发明名称 具有导电层之半导体装置、液晶显示装置及该等装置之制造方法
摘要 本发明之目的在于提供一种可使薄膜电晶体之临界电压稳定化,且藉由与该薄膜电晶体之通道区域同一层所构成的导电层作为构成要素之可提高电容之耐久性及可靠度的半导体装置及液晶显示装置。一种具有薄膜电晶体(17、18)与导电层(3)之半导体装置,系具有基板(1)、半导体层(5、7)、导电层(3)以及电介体膜(35)。半导体层(5、7)系包括形成于基板(1)上的薄膜电晶体(17、18)之通道区域(5、7)。导电层(3)系藉由与形成于基板(1)上之半导体层(5、7)同一层所构成。电介体膜(35)系形成于导电层(3)上。而通道区域(5、7)之导电性杂质浓度为1016atoms/cm3以下。电介体膜(35)之导电性杂质浓度则为1017atoms/cm3以下。
申请公布号 TWI241448 申请公布日期 2005.10.11
申请号 TW089124583 申请日期 2000.11.20
申请人 三菱电机股份有限公司;精工爱普生股份有限公司 发明人 久保田健;村井一郎
分类号 G02F1/1365;H01L29/786 主分类号 G02F1/1365
代理机构 代理人 洪武雄 台北市中正区博爱路80号6楼;陈昭诚 台北市中正区博爱路80号6楼
主权项 1.一种半导体装置,系具有薄膜电晶体与导电层,具 备有: 基板; 包括形成于前述基板上之薄膜电晶体之p型之源极 及汲极区域,以及通道区域的多晶矽膜; 形成于前述基板上,藉由与多晶矽膜同一层所构成 之前述导电层;以及 形成于前述导电层上之电介体膜,而 前述通道区域之导电型为n型之磷浓度为1014至1016 atoms∕cm3, 前述电介体膜之n型之磷浓度为1014至1017atoms/cm3。 2.一种半导体装置,系具有薄膜电晶体与导电层,具 备有: 基板; 包括形成于前述基板上之薄膜电晶体之n型之源极 及汲极区域,以及通道区域的多晶矽膜; 形成于前述基板上,藉由与多晶矽膜同一层所构成 之前述导电层;以及 形成于前述导电层上之电介体膜,而 前述通道区域之导电型为n型之磷浓度为1014至1016 atoms∕cm3, 前述电介体膜之n型之磷浓度为1014至1017atoms/cm3。 3.一种液晶显示装置,系具有半导体装置,该半导体 装置具备: 基板; 包括形成于前述基板上之薄膜电晶体之p型之源极 及汲极区域,以及通道区域的多晶矽膜; 形成于前述基板上,藉由与多晶矽膜同一层所构成 之前述导电层;以及 形成于前述导电层上之电介体膜,而 前述通道区域之导电型为n型之磷浓度为1014至1016 atoms∕cm3, 前述电介体膜之n型之磷浓度为1014至1017atoms/cm3。 4.一种半导体装置之制造方法,系具有薄膜电晶体 与导电层,其具备有: 在基板上形成多晶矽膜的步骤; 在前述多晶矽膜上形成第一光阻膜的步骤; 使用前述第一光阻膜作为遮罩,并藉由蚀刻前述多 晶矽膜,形成作为前述薄膜电晶体之源极、汲极区 域以及通道区域的第一多晶矽膜与第二多晶矽膜 的步骤; 去除前述第一光阻膜的步骤; 在形成有前述第二多晶矽膜之区域以外的区域中, 至少在前述第一多晶矽膜上形成第二光阻膜的步 骤; 以将前述第二光阻膜作为遮罩,藉由对前述第二多 晶矽膜植入浓度为1014至1016atoms/cm3之磷以形成前 述导电层的步骤; 利用紫外线照射法或湿式蚀刻法以去除前述第二 光阻膜的步骤;以及 在形成前述导电层的步骤之后,在前述导电层上形 成电介体膜的步骤。 5.如申请专利范围第4项之半导体装置的制造方法, 其中,前述第二光阻膜系包括下层部分与位于该下 层部分上的上层部分,而 用以去除前述第二光阻膜的步骤,系包括: 利用紫外线照射法以去除前述上层部分的步骤;以 及 利用湿式蚀刻法以去除前述下层部分的步骤。 6.如申请专利范围第4项之半导体装置的制造方法, 其系具备有: 在形成前述第二光阻膜的步骤之前,先在前述第一 多晶矽膜上形成保护膜的步骤;以及 在去除前述第二光阻膜的步骤之后再去除前述保 护膜的步骤,而 用以去除前述第二光阻膜的步骤,系在使前述保护 膜残存的状态下实施者。 7.一种液晶显示装置之制造方法,其系使用具有薄 膜电晶体与导电层之半导体装置的制造方法,该半 导体装置的制造方法具备: 在基板上形成多晶矽膜的步骤; 在前述多晶矽膜上形成第一光阻膜的步骤; 使用前述第一光阻膜作为遮罩,并藉由蚀刻前述多 晶矽膜,形成作为前述薄膜电晶体之源极、汲极区 域以及通道区域的第一多晶矽膜与第二多晶矽膜 的步骤; 去除前述第一光阻膜的步骤; 在形成有前述第二多晶矽膜之区域以外的区域中, 至少在前述第一多晶矽膜上形成第二光阻膜的步 骤; 以前述第二光阻膜作为遮罩,藉由对前述第二多晶 矽膜植入浓度为1014至1016atoms/cm3之磷以形成前述 导电层的步骤; 利用紫外线照射法或湿式蚀刻法以去除前述第二 光阻月莫的步骤;以及 在形成前述导电层的步骤之后,在前述导电层上形 成电介体膜的步骤。 8.一种半导体装置的制造方法,系具有薄膜电晶体 与导电层,其系具备有: 在基板上形成多晶矽膜的步骤; 在前述多晶矽膜形成第一光阻膜的步骤; 使用前述第一光阻膜作为遮罩,籍由蚀刻前述多晶 矽膜,以形成应成为前述薄膜电晶体之源极、汲极 区域以及通道区域的第一多晶矽膜与第二多晶矽 膜的步骤; 在前述第一多晶矽膜上形成保护膜的步骤; 在形成有前述第二多晶矽膜之区域以外的区域中, 至少在前述保护膜上形成第二光阻膜的步骤; 以前述第二光阻膜作为遮罩,藉由对前述第二多晶 矽膜植入浓度为1014至1016atoms/cm3之磷以形成前述 导电层的步骤; 在形成前述导电层的步骤之后,使前述保护膜残存 以去除前述第二光阻膜的步骤; 去除前述保护膜的步骤;以及 在去除前述保护膜之后,于前述导电层上形成电介 体膜的步骤。 9.如申请专利范围第8项之半导体装置的制造方法, 其中去除前述第二光阻膜的步骤,系包括有: 利用电浆灰化(plasma ashing)以去除包括前述第二光 阻膜之上部表面的上层部分之步骤;以及 利用湿式蚀刻法以去除位于前述上层部分下方之 前述第二光阻膜之下层部分的步骤。 10.如申请专利范围第9项之半导体装置的制造方法 ,其中前述第二光阻膜之上层部分,系植入有前述 磷的变质层。 11.如申请专利范围第8项之半导体装置的制造方法 ,其中前述保护膜为氧化膜或氮化膜。 12.如申请专利范围第8项之半导体装置的制造方法 ,其中前述保护膜系使用化学气相成长法或溅镀法 所形成。 13.如申请专利范围第8项之半导体装置的制造方法 ,其中前述保护膜系使用紫外线照射法所形成。 14.如申请专利范围第8项之半导体装置之制造方法 ,其中,该半导体装置系用以制造液晶显示装置者 。 图式简单说明: 第1图系显示本发明液晶显示装置之实施形态1的 剖面模式图。 第2图系说明第1图所示之液晶显示装置的制造方 法之第一步骤的剖面模式图。 第3图系说明第1图所示之液晶显示装置的制造方 法之第二步骤的剖面模式图。 第4图系说明第1图所示之液晶显示装置的制造方 法之第三步骤的剖面模式图。 第5图系说明第1图所示之液晶显示装置的制造方 法之第四步骤的剖面模式图。 第6图系说明第1图所示之液晶显示装置的制造方 法之第五步骤的剖面模式图。 第7图系说明第1图所示之液晶显示装置的制造方 法之第六步骤的剖面模式图。 第8图系说明本发明液晶显示装置之实施形态2的 制造方法之第一步骤的剖面模式图。 第9图系说明本发明液晶显示装置之实施形态2的 制造方法之第二步骤的剖面模式图。 第10图系说明本发明液晶显示装置之实施形态2的 制造方法之第三步骤的剖面模式图。 第11图系说明本发明液晶显示装置之实施形态3的 制造方法之第一步骤的剖面模式图。 第12图系说明本发明液晶显示装置之实施形态3的 制造方法之第二步骤的剖面模式图。 第13图系显示以往之液晶显示装置的剖面模式图 。 第14图系显示第13图所示之液晶显示装置的制造方 法之第一步骤的剖面模式图。 第15图系说明第13图所示之液晶显示装置的制造方 法之第二步骤的剖面模式图。 第16图系说明第13图所示之液晶显示装置的制造方 法之第三步骤的剖面模式图。 第17图系显示薄膜电晶体之通道区域之杂质浓度 与临界电压之变化量的关系图表。 第18图系说明液晶显示装置之另一制造方法的剖 面模式图。 第19图系显示对矽所制成之靶材植入硼离子时之 自靶材之植入面的深度与硼之浓度的关系图表。 第20图系显示液晶显示装置之另一例的剖面模式 图。 第21图系说明第20图所示之液晶显示装置的制造方 法之第一步骤的剖面模式图。 第22图系说明第20图所示之液晶显示装置的制造方 法之第二步骤的剖面模式图。
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