JP4461873B2 - Zinc oxide processing method and thin film transistor manufacturing method - Google Patents
Zinc oxide processing method and thin film transistor manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4461873B2 JP4461873B2 JP2004094319A JP2004094319A JP4461873B2 JP 4461873 B2 JP4461873 B2 JP 4461873B2 JP 2004094319 A JP2004094319 A JP 2004094319A JP 2004094319 A JP2004094319 A JP 2004094319A JP 4461873 B2 JP4461873 B2 JP 4461873B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- zinc oxide
- metal layer
- forming
- resist pattern
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Thin Film Transistor (AREA)
- Weting (AREA)
Description
この発明は亜鉛酸化物の加工方法および薄膜トランジスタの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for processing zinc oxide and a method for manufacturing a thin film transistor .
例えば、薄膜トランジスタには、絶縁基板の上面にゲート電極が設けられ、ゲート電極を含む絶縁基板の上面にゲート絶縁膜が設けられ、ゲート電極上におけるゲート絶縁膜の上面に真性アモルファスシリコンからなる半導体薄膜が設けられ、半導体薄膜の上面中央部にチャネル保護膜が設けられ、チャネル保護膜の上面両側およびその両側における半導体薄膜の上面にn型アモルファスシリコンからなるコンタクト層が設けられ、各コンタクト層の上面にソース・ドレイン電極が設けられたものがある(例えば、特許文献1参照)。 For example, in a thin film transistor, a gate electrode is provided on the upper surface of an insulating substrate, a gate insulating film is provided on the upper surface of the insulating substrate including the gate electrode, and a semiconductor thin film made of intrinsic amorphous silicon on the upper surface of the gate insulating film on the gate electrode. A channel protective film is provided in the center of the upper surface of the semiconductor thin film, and a contact layer made of n-type amorphous silicon is provided on both sides of the upper surface of the channel protective film and on the upper surface of the semiconductor thin film on both sides of the channel protective film. Are provided with source / drain electrodes (for example, see Patent Document 1).
ところで、最近では、アモルファスシリコンの代わりに、それよりも高い移動度が得られることから、亜鉛酸化物(ZnO)を用いることが考えられている。このような亜鉛酸化物を用いた薄膜トランジスタの製造方法としては、例えば、ゲート絶縁膜上に真性亜鉛酸化物からなる半導体薄膜形成用層を成膜し、半導体薄膜形成用層の上面に窒化シリコンからなるチャネル保護膜をパターン形成し、チャネル保護膜を含む半導体薄膜形成用層の上面にn型亜鉛酸化物からなるコンタクト層形成用層を成膜し、次いで、コンタクト層形成用層および半導体薄膜形成用層を希酢酸を用いて連続してパターニングして、デバイスエリアにコンタクト層および半導体薄膜を形成し、次いで、その上にクロムからなるソース・ドレイン電極形成用層を成膜し、次いで、ソース・ドレイン電極形成用層をクロム用エッチング液を用いてパターニングして、ソース・ドレイン電極を形成することが考えられる。 Recently, instead of amorphous silicon, higher mobility can be obtained, and therefore it is considered to use zinc oxide (ZnO). As a method of manufacturing such a thin film transistor using zinc oxide, for example, a semiconductor thin film forming layer made of intrinsic zinc oxide is formed on a gate insulating film, and silicon nitride is formed on the upper surface of the semiconductor thin film forming layer. Forming a channel protective film to be a pattern, forming a contact layer forming layer made of n-type zinc oxide on the upper surface of the semiconductor thin film forming layer including the channel protective film, and then forming the contact layer forming layer and the semiconductor thin film The contact layer and the semiconductor thin film are formed in the device area by continuously patterning the working layer using dilute acetic acid, and then the source / drain electrode forming layer made of chromium is formed thereon, and then the source It is conceivable to form the source / drain electrodes by patterning the drain electrode forming layer using a chromium etching solution.
しかしながら、上記製造方法では、クロム用エッチング液がデバイスエリアに形成された亜鉛酸化物からなる半導体薄膜およびコンタクト層に対して過剰に高いエッチレートを示すため、デバイスエリアに形成された亜鉛酸化物からなる半導体薄膜およびコンタクト層に比較的大きなサイドエッチングが生じ、加工精度が悪くなってしまうということが分かった。 However, in the above manufacturing method, since the etching solution for chromium exhibits an excessively high etching rate with respect to the semiconductor thin film and the contact layer made of zinc oxide formed in the device area, the etching solution for zinc is formed from the zinc oxide formed in the device area. It has been found that relatively large side etching occurs in the resulting semiconductor thin film and contact layer, resulting in poor processing accuracy.
そこで、この発明は、加工精度を良くすることができる亜鉛酸化物の加工方法および薄膜トランジスタの製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a zinc oxide processing method and a thin film transistor manufacturing method capable of improving processing accuracy.
この発明は、上記目的を達成するため、基板上に成膜された亜鉛酸化物層をアルカリ性現像液を用いてあるいは特殊な条件で希酢酸を用いてエッチングすることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that a zinc oxide layer formed on a substrate is etched using an alkaline developer or using dilute acetic acid under special conditions.
この発明によれば、基板上に成膜された亜鉛酸化物層をアルカリ性現像液を用いてあるいは特殊な条件で希酢酸を用いてエッチングすることにより、亜鉛酸化物層の過剰なエッチングが抑制され、且つ、デバイスエリアに形成される亜鉛酸化物層にサイドエッチングが生じにくいようにすることができ、ひいては、加工精度を良くすることができる。
According to this invention, excessive etching of the zinc oxide layer is suppressed by etching the zinc oxide layer formed on the substrate using an alkaline developer or using dilute acetic acid under special conditions. In addition, side etching is less likely to occur in the zinc oxide layer formed in the device area, and as a result, the processing accuracy can be improved.
(第1実施形態)
図1はこの発明の第1実施形態としての亜鉛酸化物の加工方法により形成された亜鉛酸化物層を備えた薄膜トランジスタの断面図を示す。この薄膜トランジスタでは、ガラス等からなる絶縁基板1の上面にクロムやアルミニウム等からなるゲート電極2が設けられている。ゲート電極2を含む絶縁基板1の上面には窒化シリコンからなるゲート絶縁膜3が設けられている。ゲート電極2上におけるゲート絶縁膜3の上面には真性亜鉛酸化物からなる半導体薄膜4が設けられている。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a thin film transistor having a zinc oxide layer formed by the zinc oxide processing method according to the first embodiment of the present invention. In this thin film transistor, a
半導体薄膜4の上面ほぼ中央部には窒化シリコンからなるチャネル保護膜5が設けられている。チャネル保護膜5の上面両側およびその両側における半導体薄膜4の上面にはn型亜鉛酸化物からなるコンタクト層6が設けられている。各コンタクト層6の上面にはアルミニウムやアルミニウム合金(例えば、Al−Nd−Ti合金)等のアルミニウム系金属からなるソース・ドレイン電極7が設けられている。ここで、半導体薄膜4、コンタクト層6およびソース・ドレイン電極7の周側面4a、6a、7aはある角度で傾斜する傾斜面となっている。
A channel
次に、この薄膜トランジスタの製造方法の一例について説明する。まず、図2に示すように、ガラス等からなる絶縁基板1の上面に、スパッタ法により成膜されたアルミニウムやクロム等からなる金属層をパターニングすることにより、ゲート電極2を形成する。次に、ゲート電極2を含む絶縁基板1の上面にプラズマCVD法により窒化シリコンからなるゲート絶縁膜3、真性亜鉛酸化物からなる半導体薄膜形成用層11および窒化シリコンからなるチャネル保護膜形成用層12を連続して成膜する。次に、チャネル保護膜形成用層12をパターニングすることにより、チャネル保護膜5を形成する。
Next, an example of a method for manufacturing this thin film transistor will be described. First, as shown in FIG. 2, a
次に、図3に示すように、チャネル保護膜5を含む半導体薄膜形成用層11の上面にプラズマCVD法によりn型亜鉛酸化物からなるコンタクト層形成用層13を成膜する。次に、コンタクト層形成用層13の上面にスパッタ法によりアルミニウム系金属からなるソース・ドレイン電極形成用層14を成膜する。次に、ソース・ドレイン電極形成用層14の上面全体にスクリーン印刷法やスピンコーティング法等によりポジ型のレジスト層15を形成する。
Next, as shown in FIG. 3, a contact
ここで、半導体薄膜形成用層11の膜厚は1000Å程度とし、コンタクト層形成用層13の膜厚は500Å程度とし、ソース・ドレイン電極形成用層14の膜厚は3300Å程度とし、レジスト層15の膜厚は1.5μm程度とした。この場合、レジスト層15を形成するフォトレジストは、2−エトキシエチルアセテートを主成分とし、クレゾールノボラック樹脂、ナフトキノンジアド化合物を含むポジティブレジスト(例えば、長瀬ポジティブレジスト35102)である。
Here, the thickness of the semiconductor thin
次に、設計上のソース・ドレイン形成領域に対応する領域に遮光部を有する露光マスク(図示せず)を用いてレジスト層15を露光し、図3の一点鎖線で示すように、該レジスト層15におけるソース・ドレイン形成領域外を露光領域15aとする。次に、図3の状態のものを現像装置あるいはエッチング装置内に収納して、レジスト用現像液として、水95〜99wt%、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド2.38wt%のもの(例えば、長瀬ポジティブディベロッパーNPD−1)を用い、現像を行なうと、レジスト層15のうち、露光領域15aが除去され、設計上のソース・ドレイン形成領域に対応する領域に未露光領域からなるレジストパターン15bが形成される。
Next, the
次に、上記現像工程を続行すると、すなわち、同一の装置内において、レジストパターン15bをマスクとして上記レジスト用現像液を用いて、ソース・ドレイン電極形成用層14、コンタクト層形成用層13および半導体薄膜形成用層11を同一装置内で連続してエッチングすると、図4に示すようになる。すなわち、上記レジスト用現像液を用いると、アルミニウム系金属層および亜鉛酸化物層をエッチングすることができる。ただし、この場合、レジストパターン15bも多少エッチングされるため、レジストパターン15bの周側面15cが内側に向かって後退し、且つ、この周側面15cがある角度で傾斜する傾斜面となる。
Next, when the development process is continued, that is, in the same apparatus, using the resist developer with the
そして、レジストパターン15bの周側面15cの内側に向かう後退に伴い、ソース・ドレイン電極7の周側面7aも内側に向かって後退し、且つ、この周側面7aもある角度で傾斜する傾斜面となる。また、コンタクト層6の周側面6aも内側に向かって後退し、且つ、この周側面6aもある角度で傾斜する傾斜面となる。さらに、半導体薄膜4の周側面4aも内側に向かって後退し、且つ、この周側面4aもある角度で傾斜する傾斜面となる。この後、レジストパターン15bを剥離すると、図1に示す薄膜トランジスタが得られる。
As the
このようにして得られた薄膜トランジスタでは、上記レジスト用現像液によってエッチング可能な金属からなるソース・ドレイン電極形成用層14、コンタクト層形成用層13および半導体薄膜形成用層11を上記レジスト用現像液を用いて同一装置内で連続してエッチングしているため、レジストパターン15bの周側面15cの内側に向かう後退に伴い、ソース・ドレイン電極7、コンタクト層6および半導体薄膜4の周側面7a、6a、4aが内側に向かって後退し、且つ、これらの周側面7a、6a、4aがある角度で傾斜する傾斜面となり、これにより、コンタクト層6および半導体薄膜4の過剰なエッチングが抑制され、且つ、コンタクト層6および半導体薄膜4にサイドエッチングが生じにくいようにすることができ、ひいては、加工精度を良くすることができる。
In the thin film transistor thus obtained, the source / drain
因みに、上記レジスト用現像液をエッチング液としてエッチングした場合、レジスト:Al:酸化亜鉛のエッチング速度の比は25:4〜5:1〜0.7であった。これに対し、アルミニウム用エッチング液でエッチングする場合、レジストは殆どエッチングされず、Al:酸化亜鉛のエッチング速度の比はほぼ1.2:1である。したがって、上記レジスト用現像液をエッチング液としてAl系金属をエッチングする場合、Al系金属下の酸化亜鉛膜のサイドエッチング量は、アルミニウム用エッチング液でエッチングする場合に比して、1/4〜1/5程度に低減することができる。上記において、レジスト用現像液に対するエッチング速度が、金属層の方が酸化亜鉛より大きい場合には、酸化亜鉛の金属層界面側のエッジ部が、金属層の内方に入り込まないので、金属層が破損して異物となるような不具合を無くすことができ、そのような金属材料とすることが望ましい。 Incidentally, when the resist developer was used as an etching solution, the etching rate ratio of resist: Al: zinc oxide was 25: 4 to 5: 1 to 0.7. On the other hand, when etching with an etching solution for aluminum, the resist is hardly etched, and the ratio of the etching rate of Al: zinc oxide is approximately 1.2: 1. Therefore, when the Al-based metal is etched using the resist developer as an etching solution, the side etching amount of the zinc oxide film under the Al-based metal is 1/4 to less than that when etching with the aluminum etching solution. It can be reduced to about 1/5. In the above, when the etching rate for the resist developer is larger than that of zinc oxide in the metal layer, the edge portion on the metal layer interface side of zinc oxide does not enter the inside of the metal layer. It is desirable to use such a metal material because it is possible to eliminate the problem of being broken and becoming a foreign object.
ただし、この場合、上記レジスト用現像液を用いて、当初から、ソース・ドレイン電極形成用層14、コンタクト層形成用層13および半導体薄膜形成用層11を同一装置内で連続してエッチングしているため、レジストパターン15bの周側面15cの内側に向かう後退量が比較的大きく、実際に形成される半導体薄膜4およびコンタクト層6のサイドエッチング量が増大する。例えば、Al系金属からなる3300μmの膜厚のソース・ドレイン電極7を上記レジスト用現像液を用いてエッチングする時間を12分30秒とすると、レジスト層15は、そのエッジ部がほぼ1.5μm後退する。レジスト層15の後退に伴い、ソース・ドレイン電極7、半導体薄膜4およびコンタクト層6のエッジ部が後退する量、すなわち、サイドエッチング量が増大する。そこで、次に、実際に形成される半導体薄膜4およびコンタクト層6のサイドエチング量を低減することができるこの発明の第2実施形態について説明する。
However, in this case, the source / drain
(第2実施形態)
図5はこの発明の第2実施形態としての亜鉛酸化物の加工方法により形成された亜鉛酸化物層を備えた薄膜トランジスタの断面図を示す。この薄膜トランジスタにおいて、図1に示す場合と異なる点は、ソース・ドレイン電極7、コンタクト層6および半導体薄膜4の周側面7a、6a、4aの内側に向かう後退量が図1に示す場合よりもある程度減少し、且つ、これらの周側面7a、6a、4aの傾斜角度が図1に示す場合よりもある程度大きくなっている点である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 shows a sectional view of a thin film transistor provided with a zinc oxide layer formed by the zinc oxide processing method according to the second embodiment of the present invention. In this thin film transistor, the difference from the case shown in FIG. 1 is that the amount of receding toward the inside of the
次に、この薄膜トランジスタの製造方法の一例について説明する。この場合、図3に示すように、レジストパターン15bを形成した後に、図6に示すように、レジストパターン15bをマスクとしてアルミニウム用エッチング液を用いてソース・ドレイン電極形成用層14をハーフエッチングして、レジストパターン15b下以外の領域におけるソース・ドレイン電極形成用層14aの膜厚を薄くする。この場合、アルミニウム用エッチング液としては、硝酸9.6wt%、酢酸6.0wt%、燐酸67.0wt%、水17.4wt%のものを用いた。このアルミニウム用エッチング液では、レジストパターン15bはほとんどエッチングされず、設計上のサイズに維持される。
Next, an example of a method for manufacturing this thin film transistor will be described. In this case, after forming the
例えば、アルミニウム用エッチング液を用いて、膜厚3300ÅのAl系金属よりなるソース・ドレイン電極形成用層14をエッチングする場合、約50秒で膜厚全体をエッチングするが、膜厚全体をエッチングする少し手前、例えば、エッチング時間を30〜45秒にして、膜厚の40〜10%程度残存した状態でエッチング処理を終了する。、この状態では、レジストパターン15b下のソース・ドレイン電極形成用層14の周側面14bは急な傾斜面となる。
For example, when the source / drain
次に、レジストパターン15bをマスクとして上記レジスト用現像液を用いて、レジストパターン15b下以外の領域におけるソース・ドレイン電極形成用層14a、コンタクト層形成用層13および半導体薄膜形成用層11を同一装置内で連続してエッチングすると、図7に示すようになる。この場合も、レジストパターン15bが多少エッチングされるが、レジストパターン15b下以外の領域におけるソース・ドレイン電極形成用層14aの膜厚を予め薄くしているため、それに対応する分だけ、エッチング時間が短縮され、レジストパターン15bの周側面15cの内側に向かう後退量が図4に示す場合よりもある程度減少し、且つ、この周側面15cの傾斜角度が図4に示す場合よりもある程度大きくなる。
Next, using the resist developer with the resist
すなわち、ソース・ドレイン電極形成用層14が元の膜厚の40〜10%程度残存した状態であれば、上記レジスト用現像液を用いたエッチング時間は、膜厚全体に亘って上記レジスト用現像液を用いてエッチングする場合に比して、ほぼ40〜10%に低減することになるので、その分、ソース・ドレイン電極7、コンタクト層6および半導体薄膜4のサイドエッチング量を低減することができる。この後、レジストパターン15bを剥離すると、図5に示す薄膜トランジスタが得られる。
That is, if the source / drain
このようにして得られた薄膜トランジスタでは、ソース・ドレイン電極7、コンタクト層6および半導体薄膜4の周側面7a、6a、4aの内側に向かう後退量が図1に示す場合よりもある程度減少し、且つ、これらの周側面7a、6a、4aの傾斜角度が図1に示す場合よりもある程度大きくなるため、実際に形成される半導体薄膜4およびコンタクト層6のサイズを設計上のサイズに近付けることができる。ところで、実際に形成される半導体薄膜4およびコンタクト層6のサイズを設計上のサイズにより一層近付けることも可能であり、そこで、次に、実際に形成される半導体薄膜4およびコンタクト層6のサイズを設計上のサイズにより一層近付けるができるこの発明の第3実施形態について説明する。
In the thin film transistor thus obtained, the amount of receding toward the inside of the
(第3実施形態)
図8はこの発明の第3実施形態としての亜鉛酸化物の加工方法により形成された亜鉛酸化物層を備えた薄膜トランジスタの断面図を示す。この薄膜トランジスタにおいて、図5に示す場合と異なる点は、ソース・ドレイン電極7の周側面7aの内側に向かう後退量が図5に示す場合よりもさらに減少し、また、半導体薄膜4およびコンタクト層6の周側面4a、6aの内側に向かう後退量が図5に示す場合よりもさらに減少している点である。
(Third embodiment)
FIG. 8 shows a cross-sectional view of a thin film transistor provided with a zinc oxide layer formed by the zinc oxide processing method according to the third embodiment of the present invention. In this thin film transistor, the difference from the case shown in FIG. 5 is that the amount of receding toward the inside of the
次に、この薄膜トランジスタの製造方法の一例について説明する。この場合、図6に示すように、レジストパターン15b下以外の領域におけるソース・ドレイン電極形成用層14aの膜厚を薄くした後に、レジストパターン15bをマスクとして上記レジスト用現像液を用いて、レジストパターン15b下以外の領域におけるソース・ドレイン電極形成用層14aをエッチングして除去し、そのまま、上記レジスト用現像液を用いたエッチング処理を継続し、図9に示すように、コンタクト層形成用層13をハーフエッチングして、ソース・ドレイン電極7下以外の領域におけるコンタクト層形成用層13の膜厚が薄くなった状態で終了する。
Next, an example of a method for manufacturing this thin film transistor will be described. In this case, as shown in FIG. 6, after thinning the film thickness of the source / drain
ただし、この場合も、レジストパターン15bが多少エッチングされるが、この場合のエッチング時間は、レジストパターン15b下以外の領域におけるソース・ドレイン電極形成用層14aをエッチングして除去し、続いて、コンタクト層形成用層13をハーフエッチングするだけの短い時間であるため、レジストパターン15bの周側面15cの内側に向かう後退量がより一層減少し、且つ、この周側面15cの傾斜角度が図7に示す場合よりもある程度大きくなる。
However, in this case as well, the resist
そして、レジストパターン15bの周側面15cの内側に向かう後退量のより一層の減少に伴い、ソース・ドレイン電極7の周側面7aの内側に向かう後退量もより一層減少し、且つ、この周側面7aの傾斜角度が図7に示す場合よりもある程度大きくなる。また、ソース・ドレイン電極7下のコンタクト層形成用層13の周側面13bの内側に向かう後退量もより一層減少し、且つ、この周側面13bの傾斜角度が図7に示す場合よりもある程度大きくなる。
As the amount of receding toward the inside of the
次に、レジストパターン15bをマスクとして希酢酸(酢酸1〜0.5wt%水溶液)を用いて、ソース・ドレイン電極形成用層7下以外の領域におけるコンタクト層形成用層13aおよび半導体薄膜形成用層11を同一装置内で連続してエッチングすると、図10に示すようになる。この場合、上記希酢酸では、レジストパターン15bおよびソース・ドレイン電極7はほとんどエッチングされない。したがって、図9に示す状態において、ソース・ドレイン電極7下以外の領域におけるコンタクト層形成用層13および半導体薄膜形成用層11がエッチングされて除去され、図10に示すように、ソース・ドレイン電極7下にコンタクト層6および半導体薄膜4が形成され、且つ、それらの周側面6a、4aが急な傾斜面となる。この後、レジストパターン15bを剥離すると、図8に示す薄膜トランジスタが得られる。
Next, using the resist
このようにして得られた薄膜トランジスタでは、ソース・ドレイン電極7の周側面15cの内側に向かう後退量がより一層減少し、且つ、この周側面15cの傾斜角度が図5に示す場合よりもある程度大きくなり、ソース・ドレイン電極7下に形成されたコンタクト層6および半導体薄膜4の周側面6a、4aが急な傾斜面となるため、実際に形成される半導体薄膜4およびコンタクト層6のサイズを設計上のサイズにより一層近付けることができる。また、亜鉛酸化物に対する上記希酢酸のエッチレートは1000Å/分程度であるので、上記希酢酸によるエッチング時間を上記レジスト用現像液によるエッチング時間よりも短縮することができる。
In the thin film transistor thus obtained, the retreat amount of the source /
(第4実施形態)
上記第3実施形態では、半導体薄膜4およびコンタクト層6のサイズを設計上のサイズにより一層近付けることができる場合について説明したが、次に、半導体薄膜4およびコンタクト層6のサイズを設計上のサイズにさらに近づけることができるこの発明の第4実施形態について説明する。
(Fourth embodiment)
In the third embodiment, the case where the size of the semiconductor
図11はこの発明の第4実施形態としての亜鉛酸化物の加工方法により形成された亜鉛酸化物層を備えた薄膜トランジスタの断面図を示す。この薄膜トランジスタにおいて、図8に示す場合と大きく異なる点は、アルミニウムからなる第1のソース・ドレイン電極7の上面にクロムからなる第2のソース・ドレイン電極8を設けた点である。この場合、第1のソース・ドレイン電極7の周側面7aはある程度傾斜する傾斜面となっているが、第2のソース・ドレイン電極8の周側面8aは急な傾斜面となっている。
FIG. 11 is a sectional view of a thin film transistor provided with a zinc oxide layer formed by the zinc oxide processing method according to the fourth embodiment of the present invention. In this thin film transistor, the main difference from the case shown in FIG. 8 is that a second source /
次に、この薄膜トランジスタの製造方法の一例について説明する。この場合、図3に示すように、アルミニウムからなる第1のソース・ドレイン電極形成用層14を成膜した後に、図12に示すように、第1のソース・ドレイン電極形成用層14の上面にスパッタ法によりクロムからなる第2のソース・ドレイン電極形成用層16を成膜し、次いで、第2のソース・ドレイン電極形成用層16の上面の設計上のソース・ドレイン形成領域に対応する領域にレジストパターン15bを形成する。この場合、半導体薄膜形成用層11の膜厚は1000Å程度とし、コンタクト層形成用層13の膜厚は500Å程度とし、第1のソース・ドレイン電極形成用層14の膜厚は3300Å程度とし、第2のソース・ドレイン電極形成用層16の膜厚は1000Å程度とし、レジスト層15の膜厚は1.5μm程度とした。
Next, an example of a method for manufacturing this thin film transistor will be described. In this case, as shown in FIG. 3, after the first source / drain
次に、レジストパターン15bをマスクとしてクロム用エッチング液を用いて、第2のソース・ドレイン電極形成用層16をエッチングすると、図13に示すように、レジストパターン15b下に第2のソース・ドレイン電極8が形成される。この場合、クロム用エッチング液としては、硝酸9.6wt%、酢酸6.0wt%、燐酸67.0wt%、水17.4wt%のものを用いた。このクロム用エッチング液では、レジストパターン15bはほとんどエッチングされず、設計上のサイズに維持される。したがって、この状態では、レジストパターン15b下の第2のソース・ドレイン電極8の周側面8aは急な傾斜面となる。
Next, when the second source / drain
次に、レジストパターン15bをマスクとして上記レジスト用現像液を用いて、第1のソース・ドレイン電極形成用層14、コンタクト層形成用層13および半導体薄膜形成用層11を同一装置内で連続してエッチングすると、図14に示すようになる。この場合も、レジストパターン15bは多少エッチングされるため、レジストパターン15bの周側面15cが内側に向かって図4に示す場合と同様に後退し、且つ、この周側面15cがある角度で傾斜する傾斜面となる。ただし、この場合、上記レジスト用現像液では、クロムからなる第2のソース・ドレイン電極8はほとんどエッチングされない。したがって、この場合、第2のソース・ドレイン電極8はエッチングマスクとして機能する。
Next, using the resist developer using the resist
そして、レジストパターン15bの周側面15cが内側に向かって図4に示す場合と同様に比較的大きく後退しても、第2のソース・ドレイン電極8がエッチングマスクとして機能することにより、第1のソース・ドレイン電極7の周側面7aの内側に向かう後退量、すなわち、サイドエッチング量が図4に示す場合よりも減少する。このため、第1のソース・ドレイン電極7下に形成されたコンタクト層6および半導体薄膜4の周側面6a、4aのサイドエッチング量が低減し、コンタクト層6および半導体薄膜4のサイズを設計上のサイズにさらに近づけることができる。この後、レジストパターン15bを剥離すると、図11に示す薄膜トランジスタが得られる。
Then, even if the
このようにして得られた薄膜トランジスタでは、クロムからなる第2のソース・ドレイン電極8が上記レジスト用現像液ではほとんどエッチングされず、エッチングマスクとして機能するため、第2のソース・ドレイン電極8下に形成される第1のソース・ドレイン電極7の周側面7aが内側に向かってやや後退しても、第1のソース・ドレイン電極7下に形成されるコンタクト層6および半導体薄膜4の周側面6a、4aが急な傾斜面となり、コンタクト層6および半導体薄膜4のサイズを設計上のサイズにさせに近づけることができる。
In the thin film transistor thus obtained, the second source /
(その他の実施形態)
図13に示す工程後に、図6に示すように、上記アルミニウム用エッチング液を用いて第1のソース・ドレイン電極形成用層14をハーフエッチングし、次いで、上記レジスト用現像液を用いて残存する薄膜の第1のソース・ドレイン電極形成用層14a、コンタクト層形成用層13および半導体薄膜形成用層11を同一装置内で連続してエッチングするようにしてもよい。
(Other embodiments)
After the step shown in FIG. 13, as shown in FIG. 6, the first source / drain
また、図13に示す工程後に、図6に示すように、上記アルミニウム用エッチング液を用いて第1のソース・ドレイン電極形成用層14をハーフエッチングし、次いで、上記レジスト用現像液を用いて、残存する薄膜の第1のソース・ドレイン電極形成用層14aをエッチングして除去し、続いて、図9に示すように、コンタクト層形成用層13をハーフエッチングし、次いで、上記希酢酸を用いて、残存する薄膜のコンタクト層形成用層13aおよび半導体薄膜形成用層11を同一装置内で連続してエッチングするようにしてもよい。
Further, after the step shown in FIG. 13, as shown in FIG. 6, the first source / drain
なお、上記実施形態においては、酸化亜鉛層が半導体層である薄膜トランジスタを形成する場合で説明したが、酸化亜鉛が半導体層である場合に限らず、配線、抵抗層を形成する場合等、基板上に酸化亜鉛物を成膜して、エッチングによりパターニングする場合に幅広く適用可能である。 In the above embodiment, the thin film transistor in which the zinc oxide layer is a semiconductor layer is described. However, the present invention is not limited to the case in which zinc oxide is a semiconductor layer. The present invention can be widely applied to the case where a zinc oxide film is formed and patterned by etching.
1 絶縁基板
2 ゲート電極
3 ゲート絶縁膜
4 半導体薄膜
5 チャネル保護膜
6 コンタクト層
7 ソース・ドレイン電極
11 半導体薄膜形成用層
13 コンタクト層形成用層
14 ソース・ドレイン電極形成用層
15 レジスト層
15b レジストパターン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (13)
前記亜鉛酸化物層上に第2の絶縁層からなる保護膜を形成する工程と、Forming a protective film comprising a second insulating layer on the zinc oxide layer;
前記亜鉛酸化物層上および前記保護膜上にアルカリ性現像液によるエッチングが可能でありソース電極およびドレイン電極となる金属層を成膜する工程と、Forming a metal layer that can be etched with an alkaline developer on the zinc oxide layer and the protective film, and that serves as a source electrode and a drain electrode;
前記金属層上にレジスト層を形成する工程と、Forming a resist layer on the metal layer;
前記レジスト層をアルカリ性現像液を用いてエッチングしてレジストパターンを形成する工程と、Etching the resist layer with an alkaline developer to form a resist pattern;
前記レジストパターンをマスクとして前記アルカリ性現像液を用いて前記金属層および前記亜鉛酸化物層を同一装置内で連続してエッチングして、前記金属層を含む前記ソース電極および前記ドレイン電極と前記亜鉛酸化物層を含む前記半導体薄膜とを形成する工程と、を有することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。The metal layer and the zinc oxide layer are continuously etched in the same apparatus using the alkaline developer with the resist pattern as a mask, and the source electrode and the drain electrode including the metal layer and the zinc oxide are etched. And a step of forming the semiconductor thin film including a physical layer.
前記亜鉛酸化物層上に第2の絶縁層からなる保護膜を形成する工程と、Forming a protective film comprising a second insulating layer on the zinc oxide layer;
前記亜鉛酸化物層上および前記保護膜上にアルカリ性現像液によるエッチングが可能でありソース電極およびドレイン電極となる金属層を成膜する工程と、Forming a metal layer that can be etched with an alkaline developer on the zinc oxide layer and the protective film, and that serves as a source electrode and a drain electrode;
前記金属層上にレジスト層を形成する工程と、Forming a resist layer on the metal layer;
前記レジスト層をアルカリ性現像液を用いてエッチングしてレジストパターンを形成する工程と、Etching the resist layer with an alkaline developer to form a resist pattern;
前記レジストパターンをマスクとして金属用エッチング液を用いて前記金属層をハーフエッチングして前記レジストパターン下以外の領域に前記金属層を薄く残存させ、前記レジストパターンをマスクとして前記アルカリ性現像液を用いて前記薄く残存する金属層および前記亜鉛酸化物層を同一装置内で連続してエッチングして、前記金属層を含む前記ソース電極および前記ドレイン電極と前記亜鉛酸化物層を含む前記半導体薄膜とを形成する工程と、を有することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。The metal layer is half-etched using a metal etching solution with the resist pattern as a mask to leave the metal layer thinly in a region other than under the resist pattern, and the alkaline developer is used with the resist pattern as a mask. The thin metal layer and the zinc oxide layer are continuously etched in the same apparatus to form the source electrode and the drain electrode including the metal layer and the semiconductor thin film including the zinc oxide layer. And a process for manufacturing the thin film transistor.
前記亜鉛酸化物層上に第2の絶縁層からなる保護膜を形成する工程と、Forming a protective film comprising a second insulating layer on the zinc oxide layer;
前記亜鉛酸化物層上および前記保護膜上にアルカリ性現像液によるエッチングが可能でありソース電極およびドレイン電極となる金属層を成膜する工程と、Forming a metal layer that can be etched with an alkaline developer on the zinc oxide layer and the protective film, and that serves as a source electrode and a drain electrode;
前記金属層上にレジスト層を形成する工程と、Forming a resist layer on the metal layer;
前記レジスト層をアルカリ性現像液を用いてエッチングしてレジストパターンを形成する工程と、Etching the resist layer with an alkaline developer to form a resist pattern;
前記レジストパターンをマスクとして金属用エッチング液を用いて前記金属層をハーフエッチングして前記レジストパターン下以外の領域に前記金属層を薄く残存させ、前記レジストパターンをマスクとして前記アルカリ性現像液を用いて前記薄く残存する金属層および前記亜鉛酸化物層の一部をエッチングして除去し、前記レジストパターンをマスクとして希酢酸を用いて前記亜鉛酸化物層の残りの部分をエッチングして、前記金属層を含む前記ソース電極および前記ドレイン電極と前記亜鉛酸化物層を含む前記半導体薄膜とを形成する工程と、を有することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。The metal layer is half-etched using a metal etching solution with the resist pattern as a mask to leave the metal layer thinly in a region other than under the resist pattern, and the alkaline developer is used with the resist pattern as a mask. Etching and removing a portion of the thin metal layer and the zinc oxide layer, and etching the remaining portion of the zinc oxide layer using dilute acetic acid using the resist pattern as a mask. Forming the source electrode, the drain electrode, and the semiconductor thin film including the zinc oxide layer.
前記金属層を成膜する工程の後であって前記レジスト層を形成する工程の前に、前記金属層の上面に前記アルカリ性現像液でエッチングされない別の金属層を成膜する工程を含み、After the step of forming the metal layer and before the step of forming the resist layer, including the step of forming another metal layer that is not etched with the alkaline developer on the upper surface of the metal layer,
前記レジストパターンを形成する工程の後であって前記ソース電極およびドレイン電極と半導体薄膜とを形成する工程の前に、前記レジストパターンをマスクとして別の金属用エッチング液を用いて前記別の金属層をエッチングする工程を含むことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。After the step of forming the resist pattern and before the step of forming the source and drain electrodes and the semiconductor thin film, the another metal layer is formed using another metal etching solution using the resist pattern as a mask. A method for manufacturing a thin film transistor, comprising: a step of etching the substrate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004094319A JP4461873B2 (en) | 2004-03-29 | 2004-03-29 | Zinc oxide processing method and thin film transistor manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004094319A JP4461873B2 (en) | 2004-03-29 | 2004-03-29 | Zinc oxide processing method and thin film transistor manufacturing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005285890A JP2005285890A (en) | 2005-10-13 |
JP4461873B2 true JP4461873B2 (en) | 2010-05-12 |
Family
ID=35183979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004094319A Expired - Fee Related JP4461873B2 (en) | 2004-03-29 | 2004-03-29 | Zinc oxide processing method and thin film transistor manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4461873B2 (en) |
Families Citing this family (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5100997B2 (en) * | 2005-10-18 | 2012-12-19 | 三菱電機株式会社 | Method for manufacturing thin film transistor substrate |
KR101117948B1 (en) * | 2005-11-15 | 2012-02-15 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | Method of Manufacturing a Liquid Crystal Display Device |
US7314801B2 (en) * | 2005-12-20 | 2008-01-01 | Palo Alto Research Center Incorporated | Semiconductor device having a surface conducting channel and method of forming |
JP2008072011A (en) * | 2006-09-15 | 2008-03-27 | Toppan Printing Co Ltd | Method of manufacturing thin-film transistor |
KR100858088B1 (en) * | 2007-02-28 | 2008-09-10 | 삼성전자주식회사 | Thin Film Transistor and method of manufacturing the same |
TWI500159B (en) | 2008-07-31 | 2015-09-11 | Semiconductor Energy Lab | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
TWI626744B (en) * | 2008-07-31 | 2018-06-11 | 半導體能源研究所股份有限公司 | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device |
US8945981B2 (en) * | 2008-07-31 | 2015-02-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JP5616038B2 (en) * | 2008-07-31 | 2014-10-29 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Method for manufacturing semiconductor device |
TWI424506B (en) | 2008-08-08 | 2014-01-21 | Semiconductor Energy Lab | Method for manufacturing semiconductor device |
KR101273143B1 (en) | 2008-08-29 | 2013-06-17 | 가부시키가이샤 아루박 | Method and device for manufacturing field-effect transistor |
JP5627071B2 (en) * | 2008-09-01 | 2014-11-19 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Method for manufacturing semiconductor device |
KR101545460B1 (en) * | 2008-09-12 | 2015-08-18 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
US8741702B2 (en) | 2008-10-24 | 2014-06-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
EP2180518B1 (en) * | 2008-10-24 | 2018-04-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
KR101667909B1 (en) | 2008-10-24 | 2016-10-28 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | Method for manufacturing semiconductor device |
EP2184783B1 (en) * | 2008-11-07 | 2012-10-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
TWI606595B (en) * | 2008-11-07 | 2017-11-21 | 半導體能源研究所股份有限公司 | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
JP2010153802A (en) * | 2008-11-20 | 2010-07-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
JP5615540B2 (en) * | 2008-12-19 | 2014-10-29 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Method for manufacturing semiconductor device |
US8278657B2 (en) * | 2009-02-13 | 2012-10-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Transistor, semiconductor device including the transistor, and manufacturing method of the transistor and the semiconductor device |
US8247276B2 (en) * | 2009-02-20 | 2012-08-21 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Thin film transistor, method for manufacturing the same, and semiconductor device |
JP5546794B2 (en) * | 2009-05-22 | 2014-07-09 | 富士フイルム株式会社 | FIELD EFFECT TRANSISTOR MANUFACTURING METHOD, FIELD EFFECT TRANSISTOR, AND DISPLAY DEVICE MANUFACTURING METHOD |
KR101213708B1 (en) * | 2009-06-03 | 2012-12-18 | 엘지디스플레이 주식회사 | Array substrate and method of fabricating the same |
WO2011001880A1 (en) | 2009-06-30 | 2011-01-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
JP5429661B2 (en) * | 2009-08-04 | 2014-02-26 | 株式会社豊田中央研究所 | Method for manufacturing insulating film for electromagnetic element |
US7988470B2 (en) * | 2009-09-24 | 2011-08-02 | Applied Materials, Inc. | Methods of fabricating metal oxide or metal oxynitride TFTs using wet process for source-drain metal etch |
KR101711870B1 (en) | 2009-12-23 | 2017-03-06 | 삼성디스플레이 주식회사 | Thin film transistor, manufacturing method thereof and display substrate using the thin film transistor |
EP3550604A1 (en) | 2009-12-25 | 2019-10-09 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
WO2011086905A1 (en) * | 2010-01-13 | 2011-07-21 | シャープ株式会社 | Active matrix substrate and manufacturing method thereof |
KR20110093113A (en) | 2010-02-11 | 2011-08-18 | 삼성전자주식회사 | Thin film transistor array substrate and method of fabricating the same |
JP5740169B2 (en) * | 2010-02-19 | 2015-06-24 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Method for manufacturing transistor |
US8664097B2 (en) * | 2010-09-13 | 2014-03-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Manufacturing method of semiconductor device |
JP5719610B2 (en) * | 2011-01-21 | 2015-05-20 | 三菱電機株式会社 | Thin film transistor and active matrix substrate |
CN106887436B (en) * | 2015-12-16 | 2019-10-25 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | Thin-film transistor array base-plate and preparation method thereof |
CN105514127A (en) * | 2016-02-25 | 2016-04-20 | 昆山龙腾光电有限公司 | Oxide thin-film transistor array substrate, production method thereof and liquid crystal display panel |
JP6425676B2 (en) * | 2016-03-17 | 2018-11-21 | 三菱電機株式会社 | Method of manufacturing display device |
JP2019087552A (en) * | 2017-11-01 | 2019-06-06 | シャープ株式会社 | Manufacturing method of thin film transistor, and thin film transistor |
-
2004
- 2004-03-29 JP JP2004094319A patent/JP4461873B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005285890A (en) | 2005-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4461873B2 (en) | Zinc oxide processing method and thin film transistor manufacturing method | |
JP4653735B2 (en) | Process for forming a dual metal gate structure | |
US7427569B2 (en) | Metal etching process and rework method thereof | |
US6846716B2 (en) | Integrated circuit device and method therefor | |
KR100790245B1 (en) | Method for forming metal wire in semiconductr device | |
TWI471948B (en) | A method for forming an oxide thin film transistor | |
CN104952782A (en) | Formation method of semiconductor device | |
KR100480894B1 (en) | A method for manufacturing of merged memory logic in semiconductor device | |
CN112928027A (en) | Thin film transistor and manufacturing method thereof | |
US6670277B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device | |
JP2007035904A (en) | Manufacturing method of active substrate | |
CN106298954B (en) | Thin film transistor and manufacturing method thereof | |
JP2006147811A (en) | Thin film transistor and method of manufacturing the same | |
JP2005236062A (en) | Manufacturing method for nonvolatile semiconductor memory apparatus | |
US6989331B2 (en) | Hard mask removal | |
JP2011029562A (en) | Processing method of semiconductor-wafer end face, and manufacturing method of semiconductor device | |
KR100449246B1 (en) | Method for forming the gate electrode in semiconductor device | |
US7585774B2 (en) | Method for fabricating metal line of semiconductor device | |
US20170194366A1 (en) | Method for manufacturing thin-film transistor | |
JP2005079316A (en) | Method for etching and method of manufacturing semiconductor device | |
KR100608378B1 (en) | Method of forming recessed gate of semiconductor device | |
KR100607322B1 (en) | Method of manufacturing a flash EEPROM cell | |
JP2008028141A (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
CN108155150B (en) | Semiconductor structure and forming method thereof | |
KR20080069892A (en) | Method for manufacturing tin film transistor aray |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060209 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060314 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061107 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061226 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20080519 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081121 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090825 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091021 |
|
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: 20100126 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100208 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130226 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130226 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140226 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |