(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性透明基板上にアクティブ層である半導体層、第１ゲート絶縁膜、第２ゲート絶縁膜を順次蒸着して形成する工程と、
アクティブ領域のパターン用マスクを利用してアクティブ領域のみに第２ゲート絶縁膜が残るように第2ゲート絶縁膜をパターニングする工程と、
パターニングされた第２ゲート絶縁膜をマスクとして前記アクティブ領域以外の部分の半導体層を全部酸化させて隔離する工程と、
画定されたアクティブ領域上層の第２ゲート絶縁膜上に導電性物質及びホトレジストを形成する工程と；
そのホトレジストをマスクとしてその導電性物質及びその第２絶縁膜をパターニングして、ゲート電極及び第２ゲート絶縁膜を形成する工程と；
ゲート電極をマスクとして半導体層に前記第１ゲート絶縁膜を介して不純物のイオン注入を行ってソース領域とドレイン領域を形成する工程と、
前記フォトレジスト膜を除去する工程と、
全面に保護膜を形成する工程と、
ソース領域とドレイン領域が露出するように前記保護膜及び第１ゲート絶縁膜を選択的に除去してコンタクトホールを形成する工程と、
コンタクトホールを通じてソース領域とドレイン領域と連結されるようにソース電極とドレイン電極を形成する工程と、
を含む、薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項２】
第１ゲート絶縁膜は、酸化膜（ＳｉＯ２）で形成し、第２ゲート絶縁膜は、窒化シリコン膜で形成することを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項３】
半導体層は、ポリシリコンで形成することを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項４】
第１ゲート絶縁膜は、５０〜３００Åの厚みで形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
【請求項５】
第２ゲート絶縁膜は、３００〜１０００Åの厚みで形成すること特徴とする請求項１又は請求項２に記載の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、薄膜トランジスタの製造方法に関し、特にゲート絶縁膜とアクティブ層間の界面特性（たとえば、接着力、格子破壊、不純物流入等）を向上させるに適当するようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、薄膜トランジスタは、液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）または密着イメージセンサ（Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）等のスイッチング素子として広く用いられている。
【０００３】
薄膜トランジスタは、高速に動作しなければならないが、これを可能とするには、ゲート絶縁膜と半導体層の界面特性が良く、かつ、半導体層のキャリア移動度が高くなければならない。
【０００４】
従来の薄膜トランジスタの製造方法を添付図面を参照して説明する。図１乃至図２は薄膜トランジスタの工程断面図である。
【０００５】
まず、図１（ａ）に示すように、ガラスまたは石英のような絶縁性透明基板１の全面アクティブ層（ａｃｔｉｖｅ  ｌａｙｅｒ）として使用されるポリシリコン層２を蒸着する。
【０００６】
図１（ｂ）に示すように、アクティブ領域にのみ残るように、ホトリソグラフィーとエッチング工程によりポリシリコン層２をパターニングし、全面にゲート絶縁膜３とゲート電極として用いた導電性物質４を順次形成する。
【０００７】
図１（ｃ）に示すように、ホトレジスト５を用いてゲート電極領域を画定し、ホトレジスト５をマスクとして不要な電導性物質４を除去することにより、ゲート電極４ａを形成する。ゲート電極４ａをマスクとしてポリシリコン２に不純物イオンを注入してゲート電極４ａの両側のポリシリコン２にソース領域とドレイン領域２ａ、２ｂを形成する。
【０００８】
図１（ｄ）に示すように、全面に保護膜６を蒸着し、図１（ｅ）に示すように、ソース領域とドレイン領域２ａ、２ｂが露出されるように、保護膜６およびゲート絶縁膜３を選択的に除去してコンタクトホールを形成した後、ソース領域２ａおよびドレイン領域２ｂに連結されるようにソース領域とドレイン電極７を形成する。
【０００９】
しかしながら、従来技術は次のような欠点がある。
【００１０】
１．ポリシリコン２を蒸着しアクティブ領域を形成した後ゲート絶縁膜３を形成するので、ポリシリコン２のパターニング時に種種の不純物が流入され、パターニング後にもホトレジストが残留するのでゲート絶縁膜３とアクティブ領域であるポリシリコン２間の界面特性が悪化する。
【００１１】
２．ゲート電極４ａを形成した後該ゲート電極をマスクとしてポリシリコンにイオン注入されるため、１０００Å以上にもなる厚さののゲート絶縁膜３上を介してポリシリコンにイオン注入するために高エネルギーの印加が必要となる。また、ソース領域とドレイン領域に達するイオン量を正確に調節し難い。
【００１２】
したがって、高速に動作する薄膜トランジスタを得ることには難い問題点があった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、アクティブ層とゲート絶縁膜間の界面特性が良い、すなわち、特性の改善された薄膜トランジスタの単純化された製造方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、絶縁性透明基板上にアクティブ層である半導体層、第１ゲート絶縁膜、第２ゲート絶縁膜を順次蒸着する工程と、アクティブパターン用マスクを利用してアクティブ領域のみ第２ゲート絶縁膜が残るようにパターニングする工程と、パターニングされた第２ゲート絶縁膜をマスクとして前記アクティブ領域以外の部分の半導体層を全部酸化させて外の領域から隔離する工程と、画定されたアクティブ領域の上側の第２ゲート絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極をマスクとして半導体層に不純物のイオン注入を行ってソース領域とドレイン領域を形成する工程と、全面に保護膜を形成する工程と、前記ソース領域とドレイン領域が露出されるようにコンタクトホールを形成する工程と、コンタクトホールを通じてソース領域とドレイン領域と連結されるようにソース領域とドレイン電極をそれぞれ形成する工程と、を含む。
【００１５】
【実施例】
本発明を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図３−５は本発明の薄膜トランジスタの工程断面図である。本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、図３（ａ）に示すように、基板（ガラス基板または絶縁性基板）１上にアクティブ層として用いられるポリシリコン２を形成する。
【００１７】
図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、ポリシリコン２上に第１、第２ゲート絶縁膜として用いられる酸化膜８と窒化シリコン膜９を順次蒸着する。この時厚さ５０Å〜３００ÅでＣＶＤ法または熱酸化により酸化膜８を形成し、酸化膜８上に厚さ３００Å〜１０００Åの窒化シリコン膜９を熱ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、ＬＰＣＶＤにより蒸着する。
【００１８】
図４（ｄ）に示すように、窒化シリコン膜９上にホトレジスト５を蒸着し、アクティブ領域のパターンニング用マスクを利用して露光および現像してアクティブ領域を画定し、これを利用して不要部分の窒化シリコン膜９をエッチングして除去する。
【００１９】
図４（ｅ）に示すように、アクティブ層の隔離領域を形成するために、前記窒化シリコン膜９をマスクとして窒化シリコン膜９の除去された部分のポリシリコン２を乾式または湿式法により熱酸化して熱酸化膜１０を形成し、その後、ホトレジスト５を除去する。この時、アクティブ層の隔離領域が完全に形成される時まで、ポリシリコン２を酸化する。図５（ｆ）に示すように、全面にゲート電極として用いた導電性物質４を蒸着し、図５（ｇ）に示すように、導電性物質４上にホトレジスト１１を蒸着し、ゲート電極マスクを利用して露光および現像してゲート領域を画定し、ホトレジスト１１をマスクとして利用して露出された導電性物質４と窒化シリコン膜９をパターニングしてゲート電極４ａを形成する。
【００２０】
そして、この状態で、ゲート電極４ａをマスクとして利用してアクティブ領域のポリシリコン２に適当なエネルギーとドーズ（Ｄｏｓｅ）量でイオン注入してソース領域とドレイン領域２ａ、２ｂを形成する。この時、所望するチャネルのタイプに応じてＰ形またはＮ形にイオン注入する。
【００２１】
図５（ｈ）に示すように、ホトレジスト１１を除去し、全面に保護膜６を形成した後前記ソース領域とドレイン領域２ａ、２ｂが露出するように保護膜６と酸化膜８を選択的に除去してコンタクトホールを形成し、ソース領域とドレイン領域２ａ、２ｂと連結されるように、メタル７を蒸着した後パターニングしてソース領域とドレイン電極を形成して、トランジスタを完成させる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、先にアクティブ領域をパターニングしないで、ゲート絶縁膜を２層構造とし、上層のゲート絶縁膜（窒化シリコン膜）をパターニングしてアクティブ領域を画定し、アクティブ領域が露出されない状態で、パターニングされたゲート絶縁膜をマスクとして利用してアクティブ領域以外の部分を絶縁させることにより、アクティブ層のパターニング後に残留するホトレジスト問題を解決することができ、不純物の流入によるアクティブ領域とゲート絶縁膜間の界面特性の低下を防止するのみならず、ゲート絶縁膜を酸化膜と窒化膜とからなる２層構造として、ソース領域とドレイン領域の窒化シリコン膜をエッチングした後、ソース領域とドレイン領域を形成するためのイオン注入により、相対的にソース領域とドレイン領域のゲート絶縁膜が薄いので、ソース領域とドレイン領域の形成工程が容易になるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の薄膜トランジスタの製造工程の断面図である。
【図２】図１に示した工程に続く工程の断面図である。
【図３】本発明の薄膜トランジスタ工程断面図である。
【図４】図３に示した工程に続く工程の断面図である。
【図５】図４に示した工程に続く工程の断面図である。
【符号の説明】
１                基板
２                          ポリシリコン
４                              ゲート電極
５、１１          ホトレジスト
６                保護膜
７                メタル
８、１０          酸化膜
９                窒化シリコン膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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