JP4569207B2 - Method for manufacturing field effect transistor - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and a manufacturing method thereof.
現在、多くの電子機器に用いられている薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor,TFT)を含む電界効果型トランジスタ(FET)は、例えば、支持体上に形成されたゲート電極、ゲート電極上を含む支持体上に形成されたゲート絶縁層、並びに、ゲート絶縁層上に形成されたチャネル形成領域及びソース/ドレイン領域から構成されている。ここで、チャネル形成領域は、シリコン半導体層から構成されている。そして、これらの構造を有する電界効果型トランジスタの作製には、非常に高価な半導体製造装置が使用されており、製造コストの低減が強く要望されている。 2. Description of the Related Art A field effect transistor (FET) including a thin film transistor (TFT) currently used in many electronic devices is, for example, a gate electrode formed on a support, and a support including the gate electrode. And a channel formation region and a source / drain region formed on the gate insulation layer. Here, the channel formation region is composed of a silicon semiconductor layer. For manufacturing field effect transistors having these structures, very expensive semiconductor manufacturing apparatuses are used, and reduction of manufacturing costs is strongly demanded.
そこで、近年、安価に製造することが可能な有機半導体材料を用いたFETの研究、開発に注目が集まっている。 Thus, in recent years, attention has been focused on research and development of FETs using organic semiconductor materials that can be manufactured at low cost.
ところで、ディスプレイ装置をはじめとして、多くの電子機器に組み込まれることが要求されるが故に、FETには高速動作が要求される。例えば、映像信号を随時必要なデータに変換し、更に、オン/オフのスイッチング動作を高速で行うことができるFETが必要とされる。 By the way, since it is required to be incorporated into many electronic devices including a display device, the FET is required to operate at high speed. For example, there is a need for an FET that can convert a video signal into necessary data at any time and can perform an on / off switching operation at high speed.
例えば、特開2004−63975に開示された従来のボトムゲート/ボトムコンタクト型のFET(TFT)の模式的な一部断面図を図9に示す。このボトムゲート/ボトムコンタクト型のTFTは、支持体11上に形成されたゲート電極12、支持体11及びゲート電極12上に形成されたゲート絶縁層13、ソース/ドレイン電極15、並びに、ソース/ドレイン電極15とソース/ドレイン電極15との間に位置するゲート絶縁層13の部分及びソース/ドレイン電極15の上に形成された半導体層16から成る。ソース/ドレイン電極15とソース/ドレイン電極15との間に位置するゲート絶縁層13の部分の上に形成された半導体層16の部分がチャネル形成領域17に相当する。半導体層16は、有機半導体材料から成る。
For example, FIG. 9 shows a schematic partial cross-sectional view of a conventional bottom gate / bottom contact type FET (TFT) disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-63975. The bottom gate / bottom contact type TFT includes a
ところで、このような構造を有する従来のボトムゲート/ボトムコンタクト型のFETにあっては、ソース/ドレイン電極15に段差部(図9に矢印「A」で示す)が存在する。それ故、この段差部のところで半導体層16の結晶性が不連続となり、チャネル形成領域17における移動度の低下、オン/オフ比の低下といった、TFTの特性を劣化させる原因となっている。
By the way, in the conventional bottom gate / bottom contact type FET having such a structure, a step portion (indicated by an arrow “A” in FIG. 9) exists in the source /
従って、本発明の目的は、優れた特性を有するボトムゲート/ボトムコンタクト型の電界効果型トランジスタ、及び、その製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a bottom-gate / bottom-contact field effect transistor having excellent characteristics and a method for manufacturing the same.
上記の目的を達成するための本発明の電界効果型トランジスタは、
(A)支持体上に形成されたゲート電極、
(B)支持体及びゲート電極上に形成されたゲート絶縁層、
(C)ソース/ドレイン電極、並びに、
(D)ソース/ドレイン電極とソース/ドレイン電極との間に位置するゲート絶縁層の部分の上及びソース/ドレイン電極の上に形成された半導体層、
から成る電界効果型トランジスタであって、
ソース/ドレイン電極は、ゲート絶縁層内に埋め込まれていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the field effect transistor of the present invention provides:
(A) a gate electrode formed on a support;
(B) a gate insulating layer formed on the support and the gate electrode;
(C) source / drain electrodes, and
(D) a semiconductor layer formed on the portion of the gate insulating layer located between the source / drain electrode and the source / drain electrode and on the source / drain electrode;
A field effect transistor comprising:
The source / drain electrodes are embedded in the gate insulating layer.
本発明の電界効果型トランジスタにおいては、ソース/ドレイン電極の頂面の水準とゲート絶縁層の頂面の水準とは略一致していることが好ましい。 In the field effect transistor of the present invention, it is preferable that the level of the top surface of the source / drain electrode and the level of the top surface of the gate insulating layer are substantially the same.
本発明の電界効果型トランジスタ、あるいは、後述する本発明の電界効果型トランジスタの製造方法において、ソース/ドレイン電極の頂面の水準とゲート絶縁層の頂面の水準とは略一致しており、あるいは又、ソース/ドレイン電極の頂面の水準とゲート絶縁層の頂面の水準とを略一致させるが、ソース/ドレイン電極の頂面の水準とゲート絶縁層の頂面の水準とを一致させる工程(例えば、化学的機械的研磨工程)におけるプロセス上のバラツキによって、ソース/ドレイン電極の頂面の水準とゲート絶縁層の頂面の水準とが、若干、一致していない状態となる場合もあるために、「略一致している」、「略一致させる」といった表現としている。 In the field effect transistor of the present invention or the method for producing the field effect transistor of the present invention described later, the level of the top surface of the source / drain electrode and the level of the top surface of the gate insulating layer are substantially the same. Alternatively, the level of the top surface of the source / drain electrode and the level of the top surface of the gate insulating layer are substantially matched, but the level of the top surface of the source / drain electrode is matched with the level of the top surface of the gate insulating layer. The level of the top surface of the source / drain electrode and the level of the top surface of the gate insulating layer may be slightly inconsistent due to process variations in the process (for example, chemical mechanical polishing process). For this reason, expressions such as “substantially match” and “substantially match” are used.
上記の目的を達成するための本発明の電界効果型トランジスタの製造方法は、
(a)支持体上にゲート電極を形成した後、
(b)支持体及びゲート電極上にゲート絶縁層を形成し、且つ、ゲート絶縁層内に埋め込まれたソース/ドレイン電極を形成し、次いで、
(c)ソース/ドレイン電極とソース/ドレイン電極との間に位置するゲート絶縁層の部分の上及びソース/ドレイン電極の上に半導体層を形成する、
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method for producing a field effect transistor of the present invention comprises:
(A) After forming the gate electrode on the support,
(B) forming a gate insulating layer on the support and the gate electrode and forming a source / drain electrode embedded in the gate insulating layer;
(C) forming a semiconductor layer on the portion of the gate insulating layer located between the source / drain electrode and the source / drain electrode and on the source / drain electrode;
It is characterized by that.
本発明の電界効果型トランジスタの製造方法において、前記工程(b)は、
支持体及びゲート電極上にゲート絶縁層を形成した後、
ゲート絶縁層に凹部を設け、次いで、
凹部内にソース/ドレイン電極を形成し、以て、ゲート絶縁層内に埋め込まれたソース/ドレイン電極を得る、
工程から成る形態とすることができる。尚、このような形態を、便宜上、本発明の第1の態様に係る電界効果型トランジスタの製造方法と呼ぶ。
In the method for producing a field effect transistor of the present invention, the step (b) includes:
After forming the gate insulating layer on the support and the gate electrode,
Providing a recess in the gate insulating layer;
Forming a source / drain electrode in the recess, thereby obtaining a source / drain electrode embedded in the gate insulating layer;
It can be made into the form which consists of a process. In addition, such a form is called the manufacturing method of the field effect transistor which concerns on the 1st aspect of this invention for convenience.
本発明の第1の態様に係る電界効果型トランジスタの製造方法にあっては、ソース/ドレイン電極の頂面の水準とゲート絶縁層の頂面の水準とを略一致させることが好ましい。 In the method of manufacturing the field effect transistor according to the first aspect of the present invention, it is preferable that the level of the top surface of the source / drain electrode and the level of the top surface of the gate insulating layer are substantially matched.
また、本発明の第1の態様に係る電界効果型トランジスタの製造方法にあっては、前記工程(b)は、
支持体及びゲート電極上にゲート絶縁層を形成した後、
ゲート絶縁層上に、凹部を形成すべき部分に開口が形成されたレジスト材料層を形成し、次いで、
レジスト材料層をエッチング用マスクとしてゲート絶縁層をエッチングすることで、ソース/ドレイン電極を形成すべきゲート絶縁層の部分に凹部を設け、その後、
導電材料層を全面に形成した後、レジスト材料層及びその上の導電材料層を除去することで、ゲート絶縁層に設けられた凹部内にソース/ドレイン電極を形成する構成とすることが好ましい。即ち、所謂リフトオフ法に基づき、ソース/ドレイン電極を形成することが好ましい。そして、この場合、レジスト材料層及びその上の導電材料層を除去した後、化学的機械的研磨法に基づき、ソース/ドレイン電極の頂面の水準とゲート絶縁層の頂面の水準とを略一致させることが望ましい。
Moreover, in the manufacturing method of the field effect transistor according to the first aspect of the present invention, the step (b) includes:
After forming the gate insulating layer on the support and the gate electrode,
On the gate insulating layer, a resist material layer having an opening formed in a portion where a recess is to be formed is formed, and then
By etching the gate insulating layer using the resist material layer as an etching mask, a recess is provided in the portion of the gate insulating layer where the source / drain electrodes are to be formed.
After the conductive material layer is formed over the entire surface, the resist material layer and the conductive material layer thereon are removed, so that the source / drain electrodes are formed in the recesses provided in the gate insulating layer. That is, it is preferable to form the source / drain electrodes based on a so-called lift-off method. In this case, after removing the resist material layer and the conductive material layer thereabove, the level of the top surface of the source / drain electrode and the level of the top surface of the gate insulating layer are roughly set based on the chemical mechanical polishing method. It is desirable to match.
あるいは又、本発明の電界効果型トランジスタの製造方法において、
ゲート絶縁層は、下から、第1のゲート絶縁層及び第2のゲート絶縁層から成り、
前記工程(b)は、
支持体及びゲート電極上に第1のゲート絶縁層を形成した後、
第1のゲート絶縁層上に導電材料層を形成し、導電材料層上にパターニングされたレジスト材料層を形成した後、レジスト材料層をエッチング用マスクとして導電材料層をエッチングすることで、ソース/ドレイン電極を形成し、次いで、レジスト材料層を除去した後、
露出している第1のゲート絶縁層の部分の上に第2のゲート絶縁層を形成する、
工程から成る形態とすることができる。尚、このような形態を、便宜上、本発明の第2の態様に係る電界効果型トランジスタの製造方法と呼ぶ。
Alternatively, in the method for producing a field effect transistor of the present invention,
The gate insulating layer is composed of a first gate insulating layer and a second gate insulating layer from below,
The step (b)
After forming the first gate insulating layer on the support and the gate electrode,
A conductive material layer is formed over the first gate insulating layer, a patterned resist material layer is formed over the conductive material layer, and then the conductive material layer is etched using the resist material layer as an etching mask. After forming the drain electrode and then removing the resist material layer,
Forming a second gate insulating layer on the exposed portion of the first gate insulating layer;
It can be made into the form which consists of a process. In addition, such a form is called the manufacturing method of the field effect transistor which concerns on the 2nd aspect of this invention for convenience.
本発明の第2の態様に係る電界効果型トランジスタの製造方法にあっては、露出している第1のゲート絶縁層の部分の上に、頂面の水準が、ソース/ドレイン電極の頂面の水準と略一致した第2のゲート絶縁層を形成する構成とすることが好ましい。そして、この場合、化学的機械的研磨法に基づき、ソース/ドレイン電極の頂面の水準と第2のゲート絶縁層の頂面の水準とを略一致させることが望ましい。 In the method of manufacturing the field effect transistor according to the second aspect of the present invention, the level of the top surface is on the top surface of the source / drain electrode on the exposed portion of the first gate insulating layer. It is preferable to form a second gate insulating layer that substantially matches the above level. In this case, it is desirable that the level of the top surface of the source / drain electrode and the level of the top surface of the second gate insulating layer are substantially matched based on the chemical mechanical polishing method.
あるいは又、本発明の電界効果型トランジスタの製造方法において、
ゲート絶縁層は、下から、第1のゲート絶縁層及び第2のゲート絶縁層から成り、
前記工程(b)は、
支持体及びゲート電極上に第1のゲート絶縁層を形成した後、
第1のゲート絶縁層上に導電材料層を形成し、導電材料層上にパターニングされたレジスト材料層を形成した後、レジスト材料層をエッチング用マスクとして導電材料層をエッチングすることで、ソース/ドレイン電極を形成した後、
露出している第1のゲート絶縁層の部分の上、及び、レジスト材料層の上に、第2のゲート絶縁層を形成し、次いで、レジスト材料層及びその上の第2のゲート絶縁層の部分を除去する、
工程から成ることが好ましい。即ち、所謂リフトオフ法に基づき、第2のゲート絶縁層を形成することが好ましい。そして、この場合、露出している第1のゲート絶縁層の部分の上に、頂面の水準が、ソース/ドレイン電極の頂面の水準と略一致した第2のゲート絶縁層を形成することが好ましい。更には、化学的機械的研磨法に基づき、ソース/ドレイン電極の頂面の水準と第2のゲート絶縁層の頂面の水準とを略一致させることが望ましい。
Alternatively, in the method for producing a field effect transistor of the present invention,
The gate insulating layer is composed of a first gate insulating layer and a second gate insulating layer from below,
The step (b)
After forming the first gate insulating layer on the support and the gate electrode,
A conductive material layer is formed over the first gate insulating layer, a patterned resist material layer is formed over the conductive material layer, and then the conductive material layer is etched using the resist material layer as an etching mask. After forming the drain electrode,
A second gate insulating layer is formed on the exposed portion of the first gate insulating layer and on the resist material layer, and then the resist material layer and the second gate insulating layer thereon are formed. Remove parts,
It preferably consists of steps. That is, it is preferable to form the second gate insulating layer based on a so-called lift-off method. In this case, a second gate insulating layer having a top surface level substantially equal to that of the top surface of the source / drain electrode is formed on the exposed portion of the first gate insulating layer. Is preferred. Furthermore, it is desirable that the level of the top surface of the source / drain electrode and the level of the top surface of the second gate insulating layer are substantially matched based on a chemical mechanical polishing method.
本発明の電界効果型トランジスタあるいはその製造方法(以下、これらを総称して、単に、本発明と呼ぶ場合がある)において、半導体層は、有機半導体材料から成ることが好ましい。 In the field-effect transistor of the present invention or a method for manufacturing the same (hereinafter, these may be collectively referred to simply as the present invention), the semiconductor layer is preferably made of an organic semiconductor material.
具体的には、半導体層を構成する半導体材料として、2,3,6,7−ジベンゾアントラセン(ペンタセンとも呼ばれる)、C9S9(ベンゾ[1,2−c;3,4−c’;5,6−c”]トリス[1,2]ジチオール−1,4,7−トリチオン)、C24H14S6(アルファ−セキシチオフェン)、銅フタロシアニンで代表されるフタロシアニン、フラーレン(C60)、テトラチオテトラセン(C18H8S4)、テトラセレノテトラセン(C18H8Se4)、テトラテルルテトラセン(C18H8Te4)、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホン酸[PEDOT/PSS]を挙げることができる。尚、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)の構造式(1)、ポリスチレンスルホン酸の構造式(2)を図6に示す。 Specifically, as a semiconductor material constituting the semiconductor layer, 2,3,6,7-dibenzoanthracene (also referred to as pentacene), C 9 S 9 (benzo [1,2-c; 3,4-c ′; 5,6-c ″] tris [1,2] dithiol-1,4,7-trithione), C 24 H 14 S 6 (alpha-sexithiophene), phthalocyanine represented by copper phthalocyanine, fullerene (C 60 ), tetrathiotetracene (C 18 H 8 S 4) , tetraselenotetracene (C 18 H 8 Se 4) , tetra-tellurium tetracene (C 18 H 8 Te 4) , poly (3-hexylthiophene), poly (3, 4-Ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid [PEDOT / PSS] can be mentioned, wherein structural formula (1) of poly (3,4-ethylenedioxythiophene), police The structural formula (2) of tylenesulfonic acid is shown in FIG.
あるいは又、チャネル形成領域を形成するための半導体層として、例えば、以下に例示する複素環式共役系導電性高分子及び含ヘテロ原子共役系導電性高分子を用いることができる。尚、構造式中、「R」,「R’」はアルキル基(CnH2n+1)を意味する。 Alternatively, for example, a heterocyclic conjugated conductive polymer and a heteroatom conjugated conductive polymer exemplified below can be used as the semiconductor layer for forming the channel formation region. In the structural formula, “R” and “R ′” mean an alkyl group (C n H 2n + 1 ).
[複素環式共役系導電性高分子]
ポリピロール[図6の構造式(3)参照]
ポリフラン[図6の構造式(4)参照]
ポリチオフェン[図6の構造式(5)参照]
ポリセレノフェン[図6の構造式(6)参照]
ポリテルロフェン[図6の構造式(7)参照]
ポリ(3−アルキルチオフェン)[図6の構造式(8)参照]
ポリ(3−チオフェン−β−エタンスルホン酸)[図6の構造式(9)参照]
ポリ(N−アルキルピロール)[図7の構造式(10)参照]
ポリ(3−アルキルピロール)[図7の構造式(11)参照]
ポリ(3,4−ジアルキルピロール)[図7の構造式(12)参照]
ポリ(2,2’−チエニルピロール)[図7の構造式(13)参照]
[Heterocyclic conjugated conductive polymer]
Polypyrrole [see structural formula (3) in FIG. 6]
Polyfuran [see structural formula (4) in FIG. 6]
Polythiophene [see structural formula (5) in FIG. 6]
Polyselenophene [see structural formula (6) in FIG. 6]
Polytellophene [see structural formula (7) in FIG. 6]
Poly (3-alkylthiophene) [see structural formula (8) in FIG. 6]
Poly (3-thiophene-β-ethanesulfonic acid) [see structural formula (9) in FIG. 6]
Poly (N-alkylpyrrole) [see structural formula (10) in FIG. 7]
Poly (3-alkylpyrrole) [see structural formula (11) in FIG. 7]
Poly (3,4-dialkylpyrrole) [see structural formula (12) in FIG. 7]
Poly (2,2′-thienylpyrrole) [see structural formula (13) in FIG. 7]
[含ヘテロ原子共役系導電性高分子]
ポリアニリン[図7の構造式(14)参照]
ポリ(ジベンゾチオフェンスルフィド)[図7の構造式(15)参照]
[Containing heteroatom-containing conductive polymer]
Polyaniline [see structural formula (14) in FIG. 7]
Poly (dibenzothiophene sulfide) [see structural formula (15) in FIG. 7]
あるいは又、チャネル形成領域を形成するための半導体層を構成する有機半導体分子は、共役結合を有する有機半導体分子であって、分子の両端にチオール基(SH)、アミノ基(−NH2)、イソシアノ基(−NC)、チオアセチル基(−SCOCH3)又はカルボキシ基(−COOH)を有することが望ましく、より具体的には、有機半導体分子として、以下の材料を例示することができる。 Alternatively, the organic semiconductor molecule constituting the semiconductor layer for forming the channel formation region is an organic semiconductor molecule having a conjugated bond, and a thiol group (SH), an amino group (—NH 2 ) at both ends of the molecule, It is desirable to have an isocyano group (—NC), a thioacetyl group (—SCOCH 3 ), or a carboxy group (—COOH). More specifically, examples of organic semiconductor molecules include the following materials.
4,4’−ビフェニルジチオール[図8の構造式(16)参照]
4,4’−ジイソシアノビフェニル[図8の構造式(17)参照]
4,4’−ジイソシアノ−p−テルフェニル[図8の構造式(18)参照]
2,5−ビス(5’−チオアセチル−2’−チオフェニル)チオフェン[図8の構造式(19)参照]
4,4′-biphenyldithiol [see the structural formula (16) in FIG. 8]
4,4′-Diisocyanobiphenyl [see the structural formula (17) in FIG. 8]
4,4′-Diisocyano-p-terphenyl [see structural formula (18) in FIG. 8]
2,5-bis (5′- thioacetyl- 2′-thiophenyl) thiophene [see the structural formula (19) in FIG. 8]
半導体層の形成方法として、半導体層を構成する材料にも依るが、真空蒸着法やスパッタリング法に例示される物理的気相成長法(PVD法);各種の化学的気相成長法(CVD法);スピンコート法;スクリーン印刷法やインクジェット印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法といった各種印刷法;エアドクタコーター法、ブレードコーター法、ロッドコーター法、ナイフコーター法、スクイズコーター法、リバースロールコーター法、トランスファーロールコーター法、グラビアコーター法、キスコーター法、キャストコーター法、スプレーコーター法、スリットオリフィスコーター法、カレンダーコーター法、浸漬法といった各種コーティング法;及びスプレー法の内のいずれかを挙げることができる。 Although the semiconductor layer formation method depends on the material constituting the semiconductor layer, physical vapor deposition method (PVD method) exemplified by vacuum deposition method and sputtering method; various chemical vapor deposition methods (CVD method) ); Spin coating method; various printing methods such as screen printing method, inkjet printing method, offset printing method, gravure printing method; air doctor coater method, blade coater method, rod coater method, knife coater method, squeeze coater method, reverse roll coater , Transfer roll coater method, gravure coater method, kiss coater method, cast coater method, spray coater method, slit orifice coater method, calender coater method, dipping method, and any of the spray methods. it can.
また、ゲート電極やソース/ドレイン電極を構成する材料として、白金(Pt)、金(Au)、パラジウム(Pd)、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、モリブデン(Mo)、ニオブ(Nb)、ネオジム(Nd)、ルビジウム(Rb)、ロジウム(Rh)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、チタン(Ti)、銅(Cu)、インジウム(In)、錫(Sn)等の金属、あるいは、これらの金属元素を含む合金、これらの金属から成る導電性粒子、これらの金属を含む合金の導電性粒子、ポリシリコン、アモルファスシリコン、錫酸化物、酸化インジウム、インジウム・錫酸化物(ITO)を挙げることができるし、これらの元素を含む層の積層構造とすることもできる。更には、ゲート電極やソース/ドレイン電極を構成する材料として、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホン酸[PEDOT/PSS]といった有機材料を挙げることもできる。 In addition, as materials constituting the gate electrode and the source / drain electrode, platinum (Pt), gold (Au), palladium (Pd), chromium (Cr), nickel (Ni), molybdenum (Mo), niobium (Nb), Neodymium (Nd), Rubidium (Rb), Rhodium (Rh), Aluminum (Al), Silver (Ag), Tantalum (Ta), Tungsten (W), Titanium (Ti), Copper (Cu), Indium (In), Metals such as tin (Sn) or alloys containing these metal elements, conductive particles made of these metals, conductive particles of alloys containing these metals, polysilicon, amorphous silicon, tin oxide, indium oxide Indium tin oxide (ITO) can be used, and a layered structure of layers containing these elements can also be used. Furthermore, an organic material such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid [PEDOT / PSS] can also be used as a material constituting the gate electrode and the source / drain electrode.
ゲート電極やソース/ドレイン電極の形成方法として、ゲート電極やソース/ドレイン電極を構成する材料にも依るが、真空蒸着法やスパッタリング法に例示されるPVD法;MOCVD法を含む各種のCVD法;スピンコート法;各種導電性ペーストや各種導電性高分子溶液を用いた上述の各種印刷法;上述した各種コーティング法;リフトオフ法;シャドウマスク法;電解メッキ法や無電解メッキ法あるいはこれらの組合せといったメッキ法;及び、スプレー法の内のいずれか、あるいは、更には必要に応じてパターニング技術との組合せを挙げることができる。パターニング技術として、ゲート電極やソース/ドレイン電極を構成する材料にも依るが、RIE技術といったドライエッチング技術、ウエットエッチング技術、アッシング技術を挙げることができる。尚、PVD法として、(a)電子ビーム加熱法、抵抗加熱法、フラッシュ蒸着等の各種真空蒸着法、(b)プラズマ蒸着法、(c)2極スパッタリング法、直流スパッタリング法、直流マグネトロンスパッタリング法、高周波スパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、バイアススパッタリング法等の各種スパッタリング法、(d)DC(direct current)法、RF法、多陰極法、活性化反応法、電界蒸着法、高周波イオンプレーティング法、反応性イオンプレーティング法等の各種イオンプレーティング法を挙げることができる。 As a method for forming the gate electrode and the source / drain electrode, although depending on the material constituting the gate electrode and the source / drain electrode, PVD method exemplified by vacuum deposition method and sputtering method; various CVD methods including MOCVD method; Spin coating method; various printing methods described above using various conductive pastes and various conductive polymer solutions; various coating methods described above; lift-off method; shadow mask method; electrolytic plating method, electroless plating method, or combinations thereof Any one of a plating method and a spray method, or further, a combination with a patterning technique can be given as necessary. Examples of the patterning technique include a dry etching technique such as an RIE technique, a wet etching technique, and an ashing technique, depending on the material constituting the gate electrode and the source / drain electrode. In addition, as the PVD method, (a) various vacuum deposition methods such as electron beam heating method, resistance heating method, flash deposition, (b) plasma deposition method, (c) bipolar sputtering method, direct current sputtering method, direct current magnetron sputtering method Various sputtering methods such as high-frequency sputtering method, magnetron sputtering method, ion beam sputtering method, bias sputtering method, (d) DC (direct current) method, RF method, multi-cathode method, activation reaction method, electric field evaporation method, high-frequency method Various ion plating methods such as an ion plating method and a reactive ion plating method can be given.
ゲート絶縁層を構成する材料として、酸化ケイ素系材料、窒化ケイ素(SiNY)、Al2O3、HfO2、金属酸化物高誘電絶縁膜にて例示される無機系絶縁材料だけでなく、ポリメチルメタクリレート(PMMA)やポリビニルフェノール(PVP)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリオキシメチレン(POM)、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリスルホン、ポリカーボネート(PC)、ポリイミドにて例示される有機系絶縁材料を挙げることができるし、これらの組み合わせを用いることもできる。尚、酸化ケイ素系材料として、二酸化シリコン(SiOX)、BPSG、PSG、BSG、AsSG、PbSG、酸化窒化シリコン(SiON)、SOG(スピンオングラス)、低誘電率SiO2系材料(例えば、ポリアリールエーテル、シクロパーフルオロカーボンポリマー及びベンゾシクロブテン、環状フッ素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化アリールエーテル、フッ化ポリイミド、アモルファスカーボン、有機SOG)を例示することができる。ゲート絶縁層の形成方法として、真空蒸着法やスパッタリング法に例示されるPVD法;各種のCVD法;スピンコート法;上述の各種印刷法;上述した各種コーティング法;浸漬法;キャスティング法;及びスプレー法の内のいずれかを挙げることができる。 As a material constituting the gate insulating layer, not only a silicon oxide material, silicon nitride (SiN Y ), Al 2 O 3 , HfO 2 , a metal oxide high dielectric insulating film, but also an inorganic insulating material can be used. Illustrated with methyl methacrylate (PMMA), polyvinyl phenol (PVP), polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene terephthalate (PET), polyoxymethylene (POM), polyvinyl chloride, polyvinylidene fluoride, polysulfone, polycarbonate (PC), polyimide An organic insulating material can be used, or a combination of these can also be used. As silicon oxide materials, silicon dioxide (SiO x ), BPSG, PSG, BSG, AsSG, PbSG, silicon oxynitride (SiON), SOG (spin on glass), low dielectric constant SiO 2 materials (for example, polyaryl) And ether, cycloperfluorocarbon polymer and benzocyclobutene, cyclic fluororesin, polytetrafluoroethylene, fluorinated aryl ether, fluorinated polyimide, amorphous carbon, and organic SOG). As a method for forming the gate insulating layer, PVD method exemplified by vacuum deposition method and sputtering method; various CVD methods; spin coating method; various printing methods as described above; various coating methods as described above; immersion method; Any of the laws can be mentioned.
支持体として、各種のガラス基板や、表面に絶縁層が形成された各種ガラス基板、石英基板、表面に絶縁層が形成された石英基板、表面に絶縁層が形成されたシリコン基板を挙げることができる。更には、支持体として、ポリエーテルスルホン(PES)やポリイミド、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリメチルメタクリレート(ポリメタクリル酸メチル,PMMA)やポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルフェノール(PVP)に例示される高分子材料から構成されたプラスチック・フィルムやプラスチック・シート、プラスチック基板を挙げることができ、このような可撓性を有する高分子材料から構成された支持体を使用すれば、例えば曲面形状を有するディスプレイ装置や電子機器への電界効果型トランジスタの組込みあるいは一体化が可能となる。支持体として、その他、導電性基板(金等の金属、高配向性グラファイトから成る基板)を挙げることができる。また、本発明において、半導体装置の構成、構造によっては、半導体装置が支持部材上に設けられているが、この支持部材も上述した材料から構成することができる。電子装置や半導体装置を樹脂にて封止してもよい。 Examples of the support include various glass substrates, various glass substrates having an insulating layer formed on the surface, a quartz substrate, a quartz substrate having an insulating layer formed on the surface, and a silicon substrate having an insulating layer formed on the surface. it can. Furthermore, as a support, polyethersulfone (PES), polyimide, polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polymethyl methacrylate (polymethyl methacrylate, PMMA), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinylphenol (PVP) And a plastic film, a plastic sheet, and a plastic substrate made of a polymer material exemplified in the above. If a support made of such a flexible polymer material is used, for example, A field effect transistor can be incorporated or integrated into a display device or electronic device having a curved surface. Other examples of the support include a conductive substrate (a substrate made of a metal such as gold or highly oriented graphite). In the present invention, depending on the configuration and structure of the semiconductor device, the semiconductor device is provided on the support member, but this support member can also be made of the above-described materials. An electronic device or a semiconductor device may be sealed with resin.
本発明の電界効果型トランジスタを、ディスプレイ装置や各種の電子機器に適用、使用する場合、支持体に多数の電界効果型トランジスタを集積したモノリシック集積回路としてもよいし、各電界効果型トランジスタを切断して個別化し、ディスクリート部品として使用してもよい。また、電界効果型トランジスタを樹脂にて封止してもよい。 When the field effect transistor of the present invention is applied to and used in a display device or various electronic devices, it may be a monolithic integrated circuit in which a number of field effect transistors are integrated on a support, or each field effect transistor may be cut. It may be individualized and used as a discrete part. Further, the field effect transistor may be sealed with resin.
本発明にあっては、ソース/ドレイン電極がゲート絶縁層内に埋め込まれているので、半導体層の結晶性が不連続となることが無く、チャネル形成領域における移動度の向上、オン/オフ比の向上を図ることができる。 In the present invention, since the source / drain electrodes are embedded in the gate insulating layer, the crystallinity of the semiconductor layer is not discontinuous, the mobility in the channel formation region is improved, and the on / off ratio is increased. Can be improved.
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples with reference to the drawings.
実施例1は、本発明の電界効果型トランジスタ、及び、その製造方法に関し、更に詳しくは、本発明の第1の態様に係る電界効果型トランジスタの製造方法に関する。 Example 1 relates to the field effect transistor of the present invention and the method of manufacturing the same, and more particularly to the method of manufacturing the field effect transistor according to the first aspect of the present invention.
模式的な一部断面図を図2の(C)に示すように、実施例1の電界効果型トランジスタは、ボトムゲート/ボトムコンタクト型のTFTであり、
(A)支持体11上に形成されたゲート電極12、
(B)支持体11及びゲート電極12上に形成されたゲート絶縁層13、
(C)ソース/ドレイン電極15、並びに、
(D)ソース/ドレイン電極15とソース/ドレイン電極15との間に位置するゲート絶縁層13の部分の上及びソース/ドレイン電極15の上に形成された半導体層16、
から成る。ソース/ドレイン電極15とソース/ドレイン電極15との間に位置する半導体層16の部分が、チャネル形成領域17に相当する。
As shown in a schematic partial cross-sectional view of FIG. 2C, the field effect transistor of Example 1 is a bottom-gate / bottom-contact TFT,
(A) a
(B) a
(C) source /
(D) a
Consists of. A portion of the
そして、ソース/ドレイン電極15は、ゲート絶縁層13内に埋め込まれている。より具体的には、ソース/ドレイン電極15の頂面15aの水準とゲート絶縁層13の頂面13aの水準とは略一致している。
The source /
実施例1において、支持体11は、表面にSiO2層(図示せず)が形成されたガラス基板から成る。また、ゲート電極12及びソース/ドレイン電極15は金(Au)から成り、ゲート絶縁層13はSiO2から成り、半導体層16は有機半導体材料、より具体的には、ペンタセンから成る。
In Example 1, the
以下、支持体11等の模式的な一部断面図である図1の(A)〜(D)、図2の(A)〜(C)を参照して、実施例1の電界効果型トランジスタの製造方法を説明する。
Hereinafter, with reference to FIGS. 1A to 1D and FIGS. 2A to 2C which are schematic partial sectional views of the
[工程−100]
先ず、支持体11上にゲート電極12を形成する。具体的には、支持体11上に、ゲート電極12を形成すべき部分が除去されたレジスト層(図示せず)を、リソグラフィ技術に基づき形成する。その後、密着層としてのチタン(Ti)層(図示せず)、及び、ゲート電極12としての金(Au)層を、順次、真空蒸着法にて全面に成膜し、その後、レジスト層を除去する。こうして、所謂リフトオフ法に基づき、ゲート電極12を得ることができる。
[Step-100]
First, the
次に、支持体11及びゲート電極12上にゲート絶縁層13を形成し、且つ、ゲート絶縁層13内に埋め込まれたソース/ドレイン電極15を形成する。具体的には、以下の工程を実行する。
Next, the
[工程−110]
即ち、先ず、ゲート電極12を含む支持体11上にゲート絶縁層13を形成する。具体的には、SiO2から成るゲート絶縁層13を、スパッタリング法に基づきゲート電極12及び支持体11上に形成する。ゲート絶縁層13の成膜を行う際、ゲート電極12の一部をハードマスクで覆うことによって、ゲート電極12の取出部(図示せず)をフォトリソグラフィ・プロセス無しで形成することができる。こうして、図1の(A)に示す構造を得ることができる。
[Step-110]
That is, first, the
[工程−120]
次に、フォトリソグラフィ技術に基づき、ゲート絶縁層13上に、凹部を形成すべき部分に開口19が形成されたレジスト材料層18を形成する(図1の(B)参照)。
[Step-120]
Next, based on the photolithography technique, a resist
[工程−130]
その後、レジスト材料層18をエッチング用マスクとしてゲート絶縁層13をRIE法に基づきエッチングすることで、ソース/ドレイン電極15を形成すべきゲート絶縁層13の部分に凹部13Bを設ける(図1の(C)参照)。尚、ゲート絶縁層13のエッチングは、ゲート絶縁層13を構成する材料にも依るが、その他、ウエットエッチング法、酸素ガスを用いたアッシング法に基づき行うこともできる。
[Step-130]
Thereafter, the
[工程−140]
次に、密着層としてのチタン(Ti)層(図示せず)、及び、導電材料層14としての金(Au)層を、順次、真空蒸着法にて全面に成膜し(図1の(D)参照)、その後、レジスト材料層18並びにその上の密着層及び導電材料層14を除去することで、ゲート絶縁層13に設けられた凹部13B内にソース/ドレイン電極15を形成し、以て、ゲート絶縁層13内に埋め込まれたソース/ドレイン電極15を得る(図2の(A)参照)。
[Step-140]
Next, a titanium (Ti) layer (not shown) as an adhesion layer and a gold (Au) layer as a
[工程−150]
次いで、化学的機械的研磨法(CMP法)に基づき、ソース/ドレイン電極15の頂面15aの水準と、ゲート絶縁層13の頂面13aの水準とを略一致させることが好ましい(図2の(B)参照)。尚、図2の(A)においては、ソース/ドレイン電極15がゲート絶縁層13から突出した状態を示しているが、ソース/ドレイン電極15の頂面15aがゲート絶縁層13の頂面13aよりも凹んだ状態となることもある。
[Step-150]
Next, it is preferable that the level of the
[工程−160]
その後、ソース/ドレイン電極15とソース/ドレイン電極15との間に位置するゲート絶縁層13の部分の上及びソース/ドレイン電極15の上に半導体層16を形成する。具体的には、ペンタセンから成る半導体層16を真空蒸着法にて形成する。半導体層16の形成時、ゲート絶縁層13の一部をハードマスクで覆うことによって、半導体層16をフォトリソグラフィ・プロセス無しで形成することができる。こうして、図2の(C)に示す電界効果型トランジスタを得ることができる。
[Step-160]
Thereafter, a
実施例2は、実施例1の変形であり、本発明の第2の態様に係る電界効果型トランジスタの製造方法に関する。実施例2にて得られた電界効果型トランジスタは、
(1)ゲート絶縁層が、下から、第1のゲート絶縁層23A、第2のゲート絶縁層23Bの積層構造から成る。
(2)ソース/ドレイン電極15の周囲は、第2のゲート絶縁層23Bで埋められている。
といった点が、実施例1にて説明した電界効果型トランジスタと異なり、その他の点は、実施例1にて説明した電界効果型トランジスタと同じであるので、電界効果型トランジスタの詳細な説明は省略する。
Example 2 is a modification of Example 1 and relates to a method of manufacturing a field effect transistor according to the second aspect of the present invention. The field effect transistor obtained in Example 2 is
(1) The gate insulating layer has a laminated structure of a first
(2) The periphery of the source /
This is different from the field effect transistor described in the first embodiment, and the other points are the same as the field effect transistor described in the first embodiment, and thus detailed description of the field effect transistor is omitted. To do.
以下、支持体11等の模式的な一部断面図である図3の(A)〜(C)、図4の(A)〜(B)を参照して、実施例2の電界効果型トランジスタの製造方法を説明する。
Hereinafter, with reference to FIGS. 3A to 3C and FIGS. 4A to 4B which are schematic partial sectional views of the
[工程−200]
先ず、実施例1の[工程−100]と同様の工程を実行して、支持体11上にゲート電極12を形成する。
[Step-200]
First, the same process as [Process-100] of Example 1 is performed to form the
次に、支持体11及びゲート電極12上にゲート絶縁層13を形成し、且つ、ゲート絶縁層13内に埋め込まれたソース/ドレイン電極15を形成する。具体的には、以下の工程を実行する。
Next, the
[工程−210]
即ち、先ず、実施例1の[工程−110]と同様の工程を実行して、ゲート電極12を含む支持体11上に第1のゲート絶縁層23Aを形成する。具体的には、SiO2から成る第1のゲート絶縁層23Aを、スパッタリング法に基づきゲート電極12及び支持体11上に形成する。こうして、図3の(A)に示す構造を得ることができる。
[Step-210]
That is, first, the same step as [Step-110] in Example 1 is performed to form the first
[工程−220]
次に、第1のゲート絶縁層23A上に導電材料層24を形成する。具体的には、密着層としてのチタン(Ti)層(図示せず)、及び、導電材料層24としての金(Au)層を、順次、真空蒸着法にて全面に成膜し、次いで、フォトリソグラフィ技術に基づき、導電材料層24上にパターニングされたレジスト材料層28を形成する(図3の(B)参照)。
[Step-220]
Next, the
[工程−230]
その後、レジスト材料層28をエッチング用マスクとして導電材料層24及び密着層をエッチングすることで、ソース/ドレイン電極15を形成した後、アッシング処理を行うことで、レジスト材料層28を除去する(図3の(C)参照)。
[Step-230]
Thereafter, the
[工程−240]
次に、露出している第1のゲート絶縁層23Aの部分の上に、頂面23bの水準が、ソース/ドレイン電極15の頂面15aの水準と略一致した第2のゲート絶縁層23Bを形成する。具体的には、露出している第1のゲート絶縁層23Aの部分の上に第2のゲート絶縁層23Bを形成する。より具体的には、SiO2から成る第2のゲート絶縁層23Bを、スパッタリング法に基づき全面に形成する。その後、CMP法に基づき、ソース/ドレイン電極15の頂面15aの水準と、第2のゲート絶縁層23Bの頂面23bの水準とを略一致させることが好ましい。こうして、図4の(A)に示す構造を得ることができる。
[Step-240]
Next, on the exposed portion of the first
[工程−250]
その後、実施例1の[工程−160]と同様の工程を実行して、ソース/ドレイン電極15とソース/ドレイン電極15との間に位置するゲート絶縁層13の部分の上及びソース/ドレイン電極15の上に半導体層16を形成する。こうして、図4の(B)に示す電界効果型トランジスタを得ることができる。
[Step-250]
Thereafter, the same process as [Process-160] of Example 1 is performed, and the source / drain electrode and the source / drain electrode on the portion of the
実施例3も、実施例1の変形であり、本発明の第3の態様に係る電界効果型トランジスタの製造方法に関する。実施例3にて得られた電界効果型トランジスタは、実施例2の電界効果型トランジスタと同様に、
(1)ゲート絶縁層が、下から、第1のゲート絶縁層23A、第2のゲート絶縁層23Bの積層構造から成る。
(2)ソース/ドレイン電極15の周囲は、第2のゲート絶縁層23Bで埋められている。
といった点が、実施例1にて説明した電界効果型トランジスタと異なり、その他の点は、実施例1にて説明した電界効果型トランジスタと同じであるので、電界効果型トランジスタの詳細な説明は省略する。
Example 3 is also a modification of Example 1, and relates to a method of manufacturing a field effect transistor according to the third aspect of the present invention. The field effect transistor obtained in Example 3 is similar to the field effect transistor in Example 2,
(1) The gate insulating layer has a laminated structure of a first
(2) The periphery of the source /
This is different from the field-effect transistor described in the first embodiment, and the other points are the same as the field-effect transistor described in the first embodiment. To do.
以下、支持体11等の模式的な一部断面図である、図3の(A)〜(B)、図5の(A)〜(C)、図4の(A)〜(B)を参照して、実施例3の電界効果型トランジスタの製造方法を説明する。
Hereinafter, (A) to (B) in FIG. 3, (A) to (C) in FIG. 5, and (A) to (B) in FIG. 4, which are schematic partial sectional views of the
[工程−300]
先ず、実施例1の[工程−100]と同様の工程を実行して、支持体11上にゲート電極12を形成する。
[Step-300]
First, the same process as [Process-100] of Example 1 is performed to form the
次に、支持体11及びゲート電極12上にゲート絶縁層13を形成し、且つ、ゲート絶縁層13内に埋め込まれたソース/ドレイン電極15を形成する。具体的には、以下の工程を実行する。
Next, the
[工程−310]
即ち、先ず、実施例1の[工程−110]と同様の工程を実行して、ゲート電極12を含む支持体11上に第1のゲート絶縁層23Aを形成する。具体的には、SiO2から成る第1のゲート絶縁層23Aを、スパッタリング法に基づきゲート電極12及び支持体11上に形成する。こうして、図3の(A)に示す構造を得ることができる。
[Step-310]
That is, first, the same step as [Step-110] in Example 1 is performed to form the first
[工程−320]
次に、第1のゲート絶縁層23A上に導電材料層24を形成する。具体的には、密着層としてのチタン(Ti)層(図示せず)、及び、導電材料層24としての金(Au)層を、順次、真空蒸着法にて全面に成膜し、次いで、フォトリソグラフィ技術に基づき、導電材料層24上にパターニングされたレジスト材料層28を形成する(図3の(B)参照)。
[Step-320]
Next, the
[工程−330]
その後、レジスト材料層28をエッチング用マスクとして導電材料層24及び密着層をエッチングすることで、ソース/ドレイン電極15を形成する。こうして、図5の(A)に示す構造を得ることができる。実施例3にあっては、実施例2と異なり、この時点ではレジスト材料層28を除去しない。
[Step-330]
Thereafter, the source /
[工程−340]
次に、露出している第1のゲート絶縁層23Aの部分の上、及び、レジスト材料層28の上に、第2のゲート絶縁層23Bを形成し、次いで、レジスト材料層28及びその上の第2のゲート絶縁層23Bの部分を除去する。具体的には、SiO2から成る第2のゲート絶縁層23Bを、スパッタリング法に基づき全面に形成する(図5の(B)参照)。その後、レジスト材料層28及びその上の第2のゲート絶縁層23Bの部分を除去する(図5の(C)参照)。
[Step-340]
Next, a second
[工程−350]
次いで、CMP法に基づき、ソース/ドレイン電極15の頂面15aの水準と、第2のゲート絶縁層23Bの頂面23bの水準とを略一致させることが好ましい。こうして、図4の(A)に示すように、露出している第1のゲート絶縁層23Aの部分の上に、頂面23bの水準が、ソース/ドレイン電極15の頂面15aの水準と略一致している第2のゲート絶縁層23Bを形成することができる。
[Step-350]
Next, it is preferable that the level of the
[工程−360]
その後、実施例1の[工程−160]と同様の工程を実行して、ソース/ドレイン電極15とソース/ドレイン電極15との間に位置するゲート絶縁層13の部分の上及びソース/ドレイン電極15の上に半導体層16を形成する。こうして、図4の(B)に示す電界効果型トランジスタを得ることができる。
[Step-360]
Thereafter, the same process as [Process-160] of Example 1 is performed, and the source / drain electrode and the source / drain electrode on the portion of the
以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。半導体装置の構造や構成、製造条件、使用した材料は例示であり、適宜変更することができる。本発明によって得られた電界効果型トランジスタ(TFT)を、ディスプレイ装置や各種の電子機器に適用、使用する場合、支持体や支持部材に多数のTFTを集積したモノリシック集積回路としてもよいし、各TFTを切断して個別化し、ディスクリート部品として使用してもよい。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the preferable Example, this invention is not limited to these Examples. The structure and configuration of the semiconductor device, the manufacturing conditions, and the materials used are examples, and can be changed as appropriate. When the field effect transistor (TFT) obtained by the present invention is applied to and used in a display device or various electronic devices, a monolithic integrated circuit in which a large number of TFTs are integrated on a support or a support member may be used. The TFT may be cut and individualized and used as a discrete component.
11・・・支持体、12・・・ゲート電極、13・・・ゲート絶縁層、13a,23b・・・ゲート絶縁層の頂面、13B・・・凹部、14,24・・・導電材料層、15・・・ソース/ドレイン電極、15a・・・ソース/ドレイン電極の頂面、16・・・半導体層、17・・・チャネル形成領域、18,28・・・レジスト材料層、19・・・レジスト材料層の開口、23A・・・第1のゲート絶縁層、23B・・・第2のゲート絶縁層
DESCRIPTION OF
Claims (8)
(b)支持体及びゲート電極上にゲート絶縁層を形成し、且つ、ゲート絶縁層内に埋め込まれたソース/ドレイン電極を形成し、次いで、
(c)ソース/ドレイン電極とソース/ドレイン電極との間に位置するゲート絶縁層の部分の上及びソース/ドレイン電極の上に半導体層を形成する、
各工程を備え、
前記工程(b)は、
支持体及びゲート電極上にゲート絶縁層を形成した後、
ゲート絶縁層に凹部を設け、次いで、
凹部内にソース/ドレイン電極を形成し、以て、ゲート絶縁層内に埋め込まれたソース/ドレイン電極を得る工程から成る電界効果型トランジスタの製造方法。 (A) After forming the gate electrode on the support,
(B) forming a gate insulating layer on the support and the gate electrode and forming a source / drain electrode embedded in the gate insulating layer;
(C) forming a semiconductor layer on the portion of the gate insulating layer located between the source / drain electrode and the source / drain electrode and on the source / drain electrode;
With each process,
The step (b)
After forming the gate insulating layer on the support and the gate electrode,
Providing a recess in the gate insulating layer;
A method of manufacturing a field effect transistor comprising a step of forming a source / drain electrode in a recess, thereby obtaining a source / drain electrode embedded in a gate insulating layer .
支持体及びゲート電極上にゲート絶縁層を形成した後、
ゲート絶縁層上に、凹部を形成すべき部分に開口が形成されたレジスト材料層を形成し、次いで、
レジスト材料層をエッチング用マスクとしてゲート絶縁層をエッチングすることで、ソース/ドレイン電極を形成すべきゲート絶縁層の部分に凹部を設け、その後、
導電材料層を全面に形成した後、レジスト材料層及びその上の導電材料層を除去することで、ゲート絶縁層に設けられた凹部内にソース/ドレイン電極を形成する請求項1に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。 The step (b)
After forming the gate insulating layer on the support and the gate electrode,
On the gate insulating layer, a resist material layer having an opening formed in a portion where a recess is to be formed is formed, and then
By etching the gate insulating layer using the resist material layer as an etching mask, a recess is provided in the portion of the gate insulating layer where the source / drain electrodes are to be formed.
2. The electric field according to claim 1 , wherein after forming the conductive material layer on the entire surface, the resist material layer and the conductive material layer thereon are removed to form source / drain electrodes in the recesses provided in the gate insulating layer. Method for producing effect transistor.
(b)支持体及びゲート電極上にゲート絶縁層を形成し、且つ、ゲート絶縁層内に埋め込まれたソース/ドレイン電極を形成し、次いで、
(c)ソース/ドレイン電極とソース/ドレイン電極との間に位置するゲート絶縁層の部分の上及びソース/ドレイン電極の上に半導体層を形成する、
各工程を備え、
ゲート絶縁層は、下から、第1のゲート絶縁層及び第2のゲート絶縁層から成り、
前記工程(b)は、
支持体及びゲート電極上に第1のゲート絶縁層を形成した後、
第1のゲート絶縁層上に導電材料層を形成し、導電材料層上にパターニングされたレジスト材料層を形成した後、レジスト材料層をエッチング用マスクとして導電材料層をエッチングすることで、ソース/ドレイン電極を形成し、次いで、レジスト材料層を除去した後、
露出している第1のゲート絶縁層の部分の上に第2のゲート絶縁層を形成する、
工程から成る電界効果型トランジスタの製造方法。 (A) After forming the gate electrode on the support,
(B) forming a gate insulating layer on the support and the gate electrode and forming a source / drain electrode embedded in the gate insulating layer;
(C) forming a semiconductor layer on the gate insulating layer located between the source / drain electrode and the source / drain electrode and on the source / drain electrode;
With each process,
The gate insulating layer is composed of a first gate insulating layer and a second gate insulating layer from below,
The step (b)
After forming the first gate insulating layer on the support and the gate electrode,
A conductive material layer is formed over the first gate insulating layer, a patterned resist material layer is formed over the conductive material layer, and then the conductive material layer is etched using the resist material layer as an etching mask. After forming the drain electrode and then removing the resist material layer,
Forming a second gate insulating layer on the exposed portion of the first gate insulating layer;
A method of manufacturing a field effect transistor comprising steps.
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