半导体器件及其制造方法、电光装置及电子设备制造方法及图纸

一种半导体器件，在衬底上已形成了具备可在源区与漏区之间形成沟道的沟道形成区、及中间存在着栅绝缘膜地与该沟道形成区对向的栅电极的晶体管的半导体器件中，其特征在于：　　　　在上述沟道形成区中，至少和毗连于上述漏区的边界区域重叠的部分的上述栅绝缘膜的膜厚，比和上述沟道形成区的沟道长度方向上的中央部分重叠的部分的上述栅绝缘膜的膜厚厚。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在衬底上形成了MIS(金属-绝缘体-半导体)型晶体管，或者MOS(金属-氧化物-半导体)型晶体管这样的场效应型晶体管的半导体器件、用该半导体器件保持电光物质的电光装置、使用该电光装置的电子设备以及半导体器件的制造方法。
技术介绍
在有源矩阵型液晶装置或有机电致发光显示装置等的电光装置中，可以使用作为像素开关用的有源元件，已形成了多个薄膜晶体管(场效应型晶体管/以下，叫做TFT)的基板。作为要在这样的基板上形成的TFT的代表性的结构，有图21(A)所示的自对准结构和图21(B)所述的LDD结构。在这些TFT中，在自对准结构的TFT的情况下，如图21(A)所示，中间存在着栅绝缘膜450地与栅电极460的端部对向的部分的源区420和漏区430变成为高浓度区域。为此，就如在图2和图6中用虚线L2所示的那样，具有ON(导通)电流电平高的优点。但是，在自对准结构的TFT中，由于漏端的电场强度高，故如在图2和图6中用虚线L2所示的那样，存在着OFF(截止)漏电流高，而且，其电流电平陡峻地上跳的问题。相对于此，在图21(B)所示的LDD结构的TFT的情况下，在源区420和漏区430中，中间存在着栅绝缘膜450地与栅电极460的端部对向的部分的源区420和漏区430变成为低浓度源区421和低浓度漏区431。因此，在LDD结构的TFT的情况下，由于漏端的电场强度得到缓和，故如在图2和图6中用点划线L3所示的那样，OFF漏电流低，而且其电流电平的陡峻的上跳也得以消除(例如，参看非专利文献1)。M.Yazaki、S.Takenaka and H.OhshimaJpn.J.Appl.Phys.Vol.31(1992)Pt.1、No 2A pp.206-209但是，在LDD结构的TFT的情况下，由于在源区420和漏区430之间存在着低浓度区域，就如在图2和图6中用点划线L3所示的那样，存在着ON(导通)电流电平低的问题。此外，在LDD结构的TFT中，在需要进一步降低OFF漏电流的情况下，如果采用进一步加长低浓度源区421和低浓度漏区431的尺寸等的对策，则存在着ON电流会显著地降低的问题。如上所述，在现有的结构的情况下，ON电流特性和OFF漏电流处于一种妥协折中的关系，存在着若提高一方的特性就会牺牲另一方的特性的问题。
技术实现思路
鉴于以上的那些问题，本专利技术的目的在于提供具备ON电流特性和OFF漏电流特性这双方都优良的晶体管的半导体器件、用该半导体器件保持电光物质的电光装置、使用该电光装置的电子设备、以及半导体器件的制造方法。为了解决上述课题，在本专利技术的情况下，在衬底上已形成了具备可在源区与漏区之间形成沟道的沟道形成区、中间存在着栅绝缘膜地与该沟道形成区对向的栅电极的晶体管的半导体器件中，其特征在于在上述沟道形成区中，至少和与上述漏区毗连的边界区域重叠的部分的上述栅绝缘膜的膜厚，比和上述沟道形成区的沟道长度方向上的中央部分重叠的部分的上述栅绝缘膜的膜厚更厚。在本说明书中的所谓‘MIS型’或‘MOS型’，意味着含有把导电性的半导体用做栅电极而栅电极不限于金属。在本专利技术的晶体管的情况下，由于漏端的栅绝缘膜厚，故可以缓和在漏端处的电流强度。为此，可以降低OFF漏电流电平，而且还可以消除电流电平的陡峻的上跳。此外，在沟道形成区的中央部分处，由于栅绝缘膜薄，故ON电流电平也高。为此，倘采用本专利技术则可以提高ON电流特性和OFF漏电流电流特性这双方。在本专利技术中，在上述沟道形成区中，与和上述源区毗连的边界区域重叠的部分的上述栅绝缘膜的膜厚，也可以作成为比和上述沟道形成区的沟道长度方向上的中央部分重叠的部分的上述栅绝缘膜的膜厚更厚。在本专利技术中，上述源区和上述漏区，有时候在中间存在着栅绝缘膜地与上述栅电极对峙的部分上，具备低浓度区域或偏移(offset)区域。这样的晶体管的结构，被叫做LDD结构或偏移栅结构。在本说明书中，所谓‘偏移区域’，意味着在中间存在着栅绝缘膜地与栅电极的端部对峙的部分上，用与沟道形成区同一杂质浓度形成的部分，这样的偏移区域可以采用使源区和漏区从栅电极的端部向沟道长度方向上的两侧偏移的办法形成。在对这样的LDD结构或偏移栅结构的晶体管应用本专利技术的情况下，在上述沟道形成区中，至少和与上述漏区的低浓度区域或偏移区域毗连的边界区域重叠的部分的上述栅绝缘膜的膜厚，与上述沟道形成区的沟道长度方向的中央部分重叠的部分的上述栅绝缘膜的膜厚比较起来更厚。在本专利技术的晶体管的情况下，源区和漏区，由于因在中间存在着栅绝缘膜与栅电极对峙的部分上具备低浓度区域或偏移区域，在漏端处的电场强度得到了缓和，故OFF漏电流的电平低。此外，由于因漏端的栅绝缘膜厚，在漏端处的电场强度进一步得到缓和，故OFF漏电流电平低，而且，还可以消除电流电平的陡峻的上跳。此外，在沟道形成区的中央部分处，由于栅绝缘膜薄，故OFF漏电流电平低，而ON电流电平高。在本专利技术中，也可以作成为使得在上述沟道形成区中，和与上述源区的低浓度区域或偏移区域毗连的边界区域重叠的部分的上述栅绝缘膜的膜厚，与上述沟道形成区的沟道长度方向的中央部分重叠的部分的上述栅绝缘膜的膜厚比较起来更厚。在本专利技术中，上述沟道形成区、上述源区和上述漏区，例如，在在上述衬底表面上形成的半导体膜上形成。在本专利技术中，上述衬底是半导体衬底，对该半导体衬底，也有时候形成有上述沟道形成区、上述源区和上述漏区。本专利技术的半导体器件，有时候被用作保持电光物质的电光装置用基板，在该情况下，结果就变成为矩阵状地在该电光装置用基板上形成具备像素开关用晶体管和像素电极的像素。在这样的电光装置中，上述电光物质，例如，是保持在上述电光装置用基板和对向基板之间的液晶。此外，上述电光物质也有时候是在上述电光装置用基板上构成发光元件的有机电致发光材料。使用本专利技术的电光装置，被用做移动电话机或便携式计算机等的电子设备的显示部分。在本专利技术中，在在衬底上形成了具备可在源区和漏区之间形成沟道的沟道形成区，和中间存在着栅绝缘膜与该沟道形成区对对向的栅电极的晶体管的半导体器件的制造方法中，其特征在于在形成上述栅绝缘膜的工序中，首先，形成下层一侧栅绝缘膜，其次，在该下层一侧栅绝缘膜的表面中，至少与上述沟道形成区的沟道长度方向上的中央部分重叠的部分上形成抗蚀剂层，同时，至少在该沟道形成区中，对于与上述漏区毗连的边界区域重叠的部分来说，避免上述抗蚀剂层的形成，其次，在上述下层一侧栅绝缘膜和上述抗蚀剂层的表面一侧形成上层一侧栅绝缘膜，然后，与覆盖该抗蚀剂层的上述上层一侧栅绝缘膜一起除去上述抗蚀剂层。在本专利技术的别的形态中，在在衬底上形成了具备可在源区和漏区之间形成沟道的沟道形成区，和中间存在着栅绝缘膜与该沟道形成区对对向的栅电极的晶体管的半导体器件的制造方法中，其特征在于在形成上述栅绝缘膜的工序中，首先，至少在与上述沟道形成区的沟道长度方向上的中央部分重叠的部分上形成抗蚀剂层，同时，至少在该沟道形成区中，对于与和上述漏区毗连的边界区域重叠的部分，避免上述抗蚀剂层的形成，其次，在上述抗蚀剂层的表面一侧形成下层一侧栅绝缘膜，其次，与覆盖该抗蚀剂层的上述下层一侧栅绝缘膜一起除去上述抗蚀剂层，然后，在上述下层一侧栅绝缘膜的表面上形成上层一侧栅绝缘膜。在本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，在衬底上已形成了具备可在源区与漏区之间形成沟道的沟道形成区、及中间存在着栅绝缘膜地与该沟道形成区对向的栅电极的晶体管的半导体器件中，其特征在于在上述沟道形成区中，至少和毗连于上述漏区的边界区域重叠的部分的上述栅绝缘膜的膜厚，比和上述沟道形成区的沟道长度方向上的中央部分重叠的部分的上述栅绝缘膜的膜厚厚。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于在上述沟道形成区中，和毗连于上述源区的边界区域重叠的部分的上述栅绝缘膜的膜厚，比和上述沟道形成区的沟道长度方向上的中央部分重叠的部分的上述栅绝缘膜的膜厚厚。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于上述源区和上述漏区，在中间存在着上述栅绝缘膜地与上述栅电极对峙的部分上，具备低浓度区域或偏移区域，在上述沟道形成区中，至少和毗连于上述漏区的低浓度区域或偏移区域的边界区域重叠的部分的上述栅绝缘膜的膜厚，比与上述沟道形成区的沟道长度方向的中央部分重叠的部分的上述栅绝缘膜的膜厚厚。4.根据权利要求3所述的半导体器件，其特征在于在上述沟道形成区中，和毗连于上述源区的低浓度区域或偏移区域的边界区域重叠的部分的上述栅绝缘膜的膜厚，比与上述沟道形成区的沟道长度方向的中央部分重叠的部分的上述栅绝缘膜的膜厚厚。5.根据权利要求1到4中的任何一项所述的半导体器件，其特征在于上述沟道形成区、上述源区和上述漏区，形成于在上述衬底表面上形成的半导体膜上。6.根据权利要求1到4中的任何一项所述的半导体器件，其特征在于上述衬底是半导体衬底，对该半导体衬底，形成有上述沟道形成区、上述源区和上述漏区。7.一种电光装置，其特征在于将权利要求1到4中的任何一项所规定的半导体器件，用作保持电光物质的电光装置用基板，在该电光装置用基板上矩阵状地形成有具备像素开关用晶体管和像素电极的像素。8.根据权利要求7所述的电光装置，其特征在于上述电光物质，是保持在上述电光装置用基板和对向基板之间的液晶。9.根据权利要求7所述的电光装置，其特征在于上述电光物质，是在上述电光装置用基板上构成发光元件的有机电致发光材料。10.一种电子设备，其特征在于使用了权利要求7中规定的电光装置。11.一种半导体器件的制造方法，在衬底上形成了具备可在源区和漏区之间形成沟道的沟道形成区，和中间存在着栅绝缘膜地与该沟道形成区对向的栅电极的晶体管的半导体器件的制造方法中，其特征在于在形成上述栅绝缘膜的工序中，首先，形成下层侧栅绝缘膜，其次，在该下层侧栅绝缘膜的表面中，至少与上述沟道形成区的沟道长度方向上的中央部分重叠的部分上形成抗蚀剂层，并且至少在该沟道形成区中，对于与毗连于上述漏区的边界区域重叠的部分，避免上述抗蚀剂层的形成，其次，在上述下层侧栅绝缘膜和上述抗蚀剂层的表面侧形成上层侧栅绝缘膜，然后，与覆盖该抗蚀剂层的上述上层侧栅绝缘膜一起除去上述抗蚀剂层。12.根据权利要求11所述的半导体器件的制造方法，其特征在于对于上述抗蚀剂层，在上述沟道形成区中，对于和毗连于上述源区的边界区域重叠的部分，也避免上述抗蚀剂层的形成。13.一种半导体器件的制造方法，在衬底上形成了具备可在源区和漏区之间形成沟...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹中敏，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：