JPH05315615A - 薄膜トランジスタ - Google Patents
薄膜トランジスタInfo
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- JPH05315615A JPH05315615A JP14354092A JP14354092A JPH05315615A JP H05315615 A JPH05315615 A JP H05315615A JP 14354092 A JP14354092 A JP 14354092A JP 14354092 A JP14354092 A JP 14354092A JP H05315615 A JPH05315615 A JP H05315615A
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- tantalum
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気抵抗が小さく、かつ陽極酸化法の適用が
可能なものによってゲート電極を形成し、かつ陽極酸化
によって形成された比誘電率の高い酸化膜を絶縁層とす
る薄膜トランジスタを提供する。 【構成】 基板１０上にゲート電極となるアルミニウム
層１２及びタンタル層１４を積層する。この上にフォト
レジスト１６を形成してパターニングし、所定の領域に
ついてをＣＦ4 を用いたプラズマエッチング法によって
タンタルをオーバーエッチングする。このときアルミニ
ウムはＣＦ4 のプラズマエッチング法ではエッチングさ
れないので、タンタル層の側方部分がエッチングされ、
アルミニウム層１２とタンタル層１４の断面が階段状と
なる。これに対して陽極酸化を行うことによりタンタル
層のほとんどは陽極酸化されタンタル酸化膜２０とな
る。
可能なものによってゲート電極を形成し、かつ陽極酸化
によって形成された比誘電率の高い酸化膜を絶縁層とす
る薄膜トランジスタを提供する。 【構成】 基板１０上にゲート電極となるアルミニウム
層１２及びタンタル層１４を積層する。この上にフォト
レジスト１６を形成してパターニングし、所定の領域に
ついてをＣＦ4 を用いたプラズマエッチング法によって
タンタルをオーバーエッチングする。このときアルミニ
ウムはＣＦ4 のプラズマエッチング法ではエッチングさ
れないので、タンタル層の側方部分がエッチングされ、
アルミニウム層１２とタンタル層１４の断面が階段状と
なる。これに対して陽極酸化を行うことによりタンタル
層のほとんどは陽極酸化されタンタル酸化膜２０とな
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置などに使
用される薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）に関するものであ
る。
用される薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図５は液晶表示装置に使用されている従
来のボトムゲート型の薄膜トランジスタの断面図であ
る。この薄膜トランジスタは、基板４４の上にゲート電
極３２、絶縁膜３４、半導体層３６、オーミックコンタ
クト層３８がそれぞれ順に形成され、更にこの上にソー
ス電極４０及びドレイン電極４２が形成されて構成され
ている。液晶表示装置にはこのような薄膜トランジスタ
が各画素ごとにそれぞれ設けられ、ゲート電極３２及び
ソース電極４０は縦方向及び横方向にそれぞれ形成され
た多数の電極に接続され、ドレイン電極４２は各画素の
画素電極に接続されている。
来のボトムゲート型の薄膜トランジスタの断面図であ
る。この薄膜トランジスタは、基板４４の上にゲート電
極３２、絶縁膜３４、半導体層３６、オーミックコンタ
クト層３８がそれぞれ順に形成され、更にこの上にソー
ス電極４０及びドレイン電極４２が形成されて構成され
ている。液晶表示装置にはこのような薄膜トランジスタ
が各画素ごとにそれぞれ設けられ、ゲート電極３２及び
ソース電極４０は縦方向及び横方向にそれぞれ形成され
た多数の電極に接続され、ドレイン電極４２は各画素の
画素電極に接続されている。
【０００３】図５において、ゲート電極３２に使用され
る材料として一般的なものはクロムがある。その理由
は、クロムはガラス基板との密着力が強いこと、クロム
は融点が高いためにその後の加熱処理を含むプロセスを
経ても問題がないこと、及びクロムはその上に積層する
アモルファスシリコンやシリコン窒化膜（ＳｉＮx ）な
どとの相性が良いことなどによる。
る材料として一般的なものはクロムがある。その理由
は、クロムはガラス基板との密着力が強いこと、クロム
は融点が高いためにその後の加熱処理を含むプロセスを
経ても問題がないこと、及びクロムはその上に積層する
アモルファスシリコンやシリコン窒化膜（ＳｉＮx ）な
どとの相性が良いことなどによる。
【０００４】しかしながら、クロムには電気抵抗が高い
という欠点がある。すなわちアルミニウムの比抵抗が約
３μΩ・ｃｍであるのに対し、クロムは約５５μΩ・ｃ
ｍである。このように高い電気抵抗を持つものをゲート
電極の材料として使用すると、ゲート電極及び薄膜トラ
ンジスタからなる回路のＣＲ定数が大きくなり、伝播遅
延などの問題を生じる。このことは特に、ディスプレー
を１０インチ若しくはそれ以上に大型化する場合や、高
精細化した高機能なディスプレーを作る際に大きな障害
となる。
という欠点がある。すなわちアルミニウムの比抵抗が約
３μΩ・ｃｍであるのに対し、クロムは約５５μΩ・ｃ
ｍである。このように高い電気抵抗を持つものをゲート
電極の材料として使用すると、ゲート電極及び薄膜トラ
ンジスタからなる回路のＣＲ定数が大きくなり、伝播遅
延などの問題を生じる。このことは特に、ディスプレー
を１０インチ若しくはそれ以上に大型化する場合や、高
精細化した高機能なディスプレーを作る際に大きな障害
となる。
【０００５】このため、近年ではゲート電極として比抵
抗の小さいアルミニウムが使用されることが多い（例え
ば、日経マイクロデバイス別冊「フラットパネルディス
プレイ’９１」８８頁参照）。アルミニウムはまた陽極
酸化法を適用することが可能であり、このこともクロム
にはない特徴となっている。陽極酸化はウェットプロセ
スであるため、異物があったとしてもこの下に溶液が入
り込んで酸化膜を形成することができるので、層間短絡
を防ぐ効果が高い。アルミニウムを陽極酸化すると、そ
の表面には酸化物として絶縁性に優れたアルミニウムの
酸化膜（アルミナＡｌ2 Ｏ3 ）が形成される。そして更
に、この上に絶縁膜としてシリコン窒化膜を形成する。
アルミニウム酸化膜の層を設けずに、ゲート電極の上に
直接形成したシリコン窒化膜だけを絶縁膜として使用す
ると、シリコン窒化膜の層に生じるピンホールなどによ
ってゲート電極とキャリヤー層が短絡する心配がある。
しかし、絶縁膜をアルミニウム酸化膜とシリコン窒化膜
の二層構造とすることにより、このような短絡の危険が
減少し絶縁効果は更に向上する。
抗の小さいアルミニウムが使用されることが多い（例え
ば、日経マイクロデバイス別冊「フラットパネルディス
プレイ’９１」８８頁参照）。アルミニウムはまた陽極
酸化法を適用することが可能であり、このこともクロム
にはない特徴となっている。陽極酸化はウェットプロセ
スであるため、異物があったとしてもこの下に溶液が入
り込んで酸化膜を形成することができるので、層間短絡
を防ぐ効果が高い。アルミニウムを陽極酸化すると、そ
の表面には酸化物として絶縁性に優れたアルミニウムの
酸化膜（アルミナＡｌ2 Ｏ3 ）が形成される。そして更
に、この上に絶縁膜としてシリコン窒化膜を形成する。
アルミニウム酸化膜の層を設けずに、ゲート電極の上に
直接形成したシリコン窒化膜だけを絶縁膜として使用す
ると、シリコン窒化膜の層に生じるピンホールなどによ
ってゲート電極とキャリヤー層が短絡する心配がある。
しかし、絶縁膜をアルミニウム酸化膜とシリコン窒化膜
の二層構造とすることにより、このような短絡の危険が
減少し絶縁効果は更に向上する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルミ
ニウムをゲート電極として使用する場合には、これをエ
ッチングする際にクロムに比べてテーパーエッチングが
できにくくエッジ部分が立つことがあるので、段差が大
きく、この上に更に別の層を形成したときに段切れなど
の欠陥が生じ易いという問題がある。また、薄膜トラン
ジスタは、ゲートに加える電圧が一定の場合には酸化膜
の誘電率が高いほど多くの電流を流せるという特徴があ
るが、アルミニウムを陽極酸化して形成されるアルミニ
ウム酸化膜の比誘電率は比較的小さく、したがって電流
駆動能力が低いという欠点もある。
ニウムをゲート電極として使用する場合には、これをエ
ッチングする際にクロムに比べてテーパーエッチングが
できにくくエッジ部分が立つことがあるので、段差が大
きく、この上に更に別の層を形成したときに段切れなど
の欠陥が生じ易いという問題がある。また、薄膜トラン
ジスタは、ゲートに加える電圧が一定の場合には酸化膜
の誘電率が高いほど多くの電流を流せるという特徴があ
るが、アルミニウムを陽極酸化して形成されるアルミニ
ウム酸化膜の比誘電率は比較的小さく、したがって電流
駆動能力が低いという欠点もある。
【０００７】一方、陽極酸化が可能な別の材料としてタ
ンタル（Ｔａ）をゲート電極として使用することが考え
られる。タンタルを使用して陽極酸化したときに形成さ
れるタンタル酸化膜（Ｔａ2 Ｏ5 ）は高誘電材料として
知られ、非常に高い比誘電率（約２５）を持つ。このこ
とは薄膜トランジスタの電流駆動能力を大きくできるこ
とを意味する。しかしながら、タンタルの電気抵抗はク
ロムよりも更に高いため、そのままではゲート電極とし
て使用することは適さない。
ンタル（Ｔａ）をゲート電極として使用することが考え
られる。タンタルを使用して陽極酸化したときに形成さ
れるタンタル酸化膜（Ｔａ2 Ｏ5 ）は高誘電材料として
知られ、非常に高い比誘電率（約２５）を持つ。このこ
とは薄膜トランジスタの電流駆動能力を大きくできるこ
とを意味する。しかしながら、タンタルの電気抵抗はク
ロムよりも更に高いため、そのままではゲート電極とし
て使用することは適さない。
【０００８】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、電気抵抗が小さく、かつ陽極酸化法の適用が可
能なものによってゲート電極を形成し、かつ陽極酸化に
よって形成された比誘電率の高い酸化膜を絶縁層とする
薄膜トランジスタ、及びかかる薄膜トランジスタを製造
する方法を提供することを目的とするものである。
であり、電気抵抗が小さく、かつ陽極酸化法の適用が可
能なものによってゲート電極を形成し、かつ陽極酸化に
よって形成された比誘電率の高い酸化膜を絶縁層とする
薄膜トランジスタ、及びかかる薄膜トランジスタを製造
する方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１記載の発明は、ゲート電極と、絶縁膜と、
半導体膜層とを有する薄膜トランジスタにおいて、前記
ゲート電極がアルミニウム及びタンタルからなり、この
ゲート電極の上に前記絶縁膜の一部としてタンタルの酸
化膜を形成したことを特徴とするものである。
めの請求項１記載の発明は、ゲート電極と、絶縁膜と、
半導体膜層とを有する薄膜トランジスタにおいて、前記
ゲート電極がアルミニウム及びタンタルからなり、この
ゲート電極の上に前記絶縁膜の一部としてタンタルの酸
化膜を形成したことを特徴とするものである。
【００１０】また、前記の目的を達成するための請求項
２記載の発明は、ゲート電極と、絶縁膜と、キャリヤー
層とを有する薄膜トランジスタにおいて、前記ゲート電
極がアルミニウム及びニオブからなり、このゲート電極
の上に前記絶縁膜の一部としてニオブの酸化膜を形成し
たことを特徴とするものである。
２記載の発明は、ゲート電極と、絶縁膜と、キャリヤー
層とを有する薄膜トランジスタにおいて、前記ゲート電
極がアルミニウム及びニオブからなり、このゲート電極
の上に前記絶縁膜の一部としてニオブの酸化膜を形成し
たことを特徴とするものである。
【００１１】また、前記の目的を達成するための請求項
３記載の発明は、アルミニウム層を形成し、前記アルミ
ニウム層の上にタンタル層を形成し、前記タンタル層を
プラズマエッチング法によってオーバーエッチングし、
前記アルミニウム層及びタンタル層の表面を陽極酸化法
によって酸化し、この陽極酸化された酸化膜の上に絶縁
膜を形成することによって、ゲート電極及び絶縁膜を形
成することを特徴とするものである。
３記載の発明は、アルミニウム層を形成し、前記アルミ
ニウム層の上にタンタル層を形成し、前記タンタル層を
プラズマエッチング法によってオーバーエッチングし、
前記アルミニウム層及びタンタル層の表面を陽極酸化法
によって酸化し、この陽極酸化された酸化膜の上に絶縁
膜を形成することによって、ゲート電極及び絶縁膜を形
成することを特徴とするものである。
【００１２】また、前記の目的を達成するための請求項
４記載の発明は、アルミニウム層を形成し、前記アルミ
ニウム層の上にニオブ層を形成し、前記ニオブ層をプラ
ズマエッチング法によってオーバーエッチングし、前記
アルミニウム層及びニオブ層の表面を陽極酸化法によっ
て酸化し、この陽極酸化された酸化膜の上に絶縁膜を形
成することによって、ゲート電極及び絶縁膜を形成する
ことを特徴とするものである。
４記載の発明は、アルミニウム層を形成し、前記アルミ
ニウム層の上にニオブ層を形成し、前記ニオブ層をプラ
ズマエッチング法によってオーバーエッチングし、前記
アルミニウム層及びニオブ層の表面を陽極酸化法によっ
て酸化し、この陽極酸化された酸化膜の上に絶縁膜を形
成することによって、ゲート電極及び絶縁膜を形成する
ことを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】請求項１又は請求項２記載の本発明は前記の構
成によって、ゲート電極にアルミニウムを使用すること
により、クロムを使用する場合に比べてゲート電極の電
気抵抗が大幅に低減される。また、絶縁膜の一部として
タンタル又はニオブの酸化膜を形成することにより、こ
れらを陽極酸化した場合に形成されるタンタル酸化膜又
はニオブ酸化膜の高い比誘電率によって薄膜トランジス
タの電流駆動能力が向上し、オン電流を大きくすること
ができる。
成によって、ゲート電極にアルミニウムを使用すること
により、クロムを使用する場合に比べてゲート電極の電
気抵抗が大幅に低減される。また、絶縁膜の一部として
タンタル又はニオブの酸化膜を形成することにより、こ
れらを陽極酸化した場合に形成されるタンタル酸化膜又
はニオブ酸化膜の高い比誘電率によって薄膜トランジス
タの電流駆動能力が向上し、オン電流を大きくすること
ができる。
【００１４】請求項３及び請求項４記載の発明は前記の
構成によって、アルミニウム層の上に形成されたタンタ
ル層又はニオブ層をプラズマエッチング法によってエッ
チングすることにより、タンタル層又はニオブ層とアル
ミニウム層とを階段状の断面とすることができ、これに
よりゲート電極のエッジ部分での段切れを有効に防止で
きる。またアルミニウム、タンタル、ニオブはいずれも
陽極酸化が可能な材料であり、陽極酸化法によって表面
に比誘電率の高い酸化膜を形成することができる。これ
により、電流駆動能力の大きい薄膜トランジスタを製造
することが可能となる。
構成によって、アルミニウム層の上に形成されたタンタ
ル層又はニオブ層をプラズマエッチング法によってエッ
チングすることにより、タンタル層又はニオブ層とアル
ミニウム層とを階段状の断面とすることができ、これに
よりゲート電極のエッジ部分での段切れを有効に防止で
きる。またアルミニウム、タンタル、ニオブはいずれも
陽極酸化が可能な材料であり、陽極酸化法によって表面
に比誘電率の高い酸化膜を形成することができる。これ
により、電流駆動能力の大きい薄膜トランジスタを製造
することが可能となる。
【００１５】
【実施例】以下に図面を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。図１乃至図４は、本発明の一実施例であ
る薄膜トランジスタの各製造工程における断面図であ
る。図１において、まず基板１０上にアルミニウム（Ａ
ｌ）の層１２を形成し、この上にタンタル（Ｔａ）の層
１４を積層する。この二つの層が本実施例の薄膜トラン
ジスタのゲート電極となる。したがって、アルミニウム
の電気抵抗が小さいことから、この薄膜トランジスタを
液晶表示装置に使用したときにＣＲ定数を小さくでき、
したがって伝播遅延等の問題を生じないで液晶表示装置
を大画面化、高精細化することができる。
いて説明する。図１乃至図４は、本発明の一実施例であ
る薄膜トランジスタの各製造工程における断面図であ
る。図１において、まず基板１０上にアルミニウム（Ａ
ｌ）の層１２を形成し、この上にタンタル（Ｔａ）の層
１４を積層する。この二つの層が本実施例の薄膜トラン
ジスタのゲート電極となる。したがって、アルミニウム
の電気抵抗が小さいことから、この薄膜トランジスタを
液晶表示装置に使用したときにＣＲ定数を小さくでき、
したがって伝播遅延等の問題を生じないで液晶表示装置
を大画面化、高精細化することができる。
【００１６】更にこの上にフォトレジスト１６を形成し
てパターニングし、所定の部分をエッチングする。この
ときタンタルはＣＦ4 を使用したプラズマエッチング法
によってエッチングし、アルミニウムはリン酸を含む溶
液でウエットエッチングする。そして、再びＣＦ4 のプ
ラズマエッチング法により、タンタルをオーバーエッチ
ングする。このときアルミニウムはＣＦ4 のプラズマエ
ッチング法によってはエッチングされないので、図２に
示すようにタンタル層１４の側方部分がエッチングさ
れ、アルミニウム層１２とタンタル層１４の断面がちょ
うど階段状となる。すなわちテーパーを付けた断面に近
い形状となる。したがって、本実施例のゲート電極は段
差が少なく、この上に形成する別の層に段切れが起きに
くいという利点がある。しかも、オーバーエッチングに
よってこのようなテーパー状の断面が得られるので、パ
ターニングする際に階段状にするための特別なマスクは
不要であり、パターニングの際のマスクは従来と同様に
１枚で済むという利点がある。
てパターニングし、所定の部分をエッチングする。この
ときタンタルはＣＦ4 を使用したプラズマエッチング法
によってエッチングし、アルミニウムはリン酸を含む溶
液でウエットエッチングする。そして、再びＣＦ4 のプ
ラズマエッチング法により、タンタルをオーバーエッチ
ングする。このときアルミニウムはＣＦ4 のプラズマエ
ッチング法によってはエッチングされないので、図２に
示すようにタンタル層１４の側方部分がエッチングさ
れ、アルミニウム層１２とタンタル層１４の断面がちょ
うど階段状となる。すなわちテーパーを付けた断面に近
い形状となる。したがって、本実施例のゲート電極は段
差が少なく、この上に形成する別の層に段切れが起きに
くいという利点がある。しかも、オーバーエッチングに
よってこのようなテーパー状の断面が得られるので、パ
ターニングする際に階段状にするための特別なマスクは
不要であり、パターニングの際のマスクは従来と同様に
１枚で済むという利点がある。
【００１７】次に、図２のように階段状となったアルミ
ニウム層１２とタンタル層１４に対して陽極酸化を行
う。クロムなど、ゲート電極の素材によっては陽極酸化
ができないものもあるが、ここでゲート電極として使用
するアルミニウムもタンタルも共に陽極酸化が可能な材
料であり、したがって陽極酸化を行うことにより後述す
る種々の利点が得られる。陽極酸化を行うと、図３に示
すようにアルミニウムが露出している側方部分の表面に
アルミニウム酸化膜（Ａｌ2 Ｏ3 ）１８が形成される。
ニウム層１２とタンタル層１４に対して陽極酸化を行
う。クロムなど、ゲート電極の素材によっては陽極酸化
ができないものもあるが、ここでゲート電極として使用
するアルミニウムもタンタルも共に陽極酸化が可能な材
料であり、したがって陽極酸化を行うことにより後述す
る種々の利点が得られる。陽極酸化を行うと、図３に示
すようにアルミニウムが露出している側方部分の表面に
アルミニウム酸化膜（Ａｌ2 Ｏ3 ）１８が形成される。
【００１８】一方、タンタル層についてはそのほとんど
が陽極酸化され、タンタル酸化膜（Ｔａ2 Ｏ5 ）２０と
なる。
が陽極酸化され、タンタル酸化膜（Ｔａ2 Ｏ5 ）２０と
なる。
【００１９】前述のように陽極酸化によって得られる酸
化膜は絶縁膜として優れた特性を示す。したがって、配
線をクロスさせる部分などにおける短絡欠陥を低減させ
ることができるという利点がある。更に、タンタルの陽
極酸化膜は比誘電率が非常に高いという特徴がある。誘
電率が高い物質をＭＯＳ型トランジスタの絶縁膜として
使用すると、少ない電圧で多くのキャリヤーを誘起する
ことができるので、ＭＯＳ型トランジスタのオン電流を
より大きくすることができるので、電流駆動能力が向上
する。したがって、このタンタル酸化膜を形成すると、
ＭＯＳ型トランジスタの一種である薄膜トランジスタの
電流駆動能力を向上させ得るという利点もある。
化膜は絶縁膜として優れた特性を示す。したがって、配
線をクロスさせる部分などにおける短絡欠陥を低減させ
ることができるという利点がある。更に、タンタルの陽
極酸化膜は比誘電率が非常に高いという特徴がある。誘
電率が高い物質をＭＯＳ型トランジスタの絶縁膜として
使用すると、少ない電圧で多くのキャリヤーを誘起する
ことができるので、ＭＯＳ型トランジスタのオン電流を
より大きくすることができるので、電流駆動能力が向上
する。したがって、このタンタル酸化膜を形成すると、
ＭＯＳ型トランジスタの一種である薄膜トランジスタの
電流駆動能力を向上させ得るという利点もある。
【００２０】これ以降に形成する各層及びその形成方法
は、一般の薄膜トランジスタの場合と同様である。すな
わち、まず図４に示すように陽極酸化膜１８，１８の上
に絶縁膜としてシリコン窒化膜層２２を形成する。すな
わち絶縁膜はアルミニウム酸化膜１８又はタンタル酸化
膜２０とシリコン窒化膜２２の二層構造となり、短絡欠
陥に対する信頼性をより向上させることができる。この
絶縁膜２２の上にキャリヤー層となる半導体層２４、オ
ーミックコンタクト層２６、ソース及びドレインの金属
電極２８、そして保護膜３０を形成する。
は、一般の薄膜トランジスタの場合と同様である。すな
わち、まず図４に示すように陽極酸化膜１８，１８の上
に絶縁膜としてシリコン窒化膜層２２を形成する。すな
わち絶縁膜はアルミニウム酸化膜１８又はタンタル酸化
膜２０とシリコン窒化膜２２の二層構造となり、短絡欠
陥に対する信頼性をより向上させることができる。この
絶縁膜２２の上にキャリヤー層となる半導体層２４、オ
ーミックコンタクト層２６、ソース及びドレインの金属
電極２８、そして保護膜３０を形成する。
【００２１】上の実施例では、ゲート電極をアルミニウ
ムとタンタルの二層とする場合について説明したが、こ
のタンタルの代わりにニオブ（Ｎｂ）を使用することも
できる。すなわちニオブもタンタルと同様にＣＦ4 によ
ってプラズマエッチングを行うことが可能であり、した
がってアルミニウムの上に形成したニオブをプラズマエ
ッチング法によってオーバーエッチングすることが可能
であり、これによって図２と同様な階段状の断面を得る
ことができる。また、ニオブは陽極酸化を行うことも可
能であり、陽極酸化によって得られるニオブ酸化膜もタ
ンタル酸化膜と同様に高い比誘電率を持つ。したがっ
て、タンタル酸化膜の場合と同様に薄膜トランジスタの
電流駆動能力を向上させることができる。絶縁特性の信
頼性を高め得ることもタンタル酸化膜の場合と同様であ
る。
ムとタンタルの二層とする場合について説明したが、こ
のタンタルの代わりにニオブ（Ｎｂ）を使用することも
できる。すなわちニオブもタンタルと同様にＣＦ4 によ
ってプラズマエッチングを行うことが可能であり、した
がってアルミニウムの上に形成したニオブをプラズマエ
ッチング法によってオーバーエッチングすることが可能
であり、これによって図２と同様な階段状の断面を得る
ことができる。また、ニオブは陽極酸化を行うことも可
能であり、陽極酸化によって得られるニオブ酸化膜もタ
ンタル酸化膜と同様に高い比誘電率を持つ。したがっ
て、タンタル酸化膜の場合と同様に薄膜トランジスタの
電流駆動能力を向上させることができる。絶縁特性の信
頼性を高め得ることもタンタル酸化膜の場合と同様であ
る。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように請求項１又は請求項
２記載の本発明によれば、ゲート電極に比抵抗の小さい
アルミニウムを使用しているので、伝播遅延等の問題を
生じないで液晶表示装置の画面を大型化、高精細化する
ことができ、また陽極酸化法によってタンタル又はニオ
ブを酸化して得られる比誘電率の高いタンタル酸化膜又
はニオブ酸化膜を絶縁膜の一部として用いることによ
り、電流駆動能力を高めることができ、しかも絶縁特性
の信頼性が高い薄膜トランジスタを提供することができ
る。
２記載の本発明によれば、ゲート電極に比抵抗の小さい
アルミニウムを使用しているので、伝播遅延等の問題を
生じないで液晶表示装置の画面を大型化、高精細化する
ことができ、また陽極酸化法によってタンタル又はニオ
ブを酸化して得られる比誘電率の高いタンタル酸化膜又
はニオブ酸化膜を絶縁膜の一部として用いることによ
り、電流駆動能力を高めることができ、しかも絶縁特性
の信頼性が高い薄膜トランジスタを提供することができ
る。
【００２３】また、請求項３又は請求項４記載の本発明
によれば、アルミニウムの上に形成されたタンタル又は
ニオブの層をオーバーエッチングすることにより、アル
ミニウムとタンタル又はニオブの層の断面を階段状にす
るこができるので、この上に形成される層の段切れを有
効に防止し得、また、陽極酸化法を用いることによって
電流駆動能力が高く絶縁特性の信頼性が高い薄膜トラン
ジスタを製造する方法を提供することができる。
によれば、アルミニウムの上に形成されたタンタル又は
ニオブの層をオーバーエッチングすることにより、アル
ミニウムとタンタル又はニオブの層の断面を階段状にす
るこができるので、この上に形成される層の段切れを有
効に防止し得、また、陽極酸化法を用いることによって
電流駆動能力が高く絶縁特性の信頼性が高い薄膜トラン
ジスタを製造する方法を提供することができる。
【図１】基板上にアルミニウム、タンタル、フォトレジ
ストを形成した状態を示す断面図である。
ストを形成した状態を示す断面図である。
【図２】タンタルをオーバーエッチングすることにより
アルミニウムとタンタルの断面が階段状となった様子を
示す断面図である。
アルミニウムとタンタルの断面が階段状となった様子を
示す断面図である。
【図３】陽極酸化法を行ってタンタルとアルミニウムの
陽極酸化膜を形成した状態を示す断面図である。
陽極酸化膜を形成した状態を示す断面図である。
【図４】図３の層の上に各層を形成することよって構成
された薄膜トランジスタの断面図である。
された薄膜トランジスタの断面図である。
【図５】従来の薄膜トランジスタの一例の断面図であ
る。
る。
１０ 基板 １２ アルミニウム層 １４ タンタル層 １６ フォトレジスト １８ アルミニウム酸化膜 ２０ タンタル酸化膜 ２２ 絶縁膜 ２４ 半導体層 ２６ オーミックコンタクト層 ２８ 金属電極 ３０ 保護膜 ３２ ゲート電極 ３４ 絶縁膜 ３６ 半導体層 ３８ オーミックコンタクト層 ４０ ソース電極 ４２ ドレイン電極 ４４ 基板
Claims (4)
- 【請求項１】 ゲート電極と、絶縁膜と、半導体層とを
有する薄膜トランジスタにおいて、前記ゲート電極がア
ルミニウム及びタンタルからなり、このゲート電極の上
に前記絶縁膜の一部としてタンタルの酸化膜を形成した
ことを特徴とする薄膜トランジスタ。 - 【請求項２】 ゲート電極と、絶縁膜と、半導体層とを
有する薄膜トランジスタにおいて、前記ゲート電極がア
ルミニウム及びニオブからなり、このゲート電極の上に
前記絶縁膜の一部としてニオブの酸化膜を形成したこと
を特徴とする薄膜トランジスタ。 - 【請求項３】 アルミニウム層を形成し、前記アルミニ
ウム層の上にタンタル層を形成し、前記タンタル層をプ
ラズマエッチング法によってオーバーエッチングし、前
記アルミニウム層及びタンタル層の表面を陽極酸化法に
よって酸化し、この陽極酸化された酸化膜の上に絶縁膜
を形成することによって、ゲート電極及び絶縁膜を形成
することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項４】 アルミニウム層を形成し、前記アルミニ
ウム層の上にニオブ層を形成し、前記ニオブ層をプラズ
マエッチング法によってオーバーエッチングし、前記ア
ルミニウム層及びニオブ層の表面を陽極酸化法によって
酸化し、この陽極酸化された酸化膜の上に絶縁膜を形成
することによって、ゲート電極及び絶縁膜を形成するこ
とを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14354092A JPH05315615A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 薄膜トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14354092A JPH05315615A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 薄膜トランジスタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05315615A true JPH05315615A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=15341130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14354092A Withdrawn JPH05315615A (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 薄膜トランジスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05315615A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2761809A1 (fr) * | 1997-03-04 | 1998-10-09 | Lg Electronics Inc | Transistor en couche mince et son procede de fabrication |
| FR2761808A1 (fr) * | 1997-03-04 | 1998-10-09 | Lg Electronics Inc | Transistor en couche mince et son procede de fabrication |
| US6333518B1 (en) | 1997-08-26 | 2001-12-25 | Lg Electronics Inc. | Thin-film transistor and method of making same |
| US7135707B1 (en) * | 1996-11-29 | 2006-11-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having insulated gate electrode |
-
1992
- 1992-05-08 JP JP14354092A patent/JPH05315615A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7135707B1 (en) * | 1996-11-29 | 2006-11-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having insulated gate electrode |
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| US6340610B1 (en) | 1997-03-04 | 2002-01-22 | Lg. Philips Lcd Co., Ltd | Thin-film transistor and method of making same |
| US6548829B2 (en) | 1997-03-04 | 2003-04-15 | Lg Lcd Inc. | Thin-film transistor |
| US6815321B2 (en) | 1997-03-04 | 2004-11-09 | Lg. Philips Lcd Co., Ltd. | Thin-film transistor and method of making same |
| US7176489B2 (en) | 1997-03-04 | 2007-02-13 | Lg. Philips Lcd. Co., Ltd. | Thin-film transistor and method of making same |
| USRE45579E1 (en) | 1997-03-04 | 2015-06-23 | Lg Display Co., Ltd. | Thin-film transistor and method of making same |
| USRE45841E1 (en) | 1997-03-04 | 2016-01-12 | Lg Display Co., Ltd. | Thin-film transistor and method of making same |
| US6333518B1 (en) | 1997-08-26 | 2001-12-25 | Lg Electronics Inc. | Thin-film transistor and method of making same |
| US6573127B2 (en) | 1997-08-26 | 2003-06-03 | Lg Electronics Inc. | Thin-film transistor and method of making same |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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