JP2006202874A - Thin film transistor and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、薄膜トランジスタの製造方法及び薄膜トランジスタに関するものであり、特に、トップゲート構造の薄膜トランジスタに関するものである。 The present invention relates to a method of manufacturing a thin film transistor and a thin film transistor, and more particularly to a thin film transistor having a top gate structure.
薄膜トランジスタ(以下、TFTと略する)は、絶縁性基板の上に半導体膜を形成して構成され、液晶表示装置のスイッチング素子として広く用いられている。このTFTには、ゲート電極が半導体膜に対して下側(基板側)に位置するボトムゲート構造のものと、ゲート電極が半導体膜に対して上側に位置するトップゲート構造のものとがある。 A thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT) is formed by forming a semiconductor film on an insulating substrate, and is widely used as a switching element of a liquid crystal display device. This TFT includes a bottom gate structure in which the gate electrode is positioned on the lower side (substrate side) with respect to the semiconductor film and a TFT having a top gate structure in which the gate electrode is positioned on the upper side with respect to the semiconductor film.
上記トップゲート構造のTFTは、例えば、以下のようにして製造される。 The top gate TFT is manufactured as follows, for example.
図13〜図16は、トップゲート構造のTFTの製造プロセスを部分的に示す断面図である。 13 to 16 are sectional views partially showing a manufacturing process of a TFT having a top gate structure.
まず、ガラス基板100等の基板全体に、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法により、酸化シリコン膜を成膜してベースコート膜101を形成する。
First, a
次に、ベースコート膜101上の基板全体に、プラズマCVD法により、アモルファスシリコン膜を成膜した後、加熱処理を行い、結晶化(ポリシリコン膜に変成)して半導体膜を形成する。その後、フォトリソグラフィ法によりパターン形成して半導体層102を形成する。
Next, after an amorphous silicon film is formed over the entire substrate on the
続いて、半導体層102が形成されたベースコート膜101上の基板全体に、プラズマCVD法により、酸化シリコン膜を成膜してゲート絶縁膜103を形成する。
Subsequently, a
さらに、ゲート絶縁膜103上の基板全体に、スパッタリング法により、窒化タンタル膜104及びタングステン膜105を順に成膜した後、スピンコーティング法により、フォトレジストを塗布及びプリベークする。
Further, after a
その後、フォトマスクを介してフォトレジストを感光させ、現像及びポストベークして、図13に示すように、レジストパターン111を形成する。
Thereafter, the photoresist is exposed through a photomask, developed, and post-baked to form a
次に、ドライエッチング法により、レジストパターン111に覆われていないタングステン膜105を除去して、図14に示すように、タングステン層105aを形成する。
Next, the
さらに、ドライエッチング法により、レジストパターン111に覆われていない窒化タンタル膜104を除去して、図15に示すように、窒化タンタル層104aを形成する。
Further, the
続いて、アッシングにより、レジストパターン111を除去した後、窒化タンタル層104a及びタングステン層105aをマスクとして、ゲート絶縁膜103を介して半導体層102にリン等の不純物をドープする。これによって、半導体層102に、ソース領域102a、ドレイン領域102b及びチャネル領域102cが形成される。
Subsequently, after removing the
その後、窒化タンタル層104a及びタングステン層105aが形成されたゲート絶縁膜103上の基板全体に、プラズマCVD法により、窒化シリコン膜と酸化シリコン膜とを順に成膜して層間絶縁膜108を形成する。
Thereafter, a silicon nitride film and a silicon oxide film are sequentially formed over the entire substrate on the
そして、ゲート絶縁膜103及び層間絶縁膜108の積層膜のうち、ソース領域102a及びドレイン領域102bに対応する部分をエッチング除去して、コンタクトホールを形成する。
Then, portions of the stacked film of the
最後に、層間絶縁膜108上の基板全体に、スパッタリング法により、チタン膜、アルミニウム膜及びチタン膜を順に成膜し、その後、フォトリソグラフィ法により、パターン形成して、図16に示すように、ソース電極106a及びドレイン電極106bを形成する。
Finally, a titanium film, an aluminum film, and a titanium film are sequentially formed on the entire substrate on the
以上のような製造プロセスによって、トップゲート構造のTFT120が製造される。 The top gate TFT 120 is manufactured by the manufacturing process as described above.
ところで、上記のようなフォトリソグラフィ法におけるエッチングでは、半導体膜、金属薄膜、絶縁膜等、各被エッチング材の選択比が、パターン形成の良し悪しを左右する重要な要素となっており、高選択比なエッチングを実現するべく、特に、シリコン基板(ウエハ)上に半導体素子を形成する半導体製造プロセスにおいて、種々の検討がなされている(例えば、特許文献1及び2等参照)。ここで、選択比とは、レジストや下地膜に対する被エッチング材のエッチング速度の比である。
By the way, in the etching by the photolithography method as described above, the selection ratio of each material to be etched, such as a semiconductor film, a metal thin film, an insulating film, and the like is an important factor that determines the quality of pattern formation. Various studies have been made in particular in a semiconductor manufacturing process for forming a semiconductor element on a silicon substrate (wafer) in order to realize specific etching (see, for example,
特許文献1には、窒化シリコン膜を酸化シリコン膜に対して高選択比で選択エッチング可能なドライエッチング方法及びドライエッチング装置が開示されている。
特許文献2には、下地膜をエッチングしない高選択比の導体層のパターニングが行える薄膜デバイスが開示されている。
上述の半導体製造プロセスでは、基板のサイズが比較的小さいので、特に問題とされなかったが、TFTの製造プロセスでは、近年、基板のサイズが益々大きくなり、上述の製造プロセスで製造されたTFTにおいて、特性がばらついてしまうという問題が生じる。 In the above-described semiconductor manufacturing process, the size of the substrate is relatively small, so that it was not particularly problematic. However, in the TFT manufacturing process, in recent years, the size of the substrate has become larger and larger in the TFT manufactured by the above-described manufacturing process. There arises a problem that the characteristics vary.
具体的に上述した製造プロセスで説明すると、金属薄膜は、酸化シリコン膜等の絶縁膜よりもエッチングされにくい、すなわち、絶縁膜に対する金属薄膜の選択比が低いので、ゲート酸化膜103上の窒化タンタル膜104及びタングステン膜105により構成された金属薄膜をエッチングしてゲート電極を形成する際に、図15に示すように、ゲート絶縁膜103の表面もエッチングされてしまう。
Specifically, in the above-described manufacturing process, the metal thin film is less likely to be etched than an insulating film such as a silicon oxide film, that is, the selectivity of the metal thin film to the insulating film is low. When the gate electrode is formed by etching the metal thin film composed of the
このゲート絶縁膜103の表面のエッチングされる量は、基板内を局部的に見ると均一であるものの、例えば、基板内の中央部と端部とにおいて差が大きいというように、基板内を広範囲に見ると均一ではないので、エッチングされたゲート絶縁膜103の膜厚は、基板面内でばらついている。また、半導体層102へのリンのドーピングは、ゲート絶縁膜103を介して行うので、ゲート絶縁膜103の膜厚の面内均一性が悪くなると、半導体層102におけるリンのドープ量が不均一になる。その結果、半導体層102のリンがドープされたソース領域2a及びドレイン領域2b内において、異なった電気抵抗を有する部分が分布することになるので、TFT120の特性がばらついてしまう。
Although the amount of etching of the surface of the
なお、このゲート絶縁膜の膜厚の面内均一性の悪さに起因するTFTの特性のばらつきは、製造装置、すなわちドライエッチング装置の性能向上等によって、ある程度は抑制可能と考えられるが、上述のように基板のサイズが益々大きくなる液晶表示装置では、製造装置が大型化しているので、製造装置の性能向上だけでTFTの特性ばらつきを抑制することが困難になってきている。 Note that the variation in TFT characteristics due to the poor in-plane uniformity of the gate insulating film thickness can be suppressed to some extent by improving the performance of the manufacturing apparatus, that is, the dry etching apparatus. As described above, in the liquid crystal display device in which the size of the substrate becomes larger and larger, the manufacturing apparatus is increased in size. Therefore, it is difficult to suppress variations in TFT characteristics only by improving the performance of the manufacturing apparatus.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、製造プロセスの改良によって、薄膜トランジスタを構成する半導体層とゲート電極との間の絶縁膜の膜厚のばらつきを小さくすることにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to reduce variations in the thickness of the insulating film between the semiconductor layer and the gate electrode constituting the thin film transistor by improving the manufacturing process. There is to do.
本発明は、薄膜トランジスタを構成する半導体層とゲート電極との間の絶縁膜を第1絶縁膜及び第2絶縁膜により構成し、ゲート電極を形成した後に、第2絶縁膜をエッチングするようにしたものである。 In the present invention, the insulating film between the semiconductor layer and the gate electrode constituting the thin film transistor is constituted by the first insulating film and the second insulating film, and after the gate electrode is formed, the second insulating film is etched. Is.
具体的に、本発明に係る薄膜トランジスタの製造方法は、基板に半導体層を形成する半導体層形成工程と、上記半導体層を覆うように第1絶縁膜を形成する第1絶縁膜形成工程と、上記第1絶縁膜を覆うように、該第1絶縁膜と異なる材質により第2絶縁膜を形成する第2絶縁膜形成工程と、上記第2絶縁膜を覆うように形成した導電膜を形成する導電膜形成工程と、上記導電膜上にレジストをパターン形成するレジスト形成工程と、上記レジストをマスクとして上記導電膜をエッチングすることにより、ゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、上記ゲート電極形成工程の後に、上記ゲート電極から露出している上記第2絶縁膜をエッチングする絶縁膜除去工程とを備える。 Specifically, a method of manufacturing a thin film transistor according to the present invention includes a semiconductor layer forming step of forming a semiconductor layer on a substrate, a first insulating film forming step of forming a first insulating film so as to cover the semiconductor layer, A second insulating film forming step of forming a second insulating film with a material different from that of the first insulating film so as to cover the first insulating film; and a conductive film for forming a conductive film formed so as to cover the second insulating film. A film forming step, a resist forming step of forming a resist pattern on the conductive film, a gate electrode forming step of forming a gate electrode by etching the conductive film using the resist as a mask, and the gate electrode forming step And an insulating film removing step of etching the second insulating film exposed from the gate electrode.
上記の方法によれば、絶縁膜が半導層を覆う第1絶縁膜と、その第1絶縁膜を覆う第2絶縁膜とを含み、ゲート電極形成工程の後の絶縁膜除去工程において、レジストから露出している第2絶縁膜をエッチングすることになる。そのため、ゲート電極形成工程において、仮に、第2絶縁膜に対する導電膜の選択比が低いことに起因して、第2絶縁膜の導電膜側が局部的にエッチングされて、第2絶縁膜の膜厚が基板内でばらついたとしても、絶縁膜除去工程において、第2絶縁膜が第1絶縁膜に対して優先してエッチングされるので、第2絶縁膜の膜厚の基板内のばらつきが、第1絶縁膜に対する第2絶縁膜の選択比の大きさに対応して小さくなる。これにより、第2絶縁膜に対する導電膜の低い選択比に起因する絶縁膜の膜厚のばらつきが小さくなる。従って、製造プロセスを改良することによって、薄膜トランジスタを構成する半導体層とゲート電極との間の絶縁膜の膜厚のばらつきが小さくなる。 According to the above method, the insulating film includes the first insulating film covering the semiconductor layer and the second insulating film covering the first insulating film, and in the insulating film removing step after the gate electrode forming step, the resist The second insulating film exposed from is etched. Therefore, in the gate electrode forming step, the conductive film side of the second insulating film is locally etched due to the low selection ratio of the conductive film to the second insulating film, and the film thickness of the second insulating film Even if the variation in the substrate occurs, the second insulating film is preferentially etched with respect to the first insulating film in the insulating film removing step, so that the variation of the film thickness of the second insulating film in the substrate It becomes small corresponding to the magnitude | size of the selection ratio of the 2nd insulating film with respect to 1 insulating film. Thereby, the variation in the film thickness of the insulating film due to the low selection ratio of the conductive film to the second insulating film is reduced. Therefore, by improving the manufacturing process, variation in the thickness of the insulating film between the semiconductor layer and the gate electrode constituting the thin film transistor is reduced.
上記ゲート電極形成工程では、上記レジストから露出している上記導電膜と共に、上記第2絶縁膜の一部を厚さ方向にエッチングしてもよい。 In the gate electrode forming step, a part of the second insulating film may be etched in the thickness direction together with the conductive film exposed from the resist.
上記の方法によれば、ゲート電極形成工程において、レジストから露出している第2絶縁膜の一部を厚さ方向にエッチングした後に、絶縁膜除去工程において、レジストから露出している残りの第2絶縁膜をエッチングすることになる。そのため、ゲート電極形成工程において、仮に、第2絶縁膜に対する導電膜の選択比が低いことに起因して、第2絶縁膜の導電膜側が局部的にエッチングされて、第2絶縁膜の膜厚が基板内でばらついたとしても、絶縁膜除去工程において、第2絶縁膜が第1絶縁膜に対して優先してエッチングされるので、第2絶縁膜の膜厚の基板内のばらつきが、第1絶縁膜に対する第2絶縁膜の選択比の大きさに対応して小さくなる。これにより、第2絶縁膜に対する導電膜の低い選択比に起因する絶縁膜の膜厚のばらつきが小さくなる。従って、製造プロセスを改良することによって、薄膜トランジスタを構成する半導体層とゲート電極との間の絶縁膜の膜厚のばらつきが小さくなる。 According to the above method, after the second insulating film exposed from the resist is partially etched in the thickness direction in the gate electrode forming step, the remaining second exposed from the resist in the insulating film removing step. 2 The insulating film is etched. Therefore, in the gate electrode forming step, the conductive film side of the second insulating film is locally etched due to the low selection ratio of the conductive film to the second insulating film, and the film thickness of the second insulating film Even if the variation in the substrate occurs, the second insulating film is preferentially etched with respect to the first insulating film in the insulating film removing step, so that the variation of the film thickness of the second insulating film in the substrate It becomes small corresponding to the magnitude | size of the selection ratio of the 2nd insulating film with respect to 1 insulating film. Thereby, the variation in the film thickness of the insulating film due to the low selection ratio of the conductive film to the second insulating film is reduced. Therefore, by improving the manufacturing process, variation in the thickness of the insulating film between the semiconductor layer and the gate electrode constituting the thin film transistor is reduced.
上記第1絶縁膜は、酸化シリコン膜であると共に、上記第2絶縁膜は、窒化シリコン膜であってもよい。 The first insulating film may be a silicon oxide film, and the second insulating film may be a silicon nitride film.
上記の方法によれば、第1絶縁膜が酸化シリコン膜で、第2絶縁膜が窒化シリコン膜であるという組み合わせは、下地膜の第1絶縁膜に対する第2絶縁膜の選択比が一般的な手法で高くなるので、薄膜トランジスタを構成する半導体層とゲート電極との間の絶縁膜の膜厚のばらつきが容易に小さくなる。 According to the above method, in the combination in which the first insulating film is a silicon oxide film and the second insulating film is a silicon nitride film, the selection ratio of the second insulating film to the first insulating film of the base film is generally Since it becomes high by the technique, the variation in the thickness of the insulating film between the semiconductor layer and the gate electrode constituting the thin film transistor is easily reduced.
上記絶縁膜除去工程は、ハロゲンガスと酸素ガスとの混合ガスによって、エッチングしてもよい。 In the insulating film removing step, etching may be performed with a mixed gas of halogen gas and oxygen gas.
上記の方法によれば、ハロゲンガスと酸素ガスとの混合ガスを用いるエッチングでは、酸化シリコン膜に対する窒化シリコン膜の選択比が高くなるので、薄膜トランジスタを構成する半導体層とゲート電極との間の絶縁膜の膜厚のばらつきが容易に小さくなる。 According to the above method, the etching using a mixed gas of halogen gas and oxygen gas increases the selectivity of the silicon nitride film to the silicon oxide film, so that the insulation between the semiconductor layer constituting the thin film transistor and the gate electrode is achieved. Variations in film thickness are easily reduced.
上記半導体層は、アモルファスシリコン膜を例えばレーザーアニール等で溶融固化することにより形成された多結晶シリコン膜により構成されてもよい。 The semiconductor layer may be formed of a polycrystalline silicon film formed by melting and solidifying an amorphous silicon film by, for example, laser annealing.
アモルファスシリコン膜を溶融固化することにより形成された多結晶シリコン膜では、その表面にリッジと呼ばれる突起物が形成されて、そのリッジによって半導体層とゲート電極との間でリーク電流が発生する恐れがある。上記の方法によれば、絶縁膜が少なくとも第1絶縁膜及び第2絶縁膜により構成されて肉厚になるので、半導体層とゲート電極との間のリーク電流の発生が抑制される。 In a polycrystalline silicon film formed by melting and solidifying an amorphous silicon film, a protrusion called a ridge is formed on the surface, and there is a risk that a leakage current is generated between the semiconductor layer and the gate electrode by the ridge. is there. According to the above method, since the insulating film is composed of at least the first insulating film and the second insulating film and becomes thick, generation of a leakage current between the semiconductor layer and the gate electrode is suppressed.
また、第1絶縁膜が酸化シリコン膜で、第2絶縁膜が窒化シリコン膜である場合には、窒化シリコン膜の誘電率は、一般に酸化シリコン膜の誘電率よりも大きいので、酸化シリコン膜のみで構成された絶縁膜と同等の容量を有するものよりも、肉厚の絶縁膜を形成することが可能となってリーク電流の発生が抑制され、酸化シリコン膜のみで構成された絶縁膜と同等の膜厚を有するものよりも、大きな容量の絶縁膜を形成することが可能となる。 When the first insulating film is a silicon oxide film and the second insulating film is a silicon nitride film, the dielectric constant of the silicon nitride film is generally larger than the dielectric constant of the silicon oxide film, so that only the silicon oxide film is used. It is possible to form a thicker insulating film than the one having the same capacity as that of the insulating film composed of, and the generation of leakage current is suppressed, which is equivalent to the insulating film composed of only the silicon oxide film It is possible to form an insulating film having a larger capacity than that having a thickness of 1 mm.
上記絶縁膜除去工程の後に、上記絶縁膜を介して上記半導体層に不純物をドープする不純物ドープ工程を備えていてもよい。 An impurity doping step of doping impurities into the semiconductor layer through the insulating film may be provided after the insulating film removing step.
上記の方法によれば、膜厚のばらつきが小さくなった絶縁膜を介して半導体層に不純物がドープされることになるので、半導体層にドープされる不純物の量がほぼ均一になる。そのため、半導体層の不純物がドープされた部分内の電気抵抗がほぼ均一となって、薄膜トランジスタの特性のばらつきが小さくなる。 According to the above method, since the semiconductor layer is doped with the impurity through the insulating film having a small variation in film thickness, the amount of the impurity doped into the semiconductor layer becomes almost uniform. Therefore, the electric resistance in the portion of the semiconductor layer doped with impurities becomes almost uniform, and variations in characteristics of the thin film transistor are reduced.
上記絶縁膜除去工程は、誘導結合型プラズマエッチング装置を用いて行われてもよい。 The insulating film removing step may be performed using an inductively coupled plasma etching apparatus.
上記の方法によれば、誘導結合型プラズマエッチング装置は、プラズマを高密度に発生させると共に、化学的に反応による等方性エッチングが可能であるので、比較的高いエッチング速度で選択比の高いエッチングが可能である。そのため、薄膜トランジスタを構成する半導体層とゲート電極との間の絶縁膜の膜厚のばらつきを効果的に小さくすることが可能になる。 According to the above method, the inductively coupled plasma etching apparatus generates plasma with high density and isotropically etched by chemical reaction. Therefore, etching with a high selectivity at a relatively high etching rate. Is possible. Therefore, variation in the thickness of the insulating film between the semiconductor layer constituting the thin film transistor and the gate electrode can be effectively reduced.
本発明に係る薄膜トランジスタは、基板に設けられた半導体層と、該半導体層を覆う絶縁膜と、該絶縁膜の上に設けられたゲート電極とを備えた薄膜トランジスタであって、上記絶縁膜は、上記半導体層を覆う第1絶縁膜と、該第1絶縁膜の上に設けられた第2絶縁層とにより構成され、上記第2絶縁層は、上記ゲート電極との重なり部分のみに設けられている。 A thin film transistor according to the present invention is a thin film transistor including a semiconductor layer provided on a substrate, an insulating film covering the semiconductor layer, and a gate electrode provided on the insulating film, and the insulating film includes: A first insulating film covering the semiconductor layer and a second insulating layer provided on the first insulating film, and the second insulating layer is provided only in an overlapping portion with the gate electrode. Yes.
薄膜トランジスタを構成する半導体層とゲート電極との間の絶縁膜の膜厚のばらつきは、ゲート電極を形成する際の下地膜となり、第2絶縁層を形成する第2絶縁膜の膜厚のばらつき、すなわち、ゲート電極から露出する第2絶縁膜の膜厚のばらつきに起因する。上記の構成によれば、第2絶縁層がゲート電極との重なり部分のみに配置して、絶縁膜の膜厚のばらつきの原因となる部分の第2絶縁膜が除去されて存在しないので、薄膜トランジスタを構成する半導体層とゲート電極との間の絶縁膜の膜厚のばらつきが小さくなる。 The variation in the thickness of the insulating film between the semiconductor layer and the gate electrode constituting the thin film transistor becomes a base film when forming the gate electrode, and the variation in the thickness of the second insulating film forming the second insulating layer, That is, it is caused by the variation in the thickness of the second insulating film exposed from the gate electrode. According to the above configuration, the second insulating layer is disposed only in the overlapping portion with the gate electrode, and the second insulating film in the portion that causes the variation in the film thickness of the insulating film is removed and does not exist. Variation in the thickness of the insulating film between the semiconductor layer and the gate electrode constituting the gate electrode is reduced.
上記第1絶縁膜は、酸化シリコン膜であると共に、上記第2絶縁層は、窒化シリコン膜であってもよい。 The first insulating film may be a silicon oxide film, and the second insulating layer may be a silicon nitride film.
上記の構成によれば、第1絶縁膜が酸化シリコン膜で、第2絶縁層が窒化シリコン膜であるという組み合わせは、下地膜の第1絶縁膜に対する第2絶縁層を構成する第2絶縁膜の選択比が一般的な手法で高くなるので、薄膜トランジスタを構成する半導体層とゲート電極との間の絶縁膜の膜厚のばらつきが容易に小さくなる。 According to the above configuration, the combination that the first insulating film is a silicon oxide film and the second insulating layer is a silicon nitride film is the second insulating film that forms the second insulating layer with respect to the first insulating film of the base film. Therefore, the variation in the thickness of the insulating film between the semiconductor layer constituting the thin film transistor and the gate electrode is easily reduced.
上記半導体層は、アモルファスシリコン膜を溶融固化することにより形成された多結晶シリコン膜により構成されていてもよい。 The semiconductor layer may be composed of a polycrystalline silicon film formed by melting and solidifying an amorphous silicon film.
アモルファスシリコン膜を溶融固化することにより形成された多結晶シリコン膜では、その表面にリッジと呼ばれる突起物が形成されて、そのリッジによって半導体層とゲート電極との間でリーク電流が発生する恐れがある。上記の構成によれば、絶縁膜が少なくとも第1絶縁膜及び第2絶縁層により構成されて肉厚になっているので、半導体層とゲート電極との間のリーク電流の発生が抑制される。 In a polycrystalline silicon film formed by melting and solidifying an amorphous silicon film, a protrusion called a ridge is formed on the surface, and there is a risk that a leakage current is generated between the semiconductor layer and the gate electrode by the ridge. is there. According to the above configuration, since the insulating film is formed of at least the first insulating film and the second insulating layer and has a large thickness, generation of a leakage current between the semiconductor layer and the gate electrode is suppressed.
本発明の薄膜トランジスタの製造方法によれば、絶縁膜を第1絶縁膜及び第2絶縁膜により構成し、ゲート電極を形成した後に、第2絶縁膜をエッチングする絶縁膜除去工程を備えているので、製造プロセスを改良することによって、薄膜トランジスタを構成する半導体層とゲート電極との間の絶縁膜の膜厚のばらつきを小さくすることができる。これにより、薄膜トランジスタの特性のばらつきも小さくすることができる。 According to the thin film transistor manufacturing method of the present invention, the insulating film is constituted by the first insulating film and the second insulating film, and after the gate electrode is formed, the insulating film removing step of etching the second insulating film is provided. By improving the manufacturing process, variation in the thickness of the insulating film between the semiconductor layer constituting the thin film transistor and the gate electrode can be reduced. Thereby, variation in characteristics of the thin film transistor can be reduced.
以下、本発明の実施形態に係る薄膜トランジスタの製造方法及び薄膜トランジスタについて、図面に基づいて詳細に説明する。但し、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, a thin film transistor manufacturing method and a thin film transistor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
まず、本発明の薄膜トランジスタ(TFT)の製造方法で製造されたTFTについて説明する。 First, a TFT manufactured by the method for manufacturing a thin film transistor (TFT) of the present invention will be described.
図1は、本実施形態のTFT20の断面模式図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the
TFT20は、図1に示すように、半導体層2、ゲート電極13a、ソース電極6a及びドレイン電極6bを備えている。
As shown in FIG. 1, the
また、TFT20は、絶縁性基板10上に、ベースコート膜1、第1絶縁膜3及び層間絶縁膜8aが順に積層された多層積層構造となっている。
The
ベースコート膜1と第1絶縁膜3との層間には、ソース領域2a、ドレイン領域2b及びチャネル領域2cを有する半導体層2が設けられている。
A
第1絶縁膜3と層間絶縁膜8aとの層間には、半導体層2のチャネル領域2cに重なるように、第2絶縁層7a、第1導電層4a及び第2導電層5aとが設けられている。
Between the first insulating
ここで、第1導電層4a及び第2導電層5aによりゲート電極13aが構成され、半導体層2とゲート電極13aとの間の絶縁膜であるゲート絶縁膜12が、第1絶縁膜3及び第2絶縁層7aにより構成されている。
Here, the first
層間絶縁膜8a上には、コンタクトホール9aを介して半導体層2のソース領域2aに接続されたソース電極6aと、コンタクトホール9bを介して半導体層2のドレイン領域2bに接続されたドレイン電極6bとが設けられている。
On the
このTFT20は、ゲート電極13aが半導体層2の上側(絶縁性基板10と反対側)に設けられたトップゲート構造を有している。
The
また、TFT20は、アクティブマトリクス型の液晶表示装置のスイッチング素子として用いられる。このTFT20を有する液晶表示装置は、例えば、ゲート線からのゲート信号がゲート電極13aに送られてTFT20がオン状態となったときに、ソース線からソース信号が送られてソース電極6a及びドレイン電極6bを介して、画素電極に所定の電荷を書き込まれるように構成されている。
The
次に、上述したTFT20の製造方法について、図2〜図12の断面模式図を用いて工程毎に説明する。
Next, the manufacturing method of the
本実施形態の製造プロセスは、ベースコート形成工程、半導体層形成工程、絶縁膜形成工程、導電膜形成工程、レジスト形成工程、ゲート電極形成工程、絶縁膜形成工程、不純物ドープ工程、層間絶縁膜形成工程及びソース電極ドレイン電極形成工程を備えている。 The manufacturing process of this embodiment includes a base coat forming process, a semiconductor layer forming process, an insulating film forming process, a conductive film forming process, a resist forming process, a gate electrode forming process, an insulating film forming process, an impurity doping process, and an interlayer insulating film forming process. And a source electrode / drain electrode forming step.
まず、ベースコート膜形成工程において、ガラス基板等の絶縁性基板10上の基板全体に、プラズマCVD法により、酸化シリコン膜(厚さ200nm程度)を成膜して、ベースコート膜1を形成する。
First, in the base coat film forming step, a silicon oxide film (thickness of about 200 nm) is formed on the entire substrate on the insulating
次に、半導体層形成工程において、ベースコート膜1上の基板全体に、原料ガスとしてモノシラン(SiH4)を用いて、プラズマCVD法により、アモルファスシリコン膜(厚さ50nm程度)を成膜した後、レーザーアニール等で溶融固化を行い、結晶化(多結晶シリコン膜に変成)する。その後、図2に示すように、フォトリソグラフィ法によりパターン形成して半導体層2を形成する。
Next, in the semiconductor layer forming step, an amorphous silicon film (thickness of about 50 nm) is formed on the entire substrate on the
ここで、半導体層2は、上記のようにアモルファスシリコン膜を変性させて形成してもよいが、多結晶シリコン膜を直接成膜してもよい。
Here, the
続いて、絶縁膜形成工程を行う。この絶縁膜形成工程は、第1絶縁膜形成工程と、第2絶縁膜形成工程とを備えている。 Subsequently, an insulating film forming step is performed. This insulating film forming step includes a first insulating film forming step and a second insulating film forming step.
まず、第1絶縁膜形成工程において、半導体層2が形成されたベースコート膜1上の基板全体に、プラズマCVD法により、酸化シリコン膜(厚さ100nm程度)を成膜して第1絶縁膜3を形成する。
First, in the first insulating film forming step, a silicon oxide film (having a thickness of about 100 nm) is formed by plasma CVD on the entire substrate on the
次に、第2絶縁膜形成工程において、第1絶縁膜3を覆うように、プラズマCVD法により、窒化シリコン膜(厚さ50nm程度)を成膜して、第2絶縁膜7を形成する。
Next, in the second insulating film forming step, a silicon nitride film (having a thickness of about 50 nm) is formed by plasma CVD so as to cover the first insulating
その後、導電膜形成工程において、第2絶縁膜7を覆うように、スパッタリング法により、窒化タンタル膜4(厚さ50nm程度)及びタングステン膜5(厚さ370nm程度)を順に成膜して導電膜13を形成する。
Thereafter, in the conductive film forming step, a tantalum nitride film 4 (thickness of about 50 nm) and a tungsten film 5 (thickness of about 370 nm) are sequentially formed so as to cover the second
続いて、レジスト形成工程を行う。 Subsequently, a resist forming process is performed.
まず、導電膜13を覆うように、スピンコート法により、フォトレジストを厚さ1.4μm程度で塗布した後、そのフォトレジストをプリベークする。
First, a photoresist is applied with a thickness of about 1.4 μm by spin coating so as to cover the
次に、フォトマスクを介してフォトレジストを感光させ、現像及びポストベークして、図3に示すようにパターン形成して、レジスト11を形成する。 Next, the photoresist is exposed through a photomask, developed and post-baked to form a pattern as shown in FIG.
続いて、ゲート電極形成工程を行う。 Subsequently, a gate electrode forming step is performed.
以下のエッチングは、一般的な誘導誘導結合型プラズマ(Inductively coupled plasma)エッチング装置(以下、ICPエッチング装置)を用いて行うのが望ましい。なお、上記半導体層2のパターン形成もICPエッチング装置を用いて行ってもよい。
The following etching is desirably performed using a general inductively coupled plasma etching apparatus (hereinafter, ICP etching apparatus). The pattern formation of the
このICPエッチング装置は、処理基板を収容しエッチングするための処理室、上記処理室に対して真空に設定するための排気系、上記処理室に対して処理ガスを供給するための処理ガス供給系、上記処理室内の上部に設置された誘電体壁、上記誘電体壁の上部に設けられ、上記処理ガスをプラズマに転化するための誘導電界を上記処理室内に形成するための高周波アンテナ、及び上記処理室内で励起されたプラズマ中のイオンを効果的に上記処理基板に引き込むために高周波電力を印加することが可能な下部電極(基板ステージ)等により構成されている。 The ICP etching apparatus includes a processing chamber for storing and etching a processing substrate, an exhaust system for setting a vacuum to the processing chamber, and a processing gas supply system for supplying a processing gas to the processing chamber. A dielectric wall installed in the upper part of the processing chamber, a high-frequency antenna provided on the upper part of the dielectric wall for forming an induction electric field in the processing chamber for converting the processing gas into plasma, and the above In order to effectively draw ions in the plasma excited in the processing chamber to the processing substrate, it is constituted by a lower electrode (substrate stage) to which high frequency power can be applied.
まず、例えば、高周波アンテナに供給する電力を2000Wに、基板ステージに供給するバイアス電力を500Wに、処理室内の圧力を2.0Paに、テトラフルオロメタンガスの流量を200sccmに、塩素ガスの流量を100sccmに、酸素ガスの流量を200sccmに、それぞれ設定して、レジスト11をマスクとしてドライエッチングを行い、レジスト11から露出しているタングステン膜5を除去して、図4に示すように、第2導電層5aを形成する。この場合、窒化タンタル膜4に対するタングステン膜5の選択比は、10以上となる。
First, for example, the power supplied to the high-frequency antenna is 2000 W, the bias power supplied to the substrate stage is 500 W, the pressure in the processing chamber is 2.0 Pa, the flow rate of tetrafluoromethane gas is 200 sccm, and the flow rate of chlorine gas is 100 sccm. In addition, the flow rate of oxygen gas is set to 200 sccm, dry etching is performed using the resist 11 as a mask, and the
ここで、sccmは、「standard cubic centimeters per minute」という意味であり、1分間当たり流量(cc)を示す単位である。 Here, sccm means “standard cubic centimeters per minute” and is a unit indicating a flow rate (cc) per minute.
次に、例えば、高周波アンテナに供給する電力を2000Wに、基板ステージに供給するバイアス電力を150Wに、処理室内の圧力を2.0Paに、テトラフルオロメタンガスの流量を100sccmに、塩素ガスの流量を100sccmに、それぞれ設定して、レジスト11をマスクとしてドライエッチングを行い、レジスト11から露出している窒化タンタル膜4を除去して、図5に示すように、第1導電層4aを形成する。これにより、第2導電層5a及び第1導電層4aにより構成されたゲート電極13aが形成される。このとき、第2絶縁膜7(窒化シリコン膜)に対する窒化タンタル膜4の選択比は2程度であり、第2絶縁膜7の表面もエッチングされてしまう。
Next, for example, the power supplied to the high-frequency antenna is 2000 W, the bias power supplied to the substrate stage is 150 W, the pressure in the processing chamber is 2.0 Pa, the flow rate of tetrafluoromethane gas is 100 sccm, and the flow rate of chlorine gas is Set to 100 sccm, dry etching is performed using the resist 11 as a mask, and the tantalum nitride film 4 exposed from the resist 11 is removed to form a first
この第2絶縁膜7の表面のエッチングされる量は、絶縁性基板10面内の位置によって、ばらついてしまうため、例えば、図10に示すように、第2絶縁膜7の表面では、膜厚差t1の段差が発生している。なお、図10の左側は、絶縁性基板10面内においてエッチング速度の速い箇所の断面模式図であり、図10の右側は、絶縁性基板10面内においてエッチング速度の遅い箇所の断面模式図である。
Since the amount of etching of the surface of the second
続いて、絶縁膜除去工程を行う。 Subsequently, an insulating film removing process is performed.
例えば、高周波アンテナに供給する電力を2000Wに、基板ステージに供給するバイアス電力を150Wに、処理室内の圧力を1.3Paに、臭化水素ガスの流量を100sccmに、酸素ガスの流量を20sccmに、それぞれ設定して、レジスト11をマスクとしてドライエッチングを行い、レジスト11から露出している第2絶縁膜7を除去して、図6に示すように、第2絶縁層7aを形成する。この場合、第1絶縁膜3に対する第2絶縁膜7の選択比は、20以上となる。
For example, the power supplied to the high-frequency antenna is 2000 W, the bias power supplied to the substrate stage is 150 W, the pressure in the processing chamber is 1.3 Pa, the flow rate of hydrogen bromide gas is 100 sccm, and the flow rate of oxygen gas is 20 sccm. These are set, dry etching is performed using the resist 11 as a mask, the second
この絶縁膜除去工程では、図10に示すような膜厚差t1の状態から、ドライエッチングが第2絶縁膜7に対して進行すると、図11に示すように、膜厚差t1とほぼ同じ膜厚t2を有する第2絶縁膜残部7bが一旦形成される。なお、図11は、図10に対応する断面模式図であり、左側のエッチング速度の速い箇所において、第2絶縁膜7の除去が終了した状態を示している。そして、さらにドライエッチングが進行すると、図12に示すように、第2絶縁膜残部7bが除去されると共に、第1絶縁膜3の表面も一部除去され、膜厚差t1(t2)よりも小さい膜厚差t3の状態となる。なお、図12は、図10及び図11に対応する断面模式図であり、右側のエッチング速度の遅い箇所において、第2絶縁膜7(第2絶縁膜残部7b)の除去が終了した状態を示している。
In this insulating film removal step, when dry etching proceeds to the second
具体的に、上記のように第1絶縁膜3に対する第2絶縁膜7の選択比が20の場合には、膜厚差t3は、その選択比に対応して小さくなり、膜厚差t1の1/20となる。
Specifically, when the selection ratio of the second
続いて、不純物ドープ工程を行う。 Subsequently, an impurity doping step is performed.
まず、ゲート電極13a上のレジスト11をアッシングにより、除去する。
First, the resist 11 on the
次に、ゲート電極13aをマスクとして、ゲート絶縁膜12(第1絶縁膜3)を通して半導体層2にリンをドープして、ゲート電極13aに重なる部分にチャネル領域2c、その外側にソース領域2a及びドレイン領域2bを形成する。
Next, using the
その後、加熱処理を行い、ドープしたリンの活性化処理を行う。なお、不純物元素としてリンをドープすれば、Nチャネル型のTFTが形成され、ボロンをドープすれば、Pチャネル型のTFTが形成される。 Thereafter, heat treatment is performed to activate the doped phosphorus. Note that when phosphorus is doped as an impurity element, an N-channel TFT is formed, and when boron is doped, a P-channel TFT is formed.
続いて、層間絶縁膜形成工程を行う。 Subsequently, an interlayer insulating film forming step is performed.
まず、ゲート電極13aが形成されたゲート絶縁膜12上の基板全体に、CVD法により、窒化シリコン膜(厚さ250nm程度)及び酸化シリコン膜(厚さ500nm程度)を順に成膜して、図7に示すように、層間絶縁膜形成膜8を形成する。
First, a silicon nitride film (thickness: about 250 nm) and a silicon oxide film (thickness: about 500 nm) are sequentially formed by CVD on the entire substrate on the
次に、ゲート絶縁膜12と層間絶縁膜形成膜8との積層膜のソース領域2a及びドレイン領域2bに対応する部分をエッチング除去して、図8に示すように、コンタクトホール9a及び9bを有する層間絶縁膜8aを形成する。
Next, portions corresponding to the
続いて、ソース電極ドレイン電極形成工程を行う。 Subsequently, a source electrode / drain electrode forming step is performed.
まず、層間絶縁膜8a上の基板全体に、スパッタリング法により、チタン膜(厚さ50nm程度)、アルミニウム膜(厚さ300nm程度)及びチタン膜(厚さ50nm程度)を順に成膜して、図9に示すように、ソース導電層6をする。
First, a titanium film (thickness about 50 nm), an aluminum film (thickness about 300 nm), and a titanium film (thickness about 50 nm) are sequentially formed on the entire substrate on the
次に、フォトリソグラフィ法により、ソース導電層6をパターン形成して、図1に示すように、ソース電極2a及びドレイン電極6bを形成する。
Next, the source
以上のようにして、TFT20が製造される。
The
本発明のTFT20の製造方法によれば、ゲート絶縁膜12が半導層2を覆う第1絶縁膜3と、その第1絶縁膜3を覆う第2絶縁膜7とにより形成され、ゲート電極形成工程において、レジスト11から露出している第2絶縁膜7の一部を厚さ方向にエッチングした後に、絶縁膜除去工程において、レジスト11から露出している残りの第2絶縁膜残部7bをエッチングすることになる。
According to the manufacturing method of the
そのため、ゲート電極形成工程において、仮に、第2絶縁膜7に対する第1導電膜4の選択比が低いことに起因して、第2絶縁膜7の第1導電膜4側が局部的にエッチングされて、第2絶縁膜7の膜厚が絶縁性基板10内でばらついたとしても、絶縁膜除去工程において、第2絶縁膜7が第1絶縁膜3に対して優先してエッチングされるので、第2絶縁膜7の膜厚の基板内のばらつきが、第1絶縁膜3に対する第2絶縁膜7の選択比の大きさに対応して小さくなる。
Therefore, in the gate electrode formation process, the first conductive film 4 side of the second
これにより、第2絶縁膜7に対する第1導電膜4の低い選択比に起因するゲート絶縁膜12の膜厚のばらつきが小さくなる。従って、製造プロセスを改良することによって、TFT20を構成する半導体層2とゲート電極13aとの間の絶縁膜、すなわち、ゲート絶縁膜12の膜厚のばらつきを小さくすることができる。
Thereby, the variation in the film thickness of the
また、上記実施形態のように、第1絶縁膜3が酸化シリコン膜で、第2絶縁膜7が窒化シリコン膜である組み合わせは、下地膜の第1絶縁膜3に対する第2絶縁膜7の選択比が、エッチングガスとして、臭化水素ガス及び酸素ガスを用いるという一般的な手法で高くなるので、ゲート絶縁膜12の膜厚のばらつきが容易に小さくなる。
Further, as in the above-described embodiment, the combination in which the first insulating
また、上記臭化水素ガス及び酸素ガスという組み合わせの他にも、臭化水素ガス、塩素ガス及び酸素ガスという組み合わせ、塩素ガス及び酸素ガスという組み合わせ等、ハロゲンガスと酸素ガスという組み合わせにおいても、酸化シリコン膜に対する窒化シリコン膜の高い選択比を確保することができる。 In addition to the combination of hydrogen bromide gas and oxygen gas, the combination of halogen gas and oxygen gas, such as the combination of hydrogen bromide gas, chlorine gas and oxygen gas, the combination of chlorine gas and oxygen gas, etc., is also oxidized. A high selection ratio of the silicon nitride film to the silicon film can be ensured.
ところで、近年、液晶表示装置におけるTFTでは、高速応答性が要求されている。このTFTの高速応答性(電流駆動力)は、TFTのゲート電極と半導体層のチャネル領域との容量の大きさに依存しており、そのTFTの容量が大きくなれば、TFTの応答性は向上する。そのため、TFTの応答性を向上させるために、TFTのゲート絶縁膜の膜厚を薄く形成させることが好ましい。その反面、そのゲート絶縁膜の膜厚が薄くなりすぎると、ゲート電極と半導体層との間でリーク電流が発生し易くなる。特に、アモルファスシリコン膜を溶融固化することにより形成された多結晶シリコン膜では、その表面にリッジと呼ばれる突起物が形成されて、そのリッジによって半導体層2とゲート電極13aとの間でリーク電流が発生する恐れがある。
Meanwhile, in recent years, TFTs in liquid crystal display devices are required to have high-speed response. The high-speed response (current driving capability) of this TFT depends on the capacity of the TFT gate electrode and the channel region of the semiconductor layer, and the TFT response improves as the TFT capacity increases. To do. Therefore, in order to improve the response of the TFT, it is preferable to form a thin gate insulating film of the TFT. On the other hand, if the thickness of the gate insulating film becomes too thin, a leak current is likely to occur between the gate electrode and the semiconductor layer. In particular, in a polycrystalline silicon film formed by melting and solidifying an amorphous silicon film, a protrusion called a ridge is formed on the surface, and a leakage current is generated between the
しかしながら、本発明のTFTの製造方法によれば、ゲート絶縁膜12が第1絶縁膜3及び第2絶縁層7aにより構成されて肉厚になるので、半導体層2とゲート電極13aとの間のリーク電流の発生を抑制することができる。
However, according to the TFT manufacturing method of the present invention, the
さらに一般に、窒化シリコン膜の誘電率は、酸化シリコン膜の誘電率よりも大きいので、第1絶縁膜3が酸化シリコン膜で、第2絶縁膜7が窒化シリコン膜であるという本発明のTFT20では、酸化シリコン膜のみで構成されたゲート絶縁膜と同等の容量を有するものよりも、肉厚のゲート絶縁膜を形成することが可能となってリーク電流の発生が抑制され、また、酸化シリコン膜のみで構成されたゲート絶縁膜と同等の膜厚を有するものよりも、大きな容量の絶縁膜を形成することができる。
More generally, since the dielectric constant of the silicon nitride film is larger than the dielectric constant of the silicon oxide film, in the
さらに、上記不純物ドープ工程では、膜厚のばらつきが小さくなったゲート絶縁膜12を介して半導体層2にリンがドープされるので、半導体層2のソース領域2a及びドレイン領域2bではドープされるリンの量がほぼ均一になる。そのため、半導体層2のソース領域2a及びドレイン領域2b内の電気抵抗がほぼ均一となって、TFT20の特性のばらつきを小さくすることができる。
Further, in the impurity doping step, phosphorus is doped into the
また、上記絶縁膜除去工程のエッチングは、ICPエッチング装置を用いて行っているので、処理室内にプラズマを高密度に発生させることができると共に、化学的に反応による等方性エッチングをすることができる。そのため、比較的高いエッチング速度で選択比の高いエッチングをすることができ、ゲート絶縁膜12の膜厚のばらつきを効果的に小さくすることができる。
Further, since the etching in the insulating film removing step is performed using an ICP etching apparatus, plasma can be generated at a high density in the processing chamber, and isotropic etching can be performed chemically. it can. Therefore, etching with a high selectivity can be performed at a relatively high etching rate, and variations in the film thickness of the
さらに、上記実施形態は、絶縁性基板10面内のゲート絶縁膜12の膜厚のばらつきを小さくするという課題を前提にしており、同一基板内のゲート絶縁膜に対して、その膜厚のばらつきを抑制するという効果を説明したが、本発明のTFTの製造方法は、互いに別々に処理された基板間のゲート絶縁膜の膜厚のばらつきを抑制することもできる。
Further, the above embodiment is premised on the problem of reducing the variation in the film thickness of the
以上説明したように、本発明は、TFTの特性のばらつきを小さくできるので、TFTを用いた液晶表示装置について有用である。 As described above, the present invention can reduce variations in characteristics of TFTs, and thus is useful for a liquid crystal display device using TFTs.
2 半導体層
2a チャネル領域
2b ソース領域
2c ドレイン領域
3 第1絶縁膜
4 窒化タンタル膜
4a 第1導電層
5 タングステン膜
5a 第2導電層
6a ソース電極
6b ドレイン電極
7 第2絶縁膜
7a 第2絶縁層
7b 第2絶縁膜残部
10 絶縁性基板
11 レジスト
12 ゲート絶縁膜
13 導電膜
13a ゲート電極
20 薄膜トランジスタ(TFT)
2
Claims (10)
上記半導体層を覆うように第1絶縁膜を形成する第1絶縁膜形成工程と、
上記第1絶縁膜を覆うように、該第1絶縁膜と異なる材質により第2絶縁膜を形成する第2絶縁膜形成工程と、
上記第2絶縁膜を覆うように形成した導電膜を形成する導電膜形成工程と、
上記導電膜上にレジストをパターン形成するレジスト形成工程と、
上記レジストをマスクとして上記導電膜をエッチングすることにより、ゲート電極を形成するゲート電極形成工程と、
上記ゲート電極形成工程の後に、上記ゲート電極から露出している上記第2絶縁膜をエッチングする絶縁膜除去工程とを備える薄膜トランジスタの製造方法。 A semiconductor layer forming step of forming a semiconductor layer on the substrate;
A first insulating film forming step of forming a first insulating film so as to cover the semiconductor layer;
A second insulating film forming step of forming a second insulating film with a material different from that of the first insulating film so as to cover the first insulating film;
A conductive film forming step of forming a conductive film formed so as to cover the second insulating film;
A resist forming step of patterning a resist on the conductive film;
A gate electrode forming step of forming a gate electrode by etching the conductive film using the resist as a mask;
A method of manufacturing a thin film transistor, comprising: an insulating film removing step of etching the second insulating film exposed from the gate electrode after the gate electrode forming step.
上記ゲート電極形成工程では、上記レジストから露出している上記導電膜と共に、上記第2絶縁膜の一部を厚さ方向にエッチングする薄膜トランジスタの製造方法。 In the manufacturing method of the thin-film transistor of Claim 1,
In the gate electrode formation step, a method of manufacturing a thin film transistor, wherein a part of the second insulating film is etched in a thickness direction together with the conductive film exposed from the resist.
上記第1絶縁膜は、酸化シリコン膜であると共に、上記第2絶縁膜は、窒化シリコン膜である薄膜トランジスタの製造方法。 In the manufacturing method of the thin-film transistor of Claim 1,
The method for manufacturing a thin film transistor, wherein the first insulating film is a silicon oxide film and the second insulating film is a silicon nitride film.
上記絶縁膜除去工程は、ハロゲンガスと酸素ガスとの混合ガスによって、エッチングする薄膜トランジスタの製造方法。 In the manufacturing method of the thin-film transistor of Claim 3,
The insulating film removing step is a method for manufacturing a thin film transistor in which etching is performed using a mixed gas of a halogen gas and an oxygen gas.
上記半導体層は、アモルファスシリコン膜を溶融固化することにより形成された多結晶シリコン膜により構成される薄膜トランジスタの製造方法。 In the manufacturing method of the thin-film transistor of Claim 1,
The method for manufacturing a thin film transistor, wherein the semiconductor layer is formed of a polycrystalline silicon film formed by melting and solidifying an amorphous silicon film.
上記絶縁膜除去工程の後に、上記第1絶縁膜を介して上記半導体層に不純物をドープする不純物ドープ工程を備えている薄膜トランジスタの製造方法。 In the manufacturing method of the thin-film transistor of Claim 1,
A method of manufacturing a thin film transistor, comprising an impurity doping step of doping impurities into the semiconductor layer through the first insulating film after the insulating film removing step.
上記絶縁膜除去工程は、誘導結合型プラズマエッチング装置を用いて行われる薄膜トランジスタの製造方法。 In the manufacturing method of the thin-film transistor of Claim 1,
The said insulating film removal process is a manufacturing method of the thin-film transistor performed using an inductively coupled plasma etching apparatus.
上記絶縁膜は、上記半導体層を覆う第1絶縁膜と、該第1絶縁膜の上に設けられた第2絶縁層とにより構成され、
上記第2絶縁層は、上記ゲート電極との重なり部分のみに設けられている薄膜トランジスタ。 A thin film transistor comprising a semiconductor layer provided on a substrate, an insulating film covering the semiconductor layer, and a gate electrode provided on the insulating film,
The insulating film includes a first insulating film that covers the semiconductor layer, and a second insulating layer provided on the first insulating film,
The second insulating layer is a thin film transistor provided only in an overlapping portion with the gate electrode.
上記第1絶縁膜は、酸化シリコン膜であると共に、上記第2絶縁層は、窒化シリコン膜である薄膜トランジスタ。 The thin film transistor according to claim 8,
The first insulating film is a silicon oxide film, and the second insulating layer is a silicon nitride film.
上記半導体層は、アモルファスシリコン膜を溶融固化することにより形成された多結晶シリコン膜により構成されている薄膜トランジスタ。 The thin film transistor according to claim 8,
The semiconductor layer is a thin film transistor formed of a polycrystalline silicon film formed by melting and solidifying an amorphous silicon film.
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- 2005-01-19 JP JP2005011273A patent/JP2006202874A/en active Pending
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