JPH0487340A - 薄膜トランジスタの製造方法 - Google Patents
薄膜トランジスタの製造方法Info
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Landscapes
- Thin Film Transistor (AREA)
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。
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〕
本発明は薄膜トランジスタ（以下ＴＰＴという）の製造
方法におけるイオン注入法に係り、イオン注入の際プラ
ズマドーピングを用いた方法に関する０ 〔従来の技術〕 近年、液晶表示装置の駆動スイッチの駆動回路用素子と
して有用な薄膜トランジスタ（ＴＰＴ ）の研究が進ん
でいる。
方法におけるイオン注入法に係り、イオン注入の際プラ
ズマドーピングを用いた方法に関する０ 〔従来の技術〕 近年、液晶表示装置の駆動スイッチの駆動回路用素子と
して有用な薄膜トランジスタ（ＴＰＴ ）の研究が進ん
でいる。
特に電子移動度が大きく特性の安定な多結晶シリコンを
用いたＴＰＴがこれらの駆動回路用素子として多用され
ている。
用いたＴＰＴがこれらの駆動回路用素子として多用され
ている。
従来、多結晶シリコンを用いたＴＰＴは次のように製造
させる。
させる。
即ち２石英等から成る基板上に、多結晶シリコン層を形
成し、島状にエツチングした後、ゲート酸化膜、ゲート
電極を形成する。次にこれをマスクとして自己整合法（
二よりソース・ドレイン領域を形成する。
成し、島状にエツチングした後、ゲート酸化膜、ゲート
電極を形成する。次にこれをマスクとして自己整合法（
二よりソース・ドレイン領域を形成する。
この時、不純物の導入には通常、イオン注入法が用いら
れる。即ち、イオン源で発生した不純物イオンを高電界
で加速し９機械的に多結晶シリコン層に不純物を注入す
るものである。
れる。即ち、イオン源で発生した不純物イオンを高電界
で加速し９機械的に多結晶シリコン層に不純物を注入す
るものである。
注入されたイオンは活性化された後、保護膜が形成され
、配線層が形成されて素子を完成する。
、配線層が形成されて素子を完成する。
イオン注入法は基板内に打ち込まれた不純物の量を精度
よく測定することが出来、その特性の制御も容易である
上、従来の熱拡散法に比して十分低温で形成可能のため
、特に多結晶シリコンＴＰＴの製造に多く用いられてい
る。
よく測定することが出来、その特性の制御も容易である
上、従来の熱拡散法に比して十分低温で形成可能のため
、特に多結晶シリコンＴＰＴの製造に多く用いられてい
る。
最近、液晶表示装置等の平面デイスプレィ装置の大画面
化が進み、これにともなってＴＰＴも大面積基板上に多
数個のＴＰＴを形成することが必要となってきた。
化が進み、これにともなってＴＰＴも大面積基板上に多
数個のＴＰＴを形成することが必要となってきた。
ところが従来のイオン注入装置を用いたイオン注入法で
は、イオンビームを収束して多結晶シリコン層に打ち込
むため、その装置が大きいばかりでなく９例えば直径３
０ａｎ程度の大面積基板上に形成された多数個の素子；
ユ同時にイオンを打ち込むことは不可能であった。
は、イオンビームを収束して多結晶シリコン層に打ち込
むため、その装置が大きいばかりでなく９例えば直径３
０ａｎ程度の大面積基板上に形成された多数個の素子；
ユ同時にイオンを打ち込むことは不可能であった。
従って本発明の目的は多結晶シリコンを用いたＴＰＴの
製造方法において、大面積の基板上に形成された多数個
のＴＰＴに同時に不純物を導入するための方法を提供す
るものである。
製造方法において、大面積の基板上に形成された多数個
のＴＰＴに同時に不純物を導入するための方法を提供す
るものである。
上記目的を達成するため９本発明者等は鋭意研究の結果
、多結晶シリコン層に不純物イオンを注入する際、ＤＣ
スパッタ構造装置を用いたプラズマドーピングを行うこ
とにより、ＴＦＴ用大面積基板上に形成された多数個の
多結晶シリコン層へ。
、多結晶シリコン層に不純物イオンを注入する際、ＤＣ
スパッタ構造装置を用いたプラズマドーピングを行うこ
とにより、ＴＦＴ用大面積基板上に形成された多数個の
多結晶シリコン層へ。
同時に不純物注入を行うことが可能であることを見出し
た。
た。
本発明の一実施例を第１図、第２図を用いて説明する。
第１図は本発明のＤＣスパッタ構造のプラズマ・ドーピ
ング装置の構造説明図、第２図は本発明を用いたＴＰＴ
の製造工程説明図である。
ング装置の構造説明図、第２図は本発明を用いたＴＰＴ
の製造工程説明図である。
第１図において、１はスパッタ室、２はアノード、３は
カンード、４はガス、５はポンプの如き排気ユニット、
６は直流電源、７はウェハであって、多結晶シリコン層
を有する基板、８はヒータを示す。
カンード、４はガス、５はポンプの如き排気ユニット、
６は直流電源、７はウェハであって、多結晶シリコン層
を有する基板、８はヒータを示す。
第１図の如き構造のイオン注入装置内の圧力を例えば、
２．０）ルとし、ｎ型不純物を注入するのであれば、装
置内（二１０００１）Ｉ）ｍ水素希釈したフォスフオン
（ＰＨｓ）を導入し、基板を３００℃（＝あたため印加
電圧を例えば４００〜７００Ｖとし、電極間距離５０ｍ
、電極直径１５０■で５分放電し、多結晶シリコン層の
所定部分にリンイオンを注入し。
２．０）ルとし、ｎ型不純物を注入するのであれば、装
置内（二１０００１）Ｉ）ｍ水素希釈したフォスフオン
（ＰＨｓ）を導入し、基板を３００℃（＝あたため印加
電圧を例えば４００〜７００Ｖとし、電極間距離５０ｍ
、電極直径１５０■で５分放電し、多結晶シリコン層の
所定部分にリンイオンを注入し。
ｎ型領域を形成する。
なおｐ型不純物を注入するのであれば、 Ａｒとジボ
ラン（ＢｚＨｓ）ガスを装置内（；導入する。
ラン（ＢｚＨｓ）ガスを装置内（；導入する。
本発明の如くすること；二より、大面積基板上に多数個
形成された多結晶シリコン層に同時；二不純物イオンを
注入することができる。
形成された多結晶シリコン層に同時；二不純物イオンを
注入することができる。
次に本発明を用いたＴＰＴの製造方法の一例を第２図に
よって説明する。
よって説明する。
第２図はＴＰＴの製造工程説明図である０（１） 例
えば３０ Ｘ ３０ ａｎ位の石英基板２１上に減圧Ｃ
ＶＤ法で、基板温度５６０℃でアモルファスシリコン膜
を例えば約ｘｏｏｏＡ堆積する。次にこのアモルファス
シリコン膜を６００℃５０時間熱処理後さらに９５０℃
で１時間熱して、固相成長により多結晶シリコン膜２２
を形成する。
えば３０ Ｘ ３０ ａｎ位の石英基板２１上に減圧Ｃ
ＶＤ法で、基板温度５６０℃でアモルファスシリコン膜
を例えば約ｘｏｏｏＡ堆積する。次にこのアモルファス
シリコン膜を６００℃５０時間熱処理後さらに９５０℃
で１時間熱して、固相成長により多結晶シリコン膜２２
を形成する。
この多結晶シリコン膜２２をパターニングして島状（＝
エツチングする（第２図（ａ）参照）。
エツチングする（第２図（ａ）参照）。
（ｎ） スパッタ法でゲート酸化膜２３を約５００Ｘ
形成し２次に減圧ＣＶＤ法で多結晶シリコン層を約１０
００〜３０００Ｘ堆積した後、エツチングしてゲート電
極２４を形成する（第２図（ｂ）参照）０（１） 形
成したゲート電極２４をマスクとして。
形成し２次に減圧ＣＶＤ法で多結晶シリコン層を約１０
００〜３０００Ｘ堆積した後、エツチングしてゲート電
極２４を形成する（第２図（ｂ）参照）０（１） 形
成したゲート電極２４をマスクとして。
自己整合法でソース、ドレイン領域２２−１．２２−２
を形成する。即ち、この時本発明の第１図の如き構成の
イオン注入装置１のカソード上にこのゲート電極２４を
有する多結晶シリコン膜２２を多数個形成した石英基板
２１を載置する。
を形成する。即ち、この時本発明の第１図の如き構成の
イオン注入装置１のカソード上にこのゲート電極２４を
有する多結晶シリコン膜２２を多数個形成した石英基板
２１を載置する。
イオン注入装置内の圧力を２．０トル、直流電圧７００
Ｖ 、基板温度３００℃の条件で１０００１）Ｉ）ｍ水
素希釈したＰＨｓガスを導入してプラズマドーピングを
５分行う。
Ｖ 、基板温度３００℃の条件で１０００１）Ｉ）ｍ水
素希釈したＰＨｓガスを導入してプラズマドーピングを
５分行う。
潤 さらに注入した不純物イオンの活性化を６００℃の
窒素雰囲気中で１時間行い２次（″−スパッタ法で５ｉ
（ｈ膜から成る眉間絶縁膜２５を約１０００Ｘの厚さに
形成する（第２図（Ｃ）参照）。
窒素雰囲気中で１時間行い２次（″−スパッタ法で５ｉ
（ｈ膜から成る眉間絶縁膜２５を約１０００Ｘの厚さに
形成する（第２図（Ｃ）参照）。
関 この層間絶縁膜２５にコンタクト孔を開口後、Ｍ配
線層２６を形成し、約４５０℃で３０分間クンターする
（第２図（ｄ）参照）。
線層２６を形成し、約４５０℃で３０分間クンターする
（第２図（ｄ）参照）。
（資）水素化のための窒化シリコン膜２７をプラズマＣ
ＶＤ法で２例えば約２０００Ｘ堆積する（第２図（ｅ）
参照）。
ＶＤ法で２例えば約２０００Ｘ堆積する（第２図（ｅ）
参照）。
（ＶＩＤ 次にテトラエトキシシラン（ＴＥ０１）を
用いたオゾンＣＶＤ法で緻密な５ｉＣｈ膜２８を例えば
約１０００Ｘ〜１μｍの厚さで堆積する。
用いたオゾンＣＶＤ法で緻密な５ｉＣｈ膜２８を例えば
約１０００Ｘ〜１μｍの厚さで堆積する。
積 窒化シリコン膜２７と５ｉＯｉ膜２８で被覆された
ＴＰＴに熱処理を施こして水素化処理し。
ＴＰＴに熱処理を施こして水素化処理し。
所望の特性を有するＴＰＴを得る（第２図（ｆ）参照）
。
。
なお２本実施例ではＴＰＴを形成する基板として石英基
板を用いた例について説明したが２本発明はこれに限ら
れず２例えばコーニング社製の商品番号７９１３の基板
、コーニング社製の商品番号７０５９の如きガラス基板
を用いることも出来る。
板を用いた例について説明したが２本発明はこれに限ら
れず２例えばコーニング社製の商品番号７９１３の基板
、コーニング社製の商品番号７０５９の如きガラス基板
を用いることも出来る。
同様にＴＰＴの製造工程においても、水素化処理は本実
施例に限られるものではない。
施例に限られるものではない。
本発明の如く、多結晶シリコンを用いたＴＰＴの製造に
おいて、動作領域を形成するための不純物イオンの導入
（＝プラズマドーピングを用いること（二より、大面積
の基板上（＝多数個のＴＰＴを形成すべく、同時に沢山
の領域にドーピングを行うことが出来る。
おいて、動作領域を形成するための不純物イオンの導入
（＝プラズマドーピングを用いること（二より、大面積
の基板上（＝多数個のＴＰＴを形成すべく、同時に沢山
の領域にドーピングを行うことが出来る。
従って、このような方法で大面積基板上に多数の多結晶
シリコンを用いたＴＰＴを形成することが出来、近年大
画面化が進んでいる液晶表示装置やイメージセンサの駆
動回路用素子として大変有用である。
シリコンを用いたＴＰＴを形成することが出来、近年大
画面化が進んでいる液晶表示装置やイメージセンサの駆
動回路用素子として大変有用である。
第１図は本発明のプラズマ・ドーピング装置の構造説明
図。 第２図は本発明を用いたＴＰＴの製造工程説明図である
。 １・・・スパッタ室。 ２・・・アノード。 ３・・・カンード。 ４・・・ガス入口。 ５・・・排気ユニット。 ６・・・直流電源。 ７・・・ウェハ ８・・・ヒータ。 特許出願人 ティーデイ−ケイ株式会社代理人弁理士
山 谷晧榮（外１名）
図。 第２図は本発明を用いたＴＰＴの製造工程説明図である
。 １・・・スパッタ室。 ２・・・アノード。 ３・・・カンード。 ４・・・ガス入口。 ５・・・排気ユニット。 ６・・・直流電源。 ７・・・ウェハ ８・・・ヒータ。 特許出願人 ティーデイ−ケイ株式会社代理人弁理士
山 谷晧榮（外１名）
Claims (1)
- 多結晶シリコンを用いた薄膜トランジスタの製造方法に
おいて、素子領域を形成するための不純物ドーピングを
、直流スパッタリング装置を用いたプラズマドーピング
によって行うことを特徴とする薄膜トランジスタの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20288890A JPH0487340A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20288890A JPH0487340A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0487340A true JPH0487340A (ja) | 1992-03-19 |
Family
ID=16464865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20288890A Pending JPH0487340A (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0487340A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6077730A (en) * | 1997-05-23 | 2000-06-20 | Lg Electronics, Inc. | Method of fabricating thin film transistors |
| JP2002176003A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-21 | Sony Corp | 半導体層のドーピング方法、薄膜半導体素子の製造方法、及び薄膜半導体素子 |
| WO2008041702A1 (en) * | 2006-10-03 | 2008-04-10 | Panasonic Corporation | Plasma doping method and apparatus |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP20288890A patent/JPH0487340A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6077730A (en) * | 1997-05-23 | 2000-06-20 | Lg Electronics, Inc. | Method of fabricating thin film transistors |
| JP2002176003A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-21 | Sony Corp | 半導体層のドーピング方法、薄膜半導体素子の製造方法、及び薄膜半導体素子 |
| WO2008041702A1 (en) * | 2006-10-03 | 2008-04-10 | Panasonic Corporation | Plasma doping method and apparatus |
| JP2008270833A (ja) * | 2006-10-03 | 2008-11-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマドーピング方法及び装置 |
| KR100955144B1 (ko) * | 2006-10-03 | 2010-04-28 | 파나소닉 주식회사 | 플라즈마 도핑 방법 및 장치 |
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