專利名稱：使用具有多晶半導(dǎo)體層的晶體管的圖象顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用多晶薄膜晶體管的圖象顯示裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
例如液晶顯示裝置，在隔著液晶相對(duì)配置的各基板中一方基板的液晶一側(cè)表面上，把用一對(duì)柵極信號(hào)線和一對(duì)漏極信號(hào)線包圍的區(qū)域作為象素區(qū)域，其構(gòu)成包含在該象素區(qū)域上靠來自單側(cè)柵極信號(hào)線的掃描信號(hào)工作的薄膜晶體管，和經(jīng)由該薄膜晶體管提供來自單側(cè)漏極信號(hào)線的圖象信號(hào)的象素電極。
另外，作為該薄膜晶體管，已知有其半導(dǎo)體層使用多晶型例如Si(多晶Si)的晶體管。
這樣的半導(dǎo)體層，是在基板面上形成由非晶Si(a-Si)構(gòu)成的層后，例如通過激光照射多晶化而形成。
另外，薄膜晶體管的構(gòu)成過程是，把多晶化后的上述半導(dǎo)體層注入例如硼(B)制成p型，在該半導(dǎo)體層的表面上形成氧化膜后，在該氧化膜的上面形成柵電極呈與該半導(dǎo)體層交叉狀，以該柵電極作為掩模通過注入例如磷(P)，在柵電極正下方區(qū)域的兩側(cè)區(qū)域，即漏極區(qū)域以及源極區(qū)域制成n型。
進(jìn)而，通常是在上述漏極區(qū)域以及源極區(qū)域的形成時(shí)，在上述柵電極正下方的區(qū)域和漏極區(qū)域以及源極區(qū)域的各邊界部上，使掩模(光刻膠)后退，注入該磷(P)作為n-型區(qū)域形成所謂的LDD區(qū)域(輕摻雜漏區(qū))。

發(fā)明內(nèi)容
但是，這樣構(gòu)成的多晶薄膜晶體管，存在在該半導(dǎo)體層中作為n型雜質(zhì)的磷的活性化極其困難這一問題。
另外，由此還存在在上述LDD區(qū)域中的雜質(zhì)濃度的控制困難的問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種具有漏極和源極區(qū)域充分進(jìn)行了活性化的多晶薄膜晶體管的顯示特性優(yōu)異的圖象顯示裝置及其制造方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種因?yàn)樵诙嗑П∧ぞw管的LDD區(qū)域中的雜質(zhì)濃度的控制容易，所以成品率高的圖象顯示裝置及其制造方法。
在本申請揭示的發(fā)明中，如果簡單地說明有代表性的概要?jiǎng)t如下。
如果采用本申請的實(shí)施方式1，則使用具有本發(fā)明的多晶半導(dǎo)體層的晶體管的圖象顯示裝置，其多晶半導(dǎo)體層在上面隔著絕緣層形成柵電極，把該柵電極一側(cè)的多晶半導(dǎo)體層作為漏極區(qū)域，把另一側(cè)的多晶半導(dǎo)體層作為源極區(qū)域，在多晶半導(dǎo)體層的上述柵電極的下側(cè)(特別是正下方)的區(qū)域上注入被活性化后的p型雜質(zhì)，在多晶半導(dǎo)體層的上述柵電極的下側(cè)(特別是正下方)以外的區(qū)域上注入被活性化后的n型雜質(zhì)。
通過這種構(gòu)成，多晶薄膜晶體管其漏極以及源極區(qū)域被充分活性化，其結(jié)果可以提供顯示特性優(yōu)異的圖象顯示裝置。
該多晶半導(dǎo)體層的特征在于，在從柵電極的下側(cè)區(qū)域至漏極區(qū)域以及源極區(qū)域的各區(qū)域中，隨著從柵電極的下側(cè)至漏極區(qū)域以及源極區(qū)域，被活性化后的p型雜質(zhì)的分布是逐漸減少。
另外，該多晶半導(dǎo)體薄膜晶體管的注入被活性化后的n型雜質(zhì)的多晶半導(dǎo)體層，是在非晶晶體管中摻雜n型雜質(zhì)，其后通過采用激光照射的退火形成。
如果采用本申請的實(shí)施方式，則在使用具有多晶Si層的晶體管的圖象顯示裝置中，多晶Si層，是在上面隔著絕緣膜形成柵電極，把該柵電極一側(cè)的多晶Si層作為漏極區(qū)域，把另一側(cè)的多晶Si層作為源極區(qū)域，在多晶Si層的上述柵電極的下側(cè)(特別是正下方)的區(qū)域上注入活性化后的硼，在多晶Si層的上述柵電極的下側(cè)(特別是正下方)以外的區(qū)域上注入被活性化后的磷，在從柵電極的下側(cè)區(qū)域至漏極區(qū)域以及源極區(qū)域的各區(qū)域中，隨著從柵電極的下側(cè)(特別是正下方)至漏極區(qū)域以及源極區(qū)域，被活性化后的硼的分布是逐漸減少。
通過這種構(gòu)成，多晶Si晶體管其漏極以及源極區(qū)域被充分活性化，其結(jié)果可以提供顯示特性優(yōu)異的圖象顯示裝置。
另外，其特征在于該多晶Si晶體管的多晶Si層，是在非晶Si層上摻雜磷后通過采用激光照射的退火形成的。
如果采用本申請的另一實(shí)施方式，則在圖象顯示裝置的制造方法中包含向形成在基板上面的非晶Si層注入n型雜質(zhì)的工序；通過在該非晶Si層上照射激光形成n型多晶Si層的工序；在該n型多晶Si層的上面形成絕緣膜的工序；在該n型多晶Si層的漏極區(qū)域以及源極區(qū)域之間的區(qū)域上有選擇地注入p型雜質(zhì)的工序；在注入有該p型雜質(zhì)的區(qū)域上的一部分上形成柵電極的工序。
由此，可以在漏極以及源極區(qū)域被充分活性化下制造多晶Si晶體管，其結(jié)果可以制造顯示特性優(yōu)異的圖象顯示裝置。
進(jìn)而，還具有通過使柵電極過熱進(jìn)行p型雜質(zhì)的活性化的工序。
柵電極的過熱，是通過使用例如短波長弧光燈的RTA(快速熱退火)進(jìn)行。
如果采用本申請的實(shí)施方式，則在使用具有多晶Si層的晶體管的圖象顯示裝置中包含向形成在基板上面的非晶Si層注入磷離子n的工序；通過在該非晶Si層上照射激光光形成n型多晶Si層的工序；在該n型多晶Si層的上面形成絕緣膜的工序；在該n型多晶Si層的漏極區(qū)域以及源極區(qū)域之間的區(qū)域上有選擇地注入硼離子的工序；在注入有該硼離子的區(qū)域上的一部分上形成柵電極的工序。
進(jìn)而，具有使用短波長弧光燈進(jìn)行上述p型雜質(zhì)的活性化的工序。


圖1是展示表示本發(fā)明的薄膜晶體管的一實(shí)施例的多晶半導(dǎo)體層的雜質(zhì)分布的說明圖。
圖2是展示形成采用本發(fā)明的薄膜晶體管的液晶顯示裝置的一實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖3是展示本發(fā)明的液晶顯示裝置的象素的一實(shí)施例的平面圖。
圖4是圖3的IV-IV線的斷面圖。
圖5是展示采用本發(fā)明的薄膜晶體管的制造方法的一實(shí)施例的工序圖。
具體實(shí)施例方式
以下，用

采用本發(fā)明的多晶薄膜晶體管及其制造方法的
實(shí)施例1《整體構(gòu)成》圖2是展示適用本發(fā)明多晶薄膜晶體管的液晶顯示裝置的一實(shí)施例的整體構(gòu)成圖。同一圖雖然是以等效電路表示，但是是與實(shí)際的幾何配置對(duì)應(yīng)描繪的。
首先，有隔著液晶相互相對(duì)配置的一對(duì)透明基板SUB1、SUB2，該液晶由兼作一方的透明基板SUB1對(duì)另一方的透明基板SUB2的固定的密封條SL密封。
在用密封材料SL包圍的上述一方的透明基板SUB1的液晶側(cè)的表面上，形成在其x方向上延伸在y方向上并列設(shè)置的柵極信號(hào)線GL和在y方向上延伸在x方向上并列設(shè)置的漏極信號(hào)線DL。
在用各柵極信號(hào)線GL和各漏極信號(hào)線DL包圍的區(qū)域構(gòu)成象素區(qū)域的同時(shí)，這些各象素區(qū)域的矩陣狀的集合體構(gòu)成作為顯示區(qū)域的液晶顯示部AR。
另外，在x方向上并列設(shè)置的各象素的各自上形成在這些各象素區(qū)域內(nèi)走行的共用的電容信號(hào)線CL。該電容信號(hào)線CL與被形成在各象素區(qū)域上的電容元件Cstg的一方的電極連接，并被施加一定的電壓。
在各象素區(qū)域上，形成靠來自其單側(cè)柵極信號(hào)線GL的掃描信號(hào)工作的薄膜晶體管TFT，和經(jīng)由該薄膜晶體管TFT提供來自單側(cè)漏極信號(hào)線DL的圖象信號(hào)的象素電極PX。該象素電極PX被連接在上述電容元件Cstg的另一電極上。該電容元件Cstg是為了比較長時(shí)間蓄積提供給象素電極PX的圖象信號(hào)等而設(shè)置的。
該薄膜晶體管TFT的半導(dǎo)體層是由多晶型例如Si(多晶Si)構(gòu)成的。
另外，象素電極PX，在另一方的透明基板SUB2的液晶側(cè)的表面上在共同形成在各象素區(qū)域上的相對(duì)電極CT之間產(chǎn)生電場，由該電場控制液晶的光透過率。
上述柵極信號(hào)線GL的各自的一端延伸超過上述密封材料SL，其延長端與被形成在透明基板SUB1的表面上的垂直掃描驅(qū)動(dòng)電路V連接。該垂直掃描線驅(qū)動(dòng)電路V由多個(gè)MIS型的晶體管和連接它們的配線層構(gòu)成。
同樣，上述漏極信號(hào)線DL各自的一端延伸超過上述密封材料SL，其延長端與被形成在透明基板SUB2的表面上的圖象信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路He連接。該圖象信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路He也是由多個(gè)MIS型晶體管和與它們連接的配線層構(gòu)成。
在此，構(gòu)成上述垂直掃描驅(qū)動(dòng)電路V以及圖象信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路He的MIS型晶體管，其半導(dǎo)體層和上述薄膜晶體管TFT一樣由多晶層形成。因此，在該MIS型晶體管的形成中通常是和該薄膜晶體管的形成一同進(jìn)行。
另外，在x方向上并列設(shè)置的各象素區(qū)域上共用的上述電容信號(hào)線CL，例如在圖中右側(cè)的端部上共同連接，其連接線超過密封材料SL延長，在其延長端上構(gòu)成端子CLT。
上述各柵極信號(hào)線GL，由來自垂直掃描電路V的掃描信號(hào)，順序選擇其1條。
另外，由圖象信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路He，與上述柵極信號(hào)線GL的選擇時(shí)刻一致地向上述各漏極信號(hào)線DL的各自提供圖象信號(hào)。
《象素的構(gòu)成》圖3是展示上述象素區(qū)域的一實(shí)施例的平面圖。圖4展示在該IV-IV線中的斷面。
進(jìn)而，該象素區(qū)域，例如，用在其x方向走行的假想的線分成2個(gè)區(qū)域，把上方的區(qū)域作為光透過區(qū)域，把下方的區(qū)域作為光反射區(qū)域，構(gòu)成可以切換所謂的光透過模式和光反射模式使用的液晶顯示裝置。
在各圖中，首先，在透明基板SUB1的液晶一側(cè)的表面上形成由SiO或者SiN組成的基底層GW。形成該基底層GW是為了避免包含在透明基板SUB1中的離子性的雜質(zhì)對(duì)后述的薄膜晶體管TFT的影響。
而后，在該基底層GW的表面上，形成例如由多晶硅層組成的半導(dǎo)體層PS。該半導(dǎo)體層PS用準(zhǔn)分子激光器使由例如等離子CVD裝置成膜的非晶Si膜多晶化。
該半導(dǎo)體層PS，被形成為與后述的柵極信號(hào)線GL相鄰形成的帶狀部分和與該部分成為一體占據(jù)象素區(qū)域的大致一半(圖中下側(cè))的大致矩形形狀的部分。
帶狀部分的半導(dǎo)體層PS作為后述的薄膜晶體管TFT的半導(dǎo)體層形成，大致矩形形狀部分的半導(dǎo)體層PS作為后述的電容元件Cstg的各電極中的一個(gè)電極形成。
而后，在這樣形成有半導(dǎo)體層PS的透明基板SUB1的表面上，形成被覆該半導(dǎo)體層PS的例如由SiO2或者SiN組成的第1絕緣膜GI。
該第1絕緣膜GI在具有作為上述薄膜晶體管TFT的柵極絕緣膜功能的同時(shí)，具有作為后述的電容元件Cstg的介質(zhì)膜之一的功能。
而后，在該第1絕緣膜GI的上面，形成在圖中x方向延伸排列設(shè)置在y方向上的柵極信號(hào)線GL，該柵極信號(hào)線GL和后述的漏極信號(hào)線DL一同劃分出矩形的象素區(qū)域。
進(jìn)而，該柵極信號(hào)線GL只要是具有耐熱性的導(dǎo)電膜即可，例如選擇Al、Cr、Ta、TiW等。在本實(shí)施例中作為柵極信號(hào)線GL例如使用TiW。
該柵極信號(hào)線GL的一部分在象素區(qū)域內(nèi)延伸，與上述帶狀的半導(dǎo)體層AS交叉重疊。該柵極信號(hào)線GL的延長部GL作為薄膜晶體管TFT的柵電極GT形成。
進(jìn)而，該柵極信號(hào)線GL形成后，隔著第1絕緣膜GI進(jìn)行雜質(zhì)離子的注入，在上述半導(dǎo)體層PS中通過使除去上述柵電極GT正下方的區(qū)域?qū)щ娀谛纬杀∧ぞw管TFT的源極區(qū)域以及漏極區(qū)域的同時(shí)，形成電容元件Cstg的各電極中的一個(gè)電極。
另外，在象素區(qū)域中央的第1絕緣膜GI的上面形成在圖中x方向上延伸的電容信號(hào)線CL，該電容信號(hào)線CL與在象素區(qū)域的圖中下側(cè)的區(qū)域上延伸的電容電極CT一體化。該電容信號(hào)線CL(電容電極CT)例如是和柵極信號(hào)線GL在同一層并且用同一材料形成的。
為了被覆上述柵極信號(hào)線GL以及電容信號(hào)線CL(電容電極CT)，在上述第1絕緣膜GI的上面例如由SiO2或者SiN形成第2絕緣膜IN。
進(jìn)而，在該第2絕緣膜IN的上面，形成例如由鋁(Al)構(gòu)成的象素電極PX(R)，使其占據(jù)象素區(qū)域的大致一半的區(qū)域(圖中下側(cè)的區(qū)域)。該象素電極PX(R)兼作反射膜，在形成它的區(qū)域中形成反光部。
該象素電極PX(R)在接近上述薄膜晶體管TFT的部分上，通過被形成在上述第2絕緣膜IN以及第1絕緣膜GI上的連接孔CH1與上述半導(dǎo)體層PS連接。
和象素電極PX(R)連接的半導(dǎo)體層PS是與薄膜晶體管TFT的源極區(qū)域相當(dāng)?shù)牟糠?，與此相反該薄膜晶體管TFT的漏極區(qū)域，把和上述柵電極GT重疊的部分作為區(qū)間形成在相反側(cè)的半導(dǎo)體PS的區(qū)域上，在該部分上通過連接孔CH2和后述的漏極信號(hào)線DL連接。
另外，該象素電極PX(R)與上述電容電極CT重疊延伸到象素的大致中央部，還構(gòu)成上述電容元件Cstg的一個(gè)電極。
由此，電容元件Cstg，并聯(lián)連接把該電容電極CT作為一方的電極、把大致矩形的半導(dǎo)體層AS作為另一方的電極、把第1絕緣膜GI作為介質(zhì)膜的第1電容元件；把該電容電極CT作為一方的電極、把象素電極PX(R)作為另一方的電極、把第2絕緣膜IN作為介質(zhì)膜的第2電容元件，構(gòu)成2級(jí)的電容元件。
另外，在第2絕緣層IN的上面上，形成在圖中y方向上延伸在x方向上并列設(shè)置的漏極信號(hào)線DL。該漏極信號(hào)線DL用和上述的柵極信號(hào)線GL劃分出象素區(qū)域。
漏極信號(hào)線DL，例如使用鋁、以TiW為基底層的鋁、以MoSi為基底層的鋁。因?yàn)槿绻X和多晶硅層直接接觸，則在例如400℃以上的加工溫度下有時(shí)產(chǎn)生導(dǎo)通不良，所以有效的方法是形成上述那樣的基底層。
該漏極信號(hào)線DL其一部分通過被形成在第2絕緣膜IN以及第1絕緣膜GI上的連接孔CH2和上述薄膜晶體管TFT的漏極區(qū)域(在本說明書中把和漏極信號(hào)線DL連接的一側(cè)定義為漏極區(qū)域)連接。
而后，為了被覆該漏極信號(hào)線DL以及上述象素電極PX(R)在第2絕緣膜IN的上面形成第3絕緣膜PSV。該第3絕緣膜PSV例如由SiO2或者SiN形成。但是，也可以用涂敷等形成有機(jī)膜。在用涂敷等形成有機(jī)膜的情況下，可以使其表面平坦化，可以把液晶的定向設(shè)置成良好的狀態(tài)。
在該第3絕緣膜PSV的上面形成由例如ITO(氧化銦錫)膜構(gòu)成的透光性材料的象素電極PX(T)，該象素電極PX(T)延伸形成到象素區(qū)域的上方部分。除去光反射區(qū)域的象素區(qū)域的約一半的區(qū)域通過該象素電極PX(T)作為光透過區(qū)域形成。
該象素電極PX(T)在與薄膜晶體管TFT相鄰的部分上，通過被形成在上述第3絕緣膜PSV上的連接孔CH3和上述象素電極PX(R)連接。
由此，象素電極PX(T)經(jīng)由上述象素電極PX(R)與薄膜晶體管TFT的源極連接，在該薄膜晶體管TFT導(dǎo)通時(shí)，來自漏極信號(hào)線DL的圖象信號(hào)經(jīng)由該薄膜晶體管TFT向象素電極PX(R)提供，當(dāng)然還向象素電極PX(T)提供。
進(jìn)而，上述象素電極PX(R)、PX(T)，在形成有這些象素電極PX(R)、PX(T)的透明基板SUB1和隔著液晶相對(duì)配置的另一透明基板SUB2的液晶側(cè)的表面上，在共同形成在各象素區(qū)域上的透光性的相對(duì)電極之間產(chǎn)生電場，由該電場控制該液晶的透光率。
《薄膜晶體管》圖1是詳細(xì)展示上述薄膜晶體管TFT的柵電極GT附近的例如由多晶Si層構(gòu)成的半導(dǎo)體層PS的雜質(zhì)濃度的說明圖。
從同一圖可知，柵電極GT正下方的上述半導(dǎo)體層PS成為p型導(dǎo)電型的區(qū)域，從該p型導(dǎo)電型的區(qū)域至漏極區(qū)域p型濃度的雜質(zhì)大致線性地減少，換言之n型濃度的雜質(zhì)大致線性地變濃，直至n型導(dǎo)電型的漏極區(qū)域。
同樣，從柵電極GT的正下方的p型導(dǎo)電型的區(qū)域至源極區(qū)域p型濃度的雜質(zhì)大致線性地減少，換言之n型濃度的雜質(zhì)大致線性地變濃，直至n型導(dǎo)電型的源極區(qū)域。
具體地說，最初，半導(dǎo)體層PS在整個(gè)區(qū)域上被注入例如由磷(P)組成的活性化的n型雜質(zhì)，其后，在相當(dāng)于柵電極GT正下方的上述半導(dǎo)體層PS的區(qū)域上，在注入例如由硼(B)組成的被活性化后的p型雜質(zhì)的同時(shí)，在從上述柵電極GT正下方至漏極區(qū)域以及源極區(qū)域的各區(qū)域的LDD區(qū)域上，隨著從該柵電極GT正下方至漏極區(qū)域以及源極區(qū)域，被活性化后的p型雜質(zhì)分布是逐漸減少。
進(jìn)而，雖然在實(shí)施例中說明了把具有本發(fā)明的多晶半導(dǎo)體層的晶體管作為顯示區(qū)域的各象素的開關(guān)元件使用的例子，但作為被配置在驅(qū)動(dòng)電路區(qū)域上的電路(例如，掃描驅(qū)動(dòng)電路或者圖象信號(hào)電路或者可以形成在基板上的其他電路)的開關(guān)元件，可以使用具有本發(fā)明的多晶半導(dǎo)體層的晶體管制造圖象顯示裝置。
《制造方法》圖5(a)至(g)，是展示上述薄膜晶體管的制造方法的一實(shí)施例的工序圖。以下，順序說明。
工序1在透明基板SUB1的上面用例如CVD法形成由非晶Si層組成的半導(dǎo)體層AS。該半導(dǎo)體層的膜厚度例如約50nm是適宜的。
而后，從該半導(dǎo)體層的表面在例如15keV、1×1015cm2的條件下離子注入作為n型雜質(zhì)的磷(P)(圖5(a))。
在此，被離子注入的n型離子，注入量在所謂臨界注入量(例如在磷的情況下是6×1014cm-2)以上。這是因?yàn)樘岣咻d流子濃度可以使電阻接觸性良好的緣故。
工序2在上述半導(dǎo)體層AS上例如照射準(zhǔn)分子激光，通過使該半導(dǎo)體層AS多晶化，制成由n+型的多晶硅組成的半導(dǎo)體層PS(圖5(b))。
在此，激光的照射是局部照射該半導(dǎo)體層AS，使其掃描該半導(dǎo)體層AS的整個(gè)區(qū)域。激光照射點(diǎn)的溫度上升到約1000℃，通過掃描它不會(huì)對(duì)透明基板SUB1產(chǎn)生熱的不良影響。
在該工序中的磷離子的活性化，不管該磷離子自身的活性化多困難，通過激光的高溫處理可以容易進(jìn)行。
工序3為了被覆上述半導(dǎo)體層PS用例如CVD法在透明基板SUB1的表面上形成例如由SiO2層組成的絕緣膜GI。該絕緣膜GI的膜厚度例如約100nm是適宜的(圖5(c))。
工序4在透明基板SUB1的表面上形成光刻膠膜RE，通過光蝕刻技術(shù)，使被形成在上述半導(dǎo)體層PS的漏極區(qū)域以及相當(dāng)于源極區(qū)域的部分的區(qū)域上的光刻膠膜RE留下。
而后，把留下的光刻膠膜RE作為掩模，從該掩模表面在例如30keV、1.1×1015cm2的條件下離子注入作為n型雜質(zhì)的硼離子(B)(圖5(d))。
這種情況下的p型離子的注入最好在所謂臨界注入量(例如在硼的情況下是2×1016cm-2)以下的量。這是鑒于在此后的工序中的退火(工序6)中其溫度低的緣故。
工序5除去上述光刻膠膜RE，為了被覆上述半導(dǎo)體層PS，在用例如濺射法在透明基板SUB1的表面上形成例如由MoW組成的金屬層后，通過圖案化該金屬層形成柵電極(圖5(e))。
工序6通過使用例如短波長弧光燈的RTA(快速熱退火)實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體層中的硼(B)離子活性化。
這種情況下，柵電極被短波長弧光燈加熱，通過該加熱柵電極正下方的硼(B)離子被完全活性化，補(bǔ)償那部分的n型多晶硅，形成p-型區(qū)域。
另外，隨著從柵電極的形成區(qū)域至漏極區(qū)域或源極區(qū)域，RTA的溫度降低，因?yàn)榕c此對(duì)應(yīng)活性化率減少，所以可以自匹配形成具有濃度斜率的n-型多晶硅層(圖5(f))在該工序中的硼離子的活性化，例如在把該硼離子和磷離子的情況相比時(shí)，可以確認(rèn)通過柵電極GT的發(fā)熱可以極其有效地實(shí)現(xiàn)活性化。這是因?yàn)榕痣x子自身和例如磷離子相比是容易活性化的離子的緣故。
因此，LDD區(qū)域的濃度控制也極其容易。
工序7形成半導(dǎo)體層PS的柵電極GT正下方及其附近的雜質(zhì)濃度的分布如上述圖1所示(圖5(g))。
雖然在上述的實(shí)施例中，說明了被形成在象素區(qū)域內(nèi)的薄膜晶體管TFT，但如上所述，因?yàn)闃?gòu)成掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路V以及圖象信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路He的MIS型晶體管，其半導(dǎo)體層也由多晶Si等的多晶半導(dǎo)體層形成，所以當(dāng)然也可以適用于該MIS晶體管中。
雖然在上述的實(shí)施例中，說明了被形成在液晶顯示裝置中的多晶薄膜晶體管TFT，但當(dāng)然也可以適用在例如被形成在EL(電致發(fā)光)等的圖象顯示裝置或者其他裝置中的多晶晶體管中。
從以上說明可知，如果采用本發(fā)明，則可以提供具有漏極區(qū)域以及源極區(qū)域被充分活性化后的薄膜晶體管，顯示特性優(yōu)異的圖象顯示裝置及其制造方法。另外，如果采用本發(fā)明，因?yàn)槿菀卓刂圃诙嗑П∧ぞw管的LDD區(qū)域中的雜質(zhì)濃度，所以可以提供成品率高的圖象顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種圖象顯示裝置，其特征在于在使用具有多晶半導(dǎo)體層的晶體管的圖象顯示裝置中，上述多晶半導(dǎo)體層上面隔著絕緣膜形成有柵電極，把該柵電極一側(cè)的多晶半導(dǎo)體層作為漏極區(qū)域，把另一側(cè)的多晶半導(dǎo)體層作為源極區(qū)域，在上述多晶半導(dǎo)體層的上述柵電極的下側(cè)區(qū)域中注入有活性化后的p型雜質(zhì)，在上述多晶半導(dǎo)體層的上述柵電極的下側(cè)以外的區(qū)域中注入有活性化后的n型雜質(zhì)。
2.權(quán)利要求1所述的圖象顯示裝置，其特征在于上述多晶半導(dǎo)體層，在從上述柵電極的下側(cè)區(qū)域至上述漏極區(qū)域以及上述源極區(qū)域的各區(qū)域上，隨著從上述柵電極的下側(cè)至上述漏極區(qū)域以及上述源極區(qū)域，上述被活性化的p型雜質(zhì)的分布為逐漸減少。
3.權(quán)利要求1或者2的圖象顯示裝置，其特征在于被注入有活性化后的n型雜質(zhì)的上述多晶半導(dǎo)體層，是向非晶半導(dǎo)體中摻雜n型雜質(zhì)，其后通過照射激光進(jìn)行退火形成的。
4.權(quán)利要求1或者2的圖象顯示裝置，其特征在于具有上述多晶半導(dǎo)體層的晶體管，被作為在上述圖象顯示裝置中顯示區(qū)域的各象素中的開關(guān)元件使用。
5.權(quán)利要求1或者2的圖象顯示裝置，其特征在于具有上述多晶半導(dǎo)體層的晶體管，被用于上述圖象顯示裝置中的掃描驅(qū)動(dòng)電路或者圖象信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路。
6.一種圖象顯示裝置，其特征在于在使用具有多晶Si層的晶體管的圖象顯示裝置中，上述多晶Si層，在上面隔著絕緣膜形成有柵電極，把該柵電極一側(cè)的多晶Si層作為漏極區(qū)域，把另一側(cè)的多晶Si層作為源極區(qū)域，在上述多晶Si層的上述柵電極的下側(cè)區(qū)域中注入有活性化后的硼，在上述多晶Si層的上述柵電極下側(cè)以外的區(qū)域中注入有活性化后的磷，在從上述柵電極的下側(cè)區(qū)域至上述漏極區(qū)域以及上述源極區(qū)域的各區(qū)域上，隨著從上述柵電極的下側(cè)至漏極區(qū)域以及源極區(qū)域，被活性化后的硼的分布為逐漸減少。
7.權(quán)利要求6所述的圖象顯示裝置，其特征在于上述多晶Si層，是在非晶Si層中摻雜磷，其后通過照射激光進(jìn)行退火形成的。
8.一種圖象顯示裝置的制造方法，其特征在于包含，向被形成在基板上面的非晶Si層注入n型雜質(zhì)的工序；通過在該非晶Si層上照射激光形成n型多晶硅層的工序；在該n型多晶硅層上形成絕緣膜的工序；在上述n型多晶Si層的漏極區(qū)域以及源極區(qū)域之間的區(qū)域上選擇性注入p型雜質(zhì)的工序；在注入有該p型雜質(zhì)的區(qū)域的一部分上形成柵電極的工序。
9.權(quán)利要求8所述的圖象顯示裝置的制造方法，包含通過使上述柵電極過熱進(jìn)行上述p型雜質(zhì)的活性化的工序。
10.權(quán)利要求9所述的圖象顯示裝置的制造方法，其特征在于上述柵電極的加熱，使用短波長的弧光燈進(jìn)行。
全文摘要
使用漏極源極充分活性化的具有多晶半導(dǎo)體層的晶體管的圖象顯示裝置。容易控制LDD區(qū)域的雜質(zhì)濃度。多晶半導(dǎo)體層在上面隔著絕緣膜形成柵電極，把該柵電極一側(cè)的多晶半導(dǎo)體層作為漏極區(qū)域，把另一側(cè)的多晶半導(dǎo)體層作為源極區(qū)域，在多晶半導(dǎo)體層的柵電極的下側(cè)(特別是正下方)的區(qū)域上注入被活性化后的p型雜質(zhì)，在多晶的半導(dǎo)體層的上述柵電極的下側(cè)(特別是正下方)以外的區(qū)域上注入被活性化后的n型雜質(zhì)。該多晶半導(dǎo)體層，其特征在于在從柵電極下側(cè)的區(qū)域至漏極區(qū)域以及源極區(qū)域的各區(qū)域上，隨著從柵電極的下側(cè)至漏極區(qū)域以及源極區(qū)域，被活性化的p型雜質(zhì)的分布為逐漸減少。
文檔編號(hào)H01L29/45GK1432856SQ03101599
公開日2003年7月30日 申請日期2003年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月15日
發(fā)明者後藤順, 斉藤勝俊, 大倉理, 高嵜幸男, 山本昌直 申請人:株式會(huì)社日立制作所, 日立器件工程株式會(huì)社