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KR100838752B1 - Semiconductor device having thin film transistor and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR100838752B1
KR100838752B1 KR1020060071491A KR20060071491A KR100838752B1 KR 100838752 B1 KR100838752 B1 KR 100838752B1 KR 1020060071491 A KR1020060071491 A KR 1020060071491A KR 20060071491 A KR20060071491 A KR 20060071491A KR 100838752 B1 KR100838752 B1 KR 100838752B1
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South Korea
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film
mask
semiconductor film
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구니히로 시오타
히로시 오쿠무라
Original Assignee
엔이씨 엘씨디 테크놀로지스, 엘티디.
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Publication date
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Abstract

TFT를 갖는 반도체장치는 기판, 기판 상에 또는 위에 TFT의 활성층으로 기능하는 아일랜드형 반도체막, 반도체막 내에 형성된 한 쌍의 소스/드레인 영역들, 및 반도체막 내의 한 쌍의 소스/드레인 영역들 사이에 형성된 채널영역을 포함한다. 한 쌍의 소스/드레인 영역들은 소스/드레인 영역들 이외의 반도체막의 나머지 부분 보다 더 얇다. 한 쌍의 소스/드레인 영역들과 반도체막의 나머지 부분 사이의 두께차는 10Å 내지 100Å 범위 내에 있다. 총 공정단계들이 감소되고 장치의 동작특성 및 신뢰성이 향상된다.

Figure R1020060071491

반도체장치, 박막트랜지스터

A semiconductor device having a TFT includes a substrate, an island-type semiconductor film functioning as an active layer on or over the substrate, a pair of source / drain regions formed in the semiconductor film, and a pair of source / drain regions in the semiconductor film. It includes a channel region formed in. The pair of source / drain regions are thinner than the rest of the semiconductor film other than the source / drain regions. The thickness difference between the pair of source / drain regions and the remaining portion of the semiconductor film is in a range of 10 ns to 100 ns. The total process steps are reduced and the operating characteristics and reliability of the device are improved.

Figure R1020060071491

Semiconductor device, thin film transistor

Description

박막 트랜지스터를 갖는 반도체장치 및 그 제조방법{Semiconductor device with thin-film transistors and method of fabricating the same}Semiconductor device with thin-film transistor and method of manufacturing the same {Semiconductor device with thin-film transistors and method of fabricating the same}

도 1a는 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체장치의 개략구성을 보여주는 확대된 부분단면도이다.1A is an enlarged partial sectional view showing a schematic configuration of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

도 1b는 도 1a의 제1실시예에 따른 반도체장치의 아일랜드형 폴리실리콘막(즉, 폴리실리콘 아일랜드)과 제2얼라인먼트마크의 개략적 레이아웃을 보여주는 평면도이다.FIG. 1B is a plan view illustrating a schematic layout of an island type polysilicon film (ie, a polysilicon island) and a second alignment mark of the semiconductor device according to the first embodiment of FIG. 1A.

도 2a 내지 2m은 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체장치를 제조하는 방법을 보여주는 부분단면도들이다.2A to 2M are partial cross-sectional views showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention, respectively.

도 3a 내지 3i는 각각 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체장치를 제조하는 방법을 보여주는 부분단면도들이다.3A to 3I are partial cross-sectional views showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention, respectively.

도 4a 내지 4m은 각각 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체장치를 제조하는 방법을 보여주는 부분단면도들이다.4A to 4M are partial cross-sectional views showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention, respectively.

도 5a 내지 5l은 각각 본 발명의 제4실시예에 따른 반도체장치를 제조하는 방법을 보여주는 부분단면도들이다.5A to 5L are partial cross-sectional views showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention, respectively.

도 6a 내지 6i는 각각 본 발명의 제5실시예에 따른 반도체장치를 제조하는 방법을 보여주는 부분단면도들이다.6A through 6I are partial cross-sectional views showing a method of manufacturing a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention, respectively.

도 7a 내지 7j는 각각 본 발명의 제6실시예에 따른 반도체장치를 제조하는 방법을 보여주는 부분단면도들이다.7A to 7J are partial cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention, respectively.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of symbols for main parts of drawing

1...반도체장치 10...기판1 ... semiconductor device 10 ... substrate

12...하지막 20a, 20b...소스/드레인 영역12 ... bottom 20a, 20b ... source / drain regions

20c...채널영역 45...폴리실리콘막20c ... channel area 45 ... polysilicon film

47a, 47b...제2얼라인먼트마크 50...게이트절연막47a, 47b ... 2nd alignment mark 50 ... gate insulating film

55...게이트전극/배선 60...층간절연막55 gate electrode / wiring 60 interlayer insulating film

65a, 65b...접촉홀 70a, 70b...소스/드레인 배선65a, 65b ... contact hole 70a, 70b ... source / drain wiring

본 발명은 박막트랜지스터(Thin-Film Transistors, TFTs)를 갖는 반도체장치 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 반도체장치는 화소들을 위한 스위칭소자들, 구동회로를 위한 소자들 등과 같은 액정표시(Liquid-Crystal Display, LCD)장치의 회로소자들에 응용 가능하다. 여기서, TFTs는 활성층이 폴리크리스탈린 실리콘(polycrystalline silicon){즉, 폴리실리콘(polysilicon)}박막에 의해 형성되는 것이 바람직하다.The present invention relates to a semiconductor device having thin-film transistors (TFTs) and a method of manufacturing the same. The semiconductor device according to the present invention is applicable to circuit elements of a liquid-crystal display (LCD) device such as switching elements for pixels, elements for driving circuits, and the like. Here, it is preferable that the TFTs are formed of a polycrystalline silicon (ie, polysilicon) thin film with an active layer.

일반적으로, LCD장치는 그 위에 TFTs가 매트릭스 배열로 배열되어 있는 기판(이하, "TFT기판"이라 한다)과, 사전설정된 간격으로 TFT기판에 대향하는 다른기 판(이하, "대향기판"이라 한다), 및 TFT기판과 대향기판 사이에 배치된 액정층을 포함하고 있다. TFT기판의 제조과정에서 제조양품율 및 TFT특성안정성을 보장하기 위하여 각 제조과정에서 패턴들 사이의 얼라인먼트를 바르게 제어하는 것이 중요하다.In general, an LCD device is referred to as a substrate on which TFTs are arranged in a matrix arrangement (hereinafter referred to as a "TFT substrate") and another substrate facing the TFT substrate at predetermined intervals (hereinafter referred to as "opposed substrate"). ), And a liquid crystal layer disposed between the TFT substrate and the counter substrate. In order to ensure manufacturing yield and TFT characteristic stability in the manufacturing process of the TFT substrate, it is important to properly control the alignment between patterns in each manufacturing process.

TFT기판을 제조하는 종래의 잘 이용되는 방법은 다음과 같다:A conventional well-used method of manufacturing a TFT substrate is as follows:

우선, 실리콘 디옥시드(silicon dioxide, SiO2), 실리콘 니트리드(silicon nitride, SiN), 실리콘 옥시니트리드(silicon oxynitride, SiON) 등으로 만들어진 하지절연막을 유리기판 상에 형성하고 화학진공증착(CVD) 등에 의해 비결정 실리콘막을 하지막 상에 형성한다. "비결정 실리콘"은 이하에서 "a-Si"로 표시된다. 그 후, 제1감광성레지스트막이 a-Si막 상에 성형되고, 이와같이 성형된 a-Si막은 선택적 노광과정 및 현상과정이 행해지며, 그것에 의해 제1얼라인먼트마크들을 위한 패턴을 갖는 제1마스크가 성형된다. 이와같이 성형된 제1마스크를 사용하여, a-Si막은 제1얼라인먼트마크들을 성형하기 위하여 선택적으로 에칭된다. 그 후, 제1마스크는 제거된다.First, a base insulating film made of silicon dioxide (SiO 2 ), silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), or the like is formed on a glass substrate, followed by chemical vapor deposition (CVD). An amorphous silicon film is formed on the underlying film. "Amorphous silicon" is hereinafter referred to as "a-Si". Thereafter, a first photosensitive resist film is formed on the a-Si film, and the thus formed a-Si film is subjected to selective exposure and development processes, whereby a first mask having a pattern for first alignment marks is formed. do. Using the thus formed first mask, the a-Si film is selectively etched to form the first alignment marks. After that, the first mask is removed.

다음, 이 a-Si막(제1얼라인먼트마크들이 성형되어져 있다)은 고체-상 성장, 엑시머 레이저 어닐링(excimer laser annealing) 등에 의해 결정화되어 다결정실리콘막(이하에서 간단히 폴리실리콘막이라 한다)으로 된다. 다음, 제2감광성레지스트막이 폴리실리콘막 상에 성형되고 선택적 노광과정 및 현상과정이 행해지며, 그것에 의해 반도체 아일랜드 및 제2얼라인먼트마크들을 위한 패턴을 갖는 제2마스크가 성형된다. 제2감광성레지스트막의 선택적 노광 과정에 있어서, 상술한 제1얼라인먼트마크들을 사용하여 얼라인먼트가 수행된다.Next, the a-Si film (the first alignment marks are formed) is crystallized by solid-phase growth, excimer laser annealing, or the like to form a polycrystalline silicon film (hereinafter simply referred to as a polysilicon film). . Next, a second photosensitive resist film is formed on the polysilicon film and a selective exposure process and development process are performed, whereby a second mask having a pattern for the semiconductor island and the second alignment marks is formed. In the selective exposure process of the second photosensitive resist film, alignment is performed using the above-described first alignment marks.

다음, 이와 같이 성형된 제2마스크를 사용하여, 폴리실리콘막이 선택적으로 에칭된다. 이와같이, 폴리실리콘막은 반도체 아일랜드들(즉, 폴리실리콘 아일랜드들)을 성형하기 위하여 패턴화된다. 동시에, 동일한 폴리실리콘막에 의해 제2얼라인먼트마크들이 성형된다. 그 후, 제2마스크가 제거된다.Next, using the thus formed second mask, the polysilicon film is selectively etched. As such, the polysilicon film is patterned to form semiconductor islands (ie, polysilicon islands). At the same time, the second alignment marks are formed by the same polysilicon film. Thereafter, the second mask is removed.

이어서, 제3감광성레지스트막이 성형되고 선택적 노광 및 현상과정을 거쳐 불순물주입을 위한 패턴을 갖는 제3마스크를 성형한다. 다음, 이와같이 성형된 제3마스크를 사용하여 불순물을 아일랜드형 폴리실리콘막(즉, 폴리실리콘아일랜드)의 소스/드레인 형성영역들(후에 소스/드레인 영역들로 성형되어질 영역이다)에 선택적으로 주입한다. 이처럼, 소스/드레인 영역들의 쌍이 각 폴리실리콘 아일랜드들에 성형된다. 제3마스크가 제거된 후, 폴리실리콘 아일랜드들 속에 주입된 불순물 이온들은 엑시머 레이저 어닐링 과정, 열 어닐링 과정 등에 의해 활성화 된다.Subsequently, a third photosensitive resist film is formed and a third mask having a pattern for impurity injection is formed through a selective exposure and development process. Next, the impurity is selectively implanted into the source / drain formation regions (that is, regions to be later formed into source / drain regions) of the island-type polysilicon film (i.e., polysilicon island) using the third mask thus formed. . As such, a pair of source / drain regions is formed in each polysilicon islands. After the third mask is removed, impurity ions implanted into the polysilicon islands are activated by an excimer laser annealing process, a thermal annealing process, or the like.

그 후, 게이트 절연막 성형, 게이트 전극/배선 성형, 층간절연막 성형, 콘택드 홀(contact hole) 성형, 및 소스/드레인 배선 성형을 위한 순차적인 공정 단계들이 순차적으로 수행되고, TFT기판이 완성된다.Thereafter, sequential process steps for gate insulating film forming, gate electrode / wiring forming, interlayer insulating film forming, contact hole forming, and source / drain wiring forming are sequentially performed, and the TFT substrate is completed.

상술한 바와 같이, TFT기판의 종래기술의 제조방법에 있어서는 단지 제1얼라인먼트마크들을 성형하기 위하여, 제1감광성레지스트 마스크의 노광 및 현상, a-Si막의 에칭, 및 제1감광성레지스트 마스크의 제거 등 성형을 위한 다섯 개의 공정단계들을 수행해야할 필요가 있다. 그러므로, 필요한 공정단계들의 총 수가 증가하고 제조비용이 높게되는 문제점이 있다. 따라서, 공정단계들의 총 수를 감소하기 위하여 다양한 대책이 개발되고 개시되어져 왔으며, 그 한 예가 2003년 11월 21일자로 공개된 일본 공개특허공보 제 2003-332349호에 개시되어 있다. 이 공개공보 제 2003-332349호에 개시된 대책은 다음과 같다.As described above, in the prior art manufacturing method of the TFT substrate, in order to form only the first alignment marks, exposure and development of the first photosensitive resist mask, etching of the a-Si film, removal of the first photosensitive resist mask, etc. It is necessary to carry out five process steps for molding. Therefore, there is a problem that the total number of necessary process steps increases and the manufacturing cost is high. Accordingly, various measures have been developed and disclosed to reduce the total number of process steps, an example of which is disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-332349 published on November 21, 2003. The measures disclosed in this publication 2003-332349 are as follows.

구체적으로, 유리기판 상에 형성된 하지절연막 위에 a-Si막을 성형하는 단계에 있어서, a-Si막이 배치되지 않는 영역(a-Si막 비존재영역)은 유리기판의 가장자리 상에 형성되고 동시에 a-Si막이 배치되는 영역(a-Si막 성형영역)은 유리기판 상에서 a-Si막 비존재영역의 내부에 성형된다. a-Si막 비존재영역은 a-Si막의 성형단계에 있어서 유리기판의 가장자리를 숨기거나 덮음으로서 형성된다. 다음, 감광성레지스트막이 a-Si막 비존재영역 및 a-Si막 성형영역 상에 성형되고, 이처럼 성형된 감광성레지스트막은 선택적으로 노광 및 현상되며, 그것에 의해 불순물주입을 위한 패턴과 얼라인먼트마크 성형을 위한 패턴을 갖는 마스크가 성형된다. 불순물주입을 위한 패턴은 a-Si막 성형영역상에 배치되고, 얼라인먼트마크 성형을 위한 패턴은 a-Si막 비존재영역 상에 배치된다.Specifically, in the step of forming the a-Si film on the underlying insulating film formed on the glass substrate, a region where the a-Si film is not disposed (a-Si film non-existing region) is formed on the edge of the glass substrate and simultaneously a-Si film is formed. The region in which the Si film is disposed (a-Si film forming region) is formed inside the a-Si film non-existing region on the glass substrate. The a-Si film free zone is formed by hiding or covering the edge of the glass substrate in the forming step of the a-Si film. Next, a photosensitive resist film is formed on the a-Si film free region and the a-Si film forming region, and the thus formed photosensitive resist film is selectively exposed and developed, thereby forming patterns for implanting impurities and forming alignment marks. A mask having a pattern is molded. The pattern for impurity implantation is disposed on the a-Si film forming region, and the pattern for alignment mark forming is disposed on the a-Si film nonexistent region.

이어서, 사전결정된 불순물이 상술한 마스크를 사용하여 a-Si막 속으로 선택적으로 주입되고, 그 다음 동일한 마스크를 사용하여 하지절연막이 선택적으로 에칭된다. 결과로서, 소스/드레인 형성영역들이 a-Si막의 a-Si막 성형영역 내에 성형되고, 동시에 얼라인먼트마크들이 하지절연막에 의해 a-Si막 비존재영역 내에 성형된다. 이 에칭과정이 완료된 후 마스크는 제거된다.Then, predetermined impurities are selectively implanted into the a-Si film using the mask described above, and then the underlying insulating film is selectively etched using the same mask. As a result, source / drain formation regions are formed in the a-Si film forming region of the a-Si film, and at the same time, alignment marks are formed in the a-Si film non-existing region by the underlying insulating film. After the etching process is completed, the mask is removed.

일본특허공개공보 제 2003-332349호에 개시된 방법에서는, TFT기판을 제조하 는 상술한 종래기술의 방법에서 제1얼라인먼트마크들을 성형하기 위한 상술의 다섯 과정 단계들은 생략되어 있다. 이처럼, 제조비용증가가 억제된다.In the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-332349, the above five process steps for forming the first alignment marks in the above-described prior art method for manufacturing a TFT substrate are omitted. In this way, an increase in manufacturing cost is suppressed.

더욱이, a-Si막 속에 주입된 불순물의 활성화과정을 생략하여 제조공정순서를 단축하기 위하여 다음의 방법이 개발되었다. 이 방법은 2001년 7월 19일자로 공고된 일본특허 제3211340호에 개시되어 있다.Furthermore, the following method has been developed to shorten the manufacturing process sequence by omitting the activation process of the impurities implanted in the a-Si film. This method is disclosed in Japanese Patent No. 3211340, published July 19, 2001.

구체적으로, a-Si막이 절연기판 상에 증착되고, 사전결정된 불순물이 a-Si막의 소스/드레인 형성영역들로 선택적으로 주입되며, 그것에 의해 a-Si막 상에 불순물주입영역을 형성한다. 그 후, 엑시머 레이저빔이 불순물주입영역에 직접 조사되고, 그것에 의해 a-Si막은 폴리실리콘막(즉, a-Si막의 결정화)으로 변화되며 불순물주입영역 내에 존재하는 불순물을 동시에 활성화시킨다. 이 방법을 엑시머 레이저 어닐링 방법이라 한다. 이 방법에서, a-Si막의 결정화 및 주입된 불순물의 활성화가 동시에 수행될 수가 있고 그러므로 제조공정절차가 단축된다. 결론적으로, 제조비용의 증가가 방지된다.Specifically, an a-Si film is deposited on the insulating substrate, and predetermined impurities are selectively implanted into the source / drain formation regions of the a-Si film, thereby forming an impurity implantation region on the a-Si film. Thereafter, the excimer laser beam is irradiated directly to the impurity implantation region, whereby the a-Si film is changed into a polysilicon film (i.e. crystallization of the a-Si film) and simultaneously activates impurities present in the impurity implantation region. This method is called an excimer laser annealing method. In this method, crystallization of the a-Si film and activation of the implanted impurities can be performed simultaneously, thus shortening the manufacturing process procedure. As a result, an increase in manufacturing cost is prevented.

일본특허공개공보 제2003-332349호에 개시된 방법으로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이, 제조공정을 단축하기 위하여(즉, 필요공정단계들의 총 수를 감소하기 위하여), 단일 세트의 노광 및 현상공정을 통해 불순물주입을 위한 패턴과 얼라인먼트마크 성형을 위한 패턴을 형성하거나, 또는 a-Si막의 결정화와 a-Si막 속으로 주입된 불순물의 활성화를 동시에 수행하는 것이 효과적이다. 그러나, 만약 일본특허공개공보 제2003-332349호에 개시된 방법을 사용하여 단일 세트의 노광 및 현상공정을 통해 불순물주입을 위한 패턴과 얼라인먼트마크 성형을 위한 패턴이 형 성 된다면, 얼라인먼트마크들은 단지 유리기판의 가장자리 상에 배치된다. 이처럼, 유리기판의 중간영역에 얼라인먼트 정밀도가 열화하는 단점이 발생한다.As can be clearly seen from the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-332349, in order to shorten the manufacturing process (i.e. reduce the total number of necessary process steps), a single set of exposure and development processes are carried out. It is effective to form a pattern for impurity injection and an alignment mark molding, or to simultaneously perform crystallization of the a-Si film and activation of impurities injected into the a-Si film. However, if a pattern for impurity injection and a pattern for forming an alignment mark are formed through a single set of exposure and development processes using the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-332349, the alignment marks are only glass substrates. Is placed on the edge of the. As such, a disadvantage arises in that alignment accuracy is degraded in the intermediate region of the glass substrate.

부가하여, 얼라인먼트마크들을 형성하기 위한 영역이 유리기판의 가장자리 상에 제공될 필요가 있고, 따라서 TFTs를 형성하기 위한 영역은 좁아진다. 결과적으로, 제조비용이 증가하는 다른 단점이 발생한다.In addition, an area for forming alignment marks needs to be provided on the edge of the glass substrate, so that the area for forming TFTs is narrowed. As a result, another disadvantage arises that the manufacturing cost increases.

더욱이, 만약, 일본특허 제3211340호에 개시된 방법과 유사하게, 소망의 불순물이 a-Si막의 소스/드레인 형성영역들 내로 선택적으로 주입되고 그 후 a-Si막의 결정화및 불순물이온들의 활성화가 엑시머 레이저조사에 의해 동시에 진행된다면, 중금속 불순물(소망의 불순물과 함께 a-Si막의 표면속으로 피할 수 없이 주입된)이 엑시머 레이저의 조사 동안 a-Si막의 내부를 향하여 확산한다. 만약 그렇다면, 확산된 중금속 불순물은 상기 a-Si막을 사용하여 성형되는 TFTs의 특성과 신뢰도를 열화시키는 단점이 발생할 것이다.Furthermore, if similar to the method disclosed in Japanese Patent No. 3211340, a desired impurity is selectively implanted into the source / drain formation regions of the a-Si film, and then crystallization of the a-Si film and activation of impurity ions are performed by excimer laser. If proceeded simultaneously by irradiation, heavy metal impurities (which are inevitably injected into the surface of the a-Si film together with the desired impurities) diffuse toward the inside of the a-Si film during the irradiation of the excimer laser. If so, the diffused heavy metal impurities will deteriorate the characteristics and reliability of the TFTs formed using the a-Si film.

본 발명은 상술한 단점들을 고려하여 발명되었다.The present invention has been invented in view of the above disadvantages.

본 발명의 목적은 필요한 공정단계들의 총 수를 줄이고 동작특성 및 신뢰도를 개선한 TFT 또는 TFT들을 갖는 반도체장치 및 그 장치의 제조방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor device having a TFT or TFTs which reduces the total number of necessary process steps and improves operation characteristics and reliability, and a method of manufacturing the device.

본 발명의 다른 목적은 이런 형태의 종래의 반도체장치 보다 더 높은 얼라인먼트 정확도를 보장하는 TFT 또는 TFT들을 갖는 반도체장치 및 그 장치의 제조방법을 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a semiconductor device having a TFT or TFTs which guarantees higher alignment accuracy than this type of conventional semiconductor device and a method of manufacturing the device.

본 발명의 또 다른 목적은 이런 형태의 종래의 반도체장치 보다 제조비용을 저감하는 TFT 또는 TFT들을 갖는 반도체장치 및 그 장치의 제조방법을 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a semiconductor device having a TFT or TFTs which reduces manufacturing costs than a conventional semiconductor device of this type and a method of manufacturing the device.

상기한 목적들은 물론 구체적으로 명시하지 아니한 다른 목적들도 이 기술분야의 통상의 지식을 갖인자에게는 다음의 설명들로부터 명백하게 될 것이다.Other objects, as well as those not specifically mentioned above, will become apparent to those skilled in the art from the following descriptions.

본 발명의 제1관점에 따르면, TFT를 갖는 반도체장치가 제공되며, 이 반도체장치는,According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device having a TFT, which semiconductor device,

기판;Board;

상기 기판 상에 직접 또는 기판 위에 하지막을 개재하여 형성되고, TFT의 활동층으로 기능하는 아일랜드형 반도체막;An island-type semiconductor film formed directly on the substrate or over the substrate, and functioning as an active layer of the TFT;

상기 반도체막 내에 형성된 TFT의 한 쌍의 소스/드레인 형성영역들; 및A pair of source / drain formation regions of the TFT formed in the semiconductor film; And

상기 반도체막 내의 한 쌍의 소스/드레인 형성영역들 사이에 형성된 TFT의 채널영역을 포함하고,A channel region of the TFT formed between the pair of source / drain formation regions in the semiconductor film,

상기 한 쌍의 소스/드레인 형성영역들은 두께에 있어서 반도체막의 나머지 보다 더 작으며;The pair of source / drain formation regions are smaller in thickness than the rest of the semiconductor film;

한 쌍의 소스/드레인 형성영역들과 반도체막의 나머지 사이의 두께차가 The thickness difference between the pair of source / drain formation regions and the rest of the semiconductor film

10Å으로부터 100Å의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 TFT를 갖는 반도체장치이다.A semiconductor device having a TFT characterized by being set in a range of 10 Hz to 100 Hz.

여기서, 한 쌍의 소스/드레인 형성영역들과 반도체막의 나머지 사이의 두께 차가 10Å으로부터 100Å의 범위로 설정되는 이유는 다음과 같다.Here, the reason why the thickness difference between the pair of source / drain formation regions and the rest of the semiconductor film is set in the range of 10 k? To 100 k? Is as follows.

10Å의 최소값은 노광장치에 의한 얼라인먼트마크들의 최소독출깊이(즉, 최소두께차)가 10Å이라는 사실에 의해 결정되어졌다.The minimum value of 10 ms has been determined by the fact that the minimum reading depth (ie, minimum thickness difference) of the alignment marks by the exposure apparatus is 10 ms.

100Å의 최대값은 다음과 같은 이유에서 결정되어 졌다. 반도체막이 엑시머 레이저 어닐링에 의해 비결정반도체막의 결정화에 의해 형성될 때, 얼라인먼트마크들의 형상이 상기 얼라인먼트마크가 노광장치에 의해 독출될 수 있는 레벨로 유지될 수 있는 조건하에서 얼라인먼트마크들의 최대가능깊이(즉, 최대두께차)가 100Å이다.The maximum value of 100 Hz was determined for the following reasons. When the semiconductor film is formed by crystallization of the amorphous semiconductor film by excimer laser annealing, the maximum possible depth of the alignment marks (ie, under the condition that the shape of the alignment marks can be maintained at a level at which the alignment marks can be read by the exposure apparatus) , Maximum thickness difference) is 100Å.

본 발명의 제1관점에 따른 반도체장치에 있어서, 그 쌍의 소스/드레인 형성영역들의 두께는 반도체막의 나머지의 두께 보다 10Å 내지 100Å의 범위 내의 임의 값만큼 적다. 이것은 한 쌍의 소스/드레인 영역들의 표면(즉, 반도체막)이 선택적으로 제거된다는 것을 의미한다. 이와같이, 소망의 불순물이 후에 소스/드레인 영역들이 될 쌍들의 반도체막(즉, 소스/드레인 형성영역들) 속으로 주입될 때, 소망의 불순물과 함께 반도체막 속으로 주입된 중금속 불순물이 한 쌍의 소스/드레인 영역들의 표면들의 선택적 제거에 의해 제거된다.In the semiconductor device according to the first aspect of the present invention, the thickness of the pair of source / drain formation regions is less than the thickness of the rest of the semiconductor film by an arbitrary value in the range of 10 kV to 100 kV. This means that the surface of the pair of source / drain regions (ie, semiconductor film) is selectively removed. As such, when a desired impurity is implanted into a pair of semiconductor films (i.e. source / drain formation regions) that will later become source / drain regions, a pair of heavy metal impurities injected into the semiconductor film with the desired impurity It is removed by selective removal of the surfaces of the source / drain regions.

따라서, 비결정 반도체막의 결정화 및 주입된 불순물의 활성화가 엑시머 레이저 어닐링에 의해 동시에 진행될 때, 소망의 불순물과 함께 비결정 반도체막 속으로 주입된 중금속 불순물은 비결정 반도체막(즉, 소스/드레인 영역들)의 내부를 향하여 확산되지 않을 것이다. 결과로서, TFT(즉, 상기 TFT를 포함하는 반도체장치)의 동작특성 및 신뢰도는 개선될 수 있다.Therefore, when the crystallization of the amorphous semiconductor film and activation of the implanted impurities proceed simultaneously by excimer laser annealing, the heavy metal impurities injected into the amorphous semiconductor film together with the desired impurities are formed in the amorphous semiconductor film (ie, source / drain regions). It will not spread inward. As a result, the operating characteristics and reliability of the TFT (i.e., the semiconductor device including the TFT) can be improved.

더욱이, 단일 세트의 노광 및 현상공정을 통해 불순물주입을 위한 패턴과 얼라인먼트마크성형을 위한 패턴을 형성함에 의해 그리고 반도체막의 결정화와 반도체막 속으로 주입된 불순물의 활성화를 동시에 수행함에 의해 필요한 공정단계들의 총 수를 줄일 수 있다. 결과로서, 제조비용을 더 낮출 수가 있다.Furthermore, by forming a pattern for impurity injection and alignment mark molding through a single set of exposure and development processes, and simultaneously performing crystallization of the semiconductor film and activation of impurities implanted into the semiconductor film. The total number can be reduced. As a result, manufacturing costs can be lowered.

반도체막은 다결정인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 다결정 반도체막이 비결정 반도체막을 결정화함에 의해 형성되는 것이다.It is preferable that a semiconductor film is polycrystal. More preferably, the polycrystalline semiconductor film is formed by crystallizing the amorphous semiconductor film.

본 발명의 제1관점에 따른 반도체장치의 바람직한 실시예에 있어서, 얼라인먼트마크들이 반도체막의 외부근방에 부가적으로 제공된다. 이 얼라인먼트마크들은 반도체막과 동일한 물질로 만들어진다. 이 실시예에 있어서, 얼라인먼트마크들이 기판의 주변에 배치되어 있는 일본특허공개공보 제2003-332349호에 개시된 구조와 다르게, 얼라인먼트마크들은 반도체막의 외부근방에 배치되어진다. 그러므로, 얼라인먼트마크들은 반도체막에 대한 상부(즉, 높은 레벨)패턴의 배치 또는 배열을 위해 사용될 수 있다. 결론적으로, 어떤 것 보다 높은 배열정확도를 얻을 수 있는 부가적 이점이 있다.In a preferred embodiment of the semiconductor device according to the first aspect of the present invention, alignment marks are additionally provided near the outside of the semiconductor film. These alignment marks are made of the same material as that of the semiconductor film. In this embodiment, the alignment marks are arranged near the outside of the semiconductor film, unlike the structure disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-332349, in which the alignment marks are arranged around the substrate. Therefore, alignment marks can be used for the arrangement or arrangement of the upper (ie high level) pattern with respect to the semiconductor film. In conclusion, there is an additional advantage of achieving higher array accuracy than anything else.

본 발명의 제1관점에 따른 반도체장치의 다른 바람직한 실시예에 있어서, 얼라인먼트마크들은 두께에 있어서 반도체막의 나머지 부분과 동일하다. 이 실시예에서, 아직도 높은 배열정확도가 얻어질 수 있는 부가적인 이점이 있다.In another preferred embodiment of the semiconductor device according to the first aspect of the present invention, the alignment marks are the same in thickness as the rest of the semiconductor film. In this embodiment, there is still an additional advantage that a high arrangement accuracy can be obtained.

본 발명의 제1관점에 따른 반도체장치의 또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 부가적 TFT의 활동층으로 기능하는 부가적 아일랜드형 반도체막이 기판 상에 직접적으로 또는 기판 위에 하지막을 개재하여 형성된다. 부가적 TFT의 부가적 쌍의 소 스/드레인 영역들이 부가적 반도체막에 형성된다. 부가적 TFT의 부가적 채널영역은 부가적 반도체막 내의 부가적 쌍의 소스/드레인 영역들 사이에 형성된다. 부가적 쌍의 소스/드레인 영역들은 부가적 반도체막의 나머지부분과 두께가 동일하다. 이 실시예에 있어서, 보조TFT구조가 얻어질 수 있는 부가적 이점이 있다.In another preferred embodiment of the semiconductor device according to the first aspect of the present invention, an additional island type semiconductor film serving as an active layer of the additional TFT is formed on the substrate directly or via the underlying film. Additional pairs of source / drain regions of additional TFTs are formed in the additional semiconductor film. Additional channel regions of the additional TFTs are formed between additional pairs of source / drain regions in the additional semiconductor film. The additional pair of source / drain regions are the same thickness as the rest of the additional semiconductor film. In this embodiment, there is an additional advantage that an auxiliary TFT structure can be obtained.

본 발명의 제2관점에 따르면, TFT를 갖는 반도체장치의 제조방법이 제공되고, 이 방법은,According to a second aspect of the present invention, a method of manufacturing a semiconductor device having a TFT is provided, which method

기판 상에 직접 또는 기판 위에 하지막을 개재하여 비결정 반도체막을 형성하는 단계;Forming an amorphous semiconductor film directly on or over the substrate;

상기 비결정 반도체막 상에, 소스/드레인 영역들을 위한 제1패턴과 제1얼라인먼트마크들을 위한 제2패턴을 갖는 제1마스크를 형성하는 단계;Forming a first mask on the amorphous semiconductor film, the first mask having a first pattern for source / drain regions and a second pattern for first alignment marks;

제1패턴에 의해 제1불순물주입영역들 및 제2패턴에 의해 제2불순물주입영역들을 형성하도록, 상기 제1마스크를 사용하여 비결정 반도체막 속으로 불순물을 선택적으로 주입하는 단계;Selectively implanting impurities into the amorphous semiconductor film using the first mask to form first impurity implantation regions by a first pattern and second impurity implantation regions by a second pattern;

제1마스크를 사용하여 제1불순물주입영역들의 표면들 및 제2불순물주입영역들의 표면들을 선택적으로 에칭하는 단계;Selectively etching the surfaces of the first impurity injecting regions and the surfaces of the second impurity injecting regions using a first mask;

다결정 반도체막을 형성하기 위하여 비결정 반도체막이 결정화 하고 제1불순물주입영역들및 제2불순물주입영역들로 주입된 불순물이 활성화 하도록, 표면에칭된 제1불순물주입영역들 및 표면에칭된 제2불순물주입영역들을 포함하는 비결정 반도체막에 레이저광을 조사하는 단계;First impurity injection regions etched on the surface and second impurity injection regions etched on the surface so that the amorphous semiconductor film crystallizes to form a polycrystalline semiconductor film and activates impurities implanted into the first impurity injection regions and the second impurity injection regions. Irradiating a laser light to the amorphous semiconductor film including the;

상기 다결정 반도체막 상에, 반도체 아일랜드를 위한 제3패턴을 갖는 제2마 스크를 형성하는 단계; 및Forming a second mask on the polycrystalline semiconductor film, the second mask having a third pattern for a semiconductor island; And

제3패턴에 의해 반도체 아일랜드를 형성하도록, 제2마스크를 사용하여 다결정 반도체막을 선택적으로 에칭하는 단계를 포함하고;Selectively etching the polycrystalline semiconductor film using the second mask to form a semiconductor island by the third pattern;

비결정 반도체막에 레이저광을 조사하는 단계에 있어서, 상기 다결정 반도체막 내에 한 쌍의 소스/드레인 영역들이 제1불순물주입영역들에 의해 형성되고 제1얼라인먼트마크들이 제2불순물주입영역들에 의해 형성되며;Irradiating a laser light to an amorphous semiconductor film, wherein a pair of source / drain regions are formed by first impurity implantation regions and first alignment marks are formed by second impurity implantation regions in the polycrystalline semiconductor film Become;

다결정 반도체막을 선택적으로 에칭하는 단계에 있어서, 상기 한 쌍의 소스/드레인 영역들은 상기 반도체 아일랜드 내에 포함되고, 제1얼라인먼트마크들은 반도체 아일랜드로부터 배제되는 것을 특징으로 한다.Selectively etching a polycrystalline semiconductor film, wherein the pair of source / drain regions are included in the semiconductor island, and first alignment marks are excluded from the semiconductor island.

본 발명의 제2관점에 따른 반도체장치의 제조방법에서, 표면에칭된 제1불순물주입영역및 표면에칭된 제2불순물주입영역들은, 제1마스크를 위한 레지스트막의 노광및 현상, 비결정 반도체막에 불순물의 주입, 그리고 비결정 반도체막의 선택적 에칭의 단지 성형동작의 시리즈를 수행함에 의해 얻어진다. 비결정 반도체막에 레이저광의 조사에 의해, 표면에칭된 제1불순물주입영역은 TFT의 한 쌍의 소스/드레인 영역들로 바뀌고 동시에 표면에칭된 제2불순물주입영역들은 제1얼라인먼트마크들로 바뀐다.In the method of manufacturing a semiconductor device according to the second aspect of the present invention, the surface-etched first impurity implantation regions and the surface-etched second impurity implantation regions are exposed and developed of the resist film for the first mask, and impurities in the amorphous semiconductor film. Is obtained by performing a series of only molding operations of implantation of, and selective etching of the amorphous semiconductor film. By irradiating the amorphous semiconductor film with the laser light, the first impurity implantation region etched into the surface is changed to a pair of source / drain regions of the TFT and at the same time the second impurity implantation regions etched into the first alignment marks.

더욱이, 표면에칭된 제1 및 제2 불순물주입영역을 포함하는 비결정 반도체막에 레이저광을 조사함에 의해, 비결정 반도체막은 다결정 반도체막을 형성하기 위하여 결정화 되고 동시에 제1 및 제2 불순물주입영역으로 주입된 불순물은 활성화된다. 그러므로, 상기 불순물을 활성화 하기 위한 부가적 공정단계는 요구되지 않 는다.Further, by irradiating an amorphous semiconductor film including the surface-etched first and second impurity implantation regions, the amorphous semiconductor film is crystallized to form a polycrystalline semiconductor film and simultaneously implanted into the first and second impurity implantation regions. Impurities are activated. Therefore, no additional process steps for activating the impurities are required.

따라서, 반도체장치(즉, 본 발명의 제1관점에 따른 반도체장치)를 위하여 요구되는 제조공정 단계들의 총 수는 감소된다. 이것은 제조비용이 저감된다는 것을 의미한다.Thus, the total number of manufacturing process steps required for a semiconductor device (ie, a semiconductor device according to the first aspect of the present invention) is reduced. This means that the manufacturing cost is reduced.

또한, 비결정 반도체막 내의 제1 및 제2 불순물주입영역의 표면들이 제1마스크를 사용하여 선택적으로 에칭되어 지기 때문에, 소망의 불순물과 함께 비결정 반도체막의 표면속으로 주입되어진 중금속 불순물의 제거가 보장된다. 그러므로, 중금속 불순물이 제거되지 아니한 종래기술의 방법과 비교하여, 소스/드레인 영역들의 쌍을 사용하여 형성된 TFT(즉, 반도체장치)의 초기특성의 변동이 개선되고, 또한 신뢰성이 향상된다.In addition, since the surfaces of the first and second impurity implantation regions in the amorphous semiconductor film are selectively etched using the first mask, the removal of heavy metal impurities injected into the surface of the amorphous semiconductor film together with the desired impurities is ensured. . Therefore, compared with the prior art method in which heavy metal impurities are not removed, variations in the initial characteristics of the TFT (i.e., semiconductor device) formed using the pair of source / drain regions are improved, and reliability is also improved.

본 발명의 제2관점에 따른 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 제2마스크를 사용하여 다결정 반도체막을 선택적으로 에칭하는 단계에서 제1얼라인먼트마크들을 사용하여 얼라인먼트가 실행된다. 이 실시예는 반도체 아일랜드가 종래의 어떤 것보다도 높은 얼라인먼트 정밀도로 형성될 수 있다는 부가적 이점이 있다.In a preferred embodiment of the method according to the second aspect of the present invention, alignment is performed using the first alignment marks in the step of selectively etching the polycrystalline semiconductor film using the second mask. This embodiment has the additional advantage that the semiconductor island can be formed with higher alignment accuracy than any conventional one.

본 발명의 제2관점에 따른 방법의 다른 바람직한 실시예에 있어서, 제2마스크는 반도체 아일랜드를 위한 제3패턴에 부가하여 제2얼라인먼트마크들을 위한 제4패턴을 갖는다. 반도체 아일랜드를 형성하기 위하여 제2마스크를 사용하여 다결정 반도체막을 선택적으로 에칭하는 단계에서, 제2얼라인먼트마크들은 제4패턴에 의해 반도체 아일랜드 가까이에 형성된다. 이 실시예에 있어서, 얼라인먼트마크들이 기판의 가장자리에 배치되어 있는 상술의 일본특허공개공보 제2003-332349호에 개시 된 구조와는 달리, 제1얼라인먼트마크들은 다결정 반도체막 내의 쌍의 소스/드레인 영역들 가까이에 형성되고, 제2얼라인먼트마크들은 반도체 아일랜드 가까이 및 외측에 형성된다. 그러므로, 제2얼라인먼트마크들은 반도체 아일랜드 보다 상측(높은레벨)패턴의 얼라인먼트 또는 배치를 위하여 사용될 수 있다. 따라서, 종래의 어떤 것보다도 상부패턴을 위하여 높은 얼라인먼트 정밀도를 얻을 수 있는 부가적 이점이 있다.In another preferred embodiment of the method according to the second aspect of the invention, the second mask has a fourth pattern for the second alignment marks in addition to the third pattern for the semiconductor island. In the step of selectively etching the polycrystalline semiconductor film using the second mask to form the semiconductor island, the second alignment marks are formed near the semiconductor island by the fourth pattern. In this embodiment, unlike the structure disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-332349, in which the alignment marks are disposed at the edge of the substrate, the first alignment marks are a pair of source / drain regions in the polycrystalline semiconductor film. And second alignment marks are formed near and outside the semiconductor islands. Therefore, the second alignment marks can be used for alignment or arrangement of the upper (high level) pattern than the semiconductor islands. Therefore, there is an additional advantage that higher alignment accuracy can be obtained for the upper pattern than any conventional one.

본 발명의 제2관점에 따른 방법의 또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 비결정 반도체막의 표면에 역치(threshold)제어를 위한 불순물을 주입하는 단계가 부가적으로 제공된다. 이 부가적 단계는 비결정 반도체막에 레이저광을 조사하는 단계전에 수행된다. 이 부가적 단계는 제1마스크가 제거된 후에 수행되는 것이 바람직 하다. 그러나, 역치제어를 위한 불순물은 적절한 마스크를 사용하여 TFT의 채널영역에 선택적으로 주입되어져도 좋다. 이 실시예에서는, TFT의 역치가 제어 또는 조정될 수 있다는 부가적 이점이 있다.In another preferred embodiment of the method according to the second aspect of the present invention, there is additionally provided a step of implanting impurities for threshold control on the surface of the amorphous semiconductor film. This additional step is performed before the step of irradiating the laser light onto the amorphous semiconductor film. This additional step is preferably performed after the first mask is removed. However, impurities for threshold control may be selectively implanted into the channel region of the TFT using an appropriate mask. In this embodiment, there is an additional advantage that the threshold of the TFT can be controlled or adjusted.

본 발명의 제2관점에 따른 방법의 더 바람직한 실시예에 있어서, 비결정 반도체막의 표면으로 LDD구조형성을 위한 불순물을 주입하는 단계가 부가적으로 제공된다. 이 부가적 단계는 비결정 반도체막에 레이저광을 조사하는 단계 전에 수행된다. 이 실시예에서는 LDD구조를 갖는 TFT가 형성될 수 있다는 부가적 이점이 있다.In a more preferred embodiment of the method according to the second aspect of the present invention, there is additionally provided a step of injecting impurities for forming the LDD structure into the surface of the amorphous semiconductor film. This additional step is performed before the step of irradiating the laser light onto the amorphous semiconductor film. In this embodiment, there is an additional advantage that a TFT having an LDD structure can be formed.

본 발명의 제3관점에 따르면, 제1도전형의 TFT 및 제2도전형의 TFT를 갖는 반도체장치의 제조방법이 제공된다. 이 방법은:According to a third aspect of the present invention, a method of manufacturing a semiconductor device having a TFT of a first conductivity type and a TFT of a second conductivity type is provided. This way:

기판상에 직접적으로 또는 하지막을 개재하여 비결정 반도체막을 형성하는 단계;Forming an amorphous semiconductor film directly on the substrate or via an underlying film;

비결정 반도체막 상에, 제1도전형의 제1TFT의 소스/드레인 영역들을 위한 제1패턴 및 제1얼라인먼트마크들을 위한 제2패턴을 갖는 제1마스크를 형성하는 단계;Forming a first mask on the amorphous semiconductor film, the first mask having a first pattern for the source / drain regions of the first TFT of the first conductivity type and a second pattern for the first alignment marks;

제1패턴에 의해 제1불순물주입영역을 형성하고 제2패턴에 의해 제2불순물주입영역을 형성하도록 제1마스크를 사용하여 비결정 반도체막으로 제1도전형의 불순물을 선택적으로 주입하는 단계;Selectively implanting impurities of a first conductivity type into the amorphous semiconductor film using a first mask to form a first impurity implantation region by a first pattern and a second impurity implantation region by a second pattern;

제1마스크를 사용하여 제1불순물주입영역의 표면 및 제2불순물주입영역의 표면을 선택적으로 에칭하는 단계;Selectively etching the surface of the first impurity implantation region and the surface of the second impurity implantation region using a first mask;

비결정 반도체막 상에, 제2도전형의 제2TFT의 소스/드레인 영역들을 위한 제3패턴을 갖는 제2마스크를 형성하는 단계;Forming a second mask on the amorphous semiconductor film, the second mask having a third pattern for the source / drain regions of the second TFT of the second conductivity type;

제3패턴에 의해 제3불순물주입영역을 형성하도록 제2마스크를 사용하여 비결정 반도체막으로 제2도전형의 불순물을 선택적으로 주입하는 단계;Selectively implanting impurities of the second conductivity type into the amorphous semiconductor film using a second mask to form a third impurity implantation region by a third pattern;

다결정 반도체막을 형성하기 위하여 비결정 반도체막을 결정화 하고 제1불순물주입영역, 제2불순물주입영역, 및 제3불순물주입영역으로 주입된 불순물들을 활성화 하도록, 표면에칭된 제1불순물주입영역, 표면에칭된 제2불순물주입영역, 및 제3불순물주입영역을 갖는 비결정 반도체막에 레이저광을 조사하는 단계;A first impurity implantation region, a surface etched first, etched surface to crystallize the amorphous semiconductor film to form a polycrystalline semiconductor film and to activate impurities implanted into the first impurity implantation region, the second impurity implantation region, and the third impurity implantation region Irradiating a laser light to an amorphous semiconductor film having a second impurity implantation region and a third impurity implantation region;

다결정 반도체막상에, 제1 및 제2 반도체 아일랜드들을 위한 제4패턴을 갖는 제3마스크를 형성하는 단계;및Forming a third mask on the polycrystalline semiconductor film, the third mask having a fourth pattern for the first and second semiconductor islands; and

제4패턴에 의해 제1TFT를 위한 제1반도체아일랜드 및 제2TFT를 위한 제2반도체아일랜드를 형성하도록, 제3마스크를 사용하여 다결정 반도체막을 선택적으로 에 칭하는 단계를 포함하고;Selectively etching the polycrystalline semiconductor film using the third mask to form a first semiconductor island for the first TFT and a second semiconductor island for the second TFT by the fourth pattern;

비결정 반도체막에 레이저광을 조사하는 단계에서, 다결정 반도체막 내에, 제1불순물주입영역들에 의해 제1TFT의 한 쌍의 소스/드레인 영역들이 형성되고, 제2불순물주입영역들에 의해 제1얼라인먼트마크들이 형성되고, 그리고 제3불순물주입영역들에 의해 제2TFT의 한 쌍의 소스/드레인 영역들이 형성되며; 그리고,In the step of irradiating the laser light to the amorphous semiconductor film, a pair of source / drain regions of the first TFT are formed by the first impurity implantation regions in the polycrystalline semiconductor film, and the first alignment is performed by the second impurity implantation regions. Marks are formed, and a pair of source / drain regions of the second TFT are formed by the third impurity injection regions; And,

다결정 반도체막을 선택적으로 에칭하는 단계에서, 제1TFT의 상기 쌍의 소스/드레인 영역들은 제1반도체아일랜드에 포함되고, 제2TFT의 상기 쌍의 소스/드레인 영역들은 제2반도체아일랜드에 포함되고, 그리고 제1얼라인먼트마크들은 제1 및 제2 반도체아일랜드들로부터 배제되는 것을 특징으로 한다.Selectively etching the polycrystalline semiconductor film, the pair of source / drain regions of the first TFT are included in a first semiconductor island, the pair of source / drain regions of a second TFT are included in a second semiconductor island, and The first alignment marks are excluded from the first and second semiconductor islands.

본 발명의 제3관점에 따른 반도체장치의 제조방법에 있어서, 표면에칭된 제1 및 제2 불순물주입영역들은 성형동작들 즉, 제1도전형의 제1TFT를 위한 제1마스크용 레지스트막의 노광 및 현상, 비결정 반도체막에 제1도전형불순물의 불순물주입, 및 비결정 반도체막의 선택적 에칭을 수행함에 의해 얻어진다. 제3불순물주입영역들은 성형동작들, 즉 제2도전형의 제2TFT를 위한 제2마스크용 레지스트막의 노광 및 현상, 비결정 반도체막에 제2도전형불순물의 불순물주입을 수행함에 의해 얻어진다. 부가하여, 비결정 반도체막에 레이저광을 조사함에 의해, 표면에칭된 제1불순물주입영역들은 제1TFT의 소스/드레인 영역들의 쌍으로 변화고, 표면에칭된 제2불순물주입영역들은 제1얼라인먼트마크들로 변하며, 제3불순물주입영역들은 제2TFT의 소스/드레인 영역들의 쌍으로 변한다.In the method of manufacturing a semiconductor device according to the third aspect of the present invention, the surface-etched first and second impurity implantation regions are exposed to a molding operation, that is, exposure of the first mask resist film for the first TFT of the first conductive type and It is obtained by performing development, impurity implantation of the first conductive impurity into the amorphous semiconductor film, and selective etching of the amorphous semiconductor film. The third impurity implantation regions are obtained by performing molding operations, that is, exposing and developing the second mask resist film for the second TFT of the second conductive type, and impurity implantation of the second conductive impurity into the amorphous semiconductor film. In addition, by irradiating the amorphous semiconductor film with laser light, the first impurity implanted regions etched into the surface are changed into a pair of source / drain regions of the first TFT, and the second impurity implanted regions etched into the first alignment marks. And the third impurity injection regions are changed into a pair of source / drain regions of the second TFT.

더욱이, 표면에칭된 제1 및 제2 불순물주입영역들과 제3불순물주입영역들을 포함하는 비결정 반도체막에 레이저광을 조사함에 의해, 비결정 반도체막은 다결정 반도체막을 형성하기 위하여 결정화되고, 동시에 제1 및 제2 불순물주입영역들에 주입된 제1도전형불순물 및 제3불순물주입영역들에 주입된 제2도전형불순물은 활성화 된다. 그러므로, 상기 불순물들을 활성화 하기 위한 부가적 공정단계는 요구되지 않는다.Furthermore, by irradiating the laser light to the amorphous semiconductor film including the first and second impurity implantation regions and the third impurity implantation regions etched on the surface, the amorphous semiconductor film is crystallized to form a polycrystalline semiconductor film, and simultaneously The first conductive impurity implanted in the second impurity implantation regions and the second conductive impurity implanted in the third impurity implantation regions are activated. Therefore, no additional processing step for activating the impurities is required.

따라서, 반도체장치(예를들면, 본 발명의 제1관점에 따른 반도체장치)를 위한 제조공정단계의 총 수가 감소된다. 이것은 제조비용이 저감된다는 것을 의미한다.Thus, the total number of manufacturing process steps for a semiconductor device (eg, semiconductor device according to the first aspect of the present invention) is reduced. This means that the manufacturing cost is reduced.

뿐만아니라, 비결정 반도체막 내의 제1 및 제2 불순물주입영역들의 표면들이 제1마스크를 사용하여 선택적으로 에칭되어 버리기 때문에, 소망의 불순물과 함께 비결정 반도체막의 표면에 주입된 중금속 불순물의 제거가 보장된다. 그러므로, 중금속 불순물이 제거되지 않는 종래기술의 방법과 비교하여, 대응하는 쌍의 소스/드레인 영역들을 사용하여 형성된 제1TFT의 초기특성변화가 개선되며 그 신뢰성도 향상된다.In addition, since the surfaces of the first and second impurity implantation regions in the amorphous semiconductor film are selectively etched using the first mask, the removal of heavy metal impurities injected into the surface of the amorphous semiconductor film together with the desired impurities is ensured. . Therefore, compared with the prior art method in which heavy metal impurities are not removed, the initial characteristic change of the first TFT formed using the corresponding pair of source / drain regions is improved and its reliability is also improved.

이처럼, 제2관점에 따른 방법과 실질적으로 동일한 이유로, 제2관점에 따른 방법의 것들과 동일한 이점들이 얻어진다.As such, for the same reasons as the method according to the second aspect, the same advantages as those of the method according to the second aspect are obtained.

제3관점에 따른 방법에 있어서, 제1얼라인먼트마크들은 제1및 제2 TFT를 위하여 공통으로 사용될 수가 있고, 그러므로 제2마스크는 제1얼라인먼트마크들에 대응하는 얼라인먼트마크들용 패턴을 갖지 않는다. 그러나, 말 할 필요도 없이, 제2마스크는 제1얼라인먼트마크들에 대응하는 얼라인먼트마크들용 패턴을 갖어도 좋 다. 이것은 제2얼라인먼트마크들에 적용할 수 있다.In the method according to the third aspect, the first alignment marks can be used in common for the first and second TFTs, and therefore the second mask does not have a pattern for alignment marks corresponding to the first alignment marks. However, needless to say, the second mask may have a pattern for alignment marks corresponding to the first alignment marks. This can be applied to the second alignment marks.

본 발명의 제3관점에 따른 방법의 바람직한 실시예에 있어서, 제3마스크를 사용하여 다결정 반도체막을 선택적으로 에칭하는 단계에서, 얼라인먼트는 제1얼라인먼트마크들을 사용하여 수행된다. 이 실시예에서, 제1 및 제2 반도체아일랜드들은 어떤 것보다 높은 얼라인먼트 정확도로 형성될 수 있다는 부가적 이점이 있다.In a preferred embodiment of the method according to the third aspect of the invention, in the step of selectively etching the polycrystalline semiconductor film using the third mask, the alignment is performed using the first alignment marks. In this embodiment, there is an additional advantage that the first and second semiconductor islands can be formed with higher alignment accuracy than any.

본 발명의 제3관점에 따른 방법의 다른 바람직한 실시예에 있어서, 제3마스크가 반도체아일랜드들을 위한 제4패턴에 부가하여 제2얼라인먼트마크들을 위한 제5패턴을 갖는다. 제1 및 제2 반도체아일랜드들을 형성하기 위하여 제3마스크를 사용하여 다결정 반도체막을 선택적으로 에칭하는 단계에서, 제2얼라인먼트마크들은 제5패턴에 의해 제1 및 제2 반도체아일랜드들 가까이에 형성된다. 이 실시예에서, 얼라인먼트마크들이 기판의 가장자리에 배치되어 있는 상술의 일본특허공개공보 제2003-332349호에 개시된 구조와는 달리, 제1얼라인먼트마크들은 다결정 반도체막 내의 제1 및 제2 TFT의 두 쌍의 소스/드레인 영역들 근처에 형성되고, 제2얼라인먼트마크들은 제1 및 제2 반도체아일랜드들의 외부및 근처에 형성된다. 그러므로, 제2얼라인먼트마크들은 제1 및 제2 반도체아일랜드들 보다 상부(즉, 높은레벨) 패턴의 얼라인먼트 또는 배치를 위하여 사용되어져도 좋다. 결론적으로, 상부패턴을 위하여 어떤 것보다 높은 얼라인먼트정확도가 얻어질 수 있다는 부가적 이점이 있다.In another preferred embodiment of the method according to the third aspect of the invention, the third mask has a fifth pattern for the second alignment marks in addition to the fourth pattern for the semiconductor islands. In the step of selectively etching the polycrystalline semiconductor film using the third mask to form the first and second semiconductor islands, the second alignment marks are formed near the first and second semiconductor islands by the fifth pattern. In this embodiment, unlike the structure disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-332349, in which the alignment marks are disposed at the edge of the substrate, the first alignment marks are formed by two of the first and second TFTs in the polycrystalline semiconductor film. Formed near the pair of source / drain regions, and second alignment marks are formed outside and near the first and second semiconductor islands. Therefore, the second alignment marks may be used for the alignment or placement of the upper (ie, higher level) pattern than the first and second semiconductor islands. In conclusion, there is an additional advantage that higher alignment accuracy than any can be obtained for the upper pattern.

본 발명의 제3관점에 따른 방법의 또 다른 바람직한 실시예에 있어서, 비결정 반도체막의 표면에 역치제어를 위한 불순물을 주입하는 단계가 부가적으로 제공된다. 이 부가적 단계는 비결정 반도체막에 레이저광을 조사하는 단계 전에 수행된 다. 이 부가적 단계는 역치제어를 위한 불순물이 적절한 마스크를 사용하여 단지 비결정 반도체막의 채널영역에 주입되거나, 또는 역치제어를 위한 불순물이 비결정 반도체막의 전체표면으로 주입되는 그러한 방법으로 수행되어져도 좋다. 이 실시예에서는, 제1 및 제2 TFT의 역치가 제어 또는 조정될 수 있다는 부가적 이점이 있다.In another preferred embodiment of the method according to the third aspect of the present invention, an additional step of injecting impurities for threshold control into the surface of the amorphous semiconductor film is additionally provided. This additional step is performed before the step of irradiating the laser light onto the amorphous semiconductor film. This additional step may be performed in such a way that the impurity for threshold control is only injected into the channel region of the amorphous semiconductor film using an appropriate mask, or that the impurity for threshold control is injected into the entire surface of the amorphous semiconductor film. In this embodiment, there is an additional advantage that the thresholds of the first and second TFTs can be controlled or adjusted.

이하, 본 발명의 실시형태를 첨부한 도면들을 참조하여 설명한다.Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

(제1 실시예)(First embodiment)

(반도체장치의 구조)(Structure of Semiconductor Device)

도 1a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체장치(1)의 개략적 구조를 보여주고, 도 1b 아일랜드형 폴리실리콘막(즉, 폴리실리콘아일랜드) 및 그것의 제2얼라인먼트마크들의 개략적 배치를 보여주고 있다.FIG. 1A shows a schematic structure of a semiconductor device 1 according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B shows a schematic arrangement of an island type polysilicon film (ie, polysilicon island) and its second alignment marks. Giving.

도 1a 및 1b에 도시된 바와 같이, 제1 실시예의 반도체장치(1)는 기판(10) 및 기판(10) 상에 형성된 하지절연막(12)을 포함하고 있다. 여기서, 기판(10)은 사각유리판에 의해 형성된다. 하지막(12) 상에는, 패턴화된 폴리실리콘막(45)이 아일랜드 형상을 갖도록 형성되고, 한 쌍의 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)이 형성되어 있다. 이 폴리실리콘막(45)은 이하에서 "폴리실리콘아일랜드"로 불리어져도 좋다. 채널영역(20c)은 폴리실리콘아일랜드(45)의 중간에 형성된다. 한 쌍의 소스/드레인 영역들(20a, 20b)은 아일랜드(45) 내의 채널영역(20c)의 각 측면에 형성된다. 이처럼, 채널영역(20c)은 한 쌍의 소스/드레인 영역들(20a, 20b)에 의해 끼워져 있다. 소스/드레인 영역(20a)의 좌측 상에는, 제2얼라인먼트마크(47a)가 소스/드레인 영 역(20a)으로부터 떨어져 배치되어 있다. 소스/드레인 영역(20b)의 우측 상에는, 제2얼라인먼트마크(47b)가 소스/드레인 영역(20b)으로부터 떨어져 배치되어 있다. As shown in Figs. 1A and 1B, the semiconductor device 1 of the first embodiment includes a substrate 10 and an underlying insulating film 12 formed on the substrate 10. Figs. Here, the substrate 10 is formed by a square glass plate. On the base film 12, the patterned polysilicon film 45 is formed to have an island shape, and a pair of second alignment marks 47a and 47b are formed. This polysilicon film 45 may be referred to as "polysilicon island" below. The channel region 20c is formed in the middle of the polysilicon island 45. A pair of source / drain regions 20a and 20b are formed on each side of the channel region 20c in the island 45. As such, the channel region 20c is sandwiched by a pair of source / drain regions 20a and 20b. On the left side of the source / drain area 20a, the second alignment mark 47a is disposed away from the source / drain area 20a. On the right side of the source / drain area 20b, the second alignment mark 47b is disposed away from the source / drain area 20b.

소스/드레인 영역(20a)의 두께(Ta) 및 소스/드레인 영역(20b)의 두께(Tb)는 폴리실리콘아일랜드(45)의 두께(Tc) 보다 작다. 즉, Ta = Tb < Tc 이다. 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)의 두께는 아일랜드(45)의 두께(Tc)와 동일하다.The thickness Ta of the source / drain region 20a and the thickness Tb of the source / drain region 20b are smaller than the thickness Tc of the polysilicon island 45. That is, Ta = Tb <Tc. The thickness of the second alignment marks 47a and 47b is the same as the thickness Tc of the island 45.

아일랜드(45)의 두께(Tc)와 소스/드레인 영역(20a)의 두께(Ta) 사이의 차 △Ta (= Tc - Ta) 및 아일랜드(45)의 두께(Tc)와 소스/드레인 영역(20b)의 두께(Tb) 사이의 차 △Tb (= Tc - Tb)는 각각 10Å으로 부터 100Å 사이의 값으로 설정된다. 이것은 The difference ΔTa (= Tc-Ta) between the thickness Tc of the island 45 and the thickness Ta of the source / drain region 20a and the thickness Tc of the island 45 and the source / drain region 20b The difference DELTA Tb (= Tc-Tb) between the thicknesses Tb) is set to a value between 10 ms and 100 ms, respectively. this is

10Å ≤ △Ta ≤ 100Å,10Å ≤ ΔTa ≤ 100Å,

10Å ≤ △Tb ≤ 100Å, 및10 μs ≦ ΔTb ≦ 100 μs, and

△Ta = △TbΔTa = ΔTb

인 것을 의미한다.Means to be.

△Ta 및 △Tb 가 10Å 내지 100Å의 범위로 설정되는 이유는 다음과 같다:The reasons why ΔTa and ΔTb are set in the range of 10 Hz to 100 Hz are as follows:

△Ta 및 △Tb의 최소값이 10Å으로 되는 이유는 노광장치를 사용하여 얼라인먼트마크들{아일랜드(45)와 동일한 폴리실리콘막으로 부터 형성되어 있는)의 최소독출가능깊이(즉, 최소독출가능 두께 차)가 10Å이기 때문이다. The reason why the minimum value of ΔTa and ΔTb becomes 10 ms is that the minimum readable depth (that is, the minimum readable thickness difference) of the alignment marks (formed from the same polysilicon film as the island 45) using the exposure apparatus. ) Is 10Å.

△Ta 및 △Tb의 최대값이 100Å으로 되는 이유는 다음과 같다: 폴리실리콘 아일랜드(45)가 엑시머 레이저 어닐링 방법에 의해 a-Si막을 결정화되고 이처럼 결정화된 a-Si막이 패턴화 됨에 의해 형성되고, 얼라인먼트마크들이 아일랜드(45)와 동일한 폴리실리콘막에 의해 형성된다고 가정한다. 이 경우에, 얼라인먼트마크들의 형상이 상기 얼라인먼트마크가 노광장치로 독출가능한 레벨에 유지될 수 있는 조건하의 얼라인먼트마크들의 최대가능깊이(즉, 최대가능 두께차)가 100Å이기 때문이다.The reason why the maximum value of ΔTa and ΔTb is 100 μs is as follows: The polysilicon island 45 is formed by crystallizing the a-Si film by an excimer laser annealing method and patterning the crystallized a-Si film as such. It is assumed that the alignment marks are formed by the same polysilicon film as the island 45. In this case, the shape of the alignment marks is because the maximum possible depth (ie maximum possible thickness difference) of the alignment marks under the condition that the alignment marks can be maintained at a level that can be read by the exposure apparatus is 100 ms.

△Ta 및 △Tb를 위하여 이들 조건이 만족된다면, 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)의 두께는 폴리실리콘아일랜드(45)의 두께(Tc)와 동일하지 않아도 좋다. 또한, △Ta 및 △Tb 의 차이가 서로 달라도 좋다(즉, △Ta ≠ △Tb).If these conditions are satisfied for ΔTa and ΔTb, the thickness of the second alignment marks 47a and 47b may not be equal to the thickness Tc of the polysilicon island 45. In addition, the difference between ΔTa and ΔTb may be different from each other (that is, ΔTa ≠ ΔTb).

폴리실리콘 아일랜드(45)및 제2 얼라인먼트마크들(47a, 47b)의 쌍은 게이트절연막(50)으로 덮혀 있다. 이 막(50)은 하지막(12) 상에 형성되어 있다. 게이트절연막(50)은 기판(10)의 전체표면을 덮고 있다. 게이트절연막(50) 상에는, 게이트전극/배선(55)이 형성된다. 게이트전극/배선(55)은 아일랜드(45)의 전체 채널영역(20c)에 중첩되고, 이 중첩된 부분은 TFT의 게이트전극으로서 기능하며 나머지부분은 게이트배선으로 기능한다. 게이트전극/배선(55)은 게이트절연막(50) 상에 형성된 두꺼운 층간절연막(60)으로 덮혀 있다. 이 층간절연막(60)은 기판(10)의 전체표면을 덮고 있다. 이 막(60)의 표면은 평탄화되어 있다.The pair of polysilicon islands 45 and the second alignment marks 47a and 47b are covered with the gate insulating film 50. This film 50 is formed on the base film 12. The gate insulating film 50 covers the entire surface of the substrate 10. On the gate insulating film 50, a gate electrode / wiring 55 is formed. The gate electrode / wiring 55 overlaps the entire channel region 20c of the island 45, and this overlapping portion functions as a gate electrode of the TFT and the remaining portion functions as a gate wiring. The gate electrode / wiring 55 is covered with a thick interlayer insulating film 60 formed on the gate insulating film 50. The interlayer insulating film 60 covers the entire surface of the substrate 10. The surface of this film 60 is planarized.

한 쌍의 소스/드레인 영역들(20a, 20b), 게이트절연막(50), 및 게이트전극/배선(55)이 TFT를 구성한다.The pair of source / drain regions 20a and 20b, the gate insulating film 50, and the gate electrode / wiring 55 constitute a TFT.

층간절연막(60) 상에, 한 쌍의 소스/드레인 배선들(70a, 70b)이 형성되어 있다. 이 소스/드레인 배선(70a)은 게이트절연막(50) 및 층간절연막(60)을 관통하는 접촉홀(65a)에 충진된 도전플러그에 의해 기계적으로 그리고 전기적으로 소스/드레 인 영역(20a)에 접속되어져 있다. 유사하게, 소스/드레인 배선(70b)은 게이트절연막(50) 및 층간절연막(60)을 관통하는 접촉홀(65b)에 충진된 도전플러그에 의해 기계적으로 그리고 전기적으로 소스/드레인 영역(20b)에 접속되어져 있다.On the interlayer insulating film 60, a pair of source / drain lines 70a and 70b are formed. The source / drain wiring 70a is connected to the source / drain region 20a mechanically and electrically by a conductive plug filled in the contact hole 65a penetrating through the gate insulating film 50 and the interlayer insulating film 60. It is done. Similarly, the source / drain wiring 70b is mechanically and electrically connected to the source / drain region 20b by a conductive plug filled in the contact hole 65b penetrating through the gate insulating film 50 and the interlayer insulating film 60. It is connected.

상기에서 설명한 바와 같이, 도 1a 및 1b에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 반도체장치(1)에 있어서, 한 쌍의 소스/드레인 영역들(20a, 20b)의 두께들(Ta, Tb)은 10Å 내지 100Å의 범위 내의 선택값에 의해 폴리실리콘아일랜드{45,즉 채널영역(20c)}의 나머지부분의 두께(Tc)보다 작도록 설정된다. 이것은 단지 폴리실리콘아일랜드(45)의 소스/드레인 영역들(20a, 20b)의 표면들이 선택적으로 제거된다는 것을 의미한다.As described above, in the semiconductor device 1 according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1A and 1B, the thicknesses Ta and Tb of the pair of source / drain regions 20a and 20b are shown. ) Is set to be smaller than the thickness Tc of the remainder of the polysilicon island (45, i.e., the channel region 20c) by a selection value within the range of 10 ms to 100 ms. This merely means that the surfaces of the source / drain regions 20a and 20b of the polysilicon island 45 are selectively removed.

그러므로, 소망의 불순물이 후에 소스/드레인 영역들(20a, 20b)로 형성되기 위한 폴리실리콘 아일랜드(45)의 부분들(즉, 소스/드레인 형성영역들)로 주입될 때, 소망의 불순물과 함께 아일랜드(45)로 주입된 중금속 불순물이 소스/드레인 영역들(20a, 20b)의 표면들의 선택적 제거에 의해 제거된다.Therefore, when desired impurities are later implanted into portions of the polysilicon island 45 (ie, source / drain forming regions) for formation into the source / drain regions 20a and 20b, together with the desired impurities Heavy metal impurities implanted into the island 45 are removed by selective removal of the surfaces of the source / drain regions 20a and 20b.

따라서, a-Si막의 결정화 및 주입된 불순물의 활성화가 엑시머 레이저 어닐링에 의해 동시에 수행될 때, a-Si막에 존재하는 소망하지 않는 중금속 불순물이 소스/드레인 영역들(20a, 20b)의 내부로 확산될 가능성은 없다. 결과로서, 중금속 불순물이 제거되지 않은 종래의 방법과 비교하여, 소스/드레인 영역들(20a, 20b)을 포함하는 TFT{즉, 반도체장치(1)}의 초기특성변화가 개선되고, 마찬가지로 신뢰성이 향상된다. 이처럼, TFT{반도체장치(1)}의 동작특성 및 신뢰성이 향상될 수 있다.Thus, when crystallization of the a-Si film and activation of the implanted impurities are simultaneously performed by excimer laser annealing, unwanted heavy metal impurities present in the a-Si film are introduced into the source / drain regions 20a and 20b. There is no possibility of spread. As a result, compared with the conventional method in which heavy metal impurities are not removed, the initial characteristic change of the TFT (i.e., the semiconductor device 1) including the source / drain regions 20a and 20b is improved, and the reliability is likewise Is improved. As such, the operating characteristics and the reliability of the TFT (semiconductor device 1) can be improved.

더욱이, 얼라인먼트마크들이 기판(10)의 가장자리 상에 배치되어 있는 일본특허공개공보 제2003-332349호에 개시된 구조와는 달리, 한 쌍의 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)이 폴리실리콘 아일랜드(45)의 바깥쪽에 배치되고 아일랜드(45) 내의 한 쌍의 소스/드레인 영역들(20a, 20b) 근처에 각각 배치되어 있다{즉, 한 쌍의 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)이 기판(10) 상에 형성된 각 TFT를 위하여 제공된다}. 그러므로, 상술한 일본특허공개공보 제2003-332349호의 구조에 있어서 "a-Si막형성영역" 내에 배치되어 있는 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)은 상부 또는 높은 레벨 패턴 또는 패턴들의 얼라인먼트 또는 배치를 위하여 사용되어져도 좋다. 결론적으로, 게이트전극/배선을 위한 패턴과 같은 상부패턴들을 위하여 어떤 것 보다 높은 얼라인먼트정확도가 얻어진다. Furthermore, unlike the structure disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-332349, where the alignment marks are disposed on the edge of the substrate 10, the pair of second alignment marks 47a and 47b is formed of polysilicon island ( 45 and disposed near the pair of source / drain regions 20a and 20b in the island 45, respectively (i.e., the pair of second alignment marks 47a and 47b are formed on the substrate (e.g. 10) for each TFT formed on it}. Therefore, in the above-described structure of Japanese Patent Laid-Open No. 2003-332349, the second alignment marks 47a and 47b arranged in the "a-Si film formation area" are aligned or arranged at the top or high level pattern or patterns. May be used for In conclusion, higher alignment accuracy than any is obtained for upper patterns such as patterns for gate electrodes / wiring.

더욱이, 마스크를 위한 단일 세트의 노광 및 현상 공정을 통해 불순물주입용 패턴과 얼라인먼트마크 성형용 패턴을 형성함에 의해 그리고 a-Si막의 결정화 및 a-Si막에 주입된 불순물의 활성화를 동시에 진행함에 의해, 노광/현상공정의 수가 감소될 수가 있다. 결과로서, 장치(1)를 위한 필요공정단계들의 총 수가 감소될 수 있다. 이것은 장치(1)의 제조비용이 더 저감된다는 것을 의미한다.Furthermore, by forming an impurity injection pattern and an alignment mark forming pattern through a single set of exposure and development processes for the mask, and simultaneously proceeding crystallization of the a-Si film and activation of impurities implanted in the a-Si film. The number of exposure / development processes can be reduced. As a result, the total number of necessary process steps for the apparatus 1 can be reduced. This means that the manufacturing cost of the device 1 is further reduced.

상술한 반도체장치(1)에 있어서, 비록 게이트전극/배선(55)을 형성하는 단계와 같은 뒤이은 단계들에서 어떤 것보다 높은 얼라인먼트정확도가 얻어지지 않는다 하더라도, 한 쌍의 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)은 생략되어져도 좋다.In the above-described semiconductor device 1, although a higher alignment accuracy than any is obtained in subsequent steps such as forming the gate electrode / wiring 55, a pair of second alignment marks ( 47a, 47b) may be omitted.

(반도체장치의 제조방법)(Method of manufacturing semiconductor device)

다음은 도 2a 내지 2m을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체장 치(1)의 제조방법을 설명한다.Next, a method of manufacturing the semiconductor device 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2A to 2M.

우선, 도 2a에 도시된 바와 같이, 하지절연막(12)이 소정의 크기로 유리기판(즉, 기판)(10) 상에 형성된다. 이 하지막(12)은 유리기판(10) 상에 직접 또는 그 위에 형성된 막들을 기판(10)에 존재하는 불순물에 기인된 오염으로부터 방지하기 위하여 제공된다. 이 하지막(12)은 실리콘이산화(SiO2)막, 실리콘질화(SiNx)막, 실리콘산질화(SiON)막, 또는 SiO2막과 SiNx막의 적층체로 형성된다. 하지막(12)의 두께는 1000Å으로부터 5000Å의 범위내의 값으로 선택적으로 설정된다. 여기서, 하지막(12)은 5000Å의 두께로 SiO2막에 의해 형성된다.First, as shown in FIG. 2A, an underlying insulating film 12 is formed on a glass substrate (i.e., substrate) 10 in a predetermined size. The base film 12 is provided to prevent films formed directly on or on the glass substrate 10 from contamination due to impurities present in the substrate 10. The base film 12 is formed of a silicon dioxide (SiO 2 ) film, a silicon nitride (SiNx) film, a silicon oxynitride (SiON) film, or a laminate of a SiO 2 film and a SiNx film. The thickness of the base film 12 is selectively set to a value within the range of 1000 mV to 5000 mV. Here, the base film 12 is formed by the SiO 2 film to a thickness of 5000 kPa.

다음, 도 2b에 도시한 바와 같이, a-Si막(14)은 LPCVD(Low-Pressure Chemical Vapor Deposition)법 또는 PECVD(Plasma-Enhanced CVD)법에 의해 하지막(12) 상에 형성되어 있다. a-Si막이 결정화 후 TFT의 활성층으로서 사용되기 때문에, 막(14)의 두께는 누설전류를 억압하는 관점에서 가능한한 작은 것이 바람직하다. 그러나, 뒤이은 a-Si막(14)의 결정화공정을 위한 공정마진을 고려하면, 막(14)의 두께는 300Å으로부터 3000Å의 범위 내의 값으로 설정되는 것이 바람직하다. 여기서, 막(14)의 두께는 600Å으로 설정되어 있다.Next, as shown in FIG. 2B, the a-Si film 14 is formed on the base film 12 by a low-pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method or a plasma-enhanced CVD (PECVD) method. Since the a-Si film is used as the active layer of the TFT after crystallization, the thickness of the film 14 is preferably as small as possible in view of suppressing the leakage current. However, in consideration of the process margin for the subsequent crystallization process of the a-Si film 14, the thickness of the film 14 is preferably set to a value within the range of 300 mW to 3000 mW. Here, the thickness of the film 14 is set to 600 kPa.

다음, 도 2c에 도시된 바와 같이, 소정의 두께를 갖는 감광성레지스트막이 코팅에 의해 a-Si막(14) 상에 형성된다. 그리고, 이 감광성레지스트막은 노광 및 현상에 의해 패턴화되어, 한 쌍의 제1얼라인먼트마크들(18a, 18b)및 한 쌍의 소스/드레인 영역들(20a, 20b)을 형성하기 위한 마스크(16)를 형성한다. 이 마스크(16) 는 한 쌍의 제1얼라인먼트마크들(18a, 18b)에 대응하는 개구들(16c, 16d) 및 한 쌍의 소스/드레인 영역들(20a, 20b)에 대응하는 개구들(16a, 16b)을 갖는다.Next, as shown in Fig. 2C, a photosensitive resist film having a predetermined thickness is formed on the a-Si film 14 by coating. The photosensitive resist film is then patterned by exposure and development to form a pair of first alignment marks 18a and 18b and a pair of source / drain regions 20a and 20b. To form. The mask 16 has openings 16a corresponding to the pair of first alignment marks 18a and 18b and openings 16a corresponding to the pair of source / drain regions 20a and 20b. , 16b).

다음, 도 2d에 도시된 바와 같이, 마스크(16)을 이용한 이온주입에 의해 붕소(B)와 같은 소망의 p-형 불순물이 a-Si막(14) 속으로 선택적으로 도입된다. 이 이온주입공정에서, 도우스(dose)는 1 x 1015-2 이다. 결과로서, 소정의 p-형 불순물 이온들은 마스크(16)의 개구들(16a, 16b, 16c, 16d)을 통해 a-Si막(14) 속으로 선택적으로 주입된다. 이와같이, a-Si막(14)에는 한 쌍의 p-형 불순물주입영역들(20a', 20b')이 형성되고 동시에 한 쌍의 p-형 불순물주입영역들(18a', 18b')이 형성된다. 한 쌍의 불순물주입영역들(18a', 18b')이 한 쌍의 불순물주입영역들(20a', 20b')과 함께 동시에 형성되기 때문에, 이 방법은 얼라인먼트마크들이 단지 기판의 가장자리 상에 형성되는 일본특허공개공보 제2003-332349호에 개시된 방법과는 차이가 있다. 이와같이, 제1실시예의 방법에서는, 불순물주입영역들(18a', 18b'){이후에 제1얼라인먼트마크들(18a, 18b)이 됨}이 이 단계에서 형성되기 때문에, 뒤이은 폴리실리콘아일랜드(45)를 형성하기 위한 a-Si막(14)의 노광공정에서 얼라인먼트 정확도가 향상되는 이점이 있다.Next, as shown in FIG. 2D, a desired p-type impurity such as boron (B) is selectively introduced into the a-Si film 14 by ion implantation using the mask 16. In this ion implantation step, the dose is 1 × 10 15 cm −2 . As a result, certain p-type impurity ions are selectively implanted into the a-Si film 14 through the openings 16a, 16b, 16c, 16d of the mask 16. As such, a pair of p-type impurity implantation regions 20a 'and 20b' are formed in the a-Si film 14 and a pair of p-type impurity implantation regions 18a 'and 18b' are formed at the same time. do. Since a pair of impurity implantation regions 18a 'and 18b' are formed simultaneously with a pair of impurity implantation regions 20a 'and 20b', this method is performed so that alignment marks are formed only on the edge of the substrate. There is a difference from the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-332349. As such, in the method of the first embodiment, since the impurity injection regions 18a 'and 18b' (hereinafter referred to as first alignment marks 18a and 18b) are formed at this stage, the subsequent polysilicon island ( The alignment accuracy is improved in the exposing process of the a-Si film 14 for forming 45).

도 2d의 단계에서 p-형 불순물이온들의 주입깊이는 거의 a-Si막(14)의 전체두께로 설정된다. 이처럼, 주입된 이온들은 뒤이은 상기 불순물이온들의 활성화공정에 기인하여 막(14)의 두께 전체에 퍼진다.In the step of FIG. 2D, the implantation depth of the p-type impurity ions is set to almost the entire thickness of the a-Si film 14. As such, the implanted ions spread throughout the thickness of the film 14 due to the subsequent activation process of the impurity ions.

도 2d의 이온주입단계에 의해 각각 불순물주입영역들(20a', 20b') 가까이에 형성되어 있는 불순물주입영역들(18a', 18b')은 TFT특성에 영향을 끼치지 않는다. 이것은 불순물주입영역들(18a', 18b')이 이 후 공정에서 제거되기 때문이다.Impurity implantation regions 18a 'and 18b' formed near the impurity implantation regions 20a 'and 20b', respectively, by the ion implantation step in FIG. 2D do not affect the TFT characteristics. This is because the impurity injection regions 18a 'and 18b' are removed in a later process.

다음, 도 2e에 도시된 바와 같이, a-Si막(14)의 p-형 불순물주입영역들(18a', 18b')의 표면들 및 p-형 불순물주입영역들(20a', 20b')의 표면들은 동일한 마스크(16)를 사용하여 선택적으로 에칭된다. 에칭이 완료된 후, 마스크(16)는 제거된다. 여기서, 표면에칭된 불순물주입영역들(18a', 18b')은 각각 18a'' 및 18b''로 표기된다. 유사하게, 표면에칭된 불순물주입영역들(20a', 20b')은 각각 20a'' 및 20b''로 표기된다.Next, as shown in FIG. 2E, the surfaces of the p-type impurity implantation regions 18a 'and 18b' of the a-Si film 14 and the p-type impurity implantation regions 20a 'and 20b'. The surfaces of are selectively etched using the same mask 16. After the etching is completed, the mask 16 is removed. Here, the surface-etched impurity implantation regions 18a 'and 18b' are designated 18a '' and 18b '', respectively. Similarly, surface-etched impurity implantation regions 20a 'and 20b' are denoted by 20a '' and 20b '', respectively.

도 2e의 에칭공정에서 a-Si막(14)의 에칭깊이는 10Å 내지 100Å 사이의 범위 내의 값으로 선택적으로 설정되며, 그 이유는 다음과 같다: 여기서, 에칭깊이는 50Å으로 설정되어 있다. In the etching process of FIG. 2E, the etching depth of the a-Si film 14 is selectively set to a value within the range of 10 kPa to 100 kPa, for the following reason: Here, the etching depth is set to 50 kPa.

(i) 노광장치로 독출될 수 있는 제1얼라인먼트마크들(18a, 18b)의 최소독출가능깊이(즉, 두께차 △Ta 및 △Tb의 최소 값)는 10Å이다.(i) The minimum readable depth of the first alignment marks 18a and 18b that can be read by the exposure apparatus (ie, the minimum values of the thickness differences ΔTa and ΔTb) is 10 μs.

(ii) a-Si막(14)이 후에 기술될 뒤이은 공정에서 엑시머 레이저 어닐링(ELA) 방법에 의해 결정화될 때, 제1얼라인먼트마크들(18a, 18b)이 노광장치로 독출될 수 있는 레벨로 제1얼라인먼트마크들(18a, 18b)의 형상이 유지되는 조건하에서의 제1얼라인먼트마크들(18a, 18b)의 최대가능깊이(즉, 두께차 △Ta 및 △Tb의 최대 값)는 100Å 이다.(ii) when the a-Si film 14 is crystallized by the excimer laser annealing (ELA) method in a subsequent process to be described later, the level at which the first alignment marks 18a and 18b can be read into the exposure apparatus. The maximum possible depth of the first alignment marks 18a and 18b under the condition that the shape of the first alignment marks 18a and 18b is maintained (that is, the maximum values of the thickness differences ΔTa and ΔTb) is 100 μs.

상기에서 설명한 바와 같이, 마스크(16)을 위한 성형, 노광 및 현상, 그리고 a-Si막(14)의 에칭 등과 같이 단순히 일연의 동작을 수행함에 의해, 표면에칭된 p- 형 불순물주입영역들(18a'', 18b'', 20a'', 20b'')이 얻어진다.As described above, the surface-etched p-type impurity implantation regions (such as molding, exposure and development for the mask 16, and etching of the a-Si film 14, etc.) are simply performed by performing a series of operations. 18a '', 18b '', 20a '', 20b '') are obtained.

도 2e에 도시된 바와 같이, 이후에 소스/드레인 영역들(20a, 20b)이 될 불순물주입영역들(20a'', 20b'')의 표면들은 에칭되어 없어진다. 이처럼, 소망의 불순물(즉, 붕소)이온들과 함께 a-Si막(14)으로 도입된 바라지 않는 중금속 불순물은 제거된다. 발명자들의 실험에 따르면, 소스/드레인 영역들(20a, 20b)을 포함하는 TFT{즉, 반도체장치(1)}의 초기특성열화는 중금속 불순물이 제거되지 아니한 종래기술의 방법과 비교하여 10% 이상 향상된 것이 발견되었다. 부가하여, 물론 신뢰성도 향상되었다는 것이 발견되었다. 구체적으로, 신뢰성은 중금속 불순물이 제거되지 아니한 종래방법에서 보다 두 배 이상 향상되었다.As shown in Fig. 2E, the surfaces of the impurity implantation regions 20a &quot; and 20b &quot;, which will later be the source / drain regions 20a and 20b, are etched away. As such, the unwanted heavy metal impurities introduced into the a-Si film 14 together with the desired impurity (ie boron) ions are removed. According to the experiments of the inventors, the initial characteristic degradation of the TFT (i.e., the semiconductor device 1) including the source / drain regions 20a and 20b is 10% or more as compared to the conventional method in which heavy metal impurities are not removed. Improvements were found. In addition, it has, of course, been found that the reliability is also improved. Specifically, reliability is more than doubled in the conventional method in which heavy metal impurities are not removed.

다음, 도 2f에 도시된 바와 같이, 엑시머 레이저 광(B)이 ELA방법에 의해 a-Si막(14)의 전체표면{표면에칭된 불순물주입영역들(18a'', 18b'', 20a'', 및 20b'')을 포함한다}에 조사되고, 그것에 의해 a-Si막(14)을 결정화한다. 이처럼, 폴리실리콘막(35)이 얻어진다. 이 때에, 불순물주입영역들(20a'', 20b'')에 주입된 불순물(즉, 붕소)은 활성화되고, 따라서 상기 주입된 불순물을 위한 어떠한 부가적 활성화공정도 요구되지 않는다. 더욱이, a-Si막(14)의 결정화에 기인하여, p-형 불순물주입영역들(18a'', 18b'')은 각각 제1얼라인먼트마크들(18a, 18b)로 되고 p-형 불순물주입영역들(20a'', 20b'')은 각각 p-형 소스/드레인 영역들(20a, 20b)로 된다.Next, as shown in FIG. 2F, the excimer laser light B is subjected to the entire surface of the a-Si film 14 (surface-etched impurity implantation regions 18a '', 18b '', and 20a 'by the ELA method. And &quot; 20b &quot;) &quot; to thereby crystallize the a-Si film 14. In this way, the polysilicon film 35 is obtained. At this time, the impurity (i.e., boron) implanted in the impurity implantation regions 20a '' and 20b '' is activated, so no additional activation process for the implanted impurity is required. Furthermore, due to the crystallization of the a-Si film 14, the p-type impurity implantation regions 18a '' and 18b '' become the first alignment marks 18a and 18b, respectively, and the p-type impurity implantation Regions 20a '' and 20b '' become p-type source / drain regions 20a and 20b, respectively.

다음, 도 2g에 도시된 바와 같이, 코팅공정에 의해 감광성레지스트막이 폴리실리콘막(35) 상에 형성되고, 이어서 노광 및 현상 되며, 그것에 의해 폴리실리콘 아일랜드(45) 및 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)을 위한 마스크(39)를 형성한다. 마스크(39)는 폴리실리콘아일랜드(45)를 형성하기 위한 부분(40)과 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)을 형성하기 위한 부분들(42a, 42b)을 포함하는 패턴을 구비하고, 마스크(39)의 나머지부분은 제거된다. 마스크(39)의 얼라인먼트는 이전에 형성된 제1얼라인먼트마크들(18a, 18b)을 사용하여 수행된다. 제1얼라인먼트마크들(18a, 18b)이 소스/드레인 영역들(20a, 20b) 가까이에 각각 배치되어 있기 때문에, 마스크(39)의 배열은 ±0.1㎛ 이하의 정확도로 수행될 수가 있다.Next, as shown in Fig. 2G, a photosensitive resist film is formed on the polysilicon film 35 by a coating process, and then exposed and developed, thereby thereby making the polysilicon island 45 and the second alignment marks 47a. , Mask 39 for 47b). The mask 39 has a pattern including a portion 40 for forming the polysilicon island 45 and portions 42a and 42b for forming the second alignment marks 47a and 47b. The remainder of (39) is removed. Alignment of the mask 39 is performed using previously formed first alignment marks 18a and 18b. Since the first alignment marks 18a and 18b are disposed near the source / drain regions 20a and 20b, respectively, the arrangement of the mask 39 can be performed with an accuracy of ± 0.1 mu m or less.

여기서, 설명을 간단하게 하기 위하여, 하나의 TFT{한 쌍의 소스/드레인 영역들(20a, 20b) 및 게이트전극/배선(55)을 포함한다}가 기판(10)상에 형성되어 있는 경우에 대하여 설명한다. 그러나, 실제로는, 많은 TFT들이 기판(10) 상에 매트릭스 배열로 배치되어 있다. 본 발명의 제1실시예에 있어서, 제1얼라인먼트마크들(18a, 18b)은 TFT들 각각의 소스/드레인 영역들(20a, 20b) 가까이에 각각 배치되어 있고, 이와같이 제1얼라인먼트마크들(18a, 18b)은 소스/드레인 영역들(20a, 20b)의 배열에 따라 전체 기판(10) 상에 배치된다. 따라서, TFT들의 배열은 ±0.1㎛ 이하의 정확도로 수행될 수 있다. 한편, 일본특허공개공보 제2003-332349호에 개시된 방법에서는 얼라인먼트마크들이 단지 기판의 가장자리 상에 배치되어 있다. 그러므로, TFT들의 얻을 수 있는 배열정확도는 ±0.3㎛ 이상이 되고, 이것은 본 발명의 제1실시예에 비해 꽤 열화한 것이다.Here, for the sake of simplicity, in the case where one TFT (including a pair of source / drain regions 20a and 20b and a gate electrode / wiring 55) is formed on the substrate 10 Explain. In practice, however, many TFTs are arranged in a matrix arrangement on the substrate 10. In the first embodiment of the present invention, the first alignment marks 18a and 18b are disposed close to the source / drain regions 20a and 20b of each of the TFTs, and thus the first alignment marks 18a. , 18b is disposed on the entire substrate 10 according to the arrangement of the source / drain regions 20a, 20b. Therefore, the arrangement of the TFTs can be performed with an accuracy of ± 0.1 mu m or less. On the other hand, in the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-332349, alignment marks are only disposed on the edge of the substrate. Therefore, the obtainable arrangement accuracy of the TFTs is more than ± 0.3 μm, which is considerably deteriorated compared with the first embodiment of the present invention.

다음, 도 2h에 도시된 바와 같이, 폴리실리콘막(35)은 마스크(39)를 사용하여 선택적으로 에칭되고, 그것에 의해 아일랜드형 폴리실리콘막(35) 즉, 폴리실리 콘 아일랜드(45)를 형성한다. 동시에, 한 쌍의 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)이 폴리실리콘 아일랜드(45)의 각 측에 폴리실리콘막(35)에 의해 형성된다. 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)은 아일랜드(45)로부터 떨어져서 아일랜드(45) 가까이에 배치되어 있다. 아일랜드(45)는 한 쌍의 소스/드레인 영역들(20a, 20b) 및 채널영역(20c)을 포함하고 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)을 배제하도록 형성되어 있다. 한 쌍의 제1얼라인먼트마크들(18a, 18b)은 이 단계에서 제거된다.Next, as shown in FIG. 2H, the polysilicon film 35 is selectively etched using the mask 39, thereby forming the island-type polysilicon film 35, that is, the polysilicon island 45. do. At the same time, a pair of second alignment marks 47a and 47b are formed by the polysilicon film 35 on each side of the polysilicon island 45. Second alignment marks 47a and 47b are disposed near island 45 away from island 45. The island 45 is formed to include a pair of source / drain regions 20a and 20b and a channel region 20c and exclude the second alignment marks 47a and 47b. The pair of first alignment marks 18a and 18b are removed in this step.

다음, 도 2i에 도시된 바와 같이, 게이트절연막(50)은 폴리실리콘 아일랜드(45) 및 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)을 덮도록 하지막(12) 상에 형성된다. 기판(10)의 전 표면을 덮고 있는 게이트절연막(50)은 1000Å의 두께를 갖는다. 이 게이트절연막(50)은 SiO2막, SiNx막, SiON막, 또는 SiO2막 및 SiNx막의 적층막에 의해 형성된다. 여기서, 게이트절연막(50)은 SiO2막에 의해 형성되어 있다.Next, as shown in FIG. 2I, a gate insulating film 50 is formed on the base film 12 to cover the polysilicon island 45 and the second alignment marks 47a and 47b. The gate insulating film 50 covering the entire surface of the substrate 10 has a thickness of 1000 mW. The gate insulating film 50 is formed by a SiO 2 film, a SiNx film, a SiON film, or a laminated film of a SiO 2 film and a SiNx film. Here, the gate insulating film 50 is formed of a SiO 2 film.

다음, 도 2j에 도시된 바와 같이, 게이트전극/배선(55)은 채널영역(20c) 위에 겹쳐지도록 게이트절연막(50) 상에 형성된다. 게이트전극/배선(55)은 Si, Al, Cr, Mo, W, 및 WSi 등과 같은 도전성 물질로 만들어 진다. 여기서, 게이트전극/배선(55)은 2000Å의 두께로 패턴화된 Cr막에 의해 형성되어 있다. 게이트전극/배선(55)의 성형공정에 있어서의 배열은 폴리실리콘 아일랜드(45) 및 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)을 사용하여 수행된다.Next, as shown in FIG. 2J, the gate electrode / wiring 55 is formed on the gate insulating film 50 so as to overlap the channel region 20c. The gate electrode / wiring 55 is made of a conductive material such as Si, Al, Cr, Mo, W, WSi, or the like. Here, the gate electrode / wiring 55 is formed of a Cr film patterned to a thickness of 2000 kPa. The arrangement in the forming process of the gate electrode / wiring 55 is performed using the polysilicon island 45 and the second alignment marks 47a and 47b.

다음, 도 2k에 도시된 바와 같이, 층간절연막(60)은 게이트전극/배선(55)을 덮도록 게이트절연막(50)상에 형성된다. 기판(10)의 전체표면을 덮고 있는 이 층간 절연막(60)은 4000Å의 두께로 SiO2막에 의해 형성된다. 층간절연막(60)의 표면은 이미 알려진 방법으로 평탄화 된다.Next, as shown in FIG. 2K, an interlayer insulating film 60 is formed on the gate insulating film 50 so as to cover the gate electrode / wiring 55. This interlayer insulating film 60 covering the entire surface of the substrate 10 is formed of a SiO 2 film with a thickness of 4000 kPa. The surface of the interlayer insulating film 60 is planarized by a known method.

다음, 도 2l에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 접촉홀들(65a, 65b)이 이미 알려진 방법으로 층간절연막(60) 및 게이트절연막(50)을 관통하도록 형성된다. 이 접촉홀들(65a, 65b)은 각각 폴리실리콘 아일랜드(45)의 소스/드레인 영역들(20a, 20b)에 도달한다.Next, as shown in FIG. 2L, a pair of contact holes 65a and 65b are formed to penetrate the interlayer insulating film 60 and the gate insulating film 50 in a known manner. These contact holes 65a and 65b reach the source / drain regions 20a and 20b of the polysilicon island 45, respectively.

다음, 도 2m에 도시된 바와 같이, 금속막이 층간절연막(60) 상에 형성되고 이미 알려진 방법으로 패턴화 되며, 그것에 의해 층간절연막(60) 상에 한 쌍의 소스/드레인 배선들(70a, 70b)을 형성한다. 이 소스/드레인 배선들(70a, 70b)은 각각 접촉홀들(65a, 65b)을 통해 기계적으로 그리고 전기적으로 소스/드레인 영역들(20a, 20b)에 접속된다. 도 2m의 구조는 도 1a의 구조와 동일하다.Next, as shown in FIG. 2M, a metal film is formed on the interlayer insulating film 60 and patterned in a known manner, whereby a pair of source / drain wirings 70a and 70b on the interlayer insulating film 60. ). These source / drain wires 70a and 70b are connected to the source / drain regions 20a and 20b mechanically and electrically through contact holes 65a and 65b, respectively. The structure of FIG. 2M is the same as that of FIG. 1A.

상술한 공정단계들을 통해, 활성층으로서 폴리실리콘막(35)을 갖는 TFT(즉, 폴리실리콘 TFT)가 기판(10) 상에 완성된다. 결과로서, 제1실시예에 따른 반도체장치(1)가 제조된다.Through the above-described process steps, a TFT (ie, polysilicon TFT) having a polysilicon film 35 as an active layer is completed on the substrate 10. As a result, the semiconductor device 1 according to the first embodiment is manufactured.

제1실시예에 따른 반도체장치(1)의 상술한 제조방법에서, 성형, 마스크(16)를 위한 레지스트막의 노광 및 현상, a-Si막(14)에 불순물주입, 및 a-Si막(14)의 선택적 에칭의 일련의 동작을 단지 한번에 수행함에 의해 표면에칭된 p-형 불순물주입영역들(18a'', 18b'') 및 표면에칭된 p-형 불순물주입영역들(20a'', 20b'')이 얻어진다. 더욱이, 불순물주입된 a-Si막(14)은 폴리실리콘막(35)을 형성하도록 상 기 a-Si막(14)의 전체 표면에 레이저광(B)을 조사함에 의해 결정화되고(도 2f), 그러므로 불순물주입영역들(20a'', 20b''){이 후에 소스/드레인 영역들(20a, 20b)이 된다} 속으로 주입된 p-형 불순물(즉, 붕소)이 활성화 된다. 따라서, 상기 주입된 p-형 불순물의 활성화를 위한 부가적 공정단계가 요구되지 않는다. 따라서, 제1실시예에 따른 반도체장치(1)를 위해 요구되는 제조공정단계의 총 수가 감소되고, 장치(1)의 제조비용이 저감된다.In the above-described manufacturing method of the semiconductor device 1 according to the first embodiment, molding, exposure and development of a resist film for the mask 16, impurity injection into the a-Si film 14, and a-Si film 14 Surface-etched p-type impurity implantation regions 18a '' and 18b '' and surface-etched p-type impurity implantation regions 20a '' and 20b by performing a series of operations of selective etching of '') Is obtained. Further, the impurity-infused a-Si film 14 is crystallized by irradiating the laser beam B on the entire surface of the a-Si film 14 to form the polysilicon film 35 (FIG. 2F). Therefore, the p-type impurity (i.e., boron) injected into the impurity implantation regions 20a '' and 20b '' (which later becomes the source / drain regions 20a and 20b) is activated. Thus, no additional processing steps for the activation of the implanted p-type impurities are required. Thus, the total number of manufacturing process steps required for the semiconductor device 1 according to the first embodiment is reduced, and the manufacturing cost of the device 1 is reduced.

뿐만 아니라, p-형 불순물주입영역들(20a'', 20b''){이 후에 소스/드레인 영역들(20a, 20b)이 됨}의 표면들이 선택적으로 에칭되어 버리기 때문에(도 2E), 소망의 불순물(즉, 붕소)과 함께 a-Si막(14)으로 주입된 중금속 불순물의 제거가 보장된다. 그러므로, 중금속 불순물이 제거되지 아니한 종래의 방법과 비교하여, 한 쌍의 소스/드레인 영역들(20a, 20b)을 포함하는 TFT{즉, 반도체장치(1)}의 초기특성 열화도 향상되고, 신뢰성이 향상된다. 이것은 TFT의 동작특성 및 신뢰성이 향상된다는 것을 의미한다.In addition, since the surfaces of the p-type impurity implantation regions 20a '' and 20b '' (which later become the source / drain regions 20a and 20b) are selectively etched (FIG. 2E), the desired The removal of heavy metal impurities injected into the a-Si film 14 together with impurities (i.e., boron) of is ensured. Therefore, compared with the conventional method in which heavy metal impurities are not removed, the initial characteristic deterioration of the TFT (i.e., the semiconductor device 1) including the pair of source / drain regions 20a and 20b is also improved, and the reliability is improved. This is improved. This means that the operation characteristics and the reliability of the TFT are improved.

부가적으로, 얼라인먼트마크들이 단지 기판의 가장자리 상에 배치되어 있는 일본특허공개공보 제2003-332349호에 개시된 구조와는 달리, 제1얼라인먼트마크들(18a, 18b)은 폴리실리콘막(35) 내의 한 쌍의 소스/드레인 영역들(20a, 20b) 가까이에 형성되고, 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)은 폴리실리콘 아일랜드(45)의 바깥쪽 가까이에 형성되어 있다. 그러므로, 제1얼라인먼트마크들(18a, 18b)은 소스/드레인 영역들(20a, 20b)을 위한 것에 대하여 상부패턴{예를들면, 게이트전극/배선(55)을 위한 패턴}의 배열 또는 배치를 위하여 사용될 수 있다. 유사하게, 제2얼 라인먼트마크들(47a, 47b)은 아일랜드(45)에 대하여 상부패턴의 배열 또는 배치를 위하여 사용될 수 있다. 결론적으로, 상부패턴을 위하여 종래의 어떤 것보다도 높은 배열정확도를 얻을 수 있는 부가적 이점이 있다.In addition, unlike the structure disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-332349, where alignment marks are only disposed on the edge of the substrate, the first alignment marks 18a and 18b are formed in the polysilicon film 35. It is formed near the pair of source / drain regions 20a and 20b and the second alignment marks 47a and 47b are formed near the outer side of the polysilicon island 45. Therefore, the first alignment marks 18a and 18b may not be arranged or arranged in an upper pattern (e.g., a pattern for the gate electrode / wiring 55) with respect to the source / drain regions 20a and 20b. Can be used. Similarly, the second alignment marks 47a and 47b may be used to arrange or arrange the upper pattern with respect to the island 45. In conclusion, there is an additional advantage that the arrangement accuracy higher than that of any conventional one can be obtained for the upper pattern.

(제2실시예)Second Embodiment

(반도체장치의 제조방법)(Method of manufacturing semiconductor device)

다음, 도 3a 내지 3i를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 반도체장치의 제조방법을 설명한다.Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 3I.

제2실시예에 따른 방법은 TFT의 채널영역에 역치제어를 위한 불순물을 주입하는 공정단계를 제1실시예의 방법에 추가한 것에 상당한다. 그러므로, 제2실시예의 방법에 의해 제조된 반도체장치(1a)는 제1실시예의 반도체장치(1)의 TFT의 채널영역에 역치제어를 위한 불순물주입영역을 추기함에 의해 얻어진 것에 상응한다.The method according to the second embodiment corresponds to the addition of a process step of injecting impurities for threshold control into the channel region of the TFT to the method of the first embodiment. Therefore, the semiconductor device 1a manufactured by the method of the second embodiment corresponds to that obtained by adding an impurity injection region for threshold control to the channel region of the TFT of the semiconductor device 1 of the first embodiment.

우선, 제1실시예의 방법에서 도 2a 내지 2e에 도시된 공정단계들이 수행된다. 이처럼, 도 2e에 도시된 바와 같이, 표면에칭된 p-형 불순물주입영역들(18a'', 18b'') 및 표면에칭된 p-형 불순물주입영역들(20a'', 20b'')이 a-Si막(14)에 형성된다. 이 에칭공정에서 a-Si막(14)의 에칭깊이는, 제1실시예와 유사하게, 10Å 내지 100Å의 범위 내에서 선택적으로 결정된다. 이 방법으로, 성형, 마스크(16)를 위한 레지스트막의 노광 및 현상, a-Si막(14)에 불순물의 주입, a-Si막(14)의 선택적 에칭의 일련의 동작들을 단지 한번에 수행함에 의해 표면에칭된 불순물주입영역들(18a'', 18b'') 및 표면에칭된 불순물주입영역들(20a'', 20b'')이 얻어진다.First, in the method of the first embodiment, the process steps shown in Figs. 2A to 2E are performed. As such, as shown in FIG. 2E, the surface-etched p-type impurity implantation regions 18a ″ and 18b ″ and the surface etched p-type impurity implantation regions 20a ″ and 20b ″ are formed. It is formed in the a-Si film 14. In this etching step, the etching depth of the a-Si film 14 is selectively determined within the range of 10 Pa to 100 Pa, similarly to the first embodiment. In this way, by performing a series of operations of molding, exposing and developing the resist film for the mask 16, implanting impurities into the a-Si film 14, and selective etching of the a-Si film 14 only once. Surface-etched impurity implantation regions 18a 'and 18b' and surface-etched impurity implantation regions 20a 'and 20b' are obtained.

다음, 마스크(16)를 제거한 후, TFT의 역치제어를 위한 p-형 불순물(즉, 붕 소)이, 도 3a에 도시된 바와 같이, 1 x 1012-2의 도우즈량으로 a-Si막(14)에 이온주입된다. 이 이온주입공정이 기판(10)의 전체표면을 위하여 수행되기 때문에, 상기 p-형 불순물이온들은 p-형 불순물주입영역들(18a'', 18b'', 20a'', 20b'') 뿐만 아니라 a-Si막(14)의 나머지 부분에도 주입된다. 여기서, 상기 p-형 불순물이 주입된 p-형 불순물주입영역들(18a'', 18b'')은 각각 18aa'' 및 18bb''로 표기된다. 유사하게, 상기 p-형 불순물이 주입된 p-형 불순물주입영역들(20a'', 20b'')은 각각 20aa'' 및 20bb''로 표기된다. 영역들(18aa'', 18bb'', 20aa'', 20bb'') 이외의 a-Si막(14)의 p-형 불순물주입영역들은 14a에 의해 표기된다. 이 단계에서의 상태는 도 3a에 도시되어 있다.Next, after removing the mask 16, the p-type impurity (i.e., boron) for threshold control of the TFT is a-Si at a dose of 1 x 10 12 cm -2 as shown in FIG. 3A. Ions are implanted into the membrane 14. Since the ion implantation process is performed for the entire surface of the substrate 10, the p-type impurity ions are not only p-type impurity implantation regions 18a '', 18b '', 20a '', 20b ''. It is also injected into the rest of the a-Si film 14. Here, the p-type impurity injection regions 18a '' and 18b '' into which the p-type impurity is implanted are denoted as 18aa '' and 18bb '', respectively. Similarly, the p-type impurity implantation regions 20a '' and 20b '' into which the p-type impurity is implanted are denoted as 20aa '' and 20bb '', respectively. The p-type impurity implantation regions of the a-Si film 14 other than the regions 18aa '', 18bb '', 20aa '', and 20bb '' are designated by 14a. The state at this stage is shown in FIG. 3A.

여기서, 역치제어를 위하여 주입된 p-형 불순물의 농도는 영역들(18aa'', 18bb'', 20aa'', 20bb'')에 주입된 불순물의 농도 보다 한 치수 이상 낮다. 그러므로, 역치제어를 위하여 주입된 p-형 불순물은 TFT의 동작에 영향을 미치지 않는다.Here, the concentration of the p-type impurity implanted for the threshold control is at least one dimension lower than the concentration of the impurity implanted in the regions 18aa ″, 18bb ″, 20aa ″, 20bb ″. Therefore, the p-type impurity implanted for threshold control does not affect the operation of the TFT.

다음, 제1실시예에서 도 2f의 단계와 유사하게, 엑시머 레이저광(B)이 a-Si막(14)을 결정화하도록 ELA방법에 의해 a-Si막(14)의 전체표면{p-형 불순물주입영역들(18aa'', 18bb'', 20aa'', 20bb'', 및 14a)을 포함}에 조사되고, 그것에 의해, 도 3b에 도시된 바와 같이, 폴리실리콘막(35a)을 형성한다. 이 때에, 불순물주입영역들(20aa'', 20bb'')에 존재하는 p-형 불순물(예를들면, 붕소)은 레이저광(B)에 의해 활성화 되고, 상기 불순물의 활성화를 위한 부가적 공정단계가 불필요하게 된다. 또한, a-Si막(14)의 결정화에 기인하여, p-형 불순물주입영역들(18aa'', 18bb'')은 각각 제1얼라인먼트마크들(18aa, 18bb)로 되고, p-형 불순물주입영역들(20aa'', 20bb'')은 각각 소스/드레인 영역들(20aa, 20bb)로 된다. p-형 불순물주입영역(14a)은 불순물주입영역(35aa)로 된다.Next, similar to the step of FIG. 2F in the first embodiment, the entire surface of the a-Si film 14 by the ELA method {p-type) so that the excimer laser light B crystallizes the a-Si film 14. Including impurity implantation regions 18aa '', 18bb '', 20aa '', 20bb '', and 14a, thereby forming a polysilicon film 35a, as shown in FIG. 3B. do. At this time, p-type impurities (eg, boron) present in the impurity injection regions 20aa '' and 20bb '' are activated by the laser light B, and an additional process for activation of the impurities is performed. The step becomes unnecessary. In addition, due to the crystallization of the a-Si film 14, the p-type impurity implantation regions 18aa '' and 18bb '' become the first alignment marks 18aa and 18bb, respectively, and the p-type impurity The injection regions 20aa '' and 20bb '' become source / drain regions 20aa and 20bb, respectively. The p-type impurity implantation region 14a becomes an impurity implantation region 35aa.

뒤이은 공정단계들은 제1실시예의 방법과 동일하다. 구체적으로, 도 3c(도 2g 참조)에 도시된 바와 같이, 감광성레지스트막이 폴리실리콘막(35) 상에 코팅되고, 이어서 노광 및 현상 되며, 그것에 의해 폴리실리콘아일랜드(45a) 및 제2얼라인먼트마크들(47aa, 47bb)을 형성하기 위한 마스크(39a)를 형성한다. 마스크(39a)는 폴리실리콘아일랜드(45a)를 형성하기 위한 부분(40a)과 제2얼라인먼트마크들(47aa, 47bb)을 형성하기 위한 부분들(42aa, 42bb)을 포함하는 패턴을 구비하고, 마스크(39a)의 나머지부분은 제거된다. 마스크(39a)의 배열은 이전에 형성된 제1얼라인먼트마크들(18aa, 18bb)을 사용하여 수행된다. 제1얼라인먼트마크들(18aa, 18bb)이 소스/드레인 영역들(20aa, 20bb) 가까이에 각각 배치되어 있기 때문에, 마스크(39a)의 배열은 전체기판(10) 위에서 ±0.1㎛ 이하의 정확도로 수행될 수가 있다. 이것은 TFT들의 획득가능한 배열정확도가 ±0.3㎛ 이상인 일본특허공개공보 제2003-332349호에 개시된 방법 보다 우수하다.The subsequent process steps are the same as in the method of the first embodiment. Specifically, as shown in Fig. 3C (see Fig. 2G), a photosensitive resist film is coated on the polysilicon film 35, and then exposed and developed, thereby thereby making the polysilicon island 45a and the second alignment marks A mask 39a for forming 47aa and 47bb is formed. The mask 39a has a pattern including a portion 40a for forming the polysilicon island 45a and portions 42aa and 42bb for forming the second alignment marks 47aa and 47bb, and the mask The remainder of 39a is removed. The arrangement of the mask 39a is performed using previously formed first alignment marks 18aa and 18bb. Since the first alignment marks 18aa and 18bb are disposed near the source / drain regions 20aa and 20bb, respectively, the arrangement of the mask 39a is performed with an accuracy of ± 0.1 μm or less on the entire substrate 10. Can be. This is superior to the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-332349, in which the obtainable arrangement accuracy of the TFTs is ± 0.3 μm or more.

다음, 도 3d(도 2h 참조)에 도시된 바와 같이, 폴리실리콘막(35a)은 마스크(39a)를 사용하여 선택적으로 에칭되고, 그것에 의해 아일랜드형 폴리실리콘막(35a) 즉, 폴리실리콘 아일랜드(45a)를 형성한다. 동시에, 한 쌍의 제2얼라인먼트마크들(47aa, 47bb)이 폴리실리콘 아일랜드(45a)의 각 측에 아일랜드(45a) 가까이에 형성된다. 이 아일랜드(45a)는 한 쌍의 p-형 소스/드레인 영역들(20aa, 20bb) 및 채널영역(20cc)을 포함한다.Next, as shown in Fig. 3D (see Fig. 2H), the polysilicon film 35a is selectively etched using the mask 39a, whereby the island-type polysilicon film 35a, i.e., the polysilicon island ( 45a). At the same time, a pair of second alignment marks 47aa and 47bb are formed near the island 45a on each side of the polysilicon island 45a. This island 45a includes a pair of p-type source / drain regions 20aa and 20bb and a channel region 20cc.

다음, 도 3e(도 2i 참조)에 도시된 바와 같이, 게이트절연막(50)(여기서, 1000Å의 두께를 갖는 SiO2막)은 폴리실리콘 아일랜드(45a) 및 제2얼라인먼트마크들(47aa, 47bb)을 덮도록 하지막(12)상에 형성된다. 게이트절연막(50)은 기판(10)의 전 표면을 덮고 있다. 이 게이트절연막(50)의 물질 및 두께는 제1실시예의 방법에 있어서의 것들과 동일해도 좋다.Next, as shown in FIG. 3E (see FIG. 2I), the gate insulating film 50 (here, an SiO 2 film having a thickness of 1000 μs) is formed of the polysilicon island 45a and the second alignment marks 47aa and 47bb. It is formed on the base film 12 so as to cover. The gate insulating film 50 covers the entire surface of the substrate 10. The material and thickness of this gate insulating film 50 may be the same as those in the method of the first embodiment.

다음, 도 3f(도 2j 참조)에 도시된 바와 같이, 게이트전극/배선(55)은 게이트절연막(50)상에 형성된다. 제1실시예와 유사하게, 게이트전극/배선(55)은 2000Å의 두께로 패턴화된 Cr막에 의해 형성되어 있다. 게이트전극/배선(55)의 성형공정에 있어서의 배열은 폴리실리콘 아일랜드(45a) 및 제2얼라인먼트마크들(47aa, 47bb)을 사용하여 수행된다.Next, as shown in FIG. 3F (see FIG. 2J), a gate electrode / wiring 55 is formed on the gate insulating film 50. Similarly to the first embodiment, the gate electrode / wiring 55 is formed by a Cr film patterned to a thickness of 2000 k ?. The arrangement in the forming process of the gate electrode / wiring 55 is performed using the polysilicon island 45a and the second alignment marks 47aa and 47bb.

다음, 도 3g(도 2k 참조)에 도시된 바와 같이, 층간절연막(60)(4000Å의 두께로 SiO2막에 의해 형성됨)은 게이트전극/배선(55)을 덮도록 게이트절연막(50) 상에 형성된다. 이 층간절연막(60)은 기판(10)의 전체표면을 덮고 있다. 층간절연막(60)의 표면은 이미 알려진 방법으로 평탄화된다.Next, as shown in FIG. 3G (see FIG. 2K), an interlayer insulating film 60 (formed by a SiO 2 film with a thickness of 4000 s) is formed on the gate insulating film 50 to cover the gate electrode / wiring 55. Is formed. The interlayer insulating film 60 covers the entire surface of the substrate 10. The surface of the interlayer insulating film 60 is planarized by a known method.

다음, 도 3h(도 2l 참조)에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 접촉홀들(65a, 65b)이 이미 알려진 방법으로 층간절연막(60) 및 게이트절연막(50)을 관통하도록 형성된다. 이 접촉홀들(65a, 65b)은 각각 폴리실리콘 아일랜드(45a)의 소스/드레인 영역들(20aa, 20bb)에 도달한다.Next, as shown in FIG. 3H (see FIG. 2L), a pair of contact holes 65a and 65b are formed to penetrate the interlayer insulating film 60 and the gate insulating film 50 by a known method. These contact holes 65a and 65b reach the source / drain regions 20aa and 20bb of the polysilicon island 45a, respectively.

다음, 도 3i(도 2m 참조)에 도시된 바와 같이, 금속막이 층간절연막(60) 상에 형성되고 이미 알려진 방법으로 패턴화되며, 그것에 의해 층간절연막(60) 상에 한 쌍의 소스/드레인 배선들(70a, 70b)을 형성한다. 이 소스/드레인 배선들(70a, 70b)은 각각 접촉홀들(65a, 65b)을 통해 기계적으로 그리고 전기적으로 소스/드레인 영역들(20aa, 20bb)에 접속된다.Next, as shown in FIG. 3I (see FIG. 2M), a metal film is formed on the interlayer insulating film 60 and patterned in a known manner, whereby a pair of source / drain wirings on the interlayer insulating film 60 are formed. Fields 70a and 70b are formed. These source / drain lines 70a and 70b are connected to the source / drain regions 20aa and 20bb mechanically and electrically through contact holes 65a and 65b, respectively.

상술한 공정단계들을 통해, 활성층으로서 폴리실리콘막(35a)을 갖는 TFT(즉, 폴리실리콘 TFT)가 기판(10) 상에 완성된다. 결과로서, 제2실시예에 따른 반도체장치(1a)가 제조된다. 이 장치(1a)는 p-형 불순물주입영역들(35aa)이 채널영역(20cc)의 표면 및 제2얼라인먼트마크들(47aa, 47bb)의 표면에 각각 형성되어 있다는 것을 제외하고 제1실시예의 장치(1)에 있어서의 구조와 동일하다.Through the above-described process steps, a TFT (that is, polysilicon TFT) having a polysilicon film 35a as an active layer is completed on the substrate 10. As a result, the semiconductor device 1a according to the second embodiment is manufactured. The apparatus 1a is the apparatus of the first embodiment except that the p-type impurity injection regions 35aa are formed on the surface of the channel region 20cc and the surfaces of the second alignment marks 47aa and 47bb, respectively. It is the same as the structure in (1).

제2실시예에 따른 반도체장치(1a)를 제조하는 상술의 방법에서, 제1실시예의 방법과 동일한 이유 때문에, 아래에 열거되는 제1실시예에서의 것들과 동일한 이점들 (a), (b) 및 (c)가 얻어진다.In the above-described method of manufacturing the semiconductor device 1a according to the second embodiment, for the same reason as the method of the first embodiment, the same advantages as those in the first embodiment listed below (a), (b) ) And (c) are obtained.

(a) 반도체장치(1a)의 제조를 위해 요구되는 총 공정단계들이 감소되고, 그 제조비용이 저감된다.(a) The total process steps required for the manufacture of the semiconductor device 1a are reduced, and the manufacturing cost thereof is reduced.

(b) TFT{즉, 장치(1a)}의 동작특성 및 신뢰성이 향상된다.(b) The operation characteristics and reliability of the TFT (that is, the device 1a) are improved.

(c) 상부패턴들을 위하여 어떤 것 보다 높은 배열정확도가 얻어진다.(c) Higher array accuracy is obtained for the upper patterns than anything else.

부가하여, 제2실시예에서는 다음의 (d)와 같은 이점도 얻어진다.In addition, in the second embodiment, the same advantages as in the following (d) are also obtained.

(d) TFT의 역치가 잘 조정 또는 제어된다.(d) The threshold of the TFT is well adjusted or controlled.

(제3실시예)(Third Embodiment)

(반도체장치의 제조방법)(Method of manufacturing semiconductor device)

다음, 도 4a 내지 4m을 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 반도체장치의 제조방법을 설명한다. Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4A to 4M.

제3실시예의 방법은 하나의 도전형(즉, n 채널 또는 p 채널)의 TFT들이 형성되어 있는 제1실시예의 방법에 두 개의 다른 도전형들(즉, n 채널 및 p 채널)의 TFT들을 형성하여 얻어진 것에 상응한다. 그러므로, 제3실시예의 방법에 의해 제조된 반도체장치(1b)는 제1실시예의 반도체장치(1)를 상보형으로 변경함에 의해 얻어진 것에 상응한다.The method of the third embodiment forms two different conductivity types (i.e., n-channel and p-channel) TFTs in the method of the first embodiment, in which one conductive type (i.e., n-channel or p-channel) TFTs are formed. Corresponds to that obtained by Therefore, the semiconductor device 1b manufactured by the method of the third embodiment corresponds to that obtained by changing the semiconductor device 1 of the first embodiment to a complementary type.

우선, 도 4a에 도시된 바와 같이, 하지절연막(12)(5000Å의 두께를 갖는 SiO2막에 의해 형성됨)이 소망의 크기를 갖는 유리기판(즉, 기판)(10) 상에 형성된다. 하지막(12) 상에는 a-Si막(14)(두께가 600Å 임)이 형성된다. 그 후, 소망의 두께를 갖는 감광성레지스트막이 코팅법에 의해 a-Si막(14)상에 형성된다. 이 감광성레지스트막은 노광 및 현상에 의해 패턴화 되고, 그것에 의해 한 쌍의 제1얼라인먼트마크들(19Aa, 19Ab) 및 한 쌍의 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab)을 형성하기 위한 마스크(17A)를 형성한다. 이 공정단계들은 제2실시예에서 사용된 것들과 동일한 방법으로 수행된다. 마스크(17A)는 한 쌍의 제1얼라인먼트마크들(19Aa, 19Ab)에 대응하는 개구들(17Ac, 17Ad), 및 한 쌍의 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab)에 대응하는 개구들(17Aa, 17Ab)을 구비하고 있다.First, as shown in FIG. 4A, an underlying insulating film 12 (formed by a SiO 2 film having a thickness of 5000 kPa) is formed on a glass substrate (i.e., substrate) 10 having a desired size. On the base film 12, an a-Si film 14 (600 mm thick) is formed. Thereafter, a photosensitive resist film having a desired thickness is formed on the a-Si film 14 by the coating method. This photosensitive resist film is patterned by exposure and development, whereby a mask 17A for forming a pair of first alignment marks 19Aa and 19Ab and a pair of source / drain regions 21Aa and 21Ab. To form. These process steps are performed in the same manner as those used in the second embodiment. The mask 17A includes openings 17Ac and 17Ad corresponding to the pair of first alignment marks 19Aa and 19Ab, and openings 17Aa corresponding to the pair of source / drain regions 21Aa and 21Ab. , 17Ab).

다음, 도 4b에 도시된 바와 같이, 인(P)과 같은 소망의 n-형 불순물이 마스 크(17A)를 사용하여 이온주입에 의해 a-Si막(14)으로 선택적으로 주입된다. 이 이온주입공정에서, 도우즈량은 1 x 1015-2 이다. 결과로서, n-형 불순물 이온들은 마스크(17A)의 개구들(17Aa, 17Ab, 17Ac, 17Ad)을 통해 a-Si막(14) 속으로 선택적으로 주입된다. 이와같이, a-Si막(14)에는 한 쌍의 n-형 불순물주입영역들(21Aa', 21Ab')이 형성되고 동시에 한 쌍의 n-형 불순물주입영역들(19Aa', 19Ab')이 형성된다. 한 쌍의 n-형 불순물주입영역들(19Aa', 19Ab')이 한 쌍의 n-형 불순물주입영역들(21Aa', 21Ab')과 함께 동시에 형성되기 때문에, 이 방법은 얼라인먼트마크들이 단지 기판의 가장자리 상에 형성되는 일본특허공개공보 제2003-332349호에 개시된 방법과는 차이가 있다. 결과로서, 뒤이은 폴리실리콘아일랜드(45)를 형성하기 위한 a-Si막(14)의 노광공정에서 얼라인먼트 정확도가 향상되는 이점이 있다. 여기서, 불순물주입영역들(19Aa', 19Ab'){이 후에 제1얼라인먼트마크들(19Aa, 19Ab)이 됨}이 배열을 위해 사용된다.Next, as shown in Fig. 4B, a desired n-type impurity such as phosphorus (P) is selectively implanted into the a-Si film 14 by ion implantation using the mask 17A. In this ion implantation step, the dose is 1 × 10 15 cm -2 . As a result, n-type impurity ions are selectively implanted into the a-Si film 14 through the openings 17Aa, 17Ab, 17Ac, 17Ad of the mask 17A. As such, a pair of n-type impurity implantation regions 21Aa 'and 21Ab' are formed in the a-Si film 14 and a pair of n-type impurity implantation regions 19Aa 'and 19Ab' are formed at the same time. do. Since the pair of n-type impurity implantation regions 19Aa 'and 19Ab' are formed together with the pair of n-type impurity implantation regions 21Aa 'and 21Ab' simultaneously, this method requires that alignment marks only be used for the substrate. There is a difference from the method disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2003-332349 formed on the edge of the. As a result, there is an advantage that alignment accuracy is improved in the subsequent exposing process of the a-Si film 14 to form the polysilicon island 45. Here, impurity implantation regions 19Aa ', 19Ab' (which later become first alignment marks 19Aa, 19Ab) are used for the arrangement.

도 4b의 단계에서 n-형 불순물이온들(즉, 인 이온들)의 주입깊이는 거의 a-Si막(14)의 전체두께로 설정된다. 이처럼, 주입된 불순물이온들은 뒤이은 상기 불순물이온들의 활성화공정에 기인하여 막(14)의 두께 전체에 퍼진다. 더욱이, 불순물주입영역들(19Aa', 19Ab')은 도 4b의 이온주입단계에 의해 각각 불순물주입영역들(21Aa', 21Ab') 가까이에 형성된다. 그러나, 불순물주입영역들(19Aa', 19Ab')은 TFT특성에 영향을 끼치지 않는다. 이것은 불순물주입영역들(19Aa', 19Ab')이 이 후 공정에서 제거되기 때문이다.In the step of Fig. 4B, the implantation depth of the n-type impurity ions (i.e., phosphorus ions) is set to almost the entire thickness of the a-Si film 14. As such, the implanted impurity ions spread throughout the thickness of the film 14 due to the subsequent activation process of the impurity ions. Further, impurity implantation regions 19Aa 'and 19Ab' are formed near impurity implantation regions 21Aa 'and 21Ab', respectively, by the ion implantation step of FIG. 4B. However, the impurity implantation regions 19Aa 'and 19Ab' do not affect the TFT characteristics. This is because the impurity injection regions 19Aa 'and 19Ab' are removed in a later process.

다음, 도 4c에 도시된 바와 같이, a-Si막(14)의 n-형 불순물주입영역들(19Aa', 19Ab')의 표면들 및 n-형 불순물주입영역들(21Aa', 21Ab')의 표면들은 동일한 마스크(17A)를 사용하여 선택적으로 에칭된다. 에칭공정이 완료된 후, 마스크(17A)는 제거된다. 여기서, 표면에칭된 불순물주입영역들(19Aa', 19Ab')은 각각 19Aa'' 및 19Ab''로 표기된다. 유사하게, 표면에칭된 불순물주입영역들(21Aa', 21Ab')은 각각 21Aa'' 및 21Ab''로 표기된다.Next, as shown in FIG. 4C, the surfaces of the n-type impurity implantation regions 19Aa 'and 19Ab' of the a-Si film 14 and the n-type impurity implantation regions 21Aa 'and 21Ab'. The surfaces of are selectively etched using the same mask 17A. After the etching process is completed, the mask 17A is removed. Here, the surface-etched impurity implantation regions 19Aa 'and 19Ab' are denoted by 19Aa '' and 19Ab '', respectively. Similarly, the surface-etched impurity implantation regions 21Aa 'and 21Ab' are designated as 21Aa '' and 21Ab '', respectively.

도 4c의 에칭공정에서 a-Si막(14)의 에칭깊이는 제1실시예와 유사하게 50Å로 설정되어 있다. In the etching process of Fig. 4C, the etching depth of the a-Si film 14 is set to 50 mV similarly to the first embodiment.

상기에서 설명한 바와 같이, 레지스트막 성형, 그것의 노광 및 현상, 그리고 a-Si막(14)의 에칭 등과 같이 단순히 일연의 동작을 수행함에 의해, 표면에칭된 n-형 불순물주입영역들(19Aa'', 19Ab'', 21Aa'', 21Ab'')이 a-Si막(14)에 얻어진다. 그 후, 마스크(17A)는 제거된다.As described above, the surface-etched n-type impurity implantation regions 19Aa 'by simply performing a series of operations such as resist film forming, exposure and development thereof, and etching of the a-Si film 14, and the like. ', 19Ab' ', 21Aa' ', 21Ab' ') are obtained in the a-Si film 14. Thereafter, the mask 17A is removed.

도 4c에 도시된 바와 같이, 이후에 n-형 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab)이 될 n-형 불순물주입영역들(21Aa'', 21Ab'')의 표면들은 에칭되어 없어진다. 이처럼, 소망의 n-형 불순물이온들과 함께 a-Si막(14)으로 도입된 중금속 불순물은 제거된다. 발명자들의 실험에 따르면, 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab)을 포함하는 TFT의 초기특성열화는 중금속 불순물이 제거되지 아니한 종래기술의 방법과 비교하여 10% 이상 향상된 것이 발견되었다. 부가하여, TFT의 신뢰성도 중금속 불순물이 제거되지 아니한 종래방법에서 보다 두 배 이상 향상 되었다는 것이 발견되었다.As shown in Fig. 4C, the surfaces of the n-type impurity implantation regions 21Aa '' and 21Ab '', which will later be n-type source / drain regions 21Aa and 21Ab, are etched away. As such, the heavy metal impurities introduced into the a-Si film 14 together with the desired n-type impurity ions are removed. According to the inventors' experiments, it was found that the initial characteristic degradation of the TFT including the source / drain regions 21Aa and 21Ab is improved by at least 10% compared to the conventional method in which heavy metal impurities are not removed. In addition, it has been found that the reliability of the TFT is more than doubled in the conventional method in which heavy metal impurities are not removed.

다음, 도 4d에 도시된 바와 같이, 소망의 두께를 갖는 감광성레지스트막이 a-Si막(14) 상에 형성되고, 노광 및 현상에 의해 패턴화 되며, 그것에 의해 p-채널 TFT의 p-형 소스/드레인 영역들(21Ba, 21Bb)을 형성하기 위한 마스크(17B)를 형성한다. 이 마스크(17B)를 형성하는 방법은 마스크(17A)를 형성하는 방법과 동일하다. 마스크(17B)는 한 쌍의 p-형 소스/드레인 영역들(21Ba, 21Bb)에 대응하는 개구들(17Ba, 17Bb)을 구비하고 있다.Next, as shown in FIG. 4D, a photosensitive resist film having a desired thickness is formed on the a-Si film 14, and patterned by exposure and development, whereby a p-type source of the p-channel TFT A mask 17B for forming the / drain regions 21Ba and 21Bb is formed. The method of forming this mask 17B is the same as the method of forming the mask 17A. The mask 17B has openings 17Ba and 17Bb corresponding to the pair of p-type source / drain regions 21Ba and 21Bb.

다음, 도 4e에 도시된 바와 같이, 붕소(B)와 같은 소망의 p-형 불순물이 마스크(17B)를 사용한 이온주입에 의해 a-Si막(14)으로 선택적으로 도입된다. 이 이온주입공정에서, 도우즈량은 1 x 1015-2 이다. 결과로서, p-형 불순물 이온들은 마스크(17B)의 개구들(17Ba, 17Bb)을 통해 a-Si막(14) 속으로 선택적으로 주입된다. 이와같이, 한 쌍의 p-형 불순물주입영역들(21Ba', 21Bb')이 불순물주입영역들(21b'' 및 19b'') 사이에 형성된다. 불순물주입영역들(21Ba', 21Bb')의 표면들은 에칭되지 않는다.Next, as shown in Fig. 4E, a desired p-type impurity such as boron (B) is selectively introduced into the a-Si film 14 by ion implantation using the mask 17B. In this ion implantation step, the dose is 1 × 10 15 cm -2 . As a result, p-type impurity ions are selectively implanted into the a-Si film 14 through the openings 17Ba and 17Bb of the mask 17B. As such, a pair of p-type impurity implantation regions 21Ba 'and 21Bb' are formed between the impurity implantation regions 21b '' and 19b ''. The surfaces of the impurity injection regions 21Ba ', 21Bb' are not etched.

도 4e의 단계에서 p-형 불순물 이온들(즉, B 이온들)의 주입깊이는 p-형 소스/드레인 영역들(21Ba, 21Bb)을 형성하기 위하여 요구되는 값으로 설정된다. 이 깊이는 도 4b의 단계에 있는 n-형 불순물 이온들의 것 보다 낮을 것이다. 이것은 불순물주입영역들(21Ba', 21Bb')의 표면들이 에칭되지 않았기 때문이다.In the step of FIG. 4E, the implantation depth of the p-type impurity ions (ie, B ions) is set to a value required for forming the p-type source / drain regions 21Ba and 21Bb. This depth will be lower than that of the n-type impurity ions in the step of FIG. 4B. This is because the surfaces of the impurity injection regions 21Ba 'and 21Bb' have not been etched.

상기에서 설명한 바와 같이, 레지스트막형성, 그것의 노광 및 현상등과 같은 일련의 동작을 단지 한번에 간단히 수행함에 의해, a-Si막(14)에 p-형 불순물주입영역들(21Ba', 21Bb')(그 표면은 에칭되지 아니한 상태)이 얻어진다. 그 후, 마스 크(17B)가 제거된다.As described above, p-type impurity implantation regions 21Ba 'and 21Bb' are formed in the a-Si film 14 by simply performing a series of operations such as resist film formation, its exposure and development, etc. only at once. ) (The surface is not etched) is obtained. Thereafter, the mask 17B is removed.

다음, 도 4f에 도시된 바와 같이, 엑시머 레이저광(B)이 a-Si막(14)을 결정화하기 위하여 ELA방법에 의해 a-Si막(14){n-형 불순물주입영역들(19Aa'', 19Ab'', 21Aa'', 21Ab''), 및 p-형 불순물주입영역들(21Ba', 21Bb')을 포함하고 있다}의 전체표면에 조사되고, 그것에 의해 폴리실리콘막(35b)을 형성한다. 이 시점에서, n-형 불순물주입영역들(21Aa'', 21Ab'')에 주입된 n-형 불순물(즉, 인)과 p-형 불순물주입영역들(21Ba', 21Bb')에 주입된 p-형 불순물(즉, 붕소)은 활성화 되고 그러므로, 상기 주입된 불순물들을 위한 어떠한 부가적인 활성화공정도 요구되지 않는다. 더욱이, a-Si막(14)의 결정화에 기인하여, n-형 불순물주입영역들(19Aa'', 19Ab'')은 각각 제1얼라인먼트마크들(19Aa, 19Ab)로 된다. 유사하게, n-형 불순물주입영역들(21Aa'', 21Ab'')은 각각 n-형 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab)로 된다. p-형 불순물주입영역들(21Ba', 21Bb')은 각각 p-형 소스/드레인 영역들(21Ba, 21Bb)로 된다.Next, as shown in FIG. 4F, the excimer laser light B crystallizes the a-Si film 14 by the ELA method to form the a-Si film 14 {n-type impurity implantation regions 19Aa '. ', 19Ab', 21Aa ', 21Ab'), and p-type impurity implantation regions 21Ba ', 21Bb') are irradiated to the entire surface of the polysilicon film 35b. To form. At this point, the n-type impurities (i.e., phosphorus) and the p-type impurity injection regions 21Ba 'and 21Bb' are injected into the n-type impurity injection regions 21Aa '' and 21Ab ''. The p-type impurity (ie boron) is activated and therefore no additional activation process for the implanted impurities is required. Further, due to the crystallization of the a-Si film 14, the n-type impurity implantation regions 19Aa '' and 19Ab '' become first alignment marks 19Aa and 19Ab, respectively. Similarly, the n-type impurity implantation regions 21Aa '' and 21Ab '' become n-type source / drain regions 21Aa and 21Ab, respectively. The p-type impurity implantation regions 21Ba 'and 21Bb' become p-type source / drain regions 21Ba and 21Bb, respectively.

다음, 도 4g에 도시된 바와 같이, 코팅공정에 의해 폴리실리콘막(35b)상에 감광성레지스트막이 형성되고, 이 감광성레지스트막은 노광 및 현상되어, 폴리실리콘아일랜드들(45a, 45b) 및 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)을 형성하기 위한 마스크(39a)를 형성한다. 이 마스크(39a)는 폴리실리콘아일랜드(45a)를 형성하기 위한(n-채널 TFT를 위한) 부분(40a), 폴리실리콘아일랜드(45b)를 형성하기 위한(p-채널 TFT를 위한) 부분(40b), 및 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)을 형성하기 위한 부분들(42a, 42b)을 포함하는 패턴을 가지며, 마스크(39a)의 나머지 부분들은 제거된 다.마스크(39a)의 배열은 사전 형성된 제1얼라인먼트마크들(19Aa, 19Ab)을 이용하여 수행된다. 제1얼라인먼트마크들(19Aa, 19Ab)이 각각 n-형 소스/드레인 영역(21Aa) 및 p-형 소스/드레인 영역들(21Bb) 가까이에 배치되어 있기 때문에, 마스크(39a)의 배열은 ±0.1㎛ 이하의 정확도로 수행될 수 있다.Next, as shown in FIG. 4G, a photosensitive resist film is formed on the polysilicon film 35b by a coating process, and the photosensitive resist film is exposed and developed to form the polysilicon islands 45a and 45b and the second alignment. A mask 39a for forming the marks 47a and 47b is formed. This mask 39a is part 40a for forming polysilicon island 45a (for n-channel TFT) and part 40b for forming polysilicon island 45b (for p-channel TFT) ) And portions 42a and 42b for forming the second alignment marks 47a and 47b, and the remaining portions of the mask 39a are removed. The arrangement of the mask 39a It is performed using the preformed first alignment marks 19Aa and 19Ab. Since the first alignment marks 19Aa and 19Ab are disposed near the n-type source / drain region 21Aa and the p-type source / drain regions 21Bb, respectively, the arrangement of the mask 39a is ± 0.1. It can be performed with an accuracy of less than or equal to μm.

여기서, 설명을 간단하게 하기 위하여, 기판(10) 상에 한 쌍의 n- 및 p-채널 TFT가 형성되어 있는 것에 대하여 설명한다. 그러나, 실질적으로, 많은 쌍의 n- 및 p-채널 TFT들이 기판(10) 상에 매트릭스 배열로 배열되어져 있다. 본 발명의 제3실시예에 있어서, 제1얼라인먼트마크들(19Aa, 19Ab)은 각각 n-형 소스/드레인 영역(21Aa) 및 p-형 소스/드레인 영역들(21Bb) 가까이에 배치되어 있고, 그러므로, 제1얼라인먼트마크들(19Aa, 19Ab)은 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab, 21Ba, 21Bb)의 배열 또는 레이아웃에 따라 전체기판(10) 상에 배열된다. 따라서, TFT들의 배열은 ±0.1㎛ 이하의 정확도로 수행될 수가 있다. 한편, 일본특허공개공보 제2003-332349호에 개시된 방법에서는, 얼라인먼트마크들이 단지 기판의 가장자리에 배치되어 있다. 따라서, 얻을 수 있는 TFT들의 배열정확도는 본 발명의 상기 실시예에 비해 상당히 열화한 ±0.3㎛ 이상이 될 것이다.Here, for the sake of simplicity, a description will be given of a pair of n- and p-channel TFTs formed on the substrate 10. In practice, however, many pairs of n- and p-channel TFTs are arranged in a matrix arrangement on the substrate 10. In the third embodiment of the present invention, the first alignment marks 19Aa and 19Ab are disposed near the n-type source / drain region 21Aa and the p-type source / drain regions 21Bb, respectively. Therefore, the first alignment marks 19Aa and 19Ab are arranged on the entire substrate 10 according to the arrangement or layout of the source / drain regions 21Aa, 21Ab, 21Ba, 21Bb. Thus, the arrangement of the TFTs can be performed with an accuracy of ± 0.1 mu m or less. On the other hand, in the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-332349, alignment marks are only arranged at the edge of the substrate. Therefore, the arrangement accuracy of the obtained TFTs will be ± 0.3 µm or more, which is considerably deteriorated compared to the above embodiment of the present invention.

다음, 도 4h에 도시된 바와 같이, 폴리실리콘막(35b)은 마스크(39a)를 사용하여 선택적으로 에칭되고, 그것에 의하여 아일랜드형 폴리실리콘막(35b), 즉 폴리실리콘아일랜드들(45A, 45B)을 형성한다. 동시에, 한 쌍의 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)이 각각 폴리실리콘막(35b)에 의해 아일랜드들(45A, 45B) 가까이에 형성된다. 아일랜드(45A)는 한 쌍의 n-형 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab), 및 소스/ 드레인 영역들(21Aa, 21Ab) 사이에 배치된 채널영역(21Ac)을 포함한다. 유사하게, 아일랜드(45B)는 한 쌍의 p-형 소스/드레인 영역들(21Ba, 21Bb), 및 소스/드레인 영역들(21Ba, 21Bb) 사이에 배치된 채널영역(21Bc)을 포함한다. 도 4h로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1얼라인먼트마크들(19Aa, 19Ab)은 이 단계에서 제거된다.Next, as shown in FIG. 4H, the polysilicon film 35b is selectively etched using the mask 39a, whereby the island type polysilicon film 35b, i.e., polysilicon islands 45A and 45B To form. At the same time, a pair of second alignment marks 47a and 47b are formed near the islands 45A and 45B by the polysilicon film 35b, respectively. Island 45A includes a pair of n-type source / drain regions 21Aa and 21Ab, and a channel region 21Ac disposed between source / drain regions 21Aa and 21Ab. Similarly, island 45B includes a pair of p-type source / drain regions 21Ba and 21Bb and a channel region 21Bc disposed between the source / drain regions 21Ba and 21Bb. As can be seen from Fig. 4H, the first alignment marks 19Aa and 19Ab are removed in this step.

다음, 도 4i에 도시된 바와 같이, 폴리실리콘아일랜드들(45A, 45B) 및 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)을 덮기 위하여 하지막(12) 상에 게이트절연막(50)(여기서, 1000Å의 두께를 갖는 SiO2막)이 형성된다. 이 게이트절연막(50)은 기판(10)의 전체표면을 덮는다. 막(50)을 형성하기 위한 방법은 제1실시예의 것과 동일해도 좋다.Next, as shown in FIG. 4I, the gate insulating film 50 (here, 1000 microseconds) is formed on the base film 12 to cover the polysilicon islands 45A and 45B and the second alignment marks 47a and 47b. SiO 2 film having a thickness) is formed. The gate insulating film 50 covers the entire surface of the substrate 10. The method for forming the film 50 may be the same as that of the first embodiment.

다음, 도 4j에 도시된 바와 같이, 게이트전극/배선들(55a, 55b)(여기서, 2000Å의 두께를 갖는 패턴화된 Cr막으로 이루어 짐)이 각각 채널영역들(21Ac, 21Bc) 상에 포개지도록 게이트절연막(50) 상에 형성된다. 이 게이트전극/배선들(55a, 55b)을 형성하기 위한 방법은 제1실시예와 동일해도 좋다. 이 공정에서의 배열은 폴리실리콘아일랜드들(45A, 45B) 및 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)을 사용하여 수행된다.Next, as shown in Fig. 4J, gate electrodes / wirings 55a and 55b (here, formed of a patterned Cr film having a thickness of 2000 microseconds) are superimposed on the channel regions 21Ac and 21Bc, respectively. Is formed on the gate insulating film 50. The method for forming these gate electrodes / wirings 55a and 55b may be the same as in the first embodiment. The arrangement in this process is performed using the polysilicon islands 45A and 45B and the second alignment marks 47a and 47b.

다음, 도 4k에 도시된 바와 같이, 층간절연막(60)(여기서, 4000Å의 두께를 갖는 SiO2막)이 게이트전극/배선들(55a, 55b)을 덮도록 게이트절연막(50) 상에 형성된다. 층간절연막(60)은 기판(10)의 전체표면을 덮는다. 그리고, 층간절연막(60)의 표면은 이미 알려진 방법으로 평탄화 된다.Next, as shown in FIG. 4K, an interlayer insulating film 60 (here, an SiO 2 film having a thickness of 4000 μs) is formed on the gate insulating film 50 so as to cover the gate electrodes / wirings 55a and 55b. . The interlayer insulating film 60 covers the entire surface of the substrate 10. The surface of the interlayer insulating film 60 is planarized by a known method.

다음, 도 4l에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 접촉홀들(65a, 65b) 및 한 쌍의 접촉홀들(65c, 65d)이 이미 알려진 방법으로 층간절연막(60) 및 게이트절연막(50)을 관통하도록 형성된다. 홀들(65a, 65b)은 각각 폴리실리콘아일랜드(45A)의 n-형 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab)에 도달한다. 홀들(65c, 65d)은 각각 폴리실리콘아일랜드(45B)의 p-형 소스/드레인 영역들(21Ba, 21Bb)에 도달한다.Next, as shown in FIG. 4L, the interlayer insulating film 60 and the gate insulating film 50 are formed by a pair of contact holes 65a and 65b and a pair of contact holes 65c and 65d in a known manner. It is formed to penetrate through. The holes 65a and 65b reach the n-type source / drain regions 21Aa and 21Ab of the polysilicon island 45A, respectively. The holes 65c and 65d reach the p-type source / drain regions 21Ba and 21Bb of the polysilicon island 45B, respectively.

다음, 도 4m에 도시된 바와 같이, 금속막이 층간절연막(60) 상에 배치되고 알려진 방법에 의해 패턴화 되며, 그것에 의해 층간절연막(60) 상에 한 쌍의 소스/드레인 배선들(70a, 70b) 및 한 쌍의 소스/드레인 배선들(70c, 70d)을 형성한다. 소스/드레인 배선들(70a, 70b)은 각각 접촉홀들(65a, 65b)을 통해 기계적 및 전기적으로 n-형 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab)에 접속된다. 소스/드레인 배선들(70c, 70d)은 각각 접촉홀들(65c, 65d)을 통해 기계적 및 전기적으로 p-형 소스/드레인 영역들(21Ba, 21Bb)에 접속된다.Next, as shown in FIG. 4M, a metal film is disposed on the interlayer insulating film 60 and patterned by a known method, whereby a pair of source / drain wires 70a and 70b are placed on the interlayer insulating film 60. ) And a pair of source / drain lines 70c and 70d. Source / drain lines 70a and 70b are connected to n-type source / drain regions 21Aa and 21Ab mechanically and electrically through contact holes 65a and 65b, respectively. Source / drain wires 70c and 70d are connected to p-type source / drain regions 21Ba and 21Bb mechanically and electrically through contact holes 65c and 65d, respectively.

상기에 설명한 공정단계들을 통해, 각각 그들의 활성층으로서 폴리실리콘아일랜드들(45A, 45B)을 갖는 한 쌍의 n- 및 p-채널 TFT들(즉, 한 쌍의 n- 및 p-채널 폴리실리콘 TFT들)이 기판(10) 상에 완성된다. 결과로서, 제3실시예에따른 반도체장치(1b)가 얻어진다.Through the process steps described above, a pair of n- and p-channel TFTs (i.e., a pair of n- and p-channel polysilicon TFTs) each having polysilicon islands 45A and 45B as their active layers ) Is completed on the substrate 10. As a result, the semiconductor device 1b according to the third embodiment is obtained.

상술한 제3실시예에 따른 반도체장치(1b)의 제조방법에 있어서, 형성, 마스크(17A)를 위한 레지스트막의 노광 및 현상, a-Si막(14)에 불순물의 주입, 및 a-Si막(14)의 선택적 에칭(도 4a 내지 4c)의 일련의 동작을 단지 한번에 수행함에 의해, 표면에칭된 n-형 불순물주입영역들(19Aa'', 19Ab'') 및 표면에칭된 n-형 불순 물주입영역들(21Aa'', 21Ab'')이 얻어진다. 유사하게, 형성, 마스크(17B)를 위한 레지스트막의 노광 및 현상, 및 a-Si막(14)에 불순물의 주입(도 4d 내지 4e)의 일련의 동작을 단지 한번에 수행함에 의해, 표면비에칭된 p-형 불순물주입영역들(21Ba', 21Bb')이 얻어진다.In the manufacturing method of the semiconductor device 1b according to the third embodiment described above, formation, exposure and development of a resist film for the mask 17A, implantation of impurities into the a-Si film 14, and a-Si film By performing a series of operations of the selective etching of Fig. 14 (FIGS. 4A to 4C) only once, the surface-etched n-type impurity implantation regions 19Aa &quot; and 19Ab &quot; Water injection regions 21Aa '' and 21Ab '' are obtained. Similarly, by performing a series of operations of formation, exposure and development of a resist film for the mask 17B, and implantation of impurities into the a-Si film 14 (FIGS. 4D to 4E) only once, surface-etching is performed. P-type impurity implantation regions 21Ba 'and 21Bb' are obtained.

더욱이, n- 및 p-형 불순물 이온들을 포함하는 a-Si막(14)의 전체표면에 레이저광(B)을 주사함에 의해 a-Si막(14)이 결정화되고, 그것에 의해 폴리실리콘막(35b)이 형성된다(도 4f). 이와 같이, a-Si막(14)의 결정화와 동시에, n-형 불순물주입영역들(21Aa'', 21Ab''){후에 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab)이 될} 내의 n-형 불순물 이온들(즉, 인 이온들) 및 p-형 불순물주입영역들(21Ba', 21Bb'){후에 소스/드레인 영역들(21Ba, 21Bb)이 될} 내의 p-형 불순물 이온들(즉, 붕소 이온들)이 활성화 된다.Furthermore, the a-Si film 14 is crystallized by scanning the laser light B over the entire surface of the a-Si film 14 containing n- and p-type impurity ions, thereby producing a polysilicon film ( 35b) is formed (FIG. 4F). As such, at the same time as the crystallization of the a-Si film 14, the n-type in the n-type impurity implantation regions 21Aa '' and 21Ab '' (which will later be the source / drain regions 21Aa and 21Ab). P-type impurity ions (i.e., phosphorus ions) and p-type impurity implantation regions 21Ba ', 21Bb' (which will later become source / drain regions 21Ba, 21Bb) (i.e. Boron ions) are activated.

그러므로, 상기 n- 및 p-형 불순물 이온들을 활성화하기 위한 부가적 공정단계가 요구되지 않는다. 따라서, 제3실시예에 따른 반도체장치(1b)를 위하여 요구되는 제조공정단계들의 총 수가 감소되고, 뿐만아니라 제조비용도 저감된다.Therefore, no additional processing step for activating the n- and p-type impurity ions is required. Thus, the total number of manufacturing process steps required for the semiconductor device 1b according to the third embodiment is reduced, as well as the manufacturing cost is reduced.

더욱이, n-형 불순물주입영역들(21Aa'', 21Ab''){후에 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab)이 될}의 표면들이 선택적으로 에칭되어 버리기 때문에(도 4c), 소망의 n-형 불순물(즉, 인)과 함께 a-Si막(14)으로 주입된 바람직하지 않은 중금속 불순물의 제거가 보장된다. 그러므로, 한 쌍의 n-형 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab)을 포함하는 n-채널 TFT의 초기특성열화가, 중금속 불순물이 제거되지 아니한 종래방법과 비교하여, 향상되고 그 신뢰성이 높다. 이것은 상기 TFT{그러므로, 장 치(1b)}의 동작특성 및 신뢰성이 향상된다는 것을 의미한다.Moreover, since the surfaces of the n-type impurity implantation regions 21Aa '' and 21Ab '' (which will later become the source / drain regions 21Aa and 21Ab) are selectively etched (FIG. 4C), the desired n The removal of undesirable heavy metal impurities injected into the a-Si film 14 together with the -type impurities (i.e. phosphorus) is ensured. Therefore, the initial characteristic degradation of the n-channel TFT including the pair of n-type source / drain regions 21Aa and 21Ab is improved and its reliability is high compared with the conventional method in which heavy metal impurities are not removed. This means that the operation characteristics and reliability of the TFT (therefore, the device 1b) are improved.

부가적으로, 얼라인먼트마크들이 단지 기판의 가장자리 상에 배치되어 있는 일본특허공개공보 제2003-332349호에 개시된 구조와는 달리, 제1얼라인먼트마크들(19Aa, 19Ab)은 폴리실리콘막(35b) 내의 n-형 소스/드레인 영역(21Aa)및 p-형 소스/드레인 영역(21Bb) 가까이에 형성되고, 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)은 각각 폴리실리콘 아일랜드들(45A, 45B) 가까이에 형성되어 있다. 그러므로, 제1얼라인먼트마크들(19Aa, 19Ab)은 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab, 21Ba, 21Bb)에 대하여 상부패턴 또는 패턴들의 배열을 위하여 사용될 수 있다. 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)은 폴리실리콘아일랜드들(45A, 45B)에 대하여 상부패턴 또는 패턴들의 배열을 위하여 사용될 수 있다. 결론적으로, n- 및 p-채널 TFT들용 상부패턴들을 위하여 종래의 어떤 것보다도 높은 배열정확도가 얻어질 수 있는 부가적 이점이 있다.Additionally, unlike the structure disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-332349, where alignment marks are only disposed on the edge of the substrate, the first alignment marks 19Aa and 19Ab are formed in the polysilicon film 35b. formed near the n-type source / drain region 21Aa and p-type source / drain region 21Bb, and second alignment marks 47a and 47b are formed near the polysilicon islands 45A and 45B, respectively. It is. Therefore, the first alignment marks 19Aa and 19Ab may be used for the top pattern or the arrangement of the patterns with respect to the source / drain regions 21Aa, 21Ab, 21Ba and 21Bb. The second alignment marks 47a and 47b may be used for the top pattern or the arrangement of the patterns with respect to the polysilicon islands 45A and 45B. In conclusion, there is an additional advantage that the arrangement accuracy higher than that of any conventional one can be obtained for the upper patterns for the n- and p-channel TFTs.

(제4실시예)(Example 4)

(반도체장치의 제조방법)(Method of manufacturing semiconductor device)

다음, 도 5a 내지 5l을 참조하여 본 발명의 제4실시예에 따른 반도체장치의 제조방법을 설명한다.Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5A to 5L.

제4실시예의 방법은 제3실시예의 방법에 역치제어용 n- 및 p-채널 TFT들의 채널영역들로 각각 n- 및 p-형 불순물을 주입하는 공정단계들을 추가함에 의해 얻어진 것에 상응한다. 그러므로, 제4실시예의 방법에 의해 제조된 반도체장치(1c)는 제3실시예의 반도체장치(1b) 내의 n- 및 p-채널 TFT들의 채널영역에 각각 역치제어를 위한 불순물주입영역들을 추가함에 의해 얻어진 것에 상응한다.The method of the fourth embodiment corresponds to that obtained by adding process steps of injecting n- and p-type impurities into the channel regions of the threshold control n- and p-channel TFTs, respectively, to the method of the third embodiment. Therefore, the semiconductor device 1c manufactured by the method of the fourth embodiment adds impurity implantation regions for threshold control to the channel regions of the n- and p-channel TFTs in the semiconductor device 1b of the third embodiment, respectively. Corresponds to that obtained.

우선, 제3실시예의 방법에서의 도 4a 내지 4e의 공정단계들이 수행된다. 따라서, 도 4e에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 n-형 불순물주입영역들(19Aa'', 19Ab''), 한 쌍의 n-형 불순물주입영역들(21Aa'', 21Ab''), 및 한 쌍의 p-형 불순물주입영역들(21Ba', 21Bb')이 a-Si막(14)에 형성된다. n-형 불순물주입영역들(19Aa'', 19Ab'', 21Aa'', 및 21Ab'')의 표면들은 에칭되어 버리지만, p-형 불순물주입영역들(21Ba', 21Bb')은 에칭되지 않는다. 도 4c의 에칭공정에서 a-Si막(14)의 에칭깊이는 제1실시예에 유사한 50Å으로 설정된다. p-형 불순물의 이온주입공정 후, 마스크(17B)는 제거된다.First, the process steps of Figs. 4A to 4E in the method of the third embodiment are performed. Therefore, as shown in Fig. 4E, a pair of n-type impurity implantation regions 19Aa '' and 19Ab '', a pair of n-type impurity implantation regions 21Aa '' and 21Ab '', And a pair of p-type impurity implantation regions 21Ba 'and 21Bb' are formed in the a-Si film 14. The surfaces of the n-type impurity implantation regions 19Aa '', 19Ab '', 21Aa '', and 21Ab '' are etched away, but the p-type impurity implantation regions 21Ba ', 21Bb' are not etched. Do not. In the etching process of Fig. 4C, the etching depth of the a-Si film 14 is set to 50 kV similar to that of the first embodiment. After the ion implantation process of the p-type impurity, the mask 17B is removed.

다음, 도 5a에 도시된 바와 같이, 하나의 개구(26a)를 갖는 마스크(26)가 a-Si막(14) 상에 형성된다. 이 개구(26a)는 n-채널 TFT의 채널영역(21Ac)에 상응하는 위치에 배치된다. 그 후, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 n-채널 TFT의 역치를 조정하기 위한 p-형 불순물이온들(예를들면, 붕소이온들)이 마스크(26)을 사용하여 a-Si막(14) 속으로 선택적으로 주입된다. 이 이온주입공정에 있어서, 도우즈량은 1 x 1012-2로 설정된다. 이와 같이, p-형 불순물이온들이 마스크(26)의 개구(26a)를 통해 a-Si막(14)으로 선택적으로 주입되고, 결과적으로 a-Si막(14)에 p-형 불순물주입영역(14b1)을 형성한다. 이온주입공정의 완료 후, 마스크(26)는 제거된다.Next, as shown in FIG. 5A, a mask 26 having one opening 26a is formed on the a-Si film 14. This opening 26a is disposed at a position corresponding to the channel region 21Ac of the n-channel TFT. Then, as shown in Fig. 5B, p-type impurity ions (e.g., boron ions) for adjusting the threshold of the n-channel TFT are formed using an a-Si film (using a mask 26). 14) optionally injected into the stomach. In this ion implantation step, the dose is set to 1 x 10 12 cm -2 . As such, the p-type impurity ions are selectively implanted into the a-Si film 14 through the opening 26a of the mask 26, and as a result, the p-type impurity implantation region (a) in the a-Si film 14 14b1). After completion of the ion implantation process, the mask 26 is removed.

다음, 도 5c에 도시된 바와 같이, 개구(28a)를 갖는 마스크(28)가 a-Si막(14) 상에 형성된다. 이 개구(28a)는 p-채널 TFT의 채널영역(21Bc)에 상응하는 위치에 배치된다. 그 후, 도 5d에 도시된 바와 같이, 상기 TFT의 역치를 조정하기 위한 n-형 불순물이온들(예를들면, 인 이온들)이 마스크(28)을 사용하여 a-Si막(14) 속으로 선택적으로 주입된다. 이 이온주입공정에 있어서, 도우즈량은 1 x 1012-2로 설정된다. 이와 같이, n-형 불순물이온들이 마스크(28)의 개구(28a)를 통해 a-Si막(14)으로 선택적으로 주입되고, 결과적으로 a-Si막(14)에 n-형 불순물주입영역(14b2)을 형성한다. 이온주입공정의 완료 후, 마스크(28)는 제거된다.Next, as shown in FIG. 5C, a mask 28 having an opening 28a is formed on the a-Si film 14. This opening 28a is disposed at a position corresponding to the channel region 21Bc of the p-channel TFT. Then, as shown in Fig. 5D, n-type impurity ions (e.g., phosphorus ions) for adjusting the threshold of the TFT are introduced into the a-Si film 14 using the mask 28. Is optionally injected. In this ion implantation step, the dose is set to 1 x 10 12 cm -2 . As such, the n-type impurity ions are selectively implanted into the a-Si film 14 through the opening 28a of the mask 28, and as a result, the n-type impurity implantation region (a) in the a-Si film 14 14b2). After completion of the ion implantation process, the mask 28 is removed.

뒤이은 공정단계들은 제3실시예에서의 방법과 동일하다. 상세하게, 도 5e(도 4f)에 도시된 바와 같이, 엑시머 레이저광(B)이 a-Si막(14)을 결정화하기 위하여 ELA방법에 의해 a-Si막(14)의 전체표면에 조사되고, 그것에 의해 폴리실리콘막(35c)을 형성한다. 이 시점에서, n-형 불순물주입영역들(21Aa'', 21Ab'', 및 14b2)에 주입된 n-형 불순물(즉, 인)과 p-형 불순물주입영역들(21Ba', 21Bb', 및 14b1)에 주입된 p-형 불순물(즉, 붕소)은 활성화되고, 그러므로, 상기 주입된 불순물들을 위한 어떠한 부가적인 활성화공정도 요구되지 않는다. 더욱이, a-Si막(14)의 결정화에 기인하여, n-형 불순물주입영역들(19Aa'', 19Ab'')은 각각 제1얼라인먼트마크들(19Aa, 19Ab)로 된다. 유사하게, n-형 불순물주입영역들(21Aa'', 21Ab'')은 각각 n-채널 TFT의 n-형 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab)로 된다. p-형 불순물주입영역(14b1)은 n-채널 TFT의 p-형 불순물주입영역(35c1)으로 된다. p-형 불순물주입영역들(21Ba'', 21Bb'')은 각각 p-채널 TFT의 p-형 소스/드레인 영역들(21Ba, 21Bb)로 된다. n-형 불순물주입영역(14b2)은 p-채널 TFT의 n-형 불순물주입영역(35c2)으로 된다.Subsequent process steps are the same as in the third embodiment. Specifically, as shown in FIG. 5E (FIG. 4F), the excimer laser light B is irradiated to the entire surface of the a-Si film 14 by ELA method to crystallize the a-Si film 14 Thus, the polysilicon film 35c is formed. At this point, n-type impurities (i.e., phosphorus) and p-type impurity injection regions 21Ba ', 21Bb', implanted into the n-type impurity injection regions 21Aa '', 21Ab '', and 14b2, And the p-type impurity (ie boron) implanted in 14b1) is activated and therefore no additional activation process for the implanted impurities is required. Further, due to the crystallization of the a-Si film 14, the n-type impurity implantation regions 19Aa '' and 19Ab '' become first alignment marks 19Aa and 19Ab, respectively. Similarly, the n-type impurity implantation regions 21Aa '' and 21Ab '' become n-type source / drain regions 21Aa and 21Ab of the n-channel TFT, respectively. The p-type impurity implantation region 14b1 becomes the p-type impurity implantation region 35c1 of the n-channel TFT. The p-type impurity implantation regions 21Ba '' and 21Bb '' become the p-type source / drain regions 21Ba and 21Bb of the p-channel TFT, respectively. The n-type impurity implantation region 14b2 becomes the n-type impurity implantation region 35c2 of the p-channel TFT.

다음, 도 5f(도 4g)에 도시된 바와 같이, 마스크(39a)가 폴리실리콘막(35c)상에 형성된다. 이 마스크(39a)는 폴리실리콘아일랜드(45A')를 형성하기 위한 부분(40a), 폴리실리콘아일랜드(45B')를 형성하기 위한 부분(40b), 및 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)을 형성하기 위한 부분들(42a, 42b)을 포함하는 패턴을 가지며, 마스크(39a)의 나머지 부분들은 제거된다. 마스크(39a)의 배열은 사전 형성된 제1얼라인먼트마크들(19Aa, 19Ab)을 이용하여 수행된다. 제1얼라인먼트마크들(19Aa, 19Ab)이 각각 n-형 소스/드레인 영역(21Aa) 및 p-형 소스/드레인 영역들(21Bb) 가까이에 배치되어 있기 때문에, 마스크(39a)의 배열은 ±0.1㎛ 이하의 정확도로 수행될 수 있다.Next, as shown in FIG. 5F (FIG. 4G), a mask 39a is formed on the polysilicon film 35c. The mask 39a comprises a portion 40a for forming the polysilicon island 45A ', a portion 40b for forming the polysilicon island 45B', and second alignment marks 47a and 47b. It has a pattern including portions 42a and 42b for forming, and the remaining portions of the mask 39a are removed. The arrangement of the mask 39a is performed using preformed first alignment marks 19Aa and 19Ab. Since the first alignment marks 19Aa and 19Ab are disposed near the n-type source / drain region 21Aa and the p-type source / drain regions 21Bb, respectively, the arrangement of the mask 39a is ± 0.1. It can be performed with an accuracy of less than or equal to μm.

다음, 도 5g(도 4h)에 도시된 바와 같이, 폴리실리콘막(35c)은 마스크(39a)를 사용하여 선택적으로 에칭되고, 그것에 의하여 아일랜드형 폴리실리콘막(35c), 즉 폴리실리콘아일랜드들(45A', 45B')을 형성한다. 동시에, 한 쌍의 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)이 각각 폴리실리콘막(35c)에 의해 아일랜드들(45A', 45B') 가까이에 형성된다. 아일랜드(45A')는 한 쌍의 n-형 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab), 및 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab) 사이에 배치된 채널영역(21Ac)을 포함한다. 유사하게, 아일랜드(45B')는 한 쌍의 p-형 소스/드레인 영역들(21Ba, 21Bb), 및 소스/드레인 영역들(21Ba, 21Bb) 사이에 배치된 채널영역(21Bc)을 포함한다. Next, as shown in FIG. 5G (FIG. 4H), the polysilicon film 35c is selectively etched using the mask 39a, whereby the island-type polysilicon film 35c, i.e., polysilicon islands ( 45A ', 45B'). At the same time, a pair of second alignment marks 47a and 47b are formed near the islands 45A 'and 45B' by the polysilicon film 35c, respectively. Island 45A 'includes a pair of n-type source / drain regions 21Aa and 21Ab, and a channel region 21Ac disposed between source / drain regions 21Aa and 21Ab. Similarly, island 45B 'includes a pair of p-type source / drain regions 21Ba and 21Bb and a channel region 21Bc disposed between source / drain regions 21Ba and 21Bb.

다음, 도 5h(도 4i)에 도시된 바와 같이, 폴리실리콘아일랜드들(45A', 45B') 및 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)을 덮기 위하여 하지막(12) 상에 게이트절연막(50)이 형성된다. 이 게이트절연막(50)은 기판(10)의 전체표면을 덮는다. 막(50) 을 형성하기 위한 방법은 제3실시예의 것과 동일해도 좋다.Next, as shown in FIG. 5H (FIG. 4I), the gate insulating film 50 on the base film 12 to cover the polysilicon islands 45A 'and 45B' and the second alignment marks 47a and 47b. ) Is formed. The gate insulating film 50 covers the entire surface of the substrate 10. The method for forming the film 50 may be the same as that of the third embodiment.

다음, 도 5i(도 4j)에 도시된 바와 같이, 게이트전극/배선들(55a, 55b)이 게이트절연막(50) 상에 형성된다. 이 게이트전극/배선들(55a, 55b)을 형성하기 위한 방법은 제3실시예와 동일해도 좋다. 이 공정에서의 배열은 폴리실리콘아일랜드들(45A', 45B') 및 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)을 사용하여 수행된다.Next, as shown in FIG. 5I (FIG. 4J), gate electrodes / wires 55a and 55b are formed on the gate insulating film 50. The method for forming these gate electrodes / wirings 55a and 55b may be the same as in the third embodiment. The arrangement in this process is carried out using polysilicon islands 45A ', 45B' and second alignment marks 47a, 47b.

다음, 도 5j(도 4k)에 도시된 바와 같이, 층간절연막(60)이 게이트전극/배선들(55a, 55b)을 덮도록 게이트절연막(50) 상에 형성된다. 층간절연막(60)은 기판(10)의 전체표면을 덮는다. 이 막(60)의 형성방법은 제3실시예의 것과 동일해도 좋다. 그리고, 층간절연막(60)의 표면은 이미 알려진 방법으로 평탄화된다.Next, as shown in FIG. 5J (FIG. 4K), an interlayer insulating film 60 is formed on the gate insulating film 50 so as to cover the gate electrodes / wires 55a and 55b. The interlayer insulating film 60 covers the entire surface of the substrate 10. The formation method of this film 60 may be the same as that of the third embodiment. The surface of the interlayer insulating film 60 is planarized by a known method.

다음, 도 5k(도 4l)에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 접촉홀들(65a, 65b) 및 한 쌍의 접촉홀들(65c, 65d)이 이미 알려진 방법으로 층간절연막(60) 및 게이트절연막(50)을 관통하도록 형성된다. 홀들(65a, 65b)은 각각 폴리실리콘아일랜드(45A')의 n-형 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab)에 도달한다. 홀들(65c, 65d)은 각각 폴리실리콘아일랜드(45B')의 p-형 소스/드레인 영역들(21Ba, 21Bb)에 도달한다.Next, as shown in FIG. 5K (FIG. 4L), the interlayer insulating film 60 and the gate insulating film are in a known manner by the pair of contact holes 65a and 65b and the pair of contact holes 65c and 65d. It is formed to penetrate 50. The holes 65a and 65b reach the n-type source / drain regions 21Aa and 21Ab of the polysilicon island 45A ', respectively. The holes 65c and 65d reach the p-type source / drain regions 21Ba and 21Bb of the polysilicon island 45B ', respectively.

다음, 도 5l(도 4m)에 도시된 바와 같이, 금속막이 층간절연막(60) 상에 배치되고 알려진 방법에 의해 패턴화되며, 그것에 의해 층간절연막(60) 상에 한 쌍의 소스/드레인 배선들(70a, 70b) 및 한 쌍의 소스/드레인 배선들(70c, 70d)을 형성한다. 소스/드레인 배선들(70a, 70b)은 각각 접촉홀들(65a, 65b)을 통해 기계적 및 전기적으로 n-형 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab)에 접속된다. 소스/드레인 배선들(70c, 70d)은 각각 접촉홀들(65c, 65d)을 통해 기계적 및 전기적으로 p-형 소스/ 드레인 영역들(21Ba, 21Bb)에 접속된다.Next, as shown in FIG. 5L (FIG. 4M), a metal film is disposed on the interlayer insulating film 60 and patterned by a known method, whereby a pair of source / drain wirings on the interlayer insulating film 60 70a and 70b and a pair of source / drain lines 70c and 70d are formed. Source / drain lines 70a and 70b are connected to n-type source / drain regions 21Aa and 21Ab mechanically and electrically through contact holes 65a and 65b, respectively. Source / drain wirings 70c and 70d are connected to p-type source / drain regions 21Ba and 21Bb mechanically and electrically through contact holes 65c and 65d, respectively.

상술한 공정단계들을 통해, 활성층으로서 폴리실리콘막(35c)을 갖는 한 쌍의 n- 및 p-채널 TFT들(즉, n- 및 p-채널 폴리실리콘 TFT들)이 기판(10) 상에 완성된다. 결과로서, 제4실시예에 따른 반도체장치(1c)가 얻어진다.Through the above-described process steps, a pair of n- and p-channel TFTs (that is, n- and p-channel polysilicon TFTs) having a polysilicon film 35c as an active layer is completed on the substrate 10. do. As a result, the semiconductor device 1c according to the fourth embodiment is obtained.

제4실시예에 따른 상술의 반도체장치(1c)및 그 장치(1c)의 제조방법에 있어서, 제1실시예에 따른 반도체장치(1) 및 그 제조방법에서의 것들과 동일한 이유로, 다음의 (a) 내지 (d)의 이점들이 얻어진다.In the above-described semiconductor device 1c according to the fourth embodiment and the manufacturing method of the device 1c, for the same reasons as those in the semiconductor device 1 and the manufacturing method according to the first embodiment, the following ( The advantages of a) to (d) are obtained.

(a) 제4실시예에 따른 반도체장치(1c)의 제조를 위해 요구되는 공정단계들의 총 수가 감소되고, 그 제조비용이 저감된다.(a) The total number of process steps required for manufacturing the semiconductor device 1c according to the fourth embodiment is reduced, and the manufacturing cost thereof is reduced.

(b) n-채널 TFT{그러므로, 장치(1C)}의 동작특성 및 신뢰성이 향상된다.(b) The operating characteristics and reliability of the n-channel TFT (therefore, the device 1C) are improved.

(c) 상부패턴들을 위해 어떤것 보다 높은 배열정확도가 얻어진다.(c) Higher array accuracy is obtained for the upper patterns.

(d) n- 및 p-채널 TFT들의 역치가 잘 제어 또는 조정 가능하다.(d) The threshold of n- and p-channel TFTs is well controlled or adjustable.

(제5실시예)(Example 5)

(반도체장치의 제조방법)(Method of manufacturing semiconductor device)

다음, 도 6a 내지 6i를 참조하여 본 발명의 제5실시예에 따른 반도체장치의 제조방법을 설명한다.Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6A to 6I.

제5실시예의 방법은, 제4실시예의 방법과 동일하게, 제3실시예의 방법에 역치제어용 n- 및 p-채널 TFT들의 채널영역들로 불순물(n-형 또는 p-형)을 주입하는 공정단계들을 추가함에 의해 얻어진 것에 상응한다. 그러나, 제5실시예의 방법은 역치제어를 위한 불순물의 이온주입단계가 어떠한 마스크의 사용 없이 기판(10)의 전체표면 위에 수행된다는 점에 있어서 제4실시예의 방법과 다르다.The method of the fifth embodiment is a process of implanting impurities (n-type or p-type) into the channel regions of the n- and p-channel TFTs for threshold control in the method of the third embodiment, similarly to the method of the fourth embodiment. Corresponds to that obtained by adding steps. However, the method of the fifth embodiment differs from the method of the fourth embodiment in that the ion implantation step of the impurity for threshold control is performed on the entire surface of the substrate 10 without using any mask.

우선, 제3실시예의 방법에서의 도 4a 내지 4e의 공정단계들이 수행된다. 이처럼, 도 4e에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 표면에칭된 n-형 불순물주입영역들(19Aa'', 19Ab''), 한 쌍의 표면에칭된 n-형 불순물주입영역들(21Aa'', 21Ab''), 및 한 쌍의 표면-비-에칭된 p-형 불순물주입영역들(21Ba', 21Bb')이 형성된다. 도 4c의 에칭공정에서 a-Si막(14)의 에칭깊이는 제1실시예와 유사하게 50Å으로 설정된다. p-형 불순물의 이온주입공정 후, 마스크(17B)는 제거된다.First, the process steps of Figs. 4A to 4E in the method of the third embodiment are performed. As such, as shown in FIG. 4E, a pair of surface-etched n-type impurity implantation regions 19Aa ″ and 19Ab ″ and a pair of surface-etched n-type impurity implantation regions 21Aa ″. , 21Ab ''), and a pair of surface-non-etched p-type impurity implantation regions 21Ba 'and 21Bb' are formed. In the etching process of Fig. 4C, the etching depth of the a-Si film 14 is set to 50 mV similarly to the first embodiment. After the ion implantation process of the p-type impurity, the mask 17B is removed.

다음, 도 6a에 도시된 바와 같이, n- 및 p-채널 TFT들의 역치를 제어하기 위하여 n- 또는 p-형 불순물 이온들(예를들면, 붕소 이온들)이 어떠한 마스크도 없이 a-Si막(14)의 전체표면으로 주입된다. 이 이온주입공정에서, 도우즈량은 1 x 1012-2로 설정된다. 이와 같이, p-형 불순물 이온들(즉, 붕소 이온들)이 n-형 불순물주입영역들(19Aa'', 19Ab'', 21Aa'', 및 21Ab'') 뿐만 아니라 p-형 불순물주입영역들(21Ba', 및 21Bb')로도 주입된다. 이 영역들(19Aa'', 19Ab'', 21Aa'', 21Ab'', 21Ba', 및 21Bb') 이외의 막(14)의 나머지 표면에도 p-형 불순물주입영역들(14b)이 형성된다. Next, as shown in Fig. 6A, the n- or p-type impurity ions (e.g., boron ions) are a-Si film without any mask to control the threshold of the n- and p-channel TFTs. It is injected into the entire surface of (14). In this ion implantation step, the dose is set to 1 x 10 12 cm -2 . As such, the p-type impurity ions (ie, boron ions) are not only the n-type impurity implantation regions 19Aa '', 19Ab '', 21Aa '', and 21Ab '' but also the p-type impurity implantation region. It is also injected into the fields 21Ba 'and 21Bb'. P-type impurity implantation regions 14b are also formed on the remaining surface of the film 14 other than these regions 19Aa '', 19Ab '', 21Aa '', 21Ab '', 21Ba ', and 21Bb'. .

역치제어를 위해 주입된 불순물(즉, 붕소)의 농도는 n-형 불순물주입영역들(21Aa'',및 21Ab'') 내의 불순물의 농도 보다 그리고 p-형 불순물주입영역들(21Ba'', 21Bb'')의 불순물의 농도보다 한 치수 또는 눈금 이상 낮다. 그러므로, 역치제어를 위하여 주입된 불순물은 n- 및 p-채널 TFT들의 동작에 영향을 미치지 않는다.The concentration of the impurity (ie, boron) implanted for the threshold control is higher than the concentration of the impurity in the n-type impurity implantation regions 21Aa '' and 21Ab '' and the p-type impurity implantation regions 21Ba '', 21 Bb '') is at least one dimension or scale lower than the concentration of impurities. Therefore, the impurity implanted for threshold control does not affect the operation of the n- and p-channel TFTs.

뒤이은 공정단계들은 제3실시예의 방법과 동일하다. 구체적으로, 도 6b(도 4F)에 도시된 바와 같이, 엑시머 레이저광(B)이 a-Si막(14)을 결정화하기 위하여 ELA방법에 의해 a-Si막(14)의 전체표면에 조사되고, 그것에 의해 폴리실리콘막(35d)을 형성한다. 이 시점에서, n-형 불순물주입영역들(21Aa'', 21Ab'')에 존재하는 n-형 불순물(즉, 인)과 p-형 불순물주입영역들(21Ba', 21Bb', 및 14b)에 존재하는 p-형 불순물(즉, 붕소)은 활성화되고 그러므로, 상기 주입된 불순물들을 위한 어떠한 부가적인 활성화공정도 요구되지 않는다. 더욱이, a-Si막(14)의 결정화에 기인하여, n-형 불순물주입영역들(19Aa'', 19Ab'')은 각각 제1얼라인먼트마크들(19Aa, 19Ab)로 된다. 유사하게, n-형 불순물주입영역들(21Aa'', 21Ab'')은 각각 n-채널 TFT의 n-형 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab)로 된다. p-형 불순물주입영역들(21Ba', 21Bb')은 각각 p-채널 TFT의 p-형 소스/드레인 영역들(21Ba, 21Bb)로 된다. p-형 불순물주입영역들(14b)는 p-형 불순물주입영역들(35dd)로 된다.The subsequent process steps are the same as in the third embodiment. Specifically, as shown in FIG. 6B (FIG. 4F), the excimer laser light B is irradiated onto the entire surface of the a-Si film 14 by the ELA method in order to crystallize the a-Si film 14. Thus, the polysilicon film 35d is formed. At this point, n-type impurities (i.e., phosphorus) and p-type impurity injection regions 21Ba ', 21Bb', and 14b present in the n-type impurity injection regions 21Aa '' and 21Ab ''. The p-type impurity (ie boron) present in is activated and therefore no additional activation process for the implanted impurities is required. Further, due to the crystallization of the a-Si film 14, the n-type impurity implantation regions 19Aa '' and 19Ab '' become first alignment marks 19Aa and 19Ab, respectively. Similarly, the n-type impurity implantation regions 21Aa '' and 21Ab '' become n-type source / drain regions 21Aa and 21Ab of the n-channel TFT, respectively. The p-type impurity implantation regions 21Ba 'and 21Bb' become the p-type source / drain regions 21Ba and 21Bb of the p-channel TFT, respectively. The p-type impurity implantation regions 14b become the p-type impurity implantation regions 35dd.

다음, 도 6c(도 4g)에 도시된 바와 같이, 폴리실리콘막(35d) 상에 마스크(39a)가 형성된다. 이 마스크(39a)는 폴리실리콘아일랜드(45A'')를 형성하기 위한 부분(40a), 폴리실리콘아일랜드(45B'')를 형성하기 위한 부분(40b), 및 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)을 형성하기 위한 부분들(42a, 42b)을 포함하는 패턴을 가지며, 마스크(39a)의 나머지 부분들은 제거된다. 마스크(39a)의 배열은 사전 형성된 제1얼라인먼트마크들(19Aa, 19Ab)을 이용하여 수행된다. 제1얼라인먼트마크들(19Aa, 19Ab)이 각각 n-형 소스/드레인 영역(21Aa) 및 p-형 소스/드레인 영역 들(21Bb) 가까이에 배치되어 있기 때문에, 마스크(39a)의 배열은 ±0.1㎛ 이하의 정확도로 수행될 수 있다.Next, as shown in Fig. 6C (Fig. 4G), a mask 39a is formed on the polysilicon film 35d. The mask 39a has a portion 40a for forming the polysilicon island 45A '', a portion 40b for forming the polysilicon island 45B '', and second alignment marks 47a, 47b. Has a pattern including portions 42a and 42b to form the remaining portions of the mask 39a. The arrangement of the mask 39a is performed using preformed first alignment marks 19Aa and 19Ab. Since the first alignment marks 19Aa and 19Ab are disposed near the n-type source / drain region 21Aa and the p-type source / drain regions 21Bb, respectively, the arrangement of the mask 39a is ± 0.1. It can be performed with an accuracy of less than or equal to μm.

다음, 도 6d(도 4h)에 도시된 바와 같이, 폴리실리콘막(35d)은 마스크(39a)를 사용하여 선택적으로 에칭되고, 그것에 의하여 아일랜드형 폴리실리콘막(35d), 즉 폴리실리콘아일랜드들(45A'', 45B'')을 형성한다. 동시에, 한 쌍의 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)이 각각 폴리실리콘막(35d)에 의해 아일랜드들(45A'', 45B'') 가까이에 형성된다. 아일랜드(45A'')는 한 쌍의 n-형 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab), 및 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab) 사이에 배치된 채널영역(21Ac)을 포함한다. 유사하게, 아일랜드(45B'')는 한 쌍의 p-형 소스/드레인 영역들(21Ba, 21Bb), 및 소스/드레인 영역들(21Ba, 21Bb) 사이에 배치된 채널영역(21Bc)을 포함한다. Next, as shown in Fig. 6D (Fig. 4H), the polysilicon film 35d is selectively etched using the mask 39a, whereby the island-type polysilicon film 35d, i.e., polysilicon islands ( 45A '', 45B ''). At the same time, a pair of second alignment marks 47a and 47b are formed near the islands 45A '' and 45B '' by the polysilicon film 35d, respectively. Island 45A '' includes a pair of n-type source / drain regions 21Aa and 21Ab and a channel region 21Ac disposed between source / drain regions 21Aa and 21Ab. Similarly, island 45B '' includes a pair of p-type source / drain regions 21Ba and 21Bb and a channel region 21Bc disposed between the source / drain regions 21Ba and 21Bb. .

다음, 도 6e(도 4i)에 도시된 바와 같이, 폴리실리콘아일랜드들(45A'', 45B'') 및 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)을 덮기 위하여 하지막(12) 상에 게이트절연막(50)이 형성된다. 이 게이트절연막(50)은 기판(10)의 전체표면을 덮는다. 막(50)을 형성하기 위한 방법은 제3실시예의 것과 동일해도 좋다.Next, as shown in FIG. 6E (FIG. 4I), a gate insulating film on the underlayer 12 to cover the polysilicon islands 45A '' and 45B '' and the second alignment marks 47a and 47b. 50 is formed. The gate insulating film 50 covers the entire surface of the substrate 10. The method for forming the film 50 may be the same as that of the third embodiment.

다음, 도 6f(도 4j)에 도시된 바와 같이, 게이트전극/배선들(55a, 55b)이 게이트절연막(50) 상에 형성된다. 이 게이트전극/배선들(55a, 55b)을 형성하기 위한 방법은 제3실시예와 동일해도 좋다. 이 공정에서의 배열은 폴리실리콘아일랜드들(45A'', 45B'') 및 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)을 사용하여 수행된다.Next, as shown in FIG. 6F (FIG. 4J), gate electrodes / wires 55a and 55b are formed on the gate insulating film 50. The method for forming these gate electrodes / wirings 55a and 55b may be the same as in the third embodiment. The arrangement in this process is carried out using polysilicon islands 45A '', 45B '' and second alignment marks 47a, 47b.

다음, 도 6g(도 4k)에 도시된 바와 같이, 층간절연막(60)이 게이트전극/배선 들(55a, 55b)을 덮도록 게이트절연막(50)상에 형성된다. 층간절연막(60)은 기판(10)의 전체표면을 덮는다. 이 막(60)의 형성방법은 제3실시예와 동일해도 좋다. 그리고, 층간절연막(60)의 표면은 이미 알려진 방법으로 평탄화 된다.Next, as shown in Fig. 6G (Fig. 4K), an interlayer insulating film 60 is formed on the gate insulating film 50 so as to cover the gate electrodes / wires 55a and 55b. The interlayer insulating film 60 covers the entire surface of the substrate 10. The method of forming this film 60 may be the same as in the third embodiment. The surface of the interlayer insulating film 60 is planarized by a known method.

다음, 도 6h(도 4l)에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 접촉홀들(65a, 65b) 및 한 쌍의 접촉홀들(65c, 65d)이 이미 알려진 방법으로 층간절연막(60) 및 게이트절연막(50)을 관통하도록 형성된다. 홀들(65a, 65b)은 각각 폴리실리콘아일랜드(45A'')의 n-형 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab)에 도달한다. 홀들(65c, 65d)은 각각 폴리실리콘아일랜드(45B'')의 p-형 소스/드레인 영역들(21Ba, 21Bb)에 도달한다.Next, as shown in FIG. 6H (FIG. 4L), the interlayer insulating film 60 and the gate insulating film are known by a pair of contact holes 65a and 65b and a pair of contact holes 65c and 65d. It is formed to penetrate 50. The holes 65a and 65b reach the n-type source / drain regions 21Aa and 21Ab of the polysilicon island 45A '', respectively. The holes 65c and 65d reach the p-type source / drain regions 21Ba and 21Bb of the polysilicon island 45B ″, respectively.

다음, 도 6i(도 4m)에 도시된 바와 같이, 금속막이 층간절연막(60)상에 배치되고 알려진 방법에 의해 패턴화되며, 그것에 의해 층간절연막(60)상에 한 쌍의 소스/드레인 배선들(70a, 70b) 및 한 쌍의 소스/드레인 배선들(70c, 70d)을 형성한다. 소스/드레인 배선들(70a, 70b)은 각각 접촉홀들(65a, 65b)을 통해 기계적 및 전기적으로 n-형 소스/드레인 영역들(21Aa, 21Ab)에 접속된다. 소스/드레인 배선들(70c, 70d)은 각각 접촉홀들(65c, 65d)을 통해 기계적 및 전기적으로 p-형 소스/드레인 영역들(21Ba, 21Bb)에 접속된다.Next, as shown in FIG. 6I (FIG. 4M), a metal film is disposed on the interlayer insulating film 60 and patterned by a known method, whereby a pair of source / drain wirings on the interlayer insulating film 60. 70a and 70b and a pair of source / drain lines 70c and 70d are formed. Source / drain lines 70a and 70b are connected to n-type source / drain regions 21Aa and 21Ab mechanically and electrically through contact holes 65a and 65b, respectively. Source / drain wires 70c and 70d are connected to p-type source / drain regions 21Ba and 21Bb mechanically and electrically through contact holes 65c and 65d, respectively.

상술한 공정단계들을 통해, 활성층으로서 폴리실리콘막(35d)을 갖는 한 쌍의 n- 및 p-채널 TFT들(즉, n- 및 p-채널 폴리실리콘 TFT들)이 기판(10) 상에 완성된다. 결과로서, 제5실시예에 따른 반도체장치(1d)가 얻어진다.Through the above-described process steps, a pair of n- and p-channel TFTs (that is, n- and p-channel polysilicon TFTs) having a polysilicon film 35d as an active layer is completed on the substrate 10. do. As a result, the semiconductor device 1d according to the fifth embodiment is obtained.

제5실시예에 따른 반도체장치(1d)의 제조방법은 제3실시예의 방법에 n- 및 p-채널 TFT들의 채널영역 속으로 역치제어를 위한 불순물을 주입하는 공정단계를 부가함에 의해 얻어진 것에 상당한다. 그러므로, 이 방법에 의해 제조된 반도체장치(1d)는 n- 및 p-채널 TFT들의 각 채널영역들(21Ac, 21Bc)에 p-형 불순물주입영역들(35dd)을 부가함에 의해 얻어진 반도체장치에 상당한다.The manufacturing method of the semiconductor device 1d according to the fifth embodiment is equivalent to that obtained by adding a process step of injecting impurities for threshold control into the channel region of the n- and p-channel TFTs to the method of the third embodiment. do. Therefore, the semiconductor device 1d manufactured by this method is applied to the semiconductor device obtained by adding the p-type impurity injection regions 35dd to the respective channel regions 21Ac and 21Bc of the n- and p-channel TFTs. It is considerable.

제5실시예에 따른 상술의 반도체장치(1d) 및 그 장치(1c)의 제조방법에 있어서, 제1실시예에 따른 반도체장치(1) 및 그 제조방법에서의 것들과 동일한 이유로, 다음의 (a) 내지 (d)의 이점들이 얻어진다.In the above-described semiconductor device 1d according to the fifth embodiment and the manufacturing method of the device 1c, for the same reasons as those in the semiconductor device 1 and the manufacturing method according to the first embodiment, the following ( The advantages of a) to (d) are obtained.

(a) 제5실시예에 따른 반도체장치(1d)의 제조를 위해 요구되는 공정단계들의 총 수가 감소되고, 그 제조비용이 저감된다.(a) The total number of process steps required for manufacturing the semiconductor device 1d according to the fifth embodiment is reduced, and the manufacturing cost thereof is reduced.

(b) n-채널 TFT{그러므로, 장치(1d)}의 동작특성 및 신뢰성이 향상된다.(b) The operating characteristics and reliability of the n-channel TFT (therefore, the device 1d) are improved.

(c) 상부패턴들을 위해 어떤것 보다 높은 배열정확도가 얻어진다.(c) Higher array accuracy is obtained for the upper patterns.

(d) n- 및 p-채널 TFT들의 역치가 잘 제어 또는 조정 가능하다.(d) The threshold of n- and p-channel TFTs is well controlled or adjustable.

(제6실시예)(Example 6)

(반도체장치의 제조방법)(Method of manufacturing semiconductor device)

다음, 도 7a 내지 7j를 참조하여 본 발명의 제6실시예에 따른 반도체장치의 제조방법을 설명한다.Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7A to 7J.

제6실시예의 방법은 제1실시예의 방법에 있어서 TFT의 LDD(Lightly-Doped Drain)영역들을 형성하는 공정단계를 부가함에 의해 얻어진 것에 상당한다. 그러므로, 제6실시예에 따른 반도체장치(1e)는 제1실시예에 따른 반도체장치(1)에 LDD구조를 부가함에 의해 얻어진 것에 상당한다.The method of the sixth embodiment is equivalent to that obtained by adding a process step of forming LDD (Lightly-Doped Drain) regions of the TFT in the method of the first embodiment. Therefore, the semiconductor device 1e according to the sixth embodiment corresponds to that obtained by adding the LDD structure to the semiconductor device 1 according to the first embodiment.

우선, 제1실시예의 방법에서의 도 2a 내지 2e의 공정단계들이 수행된다. 이 처럼, 도 2e에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 표면에칭된 p-형 불순물주입영역들(18a'', 18b'') 및 한 쌍의 표면에칭된 p-형 불순물주입영역들(20a'', 20b'')이 a-Si막(14)에 형성된다. a-Si막(14)의 에칭깊이는 제1실시예와 유사하게 50Å으로 설정된다.First, the process steps of Figs. 2A to 2E in the method of the first embodiment are performed. As such, as shown in FIG. 2E, a pair of surface-etched p-type impurity implantation regions 18a '' and 18b '' and a pair of surface-etched p-type impurity implantation regions 20a ' ', 20b' ') is formed in the a-Si film 14. The etching depth of the a-Si film 14 is set to 50 kV similarly to the first embodiment.

마스크(16)를 제거한 후, 도 7a에 도시된 바와 같이, LDD영역들을 형성하기 위한 마스크(30)가 a-Si막(14) 상에 형성된다. 이 마스크(30)는 코팅에 의해 감광성레지스트막을 형성하고, 이 레지스트막을 노광 및 현상함에 의해 얻어진다. 그 후, LDD영역들을 형성하기 위한 적절한 불순물(여기서는 붕소)이 마스크(30)를 사용하여 a-Si막(14) 속으로 선택적으로 주입된다. 이 이온주입공정에서 도우즈량은 1 x 1013-2로 설정된다.After removing the mask 16, as shown in FIG. 7A, a mask 30 for forming LDD regions is formed on the a-Si film 14. This mask 30 is obtained by forming a photosensitive resist film by coating, and exposing and developing this resist film. Thereafter, suitable impurities (here, boron) for forming LDD regions are selectively implanted into the a-Si film 14 using the mask 30. In this ion implantation step, the dose is set to 1 x 10 13 cm -2 .

이처럼, p-형 불순물 이온들(즉, 붕소 이온들)이 마스크(30)의 개구들(30a, 30b)을 통해 a-Si막(14)으로 선택적으로 주입되고, 그것에 의해, 도 7b에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 p-형 불순물주입영역들(20a'', 20b'') 사이에 한 쌍의 p-형 불순물주입영역들(22a'', 22b'')을 형성한다. 서로 떨어져 있는 p-형 불순물주입영역들(22a'', 22b'')은 각각 p-형 불순물주입영역들(20a'', 20b'')과 접촉하고 있다. 이온주입이 완료된 후, 마스크(30)는 제거된다.As such, p-type impurity ions (i.e., boron ions) are selectively implanted into the a-Si film 14 through the openings 30a, 30b of the mask 30 and thereby shown in FIG. 7B. As described above, a pair of p-type impurity implantation regions 22a '' and 22b '' is formed between the pair of p-type impurity implantation regions 20a '' and 20b ''. The p-type impurity injection regions 22a '' and 22b '' which are separated from each other are in contact with the p-type impurity injection regions 20a '' and 20b '', respectively. After the ion implantation is completed, the mask 30 is removed.

뒤이은 공정단계들은 제1실시예와 동일하다. 구체적으로, 도 7c(도 2f)에 도시된 바와 같이, 엑시머 레이저 광(B)이 a-Si막(14)을 결정화하기 위하여 ELA방법에 의해 a-Si막(14)의 전체표면에 조사되고, 그것에 의해 폴리실리콘막(35e)을 형 성한다. 이 때에, 불순물주입영역들(20a'', 20b'', 22a'', 및 22b'')에 주입된 불순물(즉, 붕소)은 활성화 되고, 따라서 상기 주입된 불순물을 위한 어떠한 부가적 활성화공정도 요구되지 않는다. 더욱이, a-Si막(14)의 결정화에 기인하여, p-형 불순물주입영역들(18a'', 18b'')은 각각 제1얼라인먼트마크들(18a, 18b)로 되고, p-형 불순물주입영역들(20a'', 20b'')은 각각 p-형 소스/드레인 영역들(20a, 20b)로 된다. p-형 불순물주입영역들(22a'', 22b'')은 각각 p-형 LDD영역들(22a, 22b)로 된다.Subsequent process steps are the same as in the first embodiment. Specifically, as shown in FIG. 7C (FIG. 2F), the excimer laser light B is irradiated onto the entire surface of the a-Si film 14 by the ELA method in order to crystallize the a-Si film 14. Thus, the polysilicon film 35e is formed. At this time, the impurity (i.e., boron) implanted in the impurity implantation regions 20a '', 20b '', 22a '', and 22b '' is activated, and thus any additional activation process for the implanted impurities Is also not required. Furthermore, due to the crystallization of the a-Si film 14, the p-type impurity implantation regions 18a '' and 18b '' become the first alignment marks 18a and 18b, respectively, and the p-type impurity Injection regions 20a '' and 20b '' are respectively p-type source / drain regions 20a and 20b. The p-type impurity implantation regions 22a '' and 22b '' become p-type LDD regions 22a and 22b, respectively.

다음, 도 7d(도 2g)에 도시된 바와 같이, 코팅에 의해 감광성레지스트막이 폴리실리콘막(35e) 상에 형성되고, 이어서 상기 레지스트막은 노광 및 현상 되며, 그것에 의해 폴리실리콘아일랜드(45b) 및 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)을 형성하기 위한 마스크(39)를 형성한다. 마스크(39)는 폴리실리콘아일랜드(45b)를 형성하기 위한 부분(40)과 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)을 형성하기 위한 부분들(42a, 42b)을 포함하는 패턴을 구비하고, 마스크(39)의 나머지부분은 제거된다. 마스크(39)의 얼라인먼트는 이전에 형성된 제1얼라인먼트마크들(18a, 18b)을 사용하여 수행된다. 제1얼라인먼트마크들(18a, 18b)이 소스/드레인 영역들(20a, 20b) 가까이에 각각 배치되어 있기 때문에, 마스크(39)의 배열은 ±0.1㎛ 이하의 정확도로 수행될 수가 있다.Next, as shown in FIG. 7D (FIG. 2G), a photosensitive resist film is formed on the polysilicon film 35e by coating, and then the resist film is exposed and developed, whereby the polysilicon island 45b and agent are formed. The mask 39 for forming the two alignment marks 47a and 47b is formed. The mask 39 has a pattern including a portion 40 for forming the polysilicon island 45b and portions 42a and 42b for forming the second alignment marks 47a and 47b. The remainder of (39) is removed. Alignment of the mask 39 is performed using previously formed first alignment marks 18a and 18b. Since the first alignment marks 18a and 18b are disposed near the source / drain regions 20a and 20b, respectively, the arrangement of the mask 39 can be performed with an accuracy of ± 0.1 mu m or less.

다음, 도 7e(도 2h)에 도시된 바와 같이, 폴리실리콘막(35e)은 마스크(39)를 사용하여 선택적으로 에칭되고, 그것에 의해 아일랜드형 폴리실리콘막(35e) 즉, 폴리실리콘 아일랜드(45b)를 형성한다. 동시에, 한 쌍의 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)이 아일랜드(45b)의 각 측에 아일랜드(45b) 가까이 형성된다. 아일랜드(45b)는 한 쌍의 p-형 소스/드레인 영역들(20a, 20b), 한 쌍의 p-형 LDD영역들(22a, 22b) 및 LDD영역들(22a, 22b) 사이에 배치된 채널영역(20c)을 포함하고 있다.Next, as shown in FIG. 7E (FIG. 2H), the polysilicon film 35e is selectively etched using the mask 39, whereby the island-type polysilicon film 35e, i.e., the polysilicon island 45b ). At the same time, a pair of second alignment marks 47a and 47b are formed near the island 45b on each side of the island 45b. Island 45b is a channel disposed between a pair of p-type source / drain regions 20a and 20b, a pair of p-type LDD regions 22a and 22b and LDD regions 22a and 22b. The area 20c is included.

다음, 도 7f(도 2i)에 도시된 바와 같이, 게이트절연막(50)은 폴리실리콘 아일랜드(45b) 및 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)을 덮도록 하지막(12) 상에 형성된다. 게이트절연막(50)은 기판(10)의 전 표면을 덮고 있다. 이 게이트절연막(50)은 제1실시예에서 사용된 바와 같은 동일한 공정들로 형성되어져도 좋다.Next, as shown in FIG. 7F (FIG. 2I), the gate insulating film 50 is formed on the base film 12 to cover the polysilicon island 45b and the second alignment marks 47a and 47b. The gate insulating film 50 covers the entire surface of the substrate 10. This gate insulating film 50 may be formed in the same processes as used in the first embodiment.

다음, 도 7g(도 2j)에 도시된 바와 같이, 게이트전극/배선(55)은 채널영역(20c) 및 LDD영역들(22a, 22b) 위에 겹쳐지도록 게이트절연막(50) 상에 형성된다. 게이트전극/배선(55)은 제1실시예에서 사용된 바와 같은 동일한 공정들에 의해 형성되어져도 좋다. 이 공정에 있어서의 배열은 폴리실리콘 아일랜드(45b) 및 제2얼라인먼트마크들(47a, 47b)을 사용하여 수행된다.Next, as shown in FIG. 7G (FIG. 2J), a gate electrode / wiring 55 is formed on the gate insulating film 50 so as to overlap the channel region 20c and the LDD regions 22a and 22b. The gate electrode / wiring 55 may be formed by the same processes as used in the first embodiment. The arrangement in this process is carried out using the polysilicon island 45b and the second alignment marks 47a and 47b.

다음, 도 7h(도 2k)에 도시된 바와 같이, 층간절연막(60)은 게이트전극/배선(55)을 덮도록 게이트절연막(50) 상에 형성된다. 이 막(60)은 기판(10)의 전체표면을 덮고 있다. 이 막(60)은 제1실시예에서 사용된 것과 동일한 공정들에 의해 형성되어져도 좋다. 층간절연막(60)의 표면은 이미 알려진 방법으로 평탄화 된다.Next, as shown in FIG. 7H (FIG. 2K), an interlayer insulating film 60 is formed on the gate insulating film 50 so as to cover the gate electrode / wiring 55. This film 60 covers the entire surface of the substrate 10. This film 60 may be formed by the same processes as used in the first embodiment. The surface of the interlayer insulating film 60 is planarized by a known method.

다음, 도 7i(도 2l)에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 접촉홀들(65a, 65b)이 이미 알려진 방법으로 층간절연막(60) 및 게이트절연막(50)을 관통하도록 형성된다. 이 접촉홀들(65a, 65b)은 각각 폴리실리콘 아일랜드(45b)의 소스/드레인 영역들(20a, 20b)에 도달한다.Next, as shown in FIG. 7I (FIG. 2L), a pair of contact holes 65a and 65b are formed to penetrate the interlayer insulating film 60 and the gate insulating film 50 by a known method. These contact holes 65a and 65b reach the source / drain regions 20a and 20b of the polysilicon island 45b, respectively.

다음, 도 7j(도 2m)에 도시된 바와 같이, 금속막이 층간절연막(60) 상에 형성되고 이미 알려진 방법으로 패턴화 되며, 그것에 의해 층간절연막(60) 상에 한 쌍의 소스/드레인 배선들(70a, 70b)을 형성한다. 이 소스/드레인 배선들(70a, 70b)은 각각 접촉홀들(65a, 65b)을 통해 기계적으로 그리고 전기적으로 소스/드레인 영역들(20a, 20b)에 접속된다. Next, as shown in FIG. 7J (FIG. 2M), a metal film is formed on the interlayer insulating film 60 and patterned in a known manner, whereby a pair of source / drain wirings on the interlayer insulating film 60. (70a, 70b) are formed. These source / drain wires 70a and 70b are connected to the source / drain regions 20a and 20b mechanically and electrically through contact holes 65a and 65b, respectively.

상술한 공정단계들을 통해, 활성층으로서 폴리실리콘막(35e)을 갖는 TFT(즉, 폴리실리콘 TFT)가 기판(10) 상에 완성된다. 결과로서, 제6실시예에 따른 반도체장치(1e)가 제조된다.Through the above-described process steps, a TFT (ie, polysilicon TFT) having a polysilicon film 35e as an active layer is completed on the substrate 10. As a result, the semiconductor device 1e according to the sixth embodiment is manufactured.

제6실시예에 따른 상술의 반도체장치(1e)및 그 제조방법에서, 제1실시예에 따른 반도체장치(1) 및 그 제조방법에서의 것들과 동일한 이유로, 다음의 (a) 내지 (d)의 이점들이 얻어진다.In the above-described semiconductor device 1e according to the sixth embodiment and the manufacturing method thereof, for the same reasons as those in the semiconductor device 1 and the manufacturing method according to the first embodiment, the following (a) to (d) Advantages are obtained.

(a) 제6실시예에 따른 반도체장치(1e)의 제조를 위해 요구되는 공정단계들의 총 수가 감소되고, 그 제조비용이 저감된다.(a) The total number of process steps required for manufacturing the semiconductor device 1e according to the sixth embodiment is reduced, and the manufacturing cost thereof is reduced.

(b) TFT{그러므로, 장치(1e)}의 동작특성 및 신뢰성이 향상된다.(b) The operation characteristics and reliability of the TFT (therefore, the device 1e) are improved.

(c) 상부패턴들을 위해 어떤것 보다 높은 배열정확도가 얻어진다.(c) Higher array accuracy is obtained for the upper patterns.

(d) LDD 구조에 기인하여 TFT의 드레인 내압이 향상된다.(d) Due to the LDD structure, the drain breakdown voltage of the TFT is improved.

(다른 실시예들)(Other embodiments)

상술한 제1 내지 제6실시예들은 본 발명의 구체화된 예들이기 때문에, 말할 필요도 없이 본 발명은 이들 예 및 변형예들에 한정되지 않는다. 이들 예 및 변형예들에 어떤 다른 변경이 가능하다.Since the above described first to sixth embodiments are concrete examples of the present invention, needless to say, the present invention is not limited to these examples and modifications. Any other change is possible to these examples and variations.

예를들면, 상술한 본 발명의 제3실시예에 있어서, n-채널 TFT의 소스/드레인 성형 영역들을 위한 불순물주입공정이 수행되고, 그 후 p-채널 TFT의 소스/드레인 성형 영역을 위한 불순물주입공정이 수행된다. 그러나, 이들 두 공정들의 순서가 반대로 되어도 좋다. 다시 말하면, p-채널 TFT의 소스/드레인 성형 영역들을 위한 불순물주입공정이 수행되고, 그 후 n-채널 TFT의 소스/드레인 성형 영역을 위한 불순물주입공정이 수행되어도 좋다.For example, in the third embodiment of the present invention described above, an impurity implantation process for the source / drain forming regions of the n-channel TFT is performed, and then an impurity for the source / drain forming region of the p-channel TFT is performed. Injection process is performed. However, the order of these two processes may be reversed. In other words, an impurity implantation process for the source / drain forming regions of the p-channel TFT may be performed, followed by an impurity implantation process for the source / drain forming regions of the n-channel TFT.

상술한 본 발명의 제4실시예에 있어서, n-채널 TFT의 역치제어를 위한 불순물주입공정이 수행되고, 그 후 p-채널 TFT의 역치제어를 위한 불순물주입공정이 수행된다. 그러나, 이들 두 공정의 순서가 반대로 되어도 좋다. 즉, p-채널 TFT의 역치제어를 위한 불순물주입공정이 수행되고, 그 후 n-채널 TFT의 역치제어를 위한 불순물주입공정이 수행되어도 좋다.In the fourth embodiment of the present invention described above, an impurity implantation process for threshold control of the n-channel TFT is performed, followed by an impurity implantation process for threshold control of the p-channel TFT. However, the order of these two steps may be reversed. That is, an impurity implantation process for threshold control of the p-channel TFT may be performed, and then an impurity implantation process for threshold control of the n-channel TFT may be performed.

상술한 제6실시예에 있어서, TFT의 소스/드레인 성형 영역들을 형성하기 위한 불순물주입공정이 수행되고, 그 후 LDD영역들을 성형하기 위한 불순물주입공정이 수행된다. 그러나, 이들 두 공정들의 순서가 반대로 되어져도 좋다. 즉, TFT의 LDD영역들을 성형하기 위한 불순물주입공정이 수행되고, 그 후 소스/드레인 성형 영역을 위한 불순물주입공정이 수행되어져도 좋다.In the sixth embodiment described above, an impurity implantation process for forming the source / drain forming regions of the TFT is performed, followed by an impurity implantation process for forming the LDD regions. However, the order of these two processes may be reversed. In other words, an impurity implantation process for forming the LDD regions of the TFT may be performed, and then an impurity implantation process for the source / drain forming region may be performed.

본 발명의 바람직한 형태들을 개시하였지만, 본 발명의 정신을 벗어남이 없이 다양한 변경들이 있을 수 있음은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 뒤이은 특허청구의 범위에 의해 결정된다.While the preferred forms of the invention have been disclosed, it will be apparent to those skilled in the art that various changes may be made without departing from the spirit of the invention. Therefore, the scope of the present invention is determined by the claims that follow.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체장치 및 그 제조방법은 필요한 공정단계들의 총 수를 줄일 수 있고, 따라서, 그 제조비용이 저감되며, 동작특성 및 신뢰도가 개선된다. 아울러, 이런 형태의 종래의 반도체장치 보다 더 높은 얼라인먼트 정확도를 보장할 수가 있다.As described above, the semiconductor device and the manufacturing method thereof according to the present invention can reduce the total number of necessary process steps, thus reducing the manufacturing cost and improving the operating characteristics and reliability. In addition, it is possible to ensure higher alignment accuracy than this type of conventional semiconductor device.

Claims (15)

TFT를 갖는 반도체장치에 있어서,In a semiconductor device having a TFT, 기판;Board; 상기 기판 상에 직접 또는 하지막을 개재한 기판 위에 형성되고, TFT의 활성층으로 기능하는 아일랜드형 반도체막;An island-type semiconductor film formed directly on the substrate or on the substrate via an underlying film, and functioning as an active layer of the TFT; 상기 반도체막 내에 형성된 TFT의 한 쌍의 소스/드레인 영역들; 및A pair of source / drain regions of the TFT formed in the semiconductor film; And 상기 반도체막 내의 한 쌍의 소스/드레인 영역들 사이에 형성된 TFT의 채널영역을 포함하고,A channel region of the TFT formed between the pair of source / drain regions in the semiconductor film, 상기 한 쌍의 소스/드레인 영역들은 두께에 있어서 반도체막의 나머지 부분 보다 더 작으며;The pair of source / drain regions are smaller in thickness than the rest of the semiconductor film; 한 쌍의 소스/드레인 영역들과 반도체막의 나머지 부분 사이의 두께차가 10Å으로부터 100Å의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 TFT를 갖는 반도체장치.And a thickness difference between the pair of source / drain regions and the remaining portion of the semiconductor film is set in a range of 10 k? To 100 k ?. 제1항에 있어서, 상기 반도체막의 외부 가까이에 제공된 얼라인먼트마크들을 더 포함하고;The semiconductor device of claim 1, further comprising alignment marks provided near the outside of the semiconductor film; 상기 얼라인먼트마크들은 상기 반도체막과 동일한 물질로 만들어지는 것을 특징으로 하는 TFT를 갖는 반도체장치.And the alignment marks are made of the same material as the semiconductor film. 제2항에 있어서, 상기 얼라인먼트마크들은 두께가 반도체막의 나머지 부분과 동일한 것을 특징으로 하는 TFT를 갖는 반도체장치.The semiconductor device according to claim 2, wherein the alignment marks have the same thickness as the rest of the semiconductor film. 제1항에 있어서, 상기 기판 상에 직접 또는 하지막을 개재한 기판 위에 형성되고, 부가적 TFT의 활성층으로 기능하는 부가적 아일랜드형 반도체막을 더 포함하고;The semiconductor device according to claim 1, further comprising: an additional island-type semiconductor film formed on the substrate directly or on a substrate via an underlying film, and functioning as an active layer of an additional TFT; 상기 부가적 반도체막에 부가적 TFT의 한 쌍의 부가적 소스/드레인 영역들이 형성되며;A pair of additional source / drain regions of additional TFTs are formed in the additional semiconductor film; 상기 부가적 반도체막의 한 쌍의 부가적 소스/드레인 영역들 사이에 부가적 TFT의 부가적 채널영역이 형성되며; 그리고An additional channel region of an additional TFT is formed between the pair of additional source / drain regions of the additional semiconductor film; And 상기 한 쌍의 부가적 소스/드레인 영역들은 두께가 상기 부가적 반도체막의 나머지 부분과 동일한 것을 특징으로 하는 TFT를 갖는 반도체장치.And the pair of additional source / drain regions are equal in thickness to the rest of the additional semiconductor film. TFT를 갖는 반도체장치의 제조방법에 있어서,In the method of manufacturing a semiconductor device having a TFT, 기판 상에 직접 또는 하지막을 개재한 기판 위에 비결정 반도체막을 형성하는 단계;Forming an amorphous semiconductor film directly on the substrate or on the substrate via the underlying film; 상기 비결정 반도체막 상에, 소스/드레인 영역들을 위한 제1패턴과 제1얼라인먼트마크들을 위한 제2패턴을 갖는 제1마스크를 형성하는 단계;Forming a first mask on the amorphous semiconductor film, the first mask having a first pattern for source / drain regions and a second pattern for first alignment marks; 제1패턴에 의해 제1불순물주입영역들을 형성하도록 그리고 제2패턴에 의해 제2불순물주입영역들을 형성하도록, 상기 제1마스크를 사용하여 비결정 반도체막 속으로 불순물을 선택적으로 주입하는 단계;Selectively implanting impurities into an amorphous semiconductor film using the first mask to form first impurity implantation regions by a first pattern and to form second impurity implantation regions by a second pattern; 제1마스크를 사용하여 제1불순물주입영역들의 표면들 및 제2불순물주입영역들의 표면들을 선택적으로 에칭하는 단계;Selectively etching the surfaces of the first impurity injecting regions and the surfaces of the second impurity injecting regions using a first mask; 다결정 반도체막을 형성하기 위하여 비결정반도체막이 결정화하고 제1불순물주입영역들및 제2불순물주입영역들로 주입된 불순물이 활성화하도록, 표면에칭된 제1불순물주입영역들 및 표면에칭된 제2불순물주입영역들을 포함하는 비결정 반도체막에 레이저광을 조사하는 단계;First impurity injection regions and surface etched second impurity implant regions where the amorphous semiconductor film crystallizes to form a polycrystalline semiconductor film and the impurities implanted into the first impurity implantation regions and the second impurity implantation regions are activated. Irradiating a laser light to the amorphous semiconductor film including the; 상기 다결정 반도체막 상에, 반도체 아일랜드를 위한 제3패턴을 갖는 제2마스크를 형성하는 단계; 및Forming a second mask on the polycrystalline semiconductor film, the second mask having a third pattern for a semiconductor island; And 제3패턴에 의해 반도체 아일랜드를 형성하도록, 제2마스크를 사용하여 다결정 반도체막을 선택적으로 에칭하는 단계를 포함하고;Selectively etching the polycrystalline semiconductor film using the second mask to form a semiconductor island by the third pattern; 비결정 반도체막에 레이저광을 조사하는 단계에 있어서, 상기 다결정 반도체막 내에 한 쌍의 소스/드레인 영역들이 제1불순물주입영역들에 의해 형성되고 제1얼라인먼트마크들이 제2불순물주입영역들에 의해 형성되며; 그리고Irradiating a laser light to an amorphous semiconductor film, wherein a pair of source / drain regions are formed by first impurity implantation regions and first alignment marks are formed by second impurity implantation regions in the polycrystalline semiconductor film Become; And 다결정 반도체막을 선택적으로 에칭하는 단계에 있어서, 상기 한 쌍의 소스/드레인 영역들은 상기 반도체 아일랜드 내에 포함되고, 제1얼라인먼트마크들은 반도체 아일랜드로부터 배제되는 것을 특징으로 하는 TFT를 갖는 반도체장치의 제조방법.Selectively etching a polycrystalline semiconductor film, wherein the pair of source / drain regions are included in the semiconductor island, and first alignment marks are excluded from the semiconductor island. 제5항에 있어서, 제2마스크를 사용하여 다결정 반도체막을 선택적으로 에칭하는 단계에 있어서, 배열은 제1얼라인먼트마크들을 사용하여 수행되는 것을 특징 으로 하는 TFT를 갖는 반도체장치의 제조방법.6. The method of manufacturing a semiconductor device with a TFT according to claim 5, wherein in the step of selectively etching the polycrystalline semiconductor film using the second mask, the arrangement is performed using first alignment marks. 제5항에 있어서, 상기 제2마스크는 반도체아일랜드를 위한 제3패턴에 부가하여 제2얼라인먼트마크들을 위한 제4패턴을 구비하고;The semiconductor device of claim 5, wherein the second mask has a fourth pattern for second alignment marks in addition to the third pattern for semiconductor islands; 반도체 아일랜드를 형성하도록 제2마스크를 사용하여 다결정 반도체막을 선택적으로 에칭하는 단계에서, 제2얼라인먼트마크들은 제4패턴에 의해 반도체아일랜드 가까이에 형성되는 것을 특징으로 하는 TFT를 갖는 반도체장치의 제조방법.Selectively etching the polycrystalline semiconductor film using the second mask to form a semiconductor island, wherein the second alignment marks are formed near the semiconductor island by a fourth pattern. 제6항에 있어서, 상기 제2마스크는 반도체아일랜드를 위한 제3패턴에 부가하여 제2얼라인먼트마크들을 위한 제4패턴을 구비하고;The semiconductor device of claim 6, wherein the second mask has a fourth pattern for second alignment marks in addition to a third pattern for semiconductor islands; 반도체아일랜드를 형성하도록 제2마스크를 사용하여 다결정 반도체막을 선택적으로 에칭하는 단계에서, 제2얼라인먼트마크들은 제4패턴에 의해 반도체아일랜드 가까이에 형성되는 것을 특징으로 하는 TFT를 갖는 반도체장치의 제조방법.Selectively etching the polycrystalline semiconductor film using the second mask to form a semiconductor island, wherein the second alignment marks are formed near the semiconductor island by a fourth pattern. 제5항에 있어서, 상기 제1마스크를 사용한 선택적 에칭단계와 상기 비결정반도체막에 레이저광을 조사하는 단계 사이에, 비결정반도체막의 표면으로 역치제어용 불순물을 주입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 TFT를 갖는 반도체장치의 제조방법.6. The method of claim 5, further comprising the step of implanting a threshold control impurity into the surface of the amorphous semiconductor film between the selective etching step using the first mask and the step of irradiating the laser light to the amorphous semiconductor film. A manufacturing method of a semiconductor device having a TFT. 제5항에 있어서, 상기 제1마스크를 사용한 선택적 에칭단계와 상기 비결정반도체막에 레이저광을 조사하는 단계 사이에, 비결정반도체막의 표면으로 LDD구조형성을 위한 불순물을 주입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 TFT를 갖는 반도체장치의 제조방법.6. The method of claim 5, further comprising injecting impurities for forming an LDD structure to the surface of the amorphous semiconductor film between the selective etching step using the first mask and the step of irradiating the laser light to the amorphous semiconductor film. A manufacturing method of a semiconductor device having a TFT characterized by the above-mentioned. 제1도전형의 TFT 및 제2도전형의 TFT를 갖는 반도체장치의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of a semiconductor device having a TFT of a first conductivity type and a TFT of a second conductivity type, 기판 상에 직접 또는 하지막을 개재한 기판 위에 비결정 반도체막을 형성하는 단계;Forming an amorphous semiconductor film directly on the substrate or on the substrate via the underlying film; 상기 비결정 반도체막 상에, 제1도전형인 제1TFT의 소스/드레인 영역들을 위한 제1패턴과 제1얼라인먼트마크들을 위한 제2패턴을 갖는 제1마스크를 형성하는 단계;Forming a first mask on the amorphous semiconductor film, the first mask having a first pattern for source / drain regions of a first TFT having a first conductivity type and a second pattern for first alignment marks; 제1패턴에 의해 제1불순물주입영역들을 형성하도록 그리고 제2패턴에 의해 제2불순물주입영역들을 형성하도록, 상기 제1마스크를 사용하여 비결정 반도체막 속으로 제1도전형의 불순물을 선택적으로 주입하는 단계;Selectively implanting impurities of a first conductivity type into the amorphous semiconductor film using the first mask to form first impurity implantation regions by a first pattern and to form second impurity implantation regions by a second pattern Doing; 제1마스크를 사용하여 제1불순물주입영역들의 표면들 및 제2불순물주입영역들의 표면들을 선택적으로 에칭하는 단계;Selectively etching the surfaces of the first impurity injecting regions and the surfaces of the second impurity injecting regions using a first mask; 상기 비결정 반도체막 상에, 제2도전형인 TFT의 소스/드레인 영역들을 위한 제3패턴을 갖는 제2마스크를 형성하는 단계;Forming a second mask on the amorphous semiconductor film, the second mask having a third pattern for source / drain regions of a second conductive TFT; 제3패턴에 의해 제3불순물주입영역들을 형성하도록, 상기 제2마스크를 사용하여 비결정 반도체막 속으로 제2도전형의 불순물을 선택적으로 주입하는 단계;Selectively implanting a second conductivity type impurity into an amorphous semiconductor film using the second mask to form third impurity implantation regions by a third pattern; 다결정 반도체막을 형성하기 위하여 비결정반도체막을 결정화하고 제1불순물주입영역들, 제2불순물주입영역들 및 제3불순물주입영역들로 주입된 불순물이 활성화하도록, 표면에칭된 제1불순물주입영역들, 표면에칭된 제2불순물주입영역들 및 제3불순물주입영역들을 포함하는 비결정 반도체막에 레이저광을 조사하는 단계;First impurity injection regions, surface-etched, to crystallize the amorphous semiconductor film to form a polycrystalline semiconductor film and to activate impurities implanted into the first impurity injection regions, the second impurity injection regions and the third impurity injection regions, Irradiating a laser light to the amorphous semiconductor film including the etched second impurity implantation regions and the third impurity implantation regions; 상기 다결정 반도체막 상에, 반도체아일랜드들을 위한 제4패턴을 갖는 제3마스크를 형성하는 단계; 및Forming a third mask on the polycrystalline semiconductor film, the third mask having a fourth pattern for semiconductor islands; And 상기 제4패턴에 의해 제1TFT를 위한 제1반도체아일랜드 및 제2TFT를 위한 제2반도체아일랜드를 형성하도록, 상기 제3마스크를 사용하여 다결정 반도체막을 선택적으로 에칭하는 단계를 포함하고;Selectively etching a polycrystalline semiconductor film using the third mask to form a first semiconductor island for a first TFT and a second semiconductor island for a second TFT by the fourth pattern; 비결정 반도체막에 레이저광을 조사하는 단계에 있어서, 상기 다결정 반도체막 내에 제1TFT의 한 쌍의 소스/드레인 영역들이 제1불순물주입영역들에 의해 형성되고, 제1얼라인먼트마크들이 제2불순물주입영역들에 의해 형성되며, 그리고 제2TFT의 한 쌍의 소스/드레인 영역들이 제3불순물주입영역들에 의해 형성되고; 및Irradiating a laser beam onto an amorphous semiconductor film, wherein a pair of source / drain regions of a first TFT are formed by first impurity implantation regions in the polycrystalline semiconductor film, and first alignment marks are formed by a second impurity implantation region And a pair of source / drain regions of the second TFT are formed by the third impurity injection regions; And 다결정 반도체막을 선택적으로 에칭하는 단계에 있어서, 제1TFT의 상기 한 쌍의 소스/드레인 영역들은 상기 제1반도체아일랜드 내에 포함되고, 제2TFT의 상기 한 쌍의 소스/드레인 영역들은 제2반도체아일랜드 내에 포함되며, 그리고 제1얼라인먼트마크들은 제1 및 제2 반도체아일랜드들로부터 배제되는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.Selectively etching the polycrystalline semiconductor film, wherein the pair of source / drain regions of the first TFT are included in the first semiconductor island, and the pair of source / drain regions of the second TFT are included in the second semiconductor island. And the first alignment marks are excluded from the first and second semiconductor islands. 제11항에 있어서, 제3마스크를 사용하여 다결정 반도체막을 선택적으로 에칭 하는 단계에 있어서, 배열은 제1얼라인먼트마크들을 사용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.12. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 11, wherein in the step of selectively etching the polycrystalline semiconductor film using the third mask, the arrangement is performed using the first alignment marks. 제11항에 있어서, 상기 제3마스크는 반도체아일랜드들을 위한 제4패턴에 부가하여 제2얼라인먼트마크들을 위한 제5패턴을 구비하고;The semiconductor device of claim 11, wherein the third mask includes a fifth pattern for second alignment marks in addition to a fourth pattern for semiconductor islands; 제1 및 제2 반도체아일랜드를 형성하도록 제3마스크를 사용하여 다결정 반도체막을 선택적으로 에칭하는 단계에서, 제2얼라인먼트마크들은 제5패턴에 의해 제1 및 제2 반도체아일랜드들 가까이에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.Selectively etching the polycrystalline semiconductor film using the third mask to form the first and second semiconductor islands, wherein the second alignment marks are formed near the first and second semiconductor islands by a fifth pattern. A semiconductor device manufacturing method. 제12항에 있어서, 상기 제3마스크는 반도체아일랜드들을 위한 제4패턴에 부가하여 제2얼라인먼트마크들을 위한 제5패턴을 구비하고;The semiconductor device of claim 12, wherein the third mask has a fifth pattern for second alignment marks in addition to a fourth pattern for semiconductor islands; 제1 및 제2 반도체아일랜드들을 형성하도록 제3마스크를 사용하여 다결정 반도체막을 선택적으로 에칭하는 단계에서, 제2얼라인먼트마크들은 제5패턴에 의해 제1 및 제2 반도체아일랜드들 가까이에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.In the step of selectively etching the polycrystalline semiconductor film using the third mask to form the first and second semiconductor islands, the second alignment marks are formed near the first and second semiconductor islands by the fifth pattern. A semiconductor device manufacturing method. 제 11항에 있어서, 상기 제2마스크를 사용하여 제2도전형 불순물을 선택적 으로 주입하는 단계와 상기 비결정반도체막에 레이저광을 조사하는 단계 사이에, 비결정반도체막의 표면으로 역치제어용 불순물을 주입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체장치의 제조방법.12. The method of claim 11, wherein a threshold control impurity is implanted into a surface of an amorphous semiconductor film between the step of selectively injecting a second conductive impurity using the second mask and irradiating a laser light to the amorphous semiconductor film. The method of manufacturing a semiconductor device, further comprising the step.
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