薄膜晶体管及其制造方法技术

技术编号:3219772 阅读:158 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的目的是下述(1)、(2)两项:(1)在近些年来的大型且像素密度高的大型液晶显示屏等中使用的小的薄膜晶体管的源极和漏极电极用的接触孔形成中,防止因刻蚀不足所引起的绝缘膜刻蚀不尽,或因过刻蚀所引起的半导体层的消失这一现象的发生。(2)使源极电极、漏极电极与半导体层之间进行确实的电接触。为此,(1)通过把接触孔部分的硅膜作成为2层构造等预先形成得厚。(2)在电极金属和半导体之间设置硅化物层。(*该技术在2019年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜晶体管,特别是涉及在液晶显示器等中使用的基板上以规定的排列形成的。现在,在多媒体机器和便携、通信机器中,使用了许多液晶显示装置。而且,在这些电子机器中使用的液晶显示装置日益要求高精细化,即日益要求像素的微细化高性能化。特别是在薄膜晶体管(以下,也记为TFT)中使用的液晶显示部分中,一直在推进构成像素部分及其驱动电路的TFT的尺寸的缩小化。以下,在附图说明图1中示出了以前一直使用的像素部分TFT之内被人们叫做顶部栅极(top gate)式的构造的一个例子。如本图所示,在玻璃基板1上边形成了作为底层涂敷层的SiO2膜2,在其上边形成了由用激光退火法使非晶硅多晶化后的硅构成的半导体层(材料)3。然后,在将要形成栅极电极的部分上形成栅极绝缘膜5,在其上边形成栅极电极6,再在其上边形成层间绝缘膜7。另外,该层间绝缘膜的作用在于防止在基板上边形成了多个晶体管器件时其源极电极线、漏极电极线和半导体层接触,防止像素电极等的短路等。此外,在作为被源极电极和漏极电极夹持的区域的沟道的两端部的层间绝缘膜上,形成有达到半导体层3的接触孔9,在该部分上形成有由金属构成的源极电极10和漏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在基板上形成薄膜晶体管的方法,具有通过如果是底部栅极式则在层间绝缘膜,如果是顶部栅极式则除此之外还要在栅极绝缘膜中形成的接触孔,把将成为沟道区域、源极区域、漏极区域的半导体薄膜、层间绝缘膜、栅极绝缘膜连接到半导体薄膜上的源极电极和漏极电极,其特征是:具有非沟道区域增厚形成工序,用于把上述半导体薄膜的用来至少与源极电极和漏极电极连接的接触孔的形成区域形成得比沟道区域还厚。

【技术特征摘要】
JP 1999-1-28 019535/99;JP 1998-5-26 143892/981.一种在基板上形成薄膜晶体管的方法,具有通过如果是底部栅极式则在层间绝缘膜,如果是顶部栅极式则除此之外还要在栅极绝缘膜中形成的接触孔,把将成为沟道区域、源极区域、漏极区域的半导体薄膜、层间绝缘膜、栅极绝缘膜连接到半导体薄膜上的源极电极和漏极电极,其特征是具有非沟道区域增厚形成工序,用于把上述半导体薄膜的用来至少与源极电极和漏极电极连接的接触孔的形成区域形成得比沟道区域还厚。2.权利要求1所述的薄膜晶体管的制造方法,其特征是上述非沟道区域增厚形成工序,是用多次成膜工序把上述半导体薄膜的至少与源极电极和漏极电极接连的区域形成得比其它部分厚的多次成膜工序。3.一种薄膜晶体管的制造方法,其特征是具有下述工序第1半导体薄膜形成工序,用于仅仅在与基板上边的源极电极和漏极电极对应的位置上形成第1半导体薄膜;第2半导体薄膜形成工序,用于把上述所形成的第1半导体薄膜覆盖起来在薄膜晶体管的形成部分上选择性地形成第2半导体薄膜;栅极绝缘膜形成工序,用于把上述所形成的第2半导体薄膜覆盖起来形成栅极绝缘膜;栅极电极形成工序,用于在上述所形成的栅极绝缘膜的上部形成栅极电极;层间绝缘膜形成工序,用于把上述所形成的栅极绝缘膜和栅极电极覆盖起来形成层间绝缘膜;接触孔形成工序,用于在上述所形成的栅极绝缘膜和层间绝缘膜中与源极电极和漏极电极对应的位置处用干蚀法形成接触孔;电极形成工序,用于在上述所形成的接触孔内形成连接到上述半导体薄膜上的源极电极、漏极电极。4.一种薄膜晶体管的制造方法,其特征是具有下述工序栅极电极形成工序,用于在基板上边的规定位置上形成栅极电极;栅极绝缘膜形成工序,用于把上述所形成的栅极电极覆盖起来形成栅极绝缘膜;第1半导体薄膜形成工序,用于仅仅在与基板上边或栅极绝缘膜上边的源极电极和漏极电极对应的位置上形成第1半导体薄膜;第2半导体薄膜形成工序,用于把上述所形成的第1半导体薄膜覆盖起来,在薄膜晶体管形成部分上选择性地形成第2半导体薄膜;层间绝缘膜形成工序,用于把上述所形成的第2半导体薄膜覆盖起来形成层间绝缘膜;接触孔形成工序,用于在上述所形成的层间绝缘膜中与源极电极和漏极电极对应的位置处用干蚀法形成接触孔;电极形成工序,用于在上述所形成的接触孔内形成连接到上述半导体薄膜上的源极电极、漏极电极。5.一种薄膜晶体管的制造方法,其特征是具有下述工序第1半导体薄膜形成工序,用于在基板上边的规定位置上形成第1半导体薄膜;第2半导体薄膜形成工序,用于仅仅在与上述所形成的第1半导体薄膜上边的源极电极和漏极电极对应的位置上形成第2半导体薄膜;栅极绝缘膜形成工序,用于把上述所形成的第1和第2半导体薄膜覆盖起来形成栅极绝缘膜;栅极电极形成工序,用于在上述所形成的栅极绝缘膜的上部形成栅极电极;层间绝缘膜形成工序,用于把上述所形成的栅极绝缘膜和栅极电极覆盖起来形成层间绝缘膜;接触孔形成工序,用于在上述所形成的栅极绝缘膜和层间绝缘膜中与源极电极和漏极电极对应的位置处用干蚀法形成接触孔;电极形成工序,用于在上述所形成的接触孔内形成连接到上述半导体薄膜上的源极电极、漏极电极。6.一种薄膜晶体管的制造方法,其特征是具有下述工序栅极电极形成工序,用于在基板上边的规定位置上形成栅极电极;栅极绝缘膜形成工序,用于把上述所形成的栅极电极覆盖起来形成栅极绝缘膜;第1半导体薄膜形成工序,用于把上述所形成的栅极电极覆盖起来形成第1半导体薄膜;第2半导体薄膜形成工序,用于仅仅在与上述所形成的第1半导体薄膜上边的源极电极和漏极电极对应的位置上形成第2半导体薄膜;层间绝缘膜形成工序,用于把上述所形成的第2半导体薄膜覆盖起来形成层间绝缘膜;接触孔形成工序,用于在上述所形成的层间绝缘膜中与源极电极和漏极电极对应的位置处用干蚀法形成接触孔;电极形成工序,用于在上述所形成的接触孔内形成连接到上述半导体薄膜上的源极电极、漏极电极。7.一种薄膜晶体管的制造方法其特征是具有下述工序半导体厚薄膜形成工序,用于在基板上边把半导体薄膜形成得比本来所需要的厚度还厚;薄膜化工序,用于仅仅剩下上述半导体薄膜的与源极电极和漏极电极对应的区域,把其它的区域加工变为本来的厚度;栅极绝缘膜形成工序,用于覆盖上述加工后的半导体薄膜形成栅极绝缘膜;栅极电极形成工序,用于在上述所形成的栅极绝缘膜的上部形成栅极电极;层间绝缘膜形成工序,用于把上述所形成的栅极电极和栅极绝缘膜覆盖起来形成层间绝缘膜;接触孔形成工序,用于在上述所形成的栅极绝缘膜和层间绝缘膜中与源极电极和漏极电极对应的位置处用干蚀法形成接触孔;电极形成工序,用于在上述所形成的接触孔内形成连接到上述半导体薄膜上的源极电极、漏极电极。8.一种薄膜晶体管的制造方法,其特征是具有下述工序栅极电极形成工序,用于在基板上边的规定位置上形成栅极电极;栅极绝缘膜形成工序,用于把上述所形成的栅极电极覆盖起来形成栅极绝缘膜;半导体厚薄膜形成工序,用于把上述所形成的栅极电极覆盖起来把半导体薄膜形成得比本来所需要的厚度还厚;薄膜化工序,用于仅仅剩下上述半导体薄膜的与源极电极和漏极电极对应的区域,把其它的区域加工变薄为本来的厚度;层间绝缘膜形成工序,用于把上述加工后的半导体薄膜覆盖起来形成层间绝缘膜;接触孔形成工序,用于在上述所形成的层间绝缘膜中与源极电极和漏极电极对应的位置处用干蚀法形成接触孔;电极形成工序,用于在上述所形成的接触孔内形成连接到上述半导体薄膜上的源极电极、漏极电极。9.一种薄膜晶体管,这是一种在具有通过如果是底部栅极式则在层间绝缘膜中,如果是顶部栅极式则除此之外还要在栅极绝缘膜中形成的接触孔,把将成为沟道区域、源极区域、漏极区域的半导体薄膜、层间绝缘膜、栅极绝缘膜连接到半导体薄膜上的源极电极和漏极电极的基板上边形成的薄膜晶体管,其特征是具有非沟道区域增厚形成的半导体部分,该半导体部分把用来连接上述半导体薄膜的源极电极和漏极电极的接触孔的形成区域的半导体薄膜,形成得比沟道区域厚。10.权利要求9所述的薄膜晶体管,其特征是上述半导体薄膜是由硅、硅·锗或硅·锗·碳构成的硅系统半导体薄膜。11.一种在基板上边具有具备沟道区域、源极区域和漏极区域的半导体膜、栅极电极、源极电极和漏极电极的薄膜晶体管的制造方法,其特征是具有在上述半导体膜与上述源极电极和上述漏极电极之间形成硅化物膜的硅化物膜形成工序。12.权利要求11所述的薄膜晶体管的制造方法,其特征是在上述硅化物膜形成工序之前,具有硅化物金属选定工序,用于选定从钛、镍、铂或钴中选出的至少一种金属的硅化物作为所形成的硅化物。13.权利要求11所述的薄膜晶体管的制造方法,其特征是上述源极电极和漏极电极是分别由多层金属层构成的多层源极电极和多层漏极电极,在上述硅化物层形成工序之前,具有在形成多层源极电极和多层漏极电极的部分处,作为多层源极电极和多层漏极电极的最下层,在上述硅膜上形成由钛、镍、铂或钴中选出的至少一种的金属膜,上述硅化物膜形成工序,具有使上述所形成的最下层的膜的金属的下部和硅膜的硅进行反应的小反应工序。14.一种薄膜晶体管的制造方法,其特征是具有下述工序硅膜形成工序,用于在基板上边的规定位置上形成硅膜;栅极绝缘膜形成工序,用于在上述所形成的硅膜上边整个面地形成栅极绝缘膜;第1金属膜形成工序,用于在除去了与源极电极和漏极电极对应位置的上述所形成的栅极绝缘膜之后,在整个面上形成第1金属膜;硅化物层形成工序,用于使所形成的第1金属膜与硅膜,在直接相接连的部分处,用热使两者进行反应以形成硅化物层;考虑形成栅极电极的层间绝缘膜形成工序,用于去除上述第1金属膜,然后在与上述硅膜上边的栅极电极对应的位置上边,形成由层间绝缘膜用的刻蚀气体不会侵入的金属构成的第2金属膜,然后,在整个面上形成层间绝缘膜;接触孔形成工序,用于以上述硅化物层和上述第2金属膜作为刻蚀阻挡层干蚀上述层间绝缘膜,在与栅极电极、源极电极和漏极电极对应的位置上形成接触孔;电极等形成工序,用于之后在整个面上形成第3金属膜,除掉不需要的部分形成栅极电极、源极电极和漏极电极或这些电极最下层的金属层。15.权利要求14所述的薄膜晶体管的制造方法,其特征是上述硅膜形成工序,是形成650埃以下膜厚的薄硅膜形成工序;上述接触孔形成工序,是形成底部直径小于4微米的小直径接触孔形成工序。16.权利要求15所述的薄膜晶体管的制造方法,其特征是在上述接触孔形成工序之前,具有同一金属选定工序,用于作为上述第3金属膜的材料,把与上述第1金属膜相同的金属选定为材料。17.一种薄膜晶体管的制造方法,其特征是具有下述工序栅极电极形成工序,用于在基板上边的规定位置上形成栅极电极;栅极绝缘膜形成工序,用于把上述所形成的栅极电极覆盖起来形成栅极绝缘膜;硅膜形成工序,用于在上述栅极绝缘膜上边的规定位置上形成硅膜;第1金属膜形成工序,用于仅仅在与源极电极和漏极电极对应的位置上形成第1金...

【专利技术属性】
技术研发人员:河北哲郎仓增敬三郎生田茂雄
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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