JP2809153B2 - Liquid crystal display device and method of manufacturing the same - Google Patents

Liquid crystal display device and method of manufacturing the same

Info

Publication number
JP2809153B2
JP2809153B2 JP25060595A JP25060595A JP2809153B2 JP 2809153 B2 JP2809153 B2 JP 2809153B2 JP 25060595 A JP25060595 A JP 25060595A JP 25060595 A JP25060595 A JP 25060595A JP 2809153 B2 JP2809153 B2 JP 2809153B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
metal
semiconductor layer
liquid crystal
crystal display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP25060595A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0992840A (en
Inventor
明寿 前田
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.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP25060595A priority Critical patent/JP2809153B2/en
Publication of JPH0992840A publication Critical patent/JPH0992840A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2809153B2 publication Critical patent/JP2809153B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置及びそ
の製造方法に関し、特にスイッチング素子として逆スタ
ガ型薄膜トランジスタを使用したアクティブマトリクス
型の液晶表示装置及びその製造方法に関する。
The present invention relates to a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, and more particularly to an active matrix type liquid crystal display device using an inverted staggered thin film transistor as a switching element and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】薄膜トランジスタをスイッチング素子と
した液晶表示装置は、平面表示装置において、大画面、
高画素密度で良質な映像を得ることができ、近年広く用
いられている。
2. Description of the Related Art A liquid crystal display device using a thin film transistor as a switching element is a flat display device having a large screen,
A high-quality image can be obtained with a high pixel density, and has been widely used in recent years.

【0003】従来の薄膜トランジスタの一例をあげる
と、例えば図8のように、透明の絶縁性基板11上に、
ゲート電極12、ゲート絶縁膜13、アンドープ半導体
層14(非晶質シリコン層)を形成した後、ソース・ド
レイン電極18、19を形成した逆スタガ構造のものが
多く用いられている。ここで、アンドープ半導体層14
(意図的に不純物をドーピングしていない、高純度半導
体層。以下同様。)とソース・ドレイン電極18,19
のオーミック接続を得る為にn型半導体層15が設けら
れている。
As an example of a conventional thin film transistor, for example, as shown in FIG.
An inverted staggered structure in which a gate electrode 12, a gate insulating film 13, and an undoped semiconductor layer 14 (amorphous silicon layer) are formed, and then source and drain electrodes 18 and 19 are formed is often used. Here, the undoped semiconductor layer 14
(A high-purity semiconductor layer not intentionally doped with impurities; the same applies hereinafter) and source / drain electrodes 18 and 19
The n-type semiconductor layer 15 is provided in order to obtain an ohmic connection.

【0004】さて、一対のソース・ドレイン電極間にチ
ャネル部を形成する際にn型半導体層のエッチングの均
一性を改善したり、アンドープ半導体層とソース・ドレ
イン電極のオーミック接続をさらに良くする為にn型半
導体層上にシリサイド層を形成する技術が知られてい
る。例えば、特開昭61−248564号公報や特開平
2−2006131号公報では、ソース・ドレイン電極
にチタンやクロム、タンタル等を用いた場合に、n型半
導体層またはアンドープ半導体層との界面にそれらのシ
リサイドを成膜時の熱履歴により、両者を反応(相互拡
散)させて形成する技術が開示されている。この場合の
シリサイド層の厚さは5nm〜10nm程度またはそれ
以下になっている。また、特開平5−235034号公
報や特開昭62−172761号公報では、ソース・ド
レイン電極またはその拡散防止層にチタンやクロム、モ
リブデン、白金等を用いた場合に、n型半導体層との界
面にそれらのシリサイドを250〜300℃程度のアニ
ールにより、両者を反応させて形成する技術が開示され
ている。この場合のシリサイド層の厚さは両公報には明
確な記述はないが、少なくとも10nmより厚い膜厚に
なっていると考えられる。
In order to improve the uniformity of etching of the n-type semiconductor layer when forming a channel portion between a pair of source / drain electrodes, and to further improve the ohmic connection between the undoped semiconductor layer and the source / drain electrode. There is known a technique for forming a silicide layer on an n-type semiconductor layer. For example, in JP-A-61-248564 and JP-A-2-2006131, when titanium, chromium, tantalum, or the like is used for the source / drain electrodes, they are formed at the interface with the n-type semiconductor layer or the undoped semiconductor layer. A technique is disclosed in which a silicide is formed by reacting (interdiffusion) the two with each other based on the thermal history at the time of film formation. In this case, the thickness of the silicide layer is about 5 nm to 10 nm or less. Further, in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 5-235034 and 62-172761, when titanium, chromium, molybdenum, platinum or the like is used for the source / drain electrode or its diffusion preventing layer, the n-type There is disclosed a technique in which these silicides are formed at the interface by reacting them by annealing at about 250 to 300 ° C. Although the thickness of the silicide layer in this case is not clearly described in both publications, it is considered that the thickness is at least greater than 10 nm.

【0005】次に構造的には、特開平5−235034
号公報と特開平2−206131号公報にはシリサイド
層と実質上ソース・ドレイン電極として作用させるセル
フラインプロセスを特徴とした技術が開示されている
が、チャネル部でのシリサイド層とその上の金属層の端
面は一致せず、金属層の端面をシリサイド層の端面より
後退させており、ゲート電極との重なりを少なくしてそ
の間の寄生容量を低減させている。また、特開昭62−
172761号公報に開示されたものにおいても、チャ
ネル部でのシリサイド層と拡散防止層及びその上の金属
層との端面とは、後者のエッチングが、独立したリソグ
ラフィー工程で行なわれる為、一般に一致していない、
さらに、前述の4公報では、シリサイド層はソース・ド
レイン電極部分にのみ形成され、信号線部分や端子部分
には形成されていない。
[0005] Next, structurally,
And JP-A-2-206131 disclose a technique characterized by a silicide layer and a self-line process which substantially acts as a source / drain electrode. The end faces of the layers do not match, and the end face of the metal layer is recessed from the end face of the silicide layer, thereby reducing the overlap with the gate electrode and reducing the parasitic capacitance therebetween. Also, Japanese Patent Application Laid-Open
Also in the device disclosed in Japanese Patent No. 172761, the end faces of the silicide layer and the diffusion preventing layer and the metal layer thereover at the channel portion generally coincide with each other because the latter etching is performed in an independent lithography step. Not
Further, in the above-mentioned four publications, the silicide layer is formed only on the source / drain electrode portions, and is not formed on the signal line portions and the terminal portions.

【0006】次に、製法的には、特開昭61−2485
64号公報、特開平5−235034号公報、特開平2
−206131号公報では、ソース、ドレイン電極の金
属層のエッチングはウェットエッチングにより行なわれ
ている。特開昭62−172761号公報では特に明記
されていない。
Next, according to the production method, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-2485
No. 64, JP-A-5-235034, JP-A-5-235034
In JP-A-206131, the metal layers of the source and drain electrodes are etched by wet etching. Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-172761 does not specifically state.

【0007】特に図9に示すように、特開昭61−24
8564号公報ではソース・ドレイン電極18,19と
透明導電膜22と金属層17のエッチング及びシリサイ
ド層16のエッチング及びn型半導体層15のエッチン
グをそれぞれ異なるエッチャントでウェットエッチング
(但し最後のn型半導体層のエッチングはドライエッチ
ングでも可)により形成している。
[0007] As shown in FIG.
In Japanese Patent No. 8564, the source / drain electrodes 18, 19, the transparent conductive film 22, the metal layer 17, the silicide layer 16 and the n-type semiconductor layer 15 are wet-etched with different etchants (however, the last n-type semiconductor). The layer is etched by dry etching).

【0008】一般的には、ソース・ドレイン電極の金属
のエッチングをウェットエッチングで行なう場合、薄膜
トランジスタ製造プロセスに適合したエッチャントの選
択が難かしい場合が多く、また、残渣等の問題も生じや
すいので、制御の容易なドライエッチングが用いられる
ことが多い。金属がタンタルやモリブデン、クロム、チ
タン、タングステン、ニオブ等の高融点金属である場
合、フッ素系ガスもしくはフッ素系ガスを含む混合ガス
を用いてエッチングが通常行なわれている。
In general, when the metal of the source / drain electrodes is etched by wet etching, it is often difficult to select an etchant suitable for a thin film transistor manufacturing process, and problems such as residues are likely to occur. In many cases, dry etching that can be easily controlled is used. When the metal is a high melting point metal such as tantalum, molybdenum, chromium, titanium, tungsten, niobium, etc., etching is usually performed using a fluorine-based gas or a mixed gas containing a fluorine-based gas.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ソース
・ドレイン電極形成の際、例えば特開昭61−2485
64号公報のようにウェットエッチングの手法を用いる
と、従来の信号線の構造では、走査線(ゲート線)等と
交差する段差部で信号線が断線しやすいという問題があ
る。この理由は、例えば走査線との段差部上でゲート絶
縁膜と信号線金属膜の密着性が悪くなり、ウェットエッ
チングの際のオーバーエッチング時に信号線の側面から
この部分にエッチャントがしみ込んで、部分的に信号線
がエッチングされる為と推察される。この現象は特に走
査線の断面形状が逆テーパー状になったような場合に顕
著に見られる。
However, when forming source / drain electrodes, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-2485
When a wet etching method is used as disclosed in Japanese Patent No. 64, there is a problem in the conventional signal line structure that the signal line is easily broken at a step portion intersecting with a scanning line (gate line) or the like. The reason for this is that, for example, the adhesion between the gate insulating film and the signal line metal film is deteriorated on the step portion with the scanning line, and the etchant penetrates into this portion from the side surface of the signal line during over-etching during wet etching. It is presumed that the signal line is etched. This phenomenon is particularly noticeable when the scanning line has a reverse tapered cross section.

【0010】また、液晶表示装置を大画面化、軽量化す
る為に、薄膜トランジスタ基板を大型化、薄型化してい
く必要があるが、それにつれ基板の反りが大きくなり、
従来の信号線の構造では、ストレスマイグレーションの
問題が無視できなくなってくる。一般に金属配線のスト
レスマイグレーションは、下地の段差部分で結晶粒界が
できやすく、それに沿って発生する。従って、走査線よ
りも信号線で発生しやすいと考えられる。
Further, in order to increase the screen size and the weight of the liquid crystal display device, it is necessary to make the thin film transistor substrate larger and thinner.
In the conventional signal line structure, the problem of stress migration cannot be ignored. In general, stress migration of a metal wiring is likely to form a crystal grain boundary at a step portion of a base and occurs along the boundary. Therefore, it is considered that it is more likely to occur on a signal line than on a scanning line.

【0011】一方、ソース・ドレイン電極形成をドライ
エッチングで行なう場合は、従来のシリサイド層形成の
技術では、その厚さが5〜10nm程度以下と非常に薄
く、またアニールによる場合でも、温度の制約から20
〜30nm程度と推定され、かつ膜厚の制御が難かしい
為、ドライエッチングの際のオーバーエッチングの制御
が難かしいという問題がある。即ち、従来のようにソー
ス・ドレイン電極またはその一部に拡散防止層としてタ
ンタルやモリブデン、クロム、チタン等の高融点金属を
用いる場合、これを4フッ化炭素(CF4 )や6フッ化
硫黄(SF6 )等のフッ素系のガスもしくは、これらを
含む混合ガス(例えば、CF4 +O2 、SF6 +C
2 )で反応性イオンエッチングすると、その下層のシ
リサイド層が薄い為、オーバーエッチングの際このシリ
サイド層でエッチングを止めることが難かしく、その下
層のn型半導体層までエッチングが進んでしまう。一般
に上述のようなフッ素系のガスではアモルファスシリコ
ンに対する金属のエッチング選択比が1程度であり大き
くできない。従って、このような状況では、オーバーエ
ッチングの制御が非常に困難になり、金属層やn型半導
体層のエッチングに過不足を生じやすく、かつ特にチャ
ネルエッチ型の薄膜トランジスタではチャネル部のエッ
チング量を均一にできない。この為薄膜トランジスタの
特性を劣化させたり、また液晶表示の際表示ムラが発生
するという問題があった。
On the other hand, when the source / drain electrodes are formed by dry etching, the thickness of the conventional silicide layer forming technique is very thin, about 5 to 10 nm or less. From 20
Since it is estimated to be about 30 nm and it is difficult to control the film thickness, there is a problem that it is difficult to control over-etching during dry etching. That is, when a high melting point metal such as tantalum, molybdenum, chromium, titanium, or the like is used as a diffusion preventing layer for the source / drain electrodes or a part thereof as in the prior art, this is replaced by carbon tetrafluoride (CF 4 ) Fluorine-based gas such as (SF 6 ) or a mixed gas containing these (for example, CF 4 + O 2 , SF 6 + C
When the reactive ion etching is performed in l 2 ), since the underlying silicide layer is thin, it is difficult to stop the etching at this silicide layer during overetching, and the etching proceeds to the underlying n-type semiconductor layer. Generally, the etching selectivity of metal to amorphous silicon is about 1 with a fluorine-based gas as described above, and cannot be increased. Accordingly, in such a situation, it becomes very difficult to control the over-etching, and it is easy to cause excessive or insufficient etching of the metal layer or the n-type semiconductor layer. In particular, in the case of a channel-etch type thin film transistor, the etching amount of the channel portion is made uniform. Can not. For this reason, there has been a problem that the characteristics of the thin film transistor are deteriorated, and display unevenness occurs during liquid crystal display.

【0012】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点を解決して、トランジスタ特性が良好で、液晶表示
の際の表示ムラが低減でき、かつ信号線の断線やストレ
スマイグレーションの少ない液晶表示装置及びその製造
方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to improve the transistor characteristics, to reduce display unevenness during liquid crystal display, and to reduce signal line disconnection and stress migration. An object of the present invention is to provide a display device and a manufacturing method thereof.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】 本発明の液晶表示装置
は、絶縁性基板の表面を選択的に被覆するゲート電極、
前記ゲート電極とゲート絶縁膜を介して交差する島状の
アンドープ半導体層、前記アンドープ半導体層上に一対
のソース・ドレイン電極の下部電極を構成すべく形成さ
れたn型半導体層、前記n型半導体層上に設けられ前記
一対のソース・ドレイン電極の上部電極を金属シリサイ
ド膜及び金属膜の積層膜で構成する金属電極層、から成
逆スタガ型薄膜トランジスタと、前記絶縁性基板の表
面を選択的に被覆し前記ゲート電極に接続された走査線
と、前記逆スタガ型薄膜トランジスタの一対のソース・
ドレイン電極の一方に接続され前記走査線と前記ゲート
絶縁膜と同時に形成された層間絶縁膜を介して交差する
信号線と、前記逆スタガ型薄膜トランジスタの一対のソ
ース・ドレイン電極の他方に接続された画素電極とを有
する液晶表示装置において、前記金属シリサイド膜が主
として、前記n型半導体層上に被着された高融点金属又
は高融点金属合金のシリサイド膜からなり、前記金属膜
が前記金属シリサイド膜上に被着された前記高融点金属
又は高融点金属合金からなる、というものである。
Means for Solving the Problems A liquid crystal display device of the present invention comprises a gate electrode for selectively covering the surface of an insulating substrate;
An island-shaped undoped semiconductor layer intersecting with the gate electrode with a gate insulating film interposed therebetween;
Formed to form the lower electrode of the source and drain electrodes
N-type semiconductor layer, provided on the n-type semiconductor layer,
The upper electrode of the pair of source / drain electrodes is
A metal electrode layer composed of a stacked film of a metal film and a metal film.
An inverted staggered thin film transistor, a scanning line selectively covering the surface of the insulating substrate and connected to the gate electrode, and a pair of sources and
A signal line connected to one of the drain electrodes and intersecting with the scanning line via an interlayer insulating film formed simultaneously with the gate insulating film; and a signal line connected to the other of the pair of source / drain electrodes of the inverted staggered thin film transistor In a liquid crystal display device having a pixel electrode, the metal silicide film is mainly used.
As a refractory metal or a refractory metal deposited on the n-type semiconductor layer.
Consists of a silicide film of a high melting point metal alloy,
The high melting point metal deposited on the metal silicide film
Or, it is made of a high melting point metal alloy .

【0014】ここで、金属膜が、少なくとも1種類以上
の高融点金属膜、即ち、n型半導体層上に被着された金
属シリサイド膜がタンタルシリサイド膜である場合、金
属層がタンタルシリサイド膜上に被着された窒化タンタ
ル膜及びその上に被着されたタンタル膜の積層膜とする
こともできる。
Here , at least one kind of metal film is used.
Refractory metal film, ie, gold deposited on an n-type semiconductor layer
When the metal silicide film is a tantalum silicide film, gold
Tantalum nitride with metal layer deposited on tantalum silicide film
Film and a tantalum film deposited on it
You can also .

【0015】又、信号線は、ゲート電極の上部電極と同
じ構造、即ち、金属シリサイド膜及び金属膜の積層膜と
なる。
The signal line is the same as the upper electrode of the gate electrode.
Structure, that is, a laminated film of a metal silicide film and a metal film,
Become.

【0016】本発明の液晶表示装置の製造方法は、絶縁
性基板の表面を選択的に被覆するゲート電極及びこれに
連結する走査線を形成し、全面にゲート絶縁膜を堆積
し、前記ゲート電極と交差し表面にn型半導体層を有す
る島状のアンドープ半導体層を形成する工程と、高融点
金属又は高融点金属合金のシリサイド膜を形成し、前記
高融点金属又は高融点合金でなる金属膜を形成して多層
膜を形成する工程と、前記金属膜の表面から前記シリサ
イド膜の中途まで反応性イオンエッチングを行ない、残
りの前記シリサイド膜及び前記n型半導体層との界面の
反応層を前記n型半導体層と選択性のあるエッチング液
でウェットエッチングし、前記n型半導体層を反応性イ
オンエッチングすることにより前記多層膜をパターニン
グして一対のソース・ドレイン電極及びこれらのいずれ
か一方に連結する信号線を形成する工程とを有するとい
うものである。
According to a method of manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, a gate electrode for selectively covering the surface of an insulating substrate and a scanning line connected thereto are formed, and a gate insulating film is deposited on the entire surface. Forming an island-shaped undoped semiconductor layer having an n-type semiconductor layer on the surface thereof, forming a silicide film of a refractory metal or a refractory metal alloy, and forming a metal film of the refractory metal or refractory alloy Forming a multilayer film by performing reactive ion etching from the surface of the metal film to the middle of the silicide film, and forming the remaining reaction layer at the interface between the silicide film and the n-type semiconductor layer. The n-type semiconductor layer is wet-etched with an etchant having selectivity, and the n-type semiconductor layer is subjected to reactive ion etching to pattern the multilayer film to form a pair of sources. A drain electrode and is that a step of forming a signal line for connecting to one of these.

【0017】この場合、アンドープ半導体層を形成しエ
ッチング保護膜を形成しパターニングすることにより表
面にゲート電極に対応する前記エッチング保護膜を選択
的に設けられた島状の前記アンドープ半導体層を形成し
n型半導体層を形成することができる。
In this case, an undoped semiconductor layer is formed, an etching protection film is formed, and patterning is performed to form the island-shaped undoped semiconductor layer on the surface of which the etching protection film corresponding to the gate electrode is selectively provided. An n-type semiconductor layer can be formed.

【0018】又、シリサイド膜としてタンタルシリサイ
ド膜を形成し窒化タンタル膜を形成し金属膜としてタン
タル膜を形成することができる。
Further, a tantalum silicide film can be formed as a silicide film, a tantalum nitride film can be formed, and a tantalum film can be formed as a metal film.

【0019】更に、フッ素ガス又はフッ素ガスを含む混
合ガスを使用する反応性イオンエッチングによりシリサ
イド膜をエッチングし、フッ素ガス、塩素系ガス又はこ
れらの混合ガスを使用する反応性イオンエッチングによ
りn型半導体層をエッチングすることができる。この場
合、シリサイド膜の厚さが30nm以上100nm以下
とすることができる。
Further, the silicide film is etched by reactive ion etching using fluorine gas or a mixed gas containing fluorine gas, and the n-type semiconductor is etched by reactive ion etching using fluorine gas, chlorine-based gas or a mixed gas thereof. The layer can be etched. In this case, the thickness of the silicide film can be 30 nm or more and 100 nm or less.

【0020】本発明の液晶表示装置は、信号線がシリサ
イド膜と金属膜との多層膜になっているので層間絶縁膜
との密着性がよい。
In the liquid crystal display device of the present invention, since the signal lines are formed of a multilayer film of a silicide film and a metal film, the liquid crystal display device has good adhesion to an interlayer insulating film.

【0021】又本発明の液晶表示装置の製造方法は、n
型半導体層を被覆するシリサイド膜を最下層とする多層
膜をパターニングしてソース・ドレイン電極を形成する
際に、反応性イオンエッチングでシリサイド膜の途中ま
でエッチングし、残りのシリサイド膜と反応層をウェッ
トエッチで除去するのでn型半導体層のエッチングの制
御が容易である。
The method for manufacturing a liquid crystal display device according to the present invention comprises the steps of:
When forming a source / drain electrode by patterning a multilayer film having a silicide film covering the type semiconductor layer as the lowermost layer, the silicide film is etched halfway by reactive ion etching, and the remaining silicide film and the reaction layer are etched. The removal by wet etching makes it easy to control the etching of the n-type semiconductor layer.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】図1(a)は本発明の液晶表示装
置第1の実施の形態を示す回路図、図1(b)は図1
(a)に示した液晶表示装置の一画素部を示す平面図で
ある。又、図2(a),(b)はそれぞれ図1(b)の
A−A線断面図、B−B線断面図である。
FIG. 1A is a circuit diagram showing a first embodiment of the liquid crystal display device of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a plan view illustrating one pixel portion of the liquid crystal display device illustrated in FIG. FIGS. 2A and 2B are a sectional view taken along line AA and a sectional view taken along line BB of FIG. 1B, respectively.

【0023】この実施の形態はガラスなどの絶縁性基板
11の表面を選択的に被覆するゲート電極12、ゲート
電極12とゲート絶縁膜13(窒化シリコン膜)を介し
て交差する島状のアンドープ半導体層14(アンドープ
非晶質シリコン層)及びアンドープ半導体層14とそれ
ぞれn型半導体層15(n型非晶質シリコン層)を介し
て接続された一対のソース・ドレイン電極18,19を
有する逆スタガ型薄膜トランジスタ28と、絶縁性基板
11の表面を選択的に被覆しゲート電極12に接続され
た走査線24と、逆スタガ型薄膜トランジスタ28の一
対のソース・ドレイン電極の一方18に接続され走査線
24とゲート絶縁膜13と同時に形成された層間絶縁膜
を介して交差する信号線20と、逆スタガ型薄膜トラン
ジスタ28の一対のソース・ドレイン電極の他方19に
接続された画素電極27(透明導電膜22)とを有する
液晶表示装置において、一対のソース・ドレイン電極1
8,19及び信号線20がタングステンのシリサイド膜
16及びシリサイド膜16上に形成されてなる金属膜1
7(タングステン膜)を含む多層膜であるというもので
ある。なお、信号線20は透明導電膜22/タングステ
ン膜(17)/シリサイド膜16の3層膜である。又、
チャネル部23において、シリサイド膜16と金属膜1
7の端面がほぼ一致している。つまり、ソース・ドレイ
ン電極は全域で多層構造を有している。
In this embodiment, a gate electrode 12 for selectively covering the surface of an insulating substrate 11 made of glass or the like, an island-shaped undoped semiconductor crossing the gate electrode 12 via a gate insulating film 13 (silicon nitride film). An inverted stagger having a pair of source / drain electrodes 18 and 19 connected to the layer 14 (undoped amorphous silicon layer) and the undoped semiconductor layer 14 via the n-type semiconductor layer 15 (n-type amorphous silicon layer), respectively. Scanning line 24 that selectively covers the surface of the insulating substrate 11 and is connected to the gate electrode 12, and the scanning line 24 that is connected to one of the pair of source / drain electrodes 18 of the inverted staggered thin film transistor 28. And a signal line 20 intersecting via an interlayer insulating film formed simultaneously with the gate insulating film 13 and a pair of inverted staggered thin film transistors 28 In the liquid crystal display device having a source-drain pixel electrode connected to the other 19 of the electrode 27 (transparent conductive film 22), a pair of source and drain electrodes 1
8, 19 and the signal line 20 are formed of the tungsten silicide film 16 and the metal film 1 formed on the silicide film 16.
7 (tungsten film). Note that the signal line 20 is a three-layer film of the transparent conductive film 22 / the tungsten film (17) / the silicide film 16. or,
In the channel portion 23, the silicide film 16 and the metal film 1
7 are almost coincident with each other. That is, the source / drain electrodes have a multilayer structure over the entire area.

【0024】次に、この実施の形態の製造方法について
説明する。
Next, a manufacturing method of this embodiment will be described.

【0025】まず、図3(a)に示すように、ガラス等
の透明な絶縁性基板11上に、タンタル、クロム、モリ
ブデン、タングステン等の金属膜を成膜し、フォトリソ
グラフィー工程を通してゲート電極12や走査線(図1
の24)を形成した後、プラズマ化学気相成長により窒
化シリコン膜(ゲート絶縁膜13)、アンドープ非晶質
シリコン層(15)、リンがドープされたn型非晶質シ
リコン層(15)を連続成膜し、フォトリソグラフィー
工程を通して、ゲート電極と交差する島状のアンドープ
の半導体層14とn型半導体層15と形成する。ゲート
絶縁膜13はあらかじめスパッタリングにより成膜した
酸化シリコン膜に窒化シリコン膜を積層して用いてもよ
いし、ゲート電極12や走査線24をタンタルやモリブ
デンのように陽極酸化可能な金属膜で形成するときは、
これらの表面を陽極酸化して絶縁膜にし、ゲート絶縁膜
13の一部として用いてもよい。
First, as shown in FIG. 3A, a metal film such as tantalum, chromium, molybdenum, or tungsten is formed on a transparent insulating substrate 11 such as glass, and the gate electrode 12 is formed through a photolithography process. And scanning lines (Fig. 1
24), a silicon nitride film (gate insulating film 13), an undoped amorphous silicon layer (15), and an n-type amorphous silicon layer (15) doped with phosphorus are formed by plasma enhanced chemical vapor deposition. A continuous film is formed, and an island-shaped undoped semiconductor layer 14 and an n-type semiconductor layer 15 that intersect with the gate electrode are formed through a photolithography process. The gate insulating film 13 may be formed by laminating a silicon nitride film on a silicon oxide film formed in advance by sputtering, or forming the gate electrode 12 and the scanning line 24 with a metal film which can be anodized such as tantalum or molybdenum. When I do it,
These surfaces may be anodized to form an insulating film and used as a part of the gate insulating film 13.

【0026】次に、フォトリソグラフィー工程を通して
ゲート絶縁膜13に端子をとる為のコンタクトホール
(図示せず)を開孔した後、例えばタングステンシリサ
イド膜とタングステン膜をそれぞれ厚さ50nm,15
0nm程度スパッタリング法により連続成膜する。この
とき基板の温度は200℃程度に設定する。するとn型
半導体層15の上面及び側面と島状のアンドープ半導体
層14の側面で、シリコンとタングステンシリサイドが
反応し、厚さ5〜10nm程度の反応層25が形成され
る。ここで、タングステンシリサイド(WSix )膜の
組成比はx=2〜3程度が適当であり、従って、反応層
25(ここではWSiy )の組成比はこれよりも少しシ
リコンが高濃度になる(y>xかつy≒x)。しかし、
全体として見てみると、タングステン膜の下層にタング
ステンシリサイド膜が60nm程度形成されているとみ
なされる。スパッタリングにより成膜されるタングステ
ンシリサイド膜の膜厚は、後述するように、ドライエッ
チング時にこのシリサイド膜でエッチングを止められる
ように、ドライエッチング装置のエッチングレートの基
板面内均一性性能及び金属膜とシリサイド膜のエッチン
グ選択比とを考慮して、30nm〜100nmの範囲で
適切な値を選ぶ。例えば、金属膜の膜厚が150nm、
金属膜の膜厚分布も含めたエッチングレートの基板面内
均一性が30%、金属膜とシリサイド膜のエッチング選
択比が2の標準的な場合を考えると、金属膜のジャスト
エッチング時にシリサイド膜は既に最高約23nmエッ
チングされており、従ってシリサイド膜の膜厚は最低で
も30nm程度必要になることがわかる。同様に、金属
膜の膜厚分布も含めたエッチングレートの基板面内均一
性が50%と最悪の場合を考えると、金属膜のエッチン
グをジャストエッチング+30%で止めたとして、この
ときシリサイド膜は最高約71nmエッチングされてお
り、従ってシリサイド膜の膜厚は80nm程度にすれば
十分であることがわかる。金属膜の膜厚が200nmの
場合は、上述の後者のような条件で、同様に計算する
と、シリサイド膜は最高95nmエッチングされること
になり、従ってシリサイド膜は100nm程度にすれば
十分であることがわかる。しかし、シリサイドが前記の
ような組成の場合、その比抵抗は金属より一般に一桁以
上高い為、シリサイド膜の厚さは、上述のドライエッチ
ングの制御の可能な範囲で薄い方が信号線の比抵抗が下
がり望ましい。また、シリサイド膜の厚さの薄い方が、
後で述べるウェットエッチングの処理時間が短かくで
き、プロセス上も好都合である。このようにして、シリ
サイド膜16と金属膜17の積層膜が形成される。
Next, after a contact hole (not shown) for making a terminal in the gate insulating film 13 is opened through a photolithography process, for example, a tungsten silicide film and a tungsten film are respectively
A continuous film is formed by a sputtering method of about 0 nm. At this time, the temperature of the substrate is set to about 200 ° C. Then, silicon and tungsten silicide react with each other on the upper surface and side surfaces of the n-type semiconductor layer 15 and the side surfaces of the island-shaped undoped semiconductor layer 14 to form a reaction layer 25 having a thickness of about 5 to 10 nm. Here, the composition ratio of tungsten silicide (WSi x) layer is suitably about x = 2 to 3, therefore, becomes a high concentration a little silicon than this composition ratio of (WSi y in this case) the reaction layer 25 (Y> x and y ≒ x). But,
When viewed as a whole, it is considered that a tungsten silicide film of about 60 nm is formed under the tungsten film. The thickness of the tungsten silicide film formed by sputtering is, as described later, uniformity performance of the etching rate of the dry etching apparatus on the substrate surface and the metal film so that the etching can be stopped by this silicide film during dry etching. An appropriate value is selected in the range of 30 nm to 100 nm in consideration of the etching selectivity of the silicide film. For example, the thickness of the metal film is 150 nm,
Considering the standard case where the in-plane uniformity of the etching rate including the film thickness distribution of the metal film is 30% and the etching selectivity between the metal film and the silicide film is 2, the silicide film is formed by the just etching of the metal film. It has been found that the etching has already been performed at a maximum of about 23 nm, so that the thickness of the silicide film needs to be at least about 30 nm. Similarly, in consideration of the worst case where the uniformity of the etching rate including the thickness distribution of the metal film in the substrate surface is 50% and the worst case, the etching of the metal film is stopped by just etching + 30%. It has been found that etching is performed at a maximum of about 71 nm, so that it is sufficient to set the thickness of the silicide film to about 80 nm. When the film thickness of the metal film is 200 nm, the silicide film is etched at a maximum of 95 nm by the same calculation under the same condition as the above-mentioned condition. Therefore, it is sufficient to set the silicide film to about 100 nm. I understand. However, when the silicide has the above-described composition, its specific resistance is generally higher by one digit or more than that of a metal. Therefore, the thickness of the silicide film should be as thin as possible within the controllable range of the dry etching as described above. It is desirable to lower the resistance. Also, the thinner the silicide film,
The processing time of the wet etching described later can be shortened, and the process is convenient. Thus, a stacked film of the silicide film 16 and the metal film 17 is formed.

【0027】次に、フォトリソグラフィー工程を通し
て、ソース・ドレイン電極及び信号線となる部分に図3
(b)に示すように、フォトレジスト膜26を形成し、
これをマスクとしてフッ素系ガスもしくはフッ素系ガス
を含む混合ガス、例えば4フッ化炭素(CF4 )と酸素
(O2 )の混合ガスで金属膜17をドライエッチングす
る。引き続いて、シリサイド膜16をエッチングする
が、n型半導体層15に達する前にこのエッチングを止
める。例えば金属膜17がタングステンの場合、このガ
ス系ではタングステンのタングステンシリサイドに対す
るエッチング選択比を2以上にできるので、前述したよ
うに基板全面にわたりシリサイド膜16内でエッチング
を止めることが容易にできる。続いて希弗酸もしくは希
バッファード弗酸を用いて、残りのシリサイド膜をウェ
ットエッチングする。液の濃度は希弗酸の場合は0.1
〜1%程度、希バッファード弗酸の場合は16バッファ
ード弗酸で5〜10%程度が適当である。これらの液で
はシリコンはエッチングされないので、前段のドライエ
ッチングで残したシリサイド膜の膜厚ばらつきが大きく
ても、このウェットエッチングで前述した反応層25も
含めてシリサイド膜16を完全にエッチング除去し、し
かもこのエッチングを基板全面にわたり、n型半導体層
15の表面で止めることができる。このようにして、ソ
ース・ドレイン電極18,19が形成される。
Next, through a photolithography process, the portions serving as source / drain electrodes and signal lines are formed as shown in FIG.
As shown in (b), a photoresist film 26 is formed,
Using this as a mask, the metal film 17 is dry-etched with a fluorine-based gas or a mixed gas containing a fluorine-based gas, for example, a mixed gas of carbon tetrafluoride (CF 4 ) and oxygen (O 2 ). Subsequently, the silicide film 16 is etched, but this etching is stopped before reaching the n-type semiconductor layer 15. For example, when the metal film 17 is tungsten, the etching selectivity of tungsten to tungsten silicide can be set to 2 or more in this gas system, so that the etching can be easily stopped in the silicide film 16 over the entire surface of the substrate as described above. Subsequently, the remaining silicide film is wet-etched using dilute hydrofluoric acid or dilute buffered hydrofluoric acid. The concentration of the solution is 0.1 for dilute hydrofluoric acid.
About 1% is appropriate, and in the case of dilute buffered hydrofluoric acid, about 5 to 10% is appropriate with 16 buffered hydrofluoric acid. Since silicon is not etched by these liquids, even if the thickness variation of the silicide film left by the previous dry etching is large, the silicide film 16 including the reaction layer 25 described above is completely etched and removed by this wet etching. Moreover, this etching can be stopped at the surface of the n-type semiconductor layer 15 over the entire surface of the substrate. Thus, source / drain electrodes 18 and 19 are formed.

【0028】次に、フォトレジスト32を剥離除去した
後、図4(a)に示すように、ITO等の透明導電膜2
2を成膜し、フォトリソグラフィー工程を通して画素電
極27を形成する。また同時に透明導電膜を信号線上部
にも残し、シリサイド膜16と金属膜17と透明導電膜
22を積層した信号線20を形成する。
Next, after the photoresist 32 is removed by stripping, as shown in FIG.
2 and a pixel electrode 27 is formed through a photolithography process. At the same time, the signal line 20 is formed by laminating the silicide film 16, the metal film 17, and the transparent conductive film 22 while leaving the transparent conductive film above the signal line.

【0029】最後に、ソース・ドレイン電極18,19
をマスクとして、フッ素系ガスもしくは塩素系ガスもし
くはこれらの混合ガス例えば4フッ化炭素(CF4 )と
酸素(O2 )や6フッ化硫黄(SF6 )と塩素(C
2 )または塩酸(HCl)の混合ガスで、図4(b)
に示すように、n型半導体層15をドライエッチングす
る。このようにして、n型半導体層15を基板全面にわ
たりほぼ均一にエッチングすることができる。
Finally, the source / drain electrodes 18 and 19
Is used as a mask, and a fluorine-based gas or a chlorine-based gas or a mixed gas thereof, for example, carbon tetrafluoride (CF 4 ) and oxygen (O 2 ), sulfur hexafluoride (SF 6 ) and chlorine (C
l 2 ) or a mixed gas of hydrochloric acid (HCl) as shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the n-type semiconductor layer 15 is dry-etched. Thus, the n-type semiconductor layer 15 can be etched substantially uniformly over the entire surface of the substrate.

【0030】また、金属膜17がタングステンの場合、
前述した希弗酸もしくは希バッファード弗酸にはエッチ
ングされないので、仮に、走査線24の段差上で信号線
20の最下層のシリサイド膜が異常エッチングされて
も、上層の金属膜でつながっており、この部分での信号
線の断線を防止できる。一方金属膜17が例えばタンタ
ルやクロムのように弗酸でエッチングされる金属で形成
されている場合でもエッチングレートはシリサイド膜の
方が圧倒的に速く、かつ、エッチング液の濃度が低くて
処理時間も短かくできるので、金属膜のエッチングによ
る膜減りは事実上問題がなく、やはり、信号線の断線を
防止することができる。このようにして図2のチャネル
エッチ型薄膜トランジスタが得られる。
When the metal film 17 is made of tungsten,
Since it is not etched by the above-mentioned diluted hydrofluoric acid or diluted buffered hydrofluoric acid, even if the lowermost silicide film of the signal line 20 is abnormally etched on the step of the scanning line 24, it is connected by the upper metal film. Thus, disconnection of the signal line at this portion can be prevented. On the other hand, even when the metal film 17 is formed of a metal which is etched with hydrofluoric acid such as tantalum or chromium, the etching rate of the silicide film is overwhelmingly faster, and the concentration of the etching solution is lower. Since the length can also be shortened, there is practically no problem in film reduction due to etching of the metal film, and it is also possible to prevent disconnection of the signal line. Thus, the channel-etch type thin film transistor of FIG. 2 is obtained.

【0031】図5は本発明の液晶表示装置の第2の実施
の形態を示す断面図で、図5(a),図5(b)はそれ
ぞれ図2のA−A線断面図、B−B線断面図に相当す
る。
FIG. 5 is a sectional view showing a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention. FIGS. 5 (a) and 5 (b) are sectional views taken along line AA of FIG. This corresponds to a sectional view taken along line B.

【0032】この実施の形態では、ゲート電極及び信号
線の金属層として積層膜を用い、島状のアンドープ半導
体層14とn型半導体層15との間にゲート電極12に
対応してエッチング保護膜21が設けられている点で第
1の実施の形態と相違している。
In this embodiment, the gate electrode and the signal
The first embodiment is different from the first embodiment in that a laminated film is used as the metal layer of the line, and an etching protection film 21 is provided between the island-shaped undoped semiconductor layer 14 and the n-type semiconductor layer 15 in correspondence with the gate electrode 12. It is different from the form.

【0033】また、金属膜が窒化タンタル膜17−1と
タンタル膜17−2との2層膜で構成され、更に、シリ
サイド膜16aはタンタルシリサイド膜であるが、これ
はチャネル保護型に限らずチャネルエッチ型にも適用で
きる。タンタルシリサイド膜に直接タンタル膜を被着す
るとタンタル膜が比抵抗の大きいβ−タンタルになるの
でそれを避けて比抵抗の小さいα−タンタルとするため
窒化タンタル膜17−1を設けてある。
The metal film is composed of a two-layer film of a tantalum nitride film 17-1 and a tantalum film 17-2, and the silicide film 16a is a tantalum silicide film, but this is not limited to the channel protection type. Also applicable to channel etch type. When a tantalum film is directly applied to the tantalum silicide film, the tantalum film becomes β-tantalum having a large specific resistance. Therefore, a tantalum nitride film 17-1 is provided to avoid the tantalum film and form α-tantalum having a small specific resistance.

【0034】次に、この実施の形態の製造方法について
説明する。
Next, the manufacturing method of this embodiment will be described.

【0035】まず、図6(a)に示すように、第1の実
施の形態の製造方法と同様に、まず透明な絶縁性基板1
1上にゲート電極12及び走査線(図1の24)を形成
した後、プラズマ化学気相成長により第1の窒化シリコ
ン膜(ゲート絶縁膜13)、アンドープ非晶質シリコン
膜及びエッチング保護膜となる第2の窒化シリコン膜を
連続成膜し、次にフォトリソグラフィー工程を通してゲ
ート電極12と対応する形状に第2の窒化シリコン膜を
パターニング形成した後、プラズマ化学成長によりリン
をトープしたn型非晶質シリコン膜(15)を成膜す
る。次にフォトリソグラフィー工程を通して(n型非晶
質シリコン膜、第2の窒化シリコン膜及びアンドープ非
晶質シリコン膜をパターニングして)、ゲート電極12
と交差する島状の真性半導体層14とn型半導体層15
を形成する。次にフォトリソグラフィー工程を通してゲ
ート絶縁膜13に端子をとる為のコンタクトホール(図
示せず)を開孔した後、例えばタンタルシリサイド膜と
窒化タンタル膜とタンタル膜をこの順にそれぞれ厚さ5
0nm,30nm,150nm程度スパッタリング法よ
り連続成膜する。このときn型半導体層15の上面及び
側面とアンドープ半導体層14の側面で、シリコンとタ
ンタルシリサイドが反応し、タンタルシリサイド(Ta
Six )のシリコン濃度x=2〜3より少しシリコンが
高濃度の反応層25a(ここではTaSiy 、y>xか
つy≒x)が5nm〜10nm程度形成されるが、全体
としてみると窒化タンタル膜の下層にタンタルシリサイ
ド膜が60nm程度形成されているとみなされる。スパ
ッタリングにより成膜されるタンタルシリサイド膜の膜
厚を30nm〜100nmにするのは、第2の実施の形
態の場合と同様である。このようにしてシリサイド膜1
6aと金属層17−1,17−2の積層膜が形成され
る。
First, as shown in FIG. 6A, similarly to the manufacturing method of the first embodiment, first, a transparent insulating substrate 1 is formed.
After forming a gate electrode 12 and a scanning line (24 in FIG. 1) on the first silicon nitride film, a first silicon nitride film (gate insulating film 13), an undoped amorphous silicon film and an etching protection film are formed by plasma enhanced chemical vapor deposition. A second silicon nitride film is continuously formed, and then the second silicon nitride film is patterned and formed into a shape corresponding to the gate electrode 12 through a photolithography process. A crystalline silicon film (15) is formed. Next, through a photolithography process (by patterning the n-type amorphous silicon film, the second silicon nitride film and the undoped amorphous silicon film), the gate electrode 12 is formed.
Island-shaped intrinsic semiconductor layer 14 and n-type semiconductor layer 15
To form Next, after a contact hole (not shown) for making a terminal in the gate insulating film 13 is opened through a photolithography process, for example, a tantalum silicide film, a tantalum nitride film, and a tantalum film are each formed to a thickness of 5 in this order.
A continuous film is formed by a sputtering method at about 0 nm, 30 nm, and 150 nm. At this time, silicon and tantalum silicide react on the upper and side surfaces of the n-type semiconductor layer 15 and the side surfaces of the undoped semiconductor layer 14, and tantalum silicide (Ta)
A reaction layer 25a (here, TaSi y , y> x and y ≒ x) in which the silicon concentration is a little higher than the silicon concentration x = 2 to 3 of Si x ) is formed in the range of about 5 nm to 10 nm. It is considered that a tantalum silicide film is formed below the tantalum film by about 60 nm. The thickness of the tantalum silicide film formed by sputtering is set to 30 nm to 100 nm as in the case of the second embodiment. Thus, the silicide film 1
A laminated film of 6a and metal layers 17-1 and 17-2 is formed.

【0036】以下、第1実施例と全く同様にして、図7
(a)に示すように、シリサイド膜16aと金属層(こ
こではタンタル膜17−2/窒化タンタル膜17−2層
膜)が積層してなるソース・ドレイン電極18,19、
透明導電膜22からなる画素電極27、シリサイド膜1
6aと金属膜(17−1,17−2)と透明導電膜22
が積層してなる信号線20を形成し、最後に、図7
(b)に示すように、n型半導体層15をエッチングし
てチャネル部23を形成する。一連のエッチングの手法
は第1の実施の形態と全く同じである。このようにして
図5のチャネル保護型薄膜トランジスタが得られる。
Hereinafter, in the same manner as in the first embodiment, FIG.
As shown in FIG. 2A, source / drain electrodes 18 and 19 formed by stacking a silicide film 16a and a metal layer (here, a tantalum film 17-2 / a tantalum nitride film 17-2 layer film) are formed.
Pixel electrode 27 made of transparent conductive film 22, silicide film 1
6a, metal film (17-1, 17-2) and transparent conductive film 22
Are formed, and finally, a signal line 20 is formed.
As shown in (b), the channel portion 23 is formed by etching the n-type semiconductor layer 15. A series of etching techniques are exactly the same as in the first embodiment. Thus, the channel protection type thin film transistor of FIG. 5 is obtained.

【0037】以上説明した第1,第2の実施の形態では
金属膜がそれぞれタングステン膜及びタンタル膜/窒化
タンタル膜よりなる例について説明したが、この金属は
シリサイド膜に隣接する最下層の部分が高融点金属もし
くは高融点金属よりなる合金であれば何でもよい。例え
ば金属膜が単層の場合は、タングステン以外にタンタ
ル、モリブデン、クロム、チタン、ニオブ等やこれらの
合金例えばモリブデン−タンタル、ニオブ−タンタル、
タングステン−タンタル、タングステン−モリブデン等
がある。また金属膜が二層の場合は、タンタル膜/窒化
タンタル膜以外に例えばタンタル膜/タングステン膜、
タンタル膜/モリブデン膜、タンタル膜/クロム膜、タ
ンタル膜/ニオブ膜、タンタル膜/バナジウム膜、タン
タル膜/ニオブ−タンタル膜、タンタル膜/窒化ニオブ
膜、モリブデン−タンタル膜/モリブデン膜等がある。
タンタル膜は薬品耐性が強いので配線材として魅力的で
あるが、下地がシリサイド膜だとβ−タンタル膜になる
のでそれを避けるため、上述の組合せを用いることがで
きる。この場合、最下層のシリサイド膜の成分金属とこ
れに接触する膜の成分金属は同じにする。シリサイド膜
の途中でエッチングを中断し易くするためである。
In the first and second embodiments described above, an example has been described in which the metal film is formed of a tungsten film and a tantalum film / tantalum nitride film, respectively. However, this metal has a lowermost layer portion adjacent to the silicide film. Any high melting point metal or alloy made of a high melting point metal may be used. For example, when the metal film is a single layer, in addition to tungsten, tantalum, molybdenum, chromium, titanium, niobium, and alloys thereof such as molybdenum-tantalum, niobium-tantalum,
There are tungsten-tantalum, tungsten-molybdenum and the like. When the metal film has two layers, for example, in addition to the tantalum film / tantalum nitride film, for example, a tantalum film / tungsten film,
There are a tantalum film / molybdenum film, a tantalum film / chromium film, a tantalum film / niobium film, a tantalum film / vanadium film, a tantalum film / niobium-tantalum film, a tantalum film / niobium nitride film, a molybdenum-tantalum film / molybdenum film, and the like.
A tantalum film is attractive as a wiring material because of its high chemical resistance. However, if the underlying layer is a silicide film, it becomes a β-tantalum film. To avoid this, the above-described combinations can be used. In this case, the component metal of the lowermost silicide film and the component metal of the film in contact therewith are the same. This is because the etching is easily interrupted in the middle of the silicide film.

【0038】さらに、高融点金属膜または高融点金属合
金膜の上層にアルミニウムやアルミニウム合金、銅、銅
合金等の高融点金属以外の金属膜を積層させてもよく、
例えばアルミニウム(合金)/クロム、アルミニウム
(合金)/チタン、アルミニウム(合金)/モリブデ
ン、アルミニウム(合金)/タングステン、アルミニウ
ム(合金)/チタン−タングステン、アルミニウム(合
金)/窒化チタン、銅/タンタル等の組合せを選ぶこと
ができる。
Further, a metal film other than the high melting point metal such as aluminum, aluminum alloy, copper, and copper alloy may be laminated on the high melting point metal film or the high melting point metal alloy film,
For example, aluminum (alloy) / chromium, aluminum (alloy) / titanium, aluminum (alloy) / molybdenum, aluminum (alloy) / tungsten, aluminum (alloy) / titanium-tungsten, aluminum (alloy) / titanium nitride, copper / tantalum, etc. You can choose a combination of

【0039】また金属層は3層以上の積層構造であって
もよく、例えばアルミニウム合金/窒化チタン/チタン
やタンタル/銅/タンタルのような組合せを用いること
も可能である。薄膜トランジスタの構造(チャネルエッ
チ型のチャネル保護型)と前述した多層膜の構造及び材
料とは、どのような組合せであってもよい。
The metal layer may have a laminated structure of three or more layers, for example, a combination of aluminum alloy / titanium nitride / titanium or tantalum / copper / tantalum can be used. The structure of the thin film transistor (channel protection type of channel etch type) and the structure and material of the multilayer film described above may be in any combination.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
装置は逆スタガ型薄膜トランジスタのソース・ドレイン
電極及び信号線が、少なくともその最下層が高融点金属
もしくは高融点金属よりなる合金のシリサイド膜であ
り、このシリサイド膜に隣接する上層が前記高融点金属
もしくは高融点金属よりなる合金もしくは、これらの窒
化物である多層膜になっているので、走査線の段差上等
での信号線の断線を低減でき、また大型、薄型基板での
信号線のストレスマイグレーション耐性を強くすること
ができる。またソース・ドレイン電極及び信号線を形成
するためシリサイド膜と金属膜を反応性イオンエッチン
グする時に、このエッチングをシリサイド膜で止め、残
りのシリサイド膜をn型半導体層と選択性のあるエッチ
ング液でウェットエッチングすることによりソース・ド
レイン電極形成の際のオーバーエッチングの制御が容易
になり、n型半導体層のエッチングの過不足に起因する
薄膜トランジスタの特性の劣化を防止でき、かつ液晶表
示の際の表示ムラが低減できる。
As described above, according to the liquid crystal display device of the present invention, the source / drain electrodes and signal lines of the inverted staggered thin film transistor are formed of a silicide film of at least the lowermost layer of a high melting point metal or an alloy of a high melting point metal. Since the upper layer adjacent to the silicide film is a high-melting-point metal, an alloy of the high-melting-point metal, or a multilayer film of a nitride thereof, disconnection of a signal line at a step of a scanning line or the like. And the stress migration resistance of the signal line on a large and thin substrate can be enhanced. When reactive ion etching is performed on the silicide film and the metal film to form source / drain electrodes and signal lines, this etching is stopped by the silicide film, and the remaining silicide film is etched with an etchant having selectivity with the n-type semiconductor layer. The wet etching makes it easy to control over-etching during the formation of the source / drain electrodes, prevents deterioration of the characteristics of the thin-film transistor due to excessive or insufficient etching of the n-type semiconductor layer, and displays a liquid crystal display. Unevenness can be reduced.

【0041】従って、高歩留で品質、信頼性の高い液晶
表示装置が提供できるという効果がある。
Accordingly, there is an effect that a liquid crystal display device with high yield, high quality and high reliability can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の液晶表示装置の第1の実施の形態を示
す回路図(図1(a))及び一画素部を示す平面図(図
1(b))である。
FIG. 1 is a circuit diagram (FIG. 1A) showing a first embodiment of a liquid crystal display device of the present invention, and a plan view (FIG. 1B) showing one pixel portion.

【図2】図1(b)のA−A線断面図(図2(a))及
びB−B線断面図(図2(b))である。
FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA (FIG. 2A) and a sectional view taken along the line BB (FIG. 2B) of FIG. 1B.

【図3】第1の実施の形態の製造方法について説明する
ための(a),(b)に分図して示す工程順断面図であ
る。
FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views in the order of steps, illustrating the manufacturing method according to the first embodiment; FIGS.

【図4】図3に続いて(a),(b)に分図して示す工
程順断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view in the order of steps, which is separated from (a) and (b) following FIG. 3;

【図5】本発明の液晶表示装置の第2の実施の形態を示
す断面図で、図5(a),(b)は図1(b)のA−A
線断面図、B−B線断面図に相当する。
FIG. 5 is a sectional view showing a second embodiment of the liquid crystal display device of the present invention, and FIGS. 5A and 5B are AA in FIG. 1B.
It corresponds to a line sectional view and a line BB sectional view.

【図6】第2の実施の形態の製造方法について説明する
ための(a),(b)に分図して示す工程順断面図であ
る。
FIGS. 6A and 6B are cross-sectional views illustrating the manufacturing method according to the second embodiment in the order of steps shown in FIGS.

【図7】図6に続いて(a),(b)に分図して示す工
程順断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view in the order of steps, which is shown separately in FIGS.

【図8】従来の薄膜トランジスタの1例を示す断面図で
ある。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an example of a conventional thin film transistor.

【図9】従来の薄膜トランジスタの他の例を示す断面図
である。
FIG. 9 is a sectional view showing another example of a conventional thin film transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 絶縁性基板 12 ゲート電極 13 ゲート絶縁膜 14 アンドープ半導体層 15 n型半導体層 16,16a シリサイド膜 17 金属膜 18 ソース・ドレイン電極 19 ソース・ドレイン電極 20 信号線 21 エッチング保護膜 22 透明導電膜 23 チャネル部 24 走査線 25,25a 反応層 26 フォトレジスト膜 27 画素電極 28 逆スタガ薄膜トランジスタ REFERENCE SIGNS LIST 11 insulating substrate 12 gate electrode 13 gate insulating film 14 undoped semiconductor layer 15 n-type semiconductor layer 16, 16a silicide film 17 metal film 18 source / drain electrode 19 source / drain electrode 20 signal line 21 etching protective film 22 transparent conductive film 23 Channel part 24 scanning line 25, 25a reaction layer 26 photoresist film 27 pixel electrode 28 inverted staggered thin film transistor

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 絶縁性基板の表面を選択的に被覆するゲ
ート電極、前記ゲート電極とゲート絶縁膜を介して交差
する島状のアンドープ半導体層、前記アンドープ半導体
層上に一対のソース・ドレイン電極の下部電極を構成す
べく形成されたn型半導体層、前記n型半導体層上に設
けられ前記一対のソース・ドレイン電極の上部電極を金
属シリサイド膜及び金属膜の積層膜で構成する金属電極
層、から成る逆スタガ型薄膜トランジスタと、前記絶縁
性基板の表面を選択的に被覆し前記ゲート電極に接続さ
れた走査線と、前記逆スタガ型薄膜トランジスタの一対
のソース・ドレイン電極の一方に接続され前記走査線と
前記ゲート絶縁膜と同時に形成された層間絶縁膜を介し
て交差する信号線と、前記逆スタガ型薄膜トランジスタ
の一対のソース・ドレイン電極の他方に接続された画素
電極とを有する液晶表示装置において、前記金属シリサ
イド膜が主として、前記n型半導体層上に被着された高
融点金属又は高融点金属合金のシリサイド膜からなり、
前記金属膜が前記金属シリサイド膜上に被着された前記
高融点金属又は高融点金属合金からなることを特徴とす
る液晶表示装置。
1. A gate electrode for selectively covering the surface of the insulating substrate, the island-shaped undoped semiconductor layer crossing over the gate electrode and the gate insulating film, the undoped semiconductor
The lower electrode of a pair of source / drain electrodes is formed on the layer.
An n-type semiconductor layer formed on the n-type semiconductor layer.
The upper electrode of the pair of source / drain electrodes is made of gold.
Metal electrode composed of laminated film of metal silicide film and metal film
An inverted staggered thin film transistor, a scanning line selectively covering a surface of the insulating substrate and connected to the gate electrode, and one of a pair of source / drain electrodes of the inverted staggered thin film transistor. A liquid crystal display having a signal line crossing the scanning line via an interlayer insulating film formed simultaneously with the gate insulating film, and a pixel electrode connected to the other of the pair of source / drain electrodes of the inverted staggered thin film transistor An apparatus, wherein the metal silicator is
The nitride film is mainly formed on the n-type semiconductor layer.
Consisting of a silicide film of a melting point metal or a high melting point metal alloy,
The metal film is deposited on the metal silicide film.
A liquid crystal display device comprising a high melting point metal or a high melting point metal alloy .
【請求項2】 前記金属膜が、少なくとも1種類以上の
高融点金属膜から成る請求項1記載の液晶表示装置。
2. The method according to claim 1, wherein the metal film has at least one kind or more.
2. The liquid crystal display device according to claim 1, comprising a high melting point metal film.
【請求項3】 前記信号線が、前記金属シリサイド膜及
び金属膜の積層膜からなる請求項1記載の液晶表示装
置。
3. The signal line according to claim 1, wherein the signal line is formed of a metal silicide film.
2. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device comprises a laminated film of metal and a metal film.
Place.
【請求項4】 前記金属シリサイド膜が前記n型半導体
層上に被着されたタンタルシリサイド膜であり、前記金
属層が前記タンタルシリサイド膜上に被着された窒化タ
ンタル膜及びその上に被着されたタンタル膜からなる請
求項2又は3記載の液晶表示装置。
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein said metal silicide film is an n-type semiconductor.
A tantalum silicide film deposited on the layer, wherein the gold
A nitride layer having a metal layer deposited on the tantalum silicide film;
Consisting of a tantalum film and a tantalum film deposited thereon
The liquid crystal display device according to claim 2 or 3.
【請求項5】 絶縁性基板の表面を選択的に被覆するゲ
ート電極及びこれに連結する走査線を形成し、全面にゲ
ート絶縁膜を堆積し、前記ゲート電極と交差し表面にn
型半導体層を有する島状のアンドープ半導体層を形成す
る工程と、高融点金属又は高融点金属合金のシリサイド
膜を形成し、前記高融点金属又は高融点合金でなる金属
膜を形成して多層膜を形成する工程と、前記金属膜の表
面から前記シリサイド膜の中途まで反応性イオンエッチ
ングを行ない、残りの前記シリサイド膜及び前記n型半
導体層との界面の反応層を前記n型半導体層と選択性の
あるエッチング液でウェットエッチングし、前記n型半
導体層を反応性イオンエッチングすることにより前記多
層膜をパターニングして一対のソース・ドレイン電極及
びこれらのいずれか一方に連結する信号線を形成する工
程とを有することを特徴とする液晶表示装置の製造方
法。
5. A gate electrode for selectively covering the surface of an insulating substrate and a scanning line connected to the gate electrode are formed, a gate insulating film is deposited on the entire surface, and n
Forming an island-shaped undoped semiconductor layer having a type semiconductor layer, forming a silicide film of a high melting point metal or a high melting point metal alloy, and forming a metal film made of the high melting point metal or the high melting point alloy to form a multilayer film And performing reactive ion etching from the surface of the metal film to the middle of the silicide film, and selecting the remaining reaction layer at the interface between the silicide film and the n-type semiconductor layer as the n-type semiconductor layer. Wet etching with a reactive etchant, and reactive ion etching of the n-type semiconductor layer to pattern the multilayer film to form a pair of source / drain electrodes and a signal line connected to one of them. And a method for manufacturing a liquid crystal display device.
【請求項6】 アンドープ半導体層を形成しエッチング
保護膜を形成しパターニングすることにより表面にゲー
ト電極に対応する前記エッチング保護膜を選択的に設け
られた島状の前記アンドープ半導体層を形成しn型半導
体層を形成する請求項5記載の液晶表示装置の製造方
法。
6. An undoped semiconductor layer is formed, an etching protection film is formed and patterned to form the island-shaped undoped semiconductor layer on which the etching protection film corresponding to the gate electrode is selectively formed. 6. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 5, wherein a type semiconductor layer is formed.
【請求項7】 シリサイド膜としてタンタルシリサイド
膜を形成し窒化タンタル膜を形成し金属膜としてタンタ
ル膜を形成する請求項5又は6記載の液晶表示装置の製
造方法。
7. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 5, wherein a tantalum silicide film is formed as a silicide film, a tantalum nitride film is formed, and a tantalum film is formed as a metal film.
【請求項8】 フッ素ガス又はフッ素ガスを含む混合ガ
スを使用する反応性イオンエッチングによりシリサイド
膜をエッチングし、フッ素ガス、塩素系ガス又はこれら
の混合ガスを使用する反応性イオンエッチングによりn
型半導体層をエッチングする請求項5,6又は7記載の
液晶表示装置の製造方法。
8. A silicide film is etched by reactive ion etching using a fluorine gas or a mixed gas containing a fluorine gas, and n is etched by a reactive ion etching using a fluorine gas, a chlorine-based gas or a mixed gas thereof.
8. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 5, wherein the mold semiconductor layer is etched.
【請求項9】 シリサイド膜の厚さが30nm以上10
0nm以下である請求項8記載の液晶表示装置の製造方
法。
9. The method according to claim 1, wherein the thickness of the silicide film is 30 nm or more and 10 or more.
The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 8, wherein the thickness is 0 nm or less.
JP25060595A 1995-09-28 1995-09-28 Liquid crystal display device and method of manufacturing the same Expired - Fee Related JP2809153B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25060595A JP2809153B2 (en) 1995-09-28 1995-09-28 Liquid crystal display device and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25060595A JP2809153B2 (en) 1995-09-28 1995-09-28 Liquid crystal display device and method of manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0992840A JPH0992840A (en) 1997-04-04
JP2809153B2 true JP2809153B2 (en) 1998-10-08

Family

ID=17210360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25060595A Expired - Fee Related JP2809153B2 (en) 1995-09-28 1995-09-28 Liquid crystal display device and method of manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2809153B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100495797B1 (en) * 1997-05-30 2005-09-28 삼성전자주식회사 Thin film transistor substrate for liquid crystal display device using buffer layer and manufacturing method thereof
JPH1140814A (en) * 1997-07-18 1999-02-12 Furontetsuku:Kk Thin-film transistor substrate and manufacture thereof, of and liquid crystal display device
GB2393574B (en) * 1999-03-10 2004-06-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method of manufacturing a thin film transistor
KR100379824B1 (en) 2000-12-20 2003-04-11 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Etchant and array substrate for electric device with Cu lines patterend on the array substrate using the etchant
KR101158896B1 (en) * 2005-10-28 2012-06-25 삼성전자주식회사 Substrate having thin film transistor and method for making the substrate, and liquid crystal display panel and electro luminescence display panel having the transistor
WO2009063648A1 (en) 2007-11-14 2009-05-22 Panasonic Corporation Thin-film transistor, manufacturing method therefor and electronic device using a thin-film transistor
KR20140025224A (en) 2012-08-22 2014-03-04 삼성디스플레이 주식회사 Thin-film transistor substrate and method of manufacturing the same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02206131A (en) * 1989-02-06 1990-08-15 Casio Comput Co Ltd Manufacture of thin-film transistor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0992840A (en) 1997-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6081308A (en) Method for manufacturing liquid crystal display
JP4903667B2 (en) Method for manufacturing thin film transistor substrate for display device
JP4920140B2 (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
US6337520B1 (en) Composition for a wiring, a wiring using the composition, manufacturing method thereof, a display using the wiring and manufacturing method thereof
US6486494B2 (en) Composition for a wiring, a wiring using the composition, manufacturing method thereof, a display using the wiring and a manufacturing method thereof
JP2000241832A (en) Liquid crystal display device and its production
JP2010147494A (en) Thin-film transistor and method for manufacturing the same
JP2008010440A (en) Active matrix tft array substrate, and manufacturing method thereof
JP2780673B2 (en) Active matrix type liquid crystal display device and manufacturing method thereof
JP2809153B2 (en) Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
JP3199404B2 (en) Method for manufacturing thin film transistor
JPH06188422A (en) Thin-film transistor
JP2006235284A (en) Display device and its manufacturing method
KR100552283B1 (en) Thin film transistor substrate using molybdenum and molybdenum alloys and its manufacturing method
KR19990075407A (en) Method of manufacturing thin film transistor substrate
JPH0587029B2 (en)
KR100472175B1 (en) Manufacturing method of semiconductor device using molybdenum or molybdenum alloy
KR100495807B1 (en) Wiring composition, metal wiring using this composition and its manufacturing method, display device using this wiring and its manufacturing method
JPH06104241A (en) Method of patterning aluminum electrode
US20030186074A1 (en) Metal electrode using molybdenum-tungsten alloy as barrier layers and the fabrication method of the same
JPH06130405A (en) Production of method for liquid crystal display device
JPH0766422A (en) Array substrate for liquid crystal display device
JPH08297299A (en) Thin-film transistor and liquid crystal display device using the same
JPH08321621A (en) Thin film transistor
JPH04155315A (en) Manufacture of multi-layer film wiring body

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19980630

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070731

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080731

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090731

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100731

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100731

Year of fee payment: 12

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100731

Year of fee payment: 12

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110731

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110731

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120731

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120731

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130731

Year of fee payment: 15

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130731

Year of fee payment: 15

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130731

Year of fee payment: 15

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees