JPH0290629A - 自己整合薄膜トランジスタの製造方法 - Google Patents
自己整合薄膜トランジスタの製造方法Info
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- JPH0290629A JPH0290629A JP63203978A JP20397888A JPH0290629A JP H0290629 A JPH0290629 A JP H0290629A JP 63203978 A JP63203978 A JP 63203978A JP 20397888 A JP20397888 A JP 20397888A JP H0290629 A JPH0290629 A JP H0290629A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
この発明は、自己整合型薄膜トランジスタの製法に関す
るものである。この方法は３回のマスク露出しか必要と
せず、自己整合が行なえるという利点を有する。
るものである。この方法は３回のマスク露出しか必要と
せず、自己整合が行なえるという利点を有する。
Ｂ、従来技術
米国特許第４５９９２４６号明細書には、薄膜トランジ
スタ・アレイの製法が開示されている。
スタ・アレイの製法が開示されている。
この方法は、マスキング工程が従来の７回に比して、３
回しか必要としない。しかし、上記特許の方法は、自己
整合型ではなく、デュアル・トーン・レジストの使用を
伴わない点で、この発明とは異なる。
回しか必要としない。しかし、上記特許の方法は、自己
整合型ではなく、デュアル・トーン・レジストの使用を
伴わない点で、この発明とは異なる。
ＩＥＥＥエレクトロン・デバイス・レターズ（ＩＥＥＥ
Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｌｅｔｔｅｒｓ）
１Ｖ ｏ ｌ 、 ＥＤＬ−３、Ｎｏ、７．１９８２
年７月、ｐ、１８７に掲載された児玉ら（Ｋｏｄａｍａ
ｅｔ ａｌ）の論文には、薄膜トランジスタの自己整
合法が示されている。この論文の方法は、デュアル・ト
ーン・レジストの使用を伴わず、やはり明らかにこの発
明の方法と異なっている。
Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｌｅｔｔｅｒｓ）
１Ｖ ｏ ｌ 、 ＥＤＬ−３、Ｎｏ、７．１９８２
年７月、ｐ、１８７に掲載された児玉ら（Ｋｏｄａｍａ
ｅｔ ａｌ）の論文には、薄膜トランジスタの自己整
合法が示されている。この論文の方法は、デュアル・ト
ーン・レジストの使用を伴わず、やはり明らかにこの発
明の方法と異なっている。
西独特許出願ＤＥ３３３７３１５号ＡＩ明細書には、デ
ュアル・トーン・レジストの概念が開示されている。し
かし、上記出願では、薄膜トランジスタの製法には全く
触れておらず、自己整合法についても述べていない。
ュアル・トーン・レジストの概念が開示されている。し
かし、上記出願では、薄膜トランジスタの製法には全く
触れておらず、自己整合法についても述べていない。
Ｃ６発明が解決しようとする問題点
この発明の目的は、自己整合型薄膜トランジスタの製法
を提供することにある。
を提供することにある。
Ｄ６問題点を解決するための手段
この発明によれば、デュアル・トーン・レジストの使用
により、自己整合した薄膜トランジスタを製造すること
ができる。この発明の方法は、必要な工程を減らせると
いう利点を有する。さらに、最も重要な整合が、たとえ
ば工程ごとのガラスの大きさのわずかな変化等に関係な
く、自動的に行なわれる。この２つの利点は、収率を高
め、整合用ツールの数を減らすことにより、製造原価の
低減に役立つものである。
により、自己整合した薄膜トランジスタを製造すること
ができる。この発明の方法は、必要な工程を減らせると
いう利点を有する。さらに、最も重要な整合が、たとえ
ば工程ごとのガラスの大きさのわずかな変化等に関係な
く、自動的に行なわれる。この２つの利点は、収率を高
め、整合用ツールの数を減らすことにより、製造原価の
低減に役立つものである。
Ｅ、実施例
第１図は、この発明の出発材料、すなわちガラス基板１
、透明電極２、及び金属電極３からなるゲートを示す。
、透明電極２、及び金属電極３からなるゲートを示す。
この発明の方法の第１工程で、ゲートを３重層でコーテ
ィングすることによりスタックを形成させる。この３重
層は、第２図に示すように、ゲート誘電体４、活性金属
５、及び上部不動態化誘電体６からなる。次にこのスタ
ックを、第３図に７で示すデュアル・トーン・フォトレ
ジストでコーティングする。次の工程で、デュアル・ト
ーン・フォトレジスト７を、３種類の領域、すなわち（
ａ）不透明領域、（ｂ）選択した波長に対して透明な領
域、及び（Ｃ）透明領域を有するマスクを介して上部か
ら露光させる。露光は広帯域紫外線を用いて上部から行
ない、露光に続いて溶剤を用いて現像を行なう。これに
より、第４図に示すような、元のデュアル・トーン・フ
ォトレジストの両側部分が完全に除去された構造が得ら
れる。他の部分は、露光された架橋レジスト８として残
り、さらに他の部分は未露光のレジスト９として残る。
ィングすることによりスタックを形成させる。この３重
層は、第２図に示すように、ゲート誘電体４、活性金属
５、及び上部不動態化誘電体６からなる。次にこのスタ
ックを、第３図に７で示すデュアル・トーン・フォトレ
ジストでコーティングする。次の工程で、デュアル・ト
ーン・フォトレジスト７を、３種類の領域、すなわち（
ａ）不透明領域、（ｂ）選択した波長に対して透明な領
域、及び（Ｃ）透明領域を有するマスクを介して上部か
ら露光させる。露光は広帯域紫外線を用いて上部から行
ない、露光に続いて溶剤を用いて現像を行なう。これに
より、第４図に示すような、元のデュアル・トーン・フ
ォトレジストの両側部分が完全に除去された構造が得ら
れる。他の部分は、露光された架橋レジスト８として残
り、さらに他の部分は未露光のレジスト９として残る。
次にスタックをガラス基板に達するまでエッチ液でエツ
チングして、第５図に示す構造を得る。次に、第５図の
構造を、底面からガラス基板を介して近紫外線で露光さ
せ、溶剤で現像して第６図に示す構造を得る。第６図は
、未露光のレジスト９が、金属電極の上にある部分を残
して除去されている点が第５図と異なる。最後に、スタ
ックをエツチング工程にかけて上部の不動態化層を除去
し、これにより第７図に示すような薄膜トランジスタ構
造が得られる。
チングして、第５図に示す構造を得る。次に、第５図の
構造を、底面からガラス基板を介して近紫外線で露光さ
せ、溶剤で現像して第６図に示す構造を得る。第６図は
、未露光のレジスト９が、金属電極の上にある部分を残
して除去されている点が第５図と異なる。最後に、スタ
ックをエツチング工程にかけて上部の不動態化層を除去
し、これにより第７図に示すような薄膜トランジスタ構
造が得られる。
要約すると、この発明の方法によれば、（１）ガラス基
板、ガラス基板上の透明電極、及び上記の透明電極上の
金属電極からなるゲートを作成し、（２）上記ゲートに
、ゲート誘電体材料、活性金属及び上部不動態化誘電体
からなる３層構造を付着させてスタックを形成し、（３
）上記の３層構造の上面をデュアル・トーン・フォトレ
ジストでコーティングし、（４）上記のフォトレジスト
を、透明領域、不透明領域及び選択した波長にのみ透明
な領域を有するマスクを介して、上部から広帯域紫外線
で露光し、（５）溶剤処理によりフォトレジストを現像
し、（６）スタックを、エッチ液を用いてガラス基板に
達するまでエツチングし、（７）フォトレジストをガラ
ス基板を介して底部から近紫外線で露光し、（８）フォ
トレジストを溶剤で現像し、（９）スタック上部の不動
態化層をエツチングにより除去することによって、自己
整合型薄膜トランジスタが得られる。
板、ガラス基板上の透明電極、及び上記の透明電極上の
金属電極からなるゲートを作成し、（２）上記ゲートに
、ゲート誘電体材料、活性金属及び上部不動態化誘電体
からなる３層構造を付着させてスタックを形成し、（３
）上記の３層構造の上面をデュアル・トーン・フォトレ
ジストでコーティングし、（４）上記のフォトレジスト
を、透明領域、不透明領域及び選択した波長にのみ透明
な領域を有するマスクを介して、上部から広帯域紫外線
で露光し、（５）溶剤処理によりフォトレジストを現像
し、（６）スタックを、エッチ液を用いてガラス基板に
達するまでエツチングし、（７）フォトレジストをガラ
ス基板を介して底部から近紫外線で露光し、（８）フォ
トレジストを溶剤で現像し、（９）スタック上部の不動
態化層をエツチングにより除去することによって、自己
整合型薄膜トランジスタが得られる。
この方法により、下の金属とぴったり合った、または自
己整合された幾何形状の活性層を得ることが可能になり
、この金属はゲートの透明部分の縁部と整合するので、
接点がゲート電極に関して制御された重なり（たとえば
３μｍ）を有する。
己整合された幾何形状の活性層を得ることが可能になり
、この金属はゲートの透明部分の縁部と整合するので、
接点がゲート電極に関して制御された重なり（たとえば
３μｍ）を有する。
この発明に特有の利点は、このようにゲート電極の重な
りが制御できることである。
りが制御できることである。
デュアル・トーン・レジストの概念は当技術分野ですで
に報告されている。「デュアル・トーン・レジスト」と
いう表現は、この明細書では、マトリックス樹脂と、少
なくとも２種類の光活性のある添加剤（一種類は放射線
で溶解が促進され、−種類は放射線で溶解が減退する）
を有するレジスト組成物をいう一般的な意味で使用する
。この発明では、好ましいデュアル・トーン・レジスト
組成物の１つは、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂の
マトリックス樹脂を主成分とするものである。
に報告されている。「デュアル・トーン・レジスト」と
いう表現は、この明細書では、マトリックス樹脂と、少
なくとも２種類の光活性のある添加剤（一種類は放射線
で溶解が促進され、−種類は放射線で溶解が減退する）
を有するレジスト組成物をいう一般的な意味で使用する
。この発明では、好ましいデュアル・トーン・レジスト
組成物の１つは、フェノール・ホルムアルデヒド樹脂の
マトリックス樹脂を主成分とするものである。
他の適当なマトリックス樹脂は、ポリ（ｐ−ヒドロキシ
スチレン）である。有用な促進添加剤には、１−オキソ
−２−ジアゾナフトキノンスルホン酸の４−または５−
スルホン酸エステル等のジアゾキノン類がある。活性に
なるとレジストの溶解を減退させる光活性のある添加剤
としては、ジアジドジフェニルスルホン類、ビス−（ア
ジドベンジリデン）シクロヘキサノン類、アジドカルコ
ン類等のモノまたはビスアリールアジド類が好ましい。
スチレン）である。有用な促進添加剤には、１−オキソ
−２−ジアゾナフトキノンスルホン酸の４−または５−
スルホン酸エステル等のジアゾキノン類がある。活性に
なるとレジストの溶解を減退させる光活性のある添加剤
としては、ジアジドジフェニルスルホン類、ビス−（ア
ジドベンジリデン）シクロヘキサノン類、アジドカルコ
ン類等のモノまたはビスアリールアジド類が好ましい。
この発明の好ましい変更態様では、使用する組成物に様
々な波長の紫外線に対して感光性をもたせる。たとえば
、活性になるとレジストの溶解を促進させる添加剤とし
ては、４００〜４５０ｎｍまでの波長を吸収するジアゾ
ナフトキノンのスルホン酸エステルを使用することがで
きる。レジストの溶解を減退させる添加剤としては、３
２０ｎｍを超える波長を吸収しないモノまたはビスアジ
ド類を使用することができる。２００ｎｍを超える波長
をすべて透過させるマスクを、石英基板上に形成するこ
とができる。不透明なマスク・エレメントとしては、す
べての活性化波長に対して不透明なりロムを用いること
ができる。光学フィルタ・エレメントとしては、超小型
回路の製作に一般に使用するような、ジアゾナフトキノ
ン−ノボラックのポジティブ・フォトレジストの皮膜を
用いることができるが、これは３５０ｎｍを超える波長
の放射線は透過させ、３５０ｎｍ未溝の波長に対しては
厚みが３μｍを超える場合は不透明となる。
々な波長の紫外線に対して感光性をもたせる。たとえば
、活性になるとレジストの溶解を促進させる添加剤とし
ては、４００〜４５０ｎｍまでの波長を吸収するジアゾ
ナフトキノンのスルホン酸エステルを使用することがで
きる。レジストの溶解を減退させる添加剤としては、３
２０ｎｍを超える波長を吸収しないモノまたはビスアジ
ド類を使用することができる。２００ｎｍを超える波長
をすべて透過させるマスクを、石英基板上に形成するこ
とができる。不透明なマスク・エレメントとしては、す
べての活性化波長に対して不透明なりロムを用いること
ができる。光学フィルタ・エレメントとしては、超小型
回路の製作に一般に使用するような、ジアゾナフトキノ
ン−ノボラックのポジティブ・フォトレジストの皮膜を
用いることができるが、これは３５０ｎｍを超える波長
の放射線は透過させ、３５０ｎｍ未溝の波長に対しては
厚みが３μｍを超える場合は不透明となる。
この発明の方法に使用゛するのに好ましい他の材料の例
について下記に説明する。現像用溶媒としては、水酸化
ナトリウム等の水酸化アルカリのアルカリ性水溶液を用
いることができる。透明電極は、酸化インジウムスズ製
、金属電極はモリブデン製とするのが好都合である。ゲ
ート誘電体としては窒化シリコン活性金属としては非晶
質のシリコン不動態化誘電体材料としては窒化シリコン
が良好な材料である。不動態化層に有用なエッチ液はリ
ン酸である。酸化インジウムスズ及びモリブデンに対し
て有用なエッチ液は硝酸と塩酸の混合物である。
について下記に説明する。現像用溶媒としては、水酸化
ナトリウム等の水酸化アルカリのアルカリ性水溶液を用
いることができる。透明電極は、酸化インジウムスズ製
、金属電極はモリブデン製とするのが好都合である。ゲ
ート誘電体としては窒化シリコン活性金属としては非晶
質のシリコン不動態化誘電体材料としては窒化シリコン
が良好な材料である。不動態化層に有用なエッチ液はリ
ン酸である。酸化インジウムスズ及びモリブデンに対し
て有用なエッチ液は硝酸と塩酸の混合物である。
Ｆ０発明の効果
以上述べたように、この発明によれば、デュアル・トー
ン・レジストの使用により、自己整合された薄膜トラン
ジスタを製造することができる。
ン・レジストの使用により、自己整合された薄膜トラン
ジスタを製造することができる。
第１図ないし第７図は、この発明の方法によるデバイス
の製造工程中のデバイスの断面図（原寸に比例していな
い）である。 １・・・・ガラス基板、２・・・・透明電極、３・・・
・金属電極、４・・・・ゲート誘電体、５・・・・活性
金属、６・・・・不動態化誘電体、７・・・・デュアル
・トーン・フォトレジスト。
の製造工程中のデバイスの断面図（原寸に比例していな
い）である。 １・・・・ガラス基板、２・・・・透明電極、３・・・
・金属電極、４・・・・ゲート誘電体、５・・・・活性
金属、６・・・・不動態化誘電体、７・・・・デュアル
・トーン・フォトレジスト。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （ａ）ガラス基板と、該ガラス基板上の透明電極と、該
透明電極上の金属電極とを有するゲートを用意し、 （ｂ）上記ゲート上に、ゲート誘電材料と活性材料と上
部不活性化誘電材料からなる３重層構造を付着する事に
よりスタックを形成し、 （ｃ）上記３重層構造の上面を、デュアル・トーン・フ
ォトレジストで被覆し、 （ｄ）上記フォトレジストを、透明領域と不透明領域と
選択的な波長に対して透明である領域を持つマスクを介
して、上方から広帯域紫外線光を用いて露光し、 （ｅ）上記フォトレジストを、溶剤処理により現像し、 （ｆ）上記スタックを、液体エッチング剤で、上記ガラ
ス基板に達するまでエッチングし、 （ｇ）上記フォトレジストを、上記ガラス基板の底面か
ら近紫外線光を用いて露光し、 （ｈ）上記フォトレジストを、溶剤で現像し、（ｉ）上
記スタックの上記上部不活性化誘電材料をエッチングに
より除去する工程を有する、 自己整合薄膜トランジスタの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US115470 | 1987-10-30 | ||
| US07/115,470 US4767723A (en) | 1987-10-30 | 1987-10-30 | Process for making self-aligning thin film transistors |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0290629A true JPH0290629A (ja) | 1990-03-30 |
| JPH0691107B2 JPH0691107B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=22361617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63203978A Expired - Lifetime JPH0691107B2 (ja) | 1987-10-30 | 1988-08-18 | 自己整合薄膜トランジスタの製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4767723A (ja) |
| EP (1) | EP0314344B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0691107B2 (ja) |
| CA (1) | CA1278883C (ja) |
| DE (1) | DE3886684T2 (ja) |
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| JP4880846B2 (ja) * | 1999-08-24 | 2012-02-22 | 奇美電子股▲ふん▼有限公司 | 薄膜トランジスタ及びその形成方法 |
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1987
- 1987-10-30 US US07/115,470 patent/US4767723A/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-08-18 JP JP63203978A patent/JPH0691107B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-30 CA CA000579011A patent/CA1278883C/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-10-13 EP EP88309576A patent/EP0314344B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-13 DE DE3886684T patent/DE3886684T2/de not_active Expired - Fee Related
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| US4767723A (en) | 1988-08-30 |
| DE3886684D1 (de) | 1994-02-10 |
| EP0314344A1 (en) | 1989-05-03 |
| DE3886684T2 (de) | 1994-06-23 |
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