JPH06333949A - 薄膜トランジスタの製造方法 - Google Patents

薄膜トランジスタの製造方法

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JPH06333949A
JPH06333949A JP14267493A JP14267493A JPH06333949A JP H06333949 A JPH06333949 A JP H06333949A JP 14267493 A JP14267493 A JP 14267493A JP 14267493 A JP14267493 A JP 14267493A JP H06333949 A JPH06333949 A JP H06333949A
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JP
Japan
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thin film
semiconductor thin
type semiconductor
gate electrode
electrode
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Application number
JP14267493A
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English (en)
Inventor
Mitsuru Hirose
満 広瀬
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 ゲート絶縁膜3上に形成される半導体薄膜
が、第1の半導体薄膜4と第2の半導体薄膜5とにより
構成される2層構造とされ、その第2の半導体薄膜5上
のn+ 型半導体薄膜6上にソース、ドレイン電極7a、
7bが形成され、その第2の半導体薄膜5はn+ 型半導
体薄膜6よりも耐エッチング性に優れる逆スタガー構造
の薄膜トランジスタの製造方法である。そのソース電極
7aとドレイン電極7bを形成する前にn+ 型半導体薄
膜6にネガレジスト8を塗布し、そのネガレジスト8に
透明基板1の裏面側からゲート電極2をマスクとして露
光し、そのネガレジスト8の現像パターンを用いてn+
型半導体薄膜6のチャネル部に対応する部分をエッチン
グにより除去する。 【効果】 ゲート電極とn+ 型半導体薄膜とのオーバー
ラップによる寄生容量を減少させると共に均一化するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばアクティブマト
リクス方式のLCDにおいて用いられる逆スタガー構造
の薄膜トランジスタの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】逆スタガー構造の薄膜トランジスタとし
て、透明基板の表面側に形成されるゲート電極と、この
ゲート電極上に形成されるゲート絶縁膜と、このゲート
絶縁膜上に不純物をドープされていない水素化非晶質シ
リコン等により形成される半導体薄膜と、この半導体薄
膜上にリン等をドープされた水素化非晶質シリコン等に
より形成されるn+ 型半導体薄膜と、このn+ 型半導体
薄膜上に形成されるソース、ドレイン電極とを備えるも
のが用いられている。
【0003】このような薄膜トランジスタの製造工程に
おいて、n+ 型半導体薄膜はソース、ドレイン間のチャ
ネル部においてエッチングにより除去される。このエッ
チングの際に、非晶質シリコン等により形成される半導
体薄膜の一部までもがエッチングされて電子の移動度が
低下するのを防止するため、その半導体薄膜をエッチン
グストッパにより被覆することが行なわれている。
【0004】しかし、そのようなエッチングストッパを
設けると製造工程が複雑化すると共にチャネル長が大き
くなって薄膜トランジスタが大型化する。そこで、非晶
質シリコン等により形成される半導体薄膜を2層構造に
し、その上層側の半導体薄膜をn+ 型半導体薄膜よりも
耐エッチング性に優れたものとすることで、エッチング
ストッパを用いることなく薄膜トランジスタを製造する
ことが提案されている(特開昭60‐113971号公
報参照)。
【0005】すなわち、図2の(1)に示すように、ガ
ラス等の透明基板101の表面側にゲート電極102を
形成し、図2の(2)に示すように、そのゲート電極1
02上にゲート絶縁膜103、第1の半導体薄膜10
4、第2の半導体薄膜105およびn+ 型半導体薄膜1
06を連続して成膜し、図2の(3)に示すように、そ
れら第1、第2およびn+ 型半導体薄膜104、10
5、106の不要部分をエッチングにより除去して島状
にパターニングする。その第2の半導体薄膜105は不
純物を添加することでをn+ 型半導体薄膜106よりも
耐エッチング性に優れたものとする。次に、図2の
(4)に示すように、そのn+ 型半導体薄膜106上に
電極用金属薄膜107を成膜し、図2の(5)に示すよ
うに、その電極用金属薄膜107に塗布したレジスト1
08を基板101の表面側からマスク109を介し露光
し、図2の(6)に示すように、その露光されたレジス
ト108を現像してチャネル部に対応する部分が除去さ
れたパターンとする。しかる後に、図2の(7)に示す
ように、そのレジストパターンを用いて電極用金属薄膜
107のチャネル部に対応する部分をエッチングにより
除去してソース電極107aとドレイン電極107bと
を形成し、このソース電極107aとドレイン電極10
7bとをマスクとしてn+ 型半導体薄膜106のチャネ
ル部に対応する部分をエッチングにより除去する。
【0006】上記薄膜トランジスタの製造方法によれ
ば、第2の半導体薄膜105はn+ 型半導体薄膜106
よりも耐エッチング性に優れるので、n+ 型半導体薄膜
106のエッチングの際に第1の半導体薄膜104がエ
ッチングされるのを防止できる。また、第2の半導体薄
膜105は耐エッチング性向上のために不純物を添加す
ることで電子の移動度は多少低下するが、第1の半導体
薄膜104は耐エッチング性向上の必要がないので電子
の移動度が低下することはないので、その第2の半導体
薄膜105の電子の移動度の低下を補うことができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の半導体薄膜
の製造方法においては、電極用金属薄膜107に塗布し
たレジスト108を基板101の表面側からマスク10
9を介し露光するため、そのマスク109のゲート電極
102に対する位置合わせの誤差に基づき、図2の
(7)に示すように、ゲート電極102とn+ 型半導体
薄膜106とにオーバーラップΔLが生じ、このオーバ
ーラップΔLにより寄生容量が増加するという問題があ
る。
【0008】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ことのできる薄膜トランジスタ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、透明基板の表
面側にゲート電極を形成する工程と、このゲート電極上
にゲート絶縁膜、第1の半導体薄膜、第2の半導体薄膜
およびn+ 型半導体薄膜を連続して成膜する工程と、そ
れら第1、第2およびn+ 型半導体薄膜の不要部分を除
去して島状にパターニングする工程と、そのn+ 型半導
体薄膜のチャネル部に対応する部分をエッチングにより
除去する工程と、ソース電極とドレイン電極を形成する
工程とを備え、その第2の半導体薄膜はn+ 型半導体薄
膜よりも耐エッチング性に優れる逆スタガー構造の薄膜
トランジスタの製造方法において、ソース電極とドレイ
ン電極を形成する前にn+ 型半導体薄膜にネガレジスト
を塗布し、そのネガレジストに透明基板の裏面側からゲ
ート電極をマスクとして露光し、そのネガレジストの現
像パターンを用いてn+ 型半導体薄膜のチャネル部に対
応する部分をエッチングにより除去することを特徴とす
る。
【0010】
【作用】本発明においては、n+ 型半導体薄膜に塗布さ
れたネガレジストは、透明基板の裏面側からゲート電極
をマスクとして露光されるので、そのネガレジストの現
像パターンはゲート電極に対応する部分が正確に除去さ
れたものになる。そのレジストの現像パターンを用いて
+ 型半導体薄膜のチャネル部に対応する部分をエッチ
ングすることで、ゲート電極とn+ 型半導体薄膜とのオ
ーバーラップを減少させると共に均一化することができ
る。すなわち、半導体薄膜を2層構造にした場合におい
て、n+ 型半導体薄膜のエッチング用レジストの露光を
マスクにかえてゲート電極を用いて行なうセルフアライ
メント方法を実現できる。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
【0012】まず、図1の(1)に示すように、ほう珪
酸ガラス等の透明基板1の表面側に、SiO2 等の保護
膜21を介しゲート電極2を形成する。そのゲート電極
2は、Cr、Ta、Mo、Al等を500Å〜1500
Å程度の厚さで堆積することで形成できる。
【0013】次に、図1の(2)に示すように、そのゲ
ート電極2上にゲート絶縁膜3、第1の半導体薄膜4、
第2の半導体薄膜5およびn+ 型半導体薄膜6を連続し
て成膜する。そのゲート絶縁膜3は、SiNx 、SiO
2 、TaOx 等を2000Å〜6000Å程度の厚さに
堆積することで形成できる。その第1の半導体薄膜4
は、不純物をドープされていない水素化非晶質シリコン
等を100Å〜1000Å程度の厚さに堆積することで
形成できる。その第2の半導体薄膜5は、水素化非晶質
シリコン等を100Å〜1000Å程度の厚さに堆積す
ることで形成でき、また、SiC、SiNx 等をドープ
することでn+ 型半導体薄膜6よりも耐エッチング性を
優れたものにできる。そのn+ 型半導体薄膜6は、リン
等をドープされたマイクロクリスタルシリコンや水素化
非晶質シリコン等を100Å〜1000Å程度の厚さに
堆積することで形成できる。
【0014】次に、図1の(3)に示すように、それら
第1、第2およびn+ 型半導体薄膜4、5、6の不要部
分をエッチングにより除去して島状にパターニングす
る。
【0015】次に、図2の(4)に示すように、そのn
+ 型半導体薄膜6とその周囲にネガレジスト8を塗布
し、そのネガレジスト8に透明基板1の裏面側(図にお
いて下方側)からゲート電極2をマスクとして露光す
る。
【0016】次に、図2の(5)に示すように、そのネ
ガレジスト8の現像、リンス、ベークを行ない、レジス
トパターンを形成する。
【0017】次に、図2の(6)に示すように、そのレ
ジストパターンを用いてn+ 型半導体薄膜6のチャネル
部に対応する部分をエッチングし、このエッチング後に
レジスト8を除去する。
【0018】次に、図2の(7)に示すように、そのn
+ 型半導体薄膜6および第2の半導体薄膜5とその周囲
部の上に電極用金属薄膜7を成膜する。その電極用金属
薄膜7は、Ti、MoSi等を200Å〜1000Å程
度の厚さに堆積したり、Alを2000Å〜6000Å
程度の厚さに堆積することで形成できる。
【0019】しかる後に、図2の(8)に示すように、
電極用金属薄膜7のチャネル部に対応する部分をエッチ
ングにより除去してソース電極7aとドレイン電極7b
とを形成する。
【0020】上記薄膜トランジスタの製造方法によれ
ば、第2の半導体薄膜5はn+ 型半導体薄膜6よりも耐
エッチング性に優れるので、n+ 型半導体薄膜6および
電極用金属薄膜7のエッチングの際に第1の半導体薄膜
4がエッチングされるのを防止できる。また、第2の半
導体薄膜5は耐エッチング性向上のために不純物を添加
することで電子の移動度は多少低下するが、第1の半導
体薄膜4は耐エッチング性向上の必要がないので電子の
移動度が低下することはないので、その第2の半導体薄
膜5の電子の移動度の低下を補うことができる。
【0021】そして、n+ 型半導体薄膜6に塗布された
ネガレジスト8は、透明基板1の裏面側からゲート電極
2をマスクとして露光されるので、そのネガレジスト8
の現像パターンはゲート電極2に対応する部分が正確に
除去されたものになる。そのレジスト8の現像パターン
を用いてn+ 型半導体薄膜6のチャネル部に対応する部
分をエッチングすることで、ゲート電極2とn+ 型半導
体薄膜6とのオーバーラップを減少させると共に均一化
することができる。これにより、ゲート電極2とn+
半導体薄膜6とのオーバーラップによる寄生容量を減少
させると共に均一化することができる。
【0022】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、上記実施例では第1、第2および
+ 型半導体薄膜4、5、6を島状にパターニングした
後に、n+ 型半導体薄膜6のチャネル部に対応する部分
を除去したが、n+ 型半導体薄膜6のチャネル部に対応
する部分を除去した後に、第1、第2およびn+ 型半導
体薄膜4、5、6を島状にパターニングしてもよい。
【0023】
【発明の効果】本発明の薄膜トランジスタの製造方法に
よれば、ゲート電極とn+ 型半導体薄膜とのオーバーラ
ップによる寄生容量を減少させると共に均一化すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の薄膜トランジスタの製造工程
の説明図
【図2】従来の薄膜トランジスタの製造工程の説明図
【符号の説明】
1 基板 2 ゲート電極 3 ゲート絶縁膜 4 第1の半導体薄膜 5 第2の半導体薄膜 6 n+ 型半導体薄膜 7a ソース電極 7b ドレイン電極 8 ネガレジスト

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基板の表面側にゲート電極を形成す
    る工程と、このゲート電極上にゲート絶縁膜、第1の半
    導体薄膜、第2の半導体薄膜およびn+ 型半導体薄膜を
    連続して成膜する工程と、それら第1、第2およびn+
    型半導体薄膜の不要部分を除去して島状にパターニング
    する工程と、そのn+ 型半導体薄膜のチャネル部に対応
    する部分をエッチングにより除去する工程と、ソース電
    極とドレイン電極を形成する工程とを備え、その第2の
    半導体薄膜はn+ 型半導体薄膜よりも耐エッチング性に
    優れる逆スタガー構造の薄膜トランジスタの製造方法に
    おいて、ソース電極とドレイン電極を形成する前にn+
    型半導体薄膜にネガレジストを塗布し、そのネガレジス
    トに透明基板の裏面側からゲート電極をマスクとして露
    光し、そのネガレジストの現像パターンを用いてn+
    半導体薄膜のチャネル部に対応する部分をエッチングに
    より除去することを特徴とする薄膜トランジスタの製造
    方法。
JP14267493A 1993-05-21 1993-05-21 薄膜トランジスタの製造方法 Pending JPH06333949A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8314032B2 (en) 2009-08-21 2012-11-20 Hitachi, Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the same
US8519394B2 (en) 2010-03-15 2013-08-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US8735897B2 (en) 2010-03-15 2014-05-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8314032B2 (en) 2009-08-21 2012-11-20 Hitachi, Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the same
US8519394B2 (en) 2010-03-15 2013-08-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US8735897B2 (en) 2010-03-15 2014-05-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device

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