜(この非晶質珪素膜は後に活性層103を構
成するたの出発膜となる)を500Åの厚さに成膜す
る。この非晶質珪素膜は必要とする厚さでもって成膜す
ればよい。
After the base film 102 is formed, an amorphous silicon film (not shown) (this amorphous silicon film will later become a starting film for forming the active layer 103) is formed to a thickness of 500 Å. This amorphous silicon film may be formed with a required thickness.

【0032】またこの非晶質珪素膜の形成は、減圧熱C
VD法で行うことが好ましい。これは成膜された非晶質
珪素膜中における水素の濃度が減圧熱CVD法を用いた
場合に最も低いからである。膜中における水素の濃度が
低い方が後の結晶化の工程において、高い結晶性を得る
ことができる。
The formation of this amorphous silicon film is performed under reduced pressure heat C.
The VD method is preferred. This is because the hydrogen concentration in the formed amorphous silicon film is the lowest when the low pressure thermal CVD method is used. The lower the hydrogen concentration in the film, the higher the crystallinity can be obtained in the subsequent crystallization step.

【0033】またプラズマCVD法を用いた場合には、
膜中の水素を十分に離脱させるために、成膜後に加熱処
理を加え、水素の離脱を促すことが有用となる。この加
熱による脱水素化処理は、減圧熱CVD法を利用した場
合にも有用である。この加熱処理は非晶質珪素膜が結晶
化しない条件で行うことが必要である。
When the plasma CVD method is used,
In order to sufficiently release hydrogen in the film, it is useful to apply heat treatment after the film formation to promote the release of hydrogen. This dehydrogenation treatment by heating is also useful when the low pressure thermal CVD method is used. This heat treatment needs to be performed under the condition that the amorphous silicon film is not crystallized.

【0034】次に加熱処理またはレーザー光の照射を行
うことにより、非晶質珪素膜を結晶化させ、結晶性珪素
膜を得る。そしてこの結晶性珪素膜をパターニングする
ことにより、薄膜トランジスタの活性層103を得る。
Next, heat treatment or laser light irradiation is performed to crystallize the amorphous silicon film to obtain a crystalline silicon film. Then, by patterning this crystalline silicon film, the active layer 103 of the thin film transistor is obtained.

【0035】次にゲイト絶縁膜100として酸化珪素膜
を1000Åの厚さに成膜する。ゲイト絶縁膜100の
構成としては、酸化珪素膜と窒化珪素膜の多層膜を利用
してもよい。例えば窒化珪素膜─酸化珪素膜─窒化珪素
膜というように積層した膜を用いてもよい。また酸化窒
化珪素膜をゲイト絶縁膜として用いてもよい。酸化窒化
珪素膜は、例えばTEOSガスとN2 Oガスとを原料ガ
スとしたプラズマCVD法でもって作製することができ
る。
Next, a silicon oxide film is formed as the gate insulating film 100 to a thickness of 1000Å. As the structure of the gate insulating film 100, a multilayer film of a silicon oxide film and a silicon nitride film may be used. For example, a laminated film such as a silicon nitride film-a silicon oxide film-a silicon nitride film may be used. Alternatively, a silicon oxynitride film may be used as the gate insulating film. The silicon oxynitride film can be formed by a plasma CVD method using TEOS gas and N 2 O gas as source gases, for example.

【0036】次にゲイト電極を形成するためにアルミニ
ウム膜104をスパッタ法でもって成膜する。本実施例
においては、アルミニウム中にスカンジウムを0.1 %含
有させたものを用いる。これは、後のレーザー光の照射
工程等において、アルミニウムの異常成長によるヒロッ
クやウィスカーの発生を抑制するためである。
Next, an aluminum film 104 is formed by a sputtering method to form a gate electrode. In this embodiment, aluminum containing 0.1% scandium is used. This is to suppress the generation of hillocks and whiskers due to abnormal growth of aluminum in the subsequent laser light irradiation step and the like.

【0037】ここでアルミニウム膜を用いるのは、陽極
酸化を後に行うためである。アルミニウム膜の他には陽
極酸化が可能な金属材料、例えばタンタルを用いること
ができる。
The aluminum film is used here because anodization is performed later. Other than the aluminum film, a metal material capable of anodic oxidation, for example, tantalum can be used.

【0038】そして電解溶液中でアルミニウム膜104
を陽極とした陽極酸化を行い緻密な陽極酸化膜105を
形成する。ここでは電解溶液として酒石酸を含んだPH
≒7のエチレングリコール溶液を用いる。この電解溶液
を用いた場合には、緻密な膜質を有する陽極酸化膜を形
成することができる。
Then, in the electrolytic solution, the aluminum film 104 is formed.
Is used as an anode to form a dense anodic oxide film 105. Here, PH containing tartaric acid as an electrolytic solution
Use an ethylene glycol solution of ≈7. When this electrolytic solution is used, an anodic oxide film having a dense film quality can be formed.

【0039】この陽極酸化膜は、後に形成されるレジス
トマスクの密着性を向上させるために重要なものとな
る。この緻密な陽極酸化膜105の厚さは数十Å〜10
0Å程度でよい。なおこの緻密な陽極酸化膜の膜厚の制
御は印加電圧によって行うことができる。
This anodic oxide film is important for improving the adhesion of the resist mask formed later. The dense anodic oxide film 105 has a thickness of several tens of Å to 10
About 0Å is enough. The thickness of the dense anodic oxide film can be controlled by the applied voltage.

【0040】次にレジストマスク106を配置する。こ
のレジストマスクは、ゲイト電極を形成するために利用
される。(図1(A))
Next, the resist mask 106 is arranged. This resist mask is used to form a gate electrode. (Fig. 1 (A))

【0041】図1(A)の状態でアルミニウム膜に対し
てパターニングを施すことにより、ゲイト電極107を
形成する。そして3〜20%のクエン酸を含んだ酸性溶
液を電解溶液として、この溶液中においてゲイト電極1
07を陽極とした陽極酸化を行う。この工程では、多孔
質状の陽極酸化物108を形成する。この陽極酸化は陽
極酸化時間で制御することができ、その成長量も数千Å
以上とすることができる。ここでは、その成長量を40
00Åとする。なお、この多孔質状の陽極酸化の成長量
でもって、後に形成される低濃度不純物領域の概略の寸
法を決めることができる。
The gate electrode 107 is formed by patterning the aluminum film in the state of FIG. An acidic solution containing 3 to 20% citric acid was used as an electrolytic solution, and the gate electrode 1 was placed in this solution.
Anodization is performed using 07 as an anode. In this step, the porous anodic oxide 108 is formed. This anodic oxidation can be controlled by the anodic oxidation time, and the growth amount can be several thousand Å
The above can be done. Here, the growth amount is 40
00 °. The growth amount of the porous anodic oxidation can determine the approximate size of the low-concentration impurity region to be formed later.

【0042】この陽極酸化は、ゲイト電極の側面におい
て選択的に進行する。これはゲイト電極107の上面に
緻密な陽極酸化膜とレジストが存在しており、その面に
は電解溶液が進入できないからである。(図1(B))
This anodic oxidation selectively proceeds on the side surface of the gate electrode. This is because the dense anodic oxide film and the resist exist on the upper surface of the gate electrode 107, and the electrolytic solution cannot enter the surface. (Fig. 1 (B))

【0043】次にレジストマスク106と緻密な陽極酸
化膜195を除去し、再び緻密な陽極酸化膜の形成を行
う。なお、緻密な陽極酸化膜195は除去しなくてもよ
い。
Next, the resist mask 106 and the dense anodic oxide film 195 are removed, and a dense anodic oxide film is formed again. The dense anodic oxide film 195 may not be removed.

【0044】この工程においては、電解溶液(またはイ
オン)が多孔質状の陽極酸化物108の内部に進入する
ので、ゲイト電極107の周囲に緻密な陽極酸化膜10
9が形成される。
In this step, since the electrolytic solution (or ion) enters the inside of the porous anodic oxide 108, the dense anodic oxide film 10 is formed around the gate electrode 107.
9 is formed.

【0045】この緻密な陽極酸化膜109の厚さを厚く
すると、その厚さの分で後にオフセットゲイト領域を形
成することができる。ここでは、ヒロックやウィスカー
の発生の抑制や配線間ショートの問題を抑制するために
この緻密な陽極酸化膜109を形成する。従ってその膜
厚はバリア効果がえられる程度の厚さでよい。ここで
は、その厚さは500Åとする。この緻密な陽極酸化膜
109の膜厚は3000Å程度まで実用的に形成可能で
ある。(あまり厚くすると印加電圧が高くなり危険であ
り、また膜厚の制御性が悪くなる)
If the dense anodic oxide film 109 is thickened, an offset gate region can be formed later by the thickness. Here, the dense anodic oxide film 109 is formed in order to suppress the generation of hillocks and whiskers and the problem of short circuit between wirings. Therefore, the film thickness may be such that a barrier effect can be obtained. Here, the thickness is 500 Å. The dense anodic oxide film 109 can be practically formed up to a thickness of about 3000 Å. (If it is too thick, the applied voltage will be high, which is dangerous, and the controllability of the film thickness will deteriorate.)

【0046】こうして図1(C)に示す状態を得る。そ
してこの状態で露呈したゲイト絶縁膜を除去する。そし
て図1(D)の110で示されるようにゲイト絶縁膜を
一部に残存させる。
Thus, the state shown in FIG. 1C is obtained. Then, the gate insulating film exposed in this state is removed. Then, as indicated by 110 in FIG. 1D, the gate insulating film is partially left.

【0047】図1(D)に示す状態を得たら、多孔質状
の陽極酸化物108をクロム混酸(燐酸、酢酸、硝酸の
混酸)で除去する。こうして図1(E)に示す状態を得
る。
When the state shown in FIG. 1D is obtained, the porous anodic oxide 108 is removed with a chromium mixed acid (a mixed acid of phosphoric acid, acetic acid and nitric acid). Thus, the state shown in FIG. 1 (E) is obtained.

【0048】図1(E)に示す状態を得たら、図2
(A)に示すようにP(リン)またはB(ボロン)のイ
オンを注入する。この上程はプラズマドーピング法また
はイオン注入法を用いればよい。
After obtaining the state shown in FIG.
As shown in (A), P (phosphorus) or B (boron) ions are implanted. A plasma doping method or an ion implantation method may be used in this step.

【0049】この工程においては、201と205で示
される露呈した活性層の領域には高濃度に不純物イオン
がドーピングされる。一方、202と204の領域には
ゲイト絶縁膜(酸化珪素膜)が存在するために、一部の
イオンが遮蔽され、201や205で示される領域に比
較すれば低濃度に不純物イオンがドーピングされる。
In this step, the exposed regions of the active layer shown by 201 and 205 are heavily doped with impurity ions. On the other hand, since the gate insulating film (silicon oxide film) exists in the regions 202 and 204, a part of the ions are shielded, and the impurity ions are doped at a lower concentration than the regions 201 and 205. It

【0050】この工程で201と205で示される領域
がソース領域およびドレイン領域となる。また、202
と204の領域が低濃度不純物領域となる。なお、ドレ
イン領域205側の低濃度不純物領域204がLDD
(ライトドープドレイン)領域と一般には称されてい
る。
In this step, the regions 201 and 205 become the source region and the drain region. Also, 202
Regions 204 and 204 are low-concentration impurity regions. The low concentration impurity region 204 on the drain region 205 side is LDD.
It is generally called a (lightly doped drain) region.

【0051】図2(A)に示す工程においては、ゲイト
電極107とその周囲の陽極酸化膜109がマスクとな
ることによって、203の領域には不純物イオンが注入
されない。そしてこの203の領域がチャネル形成領域
となる。
In the step shown in FIG. 2A, since the gate electrode 107 and the surrounding anodic oxide film 109 serve as a mask, impurity ions are not implanted into the region 203. The region 203 is the channel forming region.

【0052】なお、緻密な陽極酸化膜109の厚さの分
で活性層中にオフセットゲイト領域が形成されるが、本
実施例においては陽極酸化膜109の厚さが500Åと
薄いので、オフセットゲイト領域の存在は無視すること
とする。
Although the offset gate region is formed in the active layer by the thickness of the dense anodic oxide film 109, since the thickness of the anodic oxide film 109 is as thin as 500 Å in this embodiment, the offset gate region is thin. The existence of the area is ignored.

【0053】また、ここでいう高濃度及び低濃度という
のは、相対的な比較の問題であり、絶対的なものではな
い。一般にソース領域及びドレイン領域における不純物
濃度は1018cm-3〜1021cm-3のオーダーであり、
低濃度不純物領域の不純物濃度はそれより2桁程度小さ
い値となる。具体的な値は、必要とする薄膜トランジス
タの特性や、作製工程条件に従って必要がある。
Further, the high concentration and the low concentration referred to here are problems of relative comparison and are not absolute. Generally, the impurity concentration in the source region and the drain region is on the order of 10 18 cm −3 to 10 21 cm −3 ,
The impurity concentration of the low-concentration impurity region is a value that is smaller than that by about two digits. The specific value needs to be set according to the required characteristics of the thin film transistor and the manufacturing process conditions.

【0054】この工程において、不純物イオンの注入さ
れた領域はイオンの衝撃による損傷を受ける。ここでゲ
イト電極107と陽極酸化膜109における損傷は問題
とならない。これは、アルミニウムでなるゲイト電極は
その厚さが厚く、またイオンの衝撃によって導電率は目
立つ程変化することもないからである。また、陽極酸化
膜109においても特に問題は生じない。
In this step, the region into which the impurity ions are implanted is damaged by the impact of the ions. Here, damage to the gate electrode 107 and the anodic oxide film 109 is not a problem. This is because the gate electrode made of aluminum has a large thickness, and the electrical conductivity does not change noticeably due to the impact of ions. Further, the anodic oxide film 109 does not cause any particular problem.

【0055】しかし、ソース領域201とドレイン領域
205、さらに低濃度不純物領域202と204、さら
にゲイト絶縁膜110の不純物イオンが注入された領域
206は注入されたイオンの衝撃による損傷を受ける。
However, the source region 201 and the drain region 205, the low-concentration impurity regions 202 and 204, and the region 206 of the gate insulating film 110 into which the impurity ions are implanted are damaged by the impact of the implanted ions.

【0056】具体的には、ソース領域201とドレイン
領域205、及び低濃度不純物領域202と204にお
いては、注入されたイオンの衝撃によって、結晶性を有
したものが非晶質化してしまう。またイオンの衝撃によ
って、多数の欠陥が生じてしまう。即ち、不純物イオン
の注入によって、活性層は非晶質化(完全に非晶質化す
るとは限らない)する。また不純物イオンの注入によっ
て、活性層中に高密度に欠陥が生じてしまう。
Specifically, in the source region 201, the drain region 205, and the low-concentration impurity regions 202 and 204, those having crystallinity become amorphized by the impact of the implanted ions. Also, ion bombardment causes many defects. That is, the implantation of the impurity ions causes the active layer to become amorphous (not always completely made amorphous). Further, the implantation of the impurity ions causes defects at high density in the active layer.

【0057】また、ゲイト絶縁膜110の206の領域
も不純物イオンの注入によって損傷し、高密度に欠陥が
形成されてしまう。
Also, the region 206 of the gate insulating film 110 is damaged by the implantation of the impurity ions, and defects are formed at high density.

【0058】この不純物イオンの注入によって非晶質化
した活性層の再結晶化、活性層中に形成された欠陥のア
ニール、さらにゲイト絶縁膜中に形成された欠陥のアニ
ールは、800℃以上、好ましくは950℃以上の高温
での加熱処理を加えることで行うことができる。
Recrystallization of the active layer amorphized by the implantation of the impurity ions, annealing of defects formed in the active layer, and annealing of defects formed in the gate insulating film are performed at 800 ° C. or higher. It can be preferably carried out by adding heat treatment at a high temperature of 950 ° C. or higher.

【0059】しかし、耐熱性の低いガラス基板(一般に
その歪点は700℃以下である)を用いた場合には、上
記高温での加熱処理を加えることは不可能である。そこ
で、本実施例では、レーザー光の照射を行うことによっ
てアニールを行う。
However, when a glass substrate having a low heat resistance (generally, its strain point is 700 ° C. or lower) is used, it is impossible to add the heat treatment at the above high temperature. Therefore, in this embodiment, annealing is performed by irradiating with laser light.

【0060】このレーザー光の照射による方法は、活性
層に対するアニールを行うことはできるが、一方でゲイ
ト絶縁膜に対するアニールを行うことができない。これ
は、ゲイト絶縁膜を構成する酸化珪素膜に対しては、レ
ーザー光が透過してしまうからである。
According to this method of irradiating laser light, the active layer can be annealed, but the gate insulating film cannot be annealed. This is because the laser light is transmitted to the silicon oxide film forming the gate insulating film.

【0061】なお、10eV以上の対応するような単波
長(100nm程度以下)のレーザーを用いれば酸化珪
素膜に対して効果的なアニールを行うことができるが、
そのようなレーザーは民生用に実用化されていない。
If a laser having a corresponding single wavelength (about 100 nm or less) of 10 eV or more is used, the silicon oxide film can be effectively annealed.
Such lasers have not been commercialized for commercial use.

【0062】従って、図2(A)の206で示される領
域に形成される欠陥のアニールをレーザー光の照射によ
って行うことはできない。
Therefore, the defects formed in the region 206 of FIG. 2A cannot be annealed by laser light irradiation.

【0063】そこで、本実施例に示す構成においては、
図2(A)に示す不純物イオンの注入工程の後、ゲイト
絶縁膜110の露呈した領域をドライエッチング法によ
って除去する。
Therefore, in the configuration shown in this embodiment,
After the impurity ion implantation step shown in FIG. 2A, the exposed region of the gate insulating film 110 is removed by a dry etching method.

【0064】ここでは、CHF3 を主体としたエッチン
グを用いて、垂直異方性を有したエッチング方法でエッ
チングを行う。
Here, etching mainly using CHF 3 is used, and etching is performed by an etching method having vertical anisotropy.

【0065】こうして207で示されるようにゲイト電
極107とその周囲の陽極酸化膜109の直下にゲイト
絶縁膜207が残存した状態を得る。また、上記露呈し
たゲイト絶縁膜のエッチング工程において、下地の酸化
珪素膜102の露呈した一部の領域208が除去され
る。
Thus, as shown by 207, a state in which the gate insulating film 207 remains just below the gate electrode 107 and the surrounding anodic oxide film 109 is obtained. In the etching process of the exposed gate insulating film, a part of the exposed region 208 of the underlying silicon oxide film 102 is removed.

【0066】なおこの工程においては、ゲイト電極10
7から延在したゲイト配線が既に形成された後であるの
で、露呈した下地の酸化珪素膜が208の領域において
除去されても特に問題とはならない。こうして図2
(B)に示す状態を得る。
In this step, the gate electrode 10
Since the gate wiring extending from 7 is already formed, there is no particular problem even if the exposed underlying silicon oxide film is removed in the region 208. Thus, FIG.
The state shown in (B) is obtained.

【0067】次に層間絶縁膜209として酸化珪素膜を
プラズマCVD法で6000Åの厚さに成膜する。さら
に画素電極210としてITO電極を形成する。そして
コンタクトホールの形成を行いソース電極211とドレ
イン電極212を形成する。ここでは、ソース及びドレ
イン電極として、チタン膜とアルミニウム膜とチタン膜
との積層膜を用いる。また、ドレイン電極は画素電極2
10と接続された状態となる。
Next, a silicon oxide film is formed as an interlayer insulating film 209 by plasma CVD to a thickness of 6000Å. Further, an ITO electrode is formed as the pixel electrode 210. Then, contact holes are formed to form a source electrode 211 and a drain electrode 212. Here, a stacked film of a titanium film, an aluminum film, and a titanium film is used as the source and drain electrodes. The drain electrode is the pixel electrode 2
It will be in the state of being connected to 10.

【0068】図2(C)に構造においては、213で示
される寸法と214で示される寸法とが同一または概略
同一なものとなる。これは、213及び214で示され
る寸法が図1(B)の工程で形成される多孔質状の陽極
酸化物108の成長距離によって決定されるからであ
る。
In the structure shown in FIG. 2C, the dimension indicated by 213 and the dimension indicated by 214 are the same or substantially the same. This is because the dimensions indicated by 213 and 214 are determined by the growth distance of the porous anodic oxide 108 formed in the step of FIG.

【0069】通常、ゲイト電極周囲において108で示
される陽極酸化物の成長はゲイト電極を中心に対称に行
われる。従って、形成される陽極酸化物108の成長距
離もゲイト電極を中心に対称なものとなる。この結果、
図2(C)の213と214で示される寸法は同じかま
たはほとんど同じものとなる。このことは自己整合プロ
セスを利用した場合の顕著な特徴である。
Normally, the growth of the anodic oxide indicated by 108 around the gate electrode is carried out symmetrically with respect to the gate electrode. Therefore, the growth distance of the formed anodic oxide 108 is also symmetrical about the gate electrode. As a result,
The dimensions indicated by 213 and 214 in FIG. 2C are the same or almost the same. This is a salient feature when utilizing the self-alignment process.

【0070】本実施例に示す作製工程を採用することに
より、・自己整合プロセスを利用して低濃度不純物領域
を形成することができる。・低濃度不純物領域の作用に
よって、低OFF電流特性を実現できる。・自己整合プ
ロセスを利用して低濃度不純物領域を形成する場合に生
じてしまうゲイト絶縁膜の損傷の影響を排除することが
できる。といった効果を同時に得ることができる。
By adopting the manufacturing process shown in this embodiment, the low-concentration impurity region can be formed by utilizing the self-alignment process. A low OFF current characteristic can be realized by the action of the low concentration impurity region. The influence of damage to the gate insulating film that occurs when forming the low-concentration impurity region by using the self-alignment process can be eliminated. It is possible to obtain such effects at the same time.

【0071】〔実施例2〕本実施例は、実施例1に示し
た構成において、下地膜として酸化窒化珪素膜を利用し
た場合の例である。本実施例において、特に説明を加え
ない箇所は実施例1に説明したものとその構成や作製方
法は同じである。
[Embodiment 2] This embodiment is an example in which a silicon oxynitride film is used as a base film in the structure shown in Embodiment 1. In this embodiment, the parts and the manufacturing method thereof are the same as those described in the first embodiment unless otherwise specified.

【0072】まず図1(A)に示すようにガラス基板1
01上に下地膜102として酸化窒化珪素膜を成膜す
る。本実施例においては、原料ガスとしてTEOSガス
とN2Oガスを用いたプラズマCVD法を用いて酸化窒
化珪素膜を3000Åの厚さに成膜する。
First, as shown in FIG. 1A, the glass substrate 1
A silicon oxynitride film is formed as a base film 102 on 01. In this embodiment, a silicon oxynitride film is formed to a thickness of 3000 Å by the plasma CVD method using TEOS gas and N 2 O gas as source gas.

【0073】ここで酸化窒化珪素膜を下地膜として用い
るのは、後のゲイト絶縁膜の除去工程において、下地膜
がエッチングされることを防ぐためである。これは所定
のエッチング条件に対してのエッチングレートが酸化窒
化珪素膜と酸化珪素膜とでは異なることを利用したもの
である。
The reason why the silicon oxynitride film is used as the base film here is to prevent the base film from being etched in the subsequent step of removing the gate insulating film. This utilizes the fact that the silicon oxynitride film and the silicon oxide film have different etching rates under a predetermined etching condition.

【0074】次に活性層103を形成し、さらにゲイト
絶縁膜として機能する酸化珪素膜100を成膜する。そ
してゲイト電極を構成するアルミニウム膜104を形成
し、その表面に緻密な陽極酸化膜105を形成する。陽
極酸化膜105を形成したら、その上にゲイト電極を形
成するためのレジストマスク106を配置する。こうし
て図1(A)に示す状態を得る。
Next, the active layer 103 is formed, and then the silicon oxide film 100 which functions as a gate insulating film is formed. Then, an aluminum film 104 forming a gate electrode is formed, and a dense anodic oxide film 105 is formed on the surface thereof. After forming the anodic oxide film 105, a resist mask 106 for forming a gate electrode is arranged thereon. In this way, the state shown in FIG.

【0075】次にレジストマスク106を用いてアルミ
ニウム膜に対してパターニングを施すことにより、ゲイ
ト電極107を形成する。次にレジストマスク106を
残存させた状態で陽極酸化を行い、多孔質状の陽極酸化
物108を形成する。(図1(B))
Next, the gate electrode 107 is formed by patterning the aluminum film using the resist mask 106. Next, anodic oxidation is performed with the resist mask 106 left to form a porous anodic oxide 108. (Fig. 1 (B))

【0076】さらにレジストマスク106と緻密な陽極
酸化膜105を取り除き、新たに緻密な陽極酸化膜10
9を形成する。(図1(C))
Further, the resist mask 106 and the dense anodic oxide film 105 are removed, and the dense anodic oxide film 10 is newly added.
9 is formed. (Fig. 1 (C))

【0077】そして露呈したゲイト絶縁膜(酸化珪素
膜)100を除去し、図1(D)に示すように一部のゲ
イト絶縁膜110が残存した状態を得る。
Then, the exposed gate insulating film (silicon oxide film) 100 is removed to obtain a state in which a part of the gate insulating film 110 remains, as shown in FIG.

【0078】図1(D)に示した状態を得たら、多孔質
状の陽極酸化物108を除去し、図1(E)に示す状態
を得る。
After obtaining the state shown in FIG. 1 (D), the porous anodic oxide 108 is removed to obtain the state shown in FIG. 1 (E).

【0079】そしてこの状態で図3(A)に示すように
不純物イオンの注入を行う。すると、高濃度不純物領域
であるソース領域201とドレイン領域205、低濃度
不純物領域202と204、チャネル形成領域203が
自己整合的に形成される。またこの時、酸化珪素膜でな
るゲイト絶縁膜110から延在した領域206の領域が
イオンの衝撃による損傷を受ける。
Then, in this state, impurity ions are implanted as shown in FIG. Then, the source region 201 and the drain region 205, which are high-concentration impurity regions, the low-concentration impurity regions 202 and 204, and the channel formation region 203 are formed in a self-aligned manner. At this time, the region 206 extending from the gate insulating film 110 made of a silicon oxide film is damaged by the impact of ions.

【0080】そして図3(B)に示すように露呈したゲ
イト絶縁膜を除去することで、この損傷を受けた領域2
06を除去することができる。露呈したゲイト絶縁膜の
除去は、ドライエッチングを用いて行う。この時、下地
膜の酸化窒化珪素膜102のエッチングレートを酸化珪
素膜でなるゲイト絶縁膜110のエッチングレートに比
較して十分に小さくできるので、見かけ上は下地膜をエ
ッチングしないで済む状態とすることができる。(図3
(B))
Then, as shown in FIG. 3B, the exposed gate insulating film is removed to remove the damaged region 2
06 can be removed. The exposed gate insulating film is removed by dry etching. At this time, the etching rate of the silicon oxynitride film 102 of the base film can be made sufficiently smaller than the etching rate of the gate insulating film 110 made of a silicon oxide film, so that the base film is apparently not etched. be able to. (Fig. 3
(B))

【0081】そして層間絶縁膜209を成膜し、さらに
画素電極210の形成、ソース電極211とドレイン電
極212とを形成して、薄膜トランジスタを完成させ
る。
Then, an interlayer insulating film 209 is formed, a pixel electrode 210 is formed, a source electrode 211 and a drain electrode 212 are formed, and a thin film transistor is completed.

【0082】本実施例に示す構成を採用した場合、実施
例1に示した効果に加えて、下地膜がエッチングによっ
てえぐられることがない構成とすることができる。
When the structure shown in this embodiment is adopted, in addition to the effect shown in the first embodiment, a structure in which the base film is not removed by etching can be obtained.

【0083】〔実施例3〕本実施例は、実施例1に示す
構成において、下地膜102を酸化珪素膜と窒化珪素膜
との積層膜で構成したことを特徴とする。ここでは、酸
化珪素膜の厚さを3000Åとし、窒化珪素膜の厚さを
500Åとする。
[Embodiment 3] This embodiment is characterized in that, in the structure shown in Embodiment 1, the base film 102 is composed of a laminated film of a silicon oxide film and a silicon nitride film. Here, the thickness of the silicon oxide film is 3000 Å and the thickness of the silicon nitride film is 500 Å.

【0084】本実施例に示すような構成を採用した場
合、酸化珪素膜のエッチングレートに比較して、窒化珪
素膜のエッチングレートを小さくすることができるの
で、実施例2の場合と同様に下地膜がエッチングされる
ことがない構成とすることができる。
When the structure as shown in this embodiment is adopted, the etching rate of the silicon nitride film can be made smaller than that of the silicon oxide film. It is possible to adopt a configuration in which the ground film is not etched.

【0085】〔実施例4〕本実施例は、実施例1に示す
構成において、ゲイト絶縁膜を酸化珪素膜と窒化珪素膜
との積層膜としたことを特徴とする。ここでは、窒化珪
素膜─酸化珪素膜─窒化珪素膜と積層したものをゲイト
絶縁膜として用いる例を示す。
[Embodiment 4] This embodiment is characterized in that in the structure shown in Embodiment 1, the gate insulating film is a laminated film of a silicon oxide film and a silicon nitride film. Here, an example in which a stack of a silicon nitride film—a silicon oxide film—a silicon nitride film is used as a gate insulating film is shown.

【0086】このような構成とした場合、特に酸化珪素
膜をレーザー光が透過してしまうので、レーザー光を用
いた場合、酸化珪素膜中に形成された欠陥に対してのア
ニールは困難なものとなる。
In the case of such a structure, since the laser light passes through the silicon oxide film in particular, it is difficult to anneal the defects formed in the silicon oxide film when the laser light is used. Becomes

【0087】従って、このような場合も図2(B)に示
す工程のように、206で示されるゲイト絶縁膜の不純
物イオンが打ち込まれた領域を除去することは非常に有
用なものとなる。
Therefore, also in such a case, it is very useful to remove the region of the gate insulating film, which is implanted with the impurity ions, as shown by 206, as in the step shown in FIG.

【0088】[0088]

【発明の効果】ゲイト絶縁膜の一部をマスクとして用い
ることによって形成される低濃度不純物領域を有する薄
膜トランジスタにおいて、不純物イオンの衝撃によって
損傷した前記ゲイト絶縁膜の一部を除去することによ
り、ゲイト絶縁膜中に存在する欠陥の影響を排除するこ
とができる。
In a thin film transistor having a low concentration impurity region formed by using a part of a gate insulating film as a mask, a part of the gate insulating film damaged by the impact of impurity ions is removed to remove the gate. The influence of defects existing in the insulating film can be eliminated.

【0089】また、ソース領域とチャネル形成領域との
間、チャネル形成領域とドレイン領域との間に低濃度不
純物領域を設けることによって、低OFF電流特性を実
現することができる。
Further, by providing a low concentration impurity region between the source region and the channel forming region and between the channel forming region and the drain region, a low OFF current characteristic can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 薄膜トランジスタの作製工程を示す。FIG. 1 shows a manufacturing process of a thin film transistor.

【図2】 薄膜トランジスタの作製工程を示す。2A to 2C show a manufacturing process of a thin film transistor.

【図3】 薄膜トランジスタの作製工程を示す。FIG. 3 illustrates a manufacturing process of a thin film transistor.

【図4】 従来の薄膜トランジスタの作製工程を示す。FIG. 4 shows a manufacturing process of a conventional thin film transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 ガラス基板 102 下地膜(酸化珪素膜または酸化窒化珪素膜) 103 活性層 104 アルミニウム膜 105 緻密な陽極酸化膜 106 レジストマスク 107 ゲイト電極 108 多孔質状の陽極酸化物 109 緻密な陽極酸化膜 100 ゲイト絶縁膜 110 ゲイト絶縁膜 201 ソース領域(高濃度不純物領域) 202 低濃度不純物領域 203 チャネル形成領域 204 低濃度不純物領域(LDD領域) 205 ドレイン領域 206 注入されたイオンの衝撃によって損傷を受け
た領域。 207 ゲイト絶縁膜 208 下地膜の除去される領域 209 層間絶縁膜 210 画素電極(ITO電極) 211 ソース電極 212 ドレイン電極
101 glass substrate 102 base film (silicon oxide film or silicon oxynitride film) 103 active layer 104 aluminum film 105 dense anodic oxide film 106 resist mask 107 gate electrode 108 porous anodic oxide 109 dense anodic oxide film 100 gate Insulating film 110 Gate insulating film 201 Source region (high-concentration impurity region) 202 Low-concentration impurity region 203 Channel forming region 204 Low-concentration impurity region (LDD region) 205 Drain region 206 Region damaged by impact of implanted ions. 207 Gate insulating film 208 Region where base film is removed 209 Interlayer insulating film 210 Pixel electrode (ITO electrode) 211 Source electrode 212 Drain electrode

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ソース領域とチャネル形成領域との間及び
チャネル形成領域とドレイン領域との間に低濃度不純物
領域を有し、 前記低濃度不純物領域のソース/ドレイン方向の寸法は
同じまたは概略同じであり、 前記低濃度不純物領域における一導電型を付与する不純
物の濃度は前記ソース領域及び前記ドレイン領域におけ
るものよりも低く、かつ前記チャネル形成領域よりも大
きく、 かつ前記低濃度不純物領域上にはゲイト絶縁膜が存在し
ていないことを特徴とする半導体装置。
1. A low-concentration impurity region is provided between a source region and a channel formation region and between a channel formation region and a drain region, and the low-concentration impurity region has the same or substantially the same dimension in the source / drain direction. The concentration of the impurity imparting one conductivity type in the low-concentration impurity region is lower than that in the source region and the drain region, and higher than that in the channel forming region, and on the low-concentration impurity region, A semiconductor device characterized by the absence of a gate insulating film.
【請求項2】請求項1において、ゲイト絶縁膜は酸化珪
素膜で構成されていることを特徴とする半導体装置。
2. A semiconductor device according to claim 1, wherein the gate insulating film is composed of a silicon oxide film.
【請求項3】請求項1において、ゲイト絶縁膜は酸化珪
素膜を含む多層膜で構成されていることを特徴とする半
導体装置。
3. A semiconductor device according to claim 1, wherein the gate insulating film is composed of a multilayer film containing a silicon oxide film.
【請求項4】請求項1において、ゲイト絶縁膜は酸化珪
素を含んでいることを特徴とする半導体装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the gate insulating film contains silicon oxide.
【請求項5】ゲイト電極をマスクとして不純物イオンの
注入を行うことにより、ソース領域およびドレイン領域
を形成する方法であって、 前記ソース及びドレイン領域となる領域上にゲイト絶縁
膜から延在した絶縁膜が形成されておらず、かつゲイト
電極直下とソース及びドレイン領域となる領域との間の
一対の領域上にはゲイト絶縁膜から延在した絶縁膜が形
成された状態において、一導電型を付与する不純物イオ
ンを注入し、ソース及びドレイン領域を形成するととも
に前記一対の領域を低濃度不純物領域とする工程と、 前記一対の領域上の前記絶縁膜を除去する工程と、 を有し、 前記低濃度不純物領域に注入される一導電型を付与する
不純物の濃度は前記ソース及びドレイン領域におけるも
のよりも低いことを特徴とする半導体装置の作製方法。
5. A method of forming a source region and a drain region by implanting impurity ions using the gate electrode as a mask, which comprises an insulating film extending from a gate insulating film on the region to be the source and drain regions. In the state where the film is not formed and the insulating film extending from the gate insulating film is formed on the pair of regions immediately below the gate electrode and the regions to be the source and drain regions, one conductivity type is formed. Implanting impurity ions to be applied, forming source and drain regions and making the pair of regions low-concentration impurity regions, and removing the insulating film on the pair of regions, A semiconductor device characterized in that a concentration of an impurity imparting one conductivity type injected into a low concentration impurity region is lower than that in the source and drain regions. Of manufacturing.
【請求項6】活性層上の一部に残存させたゲイト絶縁膜
から延在した領域をマスクとして不純物イオンを注入し
低濃度不純物領域を形成する第1の工程と、 該工程の後に前記ゲイト絶縁膜から延在させた領域を除
去する第2の工程と、 を有し、 前記第1の工程において、ソース及びドレイン領域は露
呈しており、該領域には前記低濃度不純物領域に比較し
て高濃度の不純物が注入されることを特徴とする半導体
装置の作製方法。
6. A first step of implanting impurity ions to form a low-concentration impurity region by using as a mask a region extending from a gate insulating film left on a part of the active layer, and the gate after the step. A second step of removing a region extended from the insulating film, and in the first step, the source and drain regions are exposed, and the region is different from the low-concentration impurity region in comparison with the low-concentration impurity region. A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that a high concentration of impurities is implanted.
【請求項7】請求項5または請求項6において、ゲイト
絶縁膜は酸化珪素膜で構成されていることを特徴とする
半導体装置の作製方法。
7. A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the gate insulating film is composed of a silicon oxide film.
【請求項8】請求項5または請求項6において、ゲイト
絶縁膜は酸化珪素膜を含む多層膜で構成されていること
を特徴とする半導体装置の作製方法。
8. A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the gate insulating film is composed of a multilayer film including a silicon oxide film.
【請求項9】請求項5または請求項6において、ゲイト
絶縁膜は酸化珪素を含んでいることを特徴とする半導体
装置の作製方法。
9. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the gate insulating film contains silicon oxide.
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