JPH05188396A - アモルファスシリコン薄膜トランジスタアレイの製造方法 - Google Patents

アモルファスシリコン薄膜トランジスタアレイの製造方法

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JPH05188396A
JPH05188396A JP455592A JP455592A JPH05188396A JP H05188396 A JPH05188396 A JP H05188396A JP 455592 A JP455592 A JP 455592A JP 455592 A JP455592 A JP 455592A JP H05188396 A JPH05188396 A JP H05188396A
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JP
Japan
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amorphous silicon
etching
film
contact hole
insulating film
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Withdrawn
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JP455592A
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English (en)
Inventor
Masaharu Nobori
正治 登
Mamoru Yoshida
守 吉田
Masumi Koizumi
真澄 小泉
Tsutomu Nomoto
勉 野本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンタクト穴を開ける中間絶縁膜下の一部分
に、エッチング終点検出をするアモルファスシリコン膜
を設けておくことにより、エッチングの終了を容易に、
しかも確実に行うようにする。 【構成】 基板上に形成されるアモルファスシリコン薄
膜トランジスタアレイの製造方法において、ガラスの絶
縁基板11上にゲード電極12、ゲート絶縁膜13、ア
モルファスシリコン膜15,16を順次形成し、該アモ
ルファスシリコン膜上にそれより幅寸法の短いソース電
極17を形成し、その上に中間絶縁膜19を形成し、該
中間絶縁膜にコンタクト穴20を形成するに際して、ソ
ース電極17とアモルファスシリコン膜15,16の両
方にかかる部位にコンタクト穴20を形成し、アモルフ
ァスシリコン膜15,16がエッチングされることをも
ってコンタクト穴20のエッチング終点検出を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アクティブマトリック
ス形液晶ディスプレイに用いられるアモルファスシリコ
ン薄膜トランジスタアレイの製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、アモルファスシリコン(a−S
i)半導体を用いたアモルファスシリコン薄膜トランジ
スタ(以下、a−SiTFTという)は、高いスイッチ
ング比を有し、しかも低温プロセスによって、大面積の
ガラス基板上に形成できる等の優れた特徴を備えてい
る。そのような理由から、このa−SiTFTをアレイ
状に設けたa−SiTFTアレイは、液晶ディスプレイ
及びイメージセンサ等の駆動素子として利用されると共
に、特に微細な画素を有し、かつ大面積が要望されるア
クティブマトリックス形の液晶ディスプレイに適したト
ランジスタとして期待されている。
【0003】以下、その構成を図を用いて説明する。図
3はかかる従来のa−SiTFTアレイの部分断面図
(図4のB−B線断面図)、図4はそのa−SiTFT
アレイの部分平面図である。このa−SiTFTは、ガ
ラス等の絶縁性基板1上に形成された膜厚100〜20
0nm程度のゲート電極2を有している。ゲート電極2
は、スパッタリング法により、タンタル(Ta)を被着
した後、ホトリソ・エッチング技術により、パターニン
グを施して形成されたものである。そのエッチングは、
四フッ化炭素(CF4 )と酸素(O2 )を用いたプラズ
マエッチング法等を用いる。
【0004】次に、前記レジストパターンを除去した
後、ゲート電極2上の周囲には、前記Taが酸化されて
成る五酸化タンタル(Ta2 5 )の第1ゲート絶縁膜
3が、膜厚200〜300nm程度で形成されている。
第1ゲート絶縁膜3上の周囲には膜厚が200nmを超
え300nm程度以下のシリコン窒化膜(SiNx膜)
から成る第2ゲート絶縁膜4が、グロー放電法によって
形成されている。この第2ゲート絶縁膜4上には膜厚2
0〜200nm程度のa−Siから成る活性層5が被着
形成され、その活性層5上にはn+ −a−Siから成る
オーミック層6が被着形成され、オーミック層6上には
アルミニウムが被着形成される。その後、形成されるべ
きソース電極7及びドレイン電極8の形状にホトリソ・
エッチングを行ない、ソース電極7及びドレイン電極8
を形成する。
【0005】次に、a−SiTFT素子をマトリックス
状のパターンに素子分離するために、レジストパターン
を形成し、a−SiTFT素子を構成しない部分の活性
層5のみをエッチングにより除去する。更に、ソース電
極とドレイン電極間のチャネルを形成する部分のオーミ
ック層をエッチングにより除去する。
【0006】次に、前記ソース電極7とドレイン電極8
を含む素子表面がSiNxの保護膜(中間絶縁膜)9で
被覆されることによって、所定の逆スタガー構造を有す
るa−SiTFTが構成される。更に、前記ソース電極
7上の保護膜9にエッチングにより、コンタクト穴10
を開け、画素電極11を形成し、ソース電極7と画素電
極11が接続された構成と成っている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たa−SiTFTによれば、ソース電極7上の保護膜9
にエッチングにより、コンタクト穴10を開ける際、エ
ッチングのエンドポイントが明確に判定できず、エッチ
ングの不足により、ソース電極7と画素電極11が、接
続不良となる場合がある。
【0008】このため、ディスプレイの表示欠陥が生じ
るという問題があった。したがって、電子機器、特にア
クティブマトリックス形の液晶ディスプレイに応用する
に際し、表示品質低下の原因となっている。本発明は、
上記したように、従来技術が持っていたコンタクト穴の
エッチングのエンドポイントが明確に判断できず、この
ためエッチング不足が生じ、ソース電極と画素電極が接
続不良になるという問題点を除去するために、コンタク
ト穴を開ける部分の保護膜の下の一部分に、容易にエッ
チングされたことの分かるアモルファスシリコン膜を設
け、エッチングの終了を容易に確認できるようにするこ
とにより、完全なコンタクト穴の形成ができ、ソース電
極と画素電極の接続不良が生じることのない表示品質の
高いa−SiTFTアレイの製造方法を提供することを
目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、基板上に形成されるアモルファスシリコ
ン薄膜トランジスタアレイの製造方法において、透光性
絶縁基板上にゲード電極、ゲート絶縁膜、アモルファス
シリコン膜を順次形成し、該アモルファスシリコン膜上
に該アモルファスシリコン膜より幅寸法の短いトランジ
スタの電極を形成し、その上に中間絶縁膜を形成し、該
中間絶縁膜にコンタクト穴を形成するに際して、前記ト
ランジスタの電極と前記アモルファスシリコン膜の両方
にかかる部位にコンタクト穴を形成し、前記アモルファ
スシリコン膜がエッチングされることをもってコンタク
ト穴のエッチング終点検出を行うようにしたものであ
る。
【0010】
【作用】本発明によれば、上記のように、コンタクト穴
を開ける部分の中間保護膜の下の一部分に、コンタクト
穴のエッチング終点検出を行う得るアモルファスシリコ
ン膜を形成するようにしているので、コンタクト穴のエ
ッチングが完了したことが、明確に判断でき、エッチン
グの終了を確実に確認することができる。
【0011】また、アモルファスシリコン膜はトランジ
スタ部分の活性層と同時に形成できるため、工程数が増
えることもない。したがって、正確なコンタクト穴の形
成が可能となり、ソース電極と画素電極の接続不良が生
じないため、表示品質の高いa−SiTFTアレイの形
成が可能となる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を参照しな
がら詳細に説明する。図1は本発明の実施例を示すa−
SiTFTアレイの部分の断面図(図2のA−A線断面
図)、図2は本発明の実施例を示すa−SiTFTアレ
イの部分平面図である。
【0013】このa−SiTFTは、例えばアクティブ
マトリックス形の液晶ディスプレイに用いられるもので
ある。まず、このa−SiTFTは、ガラス等の絶縁性
基板11上に形成された膜厚100〜200nm程度の
ゲート電極12を有している。ゲート電極12は、スパ
ッタリング法により、Taを被着した後、ホトリソ・エ
ッチング技術により、パターニングを施して形成する。
そのエッチングは、四フッ化炭素(CF4 )と酸素(O
2 )を用いたプラズマエッチング法等を用いる。
【0014】次いで、前記レジストパターンを除去した
後、ゲート電極12上の周囲には前記Taが酸化されて
成る五酸化タンタル(Ta2 5 )の第1ゲート絶縁膜
13が、膜厚200〜300nm程度で形成されてい
る。第1ゲート絶縁膜13上の周囲には膜厚が200n
mを超え300nm程度以下のシリコン窒化膜(SiN
x膜)から成る第2ゲート絶縁膜14が、グロー放電法
によって形成されている。この第2ゲート絶縁膜14上
には膜厚20〜200nm程度のa−Siから成る活性
層15が被着形成され、その活性層15上にはn+ −a
−Siから成るオーミック層16が被着形成される。
【0015】次いで、オーミック層16上にはアルミニ
ウムが被着形成される。その後、形成されるべきソース
電極及びドレイン電極の形状にホトリソ・エッチングを
行ないソース電極17及びドレイン電極18を形成す
る。ここで、この実施例においては、a−Siから成る
活性層15及びオーミック層16のa−Si膜よりは幅
寸法の短いトランジスタのソース電極17を形成する。
【0016】次いで、前記ソース電極17とドレイン電
極18を含む素子表面がSiNxの中間絶縁膜19で被
覆されることによって、所定の逆スタガー構造を有する
a−SiTFTが構成される。更に、前記ソース電極1
7上の中間絶縁膜19のソース電極17と活性層15及
びオーミック層16からなるa−Si膜の両方かかる部
位に、エッチングにより、コンタクト穴20を開け、画
素電極21を形成し、ソース電極17と画素電極21を
接続する。ここで、コンタクト穴20の形成にあたり、
エッチングの終点は、コンタクト穴がa−Si膜に到達
することにより、容易に、しかも確実に検出することが
できる。
【0017】また、アモルファスシリコン膜はトランジ
スタ部分の活性層と同時に形成できるため、工程数が増
えることもない。このことにより、完全なコンタクト穴
の形成ができ、ソース電極と画素電極の接続不良が生じ
ないため、点欠陥の少ない、表示品質の高いa−SiT
FTアレイを形成することができる。
【0018】なお、上記実施例においては、トランジス
タのソース電極と画素電極との接続のためのコンタクト
穴のエッチングについて述べたが、ドレイン電極や、ゲ
ート電極を絶縁膜に開けたコンタクト穴を通して、絶縁
膜上に形成した導電性膜に接続するためのコンタクト穴
のエッチングにも適用することができる。また、a−S
iTFTは、アクティブマトリックス形の液晶ディスプ
レイのみならず、イメージセンサ等の他の電子機器にお
ける駆動回路や論理回路等にも適用可能である。
【0019】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能で
あり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【0020】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、特別な装置を用いることなく、顕微鏡で確認す
るだけで容易にコンタクト穴のエッチング終了が確認で
きるため、トランスジスタの電極と画素電極の導通不良
の発生を防ぐことができ、点欠陥の発生を防止すること
ができる。
【0021】このように、正確なコンタクト穴の形成が
でき、ソース電極と画素電極の接続不良が生じないた
め、表示品質の高いa−SiTFTアレイの形成が可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すa−SiTFTアレイの
部分の断面図(図2のA−A線断面図)である。
【図2】本発明の実施例を示すa−SiTFTアレイの
部分平面図である。
【図3】従来のa−SiTFTアレイの部分断面図(図
4のB−B線断面図)である。
【図4】従来のa−SiTFTアレイの部分平面図であ
る。
【符号の説明】
11 絶縁性基板 12 ゲート電極 13 第1ゲート絶縁膜 14 第2ゲート絶縁膜 15 a−Siから成る活性層 16 a−Siから成るオーミック層 17 ソース電極 18 ドレイン電極 19 中間絶縁膜 20 コンタクト穴 21 画素電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/12 A 8728−4M 29/784 (72)発明者 野本 勉 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に形成されるアモルファスシリコ
    ン薄膜トランジスタアレイの製造方法において、(a)
    透光性絶縁基板上にゲード電極、ゲート絶縁膜、アモル
    ファスシリコン膜を順次形成し、(b)該アモルファス
    シリコン膜上に該アモルファスシリコン膜より幅寸法の
    短いトランジスタの電極を形成し、(c)その上に中間
    絶縁膜を形成し、(d)該中間絶縁膜にコンタクト穴を
    形成するに際して、前記トランジスタの電極と前記アモ
    ルファスシリコン膜の両方にかかる部位にコンタクト穴
    を形成し、前記アモルファスシリコン膜がエッチングさ
    れることをもってコンタクト穴のエッチング終点検出を
    行うようにしたことを特徴とするアモルファスシリコン
    薄膜トランジスタアレイの製造方法。
JP455592A 1992-01-14 1992-01-14 アモルファスシリコン薄膜トランジスタアレイの製造方法 Withdrawn JPH05188396A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0654817A1 (de) * 1993-11-22 1995-05-24 Lüder, Ernst, Prof. Dr.-Ing. habil. Verfahren zur Herstellung einer Matrix aus Dünnschichttransistoren
KR100815900B1 (ko) * 2001-12-20 2008-03-21 엘지.필립스 엘시디 주식회사 액정표시소자 및 그 제조방법

Cited By (3)

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EP0654817A1 (de) * 1993-11-22 1995-05-24 Lüder, Ernst, Prof. Dr.-Ing. habil. Verfahren zur Herstellung einer Matrix aus Dünnschichttransistoren
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Effective date: 19990408