JPS61224362A - 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

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JPS61224362A
JPS61224362A JP60064831A JP6483185A JPS61224362A JP S61224362 A JPS61224362 A JP S61224362A JP 60064831 A JP60064831 A JP 60064831A JP 6483185 A JP6483185 A JP 6483185A JP S61224362 A JPS61224362 A JP S61224362A
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JP
Japan
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layer
source
resist pattern
thin film
forming
Prior art date
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Pending
Application number
JP60064831A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Nakamura
毅 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP60064831A priority Critical patent/JPS61224362A/ja
Publication of JPS61224362A publication Critical patent/JPS61224362A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H10D30/67Thin-film transistors [TFT]

Landscapes

  • Thin Film Transistor (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野1 本発明は薄膜トランジスタの製造方法に係り、特にフォ
トマスクを用いたアライメントの精度を向上せしめ、素
子特性の優れた薄膜トランジスタを形成する方法に関す
る。
[従来技術およびその問題点] 半導体層としてアモルファスシリコン等を用いた薄膜ト
ランジスタは、ガラス基板のように低廉な大面WA基板
上に2次元的に集積してアクティブマトリクスにまとめ
られ、これと液晶のような光学的活性物質とを組み合わ
せてパネル形ディスプレイを実現する等、近年注目を集
めているデバイスである。
薄膜トランジスタの素子構造の代表例としては、   
1第4図に示す如くゲート電極100とソースおよびド
レイン電極101.102とが半導体ll1103の同
一面側にあるコプラナ(Cop l anar)形と、
第5図に示す如くゲート電極200とソースおよびドレ
イン電極201.202とが半導体層119203の異
なる側にあるスタガ(stagger)形とがある。
スタガ形では、電極金属を2回に分けて堆積、パターニ
ングする必要があるのでコプラナ形よりも製造工程が複
雑になる。しかし半導体薄膜層と絶縁体層とを連続的に
形成できるので、この界面の電気的特性が優れ、したが
ってトランジスタ特性が良好であることが多い。
従来このスタガ形の薄膜トランジスタは、例えば、ガラ
ス基板204上にゲート電極200を形成し、この上に
CVD法などによってゲート絶縁11205を形成した
後続いて半導体活性層としてのアモルファス99321
層203、オーミック接触形成層としてのアモルファス
シリコンn+隔(図示せず)を堆積し、最後にソース電
極201およびドレイン電極202を形成することによ
って作成されている。このソース・ドレイン電極のパタ
ーニングに際して、ソースおよびドレイン電極の端縁が
ゲート電極の端縁の外方にあると、チャネルができない
部分が生じて該トランジスタはオフのままであり、内方
にくるとソース・ドレイン電極がゲート電極とオーバラ
ップするため、両者の間の結合容量が増大して応答速度
が遅くなるという問題があった。
これらの問題を解決するため、セルフアライメントを用
いたパターン形成方法が提案されてはいるが、依然とし
て上述の如き問題を残していた。
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、多数のフ
ォトマスクによるアライメント工数を低減し、製造工程
の簡略化をはかりつつ、ゲート電極とソース・ドレイン
電極のオーバラップによる寄生各社を減少させ、応答速
度が速く良好に作動するトランジスタ特性の優れた薄膜
トランジスタを提供することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] そこで本発明では、透光性の絶縁基板上に、ソース・ド
レイン電極およびオーミック接触形成層を形成し、その
上層に活性半導体層としてのアモルファス半導体層、ゲ
ート絶縁膜を順次積層した後、更に、ポジ型のレジスト
膜を形成し基板の裏面側から露光することにより、ソー
ス・ドレイン電極に対応する位置にのみレジストパター
ンを形成し、該レジストパターン上に導体層を形成した
後、該レジストパターンを除去することによりゲート電
極を形成しくリフトオフ)、最後に素子分離を行なうよ
うにしている。
[作用] すなわち、例え、ばまず、透光性の絶縁基板上に、ソー
ス・ドレイン電極形成用の導体層、オーミック接触形成
用の半導体層を積層せしめ、フォトリソ法によりレジス
トパターンを形成する。
そしてこのレジストパターンをマスクとして、前記オー
ミック接触形成層および導体層を順次選択的に除去しソ
ース・ドレイン電極およびオーミック接触形成層のパタ
ーン形成を行なう。
続いて、活性層としてのアモルファス半導体層およびゲ
ート絶縁膜を積層した後更に、ポジ型のレジスト膜を形
成し、基板の裏面側から露光することによりソース・ド
レイン電極に相当する位置にレジストパターンを形成す
る。ここで、マスクアライメントを必要とすることなく
、ソース・ドレイン電極そのものを遮光層として用いる
セルフアライメント効果により、ソース・ドレイン電極
に整合するレジストパターンの形成が可能となるわけで
ある。
この後、このレジストパターン上に、ゲート電極形成用
の導体層を積層した後、該レジストパターンを剥離する
ことにより、ソース・ドレイン電極の内縁に、その外縁
が整合するゲート電極が形成され得る。
このようにして、高精度のマスクアライメントを必要と
することなく、極めて容易に、奇生各社もほとんどない
上、応答速度が速くトランジスタ特性の良好な薄膜トラ
ンジスタが形成される。
[実施例] 以下、本発明の実施例について、図面を参照しつつ詳細
に説明する。
第1図(a)乃至(h)は、本発明実施例の薄膜トラン
ジスタの製造工程を示す図である。
まず、第1図(a)に示す如く、透光性のガラス基板1
上に蒸着法により膜厚的100OAのクロム薄wA2を
形成する。
次いで、第1図(b)に示す如く、オーミック接触形成
用の半導体層として、プラズマCVD法により、膜厚2
00〜500Aのリンドープされたアモルファスシリコ
ン層3を堆積し、続いてレジストを塗布し、フォトリソ
法により第1のレジストパターン4を形成する。
そして、この第1のレジストパターン4をマスクとして
前記リンドープされたアモルファスシリコン層3および
クロム薄膜を選択的にエツチング除去し、更に、第1図
(C)に示す如く、該第1のレジストパターン4を除去
することにより、ソース電極5、ドレイン電極6、オー
ミック接触形成113’を得る。
この後、第1図(d)に示す如く、プラズマCVD法に
より、膜厚100〜500Aの活性層としてのアモルフ
ァスシリコン層7を堆積する。
(@膜温度は200〜300℃) 続いて、第1図(e)に示す如く、プラズマCVD法に
より、ゲート絶縁膜としての酸化シリコン層8を堆積す
る。この酸化シリコン膜8の膜厚は1000〜5000
Aとし、着膜温度は、下層のアモルファスシリコン層の
劣化を生じないように350℃以下とする。
更に、この上層にポジ型のフォトレジスト9を膜厚的1
μmとなるように塗布し、第1図(f)に示す如く、基
板1側から光照射りを行なうことにより、ソース・ドレ
イン電極5.6が遮光体として作用し、現像すると、こ
のソース・ドレイン電極に対応する位置に第2のレジス
トパターン9′が形成される。
このようにして形成された第2のレジストパターン9′
上に、第1図(Gl)に示す如くゲート電極形成用のり
Oム1ll110を蒸着法により膜厚1000Aとなる
ように形成する。
最後に、該第2のレジストパターン9′を剥離しリフト
オフすることにより、ゲート電極10′が得られる。そ
して更に適当なフォトマスクを用いてトランジスタ部分
のみを分離することにより、第1図(h)に示す如く、
薄膜トランジスタが完成する。このとき、ソース・ドレ
イン電極の外縁に対応する位置で分離するのが望ましい
これより外側で分離されると第2図に示す如く、前記ク
ロム*siが残留するため、この残留物Rを除去する工
程を付加しなければならない。
この方法によれば、3回のフォトリソ工程ですみ、うち
フォトマスクは2枚使用するだけでよい上、^精度のマ
スクアライメントは全く不要であり、トランジスタ特性
の良好な薄膜トランジスタが再現性良く、かつ極めて容
易に形成される。
なお、実施例では、ソース・ドレイン電極のパターン形
成とオーミック接触形成層のパターン形成とを同一の7
オトリソエツチングエ程、すなわち、同一のレジストパ
ターンを用いて行なったが、別々の7オトリソエツチン
グエ程で行なうようにしてもよい。
すなわち、第3図(a)に示す如く、透光性のガラス基
板1上にソース・ドレイン電極形成用のクロム薄膜2を
形成した後、フォトリソ法により、第1のレジストパタ
ーン11を形成し、この第1のレジストパターン11を
マスクとして該クロム薄膜を選択的に除去することによ
りソース・ドレイン電極5.6のパターン形成を行なう
この後、第1のレジストパターン11を除去し、オーミ
ック接触形成用のリンドープされたアモルファスシリコ
ン層3を堆積する。そして、更に、この上層にポジ型の
レジスト12を塗布し、第3図(b)に示す如く、基板
側から光照射することにより該ソース・ドレイン電極に
整合する第2のレジストパターン12′を形成する。
そして、この第2のレジストパターン12′をマスクと
して前記リンドープされたアモルファスシリコン[13
を選択的にエツチング除去し、第3図(C)に示す如く
、オーミック接触形成層3′のパターンを得る。
後は、第1図(d)以下に示す工程と同様である。
また、実施例では、電極層としてクロム薄膜を用いたが
ニクロム、モリブデン、アルミニウム等、他の導体層を
用いても良いことはいうまでもない。
更に、ゲート絶縁膜としても、酸化シリコンの他、窒化
シリコン等の使用も可能であるが、活性層の上層に積層
せしめられるため、活性層の劣化を生じないような低温
プロセスによって着膜することが大切である。
[効果] 以上説明してきたように、本発明によれば、基板の裏面
側からの露光によるセルフアライメント効果を利用し、
ソース・ドレイン電極に対応する位置にレジストパター
ンを形成し、このレジストパターンを用いたリフトオフ
工程により、最上層に形成されるゲート電極のパターン
形成を行なうようにしているため、高い精度を要求され
るフライメント工程を全く必要とせず、極めて容易に、
ソース・ドレイン電極の内縁とゲート電極の外縁とが整
合するWImトランジスタが再現性良く形成され得、こ
のようにして形成された薄膜トランジスタは、ソース・
ドレイン電極とゲート電極とのオーバラップによる寄生
客員もなく、応答速度が速く、良好なトランジスタ特性
を有するものとなっている。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)乃至(h)は、本発明実施例の薄膜トラン
ジスタの製造工程図、第2図は同工程において素子分離
位置がずれた場合の状態説明図、第3図(a)乃至(C
)は、同工程の1部変形例を示す図、第4図および第5
図は、従来の薄膜トランジスタの構造例を示す図である
。 1・・・ガラス基板、2・・・クロム薄膜、3・・・リ
ンドープされたアモルファスシリコン層、3′・・・オ
ーミック接触形成層、4・・・第1のレジストパターン
、5・・・ソース電極、6・・・ドレイン電極、7・・
・アモルファスシリコンll(活性層)、8・・・酸化
シリコンII(ゲート絶縁11)、9・・・ポジ形のフ
ォトレジスト、9′・・・第2のレジストパターン、1
0・・・クロム薄膜、10′・・・ゲート電極、11・
・・第1のレジストパターン、12′・・・第2のレジ
ストパターン、100・・・ゲート電極、101・・・
ソース電極、102・・・ドレイン電極、200・・・
ゲート電極、201・・・ソース電極、202・・・ド
レイン電極、203・・・半導体1111(活性層)、
204・・・ガラス基板、205・・・ゲート絶縁膜。 第3図(a) 第3図(b) 第3図忙) 第4図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  透光性の絶縁基板上にソース・ドレイン電極およびオ
    ーミック接触形成層を順次積層する工程と、次いで、基
    板表面全体に活性半導体層としてのアモルファス半導体
    層、ゲート絶縁膜を順次積層する工程と、 ポジ型のレジストを塗布し、基板側から露光することに
    より、前記ソース・ドレイン電極自体を遮光層として用
    い、これらに対応する位置にレジストパターンを形成す
    る工程と、 該レジストパターン上に導体層を形成しリフトオフする
    ことによりゲート電極を形成する工程とを含むことを特
    徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
JP60064831A 1985-03-28 1985-03-28 薄膜トランジスタの製造方法 Pending JPS61224362A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6230376A (ja) * 1985-07-31 1987-02-09 Fujitsu Ltd 薄膜トランジスタの製造方法
US4945067A (en) * 1988-09-16 1990-07-31 Xerox Corporation Intra-gate offset high voltage thin film transistor with misalignment immunity and method of its fabrication
US5605845A (en) * 1993-12-20 1997-02-25 U.S. Philips Corporation Manufacture of electronic devices comprising thin-film transistors having self-aligned plural gates

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US5605845A (en) * 1993-12-20 1997-02-25 U.S. Philips Corporation Manufacture of electronic devices comprising thin-film transistors having self-aligned plural gates

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