JPH01227475A - アモルファスシリコン薄膜トランジスタ - Google Patents
アモルファスシリコン薄膜トランジスタInfo
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Landscapes
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アモルファスシリコン（以下ａ−５ｔ トい
う、を用いた薄膜、、アジ８月以下４．という）に関す
るものである。
う、を用いた薄膜、、アジ８月以下４．という）に関す
るものである。
近年、ａ−５ｉを用いたＴＰＴは、ガラス等の安価な基
板を使うことができ、また製造工程が少ないこと、など
の理由により、液晶パネル等表示装置の駆動素子として
研究開発が活発に行なわれている。
板を使うことができ、また製造工程が少ないこと、など
の理由により、液晶パネル等表示装置の駆動素子として
研究開発が活発に行なわれている。
第１図にａ−５ｔ ＴＦＴの最も典型的な例を断面図で
示す。本ＪＴ （７）製造方法、よ、ガ、８基板、上、
ゲート電極２を形成し、その上にゲート絶縁膜３を形成
し、さらにａ−５ｉの１層４及び１層５を連続形成する
。しかる後に所定のパターニングにより、ａ−５ｔパタ
ーン、及びソース、ドレイン電極グターン６を形成する
。最後にパッシベーション膜７を形成する。このような
ＴＰＴの製造において重要な点は、すぐれたオンオフ比
（オン電流とオフ電流の比）を有し、かつ長時間にわた
って安定に動作するものが、歩留り良く得られることで
ある。活性層であるａ−３ｉの１層とオーミックコンタ
クト層であるａ−Ｓｉのｎ層の形成方法としては、一般
には、プラズマＣｖＤ法が広く用いられ企業化されてい
る。
示す。本ＪＴ （７）製造方法、よ、ガ、８基板、上、
ゲート電極２を形成し、その上にゲート絶縁膜３を形成
し、さらにａ−５ｉの１層４及び１層５を連続形成する
。しかる後に所定のパターニングにより、ａ−５ｔパタ
ーン、及びソース、ドレイン電極グターン６を形成する
。最後にパッシベーション膜７を形成する。このような
ＴＰＴの製造において重要な点は、すぐれたオンオフ比
（オン電流とオフ電流の比）を有し、かつ長時間にわた
って安定に動作するものが、歩留り良く得られることで
ある。活性層であるａ−３ｉの１層とオーミックコンタ
クト層であるａ−Ｓｉのｎ層の形成方法としては、一般
には、プラズマＣｖＤ法が広く用いられ企業化されてい
る。
ところが、プラズマｃｖｎ法においては粉の発生が多い
ため、装置の汚染、膜のピンホール等ＴＰＴの歩留りに
問題点が生じる。さらにプラズマの制御性に困難がある
ため、荷電粒子の衝突による膜質の劣化、ＴＰＴにおけ
る界面状態の劣化等ａ−Ｓｉの物性上による問題点も生
じる。
ため、装置の汚染、膜のピンホール等ＴＰＴの歩留りに
問題点が生じる。さらにプラズマの制御性に困難がある
ため、荷電粒子の衝突による膜質の劣化、ＴＰＴにおけ
る界面状態の劣化等ａ−Ｓｉの物性上による問題点も生
じる。
熱ＣＶＤ法では、他め方法と比較して複雑で高価な装置
を必要とせずに容易に実施が可能である。
を必要とせずに容易に実施が可能である。
さらに粉発生が極めて少ないため、装置の汚染も少なく
、また得られた膜もピンホールフリーであり、ＴＰＴ製
造における歩留りも大幅に向上する等の大きな利点を有
する。
、また得られた膜もピンホールフリーであり、ＴＰＴ製
造における歩留りも大幅に向上する等の大きな利点を有
する。
ところがモノシランを用いた熱ＣＶＤ法は５５０℃以上
の高温を必要とするためａ−Ｓｔを堆積する基板の材質
が高価な石英ガラス、サファイア等に限定される。さら
に得られたａ−３ｉは５５０℃以上の高温のためにＳｉ
の微結晶化が生じており、また含有水素量も極めて少な
いために局在準位が多く存在し、その電気的及び光学的
特性は不十分なものであり、ＴＰＴの活性層として用い
ることは不可能であった。
の高温を必要とするためａ−Ｓｔを堆積する基板の材質
が高価な石英ガラス、サファイア等に限定される。さら
に得られたａ−３ｉは５５０℃以上の高温のためにＳｉ
の微結晶化が生じており、また含有水素量も極めて少な
いために局在準位が多く存在し、その電気的及び光学的
特性は不十分なものであり、ＴＰＴの活性層として用い
ることは不可能であった。
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、ａ−Ｓｉ
ＴＦＴにおいて、良好な特性を有するものを歩留り良く
提供することを目的としている。
ＴＦＴにおいて、良好な特性を有するものを歩留り良く
提供することを目的としている。
本発明は、上記の目的を達成するために、ａ−ＳｔＴＦ
Ｔの製造工程において、ジシランを原料ガスとして用い
た熱ＣＶＤ法によって得られたａ−３ｉ層をＴＰＴに用
いることにより、良好な特性を有するａ−Ｓｔ ＴＦＴ
を歩留り良く製造可能とするものである。
Ｔの製造工程において、ジシランを原料ガスとして用い
た熱ＣＶＤ法によって得られたａ−３ｉ層をＴＰＴに用
いることにより、良好な特性を有するａ−Ｓｔ ＴＦＴ
を歩留り良く製造可能とするものである。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明のａ−ＳｉＴＦＴは、構造上の従来のもの（第１
図）と変わらない。ガラス等基板ｌ上にｃｒ＋ Ｔｉ＋
ＭｏＳ ｉ等温体層をゲート電極２として形成し、その
上にゲート絶縁膜３を形成し、さらにジシランを用いた
熱ＣＶＯ法によりａ−Ｓｉの１層４及びｎ層５を連続形
成する。しかる後に所定のパターニングにより、ａ−３
ｉパターン、及びＣｒ、八１．Ｍｏなどを蒸着し、ソー
ス、ドレイン電極パターン６を形成する。最後に無機膜
あるいは有機膜によりパッシベーション膜７を形成する
。ゲート絶縁膜３は一般に窒化膜、酸化膜等が用いられ
、その形成方法はプラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、光Ｃ
ＶＤ法等種々の方法がある。
図）と変わらない。ガラス等基板ｌ上にｃｒ＋ Ｔｉ＋
ＭｏＳ ｉ等温体層をゲート電極２として形成し、その
上にゲート絶縁膜３を形成し、さらにジシランを用いた
熱ＣＶＯ法によりａ−Ｓｉの１層４及びｎ層５を連続形
成する。しかる後に所定のパターニングにより、ａ−３
ｉパターン、及びＣｒ、八１．Ｍｏなどを蒸着し、ソー
ス、ドレイン電極パターン６を形成する。最後に無機膜
あるいは有機膜によりパッシベーション膜７を形成する
。ゲート絶縁膜３は一般に窒化膜、酸化膜等が用いられ
、その形成方法はプラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、光Ｃ
ＶＤ法等種々の方法がある。
ジシランを用いた熱ＣＶＤ法によるａ−Ｓｉ層の形成に
おいて、ジシランガスは、無稀釈あるいは稀釈のいずれ
でもかまわない。稀釈する場合、稀釈ガスとして、ヘリ
ウム、ネオン、アルゴン、窒素、水素などの、ジシラン
とは不活性なガスが用いられる。
おいて、ジシランガスは、無稀釈あるいは稀釈のいずれ
でもかまわない。稀釈する場合、稀釈ガスとして、ヘリ
ウム、ネオン、アルゴン、窒素、水素などの、ジシラン
とは不活性なガスが用いられる。
本発明における熱ＣＶＯ法の反応圧は、全圧が大気圧以
下のいかなる圧力をも採用できるが、膜厚の均一性が良
いためには減圧が望ましい。全圧が大気圧を越えると、
装置コストが上がり、操作もむずかしくなる。また膜厚
の均一性も悪くなる。
下のいかなる圧力をも採用できるが、膜厚の均一性が良
いためには減圧が望ましい。全圧が大気圧を越えると、
装置コストが上がり、操作もむずかしくなる。また膜厚
の均一性も悪くなる。
また、熱分解温度はこの種の熱分解において一般に用い
られる２５０〜５５０℃特に３００〜５００℃が好まし
い。２５０℃未満では熱分解反応が充分行われず、５５
０℃を越えると、微結晶化が生じる等のために充分な特
性を有すａ−３ｉが得られない。
られる２５０〜５５０℃特に３００〜５００℃が好まし
い。２５０℃未満では熱分解反応が充分行われず、５５
０℃を越えると、微結晶化が生じる等のために充分な特
性を有すａ−３ｉが得られない。
本発明は、ＴＰＴのａ−Ｓｉ層の形成において、ジシラ
ンを用いた熱ＣＶＤ法によることで、モノシランをもち
いた熱ＣＶＯ法よりも、低温で成膜が可能のため、安価
な基板が使用でき、また装置の耐熱性の低減も可能とな
る。ジシランを用いた熱ＣＶＤ法において反応温度を２
５０〜５５０℃好ましくは３００〜５００℃で成膜を行
った場合、得られたａ−３ｉはモノシラを用いた熱ＣＶ
Ｏ法によるａ−５ｉと比較して格段に優れたものが得ら
れる。
ンを用いた熱ＣＶＤ法によることで、モノシランをもち
いた熱ＣＶＯ法よりも、低温で成膜が可能のため、安価
な基板が使用でき、また装置の耐熱性の低減も可能とな
る。ジシランを用いた熱ＣＶＤ法において反応温度を２
５０〜５５０℃好ましくは３００〜５００℃で成膜を行
った場合、得られたａ−３ｉはモノシラを用いた熱ＣＶ
Ｏ法によるａ−５ｉと比較して格段に優れたものが得ら
れる。
さらに重要な点は、プラズマＣＶＤ法と比較した場合、
粉発生が極めて少ないため、装置の汚染も少なく、また
得られた膜もピンホールフリーであり、ＴＰＴ装置にお
ける歩留りも大幅に向上する。
粉発生が極めて少ないため、装置の汚染も少なく、また
得られた膜もピンホールフリーであり、ＴＰＴ装置にお
ける歩留りも大幅に向上する。
さらには、荷電が存在しないため、膜質の劣化、ＴＰＴ
における界面状態の劣化等が極めて小さいために、ＴＰ
Ｔとして長時間にわたって安定に動作するものかえられ
る。 、 〔実施例〕 本発明のａ−５ｉＴＦＴは、構造上は従来のもの（第１
図）と変わらない。本発明の実施例を第１図を用いて説
明する。
における界面状態の劣化等が極めて小さいために、ＴＰ
Ｔとして長時間にわたって安定に動作するものかえられ
る。 、 〔実施例〕 本発明のａ−５ｉＴＦＴは、構造上は従来のもの（第１
図）と変わらない。本発明の実施例を第１図を用いて説
明する。
叉旌開
ガラス基板１上にＣｒをゲート電極２として形成し、そ
の上にゲート絶縁膜３を形成し、さらにジシランを用い
た熱ＣＶＯ法によりａ−Ｓｉの１層４及び１層５を連続
形成する。しかる後に所定のパターニングにより、ａ−
３ｉパターン、及びＡＮを蒸着し、ソース、ドレイン電
極パターン６を形成する。最後に無機膜によりパッシベ
ーション膜７を形成する。ゲートｗＡ縁膜３はプラズマ
ＣＶＤ法による窒化膜ＳｉＮｘを用いた。
の上にゲート絶縁膜３を形成し、さらにジシランを用い
た熱ＣＶＯ法によりａ−Ｓｉの１層４及び１層５を連続
形成する。しかる後に所定のパターニングにより、ａ−
３ｉパターン、及びＡＮを蒸着し、ソース、ドレイン電
極パターン６を形成する。最後に無機膜によりパッシベ
ーション膜７を形成する。ゲートｗＡ縁膜３はプラズマ
ＣＶＤ法による窒化膜ＳｉＮｘを用いた。
本発明の実施例におけるａ−３ｉの１層４はジシランを
用いた熱ＣＶＤ法により以下の条件で形成される。ジシ
ランガスの流量Ｉ Ｑｃｃ／ｍ１ｎ−、稀釈ヘリウム流
量５０ ｃｃ／ｓｉｎ 、反応全圧２００Ｔｏｒｒであ
る。形成温度は４５０℃である。 ａ−３ｉの１層５は
、上記の条件でさらにＰＨ３（Ｈｅベース１％）流量５
０ｃｃ／ｓｉｎを加えることにより形成される。
用いた熱ＣＶＤ法により以下の条件で形成される。ジシ
ランガスの流量Ｉ Ｑｃｃ／ｍ１ｎ−、稀釈ヘリウム流
量５０ ｃｃ／ｓｉｎ 、反応全圧２００Ｔｏｒｒであ
る。形成温度は４５０℃である。 ａ−３ｉの１層５は
、上記の条件でさらにＰＨ３（Ｈｅベース１％）流量５
０ｃｃ／ｓｉｎを加えることにより形成される。
を較■
ａ−５ｉの１層４及び１層５をプラズマＣＶＤ法により
形成した他は実施例と同じようにしてａ−５ｉ ＴＦＴ
を製造した。ａ−Ｓｉは以下の条件で形成される。モノ
シランガス（水素ベースｌＯ％）の流量１００ｃｃ／ｌ
ｌ１ｎｓ反応圧Ｑ、’ｌ Ｔｏｒｒ、、高周波電力５Ｗ
である。形成温度は３００℃である＊ａ−５ｉｎ層５は
、上記の条件でさらにＰＨ３（水素ベース０．１％）流
量１００ ｃｃ／ｓｉｎを加えることにより形成される
。
形成した他は実施例と同じようにしてａ−５ｉ ＴＦＴ
を製造した。ａ−Ｓｉは以下の条件で形成される。モノ
シランガス（水素ベースｌＯ％）の流量１００ｃｃ／ｌ
ｌ１ｎｓ反応圧Ｑ、’ｌ Ｔｏｒｒ、、高周波電力５Ｗ
である。形成温度は３００℃である＊ａ−５ｉｎ層５は
、上記の条件でさらにＰＨ３（水素ベース０．１％）流
量１００ ｃｃ／ｓｉｎを加えることにより形成される
。
実施例、比較例において製造したａ−ＳｉＴＦＴの特性
を測定し、結果を第１表に示した。
を測定し、結果を第１表に示した。
第１表から明らかなように、ジシランを用いた熱ＣＶＤ
法によって得られたａ−５ｉ層をＴＰＴに用いることに
より、プラズマＣＶＤ法と比較して、オンオフ比は２Ｘ
１０’から３×１０−と１０”以上の向上がみられ、ま
たオン電流の保持率も０．９０から０．９８へとばぼ１
に近いまでの向上がみられた。
法によって得られたａ−５ｉ層をＴＰＴに用いることに
より、プラズマＣＶＤ法と比較して、オンオフ比は２Ｘ
１０’から３×１０−と１０”以上の向上がみられ、ま
たオン電流の保持率も０．９０から０．９８へとばぼ１
に近いまでの向上がみられた。
また良品率も０．７０から０．９７へと大幅な向上がみ
られた。
られた。
以上述べたように本発明によれば、ジシランを用いた熱
ＣＶＤ法によって得られたａ−３ｉ層をＴＦＴに用いる
ことにより、ＴＦＴの電気特性や長期安定性を大幅に改
善させることができ、また製造における歩留りも大幅に
向上できる。このため、各種表示装置の駆動素子等に広
く利用が可能となり、実用上の効果は大きい。
ＣＶＤ法によって得られたａ−３ｉ層をＴＦＴに用いる
ことにより、ＴＦＴの電気特性や長期安定性を大幅に改
善させることができ、また製造における歩留りも大幅に
向上できる。このため、各種表示装置の駆動素子等に広
く利用が可能となり、実用上の効果は大きい。
第１図は、本発明のａ−Ｓｉ ＴＰＴの典型例を示す断
面図である。 ｌ・・・ガラス基板、２・・・ゲート電極、３・・・ゲ
ート絶縁膜、４・・・アモルファス９９３７１層（活性
層）、５・・・アモルファスシリコンｎ層（オーミック
コンタクト層）、６・・・ソース、ドレイン電極、７・
・・パッシベーション膜。 出 願人 昭和電工株式会社 猟１図
面図である。 ｌ・・・ガラス基板、２・・・ゲート電極、３・・・ゲ
ート絶縁膜、４・・・アモルファス９９３７１層（活性
層）、５・・・アモルファスシリコンｎ層（オーミック
コンタクト層）、６・・・ソース、ドレイン電極、７・
・・パッシベーション膜。 出 願人 昭和電工株式会社 猟１図
Claims (1)
- アモルファスシリコン薄膜トランジスタにおいて、ア
モルファスシリコン層を、ジシランガスの熱分解により
形成することを特徴とするアモルファスシリコン薄膜ト
ランジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5390088A JPH01227475A (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | アモルファスシリコン薄膜トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5390088A JPH01227475A (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | アモルファスシリコン薄膜トランジスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01227475A true JPH01227475A (ja) | 1989-09-11 |
Family
ID=12955595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5390088A Pending JPH01227475A (ja) | 1988-03-07 | 1988-03-07 | アモルファスシリコン薄膜トランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01227475A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5055899A (en) * | 1987-09-09 | 1991-10-08 | Casio Computer Co., Ltd. | Thin film transistor |
| US5166085A (en) * | 1987-09-09 | 1992-11-24 | Casio Computer Co., Ltd. | Method of manufacturing a thin film transistor |
| US5229644A (en) * | 1987-09-09 | 1993-07-20 | Casio Computer Co., Ltd. | Thin film transistor having a transparent electrode and substrate |
| US5327001A (en) * | 1987-09-09 | 1994-07-05 | Casio Computer Co., Ltd. | Thin film transistor array having single light shield layer over transistors and gate and drain lines |
-
1988
- 1988-03-07 JP JP5390088A patent/JPH01227475A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5055899A (en) * | 1987-09-09 | 1991-10-08 | Casio Computer Co., Ltd. | Thin film transistor |
| US5166085A (en) * | 1987-09-09 | 1992-11-24 | Casio Computer Co., Ltd. | Method of manufacturing a thin film transistor |
| US5229644A (en) * | 1987-09-09 | 1993-07-20 | Casio Computer Co., Ltd. | Thin film transistor having a transparent electrode and substrate |
| US5327001A (en) * | 1987-09-09 | 1994-07-05 | Casio Computer Co., Ltd. | Thin film transistor array having single light shield layer over transistors and gate and drain lines |
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