JP3402295B2 - 薄膜トランジスタ及びその製造方法 - Google Patents
薄膜トランジスタ及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜トランジスタ
（TFT:Thin Film Transistor）及びその製造方法に関す
るものである。薄膜トランジスタは、例えば、アクティ
ブマトリクス型液晶表示装置及びイメージセンサーに利
用される。
（TFT:Thin Film Transistor）及びその製造方法に関す
るものである。薄膜トランジスタは、例えば、アクティ
ブマトリクス型液晶表示装置及びイメージセンサーに利
用される。
【０００２】従来の薄膜トランジスタ装置の製造方法の
一例においては、図３に示すように、ガラス基板３０１
上に遮光膜としての遮光ＷＳｉ ２ 膜３０２を成膜し、エ
ッチング加工し、その後に下地ＳｉＯ ２ 膜３０３を5000
Å程度ＣＶＤ成膜したのち、遮光ＷＳｉ ２ 膜３０２直上
に活性層となるｐｏｌｙ−Ｓｉ膜３０４をパターン形成
し、さらにゲート絶縁膜としてのゲート絶縁ＳｉＯ ２ 膜
３０５を成膜した後、ゲートＷＳｉ ２ 層をスパッタ成膜
し、エッチング加工することによりゲートＷＳｉ ２ 電極
３０６を形成することが行われていた。光リーク対策と
しての遮光ＷＳｉ ２ 膜３０２の遮光効果を高める為に、
従来、上記の構成に対して、遮光ＷＳｉ ２ 膜３０２の膜
厚を1000Åとしていたものを2000Å程度までに厚くする
というように、遮光膜を厚膜化する策を講じていた。
一例においては、図３に示すように、ガラス基板３０１
上に遮光膜としての遮光ＷＳｉ ２ 膜３０２を成膜し、エ
ッチング加工し、その後に下地ＳｉＯ ２ 膜３０３を5000
Å程度ＣＶＤ成膜したのち、遮光ＷＳｉ ２ 膜３０２直上
に活性層となるｐｏｌｙ−Ｓｉ膜３０４をパターン形成
し、さらにゲート絶縁膜としてのゲート絶縁ＳｉＯ ２ 膜
３０５を成膜した後、ゲートＷＳｉ ２ 層をスパッタ成膜
し、エッチング加工することによりゲートＷＳｉ ２ 電極
３０６を形成することが行われていた。光リーク対策と
しての遮光ＷＳｉ ２ 膜３０２の遮光効果を高める為に、
従来、上記の構成に対して、遮光ＷＳｉ ２ 膜３０２の膜
厚を1000Åとしていたものを2000Å程度までに厚くする
というように、遮光膜を厚膜化する策を講じていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の薄膜ト
ランジスタの製造方法においては、斜めより入射する入
射光３０７の侵入を回避することは困難であり、斜めか
らの入射光３０７がＴＦＴの活性層部分たるｐｏｌｙ−
Ｓｉ膜３０４に当たることにより光リーク電流が発生す
るという問題が生じていた。上述したような遮光ＷＳｉ
２ 膜３０２の遮光効果を高める為に遮光膜膜厚を厚くす
る方策によっても、光リーク電流の発生の問題を解決す
ることはできない。なぜなら、遮光ＷＳｉ ２ 膜３０２の
遮光効果を高める為に遮光膜膜厚を厚くする方策におい
ては、遮光膜の増加によりＴＦＴ部分に直接的に入射す
る光であって、ガラス基板３０１にほぼ直角に入射する
光については光の透過を防止する効果は増すが、一方、
斜めからの入射光３０７、及び入射光３０７が乱反射を
起こすことにより間接的に入射する光については完全に
侵入を回避することが困難だからである。
ランジスタの製造方法においては、斜めより入射する入
射光３０７の侵入を回避することは困難であり、斜めか
らの入射光３０７がＴＦＴの活性層部分たるｐｏｌｙ−
Ｓｉ膜３０４に当たることにより光リーク電流が発生す
るという問題が生じていた。上述したような遮光ＷＳｉ
２ 膜３０２の遮光効果を高める為に遮光膜膜厚を厚くす
る方策によっても、光リーク電流の発生の問題を解決す
ることはできない。なぜなら、遮光ＷＳｉ ２ 膜３０２の
遮光効果を高める為に遮光膜膜厚を厚くする方策におい
ては、遮光膜の増加によりＴＦＴ部分に直接的に入射す
る光であって、ガラス基板３０１にほぼ直角に入射する
光については光の透過を防止する効果は増すが、一方、
斜めからの入射光３０７、及び入射光３０７が乱反射を
起こすことにより間接的に入射する光については完全に
侵入を回避することが困難だからである。
【０００４】本発明は以上の従来技術における問題に鑑
みてなされたものであって、斜めからの入射光３０７、
及び入射光３０７が乱反射を起こすことにより間接的に
入射する光についても、遮光可能な薄膜トランジスタの
構造及びその製造方法を提供し、薄膜トランジスタの光
リーク電流の発生を防止することを課題とする。また、
製造方法に関しては、既存の工程を有効に利用して、工
程数を増やすことなく簡易なプロセスで遮光効果を格段
に高める薄膜トランジスタの構造を形成できる製造方法
を提供することを課題とする。
みてなされたものであって、斜めからの入射光３０７、
及び入射光３０７が乱反射を起こすことにより間接的に
入射する光についても、遮光可能な薄膜トランジスタの
構造及びその製造方法を提供し、薄膜トランジスタの光
リーク電流の発生を防止することを課題とする。また、
製造方法に関しては、既存の工程を有効に利用して、工
程数を増やすことなく簡易なプロセスで遮光効果を格段
に高める薄膜トランジスタの構造を形成できる製造方法
を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本出
願第一の発明は、透明基板上に遮光膜をパターン成膜す
る工程と、前記透明基板及び前記遮光膜上に下地ＳｉＯ
２ 膜を成膜する工程と、前記遮光膜直上の下地ＳｉＯ ２
膜上に活性層となる半導体部分を形成する工程と、前記
半導体部分及び前記下地ＳｉＯ ２ 膜の上にゲート絶縁膜
を成膜する工程と、前記活性層となる半導体部分の両側
のそれぞれに前記遮光膜上の前記ゲート絶縁膜及び下地
ＳｉＯ ２ 膜を前記遮光膜が露出するまで選択的異方性エ
ッチングしコンタクト開口部を形成する工程と、前記ゲ
ート絶縁膜の上面及びコンタクト開口部に遮光性を有す
る導電膜を成膜する工程と、前記ゲート絶縁膜上のゲー
ト電極形成部及び前記コンタクト開口部以外の前記導電
膜を除去する工程とを含む薄膜トランジスタの製造方法
である。
願第一の発明は、透明基板上に遮光膜をパターン成膜す
る工程と、前記透明基板及び前記遮光膜上に下地ＳｉＯ
２ 膜を成膜する工程と、前記遮光膜直上の下地ＳｉＯ ２
膜上に活性層となる半導体部分を形成する工程と、前記
半導体部分及び前記下地ＳｉＯ ２ 膜の上にゲート絶縁膜
を成膜する工程と、前記活性層となる半導体部分の両側
のそれぞれに前記遮光膜上の前記ゲート絶縁膜及び下地
ＳｉＯ ２ 膜を前記遮光膜が露出するまで選択的異方性エ
ッチングしコンタクト開口部を形成する工程と、前記ゲ
ート絶縁膜の上面及びコンタクト開口部に遮光性を有す
る導電膜を成膜する工程と、前記ゲート絶縁膜上のゲー
ト電極形成部及び前記コンタクト開口部以外の前記導電
膜を除去する工程とを含む薄膜トランジスタの製造方法
である。
【０００６】したがって、本出願第一の発明の薄膜トラ
ンジスタの製造方法によれば、前記活性層となる半導体
部分の両側のそれぞれにおいて前記遮光膜上の前記ゲー
ト絶縁膜及び下地ＳｉＯ ２ 膜を前記遮光膜が露出するま
で選択的異方性エッチングしコンタクト開口部を形成す
る工程と、前記ゲート絶縁膜の上面及びコンタクト開口
部に遮光性を有する導電膜を成膜する工程と、前記ゲー
ト絶縁膜上のゲート電極形成部及び前記コンタクト開口
部以外の前記導電膜を除去する工程とを含むので、かか
るエッチングにより、ゲート電極が形成されると同時
に、活性層となる半導体部分の両側に、下端を遮光膜に
接し上端をゲート絶縁膜上面とほぼ同一高さに位置させ
る遮光性を有するサイドウォール（遮光側壁）が形成で
きる。したがって、本製造方法により形成された薄膜ト
ランジスタは、透明基板の裏側から入射するあらゆる角
度の入遮光及びその乱反射成分の光が活性層に到達する
前に完全に遮断することができるサイドウォールを有
し、このサイドウォールによって光リーク電流の発生を
防止することができるという利点がある。また、製造工
程上は、ゲート電極の形成工程を利用することによって
極めて簡便に、光リーク電流の発生を阻止する有効な手
段たるサイドウォールを形成することができるという利
点がある。遮光性を有する導電膜は、ゲート電極を形成
するものであり、タングステンシリサイド（ＷＳｉ ２ ）
や、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ ２ ）、チタンシリ
サイド（ＴｉＳｉ ２ ）、コバルトシリサイド（ＣｏＳｉ
２ ）などの金属ケイ化物（シリサイド）を用いることが
できる。
ンジスタの製造方法によれば、前記活性層となる半導体
部分の両側のそれぞれにおいて前記遮光膜上の前記ゲー
ト絶縁膜及び下地ＳｉＯ ２ 膜を前記遮光膜が露出するま
で選択的異方性エッチングしコンタクト開口部を形成す
る工程と、前記ゲート絶縁膜の上面及びコンタクト開口
部に遮光性を有する導電膜を成膜する工程と、前記ゲー
ト絶縁膜上のゲート電極形成部及び前記コンタクト開口
部以外の前記導電膜を除去する工程とを含むので、かか
るエッチングにより、ゲート電極が形成されると同時
に、活性層となる半導体部分の両側に、下端を遮光膜に
接し上端をゲート絶縁膜上面とほぼ同一高さに位置させ
る遮光性を有するサイドウォール（遮光側壁）が形成で
きる。したがって、本製造方法により形成された薄膜ト
ランジスタは、透明基板の裏側から入射するあらゆる角
度の入遮光及びその乱反射成分の光が活性層に到達する
前に完全に遮断することができるサイドウォールを有
し、このサイドウォールによって光リーク電流の発生を
防止することができるという利点がある。また、製造工
程上は、ゲート電極の形成工程を利用することによって
極めて簡便に、光リーク電流の発生を阻止する有効な手
段たるサイドウォールを形成することができるという利
点がある。遮光性を有する導電膜は、ゲート電極を形成
するものであり、タングステンシリサイド（ＷＳｉ ２ ）
や、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ ２ ）、チタンシリ
サイド（ＴｉＳｉ ２ ）、コバルトシリサイド（ＣｏＳｉ
２ ）などの金属ケイ化物（シリサイド）を用いることが
できる。
【０００７】また本出願第２の発明は、本出願第１の発
明の薄膜トランジスタの製造方法において、前記エッチ
ング工程は、フォトレジストで前記ゲート絶縁膜上のゲ
ート電極形成部及び前記コンタクト開口部をマスクする
工程を含むことを特徴とする。
明の薄膜トランジスタの製造方法において、前記エッチ
ング工程は、フォトレジストで前記ゲート絶縁膜上のゲ
ート電極形成部及び前記コンタクト開口部をマスクする
工程を含むことを特徴とする。
【０００８】したがって本出願第２の発明の薄膜トラン
ジスタの製造方法によれば、本出願第１の発明の利点が
あるとともに、フォトレジストでゲート絶縁膜上のゲー
ト電極形成部のみならず、コンタクト開口部をマスクす
るので、確実にコンタクト開口部に遮光性のある導電膜
を残すことができ、上述のサイドウォールを形成するこ
とができるという利点がある。
ジスタの製造方法によれば、本出願第１の発明の利点が
あるとともに、フォトレジストでゲート絶縁膜上のゲー
ト電極形成部のみならず、コンタクト開口部をマスクす
るので、確実にコンタクト開口部に遮光性のある導電膜
を残すことができ、上述のサイドウォールを形成するこ
とができるという利点がある。
【０００９】また本出願第３の発明は、本出願第１の発
明の薄膜トランジスタの製造方法において、前記エッチ
ング工程は、フォトレジストで前記ゲート絶縁膜上のゲ
ート電極形成部をマスクする工程と、異方性エッチング
を行う工程とを含むことを特徴とする。
明の薄膜トランジスタの製造方法において、前記エッチ
ング工程は、フォトレジストで前記ゲート絶縁膜上のゲ
ート電極形成部をマスクする工程と、異方性エッチング
を行う工程とを含むことを特徴とする。
【００１０】したがって本出願第３の発明の薄膜トラン
ジスタの製造方法によれば、本出願第１の発明の利点が
あるとともに、フォトレジストで前記ゲート絶縁膜上の
ゲート電極形成部をマスクし、コンタクト開口部につい
てはマスクしないので、ゲート電極形成するためのマス
クパターンをそのまま使用することができ、マスクパタ
ーンの変更を要さないという利点がある。また、異方性
エッチングを行うので、横方向へはエッチングが進みに
くいという異方性エッチングの性質により、マスクされ
ないコンタクト開口部に遮光性のある導電膜を残すこと
ができ、上述のサイドウォールを形成することができる
という利点がある。異方性エッチングは、反応性イオン
エッチング、スパッタエッチング、イオンビームエッチ
ング等のドライエッチングにより行うことができる。
ジスタの製造方法によれば、本出願第１の発明の利点が
あるとともに、フォトレジストで前記ゲート絶縁膜上の
ゲート電極形成部をマスクし、コンタクト開口部につい
てはマスクしないので、ゲート電極形成するためのマス
クパターンをそのまま使用することができ、マスクパタ
ーンの変更を要さないという利点がある。また、異方性
エッチングを行うので、横方向へはエッチングが進みに
くいという異方性エッチングの性質により、マスクされ
ないコンタクト開口部に遮光性のある導電膜を残すこと
ができ、上述のサイドウォールを形成することができる
という利点がある。異方性エッチングは、反応性イオン
エッチング、スパッタエッチング、イオンビームエッチ
ング等のドライエッチングにより行うことができる。
【００１１】また本出願第４の発明は、透明基板上に形
成された遮光膜と、前記遮光膜上に形成された下地Ｓｉ
Ｏ ２ 膜と、前記遮光膜直上の下地ＳｉＯ ２ 膜上に形成さ
れた活性層と、前記活性層上及び下地ＳｉＯ ２ 膜上に成
膜されたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成さ
れたゲート電極と、前記活性層の両側位置かつ前記遮光
膜の上位置に形成され、かつ、前記ゲート絶縁膜及び前
記下地ＳｉＯ ２ 膜に設けられ前記遮光膜まで通ずるコン
タクト開口部とを備え、下端を前記遮光膜に接触させ上
端を前記ゲート絶縁膜上面とほぼ同一高さに位置させる
遮光側壁であって、前記ゲート電極と同一化合物からな
る遮光側壁が前記コンタクト開口部に形成されているこ
とを特徴とする薄膜トランジスタである。
成された遮光膜と、前記遮光膜上に形成された下地Ｓｉ
Ｏ ２ 膜と、前記遮光膜直上の下地ＳｉＯ ２ 膜上に形成さ
れた活性層と、前記活性層上及び下地ＳｉＯ ２ 膜上に成
膜されたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成さ
れたゲート電極と、前記活性層の両側位置かつ前記遮光
膜の上位置に形成され、かつ、前記ゲート絶縁膜及び前
記下地ＳｉＯ ２ 膜に設けられ前記遮光膜まで通ずるコン
タクト開口部とを備え、下端を前記遮光膜に接触させ上
端を前記ゲート絶縁膜上面とほぼ同一高さに位置させる
遮光側壁であって、前記ゲート電極と同一化合物からな
る遮光側壁が前記コンタクト開口部に形成されているこ
とを特徴とする薄膜トランジスタである。
【００１２】したがって本出願第４の発明の薄膜トラン
ジスタによれば、活性層の両側位置において、遮光性を
有するサイドウォール（遮光側壁）が、その下端を遮光
膜に接触させ、その上端をゲート絶縁膜上面とほぼ同一
高さに位置させるので、透明基板の裏側から入射するあ
らゆる角度の入遮光及びその乱反射成分の光が活性層に
到達する前に完全に遮断することができるという利点が
ある。また、このサイドウォール（遮光側壁）は、ゲー
ト電極と同一化合物からなり、遮光膜の上位置に形成さ
れ、かつ、前記遮光膜まで通ずるコンタクト開口部に形
成されるので、本出願第４の発明の薄膜トランジスタ
は、本出願第１、第２又は第３の発明の薄膜トランジス
タの製造方法により、ゲート電極の形成工程を利用する
ことによって工程の増加や変更をもたらすことなく極め
て簡便に製造することができるという利点がある。
ジスタによれば、活性層の両側位置において、遮光性を
有するサイドウォール（遮光側壁）が、その下端を遮光
膜に接触させ、その上端をゲート絶縁膜上面とほぼ同一
高さに位置させるので、透明基板の裏側から入射するあ
らゆる角度の入遮光及びその乱反射成分の光が活性層に
到達する前に完全に遮断することができるという利点が
ある。また、このサイドウォール（遮光側壁）は、ゲー
ト電極と同一化合物からなり、遮光膜の上位置に形成さ
れ、かつ、前記遮光膜まで通ずるコンタクト開口部に形
成されるので、本出願第４の発明の薄膜トランジスタ
は、本出願第１、第２又は第３の発明の薄膜トランジス
タの製造方法により、ゲート電極の形成工程を利用する
ことによって工程の増加や変更をもたらすことなく極め
て簡便に製造することができるという利点がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態の薄膜
トランジスタ及びその製造方法につき図面を参照して説
明する。
トランジスタ及びその製造方法につき図面を参照して説
明する。
【００１４】実施の形態１
まず、本発明の実施の形態１の薄膜トランジスタの製造
方法につき、図１を参照して説明する。図１は本発明の
実施の形態１の薄膜トランジスタの構造及び製造方法を
説明するための薄膜トランジスタの断面図である。
方法につき、図１を参照して説明する。図１は本発明の
実施の形態１の薄膜トランジスタの構造及び製造方法を
説明するための薄膜トランジスタの断面図である。
【００１５】まず、ガラス基板１０１上に遮光膜として
の遮光ＷＳｉ ２ 膜１０２を1000Å程度成膜し、エッチン
グ加工する。その後に下地ＳｉＯ ２ 膜１０３を5000Å程
度ＣＶＤ成膜したのち、遮光ＷＳｉ ２ 膜１０２直上に活
性層となるｐｏｌｙ−Ｓｉ膜１０４をパターン形成す
る。さらにゲート絶縁膜としてのゲート絶縁ＳｉＯ ２ 膜
１０５を成膜する（図１（ａ））。
の遮光ＷＳｉ ２ 膜１０２を1000Å程度成膜し、エッチン
グ加工する。その後に下地ＳｉＯ ２ 膜１０３を5000Å程
度ＣＶＤ成膜したのち、遮光ＷＳｉ ２ 膜１０２直上に活
性層となるｐｏｌｙ−Ｓｉ膜１０４をパターン形成す
る。さらにゲート絶縁膜としてのゲート絶縁ＳｉＯ ２ 膜
１０５を成膜する（図１（ａ））。
【００１６】次に、活性層となるｐｏｌｙ−Ｓｉ膜１０
４の両側位置となる遮光パターン両端において、サブミ
クロン程度の細いコンタクト開口部１０６を選択的異方
性エッチングにより遮光ＷＳｉ ２ 膜１０２が露出するま
で形成する。その後、遮光性を有する導電膜としてのゲ
ートＷＳｉ ２ 層１０７をスパッタ成膜する。すると、ゲ
ート絶縁ＳｉＯ ２ 膜１０５の上面、コンタクト開口部１
０６の内側面及びコンタクト開口部１０６によって露出
した遮光ＷＳｉ ２ 膜１０２の上面に、ゲートＷＳｉ ２ 層
１０７が形成される。この状態で、フォトレジスト１０
８でゲートＷＳｉ ２ 電極の形成部分及び前記コンタクト
開口部１０６をマスクする（図１（ｂ））。
４の両側位置となる遮光パターン両端において、サブミ
クロン程度の細いコンタクト開口部１０６を選択的異方
性エッチングにより遮光ＷＳｉ ２ 膜１０２が露出するま
で形成する。その後、遮光性を有する導電膜としてのゲ
ートＷＳｉ ２ 層１０７をスパッタ成膜する。すると、ゲ
ート絶縁ＳｉＯ ２ 膜１０５の上面、コンタクト開口部１
０６の内側面及びコンタクト開口部１０６によって露出
した遮光ＷＳｉ ２ 膜１０２の上面に、ゲートＷＳｉ ２ 層
１０７が形成される。この状態で、フォトレジスト１０
８でゲートＷＳｉ ２ 電極の形成部分及び前記コンタクト
開口部１０６をマスクする（図１（ｂ））。
【００１７】次に、ドライエッチングを実施した後フォ
トレジスト１０８を剥離する。これにより、ゲートＷＳ
ｉ ２ 層１０７のうち、フォトレジスト１０８でマスクさ
れない部分が除去され、ゲートＷＳｉ ２ 電極１１１が形
成されるとともに、コンタクト開口部１０６の内側面及
び遮光ＷＳｉ ２ 膜１０２の上面に形成されたゲートＷＳ
ｉ ２ 層１０７が残される。このコンタクト開口部１０６
の内側面及び遮光ＷＳｉ ２ 膜１０２の上面に残されたゲ
ートＷＳｉ ２ 層１０７がＷＳｉ ２ からなるサイドウォー
ル１０９となる（図１（ｃ））。以上の工程により、実
施の形態１における薄膜トランジスタが形成される。
トレジスト１０８を剥離する。これにより、ゲートＷＳ
ｉ ２ 層１０７のうち、フォトレジスト１０８でマスクさ
れない部分が除去され、ゲートＷＳｉ ２ 電極１１１が形
成されるとともに、コンタクト開口部１０６の内側面及
び遮光ＷＳｉ ２ 膜１０２の上面に形成されたゲートＷＳ
ｉ ２ 層１０７が残される。このコンタクト開口部１０６
の内側面及び遮光ＷＳｉ ２ 膜１０２の上面に残されたゲ
ートＷＳｉ ２ 層１０７がＷＳｉ ２ からなるサイドウォー
ル１０９となる（図１（ｃ））。以上の工程により、実
施の形態１における薄膜トランジスタが形成される。
【００１８】次に、実施の形態１における薄膜トランジ
スタの構造を図４を参照して説明する。後に説明する実
施の形態２の薄膜トランジスタの構造も図４に示す構造
と同様である。図４は実施の形態１又は実施の形態２の
薄膜トランジスタの上面図であって、内部構成物の輪郭
を破線で示すものである。図４に示すように、コンタク
ト開口部１０６は、ｐｏｌｙ−Ｓｉ活性層１０４の両側
に設けられる。従ってアルミ配線４０５はｐｏｌｙ−Ｓ
ｉ活性層１０４を被覆しつつ両側の遮光コンタクト側に
張り出す形状となる。なお、図４のＡ−Ａ対角線断面図
が図１（ｃ）となる。
スタの構造を図４を参照して説明する。後に説明する実
施の形態２の薄膜トランジスタの構造も図４に示す構造
と同様である。図４は実施の形態１又は実施の形態２の
薄膜トランジスタの上面図であって、内部構成物の輪郭
を破線で示すものである。図４に示すように、コンタク
ト開口部１０６は、ｐｏｌｙ−Ｓｉ活性層１０４の両側
に設けられる。従ってアルミ配線４０５はｐｏｌｙ−Ｓ
ｉ活性層１０４を被覆しつつ両側の遮光コンタクト側に
張り出す形状となる。なお、図４のＡ−Ａ対角線断面図
が図１（ｃ）となる。
【００１９】図１（ｃ）に示されるように、実施の形態
１における薄膜トランジスタは、透明基板たるガラス基
板１０１上に形成された遮光ＷＳｉ ２ 膜１０２と、遮光
ＷＳｉ ２ 膜１０２上に形成された下地ＳｉＯ ２ 膜１０３
と、遮光ＷＳｉ ２ 膜１０２直上に形成されたｐｏｌｙ−
Ｓｉ活性層１０４と、ｐｏｌｙ−Ｓｉ活性層１０４上に
形成されたゲート絶縁ＳｉＯ ２ 膜１０５と、ゲート絶縁
ＳｉＯ ２ 膜１０５上に形成されたゲートＷＳｉ ２ 電極１
１１と、ｐｏｌｙ−Ｓｉ活性層１０４の両側位置かつ遮
光ＷＳｉ ２ 膜１０２の上位置に形成され、かつ、遮光Ｗ
Ｓｉ ２ 膜１０２まで通ずるコンタクト開口部１０６とを
備え、下端を遮光ＷＳｉ ２ 膜１０２に接触させ上端をゲ
ート絶縁ＳｉＯ ２ 膜１０５上面とほぼ同一高さに位置さ
せる遮光側壁であって、ゲートＷＳｉ ２ 電極１１１と同
一化合物たるＷＳｉ ２ からなる遮光側壁たるサイドウォ
ール１０９がコンタクト開口部１０６に形成されてなる
構造を有する。
１における薄膜トランジスタは、透明基板たるガラス基
板１０１上に形成された遮光ＷＳｉ ２ 膜１０２と、遮光
ＷＳｉ ２ 膜１０２上に形成された下地ＳｉＯ ２ 膜１０３
と、遮光ＷＳｉ ２ 膜１０２直上に形成されたｐｏｌｙ−
Ｓｉ活性層１０４と、ｐｏｌｙ−Ｓｉ活性層１０４上に
形成されたゲート絶縁ＳｉＯ ２ 膜１０５と、ゲート絶縁
ＳｉＯ ２ 膜１０５上に形成されたゲートＷＳｉ ２ 電極１
１１と、ｐｏｌｙ−Ｓｉ活性層１０４の両側位置かつ遮
光ＷＳｉ ２ 膜１０２の上位置に形成され、かつ、遮光Ｗ
Ｓｉ ２ 膜１０２まで通ずるコンタクト開口部１０６とを
備え、下端を遮光ＷＳｉ ２ 膜１０２に接触させ上端をゲ
ート絶縁ＳｉＯ ２ 膜１０５上面とほぼ同一高さに位置さ
せる遮光側壁であって、ゲートＷＳｉ ２ 電極１１１と同
一化合物たるＷＳｉ ２ からなる遮光側壁たるサイドウォ
ール１０９がコンタクト開口部１０６に形成されてなる
構造を有する。
【００２０】薄膜トランジスタにおいては、実際に投射
した際に裏面からのさまざまな角度から光が入射しその
光が直接ないし乱反射等間接的にＴＦＴ部分のｐｏｌｙ
−Ｓｉ活性層１０４に照射されることにより、光リーク
電流が発生する現象が発生していた。本発明の製造方法
で形成した薄膜トランジスタにおいては、かかる光リー
ク電流を完全に遮断する為にＴＦＴ部分のｐｏｌｙ−Ｓ
ｉ活性層１０４のみならずゲート絶縁ＳｉＯ ２ 膜１０５
上迄ＷＳｉ ２ のサイドウォール１０９を縦方向に形成す
ることで、少なくとも裏面から入射する斜め方向からの
入射光１１０、及び乱反射成分の光をＴＦＴ部分に達す
る前に完全に遮断することができる。かかるサイドウォ
ールは、以下に説明する実施の形態２の薄膜トランジス
タの製造方法によっても形成可能であり、実施の形態１
と同様に、サイドウォールによる遮断効果が得られる。
した際に裏面からのさまざまな角度から光が入射しその
光が直接ないし乱反射等間接的にＴＦＴ部分のｐｏｌｙ
−Ｓｉ活性層１０４に照射されることにより、光リーク
電流が発生する現象が発生していた。本発明の製造方法
で形成した薄膜トランジスタにおいては、かかる光リー
ク電流を完全に遮断する為にＴＦＴ部分のｐｏｌｙ−Ｓ
ｉ活性層１０４のみならずゲート絶縁ＳｉＯ ２ 膜１０５
上迄ＷＳｉ ２ のサイドウォール１０９を縦方向に形成す
ることで、少なくとも裏面から入射する斜め方向からの
入射光１１０、及び乱反射成分の光をＴＦＴ部分に達す
る前に完全に遮断することができる。かかるサイドウォ
ールは、以下に説明する実施の形態２の薄膜トランジス
タの製造方法によっても形成可能であり、実施の形態１
と同様に、サイドウォールによる遮断効果が得られる。
【００２１】実施の形態２
次ぎに本発明の実施の形態２の薄膜トランジスタ及びそ
の製造方法につき図２を参照して説明する。図２は本発
明の実施の形態２の薄膜トランジスタの構造及び製造方
法を説明するための薄膜トランジスタの断面図である。
の製造方法につき図２を参照して説明する。図２は本発
明の実施の形態２の薄膜トランジスタの構造及び製造方
法を説明するための薄膜トランジスタの断面図である。
【００２２】まず、ガラス基板２０１上に遮光膜として
の遮光ＷＳｉ ２ 膜２０２を1000Å程度成膜し、エッチン
グ加工する。その後に下地ＳｉＯ ２ 膜２０３を5000Å程
度ＣＶＤ成膜したのち、遮光膜パターン直上に活性層と
なるｐｏｌｙ−Ｓｉ膜２０４をパターン形成する。さら
にゲート絶縁膜としてのゲート絶縁ＳｉＯ ２ 膜２０５を
成膜する（図２（ａ））。
の遮光ＷＳｉ ２ 膜２０２を1000Å程度成膜し、エッチン
グ加工する。その後に下地ＳｉＯ ２ 膜２０３を5000Å程
度ＣＶＤ成膜したのち、遮光膜パターン直上に活性層と
なるｐｏｌｙ−Ｓｉ膜２０４をパターン形成する。さら
にゲート絶縁膜としてのゲート絶縁ＳｉＯ ２ 膜２０５を
成膜する（図２（ａ））。
【００２３】次に、活性層となるｐｏｌｙ−Ｓｉ膜２０
４の両側位置となる遮光パターン両端において、サブミ
クロン程度の細いコンタクト開口部２０６を選択的異方
性エッチングにより遮光ＷＳｉ ２ 膜２０２が露出するま
で形成する。その後、遮光性を有する導電膜としてのゲ
ートＷＳｉ ２ 層２０７をスパッタ成膜する。すると、ゲ
ート絶縁ＳｉＯ ２ 膜２０５の上面、コンタクト開口部２
０６の内側面及びコンタクト開口部２０６によって露出
した遮光ＷＳｉ ２ 膜２０２の上面に、ゲートＷＳｉ ２ 層
２０７が形成される。この状態で、フォトレジスト２０
８でゲートＷＳｉ ２ 電極の形成部分をマスクする（図２
（ｂ））。
４の両側位置となる遮光パターン両端において、サブミ
クロン程度の細いコンタクト開口部２０６を選択的異方
性エッチングにより遮光ＷＳｉ ２ 膜２０２が露出するま
で形成する。その後、遮光性を有する導電膜としてのゲ
ートＷＳｉ ２ 層２０７をスパッタ成膜する。すると、ゲ
ート絶縁ＳｉＯ ２ 膜２０５の上面、コンタクト開口部２
０６の内側面及びコンタクト開口部２０６によって露出
した遮光ＷＳｉ ２ 膜２０２の上面に、ゲートＷＳｉ ２ 層
２０７が形成される。この状態で、フォトレジスト２０
８でゲートＷＳｉ ２ 電極の形成部分をマスクする（図２
（ｂ））。
【００２４】次に、ドライエッチングを実施した後フォ
トレジスト２０８を剥離する。これにより、ゲートＷＳ
ｉ ２ 層２０７のうち、フォトレジスト２０８でマスクさ
れない部分が除去され、ゲートＷＳｉ ２ 電極２１１が形
成されるとともに、コンタクト開口部２０６の内側面に
形成されたゲートＷＳｉ ２ 層２０７が残される。このコ
ンタクト開口部２０６の内側面に残されたゲートＷＳｉ
２ 層２０７がＷＳｉ ２ からなるサイドウォール２０９と
なる（図２（ｃ））。以上の工程により、実施の形態２
における薄膜トランジスタが形成される。
トレジスト２０８を剥離する。これにより、ゲートＷＳ
ｉ ２ 層２０７のうち、フォトレジスト２０８でマスクさ
れない部分が除去され、ゲートＷＳｉ ２ 電極２１１が形
成されるとともに、コンタクト開口部２０６の内側面に
形成されたゲートＷＳｉ ２ 層２０７が残される。このコ
ンタクト開口部２０６の内側面に残されたゲートＷＳｉ
２ 層２０７がＷＳｉ ２ からなるサイドウォール２０９と
なる（図２（ｃ））。以上の工程により、実施の形態２
における薄膜トランジスタが形成される。
【００２５】次に、実施の形態２における薄膜トランジ
スタの構造を図４を参照して説明する。なお上述のよう
に実施の形態１の薄膜トランジスタの構造も図４に示す
構造と同様である。図４は実施の形態１又は実施の形態
２の薄膜トランジスタの上面図であって、内部構成物の
輪郭を破線で示すものである。図４に示すように、コン
タクト開口部２０６は、ｐｏｌｙ−Ｓｉ活性層２０４の
両側に設けられる。従ってアルミ配線４０５はｐｏｌｙ
−Ｓｉ活性層２０４を被覆しつつ両側の遮光コンタクト
側に張り出す形状となる。なお、図４のＡ−Ａ対角線断
面図が図２（ｃ）となる。
スタの構造を図４を参照して説明する。なお上述のよう
に実施の形態１の薄膜トランジスタの構造も図４に示す
構造と同様である。図４は実施の形態１又は実施の形態
２の薄膜トランジスタの上面図であって、内部構成物の
輪郭を破線で示すものである。図４に示すように、コン
タクト開口部２０６は、ｐｏｌｙ−Ｓｉ活性層２０４の
両側に設けられる。従ってアルミ配線４０５はｐｏｌｙ
−Ｓｉ活性層２０４を被覆しつつ両側の遮光コンタクト
側に張り出す形状となる。なお、図４のＡ−Ａ対角線断
面図が図２（ｃ）となる。
【００２６】実施の形態１においては、ゲート電極形成
部分のみならず遮光コンタクト部分にもレジストパター
ンを形成する為に、従来のゲート電極形成のマスクを変
更する必要があった。それに対して実施の形態２におい
ては、従来のゲート電極形成用のマスクパターンのまま
でもコンタクト開口部にサイドウォール層が実施の形態
１とほぼ同じ精度で形成できる。具体的には、遮光コン
タクト部分については、コンタクト開口部２０６内側面
はドライエッチングが横方向へはエッチングが進みにく
いという反応性イオンエッチングの性質からＷＳｉ ２ サ
イドウォール層が充分に残される。また、コンタクト開
口部２０６によって露出した遮光ＷＳｉ ２ 膜２０２の上
面に形成されたゲートＷＳｉ ２ 層２０７がエッチング除
去されても、その下の遮光ＷＳｉ ２ 膜が残るため、コン
タクト開口部２０６の底面からＷＳｉ ２ 層がエッチング
消失してしまうことはない。しかし実質的には、コンタ
クト開口径がサブミクロン程度であるために、マイクロ
ローディング効果によりコンタクト底面ではエッチング
が殆ど進まない。従って、このマイクロローディング効
果が有効に働く場合には、従来のゲート電極形成マスク
をそのまま使用する実施の形態２においても、コンタク
ト開口部２０６によって露出した遮光ＷＳｉ ２ 膜２０２
の上面に形成されたゲートＷＳｉ ２ 層２０７がエッチン
グ除去されずに残り、実施の形態１と同等のコンタクト
開口部及びＷＳｉ ２ 層からなるサイドウォールを形成す
ることができる。
部分のみならず遮光コンタクト部分にもレジストパター
ンを形成する為に、従来のゲート電極形成のマスクを変
更する必要があった。それに対して実施の形態２におい
ては、従来のゲート電極形成用のマスクパターンのまま
でもコンタクト開口部にサイドウォール層が実施の形態
１とほぼ同じ精度で形成できる。具体的には、遮光コン
タクト部分については、コンタクト開口部２０６内側面
はドライエッチングが横方向へはエッチングが進みにく
いという反応性イオンエッチングの性質からＷＳｉ ２ サ
イドウォール層が充分に残される。また、コンタクト開
口部２０６によって露出した遮光ＷＳｉ ２ 膜２０２の上
面に形成されたゲートＷＳｉ ２ 層２０７がエッチング除
去されても、その下の遮光ＷＳｉ ２ 膜が残るため、コン
タクト開口部２０６の底面からＷＳｉ ２ 層がエッチング
消失してしまうことはない。しかし実質的には、コンタ
クト開口径がサブミクロン程度であるために、マイクロ
ローディング効果によりコンタクト底面ではエッチング
が殆ど進まない。従って、このマイクロローディング効
果が有効に働く場合には、従来のゲート電極形成マスク
をそのまま使用する実施の形態２においても、コンタク
ト開口部２０６によって露出した遮光ＷＳｉ ２ 膜２０２
の上面に形成されたゲートＷＳｉ ２ 層２０７がエッチン
グ除去されずに残り、実施の形態１と同等のコンタクト
開口部及びＷＳｉ ２ 層からなるサイドウォールを形成す
ることができる。
【００２７】
【発明の効果】上述のように本発明は、ＷＳｉ ２ 等の遮
光性を有する材料からなるサイドウォールを活性層のみ
ならずゲート絶縁膜上の高さにまで形成し、このサイド
ウォールにより、少なくともガラス基板の裏面からＴＦ
Ｔ部分の活性層に斜め方向から入射する光、及びその乱
反射成分の光をＴＦＴ部分に達する前に完全に遮断する
ことが幾何学的に可能となっているため、遮光膜の厚み
増加のみでは遮光しきれない斜めからの入射光及びその
反射成分を、上記サイドウォールにより遮断することが
できるという効果がある。また、上記サイドウォールを
ゲートＷＳｉ ２ 膜形成と同時に形成することで、プロセ
スの負荷を軽減し工程の簡略化が図れるという効果があ
る。
光性を有する材料からなるサイドウォールを活性層のみ
ならずゲート絶縁膜上の高さにまで形成し、このサイド
ウォールにより、少なくともガラス基板の裏面からＴＦ
Ｔ部分の活性層に斜め方向から入射する光、及びその乱
反射成分の光をＴＦＴ部分に達する前に完全に遮断する
ことが幾何学的に可能となっているため、遮光膜の厚み
増加のみでは遮光しきれない斜めからの入射光及びその
反射成分を、上記サイドウォールにより遮断することが
できるという効果がある。また、上記サイドウォールを
ゲートＷＳｉ ２ 膜形成と同時に形成することで、プロセ
スの負荷を軽減し工程の簡略化が図れるという効果があ
る。
【図１】 本発明の実施の形態１の薄膜トランジスタの
構造及び製造方法を説明するための薄膜トランジスタの
断面図である。
構造及び製造方法を説明するための薄膜トランジスタの
断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態２の薄膜トランジスタの
構造及び製造方法を説明するための薄膜トランジスタの
断面図である。
構造及び製造方法を説明するための薄膜トランジスタの
断面図である。
【図３】 従来の薄膜トランジスタの製造方法を説明す
るための断面図である。
るための断面図である。
【図４】 実施の形態１又は実施の形態２の薄膜トラン
ジスタの上面図であって、内部構成物の輪郭を破線で示
すものである。
ジスタの上面図であって、内部構成物の輪郭を破線で示
すものである。
１０１ ガラス基板
１０２ 遮光ＷＳｉ ２ 膜
１０３ 下地ＳｉＯ ２ 膜
１０４ ｐｏｌｙ−Ｓｉ膜
１０５ ゲート絶縁ＳｉＯ ２ 膜
１０６ コンタクト開口部
１０７ ゲートＷＳｉ ２ 層
１０８ フォトレジスト
１０９ サイドウォール
１１０ 入射光
１１１ ゲートＷＳｉ ２ 電極
２０１ ガラス基板
２０２ 遮光ＷＳｉ ２ 膜
２０３ 下地ＳｉＯ ２ 膜
２０４ ｐｏｌｙ−Ｓｉ膜
２０５ ゲート絶縁ＳｉＯ ２ 膜
２０６ コンタクト開口部
２０７ ゲートＷＳｉ ２ 層
２０８ フォトレジスト
２０９ サイドウォール
２１０ 入射光
２１１ ゲートＷＳｉ ２ 電極
３０１ ガラス基板
３０２ 遮光ＷＳｉ ２ 膜
３０３ 下地ＳｉＯ ２ 膜
３０４ ｐｏｌｙ−Ｓｉ膜
３０５ ゲート絶縁ＳｉＯ ２ 膜
３０６ ゲートＷＳｉ ２ 電極
３０７ 入射光
４０５ アルミ配線
Claims (4)
- 【請求項１】 透明基板上に遮光膜をパターン成膜する
工程と、 前記透明基板及び前記遮光膜上に下地ＳｉＯ ２ 膜を成膜
する工程と、 前記遮光膜直上の下地ＳｉＯ ２ 膜上に活性層となる半導
体部分を形成する工程と、 前記半導体部分及び前記下地ＳｉＯ ２ 膜の上に ゲート絶
縁膜を成膜する工程と、 前記活性層となる半導体部分の両側のそれぞれに前記遮
光膜上の前記ゲート絶縁膜及び下地ＳｉＯ ２ 膜を前記遮
光膜が露出するまで選択的異方性エッチングしコンタク
ト開口部を形成する工程と、 前記ゲート絶縁膜の上面及びコンタクト開口部に遮光性
を有する導電膜を成膜する工程と、 前記ゲート絶縁膜上のゲート電極形成部及び前記コンタ
クト開口部以外の前記導電膜を除去する工程とを含む薄
膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項２】 前記エッチング工程は、フォトレジスト
で前記ゲート絶縁膜上のゲート電極形成部及び前記コン
タクト開口部をマスクする工程を含むことを特徴とする
請求項１に記載の薄膜トランジスタの製造方法。 - 【請求項３】 前記エッチング工程は、フォトレジスト
で前記ゲート絶縁膜上のゲート電極形成部をマスクする
工程と、異方性エッチングを行う工程とを含むことを特
徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタの製造方
法。 - 【請求項４】 透明基板上に形成された遮光膜と、 前記遮光膜上に形成された下地ＳｉＯ ２ 膜と、 前記遮光膜直上の下地ＳｉＯ ２ 膜上に形成された活性層
と、 前記活性層上及び下地ＳｉＯ ２ 膜上に成膜されたゲート
絶縁膜と、 前記ゲート絶縁膜上に形成されたゲート電極と、 前記活性層の両側位置かつ前記遮光膜の上位置に形成さ
れ、かつ、前記ゲート絶縁膜及び前記下地ＳｉＯ ２ 膜に
設けられ前記遮光膜まで通ずるコンタクト開口部とを備
え、 下端を前記遮光膜に接触させ上端を前記ゲート絶縁膜上
面とほぼ同一高さに位置させる遮光側壁であって、前記
ゲート電極と同一化合物からなる遮光側壁が前記コンタ
クト開口部に形成されていることを特徴とする薄膜トラ
ンジスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36097399A JP3402295B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36097399A JP3402295B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001177102A JP2001177102A (ja) | 2001-06-29 |
| JP3402295B2 true JP3402295B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=18471668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36097399A Expired - Lifetime JP3402295B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 薄膜トランジスタ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3402295B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3356429B2 (ja) | 2000-04-11 | 2002-12-16 | 日本電気株式会社 | 液晶表示装置および液晶プロジェクタ装置 |
-
1999
- 1999-12-20 JP JP36097399A patent/JP3402295B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001177102A (ja) | 2001-06-29 |
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