專利名稱：薄膜晶體管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于液晶顯示裝置的薄膜晶體管及其制造方法。
TFT驅(qū)動方式中，由于使用多晶硅層的TFT與非結(jié)晶硅層的相比其電子遷移率較大，它不僅可用作像素顯示部分的晶體管還可作為驅(qū)動用晶體管，集成在玻璃基片上。
以前，多晶硅的形成需要1000℃左右的高溫，因而必須使用昂貴的石英玻璃基片。最近，發(fā)展了以600℃左右的處理溫度形成多晶硅的技術(shù)，可以使用石英基片以外的玻璃材料。該方法中，通過激光照射玻璃基片上形成的非結(jié)晶硅膜，可以使基片溫度不上升而只是加熱非結(jié)晶硅膜并使其結(jié)晶。
另一方面，在使用單結(jié)晶硅基片的集成電路元件中，硅的熱氧化膜(膜厚為幾個nm到幾十個nm)起柵絕緣膜的作用。但是，由于該硅熱氧化膜的形成必須進行1000℃左右的熱處理，上述以600℃以下的處理溫度為必要條件的多晶硅TFT的制造工藝中便無法利用該工序。
TFT的制造工序中，通常以TEOS(Tetraethoxysilane四乙氧基甲硅烷)為原料，以通過等離子體CVD法形成的SiO2膜(膜厚約為100nm)作為柵絕緣膜。但是，該等離子體CVD法形成的SiO2膜的界面能級密度大。從而，以這種膜層作為柵絕緣膜時，會引起諸如閾值電壓變動等的TFT特性的顯著惡化。而且，會引起TFT的耐壓會出現(xiàn)嚴(yán)重的經(jīng)時劣化，導(dǎo)致TFT的絕緣破壞。從而，TFT用柵絕緣膜和硅層間的界面中，期望形成與通過硅的熱氧化形成的熱氧化膜同等的界面能級密度小的氧化膜。
對于上述課題，特開平8-195494號公報公開了利用普通的高耐熱玻璃基片，處理溫度為600℃以下的多晶硅TFT的制造方法。
一般來說，玻璃的形變點越高熱穩(wěn)定性越好，但是玻璃基片的制造工藝中的熔解、成形與加工會變得更困難，使制造成本增大。從而，為了降低成本，需要有可使用形變點低且廉價的玻璃的制造方法。
通常，作為薄膜晶體管的基片使用的非含堿玻璃基片的形變點為大約600℃，通過比形變點稍低的溫度以上的熱經(jīng)歷，玻璃的收縮(熱收縮)急劇增大。例如，Corning公司的非退火的Corning 7059F(形變點593℃)通過600℃、1小時、冷卻速度1℃/分的熱經(jīng)歷，收縮率大約為800ppm。另外，形變點高的Corning 1735F(形變點665℃)的場合，通過上述相同的熱經(jīng)歷，收縮率為173ppm。因而，通過預(yù)先進行660℃/1小時的退火處理，可以將同樣熱經(jīng)歷的收縮率降低到大約10ppm。
多晶TFT面板用的基片中，通常要求20ppm以下的熱收縮率，因而至今必須使用退火玻璃基片。當(dāng)工藝溫度的上限設(shè)為可以無條件地不考慮非退火玻璃基片收縮的溫度，例如450～500℃以下時，又會發(fā)生如下所述的問題。
作為多晶硅層上形成的柵絕緣膜，通常以TEOS為原料氣體，通過等離子體CVD(Chemical Vapor Deposition化學(xué)蒸鍍)法等形成膜厚大約100nm的SiO2膜。但是，多晶硅層與由TEOS形成的絕緣層間的界面中，界面能級密度大，從而，作為TFT的閾值電壓容易變動、而且作為柵絕緣膜的絕緣耐壓特性會嚴(yán)重地經(jīng)時劣化等，TFT的可靠性存在很大的問題。
因此，在使用非退火玻璃基片為前提的情況下，必須設(shè)法使處理溫度的上限為450～500℃、且通過熱氧化法將多晶硅層與柵絕緣層界面的能級密度降低到以硅氧化層為基準(zhǔn)的程度。
針對上述課題，本發(fā)明的目的是，即使用非退火玻璃基片，也能在不會有收縮問題的工藝溫度下形成高可靠性的多晶硅薄膜晶體管。
另外，本發(fā)明中，玻璃基片通過600℃、1個小時熱處理、以1℃/分的冷卻速度冷卻后，該收縮率為30ppm以上的玻璃基片定義為非退火玻璃基片。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明中，在非退火玻璃基片上形成用于形成溝道區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)的多晶硅結(jié)晶層，第一絕緣層和第二絕緣層。然后，在對應(yīng)于溝道區(qū)的對應(yīng)位置、第二絕緣層上，形成柵區(qū)以及柵區(qū)、源區(qū)、漏區(qū)的各區(qū)域進行電氣連接的柵電極、源電極、漏電極。
這時，第一絕緣層是使攙雜了周期表IIIB族的元素(例如硼(B))或VB族的元素(例如磷(P))的溝道區(qū)的多晶硅表面在500℃以下的溫度下氧化形成的硅氧化層，至少覆蓋溝道區(qū)的表面而形成、且該膜厚為4nm以上20nm以下。
并且，本發(fā)明通過在至少包含臭氧的氣氛中氧化多晶硅層的表面，形成作為第一絕緣層的硅氧化層。
然后，至少用化學(xué)沉積法、物理沉積法或自旋涂敷法上述在第一絕緣層上形成第二絕緣層。
在如上所述的臭氧氣氛中，通過使攙雜了周期表IIIB族的元素或VB族的元素的溝道區(qū)的多晶硅層表面氧化，可以高速形成比以前厚的硅氧化層。另外，通過氧化多晶硅表面，可以將多晶硅層與硅氧化層的界面保持在良好的狀態(tài)。而且，由于可以用比以往低的工藝溫度進行硅氧化膜的形成，可以使用相對廉價的非退火玻璃作為基片。
換言之，上述方法制造的薄膜晶體管，由于多晶硅形成的溝道區(qū)的表面與其上形成的柵絕緣層的界面良好，因而與界面能級密度密切相關(guān)的薄膜晶體管的特性可得到改善，例如閾值電壓的變動可以降低，從而能夠發(fā)揮優(yōu)異的TFT特性。從而可以使用非退火玻璃基片作為基片，與石英玻璃比較，可以大面積且廉價地制造TFT。
另外，作為具有與本發(fā)明的TFT類似構(gòu)造的眾所周知的例子，特開2000-164885號公報公開了為了防止從玻璃基片等的Na離子的擴散，通過噴涂形成包含磷或硼的柵絕緣層的絕緣柵極型半導(dǎo)體裝置及其制造方法。但是，上述公報記載的構(gòu)成中，由于使用沉積法(濺鍍)作為柵絕緣膜的形成方法，容易從柵絕緣層/半導(dǎo)體的界面注入熱的載流子而引起經(jīng)時劣化。
另外，特開平10-261801號公報公開了旨在防止來自玻璃基片等的Na離子的擴散的、其柵絕緣膜由包含磷或硼的氧化硅膜形成的薄膜晶體管裝置。但是，由于上述公報記載的柵絕緣膜使用沉積法(CVD)形成，與上述特開2000-164885號公報一樣會由于從柵絕緣層/半導(dǎo)體的界面注入熱載流子而產(chǎn)生劣化問題。
本發(fā)明中，多晶硅形成的溝道區(qū)上形成的絕緣膜，通過與上述沉積法不同的方法，即，通過氧化多晶硅膜的表面來形成SiO2，從而可以形成由于雜質(zhì)而使SiO2/p-Si界面的能級變小、且經(jīng)時劣化小的薄膜晶體管。


通過結(jié)合附圖進行的以下說明，本發(fā)明的各項特征、目的和優(yōu)點將會更加顯然。以下是附圖的簡單說明圖1是說明第一實施例的薄膜晶體管的概略截面圖。
圖2是說明第一實施例的薄膜晶體管的制造方法的工序圖。
圖3是表示熱氧化膜厚與平帶電壓(flat band voltage)關(guān)系的說明圖。
圖4是說明第二實施例的薄膜晶體管的概略截面圖。
圖5是說明第三實施例的薄膜晶體管的制造方法的工序圖。
圖1是說明第一實施例的薄膜晶體管主要截面的結(jié)構(gòu)圖。在非退火玻璃基片1上形成的擴散防止層2上，形成由多晶硅層形成的源區(qū)8、漏區(qū)9、溝道區(qū)12。然后，在溝道區(qū)12上，通過使攙雜了周期表IIIB族的元素或VB族的元素(具體而言，例如周期表IIIB族的元素硼(B)或VB族的元素磷(P))的多晶硅層氧化而形成SiO2層6a，該層與進而通過沉積法形成的絕緣層6b一起構(gòu)成柵絕緣層6。
柵絕緣層6上，在與溝道區(qū)12對應(yīng)的位置形成柵區(qū)7，使該柵區(qū)7表面的一部分覆蓋地形成層間絕緣層10。然后，經(jīng)由該層間絕緣層10上設(shè)置的開口部分，通過各電極11將源區(qū)8、漏區(qū)9以及柵區(qū)7電氣連接。
之后，利用圖2所示工藝流程說明上述圖1所示構(gòu)造的制造方法。
首先，在非退火玻璃基片1上，通過通常的等離子體CVD(ChemicalVapor Deposition化學(xué)蒸鍍)法形成由SiN膜或SiO2膜的擴散防止層2(膜厚50～100nm)。其目的在于防止非退火玻璃基片包含的雜質(zhì)、例如鈉離子在后述的形成于基片上的薄膜晶體管上擴散而造成不良影響。其后，以硅烷或乙硅烷為原料，在300～500℃的處理溫度條件下，通過等離子體CVD形成非結(jié)晶硅膜3(膜厚50nm)(圖2(a))。
之后，在加速電壓為0.5～100keV、劑量為1E10～1E16/cm2的條件下，將周期表IIIB族的元素硼(B)離子13注入非結(jié)晶硅膜3的表面(圖2(b))。通過注入這種離子，至少要在后來成為溝道的柵極下的多晶硅層注入硼。并且，通過向擴散防止層2注入部分硼(B)，也可增強防止從玻璃基片向元件中擴散鈉離子等的效果。注入硼時的加速電壓及劑量可以在能夠促進氧化效果而不降低TFT特性的范圍內(nèi)選擇。
這時，注入的硼從非結(jié)晶硅膜3的表面在深度方向形成濃度分布。從而，最好使硼的最高濃度在離表面1～20nm左右的深度。因而，其峰值濃度最好為1E18～1E21/cm3。因為這是，在后續(xù)工序進行硅表面氧化時，用以取得氧化速度加速效果的適當(dāng)值。
然后，非結(jié)晶硅膜3的表面用準(zhǔn)分子激光5照射，使非結(jié)晶硅膜3的部分或全部結(jié)晶化，形成多晶硅層4(圖2(c))。準(zhǔn)分子激光5的照射條件是通過例如300～600mJ/cm2的脈沖光進行10～20次照射。這時，由于準(zhǔn)分子激光5被非結(jié)晶硅膜3吸收，而被加熱和結(jié)晶化，因而通過準(zhǔn)分子激光5照射，整個玻璃基片1沒有加熱到500℃以上。圖2(c)為了圖示的方便，圖中似表示玻璃基片1的整個面均受到激光照射，但實際上，激光被聚光成扁方形的準(zhǔn)分子激光5通過掃描進行照射。
之后，在450～500℃、大氣壓條件下向攙雜了硼(B)的多晶硅層4供給50～100g/m3(約2～5％)的臭氧氣體0.1～1SLM/cm2，使其表面氧化，形成第一絕緣層的硅氧化層6a(第一絕緣層)。第一絕緣層的膜厚必須至少在4nm以上，這將在后面說明。然后，再用CVD等沉積法形成約50～100nm的硅氧化層6b(第二絕緣層)，從而形成膜厚共50～100nm的柵絕緣層6(圖2(d))。
然后，在柵絕緣層6上用眾所周知的方法形成柵區(qū)7，加工成所要求的形狀(圖2(e))。柵區(qū)的材料，采用攙入雜質(zhì)的硅膜、金屬、金屬化合物(TiN、TiW)等導(dǎo)電性材料。
之后，以經(jīng)加工的柵區(qū)7作為掩膜，向多晶硅層4注入VB族的元素的磷(P)離子，形成源區(qū)8與漏區(qū)9。向多晶硅層4注入磷離子時，以加速電壓1～100keV、劑量1E10～1E16/cm2為條件。然后，為激活已注入的磷離子，進行多晶硅層4的RTA(Rapid ThermalAnnealing快速退火)處理。這時的條件為1～50kW/cm2、1～5s。另外，由于這種RTA處理中只加熱多晶硅層4，從而，底層的整個非退火玻璃基片的溫度至少不至于上升到550℃以上。
之后，用通常的方法在柵絕緣膜6上形成由以TEOS為原料在處理溫度300～500℃下用等離子體CVD法形成的SiO2構(gòu)成的層間絕緣層10，使圖2(e)所示的柵區(qū)7的表面被覆蓋。然后，在該層間絕緣層10的預(yù)定位置形成與柵區(qū)7、源區(qū)8、漏區(qū)9進行電氣連接的開口部分，以該開口部分居中形成與柵區(qū)7、源區(qū)8、漏區(qū)9連接的各個電極11，完成圖1所示的薄膜晶體管。
之后，說明圖2(d)所示的第一絕緣膜的膜厚。圖3是表示熱氧化膜/TEOS的兩層?xùn)沤^緣膜構(gòu)造的MOS晶體管中，熱氧化膜(第一絕緣膜)的膜厚與平帶電壓之間的關(guān)系的說明圖。由該圖顯見，在熱氧化膜厚不到4nm的情況下，MOS晶體管中的平帶電壓較低。這是由于熱氧化膜與作為底膜的硅層之間的界面能級密度很大，電子為該界面能級捕獲，因而不能發(fā)揮所要求的晶體管特性。另一方面，如果熱氧化膜厚在4nm以上，平帶電壓大約表現(xiàn)為一個定值，可以確保所要求的晶體管特性。
并且，未必要規(guī)定熱氧化膜厚的上限，但是在熱氧化膜/TEOS的二層構(gòu)造的情況下，也不必讓柵絕緣膜超過必要的厚度。即，考慮薄膜晶體管的生產(chǎn)性，當(dāng)熱氧化法形成氧化膜的速度小時，以例如20nm作為該膜厚的上限是適當(dāng)?shù)摹?br> 之后，用圖4說明第二實施例。注入了硼(B)離子的非結(jié)晶硅膜3通過準(zhǔn)分子激光照射進行結(jié)晶化工序為止與第一實施例的相同(圖2(c))。
之后，使攙雜硼(B)的多晶硅層4的表面氧化，形成4nm以上的硅氧化層。然后，讓該硅氧化層起柵絕緣層6的作用。其后，柵區(qū)7形成工序后的工序與前面第一實施例的情況相同。通過上述工序，完成圖4所示柵絕緣層6為一層構(gòu)造的薄膜晶體管。
第二實施例中，通過采用一層構(gòu)造的柵絕緣層6，并使其膜厚為例如20nm左右，與第一實施例比較，可使低電壓薄膜晶體管穩(wěn)定工作。
接著，用圖5說明第三實施例。
圖5是說明薄膜晶體管形成的工藝流程。在玻璃基片1上形成非結(jié)晶硅膜3之前的工序與前面第一實施例的情況相同(圖5(a))。
之后，用準(zhǔn)分子激光5照射非結(jié)晶硅膜3，進行結(jié)晶化處理，形成多晶硅膜4(圖2(b))。其后，在加速電壓為0.5～100keV、劑量為1E10～1E16/cm2的條件下，向多晶硅膜4注入周期表IIIB族的元素的硼(B)離子13(圖5(c))。通過這種離子注入，至少向后來形成溝道的柵極下的多晶硅層注入硼。另外，通過也向擴散防止層2注入部分硼(B)，可以增強防止鈉離子等從玻璃基片向元件中擴散的效果。
之后，在注入了硼(B)離子的多晶硅膜4上形成第一絕緣層6a和第二絕緣層6b(圖5(d))。這時，雖然前面的第一實施例中，在向非結(jié)晶硅注入硼(B)離子之后通過準(zhǔn)分子激光5進行結(jié)晶化；但是，即使將本實施例所示的通過準(zhǔn)分子激光5進行結(jié)晶化的工序與注入硼(B)離子的工序的次序顛倒，也不會降低多晶硅膜4上氧化膜(第一絕緣層6a)的形成速度。
之后，在柵絕緣膜6上對應(yīng)溝道區(qū)12的位置上形成柵區(qū)7(圖5(e))、形成層間絕緣層10及電極11，完成與圖1所示情況相同的薄膜晶體管。
上述實施例中，第二絕緣層硅氧化膜的形成方法可以使用與第一實施例相同的CVD法，但使用噴涂法等的物理沉積法、自旋涂敷法等，也能獲得相同的效果。
在上述第一實施例或第三實施例中構(gòu)成N溝道MOS型的薄膜晶體管，通過適當(dāng)選擇向源區(qū)8、漏區(qū)9注入的離子的種類，也可以形成P溝道MOS型的薄膜晶體管。另外，通過分別注入這些離子，在同一基片上可以形成由N溝道MOS型和P溝道MOS型構(gòu)成的C-MOS薄膜晶體管。
以下將詳細(xì)說明使多晶硅層4的表面氧化而獲得氧化層6a的形成方法。
將在非退火玻璃基片1上形成的多晶硅層4的試樣置入第一處理室，以不致對非退火玻璃基片1產(chǎn)生不良熱影響的溫度(例如450℃)進行加熱。另一方面，在與第一處理室相鄰但隔離的第二處理室中，導(dǎo)入100g/Nm3的臭氧(約1SLM/cm2臭氧的總流量除以有效處理面積得到的值)，將第二處理室的壓力控制在700Torr(托)左右。臭氧以純氧氣(10SLM)和微量的N2氣(55SCCM)的混合氣體為原料，使用眾所周知的無聲放電型臭氧化器，生成100g/Nm3的臭氧(臭氧濃度約為5％)。
將加熱至450℃的試樣從第一處理室置入上述處于臭氧氣氛的第二處理室。通過這樣的處理使多晶硅層4的表面氧化。如將第二處理室中的處理時間設(shè)為10分鐘，就可在多晶硅層4的表面形成膜厚約4nm的第一絕緣層6a即SiO2層。這里，由于向多晶硅層4注入了硼(B)離子，與不注入硼(B)離子的情況(傳統(tǒng)方法)比較其氧化速度加快，從而可以形成膜層較厚的SiO2層。
接著，簡單說明硅層的氧化機理。
當(dāng)硅的表面暴露在氧化種氣氛中時，氧化種首先附著在硅的表面，開始氧化反應(yīng)。另外，在硅表面有氧化膜時，附著在硅氧化膜表面的氧化種在硅氧化膜中擴散。然后，氧化種擴散到硅氧化膜/硅的界面時，在該處發(fā)生硅與氧化種的反應(yīng)，硅氧化膜隨之生長。
以往，硅的氧化需要800℃的高溫工序，通過使用臭氧可以使氧化膜的形成溫度降低。而且，多晶硅中攙雜了硼(B)和磷(P)等的雜質(zhì)，與不攙雜這些雜質(zhì)的情況比較，能夠加快氧化膜的形成速度。
其理由基于如下機理。
多晶硅層中不攙雜磷(P)情況下的氧化機理，可以用單晶硅中廣泛應(yīng)用的線性拋物線近似來模型化。即，氧化膜厚d與時間t之間，d2+A·d＝B/(t+τ)的關(guān)系式成立。這里，τ、A、B均為常數(shù)。
攙雜磷的硅的氧化中，磷從硅側(cè)偏析，硅區(qū)域中構(gòu)成氧化種與Si的反應(yīng)場所的空位濃度增大，從而氧化速度加快。換言之，由于磷從硅側(cè)偏析使得Si/SiO2界面上的反應(yīng)速度加快，線性常數(shù)B/A受到最顯著的影響而變大。而且，由于在多晶硅中磷從晶粒邊界偏析，通過晶粒邊界的介入，氧化膜的形成速度得以加快。
另一方面，多晶硅中攙雜了硼(B)離子的情況下，硼從SiO2側(cè)偏析，SiO2的結(jié)合構(gòu)造變?nèi)?。而結(jié)構(gòu)變?nèi)醯难趸た纱龠M氧化種的擴散，導(dǎo)致氧化速度加快。即，對于攙雜了硼離子的硅層，上述關(guān)系式中的常數(shù)B增大。
在氧化多晶硅層4的表面而形成的第一絕緣層6a(SiO2層)上形成的第二絕緣層6b，通過諸如CVD法、PVD(physical vapordeposition物理汽相沉積)法、或自旋涂敷法形成。采用CVD法的場合，有以TEOS為原料氣體、利用熱分解的方法，或者以硅烷或乙硅烷為原料氣體、利用熱分解的方法。另外，采用PVD法的場合，又可以有濺鍍法、蒸鍍法等方法。例如用SiO2為靶材，在Ar/O2混合氣體中進行射頻濺鍍，可獲得致密的SiO2膜。另外，自旋涂敷法可以是SOG(Spin On Glass)法。
用上述方法，形成柵絕緣層6。
利用以上所述的工序，在非退火玻璃基片上，以500℃以下的低溫形成的TFT，其多晶硅層形成的溝道區(qū)上具有約4nm以上的柵絕緣膜，通過用氧化多晶硅層而形成的SiO2層作為該絕緣膜，可以降低其界面能級密度。而且，結(jié)果確認(rèn)了可將作為TFT重要特性之一的閾值電壓Vth的經(jīng)時變化抑制到較小的程度。
如上所述，通過進行利用臭氧氧化的多晶硅膜的表面處理，可以在廉價的非退火玻璃基片上形成液晶顯示用的薄膜晶體管。
雖然我們說明并描述了根據(jù)本發(fā)明的幾個實施例，應(yīng)該明白所公開的實施例可容易地不偏離本發(fā)明范圍地加以變更和修改。因而，我們無意通過以上所述來限制本發(fā)明，而是通過以下附加的權(quán)利要求書的范圍來覆蓋所有這樣的變更和修改。
權(quán)利要求
1.一種薄膜晶體管，其特征在于，設(shè)有由玻璃基片上形成的多晶硅形成的溝道區(qū)、源區(qū)與漏區(qū)，第一絕緣層與第二絕緣層，以及電極；所述第一絕緣層至少覆蓋所述溝道區(qū)的表面而形成，且所述第一絕緣層至少包含IIIB族元素和VB族元素中的一種元素。
2.一種薄膜晶體管，其特征在于，設(shè)有由玻璃基片上形成的多晶硅形成的溝道區(qū)、源區(qū)與漏區(qū)，絕緣層，以及電極；所述絕緣層在500℃以下的溫度至少覆蓋所述溝道區(qū)的表面而形成，且所述絕緣層至少包含IIIB族元素和VB族元素中的一種元素。
3.一種薄膜晶體管，其特征在于，設(shè)有由玻璃基片上形成的多晶硅形成的溝道區(qū)、源區(qū)與漏區(qū)，絕緣層，以及電極；至少覆蓋所述溝道區(qū)的表面而形成的所述絕緣層，是在500℃以下的溫度下使所述溝道區(qū)的表面氧化而形成的硅氧化層，且所述絕緣層至少包含IIIB族元素和VB族元素中的一種元素。
4.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第一絕緣層是在500℃以下的溫度使所述溝道區(qū)表面氧化而形成的硅氧化層。
5.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述第二絕緣層配置在所述第一絕緣層上，且至少用化學(xué)沉積法、物理沉積法、或自旋涂敷法中的任何一種方法形成。
6.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，在所述玻璃基片的形成所述溝道區(qū)、源區(qū)與漏區(qū)的那一側(cè)表面上，形成擴散防止膜。
7.如權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管，其特征在于，在所述玻璃基片的形成所述溝道區(qū)、源區(qū)與漏區(qū)的那一側(cè)表面上，形成擴散防止膜。
8.如權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管，其特征在于，在所述玻璃基片的形成所述溝道區(qū)、源區(qū)與漏區(qū)的那一側(cè)表面上，形成擴散防止膜。
9.如權(quán)利要求6所述的薄膜晶體管，其特征在于所述擴散防止膜中至少包含IIIB族的元素和VB族的元素中的一種元素。
10.如權(quán)利要求7所述的薄膜晶體管，其特征在于所述擴散防止膜中至少包含IIIB族的元素和VB族的元素中的一種元素。
11.如權(quán)利要求8所述的薄膜晶體管，其特征在于所述擴散防止膜中至少包含IIIB族的元素和VB族的元素中的一種元素。
12.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于所述第一絕緣層至少含有硼和磷中的一種元素。
13.如權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管，其特征在于所述第一絕緣層至少含有硼和磷中的一種元素。
14.如權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管，其特征在于所述第一絕緣層至少含有硼和磷中的一種元素。
15.如權(quán)利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于所述玻璃基片為非退火玻璃基片。
16.如權(quán)利要求2所述的薄膜晶體管，其特征在于所述玻璃基片為非退火玻璃基片。
17.如權(quán)利要求3所述的薄膜晶體管，其特征在于所述玻璃基片為非退火玻璃基片。
18.一種薄膜晶體管的制造方法，其特征在于包括(1)玻璃基片上形成非結(jié)晶硅層的工序；(2)利用離子注入裝置向該非結(jié)晶硅層注入IIIB族的元素或VB族的元素的工序；(3)通過激光照射該非結(jié)晶硅層形成多晶硅層的工序；(4)在500℃以下的溫度下使所述多晶硅層表面氧化形成第一絕緣層的工序；(5)在所述第一絕緣層上形成第二絕緣層的工序；(6)在所述第二絕緣層上形成柵區(qū)的工序；(7)以所述柵區(qū)作為掩膜，通過離子注入法向源區(qū)、漏區(qū)注入IIIB族的元素或VB族的元素的工序；以及(8)在使所述柵區(qū)被覆蓋而形成層間絕緣層后，將所述源區(qū)、所述漏區(qū)和所述柵區(qū)電氣連接來形成各個電極的工序。
19.一種薄膜晶體管的制造方法，其特征在于包括(1)在玻璃基片上形成非結(jié)晶硅層的工序；(2)通過激光照射所述非結(jié)晶硅層形成多晶硅層的工序；(3)利用離子注入裝置向所述多結(jié)晶硅層注入IIIB族的元素或VB族的元素的工序；(4)在500℃以下的溫度下使所述多晶硅層的表面氧化而形成第一絕緣層的工序；(5)在所述第一絕緣層上形成第二絕緣層的工序；(6)在所述第二絕緣層上形成柵區(qū)的工序；(7)以所述柵區(qū)作為掩膜，通過離子注入法向源區(qū)、漏區(qū)注入IIIB族的元素或VB族的元素的工序；以及(8)形成層間絕緣層使得該柵極區(qū)域被覆蓋后，將所述源區(qū)、所述漏區(qū)以及所述柵區(qū)電氣連接來形成各個電極的工序。
20.如權(quán)利要求18所述薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，所述第一絕緣層的形成工序中，通過在至少包含臭氧的氣氛中使所述多晶硅層表面氧化，形成所述第一絕緣層。
21.如權(quán)利要求19所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，所述第一絕緣層的形成工序中，通過在至少包含臭氧的氣氛中使所述多晶硅層表面氧化，形成所述第一絕緣層。
22.如權(quán)利要求18所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，所述IIIB族元素為硼，所述VB族的元素為磷。
23.如權(quán)利要求19所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，所述IIIB族元素為硼，所述VB族元素為磷。
24.如權(quán)利要求18所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，所述玻璃基片為非退火玻璃基片。
25.如權(quán)利要求19所述的薄膜晶體管的制造方法，其特征在于，所述玻璃基片為非退火玻璃基片。
全文摘要
以廉價的非退火玻璃作為基片，在500℃以下的處理溫度下對攙雜了硼(B)或磷(P)的多晶硅膜表面用臭氧進行氧化處理，在多晶硅表面形成4～20nm的硅氧化膜。由此，可以降低柵絕緣層/溝道層界面上的能級密度，從而可在非退火玻璃基片上制造特性變動小的薄膜晶體管。
文檔編號G02F1/1368GK1404160SQ0210282
公開日2003年3月19日 申請日期2002年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月28日
發(fā)明者堀越和彥, 尾形潔, 田村太久夫, 中原美和子, 大倉理, 折付良二, 中野泰, 芝健夫 申請人:株式會社日立制作所