JPH03142842A - 反転共面薄膜トランジスタ及び製造法 - Google Patents
反転共面薄膜トランジスタ及び製造法Info
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- JPH03142842A JPH03142842A JP2211466A JP21146690A JPH03142842A JP H03142842 A JPH03142842 A JP H03142842A JP 2211466 A JP2211466 A JP 2211466A JP 21146690 A JP21146690 A JP 21146690A JP H03142842 A JPH03142842 A JP H03142842A
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- film transistor
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ス寄生容ffl C(38が小さく、コンタクト抵抗値
が低い薄膜トランジスタの製造工程に関する。このよう
な薄膜トランジスタは平板液晶デイスプレィの活性マト
リクスとして使用することができる。
いて、トランジスタゲートにソース及びドレーンがオー
バラップすることはM【プられない。
る。この容量は水素化アモルファスシリコンで出来た薄
膜トランジスタの動作にとって特に不利であり、それは
トランジスタの応答時間が増大してトランジスタを液晶
デイスプレィ装置に使用する時に許容できない直流電圧
偵を生じるためである。従って、この寄生容過はできる
だけ低減しなければならない。
ター、第ED13巻、第7号、1982年7月、′アモ
ルファスシリコン薄膜トランジスタのセルフアライメン
ト工程″に開示されている。
ートとセルファラインされて、オーバラップ容量はほと
んど完全に無くなる。しかしながら、この製造工程は嬉
産に採出するには複雑すぎる。
に″共面ではない、すなわちトランジスタのチャネルと
ドレーン及びソースffi&は向−面内にはない。ソー
ス及びドレーンはチャネルと゛ゝショットキーコンタク
ト″シているため、その゛オン″′11i流は高い直列
抵抗により劣化する。
、1986年5月13日付、アンドレチ1ンバスーボー
ル及びパーナートデイエムの米国特許第4.587.7
20号゛ゝセルファライン薄膜トランジスタの製造工程
″に開示されている。
TFTが製造される。チャネル/n+a−Sill
オーミックコンタクトを有するソース及びドレーンを形
成するのにリフトオフ法が使用される。n+asi層は
プラズマ強化化学気相堆積法(PECVD)により成長
させるため、高温ホトレジスト材が必要となる。PEC
VD1l薄膜を使用するとステップカバリッジが良好に
なるため、リフトオフ工程を実行する時に困難を生じる
。すなわち、n+−Siに対してリフトオフ工程を達成
するのが難しくTPTアレーの歩留りは著しく低減する
。従って、この工程は大面積平板デイスプレィの製造に
満足に使用することができない。
れの方法も、ポジティブホト−ジス1〜層を水銀ランプ
で露光するのに、例えば20niの、非常に薄いa−S
i111を必要とする。この非常に簿い膜の厚さが不均
一であると、大面積平板デイスプレィの歩留りは著しく
低下づる。
a−Si TFTが開発された。この工程はジャパン
デイスプレィ、1986年、のエム。
Tによりアドレスされる゛”12.5″L CD ″
に記載されている。この文献では、SiNゲート絶縁層
、a−Si膜アクティブ半導体及びSiN頂部バッジベ
ージうン層が、異種ガスを使用して、同じポンプダウン
時間内に連続的に堆積される。この技術は、TPTのチ
11ネル領域が形成される、ゲート絶縁1m/a−Si
n!インターフェイスにおける汚染を解消するのに有効
である。
性a−Si膜の良好なパッシベーションを行い、且つソ
ース−ドレーンn+コンタクト層をバターニングする際
にオートストッパとして使用される。チャネルと、ソー
ス及びドレーンが同一面内にないために、この種のデバ
イスはスタツガTPTとなる。しかしながら、このNm
a法はドレーン電流の殺8効果を低減させるのに大きな
ソース−ドレーンコンタクト領域を必要とし、従ってこ
の方法により形成されるデバイスの寄生容量は不可避的
に大きくなる。
タを提供することである。
層を連続的に成長させ、ソース−ドレーン領域が小さく
、ゲート−ソース容量が小さく、且つ低抵抗である利点
を有する反転共面a−Si1’ F Tを提供すること
である。
ネルとドレーン及びソース電極が同一面内に配置されて
いる電気的に反転された共面構造の製造工程を提供づる
ことである。
をliする工程ステップは、 (a)、 @えばガラスや不透明M板等の絶縁膜基板
上にトランジスタゲートを作成し、 (b)、ゲート絶縁層、厚いa−Si:口膜活性層及び
頂部パッシベーション層を単板上に連続的に堆積し、 (c)、 ホトレジスト層を堆積し、露光し且つ現像
してホトレジスト層内に狭いソース及びドレーンウィン
ドを開口し、 (d)、 a−Si : H層が露呈されるまで頂部
パッジベージ」ン層をエツチングし、 (e)、 ゲート絶縁層がi!呈されるまでa−Si
:8層をエツチングしてa−Si:円層内に狭いソース
及びドレーン開口を形成し、(r)、残りのホトレジス
ト層を除去し、(o)、 n+a−Si : HIS
をM1積してa−Si:8層内のソース及びドレーン開
口内に狭いオーミックコンタクト領域を形成し、(h)
、 トランジスタの活性領域のためのホトレジスト層
を堆積し、露光し且つ現像し、(i)、 活性領域外
側のゲート絶縁層が露呈されるまでn+a−s t :
H,頂部パッシベーション層及びa−S+:+−を層
をエツチングし、(j)、残りのホトレジスト層を除去
し、(k)、ゲート電極のコンタクトホールのためのホ
トレジスト四を堆積し、露光し且つ現像し、(1)、
ゲートメタルが露!されるまでゲート絶縁層をエツチ
ングしてゲートコンタクトホールを形成し、 (mf)、 残りのホトレジスト層を除去し、(n)
、 コンタクトメタルを堆積し、(o)、ゲート電極
とソース及びドレーン電極との接続のためのホトレジス
ト層を堆積し、露光し且つ現像し、 (p)、 コンタクトメタルをエツチングしてゲート
電極へのメタルコンタクトとソース及びドレーンメタル
コンタクトを画定し、且つソース及びドレーン領域間の
頂部パッジページコン層が′8呈されるまでn+a−S
i : HIWを連続的にエツチングし、最後に、 (q)、残りのホトレジスト層を除去する、ことからな
っている。
ン層を31続的に堆積することにより、活性府内の欠陥
密度が低下しゲート絶縁層とa−8t:Hlillll
のインターフェイス特性が良くなる。厚いa−Si:0
層を使用することにより、この層の均一性が良くなる。
成され、S電チャネルとn+a−Si:H1d間のアン
ド−ブトa−SiBが除去される。その結果、ソース及
びドレーンコンタクト領域を非常に小さくして、寄生容
量の非常に小さいデバイスを提供することができる。
マスキングやエツチング等の従来のホトリソグラフィに
よりガラス基板や他の基板2上にトランジスタのゲート
4を形成することからなっている。このゲート4は、例
えば、200 nl (2。
ている。
:8層8及び頂部パッシベーション層10Ifi同じポ
ンプダウン時間内にIIH的に堆積される。ゲート絶縁
層6及び頂部バッジベージ3ン層10は共にシリコン窒
化物もしくはシリコン二酸化物とすることができる。シ
リコン窒化物の反応ガスはシラン及びアンモニアであり
、シリコン二酸化物の反応ガスは−・酸化二窒素及びシ
ランである。a−s+:t−tの反応ガスは純粋シラン
である。
あり、活性層8の厚さは100tv〜300nlである
。
い。次に、パッシベーション1i110上にホトレジス
ト層12が堆積される。
2は現像され且つエツチングされて狭いソース及びドレ
ーンコンタクトを形成するためのマスクが作られる。コ
ンタクト輻はできるだけ狭くし、アライナ機及びエツチ
ング機の能力によりI11限される。頂部パッシベーシ
ョン層10は、ホトレジスト層12をエツチングステッ
プのマスクとし、フレオン23プラズマを使用してドラ
イエツチングされる。a−Si:0層8はへキサフルオ
ライド硫黄プラズマを使用してドライエツチングされる
。このエツチングステップはゲート絶縁病6がB呈され
ると停止する。次に、ホトレジストFJ12が除去され
る。
+アモルファスシリコン等の、nもしくはps電型ドー
パントをドープしたアモルファスシリコンのオーミック
コンタクト病14が全体構造上に堆積される。反応ガス
がシランとホスフィンの混合ガスである点を除けば、こ
のn十型アモルlpスジ+)コンM’11.ta−Si
: t−IFflBに使用したのと同じ技術により堆
積される。これにより、トランジスタのソース及びドレ
ーンに対する狭いオーミックコンタクト領域15.17
の生成が可能になる。次に、層14にホトレジスト層1
6が被覆される。コンタクト領域15.17はアクティ
ブ層8と共面であり寄生容量を低減するために非常に狭
くされている。第3図に示すように、トランジスタの活
性領域(薄い酸化物領域)は従来のホトリソグラフィに
より生成される。n+asi:HlSiN及びa−Si
:8層ハトライエツチングされ、各層の反応ガスは、そ
れぞれ、ヘキサフルオライド硫黄、フレオン23、ヘキ
サフルオライド硫黄である。ゲートのコンタクトホール
はソース及びドレーン間の活性領域から離れた位置に開
口している。第3図の断面図には示されていないが、こ
れは従来のフォトリソグラフィにより達成できることが
お判りと思う。ゲート絶縁層はドライエツチングされ、
同じ技術はパッシベーション層のエツチングに使用され
る。例えば、500 n1li厚のS重層18が真空蒸
看もしくはスパッタリングにより堆積される。頂部導電
層18上にホトレジスト層20が堆積される。
のフォトリソグラフィーにより生成される。導電メタル
18はウェットエツチングされ、トランジスタのソース
及びドレーン電極間のn+アモルファスシリコンfW1
4は、活性層8のエツチングに使用したのと同じ技術に
よりドライエツチングされる。次に、第5図に示すよう
に、ホトレジスト層20が除去される。
ッシベーション層を連続的に成長させるため、活性Jl
i8の両側に汚染されない界面が得ら4゜ れる。
ーン及びソース電極が同一面内にある″電気的″共面I
IA造が提供され、ソース及びドレーン領域を非常に小
さくすることができる。ゲートとソースもしくはドレー
ン領域の重畳領域により生じる奇生容掻及びコンタクト
抵抗は著しく低減することができる。
変更や修正が可能なことは明白であり、発明の真の精神
及びff1llll内に入るこのような変更や修正は全
て特許請求の範uOに入るものとする。
れるゲート絶縁、a−Si:)I、及び頂部パッシベー
ション層の鮪面図、第2図は本発明に従った第2のステ
ップにおいてエツチングされる頂部パッシベーション病
及び・a −Si 11の断面図、第3図は本発明に従
った第3のステップにおいて堆積され且つトランジスタ
の活性領域(薄い酸化物領域〉を画定づるn+a−Si
病のIi血図、第4図は本発明に従った第4のステップ
において、S電層を堆積し且つ導電層及びa−Si滑を
エツチングして第4図の断面図では見えない位置にお番
)るゲート電極へのメタルコンタクトを画定し、さらに
ソース及びドレーンメタルコンタクトを画定することを
示す断面図、第5図は本発明に従ってホトレジスト層を
除去した後のit[l−ランジスタの断血図である。 参照符号の説明 2・・・基板 4・・・ゲート 6・・・ゲート絶縁層 8・・・a−Si:H層 10・・・頂部パッシベーション層 12・・・ホトレジスト層 14・・・オーミックコンタクト病 15.17・・・オーミックコンタクト領域18・・・
YC1部導電層 20・・・ホトレジスト層 図面のζ多言(内容:ニニニミ・;シン手 続 補 正 書(自発) 平成2年 月70日
Claims (12)
- (1)反転共面薄膜トランジスタの製造法において、 (a)、基板上にトランジスタゲートを形成し、(b)
、基板上にゲート絶縁、アモルファスシリコン及び頂部
パッシベーシヨン層を連続的に形成し、 (c)、ホトレジスト層を堆積し且つ現像してホトレジ
スト層内にソース及びドレーンウィンドを開口し、 (d)、アモルファスシリコン層が露呈されるまで頂部
パッシベーシヨン層をエッチングし、 (e)、ゲート絶縁体が露呈されるまでアモルファスシ
リコン層をエッチングしてアモルファスシリコン層内に
ソース及びドレーン開口を形成し、残りのホトレジスト
を除去し、 (f)、前記アモルファスシリコン層内の前記ソース及
びドレーン開口内にソース及びドレーンオーミックコン
タクト領域を形成する、 ことからなる、反転共面薄膜トランジスタの製造法。 - (2)請求項(1)記載の薄膜トランジスタの製造法に
おいて、シリコン窒化物のゲート絶縁層を形成すること
からなる、反転共面薄膜トランジスタの製造法。 - (3)請求項(1)記載の薄膜トランジスタの製造法に
おいて、シリコン酸化物のゲート絶縁層を形成すること
からなる、反転共面薄膜トランジスタの製造法。 - (4)請求項(1)記載の薄膜トランジスタの製造法に
おいて、シリコン窒化物の頂部パッシベーシヨン層を形
成することからなる、反転共面薄膜トランジスタの製造
法。 - (5)請求項(1)記載の薄膜トランジスタの製造法に
おいて、シリコン酸化物の頂部パッシベーシヨン層を形
成することからなる、反転共面薄膜トランジスタの製造
法。 - (6)請求項(1)記載の薄膜トランジスタの製造法に
おいて、頂部パッシベーシヨン膜をドライエッチングす
ることからなる、反転共面薄膜トランジスタの製造法。 - (7)請求項(1)記載の薄膜トランジスタの製造法に
おいて、アモルファスシリコン層をドライエッチングす
ることからなる、反転共面薄膜トランジスタの製造法。 - (8)請求項(1)記載の薄膜トランジスタの製造法に
おいて、ステップ(f)の後に導電ドープされたアモル
ファスシリコン層が堆積される、反転共面薄膜トランジ
スタの製造法。 - (9)請求項(8)記載の薄膜トランジスタの製造法に
おいて、前記ソース及びドレーンオーミックコンタクト
領域は両者間に活性領域を画定し、前記製造法はさらに
、 (h)、活性領域のためのホトレジスト層を堆積し、露
光し且つ現像し、 (i)、活性領域外側のゲート絶縁層の一部が露呈され
るよでn+、a−Si:H層、頂部パッシベーシヨン層
及びa−Si:H層をエッチングし、(j)、ホトレジ
スト層を除去し、 (k)、ホトレジスト層を堆積し、露光し且つ現像し、 (l)、ゲートのメタルコンタクト層が露呈されるまで
ゲート絶縁層をエッチングし、 (m)、残りのホトレジスト層を除去し、 (n)、コンタクトメタルを堆積し、 (o)、ホトレジスト層を堆積して現像し、(p)、コ
ンタクトメタルをエッチングしてゲートの接続を形成し
且つソース/ドレーンコンタクト電極を形成し、さらに
頂部パッシベーション層が露呈されるまでソース及びド
レーン間の n+a−Si:H層を連続的にエッチングし、(q)、
残りのホトレジスト層を除去する、ことからなる、反転
共面薄膜トランジスタの製造法。 - (10)基板及び前記基板に重畳する導電ゲートと、前
記ゲートに重畳するゲート絶縁層と、 中間に活性チャネル領域を画定する一対のソース/ドレ
ーン開口を有するアモルファスシリコンからなる活性チ
ャネル層と、 前記活性チャネル層に重畳する頂部パッシベーシヨン層
と、 導電ドープされたアモルファスシリコンからなり前記活
性チャネル層と共面の前記ソース/ドレーン開口内側の
ソース/ドレーンオーミックコンタクト領域、 からなる、反転共面アモルファス薄膜トランジスタ。 - (11)請求項(10)記載のトランジスタにおいて、
前記導電ドープされたアモルファスシリコンはn+アモ
ルファスシリコンからなる、反転共面アモルファス薄膜
トランジスタ。 - (12)請求項(10)記載のトランジスタにおいて、
さらに前記各ソース/ドレーンオーミックコンタクト領
域に接続されたメタルコンタクトからなる反転共面アモ
ルファス薄膜トランジスタ。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US39274389A | 1989-08-10 | 1989-08-10 | |
| US392743 | 1989-08-10 | ||
| US49167990A | 1990-03-12 | 1990-03-12 | |
| US491679 | 1990-03-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03142842A true JPH03142842A (ja) | 1991-06-18 |
| JPH0736443B2 JPH0736443B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=27014012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21146690A Expired - Fee Related JPH0736443B2 (ja) | 1989-08-10 | 1990-08-09 | 反転共面薄膜トランジスタ及び製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736443B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007294970A (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-08 | Beijing Boe Optoelectronics Technology Co Ltd | Tft−lcdアレー基板及びその製造方法 |
| JP2025137548A (ja) * | 2013-06-28 | 2025-09-19 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI868539B (zh) * | 2022-12-21 | 2025-01-01 | 新唐科技股份有限公司 | 控制裝置及其操作方法與電子裝置 |
-
1990
- 1990-08-09 JP JP21146690A patent/JPH0736443B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007294970A (ja) * | 2006-04-21 | 2007-11-08 | Beijing Boe Optoelectronics Technology Co Ltd | Tft−lcdアレー基板及びその製造方法 |
| US7952099B2 (en) | 2006-04-21 | 2011-05-31 | Beijing Boe Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Thin film transistor liquid crystal display array substrate |
| US8642404B2 (en) | 2006-04-21 | 2014-02-04 | Beijing Boe Optoelectronics Technology Co., Ltd | Thin film transistor liquid crystal display array substrate and manufacturing method thereof |
| JP2025137548A (ja) * | 2013-06-28 | 2025-09-19 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0736443B2 (ja) | 1995-04-19 |
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