JP3329313B2 - 薄膜トランジスタアレイおよび薄膜トランジスタアレイ製造方法 - Google Patents
薄膜トランジスタアレイおよび薄膜トランジスタアレイ製造方法Info
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Description
技術に係り、特にアモルファスシリコン残留物によるパ
ターニング不良により発生する点欠陥、またはメタル残
留物によるパターニング不良により発生する線欠陥を含
む不良を防止した薄膜トランジスタアレイおよび薄膜ト
ランジスタアレイ製造方法に関する。
動素子に用いられている薄膜トランジスタアレイには、
ドレインパターンと画素電極層とが同一平面内のゲート
絶縁層上に形成され、さらに、上下段の単位素子が半素
子ずつずれたデルタ配列型構造を備えたもの(デルタ配
列型の薄膜トランジスタアレイ)がある。このようなデ
ルタ配列型の薄膜トランジスタアレイは、ドレインパタ
ーン、ゲート層(パターン)、ストレージパターンが近
接平行する部分が存在するため、高密度表示構成で双方
が短絡または容量結合をし易いという課題が従来からあ
る。特に薄膜トランジスタを構成するアモルファスシリ
コン(a−Si)のパターニング不良によるアモルファ
スシリコン(a−Si)残留物がある場合、ドレインパ
ターンと画素電極の短絡または近接する画素電極どうし
の短絡が発生し、これにより点欠陥不良が発生する。さ
らに、デルタ配列型のドレインパターンとソースパター
ンの近接平行部分においては、パターン間が、アモルフ
ァスシリコン(a−Si)残留物を介して短絡を起こす
ために、点欠陥等が発生する。従って、これらの短絡に
よる不良を防止することが重要な要素の1つとなってい
る。
する従来技術として、通常ドレインラインと画素電極間
や、各パターン間の距離を空けて短絡の発生を防ぐとい
う手法が開示されている。しかしながら、この手法で
は、単位素子当たりの画素電極の領域が狭くなり、開口
率が低下するため、パネル全体の透過率が低下する。こ
のため、アモルファスシリコン(a−Si)残留物やメ
タル残留物起因の短絡による不良を防止する対策として
は十分とは言えないという問題点があった。
する従来技術としては、例えば、特開平7−19922
3号公報に記載のもの(第1従来技術)がある。図8を
参照すると、特開平7−199223号公報に記載の第
1従来技術の第1の実施の形態の平面図が示されてい
る。また、図8のデルタ配列型の薄膜トランジスタアレ
イのF−F’線、G−G’線にそれぞれ沿った断面を図
9および図10に、図8のデルタ配列型の薄膜トランジ
スタアレイのH枠で囲まれている部分を拡大した状態を
図11に、図8のデルタ配列型の薄膜トランジスタアレ
イのH枠内にアモルファスシリコン(a−Si)残留物
とメタル残留物が発生した場合の状態を図21の平面拡
大図(H’)に示した。図8乃至11において、1はガ
ラス基板、2はゲート層(パターン)、3はゲート絶縁
層、4はI型アモルファスシリコン層、5はN+型アモ
ルファスシリコン層、6はコンタクトスリット(凹
部)、7はソースパターン、8はドレインパターン、9
は透明画素電極層、10は絶縁保護層を示している。図
21において、2はゲート層(パターン)、4はI型ア
モルファスシリコン層、5はN+型アモルファスシリコ
ン層、6はコンタクトスリット(凹部)、7はソースパ
ターン、8はドレインパターン、9は透明画素電極層、
14はアモルファスシリコン(a−Si)残留物、15
はメタル残留物を示している。図8を参照すると、特開
平7−199223号公報に記載の第1従来技術は、ゲ
ート層(パターン)2、I型アモルファスシリコン層
4、N+型アモルファスシリコン層5、コンタクトスリ
ット(凹部)6、ソースパターン7、ドレインパターン
8、透明画素電極層9を中心にして構成され、薄膜トラ
ンジスタアレイの製造において、画素電極形成領域と信
号配線領域(ドレインパターン8)との間のゲート絶縁
層3をエッチング除去して凹部(コンタクトスリット
(凹部)6)を形成することが開示されている。
の平面図である。図13および図14はそのI−I’
線、J−J’線にそれぞれ沿った断面図、図15は図1
2のデルタ配列型の薄膜トランジスタアレイのK枠で囲
まれている部分の拡大図、図22は図12のデルタ配列
型の薄膜トランジスタアレイのK枠内にアモルファスシ
リコン(a−Si)残留物14とメタル残留物15が発
生した場合の平面拡大図(K’)である。図12乃至図
15および図22に示すように、第1従来技術の第2の
実施の形態に示される技術は、信号配線層と画素電極層
との間もしくは近接する画素電極間のゲート絶縁層3上
に図21に示すようなアモルファスシリコン(a−S
i)残留物14が存在する場合でも、この残留物も同時
にエッチング除去できるので、信号配線領域の信号パタ
ーンと画素電極形成領域の画素電極との短絡を防止する
点において一応の効果を奏している。
願平8−525570号公報号公報(第2従来技術)に
記載のものがある。図16は、特願平8−525570
号公報に記載の第2従来技術のTFTを使用する液晶表
示装置の実施の形態の平面図、図17および図18はそ
のL−L’線、M−M’線にそれぞれ沿った断面図、図
19は図16のTFTのN枠で囲まれている部分の拡大
図、図23は図16のTFTのN枠内にアモルファスシ
リコン(a−Si)残留物14とメタル残留物15が発
生した場合の平面拡大図(N’)である。特願平8−5
25570号公報に記載の第2従来技術は、ゲート層
(パターン)2、I型アモルファスシリコン層4、N+
型アモルファスシリコン層5、コンタクトスリット(凹
部)6、ソースパターン7、ドレインパターン8、透明
画素電極層9、絶縁保護層10(図17および図18参
照)、ストレージパターン12、保護膜スリット状開口
部16を中心にして構成されている。薄膜トランジスタ
または薄膜ダイオードの製造において、画素電極形成領
域とその周囲のドレインパターン8、ゲート層(パター
ン)2の配線間の絶縁保護層10をエッチング除去して
開口部を設けることが開示されている。この技術は、信
号配線層と画素電極層との間もしくは近接する画素電極
間の絶縁保護層10下にアモルファスシリコン(a−S
i)残留物14や透明画素電極層9の残留物が存在する
場合でも、この残留物も同時にエッチング除去できるの
で、信号配線領域の信号パターンと画素電極形成領域の
画素電極との短絡を防止する点において一応の効果を奏
している。
来技術は、図21に示すように、画素電極形成領域と信
号配線領域(ドレインパターン8)との間のコンタクト
スリット6は、デルタ配列型の薄膜トランジスタアレイ
の特徴である、ドレインパターン8とソースパターン7
の近接平行部分上にアモルファスシリコン(a−Si)
残留物14が発生した場合にはその短絡の防止ができな
いという問題点があった。その理由は、エッチング除去
するコンタクト領域が、画素電極の周囲を囲む形状とな
っているか、または、ドレインパターン8と画素電極の
間にスリット状に形成する構造となっているため、デル
タ配列型構造のドレインパターン8、ソースパターン7
の各配線の近接平行部分上にアモルファスシリコン(a
−Si)残留物14が発生した場合には、これら配線間
の短絡を切断できないからである。しかも、図22に示
すように、デルタ配列型薄膜トランジスタアレイでスト
レージパターン12がゲート層(パターン)2と近接平
行する構造の場合は、近接平行パターン上に発生したメ
タル残留物15による短絡を防止できないために、ゲー
ト−ストレージショート等の致命不良を引き起こすとい
う問題点があった。
に、画素電極形成領域と信号配線領域(ドレインパター
ン8)との間の保護膜スリット状開口部16は、デルタ
配列型の薄膜トランジスタアレイの特徴である、ドレイ
ンパターン8とソースパターン7の近接平行部分上にア
モルファスシリコン(a−Si)残留物14が発生した
場合には、その短絡の防止ができないという問題点があ
った。その理由は、エッチング除去する保護膜スリット
状開口部16が、画素電極の周囲を囲む形状となってい
るため、デルタ配列型構造のドレインパターン8、ソー
スパターン7の各配線の近接平行部分上にアモルファス
シリコン(a−Si)残留物14が発生した場合にはこ
れら配線間の短絡を切断できないためである。しかも、
デルタ配列型薄膜トランジスタアレイでストレージパタ
ーン12がゲート層(パターン)2と近接平行する構造
の場合は(先の図22と同じ)、近接平行パターン上に
発生したメタル残留物15による短絡を防止できないた
めに、ゲート−ストレージショート等の致命不良を引き
起こすという問題点があった。
のであり、その目的とするところは、アモルファスシリ
コン残留物によるパターニング不良により発生する点欠
陥、またはメタル残留物によるパターニング不良により
発生する線欠陥を含む不良を防止した薄膜トランジスタ
アレイおよび薄膜トランジスタアレイ製造方法を提供す
る点にある。
要旨は、ガラス基板上に、蓄積容量用ストレージパター
ンと、ゲート層と、ゲート絶縁層と、アモルファスシリ
コン層と、ソース及びドレインパターンと、ソースパタ
ーンに接続された透明画素電極層と、絶縁保護層とを具
備し、アモルファスシリコン残留物によるパターニング
不良により発生する点欠陥、およびメタル残留物による
パターニング不良により発生する線欠陥を含む不良を防
止した薄膜トランジスタアレイであって、ドレインパタ
ーンが水平方向に形成される箇所とゲート層とが近接平
行してなり、かつ前記ドレインパターンが水平方向に形
成される箇所がストレージパターンとゲート層の全ての
箇所で近接平行してなるデルタ配列型のトランジスタ構
造と、前記デルタ配列型のトランジスタ構造でのゲート
層、ドレインパターン、ストレージパターンの各配線間
を跨って発生するアモルファスシリコン残留物およびメ
タル残留物をエッチング除去するコンタクトスリットと
を有することを特徴とする薄膜トランジスタアレイに存
する。また請求項2に記載の発明の要旨は、前記ゲート
層ならびに当該ゲート層に平行する前記ドレインパター
ンの隙間領域と、前記ストレージパターンならびに当該
ストレージパターンに平行する前記ドレインパターンの
隙間領域との2つの領域を結んで形成されている屈曲型
コンタクトスリットを有することを特徴とする請求項1
に記載の薄膜トランジスタアレイに存する。また請求項
3に記載の発明の要旨は、前記屈曲型コンタクトスリッ
トは、ゲート絶縁層をエッチング除去するコンタクト工
程実行時において、前記屈曲型コンタクトスリットの形
成予定領域に前記アモルファスシリコン残留物があった
場合にゲート絶縁層のエッチング除去と同時に前記アモ
ルファスシリコン残留物の除去する位置に形成されてい
ることを特徴とする請求項2に記載の薄膜トランジスタ
アレイに存する。また請求項4に記載の発明の要旨は、
前記屈曲型コンタクトスリットは、ゲート絶縁層をエッ
チング除去するコンタクト工程の次の工程であるドレイ
ンパターンのエッチング除去の際に当該コンタクト工程
にて除去した前記屈曲型コンタク トスリットの形成予定
領域に露出した前記メタル残留物を同時に除去する位置
に形成されていることを特徴とする請求項2または3に
記載の薄膜トランジスタアレイに存する。また請求項5
に記載の発明の要旨は、ガラス基板上に、蓄積容量用ス
トレージパターンと、ゲート層と、ゲート絶縁層と、ア
モルファスシリコン層と、ソース及びドレインパターン
と、ソースパターンに接続された透明画素電極層と、絶
縁保護層とを具備し、アモルファスシリコン残留物によ
るパターニング不良により発生する点欠陥、およびメタ
ル残留物によるパターニング不良により発生する線欠陥
を含む不良を防止した薄膜トランジスタアレイ製造方法
であって、ドレインパターンが水平方向に形成される箇
所とゲート層とが近接平行してなり、かつ前記ドレイン
パターンが水平方向に形成される箇所がストレージパタ
ーンとゲート層の全ての箇所で近接平行してなるデルタ
配列型のトランジスタ構造を作成する工程と、前記デル
タ配列型のトランジスタ構造でのゲート層、ドレインパ
ターン、ストレージパターンの各配線間を跨って発生す
るアモルファスシリコン残留物およびメタル残留物をエ
ッチング除去するコンタクトスリットを作成する工程を
有することを特徴とする薄膜トランジスタアレイ製造方
法に存する。また請求項6に記載の発明の要旨は、前記
ゲート層ならびに当該ゲート層に平行する前記ドレイン
パターンの隙間領域と、前記ストレージパターンならび
に当該ストレージパターンに平行する前記ドレインパタ
ーンの隙間領域との2つの領域を結んで形成されている
屈曲型コンタクトスリットを作成する工程を有すること
を特徴とする請求項5に記載の薄膜トランジスタアレイ
製造方法に存する。また請求項7に記載の発明の要旨
は、ゲート絶縁層をエッチング除去するコンタクト工程
実行時であって前記屈曲型コンタクトスリットの形成予
定領域に前記アモルファスシリコン残留物があった場合
にゲート絶縁層のエッチング除去と同時に前記アモルフ
ァスシリコン残留物の除去を実行する位置に前記屈曲型
コンタクトスリットを作成する工程を有することを特徴
とする請求項6に記載の薄膜トランジスタアレイ製造方
法に存する。また請求項8に記載の発明の要旨は、ゲー
ト絶縁層をエッチング除去するコン タクト工程の次の工
程であるドレインパターンのエッチング除去の際に当該
コンタクト工程にて除去した前記屈曲型コンタクトスリ
ットの形成予定領域に露出した前記メタル残留物を同時
に除去する位置に前記屈曲型コンタクトスリットを作成
する工程を有することを特徴とする請求項6または7に
記載の薄膜トランジスタアレイ製造方法に存する。また
請求項9に記載の発明の要旨は、ガラス基板上に前記ゲ
ート層、および前記ゲート層に近接平行した前記ストレ
ージパターンを形成する工程と、前記ストレージパター
ンの上に、前記ゲート絶縁層、I型アモルファスシリコ
ン層、N+型アモルファスシリコン層を積層する工程
と、前記N+型アモルファスシリコン層の所定パターン
を除去するとともに、同一パターンの前記I型アモルフ
ァスシリコン層を必要な部分だけ残して除去する工程
と、ソースパターンおよび前記ドレインパターンと周辺
端子部との導通のために、所定パターンで前記ゲート絶
縁層をエッチングすると同時に、前記ゲート層と当該ゲ
ート層に平行する前記ドレインパターン形成領域の間、
および前記ストレージパターンと当該ストレージパター
ンに平行する前記ドレインパターン形成領域の間の2つ
を結んだ屈曲型の領域下の前記ゲート絶縁層をエッチン
グ除去して前記屈曲型コンタクトスリットを形成すると
ともに、電極形成領域と前記ドレインパターンの形成領
域との間にも前記コンタクトスリットを形成する工程
と、前記N+型アモルファスシリコン層および前記I型
アモルファスシリコン層のチャネル堀り込みを行うとと
もに、当該チャネル堀り込みの上に絶縁保護層を形成す
る工程を有することを特徴とする請求項8に記載の薄膜
トランジスタアレイ製造方法に存する。
は、デルタ配列型の薄膜トランジスタアレイにおいて、
ゲート層(パターン)とドレインパターン、ストレージ
パターンの近接平行部分にコンタクトスリット(凹部)
を形成することにより、アモルファスシリコン(a−S
i)残留物を除去するとともに、ドレインエッチングの
際にゲート層(パターン)の残留物を除去して線欠陥等
の致命不良を防ぐことにある。以下、本発明の実施の形
態を図面に基づいて詳細に説明する。
本実施の形態の一実施の形態としてのデルタ配列型の薄
膜トランジスタアレイの平面図が示されている。図2お
よび図3はそのA−A’線、B−B’線にそれぞれ沿っ
た断面図である。図4は、図1に示すC枠で囲まれてい
る部分の拡大図である。図1乃至4において、1はガラ
ス基板、2はゲート層(パターン)、3はゲート絶縁
層、4はI型アモルファスシリコン層、5はN+型アモ
ルファスシリコン層、6はコンタクトスリット(凹
部)、7はソースパターン、8はドレインパターン、9
は透明画素電極層、10は絶縁保護層、12はストレー
ジパターン、13は屈曲型コンタクトスリットを示して
いる。図1を参照すると、本実施の形態のデルタ配列型
の薄膜トランジスタアレイは、上下の単位素子が半素子
ずつ交互にずれた構成のデルタ配列型薄膜トランジスタ
アレイであって、ゲート層(パターン)2、I型アモル
ファスシリコン層4、N+型アモルファスシリコン層
5、コンタクトスリット(凹部)6、ソースパターン
7、ドレインパターン8、透明画素電極層9、ストレー
ジパターン12、屈曲型コンタクトスリット13を中心
にして構成されている。
ランジスタアレイは、その構造上、ドレインパターン8
とゲート層(パターン)2が近接平行する部分が存在す
る。また、単位素子の高開口率設計には、ストレージパ
ターン12を画素電極上部に設置するのが有効であり、
その場合、ゲート層(パターン)2、ドレインパターン
8、ストレージパターン12が互いに近接平行する構成
となる。
ト層(パターン)2に平行するドレインパターン8の隙
間領域と、ストレージパターン12ならびに当該ストレ
ージパターン12に平行するドレインパターン8の隙間
領域との2つの領域を結んで屈曲型のコンタクトスリッ
ト(凹部)6を設けている。換言すれば、ゲート層(パ
ターン)2ならびに当該ゲート層(パターン)2に平行
するドレインパターン8の隙間領域が、屈曲型のコンタ
クトスリット(凹部)6を介して、ストレージパターン
12ならびに当該ストレージパターン12に平行するド
レインパターン8の隙間領域と結ばれる構造を有してい
る。
ンタクト工程実行時に、凹部を形成する下部にアモルフ
ァスシリコン(a−Si)残留物14があった場合にゲ
ート絶縁層3のエッチング除去と同時にアモルファスシ
リコン(a−Si)残留物14の除去も実行するために
用いる。また、コンタクト工程の次の工程であるドレイ
ンパターン工程において、コンタクト工程にて除去した
凹部上に露出したメタル残留物15も、ドレインパター
ン8のエッチング除去の際に同時に除去できる。
Si)残留物14によるソース−ドレイン間ショート等
によって発生するによる点欠陥と、メタル残留物15に
よるゲート−ストレージ間ショート等によって発生する
線欠陥などの致命不良を防止できるようになるといった
効果を奏する。また、この屈曲型コンタクトスリット1
3は、横方向の前段と次段のスリットを交互に組み合わ
せた構造であるため、アモルファスシリコン(a−S
i)残留物14を除去できない隙間が少なく、また、ゲ
ート層(パターン)2−ストレージパターン12間のメ
タル残留物15については全ての領域において導通を切
断できるため、残留物除去の効果を向上できるといった
効果を奏する。
いて説明する。図2,3,4を参照すると、まず最初
に、ガラス基板1上に、スパッタ(真空放電ガス薄膜形
成)法によりCrを成膜し、フォトリソグラフィにより
ゲート層(パターン)2、およびゲート層(パターン)
2に近接平行したストレージパターン12を形成する。
ゲート層(パターン)2およびストレージパターン12
の上に、ゲート絶縁層3、I型アモルファスシリコン層
4、N+型アモルファスシリコン層5をプラズマ化学気
相堆積(PCVD)法により積層する。
所定パターン(図示せず)を除去し、さらに同一パター
ンのI型アモルファスシリコン層4を必要な部分だけ残
してドライエッチングにより除去する。その後、ソース
パターン7やドレインパターン8と周辺端子部等との導
通のために、所定パターン(図示せず)でゲート絶縁層
3をドライエッチングによりエッチングする。このと
き、ゲート層(パターン)2と当該ゲート層(パター
ン)2に平行するドレインパターン8形成領域の間、
ストレージパターン12と当該ストレージパターン12
に平行するドレインパターン8形成領域の間、の2つを
結んだ屈曲型の領域下のゲート絶縁層3も同時にエッチ
ング除去して凹部(屈曲型コンタクトスリット13)を
形成する。また、電極形成領域とドレインパターン8形
成領域との間にも凹部(コンタクトスリット(凹部)
6)を同様に形成する。
/Ta等の単層または多層構造を成膜し、パターニング
してソースパターン7およびドレインパターン8を形成
する。次いで、スパッタによりITOを堆積してパター
ニングして透明画素電極層9を形成する。さらに、ドラ
イエッチングによりN+型アモルファスシリコン層5お
よびI型アモルファスシリコン層4のチャネル堀り込み
を行い、当該チャネル堀り込みの上に、絶縁保護層10
を形成する。これにより、デルタ配列型の薄膜トランジ
スタアレイが完成する。
層3にコンタクトをドライエッチングにより形成する際
に、ゲート層(パターン)2、ストレージパターン12
がドレインパターン8と近接平行する間の所定パターン
(すなわち、屈曲型コンタクトスリット13下部分)の
ゲート絶縁層3をエッチング除去するため、前工程での
アモルファスシリコン層のパターニング不良によるアモ
ルファスシリコン(a−Si)残留物14がゲート層
(パターン)2、ストレージパターン12、ドレインパ
ターン8の間にあっても、工程を増加することなく、当
該アモルファスシリコン(a−Si)残留物14をエッ
チング除去することができる。さらに加えて、ゲート絶
縁層3にコンタクトをドライエッチングにより形成する
際に、ゲート層(パターン)2のパターニング不良によ
るメタル残留物15が、コンタクト工程にて堀り込んだ
ゲート層(パターン)2とストレージパターン12の間
にあった場合は、当該メタル残留物15のメタル表面を
露出した状態で次のドレインパターン工程へ進むため、
ドレインパターン8のエッチング除去の際に当該メタル
残留物15を同時に除去して導通を切断することができ
る。また、屈曲型コンタクトスリット13は、横方向の
前段と次段のスリットを交互に組み合わせた構造である
ため、アモルファスシリコン(a−Si)残留物14を
除去できない隙間が少なく、また、ゲート層(パター
ン)2−ストレージパターン12間のメタル残留物15
については全ての領域において導通を切断できるため、
残留物除去の効果を向上することができる。以上の結
果、アモルファスシリコン(a−Si)残留物14によ
るソース−ドレイン間ショート等によって発生するによ
る点欠陥や、メタル残留物15によるゲート−ストレー
ジ間ショート等によって発生する線欠陥などの致命不良
を防止するといった効果を奏する。
る。図20は、本実施の形態の屈曲型コンタクトスリッ
ト13上(図1に示すC枠内)にアモルファスシリコン
(a−Si)残留物14とメタル残留物15が発生した
場合の平面拡大図(C’)である。図20では、アモル
ファスシリコン(a−Si)残留物14とメタル残留物
15が発生した場合に、本実施の形態の屈曲型コンタク
トスリット13が堀り込まれていれば、どちらの残留物
も除去可能であることを示している。すなわち、本実施
の形態の屈曲型コンタクトスリット13は、横方向の前
段と次段のスリットを交互に組み合わせてゲートライン
方向に切れ目のないスリットパターンを形成するため、
残留物除去の効果を格段に向上していることが分かる。
は、本実施の形態をストレージラインを画素電極上部に
配置してゲートラインと近接平行したデルタ配列型薄膜
トランジスタアレイに適応したが、ストレージラインを
画素電極の中央部に配置したデルタ配列型薄膜トランジ
スタアレイについても適応することができる。その構成
を第2の実施の形態として図5に示す。
形態にかかるデルタ配列型の薄膜トランジスタアレイを
説明するための平面図が示されている。図2は図5のデ
ルタ配列型の薄膜トランジスタアレイのA−A’線(第
1の実施の形態と同じ)、図6は図5のデルタ配列型の
薄膜トランジスタアレイのD−D’線にそれぞれ沿った
断面図である。図7は図5のデルタ配列型の薄膜トラン
ジスタアレイのE枠で囲まれている部分の拡大図であ
る。なお、第1の実施の形態において既に記述したもの
と同一の部分については、同一符号を付し、重複した説
明は省略する。
板1上にCrをスパッタ(真空放電ガス薄膜形成)法に
より成膜し、ゲート層(パターン)2をフォトリソグラ
フィにより形成し、画素電極中央にストレージパターン
12を形成する。
レージパターン12の上に、ゲート絶縁層3、I型アモ
ルファスシリコン層4、N+型アモルファスシリコン層
5をプラズマ化学気相堆積(PCVD)法により積層す
る。次いで、N+型アモルファスシリコン層5の所定パ
ターン(図示せず)をドライエッチングにより除去し、
同一パターンのI型アモルファスシリコン層4を必要な
部分だけ残してドライエッチングにより除去する。その
後、ソースパターン7やドレインパターン8と周辺端子
部等との導通のために、所定パターン(図示せず)でゲ
ート絶縁層3をドライエッチングによりエッチングす
る。
よりエッチングするとき、ゲート層(パターン)2と
当該ゲート層(パターン)2に平行するドレインパター
ン8形成領域との間の1箇所、透明画素電極層9と横
方向のドレインパターン8形成領域との間の1箇所、
透明画素電極層9と縦方向のドレインパターン8形成領
域との間の2箇所(すなわち、ストレージパターン12
の上方の領域)、合計4つを結んだ領域下のゲート絶縁
層3も同時にエッチング除去して凹部(屈曲型コンタク
トスリット13)を形成する。また、電極形成領域とド
レインパターン8形成領域との間も同様に凹部(コンタ
クトスリット(凹部)6)を形成する。
/Ta等の単層または多層構造を成膜し、パターニング
してソースパターン7およびドレインパターン8を形成
する。次いで、スパッタによりITOを堆積しパターニ
ングして透明画素電極層9を形成する。さらに、N+型
アモルファスシリコン層5およびI型アモルファスシリ
コン層4のチャネル堀り込みをドライエッチングにより
行い、当該チャネル堀り込みの上に、絶縁保護層10を
形成する。これにより、デルタ配列型の薄膜トランジス
タアレイが完成する。
層3にコンタクトをドライエッチングにより形成する際
に、ゲート層(パターン)2がドレインパターン8と近
接平行する間の所定パターン(すなわち、屈曲型コンタ
クトスリット13下部分)のゲート絶縁層3をエッチン
グ除去するので、前工程でのアモルファスシリコン層の
パターニング不良によるアモルファスシリコン(a−S
i)残留物14がゲート層(パターン)2、ドレインパ
ターン8の間にあっても、工程を増加することなく、当
該アモルファスシリコン(a−Si)残留物14をエッ
チング除去することができる。これと同時に、ゲート層
のパターニング不良によるメタル残留物15が、コンタ
クト工程にて堀り込んだ凹部にあった場合は、当該メタ
ル残留物15のメタル表面を露出した状態で次のドレイ
ンパターン工程へ進むため、ドレインパターン8をエッ
チング除去する際に当該メタル残留物15を同時に除去
して容量結合を切断することができる。また、屈曲型コ
ンタクトスリット13は、横方向の前段と次段のスリッ
トを交互に組み合わせた構造であるため、アモルファス
シリコン(a−Si)残留物14を除去できない隙間が
少なく、残留物除去の効果を向上することができる。以
上の結果、アモルファスシリコン(a−Si)残留物1
4によるソース−ドレイン間ショート等によって発生す
るによる点欠陥や、メタル残留物15によるゲート−ス
トレージ間ショート等によって発生する線欠陥などの致
命不良を防止するといった効果を奏する。
れず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施形態
は適宜変更され得ることは明らかである。また上記構成
部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定され
ず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にす
ることができる。また、各図において、同一構成要素に
は同一符号を付している。
で、アモルファスシリコン残留物によるパターニング不
良により発生する点欠陥を含む不良を防止できるように
なるといった効果を奏する。
型の薄膜トランジスタアレイを説明するための平面図で
ある。
スタアレイのA−A’線に沿った断面図である。
のB−B’線に沿った断面図である。
ある。
型の薄膜トランジスタアレイを説明するための平面図で
ある。
のD−D’線に沿った断面図である。
のE枠で囲まれている部分の拡大図である。
型の薄膜トランジスタアレイの平面図である。
のF−F’線に沿った断面図である。
イのG−G’線に沿った断面図である。
イのH枠で囲まれている部分の拡大図である。
ある。
レイのI−I’線に沿った断面図である。
レイのJ−J’線に沿った断面図である。
レイのK枠で囲まれている部分の拡大図である。
である。
である。
拡大図である。
示すC枠内)にアモルファスシリコン(a−Si)残留
物とメタル残留物が発生した場合の平面拡大図(C’)
である。
イのH枠内にアモルファスシリコン(a−Si)残留物
とメタル残留物が発生した場合の平面拡大図(H’)で
ある。
レイのK枠内にアモルファスシリコン(a−Si)残留
物とメタル残留物が発生した場合の平面拡大図(K’)
である。
コン(a−Si)残留物とメタル残留物が発生した場合
の平面拡大図(N’)である。
Claims (9)
- 【請求項1】 ガラス基板上に、蓄積容量用ストレージ
パターンと、ゲート層と、ゲート絶縁層と、アモルファ
スシリコン層と、ソース及びドレインパターンと、ソー
スパターンに接続された透明画素電極層と、絶縁保護層
とを具備し、アモルファスシリコン残留物によるパター
ニング不良により発生する点欠陥、およびメタル残留物
によるパターニング不良により発生する線欠陥を含む不
良を防止した薄膜トランジスタアレイであって、ドレインパターンが水平方向に形成される箇所とゲート
層とが近接平行してなり、かつ前記ドレインパターンが
水平方向に形成される箇所がストレージパターンとゲー
ト層の全ての箇所で近接平行してなる デルタ配列型のト
ランジスタ構造と、前記デルタ配列型のトランジスタ構造でのゲート層、ド
レインパターン、 ストレージパターンの各配線間を跨っ
て発生するアモルファスシリコン残留物およびメタル残
留物をエッチング除去するコンタクトスリットとを有す
ることを特徴とする薄膜トランジスタアレイ。 - 【請求項2】 前記ゲート層ならびに当該ゲート層に平
行する前記ドレインパターンの隙間領域と、前記ストレ
ージパターンならびに当該ストレージパターンに平行す
る前記ドレインパターンの隙間領域との2つの領域を結
んで形成されている屈曲型コンタクトスリットを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の薄膜トランジスタア
レイ。 - 【請求項3】 前記屈曲型コンタクトスリットは、ゲー
ト絶縁層をエッチング除去するコンタクト工程実行時に
おいて、前記屈曲型コンタクトスリットの形成予定領域
に前記アモルファスシリコン残留物があった場合にゲー
ト絶縁層のエッチング除去と同時に前記アモルファスシ
リコン残留物の除去する位置に形成されていることを特
徴とする請求項2に記載の薄膜トランジスタアレイ。 - 【請求項4】 前記屈曲型コンタクトスリットは、ゲー
ト絶縁層をエッチング除去するコンタクト工程の次の工
程であるドレインパターンのエッチング除去の際に当該
コンタクト工程にて除去した前記屈曲型コンタクトスリ
ットの形成予 定領域に露出した前記メタル残留物を同時
に除去する位置に形成されていることを特徴とする請求
項2または3に記載の薄膜トランジスタアレイ。 - 【請求項5】 ガラス基板上に、蓄積容量用ストレージ
パターンと、ゲート層と、ゲート絶縁層と、アモルファ
スシリコン層と、ソース及びドレインパターンと、ソー
スパターンに接続された透明画素電極層と、絶縁保護層
とを具備し、アモルファスシリコン残留物によるパター
ニング不良により発生する点欠陥、およびメタル残留物
によるパターニング不良により発生する線欠陥を含む不
良を防止した薄膜トランジスタアレイ製造方法であっ
て、ドレインパターンが水平方向に形成される箇所とゲート
層とが近接平行してなり、かつ前記ドレインパターンが
水平方向に形成される箇所がストレージパターンとゲー
ト層の全ての箇所で近接平行してなる デルタ配列型のト
ランジスタ構造を作成する工程と、前記デルタ配列型のトランジスタ構造でのゲート層、ド
レインパターン、 ストレージパターンの各配線間を跨っ
て発生するアモルファスシリコン残留物およびメタル残
留物をエッチング除去するコンタクトスリットを作成す
る工程を有することを特徴とする薄膜トランジスタアレ
イ製造方法。 - 【請求項6】 前記ゲート層ならびに当該ゲート層に平
行する前記ドレインパターンの隙間領域と、前記ストレ
ージパターンならびに当該ストレージパターンに平行す
る前記ドレインパターンの隙間領域との2つの領域を結
んで形成されている屈曲型コンタクトスリットを作成す
る工程を有することを特徴とする請求項5に記載の薄膜
トランジスタアレイ製造方法。 - 【請求項7】 ゲート絶縁層をエッチング除去するコン
タクト工程実行時であって前記屈曲型コンタクトスリッ
トの形成予定領域に前記アモルファスシリコン残留物が
あった場合にゲート絶縁層のエッチング除去と同時に前
記アモルファスシリコン残留物の除去を実行する位置に
前記屈曲型コンタクトスリットを作成する工程を有する
ことを特徴とする請求項6に記載の薄膜トランジスタア
レイ製造方法。 - 【請求項8】 ゲート絶縁層をエッチング除去するコン
タクト工程の次の工程であるドレインパターンのエッチ
ング除去の際に当該コンタクト工程にて除去した前記屈
曲型コンタクトスリットの形成予定領域に露出した前記
メタル残留物を同時に除去する位置に前記屈曲型コンタ
クトスリットを作成する工程を有することを特徴とする
請求項6または7に記載の薄膜トランジスタアレイ製造
方法。 - 【請求項9】 ガラス基板上に前記ゲート層、および前
記ゲート層に近接平行した前記ストレージパターンを形
成する工程と、 前記ストレージパターンの上に、前記ゲート絶縁層、I
型アモルファスシリコン層、N+型アモルファスシリコ
ン層を積層する工程と、 前記N+型アモルファスシリコン層の所定パターンを除
去するとともに、同一パターンの前記I型アモルファス
シリコン層を必要な部分だけ残して除去する工程と、 ソースパターンおよび前記ドレインパターンと周辺端子
部との導通のために、所定パターンで前記ゲート絶縁層
をエッチングすると同時に、前記ゲート層と当該ゲート
層に平行する前記ドレインパターン形成領域の間、およ
び前記ストレージパターンと当該ストレージパターンに
平行する前記ドレインパターン形成領域の間の2つを結
んだ屈曲型の領域下の前記ゲート絶縁層をエッチング除
去して前記屈曲型コンタクトスリットを形成するととも
に、電極形成領域と前記ドレインパターンの形成領域と
の間にも前記コンタクトスリットを形成する工程と、 前記N+型アモルファスシリコン層および前記I型アモ
ルファスシリコン層のチャネル堀り込みを行うととも
に、当該チャネル堀り込みの上に絶縁保護層を形成する
工程を有することを特徴とする請求項8に記載の薄膜ト
ランジスタアレイ製造方法。
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