JPH04324683A - 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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JPH04324683A
JPH04324683A JP9453891A JP9453891A JPH04324683A JP H04324683 A JPH04324683 A JP H04324683A JP 9453891 A JP9453891 A JP 9453891A JP 9453891 A JP9453891 A JP 9453891A JP H04324683 A JPH04324683 A JP H04324683A
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JP
Japan
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transparent
insulating
film
layer
drain electrode
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Withdrawn
Application number
JP9453891A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Ogata
公士 大形
Kenichi Yanai
梁井 健一
Tsutomu Tanaka
勉 田中
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は薄膜トランジスタ及びそ
の製造方法に関する。近年,液晶ディスプレイ,エレク
トロルミネッセンス等の駆動素子として,薄膜トランジ
スタ(TFT)マトリックスが使用されるようになった
。このようなTFTマトリックスにおいては,数十万箇
のTFTを無欠陥で作製する必要があり,そのため,構
造が簡単で工数が少なく,高歩留り,低コストが可能な
スタガー型TFTの開発が要望されている。
【0002】
【従来の技術】図2(a) 〜(g) はスタガー型T
FTを製造する従来例を示す工程順断面図であり,以下
,これらの図を参照しながら従来例について説明する。
【0003】図2(a)ガラス基板1上にCr膜を堆積
した後パターニングして遮光膜4aを形成する。図2(
b)全面に例えばSiO2 の透明絶縁膜9を形成する
【0004】図2(c)全面に透明導電体として例えば
ITO膜を堆積した後パターニングし,遮光領域外から
遮光膜4a上に展延する透明ソース電極2a及び透明ド
レイン電極2bを形成する。
【0005】図2(d)プラズマCVD法により全面に
フォスフィンプラズマ処理を行い,透明ソース電極2a
及び透明ドレイン電極2bにリン(P)を導入する。
【0006】図2(e)つづいてプラズマCVD法によ
り全面に非晶質Si(a−Si)層5,窒化シリコン(
SiNx )層6を連続して堆積する。この時ソース電
極2a及びドレイン電極2b中のPがa−Si層5に拡
散し,n+ a−Si層5aが形成される。
【0007】図2(f)スパッタ法により全面にAl層
7を形成する。図2(g)Al層7をエッチングしてゲ
ート電極8を形成し,それをマスクにして窒化シリコン
層6,a−Si層5,n+ a−Si層5aをエッチン
グし,ゲート絶縁層6,動作半導体層5,コンタクト層
5aを形成する。
【0008】このようにしてスタガー型TFTが完成す
るが,この従来法には次のような問題点が存在する。■
  透明ソース電極2aあるいは透明ドレイン電極2b
と遮光膜4aとの間に短絡の生じるおそれがある。
【0009】■  透明ソース電極2a及び透明ドレイ
ン電極2bが遮光膜4a端の段差部で段切れの生じたり
,動作半導体層5やゲート絶縁層6の良好な被覆状態が
得られないことがある。
【0010】■さらに,透明ソース電極2aと透明ドレ
イン電極2bとの間に遮光膜4a,透明絶縁膜9を介し
て寄生容量が発生する。したがって,歩留りの低下やク
ロストークが発生するといった問題があった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題に
鑑み,透明ソース電極2aあるいは透明ドレイン電極2
bと遮光膜4aとの間に短絡が生ぜず,透明ソース電極
2a及び透明ドレイン電極2bに段切れの生ぜず,透明
ソース電極2aと透明ドレイン電極2bの寄生容量が低
い構造のTFT及びその製造方法を提供することを目的
とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】図1(a) 〜(g) 
は本発明の実施例を示す工程順断面図である。上記課題
は,透明絶縁性基板1と,該透明絶縁性基板1上に配置
された透明ソース電極2a及び透明ドレイン電極2bと
,該透明ソース電極2aと透明ドレイン電極2bとの間
の該透明絶縁性基板1上に配置され,表面の高さが該透
明ソース電極2a及び該透明ドレイン電極2bの表面の
高さに等しい絶縁性遮光膜4と, 該透明ソース電極2
a,該絶縁性遮光膜4,該透明ドレイン電極2b上に展
延して順次積層された動作半導体層5,ゲート絶縁層6
,ゲート電極8とを有する薄膜トランジスタによって解
決される。
【0013】また,透明絶縁性基板1上に透明導電体を
被着した後パターニングして,透明ソース電極2a及び
透明ドレイン電極2bを形成する工程と,全面に不透明
絶縁膜3を被着した後それを平坦に加工することにより
,該透明ソース電極2a及び該透明ドレイン電極2b上
の該不透明絶縁膜3を除去しかつ該透明ソース電極2a
と該透明ドレイン電極2bとの間の該透明絶縁性基板1
上に該不透明絶縁膜3を残し,絶縁性遮光膜4を形成す
る工程と,全面に半導体層,絶縁層,金属層をこの順に
堆積した後,それらをパターニングして,該絶縁性遮光
膜4から両側の該透明ソース電極2a及び該透明ドレイ
ン電極2b上に展延する動作半導体層5,ゲート絶縁層
6,ゲート電極8を形成する工程とを有する薄膜トラン
ジスタの製造方法によって解決される。
【0014】
【作用】本発明では遮光膜として絶縁性遮光膜4を用い
ているので,透明ソース電極2aあるいは透明ドレイン
電極2bと絶縁性遮光膜4間に短絡の生じることはない
【0015】透明ソース電極2a及び透明ドレイン電極
2bは平坦に形成され,段差部をもたないから,段切れ
の生じることもない。遮光膜は絶縁性遮光膜4であるか
ら,従来の金属性遮光膜に比べて透明ソース電極2a,
透明ドレイン電極2b間の寄生容量を小さくできる。
【0016】
【実施例】図1(a) 〜(g) は本発明の実施例を
示す工程順断面図であり,以下,これらの図を参照しな
がら実施例について説明する。
【0017】図1(a)透明絶縁性ガラス基板1上にス
パッタ法により,厚さ2.5 μmのITO膜を堆積し
,それを通常のフォトグラフィー技術によりパターニン
グして,透明ソース電極2a, 透明ドレイン電極2b
を形成する。
【0018】図1(b)不透明絶縁膜となるブラックポ
リイミドをスピンコートにより全面に塗布し,厚さ5μ
mのブラックポリイミド膜3を形成する。
【0019】図1(c)全面研摩によりブラックポリイ
ミド膜3を平坦に除去し,透明ソース電極2a及び透明
ドレイン電極2b上のブラックポリイミド膜3は完全に
除去する。ブラックポリイミド膜3は透明ソース電極2
aと透明ドレイン電極2bとの間のガラス基板1上に残
り,表面の高さが透明ソース電極2a及び透明ドレイン
電極2bの表面の高さに等しい絶縁性遮光膜4が形成さ
れる。
【0020】図1(d)プラズマCVD法により,全面
に1%PH3 /Arガスによるフォスフィンプラズマ
処理を行い,透明ソース電極2a及び透明ドレイン電極
2b表面にリン(P)を導入する。
【0021】図1(e)つづいて,プラズマCVD法に
より,全面に20%SiH4 /H2 ガスを用い,基
板温度を例えば220 ℃にして厚さ300 Åの非晶
質Si(a−Si)層5,及び20%SiH4 /H2
 +NH3 ガスを用い,基板温度を例えば250 ℃
にして,厚さ3000Åの窒化シリコン(SiNx)層
6を連続堆積する。
【0022】この時,透明ソース電極2a及び透明ドレ
イン電極2b表面のPがa−Si層5に拡散し,n+ 
a−Si層5aが形成される。図1(f)スパッタ法に
より全面に厚さ4000ÅのAl層7を形成する。
【0023】図1(g)Al層7をエッチングしてゲー
ト電極8を形成し,それをマスクにして窒化シリコン層
6,a−Si層5,n+ a−Si層5aをCF4 系
のガスを用いてエッチングし,ゲート絶縁層6,動作半
導体層5,コンタクト層5aを形成する。
【0024】このようにしてスタガー型TFTが完成す
る。ブラックポリイミド膜3を平坦に除去し,透明ソー
ス電極2a及び透明ドレイン電極2b上のブラックポリ
イミド膜3を完全に除去する方法として,上記の研摩法
に替えて,例えばCF4 系のガスを用いる異方性ドラ
イエッチング法により,透明ソース電極2a及び透明ド
レイン電極2b表面が現れるまでエッチングするように
してもよい。
【0025】また,ブラックポリイミド膜3に替えて,
不透明なSiOをCVD法あるいはPVD法により形成
し,絶縁性遮光膜4とすることもできる。なお,上記の
実施例ではITO膜の厚さを2.5 μmとしたが,ブ
ラックポリイミドよりもさらに光透過率の小さい絶縁物
を用いることにより,ITO膜の厚さを2.5 μm以
下にし,ITO膜を通る光の透過量を多くすることがで
きる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば,
透明ソース電極2aあるいは透明ドレイン電極2bと遮
光膜4間は,遮光膜4が絶縁性であるから当然のことな
がら短絡の生じることはない。
【0027】透明ソース電極2a及び透明ドレイン電極
2bは平坦に形成され,段差部をもたないから,従来問
題であった段切れの生じることもない。遮光膜は絶縁性
遮光膜4であるから,従来の金属性遮光膜に比べて透明
ソース電極2a,透明ドレイン電極2b間の寄生容量を
小さくでき,クロストークが減少する。
【0028】なお,透明ソース電極2aと透明ドレイン
電極2b及び絶縁性遮光膜4形成のパターニングは1回
でよく,従来は2回のパターニングが必要であったのに
比べて,工程数が少ないという利点がある。
【0029】本発明はスタガー型TFTの特性の向上,
製造歩留りの向上,低コスト化に寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a) 〜(g) は実施例を示す工程順断面
図である。
【図2】(a) 〜(g) は従来例を示す工程順断面
図である。
【符号の説明】 1は透明絶縁性基板であってガラス基板2aは透明ソー
ス電極であってITO膜2bはドレイン電極であってI
TO膜3は不透明絶縁膜であってブラックポリイミド膜
4は遮光膜であって絶縁性遮光膜4aは遮光膜であって
金属性遮光膜5は動作半導体層であってa−Si層5a
はコンタクト層であってn+ a−Si層6はゲート絶
縁層であってSiNx 層7は金属層であってAl層8
はゲート電極9は透明絶縁膜であってSiO2 膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  透明絶縁性基板(1) と,該透明絶
    縁性基板(1) 上に配置された透明ソース電極(2a
    )及び透明ドレイン電極(2b)と,該透明ソース電極
    (2a)と透明ドレイン電極(2b)との間の該透明絶
    縁性基板(1)上に配置され,表面の高さが該透明ソー
    ス電極(2a)及び該透明ドレイン電極(2b)の表面
    の高さに等しい絶縁性遮光膜(4) と,該透明ソース
    電極(2a),該絶縁性遮光膜(4),該透明ドレイン
    電極(2b)上に展延して順次積層された動作半導体層
    (5),  ゲート絶縁層(6),  ゲート電極(8
    ) とを有することを特徴とする薄膜トランジスタ。
  2. 【請求項2】  透明絶縁性基板(1) 上に透明導電
    体を被着した後パターニングして,透明ソース電極(2
    a)及び透明ドレイン電極(2b)を形成する工程と,
    全面に不透明絶縁膜(3) を被着した後それを平坦に
    加工することにより,該透明ソース電極(2a)及び該
    透明ドレイン電極(2b)上の該不透明絶縁膜(3) 
    を除去しかつ該透明ソース電極(2a)と該透明ドレイ
    ン電極(2b)との間の該透明絶縁性基板(1) 上に
    該不透明絶縁膜(3) を残し,絶縁性遮光膜(4) 
    を形成する工程と,全面に半導体層,絶縁層,金属層を
    この順に堆積した後,それらをパターニングして,該絶
    縁性遮光膜(4) から両側の該透明ソース電極(2a
    )及び該透明ドレイン電極(2b)上に展延する動作半
    導体層(5),  ゲート絶縁層(6),  ゲート電
    極(8)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。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Effective date: 19980711