JPH0344968A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体装置およびその製造方法

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JPH0344968A JP1181112A JP18111289A JPH0344968A JP H0344968 A JPH0344968 A JP H0344968A JP 1181112 A JP1181112 A JP 1181112A JP 18111289 A JP18111289 A JP 18111289A JP H0344968 A JPH0344968 A JP H0344968A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体装置 とりわけ非単結晶シリコン膜を用
いた半導体装置及びその製造方法に関すん 従来の技術 社風 非晶質シリコン(以下a−3iと略す)を用いた
薄膜トランジスタアレーは低温で大面積化が可能であり
、安定性も優れていることか板 液晶表示用基板、イメ
ージセンサへの応用が積極的に行なわれていも しかも
このa−3iを用いた薄膜トランジスタアレーは多種多
様の構成ができ、作製方法も数限りなく存在すも その
中でも逆スタガ構造のものについて下記に述べも 第2図は薄膜トランジスタの工程断面図である。
同図(a)の工程はゲート電極形成工程であり、例えば
Cr金属2をスパッタにより、 100OA被着形戒し
 そのCr金属2を硝酸セリウムアンモニウムを主成分
とした溶液で選択的にエツチングを行なう工程である。
同図(b)の工程は三層デポ工程型 例えば4000A
1500A/1000Aの膜厚で第1のシリコン窒化層
3 (以下SiNx層と略す)、不純物をほとんど含ま
ない第1のa−3i層4そして再び第2のSiNx層5
を好ましくは連続的に被着すも これらの薄膜はいずれ
もシラン(以下SiH4層と略す)ガスを主成分とする
原料ガスを300℃前後の温度で高周波グロー放電によ
り分脈 台底するプラズマCVDによって作製されも 
同図 (c)の工程は半導体層保護膜形成工程で、第2
のSiN層5をゲート上にのみ選択的に残した後、Si
H4ガスにPHsガスを添加したプラズマ放電によって
全面に500A程度の膜厚の不純物を含む第2のa−3
i層10を被着すも 同図(d)の工程はソース・ドレ
イン電極形成工程で、例えば全面にMoSi2/ Al
 8.9をスパッタで1000A/7000A被着し燐
酸系の溶液でAIを選択的に食刻し、形成したA1パタ
ーンをマスクとしT:、  MoSi2、第1、第2の
a−8i層をフッ硝酸系の溶液で選択的に食刻する工程
であも この構造によって安定な容量が実現できること
が特開昭57−45968号に開示されている。
発明が解決しようとする課題 上述した従来のTPTアレーは7枚の製膜工程を必要と
し必然的にフォトマスク枚数が4枚以上になり、作製工
程が長くコスト的には苦しいことは明かである。その作
製工程の中でプラズマCVD法は確立した技術ではある
力曳 メンテサイクルが他の装置に比べて非常に短く、
メンテ方法も難し鶏 また パラメータが多いから制御
しにくいので、なるべく回数を減らし安定なプロセスを
確立する必要があも そして、プロセスの歩留まり向上
の妨げになっているn”a−3iの密着性が弱く、この
上に厚い金属層をかさねて堆積すると時として問題が発
生し九 −X  ソース・ドレイン電極に使用されている金属と
不純物を含まないa−8i層との間にn″a−8i層を
介在しなければオーミック接続になりにくく、また 金
属と不純物を含まないa−3i層との間のブロッキング
層を形成しなければTPT個々の性能のばらつきが太き
(1 本発明はかかる点に鑑ム 構造が簡素で工程の少なく不
良発生率の少なく配線抵抗が小さい半導体装置及びその
製造方法を提供することを目的とすも 課題を解決するための手段 本発明はプラズマCVD法による製膜回数を減らし な
おかつ不純物を含まないa−3i層と金属配線との接続
のオーミック性を保ちつつ歩留まりを向上させるもので
あも 即ちa−8i層を選択的に形成した後、膜上に非
金属族元素を含んだガスと水素ガスでプラズマ放電を行
L\ 表面上に非金属族元素の活性化状態を作り上げて
から高融点金属を主成分とした物質にドーピング法によ
り非金属族元素を含有させた膜を形成する力\ また(
上 高融点金属を主成分とした物質に非金属族元素を深
さ方向に濃度勾配あるいは前記シリコン膜に近接するに
したがって元素の濃度勾配を形成するかどちらかを施し
すことにより、a−3i層と非金属族元素を含有させた
膜との界面にHの量を多く介在させる。
旧&  a−3’i層と非金属族元素を含有させた膜と
の・界面で動きやすく、Hと非金属族元素の衝突等でa
−3i層の中に非金属族元素を運ぶ役目をすも その上
加熱処理あるいは光などの電磁波照射処理の少なくとも
どちらか一方を施すことにより、非金属族元素を不純物
を含まないa−3i層により広く拡散してオーミック接
続にし 金属とa−8i層との間のブロッキング層をも
形威すも 作用 上記手段を用いるとn”a−3i膜を形成する必要がな
くな4n″a−3i膜を形成しないで高融点金属を主成
分とした物質にドーピング法により非金属族元素を含有
させた膜を形成する力\ また(友 高融点金属を主成
分とした物質に非金属族元素を深さ方向に濃度勾配ある
いは前記シリコン膜に近接するにしたがって元素の濃度
勾配を形成して含有させた半導体素子i′!、、プラズ
マCVD法を一回のみで構成でき、工程数が減り生産性
が向上する。また 現状での歩留まりに大きな影響を及
ぼしているプロセス不良の一つであるn”a−3i剥離
という問題点がなくなる。その上 n″a−3i膜を含
んだ多層膜のエツチングにおいてn′″a−3i膜のオ
ーバーエツチングがなくなり、プロセス的に安定になる
実施例 以下に 本発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。
(実施例1) 本発明(よ 非単結晶シリコンを用いた半導体装置にお
ける配線と半導体層との接続に関するものであるが下記
にTPTを例にとって説明する。
第1図+1TPTの工程断面図である。同図(a)の工
程はゲート電極形成工程であり、例えばCr金属2をス
パッタにより、 100OA被着形戒し そのCr金属
2を硝酸セリウムアンモニウムを主成分とした溶液で選
択的にエツチングを行なう工程であ瓜 同図(b)の工
程は三層デボ工程で、例えば4000A1500A/1
00OAの膜厚で第1のSiNx層3、不純物をほとん
ど含まないa−3i層4そして再び第2のSiNx層5
を好ましくは連続的に被着すも これらの薄膜はいずれ
もSiH4層ガスを主成分とする原料ガスを300℃前
後の温度で高周波グロー放電により分脈 合成するプラ
ズマCVDによって作製される。同図(C)の工程は半
導体層保護膜形成工程で、第2のSiNx層5をゲート
上にのみ選択的に残した後、PHs / Pt(s +
H2の比が0.01から0.50までの間の混合ガスで
RF放電を行し\ 第1のPドープMoSi2層6 (
同は 以下P   MoSi2層と示す)を形成した後
、Mo5iaをスパッタ装置で形成するときにPHa 
/ PHs + Arの比が0.01から0.50まで
の間の混合ガスでRF放電を行LX、第2のP−MoS
i2層7を形成すも 同図(d)の工程はソース・ドレ
イン電極形成工程で、例えば全面にA18、9をスパッ
タで7000A被着し燐酸系の溶液でA1を選択的に食
刻限 形成したA1パターンをマスクとして、第1、第
2のP−MoSi2層6.7、a−8i層4をフッ硝酸
系の溶液で選択的に食刻する工程であも 最後に 加熱
処理を施す。
これにより第1、第2のMoSi26、7からa−3i
層4にP元素を拡散させ、Pイオンの活性化が図れる。
な抵 本実施例(上 第1図(a)の工程で、Crのゲ
ート配線2を形成するのにスパッタ法を使用した力t 
金属層が形成できるならば 蒸着方法を問わず、例えば
 電子ビームm  CVD!  抵抗加熱法等でもかま
わな(1また 材料の種類Cよ高温処理を行っても半導
体層または絶縁体層に拡散しない物質であれば IT○
、MoSi2、MoTa等でも本発明の特許請求の範囲
に適用すも また 本実施例では非金属元素を含有する
膜としてPHaガスを混入したRF放電スパッタ法によ
る第1、第2のP−MoSi2膜6、7を形成した力丈
 本発明(よ 蒸着方法を問わず、例えば 非金属元素
を含有したターゲットをスパッタする方a  CVDL
  イオンシャワー法等でもかまわな(1そして、膜と
して、Mo5iaだけでなく、高融点金属を主成分とし
た物質であれば あるい(上Ta、 W、 Cr、 T
i、 Co、 Ni、 Zr。
Rh、 Pd、 Ptのうちいずれか一つの硅化物ある
いは高融点金属同士の化合物であれば 任意のものでよ
い。本実施例では加熱処理を施した力交 光などの電磁
波照射処理でも構わなく、本実施例を例にとるならば 
第1、第2のp−MoSi2層6、7からa−3i層4
にP元素を拡散させる力\ 拡散しなくてもPイオンの
活性化が図れも また 本実施例では基板lとしてガラスを用いた力丈 
絶縁基板であれば任意のものでよく、絶縁膜としてSi
Nx層3を使用しためt 少なくとも一層以上の絶縁膜
であれば材料の種類・蒸着方法を問わず任意のものであ
ってもよ賎 本実施例では非晶質シリコンを用いた薄膜
トランジスタアレーについて説明した力支 非単結晶シ
リコン膜を用いた半導体装置あれば 多結晶質シリコン
等でも本発明の特許請求の範囲に適用する。最後に A
18.9を本実施例では導電膜に採用したが 少なくと
も導電体が一層以上あり、かス 絶縁膜のコンタクトホ
ールの断差をカバーするものであれば任意のものでよく
、非金属元素としてP元素を例にとったたa6.  P
’fhガスを使用したカミ 本発明の特許請求の範囲は
非金属元素を含有するガス(P、 B、 Sb、 Ga
@であれば 例えi;CB2He等の任意のものでよし
1(実施例2) 実施例2の工程断面図を第1図(a)〜(d)に示す。
実施例1の工程とほぼ同じである力交 同図(C)の工
程(よ PHs + Arの混合ガスでRF放電を行う
ときに 放電開始と同時にPH3/ PHa + Ar
の比を0.15の状態にしておき放電終了時には0.0
1になるように混合ガスのガス比を時間に関して変化さ
せてP−MoSiaを形成させる。本実施例ζ上 不純
物を含まないa−3i層4と第1のP−MoSi26と
の界面にP元素の濃度を高くすることにより接続抵抗を
下げると同時に第2のP−MoSi27とA18、9の
界面はP元素濃度を0にすることにより配線抵抗を下げ
ることができも まf=  Plhガスの濃度比を0.
15に記述しである力t  0.10−0.50までの
比であればまた 本実施例では高融点金属を主成分とし
た物質に非金属族元素を深さ方向に濃度勾配を形式した
力文 不純物を含まないa−8i層4に近接するにした
がって元素の濃度勾配を形成した構造の半導体素子であ
れ(よ 本発明の特許請求の範囲に適用すも 発明の効果 本発明(よ この構造を用いたTPTアレーを液晶表示
装置に採用するとTPTアレーの不良原因の一つである
n’ a−3i剥離という問題点が解決し歩留まりを向
上させるものである。n″a−3i膜を形成しない半導
体素子は 不純物を含まないa−3i層と金属配線との
接続のオーミック性を保ちっつCVDの製膜工程が短縮
できるた△ 量産性に富へ技術的に工場導入が可能であ
る。そして、非金属族元素を深さ方向に濃度勾配を形式
したものや不純物を含まないa−3i層に近接するにし
たがって元素の濃度勾配を形式したもα あるい(よ 
加熱処理あるいは電磁波照射処理を・施してL 同様の
効果が得られる。最後に 半導体層のオーミック接続を
必要とするMO3構造にも適用できa
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例にかかるTPTの工程断面は
 第2図は従来のTPTの工程断面図である。 2=Cr恩 3・・・第1のSiNx、  4 ・・・
a−8i、[5・・・第2のSiNx、  6”第1の
P−MoSi2.7・・・第2のP−MoSi2゜

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)配線に近接する第1の非単結晶シリコン膜と前記
    配線との間に非金属族元素を含有させた高融点金属を主
    成分とする層と、前記層と前記第1の非単結晶シリコン
    膜の間に前記第1の非単結晶シリコン膜よりも水素元素
    を多く含有する第2の非単結晶シリコン膜とを介在させ
    たことを特徴とする半導体装置。
  2. (2)配線自身が非金属族元素を含有させた高融点金属
    を主成分とする層と、前記第1の非単結晶シリコン膜と
    、前記層と前記第1の非単結晶シリコン膜の間に前記第
    1の非単結晶シリコン膜よりも水素元素を多く含有する
    第2の非単結晶シリコン膜とを含むことを特徴とする半
    導体装置。
  3. (3)配線に近接する第1の非単結晶シリコン膜と前記
    配線との間に高融点金属を主成分とした物質に非金属族
    元素を前記第1の非単結晶シリコン膜に近接するにした
    がって元素の濃度勾配をおおきく形成して含有させた膜
    と、前記膜と前記第1の非単結晶シリコン膜の間に前記
    第1の非単結晶シリコン膜よりも水素元素を多く含有す
    る第2の非単結晶シリコン膜とを介在させたことを特徴
    とする半導体装置。
  4. (4)配線自身が高融点金属を主成分とした物質に非金
    属族元素を前記第1の非単結晶シリコン膜に近接するに
    したがって元素の濃度勾配をおおきく形成して含有させ
    た膜と、前記第1の非単結晶シリコン膜と、前記膜と前
    記第1の非単結晶シリコン膜の間に前記第1の非単結晶
    シリコン膜よりも水素元素を多く含有する第2の非単結
    晶シリコン膜とで構成されたことを特徴とする半導体装
    置。
  5. (5)配線に近接する第1の非単結晶シリコン膜と前記
    配線との間に高融点金属を主成分とした物質に非金属族
    元素を深さ方向に濃度勾配をおおきく形成して含有させ
    た膜と、前記膜と前記第1の非単結晶シリコン膜の間に
    前記第1の非単結晶シリコン膜よりも水素元素を多く含
    有する第2の非単結晶シリコン膜とを介在させたことを
    特徴とする半導体装置。
  6. (6)配線自身が高融点金属を主成分とした物質に非金
    属族元素を深さ方向に濃度勾配をおおきく形成して含有
    させた膜と、前記第1の非単結晶シリコン膜と、前記膜
    と前記第1の非単結晶シリコン膜の間に前記第1の非単
    結晶シリコン膜よりも水素元素を多く含有する第2の非
    単結晶シリコン膜とで構成されたことを特徴とする半導
    体装置。
  7. (7)基板上に非単結晶シリコン膜を形成する工程と、
    前記膜上に非金属族元素を含んだガスと水素ガスでプラ
    ズマ放電を行う工程と、前記膜上に高融点金属を主成分
    とした物質にドーピング法により非金属族元素を含有さ
    せた膜を形成する工程と、前記工程後に加熱処理あるい
    は電磁波照射処理の少なくともどちらか一方を施す工程
    とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  8. (8)基板上に高融点金属を主成分とした物質に非金属
    族元素を含有させた膜を形成する工程と、前記膜上に非
    金属族元素を含んだガスと水素ガスでプラズマ放電を行
    う工程と、前記膜上に非単結晶シリコン膜を形成する工
    程と、前記工程後に加熱処理あるいは電磁波照射処理の
    少なくともどちらか一方を施すことにより前記高融点金
    属を主成分とした物質に近接する非単結晶シリコン膜に
    前記非金属族元素を濃度勾配生成する拡散工程とを含む
    ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  9. (9)基板上に非単結晶シリコン膜を形成する工程と、
    前記膜上に非金属族元素を含んだガスと水素ガスでプラ
    ズマ放電を行う工程と、前記膜上に高融点金属を主成分
    とした物質に非金属族元素を含有させた膜を形成する工
    程と、前記工程後に加熱処理あるいは電磁波照射処理の
    少なくともどちらか一方を施すことにより前記高融点金
    属を主成分とした物質に近接する非単結晶シリコン膜に
    前記非金属族元素を濃度勾配生成する拡散工程とを含む
    ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
  10. (10)高融点金属を主成分とした物質をMo、Ta、
    W、Cr、Ti、Co、Ni、Zr、Rh、Pd、Pt
    のうちいずれか、一つの硅化物あるいは高融点金属同士
    の化合物であることを特徴とする請求項1、2、3、4
    、5、6のいずれかに記載の半導体装置
  11. (11)高融点金属を主成分とした物質をMo、Ta、
    W、Cr、Ti、Co、Ni、Zr、Rh、Pd、Pt
    のうちいずれか一つの硅化物あるいは高融点金属同士の
    化合物であることを特徴とする請求項7、8、9のいず
    れかに記載の半導体装置の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5719078A (en) * 1995-02-11 1998-02-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for making a thin film transistor panel used in a liquid crystal display having a completely self-aligned thin film transistor
US6104042A (en) * 1999-06-10 2000-08-15 Chi Mei Optoelectronics Corp. Thin film transistor with a multi-metal structure a method of manufacturing the same
WO2009063648A1 (ja) * 2007-11-14 2009-05-22 Panasonic Corporation 薄膜トランジスタ、その製造方法および薄膜トランジスタを用いた電子機器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6014473A (ja) * 1983-07-05 1985-01-25 Asahi Glass Co Ltd 薄膜トランジスタの電極構造
JPS61234080A (ja) * 1985-04-10 1986-10-18 Nec Corp 薄膜トランジスタの製造方法
JPS6331169A (ja) * 1986-07-17 1988-02-09 インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン シリコン・デバイスの製造方法
JPH01143360A (ja) * 1987-11-30 1989-06-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 絶縁ゲート型トランジスタの製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6014473A (ja) * 1983-07-05 1985-01-25 Asahi Glass Co Ltd 薄膜トランジスタの電極構造
JPS61234080A (ja) * 1985-04-10 1986-10-18 Nec Corp 薄膜トランジスタの製造方法
JPS6331169A (ja) * 1986-07-17 1988-02-09 インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン シリコン・デバイスの製造方法
JPH01143360A (ja) * 1987-11-30 1989-06-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 絶縁ゲート型トランジスタの製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5719078A (en) * 1995-02-11 1998-02-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for making a thin film transistor panel used in a liquid crystal display having a completely self-aligned thin film transistor
US6104042A (en) * 1999-06-10 2000-08-15 Chi Mei Optoelectronics Corp. Thin film transistor with a multi-metal structure a method of manufacturing the same
WO2009063648A1 (ja) * 2007-11-14 2009-05-22 Panasonic Corporation 薄膜トランジスタ、その製造方法および薄膜トランジスタを用いた電子機器
US8436355B2 (en) 2007-11-14 2013-05-07 Panasonic Corporation Thin-film transistor, manufacturing method therefor, and electronic device using a thin-film transistor

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