[发明专利]半导体装置的制造方法以及半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体装置的制造方法以及半导体装置。更详细地说是涉及适用于液晶显示装置等的显示装置的半导体装置的制造方法以及半导体装置。 

背景技术

半导体装置是具备利用半导体的电特性的有源元件的电子装置，被广泛地应用于例如音频设备、通信设备、计算机、家用设备等。其中，具备薄膜晶体管(Thin Film Transistor：TFT)的半导体装置被广泛地应用于有源矩阵型液晶显示装置中的像素开关元件、驱动电路等。 

在此，说明以往的TFT的结构。图12是表示以往的TFT的结构的示意图，(a)是平面图，(b)是沿着(a)中的Y3-Y4线的截面图，(c)是沿着(a)中的X3-X4线的截面图。 

如图12所示，以往的TFT 110具有在基板111上从基板111侧起按顺序层叠了基底层117、岛状半导体层120、绝缘膜112以及栅极电极114的构造，并且还具有覆盖它们的层间绝缘膜115和形成在层间绝缘膜115上的配线116a、116b。半导体层120具有设置在与栅极电极114相对的区域的沟道区域121和设置在沟道区域121以外的区域的源极/漏极区域122。配线116a、116b通过接触孔118a、118b与源极/漏极区域122连接。 

另外，也开发了在以往的TFT 110中通过使半导体层120发生晶化来提高迁移率而可高速工作的技术。 

此外，作为与以往的半导体层相关的技术，公开了例如如下的半导体装置的制作方法：在基底绝缘膜上形成第1半导体层和第2半导体层，在上述第1半导体层和上述第2半导体层上形成绝缘膜，将上述第1半导体层作为蚀刻停止层来蚀刻除去位于上述第1半导体层的沟道形成区域上的上述绝缘膜，由此，能够防止凹坑进入半 导体层下方的基底绝缘膜(例如参照特许文献1)。 

专利文献1：日本特开2005-183774号公报 

发明内容

发明要解决的问题

然而，在以往的TFT 110中使用了结晶性的半导体层，有时会在截止时发生电流泄漏即泄漏电流变大。在此，使用图13说明以往的TFT 110的泄露电流变大的原因。图13是表示以往的TFT的栅极电压-漏极电流特性的概念图。此外，在图13中，粗线表示以往的TFT 110的整体的晶体管特性，粗虚线表示后述的沟道端部的晶体管特性，细虚线表示后述的沟道主体部的晶体管特性。如图13的粗线所示，在以往的TFT 110的Vg-Id特性中，在阈值电压(Vth)附近的漏极电流上升的区域中有时会产生隆起(Shoulder：肩部)150。因此，在包含以往的TFT 110的电路设计中，也需要设定较大的导通-截止间的电压差，用低电压驱动电路时会发生故障。另外，若考虑栅极电压(Vg)-漏极电流(Id)特性中的隆起(下面简单地称为“隆起”)，在包含以往的TFT 110的电路设计中必须设定较高的TFT 110的Vth，电路的驱动电压会相应地上升，电路的负载会增加，功耗也会增加。 

本发明是鉴于上述现状而完成的，目的在于提供能够抑制泄漏电流的产生的半导体装置的制造方法和半导体装置。 

用于解决问题的方案

本发明的发明人在对能够抑制泄露电流的产生的半导体装置的制造方法和半导体装置进行各种讨论时，关注对半导体层添加的杂质的浓度。并且发现：为了调节Vth而对以往的TFT的沟道区域以相同的浓度添加杂质，因此发生了隆起，还发现：对半导体层的至少与栅极电极相对的区域添加杂质使得半导体层的端部的与栅极电极相对的区域的杂质浓度大于半导体层的端部以外的与栅极电极相对的区域的杂质浓度，能够抑制隆起的发生，由此想出到能够很好地解决上述课题的方法，完成了本发明。