JPH07169971A - ドライブ回路tftの製造方法 - Google Patents
ドライブ回路tftの製造方法Info
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- JPH07169971A JPH07169971A JP34210993A JP34210993A JPH07169971A JP H07169971 A JPH07169971 A JP H07169971A JP 34210993 A JP34210993 A JP 34210993A JP 34210993 A JP34210993 A JP 34210993A JP H07169971 A JPH07169971 A JP H07169971A
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Abstract
ポリシリコン薄膜の結晶粒の大きさを均一化する。 【構成】 ガラス基板1上に形成されたアモルファスシ
リコン薄膜4のうち信号線ドライブ回路TFT形成領域
7を、レーザビーム形状をこの領域7に対して平行に延
びる帯状とされたエキシマレーザビーム(9)で照射す
る。すると、信号線ドライブ回路TFT形成領域7にお
けるアモルファスシリコン薄膜4を信号線ドライブ回路
TFT形成領域7の長手方向に重複照射することなく結
晶化することができる。
Description
(薄膜トランジスタ)の製造方法に関する。
示装置には、図1(B)を参照して説明すると、ガラス
基板1上のほぼ正方形状の画素スイッチング素子形成領
域6にアクティブ回路TFTを形成し、同ガラス基板1
上であって画素スイッチング素子形成領域6の直交する
所定の2辺の一方側(図1(B)において上側)および
他方側(図1(B)において左側)の短冊形状の信号線
ドライブ回路TFT形成領域7および同じく短冊形状の
走査線ドライブ回路TFT形成領域8にそれぞれ信号線
ドライブ回路TFTおよび走査線ドライブ回路TFTを
形成したものがある。
る各回路のTFTを製造する方法には、比較的大きなガ
ラス基板の上面全体にアモルファスシリコン薄膜を形成
し、このアモルファスシリコン薄膜にエキシマレーザビ
ームを照射するにより該アモルファスシリコン薄膜を結
晶化してポリシリコン薄膜とし、このポリシリコン薄膜
を素子分離して各回路のTFTを形成する方法がある。
この場合、ガラス基板の大きさに対してエキシマレーザ
ビームのスポットサイズが最大でも10mm×10mm
程度とかなり小さいので、エキシマレーザビームをX方
向およびY方向にスキャンさせてアモルファスシリコン
薄膜全体を照射するようにしている。
このようなTFTの製造方法では、ガラス基板上のアモ
ルファスシリコン薄膜全体を確実に照射するには、例え
ば図7において斜線(ハッチング)で示すように、互い
に隣接する4つのレーザビーム照射領域の境界部分を左
右方向および上下方向で重複して照射する必要があり、
このためポリシリコン薄膜の結晶粒の大きさにバラツキ
が生じ、ひいては特にキャリヤ移動度にバラツキが生じ
ることになる。しかるに、TFTにおいては、単結晶よ
りも移動度がかなり劣るため、キャリヤ移動度に多少で
もバラツキがあると、致命的な欠点となってしまうとい
う問題があった。この特性要求は、徳にデータをシフト
する信号線ドライブ回路TFTに求められる。この発明
の目的は、ドライブ回路TFTを形成するためのポリシ
リコン薄膜の結晶粒の大きさを均一化することのできる
ドライブ回路TFTの製造方法を提供するものである。
ライブ回路TFTを形成する際、レーザビームの形状を
ドライブ回路TFT形成領域の長手方向に対してこれよ
りも長い帯状とし、該レーザビームをドライブ回路TF
T形成領域の長手方向と直交する方向にスキャン照射す
ることにより、前記基板上に形成されたアモルファスシ
リコン薄膜を結晶化してポリシリコン薄膜とし、該ポリ
シリコン薄膜を活性層とする複数のTFTからなるドラ
イブ回路TFTを形成するようにしたものである。
ファスシリコン薄膜のうちドライブ回路TFT形成領域
を、レーザビーム形状をこの領域の長手方向に対してこ
れよりも長い帯状とされたレーザビームで照射すること
になるので、ドライブ回路TFT形成領域におけるアモ
ルファスシリコン薄膜をドライブ回路TFT形成領域の
長手方向に重複照射することなく結晶化することがで
き、したがってドライブ回路TFTを形成するためのポ
リシリコン薄膜の結晶粒の大きさを均一化することがで
きる。
適用した液晶表示装置におけるTFTの各製造工程を示
したものである。そこで、これらの図を順に参照しなが
ら、この実施例のTFTの製造方法について説明する。
板1の上面にアルミニウムからなる厚さが1000Å程
度のゲート電極2をパターン形成した上、、ゲート電極
2およびガラス基板1の上面に酸化シリコンからなる厚
さが1500Å程度のゲート絶縁膜3を成膜し、その上
面に厚さが500Å程度のアモルファスシリコン薄膜4
を成膜する。次に、エキシマレーザビームを照射するこ
とにより、アモルファスシリコン薄膜4を結晶化してポ
リシリコン薄膜5とする。
の照射方法について図1(B)を参照しながら説明す
る。ガラス基板1上の全面にはアモルファスシリコン薄
膜4が形成されているが、符号6で示すほぼ正方形の領
域は画素スイッチング素子形成領域であり、この画素ス
イッチング素子形成領域6の上側の符号7で示す短冊形
状の領域は信号線ドライブ回路TFT形成領域であり、
画素スイッチング素子形成領域6の左側の符号8で示す
短冊形状の領域は走査線ドライブ回路TFT形成領域で
ある。信号線ドライブ回路TFT形成領域7に形成され
る信号線ドライブ回路TFTは、図示しないが、C−M
OS TFTからなるシフトレジスタ回路素子および抱
合せ型C−MOS TFTからなるトランスファゲート
回路素子を有するもので、各回路素子は、以下に示す方
法によって、各画素列に対応して長手方向に一直線上に
配列されて形成される。換言すれば、シフトレジスタ回
路やトランスファゲート回路を構成する各回路素子であ
るTFTは、それぞれの回路素子が、信号線ドライブ回
路TFT形成領域7の幅方向に対しては、同一の位置に
配置される。この場合、信号線ドライブ回路のシフトレ
ジスタを構成するTFTのチャネル幅は20〜30μm
程度、トランスファゲートを構成するTFTのチャネル
幅は200〜300μm程度である。
示しない光学系によりレーザビーム形状を信号線ドライ
ブ回路TFT形成領域7に対して平行に延びる帯状とさ
れていることにより、帯状となっている。この場合、レ
ーザビームの照射エネルギーは照射面積に対応するもの
であるから、例えば、エキシマレーザビームの照射領域
が10mm×10mmの方形である場合と、100mm
×1mmあるいは200mm×0.5mmの帯状である
場合とは照射エネルギーは同一である。つまり、エキシ
マレーザビームのビーム幅を例えば0.5〜1.0mm
にして信号線ドライブ回路TFT形成領域7の最上端側
の長手方向全領域に照射し、次に、レーザビーム照射位
置を信号線ドライブ回路TFT形成領域7の幅方向に1
ライン分移動させてレーザビームを照射する。この際、
今回のレーザビーム照射領域が前回の照射領域と一部重
複するように移動量を調整する。以下、同様に、レーザ
ビームを信号線ドライブ回路TFT形成領域7の幅方向
にズラしながらスキャン照射する。このスキャン照射
は、走査線ドライブ回路TFT形成領域8および画素ス
イッチング素子形成領域6に対しても同様に行い、走査
線ドライブ回路TFT形成領域8および画素スイッチン
グ素子形成領域6の終端領域にて終了する。実施例の場
合、レーザビームの照射領域の長さは、ガラス基板1の
長さと同一かそれ以上とし、1回の照射領域の長さを、
走査線ドライブ回路TFT形成領域8および画素スイッ
チング素子形成領域6とを合わせた長さよりも充分に長
くしてある。
行うと、信号線ドライブ回路TFT形成領域7において
は、その長手方向には所定幅(例えば、0.5〜1.0
mm)を1回だけの照射とするので、重複して照射され
る領域は存在しない。このため、この信号線ドライブ回
路TFT形成領域7内に成膜されたアモルファスシリコ
ン薄膜4は信号線ドライブ回路TFT形成領域7の長手
方向全体に亘って一様なエネルギーが与えられて結晶化
する。したがって、信号線ドライブ回路TFTを形成す
るためのポリシリコン薄膜5の結晶粒の大きさを均一化
することができ、ひいてはキャリア移動度を均一化する
ことができる。この場合、信号線ドライブ回路TFT形
成領域7の幅方向においては、所定間隔毎に重複照射領
域が存在するが、レーザービームの照射幅は、各TFT
の大きなよりも充分に大きいので、重複照射領域をTF
T形成位置から外すことが可能である。しかしながら、
レーザービームの重複照射領域を、必ずしもTFT形成
位置から外す必要はない。前述した如く、信号線ドライ
ブ回路TFT形成領域7に形成される各TFTは、信号
線ドライブ回路TFT形成領域7の幅方向において所定
の位置に一直線上に配置されるから、仮に、重複照射領
域があったとしても、その領域は、各TFTにおける同
じ領域に対応することになり、このことは各TFTの素
子特性の均一化を損なうことにはならない。例えば、す
べてのTFTのソース領域が重複照射領域となっても、
TFTの素子特性の均一性は維持される。なお、画素ス
イッチング素子形成領域6および走査線ドライブ回路T
FT形成領域8では、レーザビーム照射領域の境界部分
の上下方向に重複照射領域が生じるが、画素スイッチン
グ素子用TFTおよび走査線ドライブ回路TFTの場合
には、キャリヤ移動度に多少のバラツキが生じてもあま
り問題はない。
4を結晶化したら、次に、図2に示すように、ポリシリ
コン薄膜5の上面に窒化シリコンからなる厚さが200
0Å程度の不純物注入マスク形成用層11を形成し、そ
の上面にポジ型のフォトレジスト層12を形成する。次
に、ガラス基板1の下面(裏面)側からゲート電極2を
マスクとして露光する。次に、現像すると、図3に示す
ように、ゲート電極2に対応する部分の不純物注入マス
ク形成用層11の上面にフォトレジストパターン12a
が形成される。次に、フォトレジストパターン12aを
マスクとしてフッ化水素酸(BHF)で不純物注入マス
ク形成用層11をエッチングし、次いでフォトレジスト
パターン12aを剥離すると、図4に示すように、ゲー
ト電極2に対応する部分のポリシリコン薄膜5の上面に
不純物注入マスク11aが形成される。次に、不純物注
入マスク11aをマスクとしてリンイオンやボロンイオ
ン等の不純物を注入すると、不純物注入マスク11a下
以外の領域におけるポリシリコン薄膜5に不純物注入領
域5aが形成される。この後、不純物注入マスク11a
を剥離する。
り、不要な部分のポリシリコン薄膜5を除去する。図2
〜図5に示す工程は、信号線ドライブ回路TFT形成領
域7内に形成されるシフトレジスタ回路素子やトランス
ファゲート回路素子であるTFTが、各回路素子毎に、
信号線ドライブ回路TFT形成領域7の長手方向の一直
線上に位置して形成されるように行われる。次に、図6
に示すように、全上面にプラズマCVDにより窒化シリ
コンからなる層間絶縁膜13を堆積する。プラズマCV
Dにより窒化シリコンからなる層間絶縁膜13を堆積す
る場合、基板温度を250〜350℃程度で行うと、同
時にポリシリコン薄膜5の不純物注入領域5aが活性化
され、またポリシリコン薄膜5が水素化されてそりダン
グリングボンドが減少する。なお、水素化は別工程で行
うこととし、層間絶縁膜13を堆積する前に、熱アニー
ルすることにより活性化を行うようにしてもよい。
領域)5aに対応する部分の層間絶縁膜13にコンタク
トホール14を形成する。次に、コンタクトホール14
を介して不純物注入領域5aと接続されるアルミニウム
からなるソース・ドレイン電極15を層間絶縁膜13の
上面に形成する。かくして、ガラス基板1上のほぼ正方
形状の画素スイッチング素子形成領域6にアクティブ回
路TFTが形成され、同ガラス基板1上であって画素ス
イッチング素子形成領域6の直交する所定の2辺の一方
側(図1(B)において上側)および他方側(図1
(B)において左側)の信号線ドライブ回路TFT形成
領域7および走査線ドライブ回路TFT形成領域8にそ
れぞれ信号線ドライブ回路TFTおよび走査線ドライブ
回路TFTが形成される。
装置のドライブ回路に適用した場合について説明した
が、これに限らず、例えばフォトセンサのような受光装
置のドライブ回路にも適用することができる。
ば、基板上に形成されたアモルファスシリコン薄膜のう
ち信号線ドライブ回路TFT形成領域を、レーザビーム
形状をこの領域の長手方向に対してこれよりも長い帯状
とされたレーザビームで照射しているので、ドライブ回
路TFT形成領域におけるアモルファスシリコン薄膜を
ドライブ回路TFT形成領域の長手方向に重複照射する
ことなく結晶化することができ、したがって信号線ドラ
イブ回路TFTを形成するためのポリシリコン薄膜の結
晶粒の大きさを均一化することができ、ひいてはキャリ
ヤ移動度を均一化することができる。
製造に際し、エキシマレーザの照射によりアモルファス
シリコン薄膜を結晶化してポリシリコン薄膜とした状態
の断面図、(B)はそのときエキシマレーザの照射方法
を説明するために示す平面図。
面に不純物注入マスク形成用層およびフォトレジスト層
を形成した後、ガラス基板の下面側から露光した状態の
断面図。
図。
の断面図。
面図。
るために示す平面図。
Claims (2)
- 【請求項1】 基板上にドライブ回路TFTを形成する
際、 レーザビームの形状をドライブ回路TFT形成領域の長
手方向に対してこれよりも長い帯状とし、 該レーザビームをドライブ回路TFT形成領域の長手方
向と直交する方向にスキャン照射することにより、前記
基板上に形成されたアモルファスシリコン薄膜を結晶化
してポリシリコン薄膜とし、 該ポリシリコン薄膜を活性層とする複数のTFTからな
るドライブ回路TFTを形成する、 ことを特徴とするドライブ回路TFTの製造方法。 - 【請求項2】 基板上のほぼ正方形状の画素スイッチン
グ素子形成領域にアクティブ回路TFTを形成するとと
もに、前記基板上であって前記画素スイッチング素子形
成領域の直交する所定の2辺の一方側および他方側の短
冊形状の信号線ドライブ回路TFT形成領域および同じ
く短冊形状の走査線ドライブ回路TFT形成領域にそれ
ぞれ信号線ドライブ回路TFTおよび走査線ドライブ回
路TFTを形成する際、 レーザビームの形状を前記信号線ドライブ回路TFT形
成領域に対して平行に延びる帯状とし、 該レーザビームを前記信号線ドライブ回路TFT形成領
域の長手方向と直交する方向にスキャン照射することに
より、前記基板上に形成されたアモルファスシリコン薄
膜を結晶化してポリシリコン薄膜とし、 該ポリシリコン薄膜によって前記アクティブ回路TF
T、前記信号線ドライブ回路TFTおよび前記走査線ド
ライブ回路TFTを形成する、 ことを特徴とするドライブ回路TFTの製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34210993A JP2678343B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | ドライブ回路tftの製造方法 |
| US08/287,849 US5477073A (en) | 1993-08-20 | 1994-08-09 | Thin film semiconductor device including a driver and a matrix circuit |
| US08/441,395 US5821137A (en) | 1993-08-20 | 1995-05-15 | Thin film semiconductor device including a driver and a matrix circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34210993A JP2678343B2 (ja) | 1993-12-14 | 1993-12-14 | ドライブ回路tftの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07169971A true JPH07169971A (ja) | 1995-07-04 |
| JP2678343B2 JP2678343B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=18351223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34210993A Expired - Lifetime JP2678343B2 (ja) | 1993-08-20 | 1993-12-14 | ドライブ回路tftの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2678343B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03286518A (ja) * | 1990-04-02 | 1991-12-17 | Seiko Epson Corp | 半導体薄膜の製造方法 |
| JPH05142577A (ja) * | 1991-11-25 | 1993-06-11 | Casio Comput Co Ltd | マトリクス回路駆動装置 |
-
1993
- 1993-12-14 JP JP34210993A patent/JP2678343B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03286518A (ja) * | 1990-04-02 | 1991-12-17 | Seiko Epson Corp | 半導体薄膜の製造方法 |
| JPH05142577A (ja) * | 1991-11-25 | 1993-06-11 | Casio Comput Co Ltd | マトリクス回路駆動装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2678343B2 (ja) | 1997-11-17 |
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