JPS628569A - 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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JPS628569A
JPS628569A JP60147700A JP14770085A JPS628569A JP S628569 A JPS628569 A JP S628569A JP 60147700 A JP60147700 A JP 60147700A JP 14770085 A JP14770085 A JP 14770085A JP S628569 A JPS628569 A JP S628569A
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JP
Japan
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film
mask
thin film
resistance semiconductor
semiconductor thin
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Pending
Application number
JP60147700A
Other languages
English (en)
Inventor
Masafumi Shinpo
新保 雅文
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
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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]

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〕 本発明は、非晶質シリコン(a−5i)や多結晶シリコ
ン(ρ−5i)等の半導体薄膜を用いた絶縁ゲート型の
薄膜トランジスタ(TPT)の製造方法に関する。
〔発明の概要〕
透明絶縁基板上に不透明導電膜のゲート電極を形成し、
ゲート絶縁膜、高抵抗半導体薄膜、低抵抗半導体薄膜、
第1マスク膜、第2マスク膜を順次堆積する。基板表面
からの光露光によって第2及び第1マスク膜をパターニ
ングすると共に、第2マスク膜を第1マスク膜に対しオ
ーバーハング状にする0次に、第1R電膜を堆積し、第
1及び第2マスク膜除去により第1導電膜をパターニン
グし、さらに露出した低抵抗半導体膜を除去してソース
及びドレイン電極を自己整合的に形成する。
以上の製造方法により、コンタクト抵抗の低いTPTが
得られる。
〔従来の技術〕
TPTは液晶表示装置等に用いられているが、応用を拡
げるためにはさらに高速化する必要がある。その1つの
方法は、ゲート・ソース、ゲート・ドレイン間容量を減
少することである。第2図に従来の製造工程例を示す。
[EEE  ElectronDevice Lett
ers 、第EDL−5巻224頁(1984)に開示
されたものである。第2図(alは、ガラス基板1上に
NiCrによるゲート電極2を形成後、ゲート絶縁膜(
SiNx) 3 、 a−S+膜4.SiOx膜5を順
次堆積した断面である。ポジレジスト8をコートし、基
板lの裏側から光を照射し、レジスト8をパターニング
した後、第2開山)の様に5iOxl197をエッチす
る。
次に、120℃の低温でn″a−si膜15.16及び
NiCr膜25.26を堆積し、レジスト8を除去する
ことでSiOx膜7上のn”a−si膜、NiCr膜を
リフトオフし、第2図(c)の様にソース電極5、ドレ
イン電極6を形成してTPTが完成する。−この方法例
では、ソース及びドレイン電極5,6が自己整合的に形
成され、電極間容量が低い利点がある。
しかしa−sill14とn”a−sitl! 15 
、 16との界面は大気に触れてしまうため、コンタク
ト抵抗が大きい問題があった。また、n″a−si膜1
5.16の堆積温度が極めて低温のため膜自体の抵抗を
充分に低くできず、ソース・ドレイン直列抵抗が大きい
問題もある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は畝上の問題であるコンタクト抵抗、ソース・ド
レイン直列抵抗が大きい点を改善するTPTの製造方法
を提供するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明では、ゲート電極形成後、ゲート絶縁膜、高抵抗
半導体薄膜、低抵抗半導体薄膜を少なく共連続して堆積
し、さらに第1マスク膜、第2マスク膜を堆積する。裏
面露光を利用して第1及び第2マスク膜をパターニング
すると共に、第2マスク膜を第1マスク膜に対しオーバ
ーハング状にする。しかる後、第1導電膜を堆積して、
第1及び第2マスク膜を除去し、第1導電膜をリフトオ
フする。露出した低抵抗半導体薄膜を第1導?it膜を
マスクとして用いて選択除去し、ソース及びドレイン電
極とする。
第1マスク膜にはSiOx膜、第2マスク膜にはレジス
トや5iNxlp3等が用いられる。
〔作用〕
本発明においては、高抵抗半導体薄膜及び低抵抗半導体
Ni膜が連続して、しかも特に低温にすることなく堆積
できるので、界面の抵抗が低く、かつ低抵抗半導体薄膜
自体の改質低下を招がない。
そのため、ソース・ドレイン直列抵抗が低くでき、かつ
セルファラインによる低い電極間容量の効果と相まって
TPTの高速化が達成できる。
〔実施例〕 a、実施例1 (第1図) 第1図(alは、ガラス、石英等の透明絶縁基板1上に
不透明導電膜からなるゲート電極2を形成した後、ゲー
ト絶縁JPJ3、高抵抗半導体薄膜4、低抵抗半導体薄
膜10、第1マスク膜30、第2マスク膜40を順次堆
積した断面である。ゲート電極2には、Cr、 Mo+
 Ta、 W+ A 1 、Au、 Ni等の金属やそ
れらのシリサイド膜を単層または多層で用いる。ゲート
絶縁膜3にはSiNxまたはSiOx、高抵抗半導体膜
4にはa−5iiHまたはa−5iiF膜、低抵抗半導
体薄膜0にはリンまたはボロンを多鼠に含むa−sil
+1欣またはB−3r iF膜が主に用いられ、プラズ
マCVD、光CVD等で大気中に出すことなく連続的に
堆積される。第1マスク膜30には、SiOx膜やSi
Nx膜等を、第2マスク膜40にはポジレジストを用い
る。光を吸収する高抵抗半導体薄膜4、低抵抗半導体薄
膜10は薄いことが望ましく、例えば前者は200〜5
00人、後者は50〜200人である。
第1図fatの状態で基板lの裏側から光を照射して第
2マスク膜40であるポジレジストをゲート電極2とほ
ぼ同一形状にパターニングし、第2マスク膜40をマス
クにして第1マスク膜30を選択オーバーエッチするこ
とにより第2マスク膜40をオーバーハング状にする。
その後、第1図(b)の様に第1導電膜20を堆積する
。第1導電膜20にはMo、 Cr+ W+ Ta+ 
Ti+ Go、 Pd等の高融点金属またはそれらのシ
リサイドを用い、厚みは第1マスク膜30以下で例えば
500〜2000人である。低抵抗半導体薄膜10上の
自然酸化膜を除去する上で、第1導電820の堆積前に
逆スパツタ等の前処理を入れることが望ましい。
次に第2マスク膜40を除去することによりその上の第
1導電11920をリフトオフし、さらに第1マスク膜
30も除去する。露出した低抵抗半導体薄膜lOを残っ
た゛第1導電膜20をマスクに選択エッチして第1図(
C1の断面が得られる。上記のリフトオフは、第1マス
ク膜30の除去によってもよい、低抵抗半導体膜W11
0の選択エッチは、CI系のプラズマエッチや光エッチ
等を用いることが高抵抗半導体膜4との選択性の上で好
ましい。
第1図+dlでは、第1導電膜20、低抵抗半導体膜1
0.高抵抗半導体薄膜4を同一形状の島状領域に残した
状態を示す。この工程によって第1導電膜20 (25
,26)と低抵抗半導体薄膜10(15,16)からな
るソース電極5とドレイン電極6が互いに分離され形成
される。
その後必要に応じフィールド絶縁膜7を堆積し、各電極
のコンタクトを開孔し、^1等金属を堆積、選択エッチ
してソース・ドレイン配線35.36等を行い第1図(
c)の様に完成する。
b、実施例2(第3図) 第3図には第2マスク膜40にSiNx、第1マスク膜
30にSiOxを用いる例を示した。先ず第3図(al
の様に、低抵抗半導体薄膜10上に5IOxの第1マス
クIll 30 、SjN+rの第2マスク膜40を堆
積し、その上にポジレジスト8を裏面露光によりバター
ニングする。次に、レジスト8をマスクに第2マスク膜
40、第1マスク膜30を選択エッチする。
一般に、HF系エッチ液に対しSiOxの方がSiNx
よりエッチ速度が大きいので、第3図(blの様に第2
マスク膜40をオーバーハング状にすることができる。
または、第2マスク膜40をドライエッチ、第1マスク
膜30をウェットエッチしても同様な形状が得られる。
次に、第3図(C)の様に第1導電膜20を堆積する。
その後、第1マスク膜30を除去してその上の第導電膜
20を除去し、露出した低抵抗半導体膜10を選択エッ
チして第3図(d+の断面形状ができる。以下は、実施
例1と同様な工程によりTPTが完成する。
本実施例は、第2マスク膜と第1マスク膜のエッチ速度
の違いを利用してオーバーハングを作っているが、Si
Nx、 SiOxに限らず透明膜であれば本工程に適用
できる。
〔発明の効果〕
以上の様に、本発明によれば、低抵抗半導体薄膜自体の
抵抗を低くでき、高抵抗半導体薄膜との間のコンタクト
抵抗も下げられるので、ソース・ドレインを直列抵抗が
低いTPTが実現される。
また、ゲート電極に対しソース・ドレイン電極を自己整
合的に形成できて、電極間容量を低い、結果として、高
速動作可能なTPTが得られる。
本発明を主にa−3L膜を用いて説明してきたが、p−
3i膜、他の半導体′gJ膜にも適用され、同様な効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1[ff1fa1〜(elは本発明によるTPTの製
造工程順の断面図、第2図fal〜to)は従来のTP
Tの製造工程順の断面図、第3図[al〜fdlは本発
明の他の実施例による製造工程順の断面図である。 1−・基(反 2−・・ゲート電極 3−・ゲート絶縁膜 4・・高抵抗半導体薄膜 5−ソース電極 6−・ドレイン電極 7−・・フィールド絶縁膜 8・−レジスト 10、 15. 16−低抵抗半導体薄膜20.25.
26−・・第1I電膜 30−・第1マスク膜 40−・−第2マスク膜 以上 出願人 セイコー電子工業株式会社 第11!I ど TFT17)椋ミ東塾0壺ニオ呈シ1勇喧屓扛ロ第2図 と 丁FTの製造工糧1組打面図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(a)透明絶縁基板上に不透明導電膜から成るゲ
    ート電極を形成する第1工程 (b)ゲート絶縁膜、高抵抗半導体薄膜、低抵抗半導体
    薄膜、第1マスク膜、第2マスク膜を順次堆積する第2
    工程 (c)前記基板の裏側から光を照射した選択露光を利用
    して、前記ゲート電極上に該電極とほぼ同形状に前記第
    2マスク膜、第1マスク膜を残し、かつ第2マスク膜が
    第1マスク膜に対しオーバーハング状となす第3工程 (d)第2マスク膜及び露出する低抵抗半導体薄膜上に
    第1導電膜を堆積する第4工程 (e)第2マスク膜及び第1マスク膜を除去することに
    より前記第2マスク膜上の第1導電膜を除去する第5工
    程 (f)第5工程で露出した低抵抗半導体薄膜を残った第
    1導電膜をマスクにして除去する第6工程(g)少なく
    共第1導電膜、低抵抗半導体薄膜の不要部を除去し、第
    1導電膜によるソース電極及びドレイン電極を形成する
    第7工程とから成る薄膜トランジスタの製造方法。
  2. (2)前記第1マスク膜が酸化珪素膜(SiOx)であ
    る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。
  3. (3)前記第2マスク膜がポジ型レジストであり、前記
    第3工程での基板裏面からの選択露光により選択的に残
    されることを特徴とする特許請求の範囲第1項または第
    2項記載の薄膜トランジスタの製造方法。
  4. (4)前記第2マスク膜が窒化珪素(SiNx)を含む
    絶縁膜であることを特徴とする特許請求の範囲第2項記
    載の薄膜トランジスタの製造方法。
JP60147700A 1985-07-05 1985-07-05 薄膜トランジスタの製造方法 Pending JPS628569A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0283981A (ja) * 1988-09-21 1990-03-26 Fuji Xerox Co Ltd 薄膜トランジスタ
US5055899A (en) * 1987-09-09 1991-10-08 Casio Computer Co., Ltd. Thin film transistor
US5166085A (en) * 1987-09-09 1992-11-24 Casio Computer Co., Ltd. Method of manufacturing a thin film transistor
US5229644A (en) * 1987-09-09 1993-07-20 Casio Computer Co., Ltd. Thin film transistor having a transparent electrode and substrate
US5327001A (en) * 1987-09-09 1994-07-05 Casio Computer Co., Ltd. Thin film transistor array having single light shield layer over transistors and gate and drain lines
JP2007234676A (ja) * 2006-02-27 2007-09-13 Osaka Univ 電界効果トランジスタの製造方法及び電界効果トランジスタ

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