專利名稱：半導(dǎo)體裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，液晶顯示裝置從輕量、薄型和低消耗電力等優(yōu)點(diǎn)出發(fā)正在被廣泛利用。特 別是，如果使用有源矩陣型液晶顯示裝置，則由于與無源矩陣型液晶顯示裝置相比，能夠增 大像素?cái)?shù)，另外還能改善顯示的對比度，因此能夠進(jìn)行高品質(zhì)的顯示。有源矩陣型液晶顯示裝置在每個(gè)像素具備薄膜晶體管(Thin Film Transistor ； 以下稱為“TFT”)等開關(guān)元件。在本說明書中，將形成有開關(guān)元件的基板稱為“有源矩陣基 板”。典型的有源矩陣型液晶顯示裝置具備有源矩陣基板、對置基板和設(shè)置在它們之間的液 晶層。在有源矩陣基板中，在成為圖像顯示的一個(gè)單位的每個(gè)像素中設(shè)置有像素電極，各像 素電極與和各個(gè)像素電極對應(yīng)配置的開關(guān)元件連接。通過控制與各像素電極連接的開關(guān)元 件的導(dǎo)通、斷開，通過像素電極和形成在對置基板上的對置電極使向液晶層施加的電壓變 化，從而進(jìn)行顯示。在有源矩陣基板上還能夠形成驅(qū)動(dòng)電路等各種功能電路，在這樣的功能 電路中也使用TFT。在本說明書中，將在每個(gè)像素中設(shè)置的TFT稱為“像素用TFT”，將在驅(qū) 動(dòng)電路等功能電路中使用的TFT稱為“驅(qū)動(dòng)電路用TFT”。在像素用TFT中要求斷開漏電流極小。這是因?yàn)樵谝壕э@示裝置中，在直到改寫 畫面為止的1幀的期間中，需要保持施加到液晶的電壓，但是如果像素用TFT的斷開電流 (斷開漏電流)大，則施加到液晶上的電壓隨時(shí)間而降低，有可能使顯示特性變差。作為像素用TFT的構(gòu)造，已知例如在TFT的溝道區(qū)域與源極區(qū)域·漏極區(qū)域之間 的至少一方中形成有低濃度雜質(zhì)區(qū)域(低摻雜區(qū)域(Lightly Doped Drain)，以下有時(shí)簡略 為“LDD區(qū)域”)的構(gòu)造。這樣的構(gòu)造稱為“LDD構(gòu)造”。由于能夠通過LDD區(qū)域來緩和漏極 附近的電場集中，因此與沒有LDD區(qū)域的(“單漏極構(gòu)造”)TFT相比能夠大幅度降低斷開漏 電流。另一方面，由于LDD區(qū)域成為電阻，因此電流驅(qū)動(dòng)力也比單漏極構(gòu)造的TFT降低。另一方面，驅(qū)動(dòng)電路用TFT由于需要進(jìn)行高速動(dòng)作，因此在驅(qū)動(dòng)電路用TFT中，要 求電流驅(qū)動(dòng)力大、即導(dǎo)通電流大。因此，驅(qū)動(dòng)電路用TFT優(yōu)選具有與上述的像素用TFT不同的構(gòu)造。作為驅(qū)動(dòng)電路 用TFT的構(gòu)造，已知例如LDD區(qū)域由柵極電極覆蓋(overlap)的構(gòu)造。這樣的構(gòu)造稱為 “GOLD(柵極覆蓋LDD)構(gòu)造”。在具有GOLD構(gòu)造的TFT中，如果向柵極電極施加電壓，則在 柵極電極所覆蓋的LDD區(qū)域中存儲(chǔ)成為載流子的電子。由此，由于能夠減小LDD區(qū)域的電 阻，因此能夠抑制TFT的電流驅(qū)動(dòng)力的降低。另外，GOLD構(gòu)造的TFT存在斷開漏電流比上述的LDD構(gòu)造(柵極電極與LDD區(qū)域 不重疊的構(gòu)造)的TFT的斷開漏電流大的缺點(diǎn)，不適于像素用TFT。可以認(rèn)為這一點(diǎn)是由 于TFT即使為斷開狀態(tài)，在柵極電極所覆蓋的LDD區(qū)域中也形成有存儲(chǔ)層。另外，在GOLD 構(gòu)造中，由于柵極電極與LDD區(qū)域重疊，因此柵極電極與源極以及漏極電極之間的寄生電 容(Cgs，Cgd)比較大。因此，雖然需要增大柵極電容，但是如果柵極電極變大，則由于包括該TFT的電路中的動(dòng)作時(shí)的負(fù)荷電容增大，因此有可能對電路動(dòng)作產(chǎn)生惡劣影響。該惡劣 影響特別是在TFT的溝道長度短的情況下非常顯著。像這樣，在現(xiàn)有的TFT構(gòu)造中，難以在增大導(dǎo)通電流的同時(shí)將斷開電流抑制為很 低，需要根據(jù)TFT的用途和目的選擇最佳的TFT構(gòu)造。因此，如果要制作驅(qū)動(dòng)電路一體型的 有源矩陣基板，則必須在同一個(gè)基板上形成具有相互不同構(gòu)造的像素用TFT和驅(qū)動(dòng)電路用 TFT，存在制造工藝變得復(fù)雜這樣的問題。對于這一點(diǎn)，專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2以改善TFT特性為目的，提出了僅是LDD區(qū) 域的一部分由柵極電極覆蓋的構(gòu)造。例如在專利文獻(xiàn)1中，公開了在源極區(qū)域和漏極區(qū)域 與溝道區(qū)域之間，分別具備其整體由柵極電極覆蓋的(即，與柵極電極重疊)LDD區(qū)域、和部 分地由柵極電極覆蓋的LDD區(qū)域的TFT構(gòu)造。另一方面，還提出使柵極電極成為主柵極電極和子?xùn)艠O電極的二層構(gòu)造的TFT構(gòu) 造。在專利文獻(xiàn)3和專利文獻(xiàn)4中，公開了在主柵極電極上經(jīng)由絕緣膜，設(shè)置有與主柵極電 極同電位的子?xùn)艠O電極，僅子?xùn)艠O電極與LDD區(qū)域重疊(覆蓋)那樣配置的TFT構(gòu)造。根 據(jù)該構(gòu)造，由于子?xùn)艠O電極與LDD區(qū)域重疊，因此能夠得到與GOLD構(gòu)造類似的效果、即高的 電流驅(qū)動(dòng)力。另外，子?xùn)艠O電極由于在主柵極電極上經(jīng)由絕緣膜設(shè)置，因此LDD區(qū)域上的絕 緣膜的厚度比溝道部分上的柵極絕緣膜的厚度大。因此，能夠得到能夠降低斷開漏電流這 樣的與LDD構(gòu)造類似的效果。專利文獻(xiàn)1 日本特開2006-269808號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2006-237528號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開平6-13407號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本特開平6-310724號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 日本特開2005-93871號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
在具有上述那樣的構(gòu)造的TFT中還存在以下的問題。本發(fā)明者研究的結(jié)果，根據(jù)專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2的TFT構(gòu)造，為了將柵極電極 配置成僅與LDD區(qū)域的一部分重疊，需要增大LDD長度(LDD區(qū)域的溝道方向的長度)，存 在TFT的尺寸增大的問題。另外，難以正確地控制LDD區(qū)域中與柵極電極重疊的部分和與 柵極電極不重疊的部分的長度，有可能無法可靠地制造具有規(guī)定的特性的TFT。在專利文獻(xiàn)3和4中公開的TFT構(gòu)造中，子?xùn)艠O電極在與主柵極電極、源極和漏極 電極均不相同的第三電極層形成。因此，具有在這些專利文獻(xiàn)中公開的構(gòu)造的TFT的制造 工藝比沒有子?xùn)艠O電極的構(gòu)造的TFT的制造工藝復(fù)雜。像這樣，根據(jù)上述專利文獻(xiàn)中公開的TFT構(gòu)造，由于制造工藝復(fù)雜，生產(chǎn)性比現(xiàn)有 的LDD構(gòu)造或者GOLD構(gòu)造的TFT下降。本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其主要的目的在于，提供生產(chǎn)性優(yōu)秀，并且在確 保高的電流驅(qū)動(dòng)力的同時(shí)，將斷開電流抑制為很低的薄膜晶體管。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置具備薄膜晶體管，該薄膜晶體管包括半導(dǎo)體層，其具有溝道 區(qū)域、分別位于上述溝道區(qū)域兩側(cè)的源極區(qū)域和漏極區(qū)域；形成在上述半導(dǎo)體層上的柵極 絕緣層；設(shè)置在上述柵極絕緣層上的柵極電極；與上述源極區(qū)域電連接的源極電極；和與
5上述漏極區(qū)域電連接的漏極電極，上述柵極電極由單一的導(dǎo)電膜形成，上述半導(dǎo)體層包括 第一低濃度雜質(zhì)區(qū)域，其設(shè)置在上述溝道區(qū)域與上述源極區(qū)域之間，并具有比上述源極區(qū) 域和上述漏極區(qū)域的雜質(zhì)濃度低的雜質(zhì)濃度；和第二低濃度雜質(zhì)區(qū)域，其設(shè)置在上述溝道 區(qū)域與上述漏極區(qū)域之間，并具有比上述源極區(qū)域和上述漏極區(qū)域的雜質(zhì)濃度低的雜質(zhì)濃 度，上述第一低濃度雜質(zhì)區(qū)域和第二低濃度雜質(zhì)區(qū)域中的一個(gè)區(qū)域，整體與上述柵極電極 重疊，上述第一低濃度雜質(zhì)區(qū)域和第二低濃度雜質(zhì)區(qū)域中的另一個(gè)區(qū)域不與上述柵極電極 重疊。在某個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，在與上述薄膜晶體管的溝道方向平行且沿著柵極電極 的厚度方向的剖面中，上述柵極電極具有左右對稱的形狀。在某個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述第一低濃度雜質(zhì)區(qū)域和第二低濃度雜質(zhì)區(qū)域中的 上述一個(gè)區(qū)域的與上述溝道區(qū)域相反一側(cè)的端部，與上述柵極電極的一個(gè)端部匹配，上述 第一低濃度雜質(zhì)區(qū)域和第二低濃度雜質(zhì)區(qū)域中的上述另一個(gè)區(qū)域的溝道區(qū)域一側(cè)的端部， 與上述柵極電極的另一個(gè)端部匹配。本發(fā)明的其它的半導(dǎo)體裝置具備薄膜晶體管，該薄膜晶體管包括半導(dǎo)體層，其具 有第一溝道區(qū)域和第二溝道區(qū)域、位于上述第一溝道區(qū)域外側(cè)的第一高濃度雜質(zhì)區(qū)域、位 于上述第二溝道區(qū)域外側(cè)的第二高濃度雜質(zhì)、和位于上述第一溝道區(qū)域和第二溝道區(qū)域之 間的第三高濃度雜質(zhì)區(qū)域；形成在上述半導(dǎo)體層上的柵極絕緣層；第一柵極電極和第二柵 極電極，該第一柵極電極和第二柵極電極設(shè)置在上述柵極絕緣層上，并分別設(shè)置在上述第 一溝道區(qū)域和第二溝道區(qū)域上；與上述第一高濃度雜質(zhì)區(qū)域電連接的第一電極；和與上述 第二高濃度雜質(zhì)區(qū)域電連接的第二電極，上述半導(dǎo)體層還具有第一低濃度雜質(zhì)區(qū)域，其分 別設(shè)置在上述第一溝道區(qū)域與上述第一高濃度雜質(zhì)區(qū)域之間和上述第一溝道區(qū)域與上述 第三高濃度雜質(zhì)區(qū)域之間，并具有比上述第一高濃度雜質(zhì)區(qū)域、第二高濃度雜質(zhì)區(qū)域和第 三高濃度雜質(zhì)區(qū)域的雜質(zhì)濃度低的雜質(zhì)濃度；和第二低濃度雜質(zhì)區(qū)域，其分別設(shè)置在上述 第二溝道區(qū)域與上述第二高濃度雜質(zhì)區(qū)域之間和上述第二溝道區(qū)域與上述第三高濃度雜 質(zhì)區(qū)域之間，并具有比上述第一高濃度雜質(zhì)區(qū)域、第二高濃度雜質(zhì)區(qū)域和第三高濃度雜質(zhì) 區(qū)域的雜質(zhì)濃度低的雜質(zhì)濃度，上述第一低濃度雜質(zhì)區(qū)域中的任一個(gè)的整體均與上述第一 柵極電極重疊，上述第二低濃度雜質(zhì)區(qū)域不與上述第二柵極電極重疊。在某個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述第一柵極電極和第二柵極電極由單一的導(dǎo)電膜形 成。在某個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，在與上述薄膜晶體管的溝道方向平行且沿著柵極電極 的厚度方向的剖面中，上述第一柵極電極和第二柵極電極具有左右對稱的形狀。本發(fā)明的制造方法為具備薄膜晶體管的半導(dǎo)體裝置的制造方法，該制造方法包括 以下工序(a)在基板上形成島狀的半導(dǎo)體層；(b)形成覆蓋上述半導(dǎo)體層的柵極絕緣膜； (c)以第一摻雜量向上述半導(dǎo)體層的一部分注入第一雜質(zhì)離子，由此形成第一雜質(zhì)離子注 入?yún)^(qū)域，使得該第一雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域與上述半導(dǎo)體層中成為溝道區(qū)域的部分的一個(gè)端部 相鄰；(d)在上述柵極絕緣膜上形成柵極電極，使得該柵極電極覆蓋上述半導(dǎo)體層中成為 溝道區(qū)域的部分和上述第一雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域的至少一部分；(e)以上述柵極電極為注入 掩模，以第二摻雜量向上述半導(dǎo)體層注入第二雜質(zhì)離子，由此形成第二雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域， 使得該第二雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域與上述半導(dǎo)體層中成為溝道區(qū)域的部分的另一個(gè)端部相鄰；摻雜量，向上述半導(dǎo)體層注入第三雜質(zhì)離子而形成源極和漏 極區(qū)域，由此，上述第一雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域中由上述柵極電極覆蓋且沒有被注入上述第三 雜質(zhì)離子的區(qū)域成為第一低濃度雜質(zhì)區(qū)域，上述第二雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域中由上述掩模覆蓋 且沒有被注入上述第三雜質(zhì)離子的區(qū)域成為第二低濃度雜質(zhì)區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明，能夠在確保薄膜晶體管的電流驅(qū)動(dòng)力的同時(shí)，將斷開漏電流抑制為 很低。另外，不增多制造工序數(shù)或者制造成本，能夠以簡單的方法制造這樣的薄膜晶體管。如果將上述薄膜晶體管適用到顯示裝置的驅(qū)動(dòng)電路中，則由于能夠確保用于驅(qū)動(dòng) 電路的充分的導(dǎo)通特性，并且與現(xiàn)有的GOLD構(gòu)造的TFT相比能夠改善斷開特性，因此是有 利的。另外，如果將上述薄膜晶體管在抽樣開關(guān)中使用，則由于能夠不降低導(dǎo)通電流而降低 寄生電容(Cgs、Cgd)，還能夠減少消耗電流，因此是有利的。進(jìn)而，由于上述薄膜晶體管在導(dǎo)通特性和斷開特性方面優(yōu)秀，因此無論作為有源 矩陣型顯示裝置的像素用TFT還是作為驅(qū)動(dòng)電路用TFT均能夠適宜地使用。由此，在確保 與現(xiàn)有裝置大致相等的顯示特性的同時(shí)，能夠大幅度地簡化有源矩陣基板的制造工藝。


圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的薄膜晶體管的示意剖面圖。圖2(a)是表示現(xiàn)有的LDD構(gòu)造的薄膜晶體管的半導(dǎo)體層和柵極電極的配置的剖 面示意圖，(b)是例示(a)的薄膜晶體管的電壓-電流特性的圖表。圖3 (a)是表示現(xiàn)有的GOLD構(gòu)造的薄膜晶體管的半導(dǎo)體層和柵極電極的配置的示 意剖面圖，(b)是例示(a)的薄膜晶體管的電壓-電流特性的圖表。圖4(a)是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式中的薄膜晶體管的半導(dǎo)體層和柵極電極的配 置的示意剖面圖，(b)是例示(a)的薄膜晶體管的電壓-電流特性的圖表。圖5(a) (g)是用于說明本發(fā)明第一實(shí)施方式的薄膜晶體管的制造方法的工序 剖面圖。圖6是本發(fā)明第二實(shí)施方式中的薄膜晶體管的示意剖面圖。圖7(a) (e)是用于說明本發(fā)明第二實(shí)施方式中的薄膜晶體管的制造方法的工 序剖面圖。圖8是本發(fā)明第三實(shí)施方式中的薄膜晶體管的示意剖面圖。圖9是用于說明模擬全單片抽樣開關(guān)的結(jié)構(gòu)的圖。附圖標(biāo)記的說明100、200、300 薄膜晶體管10 半導(dǎo)體層11 基板12、12A、12B 溝道區(qū)域13 柵極絕緣膜14、14A、14B 柵極電極15 源極區(qū)域或漏極區(qū)域
7
16a、16b、16Aa、16Ab、16Ba、16Bb :LDD 區(qū)域15A、15B、15C 高濃度雜質(zhì)區(qū)域17:層間絕緣膜18 接觸孔19 源極電極或漏極電極
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的實(shí)施方式。在本說明書中，“半導(dǎo)體裝 置”除去薄膜晶體管等半導(dǎo)體元件以外，還廣泛地包括形成有功能電路的基板、有源矩陣基 板，以及液晶顯示裝置、有機(jī)EL顯示裝置等顯示裝置。(第一實(shí)施方式)以下，參照附圖，說明本發(fā)明第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝 置具備以下所說明的薄膜晶體管。圖1是本實(shí)施方式中的薄膜晶體管的示意剖面圖。薄膜晶體管100具有由具有 絕緣性表面的基板11支撐的半導(dǎo)體層10、在半導(dǎo)體層10上經(jīng)由柵極絕緣膜13設(shè)置的柵極 電極14、覆蓋柵極電極14的層間絕緣膜17、源極·漏極電極19。半導(dǎo)體層10具有溝道區(qū)域12、源極 漏極區(qū)域(高濃度雜質(zhì)區(qū)域)15、雜質(zhì)濃度 比源極·漏極區(qū)域15的雜質(zhì)濃度低的LDD區(qū)域(低濃度雜質(zhì)區(qū)域)16a和16b。LDD區(qū)域 16a和16b分別形成在溝道區(qū)域12與源極·漏極區(qū)域15之間。柵極電極14由單一的導(dǎo)電膜形成。在本說明書中，所謂“由單一的導(dǎo)電膜形成”是 指，通過對1個(gè)導(dǎo)電膜(也可以是層疊膜)進(jìn)行構(gòu)圖而形成的構(gòu)造，不包括由具有相互不同 的圖案的2個(gè)以上的導(dǎo)電膜構(gòu)成的柵極構(gòu)造，例如在上述的專利文獻(xiàn)3和專利文獻(xiàn)4中記 載的由主柵極電極和子?xùn)艠O電極構(gòu)成的構(gòu)造。另外，也不包括具有不同圖案的主柵極電極 和子?xùn)艠O電極沒有經(jīng)由絕緣膜而層疊的構(gòu)造(例如專利文獻(xiàn)5)。在本實(shí)施方式中，柵極電極14與LDD區(qū)域16a的整體重疊(GOLD構(gòu)造)，并且，與 LDD區(qū)域16b不重疊(LDD構(gòu)造)。在本說明書中，“柵極電極與LDD區(qū)域的整體重疊”是指， 除去與LDD區(qū)域部分重疊的情況。另外，“柵極電極與LDD區(qū)域不重疊”是指，柵極電極與 LDD區(qū)域完全不重疊，除去了與LDD區(qū)域部分重疊的情況。因此，在這里所謂的“GOLD構(gòu)造” 是指，柵極電極14與LDD區(qū)域(這里是LDD區(qū)域16a)的整體重疊的構(gòu)造。另一方面，“LDD 構(gòu)造”是指，柵極電極14與LDD區(qū)域(這里是LDD區(qū)域16b)不重疊的構(gòu)造。另外，本實(shí)施 方式中的“LDD區(qū)域”是指，雜質(zhì)濃度為lX1017atOmS/Cm3以上，并且，比源極·漏極區(qū)域15 的雜質(zhì)濃度低的區(qū)域。因此，半導(dǎo)體層10中不包括以極低濃度(不足lX1017atOmS/Cm3)包 含雜質(zhì)的區(qū)域。例如，雖然也有注入到LDD區(qū)域16b中的雜質(zhì)的一部分?jǐn)U散到位于柵極電 極14下方的溝道區(qū)域12中的情況，但是由于考慮到雜質(zhì)擴(kuò)散后的部分的雜質(zhì)濃度極低，因 此這樣的部分沒有包含在“LDD區(qū)域16b”中。本實(shí)施方式中的柵極電極14既可以僅覆蓋LDD區(qū)域16a和16b中的一個(gè)區(qū)域，也 可以覆蓋比溝道區(qū)域12更靠近源極一側(cè)的LDD區(qū)域，還可以覆蓋位于漏極一側(cè)的LDD區(qū) 域。其中，如果僅覆蓋位于漏極一側(cè)的LDD區(qū)域，則由于能夠進(jìn)一步提高薄膜晶體管的可靠 性而優(yōu)選。這是因?yàn)樵诼O一側(cè)比源極一側(cè)更需要電場緩和，另外，GOLD構(gòu)造比LDD構(gòu)造
8的承受由熱載流子引起的惡化的能力更強(qiáng)。層間絕緣膜17既可以具有單層構(gòu)造，也可以具有二層以上的多層構(gòu)造。在層間絕 緣膜17，形成有分別到達(dá)半導(dǎo)體層10的源極·漏極區(qū)域15的接觸孔18。另外，由形成在 層間絕緣膜17上和接觸孔18內(nèi)部的導(dǎo)電層，分別形成源極 漏極電極19。因此，源極 漏 極電極19分別與半導(dǎo)體層10的源極·漏極區(qū)域15電連接。在薄膜晶體管100中，設(shè)置在溝道區(qū)域12的源極一側(cè)和漏極一側(cè)的LDD區(qū)域16a 和16b中的一個(gè)區(qū)域具有LDD構(gòu)造，另一個(gè)區(qū)域具有GOLD構(gòu)造。即，單一的薄膜晶體管100 具有LDD構(gòu)造和GOLD構(gòu)造。參照附圖，說明由這種構(gòu)造產(chǎn)生的效果。圖2至圖4分別表示現(xiàn)有的LDD構(gòu)造的TFT、現(xiàn)有的GOLD構(gòu)造的TFT和本實(shí)施方 式的薄膜晶體管100的構(gòu)造和電壓-電流特性，各圖的(a)是表示其薄膜晶體管的半導(dǎo)體 層和柵極電極的配置的示意剖面圖，各圖的(b)是例示其薄膜晶體管的電壓-電流特性的 圖表。為了簡單，在與圖1同樣的結(jié)構(gòu)要素中標(biāo)注相同的參考附圖標(biāo)記，省略說明。在現(xiàn)有的LDD構(gòu)造的TFT中，如圖2 (a)所示，位于溝道區(qū)域22兩側(cè)的LDD區(qū)域26a 和26b均不與柵極電極24重疊(LDD構(gòu)造)。在這樣的TFT中，如圖2 (b)所示，由于能夠根 據(jù)LDD構(gòu)造緩和源極·漏極區(qū)域25附近的電場，因此能夠減小斷開電流(斷開漏電流)。 但是，由于根據(jù)LDD區(qū)域26a和26b，導(dǎo)通電阻也升高，因此導(dǎo)通電流也減小。另外，在現(xiàn)有的GOLD構(gòu)造的TFT中，如圖3(a)所示，位于溝道區(qū)域32兩側(cè)的LDD 區(qū)域36a和36b的任一個(gè)的整體均與柵極電極34重疊(GOLD構(gòu)造)。因此，在GOLD構(gòu)造 中，當(dāng)導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，由于在LDD區(qū)域36a和36b中均形成有存儲(chǔ)層，因此能夠比圖2所示的 LDD構(gòu)造的TFT減少導(dǎo)通電阻，能夠增大導(dǎo)通電流。但是，在斷開狀態(tài)下，由于在LDD區(qū)域 36a和36b中也形成有存儲(chǔ)層，因此漏電流比LDD構(gòu)造的TFT大。與此相對，在薄膜晶體管100中，如圖4(b)所示，由于能夠減少斷開狀態(tài)中的漏電 流，因此能夠得到比圖3表示的GOLD構(gòu)造的TFT高的斷開特性。進(jìn)而，由于具有GOLD構(gòu)造， 因此與圖2表示的LDD構(gòu)造的TFT相比能夠減少導(dǎo)通狀態(tài)的電阻(導(dǎo)通電阻)，其結(jié)果，能 夠抑制導(dǎo)通電流的減少而確保高導(dǎo)通特性。另外，根據(jù)本實(shí)施方式，由于柵極電極14具有1層構(gòu)造，因此不會(huì)使制造工藝復(fù) 雜，能夠兼顧由LDD構(gòu)造和GOLD構(gòu)造產(chǎn)生的效果。因此，比上述專利文獻(xiàn)3和專利文獻(xiàn)4 中公開的TFT構(gòu)造更有利。進(jìn)而，如在專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中公開的TFT構(gòu)造那樣，由于不需要配置成 使柵極電極僅與LDD區(qū)域的一部分重疊，因此能夠利用自匹配工藝制作。另外，在這些文 獻(xiàn)中，為了更可靠地配置成使柵極電極僅與LDD區(qū)域的一部分重疊，需要考慮調(diào)整精度而 預(yù)先加長LDD長度，但在本實(shí)施方式中，由于可以將柵極電極配置成與一個(gè)LDD區(qū)域整體重 疊，并且與另一個(gè)LDD區(qū)域不重疊，因此具有能夠與這些專利文獻(xiàn)中公開的TFT相比能夠減 少LDD長度或者TFT的尺寸這樣的優(yōu)點(diǎn)。在本實(shí)施方式中，如果使薄膜晶體管100的溝道 長度為4. Oym,調(diào)整精度為0. 5 μ m，則能夠?qū)DD長度抑制為例如1. 0 μ m以下。本實(shí)施方式中的柵極電極14優(yōu)選在圖1表示的剖面、即與薄膜晶體管100的溝道 方向平行且沿著柵極電極14的厚度方向的剖面中，具有左右對稱的形狀。這是因?yàn)椋绻?柵極電極14具有左右非對稱的剖面形狀，則電場的施加方變得不穩(wěn)定，成為TFT特性分散 的主要原因。
在薄膜晶體管100中，LDD區(qū)域16a和16b優(yōu)選利用后述那樣的工藝形成。通過 這樣做，能夠使LDD區(qū)域(LDD構(gòu)造)16b的與溝道區(qū)域12相反一側(cè)的端部與柵極電極14 的一個(gè)端部匹配。另外，能夠使LDD區(qū)域(GOLD構(gòu)造)16a的溝道區(qū)域一側(cè)的端部與柵極電 極14的另一個(gè)端部匹配。由此，能夠簡化制造工藝，并且能夠更可靠地制造具有高特性的 薄膜晶體管100。接著，參照圖5(a) 圖5(g)，說明薄膜晶體管100的制造方法。首先，如圖5(a)所示，在基板11上形成半導(dǎo)體層10?；?1的形成有薄膜晶體 管100的表面只要是絕緣性表面即可，也可以是在石英基板、玻璃基板以外，表面被絕緣層 覆蓋的Si基板或金屬基板。半導(dǎo)體層10例如由厚度為30nm以上IOOnm以下的結(jié)晶硅膜形 成。具體而言，用CVD(Chemical Vapor D印osition 化學(xué)氣相沉積)法等眾所周知的方法 在基板11上使非晶硅膜沉積。然后，使非晶硅膜結(jié)晶得到結(jié)晶硅膜。非晶硅膜的結(jié)晶化能 夠用眾所周知的方法進(jìn)行。例如，也可以通過在非晶硅膜上照射激光使非晶硅膜結(jié)晶。作 為激光，優(yōu)選脈沖振蕩型或連續(xù)振蕩型的受激準(zhǔn)分子激光，但也可以是連續(xù)振蕩型的氬激 光。另外，也可以在將用于助長結(jié)晶化的催化劑元素、例如M等附著在非晶硅膜表面后，通 過熱處理(例如激光照射)，使非晶硅膜結(jié)晶。對所得到的結(jié)晶硅膜，通過光刻和蝕刻進(jìn)行 構(gòu)圖，得到島狀的半導(dǎo)體層10。通常，從上述的結(jié)晶硅膜形成有多個(gè)島狀的半導(dǎo)體層，但在 此，僅表示其中的1個(gè)半導(dǎo)體層10。接著，如圖5(b)所示，在半導(dǎo)體層10上，例如形成由IOOnm的SiO2膜構(gòu)成的柵極 絕緣膜13。柵極絕緣膜13的形成能夠使用CVD法進(jìn)行。接著，如圖5 (c)所示，在柵極絕緣膜13上，在半導(dǎo)體層10中成為LDD區(qū)域16a (圖 1)的部分上形成具有開口部的抗蝕劑膜41，向其開口部以低濃度注入N型的雜質(zhì)離子43， 得到雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域45。另外，開口部也可以配置在包括成為LDD區(qū)域16a (圖1)的部分 的區(qū)域上，如圖示那樣，還可以配置在成為LDD區(qū)域16a(圖1)的部分整體和成為源極 漏 極區(qū)域的部分的一部分上。其中，在半導(dǎo)體層10中成為溝道區(qū)域和成為LDD區(qū)域16b(圖 1)的部分，用抗蝕劑膜41掩蔽，使得不會(huì)注入雜質(zhì)離子43。在本實(shí)施方式中，作為雜質(zhì)離 子43注入磷離子，注入時(shí)的加速電壓例如為80kV，摻雜量例如為lX1013/Cm2。然后，除去抗蝕劑膜41，如圖5(d)所示，在半導(dǎo)體層10上形成柵極電極14。柵極 電極14配置成覆蓋雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域45中成為LDD區(qū)域16a (圖1)的部分和半導(dǎo)體層10 中成為溝道區(qū)域的部分。柵極電極14的形成，例如能夠通過在用濺射法形成鎢(W)膜(厚 度例如400nm)后，在W膜上形成光致抗蝕劑，通過以光致抗蝕劑為掩模對W膜進(jìn)行蝕刻而 進(jìn)行。另外，還可以通過例如將由TaN膜和W膜構(gòu)成的層疊膜構(gòu)圖而形成柵極電極14。接著，如圖5(e)所示，以柵極電極14為掩模，以低濃度向半導(dǎo)體層10注入雜質(zhì)離 子46。由此，雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域45中被柵極電極14覆蓋且沒有被注入雜質(zhì)離子46的區(qū) 域16a成為LDD區(qū)域(LDD長度例如1. 0 μ m)。此外，半導(dǎo)體層10中的被柵極電極14覆 蓋且沒有被注入雜質(zhì)離子43的區(qū)域12，成為“溝道區(qū)域(溝道長度例如4. 0 μ m) ”。進(jìn)而， 相對于半導(dǎo)體層10中的溝道區(qū)域12，在位于與LDD區(qū)域16a相反一側(cè)的位置的部分，形成 有包含雜質(zhì)離子46的雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域47。在本實(shí)施方式中，作為雜質(zhì)例子46注入磷離 子，注入時(shí)的加速電壓例如為80kV，摻雜量例如為6X1012/cm2。然后，如圖5(f)所示，形成覆蓋柵極電極14和半導(dǎo)體層10中成為LDD區(qū)域
1016b (圖1)的部分的抗蝕劑膜49，以該抗蝕劑膜49和柵極電極14為掩模，以高濃度向半 導(dǎo)體層10注入雜質(zhì)離子51。由此，雜質(zhì)注入?yún)^(qū)域47中由抗蝕劑膜49覆蓋且沒有被注入 雜質(zhì)離子51的區(qū)域16b成為LDD區(qū)域(LDD長度例如1. 0 μ m)。另外，在LDD區(qū)域16a和 16b的外側(cè)，分別高濃度地注入有雜質(zhì)離子51，形成源極 漏極區(qū)域(也稱為高濃度雜質(zhì)區(qū) 域)15。在本實(shí)施方式中，作為雜質(zhì)離子51注入磷離子，注入時(shí)的加速電壓例如為50kV，摻 雜量例如為3X1015/cm2。在除去抗蝕劑膜49后，通過熱處理，使LDD區(qū)域16a和16b以及源極·漏極區(qū)域 15的雜質(zhì)離子活性化。作為熱處理的方法，能夠使用爐退火法、燈退火法、激光退火法等。接著，如圖5(g)所示，以覆蓋柵極電極14和半導(dǎo)體層10的方式形成層間絕緣膜 17，接著形成源極·漏極電極19。層間絕緣膜17也可以具有由SiN膜和SiO2膜構(gòu)成的層 疊構(gòu)造。在層間絕緣膜17中設(shè)置接觸孔18后，在層間絕緣膜17上(包括接觸孔18的內(nèi) 部)，例如用濺射法形成導(dǎo)電膜。由該導(dǎo)電膜，通過光刻法和蝕刻法等，形成所希望的形狀的 源極·漏極電極19。這樣，能夠得到薄膜晶體管100。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體裝置，可以具備多個(gè)薄膜晶體管，這些多個(gè)薄膜晶體管中的 至少1個(gè)只要具有圖1所示那樣的構(gòu)造即可。例如，可以在同一個(gè)支撐體上形成上述薄膜 晶體管100和具有與薄膜晶體管100不同構(gòu)造的其它的薄膜晶體管。其它薄膜晶體管例如 可以是圖2表示的LDD構(gòu)造的TFT或圖3表示的GOLD構(gòu)造的TFT。這樣的TFT由于只要改 變抗蝕劑膜41和抗蝕劑膜49的圖案就能夠用與上述方法同樣的方法制造，因此能夠在同 一個(gè)基板上同時(shí)制造這樣的TFT和薄膜晶體管100。(第二實(shí)施方式)以下，參照附圖，說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第二實(shí)施方式。本實(shí)施方式的半導(dǎo)體 裝置具有縱向?qū)盈B有包括LDD構(gòu)造的TFT和GOLD構(gòu)造的TFT的2個(gè)以上TFT的構(gòu)造?！翱v 向?qū)盈B”是指，TFT的源極區(qū)域與其它TFT的漏極區(qū)域連接的構(gòu)造。這里，以縱向?qū)盈B有單 一的LDD構(gòu)造的TFT和單一的GOLD構(gòu)造的TFT的構(gòu)造(雙柵極構(gòu)造的薄膜晶體管)為例 進(jìn)行說明。圖6是示意性地表示本實(shí)施方式中的薄膜晶體管的剖面圖。為了簡單，在與圖1 表示的薄膜晶體管100相同的結(jié)構(gòu)要素上標(biāo)注相同的參考附圖標(biāo)記，省略說明。薄膜晶體管200包括由具有絕緣性表面的基板11支撐的半導(dǎo)體層10 ；在半導(dǎo)體 層10上經(jīng)由柵極絕緣膜13設(shè)置的多個(gè)柵極電極(在這里是2個(gè)柵極電極)14A和14B ；和 源極·漏極電極19。柵極電極14A和14B配置在源極·漏極電極19之間。半導(dǎo)體層10具有2個(gè)溝道區(qū)域12A和12B ；位于溝道區(qū)域12A兩側(cè)的LDD區(qū)域 16Aa和16Ab ；位于溝道區(qū)域12B兩側(cè)的LDD區(qū)域16Ba和16Bb ；和高度雜質(zhì)區(qū)域15A 15C。 高濃度雜質(zhì)區(qū)域15A和15C位于半導(dǎo)體層10的兩端部，分別與源極 漏極電極19電連接。 高濃度雜質(zhì)區(qū)域15B形成在LDD區(qū)域16Ab與LDD區(qū)域16Ba之間。柵極電極14A配置成覆蓋溝道區(qū)域12A和位于其兩側(cè)的LDD區(qū)域16Aa和 16Ab (GOLD構(gòu)造)。另一方面，柵極電極14B配置成僅覆蓋溝道區(qū)域12B，與位于溝道區(qū)域 12B兩側(cè)的LDD區(qū)域16B不重疊(LDD構(gòu)造)。在現(xiàn)有的TFT的縱向?qū)盈B構(gòu)造中，具有根據(jù)用途選擇的構(gòu)造的TFT彼此相互連接。 即，LDD構(gòu)造的TFT彼此連接、或者GOLD構(gòu)造的TFT彼此連接，沒有將適于其他用途的不同構(gòu)造的TFT相互連接的思想。與此不同，在本實(shí)施方式中，由于將LDD構(gòu)造的TFT與GOLD 構(gòu)造的TFT連接，因此能夠?qū)崿F(xiàn)比LDD構(gòu)造的TFT的縱向?qū)盈B高的導(dǎo)通特性，并且，能夠比 GOLD構(gòu)造的TFT的縱向?qū)盈B減少斷開漏電流。在本實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式相同，各柵極電極14A和14B優(yōu)選具有1層構(gòu) 造。另外，各柵極電極14A和14B如果有左右對稱的剖面形狀則是有利的。接著，參照圖7(a) (e)，說明圖6表示的薄膜晶體管200的制造方法。首先，用與參照圖5(a) (b)說明過的方法相同的方法，在基板11上形成半導(dǎo)體 層10和柵極絕緣膜13。接著，如圖7 (a)所示，在柵極絕緣膜13上，形成在包括半導(dǎo)體層10中成為LDD區(qū) 域16Aa和16Ab (圖6)的部分的區(qū)域上開口的抗蝕劑膜61。其中，抗蝕劑膜61被構(gòu)圖成覆 蓋在半導(dǎo)體層10中至少成為溝道區(qū)域12A、溝道區(qū)域12B和LDD區(qū)域16Ba和16Bb (圖6) 的部分上。接著，如圖7 (b)所示，對半導(dǎo)體層10，注入雜質(zhì)離子63，得到雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域 65。在本實(shí)施方式中，作為雜質(zhì)離子63注入磷離子，注入時(shí)的加速電壓例如為80kV，摻雜量 例如為 IXlO1Vcm20然后，除去抗蝕劑膜61，如圖7 (c)所示，在半導(dǎo)體層10上形成柵極電極14A和 14B。柵極電極14A配置成覆蓋雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域65中成為LDD區(qū)域16Aa和16Ab (圖6) 的部分和半導(dǎo)體層10中成為溝道區(qū)域12A(圖6)的部分。另一方面，柵極電極14B配置成 覆蓋半導(dǎo)體層10中成為溝道區(qū)域12B(圖6)的部分。柵極電極14的形成方法也可以與參 照圖5(d)在上面敘述過的方法相同。接著，如圖7(d)所示，以柵極電極14A和14B為掩模，向半導(dǎo)體層10低濃度地注 入雜質(zhì)離子66。由此，雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域65中由柵極電極14A覆蓋且沒有被注入雜質(zhì)離子 66的區(qū)域16Aa和16Ab分別成為LDD區(qū)域(LDD長度例如1. 0 μ m)。另外，位于柵極電極 14A的下方，注入了雜質(zhì)離子63和雜質(zhì)離子66的區(qū)域12A成為溝道區(qū)域(溝道長度例如 4. 0 μ m)，位于柵極電極14B的下方，沒有被注入雜質(zhì)離子66的區(qū)域12B成為溝道區(qū)域(溝 道長度例如4.0 μ m)。進(jìn)而，半導(dǎo)體層10中不與柵極電極12A和12B重疊的部分全部成 為雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域67。在本實(shí)施方式中，作為雜質(zhì)離子66注入磷離子，注入時(shí)的加速電 壓例如為80kV，摻雜量例如為6X 1012/cm2。然后，如圖7 (e)所示，形成覆蓋柵極電極14B的抗蝕劑膜69，以該抗蝕劑膜69和 柵極電極14A為掩模，向半導(dǎo)體層10高濃度地注入雜質(zhì)離子71。由此，雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域 67中由抗蝕劑膜69覆蓋且沒有被注入雜質(zhì)離子71的區(qū)域16Ba和16Bb成為LDD區(qū)域(LDD 長度例如1. 0 μ m)。另外，半導(dǎo)體層10中高濃度地注入了雜質(zhì)離子71的區(qū)域15A 15C 成為高濃度雜質(zhì)區(qū)域。這里，將形成在溝道區(qū)域12A外側(cè)的高濃度雜質(zhì)區(qū)域記為“15A”，將 形成在溝道區(qū)域12B外側(cè)的高濃度雜質(zhì)區(qū)域記為“ 15C”，將形成在溝道區(qū)域12A、12B之間的 高濃度雜質(zhì)區(qū)域記為“15B”。在本實(shí)施方式中，作為雜質(zhì)離子71注入磷離子，注入時(shí)的加速 電壓例如為50kV，摻雜量例如為3X1015/cm2。在除去抗蝕劑膜69后，進(jìn)行用于使注入到半導(dǎo)體層10中的雜質(zhì)離子活性化的熱 處理。然后，雖然沒有圖示，但是如參照圖5(g)在前面敘述過的那樣，形成層間絕緣膜17 使得覆蓋柵極電極14A、14B和半導(dǎo)體層10，接著，形成分別與高濃度雜質(zhì)區(qū)域15A和15C電
12連接的源極·漏極電極19。這樣，能夠得到雙柵極構(gòu)造的薄膜晶體管200。(第三實(shí)施方式)以下，參照附圖，說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的第三實(shí)施方式。本實(shí)施方式的薄膜晶 體管具有包括參照圖1在前面敘述過的結(jié)構(gòu)的2個(gè)TFT的縱向?qū)盈B構(gòu)造。圖8是示意性地表示本實(shí)施方式中的薄膜晶體管的剖面圖。為了簡單，在與圖6 表示的薄膜晶體管200相同的構(gòu)成要素上標(biāo)注相同的參考附圖標(biāo)記，省略說明。在薄膜晶體管300中，設(shè)置在溝道區(qū)域12A上方的柵極電極14A，與位于溝道區(qū)域 12A兩側(cè)的LDD區(qū)域16Aa和16Ab中的一個(gè)區(qū)域整體重疊(GOLD構(gòu)造)，與LDD區(qū)域16Aa 和16Ab中的另一個(gè)區(qū)域不重疊(LDD構(gòu)造)。同樣，設(shè)置在溝道區(qū)域12B上方的柵極電極 14B，與位于溝道區(qū)域12B兩側(cè)的LDD區(qū)域16Ba和16Bb中的一個(gè)區(qū)域整體重疊，與LDD區(qū) 域16Ba和16Bb中的另一個(gè)區(qū)域不重疊。根據(jù)本實(shí)施方式，與第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式相同，根據(jù)GOLD構(gòu)造確保導(dǎo)通 特性，并且能夠根據(jù)LDD構(gòu)造減少斷開漏電流，因此能夠?qū)崿F(xiàn)TFT特性優(yōu)秀的薄膜晶體管。 另外，本實(shí)施方式的薄膜晶體管300由于也能夠用與第一實(shí)施方式相同的方法制造，因此 不需要比現(xiàn)有裝置增多制造工序數(shù)和制造成本，十分有利。上述第一實(shí)施方式至第三實(shí)施方式中的薄膜晶體管適于在顯示裝置等的驅(qū)動(dòng)電 路中使用。由此，確保用于驅(qū)動(dòng)電路的充分的導(dǎo)通特性，并且，由于還能夠比GOLD構(gòu)造的 TFT改善斷開特性，因此是有利的。如果將第一實(shí)施方式至第三實(shí)施方式中的薄膜晶體管在抽樣開關(guān)中使用則特別 有利。參照

該理由。圖9是用于說明模擬全單片抽樣開關(guān)(analogue full monolithic sampling switch)的結(jié)構(gòu)的圖。如圖所示，全源極線開關(guān)具有分別與源極線1 η電連接的多個(gè)薄膜 晶體管Sl Sn。源極線驅(qū)動(dòng)時(shí)，抽樣開關(guān)全段、即薄膜晶體管Sl Sn的柵極/源極間的 電容成為負(fù)荷。因此，如果像現(xiàn)有的那樣使用GOLD構(gòu)造的TFT，則動(dòng)作時(shí)的負(fù)荷電容增大， 有可能對電路動(dòng)作帶來惡劣影響。與此相對，作為薄膜晶體管Sl Sn，如果使用上述的實(shí) 施方式的薄膜晶體管，并且，將源極一側(cè)的LDD區(qū)域做成LDD構(gòu)造，則薄膜晶體管Sl Sn 的各個(gè)柵極/源極間的電容減小，其結(jié)果能夠大幅度地減少負(fù)荷電容。因此，在增加動(dòng)作范 圍的同時(shí)，還能夠減少消耗電流。上述實(shí)施方式的薄膜晶體管如參照圖2 圖4說明過的那樣，由于導(dǎo)通特性和斷 開特性優(yōu)秀，因此無論作為有源矩陣型顯示裝置的像素用TFT還是作為驅(qū)動(dòng)電路用TFT都 能夠適宜地使用。由此，在確保與現(xiàn)有技術(shù)大致同等的顯示特性的同時(shí)，能夠大幅度地簡化 有源矩陣基板的制造工藝。另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的結(jié)構(gòu)和制造方法不限于在第一實(shí)施方式至第三實(shí)施 方式中說明過的結(jié)構(gòu)和方法。在薄膜晶體管中包含的各層的形狀方法或材料、厚度、雜質(zhì)的 種類、各LDD區(qū)域的雜質(zhì)濃度等能夠適當(dāng)選擇。另外，薄膜晶體管的溝道長度或者LDD區(qū)域 的尺寸(溝道方向的長度)也能夠適當(dāng)選擇。進(jìn)而，在第二實(shí)施方式和第三實(shí)施方式中說 明了 2個(gè)TFT的縱向?qū)盈B構(gòu)造，而也可以是3以上的TFT的縱向?qū)盈B構(gòu)造。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明中的薄膜晶體管具有比現(xiàn)有的有LDD構(gòu)造的薄膜晶體管優(yōu)秀的電流驅(qū)動(dòng)
13力。另外，與現(xiàn)有的具有GOLD構(gòu)造的薄膜晶體管相比，能夠抑制斷開漏電流，并且能夠減少 動(dòng)作時(shí)的負(fù)載電容。另外，依據(jù)本發(fā)明的方法，不增加工序數(shù)，就能夠簡便地制造具備上述 薄膜晶體管的半導(dǎo)體裝置。 本發(fā)明能夠在具備薄膜晶體管的各種半導(dǎo)體裝置、例如有源矩陣型基板、液晶顯 示裝置或者有機(jī)EL顯示裝置等顯示裝置中適宜地使用。
權(quán)利要求
一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于具備薄膜晶體管，該薄膜晶體管包括半導(dǎo)體層，其具有溝道區(qū)域、分別位于所述溝道區(qū)域兩側(cè)的源極區(qū)域和漏極區(qū)域；形成在所述半導(dǎo)體層上的柵極絕緣層；設(shè)置在所述柵極絕緣層上的柵極電極；與所述源極區(qū)域電連接的源極電極；和與所述漏極區(qū)域電連接的漏極電極，所述柵極電極由單一的導(dǎo)電膜形成，所述半導(dǎo)體層包括第一低濃度雜質(zhì)區(qū)域，其設(shè)置在所述溝道區(qū)域與所述源極區(qū)域之間，并具有比所述源極區(qū)域和所述漏極區(qū)域的雜質(zhì)濃度低的雜質(zhì)濃度；和第二低濃度雜質(zhì)區(qū)域，其設(shè)置在所述溝道區(qū)域與所述漏極區(qū)域之間，并具有比所述源極區(qū)域和所述漏極區(qū)域的雜質(zhì)濃度低的雜質(zhì)濃度，所述第一低濃度雜質(zhì)區(qū)域和第二低濃度雜質(zhì)區(qū)域中的一個(gè)區(qū)域，整體與所述柵極電極重疊，所述第一低濃度雜質(zhì)區(qū)域和第二低濃度雜質(zhì)區(qū)域中的另一個(gè)區(qū)域不與所述柵極電極重疊。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在與所述薄膜晶體管的溝道方向平行且沿著柵極電極的厚度方向的剖面中，所述柵極 電極具有左右對稱的形狀。
3.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于所述第一低濃度雜質(zhì)區(qū)域和第二低濃度雜質(zhì)區(qū)域中的所述一個(gè)區(qū)域的與所述溝道區(qū) 域相反一側(cè)的端部，與所述柵極電極中的一個(gè)端部匹配，所述第一低濃度雜質(zhì)區(qū)域和第二低濃度雜質(zhì)區(qū)域中的所述另一個(gè)區(qū)域的溝道區(qū)域一 側(cè)的端部，與所述柵極電極的另一個(gè)端部匹配。
4.一種半導(dǎo)體裝置，其特征在于具備薄膜晶體管，該薄膜晶體管包括半導(dǎo)體層，其具有第一溝道區(qū)域和第二溝道區(qū)域、位于所述第一溝道區(qū)域外側(cè)的第一 高濃度雜質(zhì)區(qū)域、位于所述第二溝道區(qū)域外側(cè)的第二高濃度雜質(zhì)、和位于所述第一溝道區(qū) 域和第二溝道區(qū)域之間的第三高濃度雜質(zhì)區(qū)域； 形成在所述半導(dǎo)體層上的柵極絕緣層；第一柵極電極和第二柵極電極，該第一柵極電極和第二柵極電極設(shè)置在所述柵極絕緣 層上，并分別設(shè)置在所述第一溝道區(qū)域和第二溝道區(qū)域上； 與所述第一高濃度雜質(zhì)區(qū)域電連接的第一電極；和 與所述第二高濃度雜質(zhì)區(qū)域電連接的第二電極， 所述半導(dǎo)體層還具有第一低濃度雜質(zhì)區(qū)域，其分別設(shè)置在所述第一溝道區(qū)域與所述第一高濃度雜質(zhì)區(qū)域之 間和所述第一溝道區(qū)域與所述第三高濃度雜質(zhì)區(qū)域之間，并具有比所述第一高濃度雜質(zhì)區(qū) 域、第二高濃度雜質(zhì)區(qū)域和第三高濃度雜質(zhì)區(qū)域的雜質(zhì)濃度低的雜質(zhì)濃度；和第二低濃度雜質(zhì)區(qū)域，其分別設(shè)置在所述第二溝道區(qū)域與所述第二高濃度雜質(zhì)區(qū)域之間和所述第二溝道區(qū)域與所述第三高濃度雜質(zhì)區(qū)域之間，并具有比所述第一高濃度雜質(zhì)區(qū) 域、第二高濃度雜質(zhì)區(qū)域和第三高濃度雜質(zhì)區(qū)域的雜質(zhì)濃度低的雜質(zhì)濃度，所述第一低濃度雜質(zhì)區(qū)域中的任一個(gè)的整體均與所述第一柵極電極重疊，所述第二低 濃度雜質(zhì)區(qū)域不與所述第二柵極電極重疊。
5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于所述第一柵極電極和第二柵極電極由單一的導(dǎo)電膜形成。
6.如權(quán)利要求4或5所述的半導(dǎo)體裝置，其特征在于在與所述薄膜晶體管的溝道方向平行且沿著柵極電極的厚度方向的剖面中，所述第一 柵極電極和第二柵極電極具有左右對稱的形狀。
7.—種制造方法，其為具備薄膜晶體管的半導(dǎo)體裝置的制造方法，該制造方法的特征 在于，包括以下工序(a)在基板上形成島狀的半導(dǎo)體層；(b)形成覆蓋所述半導(dǎo)體層的柵極絕緣膜；(c)以第一摻雜量向所述半導(dǎo)體層的一部分注入第一雜質(zhì)離子，由此形成第一雜質(zhì)離 子注入?yún)^(qū)域，使得該第一雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域與所述半導(dǎo)體層中成為溝道區(qū)域的部分的一個(gè) 端部相鄰；(d)在所述柵極絕緣膜上形成柵極電極，使得該柵極電極覆蓋所述半導(dǎo)體層中成為溝 道區(qū)域的部分和所述第一雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域的至少一部分；(e)以所述柵極電極為注入掩模，以第二摻雜量向所述半導(dǎo)體層注入第二雜質(zhì)離子，由 此形成第二雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域，使得該第二雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域與所述半導(dǎo)體層中成為溝道 區(qū)域的部分的另一個(gè)端部相鄰；(f)形成覆蓋所述柵極電極的所述第二雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域一側(cè)的側(cè)面和所述第二雜質(zhì) 離子注入?yún)^(qū)域的一部分的掩模；和(g)以所述掩模和所述柵極電極為注入掩模，以比所述第一摻雜量和第二摻雜量高的 第三摻雜量，向所述半導(dǎo)體層注入第三雜質(zhì)離子而形成源極和漏極區(qū)域，由此，所述第一雜 質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域中由所述柵極電極覆蓋且沒有被注入所述第三雜質(zhì)離子的區(qū)域成為第一 低濃度雜質(zhì)區(qū)域，所述第二雜質(zhì)離子注入?yún)^(qū)域中由所述掩模覆蓋且沒有被注入所述第三雜 質(zhì)離子的區(qū)域成為第二低濃度雜質(zhì)區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明提供半導(dǎo)體裝置及其制造方法。本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置所具有的薄膜晶體管(100)的柵極電極(14)由單一的導(dǎo)電膜形成，半導(dǎo)體層(10)包括第一低度雜質(zhì)區(qū)域，其設(shè)置在溝道區(qū)域(12)與源極區(qū)域(15)之間，并具有比源極區(qū)域和漏極區(qū)域(15)的雜質(zhì)濃度低的雜質(zhì)濃度；和第二低濃度雜質(zhì)區(qū)域，其設(shè)置在在溝道區(qū)域(12)與漏極區(qū)域(15)之間，并具有比源極區(qū)域和漏極區(qū)域(15)的雜質(zhì)濃度低的雜質(zhì)濃度，第一低濃度雜質(zhì)區(qū)域和第二低濃度雜質(zhì)區(qū)域中的一個(gè)區(qū)域(16a)的整體與柵極電極(14)重疊，第一低濃度雜質(zhì)區(qū)域和第二低濃度雜質(zhì)區(qū)域中的另一個(gè)區(qū)域(16b)不與柵極電極(14)重疊。
文檔編號(hào)H01L29/49GK101925988SQ20098010340
公開日2010年12月22日 申請日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月29日
發(fā)明者中西勇夫, 堀田和重, 莊司敦史 申請人:夏普株式會(huì)社