JP2012015357A - 薄膜トランジスタおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】真空状態を保ったままの状態において、同一種類の金属を用いて、スパッタリング法で少なくとも2層の金属膜を成膜する成膜工程と、該成膜工程によって成膜された複数の金属膜にエッチング処理を施すことにより、階段構造状のテーパー形状を端部に有する、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極のうちの少なくとも1つを形成するエッチング工程とによって薄膜トランジスタを製造する。
【選択図】図4
Description
さらに、これらの電極は、生産性向上のためスパッタリング法で成膜することが望ましいが、その製造方法については、後で詳述する。
ボトムゲート型のTFTの場合、まず基板1上にゲート電極2を形成する。例えば、スパッタリング法によりMoを成膜して、フォトリソグラフィ法及びウェットエッチング法によってパターニングすることによりゲート電極2を形成する。
このようにして成膜することにより、金属膜と金属膜との界面によってウェットエッチングの際、上段へ行くほど水平方向へのエッチング速度が上昇し、階段構造状のテーパー化を容易にすることが可能となる。
ゲート電極2を形成した後、ゲート絶縁層3として例えばSiO2層、活性層4として例えばInGaZnO4層を順次形成する。これらの層もゲート電極2の形成と同様、それぞれスパッタリング法等によって順次成膜を行い、各層の形状に応じてパターニングする。
次に、フォトリソグラフィ法及びエッチング法によって活性層4をパターニングした後、ソース電極6およびドレイン電極7を形成するMoの金属膜をスパッタリング法により成膜してソース電極6およびドレイン電極7にパターニングする。なお、ソース電極6およびドレイン電極7の形成方法も、ゲート電極2の形成で例示した材料、成膜方法、パターニング方法等を適宜採用することができる。
これにより、ボトムゲート型であって、活性層4をソース電極6およびドレイン電極7よりも先に形成したトップコンタクト型のTFTが形成される。
2 ゲート電極
3 ゲート絶縁膜
4 活性層
5 保護層
6 ソース電極
7 ドレイン電極
8 平坦化膜
Claims (13)
- 所定の基板上に形成される薄膜トランジスタであって、
ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極の少なくとも1つが、同一種類の金属を用いて形成されるものであり、
該少なくとも1つの電極が、前記基板面に対して水平な界面を介して積層された複数の金属膜から形成されるものであるとともに、前記電極の端部が階段構造状のテーパー形状であることを特徴とする薄膜トランジスタ。 - 前記少なくとも1つの電極が、柱状結晶構造を有する金属から形成されるものであることを特徴とする請求項1記載の薄膜トランジスタ。
- 前記少なくとも1つの電極が、Mo元素のみから形成されるもの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。
- In,Ga,Znのうち少なくとも1種の元素を含むアモルファス酸化物半導体からなる活性層を有することを特徴とする請求項1から3いずれか1項記載の薄膜トランジスタ。
- 前記基板が、可とう性を有するものであることを特徴とする請求項1から4いずれか1項記載の薄膜トランジスタ。
- 薄膜トランジスタの製造方法であって、
真空状態を保ったままの状態において、同一種類の金属を用いて、スパッタリング法で少なくとも2層の金属膜を成膜する成膜工程と、
該成膜工程によって成膜された複数の金属膜にエッチング処理を施すことにより、階段構造状のテーパー形状を端部に有する、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極のうちの少なくとも1つを形成するエッチング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。 - 前記成膜工程において、n番目(n≧2)の成膜における成膜圧力が、(n−1)番目の成膜における成膜圧力よりも高いことを特徴とする請求項6記載の薄膜トランジスタの製造方法。
- 前記成膜工程において、n番目(n≧2)の成膜における成膜電力が、(n−1)番目の成膜における成膜電力よりも低いことを特徴とする請求項6または7記載の薄膜トランジスタの製造方法。
- 前記成膜工程において、n番目(n≧2)の成膜における基板温度が、(n−1)番目の成膜における基板温度よりも低いことを特徴とする請求項6から8いずれか1項記載の薄膜トランジスタの製造方法。
- 前記少なくとも1つの電極を、柱状結晶構造を有する金属から形成することを特徴とする請求項6から9いずれか1項記載の薄膜トランジスタの製造方法。
- 前記少なくとも1つの電極を、Mo元素のみから形成することを特徴とする請求項6から10いずれか1項記載の薄膜トランジスタの製造方法。
- 前記薄膜トランジスタのソース電極とドレイン電極との間に、In,Ga,Znのうち少なくとも1種の元素を含むアモルファス酸化物半導体からなる活性層を形成することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
- 前記薄膜トランジスタを、可とう性を有する基板上に形成する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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