JP2005303119A - 薄膜トランジスタとその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の薄膜トランジスタは、透明絶縁基板1上に順次形成されたゲート電極2、ゲート絶縁膜3および第1の半導体膜4と、第1の半導体膜4上に形成され、平面的に分離された高濃度不純物を含む第2の半導体膜5と、分離された第2の半導体膜5上にそれぞれ形成されたソース電極6aおよびドレイン電極6bと、を備えている。そして、第1の半導体膜4の周辺部は、第2の半導体膜5の縁部より外側にはみ出した部分4aを有し、はみ出した部分4aの表面は、粗面化されている。はみ出した部分4aの表面粗さRmaxを30nm以上に粗面化することによって、TFTのオン電流を維持し、光リーク電流を抑制できる。
【選択図】 図2
Description
(作用)
本発明のTFTでは、第1の半導体膜の周辺部の保護膜側表面粗さが、ゲート電極上に位置しソース電極とドレイン電極の間のチャネル領域を形成する第1の半導体膜の周辺部以外の保護膜側表面粗さに比べ、大きく形成されているため、安定したオン電流を維持し、光リーク電流を抑制することができる。
(1)TFT保護膜上に形成する画素電極等のパターン切れを防止できる。
(2)TFTのオン電流を維持し、光リーク電流を抑制した液晶表示装置が得られる。
2,101 ゲート電極
3,102 ゲート絶縁膜
4 第1の半導体膜
4a 半導体膜はみ出し部
4b チャネル領域
5 第2の半導体膜
6 ソース・ドレイン用金属膜
6a,106 ソース電極
6b,105 ドレイン電極
7,107 保護膜
8,108 コンタクト孔
9,109 画素電極
10 レジスト
10a ソース・ドレイン形成領域用レジスト
10b チャネル領域形成用レジスト
11 遮光領域
12 細長い矩形
13 スリット
100 絶縁基板
103 a−Si膜
104 n+a−Si膜
Claims (18)
- 絶縁基板上に順次形成されたゲート電極、ゲート絶縁膜および第1の半導体膜と、前記第1の半導体膜上に形成され、平面的に分離された高濃度不純物を含む第2の半導体膜と、前記分離された前記第2の半導体膜にそれぞれ接続するソース電極およびドレイン電極と、を備えて構成される薄膜トランジスタにおいて、前記第1の半導体膜は前記第2の半導体膜の縁部より外側にはみ出した部分を有し、前記ソース電極および前記ドレイン電極間の領域を除く前記第1の半導体の周辺部の、前記第2の半導体膜の縁部より外側にはみ出した部分の少なくとも一部の表面が粗面化されていることを特徴とする薄膜トランジスタ。
- 前記ソース電極および前記ドレイン電極間の領域を除く前記第1の半導体の周辺部の、前記第1の半導体膜の前記第2の半導体膜の縁部より外側にはみ出した部分の前記粗面化された前記表面の粗さは、前記ゲート電極上に位置し前記ソース電極および前記ドレイン電極間の領域の前記第1の半導体膜の周辺部を除く領域の表面の粗さよりも大きいことを特徴とする請求項1記載の薄膜トランジスタ。
- 前記第1の半導体膜の前記はみ出した部分の前記粗面化された前記表面の粗さRmaxは、30nm以上であることを特徴とする請求項1または2記載の薄膜トランジスタ。
- 前記第1の半導体膜がアモルファスシリコンであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
- 前記第2の半導体膜がn+型アモルファスシリコンであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
- 前記ゲート電極、前記ソース電極および前記ドレイン電極の材料はMo、Cr、Ta、Ti、MoW、AlとMoの積層膜あるいは前記の金属を主成分とする合金または合金の積層膜から選択された一つであることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
- 前記ゲート絶縁膜は、SiN膜あるいはSiO2膜とSiN膜の積層膜であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
- 前記絶縁基板上には、さらに前記ゲート絶縁膜、前記第1の半導体膜、前記第2の半導体膜、前記ソース電極および前記ドレイン電極を覆う保護膜が形成されていることを特徴とすると請求項1〜7のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
- 前記保護膜上に透明導電膜が形成されており、前記透明導電膜は、前記保護膜に形成された開孔を介して前記ソース電極に電気的に接続されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
- 前記保護膜は、SiNであることを特徴とする請求項8または9記載の薄膜トランジスタ。
- 前記透明導電膜は、インジウム錫酸化膜であることを特徴とする請求項9または10記載の薄膜トランジスタ。
- 絶縁基板上のゲート電極を覆うゲート絶縁膜表面に第1の半導体膜と高濃度不純物を含む第2の半導体膜とソース・ドレイン電極用金属膜の積層膜を形成する工程と、前記積層膜上にソース電極およびドレイン電極間となる領域の厚さが前記ソース電極および前記ドレイン電極の領域の厚さよりも薄いレジスト膜パターンを形成する工程と、前記レジスト膜パターンをマスクに前記積層膜をエッチングして所定のパターンにパターニングする工程と、前記レジスト膜パターンをエッチングし、前記ソース電極および前記ドレイン電極の領域の前記レジスト膜は残るように、前記ソース電極および前記ドレイン電極間の領域の前記レジスト膜パターンを除去する工程と、前記残ったレジスト膜をマスクに前記ソース・ドレイン電極用金属膜をエッチングしソース電極およびドレイン電極に分離し、前記ソース電極および前記ドレイン電極間に前記第2の半導体膜を露出させる工程と、前記露出した第2の半導体膜をエッチングして前記ソース電極および前記ドレイン電極間に前記第1の半導体膜を露出させ前記第1の半導体膜からなるチャネル領域を形成するとともに前記第1の半導体膜の周辺部が前記第2の半導体膜の縁部より外側にはみ出した部分を形成し、さらに前記第1の半導体膜の前記第2の半導体膜の縁部より外側にはみ出した部分の表面を粗面化する工程と、前記レジスト膜を除去した後、前記絶縁基板上全面に保護膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
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- 前記保護膜を形成する工程の後に、さらに、前記ソース電極に達する開孔を形成する工程と、前記保護膜上に透明導電膜を形成し、前記透明導電膜を前記ソース電極と電気的に接続する工程とを含むことを特徴とする請求項12または13記載の薄膜トランジスタの製造方法。
- 前記第1の半導体膜の前記はみ出した部分の前記粗面化された前記表面の粗さは、前記ゲート電極上に位置し前記ソース電極および前記ドレイン電極間の前記チャネル領域の周辺部を除く領域の表面の粗さよりも大きいことを特徴とする請求項12〜14のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
- 前記第1の半導体膜の前記はみ出した部分の前記粗面化された前記表面の粗さRmaxは、30nm以上であることを特徴とする請求項12〜15のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
- 前記第1の半導体膜がアモルファスシリコンであることを特徴とする請求項12〜16のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
- 前記第2の半導体膜がn+型アモルファスシリコンであることを特徴とする請求項12〜17のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
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