JPH05326553A - スタガ型薄膜トランジスタ及びその製造方法 - Google Patents

スタガ型薄膜トランジスタ及びその製造方法

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JPH05326553A
JPH05326553A JP13230392A JP13230392A JPH05326553A JP H05326553 A JPH05326553 A JP H05326553A JP 13230392 A JP13230392 A JP 13230392A JP 13230392 A JP13230392 A JP 13230392A JP H05326553 A JPH05326553 A JP H05326553A
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JP
Japan
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gap
ohmic contact
contact layer
layer
semiconductor layer
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Withdrawn
Application number
JP13230392A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Ogata
公士 大形
Kenichi Yanai
健一 梁井
Tsutomu Tanaka
田中  勉
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スタガ型薄膜トランジスタ及びその製造方法
に関し、構造及び製造工程に極簡単な改変を加えること
で、オーバ・ハングの問題を解消し、積層される半導体
層の段差切れを皆無にしようとする。 【構成】 透明絶縁性基板1上にエッジが第一の間隙を
おいて対向する透明導電膜からなるソース電極2S及び
ドレイン電極2Dが形成され、対向するエッジで生成さ
れる第二の間隙がそこに入り込む半導体層5に段差切れ
を発生しない程度に前記第一の間隙に比較して広く設定
されてなるオーミック・コンタクト層3がソース電極2
S上並びにドレイン電極2D上にそれぞれ形成され、第
一の間隙及び第二の間隙を埋め且つ両端が前記両オーミ
ック・コンタクト層3上に積層され活性層として作用す
る半導体層5が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイを駆
動する薄膜トランジスタ(thin film tra
nsistor:TFT)マトリクスを構成するのに好
適なスタガ型薄膜トランジスタ及びその製造方法に関す
る。
【0002】現在、TFTマトリクス駆動液晶ディスプ
レイは、市場を拡大しつつあり、大型テレビジョンやラ
ップ・トップ型パーソナル・コンピュータ(ラップ・ト
ップ型パソコン)のディスプレイに多用されようとして
いる。
【0003】従って、大型のTFTマトリクス駆動液晶
ディスプレイを製造歩留り良く多量生産しなければなら
ないが、それには、TFTのなかでも比較的に製造歩留
りが良好で低コスト化が可能であるとされているスタガ
型TFTの構造を更に改良すると共に製造を容易にしな
ければならない。
【0004】
【従来の技術】図8及び図9は従来の技術に依る製造工
程を解説する為の工程要所に於けるスタガ型TFTを表
す要部切断側面図である。尚、本発明は、スタガ型TF
Tに於けるチャネル層である半導体層の形成、そして、
ソース電極及びドレイン電極、即ち、オーミック・コン
タクト電極の形成を対象としているので、各図では、そ
の近傍のみを表してある。
【0005】図8参照 8−(1) ガラスなどの透明絶縁性基板1上にソース電極及びドレ
イン電極となるITO(indium tin oxi
de)などからなる透明導電膜2、n+ アモルファス
(以下、アモルファスはaで表す)Siからなるオーミ
ック・コンタクト層3、SiO2 からなる絶縁膜4を順
に積層形成する。 8−(2) 絶縁膜4、オーミック・コンタクト層3、透明導電膜2
を所定形状にパターニングする。尚、パターニングされ
た透明導電膜をソース電極2S及びドレイン電極2Dと
する。
【0006】図9参照 9−(1) 絶縁膜4を除去してから、活性層となるa−Siからな
る半導体層5を積層形成する。 9−(2) この後、通常の技法を適用してスタガ型TFTマトリク
スを完成させる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】図8及び図9について
解説したスタガ型TFTを製造する方法に依った場合、
工程8−(2)に於けるエッチングの工程で、透明導電
膜2のサイド・エッチングが大きいことから、図示され
ているように、n+ a−Siからなるオーミック・コン
タクト層3にかなりのオーバ・ハングが発生する。従っ
て、半導体層5を積層形成した場合、エッジ部分で段差
切れが発生して不連続になってしまい、正常に動作しな
いTFTが現れ、表示をすることができない。そのよう
な不完全な部分が一箇所でもあれば、その液晶ディスプ
レイは不良品になってしまう。
【0008】本発明は、構造及び製造工程に極簡単な改
変を加えることで、オーバ・ハングの問題を解消し、積
層される半導体層の段差切れを皆無にしようとする。
【0009】
【課題を解決するための手段】図1乃至図3は本発明の
原理を解説する為の工程要所に於けるスタガ型TFTを
表す要部切断側面図であり、図8及び図9に於いて用い
た記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つ
ものとする。
【0010】図1参照 1−(1) ガラスなどの透明絶縁性基板1上にITOなどからなる
透明導電膜2、n+a−Siからなるオーミック・コン
タクト層3、SiO2 からなる絶縁膜4を順に積層形成
する。 1−(2) 絶縁膜4上にレジスト膜11を形成してから所定形状の
エッチング・マスクとなるようパターニングする。 1−(3) レジスト膜11をマスクにして、絶縁膜4、オーミック
・コンタクト層3、透明導電膜2のパターニングを行
う。尚、パターニングされた透明導電膜2をソース電極
2S及びドレイン電極2Dとして指示してある。
【0011】図2参照 2−(1) レジスト膜11を除去し、SiO2 からなる絶縁膜4を
表出させる。
【0012】図3参照 3−(1) 絶縁膜4をマスクとし、オーミック・コンタクト層3の
オーバ・ハングしている部分のエッチングを行って、絶
縁膜4と略同じパターンにしてしまう。 3−(2) このようにした後、活性層となる半導体層を形成する。
【0013】前記説明した工程を採ると、活性層となる
半導体層を形成する際、最早、オーミック・コンタクト
層3のオーバ・ハングは解消されているので、段差は表
面から階段状に下がって透明絶縁性基板1上に達するよ
うになっているので、活性層である半導体層に段差切れ
を生ずる虞はない。
【0014】前記したようなことから、本発明に依るス
タガ型TFT及びその製造方法に於いては、
【0015】(1)透明絶縁性基板(例えば透明絶縁性
基板1)上に形成された透明導電膜(例えば透明導電膜
2)からなり且つエッジが第一の間隙をおいて対向する
ソース電極(例えばソース電極2S)並びにドレイン電
極(例えばドレイン電極2D)と、前記ソース電極上並
びに前記ドレイン電極上にそれぞれ形成され且つ対向す
るエッジで生成される第二の間隙がそこに入り込む半導
体層に段差切れを発生しない程度に前記第一の間隙に比
較して広く設定されてなるオーミック・コンタクト層
(例えばオーミック・コンタクト層3)と、前記第一の
間隙及び第二の間隙を埋め且つ両端が前記両オーミック
・コンタクト層上に積層され活性層として作用する半導
体層(例えば半導体層5)とを備えてなることを特徴と
するか、或いは、
【0016】(2)透明絶縁性基板(例えば透明絶縁性
基板1)上に透明導電膜(例えば透明導電膜2)及びオ
ーミック・コンタクト層(例えばオーミック・コンタク
ト層3)及び絶縁膜(例えば絶縁膜4)を積層成膜する
工程と、次いで、絶縁膜及びオーミック・コンタクト層
及び透明導電膜のパターニングを行ってエッジが第一の
間隙を保って対向する透明導電膜からなるソース電極
(例えばソース電極2S)及びドレイン電極(例えばド
レイン電極2D)を形成すると共にエッジが所定間隙を
保って対向するオーミック・コンタクト層及び前記第一
の間隙を埋める半導体層が形成された際に段差切れを発
生しない程度に前記オーミック・コンタクト層の前記所
定間隙を拡大する為のマスクとなるようエッジが前記第
一の間隙に比較して広い間隙を保って対向する絶縁膜を
形成する工程と、次いで、前記絶縁膜をマスクとして前
記オーミック・コンタクト層の再度のエッチングを行っ
て前記所定間隙を拡大して第二の間隙を生成させる工程
と、次いで、前記絶縁膜を除去してから両端が前記両オ
ーミック・コンタクト層上に積層され且つ前記第二の間
隙及び第一の間隙を埋めて活性層として作用する半導体
層(例えば半導体層5)を形成する工程とが含まれてな
ることを特徴とする。
【0017】
【作用】前記手段を採ることに依り、オーミック・コン
タクト層上から透明絶縁性基板に達する段差は階段状と
なることから、活性層として作用する半導体層を形成し
た場合に段差切れを発生することは皆無となり、従っ
て、それに起因する非動作TFTは無くなり、液晶ディ
スプレイの製造歩留りを大きく向上させることができ、
また、この場合、製造工程は若干増加するものの、何等
特殊な手段は必要としないから、その実施は容易であ
る。
【0018】
【実施例】図4乃至図7は本発明一実施例を解説する為
の工程要所に於けるスタガ型TFTを表す要部切断側面
図であり、図1乃至図3に於いて用いた記号と同記号は
同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
【0019】図4参照 4−(1) スパッタリング法を適用することに依り、ガラスからな
る透明絶縁性基板1上に厚さ例えば500〔Å〕のIT
Oからなる透明導電膜2を成膜する。 4−(2) 真空中にてプラズマ化学気相堆積(plasma ch
emical vapour deposition:
P−CVD)法を適用することに依り、厚さ例えば35
0〔Å〕のn+ a−Siからなるオーミック・コンタク
ト層3及び厚さ例えば500〔Å〕のSiO2 からなる
絶縁膜4を連続して成膜する。
【0020】4−(3) リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス、及び、
エッチャントを(HF+NH4 F)混合液とするウエッ
ト・エッチング法を適用することに依り、絶縁膜4を所
定形状にパターニングする。 4−(4) エッチング・ガスをCF4 系とする反応性イオン・エッ
チング(reactive ion etching:
RIE)法を適用することに依り、オーミック・コンタ
クト層3のパターニングを行う。
【0021】4−(5) エッチャントを(HCl+HNO3 )混合液とするウエ
ット・エッチング法を適用することに依り、透明導電膜
2を所定形状にパターニングし、ソース電極2S及びド
レイン電極2Dを形成する。尚、この一連のエッチング
工程では、透明導電膜2のエッジ、即ち、ソース電極2
S及びドレイン電極2Dのエッジに比較し、絶縁膜4の
エッジは更に後退した状態となるようオーバ・エッチン
グする。 4−(6) エッチング・マスクとして用いたレジスト膜を除去して
絶縁膜4を表出させてから、再度、エッチング・ガスを
CF4 系とするRIE法を適用することに依り、絶縁膜
4をマスクとするコンタクト層3のエッチングを行っ
て、絶縁膜4とコンタクト層3とを略同形状とする。こ
の段階で、図示されているように、本発明の原理で説明
した階段状の段差が得られる。
【0022】図5参照 5−(1) エッチャントを(HF+NH4 F)混合液とする浸漬法
を適用することに依り、大気中での汚染を防ぐ為に設け
られていた絶縁膜4を除去する。
【0023】図6参照 6−(1) P−CVD法を適用することに依り、厚さ例えば500
〔Å〕のa−Siからなる半導体層5及び厚さ例えば5
00〔Å〕のSiNx からなるゲート絶縁膜6を成膜す
る。 6−(2) エッチング・ガスをCF4 系とするRIE法を適用する
ことに依り、ゲート絶縁膜6及び半導体層5を所定形状
にパターニングする。尚、半導体層5がチャネル領域を
含む活性層として作用するものであることは云うまでも
ない。 6−(3) P−CVD法を適用することに依り、厚さ例えば250
0〔Å〕のSiNxからなるゲート絶縁膜7を透明絶縁
性基板1全面に亙り成膜する。
【0024】図7参照 7−(1) スパッタリング法を適用することに依り、厚さ例えば6
000〔Å〕のAlからなる電極膜を成膜する。 7−(2) 通常のリソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス、
並びに、エッチャントを(H3 PO4 +HNO3 +CH
3 COOH)混合液とするウエット・エッチング法を適
用することに依り、前記工程7−(1)で形成したAl
からなる電極膜のパターニングを行ってゲート電極8を
形成する。
【0025】前記した製造工程で得られるスタガ型TF
Tでは、本発明の原理で説明した通り、活性層として作
用する半導体層を形成する際に段差切れが発生すること
は皆無である。
【0026】
【発明の効果】本発明に依るスタガ型TFT及びその製
造方法に於いては、透明絶縁性基板上にエッジが第一の
間隙をおいて対向するソース電極とドレイン電極を形成
し、対向するエッジで生成される第二の間隙がそこに入
り込む半導体層に段差切れを発生しない程度に第一の間
隙に比較して広く設定されてなるオーミック・コンタク
ト層をソース電極上及びドレイン電極上に形成し、第一
の間隙及び第二の間隙を埋め且つ両端が前記両オーミッ
ク・コンタクト層上に積層され活性層として作用する半
導体層を形成してある。
【0027】前記構成を採ることに依り、オーミック・
コンタクト層上から透明絶縁性基板に達する段差は階段
状となることから、活性層として作用する半導体層を形
成した場合に段差切れを発生することは皆無となり、従
って、それに起因する非動作TFTは無くなり、液晶デ
ィスプレイの製造歩留りを大きく向上させることがで
き、また、この場合、製造工程は若干増加するものの、
何等特殊な手段は必要としないから、その実施は容易で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を解説する為の工程要所に於ける
スタガ型TFTを表す要部切断側面図である。
【図2】本発明の原理を解説する為の工程要所に於ける
スタガ型TFTを表す要部切断側面図である。
【図3】本発明の原理を解説する為の工程要所に於ける
スタガ型TFTを表す要部切断側面図である。
【図4】本発明一実施例を解説する為の工程要所に於け
るスタガ型TFTを表す要部切断側面図である。
【図5】本発明一実施例を解説する為の工程要所に於け
るスタガ型TFTを表す要部切断側面図である。
【図6】本発明一実施例を解説する為の工程要所に於け
るスタガ型TFTを表す要部切断側面図である。
【図7】本発明一実施例を解説する為の工程要所に於け
るスタガ型TFTを表す要部切断側面図である。
【図8】従来の技術に依る製造工程を解説する為の工程
要所に於けるスタガ型TFTを表す要部切断側面図であ
る。
【図9】従来の技術に依る製造工程を解説する為の工程
要所に於けるスタガ型TFTを表す要部切断側面図であ
る。
【符号の説明】
1 透明絶縁性基板 2 透明導電膜 2S ソース電極 2D ドレイン電極 3 オーミック・コンタクト層 4 絶縁膜 5 半導体層 6 ゲート絶縁膜 7 ゲート絶縁膜 8 ゲート電極

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明絶縁性基板上に形成された透明導電膜
    からなり且つエッジが第一の間隙をおいて対向するソー
    ス電極並びにドレイン電極と、 前記ソース電極上並びに前記ドレイン電極上にそれぞれ
    形成され且つ対向するエッジで生成される第二の間隙が
    そこに入り込む半導体層に段差切れを発生しない程度に
    前記第一の間隙に比較して広く設定されてなるオーミッ
    ク・コンタクト層と、 前記第一の間隙及び第二の間隙を埋め且つ両端が前記両
    オーミック・コンタクト層上に積層され活性層として作
    用する半導体層とを備えてなることを特徴とするスタガ
    型薄膜トランジスタ。
  2. 【請求項2】透明絶縁性基板上に透明導電膜及びオーミ
    ック・コンタクト層及び絶縁膜を積層成膜する工程と、 次いで、絶縁膜及びオーミック・コンタクト層及び透明
    導電膜のパターニングを行ってエッジが第一の間隙を保
    って対向する透明導電膜からなるソース電極及びドレイ
    ン電極を形成すると共にエッジが所定間隙を保って対向
    するオーミック・コンタクト層及び前記第一の間隙を埋
    める半導体層が形成された際に段差切れを発生しない程
    度に前記オーミック・コンタクト層の前記所定間隙を拡
    大する為のマスクとなるようエッジが前記第一の間隙に
    比較して広い間隙を保って対向する絶縁膜を形成する工
    程と、 次いで、前記絶縁膜をマスクとして前記オーミック・コ
    ンタクト層の再度のエッチングを行って前記所定間隙を
    拡大して第二の間隙を生成させる工程と、 次いで、前記絶縁膜を除去してから両端が前記両オーミ
    ック・コンタクト層上に積層され且つ前記第二の間隙及
    び第一の間隙を埋めて活性層として作用する半導体層を
    形成する工程とが含まれてなることを特徴とするスタガ
    型薄膜トランジスタの製造方法。
JP13230392A 1992-05-25 1992-05-25 スタガ型薄膜トランジスタ及びその製造方法 Withdrawn JPH05326553A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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