JPH10256552A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JPH10256552A
JPH10256552A JP5800297A JP5800297A JPH10256552A JP H10256552 A JPH10256552 A JP H10256552A JP 5800297 A JP5800297 A JP 5800297A JP 5800297 A JP5800297 A JP 5800297A JP H10256552 A JPH10256552 A JP H10256552A
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JP
Japan
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mask
thin film
concentration
conductivity type
film
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Application number
JP5800297A
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Japanese (ja)
Inventor
Norio Nagahiro
紀雄 長廣
Kenichi Yanai
健一 梁井
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】マスクプロセス工程を少なくしてプロセスコス
トを下げた薄膜トランジスタの製造方法を提供する。 【解決手段】絶縁性基板上に二つの導電型の薄膜トラン
ジスタを有する半導体装置の製造方法において、絶縁性
基板上に、半導体薄膜とその上にゲート絶縁膜さらにそ
の上にゲート電極を形成した後、ゲート電極4をマスク
にして、半導体薄膜2内に第一の導電型の不純物を第一
の濃度で注入する工程と、第一の導電型の薄膜トランジ
スタのゲート電極及びその両側と、第二の導電型の薄膜
トランジスタの前記半導体薄膜とを覆う第一のマスク膜
M1を形成し、それをマスクにして半導体薄膜内に第一
の導電型の不純物を第一の濃度よりも高濃度の第二の濃
度で注入する工程と、第一の導電型の薄膜トランジスタ
の半導体薄膜を覆う第二のマスク膜M2を形成し、それ
をマスクにして前記第二の導電型の薄膜トランジスタの
半導体薄膜内に前記第二の導電型の不純物を前記第一の
濃度よりも高濃度の第三の濃度で注入して該第二の導電
型の半導体にする工程とを有することを特徴とする。
(57) Abstract: Provided is a method of manufacturing a thin film transistor in which a mask process step is reduced to reduce a process cost. In a method of manufacturing a semiconductor device having two conductive thin film transistors on an insulating substrate, a semiconductor thin film is formed on an insulating substrate, a gate insulating film is formed thereon, and a gate electrode is formed thereon. A step of injecting a first conductivity type impurity into the semiconductor thin film 2 at a first concentration using the gate electrode 4 as a mask, a step of forming a gate electrode of the first conductivity type thin film transistor and both sides thereof, Forming a first mask film M1 that covers the semiconductor thin film of the thin film transistor of the first conductivity type, and using the first mask film M1 as a mask, a second concentration of a first conductivity type impurity higher than the first concentration in the semiconductor thin film. And forming a second mask film M2 covering the semiconductor thin film of the first conductivity type thin film transistor, and using the mask as a mask to form a second mask film M2 in the semiconductor thin film of the second conductivity type thin film transistor. Further comprising the step of the second than the first concentration of impurities of the conductivity type by implanting a third concentration of the high concentration of the second conductivity type semiconductor, characterized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関し、特に液晶表示装置等に利用される絶縁性基
板上に形成するCMOSの半導体装置の製造方法に関す
る。
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a method of manufacturing a CMOS semiconductor device formed on an insulating substrate used for a liquid crystal display device or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】アクティブマトリクス型の液晶表示パネ
ルは、薄膜トランジスタが形成されるTFT基板とその
対向基板とそれらの間にはさまれる液晶層からなる。こ
のうちTFT基板は、ガラス基板上に複数のスキャンバ
スとそれと交差するデータバスとを設け、その交差部に
画素選択用の薄膜トランジスタ(TFT)と画素電極を
設ける。この液晶表示パネルは、更にスキャンバスを駆
動するスキャンドライバ回路とデータバスに表示データ
に従う信号を印加するデータドライバ回路とを必要とす
る。
2. Description of the Related Art An active matrix type liquid crystal display panel comprises a TFT substrate on which a thin film transistor is formed, a counter substrate thereof, and a liquid crystal layer sandwiched between them. Among them, the TFT substrate is provided with a plurality of scan buses and a data bus intersecting the scan buses on a glass substrate, and a thin film transistor (TFT) for pixel selection and a pixel electrode at the intersection. This liquid crystal display panel further requires a scan driver circuit for driving the scan bus and a data driver circuit for applying a signal according to display data to the data bus.

【0003】コストダウンの要請から、上記したドライ
バ回路を表示部と同じ様にガラス基板上に形成すること
が望まれている。消費電力の節約のために、これらのド
ライバ回路はCMOS回路で構成される。また、ガラス
基板上に形成するために、ガラス基板表面に多結晶シリ
コン層を形成して、そこにN型のMOSトランジスタと
P型のMOSトランジスタとが形成される。すなわち、
I型の半導体層を多結晶シリコン層により形成し、そこ
にN型の不純物を導入してドレイン・ソース領域を形成
してN型のMOSトランジスタを形成し、また、P型の
不純物を導入してドレイン・ソース領域を形成してP型
のMOSトランジスタを形成する。この様に、ドライバ
回路のトランジスタは、表示領域での選択トランジスタ
と同様に薄膜トランジスタ(TFT)構造となる。
[0003] In view of the demand for cost reduction, it is desired to form the above-described driver circuit on a glass substrate in the same manner as the display section. In order to save power consumption, these driver circuits are constituted by CMOS circuits. In addition, in order to form on a glass substrate, a polycrystalline silicon layer is formed on the surface of the glass substrate, and an N-type MOS transistor and a P-type MOS transistor are formed thereon. That is,
An I-type semiconductor layer is formed of a polycrystalline silicon layer, an N-type impurity is introduced therein to form a drain / source region to form an N-type MOS transistor, and a P-type impurity is introduced. To form a drain / source region to form a P-type MOS transistor. As described above, the transistor of the driver circuit has a thin film transistor (TFT) structure like the selection transistor in the display region.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の様に、ガラス基
板上に形成される多結晶シリコン層は、単結晶のシリコ
ン基板に比べて低温成長であり、膜質があまりよくな
い。従って、トランジスタのオフ時のリーク電流を抑制
したり、また信頼性の向上のために、N型トランジスタ
にLDD(Light Doped Drain )構造を採用する。しか
も、そのLDDの部分は、上記の要請から、単結晶シリ
コンを使用した半導体装置で用いられるものよりも数倍
の長さ(例えば、0.3μm〜数μm)を有する。従っ
て、単結晶シリコン基板を利用した半導体装置の様に、
ゲート電極の側壁に形成した絶縁膜を利用したLDD構
造の製造プロセスを利用することはできない。
As described above, the polycrystalline silicon layer formed on the glass substrate is grown at a lower temperature than the single crystal silicon substrate, and the film quality is not so good. Therefore, an LDD (Light Doped Drain) structure is adopted for the N-type transistor in order to suppress the leakage current when the transistor is off and to improve the reliability. In addition, the LDD portion has a length several times (for example, 0.3 μm to several μm) longer than that used in a semiconductor device using single crystal silicon due to the above requirement. Therefore, like a semiconductor device using a single crystal silicon substrate,
The manufacturing process of the LDD structure using the insulating film formed on the side wall of the gate electrode cannot be used.

【0005】そこで、液晶表示基板上の駆動回路の形成
には、レジストマスクを利用してLDD構造部分を形成
する必要がある。
Therefore, to form a drive circuit on a liquid crystal display substrate, it is necessary to form an LDD structure using a resist mask.

【0006】しかしながら、N型のMOSトランジスタ
の部分にLDD構造を形成するために新たにマスクプロ
セスを追加することは、コストをあげる原因となり好ま
しくない。CMOS構造を形成するために、P型トラン
ジスタのソース・ドレイン領域を形成するためのマスク
プロセスと、N型のトランジスタのソース・ドレイン領
域を形成するためのマスクプロセスとが必要であり、更
に、LDD構造形成のためにマスクプロセスを追加する
のは、好ましくない。
However, it is not preferable to add a new mask process to form an LDD structure in the portion of the N-type MOS transistor because it causes an increase in cost. In order to form a CMOS structure, a mask process for forming source / drain regions of a P-type transistor and a mask process for forming source / drain regions of an N-type transistor are required. It is not preferable to add a mask process for forming a structure.

【0007】LDD構造を形成するために、ゲート酸化
膜を利用したプロセスが提案されているが、ゲート酸化
膜上から不純物をドープする方法は、ゲート酸化膜中に
不純物がトラップされることになり、TFTの特性不良
を招き好ましくない。
A process using a gate oxide film has been proposed to form an LDD structure. However, in the method of doping impurities from above the gate oxide film, the impurities are trapped in the gate oxide film. This is not preferable because TFT characteristics are poor.

【0008】そこで、本発明の目的は、上記問題点を解
決し、マスクプロセスが少ないTFT構造のCMOSの
半導体装置の製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide a method of manufacturing a CMOS semiconductor device having a TFT structure with a small number of mask processes.

【0009】更に、本発明の目的は、ゲート酸化膜中に
不純物がトラップされないCMOSの半導体装置の製造
方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a CMOS semiconductor device in which impurities are not trapped in a gate oxide film.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、絶縁性基板上に二つの導電型の薄膜ト
ランジスタを有する半導体装置の製造方法において、前
記絶縁性基板上に、半導体薄膜と、その上にゲート絶縁
膜、さらにその上にゲート電極を形成する工程と、前記
ゲート電極をマスクにして、前記半導体薄膜内に第一の
導電型の不純物を第一の濃度で注入する工程と、前記第
一の導電型の薄膜トランジスタのゲート電極及びその両
側と、第二の導電型の薄膜トランジスタの前記半導体薄
膜とを覆う第一のマスク膜を形成し、該第一のマスク膜
をマスクにして前記第一の導電型の薄膜トランジスタの
半導体薄膜内に前記第一の導電型の不純物を前記第一の
濃度よりも高濃度の第二の濃度で注入する工程と、前記
第一の導電型の薄膜トランジスタの前記半導体薄膜を覆
う第二のマスク膜を形成し、該第二のマスク膜をマスク
にして前記第二の導電型の薄膜トランジスタの半導体薄
膜内に前記第二の導電型の不純物を前記第一の濃度より
も高濃度の第三の濃度で注入して該第二の導電型の半導
体にする工程とを有することを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device having two conductive thin film transistors on an insulating substrate. A step of forming a thin film, a gate insulating film thereon, and a gate electrode thereon, and using the gate electrode as a mask, implanting a first conductivity type impurity into the semiconductor thin film at a first concentration. Forming a first mask film covering the gate electrode of the first conductivity type thin film transistor and both sides thereof, and the semiconductor thin film of the second conductivity type thin film transistor, and masking the first mask film; Implanting the impurity of the first conductivity type at a second concentration higher than the first concentration into the semiconductor thin film of the thin film transistor of the first conductivity type; and Thin Forming a second mask film covering the semiconductor thin film of the transistor, using the second mask film as a mask, the second conductive type impurity is contained in the semiconductor thin film of the second conductive type thin film transistor. Implanting at a third concentration higher than one concentration to form the second conductivity type semiconductor.

【0011】上記のプロセスによれば、2枚のマスク工
程により、N型のトランジスタのLDD領域とソース・
ドレイン領域及びP型のトランジスタのソース・ドレイ
ン領域を形成することができる。
According to the above process, the LDD region and the source / drain region of the N-type transistor are formed by two mask steps.
A drain region and a source / drain region of a P-type transistor can be formed.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術
的範囲がその実施の形態に限定されるものではない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to the embodiment.

【0013】図1は、一般的な液晶表示装置のTFT基
板の構成を示す図である。ガラス等の透明基板50上
に、横方向にスキャンバスラインSB1〜SBmが、縦
方向にデータバスラインDB1〜DBnが設けられる。
そして、その交差部には、画素選択トランジスタ52と
画素電極54が設けられる。この画素選択トランジスタ
52は、例えばN型のTFT型MOSトランジスタで構
成される。スキャンバスラインは、スキャンドライバ5
6により駆動される。また、データバスラインは、デー
タドライバ58により駆動される。それぞれのドライバ
56,58内は、TFTによるCMOS回路で構成され
る。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a TFT substrate of a general liquid crystal display device. On a transparent substrate 50 such as glass, scan bus lines SB1 to SBm are provided in the horizontal direction, and data bus lines DB1 to DBn are provided in the vertical direction.
The pixel selection transistor 52 and the pixel electrode 54 are provided at the intersection. The pixel selection transistor 52 is composed of, for example, an N-type TFT MOS transistor. Scan canvas line is scan driver 5
6 driven. The data bus line is driven by the data driver 58. Each of the drivers 56 and 58 is constituted by a CMOS circuit using a TFT.

【0014】図2は、本発明の実施の形態例の製造プロ
セスを示す図である。図中、左側にN型のMOSトラン
ジスタを右側にP型のMOSトランジスタをそれぞれ示
す。先ず、図2(a)に示される通り、ガラス等の透明
性絶縁基板1上に、例えば60nm程度のポリシリコン
層からなるI型の半導体層2を形成し、エッチングによ
り各トランジスタ毎に島状にする。その上に、例えば1
50nm程度のシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜3
を形成し、その上に、例えば250nm程度のアルミニ
ウム層を形成し、エッチングによりゲート電極4を形成
する。
FIG. 2 is a diagram showing a manufacturing process according to an embodiment of the present invention. In the figure, an N-type MOS transistor is shown on the left and a P-type MOS transistor is shown on the right. First, as shown in FIG. 2A, an I-type semiconductor layer 2 made of, for example, a polysilicon layer having a thickness of about 60 nm is formed on a transparent insulating substrate 1 made of glass or the like. To In addition, for example, 1
Gate insulating film 3 made of a silicon oxide film of about 50 nm
Is formed thereon, an aluminum layer of, for example, about 250 nm is formed thereon, and the gate electrode 4 is formed by etching.

【0015】図2(b)に示される通り、ゲート電極4
をマスクとして、イオンドーピング法により、基板全面
にリンイオン(P)を高加速度でかつ低濃度に導入し、
低濃度領域7,8をそれぞれ形成する。上記の高加速度
は、例えば100kV程度であり、低濃度とは2×10
14cm-2程度であり、リンイオンがゲート酸化膜3を通
過する程度の加速度であり、かつLDD構造に適した低
濃度である。
As shown in FIG. 2B, the gate electrode 4
Is used as a mask to introduce phosphorus ions (P) at high acceleration and low concentration over the entire surface of the substrate by ion doping,
Low concentration regions 7 and 8 are formed respectively. The high acceleration is, for example, about 100 kV, and the low concentration is 2 × 10
It is about 14 cm -2 , the acceleration is such that the phosphorus ions pass through the gate oxide film 3, and the concentration is low enough for the LDD structure.

【0016】図2(c)に示される通り、基板表面にレ
ジスト層を形成し、通常のリソグラフィー工程により、
P型トランジスタ側を全部被覆し、N型トランジスタ側
はゲート電極4とその両側のLDD領域を被覆するマス
ク膜M1を形成する。そして、例えば、トリフルオロメ
タンガス(CHF3 )と四フッ化炭素ガス(CF4 )の
混合ガスによるプラズマによるエッチングにより、N型
のTFTのLDD部分以外のゲート絶縁膜3を除去す
る。そして、マスクM1を利用したイオンドーピング法
によりリンイオンを高濃度に導入する。例えば、20k
Vの速度で、2×1015cm-2程度である。従って、N
型のTFTのソース・ドレイン領域6は高い不純物濃度
の領域となり、それらの領域6のチャネル領域側に比較
的濃度が低いLDD構造が形成される。
As shown in FIG. 2C, a resist layer is formed on the surface of the substrate, and the resist layer is formed by a usual lithography process.
On the P-type transistor side, a mask film M1 is formed on the N-type transistor side to cover the gate electrode 4 and the LDD regions on both sides thereof. Then, for example, the gate insulating film 3 other than the LDD portion of the N-type TFT is removed by etching with plasma using a mixed gas of trifluoromethane gas (CHF 3 ) and carbon tetrafluoride gas (CF 4 ). Then, phosphorus ions are introduced at a high concentration by an ion doping method using the mask M1. For example, 20k
At a speed of V, it is about 2 × 10 15 cm −2 . Therefore, N
The source / drain region 6 of the TFT of the type becomes a region having a high impurity concentration, and an LDD structure having a relatively low concentration is formed on the channel region side of the region 6.

【0017】図2(d)に示される通り、上記のマスク
M1を除去してから、新たにN型のTFTを被覆し、P
型のTFTを露出する第二のマスクM2を形成する。そ
して、P型のゲート電極4をマスクにして、上記と同じ
プラズマエッチング法によりゲート絶縁膜3を除去す
る。そして、露出された領域8に、イオンドーピング法
により例えば硼素イオン(B)を高い濃度で導入する。
その加速度は、例えば10kV程度であり、濃度は例え
ば4×1015cm-2程度の高い濃度である。
As shown in FIG. 2D, after the mask M1 is removed, a new N-type TFT is coated,
A second mask M2 exposing the TFT of the mold is formed. Then, using the P-type gate electrode 4 as a mask, the gate insulating film 3 is removed by the same plasma etching method as described above. Then, for example, boron ions (B) are introduced into the exposed region 8 at a high concentration by an ion doping method.
The acceleration is, for example, about 10 kV, and the concentration is a high concentration, for example, about 4 × 10 15 cm −2 .

【0018】その後、一般的なアニール工程を経ること
により、N型とP型のTFTのソース・ドレイン領域
6,8及びN型のTFTのLDD領域が活性化される。
P型の不純物である硼素イオンを高い濃度で導入し活性
化することにより、図2(b)で低濃度にN型にドープ
されていた領域8が、P型に反転する。一般的に、硼素
イオンのほうがリンイオンよりも拡散しやすいこともP
型反転を容易にする。
Thereafter, through a general annealing step, the source / drain regions 6, 8 of the N-type and P-type TFTs and the LDD region of the N-type TFT are activated.
By introducing and activating boron ions, which are P-type impurities, at a high concentration, the region 8 which is lightly doped with N-type in FIG. 2B is inverted to P-type. In general, boron ions are more easily diffused than phosphorus ions.
Facilitates mold reversal.

【0019】そして、図2(e)に示される通り、例え
ば窒化シリコンからなる層間絶縁膜9を形成し、コンタ
クト穴10を形成し、最後に配線11を形成する。以上
で、N型とP型のTFTであり、N型のTFTにはLD
D構造を持つ半導体装置が完成する。
Then, as shown in FIG. 2E, an interlayer insulating film 9 made of, for example, silicon nitride is formed, a contact hole 10 is formed, and finally a wiring 11 is formed. As described above, the N-type TFT and the P-type TFT are provided.
A semiconductor device having a D structure is completed.

【0020】上記の実施の形態例では、最初に全面に低
濃度の不純物を導入してから、2枚のマスクを利用し
て、N型のトランジスタとP型のトランジスタのソース
・ドレイン領域への高濃度の不純物を導入する。従っ
て、LDD領域とP型、N型のソース・ドレインの不純
物領域を形成するのに2枚のマスクプロセスを必要とす
るだけである。更に、N型のTFTのソース・ドレイン
領域に高濃度の不純物を導入する時に、LDD領域の上
のゲート酸化膜にその高濃度の不純物が導入されないの
で、ゲート酸化膜に不純物がトラップされることはな
い。
In the above embodiment, first, a low-concentration impurity is introduced into the entire surface, and then two masks are used to form the source / drain regions of the N-type transistor and the P-type transistor. Introduce a high concentration of impurities. Therefore, only two mask processes are required to form the LDD region and the P-type and N-type source / drain impurity regions. Further, when introducing high-concentration impurities into the source / drain regions of the N-type TFT, the high-concentration impurities are not introduced into the gate oxide film above the LDD region, so that impurities are trapped in the gate oxide film. There is no.

【0021】図3は、第二の実施の形態例のプロセス工
程図である。第二の実施の形態例では、図2(a)、
(b)に示したプロセスの後、図3の(a)〜(e)の
プロセスを行う。図2(a)と(b)では、上記した通
り、ガラス等の透明絶縁性基板1上にポリシリコン層2
を形成して島状にパターニングし、その上にゲート絶縁
膜として酸化シリコン層3を形成し、その上にアルミニ
ウム等からなるゲート電極4を形成する。そして、ゲー
ト電極4をマスクにして、全面に低濃度でPイオンをド
ープする。ここまでのプロセスは、上記したプロセスと
同等である。
FIG. 3 is a process chart of the second embodiment. In the second embodiment, FIG.
After the process shown in FIG. 3B, the processes shown in FIGS. 3A to 3E are performed. 2A and 2B, as described above, a polysilicon layer 2 is formed on a transparent insulating substrate 1 such as glass.
Is formed and patterned into an island shape, a silicon oxide layer 3 is formed thereon as a gate insulating film, and a gate electrode 4 made of aluminum or the like is formed thereon. Then, using the gate electrode 4 as a mask, the entire surface is doped with P ions at a low concentration. The process so far is equivalent to the above-described process.

【0022】次に、図3(a)に示される通り、P型の
TFT領域とN型のTFT領域のゲート電極4とその両
側のLDD領域上を被覆する第一のマスク層M1を形成
する。このマスク層は、例えば、レジスト層を表面にコ
ーティングし、マスクを利用した通常のリソグラフィ工
程により形成される。
Next, as shown in FIG. 3A, a first mask layer M1 which covers the gate electrodes 4 of the P-type TFT region and the N-type TFT region and the LDD regions on both sides thereof is formed. . The mask layer is formed, for example, by coating a resist layer on the surface and performing a normal lithography process using a mask.

【0023】そして、ゲート酸化膜を除去することな
く、比較的高加速度で高濃度にリンイオンをイオンドー
ピング法により注入し、N型のTFTのソース・ドレイ
ン領域6に高濃度の不純物を導入する。このイオンドー
ピング工程は、例えば、100kVの加速度で、2×1
15cm-2程度の高い濃度で行われる。
Then, without removing the gate oxide film, high-concentration phosphorus ions are implanted at a relatively high acceleration with a high concentration by ion doping, thereby introducing a high-concentration impurity into the source / drain region 6 of the N-type TFT. This ion doping step is performed, for example, at an acceleration of 100 kV and 2 × 1
It is performed at a high concentration of about 0 15 cm -2 .

【0024】次に、図3(b)に示され通り、第一のマ
スク層M1を除去して、今度は、N型のTFTの領域を
被覆する第二のマスク層M2を形成する。そして、ゲー
ト酸化膜を通して例えば硼素イオン(B)をイオンドー
ピング法で注入し、P型のTFTのソース・ドレイン領
域を形成する。この時の条件は、例えば、75kVの加
速度で、4×1015cm-2程度の高い濃度である。従っ
て、その後アニールすることで最初に低濃度でN型化さ
れていたソース・ドレイン領域8は、P型に反転する。
Next, as shown in FIG. 3B, the first mask layer M1 is removed, and a second mask layer M2 covering the N-type TFT region is formed. Then, for example, boron ions (B) are implanted through the gate oxide film by an ion doping method to form source / drain regions of the P-type TFT. The condition at this time is, for example, an acceleration of 75 kV and a high concentration of about 4 × 10 15 cm −2 . Therefore, the source / drain regions 8 which were initially made low-concentration n-type by annealing thereafter are inverted to p-type.

【0025】そして、図3(c)に示される通り、紫外
線レーザ等で不純物領域を活性化してから、窒化シリコ
ンからなる層間絶縁膜9を例えば300nm程度形成す
る。その上に、コンタクト孔を形成するために、レジス
トマスク10を形成する。
Then, as shown in FIG. 3C, after the impurity region is activated by an ultraviolet laser or the like, an interlayer insulating film 9 made of silicon nitride is formed, for example, to a thickness of about 300 nm. A resist mask 10 is formed thereon to form a contact hole.

【0026】図3(d)に示される通り、レジストマス
ク10を利用して上記したプラズマエッチングにより、
層間絶縁膜9と共にゲート酸化膜3も除去する。そし
て、図3(e)の通り、アルミニウムからなる配線11
を形成して、所定の形状にパターニングする。
As shown in FIG. 3D, the above-described plasma etching using the resist mask 10
The gate oxide film 3 is removed together with the interlayer insulating film 9. Then, as shown in FIG. 3E, the wiring 11 made of aluminum is formed.
Is formed and patterned into a predetermined shape.

【0027】上記した、第二の実施の形態例でも、N型
のTFTのLDD領域を形成するために、ゲート電極4
をマスクとする低濃度の全面イオンドーピングを行い、
それぞれの高濃度のソース・ドレイン領域をそれぞれレ
ジストマスクM1,M2を利用して、形成する。従っ
て、それらの領域を形成するのに2枚のマスクを必要と
するのみである。そして、上記の第二の実施の形態例で
は、N型とP型のTFTのソース・ドレイン領域を形成
する前に、ゲート酸化膜3をエッチングしないので、上
記の第一の実施の形態例よりも工程を少なくすることが
できる。ただし、その為に、ゲート絶縁膜を通して高濃
度の不純物のドーピングを行うが、そのゲート絶縁膜の
領域は、LDD領域の上に位置しないので、TFTの動
作特性に悪影響を及ぼすことはない。
In the second embodiment, the gate electrode 4 is formed in order to form the LDD region of the N-type TFT.
Perform low-concentration overall ion doping using as a mask,
The respective high concentration source / drain regions are formed using the resist masks M1 and M2, respectively. Therefore, only two masks are required to form those regions. In the second embodiment, the gate oxide film 3 is not etched before the source / drain regions of the N-type and P-type TFTs are formed. Also, the number of steps can be reduced. However, for this purpose, high-concentration impurity doping is performed through the gate insulating film. However, the region of the gate insulating film is not located above the LDD region, and thus does not adversely affect the operation characteristics of the TFT.

【0028】図4は、第三の実施の形態例のプロセス工
程図である。この実施の形態例では、ゲート絶縁膜3の
除去をプロセスの初期の段階でP型のTFTとN型のT
FTとで同時に行うところが上記の実施の形態例と異な
る。
FIG. 4 is a process chart of the third embodiment. In this embodiment, the gate insulating film 3 is removed at an early stage of the process by using a P-type TFT and an N-type TFT.
The difference from the above embodiment is that the process is performed simultaneously with the FT.

【0029】図4(a)の状態は、図2(a)と同じで
ある。そして、図4(b)に示した通り、ゲート電極4
をマスクにしシリコン酸化膜3を介して全面に、例えば
リンイオンなどのN型の不純物イオンをイオンドープ法
により、高加速度で低濃度に注入する。その結果、領域
7と8はN型となる。この条件は、図2(b)と同等で
あり、例えば、100kV程度、2×1014cm-2程度
である。これにより、領域7は、その後LDDの領域と
なる。
The state shown in FIG. 4A is the same as that shown in FIG. Then, as shown in FIG.
Is used as a mask, N-type impurity ions such as, for example, phosphorus ions are implanted at a high acceleration and a low concentration through the silicon oxide film 3 by ion doping. As a result, the regions 7 and 8 become N-type. This condition is equivalent to that of FIG. 2B, for example, about 100 kV and about 2 × 10 14 cm −2 . Thus, the region 7 becomes an LDD region thereafter.

【0030】図4(c)に示した通り、上記したプラズ
マエッチング法により、ゲート電極4をマスクにして、
シリコン酸化膜3を除去する。これにより、P型とN型
のTFTの領域のシリコン酸化膜3が除去される。この
プロセスが、上記第一の実施の形態例と異なるところで
ある。
As shown in FIG. 4C, the gate electrode 4 is used as a mask by the above-described plasma etching method.
The silicon oxide film 3 is removed. Thus, the silicon oxide film 3 in the P-type and N-type TFT regions is removed. This process is different from the first embodiment.

【0031】図4(d)に示した通り、P型のTFT領
域を被覆し、N型のTFTのゲート電極4とその両側を
被覆する第一のレジストマスク膜M1を形成し、リンイ
オンなどのN型の不純物イオンを、高濃度に注入する。
その条件は、例えば、20kVの速度で、2×1015
-2程度である。その結果、N型のTFTには、高濃度
のソース・ドレイン領域6と、低濃度のLDD領域とが
形成される。
As shown in FIG. 4D, a P-type TFT region is covered, a gate electrode 4 of an N-type TFT and a first resist mask film M1 covering both sides thereof are formed. N-type impurity ions are implanted at a high concentration.
The conditions are, for example, at a speed of 20 kV and 2 × 10 15 c
m- 2 . As a result, a high-concentration source / drain region 6 and a low-concentration LDD region are formed in the N-type TFT.

【0032】図4(e)に示した通り、今度はN型のT
FT領域を被覆する第二のレジストマスク膜M2を形成
し、P型のTFT領域に対して、ゲート電極4をマスク
にして、例えば硼素イオンなどのP型の不純物イオンを
高濃度に注入する。その条件は、例えば、加速度は10
kV程度であり、濃度は4×1015cm-2程度の高い濃
度である。
As shown in FIG. 4E, the N-type T
A second resist mask film M2 covering the FT region is formed, and a high concentration of P-type impurity ions such as boron ions is implanted into the P-type TFT region using the gate electrode 4 as a mask. The condition is, for example, that the acceleration is 10
It is about kV, and the concentration is as high as about 4 × 10 15 cm −2 .

【0033】その後、一般的なアニール工程を経ること
により、N型とP型のTFTのソース・ドレイン領域
6,8及びN型のTFTのLDD領域が活性化される。
P型の不純物である硼素イオンを高い濃度で導入するこ
とにより、図4(b)で低濃度にN型にドープされてい
た領域8が、P型に反転する。
Thereafter, through a general annealing step, the source / drain regions 6, 8 of the N-type and P-type TFTs and the LDD region of the N-type TFT are activated.
By introducing boron ions, which are P-type impurities, at a high concentration, the region 8 lightly doped with N-type in FIG. 4B is inverted to P-type.

【0034】図4(f)に示した通り、その後、層間絶
縁膜9を形成し、電極用コンタクト孔10を形成し、さ
らにアルミニウムなどからなる配線11が形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 4F, an interlayer insulating film 9 is formed, an electrode contact hole 10 is formed, and a wiring 11 made of aluminum or the like is formed.

【0035】図5は、さらに第四の実施の形態例のプロ
セスの一部を示す図である。この実施の形態例は、図4
に示した第三の実施の形態例の工程(a)(b)(c)
の工程(b)と(c)の順番を逆にした点で第三の実施
の形態例と異なる。
FIG. 5 is a diagram showing a part of the process of the fourth embodiment. This embodiment is shown in FIG.
(A), (b), and (c) of the third embodiment shown in FIG.
Is different from the third embodiment in that the order of the steps (b) and (c) is reversed.

【0036】即ち、図5(a)に示された状態は、図4
(a)と同じである。その後、図5(b)に示された通
り、ゲート酸化膜3をゲート電極4をマスクにして上記
したガスプラズマエッチング法により除去する。それか
ら、全面にゲート電極4をマスクにしてイオンドーピン
グ法により低濃度のN型の不純物イオンを注入する。こ
の条件は、例えば、リンイオンを20kVの加速度で2
×1014cm-2程度の濃度である。このプロセスでは、
ゲート絶縁膜3を介していないので、加速度は比較的小
さい。
That is, the state shown in FIG.
Same as (a). Thereafter, as shown in FIG. 5B, the gate oxide film 3 is removed by the gas plasma etching method using the gate electrode 4 as a mask. Then, using the gate electrode 4 as a mask, low-concentration N-type impurity ions are implanted over the entire surface by ion doping. This condition is, for example, that phosphorus ions are accelerated at an acceleration of 20 kV for 2
The density is about 10 14 cm -2 . In this process,
The acceleration is relatively small because it does not pass through the gate insulating film 3.

【0037】その後のプロセスは、図4(d)〜(f)
と同様であるので、ここでの説明は繰り返さない。
The subsequent processes are shown in FIGS.
Therefore, the description is not repeated here.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、N
型のTFTのLDD領域及びソース・ドレイン領域とP
型のTFTのソース・ドレイン領域とを、2枚のマスク
を使用することにより形成できるので、プロセス工程の
コストダウンを図ることができる。
As described above, according to the present invention, N
Region and source / drain region of P-type TFT and P
Since the source and drain regions of the TFT of the type can be formed by using two masks, the cost of the process can be reduced.

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

【図1】一般的な液晶表示装置のTFT基板の構成を示
す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a TFT substrate of a general liquid crystal display device.

【図2】本発明の実施の形態例のプロセス工程図であ
る。
FIG. 2 is a process diagram of an embodiment of the present invention.

【図3】第二の実施の形態例のプロセス工程図である。FIG. 3 is a process chart of a second embodiment.

【図4】第三の実施の形態例のプロセス工程図である。FIG. 4 is a process chart of a third embodiment.

【図5】第四の実施の形態例のプロセスの一部を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing a part of a process according to a fourth embodiment;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 絶縁性基板 2 半導体薄膜 3 ゲート絶縁膜 4 ゲート電極 9 層間絶縁膜 10 コンタクト孔 M1 第一のマスク膜 M2 第二のマスク膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulating substrate 2 Semiconductor thin film 3 Gate insulating film 4 Gate electrode 9 Interlayer insulating film 10 Contact hole M1 First mask film M2 Second mask film

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】絶縁性基板上に二つの導電型の薄膜トラン
ジスタを有する半導体装置の製造方法において、 前記絶縁性基板上に、半導体薄膜と、その上にゲート絶
縁膜、さらにその上にゲート電極を形成する工程と、 前記ゲート電極をマスクにして、前記半導体薄膜内に第
一の導電型の不純物を第一の濃度で注入する工程と、 前記第一の導電型の薄膜トランジスタのゲート電極及び
その両側と、第二の導電型の薄膜トランジスタの前記半
導体薄膜とを覆う第一のマスク膜を形成し、該第一のマ
スク膜をマスクにして前記第一の導電型の薄膜トランジ
スタの半導体薄膜内に前記第一の導電型の不純物を前記
第一の濃度よりも高濃度の第二の濃度で注入する工程
と、 前記第一の導電型の薄膜トランジスタの前記半導体薄膜
を覆う第二のマスク膜を形成し、該第二のマスク膜をマ
スクにして前記第二の導電型の薄膜トランジスタの半導
体薄膜内に前記第二の導電型の不純物を前記第一の濃度
よりも高濃度の第三の濃度で注入して該第二の導電型の
半導体にする工程とを有することを特徴とする半導体装
置の製造方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor device having two conductive thin film transistors on an insulating substrate, comprising: a semiconductor thin film on the insulating substrate, a gate insulating film thereon, and a gate electrode thereon. Forming, using the gate electrode as a mask, injecting a first conductivity type impurity into the semiconductor thin film at a first concentration, and a gate electrode of the first conductivity type thin film transistor and both sides thereof And forming a first mask film covering the semiconductor thin film of the second conductivity type thin film transistor, and using the first mask film as a mask, forming the first mask film in the semiconductor thin film of the first conductivity type thin film transistor. Implanting one conductivity type impurity at a second concentration higher than the first concentration, and a second mask film covering the semiconductor thin film of the first conductivity type thin film transistor. Forming, using the second mask film as a mask, the second conductivity type impurity in the semiconductor thin film of the second conductivity type thin film transistor at a third concentration higher than the first concentration. Implanting the semiconductor into the second conductivity type semiconductor.
【請求項2】請求項1において、 前記第一のマスク膜をマスクにして、前記ゲート絶縁膜
をエッチング除去する工程をさらに有することを特徴と
する半導体装置の製造方法。
2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a step of etching and removing the gate insulating film using the first mask film as a mask.
【請求項3】請求項1において、 前記第二のマスク膜及び前記第二の導電型の薄膜トラン
ジスタのゲート電極をマスクにして、前記ゲート絶縁膜
をエッチング除去する工程をさらに有することを特徴と
する半導体装置の製造方法。
3. The method according to claim 1, further comprising a step of etching and removing the gate insulating film using the second mask film and a gate electrode of the second conductive type thin film transistor as a mask. A method for manufacturing a semiconductor device.
【請求項4】請求項1において、 前記不純物を注入する工程の後に、層間絶縁膜を形成
し、前記第一及び第二の導電型の薄膜トランジスタのソ
ース・ドレイン領域に達する開口を、前記層間絶縁膜及
びゲート絶縁膜に形成する工程をさらに有することを特
徴とする半導体装置の製造方法。
4. The interlayer insulating film according to claim 1, wherein an interlayer insulating film is formed after the step of implanting the impurity, and an opening reaching a source / drain region of the first and second conductive type thin film transistors is formed in the interlayer insulating film. A method for manufacturing a semiconductor device, further comprising a step of forming a film and a gate insulating film.
【請求項5】請求項1において、 前記ゲート電極をマスクにして前記半導体薄膜内に第一
の導電型の不純物を第一の濃度で注入する工程の後に、
前記ゲート電極をマスクにして前記ゲート絶縁膜を除去
する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
5. The method according to claim 1, wherein after the step of implanting a first conductivity type impurity into the semiconductor thin film at a first concentration using the gate electrode as a mask,
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a step of removing the gate insulating film using the gate electrode as a mask.
【請求項6】請求項1において、 前記ゲート電極をマスクにして前記半導体薄膜内に第一
の導電型の不純物を第一の濃度で注入する工程の前に、
前記ゲート電極をマスクにして前記ゲート絶縁膜を除去
する工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方
法。
6. The method according to claim 1, wherein, before the step of implanting a first conductivity type impurity into the semiconductor thin film at a first concentration using the gate electrode as a mask,
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising a step of removing the gate insulating film using the gate electrode as a mask.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000223715A (en) * 1998-11-25 2000-08-11 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Method for manufacturing thin film transistor and method for manufacturing active matrix substrate
US7956362B2 (en) 1998-11-25 2011-06-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and wiring structure of triple-layer

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