JPH09172183A - 半導体装置とその製造方法、及びアクティブマトリクス基板 - Google Patents
半導体装置とその製造方法、及びアクティブマトリクス基板Info
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Abstract
様に少なくともTFT、及びこのTFTと導電型の異な
るTFT或いは容量素子を備えた半導体装置に於いて、
最小限の製造工程数によって各TFTの電気的特性を向
上させた半導体装置、及びその製造方法を提供する事に
有る。 【解決手段】 第一導電型の画素用TFT10、第一導
電型の駆動回路用TFT20は、ソース・ドレイン領域
11、12、21、22に第一導電型の低濃度ソース・
ドレイン領域111、121、211、221を備える
LDD構造を有する。チャネル領域13、23には、低
濃度の第二導電型不純物がチャネルドープされて居る。
第二導電型の駆動回路用TFT30は、オフセットゲー
ト構造になって居る。チャネル領域33には、低濃度の
第二導電型不純物がチャネルドープされている為、オフ
セット領域311′、321′も低濃度第二導電型領域
で有る。
Description
ランジスタ(以下TFTと略省する。)やTFTと容量
素子とを備えるアクティブマトリクス基板等の半導体装
置、及びその製造方法に関するもので有る。更に詳しく
はこれら半導体装置の製造工程を簡略化しながら、TF
Tの電気的特性を最適化する為の技術に関するもので有
る。
表示装置の駆動回路内蔵型のアクティブマトリクス基板
などが有る。アクティブマトリクス基板では、図29
に、その左側領域から右側領域に向かって駆動回路部及
び画素領域を模式的に示す様に、P型の駆動回路用TF
T30″、N型の駆動回路用TFT20″、及びN型の
画素用TFT10″が同一の絶縁基板2の上に形成され
て居る。ここで、各TFTをセルフアライン構造で形成
すると、図30にN型のTFTのオン・オフリーク電流
特性を実線L1で示し、P型のTFTのオン・オフリー
ク電流特性を点線L2で示す様に、オフリーク電流が大
きいと云う問題点が有る。この様にオフリーク電流の大
きなTFTを画素用TFTとして用いると、表示むらな
どの原因となりやすい。また駆動回路用TFTでも、オ
フリーク電流が大きいと、無駄な電力消費や誤動作の原
因となりやすい。さらにセルフアライン構造のTFTで
は、図31(a)にN型のTFTに於ける耐電圧特性を
実線L23で示し、図31(b)にP型のTFTに於け
る耐電圧特性を実線L24で示すとおり、TFTのソー
ス・ドレイン間の耐電圧が十分でない為、チャネル長を
長めに設定せざるを得ない。
基板では、各TFTをLDD構造にして有る。(本願で
はこれをLDD TFTと略称する事も有る。)このア
クティブマトリクス基板に構成されているTFTはいず
れも、ソース・ドレイン領域11、12、21、22、
31、32の内ゲート電極15、25、35の端部と対
峙する部分が低濃度ソース・ドレイン領域111、12
1、211、221、311、321になって居る。こ
の為、図32にN型のTFTのオン・オフリーク電流特
性を実線L3で示し、P型のTFTのオン・オフリーク
電流特性を点線L4で示す様に、オフリーク電流が小さ
い。従って、表示むらやフリッカなどの発生を防止する
と共に、誤動作や無駄な電力消費を抑える事が出来る。
又LDD構造のTFTは、図31(a)にN型のTFT
に於ける耐電圧特性を実線L21で示し、図31(b)
にP型のTFTに於ける耐電圧特性を実線L22で示す
様に、ソース・ドレイン間耐電圧が高いので、チャネル
長を短く出来ると云う利点が有る。
た半導体装置を適用する場合、液晶セルに於ける電荷の
保持特性を向上する為に、同一の絶縁基板2上に保持容
量40″を形成する場合もある(図29参照)。従来こ
の保持容量40″は、シリコン膜を導電化した低濃度N
型シリコン膜を下層側電極部40gとして有して居る。
ここで、下層側電極部40gの表面側には、TFTのゲ
ート絶縁膜14、24、34と同時に形成されたシリコ
ン酸化膜を誘電体膜44として形成して有る。誘電体膜
44の表面側には、TFTのゲート電極15、25、3
5と同時形成された専用の容量ラインの一部または前段
の信号線の一部を上層側電極部45として形成して有
る。
1″は、従来、以下の方法で製造されて居る。
2の表面に形成した島状のシリコン膜10a、20a、
30a、40aに対して、ゲート絶縁膜14、24、3
4、及び誘電体膜44を形成した後、約1×1012cm
-2のドーズ量でボロンイオンを打ち込む。チャネルドー
プを行なう為で有る(1回目の不純物導入工程)。その
結果、各シリコン膜10a、20a、30a、40aは
低濃度P型となる。これは薄膜トランジスタの閾値電圧
(Vth)を調整する為に行われる。(本願ではこれを
チャンネル・ドープ、C/Dと省略する事も有る。) 次に、図33(b)に示す様に、各TFTの形成領域を
レジストマスク151で覆う(1回目のマスク形成工
程)。続いて、約3×1014cm-2のドーズ量でリン
イオンを打ち込んで、シリコン膜40aをN型に反転さ
せて保持容量40″を形成する為の下層側電極部40g
とする(2回目の不純物導入工程)。
極15、25、35、及び上層側電極部45を形成し、
保持容量40″を形成した後、N型の画素用TFT1
0″及びN型の駆動回路用TFT20″の形成領域をレ
ジストマスク152で覆う(2回目のマスク形成工
程)。続いて、約2×1013cm-2のドーズ量でボロン
イオンを打ち込んで、不純物濃度が約2.1×1018c
m-3の低濃度P型のソース・ドレイン領域31、32を
形成する(3回目の不純物導入工程)。尚不純物が導入
されなかった部分がチャネル領域33となる。
動回路用TFT30″の形成領域をレジストマスク15
3で覆う(3回目のマスク形成工程)。続いて、約1×
1013cm-2のドーズ量でリンイオンを打ち込んで、不
純物濃度が約0.9×1018cm-3の低濃度N型のソー
ス・ドレイン領域11、12、21、22を形成する
(4回目の不純物導入工程)。
素用TFT10″の形成領域、N型の駆動回路用TFT
20″の形成領域、及び保持容量40″に加えて、ゲー
ト電極35をも広めに覆うレジストマスク154を形成
する(4回目のマスク形成工程)。続いて、約1×10
15cm-2のドーズ量でボロンイオンを打ち込んで、不純
物濃度が約1×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン
領域312、322を形成する(5回目の不純物導入工
程)。この結果、低濃度P型のソース・ドレイン領域3
1、32の内、レジストマスク154で覆われていた部
分はそのまま不純物濃度が約2.1×1018cm-3の低
濃度ソース・ドレイン領域311、321となる。この
様にして、P型の駆動回路用TFT30″を形成する。
動回路用TFT30″の形成領域に加えて、ゲート電極
15、25をも広めに覆うレジストマスク155を形成
する(5回目のマスク形成工程)。続いて、約1×10
15cm-2のドーズ量でリンイオンを打ち込んで、不純物
濃度が約1×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領
域112、122、212、222を形成する(6回目
の不純物導入工程)。低濃度N型のソース・ドレイン領
域11、12、21、22の内、レジストマスク155
で覆われていた部分はそのまま不純物濃度が約0.9×
1018cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域111、
121、211、221となる。この様にしてN型の画
素用TFT10″及びN型の駆動回路用TFT20″を
形成する。
した後、活性化の為のアニールを行い、しかる後にコン
タクトホールを形成してソース・ドレイン電極16、1
7、26、27、36、37を形成すればアクティブマ
トリクス基板1″が完成する。斯様に従来はドナー又は
アクセプター不純物を半導体膜に添加する為だけに5回
のマスク形成工程(レジストマスク151〜155の形
成)と6回の不純物導入工程とが行われて居た。但し保
持容量40″を形成しないのであれば、ドナー又はアク
セプター不純物を半導体膜に添加する為だけに4回のマ
スク形成工程(レジストマスク152〜155の形成)
と、5回の不純物導入工程が行われる事に成る。
ブマトリクス基板の製造コストはマスク形成工程の数
と、不純物導入工程の数とに大きく支配される為、従来
の様にTFTの最適化を図ろうとすると製造工程数が大
幅に増えてしまうと云う問題点が有る。例えば図33
(a)〜(f)を参照して説明した製造方法の様にLD
D TFTにてCMOS構成を成し、保持容量40″も
形成する場合には、ドナー又はアクセプター不純物を半
導体膜に添加する為だけに5回のマスク形成工程と6回
の不純物導入工程とが必要に成って居る。これが故アク
ティブマトリクス基板の製造コストが著しく増大すると
の問題点が認められる。この問題点はアクティブマトリ
クス基板に限らず、導電型の異なるTFTを有するその
他の半導体装置やTFTと容量素子の双方を有するその
他の半導体装置でも同様に存在する。
動回路内蔵のアクティブマトリクス基板の様に少なくと
もTFTとこのTFTと導電型の異なるTFT、或いは
容量素子を備えた半導体装置に於いて、最小限の製造工
程数によって各TFTの電気的特性を向上させた半導体
装置とその製造方法、及びアクティブマトリクス基板を
提供する事に有る。
発明では半導体装置を以下の様に構成する。以下に説明
する各発明はいずれも最小限の製造工程数によって、各
TFTの電気的特性を向上させた半導体装置やその製造
方法を共通の目的と課題とするが、それらを更に分類す
れば、請求項1乃至26に係る発明と請求項27乃至4
8に係る発明とに大別される。
に第一導電型及び第二導電型のTFTを有する半導体装
置、及びそれを適応した液晶表示装置用等のアクティブ
マトリクス基板に関する発明で有る。請求項8乃至11
と請求項19乃至22はこれらの半導体装置の製造方法
に関する発明で有る。
明は同一基板上にTFTと容量素子を有する半導体装
置、及びそれを適応した液晶表示装置用等のアクティブ
マトリクス基板に関する発明で有る。請求項40乃至4
8に係る発明はこれらの半導体装置の製造方法に関する
発明で有る。
ト電極に第一ゲート絶縁膜を介して対峙する第一チャネ
ル領域と第一導電型高濃度ソース・ドレイン領域を備え
る第一導電型薄膜トランジスタと、第二ゲート電極に第
二ゲート絶縁膜を介して対峙する第二チャネル領域と第
二導電型高濃度ソース・ドレイン領域を備える第二導電
型薄膜トランジスタ、とを有する半導体装置に於いて、
該第一導電型薄膜トランジスタは該第一導電型高濃度ソ
ース・ドレイン領域と該第一チャネル領域の間に第一導
電型低濃度ソース・ドレイン領域を具備するLDD構造
を成し、該第一チャネル領域は極低濃度の第二導電型不
純物を含み、該第二導電型薄膜トランジスタは該第二導
電型高濃度ソース・ドレイン領域と該第二チャネル領域
の間に該第二チャネル領域と同じ不純物濃度を有するオ
フセット領域を具備するオフセット構造を成し、該第二
チャネル領域は極低濃度の第二導電型不純物を含んで居
る事を特徴とする。
ート電極の端部に対峙する部分が低濃度領域で有る為オ
フ電流が小さい。又TFTのソース・ドレイン間に於け
る耐電圧が高いのでチャネル長を短く出来る。従ってオ
ン電流が増加し、更にトランジスタ容量を低減出来るの
で、高速動作が可能になると云う利点も有る。更に第二
導電型の駆動回路用TFTに於いて、ゲート電極の端部
に対峙する低濃度領域はチャネル領域と同じ不純物濃度
を有するオフセット領域として形成して有る。従って総
てのTFTをLDD構造で製造する場合よりもマスク形
成工程及び不純物導入工程を其々1回分ずつ少なくする
事が出来る。又極低濃度で導入された第二導電型不純物
はチャネル内ではVthを調整し、オフセット領域では
低濃度多数キャリアーとして作用する。斯くして最小限
の製造工程数にて各TFTの電気的特性を最適化した半
導体装置を実現されるので有る。
に記載する半導体装置に於いて、前記第一導電型薄膜ト
ランジスタのソース・ドレイン電圧をVDS1、ゲート電
圧をVGS1、ソース・ドレイン電流をIDS1とし、前記第
二導電型薄膜トランジスタのソース・ドレイン電圧をV
DS2、ゲート電圧をVGS2、ソース・ドレイン電流をIDS
2とした時に|VDS1|=|VDS2|、且つVGS1=VGS2
=0の条件下にてIDS2>IDS1と成る様に、前記第二チ
ャネル領域と前記オフセット領域の第二導電型不純物濃
度が定められて居る事を特徴とする。
生抵抗に起因する第二導電型TFTのオン電流の減少を
最小とし、第一導電型TFTと第二導電型TFTのオン
電流やトランジスタ容量を略同等とする事が可能と成
る。従ってこうしたTFTにてCMOS回路を構成した
場合、回路は高速で動作し、誤動作も生じにくい。又同
時に回路の構成やレイアウトも簡略化される。(第一導
電型TFTと第二導電型TFTのサイズやディメンジョ
ンを同一とし得る為。) [請求項3に係る発明]本発明は請求項1に記載する半
導体装置に於いて、前記第一導電型薄膜トランジスタの
ソース・ドレイン電圧をVDS1、ゲート電圧をVGS1、ソ
ース・ドレイン電流をIDS1とし、前記第二導電型薄膜
トランジスタのソース・ドレイン電圧をVDS2、ゲート
電圧をVGS2、ソース・ドレイン電流をIDS 2とした時に
|VDS1|=|VDS2|、且つVGS1=VGS2の条件下にて
IDS2=IDS 1と成る時のゲート電圧が0Vから前記第一
導電型薄膜トランジスタがオン状態と成る方向にシフト
して居る様に、前記第二チャネル領域と前記オフセット
領域の第二導電型不純物濃度が定められて居る事を特徴
とする。
チャネル領域及びオフセット領域に於ける第二導電型の
不純物濃度を最適化するだけで、オフセット構造である
第二導電型のTFTを弱いデプレーション・モードと
し、LDD構造で有る第一導電型のTFTを弱いエンハ
ンス・モードとする事が出来る。こうしてオフセット領
域の寄生抵抗に起因する第二導電型TFTのオン電流の
減少を最小とし、第一導電型TFTと第二導電型TFT
のオン電流やトランジスタ容量を略同等とする事が可能
と成る。従ってこうしたTFTにてCMOS回路を構成
した場合、回路は高速で動作し、誤動作も生じにくい。
又同時に回路の構成やレイアウトも簡略化される。(第
一導電型TFTと第二導電型TFTのサイズやディメン
ジョンを同一とし得る為。) [請求項4に係る発明]本発明は請求項1乃至3に記載
する半導体装置に於いて、前記第一チャネル領域が含有
する第二導電型不純物濃度と、前記第二チャネル領域が
含む第二導電型不純物濃度と、前記オフセット領域が含
む第二導電型不純物濃度が総て等しい事を特徴とする。
二導電型不純物を導入する際に第一導電型のTFTのチ
ャネル領域にも第二導電型不純物を導入し、同時にオフ
セット領域にも第二導電型不純物を導入出来る。それ故
工程数を削減出来る。
第一導電型と第二導電型とは互いに逆導電型で有る事を
意味し、第一導電型をN型とした場合には第二導電型は
P型で有る。逆に第一導電型をP型として場合には第二
導電型はN型で有る。
を適応した液晶表示装置用のアクティブマトリクス基板
では、前記第一導電型及び前記第二導電型薄膜トランジ
スタは駆動回路に於いてCMOS回路を構成し、前記第
一導電型及び第二導電型薄膜トランジスタの内の一方の
薄膜トランジスタは画素領域に於いて画素用薄膜トラン
ジスタを構成する。
に記載する半導体装置の製造方法に於いて、前記第一チ
ャネル領域と前記第二チャネル領域と前記オフセット領
域を形成する為に第二導電型不純物を極低濃度にて半導
体膜に導入する極低濃度第二導電型不純物導入工程と、
前記第一ゲート電極と前記第二ゲート電極を形成するゲ
ート電極形成工程と、前記第一導電型低濃度ソース・ド
レイン領域を形成する為に第一導電型不純物を低濃度に
て半導体膜に導入する低濃度第一導電型不純物導入工程
と、前記第一導電型高濃度ソース・ドレイン領域を形成
する為に第一導電型不純物を高濃度にて半導体膜に導入
する高濃度第一導電型不純物導入工程と、前記第二導電
型高濃度ソース・ドレイン領域を形成する為に第二導電
型不純物を高濃度にて半導体膜に導入する高濃度第二導
電型不純物導入工程とを有し、該極低濃度第二導電型不
純物導入工程は該ゲート電極形成工程前に行われ、該低
濃度第一導電型不純物導入工程は該ゲート電極形成後に
行われる事を特徴とする。
低濃度第二導電型不純物導入工程は第二導電型不純物を
極低濃度含むドープト半導体膜を成膜する工程として行
い、この工程を行なった後に半導体膜表面にゲート絶縁
膜を形成する事が有る。
極低濃度第二導電型不純物導入工程はこの工程を行なう
以前に形成した半導体膜に対して第二導電型不純物を低
濃度にて導入する工程として行い、この工程を行なった
後に半導体膜表面にゲート絶縁膜を形成する事が有る。
極低濃度第二導電型不純物導入工程はこの工程を行なう
以前に形成した半導体膜に対してその表面に形成したゲ
ート絶縁膜を介して第二導電型不純物を極低濃度にて導
入する工程として行う事が有る。
ート電極に第一ゲート絶縁膜を介して対峙する第一チャ
ネル領域と第一導電型高濃度ソース・ドレイン領域を備
える第一導電型薄膜トランジスタと、第二ゲート電極に
第二ゲート絶縁膜を介して対峙する第二チャネル領域と
第二導電型高濃度ソース・ドレイン領域を備える第二導
電型薄膜トランジスタ、とを有する半導体装置に於い
て、該第一導電型薄膜トランジスタは該第一導電型高濃
度ソース・ドレイン領域と該第一チャネル領域の間に第
一導電型低濃度ソース・ドレイン領域を具備するLDD
構造を成し、該第一チャネル領域は極低濃度の第一導電
型不純物を含み、該第二導電型薄膜トランジスタは該第
二導電型高濃度ソース・ドレイン領域と該第二チャネル
領域の間に該第二チャネル領域と同じ不純物濃度を有す
るオフセット領域を具備するオフセット構造を成し、該
第二チャネル領域は極低濃度の第一導電型不純物を含ん
で居る事を特徴とする。
ート電極の端部に対峙する部分が低濃度領域で有る為オ
フ電流が小さい。又TFTのソース・ドレイン間に於け
る耐電圧が高いのでチャネル長を短く出来る。従ってオ
ン電流が増加し、更にトランジスタ容量を低減出来るの
で、高速動作が可能になると云う利点も有る。更に第二
導電型の駆動回路用TFTに於いて、ゲート電極の端部
に対峙する低濃度領域はチャネル領域と同じ不純物濃度
を有するオフセット領域として形成して有る。従って総
てのTFTをLDD構造で製造する場合よりもマスク形
成工程及び不純物導入工程を其々1回分ずつ少なくする
事が出来る。又極低濃度で導入された第一導電型不純物
はチャネル内ではVthを調整し、オフセット領域では
低濃度多数キャリアーとして作用する。斯くして最小限
の製造工程数にて各TFTの電気的特性を最適化した半
導体装置を実現されるので有る。
12に記載する半導体装置に於いて、前記第一導電型薄
膜トランジスタのソース・ドレイン電圧をVDS1、ゲー
ト電圧をVGS1、ソース・ドレイン電流をIDS1とし、前
記第二導電型薄膜トランジスタのソース・ドレイン電圧
をVDS2、ゲート電圧をVGS2、ソース・ドレイン電流を
IDS2とした時に|VDS1|=|VDS2|、且つVGS1=V
GS2=0の条件下にてIDS2>IDS1と成る様に、前記第
二チャネル領域と前記オフセット領域の第一導電型不純
物濃度が定められて居る事を特徴とする。
生抵抗に起因する第二導電型TFTのオン電流の減少を
最小とし、第一導電型TFTと第二導電型TFTのオン
電流やトランジスタ容量を略同等とする事が可能と成
る。従ってこうしたTFTにてCMOS回路を構成した
場合、回路は高速で動作し、誤動作も生じにくい。又同
時に回路の構成やレイアウトも簡略化される。(第一導
電型TFTと第二導電型TFTのサイズやディメンジョ
ンを同一とし得る為。) [請求項14に係る発明]本発明は請求項12に記載す
る半導体装置に於いて、前記第一導電型薄膜トランジス
タのソース・ドレイン電圧をVDS1、ゲート電圧を
VGS1、ソース・ドレイン電流をIDS1とし、前記第二導
電型薄膜トランジスタのソース・ドレイン電圧を
VDS2、ゲート電圧をVGS2、ソース・ドレイン電流をI
DS2とした時に|VDS1|=|VDS2|、且つVGS1=V
GS2の条件下にてIDS2=IDS1と成る時のゲート電圧が
0Vから前記第一導電型薄膜トランジスタがオン状態と
成る方向にシフトして居る様に、前記第二チャネル領域
と前記オフセット領域の第一導電型不純物濃度が定めら
れて居る事を特徴とする。
チャネル領域及びオフセット領域に於ける第一導電型の
不純物濃度を最適化するだけで、オフセット構造である
第二導電型のTFTを弱いデプレーション・モードと
し、LDD構造で有る第一導電型のTFTを弱いエンハ
ンス・モードとする事が出来る。こうしてオフセット領
域の寄生抵抗に起因する第二導電型TFTのオン電流の
減少を最小とし、第一導電型TFTと第二導電型TFT
のオン電流やトランジスタ容量を略同等とする事が可能
と成る。従ってこうしたTFTにてCMOS回路を構成
した場合、回路は高速で動作し、誤動作も生じにくい。
又同時に回路の構成やレイアウトも簡略化される。(第
一導電型TFTと第二導電型TFTのサイズやディメン
ジョンを同一とし得る為。) [請求項15に係る発明]本発明は請求項12乃至14
に記載する半導体装置に於いて、前記第一チャネル領域
が含有する第一導電型不純物濃度と、前記第二チャネル
領域が含む第一導電型不純物濃度と、前記オフセット領
域が含む第一導電型不純物濃度が総て等しい事を特徴と
する。
一導電型不純物を導入する際に第一導電型のTFTのチ
ャネル領域にも第一導電型不純物を導入し、同時にオフ
セット領域にも第一導電型不純物を導入出来る。それ故
工程数を削減出来る。
では第一導電型と第二導電型とは互いに逆導電型で有る
事を意味し、第一導電型をN型とした場合には第二導電
型はP型で有る。逆に第一導電型をP型として場合には
第二導電型はN型で有る。
置を適応した液晶表示装置用のアクティブマトリクス基
板では、前記第一導電型及び前記第二導電型薄膜トラン
ジスタは駆動回路に於いてCMOS回路を構成し、前記
第一導電型及び第二導電型薄膜トランジスタの内の一方
の薄膜トランジスタは画素領域に於いて画素用薄膜トラ
ンジスタを構成する。
12に記載する半導体装置の製造方法に於いて、前記第
一チャネル領域と前記第二チャネル領域と前記オフセッ
ト領域を形成する為に第一導電型不純物を極低濃度にて
半導体膜に導入する極低濃度第一導電型不純物導入工程
と、前記第一ゲート電極と前記第二ゲート電極を形成す
るゲート電極形成工程と、前記第一導電型低濃度ソース
・ドレイン領域を形成する為に第一導電型不純物を低濃
度にて半導体膜に導入する低濃度第一導電型不純物導入
工程と、前記第一導電型高濃度ソース・ドレイン領域を
形成する為に第一導電型不純物を高濃度にて半導体膜に
導入する高濃度第一導電型不純物導入工程と、前記第二
導電型高濃度ソース・ドレイン領域を形成する為に第二
導電型不純物を高濃度にて半導体膜に導入する高濃度第
二導電型不純物導入工程とを有し、該極低濃度第一導電
型不純物導入工程は該ゲート電極形成工程前に行われ、
該低濃度第一導電型不純物導入工程は該ゲート電極形成
後に行われる事を特徴とする。
極低濃度第一導電型不純物導入工程は第一導電型不純物
を極低濃度含むドープト半導体膜を成膜する工程として
行い、この工程を行なった後に半導体膜表面にゲート絶
縁膜を形成する事が有る。
極低濃度第一導電型不純物導入工程はこの工程を行なう
以前に形成した半導体膜に対して第一導電型不純物を低
濃度にて導入する工程として行い、この工程を行なった
後に半導体膜表面にゲート絶縁膜を形成する事が有る。
極低濃度第一導電型不純物導入工程はこの工程を行なう
以前に形成した半導体膜に対してその表面に形成したゲ
ート絶縁膜を介して第一導電型不純物を極低濃度にて導
入する工程として行う事が有る。
ート電極に第一ゲート絶縁膜を介して対峙する第一チャ
ネル領域と第一導電型高濃度ソース・ドレイン領域を備
える第一導電型薄膜トランジスタと、第二ゲート電極に
第二ゲート絶縁膜を介して対峙する第二チャネル領域と
第二導電型高濃度ソース・ドレイン領域を備える第二導
電型薄膜トランジスタ、とを有する半導体装置に於い
て、該第一導電型薄膜トランジスタは該第一導電型高濃
度ソース・ドレイン領域と該第一チャネル領域の間に第
一導電型低濃度ソース・ドレイン領域を具備するLDD
構造を成し、該第一チャネル領域は略真性で有り、該第
二導電型薄膜トランジスタは該第二導電型高濃度ソース
・ドレイン領域と該第二チャネル領域の間に該第二チャ
ネル領域と同じ不純物濃度を有するオフセット領域を具
備するオフセット構造を成し、該第二チャネル領域は略
真性で有る事を特徴とする。
ート電極の端部に対峙する部分が低濃度領域で有る為オ
フ電流が小さい。又TFTのソース・ドレイン間に於け
る耐電圧が高いのでチャネル長を短く出来る。従ってオ
ン電流が増加し、更にトランジスタ容量を低減出来るの
で、高速動作が可能になると云う利点も有る。更に第二
導電型の駆動回路用TFTに於いて、ゲート電極の端部
に対峙する半導体はチャネル領域と同じ不純物濃度を有
するオフセット領域として形成して有る。従って総ての
TFTをLDD構造で製造する場合よりもマスク形成工
程を一回、不純物導入工程を2回少なくする事が出来
る。斯くして最小限の製造工程数にて各TFTの電気的
特性を最適化した半導体装置を実現されるので有る。
では第一導電型と第二導電型とは互いに逆導電型で有る
事を意味し、第一導電型をN型とした場合には第二導電
型はP型で有る。逆に第一導電型をP型として場合には
第二導電型はN型で有る。
置を適応した液晶表示装置用のアクティブマトリクス基
板では、前記第一導電型及び前記第二導電型薄膜トラン
ジスタは駆動回路に於いてCMOS回路を構成し、前記
第一導電型及び第二導電型薄膜トランジスタの内の一方
の薄膜トランジスタは画素領域に於いて画素用薄膜トラ
ンジスタを構成する。
電極にゲート絶縁膜を介して対峙するチャネル領域と該
チャネル領域に接続するソース・ドレイン領域を備える
薄膜トランジスタ、及び誘電体膜を介して対向する第一
電極部と第二電極部から成る容量素子とを有する半導体
装置に於いて、前記薄膜トランジスタはソース・ドレイ
ン領域がゲート電極の端部にゲート絶縁膜を介して対峙
する低濃度ソース・ドレイン領域及び該低濃度ソース・
ドレイン領域に隣接する高濃度ソース・ドレイン領域を
具備するLDD構造を成し、前記第一電極部は前記低濃
度ソース・ドレイン領域と導電型が同じで該導電型の不
純物濃度が同等の同一の半導体膜から構成されている事
を特徴とする。
レイン領域と第一電極部を同時に作成する事が可能と化
し、LDD TFTの利点を活かして尚、少ない工程数
で斯様な半導体装置が製造される。
電極にゲート絶縁膜を介して対峙するチャネル領域と該
チャネル領域に接続するソース・ドレイン領域を備える
薄膜トランジスタ、及び誘電体膜を介して対向する第一
電極部と第二電極部から成る容量素子とを有する半導体
装置に於いて、前記薄膜トランジスタはソース・ドレイ
ン領域がゲート電極の端部にゲート絶縁膜を介して対峙
する低濃度ソース・ドレイン領域及び該低濃度ソース・
ドレイン領域に隣接する高濃度ソース・ドレイン領域を
具備するLDD構造を成し、前記第一電極部は前記高濃
度ソース・ドレイン領域と導電型が同じで該導電型の不
純物濃度が同等の同一の半導体膜から構成されている事
を特徴とする。
レイン領域と第一電極部を同時に作成する事が可能と化
し、LDD TFTの利点を活かして尚、少ない工程数
で斯様な半導体装置が製造される。更に低濃度ソース・
ドレイン領域をゲート電極に対して自己整合的に作成す
る事が可能と成り、寄生容量の少ない良好なTFTが得
られる。
電極にゲート絶縁膜を介して対峙するチャネル領域とド
ナー不純物又はアクセプター不純物を高濃度に含むソー
ス・ドレイン領域を備える薄膜トランジスタ、及び誘電
体膜を介して対向する第一電極部と第二電極部から成る
容量素子とを有する半導体装置に於いて、前記薄膜トラ
ンジスタは該ソース・ドレイン領域端部と該チャンネル
領域端部の間に該チャンネル領域と同等の不純物濃度を
有するオフセット領域を備え、前記第一電極部は前記高
濃度ソース・ドレイン領域と導電型が同じで該導電型の
不純物濃度が同等の同一の半導体膜から構成されている
事を特徴とする。
レイン領域と第一電極部を同時に作成する事が可能と化
し、オフセット TFTの利点を活かして尚、少ない工
程数で斯様な半導体装置が製造される。更に低濃度ソー
ス・ドレイン領域をゲート電極に対して自己整合的に作
成する事が可能と成り、寄生容量の少ない良好なTFT
が得られる。
電極にゲート絶縁膜を介して対峙するチャネル領域と該
チャネル領域に接続するソース・ドレイン領域を備える
第一導電型及び第二導電型薄膜トランジスタと、誘電体
膜を介して対向する第一電極部と第二電極部から成る容
量素子とを有する半導体装置に於いて、前記第一導電型
及び第二導電型薄膜トランジスタはソース・ドレイン領
域がゲート電極の端部にゲート絶縁膜を介して対峙する
低濃度ソース・ドレイン領域と該低濃度ソース・ドレイ
ン領域に隣接する高濃度ソース・ドレイン領域とを備え
るLDD構造を成し、前記第一電極部は前記第一導電型
及び第二導電型薄膜トランジスタの前記低濃度ソース・
ドレイン領域と導電型が同じで該導電型の不純物濃度が
同等の同一の半導体膜から構成されている事を特徴とす
る。
レイン領域と第一電極部を同時に作成する事が可能と化
し、LDD CMOS TFTの利点を活かして尚、少
ない工程数で斯様な半導体装置が製造される。
電極にゲート絶縁膜を介して対峙するチャネル領域と該
チャネル領域に接続するソース・ドレイン領域を備える
第一導電型及び第二導電型薄膜トランジスタと、誘電体
膜を介して対向する第一電極部と第二電極部から成る容
量素子とを有する半導体装置に於いて、前記第一導電型
及び第二導電型薄膜トランジスタはソース・ドレイン領
域がゲート電極の端部にゲート絶縁膜を介して対峙する
低濃度ソース・ドレイン領域と該低濃度ソース・ドレイ
ン領域に隣接する高濃度ソース・ドレイン領域とを備え
るLDD構造を成し、前記第一電極部は前記第一導電型
及び第二導電型薄膜トランジスタの前記高濃度ソース・
ドレイン領域と導電型が同じで該導電型の不純物濃度が
同等の同一の半導体膜から構成されている事を特徴とす
る。
レイン領域と第一電極部を同時に作成する事が可能と化
し、LDD CMOS TFTの利点を活かして尚、少
ない工程数で斯様な半導体装置が製造される。更に低濃
度ソース・ドレイン領域をゲート電極に対して自己整合
的に作成する事が可能と成り、寄生容量の少ない良好な
TFTが得られる。
30に記載に半導体装置に於いて、前記第一電極部は前
記第一導電型薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイ
ン領域が有する第一導電型不純物と同量の第一導電型不
純物を含有する半導体膜から構成され、該第一導電型薄
膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域は第一導
電型不純物と共に該第一導電型不純物量よりも少なく、
且つ前記第二導電型薄膜トランジスタの低濃度ソース・
ドレイン領域と同量の第二導電型不純物を含む事を特徴
とする。
TFTの利点を活かして尚、フォト工程をさらに一工
程減らす事が出来、より少ない工程数で斯様な半導体装
置が製造される。
30に記載の半導体装置に於いて、前記第一電極部は前
記第二導電型薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイ
ン領域が有する第二導電型不純物と同量の第二導電型不
純物を含有する半導体膜から構成され、前記第一導電型
薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域は第一
導電型不純物と共に該第一導電型不純物量よりも少な
く、且つ前記第二導電型薄膜トランジスタの低濃度ソー
ス・ドレイン領域と同量の第二導電型不純物を含む事を
特徴とする。
TFTの利点を活かして尚、フォト工程をさらに一工
程減らす事が出来、より少ない工程数で斯様な半導体装
置が製造される。
31に記載する半導体装置に於いて、前記第一電極部は
前記第一導電型薄膜トランジスタの高濃度ソース・ドレ
イン領域が有する第一導電型不純物と同量の第一導電型
不純物を含有する半導体膜から構成され、該第一導電型
薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域は第一
導電型不純物と共に該第一導電型不純物量よりも少な
く、且つ前記第二導電型薄膜トランジスタの低濃度ソー
ス・ドレイン領域と同量の第二導電型不純物を含む事を
特徴とする。
TFTの利点を活かして尚、フォト工程をさらに一工
程減らす事が出来、より少ない工程数で斯様な半導体装
置が製造される。
31に記載する半導体装置に於いて、前記第一電極部は
前記第二導電型薄膜トランジスタの高濃度ソース・ドレ
イン領域が有する第二導電型不純物と同量の第二導電型
不純物を含有する半導体膜から構成され、前記第一導電
型薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域は第
一導電型不純物と共に該第一導電型不純物量よりも少な
く、且つ前記第二導電型薄膜トランジスタの低濃度ソー
ス・ドレイン領域と同量の第二導電型不純物を含む事を
特徴とする。
TFTの利点を活かして尚、フォト工程をさらに一工
程減らす事が出来、より少ない工程数で斯様な半導体装
置が製造される。
電極にゲート絶縁膜を介して対峙するチャネル領域と第
一導電型不純物を高濃度に含む高濃度第一導電型ソース
・ドレイン領域を備える第一導電型薄膜トランジスタ
と、ゲート電極にゲート絶縁膜を介して対峙するチャネ
ル領域と第二導電型不純物を高濃度に含む高濃度第二導
電型ソース・ドレイン領域を備える第二導電型薄膜トラ
ンジスタと、誘電体膜を介して対向する第一電極部と第
二電極部から成る容量素子、とを有する半導体装置に於
いて、前記第一導電型薄膜トランジスタは前記高濃度第
一導電型ソース・ドレイン領域端部と前記チャンネル領
域端部の間に低濃度第一導電型ソース・ドレイン領域を
具備するLDD構造を成し、前記第二導電型薄膜トラン
ジスタは前記高濃度第二導電型ソース・ドレイン領域端
部と前記チャンネル領域端部の間に該チャンネル領域と
同等の不純物濃度を有するオフセット領域を備え、前記
第一電極部は前記第一導電型薄膜トランジスタの低濃度
第一導電型ソース・ドレイン領域と同量の第一導電型不
純物を含む半導体膜から構成されている事を特徴とす
る。
オフセットTFTの利点を活かして尚、フォト工程をさ
らに一工程減らす事が出来、より少ない工程数で斯様な
半導体装置が製造される。
電極にゲート絶縁膜を介して対峙するチャネル領域と第
一導電型不純物を高濃度に含む高濃度第一導電型ソース
・ドレイン領域を備える第一導電型薄膜トランジスタ
と、ゲート電極にゲート絶縁膜を介して対峙するチャネ
ル領域と第二導電型不純物を高濃度に含む高濃度第二導
電型ソース・ドレイン領域を備える第二導電型薄膜トラ
ンジスタと、誘電体膜を介して対向する第一電極部と第
二電極部から成る容量素子とを有する半導体装置に於い
て、前記第一導電型薄膜トランジスタは前記高濃度第一
導電型ソース・ドレイン領域端部と前記チャンネル領域
端部の間に低濃度第一導電型ソース・ドレイン領域を具
備するLDD構造を成し、前記第二導電型薄膜トランジ
スタは前記高濃度第二導電型ソース・ドレイン領域端部
と前記チャンネル領域端部の間に該チャンネル領域と同
等の不純物濃度を有するオフセット領域を備え、前記第
一電極部は前記第一導電型薄膜トランジスタの高濃度第
一導電型ソース・ドレイン領域と同量の第一導電型不純
物を含む半導体膜から構成されている事を特徴とする。
オフセットTFTの利点を活かして尚、フォト工程をさ
らに一工程減らす事が出来、より少ない工程数で斯様な
半導体装置が製造される。
電極にゲート絶縁膜を介して対峙するチャネル領域と第
一導電型不純物を高濃度に含む高濃度第一導電型ソース
・ドレイン領域を備える第一導電型薄膜トランジスタ
と、ゲート電極にゲート絶縁膜を介して対峙するチャネ
ル領域と第二導電型不純物を高濃度に含む高濃度第二導
電型ソース・ドレイン領域を備える第二導電型薄膜トラ
ンジスタと、誘電体膜を介して対向する第一電極部と第
二電極部から成る容量素子とを有する半導体装置に於い
て、前記第一導電型薄膜トランジスタは前記高濃度第一
導電型ソース・ドレイン領域端部と前記チャンネル領域
端部の間に低濃度第一導電型ソース・ドレイン領域を具
備するLDD構造を成し、前記第二導電型薄膜トランジ
スタは前記高濃度第二導電型ソース・ドレイン領域端部
と前記チャンネル領域端部の間に該チャンネル領域と同
等の不純物濃度を有するオフセット領域を備え、前記第
一電極部は前記第二導電型薄膜トランジスタの高濃度第
二導電型ソース・ドレイン領域と同量の第二導電型不純
物を含む半導体膜から構成されている事を特徴とする。
オフセットTFTの利点を活かして尚、フォト工程をさ
らに一工程減らす事が出来、より少ない工程数で斯様な
半導体装置が製造される。
27乃至38のいずれかの項に規定する半導体装置を用
いたアクティブマトリクス基板であって、前記第一導電
型及び前記第二導電型薄膜トランジスタは駆動回路部に
於いてCMOS回路を構成し、前記第一導電型及び第二
導電型薄膜トランジスタの内の少なくとも一方の薄膜ト
ランジスタは画素領域に於いて画素用薄膜トランジスタ
を構成し、前記容量素子は前記画素領域に於いて液晶セ
ルに対する保持容量を構成している事を特徴とする。
電極とゲート絶縁膜とチャネル領域と該チャネル領域に
低濃度ソース・ドレイン領域を介して導電接続する高濃
度ソース・ドレイン領域とを具備するLDD型薄膜トラ
ンジスタと、誘電体膜を介して対向する第一電極部と第
二電極部から成る容量素子を有する半導体装置の製造方
法に於いて、少なくとも該チャンネル領域と該低濃度ソ
ース・ドレイン領域と該第一電極部を構成する半導体膜
を形成する第一工程と、該半導体膜の一部に低濃度にて
ドナー又はアクセプターと成る不純物を導入して該低濃
度ソース・ドレイン領域と該第一電極部を形成する第二
工程と、該第二工程終了後にゲート電極と第二電極部を
形成する第三工程とを含む事を特徴とする。
電極とゲート絶縁膜とチャネル領域と該チャネル領域に
低濃度ソース・ドレイン領域を介して導電接続する高濃
度ソース・ドレイン領域とを具備するLDD型薄膜トラ
ンジスタと、誘電体膜を介して対向する第一電極部と第
二電極部から成る容量素子を有する半導体装置の製造方
法に於いて、少なくとも該チャンネル領域と該高濃度ソ
ース・ドレイン領域と該第一電極部を構成する半導体膜
を形成する第一工程と、該半導体膜の一部に高濃度にて
ドナー又はアクセプターと成る不純物を導入して該高濃
度ソース・ドレイン領域と該第一電極部を形成する第二
工程と、該第二工程終了後にゲート電極と第二電極部を
形成する第三工程とを含む事を特徴とする。
電極とゲート絶縁膜とチャネル領域と該チャネル領域と
同量の不純物を含むオフセット領域と該オフセット領域
を介して該チャネル領域に導電接続する高濃度ソース・
ドレイン領域とを具備するオフセット型薄膜トランジス
タと、誘電体膜を介して対向する第一電極部と第二電極
部から成る容量素子を有する半導体装置の製造方法に於
いて、少なくとも該チャンネル領域と該高濃度ソース・
ドレイン領域と該第一電極部を構成する半導体膜を形成
する第一工程と、該半導体膜の一部に高濃度にてドナー
又はアクセプターと成る不純物を導入して該高濃度ソー
ス・ドレイン領域と該第一電極部を形成する第二工程
と、該第二工程終了後にゲート電極と第二電極部を形成
する第三工程とを含む事を特徴とする。
電極とゲート絶縁膜とチャネル領域と該チャネル領域に
低濃度第一導電型ソース・ドレイン領域を介して導電接
続する高濃度第一導電型ソース・ドレイン領域とを具備
するLDD型第一導電型薄膜トランジスタと、ゲート電
極とゲート絶縁膜とチャネル領域と該チャネル領域に低
濃度第二導電型ソース・ドレイン領域を介して導電接続
する高濃度第二導電型ソース・ドレイン領域とを具備す
るLDD型第二導電型薄膜トランジスタと、誘電体膜を
介して対向する第一電極部と第二電極部から成る容量素
子を有する半導体装置の製造方法に於いて、少なくとも
該LDD型第一導電型薄膜トランジスタのチャンネル領
域と低濃度第一導電型ソース・ドレイン領域と、該LD
D型第二導電型薄膜トランジスタのチャンネル領域と、
該第一電極部を構成する半導体膜を形成する第一工程
と、該半導体膜の一部に低濃度にて第一導電型不純物を
導入して該低濃度第一導電型ソース・ドレイン領域と該
第一電極部を形成する第二工程と、該第二工程終了後に
ゲート電極と第二電極部を形成する第三工程とを含む事
を特徴とする。
電極とゲート絶縁膜とチャネル領域と該チャネル領域に
低濃度第一導電型ソース・ドレイン領域を介して導電接
続する高濃度第一導電型ソース・ドレイン領域とを具備
するLDD型第一導電型薄膜トランジスタと、ゲート電
極とゲート絶縁膜とチャネル領域と該チャネル領域に低
濃度第二導電型ソース・ドレイン領域を介して導電接続
する高濃度第二導電型ソース・ドレイン領域とを具備す
るLDD型第二導電型薄膜トランジスタと、誘電体膜を
介して対向する第一電極部と第二電極部から成る容量素
子を有する半導体装置の製造方法に於いて、少なくとも
該LDD型第一導電型薄膜トランジスタのチャンネル領
域と高濃度第一導電型ソース・ドレイン領域と、該LD
D型第二導電型薄膜トランジスタのチャンネル領域と、
該第一電極部を構成する半導体膜を形成する第一工程
と、該半導体膜の一部に高濃度にて第一導電型不純物を
導入して該高濃度第一導電型ソース・ドレイン領域と該
第一電極部を形成する第二工程と、該第二工程終了後に
ゲート電極と第二電極部を形成する第三工程とを含む事
を特徴とする。
43乃至44に記載した半導体装置の製造方法に於い
て、前記LDD型第一導電型薄膜トランジスタの低濃度
第一導電型ソース・ドレイン領域を形成する為に第一導
電型不純物を低濃度にて該半導体膜に導入する低濃度第
一導電型不純物導入工程、又は前記LDD型第二導電型
薄膜トランジスタの低濃度第二導電型ソース・ドレイン
領域を形成する為に第二導電型不純物を低濃度にて該半
導体膜に導入する低濃度第二導電型不純物導入工程の一
方の低濃度不純物導入工程をマスクを形成せずに行い、
該第一導電型不純物と該第二導電型不純物の双方の不純
物が導入される領域の導電型及び実質的な不純物濃度に
ついては、該第一導電型不純物と該第二導電型不純物の
導入量の差によって規定する事を特徴とする。
電極とゲート絶縁膜と第一チャネル領域と該第一チャネ
ル領域に低濃度第一導電型ソース・ドレイン領域を介し
て導電接続する高濃度第一導電型ソース・ドレイン領域
とを具備するLDD型第一導電型薄膜トランジスタと、
ゲート電極とゲート絶縁膜と第二チャネル領域と高濃度
第二導電型ソース・ドレイン領域、及び該第二チャネル
領域端と該高濃度第二導電型ソース・ドレイン領域端と
の間に該第二チャネル領域と同じ不純物濃度を有するオ
フセット領域を具備するオフセット型第二導電型薄膜ト
ランジスタと、誘電体膜を介して対向する第一電極部と
第二電極部から成る容量素子、とを有する半導体装置の
製造方法に於いて、少なくとも該第一チャンネル領域と
該低濃度第一導電型ソース・ドレイン領域と該第二チャ
ンネル領域と該第一電極部を構成する半導体膜を形成す
る第一工程と、該半導体膜の一部に低濃度にて第一導電
型不純物を導入して該低濃度第一導電型ソース・ドレイ
ン領域と該第一電極部を形成する第二工程と、該第二工
程終了後にゲート電極と第二電極部を形成する第三工程
とを含む事を特徴とする。
電極とゲート絶縁膜と第一チャネル領域と該第一チャネ
ル領域に低濃度第一導電型ソース・ドレイン領域を介し
て導電接続する高濃度第一導電型ソース・ドレイン領域
とを具備するLDD型第一導電型薄膜トランジスタと、
ゲート電極とゲート絶縁膜と第二チャネル領域と高濃度
第二導電型ソース・ドレイン領域、及び該第二チャネル
領域端と該高濃度第二導電型ソース・ドレイン領域端と
の間に該第二チャネル領域と同じ不純物濃度を有するオ
フセット領域を具備するオフセット型第二導電型薄膜ト
ランジスタと、誘電体膜を介して対向する第一電極部と
第二電極部から成る容量素子、とを有する半導体装置の
製造方法に於いて、少なくとも該第一チャンネル領域と
該高濃度第一導電型ソース・ドレイン領域と該第二チャ
ンネル領域と該第一電極部を構成する半導体膜を形成す
る第一工程と、該半導体膜の一部に高濃度にて第一導電
型不純物を導入して該高濃度第一導電型ソース・ドレイ
ン領域と該第一電極部を形成する第二工程と、該第二工
程終了後にゲート電極と第二電極部を形成する第三工程
とを含む事を特徴とする。
電極とゲート絶縁膜と第一チャネル領域と該第一チャネ
ル領域に低濃度第一導電型ソース・ドレイン領域を介し
て導電接続する高濃度第一導電型ソース・ドレイン領域
とを具備するLDD型第一導電型薄膜トランジスタと、
ゲート電極とゲート絶縁膜と第二チャネル領域と高濃度
第二導電型ソース・ドレイン領域、及び該第二チャネル
領域端と該高濃度第二導電型ソース・ドレイン領域端と
の間に該第二チャネル領域と同じ不純物濃度を有するオ
フセット領域を具備するオフセット型第二導電型薄膜ト
ランジスタと、誘電体膜を介して対向する第一電極部と
第二電極部から成る容量素子、とを有する半導体装置の
製造方法に於いて、少なくとも該第一チャンネル領域と
該第二チャンネル領域と該高濃度第二導電型ソース・ド
レイン領域と該第一電極部を構成する半導体膜を形成す
る第一工程と、該半導体膜の一部に高濃度にて第二導電
型不純物を導入して該高濃度第二導電型ソース・ドレイ
ン領域と該第一電極部を形成する第二工程と、該第二工
程終了後にゲート電極と第二電極部を形成する第三工程
とを含む事を特徴とする。
説明する。尚以下に説明するいずれの実施例も本発明に
係る半導体装置を液晶表示装置に於ける駆動回路内蔵型
のアクティブマトリクス基板に適用した例で説明する。
但し本発明の半導体装置はアクティブマトリクス基板の
他にもLSIやセラミック基板上に構成された半導体装
置にも適用出来る。又以下に説明するいずれのアクティ
ブマトリクス基板もTFT等の基本的な構造が図29に
示したアクティブマトリクス基板と略同じで有る為、以
下の説明では対応する機能を有する部分には同じ符号を
付して有る。又本例では第一導電型をN型とし、第二導
電型をP型として説明して有るが、無論第一導電型をP
型とし、第二導電型をN型としても良い。
よって、各TFTの電気的特性を向上させた半導体装置
とその製造方法を開示するもので有るが、それらを分類
するとすると、実施例1乃至2のグループと実施例3乃
至16のグループに大別出来る。
る発明に対応する。即ち同一基板上に第一導電型及び第
二導電型のTFTを有する構成をベースとして居る。こ
れに対して実施例3乃至16は請求項27乃至48に係
る発明に対応する。即ち同一基板上にTFTと容量素子
とを有する構成をベースとして居る。
に係る半導体装置を液晶表示装置に於ける駆動回路内蔵
型のアクティブマトリクス基板に適用した時の構造を模
式的に示す断面図で有る。
1の基体たる絶縁基板2の表面側には3つタイプのTF
Tが形成され、その内、右側に表されているのは第一導
電型の画素用TFT10(第一導電型TFT)で有り、
中央に表されているのは第一導電型の駆動回路用TFT
20(第一導電型TFT)で有り、左側に表されている
のは第二導電型の駆動回路用TFT30′(第二導電型
TFT)で有る。これらのTFTの内、第一導電型の駆
動回路用TFT20と第二導電型の駆動回路用TFT3
0′は、CMOS回路として駆動回路のインバータなど
を構成して居る。即ち図1に示すアクティブマトリクス
基板1は、第一導電型のTFTと第二導電型のTFTと
を有する半導体装置となって居る。
そのアクティブマトリクス基板上に信号線90及び走査
線91で区画形成された画素領域を有し、そこには、画
素用TFT92を介して画像信号が入力される液晶セル
の液晶容量94が存在する。又信号線90に対しては、
シフトレジスタ84、レベルシフタ85、ビデオライン
87、アナログスイッチ86を備えるデータドライバ部
82がアクティブマトリクス基板上に形成されて居る。
走査線91に対しては、シフトレジスタ88及びレベル
シフタ89を備える走査ドライバ部83がアクティブマ
トリクス基板上に形成されて居る。尚画素領域には前段
の走査線との間に保持容量40も形成されて居る。ここ
で、駆動回路用のTFTは、シフトレジスタをはじめ、
レベルシフタやアナログスイッチなどに用いられている
が、シフトレジスタを例に説明する。シフトレジスタ8
4、88では、図2(b)に2段のインバータを示す様
に、第一導電型のTFTn1、n2と、第二導電型のT
FTp1、p2とによって其々CMOS回路が構成され
て居る。これらのTFTの内、第一導電型のTFTn
1、n2は、図1に示す第一導電型の駆動回路用TFT
20に対応し、第二導電型のTFTp1、p2は、図1
に示す第二導電型の駆動回路用TFT30′に対応し、
画素用TFT92は、図1に示す第一導電型の画素用T
FT10に対応する。
TFT10、及び第一導電型の駆動回路用TFT20
は、ソース・ドレイン領域11、12、21、22の間
にチャネルを形成する為のチャネル領域13、23を有
し、これらのチャネル領域13、23は、低濃度の第二
導電型不純物(本例では、P型導電性を示すホウ素
(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、イ
ンジウム(In)などのアクセプター不純物)を含んで
居る。又第一導電型の画素用TFT10、及び第一導電
型の駆動回路用TFT20は、ゲート電極15、25の
端部に対してゲート絶縁膜14、24を介して対峙する
第一導電型の低濃度ソース・ドレイン領域111、12
1、211、221と、ソース・ドレイン電極16、1
7、26、27が電気的に接続された第一導電型の高濃
度ソース・ドレイン領域112、122、212、22
2とを有して居る。本例では、第一導電型TFTとし
て、N型TFTを用いて説明している為、ソース・ドレ
イン領域に含まれるN型不純物は、N型導電性を示すリ
ン(P)、ヒ素(As)、アンチモン(Sb)等で有
る。
0′は、低濃度の第二導電型不純物を含むチャネル領域
33と、このチャネル領域と同じ不純物濃度をもってゲ
ート電極35の端部に対してゲート絶縁膜34を介して
対峙するオフセット領域311′、321′と、ソース
・ドレイン電極36、37が電気的に接続された第二導
電型の高濃度ソース・ドレイン領域312、322とを
有して居る。
3、33、及びソース・ドレイン領域11、12、2
1、22、31、32は、シリコン(Si)、ゲルマニ
ウム(Ge)等の半導体膜からなる。半導体膜の種類と
しては、これら四族元素単体からなっている膜の他に、
シリコン・ゲルマニウム(Six Ge1-x ;0<x<
1)、シリコン・カーバイト(Six C1-x ;0<x
<1)、ゲルマニウム・カーバイト(Gex C1-x ;
0<x<1)等の四族元素複合体やガリウム・ヒ素(G
aAs)、インジウム・アンチモン(InSb)等の三
族元素と五族元素との複合体、さらには、カドミウム・
セレン(CdSe)等の二族元素と五族元素との複合体
も可能で有る。又これら半導体の物理的状態は、単結晶
状態、多結晶状態、微結晶状態、混晶状態、非晶質状態
などが可能で有る。本例では、多結晶状態にあるシリコ
ン膜(poly−Si膜)を半導体膜として用いて居
る。
板1に於いて、チャネル領域13、23、33は、いず
れも低濃度のボロンイオンによってチャネルドープされ
ている為、不純物濃度が約1×1016cm-3から約5×
1017cm-3程度の低濃度第二導電型領域で有る。
回路を多数段に接続した場合でも、オフセット型または
LDD構造のTFTを採用している為、ゲート電極−ソ
ース・ドレイン領域間に於ける寄生容量が小さくなり、
それ故、高速動作が可能で有る。更にトランジスタサイ
ズを小さくする事(チャネル長を短くする事)により、
オン電流は増大する。これに伴い、ゲート−チャネル間
のトランジスタ容量も小さくなり、きわめて高速な動作
が実現される。しかも、後述するとおり、チャネルドー
プと同じ工程に於いて、ソース・ドレイン領域に低濃度
領域を形成する為の不純物を導入するので、アクティブ
マトリクス基板1の製造工程数を減らす事が出来ると云
う利点も有る。
チャネルドープしたが、第一導電型の不純物をチャネル
ドープした場合でも、高速動作と製造工程数の削減とを
図る事が出来る。
電型の駆動回路用TFT20、及び第二導電型の駆動回
路用TFT30′は、チャネル領域13、23、33の
表面側に対して、ゲート絶縁膜14、24、34(厚さ
が約1200オングストロームのシリコン酸化膜)を介
して対峙するゲート電極15、25、35を有し、各T
FT間では、チャネル領域13、23、33の長さや幅
などを同一寸法にして、トランジスタ容量のバランスな
どを確保してもよい。
ース・ドレイン領域11、12、21、22は、ゲート
電極15、25の端部に対してゲート絶縁膜14、24
を介して対峙する部分に第一導電型の低濃度ソース・ド
レイン領域111、121、211、221を備えてお
り、第一導電型の画素用TFT10、及び第一導電型の
駆動回路用TFT20は、LDD構造になって居る。
1、32は、ゲート電極35の端部に対してゲート絶縁
膜34を介して対峙する部分がオフセット領域31
1′、321′で有り、このオフセット領域311′、
321′は、チャネル領域33と同じく不純物濃度が約
1×1016cm-3から約5×1017cm-3程度の低濃度
第二導電型領域で有る。
一導電型の駆動回路用TFT20のソース・ドレイン領
域11、12、21、22に於いて、第一導電型の低濃
度ソース・ドレイン領域111、121、211、22
1を除く領域は不純物濃度が約5×1019cm-3から約
5×1020cm-3程度の第一導電型の高濃度ソース・ド
レイン領域112、122、212、222で有り、こ
れらの高濃度領域に対して、各TFTに対する信号線や
画素電極などのソース・ドレイン電極16、17、2
6、27が、層間絶縁膜4のコンタクトホールを介して
電気的に接続して居る。
ソース・ドレイン領域31、32において、オフセット
領域311′、321′に隣接する部分は不純物濃度が
約5×1019cm-3から約5×1020cm-3程度の第二
導電型の高濃度ソース・ドレイン領域312、322で
有り、これらの高濃度領域に対して、信号線や画素電極
などのソース・ドレイン電極36、37が層間絶縁膜4
のコンタクトホールを介して電気的に接続して居る。
ス・ドレイン領域、オフセット領域、チャネル領域の総
てが同一の導電性(P型導電性)を有しており、第一導
電型のTFTは、ソース・ドレイン領域とLDD領域
(N型導電性)に対して、チャネル領域が逆の導電性
(P型導電性)となって居る。これに対して、この反対
に、第二導電型TFTでは、ソース・ドレイン領域(P
型導電性)に対してオフセット領域とチャネル領域を逆
の導電性(N型導電性)とし、第一導電型TFTを、ソ
ース・ドレイン領域、LDD領域、チャネル領域の総て
が同一の導電性(N型導電性)とする事も可能で有る。
但し、この場合、トランジスタのオン時に第二導電型T
FTのチャネル(反転して第二導電性/P型導電性)
と、オフセット領域とソース・ドレイン領域(第一導電
性/N型導電性)との間に弱いPN接合が出来、オフ電
流を制限する事となる。
構成したTFTのオン・オフ電流特性では、いずれのT
FTにおいても、ゲート電極15、25、35の端部に
対峙する部分が低濃度領域(第一導電型の低濃度ソース
・ドレイン領域111、121、211、221、また
はオフセット領域311′、321′)になっているの
で、ドレイン端に於ける電界強度が緩和されて居る。そ
れ故、図3にLDD構造の第一導電型のTFT(第一導
電型の画素用TFT10、及び第一導電型の駆動回路用
TFT20)のドレイン電流−ゲート電圧特性を実線L
3で示し、それと比較する様に、オフセットゲート構造
の第二導電型のTFT(第二導電型の駆動回路用TFT
30′)のドレイン電流−ゲート電圧特性を点線L4′
で示す様に、いずれのTFTも、まず、TFTのオフ電
流が著しく小さい。
のTFT(第一導電型の画素用TFT10、及び第一導
電型の駆動回路用TFT20)に於ける耐電圧特性を実
線L21で示し、図31(b)にLDD構造の第二導電
型のTFTに於ける耐電圧特性を実線L22で示した様
に、LDD構造のTFTは、セルフアライン構造のTF
Tに比較して耐電圧が高いので、チャネル長を短くする
事が出来る事は勿論の事、オフセットゲート構造のTF
T(第二導電型の駆動回路用TFT30′)に於ける耐
電圧特性は、LDD構造のTFTに於ける耐電圧特性よ
りさらに優れて居る。従って、第二導電型の駆動回路用
TFT30′も、セルフアライン構造のTFTに比較し
て耐電圧が著しく高いので、チャネル長をより短くする
事が出来る。それ故、トランジスタ容量を低減する事に
より、高速動作を実現出来る。
し、第二導電型を第二導電型としたが、逆にしてもよ
い。即ち画素用TFTを第二導電型で構成してもよい。
又第二導電型の駆動回路用TFT30′のオフセット領
域311′、321′、及びチャネル領域33の不純物
濃度を約1×1016cm-3から約5×1017cm-3程度
としたが、かかる濃度についても、アクティブマトリク
ス基板1の仕様やチャネル長の寸法などに応じて最適な
値に設定されるべき性質のもので有り、上記の数値に限
らない。
ィブマトリクス基板1は、例えば以下の方法により製造
出来る。尚以下の説明に於いて、不純物濃度はいずれも
活性化アニール後の不純物濃度で表して有る。
縁基板2の表面の内、第一導電型の画素用TFT10、
第一導電型の駆動回路用TFT20、及び第二導電型の
駆動回路用TFT30′の形成領域に低濃度第二導電型
のシリコン膜10a、20a、30a及びゲート絶縁膜
14、24、34を形成する。
どの絶縁基板2の表面に、LPCVD法またはプラズマ
CVD法などを用いて真性のポリシリコン膜を形成した
後、ポリシリコン膜をフォトリソグラフィ法によってパ
ターニングして、それを島状のシリコン膜10a、20
a、30aにする(シリコン膜形成工程)。尚ポリシリ
コン膜は、アモルファスシリコン膜を形成した後、レー
ザアニール法または固相成長法により結晶粒を成長させ
て形成する場合も有る。
30aに対して、熱酸化法、TEOS−CVD法、LP
CVD法、プラズマCVD法、HTO法などにより、厚
さが約200オングストローム程度から約1500オン
グストローム程度、一例として約1200オングストロ
ームのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜14、2
4、34を形成する(ゲート絶縁膜形成工程)。
24、34の厚さが約1200オングストロームで、1
×1017cm-3程度の不純物とする場合には、1×10
12cm-2のドーズ量でボロンイオン(第二導電型不純
物)を打ち込んでチャネルドープを行なう(チャネルド
ープ工程/低濃度第二導電型不純物導入工程/1回目の
不純物導入工程)。
a、30aは、いずれも低濃度第二導電型のシリコン膜
10a、20a、30aとなる。
膜14、24、34の表面に、ドープドシリコン、シリ
サイド膜、或いは金属薄膜などからなるゲート電極1
5、25、35を形成する(ゲート電極形成工程)。
形成領域をレジストマスク61で覆う一方、第一導電型
の画素用TFT10、及び第一導電型の駆動回路用TF
T20の形成領域については開放状態とする(1回目の
マスク形成工程) この状態で、第一導電型の画素用TFT10、及び第一
導電型の駆動回路用TFT20の形成領域に対して、第
一導電型不純物、例えばリンイオンを約1.0×101
3cm−2のドーズ量でイオン注入し、ゲート電極1
5、25に対して自己整合的に不純物濃度が約1.0×
1018cm-3の低濃度のソース・ドレイン領域11、1
2、21、22を形成する(低濃度第一導電型不純物導
入工程/2回目の不純物導入工程)。尚不純物が導入さ
れなかった部分がチャネル領域13、23となる。
る。
の画素用TFT10及び第一導電型の駆動回路用TFT
20に加えて、第二導電型の駆動回路用TFT30′の
ゲート電極35をも広めに覆うレジストマスク62を形
成する(2回目のマスク形成工程)。ここで、レジスト
マスク62の端部と、ゲート電極35の端部との距離
は、0.5μm〜2.0μm程度が適して居る。
ボロンイオンを1.0×1015cm-2のドーズ量でイオ
ン注入する(高濃度第二導電型不純物導入工程/3回目
の不純物導入工程)。
30aには、第二導電型不純物濃度が1.0×1020c
m-3の第二導電型の高濃度ソース・ドレイン領域31
2、322が形成される。一方、低濃度第二導電型のシ
リコン膜30aの内、レジストマスク62で覆われてい
た部分はそのまま第二導電型不純物濃度が約1.0×1
017cm-3のオフセット領域311′、321′とな
る。勿論、チャネル領域33は第二導電型不純物濃度が
約1.0×1017cm-3の低濃度第二導電型領域のまま
で有る。
FT30′を形成する。しかる後に、レジストマスク6
2を除去する。
の駆動回路用TFT30′の形成領域に加えて、第一導
電型の画素用TFT10及び第一導電型の駆動回路用T
FT20のゲート電極15、25をも広めに覆うレジス
トマスク63を形成する(3回目のマスク形成工程)。
ここでも、レジストマスク63の端部とゲート電極1
5、25の端部との距離は、0.5μm〜2.0μm程
度が適して居る。
リンイオンを1.0×1015cm-2のドーズ量でイオン
注入する(高濃度第一導電型不純物導入工程/4回目の
不純物導入工程)。
11、12、21、22には、第一導電型不純物濃度が
1.0×1020cm-3の第一導電型の高濃度ソース・ド
レイン領域112、122、212、222が形成され
る。一方、低濃度のソース・ドレイン領域11、12、
21、22の内、レジストマスク63で覆われていた部
分は、そのまま第一導電型不純物濃度が約1.0×10
18cm-3の第一導電型の低濃度ソース・ドレイン領域1
11、121、211、222となる。勿論、チャネル
領域13、23は、第二導電型不純物濃度が約1.0×
1017cm-3の低濃度第二導電型領域のままで有る。
10及び第一導電型の駆動回路用TFT20を形成す
る。しかる後に、レジストマスク63を除去する。
成した後、活性化の為のアニールを行い、しかる後に、
コンタクトホールを形成してソース・ドレイン電極1
6、17、26、27、36、37を形成すれば、レジ
ストマスク61〜63を形成する為の3回のマスク形成
工程と、4回の不純物導入工程によって、CMOS構造
をとるTFTのソース・ドレイン領域とチャネル領域と
を形成でき、アクティブマトリクス基板1を製造出来
る。
板1の製造方法では、第二導電型の駆動回路用TFT3
0′に於いて、ゲート電極35に対峙する部分を低濃度
領域とするにあたって、LDD構造ではなく、チャネル
と同一導電型で同一濃度を有するオフセットゲート構造
にして居る。この為、図33(a)〜(e)を参照して
説明した従来の製造方法に比較して、マスク形成工程及
び不純物導入工程のいずれについても1回ずつ少ない。
即ち本例では、低濃度第二導電型不純物導入工程を、ゲ
ート電極形成工程を行なう以前に、各TFTのチャネル
領域に対するチャネルドープと同時に行なう為、総ての
TFTをLDD構造で製造する場合よりも不純物導入工
程を1回分少なくする事が出来る。又低濃度第2導電型
不純物導入工程は、あくまでチャネルドープと同時に行
ない、この工程で形成した低濃度第二導電型領域の内、
第一導電型のソース・ドレイン領域となるべき領域に
は、より高濃度の第一導電型の不純物を導入する。従っ
て、低濃度第二導電型不純物導入工程では、マスクを必
要としないので、総てのTFTをLDD構造で製造する
場合よりもマスク形成工程も1回分少なくする事が出来
る。それ故、最小限の製造工程数によって、画素領域及
び駆動回路部のTFTの電気的特性を向上する事が出来
る。
ィブマトリクス基板1は、以下に説明する方法でも製造
出来る。
基板などの絶縁基板2の表面のうち、画素用TFT1
0、第一導電型の駆動回路用TFT20、及び第二導電
型の駆動回路用TFT30′の形成領域に低濃度第二導
電型のシリコン膜10a、20a、30aおよびゲート
絶縁膜14、24、34を形成する。
2の表面に、LPCVD法またはプラズマCVD法など
を用いて真性のポリシリコン膜を形成した後、ポリシリ
コン膜をフォトリソグラフィ法によってパターニングし
て、それを島状のシリコン膜10a、20a、30aに
する(シリコン膜形成工程)。
30aに対して、熱酸化法、TEOS−CVD法、LP
CVD法、プラズマCVD法、HTO法などにより、厚
さが200オングストローム程度から約1500オング
ストローム程度、一例として約1200オングストロー
ムのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜14、24、
34を形成する(ゲート絶縁膜形成工程)。
でボロンイオン(第二導電型不純物)を打ち込んで、チ
ャネルドープを行なう(チャネルドープ工程/低濃度第
二導電型不純物導入工程/1回目の不純物導入工程)。
a、30aは、いずれも低濃度第二導電型のシリコン膜
10a、20a、30aとなる。
膜14、24、34の表面に、ドープドシリコン、シリ
サイド膜、或いは金属薄膜などからなるゲート電極1
5、25、35を形成する(ゲート電極形成工程)。
して説明した製造方法と同様で有る。
0′の形成領域に加えて、第一導電型の画素用TFT1
0及び第一導電型の駆動回路用TFT20のゲート電極
15、25をも広めに覆うレジストマスク71を形成す
る(1回目のマスク形成工程)。ここでも、レジストマ
スク71の端部と、ゲート電極15、25の端部との距
離は、0.5μm〜2.0μm程度が適して居る。
リンイオンを1.0×1015cm-2のドーズ量でイオン
注入する(高濃度第一導電型不純物導入工程/2回目の
不純物導入工程)。
10a、20aには、第一導電型不純物濃度が1.0×
1020cm-3の第一導電型の高濃度ソース・ドレイン領
域112、122、212、222が形成される。一
方、低濃度第二導電型のシリコン膜10a、20aのう
ち、レジストマスク71で覆われていた部分は、第二導
電型不純物濃度が約1.0×1017cm-3の低濃度第二
導電型領域のままで有る。
る。
の画素用TFT10及び第一導電型の駆動回路用TFT
20に加えて、第二導電型の駆動回路用TFT30′の
ゲート電極35をも広めに覆うレジストマスク72を形
成する(2回目のマスク形成工程)。ここで、レジスト
マスク72の端部と、ゲート電極35の端部との距離
は、0.5μm〜2.0μm程度が適して居る。
×1015cm-2のドーズ量でイオン注入する(高濃度第
二導電型不純物導入工程/3回目の不純物導入工程)。
その結果、低濃度第二導電型のシリコン膜30aには、
第二導電型不純物濃度が1.0×1020cm-3の第二導
電型の高濃度ソース・ドレイン領域312、322が形
成される。一方、低濃度第二導電型のシリコン膜30a
の内、レジストマスク72で覆われていた部分は、その
まま第二導電型不純物濃度が約1.0×1017cm-3の
オフセット領域311′、321′となる。勿論、チャ
ネル領域33は、第二導電型不純物濃度が約1.0×1
017cm-3の低濃度第二導電型領域のままで有る。
FT30′を形成する。しかる後に、レジストマスク7
2を除去する。
形成領域をレジストマスク73で覆う一方、第一導電型
の画素用TFT10、及び第一導電型の駆動回路用TF
T20の形成領域については開放状態とする(3回目の
マスク形成工程)。この状態で、第一導電型の画素用T
FT10、及び第一導電型の駆動回路用TFT20の形
成領域に対して、例えばリンイオンを約1.0×1013
cm-2のドーズ量でイオン注入する(低濃度第一導電型
不純物導入工程/4回目の不純物導入工程)。
0には、ゲート電極15、25に対して自己整合的に第
一導電型不純物濃度が約1.0×1018cm-3の第一導
電型の低濃度ソース・ドレイン領域111、121、2
11、221が形成される。尚不純物が導入されなかっ
た部分がチャネル領域13、23となる。
10、及び第一導電型の駆動回路用TFT20を形成す
る。しかる後に、レジストマスク73を除去する。
成した後、活性化の為のアニールを行い、しかる後に、
コンタクトホールを形成してソース・ドレイン電極1
6、17、26、27、36、37を形成すれば、レジ
ストマスク71〜73を形成する為の3回のマスク形成
工程と、4回の不純物導入工程によって、CMOS構造
をとるTFTのソース・ドレイン領域とチャネル領域と
を形成でき、アクティブマトリクス基板1を製造出来
る。
路用TFT30′に於いて、ゲート電極35に対峙する
部分を低濃度領域とするにあたり、LDD構造ではな
く、チャネルと同一導電型で同一濃度を有するオフセッ
トゲート構造にして居る。この為、図33(a)〜
(e)を参照して説明した従来の製造方法に比較して、
マスク形成工程及び不純物導入工程のいずれについても
1回ずつ少ない。それ故、最小限の製造工程数によっ
て、画素領域及び駆動回路部のTFTの電気的特性を向
上する事が出来る。
ネルドープ条件を最適化する事によって、第一導電型の
TFTと第二導電型のTFTとの間に於けるオン電流バ
ランスを向上する発明に関するもので有り、その基本的
な構造及び製造方法は、実施例1と概ね同様で有る為、
基本的な構造については図1を参照して簡単に説明する
と共に、その製造方法については説明を省略する。
電型の画素用TFT10、及び第一導電型の駆動回路用
TFT20は、ソース・ドレイン領域11、12、2
1、22の間にチャネルを形成する為のチャネル領域1
3、23を有し、これらのチャネル領域13、23は、
低濃度の第二導電型不純物(本例では、P型導電性を示
すホウ素(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(G
a)、インジウム(In)などのアクセプター不純物)
を含んで居る。第一導電型の画素用TFT10、及び第
一導電型の駆動回路用TFT20は、ゲート電極15、
25の端部に対してゲート絶縁膜14、24を介して対
峙する第一導電型の低濃度ソース・ドレイン領域11
1、121、121、122と、ソース・ドレイン電極
16、17、26、27が電気的に接続された第一導電
型の高濃度ソース・ドレイン領域112、122、21
2、222とを有して居る。本例では、第一導電型TF
Tとして、N型TFTを用いて説明している為、ソース
・ドレイン領域に含まれる第一導電型不純物は、N型導
電性を示すリン(P)、ヒ素(As)、アンチモン(S
b)等で有る。
0′は、低濃度の第二導電型不純物を含むチャネル領域
33と、このチャネル領域と同じ不純物濃度をもってゲ
ート電極35の端部に対してゲート絶縁膜34を介して
対峙するオフセット領域311′、321′と、ソース
・ドレイン電極36、37が電気的に接続された第二導
電型の高濃度ソース・ドレイン領域312、322とを
有して居る。
板1に於いて、チャネル領域13、23、33は、実施
例1と同様、いずれも低濃度のボロンイオンによってチ
ャネルドープされ、低濃度第二導電型領域で有るが、そ
の不純物濃度は、以下の説明する条件を満たす様に設定
され、例えば、約5×1016cm-3〜約1×1018cm
-3で有る。通常、オフセット構造を有する第二導電型の
駆動回路用TFT30′は、LDD構造を有する第一導
電型の駆動回路用TFT20に比較してオン電流がやや
小さくなる傾向に有る。その主なる理由は、オフセット
構造とLDD構造の比抵抗の相違にあり、しかも、第二
導電型を第二導電型、第一導電型を第一導電型とした場
合には、更に正孔の移動度が電子の移動度に比して小さ
い事も起因して居る。
不純物量を多めに設定する事によって、第二導電型(第
二導電型で有る)の駆動回路用TFT30′を弱いデプ
レーション・モードとし、第一導電型(第一導電型で有
る)の駆動回路用TFT20を弱いエンハンス・モード
とする。それにより、第二導電型の駆動回路用TFT3
0′のオフセット領域311′、312′は、実質的に
は抵抗の小さなLDD領域となる。しかも、オン状態
(例えば、第二導電型の駆動回路用TFT30′では、
ソース・ドレイン電圧VDS=−5V、ゲート電圧VGS=
−10V、第一導電型の駆動回路用TFT20では、ソ
ース・ドレイン電圧VDS=+5V、ゲート電圧VGS=+
10Vの状態)に於けるオン電流のレベルを両導電型の
TFTの間でそろえる事が可能となる。
(第一導電型の画素用TFT10、および第一導電型の
駆動回路用TFT20)のドレイン電流−ゲート電圧特
性を実線L5で示し、第二導電型のTFT(第二導電型
の駆動回路用TFT30′)のドレイン電流−ゲート電
圧特性を点線L6で示し、第一導電型のTFT(第一導
電型の駆動回路用TFT20)のソース・ドレイン電圧
をVDS1 、ゲート電圧をVGS1 、ソース・ドレイ
ン電流をIDS1 とし、第二導電型のTFT(第二導
電型の駆動回路用TFT30′)のソース・ドレイン電
圧をVDS2 、ゲート電圧をVGS2 、ソース・ドレイン電
流をIDS2 とした時、|VDS1 |=|VDS 2 |、VGS1
=VGS2 =0の条件下で、IDS2 >IDS1 と成る様に、
第二導電型のTFT(第二導電型の駆動回路用TFT3
0′)のオフセット領域311′、321′、及び各T
FTのチャネル領域13、23、33に於ける第二導電
型不純物濃度を設定して有る。
条件下で、第一導電型のTFTのソース・ドレイン電流
IDS1 を表す実線L5と、第二導電型のTFTのソース
・ドレイン電流IDS2 を表す点線L6との交点R(V
GS1 =VGS2 でIDS1 =IDS2)に対応するゲート電圧
の値は、第一導電型の駆動回路用TFT20に於いて、
ソース・ドレイン電流IDS1 のオン領域側に相当するゲ
ート電圧領域(第二導電型の駆動回路用TFT30′に
於いて、ソース・ドレイン電流IDS2 のオフ領域側に相
当するゲート電圧領域)、即ち正のゲート電圧領域に有
る。
施例1に係る第一導電型のTFT(第一導電型の画素用
TFT10、及び第一導電型の駆動回路用TFT20)
のドレイン電流−ゲート電圧特性を一点鎖線L3で示
し、実施例1に第二導電型のTFT(第二導電型の駆動
回路用TFT30′)のドレイン電流−ゲート電圧特性
を一点鎖線L4′で示して有る。
路用TFT30′のオフセット領域311′、312′
を、実質的に抵抗の小さなLDD領域とする事によっ
て、この部分に起因する寄生抵抗を低減して有る。又オ
フセット領域とLDD領域とを比較すると、LDD領域
の方が抵抗値が小さいの一般的で有るが、本例では、オ
フセット構造の第二導電型の駆動回路用TFT30′に
ついては、弱いデプレーション・モードとし、LDD構
造の第一導電型の駆動回路用TFT20については、弱
いエンハンス・モードとしてある為、オフセット構造の
第二導電型の駆動回路用TFT30′のオン状態に於け
るゲート・バイアス値をLDD構造の第一導電型の駆動
回路用TFT20のオン状態に於けるゲート・バイアス
値よりも大きくとり得る。図6に示す例で説明すると、
例えば、交点Rの位置をVGS=+2Vとし、オン状態を
|VGS|=10Vとする。こうすると、オフセット構造
の第二導電型の駆動回路用TFT30′のオン状態に於
けるゲート・バイアス値は、一点鎖線L4′で表す特性
では約−12Vに相当し、LDD構造の第一導電型の駆
動回路用TFT20のオン状態に於けるゲート・バイア
ス値は、一点鎖線L3で表す特性では約+8Vに相当す
るので、オン電流のバランスをとる事が可能となる。又
この手法では、オフセット構造の第二導電型の駆動回路
用TFT30′と、LDD構造の第一導電型の駆動回路
用TFT20との間に於いて、トランジスタ容量を同等
にする事も可能で有る。即ち第二導電型の駆動回路用T
FT30′と、第一導電型の駆動回路用TFT20との
間に於けるオン電流のバランスは、チャネルドープ(オ
フセット領域311′、321′に於けるドープ量)に
よって確保している為、両TFTの間でチャネル長/チ
ャネル幅を同等とする事によって、両TFTの間でのト
ランジスタ容量のバランスを確保する事が出来る。それ
故、トランジスタ容量が同等で、且つ、オン電流が同等
で有る為、安定に高速動作するCMOS回路を得る事が
出来る。
1と概ね同様で有る為、製造方法の説明を省略するが、
各領域への不純物の導入量については、チャネルドープ
量に対応して最適な値に設定される。又最適チャネルド
ープ量は、ゲート絶縁膜質や下地保護膜(半導体層と基
板との間の保護膜)の質などにより異なる。
オフセット領域311′、321′を形成する事によ
り、ゲート電極35に対峙する部分を低濃度領域とする
方法であれば、シリコン膜10a、20a、30aにゲ
ート絶縁膜14、24、34を形成した後、低濃度第二
導電型シリコン膜形成工程に於いてボロンイオン(低濃
度第二導電型の不純物)を打ち込む方法に代えて、シリ
コン膜10a、20a、30aに対してゲート絶縁膜1
4、24、34を形成する前に、低濃度第二導電型シリ
コン膜形成工程に於いてボロンイオンを打ち込み、その
後に、ゲート絶縁膜14、24、34を形成してもよ
い。
aを形成した後に、低濃度第二導電型シリコン膜形成工
程に於いて低濃度第二導電型の不純物を打ち込む方法に
代えて、B2H6 とSiH6 との混合ガスを用いて低
濃度のボロンをドープしたシリコン膜(ドープトシリコ
ン膜/ドープト半導体膜)を低濃度第二導電型のシリコ
ン膜10a、20a、30aとしてCVD法により形成
した後、それにゲート絶縁膜14、24、34を形成
し、しかる後に、図4(b)〜(d)に示す工程、また
は図5(b)〜(d)に示す工程を行なってもよい。
造方法では、いずれの場合にも、少なくとも、低濃度第
二導電型不純物導入工程、ゲート電極形成工程、低濃度
第一導電型不純物導入工程、高濃度第一導電型不純物導
入工程、及び高濃度第2導電型不純物導入工程を行なう
が、これらの工程間に於いて、その順序については、低
濃度第二導電型不純物導入工程を、ゲート電極形成工程
を行なう以前に各TFTのチャネル領域に対するチャネ
ルドープと同時に行い、低濃度第一導電型不純物導入工
程を、ゲート電極形成工程を行なった後にゲート電極を
マスクとして行うのであれば、表1に示す条件A〜条件
Tのいずれの工程順序を用いてもよい。
入工程をC/D(P- )、ゲート電極形成工程をGat
e、低濃度第一導電型不純物導入工程をN- 、高濃度第
一導電型不純物導入工程をN+ 、及び高濃度第二導電型
不純物導入工程をP+ で示してあり、その内の条件A
は、図4を参照して説明した工程順序で有り、その内の
条件Cは、図5を参照して説明した工程順序で有る。
度第二導電型不純物を含むドープト半導体膜を成膜する
工程で作成してもよい。例えば、ボロンをドープすると
き、CVD炉にモノシラン(SiH4 )やジシラン(S
i2 H6 )と同時にジボラン(B2 H6 )を導入する事
によって得られる。LPCPD法でこれらドープト半導
体膜を堆積する場合、ジボラン等の添加物の濃度は、
0.1ppmから100ppm程度が好ましく、希釈ガ
スは水素、ヘリウム、窒素が適して居る。一方、PEC
VD法で堆積する場合は、濃度は先と同じで有るが、希
釈ガスは、ヘリウム、アルゴンなどが適して居る。こう
して、ドープト半導体膜を堆積した後、パターニングを
施し、さらにゲート絶縁膜を半導体膜の表面に形成して
もよい。
パントガスから発生した全てのイオンを質量分離せずに
打ち込む方法、いわゆるイオンドーピング法を用いても
よい。この方法で、例えば、第一導電型の不純物を高濃
度に打ち込む場合には、PH3 を約1%〜約10%含
み、残部が水素ガスやヘリウムガスからなる混合ガスを
用い、この混合ガスから発生する全てのイオンを質量分
離せずに打ち込む。これに対して、第一導電型の不純物
を低濃度に打ち込む場合には、PH3 を約0.01%〜
約1%含み、残部が水素ガス等からなる混合ガスから発
生する全てのイオンを質量分離せずに打ち込んだ後、純
水素ガスから発生するイオンを質量分離せずに打ち込ん
で、シリコン膜中の不整結合を終端化する事が好まし
い。更に不純物の導入方法については、イオン注入法や
イオンドーピング法の他にも、プラズマドーピング法、
レーザドーピング法などを用いてもよい。
第一導電型の画素用TFT10及び第一導電型の駆動回
路用TFT20の第一導電型の低濃度ソース・ドレイン
領域111、121、211、221の不純物濃度を約
1.0×1018cm-3とし、第一導電型の高濃度ソース
・ドレイン領域112、122、212、222の不純
物濃度を約1.0×1020cm-3としたが、かかる濃度
については、アクティブマトリクス基板1の仕様などに
応じて最適な値に設定されるべき性質のもので有り、上
記の数値に限らない。さらに又マスクの材質についても
レジストマスクに限らない。
晶表示装置に於ける駆動回路内蔵型のアクティブマトリ
クス基板の構造を模式的に示す断面図、図8は、液晶表
示装置の構成を模式的に示すブロック図で有る。
回路内蔵型のアクティブマトリクス基板では、その左側
領域から右側領域に向かって駆動回路部、画素領域、及
びこの画素領域内の保持容量形成領域を模式的に示す様
に、第二導電型の駆動回路用TFT30、第一導電型の
駆動回路用TFT20、第一導電型の画素用TFT1
0、及び保持容量40が同一の絶縁基板2の上に形成さ
れて居る。
前段の走査線91との間に保持容量40が形成され、こ
の保持容量40は液晶セル(液晶容量94)での電荷の
保持特性を高める機能を有して居る。この保持容量40
は、画素用TFT10を形成する為のシリコン膜S1と
同時形成されたシリコン膜S2を導電化したものを下層
側電極部40c(第一の電極部)とし、この下層側電極
部40cに対して前段の走査線91から張り出した上層
側電極部45(第二の電極部)が重なった状態に有る。
尚保持容量40は、各画素領域に於いて前段の走査線9
1との間に構成されているが、専用の容量線との間に構
成される場合も有る。
TFT10、第一導電型の駆動回路用TFT20、及び
第二導電型の駆動回路用TFT30は、いずれも、ソー
ス・ドレイン領域11、12、21、22、31、32
の間にチャネルを形成する為のチャネル領域13、2
3、33を有して居る。これらのチャネル領域13、2
3、33は、低濃度のボロンイオンによってチャネルド
ープしてある為、不純物濃度が約1×1017cm-3の低
濃度第二導電型領域で有る。従って、第一導電型の駆動
回路用TFT20および第二導電型の駆動回路用TFT
30のスレッショルド電圧(Vth)を所定の値に設定
して有る。一般に、正孔の移動度は電子の移動度に比し
て小さい為、従来は、第二導電型の駆動回路用TFTの
オン電流が第一導電型の駆動回路用TFTのオン電流に
比して著しく小さい傾向にあった。かかる問題点は、本
例では、Vthを調整する事により、ほぼ解消できて居
る。それ故、本例のアクティブマトリクス基板1では、
CMOS回路を構成するTFT間に於けるオン電流のバ
ランスがよい。
型の駆動回路用TFT20、及び第二導電型の駆動回路
用TFT30は、チャネル領域13、23、33の表面
側に対して、ゲート絶縁膜14、24、34(厚さが約
1200オングストロームのシリコン酸化膜)を介して
対峙するゲート電極15、25、35を有する。
板1に於いて、ソース・ドレイン領域11、12、2
1、22、31、32は、ゲート電極15、25、35
の端部に対してゲート絶縁膜14、24、34を介して
対峙する部分に低濃度ソース・ドレイン領域111、1
21、211、221、311、321を有しており、
いずれのTFTもLDD構造になって居る。
電型の駆動回路用TFT20、及び第二導電型の駆動回
路用TFT30のソース・ドレイン領域11、12、2
1、22、31、32の内、低濃度ソース・ドレイン領
域111、121、211、221、311、321を
除く領域は、不純物濃度が約1×1020cm-3の高濃度
ソース・ドレイン領域112、122、212、22
2、312、322で有る。これらの高濃度領域に対し
て、各TFTに対する信号線や画素電極などのソース・
ドレイン電極16、17、26、27、36、37が層
間絶縁膜4のコンタクトホールを介して電気的に接続し
て居る。
の様に構成したTFTは、ゲート電極15、25、35
の端部に対峙する部分が低濃度領域(低濃度ソース・ド
レイン領域111、121、211、221)で有る
為、ドレイン端に於ける電界強度が緩和された状態に有
る。それ故、図32に第一導電型のTFT(第一導電型
の画素用TFT10、及び第一導電型の駆動回路用TF
T20)のドレイン電流−ゲート電圧特性を実線L3で
示し、第二導電型のTFT(第二導電型の駆動回路用T
FT30)のドレイン電流−ゲート電圧特性を点線L4
で示す様に、TFTのオフリーク電流が著しく小さい。
のTFT(第一導電型の画素用TFT10、及び第一導
電型の駆動回路用TFT20)に於ける耐電圧特性を実
線L21で示し、図31(b)にLDD構造の第二導電
型のTFTに於ける耐電圧特性を実線L22で示す様
に、LDD構造のTFTは、セルフアライン構造のTF
Tに比較して、ソース・ドレイン間の耐電圧が高いの
で、チャネル長を短くする事が出来る。
ィブマトリクス基板1は、例えば以下の方法により製造
出来る。尚以下の説明に於いて、不純物濃度はいずれも
活性化アニール後の不純物濃度で表して有る。
導体膜に低濃度で不純物を導入する。即ち図9(a)に
示す様に、石英基板などの絶縁基板2の表面の内、画素
用TFT10、第一導電型の駆動回路用TFT20、第
二導電型の駆動回路用TFT30、及び保持容量40の
形成領域に、例えば、不純物濃度が1×1017cm-3の
低濃度第二導電型のシリコン膜10a、20a、30
a、40a、ゲート絶縁膜14、24、34、及び誘電
体膜44を同時に形成する(低濃度第二導電型シリコン
膜形成工程)。
D法またはプラズマCVD法などを用いて真性のポリシ
リコン膜を形成した後、ポリシリコン膜をフォトリソグ
ラフィ法によってパタニングして、それを島状のシリコ
ン膜10a、20a、30a、40aにする(シリコン
膜形成工程)。
ン膜を形成した後、レーザアニール法または固相成長法
により結晶粒を成長させて形成する場合も有る。次に、
島状のシリコン膜10a、20a、30a、40aに対
して、熱酸化法、TEOS−CVD法、LPCVD法、
プラズマCVD法、HTO法などにより、厚さが約12
00オングストロームのシリコン酸化膜からなるゲート
絶縁膜14、24、34、及び誘電体膜44を同時に形
成する(ゲート絶縁膜形成工程)。
量でボロンイオン(第二導電型不純物/第2導電型不純
物)を打ち込んでチャネルドープを行なう(チャネルド
ープ工程/1回目の不純物導入工程)。その結果、シリ
コン膜10a、20a、30a、40aは、不純物濃度
が約1×1017cm-3の低濃度第二導電型のシリコン膜
10a、20a、30a、40aとなる。
の駆動回路用TFT30の形成領域を覆うと共に、ゲー
ト電極15、25の形成予定領域をわずか広めに覆うレ
ジストマスク101を形成する(1回目のマスク形成工
程)。
不純物/第一導電型不純物)を約1×1014cm-2のド
ーズ量でイオン注入する(2回目の不純物導入工程/低
濃度第一導電型不純物導入工程)。
10a、20aの内、リンイオンが打ち込まれた領域
は、導電型が反転して不純物濃度が約1×1019cm-3
の低濃度第一導電型のソース・ドレイン領域11、1
2、21、22となる。又低濃度第二導電型のシリコン
膜40aは、導電型が反転して不純物濃度が約1×10
19cm−3の低濃度第一導電型の下層側電極部40c
(第一の電極部)となる。又不純物が導入されなかった
部分がチャネル領域13、23となる。しかる後に、レ
ジストマスク101を除去する。
膜14、24、34の表面にドープドシリコンやシリサ
イド膜などからなるゲート電極15、25、35を形成
する。同時に、誘電体膜44の表面には上層側電極部4
5(第二の電極部)を形成する(ゲート電極形成工
程)。この上層側電極部45は前段の信号線の一部であ
ってもよい。この様にして、下層側電極部40cと上層
側電極部45とが誘電体膜44を介して対向する保持容
量40を形成する。
成領域、第一導電型の駆動回路用TFT20の形成領
域、及び保持容量40を覆うレジストマスク102を形
成する(2回目のマスク形成工程)。
-2のドーズ量でイオン注入する(3回目の不純物導入工
程/低濃度第二導電型不純物導入工程)。
30aには、ゲート電極35に対して自己整合的に不純
物濃度が約1.1×1018cm-3の低濃度第二導電型の
ソース・ドレイン領域31、32が形成される。尚不純
物が導入されなかった部分がチャネル領域33となる。
しかる後に、レジストマスク102を除去する。
の画素用TFT10の形成領域、第一導電型の駆動回路
用TFT20の形成領域、及び保持容量40を覆うと共
に、ゲート電極35を広めに覆うレジストマスク103
を形成する(3回目のマスク形成工程)。
-2のドーズ量でイオン注入する(4回目の不純物導入工
程/高濃度第二導電型不純物導入工程)。
レイン領域31、32には不純物濃度が1×1020cm
-3の高濃度ソース・ドレイン領域312、322が形成
される。又低濃度第二導電型のソース・ドレイン領域3
1、32の内、レジストマスク103で覆われていた部
分はそのまま不純物濃度が約1.1×1018cm-3の低
濃度ソース・ドレイン領域311、321となる。
FT30を形成する。しかる後に、レジストマスク10
3を除去する。
の駆動回路用TFT30に加えて、ゲート電極15、2
5をも広めに覆うレジストマスク104を形成する(4
回目のマスク形成工程)。
ドーズ量でイオン注入する(5回目の不純物導入工程/
高濃度第一導電型不純物導入工程)。
レイン領域11、12、21、22には、不純物濃度が
1×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域11
2、122、221、222が形成される。又低濃度第
一導電型のソース・ドレイン領域11、12、21、2
2の内、レジストマスク104で覆われていた部分はそ
のまま不純物濃度が約1×1019cm-3の低濃度ソース
・ドレイン領域111、121、211、221とな
る。
10、及び第一導電型の駆動回路用TFT20を形成す
る。しかる後に、レジストマスク104を除去する。
成した後、活性化の為のアニールを行い、しかる後に、
コンタクトホールを形成してソース・ドレイン電極1
6、17、26、27、36、37を形成すれば、レジ
ストマスク101〜104を形成する為の4回のマスク
形成工程と、5回の不純物導入工程によってアクティブ
マトリクス基板1等の半導体装置を製造出来る。
板1の製造方法では、図9(b)に示した様に、ゲート
電極15、25、35、及び上層側電極45を形成する
前に、低濃度ソース・ドレイン領域111、121、2
11、221を形成する為の低濃度第一導電型不純物導
入工程を行い、この工程を援用して、下層側電極部40
cを形成して居る。従って、従来の製造方法に比較して
マスク形成工程の数及び不純物導入工程の数を1回ずつ
減らす事が可能で有る。それ故、少ない製造工程数によ
ってTFTと容量素子(保持容量40)を形成しなが
ら、各TFTの電気的特性を向上する事が出来る。
工程を「C/D」、低濃度第1導電型不純物導入工程を
「N- 」、高濃度第一導電型不純物導入工程を「N
+ 」、低濃度第二導電型不純物導入工程を「P- 」、高
濃度第二導電型不純物導入工程を「P+ 」、ゲート電極
形成工程を「G」で略しながら工程順序を示す様に、図
9(c)に示す低濃度第二導電型不純物導入工程、図9
(d)に示す高濃度第二導電型不純物導入工程、及び図
9(e)に示す高濃度第一導電型不純物導入工程の間で
その順序を入れ換えるなど、ゲート電極15、25、3
5、および上層側電極45を形成する前に、低濃度ソー
ス・ドレイン領域111、121、211、221を形
成する為の低濃度第一導電型不純物導入工程を行い、こ
の工程を援用して、下層側電極部40cを形成するので
あれば、いずれの工程順序であってもよい。
基板の構造については、実施例3と同じく図7を参照し
て説明する。
ス基板1の特徴点は、実施例3に係る製造方法と同じ工
程数で製造しながら、第一導電型の画素用TFT10及
び第一導電型の駆動回路用TFT20の低濃度ソース・
ドレイン領域111、121、211、221を保持容
量40の下層側電極部40cよりも低濃度化した点に有
る。
は、実施例3と同様、不純物濃度が約1×1019cm
−3の低濃度第一導電型領域で有るが、第一導電型の画
素用TFT10、及び第一導電型の駆動回路用TFT2
0の低濃度ソース・ドレイン領域111、121、21
1、221は、保持容量40の下層側電極部40cと同
等量のリンイオン(不純物濃度で約1×1019cm-3の
リンイオン)で有ると共に、第二導電型の駆動回路用T
FT30の低濃度領域311、321と同等量のボロン
イオン(不純物濃度で約1.1×1018cm-3のボロン
イオン)が導入された低濃度第第一導電型領域で有る。
従って、低濃度ソース・ドレイン領域111、121、
211、221の不純物濃度は、約9×1018cm-3で
有る。
は、以下に説明する製造方法により製造する事が出来
る。尚以下に説明する製造方法は、実施例3と共通する
工程を有するので、かかる工程については簡単に説明す
る。
2の表面に島状のシリコン膜10a、20a、30a、
40aを形成した後(シリコン膜形成工程)、ゲート絶
縁膜14、24、34、及び誘電体膜44を形成する
(ゲート絶縁膜形成工程)。
ンイオンを打ち込んでチャネルドープを行なう(チャネ
ルドープ工程/1回目の不純物導入工程)。
型の駆動回路用TFT30の形成領域を覆うと共に、第
一導電型の画素用TFT10及び第一導電型の駆動回路
用TFT20のゲート電極15、25の形成領域をわず
か広めに覆うレジストマスク201を形成する(1回目
のマスク形成工程)。
のドーズ量でイオン注入し(2回目の不純物導入工程/
低濃度第一導電型不純物導入工程)、不純物濃度が約1
×1019cm-3の低濃度第一導電型のソース・ドレイン
領域11、12、21、22、および低濃度第一導電型
の下層側電極部40cを形成する。
極15、25、35及び上層側電極部45を形成する
(ゲート電極形成工程)。この様にして保持容量40を
形成する。
と同じで有る。
に、レジストマスク201と同様、ゲート電極15、2
5をもわずか広めに覆うレジストマスク202を形成す
る(2回目のマスク形成工程)。
-2のドーズ量でイオン注入する(3回目の不純物導入工
程/低濃度第二導電型不純物導入工程)。
電極35に対して自己整合的に不純物濃度が約1.1×
1018cm-3の低濃度第二導電型のソース・ドレイン領
域31、32が形成される。
ン領域11、12、21、22は、そこに打ち込まれた
ボロンイオンによって実質的に低濃度化し、低濃度第一
導電型のソース・ドレイン領域11、12、11、12
の不純物濃度は、約9×1018cm-3となる。しかる後
に、レジストマスク202を除去する。
示す様に、第一導電型の画素用TFT10の形成領域、
第一導電型の駆動回路用TFT20の形成領域、及び保
持容量40を覆うと共に、ゲート電極35を広めに覆う
レジストマスク203を形成する(3回目のマスク形成
工程)。
物)を約1×1015cm-2のドーズ量でイオン注入する
(4回目の不純物導入工程/高濃度第二導電型不純物導
入工程)。 その結果、低濃度第二導電型のソース・ド
レイン領域31、32は、不純物濃度が1×1020cm
-3の高濃度ソース・ドレイン領域312、322、及び
不純物濃度が約1.1×1018cm-3の低濃度ソース・
ドレイン領域311、321となる。この様にして第二
導電型の駆動回路用TFT30を形成する。しかる後
に、レジストマスク203を除去する。
型の駆動回路用TFT30に加えて、ゲート電極15、
25をも広めに覆うレジストマスク204を形成する
(4回目のマスク形成工程)。
を1×1015cm-2のドーズ量でイオン注入する(5回
目の不純物導入工程/高濃度第一導電型不純物導入工
程)。
レイン領域11、12、21、22は、不純物濃度が1
×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域112、
122、212、222、及び不純物濃度が約9×10
18cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域111、12
1、211、221となる。この様にして第一導電型の
画素用TFT10及び第一導電型の駆動回路用TFT2
0を形成する。しかる後に、レジストマスク204を除
去する。
を形成する為の4回のマスク形成工程と、5回の不純物
導入工程によって、アクティブマトリクス基板1等の半
導体装置を製造出来る。
板1の製造方法では、図10(b)に示した様に、ゲー
ト電極15、25、35、及び上層側電極45を形成す
る前に、低濃度ソース・ドレイン領域111、121、
211、221を形成する為の低濃度第一導電型不純物
導入工程を行い、この工程を援用して、下層側電極部4
0cを形成して居る。従って、従来の製造方法に比較し
て、マスク形成工程の数及び不純物導入工程の数を1回
ずつ減らす事が可能で有るなど、実施例3と同様な効果
を奏する。
・ドレイン領域311、321を形成する為の低濃度第
二導電型不純物導入工程に於いて、このとき打ち込むボ
ロンイオンを第一導電型の画素用TFT10及び第一導
電型の駆動回路用TFT20の形成領域にも打ち込んで
居る。即ち低濃度ソース・ドレイン領域311、321
を形成する為の低濃度第二導電型不純物導入工程を援用
して、低濃度第一導電型のソース・ドレイン領域11、
12、21、22の不純物濃度を変えて居る。この為、
実施例3に比較して工程数を増やす事なく、保持容量4
0の下層側電極部40cよりも低濃度化した低濃度ソー
ス・ドレイン領域111、121、211、221を形
成出来る。それ故、少ない工程数で、各TFTの電気的
特性をさらに向上する事が出来る。
に、図10(c)に示す低濃度第二導電型不純物導入工
程、図10(d)に示す高濃度第二導電型不純物導入工
程、及び図10(e)に示す高濃度第一導電型不純物導
入工程の間でその順序を入れ換えるなど、ゲート電極1
5、25、35、及び上層側電極45を形成する前に、
低濃度ソース・ドレイン領域111、121、211、
221を形成する為の低濃度第一導電型不純物導入工程
を行い、この工程を援用して下層側電極部40cを形成
するのであれば、いずれの工程順序であってもよい。
度ソース・ドレイン領域311、321を形成する為の
低濃度第二導電型不純物導入工程を援用して、低濃度第
一導電型のソース・ドレイン領域11、12、21、2
2の内の一方だけの不純物濃度を変えてもよい。
造方法と同じ工程数で製造しながら、図7に示す第一導
電型の画素用TFT10の低濃度ソース・ドレイン領域
111、121の不純物濃度を第一導電型の駆動回路用
TFTの低濃度ソース・ドレイン領域211、221よ
りも低濃度化して居る。即ち本例のアクティブマトリク
ス基板1に於いて、保持容量40の下層側電極部40
c、及び第一導電型の駆動回路用TFTの低濃度ソース
・ドレイン領域211、221は、実施例3と同様、不
純物濃度が約1×1019cm-3の低濃度第一導電型領域
で有るが、第一導電型の画素用TFTの低濃度ソース・
ドレイン領域111、121は、保持容量40の下層側
電極部40cと同等量のリンイオン(不純物濃度で約1
×1019cm-3のリンイオン)とともに、第二導電型の
駆動回路用TFT30の低濃度領域311、321と同
等量のボロンイオン(不純物濃度で約1.1×1018c
m-3のボロンイオン)が導入された低濃度第第一導電型
領域で有る。従って、低濃度ソース・ドレイン領域11
1、121の不純物濃度は、約9×1018cm-3で有
る。
を製造するにあたって、本例では、以下の製造方法を用
いて居る。
2の表面に島状のシリコン膜10a、20a、30a、
40aを形成した後(シリコン膜形成工程)、ゲート絶
縁膜14、24、34及び、誘電体膜44を形成する
(ゲート絶縁膜形成工程)。
でボロンイオンを打ち込んでチャネルドープを行なう
(1回目の不純物導入工程)。
型の駆動回路用TFT30の形成領域を覆うと共に、第
一導電型の画素用TFT10及び第一導電型の駆動回路
用TFT20のゲート電極15、25の形成領域を広め
に覆うレジストマスク301を形成する(1回目のマス
ク形成工程)。
のドーズ量でイオン注入し(2回目の不純物導入工程/
低濃度第一導電型不純物導入工程)、不純物濃度が約1
×1019cm-3の低濃度第一導電型のソース・ドレイン
領域11、12、21、22、および下層側電極部40
cを形成する。
極15、25、35、及び上層側電極部45を形成す
る。この様にして保持容量40を形成する。
方法と同じで有る。
0、及び保持容量40の形成領域を覆うとともに、レジ
ストマスク301と同様、ゲート電極15をもわずか広
めに覆うレジストマスク302を形成する(2回目のマ
スク形成工程)。
-2のドーズ量でイオン注入する(3回目の不純物導入工
程/低濃度第二導電型不純物導入工程)。
電極35に対して自己整合的に不純物濃度が約1.1×
1018cm-3の低濃度第二導電型のソース・ドレイン領
域31、32が形成される。又低濃度第一導電型のソー
ス・ドレイン領域11、12は、そこに打ち込まれたボ
ロンイオンによって実質的に低濃度化し、低濃度第一導
電型のソース・ドレイン領域11、12の不純物濃度
は、約9×1018cm-3となる。しかる後に、レジスト
マスク302を除去する。
示す様に、第一導電型の画素用TFT10の形成領域、
第一導電型の駆動回路用TFT20の形成領域、及び保
持容量40を覆うと共に、ゲート電極35を広めに覆う
レジストマスク303を形成する(3回目のマスク形成
工程)。
-2のドーズ量でイオン注入する(4回目の不純物導入工
程/高濃度第二導電型不純物導入工程)。
レイン領域31、32は、不純物濃度が1×1020cm
-3の高濃度ソース・ドレイン領域312、322、及び
不純物濃度が約1.1×1018cm-3の低濃度ソース・
ドレイン領域311、321となる。この様にして、第
二導電型の駆動回路用TFT30を形成する。しかる後
に、レジストマスク303を除去する。
型の駆動回路用TFT30に加えて、ゲート電極15、
25をも広めに覆うレジストマスク304を形成する
(4回目のマスク形成工程)。
を1×1015cm-2のドーズ量でイオン注入する(5回
目の不純物導入工程/高濃度第一導電型不純物導入工
程)。
レイン領域11、12、21、22は、不純物濃度が1
×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域112、
122、212、222、不純物濃度が約9×1018c
m-3の低濃度ソース・ドレイン領域111、121、及
び不純物濃度が約1×1019cm-3の低濃度ソース・ド
レイン領域211、221となる。この様にして、第一
導電型の画素用TFT10および第一導電型の駆動回路
用TFT20を形成する。しかる後に、レジストマスク
304を除去する。
形成する為の4回のマスク形成工程と、5回の不純物導
入工程によって、アクティブマトリクス基板1等の半導
体装置を製造出来る。
板1の製造方法では実施例3、4と同様な効果を奏する
のに加えて、図11(c)に示した様に、低濃度ソース
・ドレイン領域311、321を形成する為の低濃度第
二導電型不純物導入工程を援用して低濃度第一導電型の
ソース・ドレイン領域11、12の不純物濃度を変えて
居る。この為、実施例3、4に比較して工程数を増やす
事なく、保持容量40の下層側電極部40c、及び低濃
度ソース・ドレイン領域211、221よりも低濃度化
した低濃度ソース・ドレイン領域111、121を形成
出来る。それ故、第一導電型の駆動回路用TFT20の
低濃度ソース・ドレイン領域211、221、及び下層
側電極部40cの不純物濃度をそのままにして画素用T
FT10の低濃度ソース・ドレイン領域111、121
を低濃度化し、駆動回路に於ける動作速度を犠牲にする
事なく、画素用TFT10のオフリーク電流をさらに低
減するなど、少ない工程数で、各TFTの電気的特性を
領域毎に最適化する事が出来る。
純物導入工程、図11(d)に示す高濃度第二導電型不
純物導入工程、及び図11(e)に示す高濃度第一導電
型不純物導入工程の間では、順序を入れ換えてもよい事
は勿論で有る。
置に於ける駆動回路内蔵型のアクティブマトリクス基板
の構造を模式的に示す断面図で有る。
動回路内蔵型のアクティブマトリクス基板1では、第一
導電型の画素用TFT10、第一導電型の駆動回路用T
FT20、及び第二導電型の駆動回路用TFT30′の
チャネル領域13、23、33は、低濃度のボロンイオ
ンによってチャネルドープしてある為、不純物濃度が約
1×1017cm-3の低濃度第二導電型領域で有る。従っ
て、第一導電型の画素用TFT10、第一導電型の駆動
回路用TFT20、及び第二導電型の駆動回路用TFT
30′のスレッショルド電圧を所定の値に設定して有
る。
板1に於いて、ソース・ドレイン領域11、12、2
1、22は、ゲート電極15、25の端部に対してゲー
ト絶縁膜14、24を介して対峙する部分に低濃度ソー
ス・ドレイン領域111、121、211、221を備
えており、第一導電型の画素用TFT10、及び第一導
電型の駆動回路用TFT20は、LDD構造になって居
る。
FT30′は、オフセットゲート構造を有しており、ソ
ース・ドレイン領域31、32に於いて、ゲート電極3
5の端部に対してゲート絶縁膜34を介して対峙する部
分はオフセット領域311′、321′で有る。このオ
フセット領域311′、321′は、チャネル領域33
と同じく、不純物濃度が約1×1017cm−3の低濃度
第二導電型領域で有る。
部40cは、低濃度ソース・ドレイン領域111、12
1、211、221と同時形成された低濃度第一導電型
領域で有る。
一導電型の駆動回路用TFT20のソース領域11、2
1、及びドレイン領域12、22の内、低濃度ソース領
域111、211、及び低濃度ドレイン領域121、2
21を除く領域は、不純物濃度が約1×1020cm−
3の高濃度ソース・ドレイン領域112、122、21
2、222で有る。これらの高濃度領域に対して、各T
FTに対する信号線や画素電極などのソース・ドレイン
電極16、17、26、27が、層間絶縁膜4のコンタ
クトホールを介して電気的に接続して居る。又第二導電
型の駆動回路用TFT30′のソース・ドレイン領域3
1、32では、オフセット領域311′、321′に隣
接する不純物濃度が約1×1020cm-3の高濃度ソース
・ドレイン領域312、322に対して、信号線などの
ソース・ドレイン電極36、37が層間絶縁膜4のコン
タクトホールを介して電気的に接続して居る。
の様に構成したアクティブマトリクス基板1に於いて、
オフセットゲート構造のTFTはLDD構造のTFTと
同等のオン・オフリーク電流特性を有するので、いずれ
のTFTもオフリーク電流が著しく小さい。又オフセッ
トゲート構造のTFTは、耐電圧特性に於いてもLDD
構造のTFTと同等の特性を示す。従って、いずれのT
FTもセルフアライン構造のTFTに比較して耐電圧が
高いので、チャネル長を短くする事が出来る。
ィブマトリクス基板1は、以下の方法により製造出来
る。
す様に、絶縁基板2の表面に島状のシリコン膜10a、
20a、30a、40aを形成した後(シリコン膜形成
工程)、ゲート絶縁膜14、24、34、及び誘電体膜
44を形成する(ゲート絶縁膜形成工程)。
ンイオンを打ち込んでチャネルドープを行なう(チャネ
ルドープ工程/1回目の不純物導入工程)。
型の駆動回路用TFT30′の形成領域を覆うと共に、
第一導電型の画素用TFT10及び第一導電型の駆動回
路用TFT20のゲート電極15、25の形成領域をわ
ずか広めに覆うレジストマスク401を形成する(1回
目のマスク形成工程)。
のドーズ量でイオン注入し(2回目の不純物導入工程/
低濃度第一導電型不純物導入工程)、不純物濃度が約1
×1019cm-3の低濃度第一導電型のソース・ドレイン
領域11、12、21、22、および下層側電極部40
cを形成する。
極15、25、35、及び上層側電極部45を形成す
る。この様にして保持容量40を形成する。
一導電型の駆動回路用TFT20、及び保持容量40の
形成領域を覆うと共に、ゲート電極35をも広めに覆う
レジストマスク402を形成する(2回目のマスク形成
工程)。
m-2のドーズ量でイオン注入する(高濃度第二導電型不
純物導入工程/3回目の不純物導入工程)。
30aには、不純物濃度が1×1020cm-3の高濃度ソ
ース・ドレイン領域312、322が形成される。一
方、低濃度第二導電型のシリコン膜30aの内、レジス
トマスク402で覆われていた部分はそのまま不純物濃
度が約1×1017cm-3のオフセット領域311′、3
21′となる。勿論、チャネル領域33は不純物濃度が
約1×1017cm-3の低濃度第二導電型領域のままで有
る。
FT30′を形成する。しかる後に、レジストマスク4
02を除去する。
型の駆動回路用TFT30′の形成領域に加えて、ゲー
ト電極15、25をも広めに覆うレジストマスク403
を形成する(3回目のマスク形成工程)。
を1×1015cm-2のドーズ量でイオン注入する(4回
目の不純物導入工程/高濃度第一導電型不純物導入工
程)。
レイン領域11、12、21、22は、不純物濃度が1
×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域112、
122、212、222、及び不純物濃度が約1×10
19cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域111、12
1、211、221となる。この様にして、第一導電型
の画素用TFT10及び第一導電型の駆動回路用TFT
20を形成する。しかる後に、レジストマスク403を
除去する。
形成する為の3回のマスク形成工程と、4回の不純物導
入工程によって、アクティブマトリクス基板1等の半導
体装置を製造出来る。
板1の製造方法では、図13(b)に示す様に、ゲート
電極15、25、35、及び上層側電極45を形成する
前に、低濃度ソース・ドレイン領域111、121、2
11、221を形成する為の低濃度第一導電型不純物導
入工程を行い、この工程を援用して下層側電極部40c
を形成して居る。従って、従来の製造方法に比較してマ
スク形成工程の数及び不純物導入工程の数を減らす事が
可能で有る。
第二導電型の駆動回路用TFT30′に於いて、ゲート
電極35に対峙する部分を低濃度領域とするにあたっ
て、LDD構造ではなく、オフセットゲート構造として
居る。この為、実施例3に比較してマスク形成工程及び
不純物導入工程のいずれについても1回ずつ少ない。即
ち従来の製造方法に比較してマスク形成工程及び不純物
導入工程のいずれについても2回ずつ少ない。それ故、
最も少ない製造工程数によって、画素領域及び駆動回路
部のTFTの電気的特性を向上する事が出来る。
工程を「C/D」、低濃度第1導電型不純物導入工程を
「N- 」、高濃度第一導電型不純物導入工程を「N
+ 」、高濃度第二導電型不純物導入工程を「P+ 」、ゲ
ート電極形成工程を「G」で略しながら工程順序を示す
様に、ゲート電極15、25、35、及び上層側電極4
5を形成する前に、低濃度ソース・ドレイン領域11
1、121、211、221を形成する為の低濃度第一
導電型不純物導入工程を行い、この工程を援用して、下
層側電極部40cを形成するのであれば、いずれの工程
順序であってもよい。
置に於ける駆動回路内蔵型のアクティブマトリクス基板
の構造を模式的に示す断面図で有る。
動回路内蔵型のアクティブマトリクス基板1では、第一
導電型の画素用TFT10、第一導電型の駆動回路用T
FT20、及び第二導電型の駆動回路用TFT30は、
いずれもLDD構造を有し、いずれのTFTに於いて
も、チャネル領域13、23、33は、低濃度のボロン
イオンによってチャネルドープしてある為、不純物濃度
が約1×1017cm-3の低濃度第二導電型領域で有る。
0d(第一の電極部)は、第一導電型の画素用TFT1
0、及び第一導電型の駆動回路用TFT20の高濃度ソ
ース・ドレイン領域112、122、212、222と
同時形成された不純物濃度が1×1020cm-3の高濃度
第一導電型領域で有る。
は、例えば以下の方法により製造出来る。
2の表面に島状のシリコン膜10a、20a、30a、
40aを形成した後(シリコン膜形成工程)、ゲート絶
縁膜14、24、34、及び誘電体膜44を形成する
(ゲート絶縁膜形成工程)。
ロンイオン(第二導電型不純物/第二導電型不純物)を
打ち込んでチャネルドープを行ない(チャネルドープ工
程/1回目の不純物導入工程)。
型の駆動回路用TFT30の形成領域を覆うと共に、後
に形成するゲート電極15、25の形成予定領域を広め
に覆うレジストマスク501を形成する(1回目のマス
ク形成工程)。
不純物/第一導電型不純物)を約1×1015cm-2のド
ーズ量でイオン注入する(2回目の不純物導入工程/高
濃度第一導電型不純物導入工程)。
10a、20aの内、リンイオンが打ち込まれた領域
は、導電型が反転して不純物濃度が約1×1020cm-3
の高濃度ソース・ドレイン領域112、122、21
2、222となる。又低濃度第二導電型のシリコン膜4
0aも導電型が反転して不純物濃度が約1×1020cm
-3の高濃度第一導電型の下層側電極部40dとなる。し
かる後に、レジストマスク501を除去する。
極15、25、35、及び上層側電極部45(第二の電
極部)を形成する(ゲート電極形成工程)。この様にし
て、下層側電極部40dと上層側電極部45とが誘電体
膜44を介して対向する保持容量40を形成する。
一導電型の駆動回路用TFT20、及び保持容量40の
形成領域を覆うレジストマスク502を形成する(2回
目のマスク形成工程)。
-2のドーズ量でイオン注入する(3回目の不純物導入工
程/低濃度第二導電型不純物導入工程)。
30aには、ゲート電極35に対して自己整合的に不純
物濃度が約1.1×1018cm-3の低濃度第二導電型の
ソース・ドレイン領域31、32が形成される。尚不純
物が導入されなかった部分がチャネル領域33となる。
しかる後に、レジストマスク502を除去する。
型の駆動回路用TFT30の形成領域を覆うレジストマ
スク503を形成する(3回目のマスク形成工程)。
のドーズ量でイオン注入する(4回目の不純物導入工程
/低濃度第一導電型不純物導入工程)。
12、122、212、222に挟まれた低濃度第二導
電型のシリコン膜10a、20aには、ゲート電極1
5、25に対して自己整合的に不純物濃度が約0.9×
1018cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域211、2
21が形成される。尚不純物が導入されなかった部分が
チャネル領域23、33となる。この様にして、第一導
電型の画素用TFT10、および第一導電型の駆動回路
用TFT20を形成する。しかる後に、レジストマスク
503を除去する。
型の画素用TFT10、第一導電型の駆動回路用TFT
20、及び保持容量40の形成領域を覆うと共に、ゲー
ト電極35を広めに覆うレジストマスク504を形成す
る(4回目のマスク形成工程)。ここで、レジストマス
ク504の端部とゲート電極35の端部との距離は、
0.5μm〜2μm程度が適して居る。
-2のドーズ量でイオン注入する(5回目の不純物導入工
程/高濃度第二導電型不純物導入工程)。
レイン領域31、32には不純物濃度が1×1020cm
-3の高濃度ソース・ドレイン領域312、322が形成
される。又低濃度第二導電型のソース・ドレイン領域3
1、32の内、レジストマスク504で覆われていた部
分はそのまま不純物濃度が約1.1×1018cm-3の低
濃度ソース・ドレイン領域311、321となる。
FT30を形成する。しかる後に、レジストマスク50
4を除去する。
形成した後、活性化の為のアニールを行い、しかる後
に、コンタクトホールを形成してソース・ドレイン電極
16、17、26、27、36、37を形成すれば、レ
ジストマスク501〜504を形成する為の4回のマス
ク形成工程と、5回の不純物導入工程によって、アクテ
ィブマトリクス基板1等の半導体装置を製造出来る。
板1の製造方法では、図15(b)に示した様に、ゲー
ト電極15、25、35、及び上層側電極45を形成す
る前に、高濃度ソース・ドレイン領域112、122、
212、222を形成する為の高濃度第一導電型不純物
導入工程を行い、この工程を援用して下層側電極部40
dを形成して居る。従って、従来の製造方法に比較し
て、マスク形成工程の数及び不純物導入工程の数を1回
ずつ減らす事が可能で有る。それ故、少ない製造工程数
によってTFTと容量素子(保持容量40)を形成しな
がら、各TFTの電気的特性を向上する事が出来る。
「C/D」、低濃度第一導電型不純物導入工程を「N
- 」、高濃度第一導電型不純物導入工程を「N+ 」、低
濃度第二導電型不純物導入工程を「P- 」、高濃度第二
導電型不純物導入工程を「P+ 」、ゲート電極形成工程
を「G」で略して工程順序を示す様に、ゲート電極1
5、25、35、及び上層側電極45を形成する前に、
高濃度ソース・ドレイン領域112、122、212、
222を形成する為の高濃度第一導電型不純物導入工程
を行い、この工程を援用して、下層側電極部40dを形
成するのであれば、いずれの工程順序であってもよい。
基板の構造については実施例7と同じく図14を参照し
て説明する。
クス基板1の特徴点は、実施例7に係る製造方法に比し
てマスク形成工程が1回少ない点にあり、その製造方法
は以下に説明するとおりで有る。
2の表面に島状のシリコン膜10a、20a、30a、
40aを形成した後(シリコン膜形成工程)、ゲート絶
縁膜14、24、34、及び誘電体膜44を形成する
(ゲート絶縁膜形成工程)。
ロンイオン(第二導電型不純物/第二導電型不純物)を
打ち込んでチャネルドープを行なう(チャネルドープ工
程/1回目の不純物導入工程)。
型の駆動回路用TFT30の形成領域を覆うと共に、後
に形成するゲート電極15、25の形成予定領域を広め
に覆うレジストマスク601を形成する(1回目のマス
ク形成工程)。
純物/第一導電型不純物)を約1×1015cm-2のドー
ズ量でイオン注入する(2回目の不純物導入工程/高濃
度第一導電型不純物導入工程)。
10a、20aの内、リンイオンが打ち込まれた領域
は、導電型が反転して不純物濃度が約1×1020cm-3
の高濃度ソース・ドレイン領域112、122、21
2、222となる。又低濃度第二導電型のシリコン膜4
0aも、導電型が反転して不純物濃度が約1×1020c
m-3の高濃度第一導電型の下層側電極部40dとなる。
しかる後に、レジストマスク601を除去する。
極15、25、35、及び上層側電極部45を形成する
(ゲート電極形成工程)。この様にして保持容量40を
形成する。
一導電型の駆動回路用TFT20、及び保持容量40の
形成領域を覆うレジストマスク602を形成する(2回
目のマスク形成工程)。
-2のドーズ量でイオン注入する(3回目の不純物導入工
程/低濃度第二導電型不純物導入工程)。
30aには、ゲート電極35に対して自己整合的に不純
物濃度が約3.1×1018cm-3の低濃度第二導電型の
ソース・ドレイン領域31、32が形成される。尚不純
物が導入されなかった部分がチャネル領域33となる。
しかる後に、レジストマスク602を除去する。
マスクを形成する事なく、リンイオンを約1×1013c
m-2のドーズ量でイオン注入する(4回目の不純物導入
工程/低濃度第一導電型不純物導入工程)。
12、122、212、222に挟まれた低濃度第二導
電型のシリコン膜10a、20aには、ゲート電極1
5、25に対して自己整合的に不純物濃度が約0.9×
1018cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域111、1
21、211、221が形成される。尚不純物が導入さ
れなかった部分がチャネル領域23、33となる。この
様にして、第一導電型の画素用TFT10及び第一導電
型の駆動回路用TFT20を形成する。
イン領域31、32にも、リンイオンが1×1013cm
-2のドーズ量でイオン注入されるが、この低濃度第二導
電型のソース・ドレイン領域31、32の不純物濃度
は、約3.1×1018cm-3で有る。従って、低濃度第
二導電型のソース・ドレイン領域31、32は、実質的
にアクセプター型不純物濃度が約2.1×1018cm-3
に低濃度化するだけで有り、導電型は反転しない。
型の画素用TFT10、第一導電型の駆動回路用TFT
20、及び保持容量40の形成領域を覆うと共に、ゲー
ト電極35を広めに覆うレジストマスク603を形成す
る(3回目のマスク形成工程)。
-2のドーズ量でイオン注入する(5回目の不純物導入工
程/高濃度第二導電型不純物導入工程)。
レイン領域31、32には不純物濃度が1×1020cm
-3の高濃度ソース・ドレイン領域312、322が形成
される。又低濃度第二導電型のソース・ドレイン領域3
1、32の内、レジストマスク603で覆われていた部
分はそのまま不純物濃度が約2.1×1018cm-3の低
濃度ソース・ドレイン領域311、321となる。
FT30を形成する。しかる後に、レジストマスク60
3を除去する。
形成した後、活性化の為のアニールを行い、しかる後
に、コンタクトホールを形成してソース・ドレイン電極
16、17、26、27、36、37を形成すれば、レ
ジストマスク601〜603を形成する為の3回のマス
ク形成工程と、5回の不純物導入工程によって、アクテ
ィブマトリクス基板1等の半導体装置を製造出来る。
板1の製造方法では、図16(b)に示した様に、ゲー
ト電極15、25、35、及び上層側電極45を形成す
る前に、高濃度ソース・ドレイン領域112、122、
212、222を形成する為の高濃度第一導電型不純物
導入工程を行い、この工程を援用して下層側電極部40
dを形成して居る。従って、従来の製造方法に比較し
て、マスク形成工程の数及び不純物導入工程の数を減ら
す事が可能で有る。
1、121、211、221を形成する為の工程では、
マスクを形成せずに、リンイオンの注入を行う。それ
故、3回のマスク形成工程と5回の不純物導入工程によ
って、各TFT及び保持容量40を製造する事が出来
る。
5、35、及び上層側電極45を形成する前に、高濃度
ソース・ドレイン領域112、122、212、222
を形成する為の高濃度第一導電型不純物導入工程を行
い、この工程を援用して、下層側電極部40dを形成す
るのであれば、表7に示すいずれの工程順序であっても
よい。
基板の構造については、実施例7と同じく図14を参照
して説明する。本例の特徴点は、実施例8と同様、実施
例7に係る製造方法に比してマスク形成工程が1回少な
い点にあり、その製造方法は、以下に説明するとおりで
有る。
2の表面に島状のシリコン膜10a、20a、30a、
40aを形成した後(シリコン膜形成工程)、ゲート絶
縁膜14、24、34、及び誘電体膜44を形成する
(ゲート絶縁膜形成工程。) 次に、約1×1012cm−2のドーズ量でボロンイオ
ン(第二導電型不純物/第二導電型不純物)を打ち込ん
で、チャネルドープを行なう(チャネルドープ工程/1
回目の不純物導入工程)。
型の駆動回路用TFT30の形成領域を覆うと共に、後
に形成するゲート電極15、25の形成予定領域を広め
に覆うレジストマスク701を形成する(1回目のマス
ク形成工程)。
不純物/第一導電型不純物)を約1×1015cm-2のド
ーズ量でイオン注入する(2回目の不純物導入工程/高
濃度第一導電型不純物導入工程)。
10a、20aの内、リンイオンが打ち込まれた領域
は、導電型が反転して不純物濃度が約1×1020cm-3
の高濃度ソース・ドレイン領域112、122、21
2、222となる。又低濃度第二導電型のシリコン膜4
0aも、導電型が反転して不純物濃度が約1×1020c
m-3の高濃度第一導電型の下層側電極部40dとなる。
しかる後に、レジストマスク701を除去する。
極15、25、35、及び上層側電極部45を形成する
(ゲート電極形成工程)。この様にして保持容量40を
形成する。
領域を覆うレジストマスク702を形成する(2回目の
マスク形成工程)。
のドーズ量でイオン注入する(3回目の不純物導入工程
/低濃度第一導電型不純物導入工程)。
12、122、212、222に挟まれた低濃度第二導
電型のシリコン膜10a、20aには、ゲート電極1
5、25に対して自己整合的に不純物濃度が約2.9×
1018cm-3の低濃度ソース・ドレイン領域111、1
21、211、221が形成される。尚不純物が導入さ
れなかった部分がチャネル領域23、33となる。この
様にして、第一導電型の画素用TFT10及び第一導電
型の駆動回路用TFT20を形成する。
マスク702を除去し、そのままレジストマスクを形成
する事なく、ボロンイオンを約1×1013cm-2のドー
ズ量でイオン注入する(4回目の不純物導入工程/低濃
度第二導電型不純物導入工程)。
30aには、ゲート電極35に対して自己整合的に不純
物濃度が約1.1×1018cm-3の低濃度p型領域3
1,32が形成される。尚不純物が導入されなかった部
分がチャネル領域33となる。
び第一導電型の駆動回路用TFT20の側にも、ボロン
イオンが1×1013cm-2のドーズ量でイオン注入され
るが、その低濃度ソース・ドレイン領域111、12
1、211、221の不純物濃度は、約2.9×1018
cm-3で有る。従って、低濃度ソース・ドレイン領域1
11、121、211、221は、実質的にドナー型不
純物濃度が約1.9×1018cm-3に低濃度化するだけ
で有り、導電型は反転しない。又高濃度ドース・ドレイ
ン領域112、122、212、222も、わずかに低
濃度化するだけで有り、導電型は反転せず、いぜんとし
て高濃度で有る。
型の画素用TFT10の形成領域、第一導電型の駆動回
路用TFT20の形成領域、及び保持容量40を覆うと
共に、ゲート電極35を広めに覆うレジストマスク70
3を形成する(3回目のマスク形成工程)。
-2のドーズ量でイオン注入する(5回目の不純物導入工
程/高濃度第二導電型不純物導入工程)。
レイン領域31、32には、不純物濃度が1×1020c
m-3の高濃度ソース・ドレイン領域312、322が形
成される。又低濃度第二導電型のソース・ドレイン領域
31、32の内、レジストマスク703で覆われていた
部分は、そのまま不純物濃度が約2.1×1018cm-3
の低濃度ソース・ドレイン領域311、321となる。
FT30を形成する。しかる後に、レジストマスク70
3を除去する。
形成した後、活性化の為のアニールを行い、しかる後
に、コンタクトホールを形成してソース・ドレイン電極
16、17、26、27、36、37を形成すれば、レ
ジストマスク701〜703を形成する為の3回のマス
ク形成工程と、5回の不純物導入工程によって、アクテ
ィブマトリクス基板1等の半導体装置を製造出来る。
板1の製造方法では、図17(b)に示した様に、ゲー
ト電極15、25、35、及び上層側電極45を形成す
る前に、高濃度ソース・ドレイン領域112、122、
212、222を形成する為の高濃度第一導電型不純物
導入工程を行い、この工程を援用して下層側電極部40
dを形成して居る。従って、従来の製造方法に比較し
て、マスク形成工程の数及び不純物導入工程の数を減ら
す事が可能で有る。
1、321を形成する為の工程では、マスクを形成せず
に、ボロンイオンの注入を行う。それ故、3回のマスク
形成工程と5回の不純物導入工程によって、各TFT及
び保持容量40を製造する事が出来る。
5、35、及び上層側電極45を形成する前に、高濃度
ソース・ドレイン領域112、122、212、222
を形成する為の高濃度第一導電型不純物導入工程を行
い、この工程を援用して、下層側電極部40dを形成す
るのであれば、表7に示すいずれの工程順序であっても
よい。
装置に於ける駆動回路内蔵型のアクティブマトリクス基
板の構造を模式的に示す断面図で有る。
動回路内蔵型のアクティブマトリクス基板1では、第一
導電型の画素用TFT10、及び第一導電型の駆動回路
用TFT20は、LDD構造になって居る。これに対し
て、第二導電型の駆動回路用TFT30′は、オフセッ
トゲート構造を有して居る。
40dは、第一導電型の駆動回路用TFT20、及び第
一導電型の画素用TFT10の高濃度ソース・ドレイン
領域112、122、212、222と同時形成された
不純物濃度が1×1020cm-3の高濃度の第一導電型領
域で有る。
は、以下の方法により製造出来る。
2の表面に島状のシリコン膜10a、20a、30a、
40aを形成した後(シリコン膜形成工程)、ゲート絶
縁膜14、24、34、及び誘電体膜44を形成する
(ゲート絶縁膜形成工程)。
でボロンイオンを打ち込んでチャネルドープを行なう
(チャネルドープ工程/1回目の不純物導入工程)。
型の駆動回路用TFT30′の形成領域を覆うと共に、
第一導電型の画素用TFT10及び第一導電型の駆動回
路用TFT20のゲート電極15、25の形成予定領域
を広めに覆うレジストマスク801を形成する(1回目
のマスク形成工程)。
オンを約1×1015cm-2のドーズ量でイオン注入する
(2回目の不純物導入工程/高濃度第一導電型不純物導
入工程)。
内、リンイオンが打ち込まれた領域は導電型が反転して
不純物濃度が約1×1020cm-3の高濃度ソース・ドレ
イン領域112、122、211、221となる。又シ
リコン膜40aは導電型が反転して不純物濃度が約1×
1020cm-3の高濃度第一導電型の下層側電極部40d
となる。しかる後に、レジストマスク801を除去す
る。
縁膜14、24、34の表面にドープドシリコンやシリ
サイド膜などからなるゲート電極15、25、35を形
成する(ゲート電極形成工程)。同時に、誘電体膜44
の表面には、上層側電極部45を形成する。この上層側
電極部45は、前段の信号線の一部であってもよい。こ
の様にして、下層側電極部40cと上層側電極部45と
が誘電体膜44を介して対向する保持容量40を形成す
る。
を覆うレジストマスク802を形成する(2回目のマス
ク形成工程)。
-2のドーズ量でイオン注入する(低濃度第一導電型不純
物導入工程/3回目の不純物導入工程)。
12、122、212、222に挟まれた低濃度第二導
電型のシリコン膜20a、30aには、ゲート電極1
5、25に対して自己整合的に不純物濃度が約0.9×
1018cm−3の低濃度ソース・ドレイン領域111、
121、211、221が形成される。尚不純物が導入
されなかった部分がチャネル領域23、33となる。こ
の様にして、第一導電型の画素用TFT10及び第一導
電型の駆動回路用TFT20を形成する。
型の画素用TFT10、第一導電型の駆動回路用TFT
20、及び保持容量40の形成領域を覆うと共に、ゲー
ト電極35を広めに覆うレジストマスク803を形成す
る(3回目のマスク形成工程)。
m-2のドーズ量でイオン注入する(高濃度第二導電型不
純物導入工程/4回目の不純物導入工程)。
30aには、不純物濃度が1×1020cm−3の高濃
度ソース・ドレイン領域312、322が形成される。
一方、低濃度第二導電型のシリコン膜30aの内、レジ
ストマスク803で覆われていた部分は、そのまま不純
物濃度が約1×1017cm-3のオフセット領域31
1′、321′と成る。チャンネル領域33は、不純物
濃度が約1×1017cm-3の低濃度第二導電型領域のま
まで有る。
FT30′を形成する。しかる後に、レジストマスク8
03を除去する。
形成する為の3回のマスク形成工程と、4回の不純物導
入工程によって、アクティブマトリクス基板1を製造出
来る。
板1の製造方法では、図19(b)に示す様に、ゲート
電極15、25、35、及び上層側電極45を形成する
前に、高濃度ソース・ドレイン領域112、122、2
12、222を形成する為の高濃度第一導電型不純物導
入工程を行い、この工程を援用して、下層側電極部40
dを形成して居る。従って、従来の製造方法に比較し
て、マスク形成工程の数及び不純物導入工程の数を減ら
す事が可能で有る。
第二導電型の駆動回路用TFT30′に於いて、ゲート
電極35の端部に対峙する部分を低濃度領域とするにあ
たって、LDD構造ではなく、オフセットゲート構造と
して居る。この為、実施例3に比較して、マスク形成工
程及び不純物導入工程のいずれについても1回ずつ少な
い。即ち従来の製造方法に比較して、マスク形成工程及
び不純物導入工程のいずれについても2回ずつ少ない。
それ故、最も少ない製造工程数によって、画素領域及び
駆動回路部のTFTの電気的特性を向上する事が出来
る。
「C/D」、低濃度第一導電型不純物導入工程を「N−
」、高濃度第一導電型不純物導入工程を「N+ 」、高
濃度第二導電型不純物導入工程を「P+ 」、ゲート電極
形成工程を「G」で略しながら工程順序を示す様に、ゲ
ート電極15、25、35、及び上層側電極45を形成
する前に、高濃度ソース・ドレイン領域112、12
2、212、222を形成する為の低濃度第一導電型不
純物導入工程を行い、この工程を援用して、下層側電極
部40dを形成するのであれば、いずれの工程順序であ
ってもよい。
アクティブマトリクス基板1では、第二導電型の駆動回
路用TFT30、第一導電型の駆動回路用TFT20、
及び第一導電型の画素用TFT10は、いずれもLDD
構造になって居る。
は、保持容量40の下層側電極部40e(第一の電極
部)は、第二導電型の駆動回路用TFT30の低濃度ソ
ース・ドレイン領域311、312と同時形成された不
純物濃度が1×1019cm-3の低濃度第二導電型領域で
有る。
は、例えば、以下の方法により製造出来る。
2の表面に島状のシリコン膜10a、20a、30a、
40aを形成した後(シリコン膜形成工程)、ゲート絶
縁膜14、24、34、及び誘電体膜44を形成する
(ゲート絶縁膜形成工程)。
ロンイオン(第二導電型不純物/第二導電型不純物)を
打ち込んで、チャネルドープを行なう(チャネルドープ
工程/1回目の不純物導入工程)。
型の画素用TFT10及び第一導電型の駆動回路用TF
T20の形成領域を覆うと共に、後に形成するゲート電
極35の形成領域をわずか広めに覆うレジストマスク9
01を形成する(1回目のマスク形成工程)。
導電型不純物/第二導電型不純物)を約1×1014cm
-2のドーズ量でイオン注入する(2回目の不純物導入工
程/低濃度第二導電型不純物導入工程)。
30aには、不純物濃度が約1×1019cm-3の低濃度
第二導電型のソース・ドレイン領域31、32が形成さ
れる。又低濃度第二導電型のシリコン膜40aは、不純
物濃度が約1×1019cm-3の低濃度第二導電型の下層
側電極部40eとなる。しかる後に、レジストマスク9
01を除去する。
縁膜14、24、34の表面に、ドープドシリコンやシ
リサイド膜などからなるゲート電極15、25、35を
形成する。同時に、誘電体膜44の表面には、上層側電
極部45(第二の電極部)を形成する(ゲート電極形成
工程)。この上層側電極部45は、前段の信号線の一部
であってもよい。この様にして、下層側電極部40eと
上層側電極部45とが誘電体膜44を介して対向する保
持容量40を形成する。
0、及び保持容量40の形成領域を覆うレジストマスク
902を形成する(2回目のマスク形成工程)。
のドーズ量でイオン注入する(3回目の不純物導入工程
/低濃度第一導電型不純物導入工程)。
10a、20aには、ゲート電極15、25に対して自
己整合的に不純物濃度が約0.9×1018cm-3の低濃
度第一導電型のソース・ドレイン領域11、12、2
1、22が形成される。尚不純物が導入されなかった部
分がチャネル領域13、23となる。しかる後に、レジ
ストマスク902を除去する。
型の画素用TFT10、第一導電型の駆動回路用TFT
20、及び保持容量40の形成領域を覆うと共に、ゲー
ト電極35を広めに覆うレジストマスク903を形成す
る(3回目のマスク形成工程)。
-2のドーズ量でイオン注入する(4回目の不純物導入工
程/高濃度第二導電型不純物導入工程)。
レイン領域31、32には、不純物濃度が1×1020c
m-3の高濃度ソース・ドレイン領域312、322が形
成される。又低濃度第二導電型のソース・ドレイン領域
31、32の内、レジストマスク103で覆われていた
部分は、そのまま不純物濃度が約1.1×1018cm-3
の低濃度ソース・ドレイン領域311、321となる。
FT30を形成する。しかる後に、レジストマスク90
3を除去する。
型の駆動回路用TFT30を覆うとともに、ゲート電極
15、25を広めに覆うレジストマスク904を形成す
る(4回目のマスク形成工程)。
ドーズ量でイオン注入する(5回目の不純物導入工程/
高濃度第一導電型不純物導入工程)。
レイン領域11、12、21、22には、不純物濃度が
1×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域11
2、122、212、222が形成される。又低濃度第
一導電型のソース・ドレイン領域11、12、21、2
2の内、レジストマスク904で覆われていた部分は、
そのまま不純物濃度が約0.9×1018cm-3の低濃度
ソース・ドレイン領域111、121、211、221
となる。
10及び第一導電型の駆動回路用TFT20を形成す
る。しかる後に、レジストマスク904を除去する。
形成した後、活性化の為のアニールを行い、しかる後
に、コンタクトホールを形成してソース・ドレイン電極
16、17、26、27、36、37を形成すれば、レ
ジストマスク901〜904を形成する為の4回のマス
ク形成工程と、5回の不純物導入工程によって、アクテ
ィブマトリクス基板1等の半導体装置を製造出来る。
板1の製造方法では、図21(b)に示した様に、ゲー
ト電極15、25、35、及び上層側電極45を形成す
る前に、低濃度ソース・ドレイン領域311、321を
形成する為の低濃度第二導電型不純物導入工程を行い、
この工程を援用して、下層側電極部40eを形成して居
る。従って、従来の製造方法に比較して、マスク形成工
程の数及び不純物導入工程の数を1回ずつ減らす事が可
能で有る。それ故、少ない製造工程数によって、TFT
と容量素子(保持容量40)を形成しながら、画素領域
および駆動回路部の各TFTの電気的特性を向上する事
が出来る。
た実施例3に係る製造方法に於いて、「N- 」で示す低
濃度第一導電型不純物導入工程と、「P- 」で示す低濃
度第二導電型不純物導入工程とを入れ換えた方法に相当
するので、ゲート電極15、25、35、及び上層側電
極45を形成する前に、低濃度ソース・ドレイン領域3
11、321を形成する為の低濃度第二導電型不純物導
入工程を行い、この工程を援用して、下層側電極部40
eを形成するのであれば、60通りの工程順序の内、い
ずれの工程順序であってもよい。
ス基板1の特徴点は、実施例11に係る製造方法と同じ
工程数で製造しながら、第二導電型の駆動回路用TFT
30の低濃度ソース・ドレイン領域311、321を保
持容量40の下層側電極部40eよりも低濃度化した点
に有る。
側電極部40eは、実施例11と同様、第二導電型の駆
動回路用TFT30の低濃度ソース・ドレイン領域31
1、321と同時に形成されたもので有るが、下層側電
極部40eの不純物濃度が約1×1019cm-3の低濃度
第二導電型領域で有るのに対し、第二導電型の駆動回路
用TFT30の低濃度ソース・ドレイン領域311、3
21は不純物濃度が約9×1018cm-3で有る。
は、第二導電型の駆動回路用TFT30、第一導電型の
駆動回路用TFT20、第一導電型の画素用TFT10
のいずれもが、ゲート電極15、25、35の端部に対
してゲート絶縁膜14、24、34を介して対峙する部
分に低濃度ソース・ドレイン領域111、121、21
1、221、311、321を備えるLDD構造になっ
て居る。
は、例えば以下の方法により製造出来る。尚以下の説明
に於いて、不純物濃度はいずれも活性化アニール後の不
純物濃度で表して有る。
2の表面に島状のシリコン膜10a、20a、30a、
40aを形成した後(シリコン膜形成工程)、ゲート絶
縁膜14、24、34、及び誘電体膜44を形成する
(ゲート絶縁膜形成工程)。
ロンイオン(第二導電型不純物/第二導電型不純物)を
打ち込んでチャネルドープを行なう(チャネルドープ工
程/1回目の不純物導入工程)。
型の画素用TFT10及び第一導電型の駆動回路用TF
T20の形成領域を覆うと共に、後に形成する第二導電
型の駆動回路用TFT30のゲート電極35の形成予定
領域をわずか広めに覆うレジストマスク1101を形成
する(1回目のマスク形成工程)。
型不純物/第二導電型不純物)を約1×1014cm-2の
ドーズ量でイオン注入する(2回目の不純物導入工程/
低濃度第2導電型不純物導入工程)。
30aには、不純物濃度が約1×1019cm-3の低濃度
第二導電型のソース・ドレイン領域31、32が形成さ
れる。又低濃度第二導電型のシリコン膜40aは、不純
物濃度が約1×1019cm-3の低濃度第二導電型の下層
側電極部40eとなる。しかる後にレジストマスク11
01を除去する。
極15、25、35、及び上層側電極部45を形成する
(ゲート電極形成工程)。この様にして保持容量40を
形成する。
ストマスク1102を形成する(2回目のマスク形成工
程)。
のドーズ量でイオン注入する(3回目の不純物導入工程
/低濃度第一導電型不純物導入工程)。
10a、20aには、ゲート電極15、25に対して自
己整合的に不純物濃度が約0.9×1018cm-3の低濃
度第一導電型のソース・ドレイン領域11、12、2
1、22が形成される。尚不純物が導入されなかった部
分がチャネル領域13、23となる。
1、32にも、リンイオンが約1×1013cm-2のドー
ズ量でイオン注入されるが、低濃度第二導電型のシリコ
ン膜31、32の不純物濃度は、約1×1019cm-3で
有る。従って、低濃度第二導電型のシリコン膜31、3
2は、実質的にアクセプター型不純物濃度が約9×10
18cm-3にまで低濃度化するが、導電型は反転しない。
去する。
型の画素用TFT10、第一導電型の駆動回路用TFT
20、及び保持容量40の形成領域を覆うと共に、ゲー
ト電極35を広めに覆うレジストマスク1103を形成
する(3回目のマスク形成工程)。
-2のドーズ量でイオン注入する(4回目の不純物導入工
程/高濃度第二導電型不純物導入工程)。
レイン領域31、32には、不純物濃度が1×1020c
m-3の高濃度ソース・ドレイン領域312、322が形
成される。又低濃度第二導電型のソース・ドレイン領域
31、32の内、レジストマスク1103で覆われてい
た部分は、そのまま不純物濃度が約9×1018cm-3の
低濃度ソース・ドレイン領域311、321となる。
FT30を形成する。しかる後に、レジストマスク11
03を除去する。
型の駆動回路用TFT30及び保持容量40の形成領域
を覆うと共に、ゲート電極15、25を広めに覆うレジ
ストマスク1104を形成する(4回目のマスク形成工
程)。
ドーズ量でイオン注入する(5回目の不純物導入工程/
高濃度第一導電型不純物導入工程)。
レイン領域11、12、21、22には、不純物濃度が
1×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域11
2、122、222、222が形成される。又低濃度第
一導電型のソース・ドレイン領域11、12、21、2
2の内、レジストマスク1104で覆われていた部分
は、そのまま不純物濃度が約0.9×1018cm-3の低
濃度ソース・ドレイン領域111、121、211、2
21となる。
10及び第一導電型の駆動回路用TFT20を形成す
る。しかる後に、レジストマスク1104を除去する。
形成した後、活性化の為のアニールを行い、しかる後
に、コンタクトホールを形成してソース・ドレイン電極
16、17、26、27、36、37を形成すれば、レ
ジストマスク1101〜1104を形成する為の4回の
マスク形成工程と、5回の不純物導入工程によって、ア
クティブマトリクス基板1等の半導体装置を製造出来
る。
板1の製造方法では、図22(b)に示した様に、ゲー
ト電極15、25、35、及び上層側電極45を形成す
る前に、低濃度ソース・ドレイン領域311、321を
形成する為の低濃度第一導電型不純物導入工程を行い、
この工程を援用して、下層側電極部40eを形成して居
る。従って、従来の製造方法に比較して、マスク形成工
程の数及び不純物導入工程の数を1回ずつ減らす事が可
能で有るなど、実施例12と同様な効果を奏する。
ス・ドレイン領域111、121、211、221を形
成する為の低濃度第一導電型不純物導入工程において、
このとき打ち込むリンイオンを第二導電型の駆動回路用
TFT30の形成領域にも打ち込んで居る。即ち低濃度
第一導電型不純物導入工程を援用して、低濃度ソース・
ドレイン領域311、321を形成する為の低濃度第二
導電型のソース・ドレイン領域31、32の不純物濃度
を変えて居る。この為、実施例11に比較して工程数を
増やす事なく、保持容量40の下層側電極部40eより
も低濃度化した低濃度ソース・ドレイン領域311、3
21を形成出来る。
方法に於いて、低濃度第一導電型不純物導入工程と、低
濃度第二導電型不純物導入工程とを入れ換えた方法に相
当するので、ゲート電極15、25、35、及び上層側
電極45を形成する前に、低濃度ソース・ドレイン領域
311、321を形成する為の低濃度第二導電型不純物
導入工程を行い、この工程を援用して、下層側電極部4
0eを形成するのであれば、表2乃至表4に示す60通
りの工程順序の内、「N- 」で示す低濃度第一導電型不
純物導入工程と、「P- 」で示す低濃度第二導電型不純
物導入工程とを入れ換えたいずれの工程順序であっても
よい。
装置に於ける駆動回路内蔵型のアクティブマトリクス基
板の構造を模式的に示す断面図で有る。尚本例のアクテ
ィブマトリクス基板では、各TFTの基本的な構造が図
7に示したアクティブマトリクス基板と略同じで有る。
動回路内蔵型のアクティブマトリクス基板1では、第一
導電型の画素用TFT10、第一導電型の駆動回路用T
FT20、及び第二導電型の駆動回路用TFT30は、
いずれもLDD構造を有し、いずれのTFTに於いて
も、チャネル領域13、23、33は、低濃度のボロン
イオンによってチャネルドープしてある為、不純物濃度
が約1×1017cm-3の低濃度第二導電型領域で有る。
40f(第一の電極部)は、第二導電型の駆動回路用T
FT30の高濃度ソース・ドレイン領域311、312
と同時形成された不純物濃度が1×1020cm-3の高濃
度第二導電型領域で有る。
は、例えば、以下の方法により製造出来る。
2の表面に島状のシリコン膜10a、20a、30a、
40aを形成した後(シリコン膜形成工程)、ゲート絶
縁膜14、24、34、誘電体膜44を同時に形成する
(ゲート絶縁膜形成工程)。
ロンイオン(第二導電型不純物/第二導電型不純物)を
打ち込んで、チャネルドープを行なう(チャネルドープ
工程/1回目の不純物導入工程)。
型の画素用TFT10及び第一導電型の駆動回路用TF
T20の形成領域を覆うと共に、後に形成する第二導電
型の駆動回路用TFT30のゲート電極35の形成予定
領域をわずか広めに覆うレジストマスク1201を形成
する(1回目のマスク形成工程)。
型不純物/第二導電型不純物)を約1×1015cm-2の
ドーズ量でイオン注入する(2回目の不純物導入工程/
高濃度第2導電型不純物導入工程)。
30aの内、高濃度のボロンイオンが打ち込まれた領域
は、不純物濃度が約1×1020cm-3の高濃度ソース・
ドレイン領域312、322となる。又低濃度第二導電
型のシリコン膜40aも、不純物濃度が約1×1020c
m-3の高濃度第二導電型の下層側電極部40fとなる。
しかる後に、レジストマスク1201を除去する。
極15、25、35、及び上層側電極部45(第二の電
極部)を形成する(ゲート電極形成工程)。この様にし
て保持容量40を形成する。
0、及び保持容量40の形成領域を覆うレジストマスク
1202を形成する(2回目のマスク形成工程)。
のドーズ量でイオン注入する(3回目の不純物導入工程
/低濃度第一導電型不純物導入工程)。
10a、20aには、ゲート電極15、25に対して自
己整合的に不純物濃度が約0.9×1018cm-3の低濃
度第一導電型のソース・ドレイン領域11、12、2
1、22が形成される。尚不純物が導入されなかった部
分がチャネル領域13、23となる。しかる後に、レジ
ストマスク1202を除去する。
型の画素用TFT10、第一導電型の駆動回路用TFT
20、及び保持容量40の形成領域を覆うレジストマス
ク1203を形成する(3回目のマスク形成工程)。
-2のドーズ量でイオン注入する(4回目の不純物導入工
程/低濃度第二導電型不純物導入工程)。
12、322に挟まれた低濃度第二導電型のシリコン膜
30aには、ゲート電極35に対して自己整合的に不純
物濃度が約1.1×1018cm-3の低濃度ソース・ドレ
イン領域311、321が形成される。尚不純物が導入
されなかった部分がチャネル領域33となる。この様に
して、第二導電型の駆動回路用TFT30を形成する。
しかる後に、レジストマスク1203を除去する。
型の駆動回路用TFT30、及び保持容量40の形成領
域を覆うと共に、ゲート電極15、25を広めに覆うレ
ジストマスク1204を形成する(4回目のマスク形成
工程)。
のドーズ量でイオン注入する(5回目の不純物導入工程
/高濃度第一導電型不純物導入工程)。
レイン領域11、12、21、22には、不純物濃度が
1×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域11
2、122、212、222が形成される。又低濃度第
二導電型のソース・ドレイン領域11、12、21、2
2の内、レジストマスク1204で覆われていた部分
は、そのまま不純物濃度が約0.9×1018cm-3の低
濃度ソース・ドレイン領域111、121、211、2
21となる。この様にして、第一導電型の画素用TFT
10、及び第一導電型の駆動回路用TFT20を形成す
る。しかる後に、レジストマスク1204を除去する。
形成した後、活性化の為のアニールを行い、しかる後
に、コンタクトホールを形成してソース・ドレイン電極
16、17、26、27、36、37を形成すれば、レ
ジストマスク1201〜1204を形成する為の4回の
マスク形成工程と、5回の不純物導入工程によって、ア
クティブマトリクス基板1等の半導体装置を製造出来
る。
板1の製造方法では、図24(b)に示した様に、ゲー
ト電極15、25、35、及び上層側電極45を形成す
る前に、高濃度ソース・ドレイン領域312、322を
形成する為の高濃度第二導電型不純物導入工程を行い、
この工程を援用して下層側電極部40fを形成して居
る。従って、従来の製造方法に比較して、マスク形成工
程の数及び不純物導入工程の数を1回ずつ減らす事が可
能で有る。それ故、少ない製造工程数によって、TFT
と容量素子(保持容量40)を形成しながら、各TFT
の電気的特性を向上する事が出来る。
方法に於いて、高濃度第一導電型不純物導入工程と、高
濃度第二導電型不純物導入工程とを入れ換えた方法に相
当するので、ゲート電極15、25、35、及び上層側
電極45を形成する前に、高濃度ソース・ドレイン領域
312、322を形成する為の高濃度第二導電型不純物
導入工程を行い、この工程を援用して、下層側電極部4
0fを形成するのであれば、表7に示す24通りの工程
順序の内、「N+ 」で示す高濃度第1導電型不純物導入
工程と、「P+ 」で示す高濃度第二導電型不純物導入工
程とを入れ換えたいずれの工程順序であってもよい。
ス基板1の特徴点は、実施例13に係る製造方法に比し
てマスク形成工程が1回少ない点にあり、その製造方法
は、以下に説明するとおりで有る。
2の表面に島状のシリコン膜10a、20a、30a、
40aを形成した後(シリコン膜形成工程)、ゲート絶
縁膜14、24、34、及び誘電体膜44を形成する
(ゲート絶縁膜形成工程)。
ロンイオン(第二導電型不純物/第二導電型不純物)を
打ち込んで、チャネルドープを行なう(チャネルドープ
工程/1回目の不純物導入工程)。
型の画素用TFT10及び第一導電型の駆動回路用TF
T20の形成領域を覆うと共に、後に形成する第二導電
型の駆動回路用TFT30のゲート電極35の形成予定
領域をわずか広めに覆うレジストマスク1301を形成
する(1回目のマスク形成工程)。
型不純物/第二導電型不純物)を約1×1015cm-2の
ドーズ量でイオン注入する(2回目の不純物導入工程/
高濃度第2導電型不純物導入工程)。
30aの内、高濃度のボロンイオンが打ち込まれた領域
は、不純物濃度が約1×1020cm-3の高濃度ソース・
ドレイン領域312、322となる。又低濃度第二導電
型のシリコン膜40aも、不純物濃度が約1×1020c
m-3の高濃度第二導電型の下層側電極部40fとなる。
しかる後に、レジストマスク1301を除去する。
極15、25、35、及び上層側電極部45を形成する
(ゲート電極形成工程)。この様にして保持容量40を
形成する。
0、及び保持容量40の形成領域を覆うレジストマスク
1302を形成する(2回目のマスク形成工程)。
のドーズ量でイオン注入する(3回目の不純物導入工程
/低濃度第一導電型不純物導入工程)。
10a、20aには、ゲート電極15、25に対して自
己整合的に不純物濃度が約2.9×1018cm-3の低濃
度第一導電型のソース・ドレイン領域11、12、2
1、22が形成される。尚不純物が導入されなかった部
分がチャネル領域13、23となる。しかる後に、レジ
ストマスク1302を除去する。
形成する事なく、ボロンイオンを約1×1013cm-2の
ドーズ量でイオン注入する(4回目の不純物導入工程/
低濃度第二導電型不純物導入工程)。
12、322に挟まれた低濃度第二導電型のシリコン膜
30aには、ゲート電極35に対して自己整合的に不純
物濃度が約1.1×1018cm-3の低濃度ソース・ドレ
イン領域311、321が形成される。尚不純物が導入
されなかった部分がチャネル領域33となる。この様に
して、第二導電型の駆動回路用TFT30を形成する。
1、12、21、22にも、ボロンイオンが約1×10
13cm-2のドーズ量でイオン注入されるが、低濃度第一
導電型のシリコン膜11、12、21、22の不純物濃
度は、約2.9×1018cm-3で有る。従って、低濃度
第一導電型のシリコン膜11、12、21、22は、実
質的にドナー型不純物濃度が約1.9×1018cm-3に
まで低濃度化されるが、導電型は反転しない。
型の駆動回路用TFT30、及び保持容量40の形成領
域を覆うと共に、ゲート電極15、25を広めに覆うレ
ジストマスク1303を形成する(3回目のマスク形成
工程)。
のドーズ量でイオン注入する(5回目の不純物導入工程
/高濃度第一導電型不純物導入工程)。
レイン領域11、12、21、22には、不純物濃度が
1×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域11
2、122、212、222が形成される。又低濃度第
二導電型のソース・ドレイン領域11、12、21、2
2の内、レジストマスク1204で覆われていた部分
は、そのまま不純物濃度が約1.9×1018cm-3の低
濃度ソース・ドレイン領域111、121、211、2
21となる。この様にして、第一導電型の画素用TFT
10、及び第一導電型の駆動回路用TFT20を形成す
る。しかる後に、レジストマスク1303を除去する。
形成した後、活性化の為のアニールを行い、しかる後
に、コンタクトホールを形成してソース・ドレイン電極
16、17、26、27、36、37を形成すれば、レ
ジストマスク1301〜1303を形成する為の3回の
マスク形成工程と、5回の不純物導入工程によって、ア
クティブマトリクス基板1等の半導体装置を製造出来
る。
板1の製造方法では、図25(b)に示した様に、ゲー
ト電極15、25、35、及び上層側電極45を形成す
る前に、高濃度ソース・ドレイン領域312、322を
形成する為の高濃度第二導電型不純物導入工程を行い、
この工程を援用して下層側電極部40fを形成して居
る。従って、従来の製造方法に比較して、マスク形成工
程の数及び不純物導入工程の数を減らす事が可能で有
る。
ソース・ドレイン領域311、321を形成する為の工
程では、マスクを形成せずに、ボロンイオンの注入を行
う。それ故、3回のマスク形成工程と5回の不純物導入
工程によって、各TFT及び保持容量40を製造する事
が出来る。
方法に於いて、高濃度第一導電型不純物導入工程と、高
濃度第二導電型不純物導入工程とを入れ換えた方法に相
当するので、ゲート電極15、25、35、及び上層側
電極45を形成する前に、高濃度ソース・ドレイン領域
312、322を形成する為の高濃度第二導電型不純物
導入工程を行い、この工程を援用して、下層側電極部4
0fを形成するのであれば、表7に示す24通りの工程
順序の内、「N+ 」で示す高濃度第1導電型不純物導入
工程と、「P+ 」で示す高濃度第二導電型不純物導入工
程とを入れ換えたいずれの工程順序であってもよい。
ス基板及びその製造方法は、基本的な部分が実施例14
と同じで有る。本例の特徴点は、実施例14と同様、実
施例13に係る製造方法に比してマスク形成工程が1回
少ない点にあり、その製造方法は、以下に説明するとお
りで有る。
2の表面に島状のシリコン膜10a、20a、30a、
40aを形成した後(シリコン膜形成工程)、ゲート絶
縁膜14、24、34、及び誘電体膜44を形成する
(ゲート絶縁膜形成工程)。
ロンイオン(第二導電型不純物/第二導電型不純物)を
打ち込んで、チャネルドープを行なう(チャネルドープ
工程/1回目の不純物導入工程)。
0a、40aは、不純物濃度が約1×1017cm−3
の低濃度第二導電型のシリコン膜10a、20a、30
a、40aとなる。
型の画素用TFT10及び第一導電型の駆動回路用TF
T20の形成領域を覆うと共に、後に形成する第二導電
型の駆動回路用TFT30のゲート電極35の形成予定
領域を広めに覆うレジストマスク1401を形成する
(1回目のマスク形成工程)。
型不純物/第二導電型不純物)を約1×1015cm-2の
ドーズ量でイオン注入する(2回目の不純物導入工程/
高濃度第2導電型不純物導入工程)。
30aの内、高濃度のボロンイオンが打ち込まれた領域
は、不純物濃度が約1×1020cm-3の高濃度ソース・
ドレイン領域312、322となる。又低濃度第二導電
型のシリコン膜40aも、不純物濃度が約1×1020c
m-3の高濃度第二導電型の下層側電極部40fとなる。
しかる後に、レジストマスク1401を除去する。
縁膜14、24、34の表面に、ドープドシリコンやシ
リサイド膜などからなるゲート電極15、25、35を
形成する。同時に、誘電体膜44の表面には、上層側電
極部45を形成する(ゲート電極形成工程)。この上層
側電極部45は、前段の信号線の一部であってもよい。
この様にして、下層側電極部40fと上層側電極部45
とが誘電体膜44を介して対向する保持容量40を形成
する。
第一導電型の駆動回路用TFT20の形成領域を覆うレ
ジストマスク1402を形成する(2回目のマスク形成
工程)。
-2のドーズ量でイオン注入する(3回目の不純物導入工
程/低濃度第二導電型不純物導入工程)。
12、322に挟まれた低濃度第二導電型のシリコン膜
30aには、ゲート電極35に対して自己整合的に不純
物濃度が約3.1×1018cm-3の低濃度ソース・ドレ
イン領域311、321が形成される。尚不純物が導入
されなかった部分がチャネル領域33となる。この様に
して、第二導電型の駆動回路用TFT30を形成する。
しかる後に、レジストマスク1402を除去する。
形成する事なく、リンイオンを約1×1013cm-2のド
ーズ量でイオン注入する(4回目の不純物導入工程/低
濃度第一導電型不純物導入工程)。
10a、20aには、ゲート電極15、25に対して自
己整合的に不純物濃度が約0.9×1018cm-3の低濃
度第一導電型のソース・ドレイン領域11、12、2
1、22が形成される。尚不純物が導入されなかった部
分がチャネル領域13、23となる。
1、321にも、リンイオンが約1×1013cm−2
のドーズ量でイオン注入されるが、低濃度ソース・ドレ
イン領域311、321の不純物濃度は、約3.1×1
018cm-3で有る。従って、低濃度ソース・ドレイン領
域311、321は、実質的にアクセプター型不純物濃
度が約2.1×1018cm-3にまで低濃度化するが、導
電型は反転しない。
型の駆動回路用TFT30、及び保持容量40の形成領
域を覆うと共に、ゲート電極15、25を広めに覆うレ
ジストマスク1403を形成する(3回目のマスク形成
工程)。
のドーズ量でイオン注入する(5回目の不純物導入工程
/高濃度第一導電型不純物導入工程)。
レイン領域11、12、21、22には、不純物濃度が
1×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域11
2、122、212、222が形成される。又低濃度第
一導電型のソース・ドレイン領域11、12、21、2
2の内、レジストマスク1403で覆われていた部分
は、そのまま不純物濃度が約0.9×1018cm-3の低
濃度ソース・ドレイン領域111、121、211、2
21となる。この様にして、第一導電型の画素用TFT
10、及び第一導電型の駆動回路用TFT20を形成す
る。しかる後に、レジストマスク1403を除去する。
形成した後、活性化の為のアニールを行い、しかる後
に、コンタクトホールを形成してソース・ドレイン電極
16、17、26、27、36、37を形成すれば、レ
ジストマスク1401〜1403を形成する為の3回の
マスク形成工程と、5回の不純物導入工程によって、ア
クティブマトリクス基板1等の半導体装置を製造出来
る。
板1の製造方法では、図26(b)に示した様に、ゲー
ト電極15、25、35、及び上層側電極45を形成す
る前に、高濃度ソース・ドレイン領域312、322を
形成する為の高濃度第二導電型不純物導入工程を行い、
この工程を援用して下層側電極部40fを形成して居
る。従って、従来の製造方法に比較して、マスク形成工
程の数及び不純物導入工程の数を減らす事が可能で有
る。
ソース・ドレイン領域111、121、211、221
を形成する為の工程では、マスクを形成せずに、リンイ
オンの注入を行う。それ故、3回のマスク形成工程と5
回の不純物導入工程によって、各TFT及び保持容量4
0を製造する事が出来る。
方法に於いて、高濃度第一導電型不純物導入工程と、高
濃度第二導電型不純物導入工程とを入れ換えた方法に相
当するので、ゲート電極15、25、35、及び上層側
電極45を形成する前に、高濃度ソース・ドレイン領域
312、322を形成する為の高濃度第二導電型不純物
導入工程を行い、この工程を援用して、下層側電極部4
0fを形成するのであれば、表7に示す24通りの工程
順序の内、「N+ 」で示す高濃度第1導電型不純物導入
工程と、「P+ 」で示す高濃度第二導電型不純物導入工
程とを入れ換えたいずれの工程順序であってもよい。
装置に於ける駆動回路内蔵型のアクティブマトリクス基
板の構造を模式的に示す断面図で有る。尚本例のアクテ
ィブマトリクス基板では、各TFTの基本的な構造が図
7に示したアクティブマトリクス基板と略同じで有る。
動回路内蔵型のアクティブマトリクス基板1でも、第一
導電型の駆動回路用TFT20、及び第一導電型の画素
用TFT10は、いずれもLDD構造になって居る。
FT30′は、オフセットゲート構造を有しており、オ
フセット領域311′、321′は、チャネル領域33
と同じく、不純物濃度が約1×1017cm-3の低濃度第
二導電型領域で有る。
40dは、第二導電型の駆動回路用TFT30′の高濃
度ソース・ドレイン領域312、322と同時形成され
た不純物濃度が1×1020cm-3の高濃度第二導電型領
域で有る。
は、以下の方法により製造出来る。
2の表面に島状のシリコン膜10a、20a、30a、
40aを形成した後(シリコン膜形成工程)、ゲート絶
縁膜14、24、34、及び誘電体膜44を形成する
(ゲート絶縁膜形成工程)。
ンイオンを打ち込んで、チャネルドープを行なう(チャ
ネルドープ工程/1回目の不純物導入工程)。
型の画素用TFT10及び第一導電型の駆動回路用TF
T20の形成領域を覆うと共に、第二導電型の駆動回路
用TFT30′の形成領域の内、後に形成するゲート電
極35の形成予定領域を広めに覆うレジストマスク15
01を形成する(1回目のマスク形成工程)。
イオンを約1×1015cm-2のドーズ量でイオン注入す
る(2回目の不純物導入工程/高濃度第二導電型不純物
導入工程)。
30aには、不純物濃度が1×1020cm-3の高濃度ソ
ース・ドレイン領域312、322が形成される。一
方、低濃度第二導電型のシリコン膜30aの内、レジス
トマスク1501で覆われていた部分は、そのまま不純
物濃度が約1×1017cm-3のオフセット領域31
1′、321′となる。勿論、チャネル領域33は、不
純物濃度が約1×1017cm-3の低濃度第二導電型領域
のままで有る。又シリコン膜40aは、不純物濃度が約
1×1020cm-3の高濃度第二導電型の下層側電極部4
0fとなる。しかる後に、レジストマスク1501を除
去する。
極15、25、35、及び上層側電極部45を形成す
る。この様にして保持容量40を形成する。
及び保持容量40の形成領域を覆うレジストマスク15
02を形成する(2回目のマスク形成工程)。
-2のドーズ量でイオン注入する(低濃度第一導電型不純
物導入工程/3回目の不純物導入工程)。
10a、20aには、ゲート電極15、25に対して自
己整合的に不純物濃度が約0.9×1018cm-3の低濃
度第一導電型のソース・ドレイン領域11、12、2
1、22が形成される。尚不純物が導入されなかった部
分がチャネル領域13、23となる。この様にして、第
一導電型の画素用TFT10及び第一導電型の駆動回路
用TFT20を形成する。しかる後に、レジストマスク
1502を除去する。
型の駆動回路用TFT30、及び保持容量40の形成領
域を覆うと共に、ゲート電極15、25をも広めに覆う
レジストマスク1503を形成する(3回目のマスク形
成工程)。
-2のドーズ量でイオン注入する(高濃度第一導電型不純
物導入工程/4回目の不純物導入工程)。
レイン領域11、12、21、22には、不純物濃度が
1×1020cm-3の高濃度ソース・ドレイン領域11
2、122、212、222が形成される。一方、低濃
度第一導電型のソース・ドレイン領域11、12、2
1、22の内、レジストマスク1503で覆われていた
部分は、そのまま不純物濃度が約0.9×1018cm-3
の低濃度ソース・ドレイン領域111、121、21
1、221となる。この様にして、第一導電型の画素用
TFT1 0および第一導電型の駆動回路用TFT20を
形成する。しかる後に、レジストマスク1503を除去
する。
3を形成する為の3回のマスク形成工程と、4回の不純
物導入工程によって、アクティブマトリクス基板1を製
造出来る。
板1の製造方法では、図28(b)に示す様に、ゲート
電極15、25、35、及び上層側電極45を形成する
前に、高濃度ソース・ドレイン領域311、321を形
成する為の高濃度第2導電型不純物導入工程を行い、こ
の工程を援用して、下層側電極部40fを形成して居
る。従って、従来の製造方法に比較して、マスク形成工
程の数及び不純物導入工程の数を減らす事が可能で有
る。
第二導電型の駆動回路用TFT30′に於いて、ゲート
電極35に対峙する部分を低濃度領域とするにあたっ
て、LDD構造ではなく、オフセットゲート構造として
居る。この為、実施例3に比較して、マスク形成工程及
び不純物導入工程のいずれについても1回ずつ少ない。
即ち従来の製造方法に比較して、マスク形成工程及び不
純物導入工程のいずれについても2回ずつ少ない。それ
故、最も少ない製造工程数によって、画素領域及び駆動
回路部のTFTの電気的特性を向上する事が出来る。
造方法に於いて、高濃度第一導電型不純物導入工程と、
高濃度第二導電型不純物導入工程とを入れ換えた方法に
相当するので、ゲート電極15、25、35、及び上層
側電極45を形成する前に、高濃度ソース・ドレイン領
域312、322を形成する為の高濃度第二導電型不純
物導入工程を行い、この工程を援用して、下層側電極部
40fを形成するのであれば、表8に示す10通りの工
程順序の内、「N+ 」で示す高濃度第一導電型不純物導
入工程と、「P+ 」で示す高濃度第二導電型不純物導入
工程とを入れ換えたいずれの工程順序であってもよい。
純物導入方法としては、例えば、ドーパントガスから発
生した全てのイオンを質量分離せずに打ち込む方法、い
わゆるイオンドーピング法を用いてもよい。この方法
で、例えば、第一導電型の不純物を高濃度に打ち込む場
合には、PH3 を約5%含み、残部が水素ガスからな
る混合ガスを用い、この混合ガスから発生する全てのイ
オンを質量分離せずに打ち込む。これに対して、第一導
電型の不純物を低濃度に打ち込む場合には、PH3 を約
5%含み、残部が水素ガスからなる混合ガスから発生す
る全てのイオンを質量分離せずに打ち込んだ後、純水素
ガスから発生するイオンを質量分離せずに打ち込んで、
シリコン膜中の不整結合を終端する事が好ましい。更に
不純物の導入方法については、イオン注入法やイオンド
ーピング法の他にも、プラズマドーピング法、レーザド
ーピング法などを用いてもよい。更にマスクの材質につ
いてもレジストマスクに限定されない。いずれの形態で
も第一導電型をN型とし、第二導電型をP型としたが、
逆にしてもよい。即ち画素用TFTをP型で構成しても
よい。
装置では、いずれのTFTも、ゲート電極の端部に対峙
する部分が低濃度領域で有る為、オフ電流が小さい。又
TFTのソース・ドレイン間に於ける耐電圧が高い為、
チャネル長を短く出来るので、高速動作が可能で有る。
更に第二導電型の駆動回路用TFTにおいて、ゲート電
極の端部に対峙する低濃度領域は、チャネル領域と同じ
不純物濃度をもつオフセット領域として形成して有る。
従って、総てのTFTをLDD構造で製造する場合より
もマスク形成工程及び不純物導入工程を其々1回分ずつ
少なくする事が出来る。それ故、最小限の製造工程数に
よって、各TFTの電気的特性を向上可能な半導体装置
を実現する事が出来る。
内蔵型のアクティブマトリクス基板に適用した場合に
は、画素領域では、表示むらなどが発生しにくいTFT
を形成出来る一方、駆動回路部では、誤動作が発生しに
くいと共に、CMOS回路の電源端子間を貫通する電流
が小さいTFTを形成出来るなど、画素領域及び駆動回
路部毎にTFTの電気的特性を向上する事が出来る。
二導電型TFTを弱いデプレーション・モードとして構
成し、LDD構造で有る第一導電型TFTを弱いエンハ
ンス・モードとして構成する様に、第二導電型薄膜トラ
ンジスタのチャネル領域およびオフセット領域に於ける
第二導電型の不純物濃度を設定した場合には、一般的に
は、オフセット構造のTFTは、LDD構造のTFTよ
りもオン状態が小さい傾向にあるが、本発明によれば、
同じ絶対値のゲート電圧を印加したときでも、第二導電
型TFTには、第一導電型TFTに比して大きなゲート
・バイアス電圧が印加される事になる為、両TFTのオ
ン電流バランスを確保する事が出来る。しかも、第二導
電型薄膜トランジスタのチャネル領域及びオフセット領
域に於ける第二導電型の不純物濃度によって実現する
為、トランジスタ容量のバランスを確保する事も出来
る。それ故、高速動作が可能なCMOS回路を構成する
事が出来る。
ネル領域が含む第二導電型不純物の濃度と、第二導電型
TFTのチャネル領域が含む第二導電型不純物濃度と、
第2導電型TFTのオフセット領域が含む第二導電型不
純物濃度とを総て等しくすると、即ち第二導電型TFT
のチャネル領域に第二導電型不純物を導入する際に、第
一導電型TFTのチャネル領域にも第二導電型不純物を
導入すると、マスクを用いずに、チャネル領域に第二導
電型不純物を導入出来るので、工程数を削減出来る。
の一方の電極を形成する前に、TFTの低濃度ソース・
ドレイン領域または高濃度ソース・ドレイン領域を形成
する為の不純物導入工程を行うと共に、この工程を利用
して、容量素子を形成する為の半導体膜に不純物を導入
し、容量素子の他方の電極を構成する事に特徴を有す
る。従って、本発明によれば、従来の製造方法に比較し
て、マスク形成工程の数及び不純物導入工程の数を減ら
す事が可能で有る。
成するにあたって、オフセットゲート構造とした場合に
は、LDD構造に比較して、マスク形成工程及び不純物
導入工程を1回ずつ少なくする事が出来る。
ス・ドレイン領域を、第一導電型不純物と共に、第二導
電型薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイン領域と
同等の第二導電型不純物を導入した低濃度第一導電型領
域として構成した場合には、この低濃度ソース・ドレイ
ン領域と第一の電極部との間で実質的な不純物濃度を変
える事が出来る。
ス・ドレイン領域を形成する為に低濃度の第一導電型不
純物を導入する工程、及び第二導電型薄膜トランジスタ
の低濃度ソース・ドレイン領域を形成する為に低濃度の
第二導電型不純物を導入する工程の内の一方の工程をマ
スクを形成せずに行い、第一及び第二導電型の不純物の
双方が導入される領域の導電型及び不純物濃度について
は第1及び第二導電型の不純物の導入量の差によって規
定した場合には、マスク形成工程をさらに減らす事が出
来る。
ティブマトリクス基板等の半導体装置を模式的に示す断
面図で有る。
示装置のアクティブマトリクス基板等の半導体装置の説
明図、(b)は、その駆動回路に用いたCMOS回路の
説明図で有る。
導体装置上の各TFTのオン・オフ電流特性を比較して
示すグラフ図で有る。
トリクス基板等の半導体装置の製造方法を示す工程断面
図で有る。
トリクス基板等の半導体装置の別の製造方法を示す工程
断面図で有る。
ティブマトリクス基板等の半導体装置に形成した各TF
Tのオン・オフ電流特性を比較して示すグラフ図で有
る。
のアクティブマトリクス基板等の半導体装置を模式的に
示す断面図で有る。
の半導体装置に構成されている保持容量の構造を示す説
明図で有る。
液晶表示装置のアクティブマトリクス基板等の半導体装
置の製造方法を示す工程断面図で有る。
る液晶表示装置のアクティブマトリクス基板等の半導体
装置の製造方法を示す工程断面図で有る。
る液晶表示装置のアクティブマトリクス基板等の半導体
装置の製造方法を示す工程断面図で有る。
クティブマトリクス基板等の半導体装置を模式的に示す
断面図で有る。
る液晶表示装置のアクティブマトリクス基板等の半導体
装置の製造方法を示す工程断面図で有る。
クティブマトリクス基板等の半導体装置を模式的に示す
断面図で有る。
る液晶表示装置のアクティブマトリクス基板等の半導体
装置の製造方法を示す工程断面図で有る。
る液晶表示装置のアクティブマトリクス基板等の半導体
装置の製造方法を示す工程断面図で有る。
る液晶表示装置のアクティブマトリクス基板等の半導体
装置の製造方法を示す工程断面図で有る。
アクティブマトリクス基板等の半導体装置を模式的に示
す断面図で有る。
係る液晶表示装置のアクティブマトリクス基板等の半導
体装置の製造方法を示す工程断面図で有る。
アクティブマトリクス基板等の半導体装置を模式的に示
す断面図で有る。
係る液晶表示装置のアクティブマトリクス基板等の半導
体装置の製造方法を示す工程断面図で有る。
係る液晶表示装置のアクティブマトリクス基板等の半導
体装置の製造方法を示す工程断面図で有る。
アクティブマトリクス基板等の半導体装置を模式的に示
す断面図で有る。
係る液晶表示装置のアクティブマトリクス基板等の半導
体装置の製造方法を示す工程断面図で有る。
係る液晶表示装置のアクティブマトリクス基板等の半導
体装置の製造方法を示す工程断面図で有る。
係る液晶表示装置のアクティブマトリクス基板等の半導
体装置の製造方法を示す工程断面図で有る。
アクティブマトリクス基板等の半導体装置を模式的に示
す断面図で有る。
係る液晶表示装置のアクティブマトリクス基板等の半導
体装置の製造方法を示す工程断面図で有る。
体装置を模式的に示す断面図で有る。
リーク電流特性を示すグラフ図で有る。
長とソース・ドレイン間の耐電圧との関係を示すグラフ
図、(b)は、P型のTFTに於けるチャネル長とソー
ス・ドレイン間の耐電圧との関係を示すグラフ図で有
る。
流特性を示すグラフ図で有る。
ブマトリクス基板等の半導体装置の製造方法を示す工程
断面図で有る。
置) 2・・・絶縁基板 10、10″・・・N型の画素用TFT 20、20″・・・N型の駆動回路用TFT 30、30′、30″・・・P型の駆動回路用TFT n1、n2・・・N型のTFT p1、p2・・・P型のTFT 11、12、21、22、31、32・・・ソース・ド
レイン領域 13、23、33・・・チャネル領域 14、24、34・・・ゲート絶縁膜 15、25、35・・・ゲート電極 82・・・データドライバ部(駆動回路) 83・・・走査ドライバ部(駆動回路) 84、88・・・シフトレジスタ 85、89・・・レベルシフタ 90・・・信号線 91・・・走査線 92・・・画素用TFT 111、121、211、221、311、321・・
・低濃度ソース・ドレイン領域 311′、321′・・・オフセット領域
Claims (48)
- 【請求項1】 第一ゲート電極に第一ゲート絶縁膜を介
して対峙する第一チャネル領域と第一導電型高濃度ソー
ス・ドレイン領域を備える第一導電型薄膜トランジスタ
と、第二ゲート電極に第二ゲート絶縁膜を介して対峙す
る第二チャネル領域と第二導電型高濃度ソース・ドレイ
ン領域を備える第二導電型薄膜トランジスタ、とを有す
る半導体装置に於いて、 該第一導電型薄膜トランジスタは該第一導電型高濃度ソ
ース・ドレイン領域と該第一チャネル領域の間に第一導
電型低濃度ソース・ドレイン領域を具備するLDD構造
を成し、該第一チャネル領域は極低濃度の第二導電型不
純物を含み、 該第二導電型薄膜トランジスタは該第二導電型高濃度ソ
ース・ドレイン領域と該第二チャネル領域の間に該第二
チャネル領域と同じ不純物濃度を有するオフセット領域
を具備するオフセット構造を成し、該第二チャネル領域
は極低濃度の第二導電型不純物を含んで居る事を特徴と
する半導体装置。 - 【請求項2】 請求項1に於いて、前記第一導電型薄膜
トランジスタのソース・ドレイン電圧をVDS1、ゲート
電圧をVGS1、ソース・ドレイン電流をIDS1とし、前記
第二導電型薄膜トランジスタのソース・ドレイン電圧を
VDS2、ゲート電圧をVGS2、ソース・ドレイン電流をI
DS2とした時に|VDS1|=|VDS2|、且つVGS1=V
GS2=0の条件下にてIDS2>IDS1と成る様に、前記第
二チャネル領域と前記オフセット領域の第二導電型不純
物濃度が定められて居る事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項3】 請求項1に於いて、前記第一導電型薄膜
トランジスタのソース・ドレイン電圧をVDS1、ゲート
電圧をVGS1、ソース・ドレイン電流をIDS1とし、前記
第二導電型薄膜トランジスタのソース・ドレイン電圧を
VDS2、ゲート電圧をVGS2、ソース・ドレイン電流をI
DS2とした時に|VDS1|=|VDS2|、且つVGS1=V
GS2の条件下にてIDS2=IDS1と成る時のゲート電圧が
0Vから前記第一導電型薄膜トランジスタがオン状態と
成る方向にシフトして居る様に、前記第二チャネル領域
と前記オフセット領域の第二導電型不純物濃度が定めら
れて居る事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかの項に於い
て、前記第一チャネル領域が含有する第二導電型不純物
濃度と、前記第二チャネル領域が含む第二導電型不純物
濃度と、前記オフセット領域が含む第二導電型不純物濃
度が総て等しい事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかの項に於い
て、前記第一導電型はN型で有り、前記第二導電型はP
型で有る事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項6】 請求項1乃至4のいずれかの項に於い
て、前記第一導電型はP型で有り、前記第二導電型はN
型で有る事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項7】 請求項1乃至6のいずれかの項に規定す
る半導体装置を用いたアクティブマトリクス基板で有
り、 前記第一導電型薄膜トランジスタ及び前記第二導電型薄
膜トランジスタは駆動回路領域に於いてCMOS回路を
構成し、 前記第一導電型薄膜トランジスタ又は第二導電型薄膜ト
ランジスタの内の少なくとも一方の薄膜トランジスタは
画素領域に於いて画素用薄膜トランジスタを成している
事を特徴とするアクティブマトリクス基板。 - 【請求項8】 請求項1に記載する半導体装置の製造方
法に於いて、 前記第一チャネル領域と前記第二チャネル領域と前記オ
フセット領域を形成する為に第二導電型不純物を極低濃
度にて半導体膜に導入する極低濃度第二導電型不純物導
入工程と、 前記第一ゲート電極と前記第二ゲート電極を形成するゲ
ート電極形成工程と、 前記第一導電型低濃度ソース・ドレイン領域を形成する
為に第一導電型不純物を低濃度にて半導体膜に導入する
低濃度第一導電型不純物導入工程と、 前記第一導電型高濃度ソース・ドレイン領域を形成する
為に第一導電型不純物を高濃度にて半導体膜に導入する
高濃度第一導電型不純物導入工程と、 前記第二導電型高濃度ソース・ドレイン領域を形成する
為に第二導電型不純物を高濃度にて半導体膜に導入する
高濃度第二導電型不純物導入工程とを有し、 該極低濃度第二導電型不純物導入工程は該ゲート電極形
成工程前に行われ、該低濃度第一導電型不純物導入工程
は該ゲート電極形成後に行われる事を特徴とする半導体
装置の製造方法。 - 【請求項9】 請求項8に於いて、前記極低濃度第二導
電型不純物導入工程は第二導電型不純物を極低濃度に含
むドープト半導体膜を成膜する工程で有り、 該極低濃度第二導電型不純物導入工程後にゲート絶縁膜
を形成する事を特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項10】 請求項8に於いて、前記極低濃度第二
導電型不純物導入工程はこの工程以前に形成した半導体
膜に対して第二導電型不純物を極低濃度にて導入する工
程で有り、該極低濃度第二導電型不純物導入工程後にゲ
ート絶縁膜を形成する事を特徴とする半導体装置の製造
方法。 - 【請求項11】 請求項8に於いて、前記極低濃度第二
導電型不純物導入工程はこの工程以前に形成した半導体
膜に対してその表面に形成したゲート絶縁膜を介して第
二導電型不純物を極低濃度にて導入する工程で有る事を
特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項12】 第一ゲート電極に第一ゲート絶縁膜を
介して対峙する第一チャネル領域と第一導電型高濃度ソ
ース・ドレイン領域を備える第一導電型薄膜トランジス
タと、第二ゲート電極に第二ゲート絶縁膜を介して対峙
する第二チャネル領域と第二導電型高濃度ソース・ドレ
イン領域を備える第二導電型薄膜トランジスタ、とを有
する半導体装置に於いて、 該第一導電型薄膜トランジスタは該第一導電型高濃度ソ
ース・ドレイン領域と該第一チャネル領域の間に第一導
電型低濃度ソース・ドレイン領域を具備するLDD構造
を成し、該第一チャネル領域は極低濃度の第一導電型不
純物を含み、 該第二導電型薄膜トランジスタは該第二導電型高濃度ソ
ース・ドレイン領域と該第二チャネル領域の間に該第二
チャネル領域と同じ不純物濃度を有するオフセット領域
を具備するオフセット構造を成し、該第二チャネル領域
は極低濃度の第一導電型不純物を含んで居る事を特徴と
する半導体装置。 - 【請求項13】 請求項12に於いて、前記第一導電型
薄膜トランジスタのソース・ドレイン電圧をVDS1、ゲ
ート電圧をVGS1、ソース・ドレイン電流をIDS1とし、
前記第二導電型薄膜トランジスタのソース・ドレイン電
圧をVDS2、ゲート電圧をVGS2、ソース・ドレイン電流
をIDS2とした時に|VDS1|=|VDS2|、且つVGS1=
VGS2=0の条件下にてIDS2>IDS1と成る様に、前記
第二チャネル領域と前記オフセット領域の第一導電型不
純物濃度が定められて居る事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項14】 請求項12に於いて、前記第一導電型
薄膜トランジスタのソース・ドレイン電圧をVDS1、ゲ
ート電圧をVGS1、ソース・ドレイン電流をIDS1とし、
前記第二導電型薄膜トランジスタのソース・ドレイン電
圧をVDS2、ゲート電圧をVGS2、ソース・ドレイン電流
をIDS2とした時に|VDS1|=|VDS2|、且つVGS1=
VGS2の条件下にてIDS2=IDS1と成る時のゲート電圧
が0Vから前記第一導電型薄膜トランジスタがオン状態
と成る方向にシフトして居る様に、前記第二チャネル領
域と前記オフセット領域の第一導電型不純物濃度が定め
られて居る事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項15】 請求項12乃至14のいずれかの項に
於いて、前記第一チャネル領域が含有する第一導電型不
純物濃度と、前記第二チャネル領域が含む第一導電型不
純物濃度と、前記オフセット領域が含む第一導電型不純
物濃度が総て等しい事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項16】 請求項12乃至15のいずれかの項に
於いて、前記第一導電型はN型で有り、前記第二導電型
はP型で有る事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項17】 請求項12乃至15のいずれかの項に
於いて、前記第一導電型はP型で有り、前記第二導電型
はN型で有る事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項18】 請求項12乃至17のいずれかの項に
規定する半導体装置を用いたアクティブマトリクス基板
で有り、 前記第一導電型薄膜トランジスタ及び前記第二導電型薄
膜トランジスタは駆動回路領域に於いてCMOS回路を
構成し、 前記第一導電型薄膜トランジスタ又は第二導電型薄膜ト
ランジスタの内の少なくとも一方の薄膜トランジスタは
画素領域に於いて画素用薄膜トランジスタを成している
事を特徴とするアクティブマトリクス基板。 - 【請求項19】 請求項12に記載する半導体装置の製
造方法に於いて、 前記第一チャネル領域と前記第二チャネル領域と前記オ
フセット領域を形成する為に第一導電型不純物を極低濃
度にて半導体膜に導入する極低濃度第一導電型不純物導
入工程と、 前記第一ゲート電極と前記第二ゲート電極を形成するゲ
ート電極形成工程と、 前記第一導電型低濃度ソース・ドレイン領域を形成する
為に第一導電型不純物を低濃度にて半導体膜に導入する
低濃度第一導電型不純物導入工程と、 前記第一導電型高濃度ソース・ドレイン領域を形成する
為に第一導電型不純物を高濃度にて半導体膜に導入する
高濃度第一導電型不純物導入工程と、 前記第二導電型高濃度ソース・ドレイン領域を形成する
為に第二導電型不純物を高濃度にて半導体膜に導入する
高濃度第二導電型不純物導入工程とを有し、 該極低濃度第一導電型不純物導入工程は該ゲート電極形
成工程前に行われ、該低濃度第一導電型不純物導入工程
は該ゲート電極形成後に行われる事を特徴とする半導体
装置の製造方法。 - 【請求項20】 請求項19に於いて、前記極低濃度第
一導電型不純物導入工程は第一導電型不純物を極低濃度
に含むドープト半導体膜を成膜する工程で有り、 該極低濃度第一導電型不純物導入工程後にゲート絶縁膜
を形成する事を特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項21】 請求項19に於いて、前記極低濃度第
一導電型不純物導入工程はこの工程以前に形成した半導
体膜に対して第一導電型不純物を極低濃度にて導入する
工程で有り、該極低濃度第一導電型不純物導入工程後に
ゲート絶縁膜を形成する事を特徴とする半導体装置の製
造方法。 - 【請求項22】 請求項19に於いて、前記極低濃度第
一導電型不純物導入工程はこの工程以前に形成した半導
体膜に対してその表面に形成したゲート絶縁膜を介して
第一導電型不純物を極低濃度にて導入する工程で有る事
を特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項23】 第一ゲート電極に第一ゲート絶縁膜を
介して対峙する第一チャネル領域と第一導電型高濃度ソ
ース・ドレイン領域を備える第一導電型薄膜トランジス
タと、第二ゲート電極に第二ゲート絶縁膜を介して対峙
する第二チャネル領域と第二導電型高濃度ソース・ドレ
イン領域を備える第二導電型薄膜トランジスタ、とを有
する半導体装置に於いて、 該第一導電型薄膜トランジスタは該第一導電型高濃度ソ
ース・ドレイン領域と該第一チャネル領域の間に第一導
電型低濃度ソース・ドレイン領域を具備するLDD構造
を成し、該第一チャネル領域は略真性で有り、 該第二導電型薄膜トランジスタは該第二導電型高濃度ソ
ース・ドレイン領域と該第二チャネル領域の間に該第二
チャネル領域と同じ不純物濃度を有するオフセット領域
を具備するオフセット構造を成し、該第二チャネル領域
は略真性で有る事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項24】 請求項23に於いて、前記第一導電型
はN型で有り、前記第二導電型はP型で有る事を特徴と
する半導体装置。 - 【請求項25】 請求項23於いて、前記第一導電型は
P型で有り、前記第二導電型はN型で有る事を特徴とす
る半導体装置。 - 【請求項26】 請求項23乃至25のいずれかの項に
規定する半導体装置を用いたアクティブマトリクス基板
で有り、 前記第一導電型薄膜トランジスタ及び前記第二導電型薄
膜トランジスタは駆動回路領域に於いてCMOS回路を
構成し、 前記第一導電型薄膜トランジスタ又は第二導電型薄膜ト
ランジスタの内の少なくとも一方の薄膜トランジスタは
画素領域に於いて画素用薄膜トランジスタを成している
事を特徴とするアクティブマトリクス基板。 - 【請求項27】 ゲート電極にゲート絶縁膜を介して対
峙するチャネル領域と該チャネル領域に接続するソース
・ドレイン領域を備える薄膜トランジスタ、及び誘電体
膜を介して対向する第一電極部と第二電極部から成る容
量素子とを有する半導体装置に於いて、 前記薄膜トランジスタはソース・ドレイン領域がゲート
電極の端部にゲート絶縁膜を介して対峙する低濃度ソー
ス・ドレイン領域及び該低濃度ソース・ドレイン領域に
隣接する高濃度ソース・ドレイン領域を具備するLDD
構造を成し、 前記第一電極部は前記低濃度ソース・ドレイン領域と導
電型が同じで該導電型の不純物濃度が同等の同一の半導
体膜から構成されている事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項28】 ゲート電極にゲート絶縁膜を介して対
峙するチャネル領域と該チャネル領域に接続するソース
・ドレイン領域を備える薄膜トランジスタ、及び誘電体
膜を介して対向する第一電極部と第二電極部から成る容
量素子とを有する半導体装置に於いて、 前記薄膜トランジスタはソース・ドレイン領域がゲート
電極の端部にゲート絶縁膜を介して対峙する低濃度ソー
ス・ドレイン領域及び該低濃度ソース・ドレイン領域に
隣接する高濃度ソース・ドレイン領域を具備するLDD
構造を成し、 前記第一電極部は前記高濃度ソース・ドレイン領域と導
電型が同じで該導電型の不純物濃度が同等の同一の半導
体膜から構成されている事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項29】 ゲート電極にゲート絶縁膜を介して対
峙するチャネル領域とドナー不純物又はアクセプター不
純物を高濃度に含むソース・ドレイン領域を備える薄膜
トランジスタ、及び誘電体膜を介して対向する第一電極
部と第二電極部から成る容量素子とを有する半導体装置
に於いて、 前記薄膜トランジスタは該ソース・ドレイン領域端部と
該チャンネル領域端部の間に該チャンネル領域と同等の
不純物濃度を有するオフセット領域を備え、 前記第一電極部は前記高濃度ソース・ドレイン領域と導
電型が同じで該導電型の不純物濃度が同等の同一の半導
体膜から構成されている事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項30】 ゲート電極にゲート絶縁膜を介して対
峙するチャネル領域と該チャネル領域に接続するソース
・ドレイン領域を備える第一導電型及び第二導電型薄膜
トランジスタと、誘電体膜を介して対向する第一電極部
と第二電極部から成る容量素子とを有する半導体装置に
於いて、 前記第一導電型及び第二導電型薄膜トランジスタはソー
ス・ドレイン領域がゲート電極の端部にゲート絶縁膜を
介して対峙する低濃度ソース・ドレイン領域と該低濃度
ソース・ドレイン領域に隣接する高濃度ソース・ドレイ
ン領域とを備えるLDD構造を成し、 前記第一電極部は前記第一導電型及び第二導電型薄膜ト
ランジスタの前記低濃度ソース・ドレイン領域と導電型
が同じで該導電型の不純物濃度が同等の同一の半導体膜
から構成されている事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項31】 ゲート電極にゲート絶縁膜を介して対
峙するチャネル領域と該チャネル領域に接続するソース
・ドレイン領域を備える第一導電型及び第二導電型薄膜
トランジスタと、誘電体膜を介して対向する第一電極部
と第二電極部から成る容量素子とを有する半導体装置に
於いて、 前記第一導電型及び第二導電型薄膜トランジスタはソー
ス・ドレイン領域がゲート電極の端部にゲート絶縁膜を
介して対峙する低濃度ソース・ドレイン領域と該低濃度
ソース・ドレイン領域に隣接する高濃度ソース・ドレイ
ン領域とを備えるLDD構造を成し、 前記第一電極部は前記第一導電型及び第二導電型薄膜ト
ランジスタの前記高濃度ソース・ドレイン領域と導電型
が同じで該導電型の不純物濃度が同等の同一の半導体膜
から構成されている事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項32】 請求項30に於いて、前記第一電極部
は前記第一導電型薄膜トランジスタの低濃度ソース・ド
レイン領域が有する第一導電型不純物と同量の第一導電
型不純物を含有する半導体膜から構成され、 該第一導電型薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイ
ン領域は第一導電型不純物と共に該第一導電型不純物量
よりも少なく、且つ前記第二導電型薄膜トランジスタの
低濃度ソース・ドレイン領域と同量の第二導電型不純物
を含む事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項33】 請求項30に於いて、前記第一電極部
は前記第二導電型薄膜トランジスタの低濃度ソース・ド
レイン領域が有する第二導電型不純物と同量の第二導電
型不純物を含有する半導体膜から構成され、 前記第一導電型薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレ
イン領域は第一導電型不純物と共に該第一導電型不純物
量よりも少なく、且つ前記第二導電型薄膜トランジスタ
の低濃度ソース・ドレイン領域と同量の第二導電型不純
物を含む事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項34】 請求項31に於いて、前記第一電極部
は前記第一導電型薄膜トランジスタの高濃度ソース・ド
レイン領域が有する第一導電型不純物と同量の第一導電
型不純物を含有する半導体膜から構成され、 該第一導電型薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレイ
ン領域は第一導電型不純物と共に該第一導電型不純物量
よりも少なく、且つ前記第二導電型薄膜トランジスタの
低濃度ソース・ドレイン領域と同量の第二導電型不純物
を含む事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項35】 請求項31に於いて、前記第一電極部
は前記第二導電型薄膜トランジスタの高濃度ソース・ド
レイン領域が有する第二導電型不純物と同量の第二導電
型不純物を含有する半導体膜から構成され、 前記第一導電型薄膜トランジスタの低濃度ソース・ドレ
イン領域は第一導電型不純物と共に該第一導電型不純物
量よりも少なく、且つ前記第二導電型薄膜トランジスタ
の低濃度ソース・ドレイン領域と同量の第二導電型不純
物を含む事を特徴とする半導体装置。 - 【請求項36】 ゲート電極にゲート絶縁膜を介して対
峙するチャネル領域と第一導電型不純物を高濃度に含む
高濃度第一導電型ソース・ドレイン領域を備える第一導
電型薄膜トランジスタと、ゲート電極にゲート絶縁膜を
介して対峙するチャネル領域と第二導電型不純物を高濃
度に含む高濃度第二導電型ソース・ドレイン領域を備え
る第二導電型薄膜トランジスタと、誘電体膜を介して対
向する第一電極部と第二電極部から成る容量素子、とを
有する半導体装置に於いて、 前記第一導電型薄膜トランジスタは前記高濃度第一導電
型ソース・ドレイン領域端部と前記チャンネル領域端部
の間に低濃度第一導電型ソース・ドレイン領域を具備す
るLDD構造を成し、 前記第二導電型薄膜トランジスタは前記高濃度第二導電
型ソース・ドレイン領域端部と前記チャンネル領域端部
の間に該チャンネル領域と同等の不純物濃度を有するオ
フセット領域を備え、 前記第一電極部は前記第一導電型薄膜トランジスタの低
濃度第一導電型ソース・ドレイン領域と同量の第一導電
型不純物を含む半導体膜から構成されている事を特徴と
する半導体装置。 - 【請求項37】 ゲート電極にゲート絶縁膜を介して対
峙するチャネル領域と第一導電型不純物を高濃度に含む
高濃度第一導電型ソース・ドレイン領域を備える第一導
電型薄膜トランジスタと、ゲート電極にゲート絶縁膜を
介して対峙するチャネル領域と第二導電型不純物を高濃
度に含む高濃度第二導電型ソース・ドレイン領域を備え
る第二導電型薄膜トランジスタと、誘電体膜を介して対
向する第一電極部と第二電極部から成る容量素子とを有
する半導体装置に於いて、 前記第一導電型薄膜トランジスタは前記高濃度第一導電
型ソース・ドレイン領域端部と前記チャンネル領域端部
の間に低濃度第一導電型ソース・ドレイン領域を具備す
るLDD構造を成し、 前記第二導電型薄膜トランジスタは前記高濃度第二導電
型ソース・ドレイン領域端部と前記チャンネル領域端部
の間に該チャンネル領域と同等の不純物濃度を有するオ
フセット領域を備え、 前記第一電極部は前記第一導電型薄膜トランジスタの高
濃度第一導電型ソース・ドレイン領域と同量の第一導電
型不純物を含む半導体膜から構成されている事を特徴と
する半導体装置。 - 【請求項38】 ゲート電極にゲート絶縁膜を介して対
峙するチャネル領域と第一導電型不純物を高濃度に含む
高濃度第一導電型ソース・ドレイン領域を備える第一導
電型薄膜トランジスタと、ゲート電極にゲート絶縁膜を
介して対峙するチャネル領域と第二導電型不純物を高濃
度に含む高濃度第二導電型ソース・ドレイン領域を備え
る第二導電型薄膜トランジスタと、誘電体膜を介して対
向する第一電極部と第二電極部から成る容量素子とを有
する半導体装置に於いて、 前記第一導電型薄膜トランジスタは前記高濃度第一導電
型ソース・ドレイン領域端部と前記チャンネル領域端部
の間に低濃度第一導電型ソース・ドレイン領域を具備す
るLDD構造を成し、 前記第二導電型薄膜トランジスタは前記高濃度第二導電
型ソース・ドレイン領域端部と前記チャンネル領域端部
の間に該チャンネル領域と同等の不純物濃度を有するオ
フセット領域を備え、 前記第一電極部は前記第二導電型薄膜トランジスタの高
濃度第二導電型ソース・ドレイン領域と同量の第二導電
型不純物を含む半導体膜から構成されている事を特徴と
する半導体装置。 - 【請求項39】 請求項27乃至38のいずれかの項に
規定する半導体装置を用いたアクティブマトリクス基板
であって、 前記第一導電型及び前記第二導電型薄膜トランジスタは
駆動回路部に於いてCMOS回路を構成し、 前記第一導電型及び第二導電型薄膜トランジスタの内の
少なくとも一方の薄膜トランジスタは画素領域に於いて
画素用薄膜トランジスタを構成し、 前記容量素子は前記画素領域に於いて液晶セルに対する
保持容量を構成している事を特徴とするアクティブマト
リクス基板。 - 【請求項40】 ゲート電極とゲート絶縁膜とチャネル
領域と該チャネル領域に低濃度ソース・ドレイン領域を
介して導電接続する高濃度ソース・ドレイン領域とを具
備するLDD型薄膜トランジスタと、誘電体膜を介して
対向する第一電極部と第二電極部から成る容量素子を有
する半導体装置の製造方法に於いて、 少なくとも該チャンネル領域と該低濃度ソース・ドレイ
ン領域と該第一電極部を構成する半導体膜を形成する第
一工程と、 該半導体膜の一部に低濃度にてドナー又はアクセプター
と成る不純物を導入して該低濃度ソース・ドレイン領域
と該第一電極部を形成する第二工程と、 該第二工程終了後にゲート電極と第二電極部を形成する
第三工程とを含む事を特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項41】 ゲート電極とゲート絶縁膜とチャネル
領域と該チャネル領域に低濃度ソース・ドレイン領域を
介して導電接続する高濃度ソース・ドレイン領域とを具
備するLDD型薄膜トランジスタと、誘電体膜を介して
対向する第一電極部と第二電極部から成る容量素子を有
する半導体装置の製造方法に於いて、 少なくとも該チャンネル領域と該高濃度ソース・ドレイ
ン領域と該第一電極部を構成する半導体膜を形成する第
一工程と、 該半導体膜の一部に高濃度にてドナー又はアクセプター
と成る不純物を導入して該高濃度ソース・ドレイン領域
と該第一電極部を形成する第二工程と、 該第二工程終了後にゲート電極と第二電極部を形成する
第三工程とを含む事を特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項42】 ゲート電極とゲート絶縁膜とチャネル
領域と該チャネル領域と同量の不純物を含むオフセット
領域と該オフセット領域を介して該チャネル領域に導電
接続する高濃度ソース・ドレイン領域とを具備するオフ
セット型薄膜トランジスタと、誘電体膜を介して対向す
る第一電極部と第二電極部から成る容量素子を有する半
導体装置の製造方法に於いて、 少なくとも該チャンネル領域と該高濃度ソース・ドレイ
ン領域と該第一電極部を構成する半導体膜を形成する第
一工程と、 該半導体膜の一部に高濃度にてドナー又はアクセプター
と成る不純物を導入して該高濃度ソース・ドレイン領域
と該第一電極部を形成する第二工程と、 該第二工程終了後にゲート電極と第二電極部を形成する
第三工程とを含む事を特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項43】 ゲート電極とゲート絶縁膜とチャネル
領域と該チャネル領域に低濃度第一導電型ソース・ドレ
イン領域を介して導電接続する高濃度第一導電型ソース
・ドレイン領域とを具備するLDD型第一導電型薄膜ト
ランジスタと、ゲート電極とゲート絶縁膜とチャネル領
域と該チャネル領域に低濃度第二導電型ソース・ドレイ
ン領域を介して導電接続する高濃度第二導電型ソース・
ドレイン領域とを具備するLDD型第二導電型薄膜トラ
ンジスタと、誘電体膜を介して対向する第一電極部と第
二電極部から成る容量素子を有する半導体装置の製造方
法に於いて、 少なくとも該LDD型第一導電型薄膜トランジスタのチ
ャンネル領域と低濃度第一導電型ソース・ドレイン領域
と、該LDD型第二導電型薄膜トランジスタのチャンネ
ル領域と、該第一電極部を構成する半導体膜を形成する
第一工程と、 該半導体膜の一部に低濃度にて第一導電型不純物を導入
して該低濃度第一導電型ソース・ドレイン領域と該第一
電極部を形成する第二工程と、 該第二工程終了後にゲート電極と第二電極部を形成する
第三工程とを含む事を特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項44】 ゲート電極とゲート絶縁膜とチャネル
領域と該チャネル領域に低濃度第一導電型ソース・ドレ
イン領域を介して導電接続する高濃度第一導電型ソース
・ドレイン領域とを具備するLDD型第一導電型薄膜ト
ランジスタと、ゲート電極とゲート絶縁膜とチャネル領
域と該チャネル領域に低濃度第二導電型ソース・ドレイ
ン領域を介して導電接続する高濃度第二導電型ソース・
ドレイン領域とを具備するLDD型第二導電型薄膜トラ
ンジスタと、誘電体膜を介して対向する第一電極部と第
二電極部から成る容量素子を有する半導体装置の製造方
法に於いて、 少なくとも該LDD型第一導電型薄膜トランジスタのチ
ャンネル領域と高濃度第一導電型ソース・ドレイン領域
と、該LDD型第二導電型薄膜トランジスタのチャンネ
ル領域と、該第一電極部を構成する半導体膜を形成する
第一工程と、 該半導体膜の一部に高濃度にて第一導電型不純物を導入
して該高濃度第一導電型ソース・ドレイン領域と該第一
電極部を形成する第二工程と、 該第二工程終了後にゲート電極と第二電極部を形成する
第三工程とを含む事を特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項45】 請求項43乃至44に於いて、 前記LDD型第一導電型薄膜トランジスタの低濃度第一
導電型ソース・ドレイン領域を形成する為に第一導電型
不純物を低濃度にて該半導体膜に導入する低濃度第一導
電型不純物導入工程、又は前記LDD型第二導電型薄膜
トランジスタの低濃度第二導電型ソース・ドレイン領域
を形成する為に第二導電型不純物を低濃度にて該半導体
膜に導入する低濃度第二導電型不純物導入工程の一方の
低濃度不純物導入工程をマスクを形成せずに行い、該第
一導電型不純物と該第二導電型不純物の双方の不純物が
導入される領域の導電型及び実質的な不純物濃度につい
ては、該第一導電型不純物と該第二導電型不純物の導入
量の差によって規定する事を特徴とする半導体装置の製
造方法。 - 【請求項46】 ゲート電極とゲート絶縁膜と第一チャ
ネル領域と該第一チャネル領域に低濃度第一導電型ソー
ス・ドレイン領域を介して導電接続する高濃度第一導電
型ソース・ドレイン領域とを具備するLDD型第一導電
型薄膜トランジスタと、ゲート電極とゲート絶縁膜と第
二チャネル領域と高濃度第二導電型ソース・ドレイン領
域、及び該第二チャネル領域端と該高濃度第二導電型ソ
ース・ドレイン領域端との間に該第二チャネル領域と同
じ不純物濃度を有するオフセット領域を具備するオフセ
ット型第二導電型薄膜トランジスタと、誘電体膜を介し
て対向する第一電極部と第二電極部から成る容量素子、
とを有する半導体装置の製造方法に於いて、 少なくとも該第一チャンネル領域と該低濃度第一導電型
ソース・ドレイン領域と該第二チャンネル領域と該第一
電極部を構成する半導体膜を形成する第一工程と、 該半導体膜の一部に低濃度にて第一導電型不純物を導入
して該低濃度第一導電型ソース・ドレイン領域と該第一
電極部を形成する第二工程と、 該第二工程終了後にゲート電極と第二電極部を形成する
第三工程とを含む事を特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項47】 ゲート電極とゲート絶縁膜と第一チャ
ネル領域と該第一チャネル領域に低濃度第一導電型ソー
ス・ドレイン領域を介して導電接続する高濃度第一導電
型ソース・ドレイン領域とを具備するLDD型第一導電
型薄膜トランジスタと、ゲート電極とゲート絶縁膜と第
二チャネル領域と高濃度第二導電型ソース・ドレイン領
域、及び該第二チャネル領域端と該高濃度第二導電型ソ
ース・ドレイン領域端との間に該第二チャネル領域と同
じ不純物濃度を有するオフセット領域を具備するオフセ
ット型第二導電型薄膜トランジスタと、誘電体膜を介し
て対向する第一電極部と第二電極部から成る容量素子、
とを有する半導体装置の製造方法に於いて、 少なくとも該第一チャンネル領域と該高濃度第一導電型
ソース・ドレイン領域と該第二チャンネル領域と該第一
電極部を構成する半導体膜を形成する第一工程と、 該半導体膜の一部に高濃度にて第一導電型不純物を導入
して該高濃度第一導電型ソース・ドレイン領域と該第一
電極部を形成する第二工程と、 該第二工程終了後にゲート電極と第二電極部を形成する
第三工程とを含む事を特徴とする半導体装置の製造方
法。 - 【請求項48】 ゲート電極とゲート絶縁膜と第一チャ
ネル領域と該第一チャネル領域に低濃度第一導電型ソー
ス・ドレイン領域を介して導電接続する高濃度第一導電
型ソース・ドレイン領域とを具備するLDD型第一導電
型薄膜トランジスタと、ゲート電極とゲート絶縁膜と第
二チャネル領域と高濃度第二導電型ソース・ドレイン領
域、及び該第二チャネル領域端と該高濃度第二導電型ソ
ース・ドレイン領域端との間に該第二チャネル領域と同
じ不純物濃度を有するオフセット領域を具備するオフセ
ット型第二導電型薄膜トランジスタと、誘電体膜を介し
て対向する第一電極部と第二電極部から成る容量素子、
とを有する半導体装置の製造方法に於いて、 少なくとも該第一チャンネル領域と該第二チャンネル領
域と該高濃度第二導電型ソース・ドレイン領域と該第一
電極部を構成する半導体膜を形成する第一工程と、 該半導体膜の一部に高濃度にて第二導電型不純物を導入
して該高濃度第二導電型ソース・ドレイン領域と該第一
電極部を形成する第二工程と、 該第二工程終了後にゲート電極と第二電極部を形成する
第三工程とを含む事を特徴とする半導体装置の製造方
法。
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