JP2002057343A - 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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- JP2002057343A JP2002057343A JP2000243034A JP2000243034A JP2002057343A JP 2002057343 A JP2002057343 A JP 2002057343A JP 2000243034 A JP2000243034 A JP 2000243034A JP 2000243034 A JP2000243034 A JP 2000243034A JP 2002057343 A JP2002057343 A JP 2002057343A
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Abstract
膜のアイランドを形成した後、ソース・ドレイン配線を
形成してパッシベーション膜を成膜し、コンタクトホー
ルを開口して透明な画素電極を形成する方法は、ゲート
配線形成から画素電極形成までには最低5回のフォトリ
ソグラフィ工程を経る必要があり、薄膜トランジスタの
製造コストが下がらない原因の一つであった。 【解決手段】絶縁膜3、半導体膜4、オーミック膜5か
らなるアイランドを形成した後に、露出したアイランド
の表面をホスフィンプラズマ処理して高濃度領域15と
し、その後直ぐにITO膜及び金属膜を成膜し、ITO
膜及び金属膜を同時にパターニングし、画素電極部の金
属膜を除去することにより、逆スタガード型薄膜トラン
ジスタを4回のフォトリソグラフィ工程で形成でき、し
かも、良好なオーミック特性を示す薄膜トランジスタを
得ることができる。
Description
膜トランジスタの製造方法に関し、製造工程を短縮して
製造コストを下げることのできる薄膜トランジスタの製
造方法に関する。
性を向上させるためにはフォトリソグラフィ工程数の低
減が必要となってきている。
タの代表的な製造フローについて図5、6の断面図を参
照して説明する。
2をフォトリソグラフィ技術によりパターンニングし、
絶縁膜103、半導体膜104、オーミック膜105を
順次成膜する(図5(a))。
4をフォトリソグラフィ技術を用いてエッチングして半
導体膜104及びオーミック膜105からなるアイラン
ド106を形成する(図5(b))。
を堆積し、フォトリソグラフィ技術により金属膜をエッ
チングしてソース・ドレイン配線110を形成する。こ
のソース・ドレイン配線110をマスクとして、オーミ
ック膜105及び半導体膜104の一部をエッチング
し、薄膜トランジスタのチャネル部111を形成する
(図5(c))。
ション膜112を成膜し、フォトリソグラフィ技術によ
り、画素電極とソース・ドレイン配線110とを接続す
るためのコンタクトホール114をパッシベーション膜
112に開口する(図6(a))。
ラフィ技術により、透明な画素電極113を形成する
(図6(b))。
造方法では、ゲート配線形成から画素電極形成までには
5回のフォトリソグラフィ工程を経る必要がある。薄膜
トランジスタの製造コストを下げるためには、単純にフ
ォトリソグラフィ工程数を低減させるだけではなく、フ
ォトリソグラフィ工程数を減らして形成された薄膜トラ
ンジスタが、フォトリソグラフィ工程数削減前の薄膜ト
ランジスタの特性を維持しなければならない。
うことなく、薄膜トランジスタの製造工程を短くする薄
膜トランジスタの製造方法を提供することにある。
タの製造方法は、半導体膜を下地基板の上に堆積する工
程と、前記半導体膜をパターニングして半導体アイラン
ドを形成する工程と、前記半導体アイランドを覆う導電
膜を堆積し、前記導電膜を前記半導体アイランドの上で
分離して前記半導体アイランドの上で相対向する電極を
形成する工程とを有する薄膜トランジスタの製造方法で
あって、前記半導体膜を下地基板の上に堆積する工程と
前記相対向する電極を形成する工程との間に、少なくと
も前記半導体アイランドの表面に高不純物濃度の不純物
を導入する不純物導入工程を挿入することを特徴とし、
前記不純物導入工程が、前記半導体アイランドを形成す
る工程と前記相対向する電極を形成する工程との間にあ
って、前記半導体アイランドの露出面に対して高不純物
濃度の不純物を導入することにより行われる、或いは、
前記半導体膜を下地基板の上に堆積する工程と前記半導
体アイランドを形成する工程との間にあって、前記半導
体膜の表面に対して高不純物濃度の不純物を導入するこ
とにより行われ、前記不純物導入工程が、ホスフィンガ
スによるプラズマ処理により行われ、前記導電膜は、透
明導電膜を下層とし、遮光性導電膜を上層とする積層膜
であり、前記透明導電膜は、ITO膜である、というも
のである。
は、前記相対向する電極を形成する工程の後に、前記相
対向する電極をマスクとして前記相対向する電極に挟ま
れた領域の半導体アイランドをその表面から一部エッチ
ング除去して薄膜トランジスタのチャネルを形成するチ
ャネル形成工程が続く、或いは、前記チャネル形成工程
の後に、前記薄膜トランジスタのチャネル及び前記導電
膜を覆う保護膜を堆積し、前記保護膜のうち前記半導体
アイランドを除く一部の開口領域の保護膜を除去し、続
いて、前記開口領域の遮光性導電膜を除去する工程が続
き、前記開口領域の透明導電膜は、液晶表示装置の画素
電極を構成する、という形態を採り得る。
は、前記下地基板は、下から順に透明基板、前記透明基
板の上に形成されたゲート電極、前記ゲート電極及び前
記透明基板を覆うゲート絶縁膜からなり、前記半導体ア
イランドを形成する工程において、前記ゲート絶縁膜が
前記半導体アイランドと同じ形状にパターニングされ、
前記ゲート電極は、前記半導体アイランドの下方におい
て、前記半導体アイランドの内側に位置する、という形
態を採る。
方法は、逆スタガード型薄膜トランジスタの製造方法に
おいて、半導体膜及びオーミックコンタクト層をパター
ンニングした後に、オーミックコンタクト層の表面に対
してホスフィンプラズマ処理を行い、オーミックコンタ
クト層の上層に形成されるITO膜とオーミックコンタ
クト層との間に良好なオーミックコンタクトを形成する
ものである。また、薄膜トランジスタの製造工程に関し
ては、ゲート電極の形成から画素電極の形成までの工程
を4回のフォトリソグラフィ工程で済ませることを特徴
とする。
タの製造方法について、図1〜4を参照して説明する。
それぞれの図において、(a)は薄膜トランジスタ及び
画素電極を含む領域の平面図であり、(b)は、(a)
の切断線A−A’に沿った断面図である。
縁性のTFT側基板1の上にゲート配線となるゲート金
属を成膜し、フォトリソグラフィ技術によりゲート配線
2を形成する。
(SiNx)等からなる絶縁膜3を堆積した後、アモル
ファスシリコン等の半導体膜4、リンドープアモルファ
スシリコン等のオーミック膜5を順に成膜し、フォトリ
ソグラフィ技術により絶縁膜3、半導体膜4及びオーミ
ック膜5から成るアイランド6を形成するが、その際の
絶縁膜3のコンタクトエッチングは、CF4/O2=28
0/20(SCCM)の条件の混合ガスで行い、図3の
ようなアイランド6のパターンを形成する。
ガス流量500SCCM、圧力100Pa、処理時間6
0秒、RFパワー100W、温度300℃の条件にてホ
スフィンプラズマ処理をおこなう。これにより、アイラ
ンド6において半導体膜4、オーミック膜5が露出した
領域にホスフィンが導入され、図3に示すような、ホス
フィンの高濃度層15が形成される。
ように、直ちに透明電極となるITO膜8及びソース・
ドレインとなる金属膜9を順に成膜する。フォトリソグ
ラフィ技術によりITO膜8及びCr等の金属膜9から
なる配線パターン14を形成後、配線パターン14をマ
スクとしてオーミック膜5及び半導体膜4の一部をエッ
チングし、チャネル部11を形成する。
し、トランジスタ部以外のパッシベーション膜12をフ
ォトリソグラフィ技術により除去し、続いて、ITO膜
8の上の金属膜9を除去すると、画素電極13が形成さ
れると同時にソース・ドレイン配線10が形成され、図
1に示す薄膜トランジスタが完成する。
造方法により、まず第1に、ITO膜8とアイランド6
を構成するオーミック膜5及び半導体膜4との間に良好
なオーミックコンタクトが形成されるので、従来の薄膜
トランジスタのオーミック特性を維持することが可能と
なった。
ンプラズマ処理を行うことによりアイランド6を構成す
るオーミック膜5及び半導体膜4の露出面にホスフィン
の高濃度領域を形成する。従って、ITO膜8の成膜時
に使用する酸素ガスでアイランド6を構成するオーミッ
ク膜5及び半導体膜4の露出面が酸化されても、図7に
示す如く、薄膜トランジスタは、Vd−Id特性におい
て良好なオーミック特性を示す。
ランジスタが、4回のフォトリソグラフィ工程で形成可
能となり、薄膜トランジスタの製造コストを下げること
ができた。
体膜及びオーミック膜から成るアイランドを形成した後
に、ホスフィンプラズマ処理を行ったが、絶縁膜3、半
導体膜、オーミック膜を順に成膜した後に、オーミック
膜の表面に対してホスフィンプラズマ処理を行い、その
後、絶縁膜、半導体膜及びオーミック膜から成るアイラ
ンドを形成しても、本実施形態と同様に、オーミック特
性の良好な薄膜トランジスタが得られる。
ランジスタの製造方法によれば、絶縁膜及び半導体膜か
らなるアイランドを形成した後に、露出したアイランド
半導体膜の表面をホスフィンの高濃度領域とし、その後
直ぐに、ITO膜及び金属膜を成膜し、ITO膜及び金
属膜を同時に配線にパターニングし、画素電極部の金属
膜を除去することにより、逆スタガード型薄膜トランジ
スタを4回のフォトリソグラフィ工程で形成でき、しか
も、良好なオーミック特性を示す薄膜トランジスタを得
ることができる。
スタの平面図及び断面図である。
す平面図及び模式断面図である。
ある。
ある。
順に示す断面図である。
スタ及び従来の薄膜トランジスタの特性を示すグラフで
ある。
Claims (11)
- 【請求項1】 半導体膜を下地基板の上に堆積する工程
と、前記半導体膜をパターニングして半導体アイランド
を形成する工程と、前記半導体アイランドを覆う導電膜
を堆積し、前記導電膜を前記半導体アイランドの上で分
離して前記半導体アイランドの上で相対向する電極を形
成する工程とを有する薄膜トランジスタの製造方法であ
って、前記半導体膜を下地基板の上に堆積する工程と前
記相対向する電極を形成する工程との間に、少なくとも
前記半導体アイランドの表面に高不純物濃度の不純物を
導入する不純物導入工程を挿入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2】 前記不純物導入工程が、前記半導体アイ
ランドを形成する工程と前記相対向する電極を形成する
工程との間にあって、前記半導体アイランドの露出面に
対して高不純物濃度の不純物を導入することにより行わ
れる請求項1記載の薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項3】 前記不純物導入工程が、前記半導体膜を
下地基板の上に堆積する工程と前記半導体アイランドを
形成する工程との間にあって、前記半導体膜の表面に対
して高不純物濃度の不純物を導入することにより行われ
る請求項1記載の薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項4】 前記不純物導入工程が、ホスフィンガス
によるプラズマ処理により行われる請求項1、2又は3
記載の薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項5】 前記導電膜は、透明導電膜を下層とし、
遮光性導電膜を上層とする積層膜である請求項1乃至4
のいずれかに記載の薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項6】 前記透明導電膜は、ITO膜である請求
項5記載の薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項7】 前記相対向する電極を形成する工程の後
に、前記相対向する電極をマスクとして前記相対向する
電極に挟まれた領域の半導体アイランドをその表面から
一部エッチング除去して薄膜トランジスタのチャネルを
形成するチャネル形成工程が続く請求項5又は6記載の
薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項8】 前記チャネル形成工程の後に、前記薄膜
トランジスタのチャネル及び前記導電膜を覆う保護膜を
堆積し、前記保護膜のうち前記半導体アイランドを除く
一部の開口領域の保護膜を除去し、続いて、前記開口領
域の遮光性導電膜を除去する工程が続く請求項7記載の
薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項9】 前記開口領域の透明導電膜は、液晶表示
装置の画素電極を構成する請求項8記載の薄膜トランジ
スタの製造方法。 - 【請求項10】 前記下地基板は、下から順に透明基
板、前記透明基板の上に形成されたゲート電極、前記ゲ
ート電極及び前記透明基板を覆うゲート絶縁膜からな
り、前記半導体アイランドを形成する工程において、前
記ゲート絶縁膜が前記半導体アイランドと同じ形状にパ
ターニングされる請求項1乃至9のいずれかに記載の薄
膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項11】 前記ゲート電極は、前記半導体アイラ
ンドの下方において、前記半導体アイランドの内側に位
置する請求項10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 |
---|---|---|---|
JP2000243034A JP2002057343A (ja) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000243034A JP2002057343A (ja) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002057343A true JP2002057343A (ja) | 2002-02-22 |
Family
ID=18733955
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000243034A Pending JP2002057343A (ja) | 2000-08-10 | 2000-08-10 | 薄膜トランジスタの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002057343A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012094851A (ja) * | 2010-10-01 | 2012-05-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | トランジスタの作製方法 |
US8766263B2 (en) | 2010-09-03 | 2014-07-01 | Japan Display Inc. | Liquid crystal display device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06310533A (ja) * | 1992-10-15 | 1994-11-04 | Fujitsu Ltd | 薄膜トランジスタ・マトリクスの製造方法 |
JPH10206892A (ja) * | 1997-01-28 | 1998-08-07 | Nec Corp | アクティブマトリクス型液晶表示装置およびその製造方 法 |
JP2000216395A (ja) * | 1998-11-17 | 2000-08-04 | Nec Corp | 薄膜トランジスタの製造方法及び製造装置 |
-
2000
- 2000-08-10 JP JP2000243034A patent/JP2002057343A/ja active Pending
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JP2012094851A (ja) * | 2010-10-01 | 2012-05-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | トランジスタの作製方法 |
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