JPS60195977A - 薄膜トランジスタの製造方法 - Google Patents
薄膜トランジスタの製造方法Info
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- JPS60195977A JPS60195977A JP59051921A JP5192184A JPS60195977A JP S60195977 A JPS60195977 A JP S60195977A JP 59051921 A JP59051921 A JP 59051921A JP 5192184 A JP5192184 A JP 5192184A JP S60195977 A JPS60195977 A JP S60195977A
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- forming
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D30/00—Field-effect transistors [FET]
- H10D30/60—Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
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- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(a)発明の技術分野
本発明はセルフ1アライメント法によるコプラナー型薄
膜トランジスタの製造方法に関する。
膜トランジスタの製造方法に関する。
(b)技術の背景
本発明は、近時の極薄型、広面積の平面ディスプレイ騎
竺として着目される液晶ディスプレイデバイスに係り、
特にガラス基板上に形成されるマトリックス構成表示電
極(ITO膜電極)を駆動する水素化アモルファス半導
体からなる能動スイン、チ素□子あ形成手段に就き提示
したものである。
竺として着目される液晶ディスプレイデバイスに係り、
特にガラス基板上に形成されるマトリックス構成表示電
極(ITO膜電極)を駆動する水素化アモルファス半導
体からなる能動スイン、チ素□子あ形成手段に就き提示
したものである。
(c)従来技術と問題点
、従来、この種の第菖表示デバイスには、半導体活性層
としアモルファスシリコン層を形成した薄−トランジス
タが使用されている。該トランジスタは、半導体膜のチ
ャンネル形成になる界面とは逆の界面にソース・ドレイ
ン電極が形成される所謂、スタガー型で構成されている
(第1図)。
としアモルファスシリコン層を形成した薄−トランジス
タが使用されている。該トランジスタは、半導体膜のチ
ャンネル形成になる界面とは逆の界面にソース・ドレイ
ン電極が形成される所謂、スタガー型で構成されている
(第1図)。
又、他の報告によればアモルファス半導体層(真性a−
3t層)とソース・ドレイン電極間とのオ−ミンク抵抗
を低減Tる(電極間の直列抵抗を低減する)意図でコブ
シナ−型薄膜トランジスタ構成、とされや事例シあや(
第2図参照)。
3t層)とソース・ドレイン電極間とのオ−ミンク抵抗
を低減Tる(電極間の直列抵抗を低減する)意図でコブ
シナ−型薄膜トランジスタ構成、とされや事例シあや(
第2図参照)。
’mxrm’は、前記ス多ガー型薄膜トランジスタ形A
プロセスを説明する図ぎ・各図共に断面図)である、(
イ)図中、■は表示デバイスの基体をなすり、ラス基板
、32はガラス基板夷にパイーン蒸着されたNiCr組
成のゲート電極である。(ロ)図中。
プロセスを説明する図ぎ・各図共に断面図)である、(
イ)図中、■は表示デバイスの基体をなすり、ラス基板
、32はガラス基板夷にパイーン蒸着されたNiCr組
成のゲート電極である。(ロ)図中。
3はゲート電極2を覆って成膜された5i02絶縁膜、
4は絶縁膜3の表面に成膜された真性a−5t層である
。又、(ハ)図は(ロ)図a−St層4のパターニング
後、半導体素子4部5章成形した状態。
4は絶縁膜3の表面に成膜された真性a−5t層である
。又、(ハ)図は(ロ)図a−St層4のパターニング
後、半導体素子4部5章成形した状態。
更に(ニ)図は(ハ)図に続き゛金属薄膜からなるソi
スとドレイン各電極をバターニングしてスタガー型トラ
ンジスタグ得られた完成状態図、である、尚図中、6は
ソース電極、又7璧ドレイン電極である。
スとドレイン各電極をバターニングしてスタガー型トラ
ンジスタグ得られた完成状態図、である、尚図中、6は
ソース電極、又7璧ドレイン電極である。
第2図はイオン注入法によるコブラナー型薄膜トランジ
スタ成形のプロセス説明図である。
スタ成形のプロセス説明図である。
(イ)図は真性a−St層4と、窒化シリコン絶縁膜(
SiN:H)とをガラス基板1に順次被着した図、(ロ
)図は(イ)図窒化シリコン膜(SiN:H)8の表面
側レジストパターン9を用いて。
SiN:H)とをガラス基板1に順次被着した図、(ロ
)図は(イ)図窒化シリコン膜(SiN:H)8の表面
側レジストパターン9を用いて。
゛ソース・ドレイン形成のための穴明け10と、続いて
イオン注入(矢印参照)をなしてイオン注入層、が生成
される図である。図中、11は生成のイオン注入層であ
る。(ハ)はリフトオフ法により(ロ)図のレジストパ
ターンを剥離した図、及び(ニ)図は(ハ)の前記イオ
ン注入層11への電極配線を行いソース電極6とドレイ
ン電極7.及びゲート、電極2を夫々成形してコプラナ
ー型薄膜トランジスタ12が成形された断面図である。
イオン注入(矢印参照)をなしてイオン注入層、が生成
される図である。図中、11は生成のイオン注入層であ
る。(ハ)はリフトオフ法により(ロ)図のレジストパ
ターンを剥離した図、及び(ニ)図は(ハ)の前記イオ
ン注入層11への電極配線を行いソース電極6とドレイ
ン電極7.及びゲート、電極2を夫々成形してコプラナ
ー型薄膜トランジスタ12が成形された断面図である。
ところで、第1図構成トランジスタの形成方法は、プラ
ズマCVD法による絶縁膜3. a−5t半導体層4の
連続成膜が可能なことからよく用いられ、るが、セルフ
アライメント法(自己整合法)による製造が困難である
。又、第2図はイオン注入法によるソース電極6.ドレ
イン電極7の配線成形に若干の試作例があるも配線接続
の信頼性に問題がある。然し、セルフアライメント法は
採用可能であるが、大型基板への適用は難しい。
ズマCVD法による絶縁膜3. a−5t半導体層4の
連続成膜が可能なことからよく用いられ、るが、セルフ
アライメント法(自己整合法)による製造が困難である
。又、第2図はイオン注入法によるソース電極6.ドレ
イン電極7の配線成形に若干の試作例があるも配線接続
の信頼性に問題がある。然し、セルフアライメント法は
採用可能であるが、大型基板への適用は難しい。
本発明の目−は、前記の問題点を解消することである。
、本卑明は大面積のディスプレイデバイス基板を駆動す
るスイッチングアーイを、セルファ引イメント法により
鹸記デノンイス基“板上にi′精細化して(e)発−の
構成 前記目的は、半導体活性層をa−3i Jl”′で形成
する薄膜トランジスタに於いて、基板上にゲート電極パ
ターンとこれを覆う′フう辷゛ゲ盲絶縁麟を形露光及9
パターニングによりn” a−Si層被iのソース・ド
レイン電極を形成する工程と、こりに続き前記のa−3
i’層ア成膜をなす工程と、を用いて形成される薄膜ト
ランジスタの製造方法として達成される。
るスイッチングアーイを、セルファ引イメント法により
鹸記デノンイス基“板上にi′精細化して(e)発−の
構成 前記目的は、半導体活性層をa−3i Jl”′で形成
する薄膜トランジスタに於いて、基板上にゲート電極パ
ターンとこれを覆う′フう辷゛ゲ盲絶縁麟を形露光及9
パターニングによりn” a−Si層被iのソース・ド
レイン電極を形成する工程と、こりに続き前記のa−3
i’層ア成膜をなす工程と、を用いて形成される薄膜ト
ランジスタの製造方法として達成される。
(f)発明の実施例
本発明は前記コプラナー型構成トランジスタの実現i当
り、ガラス基板にゲート電極とゲート絶縁膜を予形成し
たー、該電極をマスクとする基板背面からの露光手段に
より以後生成されるソースとドレインの各蝋極配置′あ
自己整合を行い、その後、露光を吸収するa−Si層を
生成する。
り、ガラス基板にゲート電極とゲート絶縁膜を予形成し
たー、該電極をマスクとする基板背面からの露光手段に
より以後生成されるソースとドレインの各蝋極配置′あ
自己整合を行い、その後、露光を吸収するa−Si層を
生成する。
第3図は、前記構成薄膜トランジスタの形成実施例を示
すプロセス図である。
すプロセス図である。
□ 以下、第3図(イ)乃至(ト)のプロセス図を参照
して本発明の詳細な説明する。
して本発明の詳細な説明する。
(イ)“は基板1上にニッケルクローム(NiCr)か
らなるゲート電極パターン2を約700人の厚さ形成し
た図。
らなるゲート電極パターン2を約700人の厚さ形成し
た図。
(ロ)はゲート絶縁膜3として1例えば酸化シリコン膜
(SiO’z ; 、又は窒化シリコン膜をプラ女マC
VD (Chemical Vapor Deposi
tionの略)法により厚さ2000〜5ooo人成膜
しに図である。
(SiO’z ; 、又は窒化シリコン膜をプラ女マC
VD (Chemical Vapor Deposi
tionの略)法により厚さ2000〜5ooo人成膜
しに図である。
(ハ)はく口)絶縁成膜面にスピンコード法でポジ型レ
ジスト13を厚さ1.5μm塗着した後、基板背面から
前記のゲート電極パターンをマスクとして露光(図中の
矢印は露光光)、且つ該露光後の現像処理をした図であ
る。
ジスト13を厚さ1.5μm塗着した後、基板背面から
前記のゲート電極パターンをマスクとして露光(図中の
矢印は露光光)、且つ該露光後の現像処理をした図であ
る。
(ニ)は(ハ)固視像処理に続き、 NiCr等の金属
薄膜を厚さ約700大破着゛シ、その表面にn” a−
5i層を厚さ100〜300人被着した図大破る。但し
、16は金属薄膜、又、17は前記のn” a−Si層
である。
薄膜を厚さ約700大破着゛シ、その表面にn” a−
5i層を厚さ100〜300人被着した図大破る。但し
、16は金属薄膜、又、17は前記のn” a−Si層
である。
(ホ)はりフトオフ法により(ニ)図のレジスト13を
除去してソース電極6.ドレイン電極7を分離形成した
図。次に、(へ)図はn” a−St層17表面の自然
酸化膜をウェットエツチングで取り除いた後、真空中で
前記分離のn” a−5i電極膜表面及びチャンネル部
となるゲート電極2上の絶縁膜表面15を清浄化処理す
る。該処理は計、II□、0□とCF、の何れか単体ガ
スあるいは混合ガス雰囲気中でプラズマ処理する。且つ
前記゛プラズマ処理−同じ真空槽内でアモルファスシリ
コン(a−3i )層4をCVD法で厚さ約5000人
成膜した図である。
除去してソース電極6.ドレイン電極7を分離形成した
図。次に、(へ)図はn” a−St層17表面の自然
酸化膜をウェットエツチングで取り除いた後、真空中で
前記分離のn” a−5i電極膜表面及びチャンネル部
となるゲート電極2上の絶縁膜表面15を清浄化処理す
る。該処理は計、II□、0□とCF、の何れか単体ガ
スあるいは混合ガス雰囲気中でプラズマ処理する。且つ
前記゛プラズマ処理−同じ真空槽内でアモルファスシリ
コン(a−3i )層4をCVD法で厚さ約5000人
成膜した図である。
(ト)は前記(へ)の成膜基板面上a−3i膜をバター
ニングした薄膜トランジスタ形成の断面図である。
ニングした薄膜トランジスタ形成の断面図である。
第4図は1本発明?アモルファスシリコン薄膜を半導体
活性層とする薄膜トランジスタを形成する他の実施例に
なるてロセス要部を示す断面図である。
活性層とする薄膜トランジスタを形成する他の実施例に
なるてロセス要部を示す断面図である。
図(イ)は第3図プロセス(イ)と同じ。
図(ロ)、+よゲート!極絶縁lI3として、窒化シリ
コン膜(SiN:H)をプラズマCVD法により厚さ2
000〜5000人成膜し、続いて透明導電膜18を厚
さ1000人、更にn” a−3i層17をそれぞれ成
膜した図である。但し、前記成膜されるn” a−3i
層17は(ハ)図矢印の基板背面側からの光を吸収する
為、100〜300 人の極薄膜とする必要がある。
コン膜(SiN:H)をプラズマCVD法により厚さ2
000〜5000人成膜し、続いて透明導電膜18を厚
さ1000人、更にn” a−3i層17をそれぞれ成
膜した図である。但し、前記成膜されるn” a−3i
層17は(ハ)図矢印の基板背面側からの光を吸収する
為、100〜300 人の極薄膜とする必要がある。
第4図(ハ)は(ロ)成膜基板に対してネガ型レジスト
19を厚さ1.5μmスピンコードした後。
19を厚さ1.5μmスピンコードした後。
該コート基板背面からの露光をなす図である。
図(ニ)は前記レジスト19コート基板露光後の現像処
理によりゲート電極部2の穴明け20後、穴20を用い
てエンチング処理によりn” a−3i層17と透明導
電性膜18とを除去してソース・ドレイン電極間を分離
する図である。この場合、第3図金属電極膜16と等価
な透明導電性膜18がソース電極6とドレイン電極7と
なる。“ ′ 図(ホ)は(ニ)図のネガレジスト19を除去したとこ
ろである。
理によりゲート電極部2の穴明け20後、穴20を用い
てエンチング処理によりn” a−3i層17と透明導
電性膜18とを除去してソース・ドレイン電極間を分離
する図である。この場合、第3図金属電極膜16と等価
な透明導電性膜18がソース電極6とドレイン電極7と
なる。“ ′ 図(ホ)は(ニ)図のネガレジスト19を除去したとこ
ろである。
・第4図に示す(へ)と(ト)の各図は前第3図実施例
により説明したプロゼス′”Cへ)及び(ホ)のプロセ
スと同じ、但しくホ)で分離されたn+a−5!電極膜
表面笈びチャイネルS15と、なるゲート電極絶縁膜表
面は+ Ar+ H2@o2.とcp、Φ単体又は混合
ガス雰囲気中でプラズマに譲る清浄化処理がされる。そ
の後前記プラズマ処理の同じ真空内でアモルファスシリ
コン(・’a−5i ’)層44CνD法で厚さ約50
00人成膜して図(へ)となる。
により説明したプロゼス′”Cへ)及び(ホ)のプロセ
スと同じ、但しくホ)で分離されたn+a−5!電極膜
表面笈びチャイネルS15と、なるゲート電極絶縁膜表
面は+ Ar+ H2@o2.とcp、Φ単体又は混合
ガス雰囲気中でプラズマに譲る清浄化処理がされる。そ
の後前記プラズマ処理の同じ真空内でアモルファスシリ
コン(・’a−5i ’)層44CνD法で厚さ約50
00人成膜して図(へ)となる。
第4図実施例は、第3図実施例で説明したリフトオフ法
のかわりにエツチング決意用りるため段差被覆性(ステ
ップカバーリヮジ)の良いn” a−5i膜パターニン
グが生成されること、また高温でのn” a−3i成膜
が可能となる等特有の効果とが期待される。斯くして、
真性半導体層a−Si層とソース・ドレイン各電極との
良好なオーミックコンタクトが取得される。
のかわりにエツチング決意用りるため段差被覆性(ステ
ップカバーリヮジ)の良いn” a−5i膜パターニン
グが生成されること、また高温でのn” a−3i成膜
が可能となる等特有の効果とが期待される。斯くして、
真性半導体層a−Si層とソース・ドレイン各電極との
良好なオーミックコンタクトが取得される。
(g)発明の効果
以上、実施例により詳細に説明した本発明の薄膜トラン
ジスタによれば、ソース・ドレイン電極に対するコ、ン
タクト及びa−3i半導体層4と絶縁膜3の接合界面が
良好なアモルファスシリコンの薄膜トランジスタ示前記
せるセルフアライメント法により形成されることになる
。しだがって信転性の高い高精細化されたマトリックス
配列のスイッチング素子が大型デバイス基板に形成可能
となる。
ジスタによれば、ソース・ドレイン電極に対するコ、ン
タクト及びa−3i半導体層4と絶縁膜3の接合界面が
良好なアモルファスシリコンの薄膜トランジスタ示前記
せるセルフアライメント法により形成されることになる
。しだがって信転性の高い高精細化されたマトリックス
配列のスイッチング素子が大型デバイス基板に形成可能
となる。
第1図は、従来のスタガー型トランジスタの成形プロセ
スを説明する断面図、第2図はコプラナ、−型トランジ
スン成形のプロセス説明図である。 第3図は本発明の実施例とする薄膜トランジスタ形感の
要部プロセス図1及び第4図は本発明の他実轡例とする
薄膜トランジスタ形成の要部プロセス図である。 図中、1はガラス基板、2はゲート電極、3はゲート絶
縁膜、4は真性a−3i層、6はソース電極、7はドレ
イン電極、8は窒化シリコン膜、9はレジストパターン
、11はイオン注入層、12はコプラナー型トランジス
タ、13はレジストパターン。 15はチャンネル形成部、16は電極(金属)膜、17
はn” a−5i層、18は透明導電性膜、19はネガ
レ革1図 不2図
スを説明する断面図、第2図はコプラナ、−型トランジ
スン成形のプロセス説明図である。 第3図は本発明の実施例とする薄膜トランジスタ形感の
要部プロセス図1及び第4図は本発明の他実轡例とする
薄膜トランジスタ形成の要部プロセス図である。 図中、1はガラス基板、2はゲート電極、3はゲート絶
縁膜、4は真性a−3i層、6はソース電極、7はドレ
イン電極、8は窒化シリコン膜、9はレジストパターン
、11はイオン注入層、12はコプラナー型トランジス
タ、13はレジストパターン。 15はチャンネル形成部、16は電極(金属)膜、17
はn” a−5i層、18は透明導電性膜、19はネガ
レ革1図 不2図
Claims (2)
- (1)半導体活性層、、シモル17アスシリン(、a−
St )で形成する薄膜トラン、ジスタに竺いて。 基板上にゲート電極パターン清9れを覆うようにゲート
絶縁膜を形成する。工程、と、!形成絶縁−上に前記ゲ
ート電極パターンをアスクとした基板背面からのレジス
ト露、、光及びパターニングによりn十 a−3i層被
着のソース・ドレイン、、@、極を形成する工程と、こ
りに続き前、記の、a−3i層の成膜をなす工程と、を
用いて形成されることを!徴と、する薄膜トランジスタ
の製造方法。 - (2)前記のa−S、一層を成膜Tる工程の直前に。 a−3i層成膜時へ同じ真字中で、 、4.r+、Hz
、o2とCF゛′□ ・のプラズマガスを用いて。・
ソース・ドレイン電極の表面とチャンネル畔Φ清浄化処
理を行うことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
薄膜トランジスタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59051921A JPS60195977A (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59051921A JPS60195977A (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60195977A true JPS60195977A (ja) | 1985-10-04 |
Family
ID=12900335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59051921A Pending JPS60195977A (ja) | 1984-03-16 | 1984-03-16 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60195977A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5833872A (ja) * | 1981-08-24 | 1983-02-28 | Toshiba Corp | 薄膜電界効果トランジスタの製造方法 |
| JPS58170065A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-06 | Toshiba Corp | 薄膜電界効果トランジスタの製造方法 |
| JPS5927575A (ja) * | 1982-08-05 | 1984-02-14 | Fujitsu Ltd | セルフアライメント形薄膜トランジスタの製造方法 |
| JPS60192368A (ja) * | 1984-03-14 | 1985-09-30 | Toshiba Corp | アモルフアスシリコン半導体装置及びその製造方法 |
-
1984
- 1984-03-16 JP JP59051921A patent/JPS60195977A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5833872A (ja) * | 1981-08-24 | 1983-02-28 | Toshiba Corp | 薄膜電界効果トランジスタの製造方法 |
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| JPS60192368A (ja) * | 1984-03-14 | 1985-09-30 | Toshiba Corp | アモルフアスシリコン半導体装置及びその製造方法 |
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