JP2003297746A - Ｔｆｔ形成方法 - Google Patents
Ｔｆｔ形成方法Info
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- JP2003297746A JP2003297746A JP2002080226A JP2002080226A JP2003297746A JP 2003297746 A JP2003297746 A JP 2003297746A JP 2002080226 A JP2002080226 A JP 2002080226A JP 2002080226 A JP2002080226 A JP 2002080226A JP 2003297746 A JP2003297746 A JP 2003297746A
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- JP
- Japan
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- tft
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- metal
- pattern
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ＴＦＴ形成方法。
【解決手段】 基板上のアモルファスシリコン層に転写
した、ソース領域パターン、ドレイン領域パターン及び
傾斜式チャネルパターンを具えたアクティブ領域パター
ン１０６に、金属無電気メッキ或いは化学置換工程を実
行し、該アクティブ領域パターンの側壁に近接するよう
に複数の金属クラスタ１０８を形成し、金属誘発側向結
晶工程をアクティブ領域パターンに実行し、アモルファ
スシリコンの該アクティブ領域パターンを結晶させ、ソ
ース領域、ドレイン領域及び傾斜式チャネルを具えた多
結晶シリコンアクティブ領域を形成する。傾斜式チャネ
ル側壁に近接する金属クラスタで平行多結晶シリコン結
晶粒の形成を誘発し、該傾斜式チャネルの多結晶シリコ
ン結晶粒の結晶粒方向を後に該傾斜式チャネル上に形成
されるゲートに垂直とする。
した、ソース領域パターン、ドレイン領域パターン及び
傾斜式チャネルパターンを具えたアクティブ領域パター
ン１０６に、金属無電気メッキ或いは化学置換工程を実
行し、該アクティブ領域パターンの側壁に近接するよう
に複数の金属クラスタ１０８を形成し、金属誘発側向結
晶工程をアクティブ領域パターンに実行し、アモルファ
スシリコンの該アクティブ領域パターンを結晶させ、ソ
ース領域、ドレイン領域及び傾斜式チャネルを具えた多
結晶シリコンアクティブ領域を形成する。傾斜式チャネ
ル側壁に近接する金属クラスタで平行多結晶シリコン結
晶粒の形成を誘発し、該傾斜式チャネルの多結晶シリコ
ン結晶粒の結晶粒方向を後に該傾斜式チャネル上に形成
されるゲートに垂直とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一種のＴＦＴ（薄膜
トランジスタ）形成方法に係り、特に、傾斜式チャネル
を具えたＴＦＴ形成方法であり、そのうち、この傾斜式
チャネルが金属誘発側向結晶法（ｍｅｔａｌ ｉｎｄｕ
ｃｅｄ ｌａｔｅｒａｌ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉ
ｏｎ）により形成された平行配列ポリシリコン結晶粒を
具えている、ＴＦＴ形成方法に関する。
トランジスタ）形成方法に係り、特に、傾斜式チャネル
を具えたＴＦＴ形成方法であり、そのうち、この傾斜式
チャネルが金属誘発側向結晶法（ｍｅｔａｌ ｉｎｄｕ
ｃｅｄ ｌａｔｅｒａｌ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉ
ｏｎ）により形成された平行配列ポリシリコン結晶粒を
具えている、ＴＦＴ形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】消費性或いは情報電子製品の、高解析度
を有するディスプレイに対する要求は、不断に液晶ディ
スプレイ産業の技術発展を促してきた。液晶ディスプレ
イの寸法は超大型集積回路技術を引用して駆動回路を液
晶ディスプレイの周辺に製造するか或いは直接液晶ディ
スプレイ内に進入させることにより制御されうる。外部
配置の駆動回路を液晶ディスプレイ内に移入することに
より液晶ディスプレイ周辺寸法、工程複雑度、工程ステ
ップ及び液晶ディスプレイの製造コストを減少できる。
を有するディスプレイに対する要求は、不断に液晶ディ
スプレイ産業の技術発展を促してきた。液晶ディスプレ
イの寸法は超大型集積回路技術を引用して駆動回路を液
晶ディスプレイの周辺に製造するか或いは直接液晶ディ
スプレイ内に進入させることにより制御されうる。外部
配置の駆動回路を液晶ディスプレイ内に移入することに
より液晶ディスプレイ周辺寸法、工程複雑度、工程ステ
ップ及び液晶ディスプレイの製造コストを減少できる。
【０００３】ＴＦＴは液晶ディスプレイの基本素子であ
るほか、液晶ディスプレイにおいて続けて不断に改良が
必要である素子である。ＴＦＴは通常、透明な基板、例
えば石英、ガラス或いはプラスチック上に形成される。
ＴＦＴは液晶ディスプレイの画素駆動スイッチとされ
る。ＴＦＴの電子伝送速度（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｏｂ
ｉｌｉｔｙ）はＴＦＴを改良するための重要な課題であ
り、このためＴＦＴの電子伝送率を高めることにより即
ちＴＦＴのスイッチ速度を向上できる。高電子伝送率を
有するＴＦＴは液晶ディスプレイのスクリーン寸法を制
御しやすく、その消耗するパワーは低く及びＴＦＴ反応
時間を短縮できる。さらに、液晶ディスプレイのスクリ
ーンの解析度を高め、透明な基板上に製造されたＴＦＴ
はスクリーン辺縁に製造された駆動回路と接近する電子
伝送速度を具備しなければならない。即ち、全体のスク
リーンのトランジスタの具備するスクリーンのＴＦＴと
駆動回路のトランジスタがほぼ同じ性能表現を具備しな
ければならない。
るほか、液晶ディスプレイにおいて続けて不断に改良が
必要である素子である。ＴＦＴは通常、透明な基板、例
えば石英、ガラス或いはプラスチック上に形成される。
ＴＦＴは液晶ディスプレイの画素駆動スイッチとされ
る。ＴＦＴの電子伝送速度（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｏｂ
ｉｌｉｔｙ）はＴＦＴを改良するための重要な課題であ
り、このためＴＦＴの電子伝送率を高めることにより即
ちＴＦＴのスイッチ速度を向上できる。高電子伝送率を
有するＴＦＴは液晶ディスプレイのスクリーン寸法を制
御しやすく、その消耗するパワーは低く及びＴＦＴ反応
時間を短縮できる。さらに、液晶ディスプレイのスクリ
ーンの解析度を高め、透明な基板上に製造されたＴＦＴ
はスクリーン辺縁に製造された駆動回路と接近する電子
伝送速度を具備しなければならない。即ち、全体のスク
リーンのトランジスタの具備するスクリーンのＴＦＴと
駆動回路のトランジスタがほぼ同じ性能表現を具備しな
ければならない。
【０００４】アモルファスシリコンでアクティブ領域を
形成したＴＦＴのキャリア伝送速度は並びに理想的でな
く、約０．１〜０．２ｃｍ2 ／Ｖｓとされる。キャリア
伝送速度はシリコン結晶化により向上する。駆動回路に
用いられる単結晶シリコンＴＦＴのキャリア伝送速度は
約５００〜７００ｃｍ2 ／Ｖｓである。多結晶シリコン
ＴＦＴのキャリア伝送速度はアモルファスシリコントラ
ンジスタと単結晶シリコンＴＦＴの二つの両極端の間で
あり、約１０〜４００ｃｍ2 ／Ｖｓである。１００ｃｍ
2 ／Ｖｓより大きなキャリア伝送速度を有するＴＦＴは
駆動回路とされるＴＦＴとして使用されうる。キャリア
伝送速度が４０〜５０ｃｍ2 ／Ｖｓより高い多結晶シリ
コンＴＦＴを製造するのは却って十分に容易でない。
形成したＴＦＴのキャリア伝送速度は並びに理想的でな
く、約０．１〜０．２ｃｍ2 ／Ｖｓとされる。キャリア
伝送速度はシリコン結晶化により向上する。駆動回路に
用いられる単結晶シリコンＴＦＴのキャリア伝送速度は
約５００〜７００ｃｍ2 ／Ｖｓである。多結晶シリコン
ＴＦＴのキャリア伝送速度はアモルファスシリコントラ
ンジスタと単結晶シリコンＴＦＴの二つの両極端の間で
あり、約１０〜４００ｃｍ2 ／Ｖｓである。１００ｃｍ
2 ／Ｖｓより大きなキャリア伝送速度を有するＴＦＴは
駆動回路とされるＴＦＴとして使用されうる。キャリア
伝送速度が４０〜５０ｃｍ2 ／Ｖｓより高い多結晶シリ
コンＴＦＴを製造するのは却って十分に容易でない。
【０００５】液晶ディスプレイに用いられる単結晶シリ
コン膜は製造が容易でなく、透明基板上で砕けやすい。
石英基板は工程の高温に耐えうるが高価である。ガラス
基板は高価でないが、工程温度が６００℃以上に達する
と変形しやすい。基板がガラス基板とされる時、低温結
晶シリコン工程を使用しなければならないため、形成し
たい多結晶シリコンをガラス基板上に得るのは十分に困
難となる。
コン膜は製造が容易でなく、透明基板上で砕けやすい。
石英基板は工程の高温に耐えうるが高価である。ガラス
基板は高価でないが、工程温度が６００℃以上に達する
と変形しやすい。基板がガラス基板とされる時、低温結
晶シリコン工程を使用しなければならないため、形成し
たい多結晶シリコンをガラス基板上に得るのは十分に困
難となる。
【０００６】上述の伝統的な製造方法の欠点から、それ
を克服する新規性と進歩性を有する製造方法が求められ
ている。
を克服する新規性と進歩性を有する製造方法が求められ
ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高い
キャリア伝送速度を有するＴＦＴの形成方法を提供する
ことにある。
キャリア伝送速度を有するＴＦＴの形成方法を提供する
ことにある。
【０００８】本発明の別の目的は、低コストで簡単なＴ
ＦＴの形成方法を提供することにある。
ＦＴの形成方法を提供することにある。
【０００９】本発明のまた別の目的は、低消耗パワーで
反応時間が短いＴＦＴを提供することにある。
反応時間が短いＴＦＴを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ＴＦ
Ｔ形成方法において、基板を提供し、アモルファスシリ
コン層を基板の上に形成し、ソース領域、ドレイン領域
及び傾斜式チャネルを具えたアクティブ領域パターンを
該アモルファスシリコン層に転移し、該アクティブ領域
パターンに金属無電気めっき工程を実行し複数の金属ク
ラスタを該アクティブ領域パターンの側壁に近接するよ
うに形成し、該アクティブ領域パターンに金属誘発側向
結晶法を実行してアモルファスシリコンのアクティブ領
域パターンを結晶させてソース領域、ドレイン領域及び
傾斜式チャネルを具えた多結晶シリコンアクティブ領域
を形成し、並びにこの傾斜式チャネルの多結晶シリコン
結晶粒の結晶粒方向が後に傾斜式チャネルの上に形成さ
れるゲートに垂直であるものとし、以上のステップを具
えたことを特徴とする、ＴＦＴ形成方法としている。請
求項２の発明は、請求項１に記載のＴＦＴ形成方法にお
いて、基板が酸化層を上に具えたシリコンウエハとされ
たことを特徴とする、ＴＦＴ形成方法としている。請求
項３の発明は、請求項１に記載のＴＦＴ形成方法におい
て、基板がガラス基板とされたことを特徴とする、ＴＦ
Ｔ形成方法としている。請求項４の発明は、請求項１に
記載のＴＦＴ形成方法において、金属無電気めっき工程
が無電気パラジウムめっき工程とされたことを特徴とす
る、ＴＦＴ形成方法としている。請求項５の発明は、請
求項４に記載のＴＦＴ形成方法において、無電気パラジ
ウムめっき工程の配分が、０．１ｇのＰｄＣｌ2 、１０
ｍｌのＨＣｌ及び９９０ｍｌの水を含むことを特徴とす
る、ＴＦＴ形成方法としている。請求項６の発明は、請
求項１に記載のＴＦＴ形成方法において、金属無電気め
っき工程が無電気ニッケルめっき工程とされたことを特
徴とする、ＴＦＴ形成方法としている。請求項７の発明
は、請求項１に記載のＴＦＴ形成方法において、金属無
電気めっき工程が無電気白金めっき工程とされたことを
特徴とする、ＴＦＴ形成方法としている。請求項８の発
明は、請求項１に記載のＴＦＴ形成方法において、金属
無電気めっき工程が無電気コバルトめっき工程とされた
ことを特徴とする、ＴＦＴ形成方法としている。請求項
９の発明は、請求項１に記載のＴＦＴ形成方法におい
て、金属クラスタの直径が約５０ｎｍから約７０ｎｍで
あることを特徴とする、ＴＦＴ形成方法としている。請
求項１０の発明は、請求項１に記載のＴＦＴ形成方法に
おいて、金属誘発側向結晶法工程を約５００℃から約６
００℃で実行することを特徴とする、ＴＦＴ形成方法と
している。請求項１１の発明は、請求項１に記載のＴＦ
Ｔ形成方法において、金属誘発側向結晶法工程を約５５
０℃で実行することを特徴とする、ＴＦＴ形成方法とし
ている。請求項１２の発明は、ＴＦＴ形成方法におい
て、基板を提供し、アモルファスシリコン層を基板の上
に形成し、ソース領域、ドレイン領域及び傾斜式チャネ
ルを具えたアクティブ領域パターンを該アモルファスシ
リコン層に転移し、該アクティブ領域パターンに化学置
換パラジウム工程を実行し複数のパラジウムクラスタを
該アクティブ領域パターンの側壁に近接するように形成
し、該アクティブ領域パターンに金属誘発側向結晶法を
実行してアモルファスシリコンのアクティブ領域パター
ンを結晶させてソース領域、ドレイン領域及び傾斜式チ
ャネルを具えた多結晶シリコンアクティブ領域を形成
し、並びにこの傾斜式チャネルの多結晶シリコン結晶粒
の結晶粒方向が後に傾斜式チャネルの上に形成されるゲ
ートに垂直であるものとし、以上のステップを具えたこ
とを特徴とする、ＴＦＴ形成方法としている。請求項１
３の発明は、請求項１２に記載のＴＦＴ形成方法におい
て、化学置換パラジウム工程は約８０℃で反応させるこ
とを特徴とする、ＴＦＴ形成方法としている。請求項１
４の発明は、請求項１２に記載のＴＦＴ形成方法におい
て、金属誘発側向結晶法を少なくとも１２時間実行する
ことを特徴とする、ＴＦＴ形成方法としている。請求項
１５の発明は、請求項１２に記載のＴＦＴ形成方法にお
いて、金属誘発側向結晶法を約２４時間実行することを
特徴とする、ＴＦＴ形成方法としている。請求項１６の
発明は、請求項１２に記載のＴＦＴ形成方法において、
傾斜式チャネルの多結晶シリコン結晶粒方向と傾斜式チ
ャネル側壁間の角度が約５５度であることを特徴とす
る、ＴＦＴ形成方法としている。請求項１７の発明は、
ＴＦＴ形成方法において、基板を提供し、アモルファス
シリコン層を基板の上に形成し、ソース領域、ドレイン
領域及び傾斜式チャネルを具えたアクティブ領域パター
ンを該アモルファスシリコン層に転移し、該アクティブ
領域パターンに金属無電気めっき工程を実行し複数の金
属クラスタを該アクティブ領域パターンの側壁に近接す
るように形成し、該アクティブ領域パターンに金属誘発
側向結晶法を少なくとも１２時間実行してアモルファス
シリコンのアクティブ領域パターンを結晶させてソース
領域、ドレイン領域及び傾斜式チャネルを具えた多結晶
シリコンアクティブ領域を形成し、そのうち傾斜式チャ
ネル側壁に近接する該金属クラスタにより平行多結晶シ
リコン結晶粒の形成を誘発し、並びに該傾斜式チャネル
の多結晶シリコン結晶粒の結晶粒方向を後に該傾斜式チ
ャネルの上に形成するゲートに垂直とし、以上のステッ
プを具えたことを特徴とする、ＴＦＴ形成方法としてい
る。請求項１８の発明は、請求項１７に記載のＴＦＴ形
成方法において、金属無電気めっき工程が無電気パラジ
ウムめっき工程とされたことを特徴とする、ＴＦＴ形成
方法としている。請求項１９の発明は、請求項１７に記
載のＴＦＴ形成方法において、金属無電気めっき工程が
無電気ニッケルめっき工程とされたことを特徴とする、
ＴＦＴ形成方法としている。請求項２０の発明は、請求
項１７に記載のＴＦＴ形成方法において、金属クラスタ
の直径が約５０ｎｍから約７０ｎｍであることを特徴と
する、ＴＦＴ形成方法としている。
Ｔ形成方法において、基板を提供し、アモルファスシリ
コン層を基板の上に形成し、ソース領域、ドレイン領域
及び傾斜式チャネルを具えたアクティブ領域パターンを
該アモルファスシリコン層に転移し、該アクティブ領域
パターンに金属無電気めっき工程を実行し複数の金属ク
ラスタを該アクティブ領域パターンの側壁に近接するよ
うに形成し、該アクティブ領域パターンに金属誘発側向
結晶法を実行してアモルファスシリコンのアクティブ領
域パターンを結晶させてソース領域、ドレイン領域及び
傾斜式チャネルを具えた多結晶シリコンアクティブ領域
を形成し、並びにこの傾斜式チャネルの多結晶シリコン
結晶粒の結晶粒方向が後に傾斜式チャネルの上に形成さ
れるゲートに垂直であるものとし、以上のステップを具
えたことを特徴とする、ＴＦＴ形成方法としている。請
求項２の発明は、請求項１に記載のＴＦＴ形成方法にお
いて、基板が酸化層を上に具えたシリコンウエハとされ
たことを特徴とする、ＴＦＴ形成方法としている。請求
項３の発明は、請求項１に記載のＴＦＴ形成方法におい
て、基板がガラス基板とされたことを特徴とする、ＴＦ
Ｔ形成方法としている。請求項４の発明は、請求項１に
記載のＴＦＴ形成方法において、金属無電気めっき工程
が無電気パラジウムめっき工程とされたことを特徴とす
る、ＴＦＴ形成方法としている。請求項５の発明は、請
求項４に記載のＴＦＴ形成方法において、無電気パラジ
ウムめっき工程の配分が、０．１ｇのＰｄＣｌ2 、１０
ｍｌのＨＣｌ及び９９０ｍｌの水を含むことを特徴とす
る、ＴＦＴ形成方法としている。請求項６の発明は、請
求項１に記載のＴＦＴ形成方法において、金属無電気め
っき工程が無電気ニッケルめっき工程とされたことを特
徴とする、ＴＦＴ形成方法としている。請求項７の発明
は、請求項１に記載のＴＦＴ形成方法において、金属無
電気めっき工程が無電気白金めっき工程とされたことを
特徴とする、ＴＦＴ形成方法としている。請求項８の発
明は、請求項１に記載のＴＦＴ形成方法において、金属
無電気めっき工程が無電気コバルトめっき工程とされた
ことを特徴とする、ＴＦＴ形成方法としている。請求項
９の発明は、請求項１に記載のＴＦＴ形成方法におい
て、金属クラスタの直径が約５０ｎｍから約７０ｎｍで
あることを特徴とする、ＴＦＴ形成方法としている。請
求項１０の発明は、請求項１に記載のＴＦＴ形成方法に
おいて、金属誘発側向結晶法工程を約５００℃から約６
００℃で実行することを特徴とする、ＴＦＴ形成方法と
している。請求項１１の発明は、請求項１に記載のＴＦ
Ｔ形成方法において、金属誘発側向結晶法工程を約５５
０℃で実行することを特徴とする、ＴＦＴ形成方法とし
ている。請求項１２の発明は、ＴＦＴ形成方法におい
て、基板を提供し、アモルファスシリコン層を基板の上
に形成し、ソース領域、ドレイン領域及び傾斜式チャネ
ルを具えたアクティブ領域パターンを該アモルファスシ
リコン層に転移し、該アクティブ領域パターンに化学置
換パラジウム工程を実行し複数のパラジウムクラスタを
該アクティブ領域パターンの側壁に近接するように形成
し、該アクティブ領域パターンに金属誘発側向結晶法を
実行してアモルファスシリコンのアクティブ領域パター
ンを結晶させてソース領域、ドレイン領域及び傾斜式チ
ャネルを具えた多結晶シリコンアクティブ領域を形成
し、並びにこの傾斜式チャネルの多結晶シリコン結晶粒
の結晶粒方向が後に傾斜式チャネルの上に形成されるゲ
ートに垂直であるものとし、以上のステップを具えたこ
とを特徴とする、ＴＦＴ形成方法としている。請求項１
３の発明は、請求項１２に記載のＴＦＴ形成方法におい
て、化学置換パラジウム工程は約８０℃で反応させるこ
とを特徴とする、ＴＦＴ形成方法としている。請求項１
４の発明は、請求項１２に記載のＴＦＴ形成方法におい
て、金属誘発側向結晶法を少なくとも１２時間実行する
ことを特徴とする、ＴＦＴ形成方法としている。請求項
１５の発明は、請求項１２に記載のＴＦＴ形成方法にお
いて、金属誘発側向結晶法を約２４時間実行することを
特徴とする、ＴＦＴ形成方法としている。請求項１６の
発明は、請求項１２に記載のＴＦＴ形成方法において、
傾斜式チャネルの多結晶シリコン結晶粒方向と傾斜式チ
ャネル側壁間の角度が約５５度であることを特徴とす
る、ＴＦＴ形成方法としている。請求項１７の発明は、
ＴＦＴ形成方法において、基板を提供し、アモルファス
シリコン層を基板の上に形成し、ソース領域、ドレイン
領域及び傾斜式チャネルを具えたアクティブ領域パター
ンを該アモルファスシリコン層に転移し、該アクティブ
領域パターンに金属無電気めっき工程を実行し複数の金
属クラスタを該アクティブ領域パターンの側壁に近接す
るように形成し、該アクティブ領域パターンに金属誘発
側向結晶法を少なくとも１２時間実行してアモルファス
シリコンのアクティブ領域パターンを結晶させてソース
領域、ドレイン領域及び傾斜式チャネルを具えた多結晶
シリコンアクティブ領域を形成し、そのうち傾斜式チャ
ネル側壁に近接する該金属クラスタにより平行多結晶シ
リコン結晶粒の形成を誘発し、並びに該傾斜式チャネル
の多結晶シリコン結晶粒の結晶粒方向を後に該傾斜式チ
ャネルの上に形成するゲートに垂直とし、以上のステッ
プを具えたことを特徴とする、ＴＦＴ形成方法としてい
る。請求項１８の発明は、請求項１７に記載のＴＦＴ形
成方法において、金属無電気めっき工程が無電気パラジ
ウムめっき工程とされたことを特徴とする、ＴＦＴ形成
方法としている。請求項１９の発明は、請求項１７に記
載のＴＦＴ形成方法において、金属無電気めっき工程が
無電気ニッケルめっき工程とされたことを特徴とする、
ＴＦＴ形成方法としている。請求項２０の発明は、請求
項１７に記載のＴＦＴ形成方法において、金属クラスタ
の直径が約５０ｎｍから約７０ｎｍであることを特徴と
する、ＴＦＴ形成方法としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明は一種のＴＦＴ形成方法を
提供し、それは以下のステップを含む。まず、基板を提
供し、続いてアモルファスシリコン層を該基板の上に形
成する。その後、アクティブ領域パターンを該アモルフ
ァスシリコン層に転移する。該アクティブ領域パターン
はソース領域パターン、ドレイン領域パターン及び傾斜
式チャネルパターンを具えている。続いて金属無電気メ
ッキ或いは化学置換工程を実行し、該アクティブ領域パ
ターンに複数の金属クラスタを、該アクティブ領域パタ
ーンの側壁に近接するように形成する。及び金属誘発側
向結晶工程をアクティブ領域パターンにおいて実行し、
アモルファスシリコンの該アクティブ領域パターンを結
晶させ多結晶シリコンアクティブ領域を形成する。該ア
クティブ領域はソース領域、ドレイン領域及び傾斜式チ
ャネルを具え、そのうち該傾斜式チャネル側壁に近接す
る金属クラスタが平行多結晶シリコン結晶粒の形成を誘
発し、並びに該傾斜式チャネルの多結晶シリコン結晶粒
の結晶粒方向が後に該傾斜式チャネル上に形成されるゲ
ートに垂直とされる。
提供し、それは以下のステップを含む。まず、基板を提
供し、続いてアモルファスシリコン層を該基板の上に形
成する。その後、アクティブ領域パターンを該アモルフ
ァスシリコン層に転移する。該アクティブ領域パターン
はソース領域パターン、ドレイン領域パターン及び傾斜
式チャネルパターンを具えている。続いて金属無電気メ
ッキ或いは化学置換工程を実行し、該アクティブ領域パ
ターンに複数の金属クラスタを、該アクティブ領域パタ
ーンの側壁に近接するように形成する。及び金属誘発側
向結晶工程をアクティブ領域パターンにおいて実行し、
アモルファスシリコンの該アクティブ領域パターンを結
晶させ多結晶シリコンアクティブ領域を形成する。該ア
クティブ領域はソース領域、ドレイン領域及び傾斜式チ
ャネルを具え、そのうち該傾斜式チャネル側壁に近接す
る金属クラスタが平行多結晶シリコン結晶粒の形成を誘
発し、並びに該傾斜式チャネルの多結晶シリコン結晶粒
の結晶粒方向が後に該傾斜式チャネル上に形成されるゲ
ートに垂直とされる。
【００１２】
【実施例】以下に記載の製造工程ステップ及び構造は完
全な工程を含んではいない。本発明は各種の集積回路工
程技術により実施可能で、ここでは僅かに本発明を理解
するのに必要な工程技術について記載する。
全な工程を含んではいない。本発明は各種の集積回路工
程技術により実施可能で、ここでは僅かに本発明を理解
するのに必要な工程技術について記載する。
【００１３】以下に図面を参照して本発明の詳細な説明
を行うが、図示されているのは簡単な形式で且つ比例に
依り描写されたものではなく、寸法はいずれも誇大され
本発明を理解しやすくしている。
を行うが、図示されているのは簡単な形式で且つ比例に
依り描写されたものではなく、寸法はいずれも誇大され
本発明を理解しやすくしている。
【００１４】図１に示されるように、基板１００の上に
は誘電層１０２とアモルファスシリコン層１０４が形成
されている。基板１００はシリコンウエハとされ得て、
誘電層１０２は伝統的な方法で形成された酸化層とされ
るのが好ましい。基板１００はまたその他の絶縁層或い
は透明基板例えば石英とガラスとされうる。アモルファ
スシリコン層１０４はＬＰＣＶＤ或いはプラズマ補助Ｃ
ＶＤで形成される。
は誘電層１０２とアモルファスシリコン層１０４が形成
されている。基板１００はシリコンウエハとされ得て、
誘電層１０２は伝統的な方法で形成された酸化層とされ
るのが好ましい。基板１００はまたその他の絶縁層或い
は透明基板例えば石英とガラスとされうる。アモルファ
スシリコン層１０４はＬＰＣＶＤ或いはプラズマ補助Ｃ
ＶＤで形成される。
【００１５】図２と図３に示されるように、伝統的なリ
ソグラフィーとエッチング工程でアクティブ領域パター
ン１０６をアモルファスシリコン層１０４に転移させ、
そのうち図２はアクティブ領域パターン１０６の断面図
であり、図３は図２中の構造の平面図である。アクティ
ブ領域パターン１０６はソース領域パターン、傾斜式チ
ャネルパターン及びドレイン領域パターンを含む。
ソグラフィーとエッチング工程でアクティブ領域パター
ン１０６をアモルファスシリコン層１０４に転移させ、
そのうち図２はアクティブ領域パターン１０６の断面図
であり、図３は図２中の構造の平面図である。アクティ
ブ領域パターン１０６はソース領域パターン、傾斜式チ
ャネルパターン及びドレイン領域パターンを含む。
【００１６】図４に示されるように複数の金属クラスタ
１０８（Ｃｌｕｓｔｅｒ）が無電気めっき工程でアクテ
ィブ領域パターン１０６の側壁に近接して形成される。
図４中にはアクティブ領域パターン１０６の上表面に形
成された金属クラスタ１０８は表示されていない。金属
クラスタ１０８はパラジウム、ニッケル、白金とコバル
トとされうるが、パラジウムが比較的好ましい。金属ク
ラスタ１０８は伝統的な無電気めっき或いは化学置換
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）工程
で形成される。無電気パラジウムめっき工程或いは化学
置換工程の配分は、０．１ｇのＰｄＣｌ2 、１０ｍｌの
ＨＣｌ及び９９０ｍｌの水を含む。以上の配分で無電気
パラジウムめっき工程を行い、約８０℃で反応させる。
金属クラスタ１０８の寸法或いは直径の大きさは約５０
ｎｍから約７０ｎｍとされる。
１０８（Ｃｌｕｓｔｅｒ）が無電気めっき工程でアクテ
ィブ領域パターン１０６の側壁に近接して形成される。
図４中にはアクティブ領域パターン１０６の上表面に形
成された金属クラスタ１０８は表示されていない。金属
クラスタ１０８はパラジウム、ニッケル、白金とコバル
トとされうるが、パラジウムが比較的好ましい。金属ク
ラスタ１０８は伝統的な無電気めっき或いは化学置換
（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）工程
で形成される。無電気パラジウムめっき工程或いは化学
置換工程の配分は、０．１ｇのＰｄＣｌ2 、１０ｍｌの
ＨＣｌ及び９９０ｍｌの水を含む。以上の配分で無電気
パラジウムめっき工程を行い、約８０℃で反応させる。
金属クラスタ１０８の寸法或いは直径の大きさは約５０
ｎｍから約７０ｎｍとされる。
【００１７】図５に示されるように、アクティブ領域パ
ターン１０６のアモルファスシリコンは金属誘発側向結
晶法により結晶させられ多結晶シリコンのソース領域１
１０、傾斜式チャネル１１２及びドレイン領域１１４を
形成している。金属誘発側向結晶法中、アモルファスシ
リコンにアニール処理を約１２時間、約５００℃から約
６００℃で行う。この金属誘発側向結晶法アニール処理
は５５０℃で２４時間行うのが好ましい。金属誘発側向
結晶法実行完成後に、アモルファスシリコンがアクティ
ブ領域パターン１０６の側壁より側向に結晶し多結晶シ
リコンを形成する。この金属誘発側向結晶法で形成した
多結晶シリコンは平行な結晶粒を具え、この結晶粒の方
向とアクティブ領域パターン１０６の側壁に挟まれた特
定角度が形成される。この角度と金属誘発側向結晶の金
属クラスタ１０８は関係があり、金属クラスタ１０８が
パラジウムの時には５５度とされ、金属クラスタ１０８
がニッケルの時には７０．５度とされる。
ターン１０６のアモルファスシリコンは金属誘発側向結
晶法により結晶させられ多結晶シリコンのソース領域１
１０、傾斜式チャネル１１２及びドレイン領域１１４を
形成している。金属誘発側向結晶法中、アモルファスシ
リコンにアニール処理を約１２時間、約５００℃から約
６００℃で行う。この金属誘発側向結晶法アニール処理
は５５０℃で２４時間行うのが好ましい。金属誘発側向
結晶法実行完成後に、アモルファスシリコンがアクティ
ブ領域パターン１０６の側壁より側向に結晶し多結晶シ
リコンを形成する。この金属誘発側向結晶法で形成した
多結晶シリコンは平行な結晶粒を具え、この結晶粒の方
向とアクティブ領域パターン１０６の側壁に挟まれた特
定角度が形成される。この角度と金属誘発側向結晶の金
属クラスタ１０８は関係があり、金属クラスタ１０８が
パラジウムの時には５５度とされ、金属クラスタ１０８
がニッケルの時には７０．５度とされる。
【００１８】図６に示されるように、ゲート１１６が傾
斜式チャネル１１２の上に形成される。図示されるよう
に、傾斜式チャネル１１２の複数の平行結晶粒１１８が
示される。傾斜式チャネル１１２の傾斜度は平行結晶粒
１１８の結晶粒方向とアクティブ領域パターン１０６の
側壁との間の夾角に応じて、結晶粒１１８の結晶粒方向
がゲート１１６と垂直になるようにする必要があり、こ
うしてキャリア伝送速度を高め並びに電子がゲート１１
６下を横に通過する時に遭遇する障害を少なくする。図
７と図８を比較すると分かるように、キャリアは図８で
ゲート１１６下を横向きに通過する時に遭遇する障害或
いは結晶界面は明らかに図７にあってゲート１１６下を
横向きに通過する時に遭遇する障害或いは結晶界面より
少ない。
斜式チャネル１１２の上に形成される。図示されるよう
に、傾斜式チャネル１１２の複数の平行結晶粒１１８が
示される。傾斜式チャネル１１２の傾斜度は平行結晶粒
１１８の結晶粒方向とアクティブ領域パターン１０６の
側壁との間の夾角に応じて、結晶粒１１８の結晶粒方向
がゲート１１６と垂直になるようにする必要があり、こ
うしてキャリア伝送速度を高め並びに電子がゲート１１
６下を横に通過する時に遭遇する障害を少なくする。図
７と図８を比較すると分かるように、キャリアは図８で
ゲート１１６下を横向きに通過する時に遭遇する障害或
いは結晶界面は明らかに図７にあってゲート１１６下を
横向きに通過する時に遭遇する障害或いは結晶界面より
少ない。
【００１９】図９は本発明により製造されたＴＦＴと伝
統的な方法で形成されたＴＦＴの電流−電圧曲線であ
る。図９に示されるように、本発明の傾斜式チャネルを
具えたＴＦＴは伝統的なＴＦＴに較べて良好な電性を有
する。同じゲート電圧下で、傾斜式チャネルを具えたＴ
ＦＴのソース電流は比較的高い。
統的な方法で形成されたＴＦＴの電流−電圧曲線であ
る。図９に示されるように、本発明の傾斜式チャネルを
具えたＴＦＴは伝統的なＴＦＴに較べて良好な電性を有
する。同じゲート電圧下で、傾斜式チャネルを具えたＴ
ＦＴのソース電流は比較的高い。
【００２０】以上の説明は本発明の実施例に係るものに
過ぎず、本発明の実施範囲を限定するものではなく、本
発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれ
も本発明の請求範囲に属するものとする。
過ぎず、本発明の実施範囲を限定するものではなく、本
発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれ
も本発明の請求範囲に属するものとする。
【００２１】
【発明の効果】本発明は、高いキャリア伝送速度を有
し、低コストで簡単であり、低消耗パワーで反応時間が
短いＴＦＴを提供することができる。
し、低コストで簡単であり、低消耗パワーで反応時間が
短いＴＦＴを提供することができる。
【図１】本発明中の、誘電層とアモルファスシリコン層
を上に具えた基板を示している。
を上に具えた基板を示している。
【図２】図１のアクティブ領域の断面図である。
【図３】図２中の構造の平面図である。
【図４】本発明中、複数の金属クラスタをアクティブ領
域パターンの側壁に近接して形成した後の状態表示図で
ある。
域パターンの側壁に近接して形成した後の状態表示図で
ある。
【図５】本発明中、複数の金属クラスタをアクティブ領
域パターンの側壁に近接して形成した後の状態表示図で
ある。
域パターンの側壁に近接して形成した後の状態表示図で
ある。
【図６】本発明中、ゲートを傾斜式チャネルの上に形成
した状態表示図である。
した状態表示図である。
【図７】ゲートに対し傾斜する結晶粒方向表示図であ
る。
る。
【図８】ゲートに垂直な傾斜結晶粒方向表示図である。
【図９】本発明により製造したＴＦＴと伝統的な方法で
形成したＴＦＴの電流−電圧曲線である。
形成したＴＦＴの電流−電圧曲線である。
１００ 基板
１０２ 誘電層
１０４ アモルファスシリコン層
１０６ アクティブ領域パターン
１０８ 金属クラスタ
１１０ ソース領域
１１２ 傾斜式チャネル
１１４ ドレイン領域
１１６ ゲート
１１８ 結晶粒
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年４月４日（２００２．４．４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正内容】
【図９】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 呉 耀銓
台湾台中市五權西五街144號
(72)発明者 許 堯綸
台湾台北市木柵路一段1192之２號
(72)発明者 戴 遠東
台湾中▲れき▼市健行路56巷38號
(72)発明者 王 文通
台湾新竹縣竹東鎮和江街487巷54弄１號
Ｆターム(参考） 5F052 AA11 DA02 DB02 DB03 FA02
FA06 JA01
5F110 AA01 AA17 CC01 DD02 DD03
DD05 DD13 GG02 GG13 GG23
GG45 GG47 PP01 PP10 PP24
PP31 PP34 PP40
Claims (20)
- 【請求項１】 ＴＦＴ形成方法において、 基板を提供し、 アモルファスシリコン層を基板の上に形成し、 ソース領域、ドレイン領域及び傾斜式チャネルを具えた
アクティブ領域パターンを該アモルファスシリコン層に
転移し、 該アクティブ領域パターンに金属無電気めっき工程を実
行し複数の金属クラスタを該アクティブ領域パターンの
側壁に近接するように形成し、 該アクティブ領域パターンに金属誘発側向結晶法を実行
してアモルファスシリコンのアクティブ領域パターンを
結晶させてソース領域、ドレイン領域及び傾斜式チャネ
ルを具えた多結晶シリコンアクティブ領域を形成し、並
びにこの傾斜式チャネルの多結晶シリコン結晶粒の結晶
粒方向が後に傾斜式チャネルの上に形成されるゲートに
垂直であるものとし、 以上のステップを具えたことを特徴とする、ＴＦＴ形成
方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載のＴＦＴ形成方法におい
て、基板が酸化層を上に具えたシリコンウエハとされた
ことを特徴とする、ＴＦＴ形成方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載のＴＦＴ形成方法におい
て、基板がガラス基板とされたことを特徴とする、ＴＦ
Ｔ形成方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載のＴＦＴ形成方法におい
て、金属無電気めっき工程が無電気パラジウムめっき工
程とされたことを特徴とする、ＴＦＴ形成方法。 - 【請求項５】 請求項４に記載のＴＦＴ形成方法におい
て、無電気パラジウムめっき工程の配分が、０．１ｇの
ＰｄＣｌ2 、１０ｍｌのＨＣｌ及び９９０ｍｌの水を含
むことを特徴とする、ＴＦＴ形成方法。 - 【請求項６】 請求項１に記載のＴＦＴ形成方法におい
て、金属無電気めっき工程が無電気ニッケルめっき工程
とされたことを特徴とする、ＴＦＴ形成方法。 - 【請求項７】 請求項１に記載のＴＦＴ形成方法におい
て、金属無電気めっき工程が無電気白金めっき工程とさ
れたことを特徴とする、ＴＦＴ形成方法。 - 【請求項８】 請求項１に記載のＴＦＴ形成方法におい
て、金属無電気めっき工程が無電気コバルトめっき工程
とされたことを特徴とする、ＴＦＴ形成方法。 - 【請求項９】 請求項１に記載のＴＦＴ形成方法におい
て、金属クラスタの直径が約５０ｎｍから約７０ｎｍで
あることを特徴とする、ＴＦＴ形成方法。 - 【請求項１０】 請求項１に記載のＴＦＴ形成方法にお
いて、金属誘発側向結晶法工程を約５００℃から約６０
０℃で実行することを特徴とする、ＴＦＴ形成方法。 - 【請求項１１】 請求項１に記載のＴＦＴ形成方法にお
いて、金属誘発側向結晶法工程を約５５０℃で実行する
ことを特徴とする、ＴＦＴ形成方法。 - 【請求項１２】 ＴＦＴ形成方法において、 基板を提供し、 アモルファスシリコン層を基板の上に形成し、 ソース領域、ドレイン領域及び傾斜式チャネルを具えた
アクティブ領域パターンを該アモルファスシリコン層に
転移し、 該アクティブ領域パターンに化学置換パラジウム工程を
実行し複数のパラジウムクラスタを該アクティブ領域パ
ターンの側壁に近接するように形成し、 該アクティブ領域パターンに金属誘発側向結晶法を実行
してアモルファスシリコンのアクティブ領域パターンを
結晶させてソース領域、ドレイン領域及び傾斜式チャネ
ルを具えた多結晶シリコンアクティブ領域を形成し、並
びにこの傾斜式チャネルの多結晶シリコン結晶粒の結晶
粒方向が後に傾斜式チャネルの上に形成されるゲートに
垂直であるものとし、 以上のステップを具えたことを特徴とする、ＴＦＴ形成
方法。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載のＴＦＴ形成方法に
おいて、化学置換パラジウム工程は約８０℃で反応させ
ることを特徴とする、ＴＦＴ形成方法。 - 【請求項１４】 請求項１２に記載のＴＦＴ形成方法に
おいて、金属誘発側向結晶法を少なくとも１２時間実行
することを特徴とする、ＴＦＴ形成方法。 - 【請求項１５】 請求項１２に記載のＴＦＴ形成方法に
おいて、金属誘発側向結晶法を約２４時間実行すること
を特徴とする、ＴＦＴ形成方法。 - 【請求項１６】 請求項１２に記載のＴＦＴ形成方法に
おいて、傾斜式チャネルの多結晶シリコン結晶粒方向と
傾斜式チャネル側壁間の角度が約５５度であることを特
徴とする、ＴＦＴ形成方法。 - 【請求項１７】 ＴＦＴ形成方法において、 基板を提供し、 アモルファスシリコン層を基板の上に形成し、 ソース領域、ドレイン領域及び傾斜式チャネルを具えた
アクティブ領域パターンを該アモルファスシリコン層に
転移し、 該アクティブ領域パターンに金属無電気めっき工程を実
行し複数の金属クラスタを該アクティブ領域パターンの
側壁に近接するように形成し、 該アクティブ領域パターンに金属誘発側向結晶法を少な
くとも１２時間実行してアモルファスシリコンのアクテ
ィブ領域パターンを結晶させてソース領域、ドレイン領
域及び傾斜式チャネルを具えた多結晶シリコンアクティ
ブ領域を形成し、そのうち傾斜式チャネル側壁に近接す
る該金属クラスタにより平行多結晶シリコン結晶粒の形
成を誘発し、並びに該傾斜式チャネルの多結晶シリコン
結晶粒の結晶粒方向を後に該傾斜式チャネルの上に形成
するゲートに垂直とし、 以上のステップを具えたことを特徴とする、ＴＦＴ形成
方法。 - 【請求項１８】 請求項１７に記載のＴＦＴ形成方法に
おいて、金属無電気めっき工程が無電気パラジウムめっ
き工程とされたことを特徴とする、ＴＦＴ形成方法。 - 【請求項１９】 請求項１７に記載のＴＦＴ形成方法に
おいて、金属無電気めっき工程が無電気ニッケルめっき
工程とされたことを特徴とする、ＴＦＴ形成方法。 - 【請求項２０】 請求項１７に記載のＴＦＴ形成方法に
おいて、金属クラスタの直径が約５０ｎｍから約７０ｎ
ｍであることを特徴とする、ＴＦＴ形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002080226A JP2003297746A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | Ｔｆｔ形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002080226A JP2003297746A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | Ｔｆｔ形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003297746A true JP2003297746A (ja) | 2003-10-17 |
Family
ID=29386652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002080226A Pending JP2003297746A (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | Ｔｆｔ形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003297746A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100416883C (zh) * | 2003-11-19 | 2008-09-03 | 精工爱普生株式会社 | 薄膜晶体管及其制造方法、其电路、电子器件及电子设备 |
| JP2010541250A (ja) * | 2007-09-25 | 2010-12-24 | ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニヴァーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク | 横方向に結晶化した薄膜上に作製される薄膜トランジスタデバイスにおいて高い均一性を生成する方法 |
| CN107425076A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-12-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 薄膜晶体管及其制造方法、阵列基板和显示面板 |
-
2002
- 2002-03-22 JP JP2002080226A patent/JP2003297746A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100416883C (zh) * | 2003-11-19 | 2008-09-03 | 精工爱普生株式会社 | 薄膜晶体管及其制造方法、其电路、电子器件及电子设备 |
| JP2010541250A (ja) * | 2007-09-25 | 2010-12-24 | ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニヴァーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク | 横方向に結晶化した薄膜上に作製される薄膜トランジスタデバイスにおいて高い均一性を生成する方法 |
| CN107425076A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-12-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 薄膜晶体管及其制造方法、阵列基板和显示面板 |
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