(57)【要約】 【課題】  従来の技術よりも少ない回数のレチクルを用いたトップゲート型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の形成方法を提供する。【解決手段】  第１レクチルを用いて、フォトリソグラフィ処置を行うことによって、アクティブ領域のシリコン層の上に第１フォトレジスト層が形成され、第１フォトレジスト層は、厚いフォトレジスト層の部分と薄いフォトレジスト層の部分を有し、また厚いフォトレジスト層の部分は、チャネル領域に対応する。よって、Ｓｉアイランドのチャネル領域とソース／ドレイン領域は、同じパターニング工程によって定義される。更に、ＳｉアイランドのゲートとＬＤＤ領域第２レクチルと背面露出プロセスを用いたフォトリソグラフィ処置によって定義される。【選択図】      図２Ｂ
2004200651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの所定のアクティブ領域を有し、前記アクティブ領域にチャネル領域を含んだ透明基板を提供するステップ、
前記基板の上にシリコン層を形成するステップ、
前記アクティブ領域の前記シリコン層の上に、第１レクチルを用い、厚いフォトレジスト層の部分と前記チャネル領域に対応する薄いフォトレジスト層の部分を有する第１フォトレジスト層を形成するステップ、
前記第１フォトレジスト層をマスクとして用い、前記アクティブ領域の前記基板の上にＳｉアイランドを形成するために前記シリコン層の一部分を取り除き、同時にチャネル領域でＳｉアイランドを露出するために前記フォトレジスト層の部分を取り除くステップ、
前記厚いフォトレジスト層の部分をマスクとして用い、チャネル領域の前記Ｓｉアイランドに不純物を注入するステップ、および
前記厚いフォトレジスト層の部分を取り除くステップを含むトップゲート型薄膜トランジスタの形成方法。
【請求項２】
前記Ｓｉアイランドと前記基板の上にゲート絶縁層を形成するステップ、
第２レクチルを用い、前記チャネル領域の前記ゲート絶縁層に金属層を形成するステップ、
前記金属層をマスクとして用い、前記Ｓｉアイランドの一部にソース領域とドレイン領域を形成するために高ドーズイオン注入を行うステップと、
前記金属層と前記ゲート絶縁層に第２フォトレジスト層を形成するステップ、
前記第２フォトレジスト層に背面露光プロセスを行うために、光散乱の可視光源を提供するステップ、
前記金属層の一部に残りの前記第２フォトレジスト層を取り除き、前記金属層の表面の一部を露出させるステップ、
前記残りの第２フォトレジスト層をマスクとして用い、前記ゲート絶縁層の上にゲートを形成するために前記金属層の一部を取り除くステップ、および
前記ゲートをマスクとして用い、Ｓｉアイランドの一部にＬＤＤ（ｌｉｇｈｔｌｙ  ｄｏｐｅｄ  ｄｒａｉｎ）領域を形成するために低ドーズイオン注入を行うステップを更に含む請求項１に記載のトップゲート型薄膜トランジスタの形成方法。
【請求項３】
少なくとも一つの所定のアクティブ領域をその上に有し、前記アクティブ領域にチャネル領域あるいはソース／ドレイン領域を含んだ透明基板を提供するステップ、
前記基板の上にシリコン層を形成するステップ、
前記アクティブ領域の前記シリコン層の上に、第１レクチルを用い、厚いフォトレジスト層の部分と前記チャネル領域に対応する薄いフォトレジスト層の部分を有する第１フォトレジスト層を形成するステップ、
前記第１フォトレジスト層の一部をマスクとして用い、前記アクティブ領域の前記基板の上にＳｉアイランドを形成するために前記シリコン層の一部分を取り除き、同時にソース／ドレイン領域でＳｉアイランドを露出するために前記薄いフォトレジスト層の部分を取り除くステップ、
前記厚いフォトレジスト層の部分をマスクとして用い、Ｓｉアイランドの一部にソース領域とドレイン領域を形成するために高ドーズイオン注入を行うステップ、および
前記厚いフォトレジスト層の部分を取り除くステップを含むトップゲート型薄膜トランジスタの形成方法。
【請求項４】
前記Ｓｉアイランドと前記基板の上にゲート絶縁層を形成するステップ、
第２レクチルを用い、前記チャネル領域の前記ゲート絶縁層に金属層を形成するステップ、
前記金属層と前記ゲート絶縁層に第２フォトレジスト層を形成するステップ、
前記第２フォトレジスト層に背面露光プロセスを行うために、光散乱の可視光源を提供するステップ、
前記金属層の一部に残りの第２フォトレジスト層を形成し、その上に一部の表面を露出している前記第２フォトレジスト層の一部を取り除くステップ、
前記残りの第２フォトレジスト層をマスクとして用い、前記ゲート絶縁層の上にゲートを形成するために前記金属層の一部を取り除くステップ、および
前記ゲートをマスクとして用い、Ｓｉアイランドの一部にＬＤＤ（ｌｉｇｈｔｌｙ  ｄｏｐｅｄ  ｄｒａｉｎ）領域を形成するために低ドーズイオン注入を行うステップを更に含む請求項３に記載のトップゲート型薄膜トランジスタの形成方法。
【請求項５】
少なくとも一つの所定のアクティブ領域をその上に有し、前記アクティブ領域にチャネル領域あるいはソース／ドレイン領域を含んだ透明基板を提供するステップ、
前記基板の上にシリコン層を形成するステップ、
前記シリコン層の上に絶縁層を形成するステップ、
前記絶縁層の上に第１金属層を形成するステップ、
前記アクティブ領域の前記第１金属層の上に、レクチルを用い、前記チャネル領域に対応する厚いフォトレジスト層の部分と薄いフォトレジスト層の部分を有する第１フォトレジスト層を形成するステップ、
前記第１フォトレジスト層の一部をマスクとして用い、前記アクティブ領域の前記基板の上に残りの第１金属層、ゲート絶縁層およびＳｉアイランドを形成するために前記第１金属層の一部分、絶縁層の一部分、およびシリコン層の一部分を取り除き、同時にソース／ドレイン領域で残りの第１金属層を露出するために前記薄いフォトレジスト層の部分を取り除くステップ、
前記厚いフォトレジスト層の部分をマスクとして用い、前記ゲート絶縁層の上に第２金属層を形成するために前記残りの第１金属層の一部分を取り除き、同時にソース／ドレイン領域で前記ゲート絶縁層の表面を露出させるステップ、
前記第２金属層をマスクとして用い、Ｓｉアイランドの一部にソース領域とドレイン領域を形成するために高ドーズイオン注入を行いうステップ、および
前記厚いフォトレジスト層の部分を取り除くステップを含むトップゲート型薄膜トランジスタの形成方法。
【請求項６】
前記第２金属層と前記ゲート絶縁層に第２フォトレジスト層を形成するステップ、
前記第２フォトレジスト層に背面露光プロセスを行うために、光散乱の可視光源を提供するステップ、
前記第２金属層の一部に残りの前記第２フォトレジスト層を取り除き、前記金属層の一部を露出させるステップ、
前記残りの第２フォトレジスト層をマスクとして用い、前記ゲート絶縁層の上にゲートを形成するために前記第２金属層の一部を取り除くステップ、および
前記ゲートをマスクとして用い、Ｓｉアイランドの一部にＬＤＤ（ｌｉｇｈｔｌｙ  ｄｏｐｅｄ  ｄｒａｉｎ）領域を形成するために低ドーズイオン注入を行うステップを更に含む請求項５に記載のトップゲート型薄膜トランジスタの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜トランジスタのプロセスに関し、特に、トップゲート型薄膜トランジスタの形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタ（ＴＦＴｓ）は各分野において用いられている。例えば、ＴＦＴは、イメージを読み込むためのセンサーなどとして、液晶を駆動する液晶ディスプレイデバイスに用いることができる。以下、図１Ａ〜１Ｄを参照に従来のトップゲート型ＴＦＴプロセスを説明する。
【０００３】
図１では、例えばガラス基板といった透明基板１００が提供され、透明基板１００は、その上にあらかじめ定められたチャネル領域（ｃｈａｎｎｅｌ  ａｒｅａ）１０５を有している。第１レチクルを用いて第１フォトリソグラフィ処置を行うことによって、Ｓｉアイランド（Ｓｉ  ｉｓｌａｎｄ）１１０は基板１００の一部の上に形成される。
【０００４】
図１Ｂでは、第２レチクルを用いて第２フォトリソグラフィ処置を行うことによって、フォトレジスト層１２０は、基板１００とＳｉアイランド（Ｓｉ  ｉｓｌａｎｄ）１１０の一部の上に形成される。フォトレジスト層１２０は、開口１２５を有し、チャネル領域１０５のＳｉアイランドの表面に露出している。イオン注入（ｉｏｎ  ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ）１３０はチャネル領域１０５のＳｉアイランド１１０に不純物を注入するために行なわれ、よって、チャネル層（アクティブ層とも言われる）１１１は、Ｓｉアイランド１１０に形成される。このステップは、スレッショルド電圧の調整（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｖｏｌｔａｇｅ  ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ，Ｖｔ  ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ）として機能する。
【０００５】
図１Ｃでは、絶縁層１４０は、基板１００とＳｉアイランド１１０の上に形成されている。第３レチクルを用いて第３フォトリソグラフィ処置を行うことによって、ゲート１５０はその後、絶縁層１４０の一部の上に形成される。ゲート１５０をマスクとして用いて、Ｓｉアイランド１１０の一部にＬＤＤ（ｌｉｇｈｔｌｙ  ｄｏｐｅｄ  ｄｒａｉｎ）領域１６５を形成するために、低ドーズイオン注入１６０が行われる。
【０００６】
図１Ｄでは、第４レチクルを用いて第４フォトリソグラフィ処置を行うことによって、フォトレジスト層１７０は、絶縁層１４０の一部の上とゲート１５０の上に形成される。Ｓｉアイランド１１０の一部に重ドープしたドレイン（ｈｅａｖｉｌｙ  ｄｏｐｅｄ  ｄｒａｉｎ）領域１８５を形成するために、重ドーズイオン注入１８０が行われる。重ドープしたドレイン（ｈｅａｖｉｌｙ  ｄｏｐｅｄ  ｄｒａｉｎ）領域１８５は、ソース／ドレイン領域（ｓｏｕｒｃｅ／ｄｒａｉｎ  ｒｅｇｉｏｎ）１８５として機能する。
【０００７】
したがって、従来のトップゲート型ＴＦＴプロセスは、Ｓｉアイランド１１０、フォトレジスト層１２０、ゲート１５０、およびフォトレジスト層１７０を形成するのに４つのレチクルを必要する。そのため従来のプロセスは、複雑で製造コストが高い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、トップゲート型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の形成方法を提供することにある。
【０００９】
本発明のもう一つの目的は、従来の技術よりも少ない回数のレチクルを用いたトップゲート型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、少なくとも一つの所定のアクティブ領域を有し、前記アクティブ領域にチャネル領域を含んだ透明基板を提供するステップ、前記基板の上にシリコン層を形成するステップ、前記アクティブ領域の前記シリコン層の上に、第１レクチルを用い、厚いフォトレジスト層の部分と前記チャネル領域に対応する薄いフォトレジスト層の部分を有する第１フォトレジスト層を形成するステップ、
前記第１フォトレジスト層をマスクとして用い、前記アクティブ領域の前記基板の上にＳｉアイランドを形成するために前記シリコン層の一部分を取り除き、同時にチャネル領域でＳｉアイランドを露出するために前記フォトレジスト層の部分を取り除くステップ、前記厚いフォトレジスト層の部分をマスクとして用い、チャネル領域の前記Ｓｉアイランドに不純物を注入するステップ、および前記厚いフォトレジスト層の部分を取り除くステップを含むトップゲート型薄膜トランジスタの形成方法を提供する。
【００１１】
前記Ｓｉアイランドと前記基板の上にゲート絶縁層を形成するステップ、第２レクチルを用い、前記チャネル領域の前記ゲート絶縁層に金属層を形成するステップ、前記金属層をマスクとして用い、前記Ｓｉアイランドの一部にソース領域とドレイン領域を形成するために高ドーズイオン注入を行うステップと、
前記金属層と前記ゲート絶縁層に第２フォトレジスト層を形成するステップ、前記第２フォトレジスト層に背面露光プロセスを行うために、光散乱の可視光源を提供するステップ、前記金属層の一部に残りの前記第２フォトレジスト層を取り除き、前記金属層の表面の一部を露出させるステップ、
前記残りの第２フォトレジスト層をマスクとして用い、前記ゲート絶縁層の上にゲートを形成するために前記金属層の一部を取り除くステップ、および
前記ゲートをマスクとして用い、Ｓｉアイランドの一部にＬＤＤ（ｌｉｇｈｔｌｙ  ｄｏｐｅｄ  ｄｒａｉｎ）領域を形成するために低ドーズイオン注入を行うステップを更に含むトップゲート型薄膜トランジスタの形成方法を提供する。
【００１２】
本発明は更に、少なくとも一つの所定のアクティブ領域をその上に有し、前記アクティブ領域にチャネル領域あるいはソース／ドレイン領域を含んだ透明基板を提供するステップ、前記基板の上にシリコン層を形成するステップ、前記アクティブ領域の前記シリコン層の上に、第１レクチルを用い、厚いフォトレジスト層の部分と前記チャネル領域に対応する薄いフォトレジスト層の部分を有する第１フォトレジスト層を形成するステップ、
前記第１フォトレジスト層の一部をマスクとして用い、前記アクティブ領域の前記基板の上にＳｉアイランドを形成するために前記シリコン層の一部分を取り除き、同時にソース／ドレイン領域でＳｉアイランドを露出するために前記薄いフォトレジスト層の部分を取り除くステップ、
前記厚いフォトレジスト層の部分をマスクとして用い、Ｓｉアイランドの一部にソース領域とドレイン領域を形成するために高ドーズイオン注入を行うステップ、および前記厚いフォトレジスト層の部分を取り除くステップを含むトップゲート型薄膜トランジスタの形成方法を提供する。
【００１３】
前記Ｓｉアイランドと前記基板の上にゲート絶縁層を形成するステップ、第２レクチルを用い、前記チャネル領域の前記ゲート絶縁層に金属層を形成するステップ、前記金属層と前記ゲート絶縁層に第２フォトレジスト層を形成するステップ、前記第２フォトレジスト層に背面露光プロセスを行うために、光散乱の可視光源を提供するステップ、
前記金属層の一部に残りの第２フォトレジスト層を形成し、その上に一部の表面を露出している前記第２フォトレジスト層の一部を取り除くステップ、前記残りの第２フォトレジスト層をマスクとして用い、前記ゲート絶縁層の上にゲートを形成するために前記金属層の一部を取り除くステップ、および前記ゲートをマスクとして用い、Ｓｉアイランドの一部にＬＤＤ（ｌｉｇｈｔｌｙ  ｄｏｐｅｄ  ｄｒａｉｎ）領域を形成するために低ドーズイオン注入を行うステップを更に含むトップゲート型薄膜トランジスタの形成方法を提供する。
【００１４】
本発明は更に、少なくとも一つの所定のアクティブ領域をその上に有し、前記アクティブ領域にチャネル領域あるいはソース／ドレイン領域を含んだ透明基板を提供するステップ、前記基板の上にシリコン層を形成するステップ、前記シリコン層の上に絶縁層を形成するステップ、前記絶縁層の上に第１金属層を形成するステップ、前記アクティブ領域の前記第１金属層の上に、レクチルを用い、前記チャネル領域に対応する厚いフォトレジスト層の部分と薄いフォトレジスト層の部分を有する第１フォトレジスト層を形成するステップ、
前記第１フォトレジスト層の一部をマスクとして用い、前記アクティブ領域の前記基板の上に残りの第１金属層、ゲート絶縁層およびＳｉアイランドを形成するために前記第１金属層の一部分、絶縁層の一部分、およびシリコン層の一部分を取り除き、同時にソース／ドレイン領域で残りの第１金属層を露出するために前記薄いフォトレジスト層の部分を取り除くステップ、前記厚いフォトレジスト層の部分をマスクとして用い、前記ゲート絶縁層の上に第２金属層を形成するために前記残りの第１金属層の一部分を取り除き、同時にソース／ドレイン領域で前記ゲート絶縁層の表面を露出させるステップ、
前記第２金属層をマスクとして用い、Ｓｉアイランドの一部にソース領域とドレイン領域を形成するために高ドーズイオン注入を行いうステップ、および
前記厚いフォトレジスト層の部分を取り除くステップを含むトップゲート型薄膜トランジスタの形成方法を提供する。
【００１５】
前記第２金属層と前記ゲート絶縁層に第２フォトレジスト層を形成するステップ、前記第２フォトレジスト層に背面露光プロセスを行うために、光散乱の可視光源を提供するステップ、前記第２金属層の一部に残りの前記第２フォトレジスト層を取り除き、前記金属層の一部を露出させるステップ、
前記残りの第２フォトレジスト層をマスクとして用い、前記ゲート絶縁層の上にゲートを形成するために前記第２金属層の一部を取り除くステップ、および前記ゲートをマスクとして用い、Ｓｉアイランドの一部にＬＤＤ（ｌｉｇｈｔｌｙ  ｄｏｐｅｄ  ｄｒａｉｎ）領域を形成するために低ドーズイオン注入を行うステップを更に含むトップゲート型薄膜トランジスタの形成方法を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、従来の技術を改良し、一つ或いは二つのレクチルのみでトップゲート型ＴＦＴを製造することができ、よって、本発明の形成方法によればレチクルの消費量が減少し、製造コストを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明の実施例１に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。図２Ａでは、少なくとも一つの所定のアクティブ領域２０１をその上に備えた透明絶縁基板２００が提供され、そのアクティブ領域２０１はチャネル領域２０２とソース／ドレイン領域２０３を含んでいる。透明絶縁基板２００はガラス基板よりなることができる。例えばアモルファスシリコン或いはポリシリコンといった材質からなるシリコン層２１０は、その後基板２００の上に形成される。
【００１９】
図２Ａと図２Ｂでは、正のフォトレジスト層２２０はシリコン層２１０の上に形成され、第1レクチル２３０を用いてフォトリソグラフィ処置（パターニング工程）を行うことによって、第1フォトレジスト層２２２は、アクティブ領域２０１のシリコン層２１０の上に形成され、その第1フォトレジスト層２２２は、厚いフォトレジスト層の部分２２４と薄いフォトレジスト層の部分２２６を有し、薄いフォトレジスト層の部分２２６は、チャネル領域２０２に対応する。
【００２０】
図２Ａを参照にここで注意するのは、第1レクチル２３０は、不透明部分２３１、半透明部分２３２、および透明部分２３３を含んでおり、不透明部分２３１は厚いフォトレジスト層の部分２２４に対応し、半透明部分２３２は薄いフォトレジスト層の部分２２６に対応する。更に、第1レクチル２３０はスリットマスク（ｓｌｉｔ  ｍａｓｋ）、グレートーンマスク（ｇｒａｙ  ｔｏｎｅ  ｍａｓｋ）或いは位相シフトマスク（ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔｉｎｇ  ｍａｓｋ）よりなることができる。つまり、本発明は、第1レクチル２３０として用いるマスクのタイプを限定しないことを狙いとしている。
【００２１】
図２Ｂと図２Ｃでは、第1フォトレジスト層２２２をマスクとして用い、アクティブ領域２０１の基板２００の上にＳｉアイランド２１２を形成するためにシリコン層２１０の一部を取り除き、同時にチャネル領域２０２のＳｉアイランド２１２の表面を露出するために薄いフォトレジスト層の部分２２６をエッチングする。
【００２２】
図２Ｃでは、厚いフォトレジスト層の部分２２４をマスクとして用い、チャネル領域２０２のＳｉアイランド２１２の中に不純物を注入するイオン注入２４０が行なわれる。このようにチャネル層（アクティブ層とも言われる）２１４は、Ｓｉアイランド２１２に形成される。このステップは、ＴＦＴのスレッショルド電圧の調整（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ  ｖｏｌｔａｇｅ  ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ，Ｖｔ  ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ）として機能する。その後、厚いフォトレジスト層２２４は取り除かれる。
【００２３】
図２Ｄでは、例えばシリコン酸化（ＳｉＯ２）層といったゲート絶縁層２５０が、Ｓｉアイランド２１２と基板２００の上に形成される。第２レクチルを用いてフォトリソグラフィを行うことによって、例えばアルミニウム（Ａｌ）またはモリブデン（Ｍｏ）といった金属層２６０が、チャネル領域２０２のゲート絶縁層２５０の上に形成される。
【００２４】
図２Ｄでは、金属層２６０をマスクとして用い、Ｓｉアイランドの一部に、ソース領域２１６とドレイン領域２１８を形成するために高ドーズイオン注入２７０を行う。
【００２５】
図２Ｅでは、第２フォトレジスト層２８０は、金属層２６０とゲート絶縁層２５０の上に形成される。第２フォトレジスト層２８０に背面露光プロセス２９０を行い、等方散乱の可視光源（未表示）を提供する。ここで注意するのは、可視光源の波長が約２５０〜８００ｎｍであることから、可視散乱光源はＳｉアイランド２１２を通過することができる。
【００２６】
図２Ｆでは、背面露光プロセス２９０の後、第２フォトレジスト層２８０の一部分は取り除かれ、その一部の表面を露出している金属層２６０の一部に残りの第２フォトレジスト層２８５が形成される。
【００２７】
図２Ｇでは、残りの第２フォトレジスト層２８５をマスクとして用い、ゲート絶縁層２５０の上にゲート２６５を形成するために、金属層２６０の一部は取り除かれる。次に、ゲート２６５をマスクとして用い、ゲート２６５のどちらか側でＳｉアイランド２１２の一部にＬＤＤ領域（ｌｉｇｈｔｌｙ  ｄｏｐｅｄ  ｄｒａｉｎ）２１９を形成するために低ドーズイオン注入２９５を行う。つまり、ＬＤＤ領域２１９は、チャネル層２１４とソース／ドレイン領域２１６／２１８の間に形成される。
【００２８】
図２Ｈでは、残りの第２フォトレジスト層２８５はエッチングによって取り除かれる。実施例１に基づくと、トップゲート型ＴＦＴデバイス２９９は、２つのレクチルのみによって得ることができることになる。
【実施例２】
【００２９】
図３Ａ〜図３Ｈは、本発明の実施例２に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【００３０】
図３Ａでは、少なくとも一つの所定のアクティブ領域３０１をその上に有し、前記アクティブ領域３０１にチャネル領域３０２あるいはソース／ドレイン領域３０３を含んだ透明基板３００を提供する。透明基板３００は、ガラス基板よりなることができる。その後、例えばアモルファスシリコンあるいはポリシリコンといった材質のシリコン層３１０が基板３００の上に形成される。
【００３１】
図３Ａと図３Ｂでは、正のフォトレジスト層３２０はシリコン層３１０の上に形成される。第１レクチル３３０を用いて、フォトリソグラフィ処置を行うことによって、アクティブ領域３０１のシリコン層３１０の上に第１フォトレジスト層３２２が形成され、第１フォトレジスト層３２２は、厚いフォトレジスト層の部分３２４と薄いフォトレジスト層の部分３２６を有し、また厚いフォトレジスト層の部分３２４は、チャネル領域３０２に対応する。
【００３２】
図３Ａを参照にここで注意するのは、第1レクチル３３０は、不透明部分３３１、半透明部分３３２、および透明部分３３３を含んでおり、不透明部分３３１は厚いフォトレジスト層の部分３２４に対応し、半透明部分３３２は薄いフォトレジスト層の部分３２６に対応している。更に、第1レクチル３３０はスリットマスク（ｓｌｉｔ  ｍａｓｋ）、グレートーンマスク（ｇｒａｙ  ｔｏｎｅ  ｍａｓｋ）或いは位相シフトマスク（ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔｉｎｇ  ｍａｓｋ）よりなることができる。つまり、本発明は、第1レクチル３３０として用いるマスクのタイプを限定しないことを狙いとしている。
【００３３】
図３Ｂと図３Ｃでは、第1フォトレジスト層３２２をマスクとして用い、アクティブ領域３０１の基板３００の上に、Ｓｉアイランド３１２を形成するためにシリコン層３１０の一部を取り除き、同時にチャネル領域３０２でＳｉアイランド３１２の表面を露出するために薄いフォトレジスト層の部分３２６をエッチングする。
【００３４】
図３Ｃでは、厚いフォトレジスト層の部分３２４をマスクとして用い、Ｓｉアイランド３１２の一部にソース領域３１４とドレイン領域３１６を形成するために高ドーズイオン注入３４０を行う。その後、厚いフォトレジスト層の部分３２４は取り除かれる。
【００３５】
図２Ｄでは、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）といったゲート絶縁層３５０が、Ｓｉアイランド３１２と基板３００の上に形成されている。第２レクチルを用いてフォトリソグラフィを行うことによって、例えばアルミニウム（Ａｌ）またはモリブデン（Ｍｏ）といった金属層３６０が、チャネル領域３０２のゲート絶縁層３５０の上に形成される。
【００３６】
図３Ｅでは、第２フォトレジスト層３８０は、金属層３６０とゲート絶縁層３５０の上に形成されている。第２フォトレジスト層３８０に背面露光プロセス３９０を行い、等方散乱の可視光源（未表示）を提供する。ここで注意するのは、可視光源の波長が約２５０〜８００ｎｍであることから、可視散乱光源はＳｉアイランド３１２を通過することができる。
【００３７】
図３Ｆでは、背面露光プロセス３９０の後、第２フォトレジスト層３８０の一部分は取り除かれ、その一部の表面を露出している金属層３６０の一部に残りの第２フォトレジスト層３８５が形成される。
【００３８】
図３Ｇでは、残りの第２フォトレジスト層３８５をマスクとして用い、ゲート絶縁層３５０の上にゲート３６５を形成するために、金属層３６０の一部は取り除かれる。次に、ゲート３６５をマスクとして用い、ゲート３６５のどちらか側でＳｉアイランド３１２の一部にＬＤＤ領域（ｌｉｇｈｔｌｙ  ｄｏｐｅｄ  ｄｒａｉｎ）３１９を形成するために低ドーズイオン注入３９５を行う。つまり、ＬＤＤ領域３１９はチャネル層３１４とソース／ドレイン領域３１６／３１８の間に形成される。
【００３９】
図３Ｈでは、残りの第２フォトレジスト層３８５はエッチングによって取り除かれる。実施例２に基づくと、トップゲート型ＴＦＴデバイス３９９は、２つのレクチルのみによって得ることができることになる。
【実施例３】
【００４０】
図４Ａ〜図４Ｈは、本発明の実施例３に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【００４１】
図４Ａでは、少なくとも一つの所定のアクティブ領域４０１をその上に有し、前記アクティブ領域４０１にチャネル領域４０２あるいはソース／ドレイン領域４０３を含んだ透明基板４００を提供する。透明基板４００は、ガラス基板よりなることができる。その後、例えばアモルファスシリコンあるいはポリシリコンといった材質のシリコン層４１０が基板４００の上に形成される。その後、例えばシリコン酸化膜（ＳｉＯ２）といった絶縁層４２０が、シリコン層４１０の上に形成される。次に、例えばアルミニウム（Ａｌ）またはモリブデン（Ｍｏ）といった第１金属層４３０が、絶縁層４２０の上に形成される。
【００４２】
図４Ａと図４Ｂでは、正のフォトレジスト層４４０は第１金属層４３０の上に形成される。レクチル４５０を用いて、フォトリソグラフィ処置を行うことによって、アクティブ領域４０１の第１金属層４３０の上に第１フォトレジスト層４４２が形成され、第１フォトレジスト層４４２は、厚いフォトレジスト層の部分４４４と薄いフォトレジスト層の部分４４６を有し、また厚いフォトレジスト層の部分４４４は、チャネル領域４０２に対応する。
【００４３】
図４Ａを参照にここで注意するのは、レクチル４５０は、不透明部分４５１、半透明部分４５２、および透明部分４５３を含んでおり、不透明部分４５１は厚いフォトレジスト層の部分４４４に対応し、半透明部分４５２は薄いフォトレジスト層の部分４４６に対応している。更に、レクチル４５０はスリットマスク（ｓｌｉｔ  ｍａｓｋ）、グレートーンマスク（ｇｒａｙ  ｔｏｎｅ  ｍａｓｋ）或いは位相シフトマスク（ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔｉｎｇ  ｍａｓｋ）よりなることができる。つまり、本発明は、第1レクチル３３０として用いるマスクのタイプを限定しないことを狙いとしている。
【００４４】
図４Ｂと図４Ｃでは、第1フォトレジスト層４４２をマスクとして用い、残りの第１金属層４３２、ゲート絶縁層４２２およびＳｉアイランド４１２を形成するために、第１金属層４３０の一部分、絶縁層４２０の一部分、およびシリコン層４１０の一部分は取り除かれ、同時にソース／ドレイン領域４０３で残りの第１金属層４３２の表面を露出するために薄いフォトレジスト層の部分４４６がエッチングされる。
【００４５】
図４Ｃと図４Ｄでは、厚いフォトレジスト層の部分４４４をマスクとして用い、残りの第１金属層４３２の一部分は取り除かれ、ソース／ドレイン領域４０３でその一部分の表面を露出しているゲート絶縁層４２２の上に第２金属層４３４が形成される。
【００４６】
図４Ｄでは、第２金属層４３４をマスクとして用い、Ｓｉアイランド４１２の一部にソース領域４１４とドレイン領域４１６を形成するために高ドーズイオン注入４６０が行われ、厚いフォトレジスト層の部分４４４は取り除かれる。
【００４７】
図４Ｅでは、第２フォトレジスト層４８０は、第２金属層４３４とゲート絶縁層４２２、および基板４００の上に形成されている。第２フォトレジスト層４８０に背面露光プロセス４９０を行い、等方散乱の可視光源（未表示）を提供する。ここで注意するのは、可視光源（４９０）の波長が約２５０〜８００ｎｍであることから、可視散乱光源はＳｉアイランド４１２を通過することができる。
【００４８】
図４Ｆでは、背面露光プロセス４９０の後、第２フォトレジスト層４８０の一部分は取り除かれ、その一部の表面を露出している第２金属層４３４の一部に残りの第２フォトレジスト層４８５が形成される。
【００４９】
図４Ｇでは、残りの第２フォトレジスト層４８５をマスクとして用い、ゲート絶縁層４２２の上にゲート４３６を形成するために第２金属層４３４の一部は取り除かれる。次に、ゲート４３６をマスクとして用い、ゲート４３６のどちらか側でＳｉアイランド４１２の一部にＬＤＤ領域（ｌｉｇｈｔｌｙ  ｄｏｐｅｄ  ｄｒａｉｎ）４１９を形成するために低ドーズイオン注入４９５を行う。
【００５０】
図４Ｈでは、残りの第２フォトレジスト層４８５はエッチングによって取り除かれる。実施例３に基づくと、トップゲート型ＴＦＴデバイス４９９は、１つのレクチルのみによって得ることができることになる。
【００５１】
以上、本発明の好適な実施例を例示したが、これは本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本発明が保護を請求する範囲は、特許請求の範囲を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１Ａ】従来のトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図１Ｂ】従来のトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図１Ｃ】従来のトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図１Ｄ】従来のトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図２Ａ】本発明の実施例１に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図２Ｂ】本発明の実施例１に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図２Ｃ】本発明の実施例１に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図２Ｄ】本発明の実施例１に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図２Ｅ】本発明の実施例１に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図２Ｆ】本発明の実施例１に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図２Ｇ】本発明の実施例１に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図２Ｈ】本発明の実施例１に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図３Ａ】本発明の実施例２に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図３Ｂ】本発明の実施例２に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図３Ｃ】本発明の実施例２に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図３Ｄ】本発明の実施例２に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図３Ｅ】本発明の実施例２に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図３Ｆ】本発明の実施例２に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図３Ｇ】本発明の実施例２に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図３Ｈ】本発明の実施例２に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図４Ａ】本発明の実施例３に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図４Ｂ】本発明の実施例３に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図４Ｃ】本発明の実施例３に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図４Ｄ】本発明の実施例３に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図４Ｅ】本発明の実施例３に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図４Ｆ】本発明の実施例３に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図４Ｇ】本発明の実施例３に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【図４Ｈ】本発明の実施例３に基づいたトップゲート型ＴＦＴのプロセスを示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
２００、３００、４００  透明絶縁基板
２０１、３０１、４０１  アクティブ領域
２０２、３０２、４０２  チャネル領域
２０３  ソース／ドレイン領域
４１０  Ｓｉアイランド
２１０、３１０、４１２  シリコン層
２１４  チャネル層
２１６、３１４、４１４  ソース領域
２１８、３１６、４１６  ドレイン領域
２１９、３１９、４１９  ＬＤＤ（ｌｉｇｈｔｌｙ  ｄｏｐｅｄ  ｄｒａｉｎ）領域
２２０、３２０、フォトレジスト層
２２２、３２２、４４２  第1フォトレジスト層
２２４、３２４、４４４  厚いフォトレジスト層の部分
２２６、３２６、４４６  薄いフォトレジスト層の部分
２３０、３３０、４５０  第1レクチル
２３１、３３１、４５１  不透明部分
２３２、３３２、４５２  半透明部分
２３３、３３３、４５３  透明部分
２４０  イオン注入プロセス
４２０  絶縁層
２５０、３５０、４２２  ゲート絶縁層
２６０、３６０  金属層
２６５、３６５、４３６  ゲート
２７０、３４０、４６０  重ドーズイオン注入プロセス
２８０、３８０、４８０  第２フォトレジスト層
２８５、３８５、４８５  残りの第２フォトレジスト層
２９０、３９０、４９０  背面露光プロセス
２９５、３９５、４９５  低ドーズイオン注入プロセス
２９９、３９９、４９９  トップゲート型ＴＦＴデバイス
４３０  第１金属層
４３２  残りの第１金属層
４３４  第２金属層
【図１Ａ】
2004200651.tif 000003
【図１Ｂ】
2004200651.tif 000004
【図１Ｃ】
2004200651.tif 000005
【図１Ｄ】
2004200651.tif 000006
【図２Ａ】
2004200651.tif 000007
【図２Ｂ】
2004200651.tif 000008
【図２Ｃ】
2004200651.tif 000009
【図２Ｄ】
2004200651.tif 000010
【図２Ｅ】
2004200651.tif 000011
【図２Ｆ】
2004200651.tif 000012
【図２Ｇ】
2004200651.tif 000013
【図２Ｈ】
2004200651.tif 000014
【図３Ａ】
2004200651.tif 000015
【図３Ｂ】
2004200651.tif 000016
【図３Ｃ】
2004200651.tif 000017
【図３Ｄ】
2004200651.tif 000018
【図３Ｅ】
2004200651.tif 000019
【図３Ｆ】
2004200651.tif 000020
【図３Ｇ】
2004200651.tif 000021
【図３Ｈ】
2004200651.tif 000022
【図４Ａ】
2004200651.tif 000023
【図４Ｂ】
2004200651.tif 000024
【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図４Ｈ】
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