半导体器件及其制造方法技术

在薄膜晶体管的栅电极上形成掩膜，以较低电压在栅电极两侧形成多孔阳极氧化膜。以较高电压在栅电极和多孔阳极氧化层之间和栅电极上面形成阻挡阳极氧化层，并用它作为掩模腐蚀栅绝缘膜。腐蚀阻挡阳极氧化层后，选择地腐蚀多孔阳极氧化层，以获得其上有栅绝缘膜的有源层区和其上无栅绝缘膜的其它有源层区。至少把氧、氮、碳中的一种元素掺入到浓度比其它有源层区的高的有源层区或Ｐ型杂质掺入到有源层中。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在绝缘材料(例如，玻璃)上或者在其上面有绝缘膜(例如，氧化硅)的硅片那样的材料上形成的绝缘栅薄膜晶体管，并且涉及该晶体管的制造方法。本专利技术对于在其玻璃转变温度(形变温度或者形变点)为750℃或更低的玻璃衬底上制造的薄膜晶体管特别有效。按照本专利技术的薄膜晶体管是用于驱动电路，例如有源矩阵液晶显示器的驱动电路和图象传感器的驱动电路，以及用于三维的集成电路。薄膜晶体管(在下文简称为“TFT”)，例如，广泛地用于驱动有源矩阵型的液晶显示器和图象传感器。也开发有高电场迁移率的晶体硅TFT作为非晶硅TFT的代替品，以便能进行高速工作。然而，通过形成具有高阻(高阻漏;HRD)的杂质区可获得具有进一步改善器件特性和耐用性的TFT。图4A表示具有HRD的常规TFT的剖面图。有源层包括低阻区1和5，沟道形成区3及形成在其间的高阻区2和4。提供栅绝缘膜6以覆盖有源层，在沟道形成区3上方的栅绝缘膜6上形成栅电极7。形成层间介质8以覆盖栅电极7，把源/漏电极9和10连接到低阻区1和5上。把至少由氧、氮、碳中选择出来的一种元素掺入高阻区2和4。然而，掺入上述的至少一种元素，需要利用光刻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在绝缘表面上形成的薄膜晶体管包括： 栅电极； 在栅电极下面形成的沟道形成区； 在靠近沟道形成区的两侧的一对高阻杂质区； 一对低阻杂质区，分别靠近各相应的高阻杂质区； 其中，在高阻杂质区至少氧、氮、碳之一的浓度比低阻杂质区中的浓度较高。

【技术特征摘要】
JP 1993-10-1 269778/931.一种在绝缘表面上形成的薄膜晶体管包括栅电极；在栅电极下面形成的沟道形成区；在靠近沟道形成区的两侧的一对高阻杂质区；一对低阻杂质区，分别靠近各相应的高阻杂质区；其中，在高阻杂质区至少氧、氮、碳之一的浓度比低阻杂质区中的浓度较高。2.按照权利要求1的器件，其中，每一个低阻杂质区包括一种金属硅化物，其中掺入P型和N型之一的杂质。3.按照权利要求1的器件，其中，在栅极两侧和在栅极上面形成氧化层。4.一种在绝缘表面上面形成的薄膜晶体管包括栅电极;在栅电极下面形成的沟道形成区;在靠近沟道形成区的两侧形成的电阻杂质区;在靠近高阻杂质区形成的金属硅化物区;其中在电阻杂质区中至少氧、氮、碳中之一的浓度比金属硅化物区中的浓度较高。5.按照权利要求4的器件，其中，每个金属硅化物区包含钛和镍中之一。6.一种制造半导体器件的方法包括下述步骤形成半导体层;在半导体层上面形成绝缘膜;在绝缘膜上面形成栅区膜;在栅区膜上面选择地形成掩模;利用该掩模腐蚀栅区膜，以形成栅电极;在电解液中给栅电极施加电流，以在栅电极的两侧形成第1阳极氧化层;利用第1阳极氧化层作为掩模腐蚀绝缘膜以形成栅绝缘膜;除掉第1阳极氧化层;利用栅电极和栅绝缘膜作为掩膜把至少氧、氮、碳中的一种元素掺入半导体层。7.根据权利要求6的方法，还包括下述步骤，在形成第1阳极氧化层后，阳极氧化栅电极以形成阻挡型的第1阳极氧化层。8.根据权利要求6的方法，还包括下述步骤，用激光和相应于该激光的强光照射，激活至少氧、氮、碳中的一种元素。9.一种制造半导体器件的方法，包括下列步骤在衬底上面形成结晶的岛状半导体膜;在半导体膜上形成绝缘膜;在绝缘膜上面形成栅电极;阳极氧化栅电极，以便在栅电极的两侧形成第1阳极氧化膜;阳极氧化栅电极，以便在栅电极上面在栅电极和第1阳极氧化膜之间形成第2阳极氧化膜;腐蚀绝缘膜，以形成栅绝缘膜;除掉第1阳极氧化膜;把至少氧、氮、碳中的一种元素掺入半导体膜;把一种导电型杂质掺入半导体膜中。10.按照权利要求9的方法，其中衬底包括Corning 7059。11.按照权利要求9的方法，其中衬底有750℃或更低的玻璃转变点。12.按照权利要求9的方法，其中，栅电极包括一种阳极氧化的材料。13.一种制造半导体器件的方法，包括下列步骤在衬底上面形成晶体的岛状硅膜;在硅膜上面形成绝缘膜;在绝缘膜上面形成阳极氧化膜;在阳极氧化膜上面形成掩模膜;利用该掩模腐蚀阳极氧化膜以形成栅电极;阳极氧化栅电极，以便在栅电极的两侧形成第1阳极氧化膜;除掉掩模膜;阳极氧化栅电极，以便在栅电极和第1阳极氧化膜之间及在栅电极上面形成第2阳极氧化膜;腐蚀绝缘膜，以形成栅绝缘膜;除掉第1阳极氧化膜;把至少氧、氮，和碳中的一种元素穿过栅绝缘膜掺入硅膜;把一种导体型杂质掺入硅膜而不穿过栅绝缘膜。14.按照权利要求13的一种方法，包括下述步骤，在阳极氧化膜表面上形成氧化膜。15.按照权利要求13的方法，还包括照射激光以激活元素和杂质。16.按照权利要求13的方法，其中待掺入的元素浓度是1×1014到3×1016cm-2，加速电压是50到100KV。17.按照权利要求13的方法，待掺入的杂质浓度是5×1014到5×1015cm-2，加速电压是10到30KV。18.按照权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏勇，大沼英人，山口直明，竹村保彦，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]