JP2836246B2 - Method of manufacturing thin film transistor and multilayer wiring - Google Patents

Method of manufacturing thin film transistor and multilayer wiring

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JP2836246B2
JP2836246B2 JP2331580A JP33158090A JP2836246B2 JP 2836246 B2 JP2836246 B2 JP 2836246B2 JP 2331580 A JP2331580 A JP 2331580A JP 33158090 A JP33158090 A JP 33158090A JP 2836246 B2 JP2836246 B2 JP 2836246B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は薄膜トランジスタ及び多層配線の製造方法に
係り、特に薄膜トランジスタのチャネル保護膜を裏面露
光により形成する際に当該チャネル保護膜の絶縁層を多
層配線の層間絶縁層としても形成する薄膜トランジスタ
及び多層配線の製造方法に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a thin film transistor and a multilayer wiring, and more particularly, to forming a channel protection film of a thin film transistor by exposing the insulating layer of the channel protection film when forming the channel protection film by backside exposure. The present invention relates to a thin film transistor that is also formed as an interlayer insulating layer of a wiring and a method of manufacturing a multilayer wiring.

(従来の技術) 従来の薄膜トランジスタ及び多層配線は、各種の電子
デバイスに利用されているが、特に、ファクシミリやス
キャナ等のイメージセンサに利用されている場合があ
る。
(Prior Art) Conventional thin film transistors and multilayer wirings are used for various electronic devices, and in particular, may be used for image sensors such as facsimile machines and scanners.

従来のイメージセンサについて説明すると、特に従来
の密着型イメージセンサは、原稿等の画像情報を1対1
に投影し、電気信号に変換するものである。この場合、
投影した画像を多数の画素(受光素子)に分割し、各受
光素子で発生した電荷を薄膜トランジスタスイッチ素子
(TFT)を使って特定のブロック単位で多層配線の負荷
容量に一時蓄積して、電気信号として数百KHzから数MHz
までの速度で時系列的に順次読み出すTFT駆動型イメー
ジセンサがある。このTFT駆動型イメージセンサは、TFT
の動作により単一の駆動用ICで読み取りが可能となるの
で、イメージセンサを駆動する駆動用ICの個数を少なく
するものである。
A conventional image sensor will be described. In particular, a conventional contact image sensor converts image information of a document or the like one-to-one.
And converts it into an electric signal. in this case,
The projected image is divided into a large number of pixels (light receiving elements), and the charge generated by each light receiving element is temporarily stored in the load capacitance of the multilayer wiring in a specific block unit using a thin film transistor switching element (TFT), and an electrical signal is generated. From several hundred KHz to several MHz
There is a TFT drive type image sensor that sequentially reads out in time series at speeds up to. This TFT-driven image sensor uses a TFT
The above operation enables reading with a single driving IC, thereby reducing the number of driving ICs for driving the image sensor.

TFT駆動型イメージセンサは、例えば、その等価回路
図を第3図に示すように、原稿幅と略同じ長さのライン
状の受光素子アレイ11と、各受光素子11′に1:1に対応
する複数個の薄膜トランジスタTi,j(i=1〜N,j=1
〜n)から成る電荷転送部12と、多層配線13とから構成
されている。
For example, as shown in FIG. 3, an equivalent circuit diagram of the TFT drive type image sensor corresponds to a linear light receiving element array 11 having a length substantially equal to the width of a document, and each light receiving element 11 'has a 1: 1 correspondence. A plurality of thin film transistors Ti, j (i = 1 to N, j = 1)
To n) and a multi-layer wiring 13.

前記受光素子アレイ11は、N個のブロックの受光素子
群に分割され、一つの受光素子群を形成するn個の受光
素子11′は、フォトダイオードPDi,j(i=1〜N,j=1
〜n)により等価的に表すことができる。各受光素子1
1′は各薄膜トランジスタTi,j(i=1〜N,j=1〜n)
のドレイン電極にそれぞれ接続されている。そして、薄
膜トランジスタTi,jのソース電極は、マトリックス状に
形成された多層配線13を介して受光素子群毎にn本の共
通信号線14及び負荷容量CLi(i=1〜n)にそれぞれ
接続され、更に共通信号線14は駆動用IC15に接続されて
いる。
The light receiving element array 11 is divided into N blocks of light receiving element groups, and n light receiving elements 11 'forming one light receiving element group include photodiodes PDi, j (i = 1 to N, j = 1
To n). Each light receiving element 1
1 'is each thin film transistor Ti, j (i = 1 to N, j = 1 to n)
, Respectively. The source electrodes of the thin film transistors Ti and j are connected to n common signal lines 14 and load capacitances CLi (i = 1 to n) for each light receiving element group via a multilayer wiring 13 formed in a matrix. , And the common signal line 14 is connected to the driving IC 15.

各薄膜トランジスタTi,jのゲート電極には、ブロック
毎に導通するようにゲートパルス発生回路(図示せず)
が接続されている。各受光素子11′で発生する光電荷は
一定時間受光素子の寄生容量CDi,j(i=1〜N,j=1〜
n)と薄膜トランジスタのドレイン・ゲート間のオーバ
ーラップ容量に蓄積された後、薄膜トランジスタTi,jを
電荷転送用のスイッチとして用いてブロック毎に順次多
層配線13の線間容量CLiに転送蓄積される。
A gate pulse generating circuit (not shown) is connected to the gate electrode of each thin film transistor Ti, j so as to conduct each block.
Is connected. The photocharge generated in each light receiving element 11 'is equal to the parasitic capacitance CDi, j (i = 1 to N, j = 1 to 1) of the light receiving element for a certain period of time.
After being accumulated in n) and the overlap capacitance between the drain and the gate of the thin film transistor, the thin film transistor Ti, j is sequentially transferred to the line capacitance CLi of the multilayer wiring 13 for each block by using the thin film transistor Ti, j as a charge transfer switch.

すなわち、ゲートパルス発生回路からのゲートパルス
φG1により、第1のブロックの薄膜トランジスタT1,1〜
T1,nがオンとなり、第1のブロックの各受光素子11′で
発生して寄生容量CDi,j等に蓄積された電荷が各線間容
量CLiに転送蓄積される。そして、各線間容量CLiに蓄積
された電荷により各共通信号線14の電位が変化し、この
電圧値を駆動用IC15内のアナログスイッチSWi(i=1
〜n)を順次オンして時系列的に出力線16に抽出する。
That is, the gate pulse φG1 from the gate pulse generation circuit causes the thin film transistors T1,1 to
T1, n is turned on, and the electric charge generated in each light receiving element 11 'of the first block and accumulated in the parasitic capacitance CDi, j or the like is transferred and accumulated in each line capacitance CLi. Then, the potential of each common signal line 14 is changed by the electric charge accumulated in each line capacitance CLi, and this voltage value is converted to the analog switch SWi (i = 1) in the driving IC 15.
To n) are sequentially turned on to extract the output line 16 in time series.

そして、ゲートパルスφG2〜φGnにより第2〜第Nの
ブロックの薄膜トランジスタT2,1〜T2,nからTN,1〜TN,n
までがそれぞれオンすることによりブロック毎に受光素
子側の電荷が転送され、順次読み出すことにより原稿の
主走査方向の1ラインの画像信号を得、ローラ等の原稿
送り手段(図示せず)により原稿を移動させて前記動作
を繰り返し、原稿全体の画像信号を得るものである(特
開昭63−9358号、特開昭63−67772号公報参照)。
Then, the thin film transistors T2,1 to T2, n of the second to Nth blocks are converted to TN, 1 to TN, n by the gate pulses φG2 to φGn.
Are turned on, the charge on the light receiving element side is transferred for each block, and sequentially read out to obtain an image signal of one line in the main scanning direction of the document, and the document is fed by a document feeding means (not shown) such as a roller. And the above operation is repeated to obtain an image signal of the entire original (see Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 63-9358 and 63-67772).

上記従来の電荷転送部12の薄膜トランジスタ及び多層
配線13の具体的構成について、第4図にその断面説明図
を示して説明する。
The specific configuration of the thin film transistor and the multilayer wiring 13 of the conventional charge transfer section 12 will be described with reference to FIG.

従来の薄膜トランジスタは、ガラスまたはセラミック
等の絶縁性の基板21上にゲート電極25としてのクロム
(Cr1)層、ゲート絶縁膜26としての窒化シリコン(SiN
X1)膜、半導体活性層27としての水素化アモルファスシ
リコン(a−Si:H)層、チャネル保護膜29としての窒化
シリコン(SiNX2)膜、オーミックコンタクト層28とし
てのn+水素化アモルファスシリコン(n+a−Si:H)層、
撹拌防止層41部分と42部分としてのクロム(Cr2)層、
その上に絶縁層としてのポリイミド層40、更にその上に
ドレイン電極43部分とソース電極44部分となるアルミニ
ウム層及びa−Si:H層の遮光用金属層としてのアルミニ
ウム層30とを順次積層した逆スタガ構造のトランジスタ
である。
A conventional thin film transistor includes a chromium (Cr1) layer as a gate electrode 25 and a silicon nitride (SiN) as a gate insulating film 26 on an insulating substrate 21 such as glass or ceramic.
X1 ) film, hydrogenated amorphous silicon (a-Si: H) layer as a semiconductor active layer 27, silicon nitride (SiN X2 ) film as a channel protective film 29, and n + hydrogenated amorphous as an ohmic contact layer 28 Silicon (n + a-Si: H) layer,
Chromium (Cr2) layer as stir prevention layer 41 part and 42 part,
A polyimide layer 40 as an insulating layer thereon, an aluminum layer as a drain electrode 43 portion and a source electrode 44 portion thereon, and an aluminum layer 30 as an a-Si: H layer light-shielding metal layer were further laminated thereon. This is an inverted staggered transistor.

そして、ドレイン電極43には受光素子の透明電極から
の配線30aが接続されている。ここで、オーミックコン
タクト層28は拡散防止層41に接触する部分28a層と拡散
防止層42に接触する部分28b層と分離して形成されてい
る。また、拡散防止層41部分と42部分としてのクロム
(Cr2)層はそのオーミックコンタクト層28の28a層と28
b層を覆うように形成されている。
The drain electrode 43 is connected to the wiring 30a from the transparent electrode of the light receiving element. Here, the ohmic contact layer 28 is formed separately from the portion 28a that contacts the diffusion preventing layer 41 and the portion 28b that contacts the diffusion preventing layer 42. The chromium (Cr2) layers as the diffusion preventing layers 41 and 42 are the same as the ohmic contact layers 28a and 28a.
It is formed so as to cover the layer b.

従来の多層配線13の構成は、マトリックス形状の多層
配線構造となっており、基板21上に下部配線31をクロム
層で形成され、上部配線32をアルミニウム層で形成さ
れ、上部配線31と下部配線32の間に薄膜トランジスタに
おけるゲート絶縁膜25の窒化シリコン(SiNX1)膜から
成る第1の絶縁層33a、薄膜トランジスタにおける半導
体活性層27として用いられた水素化アモルファスシリコ
ン(a−Si:H)層、薄膜トランジスタにおけるチャネル
保護膜29として用いられた層間絶縁層29′(SiNX2)、
それにポリイミド層40から成る第2の絶縁層33bを介し
て、配線層がマトリックス状に配置されている。そし
て、上下配線の接続部分は、コンタクトホール34で接続
されている。
The configuration of the conventional multilayer wiring 13 has a matrix-shaped multilayer wiring structure, in which a lower wiring 31 is formed of a chromium layer on a substrate 21, an upper wiring 32 is formed of an aluminum layer, and the upper wiring 31 and the lower wiring are formed. Between 32, a first insulating layer 33a made of a silicon nitride (SiN x 1) film of a gate insulating film 25 in the thin film transistor, and a hydrogenated amorphous silicon (a-Si: H) layer used as the semiconductor active layer 27 in the thin film transistor An interlayer insulating layer 29 ′ (SiN X 2) used as a channel protective film 29 in a thin film transistor,
In addition, wiring layers are arranged in a matrix through a second insulating layer 33b made of a polyimide layer 40. The connection portions of the upper and lower wirings are connected by contact holes.

次に、従来の薄膜トランジスタ及び多層配線の製造方
法について説明する。
Next, a method for manufacturing a conventional thin film transistor and multilayer wiring will be described.

まず、基板21上に、薄膜トランジスタのゲート電極25
と多層配線13の下部配線31となる第1のCr(Cr1)層をD
Cスパッタ法により着膜する。次にこのCr1をフォトリソ
エッチング工程によりパターニングして、薄膜トランジ
スタのゲート電極25のパターンと多層配線13の下部配線
31のパターンを形成する。Cr1のパターン上に薄膜トラ
ンジスタのゲート絶縁膜26と、その上の半導体活性層27
と、またその上のチャネル保護膜29を形成するために、
SiNX1、a−Si:H、SiNX2の順に真空を破らずにプラズマ
CVD(P−CVD)により着膜する。ゲート絶縁膜26及びチ
ャネル保護膜29の絶縁層は、同時に多層配線13における
第1の絶縁層33a及び層間絶縁層29′をも形成するもの
である。
First, a gate electrode 25 of a thin film transistor is formed on a substrate 21.
And the first Cr (Cr1) layer serving as the lower wiring 31 of the multilayer wiring 13 is D
The film is formed by the C sputtering method. Next, this Cr1 is patterned by a photolithography etching step, so that the pattern of the gate electrode 25 of the thin film transistor and the lower wiring of the multilayer wiring 13 are formed.
31 patterns are formed. A gate insulating film 26 of a thin film transistor on a pattern of Cr1 and a semiconductor active layer 27 thereon
To form a channel protective film 29 thereon,
SiN X 1, a-Si: H, the plasma without breaking the vacuum in the order of SiN X 2
The film is formed by CVD (P-CVD). The insulating layers of the gate insulating film 26 and the channel protective film 29 simultaneously form the first insulating layer 33a and the interlayer insulating layer 29 'in the multilayer wiring 13.

次に、ゲート電極25を対応するような形状でチャネル
保護膜29のパターンを形成するためにゲート絶縁膜26上
にレジストを塗布し、そして基板21の裏方向からゲート
電極25の形状パターンをマスクとしてを用いて裏面露光
を行い、現像して、エッチングを行う。これによりチャ
ネル保護膜29のパターンが形成される。但し、この場
合、多層配線13部分においても裏面露光により下部配線
31上にチャネル保護膜29のSiNX層の層間絶縁層29′が形
成されることになる。
Next, a resist is applied on the gate insulating film 26 in order to form a pattern of the channel protective film 29 in a shape corresponding to the gate electrode 25, and the shape pattern of the gate electrode 25 is masked from behind the substrate 21. Exposure is performed by using, developed, and etched. Thus, a pattern of the channel protective film 29 is formed. However, in this case, the lower wiring is also exposed in the multilayer wiring 13 by backside exposure.
The interlayer insulating layer 29 ′ of the SiN X layer of the channel protection film 29 is formed on the channel protection film 31.

その上にオーミックコンタクト層28としてn+型のa−
Si:HをP−CVDにより着膜する。次に、薄膜トランジス
タの拡散防止層41、42となる第2のCr(Cr2)層をDCマ
グネトロンスパッタにより着膜する。
An n + type a− layer is formed thereon as an ohmic contact layer 28.
Si: H is deposited by P-CVD. Next, a second Cr (Cr2) layer to be the diffusion prevention layers 41 and 42 of the thin film transistor is deposited by DC magnetron sputtering.

次に、薄膜トランジスタの拡散防止層41、42のCr2を
フォトリソ工程とエッチング工程でパターニングして、
拡散防止層41、42のパターンを形成する。薄膜トランジ
スタ部分をCF4とO2の混合ガスを用いてエッチングする
と、Cr2とSiNxのない部分がエッチングされ、つまりa
−Si:H層とn+a−Si:H層のパターンが形成される。これ
により、薄膜トランジスタのオーミックコンタクト層28
のn+型のa−Si:H層および半導体活性層27のa−Si:H層
がエッチングされる。
Next, Cr2 of the diffusion prevention layers 41 and 42 of the thin film transistor are patterned by a photolithography process and an etching process,
The patterns of the diffusion prevention layers 41 and 42 are formed. When the thin film transistor portion is etched using a mixed gas of CF 4 and O 2, a portion without Cr 2 and SiN x is etched, that is, a
A pattern of -Si: H layer and n + a-Si: H layer is formed. Thereby, the ohmic contact layer 28 of the thin film transistor
Then, the n + -type a-Si: H layer and the a-Si: H layer of the semiconductor active layer 27 are etched.

次に、多層配線13部分については、別のフォトリソマ
スクを用い、コンタクトホール34が第1の絶縁層33aに
形成されるようにパターニングすることにする。
Next, the multilayer wiring 13 is patterned using another photolithographic mask so that the contact hole 34 is formed in the first insulating layer 33a.

そして、イメージセンサ全体を覆うように第2の絶縁
層33bとなるポリイミド層40を塗布し、プリベークを行
ってフォトリソエッチング工程でパターン形成を行い、
再度ベーキングする。これにより、各配線のコンタクト
部分が形成される。この後に、コンタクトホール34等の
残ったポリイミドを完全に除去するために、Descumを行
う。
Then, a polyimide layer 40 serving as the second insulating layer 33b is applied so as to cover the entire image sensor, prebaked, and a pattern is formed by a photolithography etching process.
Bake again. As a result, a contact portion of each wiring is formed. Thereafter, Descum is performed to completely remove the remaining polyimide in the contact holes 34 and the like.

次に、アルミニウム(Al)をDCマグネトロンスパッタ
によりイメージセンサ全体を覆うように着膜し、所望の
パターンを得るためにフォトリソエッチング工程でパタ
ーニングする。これにより、薄膜トランジスタのドレイ
ン電極43部分とソース電極44部分のアルミニウム層、a
−Si:H層の遮光用金属層としてのアルミニウム層30、更
にドレイン電極43への配線30a部分とソース電極44から
多層配線13への配線30b部分、そして多層配線13にける
上部配線32とが形成される。
Next, aluminum (Al) is deposited by DC magnetron sputtering so as to cover the entire image sensor, and is patterned by a photolithographic etching process to obtain a desired pattern. Thereby, the aluminum layer of the drain electrode 43 portion and the source electrode 44 portion of the thin film transistor, a
An aluminum layer 30 as a light-shielding metal layer of the Si: H layer, a wiring 30a part to the drain electrode 43, a wiring 30b part from the source electrode 44 to the multilayer wiring 13, and an upper wiring 32 in the multilayer wiring 13. It is formed.

最後に、パシベーション層(図示せず)であるポリイ
ミドを塗布し、プリベークを行った後にフォトリソエッ
チング工程でパターニングを行い、さらにベーキングし
てパシベーション層を形成する。この後、Descumを行
い、不要に残っているポリイミドを取り除く。このよう
にして、薄膜トランジスタ及び多層配線が製造される。
Finally, a polyimide as a passivation layer (not shown) is applied, prebaked, patterned by a photolithography etching process, and further baked to form a passivation layer. Thereafter, Descum is performed to remove unnecessary polyimide. Thus, a thin film transistor and a multilayer wiring are manufactured.

上記に示したように、多層配線部分において層間絶縁
膜を多層にした従来技術としては、特開昭62−263680号
公報、特開昭59−191353号公報、特開昭57−68050号公
報記載の技術がある。
As described above, as a conventional technique in which an interlayer insulating film is formed in multiple layers in a multilayer wiring portion, JP-A-62-263680, JP-A-59-191353, and JP-A-57-68050 are described. Technology.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記のような従来の薄膜トランジスタ
及び多層配線の製造方法では、薄膜トランジスタのチャ
ネル保護膜29のパターンを、正確にパターン形成ができ
る裏面露光により形成する場合に、多層配線13部分にお
いても裏面露光が行われ、下部配線31のパターンとほぼ
同様のパターンが下部配線31の上の層間絶縁膜29′にも
形成される。従って、下部配線31のパターンの上に第1
の絶縁層33aを介してa−Si:H層と層間絶縁層29′のパ
ターンが同じように形成され、その上にポリイミドの第
2の絶縁層33bを介して上部配線32が形成されることに
なる。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the conventional methods of manufacturing a thin film transistor and a multilayer wiring as described above, when the pattern of the channel protective film 29 of the thin film transistor is formed by backside exposure capable of accurately forming a pattern, The back surface exposure is also performed on the multilayer wiring 13, and a pattern substantially similar to the pattern of the lower wiring 31 is also formed on the interlayer insulating film 29 ′ on the lower wiring 31. Therefore, the first wiring is formed on the pattern of the lower wiring 31.
The pattern of the a-Si: H layer and the interlayer insulating layer 29 'is formed in the same manner via the insulating layer 33a of the above, and the upper wiring 32 is formed thereon via the second insulating layer 33b of polyimide. become.

このように形成された多層配線13は、第4図に示すよ
うに、ポリイミド層40の第2の絶縁層33b上に形成され
た上部配線32に大きな凹凸ができ、上部配線32の形状で
段差が大きくなるため、上部配線32に段切れを起こし易
くなるとの問題点があった。
As shown in FIG. 4, the multilayer wiring 13 thus formed has large irregularities in the upper wiring 32 formed on the second insulating layer 33b of the polyimide layer 40. Therefore, there is a problem that the upper wiring 32 is apt to be disconnected.

また、チャネル保護膜29で用いた層間絶縁層29′をパ
ターニングする際に層間絶縁層29′にサイドエッチが入
り下部配線31のパターン幅より少し細いパターンにて形
成されるので、サイドエッチが入った部分においては上
部配線32と下部配線31部分の間が接近しているのため
に、その間にショートが起こり易くなるとの問題点があ
った。
Further, when patterning the interlayer insulating layer 29 'used for the channel protective film 29, side etching enters the interlayer insulating layer 29' and is formed in a pattern slightly smaller than the pattern width of the lower wiring 31. In such a portion, since the portion between the upper wiring 32 and the lower wiring 31 is close to each other, there is a problem that a short circuit easily occurs therebetween.

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、薄膜トラ
ンジスタ及び多層配線の製造方法において、多層配線に
おける上部配線の段切れを防止し、上部配線と下部配線
との間に起こるショートを防止できる薄膜トランジスタ
及び多層配線の製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a method of manufacturing a thin film transistor and a multilayer wiring, a thin film transistor capable of preventing disconnection of an upper wiring in a multilayer wiring and preventing a short circuit occurring between the upper wiring and the lower wiring. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a multilayer wiring.

(課題を解決するための手段) 上記従来例の問題点を解決するための本発明は、基板
上にゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体活性層、チャネ
ル保護膜を積層し、前記チャネル保護膜を挟んでオーミ
ックコンタクト層と拡散防止層を分割して積層し、前記
分割された拡散防止層の上にそれぞれソース電極とドレ
イン電極を形成した薄膜トランジスタと、前記基板上に
下部配線と上部配線とをマトリックス形状に形成した多
層配線とを製造する方法において、前記チャネル保護膜
の絶縁層を着膜した後に第1のレジストを積層する第1
のレジスト積層工程と、前記第1のレジストの前記多層
配線で前記チャネル保護膜を層間絶縁層として利用する
部分を残すよう第1の露光工程と第1の現像工程とを有
する第1のレジストパターン形成工程と、前記第1のレ
ジストパターンをベークするベーク工程と、前記第1の
レジストパターンの上に第2のレジストを積層する第2
のレジスト積層工程と、前記基板裏面から露光する第2
の露光工程と、前記基板表面から前記多層配線部分のみ
を露光する第3の露光工程と、前記第2のレジストを現
像して第2のレジストパターンを形成する第2の現像工
程と、前記チャネル保護膜の絶縁層を前記第1のレジス
トパターンと前記第2のレジストパターンとをマスクと
してエッチング除去するチャネル保護膜の絶縁層エッチ
ング工程と、を具備することを特徴としている。
(Means for Solving the Problems) The present invention for solving the problems of the above-mentioned conventional example is to stack a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor active layer and a channel protective film on a substrate, and to form the channel protective film on the substrate. A thin film transistor in which an ohmic contact layer and a diffusion prevention layer are divided and laminated with a source electrode and a drain electrode formed on the divided diffusion prevention layer, respectively, and a lower wiring and an upper wiring are formed in a matrix on the substrate. A method of manufacturing a multi-layer wiring formed in a shape, wherein a first resist is laminated after forming an insulating layer of the channel protective film.
A first resist pattern including: a resist laminating step; and a first exposing step and a first developing step to leave a portion of the first resist in which the channel protective film is used as an interlayer insulating layer in the multilayer wiring. A forming step, a baking step of baking the first resist pattern, and a second step of laminating a second resist on the first resist pattern.
Resist laminating step, and a second step of exposing from the back surface of the substrate.
An exposure step, a third exposure step of exposing only the multilayer wiring portion from the substrate surface, a second development step of developing the second resist to form a second resist pattern, And etching the insulating layer of the protective film by etching the channel protective film using the first resist pattern and the second resist pattern as masks.

(作用) 本発明によれば、薄膜トランジスタのチャネル保護膜
のパターンを裏面露光により形成する前に、多層配線に
おいて下部配線の上部にゲート絶縁膜の絶縁層と半導体
活性層とチャネル保護膜の層間絶縁層とを介して幅広く
第1のレジストパターンを形成し、この第1のレジスト
パターンをベークした後に、この上に第2のレジストを
塗布して薄膜トランジスタ部分と多層配線部分を裏面露
光し、多層配線部分のみを表面から全面露光を行い、第
2のレジストを現像して、第2のレジストパターンを形
成し、第1のレジストパターンと第2のレジストパター
ンに従ってエッチングして薄膜トランジスタのチャネル
保護膜のパターンと多層配線の層間絶縁層のパターンを
形成する製造方法としているので、多層配線において層
間絶縁層を下部配線の幅以上に広く形成でき、そのため
ポリイミドの絶縁層上に形成される上部配線には大きな
凹凸ができず、上部配線の形状について段差が大きくな
らないため、上部配線に段切れが起こりにくく、また、
上部配線と下部配線の間に層間絶縁層が幅広く形成され
ているために、上部配線と下部配線の間が接近すること
がなく、そのため上下配線間にショートが起こりにくく
なる。
(Operation) According to the present invention, before forming the pattern of the channel protective film of the thin film transistor by back surface exposure, the insulating layer of the gate insulating film, the semiconductor active layer, and the interlayer insulating of the channel protective film are formed on the lower wiring in the multilayer wiring. A first resist pattern is formed widely through the layers, and after baking the first resist pattern, a second resist is applied thereon, and the thin film transistor portion and the multilayer wiring portion are exposed on the back surface to form a multilayer wiring. A second resist pattern is formed by exposing only the portion from the surface to the entire surface, developing the second resist, and etching according to the first resist pattern and the second resist pattern to form a pattern of the channel protective film of the thin film transistor. And the method of forming the pattern of the interlayer insulating layer of the multilayer wiring, so that the interlayer insulating layer is formed in the multilayer wiring. It can be formed wider than the width of the lower wiring, so the upper wiring formed on the insulating layer of polyimide can not have large irregularities, and the upper wiring does not have a large step, so the upper wiring is less likely to break off, Also,
Since the interlayer insulating layer is formed widely between the upper wiring and the lower wiring, the upper wiring and the lower wiring do not approach each other, so that a short circuit between the upper wiring and the lower wiring hardly occurs.

(実施例) 本発明の一実施例について図面を参照しながら説明す
る。
(Example) An example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、本実施例に係る薄膜トランジスタ部分及び
多層配線部分の断面説明図である。第4図と同様の構成
をとる部分については同一の符号を用いて説明する。
FIG. 1 is an explanatory sectional view of a thin film transistor portion and a multilayer wiring portion according to the present embodiment. Parts having the same configuration as in FIG. 4 will be described using the same reference numerals.

まず、薄膜トランジスタの構成は、ガラス等の透明な
絶縁性の基板21上にゲート電極25としてのクロム(Cr
1)層、ゲート絶縁膜26としての窒化シリコン(SiNX1)
膜、半導体活性層27としての水素化アモルファスシリコ
ン(a−Si:H)層、チャネル保護膜29としての窒化シリ
コン(SiNX2)膜、オーミックコンタクト層28としてのn
+水素化アモルファスシリコン(n+a−Si:H)層、拡散防
止層41部分と42部分としてのクロム(Cr2)層、その上
に絶縁層としてのポリイミド層40、更にその上にドレイ
ン電極43部分とソース電極44部分となるアルミニウム層
及びa−Si:H層の遮光用金属層としてのアルミニウム層
30とを順次積層した逆スタガ構造のトランジスタであ
る。
First, the structure of the thin film transistor is such that chromium (Cr) as a gate electrode 25 is formed on a transparent insulating substrate 21 such as glass.
1) Silicon nitride (SiN x 1) as layer and gate insulating film 26
Film, a hydrogenated amorphous silicon (a-Si: H) layer as a semiconductor active layer 27, a silicon nitride (SiN X 2) film as a channel protective film 29, and n as an ohmic contact layer 28
+ Hydrogenated amorphous silicon (n + a-Si: H) layer, chromium (Cr2) layer as diffusion preventing layers 41 and 42, polyimide layer 40 as an insulating layer thereon, and drain electrode 43 thereon Layer and aluminum layer as light shielding metal layer of the a-Si: H layer
30 are sequentially stacked to form an inverted staggered transistor.

遮光用金属層としてのアルミニウム層30は、チャネル
保護膜29を透過してa−Si:H層に光が入り込んで光電変
換作用を引き起こすのを防止するために設けられてい
る。ここで、オーミックコンタクト層28は拡散防止層41
に接触する部分28a層と拡散防止層42に接触する部分28b
層と分離して形成されている。また、拡散防止層41部分
と42部分としてのクロム(Cr2)層はそのオーミックコ
ンタクト層28aと28bを覆うように形成されている。
The aluminum layer 30 as a light-shielding metal layer is provided to prevent light from penetrating the channel protective film 29 and entering the a-Si: H layer to cause a photoelectric conversion effect. Here, the ohmic contact layer 28 is a diffusion prevention layer 41.
The portion 28a that contacts the layer and the portion 28b that contacts the diffusion prevention layer 42
It is formed separately from the layers. The chromium (Cr2) layer as the diffusion preventing layers 41 and 42 is formed so as to cover the ohmic contact layers 28a and 28b.

上記拡散防止層41、42のクロム(Cr2)層は、ドレイ
ン電極43とソース電極44のアルミニウムの蒸着またはス
パッタ法による着膜時のダメージを防ぎ、オーミックコ
ンタクト層28のn+a−Si:Hの特性を保持する役割を果た
している。
The chromium (Cr2) layers of the diffusion prevention layers 41 and 42 prevent damage during deposition of aluminum on the drain electrode 43 and the source electrode 44 by vapor deposition or sputtering, and provide n + a-Si: H of the ohmic contact layer 28. Plays the role of maintaining the characteristics.

そして、当該薄膜トランジスタがイメージセンサに用
いられている場合には、ドレイン電極43には受光素子の
透明電極からの配線30aが接続され、ソース電極44には
多層配線13へのアルミニウムの配線30bが接続されてい
る。
When the thin film transistor is used for an image sensor, the drain electrode 43 is connected to the wiring 30a from the transparent electrode of the light receiving element, and the source electrode 44 is connected to the aluminum wiring 30b to the multilayer wiring 13. Have been.

また、上記半導体活性層27としてpoly−Si等の別の材
料を用いても同様の効果が得られる。
Similar effects can be obtained by using another material such as poly-Si for the semiconductor active layer 27.

次に、マトリックス形状の多層配線13の構成を説明す
る。
Next, the configuration of the matrix-shaped multilayer wiring 13 will be described.

多層配線13の構成は、マトリックス形状の多層配線構
造となっており、基板21上に下部配線31をクロム(Cr
1)層で、上部配線32をアルミニウム(Al)層で形成さ
れ、上部配線31と下部配線32の間には、ゲート絶縁膜26
で用いられた窒化シリコン(SiNX1)から成る第1の絶
縁層33a、薄膜トランジスタにおける半導体活性層27と
して用いられた水素化アモルファスシリコン(a−Si:
H)層、薄膜トランジスタにおけるチャネル保護膜29と
して用いられた層間絶縁層29′(SiNX2)、それにポリ
イミドから成る第2の絶縁層33bを介して、配線層がマ
トリックス状に配置されている。そして、上下配線の接
続部分は、コンタクトホール34で接続されている。
The multilayer wiring 13 has a matrix-shaped multilayer wiring structure in which a lower wiring 31 is formed on a substrate 21 by chrome (Cr).
1) In the layer, the upper wiring 32 is formed of an aluminum (Al) layer, and the gate insulating film 26 is provided between the upper wiring 31 and the lower wiring 32.
The first insulating layer 33a made of silicon nitride (SiN X 1) used in the above, and the hydrogenated amorphous silicon (a-Si:
The wiring layers are arranged in a matrix through an H) layer, an interlayer insulating layer 29 '(SiN X 2) used as a channel protective film 29 in the thin film transistor, and a second insulating layer 33b made of polyimide. The connection portions of the upper and lower wirings are connected by contact holes.

また、多層配線13において、平行に配列された信号線
の配線の間にアース線を配置することも考えられる。こ
れにより隣接する配線間におけるクロストークの発生を
防止することができる。
It is also conceivable to arrange an earth line between the signal lines arranged in parallel in the multilayer wiring 13. Thus, occurrence of crosstalk between adjacent wirings can be prevented.

次に、本実施例の薄膜トランジタ(TFT)及び多層配
線の製造方法について、製造プロセスを示す薄膜トラン
ジスタ及び多層配線の断面説明図である第2図(a)〜
(k)を使って説明する。
Next, regarding the method of manufacturing the thin film transistor (TFT) and the multilayer wiring of the present embodiment, FIGS.
This will be described using (k).

まず、検査、洗浄されたガラス等の基板21上に、ゲー
ト電極25と多層配線13の下部配線31となる第1のCr(Cr
1)をDCスパッタ法により750Å程度の厚さで着膜する。
次にこのCr1をフォトリソ工程により、そして硝酸セリ
ウムアンモニウム、過塩素酸、水の混合液を用いたエッ
チング工程によりパターニングして、ゲート電極25のパ
ターンと多層配線13の下部配線31のパターンを形成し、
レジストを剥離する(第2図(a)参照)。
First, a first Cr (Cr) serving as a lower electrode 31 of the gate electrode 25 and the multilayer wiring 13 is formed on a substrate 21 such as glass that has been inspected and cleaned.
1) is deposited with a thickness of about 750 mm by DC sputtering.
Next, this Cr1 is patterned by a photolithography process and an etching process using a mixed solution of cerium ammonium nitrate, perchloric acid, and water to form a pattern of the gate electrode 25 and a pattern of the lower wiring 31 of the multilayer wiring 13. ,
The resist is stripped (see FIG. 2A).

Cr1のパターン上に薄膜トランジスタのゲート絶縁膜2
6と、その上の半導体活性層27と、またその上のチャネ
ル保護膜29を形成するために、SiNX1を3000Å程度の厚
さで、a−Si:Hを1000Å程度の厚さで、SiNX2を2000Å
程度の厚さで順に真空を破らずにプラズマCVD(P−CV
D)により着膜する(第2図(b)参照)。真空を破ら
ずに連続的に着膜することでそれぞれの界面の汚染を防
ぐことができ、S/N比の向上を図ることができる。ゲー
ト絶縁膜26の絶縁層は、同時に多層配線13における第1
の絶縁層33aをも形成し、チャネル保護膜29の絶縁層
は、同時に多層配線13における層間絶縁層29′をも形成
するものである。
Thin film transistor gate insulating film 2 on Cr1 pattern
6, a semiconductor active layer 27 thereon, and a channel protective film 29 thereover, to form SiN X 1 with a thickness of about 3000 mm and a-Si: H with a thickness of about 1000 mm, 2000 x SiN x 2
Plasma CVD (P-CV)
D) (see FIG. 2 (b)). By continuously forming a film without breaking the vacuum, contamination of each interface can be prevented, and the S / N ratio can be improved. The insulating layer of the gate insulating film 26 is simultaneously formed with the first
The insulating layer of the channel protective film 29 also forms the interlayer insulating layer 29 'of the multilayer wiring 13 at the same time.

ゲート絶縁膜26の絶縁層(SiNX1)をP−CVDで形成す
る条件は、基板温度が300〜400℃で、SiH4とNH3のガス
圧力が0.1〜0.5Torrで、SiH4ガス流量が10〜50sccmで、
NH3のガス流量が100〜300sccmで、RFパワーが50〜200W
である。
The conditions for forming the insulating layer (SiN x 1) of the gate insulating film 26 by P-CVD include a substrate temperature of 300 to 400 ° C., a gas pressure of SiH 4 and NH 3 of 0.1 to 0.5 Torr, and a flow rate of SiH 4 gas. Is 10 ~ 50sccm,
NH 3 gas flow rate is 100 ~ 300sccm, RF power is 50 ~ 200W
It is.

半導体活性層27のa−Si:H膜をP−CVDで形成する条
件は、基板温度が200〜300℃で、SiH4のガス圧力が0.1
〜0.5Torrで、SiH4ガス流量が100〜300sccmで、RFパワ
ーが50〜200Wである。
The conditions for forming the a-Si: H film of the semiconductor active layer 27 by P-CVD are as follows: the substrate temperature is 200 to 300 ° C., and the gas pressure of SiH 4 is 0.1.
In ~0.5Torr, with SiH 4 gas flow rate 100~300sccm, RF power is 50~200W.

チャネル保護膜29の絶縁層(SiNX2)をP−CVDで形成
する条件は、基板温度が200〜300℃で、SiH4とNH3のガ
ス圧力が0.1〜0.5Torrで、SiH4ガス流量が10〜50sccm
で、NH3のガス流量が100〜300sccmで、RFパワーが50〜2
00Wである。
Conditions of forming the insulating layer of the channel protective film 29 (SiN X 2) in P-CVD is a substrate temperature of 200 to 300 [° C., gas pressure SiH 4 and NH 3 is at 0.1~0.5Torr, SiH 4 gas flow rate Is 10 ~ 50sccm
In the gas flow rate of NH 3 is at 100~300Sccm, RF power is 50-2
00W.

次に、ゲート電極25に対応するような形状でチャネル
保護膜29のパターンを形成するために、また多層配線13
の層間絶縁層29′のパターンを形成するために、以下の
処理を行う。薄膜トランジスタのチャネル保護膜29と多
層配線13の層間絶縁層29′の絶縁層(SiNX2)の上に、
第1のポジレジストを塗布し、フォトリソマスクを用い
て多層配線13部分において層間絶縁層29′のパターンを
形成するために下部配線31部分の上部を広く覆うような
レジストパターン(第1のレジストパターン45)となる
ように露光、現像を行う(第2図(c)参照)。そし
て、第1のレジストパターン45にて約150℃で15分間ポ
ストベークを施した後、更に第2のポジレジスト46′を
塗布する(第2図(d)参照)。
Next, in order to form a pattern of the channel protective film 29 in a shape corresponding to the gate electrode 25, the multilayer wiring 13 is formed.
The following processing is performed to form a pattern of the interlayer insulating layer 29 '. On the insulating layer (SiN X 2) of the channel protective film 29 of the thin film transistor and the interlayer insulating layer 29 'of the multilayer wiring 13,
A first positive resist is applied, and a resist pattern (first resist pattern) that widely covers the upper part of the lower wiring 31 in order to form a pattern of the interlayer insulating layer 29 'in the multilayer wiring 13 using a photolithographic mask. Exposure and development are performed so as to satisfy (45) (see FIG. 2 (c)). Then, after post-baking at about 150 ° C. for 15 minutes using the first resist pattern 45, a second positive resist 46 ′ is further applied (see FIG. 2D).

この後に、基板21の裏面から裏面露光を行い、この
後、更に多層配線13部分についてのみ基板21の表面から
全面露光を行い、現像液で現像して、薄膜トランジスタ
のゲート電極25に位置整合したチャネル保護膜29のレジ
ストパターンとなるような第2のレジストパターン46の
形成を行う。この場合、薄膜トランジスタにおいてはチ
ャネル保護膜29上に第2のレジストパターン46が形成さ
れ、多層配線13においては層間絶縁層29′上に第1のレ
ジストパターン45が形成されている状態となる(第2図
(e)参照)。
Thereafter, a back surface exposure is performed from the back surface of the substrate 21. Thereafter, only the multilayer wiring 13 is entirely exposed from the surface of the substrate 21 and developed with a developing solution, and the channel is aligned with the gate electrode 25 of the thin film transistor. A second resist pattern 46 is formed to be a resist pattern of the protective film 29. In this case, the second resist pattern 46 is formed on the channel protective film 29 in the thin film transistor, and the first resist pattern 45 is formed on the interlayer insulating layer 29 'in the multilayer wiring 13. (See FIG. 2 (e)).

つまり、多層配線13部分において裏面露光を行った際
に、下部配線31上に形成された第1のレジストパターン
45がポストベークが施されているために、第1のレジス
トパターン45は裏面露光によって感光しにくくなり、従
って現像液にも不溶となる。そのため、第2のポジレジ
スト46′の感光した部分が現像されて溶解しても、第1
のレジストパターン45は層間絶縁層29′上に残ることに
なる。
That is, the first resist pattern formed on the lower wiring 31 when the back surface exposure is performed on the multilayer wiring 13 portion
Since the post-bake 45 is performed, the first resist pattern 45 is hardly exposed to light by the back surface exposure, and thus becomes insoluble in the developing solution. Therefore, even if the exposed portion of the second positive resist 46 'is developed and dissolved,
Is left on the interlayer insulating layer 29 '.

このように形成された第1のレジストパターン45と第
2のレジストパターン46に従って、HFとNH4Fの混合液で
エッチングを行い、レジスト剥離を行って、薄膜トラン
ジスタにおけるチャネル保護膜29のパターンと多層配線
13における層間絶縁層29′のパターンを形成する。
According to the first resist pattern 45 and the second resist pattern 46 thus formed, etching is performed with a mixed solution of HF and NH 4 F, the resist is stripped off, and the pattern of the channel protective film 29 in the thin film transistor and the multilayer are formed. wiring
The pattern of the interlayer insulating layer 29 'in 13 is formed.

さらにBHF処理を行い、その上にオーミックコンタク
ト層28としてn+型のa−Si:HをSiHとPH3の混合ガスを用
いたP−CVDにより1000Å程度の厚さで着膜する。次
に、薄膜トランジスタの拡散防止層41、42となる第2の
Cr(Cr2)層をDCマグネトロンスパッタにより1500Å程
度の厚さで着膜する(第2図(f)参照)。この時、そ
れぞれの着膜の前にアルカリ洗浄を行う。
Further, a BHF treatment is performed, and an n + type a-Si: H is deposited thereon as an ohmic contact layer 28 by P-CVD using a mixed gas of SiH and PH 3 to a thickness of about 1000 °. Next, the second anti-diffusion layers 41 and 42 of the thin film transistor
A Cr (Cr2) layer is deposited to a thickness of about 1500 ° by DC magnetron sputtering (see FIG. 2 (f)). At this time, alkali cleaning is performed before each deposition.

次に、薄膜トランジスタの拡散防止層41、42のCr層と
なるCr2をフォトリソ工程により、そして硝酸セリウム
アンモニウム、過塩素酸、水の混合液を用いたエッチン
グ工程でパターニングを行う(第2図(g)参照)。但
し、拡散防止層41、42上のレジスト47は、剥離せず、残
しておくことにする。
Next, patterning is performed on Cr2 to be the Cr layers of the diffusion prevention layers 41 and 42 of the thin film transistor by a photolithography process and an etching process using a mixed solution of cerium ammonium nitrate, perchloric acid and water (FIG. 2 (g) )reference). However, the resist 47 on the diffusion prevention layers 41 and 42 is not peeled off and is left.

そして、薄膜トランジスタ部分及び多層配線13部分を
CF4とO2の混合ガスを用いたドライエッチング又はフッ
硝酸系のウェットエッチングを行うと、Cr2とSiNX2のな
い部分がエッチングされ、つまりa−Si:H層とn+a−Si:
H層のパターンが形成される(第2図(h)参照)。
Then, the thin film transistor part and the multilayer wiring 13 part are
When dry etching using a mixed gas of CF 4 and O 2 or wet etching based on hydrofluoric-nitric acid is performed, a portion without Cr and SiN X 2 is etched, that is, a-Si: H layer and n + a-Si:
An H-layer pattern is formed (see FIG. 2 (h)).

これにより、薄膜トランジスタのオーミックコンタク
ト層28のn+型のa−Si:H層および半導体活性層27のa−
Si:H層がエッチングされる。また、多層配線13部分につ
いても、Cr2とSiNX2のない部分がエッチングされ、多層
配線13部分のa−Si:H層とn+a−Si:H層がパターニング
されることになる。そして拡散防止層41、42上のレジス
ト47を剥離し、拡散防止層41と42のパターンが形成され
る。
Thereby, the n + -type a-Si: H layer of the ohmic contact layer 28 of the thin film transistor and the a-
The Si: H layer is etched. Also, in the multilayer wiring 13 part, the part without Cr2 and SiN X 2 is etched, and the a-Si: H layer and the n + a-Si: H layer in the multilayer wiring 13 part are patterned. Then, the resist 47 on the diffusion prevention layers 41 and 42 is peeled off, and a pattern of the diffusion prevention layers 41 and 42 is formed.

次に、薄膜トランジスタのゲート絶縁膜26の基板21上
における全体のパターンおよび多層配線13の第1の絶縁
層33aにおけるコンタクトホール34を形成するために、S
iNX1をSF6+C2ClF5の混合ガスを用いたフォトリソエッ
チング工程によりパターニングする(第2図(i)参
照)。
Next, to form the entire pattern of the gate insulating film 26 of the thin film transistor on the substrate 21 and the contact hole 34 in the first insulating layer 33a of the multilayer wiring 13,
The iN X 1 is patterned by a photolithographic etching process using a mixed gas of SF 6 + C 2 ClF 5 (see FIG. 2 (i)).

そして、全体を覆うように第2の絶縁層33bとなるポ
リイミドを約1μm程度の厚さで塗布し、160℃程度で
プリベークを行ってフォトリソエッチング工程でパター
ン形成を行い、再度ベーキングする(第2図(j)参
照)。これにより、薄膜トランジスタにおいては、アル
ミニウムのドレイン電極43が接続するコンタクト部分と
ソース電極44が接続するコンタクト部分と、さらに多層
配線13にいて上下間の配線を接続するコンタクトホール
34が形成される。この後に、ホール34等の残ったポリイ
ミドを完全に除去するために、O2でプラズマにさらすDe
scumを行う。
Then, a polyimide to be the second insulating layer 33b is applied to a thickness of about 1 μm so as to cover the whole, pre-baked at about 160 ° C., a pattern is formed by a photolithographic etching process, and baked again (second Fig. (J)). Accordingly, in the thin film transistor, the contact portion to which the aluminum drain electrode 43 is connected, the contact portion to which the source electrode 44 is connected, and the contact hole in the multilayer wiring 13 for connecting the upper and lower wirings
34 are formed. Thereafter, in order to completely remove the remaining polyimide in the holes 34 and the like, the exposed polyimide is exposed to plasma with O 2.
do scum.

次に、アルミニウム(Al)をDCマグネトロンスパッタ
により全体を覆うように約1μm程度の厚さで着膜し、
所望のパターンを得るためにリン酸系の溶液を用いたフ
ォトリソエッチング工程でパターニングしてレジストを
除去する。これにより、薄膜トランジスタのドレイン電
極43部分とソース電極44部分、ドレイン電極43への配線
30a部分、ソース電極44から多層配線13への配線30b部
分、さらに多層配線13について上部配線32が形成される
(第2図(k)参照)。
Next, aluminum (Al) is deposited with a thickness of about 1 μm so as to cover the whole by DC magnetron sputtering,
In order to obtain a desired pattern, the resist is removed by patterning in a photolithographic etching process using a phosphoric acid-based solution. Thus, the wiring to the drain electrode 43 portion and the source electrode 44 portion of the thin film transistor, and the wiring to the drain electrode 43
The upper wiring 32 is formed for the part 30a, the part of the wiring 30b from the source electrode 44 to the multilayer wiring 13, and the multilayer wiring 13 (see FIG. 2 (k)).

最後に、パシベーション層(図示せず)であるポリイ
ミドを厚さ3μm程度塗布し、プリベークを行った後に
フォトッリソエッチング工程でパターニングを行い、さ
らにベーキングしてパシベーション層を形成する。この
後、Descumを行い、不要に残っているポリイミドを取り
除く。
Finally, a passivation layer (not shown) of polyimide is applied to a thickness of about 3 μm, prebaked, patterned by a photolithography etching process, and further baked to form a passivation layer. Thereafter, Descum is performed to remove unnecessary polyimide.

本実施例によれば、薄膜トランジスタのチャネル保護
膜29のパターンを裏面露光により形成する前に、多層配
線13において下部配線31の上部にゲート絶縁膜26の第1
の絶縁層33aと半導体活性層27のa−Si:H層とチャネル
保護膜29の層間絶縁層29′とを介して幅広く第1のレジ
ストパターン45を形成し、この第1のレジストパターン
45をベークした後に、この上に第2のレジスト46′を塗
布して薄膜トランジスタ部分と多層配線13部分を裏面露
光し、多層配線部分のみを表面から全面露光を行い、第
2のレジスト46′を現像して、第2のレジストパターン
46を形成し、第1のレジストパターン45と第2のレジス
トパターン46に従ってエッチングして薄膜トランジスタ
のチャネル保護膜29のパターンと多層配線13の層間絶縁
膜29′のパターンを形成する製造方法としているので、
多層配線13において層間絶縁層29′を下部配線31の幅以
上に広く形成でき、そのためポリイミド層40上に形成さ
れる上部配線32には大きな凹凸ができず、上部配線32の
形状について段差が大きくならないため、上部配線32に
段切れが起こりにくくなり、また、上部配線32と下部配
線31の間に層間絶縁層29′が幅広く形成されているため
に、上部配線32と下部配線31の間が接近することなく、
そのため上下配線間にショートが起こりにくくなって、
信頼性の高い半導体装置とすることができる効果があ
る。
According to the present embodiment, before the pattern of the channel protective film 29 of the thin film transistor is formed by back surface exposure, the first layer of the gate insulating film 26 on the lower wiring 31 in the multilayer wiring 13 is formed.
A first resist pattern 45 is formed widely via the insulating layer 33a of the semiconductor device, the a-Si: H layer of the semiconductor active layer 27, and the interlayer insulating layer 29 'of the channel protective film 29.
After baking 45, a second resist 46 'is applied thereon, and the thin film transistor portion and the multilayer wiring 13 are exposed on the back surface, and only the multilayer wiring portion is exposed on the entire surface from the front surface. Develop the second resist pattern
This is a manufacturing method in which a pattern 46 is formed and etched according to the first resist pattern 45 and the second resist pattern 46 to form a pattern of the channel protective film 29 of the thin film transistor and a pattern of the interlayer insulating film 29 ′ of the multilayer wiring 13. ,
In the multilayer wiring 13, the interlayer insulating layer 29 ′ can be formed wider than the width of the lower wiring 31, so that the upper wiring 32 formed on the polyimide layer 40 does not have large irregularities, and the shape of the upper wiring 32 has a large step. Therefore, disconnection of the upper wiring 32 is less likely to occur, and since the interlayer insulating layer 29 'is formed widely between the upper wiring 32 and the lower wiring 31, the space between the upper wiring 32 and the lower wiring 31 is not formed. Without approaching,
As a result, a short circuit between the upper and lower wiring is less likely to occur,
There is an effect that a highly reliable semiconductor device can be provided.

本実施例においては、第1のレジストパターン45を形
成して、第2のポジレジスト46′を塗布した後に、まず
基板21全体を裏面露光して、その次に多層配線13部分の
みを全面露光をするようにしていたが、基板21全体の裏
面露光と多層配線13部分のみの全面露光を同時に行って
もよいし、また、先に多層配線13部分のみを全面露光
し、その後で基板21全体を裏面露光しても同様の効果が
得られる。
In this embodiment, after the first resist pattern 45 is formed and the second positive resist 46 'is applied, the entire substrate 21 is first exposed to the back, and then only the multilayer wiring 13 is exposed to the entire surface. However, the backside exposure of the entire substrate 21 and the entire surface exposure of only the multilayer wiring 13 portion may be simultaneously performed, or the multilayer wiring 13 portion alone is exposed first, and then the entire substrate 21 is exposed. The same effect can be obtained by exposing the back surface.

(発明の効果) 本発明によれば、薄膜トランジスタのチャネル保護膜
のパターンを裏面露光により形成する前に、多層配線に
おいて下部配線の上部にゲート絶縁膜の絶縁層と半導体
活性層とチャネル保護膜の層間絶縁層とを介して幅広く
第1のレジストパターンを形成し、この第1のレジスト
パターンをベークした後に、この上に第2のレジストを
塗布して薄膜トランジスタ部分と多層配線部分を裏面露
光し、多層配線部分のみを表面から全面露光を行い、第
2のレジストを現像して、第2のレジストパターンを形
成し、第1のレジストパターンと第2のレジストパター
ンに従ってエッチングして薄膜トランジスタのチャネル
保護膜のパターンと多層配線の層間絶縁層のパターンを
形成する製造方法としているので、多層配線において層
間絶縁層を下部配線の幅以上に広く形成でき、そのため
ポリイミドの絶縁層上に形成される上部配線には大きな
凹凸ができず、上部配線の形状について段差が大きくな
らないため、上部配線に段切れが起こりにくく、また、
上部配線と下部配線の間に層間絶縁層が幅広く形成され
ているために、上部配線と下部配線の間が接近すること
がなく、そのため上下配線間にショートが起こりにくく
なって、信頼性の高い半導体装置とすることができる効
果がある。
(Effects of the Invention) According to the present invention, before forming a pattern of a channel protective film of a thin film transistor by back surface exposure, an insulating layer of a gate insulating film, a semiconductor active layer, and a channel protective film are formed on a lower wiring in a multilayer wiring. Forming a first resist pattern widely through the interlayer insulating layer, baking the first resist pattern, applying a second resist thereon, and exposing the thin film transistor portion and the multilayer wiring portion to the back surface, Exposing the entire surface of only the multilayer wiring portion, developing the second resist, forming a second resist pattern, and etching according to the first resist pattern and the second resist pattern, thereby forming a channel protective film of the thin film transistor. Since the manufacturing method is to form the pattern of the multilayer wiring and the pattern of the interlayer insulating layer of the multilayer wiring, The edge layer can be formed wider than the width of the lower wiring, so that the upper wiring formed on the polyimide insulating layer cannot have large irregularities, and the upper wiring does not have a large step, so the upper wiring has a step break. Less likely to occur,
Since the interlayer insulating layer is formed widely between the upper wiring and the lower wiring, the upper wiring and the lower wiring do not come close to each other, so that a short circuit between the upper wiring and the lower wiring does not easily occur and the reliability is improved. There is an effect that a semiconductor device can be obtained.

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

第1図は本発明の一実施例に係る薄膜トランジスタ部分
及び多層配線の一部の断面説明図、第2図(a)〜
(k)は薄膜トランジスタ部分及び多層配線部分の製造
プロセスを説明する断面説明図、第3図は従来のイメー
ジセンサの等価回路図、第4図は従来の薄膜トランジス
タ部分及び多層配線の一部の断面説明図である。 11……受光素子アレイ 12……電荷転送部 13……多層配線 14……共通信号線 15……駆動用IC 16……出力線 21……基板 25……ゲート電極 26……ゲート絶縁膜 27……半導体活性層 28……オーミックコンタクト層 29……チャネル保護膜 29′……層間絶縁層 30……アルミニウム層 31……下部配線 32……上部配線 33……絶縁層 34……コンタクトホール 40……ポリイミド層 41、42……拡散防止層 43……ドレイン電極 44……ソース電極 45……第1のレジストパターン 46……第2のレジストパターン 47……拡散防止層上のレジスト
FIG. 1 is an explanatory sectional view of a thin film transistor part and a part of a multilayer wiring according to one embodiment of the present invention, and FIGS.
(K) is a cross-sectional explanatory view for explaining a manufacturing process of a thin film transistor portion and a multilayer wiring portion, FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of a conventional image sensor, and FIG. FIG. 11 ... Light receiving element array 12 ... Charge transfer unit 13 ... Multilayer wiring 14 ... Common signal line 15 ... Drive IC 16 ... Output line 21 ... Substrate 25 ... Gate electrode 26 ... Gate insulating film 27 ... Semiconductor active layer 28 ... Ohmic contact layer 29 ... Channel protective film 29 '... Interlayer insulating layer 30 ... Aluminum layer 31 ... Lower wiring 32 ... Upper wiring 33 ... Insulating layer 34 ... Contact hole 40 ... Polyimide layers 41, 42 ... Diffusion prevention layer 43 ... Drain electrode 44 ... Source electrode 45 ... First resist pattern 46 ... Second resist pattern 47 ... Resist on diffusion prevention layer

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】基板上にゲート電極、ゲート絶縁膜、半導
体活性層、チャネル保護膜を積層し、前記チャネル保護
膜を挟んでオーミックコンタクト層を拡散防止層を分割
して積層し、前記分割された拡散防止層の上にそれぞれ
ソース電極とドレイン電極を形成した薄膜トランジスタ
と、前記基板上に下部配線と上部配線とをマトリックス
形状に形成した多層配線とを製造する方法において、 前記チャネル保護膜の絶縁層を着膜した後に第1のレジ
ストを積層する第1のレジスト積層工程と、 前記第1のレジストの前記多層配線で前記チャネル保護
膜を層間絶縁層として利用する部分を残すよう第1の露
光工程と第1の現像工程とを有する第1のレジストパタ
ーン形成工程と、 前記第1のレジストパターンをベークするベーク工程
と、 前記第1のレジストパターンの上に第2のレジストを積
層する第2のレジスト積層工程と、 前記基板裏面から露光する第2の露光工程と、 前記基板表面から前記多層配線部分のみを露光する第3
の露光工程と、 前記第2のレジストを現像して第2のレジストパターン
を形成する第2の現像工程と、 前記チャネル保護膜の絶縁層を前記第1のレジストパタ
ーンと前記第2のレジストパターンとをマスクとしてエ
ッチング除去するチャネル保護膜の絶縁層エッチング工
程と、 を具備することを特徴とする薄膜トランジスタ及び多層
配線の製造方法。
1. A gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor active layer, and a channel protective film are laminated on a substrate, and an ohmic contact layer is divided and laminated with a diffusion prevention layer sandwiching the channel protective film. A method of manufacturing a thin film transistor in which a source electrode and a drain electrode are respectively formed on a diffusion prevention layer and a multilayer wiring in which a lower wiring and an upper wiring are formed in a matrix on the substrate. A first resist laminating step of laminating a first resist after depositing a layer, and a first exposure to leave a portion of the first resist in which the channel protective film is used as an interlayer insulating layer in the multilayer wiring. A first resist pattern forming step having a step and a first developing step; a baking step of baking the first resist pattern; A second resist laminating step of laminating a second resist on the resist pattern, a second exposing step of exposing from the back surface of the substrate, and a third exposing step of exposing only the multilayer wiring portion from the substrate surface.
An exposure step, a second development step of developing the second resist to form a second resist pattern, and forming an insulating layer of the channel protective film on the first resist pattern and the second resist pattern. A step of etching an insulating layer of a channel protective film for etching and removing the film using the mask as a mask.
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