JP6689108B2 - 薄膜トランジスタ基板およびその製造方法 - Google Patents
薄膜トランジスタ基板およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6689108B2 JP6689108B2 JP2016056560A JP2016056560A JP6689108B2 JP 6689108 B2 JP6689108 B2 JP 6689108B2 JP 2016056560 A JP2016056560 A JP 2016056560A JP 2016056560 A JP2016056560 A JP 2016056560A JP 6689108 B2 JP6689108 B2 JP 6689108B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating film
- electrode
- film
- contact hole
- source
- 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.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 92
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 30
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims description 27
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 283
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 143
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 11
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 22
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 20
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 13
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 7
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 7
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 6
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 5
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910005191 Ga 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- -1 oxygen ion Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/124—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/1222—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer
- H01L27/1225—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer with semiconductor materials not belonging to the group IV of the periodic table, e.g. InGaZnO
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
- H01L27/1288—Multistep manufacturing methods employing particular masking sequences or specially adapted masks, e.g. half-tone mask
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
- H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
- H01L29/66742—Thin film unipolar transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
- H01L29/772—Field effect transistors
- H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
- H01L29/7869—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising an oxide semiconductor material, e.g. zinc oxide, copper aluminium oxide, cadmium stannate
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
<TFT基板の画素の構成>
まず、図1および図2を参照して、本実施の形態のTFT基板100の構成について説明する。なお、本発明はTFT基板に関するものであるが、特に画素の構成に特徴を有するので、以下においては画素の構成について説明する。図1は、本実施の形態に係る画素の平面構成を示す平面図であり、図2は、図1におけるX−X線での断面構成(TFT部の断面構成、画素部の断面構成および共通電極接続部の断面構成)、Y−Y線での断面構成(ゲート端子部の断面構成)およびZ−Z線での断面構成(ソース端子部の断面構成)を示す断面図である。
次に、本発明に係る実施の形態のTFT基板の製造方法について、図3〜図16を用いて説明する。なお、図3、8、11および図14は、図1に対応する平面図であり、図4〜7、9、10、12,13、15および図16は図2に対応する断面図であり、最終工程は図1および図2を用いて説明する。
その後、第1の導電膜上にフォトレジスト材を塗布し、1回目の写真製版工程でフォトレジストパターンを形成し、当該フォトレジストパターンをマスクとして、第1の導電膜をエッチングによりパターニングする。ここでは、リン酸、酢酸および硝酸を含む溶液(PAN薬液)によるウエットエッチングを用いた。その後、フォトレジストパターンを除去することで、図3および図4に示されるように、基板1の一方の主面上に、ゲート電極2、ゲート配線3(図4には不図示)、ゲート端子4および共通配線5が形成される。
このようにして絶縁膜6上に積層された、酸化物半導体膜71、絶縁膜91および導電膜101の積層膜にフォトレジスト材を塗布し、2回目の写真製版工程でフォトレジストパターンPR1を形成し、これをマスクとして、上記積層膜を順次エッチングしてパターニングする。
このようにして形成された導電膜201にフォトレジスト材を塗布し、3回目の写真製版工程でフォトレジストパターンを形成し、これをマスクとして、導電膜201をエッチングしてパターニングする。
このようにして形成された絶縁膜21上にフォトレジスト材を塗布し、4回目の写真製版工程でフォトレジストパターンPR3を形成し、これをマスクとして、絶縁膜21、絶縁膜9および絶縁膜6をエッチングする。このエッチングには、フッ素を含むガスを用いたドライエッチングを用いることができる。本実施の形態では六フッ化硫黄(SF6)に酸素(O2)を加えたガスを用いたドライエッチングを行った。O2ガスを添加することで、エッチング時に絶縁膜9の下の半導体チャネル層7に還元反応によるダメージが生じることを抑制することができる。
このようにして形成された導電膜301上にフォトレジスト材を塗布し、5回目の写真製版工程でフォトレジストパターンを形成し、これをマスクとして、導電膜301をエッチングする。
以上説明したように、本実施の形態に係るTFT基板100では、TFTの半導体チャネル層7に酸化物半導体膜を用いると共に、ソース電極およびドレイン電極を構成する第1ソース電極12および第1ドレイン電極13の下層に半導体チャネル層7を保護する絶縁膜9を形成するようにしたので、金属または合金で構成されるソース電極およびドレイン電極の加工プロセスにおけるダメージを防止することができる。このため、FFS−LCD用の高性能なTFT基板を、5回の写真製版工程で生産性良く製造することができる。
Claims (13)
- 画素が複数マトリックス状に配列された薄膜トランジスタ基板であって、
前記画素は、
基板上に選択的に配設されたゲート電極と、
前記ゲート電極を覆う第1絶縁膜と、
前記第1絶縁膜上に選択的に配設された半導体チャネル層と、
前記半導体チャネル層上に配設された第2絶縁膜と、
前記第2絶縁膜上に、互いに間隔を開けて選択的に設けられた第1ソース電極および第1ドレイン電極と、
少なくとも前記第1ソース電極および前記第1ドレイン電極上にそれぞれ互いに間隔を開けて設けられた第2ソース電極および第2ドレイン電極と、
少なくとも前記第2ソース電極上および前記第2ドレイン電極上を覆う第3絶縁膜と、
前記第3絶縁膜、前記第2ソース電極および前記第1ソース電極を貫通する第1コンタクトホールを通して、前記半導体チャネル層に接続される第3ソース電極と、
前記第3絶縁膜、前記第2ドレイン電極および前記第1ドレイン電極を貫通する第2コンタクトホールを通して、前記半導体チャネル層に接続される第3ドレイン電極と、を有する薄膜トランジスタと、
前記第1絶縁膜上に設けられ、前記第2ドレイン電極から延在する画素電極と、
前記第3絶縁膜上に、平面視において、前記画素電極と対向するように設けられた対向電極と、を備え、
前記第2ソース電極、前記第2ドレイン電極、前記第3ソース電極、前記第3ドレイン電極および前記対向電極は、透光性導電膜で構成される、薄膜トランジスタ基板。 - 前記画素は、前記基板上に選択的に配設され、第1絶縁膜に覆われる共通配線を備え、前記対向電極は、前記第1絶縁膜および前記第3絶縁膜を貫通する第3コンタクトホールを通して、前記共通配線に接続される、請求項1記載の薄膜トランジスタ基板。
- 前記半導体チャネル層は、
その平面パターンが、平面視において前記ゲート電極の平面パターンよりも小さく形成され、前記半導体チャネル層の輪郭が、前記ゲート電極の輪郭より内側に位置するように配設される、請求項1記載の薄膜トランジスタ基板。 - 前記画素電極は、
平面視において、前記共通配線の一部と重なるように前記共通配線上に延在して配設され、前記第1絶縁膜を介して前記画素電極と前記共通配線との間に画素電位の補助容量を形成する、請求項2記載の薄膜トランジスタ基板。 - 前記画素は、前記第1絶縁膜上に選択的に配設され、前記半導体チャネル層と連続したパターンで設けられる半導体膜と、
前記第2絶縁膜上に選択的に配設され、前記第1ソース電極と連続したパターンで設けられるソース配線と、を備える、請求項1記載の薄膜トランジスタ基板。 - 前記半導体チャネル層は、酸化物半導体で構成される、請求項1記載の薄膜トランジスタ基板。
- 前記第3ソース電極および前記第3ドレイン電極の一方は、
前記半導体チャネル層のチャネル領域の上方まで延在するように配設される、請求項1記載の薄膜トランジスタ基板。 - 前記第1絶縁膜は、
前記基板側から順に積層された、窒化シリコン膜および酸化シリコン膜を有する、請求項1記載の薄膜トランジスタ基板。 - 前記第3絶縁膜は、
前記基板側から順に積層された、酸化シリコン膜および窒化シリコン膜を有する、請求項1記載の薄膜トランジスタ基板。 - 画素が複数マトリックス状に配列された薄膜トランジスタ基板の製造方法であって、
(a)基板上に第1導電膜を形成し、パターニングしてゲート電極を選択的に形成する工程と、
(b)前記ゲート電極を覆うように前記基板上に第1絶縁膜を形成する工程と、
(c)前記第1絶縁膜上に、酸化物半導体膜、第2絶縁膜および第2導電膜をこの順に積層し、パターニングして積層体を形成する工程と、
(d)前記積層体を覆うように透光性を有する第3導電膜を形成した後、前記第3導電膜および前記第2導電膜をパターニングして、前記半導体チャネル層上に前記第2絶縁膜を介して、第1ソース電極および第1ドレイン電極を、互いに間を開けるように形成すると共に、前記第1ソース電極および前記第1ドレイン電極の上に、それぞれ第2ソース電極および第2ドレイン電極を形成する工程と、
(e)少なくとも前記第2ソース電極上および前記第2ドレイン電極上を覆うように第3絶縁膜を形成する工程と、
(f)前記第2ソース電極および前記第1ソース電極、更に、前記第3絶縁膜および前記第2絶縁膜を貫通して、それぞれ前記半導体チャネル層に達する第1コンタクトホールおよび第2コンタクトホールを形成する工程と、
(g)前記第1コンタクトホールおよび前記第2コンタクトホールを埋め込むように前記第3絶縁膜上に透光性を有する第4導電膜を形成した後、前記第4導電膜をパターニングして、前記第1コンタクトホールを通して、前記半導体チャネル層に接続される第3ソース電極と、前記第2コンタクトホールを通して、前記半導体チャネル層に接続される第3ドレイン電極とを形成する工程と、を備え、
前記工程(d)は、
前記第3導電膜をパターニングして、
前記第1絶縁膜上に前記第2ドレイン電極から延在する画素電極を形成する工程を含み、
前記工程(g)は、
前記第4導電膜をパターニングして、
前記第3絶縁膜上に、平面視において、前記画素電極と対向する対向電極を形成する工程を含む、薄膜トランジスタ基板の製造方法。 - 前記工程(d)は、
前記第2ソース電極および前記第1ソース電極を貫通して前記第2絶縁膜に達するソースコンタクトホール、および前記第2ドレイン電極および前記第1ドレイン電極を貫通して前記第2絶縁膜に達するドレインコンタクトホールを形成する工程を含み、
前記工程(e)は、
前記ソースコンタクトホールおよび前記ドレインコンタクトホールを埋め込むように第3絶縁膜を形成した後、前記ソースコンタクトホール内および前記ドレインコンタクトホール内の前記第3絶縁膜および前記第2絶縁膜を除去する工程を含み、
前記工程(f)は、
前記工程(d)において行われる前記ソースコンタクトホールおよび前記ドレインコンタクトホールを形成する工程と、
前記工程(e)において行われる前記ソースコンタクトホール内および前記ドレインコンタクトホール内の前記第3絶縁膜および前記第2絶縁膜を除去する工程と、を含む、請求項10記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。 - 前記工程(a)は、
前記第1導電膜をパターニングして、共通配線を選択的に形成する工程を含み、
前記工程(b)は、
前記共通配線を覆うように前記基板上に前記第1絶縁膜を形成する工程を含み、
前記工程(e)は、
前記共通配線上の前記第3絶縁膜および前記第1絶縁膜を貫通して前記共通配線に達する第3コンタクトホールを形成する工程を含み、
前記工程(g)は、
前記対向電極を形成すると共に、前記対向電極を、前記第3コンタクトホールを通して、前記共通配線に接続する工程を含む、請求項10記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。 - 前記工程(c)は、
前記酸化物半導体膜、前記第2絶縁膜および前記第2導電膜を、共通のフォトレジストパターンを用いてパターニングを行う工程を含み、
前記工程(d)は、前記第3導電膜および前記第2導電膜を、共通のフォトレジストパターンを用いてパターニングを行う工程を含む、請求項10記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016056560A JP6689108B2 (ja) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | 薄膜トランジスタ基板およびその製造方法 |
US15/460,007 US9929186B2 (en) | 2016-03-22 | 2017-03-15 | Thin film transistor substrate and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016056560A JP6689108B2 (ja) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | 薄膜トランジスタ基板およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017174878A JP2017174878A (ja) | 2017-09-28 |
JP6689108B2 true JP6689108B2 (ja) | 2020-04-28 |
Family
ID=59898160
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016056560A Active JP6689108B2 (ja) | 2016-03-22 | 2016-03-22 | 薄膜トランジスタ基板およびその製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9929186B2 (ja) |
JP (1) | JP6689108B2 (ja) |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62235784A (ja) | 1986-04-07 | 1987-10-15 | Sharp Corp | 薄膜トランジスタの製造方法 |
JPH06291145A (ja) * | 1993-04-05 | 1994-10-18 | Toshiba Corp | 多結晶シリコン薄膜トランジスタの製造方法 |
US6449026B1 (en) | 1999-06-25 | 2002-09-10 | Hyundai Display Technology Inc. | Fringe field switching liquid crystal display and method for manufacturing the same |
JP4483235B2 (ja) | 2003-09-01 | 2010-06-16 | カシオ計算機株式会社 | トランジスタアレイ基板の製造方法及びトランジスタアレイ基板 |
JP5006598B2 (ja) | 2005-09-16 | 2012-08-22 | キヤノン株式会社 | 電界効果型トランジスタ |
EP2256814B1 (en) | 2009-05-29 | 2019-01-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. | Oxide semiconductor device and method for manufacturing the same |
WO2011077607A1 (ja) | 2009-12-21 | 2011-06-30 | シャープ株式会社 | アクティブマトリクス基板及びそれを備えた表示パネル、並びにアクティブマトリクス基板の製造方法 |
JP5275523B2 (ja) * | 2010-11-04 | 2013-08-28 | シャープ株式会社 | 表示装置、ならびに半導体装置および表示装置の製造方法 |
JP5671948B2 (ja) * | 2010-11-04 | 2015-02-18 | 三菱電機株式会社 | 薄膜トランジスタアレイ基板、及び液晶表示装置 |
JP5668917B2 (ja) * | 2010-11-05 | 2015-02-12 | ソニー株式会社 | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
JP6456598B2 (ja) * | 2013-04-19 | 2019-01-23 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示装置 |
JP6238712B2 (ja) | 2013-12-05 | 2017-11-29 | 三菱電機株式会社 | 薄膜トランジスタ基板およびその製造方法 |
JP6315966B2 (ja) | 2013-12-11 | 2018-04-25 | 三菱電機株式会社 | アクティブマトリックス基板およびその製造方法 |
JP6422310B2 (ja) * | 2014-11-12 | 2018-11-14 | 三菱電機株式会社 | 薄膜トランジスタ基板、その製造方法、及び、液晶表示装置 |
JP6501514B2 (ja) | 2014-12-24 | 2019-04-17 | 三菱電機株式会社 | 薄膜トランジスタ基板およびその製造方法 |
-
2016
- 2016-03-22 JP JP2016056560A patent/JP6689108B2/ja active Active
-
2017
- 2017-03-15 US US15/460,007 patent/US9929186B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017174878A (ja) | 2017-09-28 |
US20170278866A1 (en) | 2017-09-28 |
US9929186B2 (en) | 2018-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2016195039A1 (ja) | アクティブマトリクス基板およびその製造方法、ならびにアクティブマトリクス基板を用いた表示装置 | |
CN108027541B (zh) | 薄膜晶体管基板及其制造方法 | |
JP6124668B2 (ja) | 薄膜トランジスタ基板およびその製造方法 | |
US9911765B2 (en) | Thin film transistor substrate including thin film transistor formed of oxide semiconductor and method for manufacturing the same | |
JP6103854B2 (ja) | 薄膜トランジスタ基板 | |
JP6025595B2 (ja) | 薄膜トランジスタの製造方法 | |
JP6422310B2 (ja) | 薄膜トランジスタ基板、その製造方法、及び、液晶表示装置 | |
US20200295053A1 (en) | Thin-film transistor substrate and method for manufacturing same | |
JP6482256B2 (ja) | 薄膜トランジスタ基板および液晶表示装置 | |
JP5667424B2 (ja) | 薄膜トランジスタ、アクティブマトリクス基板、およびそれらの製造方法 | |
JP6689108B2 (ja) | 薄膜トランジスタ基板およびその製造方法 | |
US10741690B2 (en) | Thin film transistor, thin film transistor substrate, and liquid crystal display device | |
JP2020031107A (ja) | 薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタ基板及びその製造方法 | |
US20230135065A1 (en) | Active matrix substrate | |
JPWO2018189943A1 (ja) | 薄膜トランジスタ基板及びその製造方法 | |
JP6768462B2 (ja) | 薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタ基板、液晶表示装置、及び、薄膜トランジスタの製造方法 | |
JP6180200B2 (ja) | アクティブマトリクス基板およびその製造方法 | |
JP6671155B2 (ja) | 薄膜トランジスタ基板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190228 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191223 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200107 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200225 |
|
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: 20200310 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200407 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6689108 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |