(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられたゲートと、該ゲートを覆うゲート絶縁層と、該ゲート絶縁層を介して該ゲートと対向するアモルファスシリコンからなる半導体層と、該半導体層の表面に積層され、該半導体層の一部を覆うように設けられたチャネル保護層とを有する薄膜トランジスタの製造方法であって、
該チャネル保護層はプラズマＣＶＤにより成膜されるものであり、且つ、該成膜中に該チャネル保護層にハロゲン類が添加されることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項２】
基板上に設けられたゲートと、該ゲートを覆うゲート絶縁層と、該ゲート絶縁層を介して該ゲートと対向するアモルファスシリコンからなる半導体層と、該半導体層の表面に積層され、該半導体層の一部を覆うように設けられたチャネル保護層とを有する薄膜トランジスタの製造方法であって、
該半導体層及び該チャネル保護層はプラズマＣＶＤにより成膜されるものであり、且つ、該成膜中に該半導体層及び該チャネル保護層にハロゲン類が添加されることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は例えば液晶表示装置に用いられる薄膜トランジスタの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の液晶表示装置はアクティブマトリクスより駆動されるようになってきており、アクティブマトリクスは液晶を封入した一対の透明な基板のうちの一方の基板に組み込まれた薄膜トランジスタにより構成されている。薄膜トランジスタは、基板上に設けられたゲートと、該ゲートを覆うゲート絶縁層と、該ゲート絶縁層を介して該ゲートと対向する半導体層とを有し、この半導体層の両端部がソース及びドレーンにそれぞれ接続される。また、半導体層を覆うチャネル保護層が設けられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
半導体層はアモルファスシリコンで形成されることが多く、ダングリングボンドをターミネートさせるために、半導体層の成膜工程で水素を混入するようになっている。また、チャネル保護層の成膜工程でも水素を混入する。それによって、界面準位密度の低い膜を形成する。
チャネル保護層は高い絶縁性を備えることが必要であり、半導体層はトランジスタとして必要な特性を備えなければならない。このような半導体層とチャネル保護層とは密着しているので、半導体層とチャネル保護層の界面において応力が発生し、半導体層に反りやクラックが発生し、絶縁破壊や表面、界面特性の悪化を生じるという問題点があった。
【０００４】
本発明の目的は、半導体層の反りやクラックの発生を防止するようにした薄膜トランジスタの製造方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による薄膜トランジスタの製造方法は、基板１０上に設けられたゲート１２と、該ゲートを覆うゲート絶縁層１４，１６と、該ゲート絶縁層を介して該ゲートと対向するアモルファスシリコンからなる半導体層１８と、該半導体層の表面に積層され、該半導体層の一部を覆うように設けられたチャネル保護層２０とを有する薄膜トランジスタの製造方法であって、該チャンネル保護層は、あるいは該半導体層及び該チャンネル保護層は、プラズマＣＶＤにより成膜されるものであり、且つ該成膜中に、該チャネル保護層に、あるいは該半導体層及び該チャネル保護層にハロゲン類が添付されることを特徴とする。
【０００６】
【作用】
上記構成においては、半導体層の成膜工程で、あるいはチャネル保護層の成膜工程でハロゲン類が添加される。このハロゲン類は従来の水素の代わりに、あるいは水素とともに、ダングリングボンドをターミネートさせるためのものである。そして、このように水素よりも大きくて重いハロゲン類によりダングリングボンドをターミネートさせることにより、主として水素でダングリングボンドをターミネートさせていた場合の半導体層の応力の発生を防止することができ、半導体層の反りやクラックの発生を防止することができた。従来の主として水素でダングリングボンドをターミネートさせていた場合には、半導体層の成膜時に軽い水素イオン衝撃が生じたり、半導体層の成膜後の例えばプラズマ等の熱処理時に軽い水素原子が半導体層から飛び出してしまって界面特性が悪化したりしていたものと思われる。本発明によれば、水素よりも大きくて重いハロゲン類によりダングリングボンドをターミネートさせることによりそのような問題点がなくなった。
【０００７】
【実施例】
図１は本発明の実施例の薄膜トランジスタを示す図である。この薄膜トランジスタは透明なガラス基板１０に組み込まれたものである。このガラス基板１０は、例えば液晶表示装置において液晶を封入した一対の透明な基板のうちの一方の基板である。この薄膜トランジスタは、透明なガラス基板１０上に設けられたゲート１２と、このゲート１２を覆うゲート絶縁層１４，１６と、ゲート絶縁層１４，１６を介してゲート１２と対向する半導体層１８とを有する。さらに、半導体層１８の少なくとも一部を覆うチャネル保護層２０が設けられる。
【０００８】
半導体層１８の両端部にはｎ（＋）シリコン等からなる電極部２２，２４を介してソース２６，２８が接続される。チャネル保護層２０は電極部２２，２４の間に位置する。最後に液晶の配向膜３０が塗布される。なお、液晶表示装置のアクティブマトリクスにおいては、透明なガラス基板１０上にゲート１２と間隔を開けて画素電極（図示せず）が設けられる。
【０００９】
半導体層１８はアモルファスシリコンからなり、チャネル保護層２０は窒素シリコンからなる。
半導体層１８及びチャネル保護層２０にはハロゲン類が添加されている。例においては、フッ素化合物が添加されている。半導体層１８及びチャネル保護層２０にハロゲン類を添加することによって、ダングリングボンドをターミネートさせる。そして、水素よりも大きくて重いハロゲン類によりダングリングボンドをターミネートさせることにより、主として水素よりダングリングボンドをターミネートさせていた場合に生じていた半導体層の反りやクラックの発生を防止することができる。従来の主として水素でダングリングボンドをターミネートさせていた場合には、半導体層の成膜時に軽い水素イオン衝撃が生じたり、半導体層の成膜後の例えばプラズマ等の熱処理時に軽い水素原子が半導体層から飛び出してしまって界面特性が悪化したりしていたが、本発明によれば、そのような問題点がなくなった。
【００１０】
半導体層１８の成膜工程は、次の条件でプラズマＣＶＤで実施された。４インチ径のガラス基板に対して、シラン（ＳｉＨ4 ）１００ＳＣＣＨ、水素４００ＳＣＣＨ、三フッ化窒素５ＳＣＣＨのガスを使用し、圧力１Ｔｏｒｒ，ＲＦ５０ＷでプラズマＣＶＤを行った。さらにその上に、チャネル保護層２０の成膜工程を、シラン（ＳｉＨ4 ）４０ＳＣＣＨ、アンモニア１００ＳＣＣＨ、三フッ化窒素１０ＳＣＣＨのガスを使用し、圧力１Ｔｏｒｒ，ＲＦ５０ＷでプラズマＣＶＤを行った。反応の結果、半導体層１８はアモルファスシリコンからなり、チャネル保護層２０は電気絶縁性の窒化シリコン（ＳｉＮ）からなり、フッ素化合物としてＳｉＮＦが生成し、これが半導体層１８及びチャネル保護層２０の中に添加される結果となった。このようにして形成した半導体層１８の界面準位密度は減少し、良好なトランジスタ特性が得られた。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、水素よりも大きくて重いハロゲン類によりダングリングボンドをターミネートさせることにより、半導体層の反りやクラックのない薄膜トランジスタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１０…基板
１２…ゲート
１４，１６…ゲート絶縁層
１８…半導体層
２０…チャネル保護層
２６…ソース
２８…ドレーン
【図１】
0003729870.tif 000002