JPS6269680A - 薄膜トランジスタの製造方法 - Google Patents

薄膜トランジスタの製造方法

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JPS6269680A
JPS6269680A JP60210616A JP21061685A JPS6269680A JP S6269680 A JPS6269680 A JP S6269680A JP 60210616 A JP60210616 A JP 60210616A JP 21061685 A JP21061685 A JP 21061685A JP S6269680 A JPS6269680 A JP S6269680A
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JP
Japan
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film
thin film
island
laminated
conductive film
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JP60210616A
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English (en)
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Masafumi Shinpo
新保 雅文
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Seiko Instruments Inc
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Seiko Instruments Inc
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H10D30/67Thin-film transistors [TFT]

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  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザ光等のエネルギービームで再結晶化さ
れた半導体薄膜を用いた薄膜トランジスタ(TPT)の
製造方法に関する。
〔発明の概要〕
ビームアニールされた再結晶半導体薄膜をチャンネル領
域にもつ逆スタガー型TPTの製造方法で、(1)絶縁
基板上への第1導電膜、ゲート絶縁膜、半導体薄膜の積
層膜の堆積 (2)半導体薄膜のビームアニール (3
)  積層膜のゲート電極形状島状積層膜への形Ji!
2.  (4)  フィールド絶縁膜の堆積 (5) 
 フィールド絶縁膜の島状積層膜上面の開孔 (6) 
 第2導電膜の堆積 (7)  第2導電膜の選択エッ
チ から成り、第1導電膜でゲート電極。
第2導電膜でソース、ドレイン電極とする。第2導電膜
の選択エッチには、基板裏面からの露光を利用した自己
整合技術が使える。
〔従来の技術〕
非晶質シリコン(a−8+)を用いたTPTは、低=3
− 湛で大面積基板に形成できるので、液晶表示装置等に応
用されている。しかしa  3i膜はキャリア移動度が
低いため動作速度が遅く、応用に限界があった。それを
改善する1つの手段としてa−8i膜をレーザアニール
して再結晶化する方法があるが逆スタガー型TPTに適
用する場合には問題がある。第2図を用いて従来製造工
程例を説明する。
第2図(e)は、ガラス・石英等の基板1上にゲート電
極12を選択的に形成した後、ゲート絶縁膜3m−8t
膜4を堆積した断面である。第2図(b)は。
n−8t膜4をレーザアニールして再結晶St膜14に
した状態、第2図(c)は再結晶S1膜14を選択エッ
チした状態である。第2図(d)は、na−8+膜5゜
金属膜6を堆積後選択エッチして、ソース・ドレイン領
域15.25及びソース・ドレイン電極25゜26をそ
れぞれ設けた完成状態を示す。この工程例においての問
題は、第2図(b)のレーザアニールの、際、ゲート電
極12上の再結晶SI膜24とそれ以外の再結晶S1膜
34が均一にできないことである。
それは、ゲート電極’12の存在のため、a−s+l[
i4を透過したレーザ光の反射や再結晶するときの放熱
がゲート電極12上のSi膜27Iだけ異なるためであ
り、極端な場合にはこの部分24だけが蒸発してしまう
。放熱の状況は、ゲート電極の面積等に依存し、各TP
T間でも均一にするのは困難である。
これは、レーザアニールに限らず電子ヒームアニール、
ランプアニールでも、またa−彊膜に限らず多結晶St
膜でも同様な問題である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は叙上の逆スタガー型TPTiI!造の際のビー
ムアニールによる再結晶半導体膜の不均一を改善すべく
なされたものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の製造方法は(1)絶縁基板上に第1導電膜ゲー
ト絶縁膜、半導体薄膜の積層膜を堆積 (2)半導体薄
膜をビームアニール (3)積層膜のゲート電極形状の
選択エッチ (4)フィールド絶縁膜の堆積(5)島状
積層膜上面のフィールド絶縁膜の選択除去(6)第2導
電膜の堆積 (7)第2導電膜の選択エッチによるソー
ス及びドレイン電極の形成から成る。
ソース及びドレイン領域となる低抵抗半導体膜は。
(2)のビームアニール後に堆積されるが、(6)第2
導電膜の少なくとも一部として堆積される。ゲート電極
としては島状積層膜内の第1導電膜が用いられる。
〔作 用〕
本発明では、半導体薄膜のビームアニールは。
ゲート電極(第1導電膜)がバターニングされる前に行
われるので1反射放熱共に均一な状態であり、再結晶半
導体膜のアニールは均一に行える。
また第1導電膜がヒートシンクとしても働き基板側への
熱の影響が少なくでて、三次元ICや低融点ガラス基板
上のTPTに適用しやすい。特に第1導電膜下に高融点
絶縁膜を挿入すればその効果はより大きい。
〔実施例〕
以下に本発明を図面を用いて詳述する。
a、実施例]  TFT断面(第1図)第1図には本発
明による製造工程に沿った断面図を示す。第1図(&)
は、絶縁基板l上に第1導電膜2.ゲート絶縁膜3.S
i薄膜4がら成る積層膜10を堆積後、  Si薄膜4
をビームアニールして再結晶Si膜14を形成した状態
である。基板1はガラス・石英等の非晶質絶縁的、絶縁
膜コートされた81基板等が用いられる。第1導電膜2
には。
Cr、 Mo、 W、 T a、 T i等の高融点金
属やそのシリサイドまたは低抵抗SI薄膜が、ゲート絶
縁膜3にはS+02、5r3N、 、 kl、、03等
が用いられる。Si薄膜4はa −S +や多結晶S1
である。ビームアニールには。
Arレーザやエキシマ−レーザ等のレーザ・ビームやt
子ビームによるアニールの他に、ランプ、ヒーターによ
るアニールが適用される。再結晶S+l’J。
14には、アニールの前または後に例えばP型不純物が
少量添加されることがある。第1図(b)は、再結晶S
t脱膜14ゲート絶縁膜3/第1導電膜2がら成る積層
膜10をゲート電極形状に選択エッチして、島状積層膜
2oを形成した状態を示す。
この選択エッチは各膜毎または一括したエッチで行われ
、プラズマエッチ、反応性イオンエッチ(RIE)、イ
オンエッチ等が用いられる。島状積層膜20の側面形状
は1次工程のフィールド絶縁膜の堆積方法に依存し2例
えばCVDであればなだらかな形状に、コートであれば
逆テーパー状になってもかなわない。
第1図(c)は、フィールド絶縁膜7を堆積し、島状積
層膜20の上面を開孔した状態を示す。フィールド絶縁
膜7には5i02 HsrN膜の他にPIQ等の塗布絶
縁膜が利用できる。
島状積層膜20」二面の開孔には2通常のマスク工程の
他に基板裏面からの露光やエッチバック等の技術が適用
される。第1図(d)は、第2導電膜50であるn+S
I膜5と金属膜6を堆積後2選択エッチによりソース電
極・領域16,1.5及びドレイン電極・領域26.2
5をそれぞれ金属膜6.n+SI膜5で設けたものであ
る。n+si膜5には、n+a−8t膜や多結晶n+8
1膜が用いられ2例えば微結晶a−3+膜やビームアニ
ールされた多結晶Si膜が低抵抗の点で望ましい。ソー
ス・ドレイン領域15.25ハ金属膜6の選択エッチ後
のn+SI膜5の選択エッチで形成されるが、下地にチ
ャンネル領域となる再結晶St゛膜14があるので充分
な選択比をもったエッチ例えばd系ガスも用いたプラズ
マエッチやRIE。
光エッチが最適である。
b、実施例2 (第3図) 第3図には2本発明による他の製造工程例を示す。第3
図(e)は第1図(e)と同様な工程の後1例えば低抵
抗Si膜としてn+a−8i膜5を堆積し 、+a−S
i膜5/再結晶S+膜14/ゲート絶縁膜3/第1導電
膜2から成る積層膜10を形成した状態である。第3図
(b)は、積層膜10を選択エッチしゲート電極形状の
島状積層膜20を設けた断面である。この例では、第1
導電膜2をオーバーエッチしてゲート電極12に対しゲ
ート絶縁膜3をオーバーハング状にしている。第3図(
c)は、フィールド絶縁膜7として感光性PIQを用い
、基板1の裏面からの露光で島状積層膜20の上面を開
孔したものである。この工程は、フィールド絶縁膜7と
して塗布酸化膜(例えばスピン−オングラス)等を用い
、コート後ネガレジストを塗布、裏面露光で同様な開孔
を設けることができる。裏面露光の条件により、ゲート
電極12または再結晶Si膜I4をマスクに用いること
ができる。第3図(c)は。
透明導電膜(例えばITO膜)6を第2導電膜50とし
て堆積後、ネガレジスト8をコートし、基板裏面からの
オーバー露光選択エッチで島状積層膜20の最上層(n
”a−8i膜5)に接し、チャンネル領域となる部分を
除いたITO膜6を形成したものである。第3図(d)
は、レジスト8を除去後、マスク工程で不要なITO膜
を除いてソース・ドレイン電極16.26を形成し、さ
らに露出した一a−8i膜5を選択エッチしソース及び
ドレイン領域15.25を設けた完成断面図である。こ
の例では、ソース及びドレイン領域15.25及び電極
16゜26がセル7アライン的に形成できるので、電極
間容量の小さいTPTを製造できる。n+a−8i膜5
の他にn+多多結晶S腹膜利用できるが、第3図(e)
の工程の後n+a−8t膜5をビームアニールすること
も低抵抗化に有効である。
C9実施例3  (第4図) 第4図には、第2導電膜50として低抵抗半導体膜(例
えばn+a−8+IIQ ) 5を用いた例について示
す。第4図(e)は、第1図(c)と同様な工程後の断
面で島状積層膜20は再結晶S1膜】4/ゲート絶縁膜
3/第1導電膜(ゲート電$i81.2 )から成って
いる。フィールド絶縁膜7には1例えばRFバイアスス
パッタで堆積した平担な5102膜を用い。
エッチバックで島状積層膜20の」二面に開化を設けて
いる。第4図(b)は、第2導電膜50としてn+a−
8i膜5を堆積し、基板裏面からのオーバー露光を利用
して島状積層膜20の中央部のn+a Si膜を除去し
た状態を示す。この場合のna−8i膜5は薄いことが
望ましく、100〜5ooXである。
第4図(c)はレジスト除去後、ビームアニール時ヨっ
てn+a−8t膜5を結晶化するとともに、再結晶SI
膜膜種4内n型不純物を拡散させた状態である。
この工程のビームアニールは、na−8i膜5やS+膜
膜種4溶融しないことが望ましい。第4図(d)は。
マスク工程により不要部のn4“a−8i膜5を除去し
ソース及びドレイン領域15.25を設けた断面である
。この工程後に第4図(c)のビームアニールをし体膜
(例えばH’−a−8i膜)5を用いた例について示す
。第4図(e)は、第1図(c)と同様な工程後の断(
図示なし)等を設けたものである。
以」二の実施例においてゲート電極I2の外部取り出し
または配線形成については説明しなかったが、ゲート絶
縁膜3.半導体薄膜4の堆積時にこの部分をマスクし・
ておく方法や、ビームアニールによる再結晶Si膜14
形成以後の工程でこの部分に開化を設ける付加マスク工
程などによって行える。また、主にnチャンネルTPT
を例に述べたが、各領域の導電型を逆にすることにより
pチャンネルも同様に可能である。
〔効 果〕
以」二のように本発明によれば、ビームアニールされた
半導体薄膜をチャンネル領域をもつ逆スタガー型TPT
が容易に製造できる。そのため、ビームアニールされな
いチャンネル領域をもつ逆スタガー型TPT例えばa−
8i ’l” p Tとの混載化が容易で、同一基板上
に例えばa−8+TPTによるアクティブマトリクス表
示装置とビームアニールされたTPTによる周辺駆動回
路を搭載できる利点をもつ。また1本発明はソース及び
ドレイン電極16.26やソース及びドレイン領域15
.25をセル7アライン的に設けることができるので、
より高速化が達成できる。さらに、ビームアニール時に
は第1導電膜がヒートシンクの役割を果たすので、下地
にトランジスタをもつ別基板や、低融点ガラス基板等に
も本発明は効果的である。
【図面の簡単な説明】
第1図(e)〜(aiは本発明によるTPTの製造工程
断面図、第2図(e)〜(d)は従来の製造工程例に沿
った断面図、第3図(e)〜(e)、第4図(a)〜(
e)は本発明の他の実施例の製造工程に沿った断面図で
ある。 1・・・基板 2・・・第1導電膜 3・・・ゲート絶
縁膜4・・・半導体薄膜 14・・・再結晶半導体膜 
5・・・低抵抗半導体薄膜 6・・・導電膜 7・・・
フィールド絶縁膜8・・・レジスト 10・・・積層膜
 20・・・島状積層膜50・・・第2導電膜 12・
・・ゲート電極 15・・・ソース領域 16・・・ド
レイン領域 25・・・ソース電極26・・・ドレイン
電極 以  上 出願人 セイコー電子工業株式会社 代理人 弁理士  最 上   務 #91明によるTFTr#、造工程順前面図従来のTF
T製造工程頃眸面図 第2図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(a)絶縁基板上に第1導電膜、ゲート絶縁膜、
    半導体薄膜から成る積層膜を堆積する第1工程(b)前
    記半導体薄膜をビームアニールし、再結晶半導体膜とす
    る第2工程 (c)前記積層膜をゲート電極形状に島状積層膜として
    残すべく選択エッチする第3工程 (d)フィールド絶縁膜を堆積する第4工程(e)前記
    島状積層膜上面のフィールド絶縁膜を選択除去する第5
    工程 (f)第2導電膜を堆積する第6工程 (g)前記第2導電膜を選択エッチし、前記島状積層膜
    上面に接するソース電極及びドレイン電極を形成する第
    7工程 から少なく共成り、前記島状積層膜中の第1導電膜をゲ
    ート電極、再結晶半導体膜をチャンネル領域とする薄膜
    トランジスタの製造方法。
  2. (2)前記第2導電膜の少なく共一部に一導電型低抵抗
    半導体薄膜を含み、前記第7工程で再結晶半導体膜に接
    する前記低抵抗半導体薄膜によるソース領域及びドレイ
    ン領域を設ける特許請求の範囲第1項記載の薄膜トラン
    ジスタ装置の製造方法。
  3. (3)前記第2工程後に一導電型低抵抗半導体薄膜を堆
    積し、前記第3工程で該低抵抗薄膜を同時に島状積層膜
    とし、前記第7工程で第2導電膜の選択エッチと同時に
    該低抵抗薄膜を選択除去してソース領域及びドレイン領
    域を形成する特許請求の範囲第1項記載の薄膜トランジ
    スタ装置の製造方法。
  4. (4)前記基板及び第2導電膜に光が透過する厚みもし
    くは材料を選び、前記第7工程の選択エッチが前記基板
    裏面からの光照射による前記島状積層膜をマスクにした
    露光を利用した特許請求の範囲第1項から第3項いずれ
    か記載の薄膜トランジスタの製造方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6484669A (en) * 1987-09-26 1989-03-29 Casio Computer Co Ltd Thin film transistor
EP0646950B1 (en) * 1993-08-31 1999-11-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for processing a thin film
JP2009049428A (ja) * 1996-05-31 2009-03-05 Xerox Corp 半導体素子のための緩衝化基板
JP2009231828A (ja) * 2008-02-26 2009-10-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置の作製方法
JP2010251733A (ja) * 2009-03-26 2010-11-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 薄膜トランジスタ及び表示装置の作製方法
JP2014160849A (ja) * 2008-02-27 2014-09-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 薄膜トランジスタ

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6484669A (en) * 1987-09-26 1989-03-29 Casio Computer Co Ltd Thin film transistor
EP0646950B1 (en) * 1993-08-31 1999-11-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for processing a thin film
JP2009049428A (ja) * 1996-05-31 2009-03-05 Xerox Corp 半導体素子のための緩衝化基板
JP2012142594A (ja) * 1996-05-31 2012-07-26 Thomson Licensing 半導体素子のための緩衝化基板
JP2014199945A (ja) * 1996-05-31 2014-10-23 トムソン ライセンシングThomson Licensing 半導体素子のための緩衝化基板
JP2009231828A (ja) * 2008-02-26 2009-10-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置の作製方法
US8901561B2 (en) 2008-02-26 2014-12-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing display device
JP2014160849A (ja) * 2008-02-27 2014-09-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 薄膜トランジスタ
JP2010251733A (ja) * 2009-03-26 2010-11-04 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 薄膜トランジスタ及び表示装置の作製方法

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