JPH05166838A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH05166838A JPH05166838A JP3330590A JP33059091A JPH05166838A JP H05166838 A JPH05166838 A JP H05166838A JP 3330590 A JP3330590 A JP 3330590A JP 33059091 A JP33059091 A JP 33059091A JP H05166838 A JPH05166838 A JP H05166838A
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- JP
- Japan
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- layer
- type semiconductor
- semiconductor layer
- etching
- gate electrode
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ゲート電極3上のゲート絶縁膜4、i型半導
体層5、n+ 型半導体層6、ソース・ドレイン電極用金
属層7が島状に残るように、ゲート絶縁膜4中に形成し
た酸化シリコン層4bをストッパーとしてドライエッチ
ングする。 【効果】 島状の側面部に段差ができたり、島状の周辺
部がオーバーエッチングされることはなく、もって島状
部の上面から側面にかけて形成される透明導電膜の断線
などを解消することができる。また、上記各層を一回の
エッチング工程で行うことができ、エッチング工程や洗
浄工程が簡略化され、塵埃の付着などによる歩留りの低
下が防止できる。
体層5、n+ 型半導体層6、ソース・ドレイン電極用金
属層7が島状に残るように、ゲート絶縁膜4中に形成し
た酸化シリコン層4bをストッパーとしてドライエッチ
ングする。 【効果】 島状の側面部に段差ができたり、島状の周辺
部がオーバーエッチングされることはなく、もって島状
部の上面から側面にかけて形成される透明導電膜の断線
などを解消することができる。また、上記各層を一回の
エッチング工程で行うことができ、エッチング工程や洗
浄工程が簡略化され、塵埃の付着などによる歩留りの低
下が防止できる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関し、特にアクティブマトリックス型液晶表示装置のス
イッチング用トランジスタなどの製造方法に好適な半導
体装置の製造方法に関する。
関し、特にアクティブマトリックス型液晶表示装置のス
イッチング用トランジスタなどの製造方法に好適な半導
体装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体装置の製造方法を図2に基
づいて説明する。まず、同図(a)に示すように、ガラ
スなどから成る絶縁基板11上に、酸化タンタル層など
から成る下地層12を形成し、この下地層12上にゲー
ト電極13を形成し、このゲート電極13の表面部分1
3aを陽極酸化する。次に、同図(b)に示すように、
ゲート電極13上に、酸化タンタル層14aおよび窒化
シリコン層14cなどから成るゲート絶縁膜14、およ
びシランガス(SiH4 )によるプラズマCVD法で形
成した第一のi型半導体層15aとアンモニアガス(N
H3 )やメタンガス(CH4 )をシランガス(Si
H4 )に混合させたりジシランガス(Si2 H6 )を用
いたプラズマCVD法で形成した第二のi型半導体層1
5bとから成るi型半導体層15、オーミックコンタク
ト層となるn+ 型半導体層16、およびソース・ドレイ
ン電極用金属層17を順次積層し、次にこれら各層のう
ちのソース・ドレイン電極用金属層17、n+ 型半導体
層16、およびi型半導体層15のゲート電極12上が
島状に残るようにエッチング除去する。このエッチング
は、各層を各々エッチングすることができるエッチング
液を用いたウエットエッチング法によってエッチングさ
れる。次に、同図(c)に示すように、例えば画素電極
となる透明導電層18を形成して、ゲート電極12上の
中央部分と一方側の透明導電層18、およびゲート電極
12上の中央部分の金属層17とn+ 型半導体層16を
エッチング除去する。この段階で、トランジスタのソー
ス電極とドレイン電極が分割される。最後に、同図
(d)に示すように、窒化シリコン層などから成るパシ
ベーション層19を形成していた。
づいて説明する。まず、同図(a)に示すように、ガラ
スなどから成る絶縁基板11上に、酸化タンタル層など
から成る下地層12を形成し、この下地層12上にゲー
ト電極13を形成し、このゲート電極13の表面部分1
3aを陽極酸化する。次に、同図(b)に示すように、
ゲート電極13上に、酸化タンタル層14aおよび窒化
シリコン層14cなどから成るゲート絶縁膜14、およ
びシランガス(SiH4 )によるプラズマCVD法で形
成した第一のi型半導体層15aとアンモニアガス(N
H3 )やメタンガス(CH4 )をシランガス(Si
H4 )に混合させたりジシランガス(Si2 H6 )を用
いたプラズマCVD法で形成した第二のi型半導体層1
5bとから成るi型半導体層15、オーミックコンタク
ト層となるn+ 型半導体層16、およびソース・ドレイ
ン電極用金属層17を順次積層し、次にこれら各層のう
ちのソース・ドレイン電極用金属層17、n+ 型半導体
層16、およびi型半導体層15のゲート電極12上が
島状に残るようにエッチング除去する。このエッチング
は、各層を各々エッチングすることができるエッチング
液を用いたウエットエッチング法によってエッチングさ
れる。次に、同図(c)に示すように、例えば画素電極
となる透明導電層18を形成して、ゲート電極12上の
中央部分と一方側の透明導電層18、およびゲート電極
12上の中央部分の金属層17とn+ 型半導体層16を
エッチング除去する。この段階で、トランジスタのソー
ス電極とドレイン電極が分割される。最後に、同図
(d)に示すように、窒化シリコン層などから成るパシ
ベーション層19を形成していた。
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】ところが、この従来
の半導体装置の製造方法では、図2(b)に示す工程
で、ソース・ドレイン電極用金属層17、n+ 型半導体
層16、およびi型半導体層15の各層を島状にするた
めに、ウエットエッチング法によってエッチングする
が、アンモニアガス(NH3)、メタンガス(CH4 )
あるいはジシランガス(Si2 H6 )を用いて形成した
第二のi型半導体層15bは、シランガス(SiH)を
主原料ガスとして用いた第一のi型半導体層15aより
も、エッチングレートが小さいため、第一のi型半導体
層15aや第二のi型半導体層15bの膜厚や膜質のバ
ラツキに起因して下層に位置する第一のi型半導体層1
5aの側部がエッチングされ、その結果島状部の側面に
段差が形成され、後に被着される透明導電層18の断線
などが発生するとういう問題があった。
の半導体装置の製造方法では、図2(b)に示す工程
で、ソース・ドレイン電極用金属層17、n+ 型半導体
層16、およびi型半導体層15の各層を島状にするた
めに、ウエットエッチング法によってエッチングする
が、アンモニアガス(NH3)、メタンガス(CH4 )
あるいはジシランガス(Si2 H6 )を用いて形成した
第二のi型半導体層15bは、シランガス(SiH)を
主原料ガスとして用いた第一のi型半導体層15aより
も、エッチングレートが小さいため、第一のi型半導体
層15aや第二のi型半導体層15bの膜厚や膜質のバ
ラツキに起因して下層に位置する第一のi型半導体層1
5aの側部がエッチングされ、その結果島状部の側面に
段差が形成され、後に被着される透明導電層18の断線
などが発生するとういう問題があった。
【0004】また、第二のi型半導体層15bを、メタ
ンガス(CH4)を用いた層で形成すると、ウエットエ
ッチングそのものが困難となるため、ドライエッチング
を行う必要があるが、ドライエッチングを行うと窒化シ
リコン層14bや酸化タンタル層14aなどから成るゲ
ート絶縁膜14もエッチンッグされてしまう。このこと
から、島状側部に段差が大きくなり、且つサイドエッチ
ングも進ことから、後に被覆される透明導電膜の段切れ
の可能性が大きくなる。また、画そうの成膜時の不均一
さからケミカルドライエッチングでの均一なエッチング
は難しく、エッチングダメージによる表面凹凸は透明導
電膜の凹凸につながり、配向膜のラビングに悪影響を及
ぼす可能性もある。
ンガス(CH4)を用いた層で形成すると、ウエットエ
ッチングそのものが困難となるため、ドライエッチング
を行う必要があるが、ドライエッチングを行うと窒化シ
リコン層14bや酸化タンタル層14aなどから成るゲ
ート絶縁膜14もエッチンッグされてしまう。このこと
から、島状側部に段差が大きくなり、且つサイドエッチ
ングも進ことから、後に被覆される透明導電膜の段切れ
の可能性が大きくなる。また、画そうの成膜時の不均一
さからケミカルドライエッチングでの均一なエッチング
は難しく、エッチングダメージによる表面凹凸は透明導
電膜の凹凸につながり、配向膜のラビングに悪影響を及
ぼす可能性もある。
【0005】
【問題点を解決するための手段】本発明に係る半導体装
置の製造方法は、このような従来技術の問題点に鑑みて
成されたものであり、その特徴とするところは、基板上
にゲート電極を形成し、このゲート電極上に酸化シリコ
ン層を含むゲート絶縁膜、i型半導体層、n+ 型非半導
体層、ソース・ドレイン電極用金属層を形成し、前記ゲ
ート電極上のソース・ドレイン電極用金属層、n+ 型半
導体層、およびi型半導体層が島状に残るように、前記
酸化シリコン層をストッパー層としてドライエッチング
し、次に透明導電層を形成し、次に前記ゲート電極上の
中央部分の透明導電層、ソース・ドレイン電極用金属
層、およびn+ 型半導体層をエッチング除去する工程を
含んで成る点にある。
置の製造方法は、このような従来技術の問題点に鑑みて
成されたものであり、その特徴とするところは、基板上
にゲート電極を形成し、このゲート電極上に酸化シリコ
ン層を含むゲート絶縁膜、i型半導体層、n+ 型非半導
体層、ソース・ドレイン電極用金属層を形成し、前記ゲ
ート電極上のソース・ドレイン電極用金属層、n+ 型半
導体層、およびi型半導体層が島状に残るように、前記
酸化シリコン層をストッパー層としてドライエッチング
し、次に透明導電層を形成し、次に前記ゲート電極上の
中央部分の透明導電層、ソース・ドレイン電極用金属
層、およびn+ 型半導体層をエッチング除去する工程を
含んで成る点にある。
【0006】
【作用】上述のように、ソース・ドレイン電極用金属
層、n+ 型半導体層、およびi型半導体層が島状に残る
ように、ゲート絶縁膜中に形成した酸化シリコン層をス
トッパー層としてドライエッチングすることから、島状
部の側部の段差などが大きくなることはなく、また島状
部の周辺部のオーバーエッチングも押さえられる。した
がって、後にこの島状部の上面から側面にかけて被着さ
れる透明導電層の断線などが防止される。また、上述の
各層を一回の工程でエッチングすることから、エッチン
グ工程やそれに伴う洗浄工程が簡略化され、半導体装置
が汚染される危険は少なくなる。
層、n+ 型半導体層、およびi型半導体層が島状に残る
ように、ゲート絶縁膜中に形成した酸化シリコン層をス
トッパー層としてドライエッチングすることから、島状
部の側部の段差などが大きくなることはなく、また島状
部の周辺部のオーバーエッチングも押さえられる。した
がって、後にこの島状部の上面から側面にかけて被着さ
れる透明導電層の断線などが防止される。また、上述の
各層を一回の工程でエッチングすることから、エッチン
グ工程やそれに伴う洗浄工程が簡略化され、半導体装置
が汚染される危険は少なくなる。
【0007】
【実施例】以下、本発明を添付図面に基づき詳細に説明
する。図1は、本発明に係る半導体装置の製造方法の一
実施例を示す工程図である。
する。図1は、本発明に係る半導体装置の製造方法の一
実施例を示す工程図である。
【0008】まず、同図(a)に示すように、#705
9基板などから成るガラス基板1上に、酸化タンタル層
(TaOX )などから成る下地層2をスパッタリング法
やプラズマCVD法などで厚み2000Å程度に形成す
る。なお、この下地層2は、無くてもよい。
9基板などから成るガラス基板1上に、酸化タンタル層
(TaOX )などから成る下地層2をスパッタリング法
やプラズマCVD法などで厚み2000Å程度に形成す
る。なお、この下地層2は、無くてもよい。
【0009】次に、タンタル(Ta)、アルミニウム
(Al)、あるいはクロム(Cr)などから成るゲート
電極3をスパッタリング法や真空蒸着法で形成して、パ
ターニングする。なお、このゲート電極3をタンタルで
形成する場合は、表面部分を陽極酸化して酸化タンタル
(TaOX )層3aを形成する。
(Al)、あるいはクロム(Cr)などから成るゲート
電極3をスパッタリング法や真空蒸着法で形成して、パ
ターニングする。なお、このゲート電極3をタンタルで
形成する場合は、表面部分を陽極酸化して酸化タンタル
(TaOX )層3aを形成する。
【0010】次に、図1(b)に示すように、ゲート絶
縁膜4、i型半導体層5、n+ 型半導体層6、およびソ
ース・ドレイン電極用金属層7を順次形成する。
縁膜4、i型半導体層5、n+ 型半導体層6、およびソ
ース・ドレイン電極用金属層7を順次形成する。
【0011】前記ゲート絶縁膜4は、保護層としての酸
化タンタル層4a、エッチングのストッパー層としての
酸化シリコン層4b、およびゲート絶縁膜としての窒化
シリコン層4cで構成され、酸化タンタル層4aはスパ
ッタリング法などで、また酸化シリコン層4bと窒化シ
リコン層4cはスッパリング法やプラズマCVD法など
で、それぞれ厚み1000〜2000Å程度に形成され
る。このように保護層に酸化タンタルを用いると、その
耐薬品性によってガラス基板を保護できるとともに、そ
の比誘電率の高さによって上層の窒化シリコン膜の厚み
を薄くできる。またゲート絶縁膜を窒化シリコン層で形
成すると、この上に積層されるi型半導体層との相性が
よく、薄膜トランジスタを形成した場合の閾値電圧のシ
フトが押さえられる。
化タンタル層4a、エッチングのストッパー層としての
酸化シリコン層4b、およびゲート絶縁膜としての窒化
シリコン層4cで構成され、酸化タンタル層4aはスパ
ッタリング法などで、また酸化シリコン層4bと窒化シ
リコン層4cはスッパリング法やプラズマCVD法など
で、それぞれ厚み1000〜2000Å程度に形成され
る。このように保護層に酸化タンタルを用いると、その
耐薬品性によってガラス基板を保護できるとともに、そ
の比誘電率の高さによって上層の窒化シリコン膜の厚み
を薄くできる。またゲート絶縁膜を窒化シリコン層で形
成すると、この上に積層されるi型半導体層との相性が
よく、薄膜トランジスタを形成した場合の閾値電圧のシ
フトが押さえられる。
【0012】前記i型半導体層5は、シランガス(Si
H4 )を用いたプラズマCVD法で形成した第一のi型
半導体層5aとアンモニアガス(NH3 )やメタンガス
(CH4 )をシランガス(SiH4)に混合させたりジ
シランガス(Si2 H6 )を用いたプラズマCVD法で
形成した第二のi型半導体層5bとから成る。第一のi
型半導体層5aは、トランジスタのチャネル領域とな
り、第二のi型半導体層5bは、後述するソース・ドレ
インの分割の際のエッチングのストッパー層となる。す
なわち、第二のi型半導体層5bは、第一のi型半導体
層5aやn+ 型半導体層6よりも、エッチングレートが
小さい。この第一のi型半導体層5aと第二のi型半導
体層5bは、それぞれ厚み100〜1000Å程度に形
成される。
H4 )を用いたプラズマCVD法で形成した第一のi型
半導体層5aとアンモニアガス(NH3 )やメタンガス
(CH4 )をシランガス(SiH4)に混合させたりジ
シランガス(Si2 H6 )を用いたプラズマCVD法で
形成した第二のi型半導体層5bとから成る。第一のi
型半導体層5aは、トランジスタのチャネル領域とな
り、第二のi型半導体層5bは、後述するソース・ドレ
インの分割の際のエッチングのストッパー層となる。す
なわち、第二のi型半導体層5bは、第一のi型半導体
層5aやn+ 型半導体層6よりも、エッチングレートが
小さい。この第一のi型半導体層5aと第二のi型半導
体層5bは、それぞれ厚み100〜1000Å程度に形
成される。
【0013】前記n+ 型半導体層6は、例えばフォスフ
ィン(PH3 )などを高濃度に含有する非晶質半導体層
などで構成され、プラズマCVD法などで厚み1000
Å程度に形成される。なお、このフォスフィン(P
H3 )などを高濃度に含有する非晶質半導体層に代え
て、n+ 型微結晶半導体層で構成してもよい。n+ 型微
結晶半導体層は、非晶質半導体層よりも、エッチングレ
ートが大きいことから、n+型微結晶半導体層と非晶質
半導体層との間で、エッチングの選択性を持たせること
ができ、したがって前記i型半導体層5中の第二のi型
半導体層5bが不要になる。
ィン(PH3 )などを高濃度に含有する非晶質半導体層
などで構成され、プラズマCVD法などで厚み1000
Å程度に形成される。なお、このフォスフィン(P
H3 )などを高濃度に含有する非晶質半導体層に代え
て、n+ 型微結晶半導体層で構成してもよい。n+ 型微
結晶半導体層は、非晶質半導体層よりも、エッチングレ
ートが大きいことから、n+型微結晶半導体層と非晶質
半導体層との間で、エッチングの選択性を持たせること
ができ、したがって前記i型半導体層5中の第二のi型
半導体層5bが不要になる。
【0014】なお、第一のi型半導体層5a、第二のi
型半導体層5b、およびn+ 型半導体層6は、それぞれ
プラズマCVD法で形成できることから、同一装置を用
いてインラインで形成することができる。
型半導体層5b、およびn+ 型半導体層6は、それぞれ
プラズマCVD法で形成できることから、同一装置を用
いてインラインで形成することができる。
【0015】前記ソース・ドレイン電極用金属層7は、
タンタル(Ta)、アルミニウム(Al)、あるいはク
ロム(Cr)などで構成され、スッパリング法や真空蒸
着法などで厚み1000〜2000Å程度に形成され
る。
タンタル(Ta)、アルミニウム(Al)、あるいはク
ロム(Cr)などで構成され、スッパリング法や真空蒸
着法などで厚み1000〜2000Å程度に形成され
る。
【0016】次に、図1(c)に示すように、ソース・
ドレイン電極用金属層7、n+ 型半導体層6、およびi
型半導体層5、ゲート絶縁膜4中の窒化シリコン膜4c
をゲート電極3上が島状に残るようにドライエッチング
する。次に、ホトレジスト膜を剥離して洗浄する。
ドレイン電極用金属層7、n+ 型半導体層6、およびi
型半導体層5、ゲート絶縁膜4中の窒化シリコン膜4c
をゲート電極3上が島状に残るようにドライエッチング
する。次に、ホトレジスト膜を剥離して洗浄する。
【0017】以下、図2(c)(d)に示す工程を経て
半導体装置が完成する。
半導体装置が完成する。
【0018】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る半導体装置
の製造方法によれば、ゲート電極上のゲート絶縁膜、i
型半導体層、n+ 型半導体層、ソース・ドレイン電極用
金属層が島状に残るように、ゲート絶縁膜中に形成した
酸化シリコン層をストッパーとしてドライエッチングす
ることから、島状の側面部に段差ができたり、島状の周
辺部がオーバーエッチングされることはなく、もって島
状部の上面から側面にかけて形成される透明導電膜の断
線などを解消することができる。また、上記各層を一回
のエッチング工程で行うことができ、エッチング工程や
洗浄工程が簡略化され、塵埃の付着などによる歩留りの
低下が防止できる。
の製造方法によれば、ゲート電極上のゲート絶縁膜、i
型半導体層、n+ 型半導体層、ソース・ドレイン電極用
金属層が島状に残るように、ゲート絶縁膜中に形成した
酸化シリコン層をストッパーとしてドライエッチングす
ることから、島状の側面部に段差ができたり、島状の周
辺部がオーバーエッチングされることはなく、もって島
状部の上面から側面にかけて形成される透明導電膜の断
線などを解消することができる。また、上記各層を一回
のエッチング工程で行うことができ、エッチング工程や
洗浄工程が簡略化され、塵埃の付着などによる歩留りの
低下が防止できる。
【図1】(a)〜(c)は、本発明に係る半導体装置の
製造方法の一実施例を示す工程図である。
製造方法の一実施例を示す工程図である。
【図2】(a)〜(d)は、従来の半導体装置の製造方
法を示す工程図である。
法を示す工程図である。
1、11・・・基板、3、13・・・ゲート電極、4、
14・・・ゲート絶縁膜、4b・・・酸化シリコン層、
5、15・・・i型半導体層、6、16・・・n+ 型半
導体層、7、17・・・ソース・ドレイン電極用金属
層、18・・・透明導電層。
14・・・ゲート絶縁膜、4b・・・酸化シリコン層、
5、15・・・i型半導体層、6、16・・・n+ 型半
導体層、7、17・・・ソース・ドレイン電極用金属
層、18・・・透明導電層。
Claims (1)
- 【請求項1】 基板上にゲート電極を形成し、このゲー
ト電極上に酸化シリコン層を含むゲート絶縁膜、i型半
導体層、n+ 型半導体層、ソース・ドレイン電極用金属
層を形成し、前記ゲート電極上のソース・ドレイン電極
用金属層、n+ 型半導体層、およびi型半導体層が島状
に残るように、前記酸化シリコン層をストッパー層とし
てドライエッチングし、次に透明導電層を形成し、次に
前記ゲート電極上の中央部分の透明導電層、ソース・ド
レイン電極用金属層、およびn+ 型半導体層をエッチン
グ除去する工程を含んで成る半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3330590A JPH05166838A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3330590A JPH05166838A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05166838A true JPH05166838A (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18234357
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3330590A Pending JPH05166838A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05166838A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011119719A (ja) * | 2009-11-06 | 2011-06-16 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
-
1991
- 1991-12-13 JP JP3330590A patent/JPH05166838A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011119719A (ja) * | 2009-11-06 | 2011-06-16 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の作製方法 |
US8927351B2 (en) | 2009-11-06 | 2015-01-06 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
US9384976B2 (en) | 2009-11-06 | 2016-07-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
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