JPH10275916A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents

Manufacture of semiconductor device

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JPH10275916A
JPH10275916A JP7999297A JP7999297A JPH10275916A JP H10275916 A JPH10275916 A JP H10275916A JP 7999297 A JP7999297 A JP 7999297A JP 7999297 A JP7999297 A JP 7999297A JP H10275916 A JPH10275916 A JP H10275916A
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JP
Japan
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layer
semiconductor layer
forming
insulating
protective film
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Application number
JP7999297A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masashi Jinno
優志 神野
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a transistor having an excellent electrical characteristic, by eliminating surface contamination and lattice defects from the channel area of a semiconductor layer. SOLUTION: After a gate electrode 11 formed on a substrate 10 is covered with a gate insulating film 12, a-Si 13a, and an SiO2 protective film 14 which are successively formed on the substrate 10, and the protective film 14 is formed in the same pattern as that of the electrode 11, p-Si 13 is formed by crystallizing the a-Si 13a into a polycrystalline state by excimer laser annealing(ELA). Since the upper and the lower surfaces of the p-Si 13 are in contact with the continuously formed insulating layers in a channel area, the surface contamination of the channel area is prevented and the shift of a flat band voltage caused by impurity ions can be prevented. At the same time, since lattice defects are reduced from both the upper and the lower surfaces of the p-Si 13, a transistor which has smaller number of traps and a high on/off ratio can be obtained.

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、特
に、液晶表示装置(LCD:liquid crystaldisplay)
であって、多結晶半導体層を用いた薄膜トランジスタ
(TFT:thinfilm transistor)を表示部及び周辺部
に形成した周辺駆動回路一体型LCDの製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, in particular, to a liquid crystal display (LCD).
The present invention relates to a method of manufacturing a peripheral drive circuit integrated type LCD in which a thin film transistor (TFT) using a polycrystalline semiconductor layer is formed in a display portion and a peripheral portion.

【0002】[0002]

【従来の技術】基板上に半導体膜を作成する技術を用い
ることにより、集積回路の集積度を高めて大容量化を図
る、あるいは、液晶を間に挟持した一対の基板の一方
に、マトリクス画素部のスイッチング素子となるTFT
を作り込み、高精細の動画表示を可能とするアクティブ
マトリクス型のLCDの量産を行う等の開発が行われて
いる。
2. Description of the Related Art The technique of forming a semiconductor film on a substrate is used to increase the degree of integration of an integrated circuit to increase the capacity, or to form a matrix pixel on one of a pair of substrates sandwiching a liquid crystal. TFT to be the switching element of the unit
The development of mass production of active matrix type LCDs capable of displaying high-definition moving images has been carried out.

【0003】特に、シリコン基板に作製されたMOSF
ETに近い特性を得るTFTを絶縁基板上に形成するこ
とができれば、LCDのマトリクス画素部のスイッチン
グ素子のみならず、周辺にCMOSを形成してマトリク
ス画素部に所望の駆動信号電圧を供給するための周辺駆
動回路を一体的に作り込むことも可能となり、いわゆる
ドライバー内蔵型LCDの量産を行うことができるよう
になる。
In particular, MOSF fabricated on a silicon substrate
If TFTs having characteristics close to ET can be formed on an insulating substrate, not only switching elements in a matrix pixel portion of an LCD, but also a CMOS formed in the periphery to supply a desired drive signal voltage to the matrix pixel portion Peripheral drive circuit can be integrally formed, and mass production of a so-called driver built-in LCD can be performed.

【0004】ドライバー内蔵型LCDは、液晶パネルに
ドライバー素子の外付けを行うことが不要となるため、
工程の削減、狭額縁化が可能となる。特に、狭額縁化
は、近年の携帯情報端末あるいはハンディビデオカメラ
のモニター等の用途においては、製品自体の小型化が図
られる。このようなTFTとして、数百Åから数千Åの
粒径を有した多数の単結晶粒(グレイン)が互いに接触
した形で存在する多結晶半導体を、チャンネル層に用い
ることでドライバー部にも適用可能な高速素子とするこ
とができる。特に多結晶シリコン即ちポリシリコン(p
−Si)は、移動度が数十から数百cm2/V・s程度
が得られ、非晶質シリコン即ちアモルファスシリコン
(a−Si)よりも2桁大きい。このため、N−chT
FTとP−chTFTを作成することで、LCDのドラ
イバーとしては十分の速度を有したCMOSが形成され
る。
[0004] The LCD with a built-in driver eliminates the need for externally attaching a driver element to the liquid crystal panel.
The number of processes can be reduced and the frame can be narrowed. In particular, narrowing the frame can reduce the size of the product itself in applications such as a portable information terminal or a monitor of a handy video camera in recent years. As such a TFT, a polycrystalline semiconductor in which a large number of single crystal grains (grains) having a grain size of several hundreds to several thousands of mm are in contact with each other is used for a channel layer so that a driver portion can be formed. It can be an applicable high-speed element. In particular, polycrystalline silicon or polysilicon (p
-Si) has a mobility of about several tens to several hundreds cm2 / Vs, and is two orders of magnitude higher than amorphous silicon, that is, amorphous silicon (a-Si). Therefore, N-chT
By forming the FT and the P-ch TFT, a CMOS having a sufficient speed as an LCD driver is formed.

【0005】特に出願人は、以前より、コストを下げる
ために、プロセスの温度を最高でも600℃程度以下と
し、基板として、耐熱性の低い安価な無アルカリガラス
基板等の採用を可能とする方法を開発してきた。このよ
うな、全プロセスを基板の耐熱性の限界温度以下に抑え
たp−SiTFTLCDの製造プロセスは、低温プロセ
スと呼ばれれる。
[0005] In particular, the applicant has previously set a process temperature of at most about 600 ° C. or less in order to reduce the cost, and as a substrate, it is possible to use an inexpensive alkali-free glass substrate or the like having low heat resistance. Has been developed. Such a manufacturing process of the p-Si TFT LCD in which the entire process is suppressed to a temperature lower than the limit temperature of the heat resistance of the substrate is called a low temperature process.

【0006】図9に、このようなp−SiTFTの断面
構造を示した。図の左側がN−chTFTで、右側がP
−chTFTである。基板(50)上に、Cr等のメタ
ルからなるゲート電極(51)が形成され、これを覆っ
てSiNxまたは/及びSiO2等からなるゲート絶縁
膜(52)が形成されている。ゲート絶縁膜(52)上
には、p−Si(53)が形成されている。p−Si
(53)は、この上にゲート電極(51)の形状にパタ
ーニングされたSiO2等の注入ストッパー(54)を
利用して、N−chにおいては、N型不純物を低濃度に
含有した(N-)低濃度(LD:lightly doped)領域
(LD)、及び、その外側にN型不純物を高濃度に含有
した(N+)ソース及びドレイン領域(S、D)が形成
されている。P−chにおいては、P型の不純物を高濃
度に含有した(P+)ソース及びドレイン領域(S、
D)が形成されている。N−ch、P−chのいずれも
注入ストッパー(54)の直下は、実質的に不純物が含
有されない真性層であり、チャンネル領域(CH)とな
っている。これら、p−Si(53)を覆ってSiNx
等からなる層間絶縁膜(55)が形成され、層間絶縁膜
(55)上には、メタルからなるソース電極(56)及
びドレイン電極(57)が形成され、各々層間絶縁膜
(55)に開けられたコンタクトホールを介して、ソー
ス領域(S)及びドレイン領域(D)に接続されてい
る。ここでは、省略したが、画素部においては、更に、
ソース及びドレイン電極(56、57)を覆う層間絶縁
膜上に、ITO(indium tin oxide)等の透明導電膜か
らなる液晶駆動用の表示電極が形成され、ソース電極
(56)に接続される。
FIG. 9 shows a sectional structure of such a p-Si TFT. The left side of the figure is an N-ch TFT, and the right side is P
-Ch TFT. A gate electrode (51) made of a metal such as Cr is formed on a substrate (50), and a gate insulating film (52) made of SiNx or / and SiO2 is formed so as to cover the gate electrode (51). On the gate insulating film (52), p-Si (53) is formed. p-Si
(53) uses an implantation stopper (54) such as SiO2 patterned on the gate electrode (51) to form an N-type impurity at a low concentration in the N-ch (N-). 2.) Lightly doped (LD) regions (LD) and source and drain regions (S, D) containing N-type impurities at a high concentration are formed outside thereof. In the P-ch, the (P +) source and drain regions (S,
D) is formed. Immediately below the injection stopper (54) in each of the N-ch and the P-ch is an intrinsic layer containing substantially no impurities, and serves as a channel region (CH). SiNx covering these p-Si (53)
A source electrode (56) and a drain electrode (57) made of metal are formed on the interlayer insulating film (55), and each is opened on the interlayer insulating film (55). Via the contact hole provided, the source region (S) and the drain region (D). Although omitted here, in the pixel portion, further,
A display electrode for driving a liquid crystal made of a transparent conductive film such as ITO (indium tin oxide) is formed on the interlayer insulating film covering the source and drain electrodes (56, 57), and is connected to the source electrode (56).

【0007】N−chにおいて、ソース及びドレイン領
域(S、D)とチャンネル領域(CH)の間にLD領域
(LD)が介在形成された構造は、LDD(lightly do
peddrain)と呼ばれる。LCDにおいては、このような
LDD構造は、オフ電流の抑制を目的として採用され
る。また、チャンネル領域(CH)は、あらかじめ、上
述の不純物を注入する前に各々逆の導電形を示す不純物
を注入しておくことにより、チャンネルドープ型として
も良い。
In the N-ch, a structure in which an LD region (LD) is formed between a source / drain region (S, D) and a channel region (CH) is formed by an LDD (lightly dope).
peddrain). In an LCD, such an LDD structure is adopted for the purpose of suppressing off current. Further, the channel region (CH) may be of a channel-doped type by injecting impurities having the opposite conductivity types before injecting the above-described impurities in advance.

【0008】このTFTの製造は以下の如く行われる。
まず、Crのスパッタリングとエッチングによりゲート
電極(51)を形成した後、ゲート絶縁膜(52)とな
るSiNx及びSiO2とa−SiをプラズマCVDに
より一度も真空を破ることなく連続で成膜する。その
後、a−Siにレーザーアニールを施して多結晶化する
ことにより、p−Si(53)を形成する。更に、p−
Si(53)上にSiO2を成膜した後、この上にポジ
型レジストを形成し、これを基板(50)側より光を照
射する、いわゆる裏面露光により、ゲート電極(51)
のパターン形状を反転させて感光させる。続いて、レジ
ストを現像した後、これをマスクとして絶縁膜をエッチ
ングすることにより、注入ストッパー(54)をゲート
電極(51)と同じ形状に形成する。そして、注入スト
ッパー(54)(レジスト)をマスクとして、燐(P)
等のN型導電を示す不純物イオンを低濃度にドーピング
し、注入ストッパー(54)直下のチャンネル領域(C
H)とその両側に、LD領域(LD)を形成する。その
後、レジストを注入ストッパー(54)よりも大きな形
状に形成し、これをマスクとして、N型不純物のイオン
を高濃度のドーピングすることで、ソース及びドレイン
領域(S、D)を形成する。これにより、N−chに関
し、チャンネル領域(CH)とソース及びドレイン領域
(S、D)の間にLD領域(LD)が介在されたLDD
構造が完成される。
The manufacture of this TFT is performed as follows.
First, after a gate electrode (51) is formed by sputtering and etching of Cr, SiNx, SiO2 and a-Si, which become a gate insulating film (52), are continuously formed by plasma CVD without breaking the vacuum. After that, a-Si is subjected to laser annealing to be polycrystallized, thereby forming p-Si (53). Furthermore, p-
After forming SiO2 on the Si (53), a positive resist is formed thereon, and this is irradiated with light from the substrate (50) side, that is, by so-called backside exposure, to form the gate electrode (51).
The pattern shape is inverted to expose. Subsequently, after developing the resist, the insulating film is etched using the resist as a mask to form the implantation stopper (54) in the same shape as the gate electrode (51). Then, using the implantation stopper (54) (resist) as a mask, phosphorus (P)
Or the like, which is lightly doped with impurity ions exhibiting N-type conductivity, such as a channel region (C) immediately below the implantation stopper (54).
H) and LD regions (LD) are formed on both sides thereof. Thereafter, a resist is formed in a shape larger than the implantation stopper (54), and using this as a mask, N-type impurity ions are doped at a high concentration to form source and drain regions (S, D). Accordingly, with respect to the N-ch, the LDD in which the LD region (LD) is interposed between the channel region (CH) and the source and drain regions (S, D)
The structure is completed.

【0009】P−chに関しても、同様に、ゲート電極
(51)の形状を反映させて、チャンネル領域(CH)
の外側に、P型不純物が高濃度にドーピングされたソー
ス及びドレイン領域(S、D)が形成されている。但
し、P−chでは、LDD構造は採用されない。その
後、N−ch及びP−chのTFTを覆う層間絶縁膜
(55)を成膜し、コンタクトホール(CT)を開口
し、Al/Mo等のメタルの成膜及びエッチングにより
ソース及びドレイン電極(56、57)を形成し、各
々、コンタクトホール(CT)を介して、ソース及びド
レイン領域(S、D)に接続する。
Similarly, the P-ch reflects the shape of the gate electrode (51) and reflects the shape of the channel region (CH).
, Source and drain regions (S, D) doped with a P-type impurity at a high concentration are formed. However, the P-ch does not employ the LDD structure. Thereafter, an interlayer insulating film (55) covering the N-ch and P-ch TFTs is formed, a contact hole (CT) is opened, and a source and drain electrode ( 56, 57) are formed and connected to the source and drain regions (S, D) via the contact holes (CT), respectively.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】p−Si膜は、a−S
iをレーザーアニールすることにより形成されるが、a
−Siの成膜後、真空状態が破られる。この時、a−S
iあるいはp−Siの膜表面にNa等の不純物が吸着
し、これらの不純物イオンが素子中に取り込まれると、
可動イオンとして、フラットバンド電圧を変化させ、閾
値を変動させてしまう。また、p−Si(53)とその
下層のゲート絶縁膜(52)とは、連続CVDにより形
成されるので、界面の格子状態は比較的良好であるが、
p−Si(53)の上側表面は、成膜後に露出されるの
で、格子欠陥があり、界面準位密度が高くなっている。
これら多数の界面準位はバンドギャップ内にエネルギー
準位を生成してトラップとなり、伝導帯中の電子を取り
込んで価電子帯へと放出するとともに、価電子帯中の電
子を吸い込んで伝導帯へと送り込む働きをし、オンオフ
比を低下させる問題を招く。
The p-Si film is made of aS
i is formed by laser annealing,
After the -Si film is formed, the vacuum is broken. At this time, a-S
When impurities such as Na are adsorbed on the film surface of i or p-Si, and these impurity ions are taken into the device,
As a movable ion, the flat band voltage is changed, and the threshold value is changed. Also, since the p-Si (53) and the underlying gate insulating film (52) are formed by continuous CVD, the lattice condition at the interface is relatively good.
Since the upper surface of p-Si (53) is exposed after film formation, it has lattice defects and a high interface state density.
These interface states generate energy levels in the band gap and become traps, which take in electrons in the conduction band and emit them to the valence band, and also absorb electrons in the valence band to the conduction band. And causes a problem of lowering the on / off ratio.

【0011】本発明は、これらの問題を解決するために
成され、良好な電気特性を呈する素子の製造方法を創案
したものである。
The present invention has been made to solve these problems, and has devised a method of manufacturing an element exhibiting good electric characteristics.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、半導体層の少
なくとも一部を能動層として用いた半導体装置の製造方
法において、前記半導体層上に、半導体層と連続的に成
膜された絶縁性の保護膜を能動層領域上にのみ形成し、
アニールを行う構成である。これにより、半導体層の特
に能動層領域が露出されて汚染されたり、界面に格子欠
陥が生じて界面準位が生成されることが防がれ、良好な
特性を有した半導体装置が作製される。
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device using at least a part of a semiconductor layer as an active layer, wherein the insulating layer is formed on the semiconductor layer continuously with the semiconductor layer. Is formed only on the active layer region,
This is a configuration in which annealing is performed. This prevents the semiconductor layer, particularly the active layer region, from being exposed and contaminated, and prevents the occurrence of lattice defects at the interface and the generation of interface states, thereby producing a semiconductor device having excellent characteristics. .

【0013】また、基板上に電極と、絶縁層を挟んだ前
記電極上の領域を能動層として含んだ半導体層が形成さ
れた半導体装置の製造方法において、基板上に電極を形
成する工程と、前記電極を覆って絶縁層、絶縁層上に半
導体層、及び、半導体層上に絶縁性の保護膜を形成する
工程と、前記絶縁性の保護膜を前記半導体層の能動層と
なる領域上にのみ残す工程と、前記絶縁性の保護膜が能
動層となる領域上に形成された前記半導体層をアニール
する工程と、を有する構成である。
In a method for manufacturing a semiconductor device in which an electrode is formed on a substrate and a semiconductor layer including an area on the electrode sandwiching an insulating layer as an active layer, a step of forming the electrode on the substrate; An insulating layer covering the electrode, a semiconductor layer on the insulating layer, and a step of forming an insulating protective film on the semiconductor layer; and forming the insulating protective film on a region to be an active layer of the semiconductor layer. And a step of annealing the semiconductor layer formed on a region where the insulating protective film is to be an active layer.

【0014】これにより、半導体層は、その能動層とな
る領域に関して、上側及び下側の絶縁膜のいずれとも連
続的に成膜されているので、半導体層が汚染されること
が防がれ、また、半導体層の表面および裏面における格
子の欠陥も無くさ良好な電気的特性が得られる。また、
基板上に、第1の導電層を形成する工程と、前記第1の
導電層をパターニングすることにより第1の電極を形成
する工程と、前記第1の電極を覆って第1の絶縁層、第
1の絶縁層上に非晶質半導体層、及び、非晶質半導体層
上に、絶縁性の保護膜を形成する工程と、前記絶縁性の
保護膜をパターニングして前記非晶質半導体層の前記第
1の電極の上方の能動層となる領域上に残す工程と、前
記能動層となる領域に前記絶縁性の保護膜が残された非
晶質半導体層に結晶化アニールを施すことにより、多結
晶半導体層を形成する工程と、前記多結晶半導体層の前
記能動層の両側に不純物を含有した領域を形成する工程
と、前記多結晶半導体層を覆い、かつ、前記多結晶半導
体層の前記不純物を含有した領域上に開口部を有する第
2の絶縁層を形成する工程と、前記第2の絶縁層上に第
2の導電層を形成する工程と、前記第2の導電層をパタ
ーニングすることにより、前記開口部を介して前記多結
晶半導体層の前記不純物を含有した領域に接続された第
2の電極を形成する工程と、から構成される半導体装置
の製造方法である。
Thus, the semiconductor layer is continuously formed on both the upper and lower insulating films with respect to the region to be the active layer, thereby preventing the semiconductor layer from being contaminated, In addition, good electrical characteristics can be obtained without lattice defects on the front and back surfaces of the semiconductor layer. Also,
Forming a first conductive layer on a substrate, forming a first electrode by patterning the first conductive layer, and forming a first insulating layer covering the first electrode; Forming an amorphous semiconductor layer on the first insulating layer and an insulating protective film on the amorphous semiconductor layer; and patterning the insulating protective film to form the amorphous semiconductor layer. Leaving on an active layer region above the first electrode, and performing crystallization annealing on the amorphous semiconductor layer in which the insulating protective film is left on the active layer region. Forming a polycrystalline semiconductor layer, forming a region containing impurities on both sides of the active layer of the polycrystalline semiconductor layer, covering the polycrystalline semiconductor layer, and Forming a second insulating layer having an opening on the region containing the impurity; Forming a second conductive layer on the second insulating layer, and patterning the second conductive layer to remove the impurities of the polycrystalline semiconductor layer through the opening. And forming a second electrode connected to the region containing the semiconductor device.

【0015】これにより、多結晶半導体層の能動層領域
は、上下両面が連続的に成膜された絶縁膜により接せら
れているので、汚染あるいは格子欠陥が防がれ、電気特
性が向上される。また、基板上に、第1の導電層を形成
する工程と、前記第1の導電層をパターニングすること
により第1の電極を形成する工程と、前記第1の電極を
覆って第1の絶縁層、第1の絶縁層上に非晶質半導体
層、及び、非晶質半導体層上に、絶縁性の保護膜となる
材料膜を形成する工程と、前記材料膜をパターニングし
て前記非晶質半導体層の前記第1の電極の上方の能動層
となる領域に前記絶縁性の保護膜を形成する工程と、前
記絶縁性の保護膜が形成された非晶質半導体層に結晶化
アニールを施すことにより、多結晶半導体層を形成する
工程と、前記絶縁性の保護膜が形成された多結晶半導体
層上に、絶縁性の注入阻止膜となる材料膜を形成する工
程と、前記材料膜をパターニングして前記保護膜が形成
された多結晶半導体層上に、前記絶縁性の保護膜と概ね
同じ形状の絶縁性の注入阻止膜を形成する工程と、少な
くとも前記注入阻止膜をマスクとして、前記多結晶半導
体層に対する不純物のイオン注入を行うことにより、前
記多結晶半導体層の前記能動層の両側に不純物を含有し
た領域を形成する工程と、前記多結晶半導体層を覆い、
かつ、前記多結晶半導体層の前記不純物を含有した領域
上に開口部を有する第2の絶縁層を形成する工程と、前
記第2の絶縁層上に第2の導電層を形成する工程と、前
記第2の導電層をパターニングすることにより、前記開
口部を介して前記多結晶半導体層の前記不純物を含有し
た領域に接続された第2の電極を形成する工程と、を有
することから構成される半導体装置の製造方法である。
Thus, since the active layer region of the polycrystalline semiconductor layer is in contact with the upper and lower surfaces by the insulating films formed continuously, contamination or lattice defects are prevented, and the electrical characteristics are improved. You. A step of forming a first conductive layer on the substrate; a step of forming a first electrode by patterning the first conductive layer; and a first insulating layer covering the first electrode. Forming an amorphous semiconductor layer on the first insulating layer, and a material film serving as an insulating protective film on the amorphous semiconductor layer; and patterning the material film to form the amorphous film. Forming the insulating protective film in a region of the amorphous semiconductor layer that is to be an active layer above the first electrode; and performing crystallization annealing on the amorphous semiconductor layer on which the insulating protective film is formed. Forming a polycrystalline semiconductor layer, forming a material film to be an insulating injection blocking film on the polycrystalline semiconductor layer on which the insulating protective film is formed, Patterning the insulating film on the polycrystalline semiconductor layer on which the protective film is formed. Forming an insulating injection-blocking film having substantially the same shape as the protective film, and performing ion implantation of impurities into the polycrystalline semiconductor layer using at least the injection-blocking film as a mask. Forming a region containing impurities on both sides of the active layer, and covering the polycrystalline semiconductor layer,
A step of forming a second insulating layer having an opening on a region containing the impurity of the polycrystalline semiconductor layer; and a step of forming a second conductive layer on the second insulating layer. Forming a second electrode connected to the region containing the impurity of the polycrystalline semiconductor layer through the opening by patterning the second conductive layer. This is a method for manufacturing a semiconductor device.

【0016】これにより、多結晶半導体層の能動層領域
は、上下両面が連続的に成膜された絶縁膜により接せら
れているので、汚染あるいは格子欠陥が防がれ、電気特
性が向上される。特に、前記絶縁性の保護膜は、あらか
じめ前記絶縁性の注入阻止膜よりも少なくとも電気的能
動方向に関して大きく形成され、前記注入阻止膜を形成
すると同時に、前記絶縁性の保護膜は前記注入阻止膜と
同じ大きさに再形成されていることから構成される半導
体装置の製造方法。
Thus, since the active layer region of the polycrystalline semiconductor layer is in contact with the upper and lower surfaces by the insulating films formed continuously, contamination or lattice defects are prevented, and electric characteristics are improved. You. In particular, the insulating protective film is previously formed at least in the electrically active direction larger than the insulating injection blocking film, and at the same time as forming the injection blocking film, the insulating protective film is formed of the injection blocking film. A method for manufacturing a semiconductor device, the method comprising re-forming to the same size as that of a semiconductor device.

【0017】これにより、注入阻止膜の端縁により規定
される不純物を含有した領域と、保護膜により保護され
た能動層領域とが離間することが防がれ、電気特性が向
上される。特に、前記絶縁性の保護膜、及び、前記絶縁
性の注入阻止膜は、各々の材料膜上にレジストを形成す
る工程と、前記基板の裏面から光を照射することで、前
記レジストの前記第1の電極上方領域以外の領域を感光
させて前記第1の電極上方領域以外の領域を現像液に対
して可溶に変性させる工程と、前記レジストを現像する
工程と、このレジストをマスクとして前記材料膜をエッ
チングすることにより前記レジストが形成されていない
領域を除去する工程とにより形成され、前記絶縁性の保
護膜となる材料膜上のレジストを感光させるために前記
基板の裏面から光を照射する工程における光の強度また
は/および照射時間は、前記絶縁性の注入阻止膜となる
材料膜上のレジストを感光させるために前記基板の裏面
から光りを照射する工程における光の強度または/およ
び照射時間は、弱いまたは/および短いことから構成さ
れる半導体装置の製造方法である。
As a result, the region containing the impurity defined by the edge of the injection blocking film is prevented from being separated from the active layer region protected by the protective film, and the electrical characteristics are improved. In particular, the insulating protective film, and the insulating injection blocking film, the step of forming a resist on each material film, and by irradiating light from the back surface of the substrate, the first of the resist A step of exposing a region other than the first electrode upper region to a region other than the first electrode upper region so as to be soluble in a developing solution; a step of developing the resist; Removing a region where the resist is not formed by etching a material film, and irradiating light from the back surface of the substrate to sensitize the resist on the material film serving as the insulating protective film. The light intensity and / or irradiation time in the step of performing the light irradiation may be different from the step of irradiating light from the back surface of the substrate in order to expose the resist on the material film to be the insulating injection blocking film. That the intensity and / or irradiation time of light, a method of manufacturing a semiconductor device consists in weak or / and short.

【0018】これにより、前記保護膜は、いったん前記
注入阻止膜よりも大きく形成されるので、前記保護膜に
より保護された能動層領域が、不純物を含有した領域か
ら離間することが無くされる。
Thus, the protection film is once formed larger than the injection blocking film, so that the active layer region protected by the protection film is not separated from the region containing impurities.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】図1から図8は、本発明の実施の
形態にかかる製造方法を示す工程断面図である。これら
の図では、N−chについて示している。まず、図1に
おいて、基板(10)上に、Crを成膜しこれをエッチ
ングすることにより、ゲート電極(11)を形成する。
ゲート電極(11)は走査信号供給線であるゲートライ
ンと一体で形成される。
1 to 8 are sectional views showing steps of a manufacturing method according to an embodiment of the present invention. These figures show N-ch. First, in FIG. 1, a gate electrode (11) is formed by depositing a Cr film on a substrate (10) and etching it.
The gate electrode (11) is formed integrally with a gate line serving as a scanning signal supply line.

【0020】図2において、ゲート電極(11)を覆っ
て全面に、CVDによりSiNx及びSiO2からなる
ゲート絶縁膜(12)を形成し、引き続き、連続してC
VDによりアモルファスシリコン(a−Si)(13
a)及びSiO2からなる保護膜(14)を一度も真空
を破ることなく成膜する。図3において、裏面露光法を
用いて、保護膜(14)をゲート電極(11)と同一形
状に形成する。即ち、保護膜(14)にポジ型レジスト
を塗布し、これを基板(10)の下方より光を照射し
て、ゲート電極(11)の影を転写し、ゲート電極(1
1)以外の領域を感光させる。そして、現像後レジスト
をマスクとしてSiO2のエッチングを行うことによ
り、ゲート電極(11)上方のみに保護膜(14)を残
し、他の部分を除去する。この工程で、露光は、後に説
明するように、比較的弱い光、あるいは、比較的短い時
間で行われ、ゲート電極(11)の影領域を比較的大き
めに感光させる。即ち、保護膜(14)を後に述べるよ
うに注入ストッパ(15)よりも大きく形成する。
In FIG. 2, a gate insulating film (12) made of SiNx and SiO2 is formed on the entire surface covering the gate electrode (11) by CVD, and then continuously formed with C.
The amorphous silicon (a-Si) (13
a) and a protective film (14) made of SiO2 is formed without breaking vacuum. In FIG. 3, a protective film (14) is formed in the same shape as the gate electrode (11) by using a backside exposure method. That is, a positive resist is applied to the protective film (14), and the coated resist is irradiated with light from below the substrate (10) to transfer the shadow of the gate electrode (11).
1) Exposing the area other than 1). After the development, the SiO2 is etched using the resist as a mask, thereby leaving the protective film (14) only above the gate electrode (11) and removing other portions. In this step, as described later, exposure is performed with relatively weak light or for a relatively short period of time, so that the shadow region of the gate electrode (11) is relatively large exposed. That is, the protection film (14) is formed larger than the injection stopper (15) as described later.

【0021】図4において、ゲート電極(11)上方に
のみ保護膜(14)が形成された状態で、エキシマレー
ザーアニール(ELA)を行うことにより、a−Si
(13a)を結晶化して、p−Si(13)を形成す
る。この工程において、被処理基板は大気中に取り出さ
れ、ELA工程に搬送されるのであるが、p−Si(1
3)表面の保護膜(14)が被覆された領域は、大気中
の汚染が防がれる。このため、不純物イオンがトランジ
スタ素子内に存在して、これらの電荷により生ずる電位
によりフラットバンド電圧を変動させ、閾値を平行移動
させるといった問題が無くされる。また、p−Si(1
3)と保護膜(14)は連続CVDにより形成されてい
るので、両層の界面における格子欠陥が少なく、界面準
位密度が小さくされている。従って、トラップが少な
く、オンオフ比の高い電気特性が得られる。
In FIG. 4, excimer laser annealing (ELA) is performed in a state where the protective film (14) is formed only above the gate electrode (11), so that the a-Si
(13a) is crystallized to form p-Si (13). In this step, the substrate to be processed is taken out into the atmosphere and transported to the ELA step.
3) The area covered with the protective film (14) on the surface is prevented from being contaminated in the atmosphere. For this reason, the problem that the impurity ions are present in the transistor element, the flat band voltage is changed by the potential generated by these charges, and the threshold value is moved in parallel is eliminated. Also, p-Si (1
Since 3) and the protective film (14) are formed by continuous CVD, the number of lattice defects at the interface between both layers is small, and the interface state density is reduced. Therefore, electrical characteristics with few traps and a high on / off ratio can be obtained.

【0022】また、保護膜(14)は、厚さ約520Å
のSiO2により形成されており、ELA時のレーザー
光が、p−Si(13)の表面での反射率が十分に低く
される。保護膜(14)であるSiO2は空気よりも屈
折率が大きく、かつ、a−Si(13a)よりも小さ
い。従って、この保護膜(14)の表面で反射される分
が少なくされるとともに、保護膜(14)の内で上面と
下面の間にて複数回反射する。この際、レーザー光の波
長をλ、SiO2の屈折率をn、保護膜の膜厚をdとし
た時、
The protective film (14) has a thickness of about 520 °.
And the reflectance of the laser beam at the time of ELA on the surface of p-Si (13) is made sufficiently low. SiO2, which is the protective film (14), has a larger refractive index than air and smaller than a-Si (13a). Accordingly, the amount of light reflected on the surface of the protective film (14) is reduced, and the light is reflected a plurality of times between the upper surface and the lower surface in the protective film (14). At this time, when the wavelength of the laser beam is λ, the refractive index of SiO 2 is n, and the thickness of the protective film is d,

【0023】[0023]

【数1】 (Equation 1)

【0024】の式が成り立つ。λを308nm、nを
1.46とすると、d=527nmが得られる。従っ
て、保護膜(14)の膜厚をこのように設定することに
より、保護膜(14)とa−Si(13a)との界面を
固定端として反射光が互いに干渉して強め合う。保護膜
(14)であるSiO2の表面での反射率は、p−Si
(13)表面での反射率よりも小さいので、p−Si
(13)の上に保護膜(14)を形成することで、p−
Si(13)へ照射される光の割合が高められる。
The following equation holds. If λ is 308 nm and n is 1.46, d = 527 nm is obtained. Therefore, by setting the film thickness of the protective film (14) in this way, the reflected lights interfere with each other and strengthen each other with the interface between the protective film (14) and the a-Si (13a) as a fixed end. The reflectivity on the surface of SiO2, which is the protective film (14), is p-Si
(13) Since it is smaller than the reflectance at the surface, p-Si
By forming a protective film (14) on (13), p-
The ratio of light irradiated to Si (13) is increased.

【0025】従来、下層にゲート電極(11)及びその
ラインが存在した状態で、a−Siを結晶化するため
に、ラインあるいはシートビーム状のレーザーアニール
を施すと、与えたエネルギーが熱伝導率の高いゲート電
極(11)及びそのラインに沿って他の領域に拡散し、
ゲート電極(11)及びそのライン上のみ付与エネルギ
ーが低下して、他の領域よりもp−Siのグレインサイ
ズが小さくなるといった問題があった。従って、本発明
の如く、反射防止作用のある保護膜(14)をゲート電
極(11)及びそのライン上に形成することで、保護膜
(14)によるレーザー光の吸収の上昇と、ゲート電極
(11)及びそのラインに沿ったエネルギーの拡散とが
ちょうど相殺される方向に働き、全面にわたって均質な
レーザーアニールが行われる。
Conventionally, when laser annealing in the form of a line or a sheet beam is performed in order to crystallize a-Si in a state where the gate electrode (11) and its line are present in the lower layer, the given energy becomes thermal conductivity. Gate electrode (11) and the other region along the line,
There is a problem that the applied energy is reduced only on the gate electrode (11) and its line, and the grain size of p-Si becomes smaller than in other regions. Therefore, as in the present invention, by forming the protective film (14) having an antireflection effect on the gate electrode (11) and its line, the absorption of the laser beam by the protective film (14) is increased and the gate electrode ( 11) and the diffusion of energy along the line acts in a direction that is exactly offset, and uniform laser annealing is performed over the entire surface.

【0026】このレーザーアニールにおいて、a−Si
(13a)中に多量に含まれた水素が離脱するが、保護
膜(14)がチャンネル領域(CH)上にのみ形成され
ているので、水素は保護膜(14)のわきから抜け出て
いく。即ち、保護膜(14)が全面に設けられた場合、
水素が離脱する際に、保護膜(14)に飛び込み、p−
Si(13)と保護膜(14)との良好な界面に、再び
格子欠陥が生じるといった問題が防がれる。
In this laser annealing, a-Si
Although a large amount of hydrogen contained in (13a) is released, hydrogen escapes from the side of the protective film (14) because the protective film (14) is formed only on the channel region (CH). That is, when the protective film (14) is provided on the entire surface,
When hydrogen is released, it jumps into the protective film (14), and p-
The problem that a lattice defect occurs again at a favorable interface between the Si (13) and the protective film (14) is prevented.

【0027】図5において、p−Si(13)が形成さ
れた基板上に、SiO2を成膜し、これを図3の工程と
同じ裏面露光法を用いてエッチングすることにより、保
護膜(14)と同様に、ゲート電極(11)の上方に注
入ストッパ(15)を形成する。この時の露光は、図3
の工程よりも、強い光、または、長い時間で行い、光の
回り込み効果等を利用して、ゲート電極(11)の影を
小さめに感光する。即ち、注入ストッパ(15)を保護
膜(14)よりも小さめに形成する。また、注入ストッ
パ(15)をエッチングする際、同じ、SiO2からな
る保護膜(14)の飛び出た部分(E)もエッチングす
ることにより、保護膜(14)を注入ストッパ(15)
と同一の形状に再形成する。
In FIG. 5, a protective film (14) is formed by depositing SiO 2 on the substrate on which p-Si (13) is formed and etching the SiO 2 by using the same backside exposure method as in the process of FIG. As in the case of (1), an injection stopper (15) is formed above the gate electrode (11). The exposure at this time is shown in FIG.
The process is performed in a stronger light or for a longer time than in the step described above, and the shadow of the gate electrode (11) is exposed to a smaller size by utilizing the light wraparound effect or the like. That is, the injection stopper (15) is formed smaller than the protective film (14). When the implantation stopper (15) is etched, the protruding portion (E) of the same protective film (14) made of SiO2 is also etched, so that the protection film (14) is etched into the implantation stopper (15).
Reformed into the same shape as

【0028】そして、この注入ストッパ(15)をマス
クとして、p−Si(13)に対して、N型の導電形を
示す燐(P)のイオン注入を、10の13乗程度の低ド
ーズ量で行い、注入ストッパー(15)以外の領域を低
濃度にドーピングする(N-)。この時、注入ストッパ
(15)直下即ちゲート電極(11)の直上領域は真性
層に維持され、TFTのチャンネル領域(CH)とな
る。注入ストッパ(15)をエッチングしたときのレジ
ストはイオン注入時には残しておき、イオン注入後に剥
離してもよい。
Then, using this implantation stopper (15) as a mask, ion implantation of phosphorus (P) exhibiting N-type conductivity into p-Si (13) is performed at a low dose of about 10.sup.13. The region other than the implantation stopper (15) is lightly doped (N-). At this time, a region immediately below the injection stopper (15), that is, a region immediately above the gate electrode (11) is maintained in the intrinsic layer and becomes a channel region (CH) of the TFT. The resist when the implantation stopper (15) is etched may be left at the time of ion implantation, and may be peeled off after the ion implantation.

【0029】この時、再エッチングされる前に保護膜
(14)により保護されたチャンネル領域(CH)の両
端は、再エッチングされた注入ストッパ(15)および
保護膜(14)からはみ出される。従って、注入ストッ
パ(15)および保護膜(14)のエッジにより、エッ
ジが規定された低濃度領域(N-)は、膜質の良好なチ
ャンネル領域(CH)から離間されることなく形成され
る。
At this time, both ends of the channel region (CH) protected by the protective film (14) before being re-etched protrude from the re-etched injection stopper (15) and the protective film (14). Therefore, the low-concentration region (N−) whose edge is defined by the edge of the injection stopper (15) and the protective film (14) is formed without being separated from the channel region (CH) having good film quality.

【0030】通常、チャンネル領域(CH)において、
可動イオンや界面準位が閾値特性に影響を及ぼすのであ
るが、LD領域(LD)や、ソースおよびドレイン領域
(S、D)では、不純物イオンの濃度が電気抵抗に大き
な影響を与える。従って、チャンネル領域(CH)にお
いて端部で、保護膜(14)よって保護されない領域が
存在して電気特性に影響を与えることを防ぐことによ
り、良好な電気特性を有した素子を得ることができる。
Usually, in the channel area (CH),
Movable ions and interface states affect threshold characteristics. In the LD region (LD) and the source and drain regions (S, D), the concentration of impurity ions has a large effect on electric resistance. Therefore, it is possible to obtain an element having good electric characteristics by preventing the existence of a region which is not protected by the protective film (14) at the end portion in the channel region (CH) and affecting the electric characteristics. .

【0031】図6において、ゲート電極(11)よりも
少なくともチャンネル長方向に大きなレジスト(R)を
形成し、これをマスクとして、p−Si(13)に対す
る燐(P)のイオン注入を、10の15乗程度の高ドー
ズ量で行い、レジスト(R)以外の領域を高濃度にドー
ピングする(N+)。この時、レジスト(R)の直下領
域には、低濃度領域(N-)及びチャンネル領域(C
H)が維持されている。これにより、チャンネル領域
(CH)の両側に各々低濃度のLD領域(LD)を挟ん
で高濃度のソース及びドレイン領域(S、D)が存在し
たLDD構造が形成される。
In FIG. 6, a resist (R) larger than the gate electrode (11) at least in the channel length direction is formed, and ion implantation of phosphorus (P) into p-Si (13) is performed by using this as a mask. Is performed at a high dose of about 15 to dope the region other than the resist (R) at a high concentration (N +). At this time, the low concentration area (N−) and the channel area (C
H) is maintained. As a result, an LDD structure is formed in which high-concentration source and drain regions (S, D) exist on both sides of the channel region (CH) with the low-concentration LD region (LD) interposed therebetween.

【0032】レジスト(R)の剥離後、不純物イオンの
ドーピングを行ったp−Si膜の結晶性の回復と、不純
物の格子置換を目的として、加熱、あるいはレーザー照
射等の活性化アニールを行う。続いて、このp−Si
(14)をエッチングすることによりTFTの必要領域
にのみ残し島状化する。
After the removal of the resist (R), activation annealing such as heating or laser irradiation is performed for the purpose of recovering the crystallinity of the p-Si film doped with impurity ions and replacing the lattice of the impurities. Subsequently, the p-Si
By etching (14), only the necessary area of the TFT is left to form an island.

【0033】図7において、SiNx等からなる層間絶
縁層(16)を形成し、ソース及びドレイン領域(S、
D)に対応する部分をエッチングで除去することにより
コンタクトホール(CT)を形成し、p−Si(13)
を一部露出させる。図8において、Al/Mo等を成膜
し、これをエッチングすることにより、各々コンタクト
ホール(CT)を介してソース領域(S)に接続するソ
ース電極(17)、及び、ドレイン領域(D)に接続す
るドレイン電極(18)を形成し、TFTが完成する。
In FIG. 7, an interlayer insulating layer (16) made of SiNx or the like is formed, and the source and drain regions (S,
A contact hole (CT) is formed by removing a portion corresponding to D) by etching, and p-Si (13) is formed.
Is partially exposed. In FIG. 8, a source electrode (17) connected to a source region (S) through a contact hole (CT) and a drain region (D) are formed by depositing Al / Mo or the like and etching the film. The drain electrode (18) connected to the TFT is formed, and the TFT is completed.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明
で、基板上に、電極と半導体層を形成した半導体装置の
製造において、能動層となる半導体層の上下両面に連続
成膜した絶縁膜を配する構造とすることにより、半導体
層と絶縁膜との界面の格子状態を良好とし、また、半導
体層の能動層が露出されることが無くなるので、表面汚
染が防がれ、電気特性の良好な半導体素子が得られる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, in the manufacture of a semiconductor device having an electrode and a semiconductor layer formed on a substrate, an insulating film formed continuously on both upper and lower surfaces of a semiconductor layer to be an active layer. With this structure, the lattice condition at the interface between the semiconductor layer and the insulating film is improved, and the active layer of the semiconductor layer is not exposed, so that surface contamination is prevented and electrical characteristics are improved. A good semiconductor device can be obtained.

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

【図1】本発明の実施の形態にかかる半導体装置の製造
方法を示す工程断面図である。
FIG. 1 is a process sectional view illustrating a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態にかかる半導体装置の製造
方法を示す工程断面図である。
FIG. 2 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態にかかる半導体装置の製造
方法を示す工程断面図である。
FIG. 3 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態にかかる半導体装置の製造
方法を示す工程断面図である。
FIG. 4 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態にかかる半導体装置の製造
方法を示す工程断面図である。
FIG. 5 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態にかかる半導体装置の製造
方法を示す工程断面図である。
FIG. 6 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態にかかる半導体装置の製造
方法を示す工程断面図である。
FIG. 7 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態にかかる半導体装置の製造
方法を示す工程断面図である。
FIG. 8 is a process sectional view illustrating the method for manufacturing the semiconductor device according to the embodiment of the present invention.

【図9】従来の半導体装置の断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 基板 11 ゲート電極 12 ゲート絶縁膜 13 p−Si 14 保護膜 15 注入ストッパ 16 層間絶縁層 17 ソース電極 18 ドレイン電極 Reference Signs List 10 substrate 11 gate electrode 12 gate insulating film 13 p-Si 14 protective film 15 injection stopper 16 interlayer insulating layer 17 source electrode 18 drain electrode

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体層の少なくとも一部を能動層とし
て用いた半導体装置の製造方法において、 前記半導体層上に、半導体層と連続的に成膜された絶縁
性の保護膜を能動層領域上にのみ形成し、アニールを行
う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 using at least a part of a semiconductor layer as an active layer, wherein an insulating protective film formed continuously with the semiconductor layer on the semiconductor layer is formed on the active layer region. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the method comprises the steps of:
【請求項2】 基板上に電極と、絶縁層を挟んだ前記電
極上の領域を能動層として含んだ半導体層が形成された
半導体装置の製造方法において、 基板上に電極を形成する工程と、 前記電極を覆って絶縁層、絶縁層上に半導体層、及び、
半導体層上に絶縁性の保護膜を形成する工程と、 前記絶縁性の保護膜を前記半導体層の能動層となる領域
上にのみ残す工程と、 前記絶縁性の保護膜が能動層となる領域上に形成された
前記半導体層をアニールする工程と、 を有する半導体装置の製造方法。
2. A method for manufacturing a semiconductor device in which an electrode is formed on a substrate and a semiconductor layer including an area on the electrode sandwiching an insulating layer as an active layer is formed. An insulating layer covering the electrode, a semiconductor layer on the insulating layer, and
A step of forming an insulating protective film on the semiconductor layer; a step of leaving the insulating protective film only on a region of the semiconductor layer to be an active layer; and a region of the insulating protective film to be an active layer. Annealing the semiconductor layer formed thereon; and a method of manufacturing a semiconductor device.
【請求項3】 基板上に、第1の導電層を形成する工程
と、 前記第1の導電層をパターニングすることにより第1の
電極を形成する工程と、 前記第1の電極を覆って第1の絶縁層、第1の絶縁層上
に非晶質半導体層、及び、非晶質半導体層上に、絶縁性
の保護膜を形成する工程と、 前記絶縁性の保護膜をパターニングして前記非晶質半導
体層の前記第1の電極の上方の能動層となる領域上に残
す工程と、 前記能動層となる領域に前記絶縁性の保護膜が残された
非晶質半導体層に結晶化アニールを施すことにより、多
結晶半導体層を形成する工程と、 前記多結晶半導体層の前記能動層の両側に不純物を含有
した領域を形成する工程と、 前記多結晶半導体層を覆い、かつ、前記多結晶半導体層
の前記不純物を含有した領域上に開口部を有する第2の
絶縁層を形成する工程と、 前記第2の絶縁層上に第2の導電層を形成する工程と、 前記第2の導電層をパターニングすることにより、前記
開口部を介して前記多結晶半導体層の前記不純物を含有
した領域に接続された第2の電極を形成する工程と、を
有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. a step of forming a first conductive layer on a substrate; a step of forming a first electrode by patterning the first conductive layer; and a step of forming a first electrode covering the first electrode. Forming an amorphous semiconductor layer on the first insulating layer, the first insulating layer, and an insulating protective film on the amorphous semiconductor layer; and patterning the insulating protective film. Leaving the amorphous semiconductor layer above the first electrode on a region to be an active layer; and crystallizing the amorphous semiconductor layer with the insulating protective film left in the region to be an active layer. Forming a polycrystalline semiconductor layer by annealing, forming regions containing impurities on both sides of the active layer of the polycrystalline semiconductor layer, covering the polycrystalline semiconductor layer, and A polycrystalline semiconductor layer having an opening on a region containing the impurity; Forming a second conductive layer on the second insulating layer; and patterning the second conductive layer to form the polycrystal through the opening. Forming a second electrode connected to the impurity-containing region of the semiconductor layer.
【請求項4】 基板上に、第1の導電層を形成する工程
と、 前記第1の導電層をパターニングすることにより第1の
電極を形成する工程と、 前記第1の電極を覆って第1の絶縁層、第1の絶縁層上
に非晶質半導体層、及び、非晶質半導体層上に、絶縁性
の保護膜となる材料膜を形成する工程と、 前記材料膜をパターニングして前記非晶質半導体層の前
記第1の電極の上方の能動層となる領域に前記絶縁性の
保護膜を形成する工程と、 前記絶縁性の保護膜が形成された非晶質半導体層に結晶
化アニールを施すことにより、多結晶半導体層を形成す
る工程と、 前記絶縁性の保護膜が形成された多結晶半導体層上に、
絶縁性の注入阻止膜となる材料膜を形成する工程と、 前記材料膜をパターニングして前記保護膜が形成された
多結晶半導体層上に、前記絶縁性の保護膜と概ね同じ形
状の絶縁性の注入阻止膜を形成する工程と、 少なくとも前記注入阻止膜をマスクとして、前記多結晶
半導体層に対する不純物のイオン注入を行うことによ
り、前記多結晶半導体層の前記能動層の両側に不純物を
含有した領域を形成する工程と、 前記多結晶半導体層を覆い、かつ、前記多結晶半導体層
の前記不純物を含有した領域上に開口部を有する第2の
絶縁層を形成する工程と、 前記第2の絶縁層上に第2の導電層を形成する工程と、 前記第2の導電層をパターニングすることにより、前記
開口部を介して前記多結晶半導体層の前記不純物を含有
した領域に接続された第2の電極を形成する工程と、を
有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. A step of forming a first conductive layer on a substrate, a step of forming a first electrode by patterning the first conductive layer, and a step of covering the first electrode. Forming an amorphous semiconductor layer on the first insulating layer, the first insulating layer, and a material film serving as an insulating protective film on the amorphous semiconductor layer; and patterning the material film. Forming the insulating protective film in a region of the amorphous semiconductor layer to be an active layer above the first electrode; and forming a crystal on the amorphous semiconductor layer on which the insulating protective film is formed. Forming a polycrystalline semiconductor layer by subjecting the polycrystalline semiconductor layer to a polycrystalline semiconductor layer on which the insulating protective film is formed,
Forming a material film to be an insulating injection blocking film; and forming an insulating film having substantially the same shape as the insulating protective film on the polycrystalline semiconductor layer on which the protective film is formed by patterning the material film. Forming an implantation blocking film, and performing ion implantation of impurities into the polycrystalline semiconductor layer using at least the implantation blocking film as a mask, so that impurities are contained on both sides of the active layer of the polycrystalline semiconductor layer. Forming a region, forming a second insulating layer that covers the polycrystalline semiconductor layer and has an opening on a region of the polycrystalline semiconductor layer containing the impurity; and Forming a second conductive layer on an insulating layer; and patterning the second conductive layer to form a second conductive layer connected to the impurity-containing region of the polycrystalline semiconductor layer through the opening. The method of manufacturing a semiconductor device characterized by having the steps of forming the electrode.
【請求項5】 前記絶縁性の保護膜は、あらかじめ前記
絶縁性の注入阻止膜よりも少なくとも電気的能動方向に
関して大きく形成され、前記注入阻止膜を形成すると同
時に、前記絶縁性の保護膜は前記注入阻止膜と同じ大き
さに再形成されていることを特徴とする請求項4記載の
半導体装置の製造方法。
5. The insulating protective film is formed beforehand larger than the insulating injection blocking film at least in the electrically active direction, and at the same time as forming the injection blocking film, the insulating protective film is 5. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the semiconductor device is formed again to have the same size as the injection blocking film.
【請求項6】 前記絶縁性の保護膜、及び、前記絶縁性
の注入阻止膜は、各々の材料膜上にレジストを形成する
工程と、前記基板の裏面から光を照射することで、前記
レジストの前記第1の電極上方領域以外の領域を感光さ
せて前記第1の電極上方領域以外の領域を現像液に対し
て可溶に変性させる工程と、前記レジストを現像する工
程と、このレジストをマスクとして前記材料膜をエッチ
ングすることにより前記レジストが形成されていない領
域を除去する工程とにより形成され、 前記絶縁性の保護膜となる材料膜上のレジストを感光さ
せるために前記基板の裏面から光を照射する工程におけ
る光の強度または/および照射時間は、前記絶縁性の注
入阻止膜となる材料膜上のレジストを感光させるために
前記基板の裏面から光を照射する工程における光の強度
または/および照射時間は、弱いまたは/および短いこ
とを特徴とする請求項5記載の半導体装置の製造方法。
6. The insulating protective film and the insulating injection blocking film are formed by forming a resist on each material film and irradiating light from the back surface of the substrate to form the resist. Exposing a region other than the first electrode upper region to a region other than the first electrode upper region so as to be soluble in a developing solution; developing the resist; Removing the region where the resist is not formed by etching the material film as a mask, from the back surface of the substrate to expose the resist on the material film serving as the insulating protective film. The intensity of light and / or the irradiation time in the step of irradiating light is determined by the step of irradiating light from the back surface of the substrate in order to expose the resist on the material film serving as the insulating injection blocking film. Light intensity and / or irradiation time of the a weak and / or shorter method according to claim 5, wherein.
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