JP3430097B2 - Method of manufacturing thin film transistor array substrate - Google Patents
Method of manufacturing thin film transistor array substrateInfo
- Publication number
- JP3430097B2 JP3430097B2 JP36564299A JP36564299A JP3430097B2 JP 3430097 B2 JP3430097 B2 JP 3430097B2 JP 36564299 A JP36564299 A JP 36564299A JP 36564299 A JP36564299 A JP 36564299A JP 3430097 B2 JP3430097 B2 JP 3430097B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- silicon nitride
- transistor array
- array substrate
- manufacturing
- 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 - Lifetime
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜トランジスタ
アレイ基板の製造方法、特に、透明導電膜であるITO
(Indium Tin Oxideの略称で、以下I
TOと記す)を含む配線の上をシリコン窒化膜(SiN
x)からなる保護絶縁膜を堆積させる製造工程に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a thin film transistor array substrate, and more particularly, an ITO which is a transparent conductive film.
(Abbreviated name of Indium Tin Oxide.
A silicon nitride film (SiN) is formed on the wiring including the TO.
x) relates to a manufacturing process for depositing a protective insulating film.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、ITOとSiNx膜の界面部
で異常エッチングが起こるという問題が有ることは知ら
れている。2. Description of the Related Art It has been conventionally known that there is a problem that abnormal etching occurs at the interface between an ITO film and a SiNx film.
【0003】この異常エッチングを防止するために、第
1の従来例として、SiNx膜の成膜速度を制御すると
いう方法が特開平10−341022号公報に示されて
いる。この文献ではITO上にプラズマCVD法により
SiNx膜からなる絶縁膜を形成し、絶縁膜にエッチン
グにより形成された開口部を有するTFTアレイ基板の
製造方法において、プラズマCVD法によるSiNx膜
の形成は、10nm/min〜50nm/minで行
い、下層膜より大きい速度で上層膜を構成することを特
徴としている。In order to prevent this abnormal etching, as a first conventional example, a method of controlling the deposition rate of a SiNx film is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-41022. In this document, an insulating film made of a SiNx film is formed on ITO by a plasma CVD method, and in a method for manufacturing a TFT array substrate having an opening formed in the insulating film by etching, the SiNx film is formed by a plasma CVD method. It is characterized in that the upper layer film is formed at a speed higher than that of the lower layer film by performing it at 10 nm / min to 50 nm / min.
【0004】又、横電界方式の液晶表示装置において、
横電界を発生させる櫛歯状の共通電極と画素電極の構造
において、TN方式の液晶表示装置と同等のSiNx膜
を形成した場合、主に画素電極部から光漏れが発生し、
黒輝度が悪化する。In the horizontal electric field type liquid crystal display device,
In the structure of the comb-teeth-shaped common electrode and the pixel electrode that generate the lateral electric field, when a SiNx film equivalent to that of the TN liquid crystal display device is formed, light leakage mainly occurs from the pixel electrode portion,
Black brightness deteriorates.
【0005】これは画素電極上の絶縁膜のステップカバ
レッジと液晶の配向性に相関関係があり、カバレッジ形
状が悪いと配向も悪くなり、画素電極部より光が漏れる
ことになる。This is because there is a correlation between the step coverage of the insulating film on the pixel electrode and the orientation of the liquid crystal. If the coverage shape is poor, the orientation will be poor, and light will leak from the pixel electrode portion.
【0006】これを解決するために、例えば画素電極を
テーパー形状にエッチングするという方法が考えられる
が、パターン精度を得にくくプロセスの制御性が悪い。In order to solve this, for example, a method of etching the pixel electrode in a tapered shape can be considered, but it is difficult to obtain pattern accuracy and controllability of the process is poor.
【0007】そこで、第2の従来例として、パッシベー
ション膜としてのSiNx膜の膜厚を厚く成膜したとこ
ろ、画素電極のエッチング形状によらず(テーパー形状
〜垂直形状)光漏れのない黒輝度の安定した液晶表示装
置が得られた。Therefore, as a second conventional example, when a SiNx film as a passivation film is formed to be thick, a black luminance with no light leakage is obtained regardless of the etching shape of the pixel electrode (taper shape to vertical shape). A stable liquid crystal display device was obtained.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
第1の従来例のように、成膜速度を制御して、SiH4
/NH3の流量比を変化させその比が大きくなるように
すると、界面部で異常エッチが発生することが分かっ
た。However, as in the case of the above-mentioned first conventional example, the film formation rate is controlled so that SiH 4
It was found that when the flow rate ratio of / NH 3 is changed to increase the ratio, abnormal etching occurs at the interface.
【0009】又、第2の従来例のように、パッシベーシ
ョン膜としてのSiNx膜を厚くすると、その膜応力に
よりITOとの冗長配線にも関わらずドレイン配線の断
線が多発するという新たな問題が発生した。Further, if the SiNx film as the passivation film is thickened as in the second conventional example, a new problem arises that the film stress causes frequent disconnection of the drain wiring despite the redundant wiring with the ITO. did.
【0010】本発明の目的は、薄膜トランジスタアレイ
基板の製造、特に、透明導電膜であるITOを含む配線
の上にシリコン窒化膜(SiNx)からなる保護絶縁膜
を堆積させる製造工程において、ITOとシリコン窒化
膜(SiNx)との異常エッチングを防止し、かつ、配
線の断線を低減できる薄膜トランジスタアレイ基板の製
造方法を提供することにある。It is an object of the present invention to manufacture a thin film transistor array substrate, particularly in a manufacturing process in which a protective insulating film made of a silicon nitride film (SiNx) is deposited on a wiring containing ITO which is a transparent conductive film. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thin film transistor array substrate, which can prevent abnormal etching with a nitride film (SiNx) and reduce disconnection of wiring.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜トランジス
タアレイ基板の第1の製造方法は、ITO(Indiu
m Tin Oxide)膜からなる配線を基板の上方
に形成し、前記配線を含む前記基板の上にシリコン窒化
膜(SiNx)からなる保護絶縁膜を堆積させ、前記保
護絶縁膜の所定領域を除去して前記保護絶縁膜に前記透
明導電膜を露出させる開口部を形成する製造工程を少な
くとも備える薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法で
あって、少なくとも前記保護絶縁膜のうち、前記配線の
表面と接する部分の前記シリコン窒化膜は、前記シリコ
ン窒化膜を構成するシリコン原子が水素原子と結合した
原子数をSi−H、窒素原子が水素原子と結合した原子
数をN−H、とそれぞれ表した場合、N−HのSi−H
に対する比であるN−H/Si−Hが5以上となる膜質
に形成されることを特徴とし、第1の製造方法の第1適
用形態は、前記保護絶縁膜は、一層からなる単層シリコ
ン窒化膜を堆積することにより形成され、前記単層シリ
コン窒化膜が、N−H/Si−Hが5以上となる膜質に
形成され、前記単層シリコン窒化膜を膜厚200nm以
下の膜厚に堆積する、というものである。A first method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to the present invention is an ITO (Indiu) method.
(m Tin Oxide) film is formed on the substrate, and a protective insulating film made of a silicon nitride film (SiNx) is deposited on the substrate including the wiring.
A predetermined area of the protective insulating film is removed to allow the transparent insulating film to pass through the transparent insulating film.
A method of manufacturing a thin film transistor array substrate comprising at least a manufacturing step of forming an opening for exposing a bright conductive film , wherein at least a portion of the protective insulating film, which is in contact with a surface of the wiring, is the silicon nitride film. When the number of atoms in which a silicon atom that constitutes the nitride film is bonded to a hydrogen atom is represented by Si-H and the number of atoms in which a nitrogen atom is bonded to a hydrogen atom is represented by N-H, respectively, Si-H of N-H
In the first application mode of the first manufacturing method, the protective insulating film is a single-layer silicon layer composed of one layer. The single-layer silicon nitride film is formed by depositing a nitride film, and the single-layer silicon nitride film is formed to have a film quality such that NH / Si-H is 5 or more. It is to be deposited.
【0012】又、第1の製造方法の第2適用形態は、前
記保護絶縁膜は、2層以上のシリコン窒化膜を順次堆積
することにより形成される積層シリコン窒化膜からな
り、前記積層シリコン窒化膜のうち第1層目を構成する
下層シリコン窒化膜が、N−H/Si−Hが5以上とな
る膜質に形成され、前記積層シリコン窒化膜のうち、2
層目よりも上のシリコン窒化膜で構成する上層シリコン
窒化膜が、その膜応力の絶対値が0.3GPa(0.3
×109Pa)以下に形成され、前記下層シリコン窒化
膜を膜厚200nm以下の膜厚に堆積する、というもの
である。According to a second application mode of the first manufacturing method, the protective insulating film is a laminated silicon nitride film formed by sequentially depositing two or more layers of silicon nitride films. The lower silicon nitride film forming the first layer of the film is formed to have a film quality such that N—H / Si—H is 5 or more.
The upper silicon nitride film formed of the silicon nitride film above the second layer has an absolute film stress of 0.3 GPa (0.3
The thickness of the lower silicon nitride film is not more than × 10 9 Pa), and the lower silicon nitride film is deposited to a film thickness of 200 nm or less.
【0013】次に、本発明の薄膜トランジスタアレイ基
板の第2の製造方法は、ITO膜からなる配線を基板の
上方に形成し、前記配線を含む前記基板の上にシリコン
窒化膜(SiNx)からなる保護絶縁膜を堆積させ、前
記保護絶縁膜の所定領域を除去して前記保護絶縁膜に前
記透明導電膜を露出させる開口部を形成する製造工程を
少なくとも備える薄膜トランジスタアレイ基板の製造方
法であって、前記保護絶縁膜は、その堆積前に前記配線
を含む前記基板の表面を窒素プラズマ処理した後に堆積
し、少なくとも前記保護絶縁膜のうち、前記配線の表面
と接する部分の前記シリコン窒化膜は、前記シリコン窒
化膜を構成するシリコン原子が水素原子と結合した原子
数をSi−H、窒素原子が水素原子と結合した原子数を
N−H、とそれぞれ表した場合、N−HのSi−Hに対
する比であるN−H/Si−Hが3.5以上となる膜質
に形成されることを特徴とし、第2の製造方法の第1適
用形態は、前記保護絶縁膜は、一層からなる単層シリコ
ン窒化膜を堆積することにより形成され、前記単層シリ
コン窒化膜が、N−H/Si−Hが3.5以上となる膜
質に形成され、前記単層シリコン窒化膜を膜厚300n
m以下の膜厚に堆積する、というものである。Next, in a second method of manufacturing a thin film transistor array substrate of the present invention, a wiring made of an ITO film is formed above the substrate, and a silicon nitride film (SiNx) is made on the substrate including the wiring. Protective insulation film is deposited and
Before removing the specified area of the protective insulation film,
A method of manufacturing a thin film transistor array substrate comprising at least a manufacturing step of forming an opening exposing a transparent conductive film , wherein the protective insulating film is formed by subjecting the surface of the substrate including the wiring to a nitrogen plasma treatment before its deposition. The silicon nitride film, which is deposited later and is in contact with the surface of the wiring in at least the protective insulating film, has the number of atoms in which silicon atoms forming the silicon nitride film are combined with hydrogen atoms as Si-H and nitrogen atoms. Represents the number of atoms bonded to hydrogen atoms as N-H, and the film quality should be such that N-H / Si-H, which is the ratio of N-H to Si-H, is 3.5 or more. In the first application mode of the second manufacturing method, the protective insulating film is formed by depositing a single-layer silicon nitride film consisting of one layer, and the single-layer silicon nitride film is N H / Si-H is formed on the film quality becomes 3.5 or more, the film thickness of the single-layer silicon nitride film 300n
The film is deposited to a film thickness of m or less.
【0014】又、第2の製造方法の第2適用形態は、前
記保護絶縁膜は、2層以上のシリコン窒化膜を順次堆積
することにより形成される積層シリコン窒化膜からな
り、前記積層シリコン窒化膜のうち第1層目を構成する
下層シリコン窒化膜が、N−H/Si−Hが3.5以上
となる膜質に形成され、前記積層シリコン窒化膜のう
ち、2層目よりも上のシリコン窒化膜で構成する上層シ
リコン窒化膜が、その膜応力の絶対値が0.3GPa
(0.3×109Pa)以下に形成され、前記下層シリ
コン窒化膜を膜厚300nm以下の膜厚に堆積する、と
いうものである。In a second application mode of the second manufacturing method, the protective insulating film is a laminated silicon nitride film formed by sequentially depositing two or more layers of silicon nitride films. The lower silicon nitride film forming the first layer of the film is formed to have a film quality such that N—H / Si—H is 3.5 or more, and above the second layer of the laminated silicon nitride film. The upper silicon nitride film formed of the silicon nitride film has an absolute film stress of 0.3 GPa.
It is formed to (0.3 × 10 9 Pa) or less and the lower silicon nitride film is deposited to a film thickness of 300 nm or less.
【0015】又、上記第1、2の製造方法の第2適用形
態において、前記積層シリコン窒化膜を膜厚400nm
以上の膜厚に堆積し、少なくとも前記下層シリコン窒化
膜を、プラズマCVD法により堆積するか、或いは、前
記積層シリコン窒化膜を構成する全てのシリコン窒化膜
をプラズマCVD法により堆積する、というもので、特
に後者の場合には、前記積層シリコン窒化膜を全て同じ
チャンバー内で堆積する、というものである。In the second application mode of the first and second manufacturing methods, the laminated silicon nitride film is 400 nm thick.
At least the lower silicon nitride film is deposited by the plasma CVD method, or all the silicon nitride films forming the laminated silicon nitride film are deposited by the plasma CVD method. Particularly, in the latter case, the laminated silicon nitride films are all deposited in the same chamber.
【0016】更に、上記第1、2の製造方法の第2適用
形態により得られる薄膜トランジスタアレイ基板は横方
向電界方式の液晶表示装置に用いられる、というもので
ある。Furthermore, the thin film transistor array substrate obtained by the second application mode of the first and second manufacturing methods is used for a lateral electric field type liquid crystal display device.
【0017】最後に、上記第1、2の製造方法において
は、前記配線を含む前記基板の上にシリコン窒化膜から
なる保護絶縁膜を堆積させる工程のあとに、前記保護絶
縁膜の所定領域を除去して前記保護絶縁膜に開口部を形
成する工程を有しており、前記保護絶縁膜の所定領域を
除去が、バッファード弗酸を用いたウェットエッチング
により行われ、前記保護絶縁膜の前記開口部には、少な
くとも前記透明導電膜が露出する、という形態を採るこ
とも可能である。Finally, in the first and second manufacturing methods, after a step of depositing a protective insulating film made of a silicon nitride film on the substrate including the wiring, a predetermined region of the protective insulating film is formed. There is a step of forming an opening in the protective insulating film by removing, a predetermined region of the protective insulating film is removed by wet etching using buffered hydrofluoric acid, At least the transparent conductive film may be exposed in the opening.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】本発明の実施形態の説明に入る前
に、本発明の特徴を簡記しておく。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Before describing the embodiments of the present invention, the features of the present invention will be briefly described.
【0019】従来の技術の項で既に説明した第1の従来
例の問題を解決するには、ITOと界面を形成するS
iNx膜の膜質をFT−IRで測定した結果、N−H/
Si−Hが5以上となる膜を形成すると防止できること
が分かった。これによりTN方式の液晶表示装置におい
てITO上のSiNx膜の異常エッチングを解決でき
る。In order to solve the problem of the first conventional example already described in the section of the prior art, S forming an interface with ITO is used.
As a result of measuring the film quality of the iNx film by FT-IR, N-H /
It was found that the formation can be prevented by forming a film having Si-H of 5 or more. This can solve the abnormal etching of the SiNx film on the ITO in the TN type liquid crystal display device.
【0020】又、第2の従来例の問題を解決するには、
パッシベーション膜としてのSiNxを2層構造と
し、第1層目はN−H/Si−H≧5なる膜を50nm
成膜し、第2層目には応力の絶対値が0.3GPa以下
のSiNx膜を350nm成膜したところ、ドレイン配
線の断線の発生をTN方式の液晶表示装置と同等にする
ことが出来た。ここで第2層目のSiNx膜のみを用い
た場合、例えば端子部のITO上のSiNxにおいて異
常エッチが発生することが確認できた。To solve the problem of the second conventional example,
SiNx as a passivation film has a two-layer structure, and the first layer is a film with N-H / Si-H≥5 nm of 50 nm.
When a 350 nm SiNx film having an absolute stress value of 0.3 GPa or less was formed on the second layer, disconnection of the drain wiring could be made equal to that of the TN liquid crystal display device. . Here, when only the second-layer SiNx film was used, it was confirmed that abnormal etching occurred, for example, in SiNx on the ITO of the terminal portion.
【0021】上記の、において、さらにITO上の
SiNx膜を成膜する前にN2プラズマ処理を行うこと
により、N−H/Si−H≧3.5となる膜を形成する
ことでも異常エッチングを抑制できる効果があることが
分かった。N2プラズマ処理を行うことでトランジスタ
のオフ電流を抑えることが出来るという副次的効果もあ
る。In the above, further, by performing N 2 plasma treatment before forming the SiNx film on the ITO film, it is possible to form a film satisfying N−H / Si—H ≧ 3.5. It was found that there is an effect that can suppress. By performing the N 2 plasma treatment, there is also a secondary effect that the off current of the transistor can be suppressed.
【0022】次に、本発明の実施形態に共通する薄膜ト
ランジスタ近傍の平面図及び回路図ついて図面を参照し
て説明しておく。Next, a plan view and a circuit diagram in the vicinity of a thin film transistor common to the embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0023】まず、本発明の薄膜トランジスタアレイに
ついて図12(平面図)、13(回路図)を用いて説明
する。First, the thin film transistor array of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 (plan view) and 13 (circuit diagram).
【0024】図13において、透明絶縁性基板301上
にゲート端子370及びドレイン端子380が設けら
れ、それぞれの端子には、ゲートバスライン374及び
ドレインバスライン379が導出される。ゲートバスラ
イン374はゲート配線333としてゲート電極につな
がる。又、ドレインバスライン379は、ゲートバスラ
イン374と直交し、ドレイン配線369としてドレイ
ン電極339につながる。その他に、共通電極302、
共通配線332が形成され、ゲート配線333とドレイ
ン配線369の各交差部付近に薄膜トランジスタ320
が形成されている。In FIG. 13, a gate terminal 370 and a drain terminal 380 are provided on the transparent insulating substrate 301, and a gate bus line 374 and a drain bus line 379 are led out to the respective terminals. The gate bus line 374 is connected to the gate electrode as the gate wiring 333. Further, the drain bus line 379 is orthogonal to the gate bus line 374 and is connected to the drain electrode 339 as the drain wiring 369. In addition, the common electrode 302,
The common wiring 332 is formed, and the thin film transistor 320 is formed near each intersection of the gate wiring 333 and the drain wiring 369.
Are formed.
【0025】図12において、画素部は櫛歯状の共通電
極302と同じく櫛歯状の画素電極308を設けること
により横方向電界を発生し液晶を駆動する。In FIG. 12, the pixel portion is provided with a comb-teeth-shaped common electrode 302 and a comb-teeth-shaped pixel electrode 308 to generate a lateral electric field to drive the liquid crystal.
【0026】次に、本発明の第1の実施形態を図1〜3
にしたがって説明する。図1は本発明のTFTの断面構
造であり、図2は断面構造の詳細であり、図3はその端
子構造の1例である。Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
Follow the instructions below. FIG. 1 is a sectional structure of a TFT of the present invention, FIG. 2 is a detailed sectional structure, and FIG. 3 is an example of the terminal structure.
【0027】透明絶縁性基板101上にゲート電極10
3を兼ねるゲート配線及び共通電極102を兼ねる共通
配線として、Moをスパッタにより300nm成膜し、
フォトレジスト工程によりパターニングを行う。次に、
プラズマCVDを用いて、SiNxからなるゲート絶縁
膜104を400nm、半導体膜105(以下、アモル
ファスシリコンの略称a−Siを用いる)を200n
m、オーミックコンタクト膜106(以下、n+アモル
ファスシリコンの略称n+a−Siを用いる)を30n
m、連続成膜し、次にフォトレジスト工程により孤立ア
イランドパターンを形成する(図1(a))。さらに連
続してフォトレジスト工程により第1のコンタクトホー
ル107を形成する(図3参照)。The gate electrode 10 is formed on the transparent insulating substrate 101.
As a gate wiring also serving as 3 and a common wiring also serving as the common electrode 102, Mo is deposited to a thickness of 300 nm by sputtering,
Patterning is performed by a photoresist process. next,
Using plasma CVD, the gate insulating film 104 made of SiNx is 400 nm, and the semiconductor film 105 (hereinafter, abbreviated as a-Si of amorphous silicon is used as 200 n).
m, the ohmic contact layer 106 (hereinafter, using abbreviations n + a-Si in the n + amorphous silicon) and 30n
m, continuous film formation, and then an isolated island pattern is formed by a photoresist process (FIG. 1A). Further, the first contact hole 107 is continuously formed by a photoresist process (see FIG. 3).
【0028】次に、ソース/ドレイン電極109および
画素電極108としてスパッタによりCrを200nm
成膜し、フォトレジスト工程によりパターニングを行
う。次に、ドレイン配線の冗長性を持たせ、かつ端子部
で外部ドライバーと良好な導通を得るために、スパッタ
によりITO110を50nm成膜し、フォトレジスト
工程により所定のパターンを得る(図1(b))。Next, as the source / drain electrodes 109 and the pixel electrodes 108, 200 nm of Cr is formed by sputtering.
A film is formed and patterning is performed by a photoresist process. Next, in order to provide the drain wiring with redundancy and to obtain good conduction with the external driver at the terminal portion, a film of ITO 110 having a thickness of 50 nm is formed by sputtering and a predetermined pattern is obtained by a photoresist process (see FIG. )).
【0029】次に、ソース/ドレイン電極109をマス
クとしてドライエッチ装置を用いて、チャネル111を
形成するためにチャネル部のn+a−Si106を除去
する。Next, using the source / drain electrodes 109 as a mask, a dry etching apparatus is used to remove the n + a-Si 106 in the channel portion to form the channel 111.
【0030】次に、チャネル部を保護するためのパッシ
ベーション膜として2層のSiNx膜112、113を
400nm成膜する。ここで、下層の第1SiNx膜1
12は、例えばSiH4、NH3、N2の流量比が1/4
/20、圧力200Pa、RFパワー2000Wなる条
件でN−H/Si−H比が5、応力が1.0GPaであ
る膜をデポジションレートが約100nm/minで5
0nm成膜し、上層の第2SiNx膜113は、例えば
SiH4、NH3、N2の流量比が1/4/10、圧力2
00Pa、RFパワー1500Wなる条件でN−H/S
i−H比が2、応力が0.3GPaである膜をデポジシ
ョンレートを約230nm/minで350nm成膜し
た。Next, two layers of SiNx films 112 and 113 having a thickness of 400 nm are formed as a passivation film for protecting the channel portion. Here, the lower first SiNx film 1
12 has a flow rate ratio of SiH 4 , NH 3 , and N 2 of 1/4, for example.
/ 20, pressure 200 Pa, RF power 2000 W, film with NH / Si-H ratio of 5 and stress of 1.0 GPa at deposition rate of about 100 nm / min.
The upper second SiNx film 113 is formed to a film thickness of 0 nm, and for example, the flow rate ratio of SiH 4 , NH 3 , and N 2 is 1/4/10 and the pressure is 2.
N / H / S under the condition of 00 Pa and RF power 1500 W
A film having an i-H ratio of 2 and a stress of 0.3 GPa was deposited to 350 nm at a deposition rate of about 230 nm / min.
【0031】これにより、図2に示したように画素電極
108状のステップカバレッジ形状が良好になる。As a result, the step coverage shape of the pixel electrode 108 is improved as shown in FIG.
【0032】最後に、図3に示す、端子をむき出しにす
る第2コンタクトホール114形成工程を行う。ここ
で、コンタクトホールの形成はHF(弗酸)を主成分と
する薬液によるウエットエッチングで行う。以上の工程
により、目的の薄膜トランジスタアレイを得る。Finally, the step of forming the second contact hole 114 for exposing the terminal is performed as shown in FIG. Here, the contact hole is formed by wet etching using a chemical solution containing HF (hydrofluoric acid) as a main component. Through the above steps, the target thin film transistor array is obtained.
【0033】ここで、ゲート端子、ドレイン端子の断面
構造は図3(a)のようになっており、共に耐酸化性の
ITO110を最上層とする構成を採る。Here, the cross-sectional structure of the gate terminal and the drain terminal is as shown in FIG. 3 (a), and both of them have a structure in which the oxidation resistant ITO 110 is the uppermost layer.
【0034】ゲート端子においては、端子構造は、ゲー
ト配線133を覆うゲート絶縁膜104に第1コンタク
トホール107をまず形成し、次に、ソース/ドレイン
配線139と同じ構成の金属で第1コンタクトホール1
07を完全に覆い、その上のパッシベーション膜に第2
コンタクトホール114を形成する。Regarding the gate terminal, the terminal structure is such that the first contact hole 107 is first formed in the gate insulating film 104 covering the gate wiring 133, and then the first contact hole is made of the same metal as the source / drain wiring 139. 1
07 is completely covered, and a second passivation film is formed on it.
The contact hole 114 is formed.
【0035】これに対して、ドレイン端子の端子構造
は、ソース/ドレイン配線139の上のパッシベーショ
ン膜に第2コンタクトホール114のみを形成する。On the other hand, in the terminal structure of the drain terminal, only the second contact hole 114 is formed in the passivation film on the source / drain wiring 139.
【0036】図3(b)、(c)は、それぞれゲート端
子、ドレイン端子の断面構造の拡大図である。3B and 3C are enlarged views of the cross-sectional structures of the gate terminal and the drain terminal, respectively.
【0037】ここで本実施形態ではソース/ドレイン電
極109及びソース/ドレイン配線139としてCrを
成膜し、次にドレイン配線の冗長性を持たせ、かつ端子
部で外部ドライバーと良好な導通を得るために、スパッ
タによりITOを成膜したが、工程は逆でも良く、まず
下地にITOを成膜し、その上にCrを成膜する順序で
パターニングを行っても良い。この時、端子部は開口部
のITO上のCrを除去する必要がある(図示せず)。Here, in this embodiment, Cr is deposited as the source / drain electrodes 109 and the source / drain wiring 139, and then the drain wiring is provided with redundancy, and good conduction with the external driver is obtained at the terminal portion. Therefore, although the ITO film is formed by sputtering, the steps may be reversed, and the ITO film may be first formed on the base and the Cr film may be formed on the ITO film in this order. At this time, the terminal portion needs to remove Cr on the ITO in the opening (not shown).
【0038】また、端子構造については、耐腐食性の弱
い金属を配線材料として用いる場合は、開口部にはIT
Oのみを設け、ゲート配線及びドレイン配線材料につい
ては端子開口部に設置しない構造を採ることも可能であ
る(図示せず)。配線金属材料については本実施形態に
とらわれるものではない。Regarding the terminal structure, when a metal having a weak corrosion resistance is used as the wiring material, the IT is formed in the opening.
It is also possible to adopt a structure in which only O is provided and the gate wiring and drain wiring materials are not placed in the terminal openings (not shown). The wiring metal material is not limited to this embodiment.
【0039】以上のようにして得られた薄膜トランジス
タアレイ基板の特性を、従来の問題と対比しながら説明
する。The characteristics of the thin film transistor array substrate obtained as described above will be described in comparison with conventional problems.
【0040】横方向電界駆動方式の液晶表示装置におい
て、まず、黒輝度と断線発生率とSiNx膜厚の関係を
図6に示す。横電界を発生させる櫛歯状の共通電極と画
素電極の構造において、TN方式の液晶表示装置と同等
のSiNx膜を形成した場合、主に画素電極部から光漏
れが発生し、黒輝度が悪化する。これは画素電極上の絶
縁膜のステップカバレッジと液晶の配向性に相関関係が
あり、カバレッジ形状が悪いと配向も悪くなり、画素電
極部より光が漏れることによる(図4、5参照)。In the lateral electric field drive type liquid crystal display device, first, the relationship between the black luminance, the rate of occurrence of wire breakage, and the SiNx film thickness is shown in FIG. In the structure of the comb-teeth-shaped common electrode and the pixel electrode that generate a lateral electric field, when a SiNx film equivalent to that of a TN liquid crystal display device is formed, light leakage mainly occurs from the pixel electrode portion, and the black brightness deteriorates. To do. This is because there is a correlation between the step coverage of the insulating film on the pixel electrode and the orientation of the liquid crystal, and if the coverage shape is poor, the orientation is also poor, and light leaks from the pixel electrode portion (see FIGS. 4 and 5).
【0041】これを解決するために、例えば画素電極を
テーパー形状にエッチングするという方法が考えられる
が、パターン精度を得にくくプロセスの制御性が悪い。
そのためパネルの輝度がばらつくという問題がある。In order to solve this, for example, a method of etching the pixel electrode in a tapered shape can be considered, but it is difficult to obtain pattern accuracy and the process controllability is poor.
Therefore, there is a problem that the brightness of the panel varies.
【0042】そこで、パッシベーション膜としてのSi
Nx膜の膜厚を厚く成膜したところ、画素電極のエッチ
ング形状によらず(画素電極の断面形状が、テーパー状
から垂直状となっても)光漏れのない黒輝度の安定した
液晶表示装置が得られた。Therefore, Si as a passivation film is used.
When the Nx film is formed thickly, the liquid crystal display device has stable black luminance without light leakage regardless of the etching shape of the pixel electrode (even if the cross-sectional shape of the pixel electrode is changed from the tapered shape to the vertical shape). was gotten.
【0043】ところが、パッシベーション膜としてのS
iNx膜を特に400nm以上に厚くすると、その膜応
力によりITOとの冗長配線にも関わらずドレイン配線
の断線が多発するという新たな問題が発生した。However, S as a passivation film
When the iNx film is particularly thickened to 400 nm or more, a new problem arises that the film stress causes frequent disconnection of the drain wiring despite the redundant wiring with the ITO.
【0044】そこで、パッシベーション膜としてSiN
xを2層構造とし、第1層目はN−H/Si−H≧5な
る膜を50nm成膜し、第2層目には応力の絶対値が
0.3GPa以下のSiNx膜を350nm成膜したと
ころ、断線の発生率をTN方式の液晶表示装置と同等に
することが出来た。また、ITOとSiNx界面の異常
エッチングは認められなかった。Therefore, SiN is used as a passivation film.
x has a two-layer structure, the first layer has a film of N-H / Si-H≥5 having a thickness of 50 nm, and the second layer has a SiNx film having an absolute stress value of 0.3 GPa or less having a thickness of 350 nm. When the film was formed, the occurrence rate of disconnection could be made equal to that of the TN type liquid crystal display device. No abnormal etching was observed at the interface between ITO and SiNx.
【0045】次に、図8にパッシベーション膜厚を40
0nmにした場合の第1層目のSiNxの膜厚とドレイ
ン配線の断線発生率の関係を示す。これからわかるよう
に、第1SiNx膜膜厚が200nmまでは断線発生率
は良好であるが、300nm付近より断線の発生率が上
昇する。したがって、第1SiNx膜膜厚は200nm
以下が望ましい(また、第1SiNx膜膜厚はプラズマ
CVDの放電の安定化時間があるため、5nm以上必要
である)。Next, the passivation film thickness of 40 is shown in FIG.
The relation between the film thickness of the first layer SiNx and the rate of occurrence of disconnection of the drain wiring when the thickness is set to 0 nm is shown. As can be seen from this, the wire breakage occurrence rate is good up to the first SiNx film thickness of 200 nm, but the wire breakage occurrence rate increases from around 300 nm. Therefore, the first SiNx film thickness is 200 nm
The following is preferable (the film thickness of the first SiNx film needs to be 5 nm or more because there is a stabilization time of discharge in plasma CVD).
【0046】本条件を見出すために、ガス流量等のパラ
メータは一定とし、RFパワーを変化させた場合の膜特
性(水素結合数比、膜応力、1%HFエッチングレート
及び第1SiNx膜の単膜で膜厚400nmの場合のI
TO上のエッチング形状)を図7に示す。これから分か
るように、RFパワーについて、RFパワーを大きくす
ることで、圧縮方向の膜応力が大きくなり、これにつれ
て、1%HFエッチングレートが低下、水素結合数比
(N−H/Si−H)が上昇することが分かり、水素結
合数比が概ね5以上の膜を用いるとITOとSiNx界
面のウエットエッチング時の異常エッチング形状を防ぐ
ことが出来る。特に図示しないが、例えば、SiNxの
成膜に用いるSiH4ガスとNH3ガスの流量比を変化さ
せることでも膜質を制御することは可能であり、同等の
結果が得られることを確認した。In order to find the present conditions, parameters such as the gas flow rate are kept constant, and the film characteristics (hydrogen bond number ratio, film stress, 1% HF etching rate and single film of the first SiNx film) when the RF power is changed. At a film thickness of 400 nm
The etching shape on the TO) is shown in FIG. As can be seen from the above, with respect to the RF power, by increasing the RF power, the film stress in the compression direction increases, and along with this, the 1% HF etching rate decreases, and the hydrogen bond number ratio (NH / Si-H). It can be seen that when a film having a hydrogen bond number ratio of about 5 or more is used, an abnormal etching shape at the time of wet etching at the interface between ITO and SiNx can be prevented. Although not particularly shown, it was confirmed that the film quality can be controlled by changing the flow rate ratio of the SiH 4 gas and the NH 3 gas used for forming the SiNx film, and the same result can be obtained.
【0047】次に、本発明の第2の実施形態について説
明するが、パッシベーション膜の製造方法以外は第1の
実施形態と全く同じであるので、図面は第1の実施形態
と同じ図1〜3を再度使用して説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described. The drawings are the same as those of the first embodiment except the method of manufacturing a passivation film, and therefore the drawings are the same as those of the first embodiment. 3 will be used again to explain.
【0048】透明絶縁基板101上にゲート電極10
3、ゲート配線133及び共通電極102として、Mo
をスパッタにより300nm成膜し、フォトレジスト工
程によりパターニングを行う。次にプラズマCVDを用
いて、ゲート絶縁膜104を400nm、a−Si10
5を200nm、n+a−Si106を30nm、連続
成膜し、次にフォトレジスト工程により孤立アイランド
パターンを形成する。さらに連続してフォトレジスト工
程により第1コンタクトホール107を形成する。次に
ソース/ドレイン電極109、ソース/ドレイン配線1
39及び画素電極108としてスパッタによりCrを2
00nm成膜し、フォトレジスト工程によりパターニン
グを行う。The gate electrode 10 is formed on the transparent insulating substrate 101.
3, as the gate wiring 133 and the common electrode 102, Mo
Is formed by sputtering to a thickness of 300 nm and patterned by a photoresist process. Next, plasma CVD is used to form the gate insulating film 104 with a thickness of 400 nm and a-Si10.
5 and 200 nm and n + a-Si 106 of 30 nm are continuously formed, and then an isolated island pattern is formed by a photoresist process. Further, the first contact hole 107 is continuously formed by a photoresist process. Next, the source / drain electrode 109 and the source / drain wiring 1
39 and 2 as Cr for the pixel electrode 108 by sputtering
A film having a thickness of 00 nm is formed and patterned by a photoresist process.
【0049】次に、ドレイン配線の冗長性を持たせ、か
つ端子部で外部ドライバーと良好な導通を得るために、
スパッタによりITO110を50nm成膜し、フォト
レジスト工程により所定のパタンを得る。Next, in order to make the drain wiring redundant and to obtain good conduction with the external driver at the terminal portion,
A film of ITO 110 having a thickness of 50 nm is formed by sputtering, and a predetermined pattern is obtained by a photoresist process.
【0050】次に、ソース/ドレイン電極109をマス
クとしてドライエッチ装置を用いて、チャネル111を
形成するためにn+a−Si106を選択的に除去す
る。Next, using the dry etching apparatus with the source / drain electrodes 109 as a mask, the n + a-Si 106 is selectively removed to form the channel 111.
【0051】次に、ここが第1の実施形態と異なるので
あるが、チャネル111部を保護するためのパッシベー
ション膜として2層の第1SiNx膜112、第2Si
Nx膜113を形成する前に、SiNx膜を形成する装
置と同一装置内(望ましくは同一チャンバーで実施)でN
2プラズマ処理を行う。この処理において基板表面に窒
素が付着し、ITOとSiNx界面が非常にNリッチな
SiNxが形成される。Next, although this is different from the first embodiment, two layers of the first SiNx film 112 and the second Si are used as a passivation film for protecting the channel 111.
Before forming the Nx film 113, N in the same device as the device for forming the SiNx film (preferably in the same chamber).
2 Perform plasma treatment. In this process, nitrogen adheres to the surface of the substrate, forming a very N-rich SiNx at the interface between ITO and SiNx.
【0052】このときの条件は、例えばN2流量9L/
min、圧力200Pa、RFパワー1000wで30
秒処理する。The conditions at this time are, for example, N 2 flow rate 9 L /
30 min at a pressure of 200 Pa and an RF power of 1000 w
Process for seconds.
【0053】次に、チャネル部を保護するためのパッシ
ベーション膜として第1SiNx膜112、第2SiN
x膜113をトータル400nm成膜する。Next, a first SiNx film 112 and a second SiN film are formed as a passivation film for protecting the channel portion.
The x film 113 is formed to a total thickness of 400 nm.
【0054】ここで、第1SiNx膜112はSi
H4、NH3、N2の流量比が1/4/20、圧力200
Pa、RFパワー2000Wなる条件でN−H/Si−
H比が5、応力が1.0GPaである膜をデポジション
レート約100nm/minで50nm成膜し、第2S
iNx膜113はSiH4、NH3、N2の流量比が1/
4/10、圧力200Pa、RFパワー1500Wなる
条件でN−H/Si−H比が2、応力が0.3GPaで
ある膜をデポジションレートが約230nm/minで
350nm成膜した。Here, the first SiNx film 112 is made of Si.
The flow rate ratio of H 4 , NH 3 and N 2 is 1/4/20 and the pressure is 200.
N / H / Si-under conditions of Pa and RF power of 2000W
A film having an H ratio of 5 and a stress of 1.0 GPa is formed to a thickness of 50 nm at a deposition rate of about 100 nm / min.
The iNx film 113 has a flow rate ratio of SiH 4 , NH 3 , and N 2 of 1 /
A film having an NH / Si-H ratio of 2 and a stress of 0.3 GPa was deposited to 350 nm at a deposition rate of about 230 nm / min under the conditions of 4/10, pressure of 200 Pa, and RF power of 1500 W.
【0055】最後に、端子をむき出しにする第2コンタ
クトホール114形成工程を行う。ITO上の第1Si
Nx膜112、第2SiNx膜113の成膜フローを図
9に示す(N2のガス流量とRFパワーに着目して形成
する)。Finally, a step of forming the second contact hole 114 for exposing the terminal is performed. 1st Si on ITO
A film forming flow of the Nx film 112 and the second SiNx film 113 is shown in FIG. 9 (formed by focusing on the gas flow rate of N 2 and the RF power).
【0056】ここで、第2コンタクトホール114の形
成はHFを主成分とする薬液によるウェットエッチング
で行う。これにより目的のトランジスタを得る。Here, the second contact hole 114 is formed by wet etching with a chemical solution containing HF as a main component. As a result, the target transistor is obtained.
【0057】ここでは、N2プラズマ処理以外は第1の
実施形態と同じ条件でSiNx膜の成膜を行ったが、第
1SiNx膜112の水素結合数比と第2コンタクトホ
ール114形成工程におけるITO上のSiNx膜(膜
厚400nm)のエッチング形状の関係を見たところ、
図10のような関係が得られ、N−H/Si−H比≧
3.5を満たす膜で第1の実施形態と同様な結果が得ら
れ、さらに改善(プロセスマージンが拡大)することが
わかった。Here, the SiNx film was formed under the same conditions as in the first embodiment except for the N 2 plasma treatment, but the hydrogen bond ratio of the first SiNx film 112 and the ITO in the step of forming the second contact hole 114. Looking at the relationship of the etching shape of the upper SiNx film (film thickness 400 nm),
The relationship as shown in FIG. 10 is obtained, and the NH / Si-H ratio ≧
It was found that the same result as in the first embodiment was obtained with a film satisfying 3.5, and further improvement (expansion of process margin) was achieved.
【0058】又、第1の実施形態と同様にパッシベーシ
ョン膜厚を400nmにした場合の第1SiNx膜11
2の膜厚とドレイン配線の断線発生率の関係を調べたと
ころ、第1SiNx膜112の膜厚が300nmまでは
断線発生率は良好であるが、400nm付近では断線の
発生率が上昇する。したがって、第1SiNx膜112
の膜厚は300nm以下が望ましい(図示せず)。Further, the first SiNx film 11 when the passivation film thickness is 400 nm as in the first embodiment.
When the relationship between the film thickness of 2 and the disconnection occurrence rate of the drain wiring is examined, the disconnection occurrence rate is good up to a film thickness of the first SiNx film 112 of 300 nm, but the disconnection occurrence rate increases near 400 nm. Therefore, the first SiNx film 112
The film thickness of is preferably 300 nm or less (not shown).
【0059】また、本実施形態はチャネル堀込み型のト
ランジスタについて述べているが、この場合、チャネル
エッチを行った界面がN2プラズマに曝されるため、界
面部でプラズマダメージ層が形成され、図11に示すよ
うにトランジスタのIoff特性が向上する(リーク電
流を低減できる)という副次的な効果もある。In addition, although the present embodiment describes a channel engraving type transistor, in this case, since a channel-etched interface is exposed to N 2 plasma, a plasma damage layer is formed at the interface, As shown in FIG. 11, there is also a secondary effect that the Ioff characteristic of the transistor is improved (leakage current can be reduced).
【0060】なお、第1、2の実施形態ではパッシベー
ション膜が2層構造の場合で、横方向電界型の液晶表示
装置用の薄膜トランジスタアレイ基板に適用した例を述
べたが、パッシベーション膜が単層、3層以上の場合で
も良い。In the first and second embodiments, the case where the passivation film has a two-layer structure and the example is applied to the thin film transistor array substrate for the lateral electric field type liquid crystal display device is described. However, the passivation film is a single layer. It may be three or more layers.
【0061】また、TN型の液晶表示装置用の薄膜トラ
ンジスタアレイ基板に適用できることは言うまでもな
い。Needless to say, it can be applied to a thin film transistor array substrate for a TN type liquid crystal display device.
【0062】以上の実施形態においては、パッシベーシ
ョン膜として、SiNxの2層構造について説明してき
たが、この構造以外のパッシベーション構造について本
発明を適用する場合は、以下のようになる。In the above embodiments, the two-layer structure of SiNx has been described as the passivation film, but when the present invention is applied to a passivation structure other than this structure, it is as follows.
【0063】まず、パッシベーション膜が単膜の場合に
は、液晶表示用の薄膜トランジスタアレイ基板におい
て、パッシベーション膜はSiNx膜であり、その水素
結合数比がN−H/Si−H≧5であり、かつ、SiN
xの膜厚が200nm以下(N 2プラズマ処理を用いる
と300nm以下)とすることで歩留の問題ない薄膜ト
ランジスタアレイを得られる。First, when the passivation film is a single film,
On the thin film transistor array substrate for liquid crystal display
The passivation film is a SiNx film, and its hydrogen
The bond number ratio is N-H / Si-H≥5, and SiN
The film thickness of x is 200 nm or less (N 2Use plasma treatment
And 300 nm or less), there is no problem of yield.
A transistor array can be obtained.
【0064】ここで、横方向電界型の薄膜トランジスタ
アレイの場合、効果のところで述べたように、画素電極
より光漏れが発生するため、横方向電界型以外の薄膜ト
ランジスタアレイ(TN型)にも適用できる(図示せ
ず)。Here, in the case of the lateral electric field type thin film transistor array, light leakage occurs from the pixel electrode as described in the effect, so that it can be applied to a thin film transistor array other than the lateral electric field type (TN type). (Not shown).
【0065】次に、パッシベーション膜が3層以上の場
合、パッシベーション膜厚を400nm成膜する。ここ
で、第1SiNx膜はSiH4、NH3、N2の流量比が
1/4/20、圧力200Pa、RFパワー2000W
なる条件でN−H/Si−H比が5、応力が1.0GP
aである膜をデポジションレート約100nm/min
で50nm成膜し、第2SiNx膜はSiH4、NH3、
N2の流量比が1/4/10、圧力200Pa、RFパ
ワー1500Wなる条件でN−H/Si−H比が2、応
力が0.3GPaである膜をデポジションレート約23
0nm/minで300nm成膜し、さらに第3SiN
x膜はSiH4、NH3、N2の流量比が1/4/5、圧
力200Pa、RFパワー1500Wなる条件でN−H
/Si−H比が1.5、応力が0.1GPaである膜を
デポジションレート約150nm/minで50nm成
膜することで、歩留の問題ない薄膜トランジスタアレイ
を得られる(図示せず)。Next, when the passivation film has three or more layers, a passivation film having a thickness of 400 nm is formed. Here, the first SiNx film has a flow rate ratio of SiH 4 , NH 3 , and N 2 of 1/4/20, a pressure of 200 Pa, and an RF power of 2000 W.
N / H / Si-H ratio is 5 and stress is 1.0 GP
deposition rate of about 100 nm / min
With a thickness of 50 nm, and the second SiNx film is formed with SiH 4 , NH 3 ,
A deposition rate of about 23 is applied to a film having an N-H / Si-H ratio of 2 and a stress of 0.3 GPa under the condition that the flow rate ratio of N 2 is 1/4/10, the pressure is 200 Pa, and the RF power is 1500 W.
300nm film is formed at 0nm / min, and the third SiN
The x film is NH under the conditions that the flow rate ratio of SiH 4 , NH 3 and N 2 is 1/4/5, the pressure is 200 Pa, and the RF power is 1500 W.
By forming a film having a / Si-H ratio of 1.5 and a stress of 0.1 GPa at a deposition rate of about 150 nm / min to a thickness of 50 nm, a thin film transistor array with no yield problem can be obtained (not shown).
【0066】最後に、以上述べた実施形態及びその変形
例においてSiNx膜を積層してパッシベーション膜と
する場合、最も下層のSiNx膜を少なくともプラズマ
CVDにより堆積して、そのSiNx膜の水素結合数比
がN−H/Si−H≧5、或いは、N−H/Si−H≧
3.5となるようにすればよいのであって、それよりも
上のSiNx膜の堆積はプラズマCVDに限定されるこ
とはない。又、全てのSiNx膜をプラズマCVDによ
り堆積してパッシベーション膜とする場合、同一プラズ
マCVD装置の同一チャンバー内で堆積作業を行うこと
ができ、生産効率上極めて有効である。Finally, in the case of stacking SiNx films to form a passivation film in the above-described embodiment and its modification, the lowest SiNx film is deposited at least by plasma CVD, and the hydrogen bond number ratio of the SiNx film is increased. Is N-H / Si-H≥5, or N-H / Si-H≥
It suffices that the thickness be 3.5, and the deposition of the SiNx film above that is not limited to plasma CVD. Further, when all SiNx films are deposited by plasma CVD to form a passivation film, the deposition work can be performed in the same chamber of the same plasma CVD apparatus, which is extremely effective in terms of production efficiency.
【0067】[0067]
【発明の効果】以上に説明したように本発明による薄膜
トランジスタアレイ基板の製造方法によれば、パッシベ
ーション膜としてのSiNx膜にN−H/Si−H比が
5以上、或いは、N2プラズマ処理後のSiNx膜にN
−H/Si−H比が3.5以上のSiNx膜を成膜する
ことで、特に、SiNx膜の下地にITOを有する構造
においてはSiNx膜/ITO界面の異常エッチングを
防止でき、又、SiNx膜に覆われる配線の断線を低減
できる、という効果を発揮する。As described above, according to the method of manufacturing the thin film transistor array substrate of the present invention, the SiNx film as the passivation film has an N--H / Si--H ratio of 5 or more, or after the N2 plasma treatment. N on the SiNx film
By forming a SiNx film having a -H / Si-H ratio of 3.5 or more, it is possible to prevent abnormal etching of the SiNx film / ITO interface, especially in a structure having ITO as a base of the SiNx film, The effect that the disconnection of the wiring covered with the film can be reduced is exhibited.
【図1】本発明の第1、2の実施形態の製造方法を製造
工程順に示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a manufacturing method according to first and second embodiments of the present invention in the order of manufacturing steps.
【図2】本発明の第1の実施形態の製造方法により得ら
れた薄膜トランジスタアレイ基板のパッシベーション膜
のカバレッジ状態を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a coverage state of a passivation film of a thin film transistor array substrate obtained by the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の実施形態の製造方法により得ら
れた薄膜トランジスタアレイ基板の端子部の断面図であ
る。FIG. 3 is a cross-sectional view of a terminal portion of the thin film transistor array substrate obtained by the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.
【図4】従来の薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法
を製造工程順に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing a conventional thin film transistor array substrate in the order of manufacturing steps.
【図5】従来の薄膜トランジスタアレイ基板のパッシベ
ーション膜のカバレッジ状態を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a coverage state of a passivation film of a conventional thin film transistor array substrate.
【図6】本発明の第1の実施形態の効果を説明するため
の黒輝度及びドレイン線断線発生率のSiNx膜厚依存
性を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the dependency of the black luminance and the occurrence rate of drain wire disconnection on the SiNx film thickness for explaining the effect of the first embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第1の実施形態の効果を説明するため
のSiNx膜応力、HFエッチングレート、SiNx膜
エッチング形状、N−H/Si−H結合数比、断線発生
率のRFパワー依存性を示すグラフである。FIG. 7 is an RF power dependence of SiNx film stress, HF etching rate, SiNx film etching shape, N—H / Si—H bond number ratio, and wire breakage occurrence ratio for explaining the effect of the first embodiment of the present invention. It is a graph which shows sex.
【図8】本発明の第1の実施形態の効果を説明するため
のドレイン断線発生率の第1SiNx膜厚依存性を示す
グラフである。FIG. 8 is a graph showing the dependency of the drain disconnection occurrence rate on the first SiNx film thickness for explaining the effect of the first embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第2の実施形態の製造方法を説明する
ためのSiNx成膜時のプロセスチャートである。FIG. 9 is a process chart during SiNx film formation for explaining the manufacturing method according to the second embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第2の実施形態の効果を説明するた
めのN−H/Si−H結合数比、断線発生率、SiNx
膜エッチング形状のRFパワー依存性を示すグラフであ
る。FIG. 10 is a NH-Si-H bond number ratio, a wire breakage occurrence rate, and SiNx for explaining effects of the second embodiment of the present invention.
It is a graph which shows RF power dependence of a film etching shape.
【図11】本発明の第2の実施形態の効果を説明するた
めのトランジスタ特性を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing transistor characteristics for explaining the effect of the second embodiment of the present invention.
【図12】本発明の実施形態に共通する薄膜トランジス
タアレイ基板の平面図である。FIG. 12 is a plan view of a thin film transistor array substrate common to the embodiments of the present invention.
【図13】本発明の実施形態に共通する薄膜トランジス
タアレイ基板の回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram of a thin film transistor array substrate common to the embodiments of the present invention.
101、201、301 透明絶縁性基板 102、202、302 共通電極 103、203 ゲート電極 104、204 ゲート絶縁膜 105、205 a−Si 106、206 n+a−Si 107 第1コンタクトホール 108、208、308 画素電極 109、209 ソース/ドレイン電極 110、210 ITO 111、211 チャネル 112 第1SiNx膜 113 第2SiNx膜 114 第2コンタクトホール 133、333 ゲート配線 139 ソース/ドレイン配線 242 SiNx膜 305 半導体層 309 ソース電極 320 薄膜トランジスタ 330 液晶層 332 共通配線 339 ドレイン電極 369 ドレイン配線 370 ゲート端子 374 ゲートバスライン 379 ドレインバスライン 380 ドレイン端子101, 201, 301 transparent insulating substrate 102, 202, 302 common electrode 103, 203 gate electrode 104, 204 gate insulating film 105, 205 a-Si 106, 206 n + a-Si 107 first contact hole 108, 208, 308 pixel electrode 109, 209 source / drain electrode 110, 210 ITO 111, 211 channel 112 first SiNx film 113 second SiNx film 114 second contact hole 133, 333 gate wiring 139 source / drain wiring 242 SiNx film 305 semiconductor layer 309 source electrode 320 thin film transistor 330 liquid crystal layer 332 common wiring 339 drain electrode 369 drain wiring 370 gate terminal 374 gate bus line 379 drain bus line 380 drain terminal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−34465(JP,A) 特開 平8−43853(JP,A) 特開 平6−95145(JP,A) 特開 平10−260431(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1368 G02F 1/1333 505 H01L 21/318 H01L 29/786 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References JP-A-3-34465 (JP, A) JP-A-8-43853 (JP, A) JP-A-6-95145 (JP, A) JP-A-10- 260431 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02F 1/1368 G02F 1/1333 505 H01L 21/318 H01L 29/786
Claims (18)
de)膜からなる配線を基板の上方に形成し、前記配線
を含む前記基板の上にシリコン窒化膜(SiNx)から
なる保護絶縁膜を堆積させ、前記保護絶縁膜の所定領域
を除去して前記保護絶縁膜に前記透明導電膜を露出させ
る開口部を形成する製造工程を少なくとも備える薄膜ト
ランジスタアレイ基板の製造方法であって、少なくとも
前記保護絶縁膜のうち、前記配線の表面と接する部分の
前記シリコン窒化膜は、前記シリコン窒化膜を構成する
シリコン原子が水素原子と結合した原子数をSi−H、
窒素原子が水素原子と結合した原子数をN−H、とそれ
ぞれ表した場合、N−HのSi−Hに対する比であるN
−H/Si−Hが5以上となる膜質に形成されることを
特徴とする薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。1. An ITO (Indium Tin Oxi)
de) a wiring formed of a film is formed above the substrate, a protective insulating film made of a silicon nitride film (SiNx) is deposited on the substrate including the wiring, and a predetermined region of the protective insulating film is formed.
To remove the transparent conductive film on the protective insulating film.
A method of manufacturing a thin film transistor array substrate, comprising at least a manufacturing step of forming an opening , wherein at least a portion of the protective insulating film in contact with a surface of the wiring forms the silicon nitride film. The number of silicon atoms bonded to hydrogen atoms is Si-H,
When the number of atoms in which a nitrogen atom is bonded to a hydrogen atom is expressed as N-H, N is the ratio of N-H to Si-H.
A method of manufacturing a thin film transistor array substrate, which is formed in a film quality of -H / Si-H of 5 or more.
リコン窒化膜を堆積することにより形成され、前記単層
シリコン窒化膜が、N−H/Si−Hが5以上となる膜
質に形成される請求項1記載の薄膜トランジスタアレイ
基板の製造方法。2. The protective insulating film is formed by depositing a single layer silicon nitride film, and the single layer silicon nitride film is formed to have a film quality of N—H / Si—H of 5 or more. A method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to claim 1.
m以下の膜厚に堆積する請求項2記載の薄膜トランジス
タアレイ基板の製造方法。3. The single-layer silicon nitride film having a film thickness of 200 n
The method for manufacturing a thin film transistor array substrate according to claim 2, wherein the thin film transistor array substrate is deposited to a film thickness of m or less.
窒化膜を順次堆積することにより形成される積層シリコ
ン窒化膜からなり、前記積層シリコン窒化膜のうち第1
層目を構成する下層シリコン窒化膜が、N−H/Si−
Hが5以上となる膜質に形成される請求項1記載の薄膜
トランジスタアレイ基板の製造方法。4. The protective insulating film is composed of a laminated silicon nitride film formed by sequentially depositing two or more layers of silicon nitride film.
The lower silicon nitride film forming the layer is N--H / Si--
The method for manufacturing a thin film transistor array substrate according to claim 1, wherein the film quality is such that H is 5 or more.
よりも上のシリコン窒化膜で構成する上層シリコン窒化
膜が、その膜応力の絶対値が0.3GPa(0.3×1
0 9 Pa)以下に形成される請求項4記載の薄膜トラン
ジスタアレイ基板の製造方法。5. The absolute value of the film stress of the upper silicon nitride film formed of the silicon nitride film above the second layer of the laminated silicon nitride films is 0.3 GPa (0.3 × 1).
0 9 Pa) method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to claim 4, wherein the formed below.
m以下の膜厚に堆積する請求項5記載の薄膜トランジス
タアレイ基板の製造方法。6. The lower silicon nitride film is formed to a film thickness of 200 n.
The method for manufacturing a thin film transistor array substrate according to claim 5, wherein the thin film transistor array substrate is deposited to a film thickness of m or less.
成し、前記配線を含む前記基板の上にシリコン窒化膜
(SiNx)からなる保護絶縁膜を堆積させ、 前記保護
絶縁膜の所定領域を除去して前記保護絶縁膜に前記透明
導電膜を露出させる開口部を形成する製造工程を少なく
とも備える薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法であ
って、前記保護絶縁膜は、その堆積前に前記配線を含む
前記基板の表面を窒素プラズマ処理した後に堆積し、少
なくとも前記保護絶縁膜のうち、前記配線の表面と接す
る部分の前記シリコン窒化膜は、前記シリコン窒化膜を
構成するシリコン原子が水素原子と結合した原子数をS
i−H、窒素原子が水素原子と結合した原子数をN−
H、とそれぞれ表した場合、N−HのSi−Hに対する
比であるN−H/Si−Hが3.5以上となる膜質に形
成されることを特徴とする薄膜トランジスタアレイ基板
の製造方法。7. A protection insulating film made of a silicon nitride film (SiNx) is formed on the substrate including the wiring by forming a wiring made of an ITO film on the substrate, and the protection is performed.
By removing a predetermined area of the insulating film, the protective insulating film is transparent.
A method of manufacturing a thin film transistor array substrate comprising at least a manufacturing step of forming an opening for exposing a conductive film , wherein the protective insulating film is deposited after nitrogen plasma treatment of a surface of the substrate including the wiring before deposition thereof. However, in at least the portion of the protective insulating film that is in contact with the surface of the wiring, the silicon nitride film has a number of atoms in which the silicon atoms forming the silicon nitride film are bonded to hydrogen atoms.
i-H, the number of atoms in which a nitrogen atom is bonded to a hydrogen atom is N-
A method of manufacturing a thin film transistor array substrate, characterized in that the film quality is such that N / H / Si-H, which is the ratio of N-H to Si-H, is 3.5 or more when expressed as H.
リコン窒化膜を堆積することにより形成され、前記単層
シリコン窒化膜が、N−H/Si−Hが3.5以上とな
る膜質に形成される請求項7記載の薄膜トランジスタア
レイ基板の製造方法。8. The protective insulating film is formed by depositing a single-layer silicon nitride film having a single layer, and the single-layer silicon nitride film has a film quality such that N / H / Si-H is 3.5 or more. The method for manufacturing a thin film transistor array substrate according to claim 7, which is formed on the substrate.
m以下の膜厚に堆積する請求項8記載の薄膜トランジス
タアレイ基板の製造方法。9. The single-layer silicon nitride film having a film thickness of 300 n
The method for manufacturing a thin film transistor array substrate according to claim 8, wherein the thin film transistor array substrate is deposited to a film thickness of m or less.
ン窒化膜を順次堆積することにより形成される積層シリ
コン窒化膜からなり、前記積層シリコン窒化膜のうち第
1層目を構成する下層シリコン窒化膜が、N−H/Si
−Hが3.5以上となる膜質に形成される請求項7記載
の薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。10. The protective insulating film comprises a laminated silicon nitride film formed by sequentially depositing two or more layers of silicon nitride films, and the lower layer silicon constituting the first layer of the laminated silicon nitride film. Nitride film is NH / Si
The method for manufacturing a thin film transistor array substrate according to claim 7, wherein the film quality is such that -H is 3.5 or more.
目よりも上のシリコン窒化膜で構成する上層シリコン窒
化膜が、その膜応力の絶対値が0.3GPa(0.3×
10 9 Pa)以下に形成される請求項10記載の薄膜ト
ランジスタアレイ基板の製造方法。11. The absolute value of the film stress of the upper silicon nitride film formed of the silicon nitride film above the second layer of the laminated silicon nitride film is 0.3 GPa (0.3 ×).
The method for manufacturing a thin film transistor array substrate according to claim 10, wherein the thin film transistor array substrate is formed at 10 9 Pa or less.
nm以下の膜厚に堆積する請求項11記載の薄膜トラン
ジスタアレイ基板の製造方法。12. The thickness of the lower silicon nitride film is 300.
The method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to claim 11, wherein the thin film transistor array substrate is deposited to a film thickness of not more than nm.
nm以上の膜厚に堆積する請求項4、5、6、10、1
1又は12記載の薄膜トランジスタアレイ基板の製造方
法。13. The laminated silicon nitride film having a film thickness of 400.
6. Depositing to a film thickness of nm or more.
13. The method for manufacturing a thin film transistor array substrate according to 1 or 12.
を、プラズマCVD法により堆積する請求項4、5、
6、10、11、12又は13記載の薄膜トランジスタ
アレイ基板の製造方法。14. The method according to claim 4, wherein at least the lower silicon nitride film is deposited by a plasma CVD method.
6. A method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to 6, 10, 11, 12 or 13.
てのシリコン窒化膜をプラズマCVD法により堆積する
請求項4、5、6、10、11、12又は13記載の薄
膜トランジスタアレイ基板の製造方法。15. The method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to claim 4, wherein all the silicon nitride films forming the laminated silicon nitride film are deposited by a plasma CVD method.
ャンバー内で堆積する請求項4、5、6、10、11、
12、13又は15記載の薄膜トランジスタアレイ基板
の製造方法。16. The stacked silicon nitride films are all deposited in the same chamber.
12. A method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to 12, 13, or 15.
方向電界方式の液晶表示装置に用いられる請求項4、
5、6、10、11、12、13、14、15又は16
記載の薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。、17. The thin film transistor array substrate is used in a lateral electric field type liquid crystal display device.
5, 6, 10, 11, 12, 13, 14, 15 or 16
A method for manufacturing the thin film transistor array substrate described. ,
前記保護絶縁膜に開口部を形成する工程において、前記
保護絶縁膜の所定領域を除去が、バッファード弗酸を用
いたウェットエッチングにより行われる請求項1、2、
3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、1
3、14、15、16又は17記載の薄膜トランジスタ
アレイ基板の製造方法。18. A predetermined region of the protective insulating film is removed
The step of forming an opening in the protective insulating film , wherein a predetermined region of the protective insulating film is removed by wet etching using buffered hydrofluoric acid.
3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 1
A method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to 3, 14, 15, 16 or 17.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36564299A JP3430097B2 (en) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Method of manufacturing thin film transistor array substrate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36564299A JP3430097B2 (en) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Method of manufacturing thin film transistor array substrate |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001183639A JP2001183639A (en) | 2001-07-06 |
JP3430097B2 true JP3430097B2 (en) | 2003-07-28 |
Family
ID=18484764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36564299A Expired - Lifetime JP3430097B2 (en) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | Method of manufacturing thin film transistor array substrate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3430097B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7683375B2 (en) | 2005-10-03 | 2010-03-23 | Nec Lcd Technologies, Ltd. | Thin-film transistor with controllable etching profile |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003228081A (en) | 2002-01-31 | 2003-08-15 | Nec Corp | Liquid crystal display device and manufacturing method therefor |
KR101219038B1 (en) | 2004-10-26 | 2013-01-07 | 삼성디스플레이 주식회사 | Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof |
KR100683766B1 (en) | 2005-03-30 | 2007-02-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | Flat panel display and method for fabricating the same |
JP5368070B2 (en) * | 2008-05-08 | 2013-12-18 | シャープ株式会社 | Solid-state imaging device, manufacturing method thereof, and electronic information device |
US8580993B2 (en) * | 2008-11-12 | 2013-11-12 | Air Products And Chemicals, Inc. | Amino vinylsilane precursors for stressed SiN films |
US8889235B2 (en) | 2009-05-13 | 2014-11-18 | Air Products And Chemicals, Inc. | Dielectric barrier deposition using nitrogen containing precursor |
JP2011023655A (en) * | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Shimadzu Corp | Silicon nitride thin film depositing method, and silicon nitride thin film depositing device |
KR20140021118A (en) | 2012-08-07 | 2014-02-20 | 삼성디스플레이 주식회사 | Display device and method of manufacturing the same |
JP6124668B2 (en) * | 2013-04-26 | 2017-05-10 | 三菱電機株式会社 | Thin film transistor substrate and manufacturing method thereof |
TWI515912B (en) | 2013-05-08 | 2016-01-01 | 友達光電股份有限公司 | Semiconductor device |
-
1999
- 1999-12-22 JP JP36564299A patent/JP3430097B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7683375B2 (en) | 2005-10-03 | 2010-03-23 | Nec Lcd Technologies, Ltd. | Thin-film transistor with controllable etching profile |
US7871846B2 (en) | 2005-10-03 | 2011-01-18 | Nec Lcd Technologies, Ltd. | Thin-film transistor, TFT-array substrate, liquid-crystal display device and method of fabricating the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001183639A (en) | 2001-07-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5917225A (en) | Insulated gate field effect transistor having specific dielectric structures | |
KR101199533B1 (en) | Echant and method for fabricating interconnection line and method for fabricating thin film transistor substrate using the same | |
US5468987A (en) | Semiconductor device and method for forming the same | |
KR100797916B1 (en) | Thin-film transistor, tft-array substrate, liquid-crystal display device and method of fabricating the same | |
US6350995B1 (en) | Thin film transistor and manufacturing method therefore | |
US6329672B1 (en) | Thin film transistor having a second gate metal layer preventing formation of hillocks | |
US6624450B1 (en) | Semiconductor device and method for forming the same | |
JP2000002892A (en) | Liquid crystal display device, matrix array substrate, and manufacture thereof | |
US20100188592A1 (en) | Method for forming multilayer structure, method for manufacturing display panel, and display panel | |
US20070040954A1 (en) | Wire structure, a method for fabricating a wire, a thin film transistor substrate, and a method for fabricating the thin film transistor substrate | |
JP2002202527A (en) | Active matrix type liquid crystal display device | |
US5831281A (en) | Thin film transistor | |
JP3430097B2 (en) | Method of manufacturing thin film transistor array substrate | |
KR20160084000A (en) | Manufacturing method of thin film transistor display panel | |
JPH08236775A (en) | Film transistor, and its manufacture | |
US20060097265A1 (en) | Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same | |
US6514804B1 (en) | Thin-film transistor and fabrication method thereof | |
US7952670B2 (en) | Liquid crystal display comprising a semiconductor layer integrally formed and including a crossover portion, a TFT portion, and a connection portion and manufacturing method for the same | |
KR100672623B1 (en) | Method For Fabricating Liquid Crystal Display Device | |
JPH0992840A (en) | Liquid crystal display device and its manufacture | |
JP3291069B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2003068755A (en) | Thin film transistor and manufacturing method thereof | |
KR20020048487A (en) | Flat display device and method for fabricating thereof | |
KR100294777B1 (en) | Thin film transistor and its manufacturing method | |
KR0139322B1 (en) | An insulatde gate thin film transistor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030415 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3430097 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
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: 20080516 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090516 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100516 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110516 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110516 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120516 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120516 Year of fee payment: 9 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120516 Year of fee payment: 9 |
|
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: 20130516 Year of fee payment: 10 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |