JPS6284562A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents
半導体装置とその製造方法Info
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- JPS6284562A JPS6284562A JP22433585A JP22433585A JPS6284562A JP S6284562 A JPS6284562 A JP S6284562A JP 22433585 A JP22433585 A JP 22433585A JP 22433585 A JP22433585 A JP 22433585A JP S6284562 A JPS6284562 A JP S6284562A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
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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、絶縁基板乃至絶縁膜上に形成されるMOS型
トランジスタ(以下’J’FTと略す)に関する。
トランジスタ(以下’J’FTと略す)に関する。
従来、絶縁基板乃至絶縁膜上に形成されるM08型トラ
ンジスタは、奉結晶シリコン基板に形成されるMOS型
トランジスタに比較して、オン電流が小さく、オフ直流
が太きかるた、このため、TPT牛導体回路装置の応用
範囲は非常に限られたものであった。 − 前記TIFTの劣愚な特性の原因は、多結晶シリコンや
アモルファスシリコンをキャリアの導電f−としてiる
ためである。これらのシリコン層は本質的に多数の欠陥
を有しており、キャリアの易動度を制限し、オン電流の
増加を妨げている。tた前記欠陥は微少電流のリークパ
スとなり、オン電流を大きくしている。
ンジスタは、奉結晶シリコン基板に形成されるMOS型
トランジスタに比較して、オン電流が小さく、オフ直流
が太きかるた、このため、TPT牛導体回路装置の応用
範囲は非常に限られたものであった。 − 前記TIFTの劣愚な特性の原因は、多結晶シリコンや
アモルファスシリコンをキャリアの導電f−としてiる
ためである。これらのシリコン層は本質的に多数の欠陥
を有しており、キャリアの易動度を制限し、オン電流の
増加を妨げている。tた前記欠陥は微少電流のリークパ
スとなり、オン電流を大きくしている。
前記従来のTPTの基本構造及び製造方法は、通常のM
OEiLE1工に準じてhる(第2図)。
OEiLE1工に準じてhる(第2図)。
即ち、絶縁基板上に形成された多結晶シリコンを熱酸化
してゲート絶縁膜とし、ゲート直匝には多結晶シリコン
を用いる0次にソース・ドレイン領域をイオン打込みで
形成し、層間絶縁@tCVD法で形成する1次に亀龜取
出しのコンタクトホールをあけ、wt甑配線を形成し、
最後にパシベイション膜を形成する。
してゲート絶縁膜とし、ゲート直匝には多結晶シリコン
を用いる0次にソース・ドレイン領域をイオン打込みで
形成し、層間絶縁@tCVD法で形成する1次に亀龜取
出しのコンタクトホールをあけ、wt甑配線を形成し、
最後にパシベイション膜を形成する。
TPT特性を少しでも向上させるため、上記従来の製造
プロセスにおいて、キャリア導電/mとなる多結晶シリ
コン!−を薄くする方法やゲート絶縁@tNくする方法
があるが、効果は小さい。
プロセスにおいて、キャリア導電/mとなる多結晶シリ
コン!−を薄くする方法やゲート絶縁@tNくする方法
があるが、効果は小さい。
’l’l!’TVf性を大きく向上させる方法として、
レーザアニールなどにより、キャリア導wL層となる多
結晶シリコンを単結晶シリコンに近づける方法があるが
、コストが高−ことにより商業レベルの製品に適用され
るまでには至っていない。
レーザアニールなどにより、キャリア導wL層となる多
結晶シリコンを単結晶シリコンに近づける方法があるが
、コストが高−ことにより商業レベルの製品に適用され
るまでには至っていない。
以上述べたように、従来の技術によるTPTはトランジ
スタの特性が悪く、従って応用製品の範囲は非常に限ら
れたものであった。
スタの特性が悪く、従って応用製品の範囲は非常に限ら
れたものであった。
絶縁基板乃至絶縁膜上に形成されるMOS形T1Tのオ
ン′WL流をより大きくし、オフ耐流をより小さく1.
、TPTで構成される集積回路の特性を向上させること
が本発明の目的である。そのためには、TPTのキャリ
ア導電層となる多結晶シリコンの欠陥を低減しなければ
ならない、そOため0手段として前述したようにレーザ
アニールなどの方法はコストが馬匹ため非太用的である
。
ン′WL流をより大きくし、オフ耐流をより小さく1.
、TPTで構成される集積回路の特性を向上させること
が本発明の目的である。そのためには、TPTのキャリ
ア導電層となる多結晶シリコンの欠陥を低減しなければ
ならない、そOため0手段として前述したようにレーザ
アニールなどの方法はコストが馬匹ため非太用的である
。
本発明は低コストで前記多結晶シリコンなどの欠陥を減
少させ、電気的特注の優れたTPTを製造する方法を提
案するものである。
少させ、電気的特注の優れたTPTを製造する方法を提
案するものである。
本発明V)T?Tt;j、水素を含有する絶縁@を有す
ることを特数とする。前記水素を含有する絶縁膜をパシ
ベイションーとしてもよ一1本発明の他の特数は、水素
を含む雰囲気でスパッタされた5tookパシベイシヨ
ン膜とし、且つ前記sho。
ることを特数とする。前記水素を含有する絶縁膜をパシ
ベイションーとしてもよ一1本発明の他の特数は、水素
を含む雰囲気でスパッタされた5tookパシベイシヨ
ン膜とし、且つ前記sho。
形成後に水素雰囲気で熱処理されるTPTである。
TPTを水素雰囲気で熱処理すると電気的特性が向上す
ることがわかっており、前記水素処理はTIPTの製造
工程に従来より採用されていた1本発明による作用も基
本的には同様の作用をするものである。しかし本発明で
は、前記水素処理によるTPTの眠気的特性の向上効果
がより大きくなる。
ることがわかっており、前記水素処理はTIPTの製造
工程に従来より採用されていた1本発明による作用も基
本的には同様の作用をするものである。しかし本発明で
は、前記水素処理によるTPTの眠気的特性の向上効果
がより大きくなる。
前記水素処理による作用の主なものは次の2つが考えら
れる。wXi図は前記水素処理時に、水素がTIFTの
キャリア導電層である多結晶シリコンやアモルファスシ
リコンの欠陥部分に結合し、前記欠陥を電気的に不活性
にする。前記不活性化作用により’rIPTの易動度が
向上する。前記水素の嬉2の作用は、ゲート絶縁膜とキ
ャリア導電層となる多結晶シリコン乃至アモルファスシ
リコンの界面に存在する8(原子のダングリングボンド
を終端することである。従うて前記界面のステート密度
が減少し、TPTの易動度が向上する。
れる。wXi図は前記水素処理時に、水素がTIFTの
キャリア導電層である多結晶シリコンやアモルファスシ
リコンの欠陥部分に結合し、前記欠陥を電気的に不活性
にする。前記不活性化作用により’rIPTの易動度が
向上する。前記水素の嬉2の作用は、ゲート絶縁膜とキ
ャリア導電層となる多結晶シリコン乃至アモルファスシ
リコンの界面に存在する8(原子のダングリングボンド
を終端することである。従うて前記界面のステート密度
が減少し、TPTの易動度が向上する。
以下に本発明の実施例について説明する。第1図は本発
明によるTF’l’■断面構造を示す、概2図は従来0
TFTの断面図である。1はガラス等の絶縁基板、2は
多結晶シリコンなどのキャリア導電層となる半導体7m
、3tiゲート絶縁膜、4は多結晶シリコンなどでゲー
ト屯匝、5は層間絶縁膜、6はAJなどの電匣配線層、
7乃至8はパシベイション膜である。
明によるTF’l’■断面構造を示す、概2図は従来0
TFTの断面図である。1はガラス等の絶縁基板、2は
多結晶シリコンなどのキャリア導電層となる半導体7m
、3tiゲート絶縁膜、4は多結晶シリコンなどでゲー
ト屯匝、5は層間絶縁膜、6はAJなどの電匣配線層、
7乃至8はパシベイション膜である。
従来、パシペイション膜(篤2図8)としてμG’VD
法によるa 4 o、膜が使用されて来た1本発明では
バシペイション@(IEI図7)として、H,雰囲気で
sho、をスパッタして形成する。HlはArガスをベ
ースとし、数チから数十チの範囲で、所望のTIFT%
性を得るために変化させることが出来る。
法によるa 4 o、膜が使用されて来た1本発明では
バシペイション@(IEI図7)として、H,雰囲気で
sho、をスパッタして形成する。HlはArガスをベ
ースとし、数チから数十チの範囲で、所望のTIFT%
性を得るために変化させることが出来る。
水素雰囲気で5ZO1をスパッタすると、水素は前記ス
パッタ8i0!膜中にとり込まれる。また前記水素は、
ゲート絶縁膜やキャリア導電層となる多結晶シリコン及
び前記両者の界面に達し、前記夫々の膜乃至界面に存在
する欠陥を電気的に不活性にする。更に前記s 4 o
l スパッタ後に熱処理を行うと、前記sho、中に含
まれている水素が、多結晶シリコン層などに達し、結果
としてTF’T特性が向上する。前記sho!スパッタ
後の熱処理?水素雰囲気で行うとTPT特性の向上は更
に著しくなる。
パッタ8i0!膜中にとり込まれる。また前記水素は、
ゲート絶縁膜やキャリア導電層となる多結晶シリコン及
び前記両者の界面に達し、前記夫々の膜乃至界面に存在
する欠陥を電気的に不活性にする。更に前記s 4 o
l スパッタ後に熱処理を行うと、前記sho、中に含
まれている水素が、多結晶シリコン層などに達し、結果
としてTF’T特性が向上する。前記sho!スパッタ
後の熱処理?水素雰囲気で行うとTPT特性の向上は更
に著しくなる。
前記5ho1スパツタ映は、水素を含むプラズマで形成
するsho、膜乃至日jsN4膜でもよい。
するsho、膜乃至日jsN4膜でもよい。
また、前記夫々の俣μバシペイション膜として、TF’
r製造工穫の最後に形成してもよいし、或は層間絶縁膜
として形成してもよい、更に前記夫々の膜を前記層間絶
縁膜の一部として形成しても、TFTV)電気的%性0
大きな向上効果が得られる。
r製造工穫の最後に形成してもよいし、或は層間絶縁膜
として形成してもよい、更に前記夫々の膜を前記層間絶
縁膜の一部として形成しても、TFTV)電気的%性0
大きな向上効果が得られる。
本発明によると水素により、多結晶シリコンなどが持つ
ステートを不活性化する最大の効果が期。
ステートを不活性化する最大の効果が期。
特出来るため、TIFTのオン電流が向上しオン直流が
減少する。特にオン直流はlO倍程度向上する。
減少する。特にオン直流はlO倍程度向上する。
キャリア易動度で判断すると従来のTIFTのそれは、
本結晶シリコンに形成するMOIliFInTl’(比
較して約百分の1であったが、本発明によるTPTのキ
ャリア易動度は約10分の1となる。この程度までキャ
リア移動度が改善されると、TPTによる集積回路装置
は非猟に多くのデバイスに応用出来る。
本結晶シリコンに形成するMOIliFInTl’(比
較して約百分の1であったが、本発明によるTPTのキ
ャリア易動度は約10分の1となる。この程度までキャ
リア移動度が改善されると、TPTによる集積回路装置
は非猟に多くのデバイスに応用出来る。
また、本発明は超LSIの技術分野であるBD工(B1
11on on工n5nlarhor)や3次元工Cに
も適用出来る。前記これらの半導体装1tii基本的に
絶縁膜上にICが形成されるため、li!造工程の適当
な工程に本発明による5iOz’tliJLk形収及び
水素雰囲気で熱処理を行えばよいことになる。
11on on工n5nlarhor)や3次元工Cに
も適用出来る。前記これらの半導体装1tii基本的に
絶縁膜上にICが形成されるため、li!造工程の適当
な工程に本発明による5iOz’tliJLk形収及び
水素雰囲気で熱処理を行えばよいことになる。
本発明によれば、水素を含む18級膜を有するため、T
PTの電気的%注が飛躍的に向上し、TPTを非常に多
くOデバイスや製品に適用することが出来る。
PTの電気的%注が飛躍的に向上し、TPTを非常に多
くOデバイスや製品に適用することが出来る。
帆1図・拳本発明によるTPTの断面購造図飢2図・・
従来技術によるTPTの断面構造図1・・絶縁基板 2
・拳多結晶シリコン 3・・ゲート絶縁膜 4・−ゲー
ト電甑 5・・層間絶縁[6・・A!電匝 7・・水素
を含有するE3i02パシペイション@ 8・・5ho
1パシベイシヨン膜。 以上
従来技術によるTPTの断面構造図1・・絶縁基板 2
・拳多結晶シリコン 3・・ゲート絶縁膜 4・−ゲー
ト電甑 5・・層間絶縁[6・・A!電匝 7・・水素
を含有するE3i02パシペイション@ 8・・5ho
1パシベイシヨン膜。 以上
Claims (3)
- (1)水素を含有する絶縁膜を有することを特徴とする
絶縁基板乃至絶縁膜上に形成されたMOS形半導体装置
。 - (2)パシペイシヨン膜として、水素を含有するSiO
_2乃至水素を含有するSi_3N_4膜を使用するこ
とを特徴とする、絶縁基板乃至絶縁膜上に形成された特
許請求の範囲第1項記載のMOS形半導体装置。 - (3)水素を含む雰囲気でスパッタされたSiO_2を
パシペイシヨン膜とし、且つ前記SiO_2形成後に水
素雰囲気で熱処理することを特徴とする絶縁基板乃至絶
縁膜上に形成されたMOS形半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22433585A JPS6284562A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 半導体装置とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22433585A JPS6284562A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 半導体装置とその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6284562A true JPS6284562A (ja) | 1987-04-18 |
Family
ID=16812143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22433585A Pending JPS6284562A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 半導体装置とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6284562A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01129460A (ja) * | 1987-11-14 | 1989-05-22 | Ricoh Co Ltd | 薄膜トランジスタの製造方法 |
JPH05136167A (ja) * | 1991-09-20 | 1993-06-01 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
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JPS60136259A (ja) * | 1983-12-24 | 1985-07-19 | Sony Corp | 電界効果型トランジスタの製造方法 |
-
1985
- 1985-10-08 JP JP22433585A patent/JPS6284562A/ja active Pending
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