JPH02177563A - 薄膜トランジスタ及びその製造方法 - Google Patents

薄膜トランジスタ及びその製造方法

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JPH02177563A
JPH02177563A JP63333822A JP33382288A JPH02177563A JP H02177563 A JPH02177563 A JP H02177563A JP 63333822 A JP63333822 A JP 63333822A JP 33382288 A JP33382288 A JP 33382288A JP H02177563 A JPH02177563 A JP H02177563A
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layer
insulating
metal layer
thin film
film transistor
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Haruo Wakai
若井 晴夫
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えば液晶テレビの液晶表示装置等にスイッ
チング素子として使用される薄膜トランジスタ及びその
製造方法に関する。
近年、液晶テレビ等に使用される液晶表示装置としては
、高コントラスト及び高時分割駆動が要求されるために
、アクティブマトリクス型を用いることが提案されてい
る。このアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、画
素となる透明電極及びこの透明電極に接続されたスイッ
チング素子をマトリクス状に複数配列した基板と、この
基板に配列された複数の透明電極に対向する他方の透明
電極を設けた対向基板と、これらの基板間に封入された
液晶とを備えている。そして、上記のスイッチング素子
として、薄膜トランジスタを用いることが提案されてい
るゆ 〔従来の技術〕 上述したような従来の薄膜トランジスタには、半導体層
のチャネル領域に外部から光が入射するのを防止するた
めの遮光構造を備えたものがある。
その断面構成を第2図に示す。
同図において、絶縁性基板1上に設けられたゲート電極
2上を覆ってゲート絶縁層3が形成され、更にその上に
はa−5i(アモルファスシリコン)半導体層4が形成
されている。そして、こめ半導体層4のチャネル領域上
には、これを保護するための絶縁層であるブロッキング
層5が形成され、このブロッキング層5上から半導体層
4上へかけて、オーミックコンタクト用のn”−a−3
i層6並びにソース及びドレイン電極7.8が形成され
ている。以上の構成により、薄膜トランジスタが形成さ
れている。
そして、半導体層4のチャネル領域に外部から光が入射
するのを防止するため、半導体層4とソース及びドレイ
ン電極7.8の上に絶縁層9を形成し、この絶縁層9上
の前記チャネル領域の対向する位置に遮光用の金属1i
10を形成する。
〔従来技術の問題点〕
上述したような遮光構造を有する従来の薄膜トランジス
タでは、薄膜トランジスタを形成した後に、更に遮光構
造を得るための絶縁層9及び金属層10を形成する工程
を付加しなければならず、全体の製造工程数が大きく増
加してしまうという問題点がある。
しかも、絶縁層9をソース及びドレイン電極7.8の厚
さ以上に形成する必要があるため、これに伴って素子全
体の厚さが増してしまうといった問題点もある。
〔発明の目的〕
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、上述したような付加的な工程を経ずに
遮光構造を得ることができ、しかも素子全体を薄く維持
することのできる薄膜トランジスタ及びその製造方法を
提供することにある。
〔発明の要点〕
本発明は、上記目的を達成するため、不透明な金属層を
絶縁層で挟み込んでなる多層構造をブロッキング層とし
て設けることにより、ブロッキング層自体に遮光機能を
持たせ、それと共に、上記金属層の少なくともソース及
びドレイン電極に接触する部分を酸化させて絶縁性を持
たせたことを特徴とする。
〔実  施  例〕
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。
第り図は、本発明の薄膜トランジスタの製造方法の一実
施例を示す製造工程図である。
まず第1図(a)に示すように、例えばガラスや石英等
の絶縁性基板1の上面に、ゲート電極となるCr(クロ
ム)等の金属材料をスパッタリングや真空蒸着等により
堆積した後、これをフォトリソグラフィ法−を用いてパ
ターニングすることに°よりゲート電極2を形成する。
続いて、ゲート電極2上を含む全面に5iN(窒化シリ
コン)等のゲート絶縁膜3をプラズマCVD法等により
堆積させる。
次に、同様にプラズマCVD法等により、a −3i半
導体層4と、5iN(窒化シリコン)等の第1の絶縁層
11とを順次堆積させ、続いて、その上にTa(タンタ
ル)やAI!、(アルミニウム)等の不透明な金属層1
2をスパッタリングや真空蒸着等により堆積し、更にそ
の上にSiN等の第2の絶縁1i13をプラズマCVD
法等により堆積させる。その後、上記第1の絶縁層11
、金属層12、及び第2の絶縁層13をフォトリソグラ
フィ法を用いて一括にパターニングすることにより、a
−3i半導体層4のチャネル領域上に、金属層12を第
1、第2の絶縁層IL13でサンドイッチした構造のブ
ロッキングJii14を形成する。
そして更に、このブロッキング層14の下のa −3i
層4をパターニングすることにより、デバイスエリアを
形成する。
なお、上記ブロッキング層14を形成する際のパターニ
ングは、例えばバッファフッ酸をエツチング溶液として
用いたウェットエツチングを利用すれば、上記の多層膜
(11,12,13)を−括にエツチングすることがで
きる。又は、第2の絶縁層13に対してだけドライエツ
チングを施し、その下の金属層12及び第1の絶縁層1
1に対しては一括にウェットエツチングを施すようにし
てもよい。
次に、上記金属IJ12の周辺部分に陽極酸化を施すこ
とにより、酸化層15を形成する。すなわち、第2図ら
)に示すようにシュウ酸等の溶液16の中に、第1図(
a)に示す素子全体を浸漬させ、この状態で金属層12
の露出部分に陽極(+)側の電極17を接続すると共に
、溶液16の中に陰極(−)側の電極18を入れ、これ
らの電極間に電界をかける。すると、陽極側に接続され
た金属層12の溶液16と接触している部分が、表面か
ら内側へ向かって徐々に酸化されていき、その酸化され
た部分が酸化FJ15として残る。なお、この陽極酸化
は、その後の工程で形成されるソース及びドレイン電極
間に金属層12を介して電流が流れるのを防止できるだ
けの絶縁性を酸化層15が有する程度まで行えば十分で
ある。
その後、第1図(C)に示すように、上記酸化層15の
形成されたブロッキング層14上を含むa−3i半導体
1’i4上の全面に、オーミックコンタクト用のn”−
a−3i層6をプラズマCVD法等により堆積し、続い
てその上に、ソース及びドレイン電極となるCr等の金
属材料をスパッタリングや真空蒸着等により堆積する。
その後、フォトリソグラフィ法により上記の金属材料及
びn゛a−3iiJ6を一括にパターニングすることに
より、ブロッキング層14上からa−3i層4上へかけ
てソース電極7及びドレイン電極8を形成する。この際
、ブロッキング層14は、上記金属材料の堆積の時にa
−3i層4への損傷を防止すると共に、その後のパター
ニングの時に施されるエツチングがa−3i半導体層4
へ及ばないようにする働きをする。
以上の工程で得られた薄膜トランジスタは、そのブロッ
キング層14が第1の絶縁層11、不透明な金属層12
、及び第2の絶縁層13からなる多層構造となっている
ため、製造工程におけるaSi半導体層4へのダメージ
を防止する従来のブロッキング層としての作用の他に、
a−3i半導体層4のチャネル領域に外部から光が入射
するのを金属層12で阻止する遮光作用を有している。
しかも、金属N12の少なくともソース及びドレイン電
極7.8と接触する部分が酸化層15となっているので
、ソース電極7とドレイン電極8とが金属N12を介し
て短絡するようなことはない。
従って、本実施例では、上記のようにブロッキング層1
4自体に遮光機能を持たせることができるので、第2図
に示したような従来の絶縁N9及び金属層10からなる
遮光構造を付加する必要がなくなり、そのための製造工
程を削減することができる。更に、従来のような厚い絶
縁層9が存在しないため、素子全体の厚さを薄く維持す
ることができる。
なお、上記実施例では半導体層としてa−3i半導体層
を用いたが、半導体薄膜としての特性が良好なものであ
れば、その他の半導体材料を用いてもよいことは勿論で
ある。
また、ブロッキング層を構成する絶縁層も、上述したよ
うなS iN膜に限定されることはない。
同様に、ブロッキング層を構成する金属層も、陽極酸化
の可能な不透明な金属であればよく、上述したTaやA
Qに限定されることはない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、ブロッキング層
自体に遮光機能を持たせたことにより、従来のような遮
光構造を新たに設けるための付加的な製造工程をそっく
り削減することができる。
しかも、従来の遮光構造に必要だった厚い絶縁層をなく
すことができるので、素子全体を薄く維持することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の薄膜トランジスタの製造方法の一実施
例を示す製造工程図、 第2図は従来の遮光構造付き薄膜トランジスタの断面図
である。 1・・・絶縁性基板、 2・・・ゲート電極、 3・・・ゲート絶縁層、 4・・・a−3i半導体層、 6・・・n’−a−3i層、 7・・・ソース電極、 8・・・ドレイン電極、 11・・・第1の絶縁層、 12・・・金属層、 13・・・第2の絶縁層、 14・・・ブロッキング層、 15・・・酸化層。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)絶縁性基板上にゲート電極、ゲート絶縁膜、半導
    体層、ブロッキング層、ソース及びドレイン電極を順次
    積層した薄膜トランジスタにおいて、前記ブロッキング
    層を、不透明な金属層の上下面を絶縁層で挟み込んだ多
    層構造とすると共に、該金属層の少なくとも前記ソース
    及びドレイン電極と接触する部分を陽極酸化による絶縁
    層としたことを特徴とする薄膜トランジスタ。
  2. (2)絶縁性基板上にゲート電極を形成し、その上をゲ
    ート絶縁層で覆った後、該ゲート絶縁層上に半導体層を
    形成する工程と、 該半導体層のチャネル領域上に、ブロッキング層として
    、不透明な金属層の上下面を絶縁層で挟み込んでなる多
    層構造のブロッキング層を形成する工程と、 前記金属層の周辺部分のうち、少なくともソース及びド
    レイン電極と接触する部分を陽極酸化する工程と、 前記多層構造からなるブロッキング層上から前記半導体
    層上にかけてソース及びドレイン電極を形成する工程と
    を備えたことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法
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