Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH07114282B2 - Thin film transistor and manufacturing method thereof - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH07114282B2 - Thin film transistor and manufacturing method thereof - Google Patents

Thin film transistor and manufacturing method thereof

Info

Publication number
JPH07114282B2
JPH07114282B2 JP61235702A JP23570286A JPH07114282B2 JP H07114282 B2 JPH07114282 B2 JP H07114282B2 JP 61235702 A JP61235702 A JP 61235702A JP 23570286 A JP23570286 A JP 23570286A JP H07114282 B2 JPH07114282 B2 JP H07114282B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
region
drain
source
insulating film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61235702A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63190386A (en
Inventor
尊史 中澤
尚 佐藤
弘之 大島
伸治 両角
亮輔 荒木
睦 松尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP61235702A priority Critical patent/JPH07114282B2/en
Publication of JPS63190386A publication Critical patent/JPS63190386A/en
Publication of JPH07114282B2 publication Critical patent/JPH07114282B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H10D30/67Thin-film transistors [TFT]

Landscapes

  • Thin Film Transistor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明にアクティブマトリックス方式の液晶ディスプレ
イやイメージセンサや3次元集積回路などに応用される
薄膜トランジスタに関する。
The present invention relates to a thin film transistor applied to an active matrix type liquid crystal display, an image sensor, a three-dimensional integrated circuit and the like according to the present invention.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の薄膜トランジスタは、例えばディスプレイ国際会
議(International Display Research Canference)の1
985年論文集p.30−p.31に示されるような構造であっ
た。この構造を一般化して、その概要を第3図に示す。
ガラス、石英、サファイア等の絶縁基板301上に、クロ
ム等のゲート電極302と、これを被覆するようにゲート
絶縁膜303が設けられている。この上に、非晶質シリコ
ン薄膜から成るチャネル領域304と、このチャネル領域
端の上側に接して、ドナーあるいはアクセプタとなる不
純物を添加した非晶質シリコン薄膜から成るソース領域
305及びドレイン領域306が形成されている。さらにこれ
に接して、ソース電極307とドレイン電極308が設けられ
ている。
The conventional thin film transistor is, for example, one of the International Display Research Canference.
It had a structure as shown in 985 p.30-p.31. This structure is generalized and its outline is shown in FIG.
A gate electrode 302 made of chromium or the like and a gate insulating film 303 so as to cover the gate electrode 302 are provided on an insulating substrate 301 made of glass, quartz, sapphire, or the like. A channel region 304 made of an amorphous silicon thin film and a source region made of an amorphous silicon thin film to which an impurity serving as a donor or an acceptor is added, in contact with the channel region 304 above the end of the channel region.
A drain region 306 and a drain region 306 are formed. Further, a source electrode 307 and a drain electrode 308 are provided in contact with this.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかし、従来の薄膜トランジスタは次のような問題点を
有していた。
However, the conventional thin film transistor has the following problems.

すなわち、OFF電流(トランジスタがオフ状態の時に流
れるソース・ドレイン間の電流)を小さくするために
は、チャネル領域304が高抵抗を維持できるように、ソ
ース領域305とドレイン領域306を形成する際、その中に
含まれるドナーあるいはアクセプタとなる不純物がチャ
ネル領域304中に拡散しないようにしなくてはならな
い。しかし、逆にこのために、ソース・ドレイン領域の
不純物濃度を下げて該領域の抵抗が高くなったり、ある
いは、ソース・ドレイン領域に接するチャネル領域にも
不純物が拡散しにくくなって高抵抗のチャネル領域の膜
厚分に相当する抵抗が高くなったりするなど、寄生抵抗
の増大が顕著となっていた。つまり、ゲート絶縁膜303
とチャネル領域304の界面に誘起される反転層のキャリ
アは該寄生抵抗Rsを介して、ソース領域305あるいはド
レイン領域306へ流れるが、Rsが大きいために、いかに
反転層の等価抵抗を下げても、ON電流(トランジスタが
オン状態の時に流れるソース・ドレイン間の電流)は小
さく抑えられていまっていた。
That is, in order to reduce the OFF current (current between the source and the drain that flows when the transistor is off), when forming the source region 305 and the drain region 306 so that the channel region 304 can maintain high resistance, Impurities contained therein, which serve as donors or acceptors, must be prevented from diffusing into the channel region 304. However, conversely, for this reason, the impurity concentration of the source / drain region is lowered to increase the resistance of the region, or the impurities are less likely to diffuse into the channel region in contact with the source / drain region, and the high resistance channel is formed. The increase in parasitic resistance has been remarkable, such as the increase in resistance corresponding to the film thickness of the region. That is, the gate insulating film 303
Carriers in the inversion layer induced at the interface between the channel region 304 and the channel region 304 flow to the source region 305 or the drain region 306 through the parasitic resistance R s. However, since R s is large, how to reduce the equivalent resistance of the inversion layer. However, the ON current (current between the source and drain that flows when the transistor is in the ON state) was kept small.

第4図は上記の問題点を定量的に明らかにするための薄
膜トランジスタの等価回路図である。VG、VD、IDはそれ
ぞれゲート電圧、ドレイン電圧、ドレイン電流である。
VGE、VDEはそれぞれトランジスタに加えられる実効的な
ゲート電圧、ドレイン電圧であり、次式で表わされる。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of a thin film transistor for quantitatively clarifying the above problems. V G , V D , and I D are the gate voltage, drain voltage, and drain current, respectively.
V GE and V DE are the effective gate voltage and drain voltage applied to the transistor, respectively, and are expressed by the following equations.

VGE=VG−IDRS (1) VDE=VD−2IDRS (2) したがって、直列抵抗成分RSによって実効的なゲート電
圧、ドレイン電圧が低下し、ON電流が減少する。このと
き、VG−Vth≫VDの下では ID=β(VGE−Vth)VDE (3) であるから(1)(2)(3)式より となる。ここにβはトランジスタのゲイン はチャネル長、Wはチャネル幅、Coxはゲート絶縁膜の
容量、μは移動度)、IoはRs=0のときのドレイン電流
である。したがってIDは(4)式の分母の第2項分だけ
減少することになる。しかも、ON電流を大きくするため
にβ、VG、VDを大きくするほど、IDの減少効果が顕著に
なることがわかる。
V GE = V G −I D R S (1) V DE = V D −2I D R S (2) Therefore, effective gate voltage and drain voltage decrease due to series resistance component R S , and ON current decreases. To do. At this time, under V G −V th >> V D , I D = β (V GE −V th ) V DE (3) Therefore, from equations (1), (2), and (3), Becomes Where β is the gain of the transistor Is the channel length, W is the channel width, C ox is the capacitance of the gate insulating film, μ is the mobility), and I o is the drain current when R s = 0. Therefore, I D is reduced by the second term of the denominator of equation (4). Moreover, it can be seen that as β, V G , and V D are increased to increase the ON current, the effect of reducing I D becomes more remarkable.

本発明はこのような問題点を解決するものであり、その
目的とするところは、ソース・ドレイン領域を分離した
島状に形成し、ソース・ドレイン電極をゲート絶縁膜の
下に形成する薄膜トランジスタにおいて、チャネル領域
を高抵抗に保ちつつ寄生抵抗RSを小さくすることができ
る薄膜トランジスタ及びその製造方法を提供することに
ある。
The present invention solves such a problem, and an object thereof is to provide a thin film transistor in which a source / drain region is formed in an island shape and a source / drain electrode is formed under a gate insulating film. Another object of the present invention is to provide a thin film transistor capable of reducing the parasitic resistance R S while maintaining a high resistance in the channel region, and a manufacturing method thereof.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明の薄膜トランジスタは、ドナーあるいはアクセプ
タとなる不純物を添加したシリコン薄膜からなる分離さ
れた島状のソース領域及びドレイン領域と、該ソース領
域及び該ドレイン領域の上面の一部と、該ソース領域及
び該ドレイン領域との間に形成されたチャネル領域を形
成するシリコン領域と、該チャネル領域上にあって該チ
ャネル領域を形成する該シリコン薄膜と同一形状に形成
された絶縁膜と、該ソース領域と接続するように形成さ
れたソース電極と、該ドレイン領域と接続するように形
成されたドレイン電極と、該ソース電極・該ソース領域
・該絶縁膜・該ドレイン領域・該ドレイン電極を被覆す
るように形成されたゲート絶縁膜と、該チャネル領域上
の該ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極とを有して
なることを特徴とする。
The thin film transistor of the present invention includes isolated island-shaped source and drain regions made of a silicon thin film to which an impurity serving as a donor or an acceptor is added, a part of upper surfaces of the source region and the drain region, the source region and the drain region. A silicon region forming a channel region formed between the drain region, an insulating film formed on the channel region and having the same shape as the silicon thin film forming the channel region, and the source region. A source electrode formed so as to be connected, a drain electrode formed so as to be connected to the drain region, and the source electrode, the source region, the insulating film, the drain region, and the drain electrode are covered. A gate insulating film formed on the channel region, and a gate electrode formed on the gate insulating film on the channel region. That.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例に基づいて本発明を詳しく説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.

第1図は本発明の実施例による薄膜トランジスタを示す
断面構造図の1例である。ガラス、石英、サファイア等
の絶縁基板101上に、ドナーあるいはアクセプタとなる
不純物を添加した多結晶シリコン、非晶質シリコン等の
シリコン薄膜から成るソース領域102及びドレイン領域1
03が形成されているこのソース領域端の上側と、ドレイ
ン領域端の上側に接して、この両者を結ぶようにシリコ
ン薄膜から成るチャネル領域104及びSiO2、SiNx、SiON
等の絶縁膜105が設けられている。また、金属、透明導
電膜等から成るソース電極106がソース領域102に接して
おり、同じくドレイン電極107がドレイン領域103に接し
ている。これら全体をSiO2、SiNx、SiNx、SiiON等のゲ
ート絶縁膜108が被覆しており、この上にゲート電極109
が設けられている。絶縁膜105は、ゲート絶縁膜の一部
を成す。ゲート絶縁膜108は配線間の絶縁を保持する層
間絶縁膜も兼ねている。
FIG. 1 is an example of a sectional structural view showing a thin film transistor according to an embodiment of the present invention. On an insulating substrate 101 such as glass, quartz, sapphire, etc., a source region 102 and a drain region 1 made of a silicon thin film such as polycrystalline silicon or amorphous silicon doped with impurities serving as donors or acceptors.
A channel region 104 made of a silicon thin film is formed so as to connect the upper side of the source region end where 03 is formed and the upper side of the drain region end so as to connect them, and SiO 2 , SiNx, SiON.
Etc. is provided with an insulating film 105. A source electrode 106 made of metal, a transparent conductive film or the like is in contact with the source region 102, and a drain electrode 107 is also in contact with the drain region 103. The whole of these is covered with a gate insulating film 108 of SiO 2 , SiNx, SiNx, SiiON or the like, and a gate electrode 109 is formed on the gate insulating film 108.
Is provided. The insulating film 105 forms a part of the gate insulating film. The gate insulating film 108 also serves as an interlayer insulating film that maintains insulation between wirings.

第2図は本発明による薄膜トランジスタの製造方法を示
す。第1に第2図(a)に示すようにガラス、石英、サ
ファイア等の絶縁基板201上に、ドナーあるいはサセプ
タとなる不純物を添加した多結晶シリコン、非晶質シリ
コン等をCVD方等により形成し、シリコン薄膜から成る
ソース領域202及びドレイン領域203を所定の形状に加工
する。第2に第2図(b)に示すようにチャネル領域を
成す多結晶シリコン、非晶質シリコン等のシリコン薄膜
204をCVD法等により形成し、更にSiO2、SiNx、SiON等の
絶縁膜205をCVD法、スパッタリング法等により形成す
る。次にシリコン薄膜204及び絶縁膜205をソース領域端
の上側と、ドレイン領域端の上側に接して、この両者を
結ぶように所定の形状に加工する。第3に第2図(c)
に示すように金属、透明導電膜等をスパッタリング法、
蒸着法等により形成し、ソース電極206がソース領域202
に接するように加工する。同じくドレイン電極207がド
レイン領域203に接するように加工する。第4に第2図
(d)に示すようにSiO2、SiNx、SiON等のゲート絶縁膜
208を全体を被覆するようにCVD法等により形成する。絶
縁膜205は、ゲート絶縁膜一部を成す。ゲート絶縁膜208
は配線間の絶縁を保持する層間絶縁膜も兼ねている。次
に金属、透明導電膜等から成るゲート電極209をスパッ
タリング法、蒸着法等により形成し、所定の形状に加工
する。このように構成された薄膜トランジスタでは、チ
ャネル領域を高抵抗にしてOFF電流を低く保ちつつ、寄
生抵抗RSを小さくすることが可能である。まず、多量に
不純物を含有したシリコン薄膜から成るソース領域202
及びドレイン領域203があらかじめ形成しているところ
へ、チャネル領域204となるシリコン薄膜を形成するた
め、ソース・ドレイン領域内の不純物がチャネル領域全
体に拡散することがなく、チャネル領域の高抵抗を維持
して、OFF電流を低く抑えることができる。しかも、ソ
ース・ドレイン領域近傍のチャネル領域のシリコン薄膜
へは、該シリコン薄膜自身の形成工程中の温度によりソ
ース・ドレイン領域中の不純物が拡散し、抵抗が減少す
る。したがって寄生抵抗RSを小さくすることが可能であ
る。
FIG. 2 shows a method of manufacturing a thin film transistor according to the present invention. First, as shown in FIG. 2A, polycrystalline silicon, amorphous silicon, or the like, to which impurities serving as donors or susceptors are added, is formed on an insulating substrate 201 such as glass, quartz, or sapphire by the CVD method or the like. Then, the source region 202 and the drain region 203 made of a silicon thin film are processed into a predetermined shape. Secondly, as shown in FIG. 2 (b), a silicon thin film such as polycrystalline silicon or amorphous silicon forming a channel region.
204 is formed by a CVD method or the like, and an insulating film 205 of SiO 2 , SiNx, SiON or the like is further formed by a CVD method, a sputtering method, or the like. Next, the silicon thin film 204 and the insulating film 205 are brought into contact with the upper side of the end of the source region and the upper side of the end of the drain region, and processed into a predetermined shape so as to connect them. Third, Fig. 2 (c)
As shown in, metal, transparent conductive film, etc. are sputtered,
The source electrode 206 is formed by a vapor deposition method or the like, and the source electrode 206
Process so that it touches. Similarly, the drain electrode 207 is processed so as to contact the drain region 203. Fourth, as shown in FIG. 2 (d), a gate insulating film of SiO 2 , SiNx, SiON, etc.
The 208 is formed by a CVD method or the like so as to cover the entire surface. The insulating film 205 forms a part of the gate insulating film. Gate insulating film 208
Also serves as an interlayer insulating film that maintains insulation between wirings. Next, a gate electrode 209 made of metal, a transparent conductive film, or the like is formed by a sputtering method, an evaporation method, or the like and processed into a predetermined shape. In the thin film transistor thus configured, it is possible to reduce the parasitic resistance R S while keeping the OFF current low by making the channel region have high resistance. First, the source region 202 made of a silicon thin film containing a large amount of impurities
Since the silicon thin film to be the channel region 204 is formed where the drain region 203 and the drain region 203 are previously formed, impurities in the source / drain regions do not diffuse to the entire channel region and the high resistance of the channel region is maintained. As a result, the OFF current can be kept low. In addition, impurities in the source / drain regions diffuse into the silicon thin film in the channel region near the source / drain regions due to the temperature during the process of forming the silicon thin film itself, and the resistance decreases. Therefore, it is possible to reduce the parasitic resistance R S.

また、本発明によれば、チャネル領域のシリコン薄膜の
膜厚制御性が向上する。すなわち、従来のように、ソー
ス・ドレイン領域をパターニングする際のエッチングの
終点によりチャネル領域のシリコン薄膜の膜厚が決定す
るのではなく、シリコン薄膜の形成のみによってその膜
厚が規定される。したがってエッチングのバラツキの影
響を受けることがなく、正確な膜厚の制御が可能であ
る。特に、チャネル領域を高抵抗にしてOFF電流を減少
させると共に、シリコン薄膜中の空間電荷量を減らして
しきい値電圧を下げON電流を増大させるためには、チャ
ネル領域のシリコン薄膜の膜厚を極力薄くすることが重
要であり、薄膜トランジスタの特性を向上させる上で、
上記のように、極膜のシリコン薄膜の膜厚を精度良く抑
制できることは絶大な効果を有する。
Further, according to the present invention, the film thickness controllability of the silicon thin film in the channel region is improved. That is, unlike the conventional case, the film thickness of the silicon thin film in the channel region is not determined by the etching end point when patterning the source / drain regions, but the film thickness is defined only by the formation of the silicon thin film. Therefore, it is possible to accurately control the film thickness without being affected by variations in etching. In particular, in order to increase the resistance of the channel region to reduce the OFF current, and also to reduce the space charge amount in the silicon thin film to lower the threshold voltage and increase the ON current, the thickness of the silicon thin film in the channel region is set to It is important to make it as thin as possible, and to improve the characteristics of thin film transistors,
As described above, the ability to accurately control the thickness of the polar silicon thin film has a great effect.

さらに、ソース領域202及びドレイン領域203へは、チャ
ネル領域への余分な不純物の拡散を気にすることなく、
十分多量の不純物を添加することができるため、ソース
・ドレイン領域自身の抵抗が下がると共に、ソース電極
206及びドレイン電極207とのオーミック接触性が向上
し、結果的には寄生抵抗RSの一層の抵抗に寄与する。
Further, to the source region 202 and the drain region 203, without worrying about the diffusion of extra impurities into the channel region,
Since a sufficiently large amount of impurities can be added, the resistance of the source / drain region itself is lowered and the source electrode
The ohmic contact with 206 and the drain electrode 207 is improved, and as a result, it contributes to the further resistance of the parasitic resistance R S.

更に、チャネル領域204形成後、絶縁膜205を引続き形成
するため、チャネル領域204と絶縁膜205の界面における
不純物のトラップ密度を著しく減少させることが可能と
なる。チャネル領域のシリコン薄膜とゲート絶縁膜の界
面におけるトラップ密度を減らして、ON電流を増大させ
るためには、チャネル領域のシリコン薄膜を形成後引き
続きゲート絶縁膜を形成することが重要であり、薄膜ト
ランジスタの特性を向上させる上で、上記のように界面
のトラップ密度を減らせることは絶大な効果を有する。
また、同一チャンバー内でチャネル領域のシリコン薄膜
と絶縁膜を連続形成すれば更にトラップ密度を減少でき
好ましい。
Furthermore, since the insulating film 205 is continuously formed after the channel region 204 is formed, the trap density of impurities at the interface between the channel region 204 and the insulating film 205 can be significantly reduced. In order to reduce the trap density at the interface between the silicon thin film in the channel region and the gate insulating film and increase the ON current, it is important to form the gate insulating film after forming the silicon thin film in the channel region. In order to improve the characteristics, reducing the trap density at the interface as described above has a great effect.
Further, it is preferable to continuously form the silicon thin film and the insulating film in the channel region in the same chamber because the trap density can be further reduced.

又本発明によれば絶縁膜205と、ゲート絶縁膜208に異種
の材料を任意に選ぶことが可能となる。例えば絶縁膜20
5にSiO2、ゲート絶縁膜208にSiNxを選べば、チャネル領
域のシリコン薄膜の上側がSiO2となり、シリコン薄膜と
SiO2の界面特性が良好なため、薄膜トランジスタの特性
を向上させることができる。又、SiNxは、SiO2に比べ誘
電率が大きいため、ON電流を増大させ、更にSiO2に比べ
耐湿性も良好なため、信頼性を向上させることができ
る。上記の様に異種の材質を選べば、それぞれの利点を
生かすことが可能となる。
Further, according to the present invention, different materials can be arbitrarily selected for the insulating film 205 and the gate insulating film 208. For example, insulating film 20
If SiO 2 is selected as 5 and SiNx is selected as the gate insulating film 208, the upper side of the silicon thin film in the channel region becomes SiO 2 and the silicon thin film becomes
Since the interface characteristics of SiO 2 are good, the characteristics of the thin film transistor can be improved. Further, SiNx has a larger dielectric constant than SiO 2 , so that it increases the ON current, and further has better moisture resistance than SiO 2 , so that reliability can be improved. If different materials are selected as described above, it is possible to take advantage of each of them.

第5図は本発明による薄膜トランジスタの特性の一例を
示すグラフである。横軸はゲート電圧VGS、縦軸はドレ
イン電流IDの対数値である。ドレイン電圧VDSは4V、チ
ャネル長Lは20μm、チャネル幅Wは10μmである。チ
ャネル領域のシリコン薄膜には多結晶シリコンを用い、
その膜厚は200Åである。グラフから明らかなように、
多結晶シリコン薄膜自身は高抵抗が維持され、10-13
以下のOFF電流が得られている。また200Åという極めて
薄い膜厚を採用することができるため、空間電荷量が減
り、更にチャネル領域のシリコン薄膜とゲート絶縁膜の
界面におけるトラップ密度が減り、しきい値電圧の小さ
い、すなわちOFF状態からON状態へ急峻に遷移し、ON電
流の大きい良好な特性が得られている。また本発明によ
ればさらに薄いシリコン薄膜の適用も可能である。
FIG. 5 is a graph showing an example of characteristics of the thin film transistor according to the present invention. The horizontal axis is the gate voltage V GS , and the vertical axis is the logarithmic value of the drain current I D. The drain voltage V DS is 4 V, the channel length L is 20 μm, and the channel width W is 10 μm. Polycrystalline silicon is used for the silicon thin film in the channel region,
Its film thickness is 200Å. As you can see from the graph,
The high resistance of the polycrystalline silicon thin film itself is maintained at 10 -13 A
The following OFF current is obtained. In addition, since an extremely thin film thickness of 200Å can be adopted, the amount of space charge is reduced, the trap density at the interface between the silicon thin film in the channel region and the gate insulating film is reduced, and the threshold voltage is small, that is, from the OFF state. It makes a sharp transition to the ON state, and good characteristics with a large ON current are obtained. Further, according to the present invention, it is possible to apply a thinner silicon thin film.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明は次のような優れた効果を有する。 The present invention has the following excellent effects.

第1に、チャネル領域のシリコン薄膜を高抵抗に保ちな
がら、寄生抵抗RSを小さくすることができる。これによ
り、小さいOFF電流と大きいON電流が初めて両立でき
る。
First, the parasitic resistance R S can be reduced while keeping the silicon thin film in the channel region at a high resistance. As a result, a small OFF current and a large ON current can be compatible for the first time.

第2にチャネル領域のシリコン薄膜の膜厚を正確に制御
できる。これにより、トランジスタの特性を向上される
上での必須要件である極薄のシリコン薄膜を、均一にか
つ再現性良く実現することができる。
Secondly, the thickness of the silicon thin film in the channel region can be controlled accurately. As a result, an extremely thin silicon thin film, which is an essential requirement for improving the characteristics of the transistor, can be realized uniformly and with good reproducibility.

第3に、ソース領域及びドレイン領域へは、他に悪影響
を及ぼすことなく多量の不純物を添加することができる
ためソース領域とソース電極、あるいはドレイン領域と
ドレイン電極との間のオーシック接触性が改善される。
これにより、特にドレイン電圧VDSの小さい時のトラン
ジスタ特性が大幅に向上する。
Thirdly, since a large amount of impurities can be added to the source region and the drain region without adversely affecting the others, the auxic contact between the source region and the source electrode or the drain region and the drain electrode is improved. To be done.
This significantly improves the transistor characteristics especially when the drain voltage V DS is small.

第4にチャネル領域のシリコン薄膜とゲート絶縁膜の界
面における不純物のトラップ密度を著しく減少でき、ON
電流の大きい良好な特性を有する薄膜トランジスタが実
現できると共に、ソース・ドレイン電極形成前にチャネ
ル領域上に絶縁膜を形成するため、ソース・ドレイン電
流形成時のチャネル汚染がなくなり、高性能・高信頼性
の薄膜トランジスタが達成できる。
Fourth, the trap density of impurities at the interface between the silicon thin film in the channel region and the gate insulating film can be significantly reduced,
A thin film transistor with high current and good characteristics can be realized, and since an insulating film is formed on the channel region before the source / drain electrodes are formed, channel contamination at the time of source / drain current formation is eliminated and high performance and high reliability are achieved. Can be achieved.

第5に、ゲート絶縁膜に異なった2種類の材質を選べる
ため、それぞれの材質の利点を生かしたゲート絶縁膜が
得られ、高い信頼性を有し、更に良好な特性を有する薄
膜トランジスタが実現できる。
Fifth, since two different kinds of materials can be selected for the gate insulating film, a gate insulating film that takes advantage of each material can be obtained, and a thin film transistor having high reliability and good characteristics can be realized. .

第6に、チャネル領域のシリコン薄膜及びソース・ドレ
イン領域のシリコン薄膜は、ゲート絶縁膜によって完全
に被覆されているため、自動的にパシベーション効果が
発揮され、余分な保護膜を用いることなく、高い信頼性
を有する薄膜トランジスタが実現できる。
Sixth, since the silicon thin film in the channel region and the silicon thin film in the source / drain regions are completely covered with the gate insulating film, the passivation effect is automatically exhibited, and the high protective film without using an extra protective film. A thin film transistor having reliability can be realized.

第7に、本発明の薄膜トランジスタを製造する上で特別
な高温熱処理は不必要であるため、安価な通常のガラス
基板の上に作製でき、安価で大面積なアクティブマトリ
ックス基板への適用が可能である。
Seventh, since no special high-temperature heat treatment is required for manufacturing the thin film transistor of the present invention, it can be manufactured on an inexpensive ordinary glass substrate and can be applied to an inexpensive and large-area active matrix substrate. is there.

以上のように、本発明の薄膜トランジスタは数多くの優
れた効果を有するものであり、その応用範囲は、ディス
プレイ用のアクティブマトリックス基板のみならず、そ
の周辺駆動回路や、イメージセンサ、3次元集積回路な
ど多岐にわたる。
As described above, the thin film transistor of the present invention has many excellent effects, and its application range is not only the active matrix substrate for the display but also its peripheral driving circuit, image sensor, three-dimensional integrated circuit, etc. A wide variety.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の薄膜トランジスタの構造を示す断面図
である。 第2図(a)〜(d)は本発明の薄膜トランジスタの製
造方法を示す断面図である。 第3図は従来の薄膜トランジスタの構造を示す断面図で
ある。 第4図は薄膜トランジスタの等価回路図である。 第5図は本発明の薄膜トランジスタの特性を示すグラフ
である。 101、201、301…基板 102、202、305…ソース領域 103、203、306…ドレイン領域 104、204、304…チャネル領域 105、205…絶縁膜 106、206、307…ソース電極 107、207、308…ドレイン電極 108、208、303…ゲート絶縁膜 109、209、302…ゲート電極
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of the thin film transistor of the present invention. 2A to 2D are cross-sectional views showing a method of manufacturing a thin film transistor of the present invention. FIG. 3 is a sectional view showing the structure of a conventional thin film transistor. FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the thin film transistor. FIG. 5 is a graph showing characteristics of the thin film transistor of the present invention. 101, 201, 301 ... Substrate 102, 202, 305 ... Source regions 103, 203, 306 ... Drain regions 104, 204, 304 ... Channel regions 105, 205 ... Insulating films 106, 206, 307 ... Source electrodes 107, 207, 308 ... Drain electrodes 108, 208, 303 ... Gate insulating films 109, 209, 302 ... Gate electrodes

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 両角 伸治 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 荒木 亮輔 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 松尾 睦 長野県諏訪市大和3丁目3番5号 セイコ ーエプソン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−251667(JP,A) 特開 昭58−91676(JP,A) 特開 昭58−93277(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shinji Ryukaku 3-3-5 Yamato, Suwa-shi, Nagano Seiko Epson Corporation (72) Inventor Ryosuke Araki 3-3.5 Yamato, Suwa-shi, Nagano Seiko Epson Co., Ltd. (72) Inventor Mutsu Matsuo 3-5 Yamato, Suwa City, Nagano Seiko Epson Co., Ltd. (56) References JP 60-251667 (JP, A) JP 58-91676 (JP) , A) JP 58-93277 (JP, A)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ドナーあるいはアクセプタとなる不純物を
添加したシリコン薄膜からなる分離された島状のソース
領域及びドレイン領域と、該ソース領域及び該ドレイン
領域の上面の一部と、該ソース領域及び該ドレイン領域
との間に形成されたチャネル領域を形成するシリコン薄
膜と、該チャネル領域上にあって該チャネル領域を形成
する該シリコン薄膜と同一形状に形成された絶縁膜と、
該ソース領域と接続するように形成されたソース電極
と、該ドレイン領域と接続するように形成されたドレイ
ン電極と、該ソース電極・該ソース領域・該絶縁膜・該
ドレイン領域・該ドレイン電極を被覆するように形成さ
れたゲート絶縁膜と、該チャネル領域上の該ゲート絶縁
膜上に形成されたゲート電極とを有してなることを特徴
とする薄膜トランジスタ。
1. An isolated island-shaped source region and drain region made of a silicon thin film to which an impurity serving as a donor or an acceptor is added, a part of upper surfaces of the source region and the drain region, the source region and the drain region. A silicon thin film forming a channel region formed between the drain region and an insulating film formed on the channel region and having the same shape as the silicon thin film forming the channel region,
A source electrode formed to be connected to the source region, a drain electrode formed to be connected to the drain region, the source electrode, the source region, the insulating film, the drain region, and the drain electrode. A thin film transistor comprising a gate insulating film formed so as to cover it, and a gate electrode formed on the gate insulating film on the channel region.
【請求項2】ドナーあるいはアクセプタとなる不純物を
添加したシリコン薄膜からなる分離された島状のソース
領域及びドレイン領域を形成する工程と、該ソース領域
及び該ドレイン領域の上面の一部と、該ソース領域及び
ドレイン領域との間のチャネル領域を形成するシリコン
薄膜とこのシリコン薄膜の上に形成する絶縁膜とを同一
形状に形成する工程と、該ソース電極・該ソース領域・
該絶縁膜・該ドレイン領域・該ドレイン電極を被覆する
ようにゲート絶縁膜を形成する工程と、該チャネル領域
上の該ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程とを
有してなることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方
法。
2. A step of forming isolated island-shaped source and drain regions made of a silicon thin film to which impurities serving as donors or acceptors are added, a part of upper surfaces of the source and drain regions, and A step of forming a silicon thin film forming a channel region between the source region and the drain region and an insulating film formed on the silicon thin film in the same shape, the source electrode, the source region, and
And a step of forming a gate insulating film so as to cover the insulating film, the drain region, and the drain electrode, and a step of forming a gate electrode on the gate insulating film on the channel region. A method of manufacturing a thin film transistor having the characteristics.
JP61235702A 1986-10-03 1986-10-03 Thin film transistor and manufacturing method thereof Expired - Lifetime JPH07114282B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61235702A JPH07114282B2 (en) 1986-10-03 1986-10-03 Thin film transistor and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61235702A JPH07114282B2 (en) 1986-10-03 1986-10-03 Thin film transistor and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63190386A JPS63190386A (en) 1988-08-05
JPH07114282B2 true JPH07114282B2 (en) 1995-12-06

Family

ID=16989957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61235702A Expired - Lifetime JPH07114282B2 (en) 1986-10-03 1986-10-03 Thin film transistor and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07114282B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5196912A (en) * 1988-10-28 1993-03-23 Casio Computer Co., Ltd. Thin film transistor having memory function and method for using thin film transistor as memory element
US6867432B1 (en) 1994-06-09 2005-03-15 Semiconductor Energy Lab Semiconductor device having SiOxNy gate insulating film
JPH10290012A (en) * 1997-04-14 1998-10-27 Nec Corp Active matrix liquid crystal display unit and its manufacture
US6601308B2 (en) 2002-01-02 2003-08-05 Bahram Khoshnood Ambient light collecting bow sight

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5891676A (en) * 1981-11-26 1983-05-31 Seiko Epson Corp Semiconductor integrated circuit device
JPS60251667A (en) * 1984-05-28 1985-12-12 Seiko Epson Corp Thin-film transistor

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63190386A (en) 1988-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5124768A (en) Thin film transistor and active matrix assembly including same
US5371025A (en) Method of making thin film transistors
US5789283A (en) LDD polysilicon thin film transistor and manufacturing method thereof
US20030201436A1 (en) Thin-film transistor display devices
KR0141774B1 (en) LCD and its manufacturing method
JPH0744278B2 (en) Method of manufacturing thin film transistor
JPH0519830B2 (en)
JPH0442579A (en) Thin film transistor and manufacturing method
US5736751A (en) Field effect transistor having thick source and drain regions
JP2739642B2 (en) Thin film transistor and method of manufacturing the same
US6242777B1 (en) Field effect transistor and liquid crystal devices including the same
KR910001886A (en) Semiconductor device and manufacturing method
KR850006650A (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method thereof
US6087205A (en) Method of fabricating staggered thin film transistor with an improved ohmic contact structure
JPH1195256A (en) Active matrix substrate
JPH07114282B2 (en) Thin film transistor and manufacturing method thereof
JPH04240733A (en) Manufacturing method of thin film transistor
JP2678596B2 (en) Thin film transistor
US5698864A (en) Method of manufacturing a liquid crystal device having field effect transistors
JPH0472769A (en) Thin film transistor
JPS6185868A (en) Thin film transister
JPS59189676A (en) Semiconductor device
JP3419073B2 (en) Thin film transistor, method of manufacturing the same, and active matrix liquid crystal display device
JP2000091583A (en) Semiconductor element
JPS6386570A (en) Thin film transistor

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term