JPH07142737A - 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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JPH07142737A
JPH07142737A JP5289441A JP28944193A JPH07142737A JP H07142737 A JPH07142737 A JP H07142737A JP 5289441 A JP5289441 A JP 5289441A JP 28944193 A JP28944193 A JP 28944193A JP H07142737 A JPH07142737 A JP H07142737A
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Japan
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photoresist
substrate
layer
electrode
film transistor
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JP5289441A
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Takehisa Sakurai
猛久 桜井
Yukihiko Nakada
行彦 中田
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Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フォトレジストの露光時間を短縮して、自己
整合型TFTの生産性を向上させる。 【構成】 絶縁性基板1上に、ゲート電極2、ゲート絶
縁膜3、半導体層4、コンタクト層用のドーピング層
5、およびソース・ドレイン電極用の透明導電膜6を積
層し、その上にフォトレジストを塗布する。次に、基板
1のフォトレジスト側およびフォトレジストと反対側か
ら同時にまたは別々に光を照射してフォトレジストを露
光して、ゲート電極2と自己整合されたレジストパター
ン7を形成する。この際、基板のフォトレジスト側から
の露光量は、フォトレジストが感光しない光量にしてお
く。その後、ドーピング層5および透明導電膜6のレジ
ストパターン7で覆われていない部分を除去し、コンタ
クト層5a、5b、ソース電極6aおよびドレイン電極
6bを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばマトリクス液晶
表示装置のスイッチング素子等に用いられる薄膜トラン
ジスタの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】上述のマトリクス液晶表示装置において
は、マトリクス状に配列された表示絵素を選択して光学
変調することにより、画面上に表示パターンを形成する
構成となっている。かかる表示を行う際に表示絵素を選
択するスイッチング素子として、薄膜トランジスタ(T
FT)が広く用いられている。
【0003】図5(c)は、上記TFTの一例を示す断
面図である。このTFTは自己整合型のものであり、絶
縁性基板51上にゲート電極52が形成され、ゲート電
極52の上を覆って基板51のほぼ全面にゲート絶縁膜
53が形成されている。ゲート絶縁膜53の上には、ゲ
ート電極52の上方部分に半導体層54が形成され、半
導体層54の上には分断された状態でコンタクト層55
a、55bが形成されており、コンタクト層55aの上
にはソース電極56aが形成され、コンタクト層55b
の上にはドレイン電極56bが形成されている。
【0004】次に、この自己整合型TFTの製造方法に
つき説明する。まず、図5(a)に示すように、透明な
絶縁性基板51上にタンタル等からなるゲート電極52
を形成し、その上に窒化シリコン等からなる透明なゲー
ト絶縁膜53を形成する。次に、アモルファスシリコン
などからなる半導体層54およびドーピング層55を積
層し、所望の形状に加工する。
【0005】次に、図5(b)に示すように、ドーピン
グ層55の上に、ソース電極およびドレイン電極形成用
の透明導電膜56を積層する。
【0006】次に、その上にネガ型フォトレジストを塗
布し、ゲート電極52をマスクとして基板裏面から露光
する。一般に、半導体層54の厚みは100nm〜20
0nmであるので、充分な露光を行うためには、1〜数
時間の露光が必要である。この際、露光条件を調整して
光を散乱させることにより、露光部をゲート電極52の
端部から1〜3μm内側までにすることができる。露光
されたフォトレジストを現像エッチングすることによ
り、ゲート電極52と反転形状に自己整合されたレジス
トパターン57が形成される。
【0007】その後、図5(c)に示すように、レジス
トパターン57を利用してドーピング層55および透明
導電膜56の不要部分を除去し、ゲート電極52と自己
整合されたコンタクト層55a、55bおよびソース電
極56a、ドレイン電極56bを形成する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の製造方
法では、上述したように半導体層54が厚いために、ゲ
ート電極に自己整合されたレジストパターン57を形成
する際に、露光時間が長時間になり、生産性が悪いとい
う問題があった。
【0009】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、フォトレジストの露光時
間を短縮して生産性を向上させることができる自己整合
型の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。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜トランジス
タの製造方法は、透明絶縁性基板上に形成されたゲート
電極の上に、間にゲート絶縁膜を介して半導体層が形成
され、該半導体層の上で分断された状態で一対のコンタ
クト層が形成されると共に、一方のコンタクト層の上に
ソース電極が、他方のコンタクト層の上にドレイン電極
が形成されている自己整合型の薄膜トランジスタの製造
方法において、該透明絶縁性基板上に、該ゲート電極、
該ゲート絶縁膜、該半導体層、該コンタクト層用のドー
ピング層および該ソース・ドレイン電極用の透明導電膜
を形成する工程と、該透明導電膜上にフォトレジストを
塗布し、基板の両側から相互に時間をずらして又は同時
に該フォトレジストに露光し、該ゲート電極と自己整合
されたレジストパターンを形成する工程と、該ドーピン
グ層および該透明導電膜における該レジストパターンに
て覆われていない部分を除去し、該一対のコンタクト層
と、該ソース電極および該ドレイン電極とを形成する工
程と、を含むので、そのことにより上記目的が達成され
る。
【0011】また、本発明の薄膜トランジスタの製造方
法は、透明絶縁性基板上に形成されたゲート電極の上
に、間にゲート絶縁膜を介して半導体層およびチャネル
保護絶縁膜が該基板側からこの順に形成され、該チャネ
ル保護絶縁膜の上で分断された状態で一対のコンタクト
層が形成されると共に、一方のコンタクト層の上にソー
ス電極が、他方のコンタクト層の上にドレイン電極が形
成されている自己整合型の薄膜トランジスタの製造方法
において、該透明絶縁性基板上に、該ゲート電極、該ゲ
ート絶縁膜、該半導体層、該チャネル保護絶縁膜、該コ
ンタクト層用のドーピング層および該ソース・ドレイン
電極用の透明導電膜を形成する工程と、該透明導電膜上
にフォトレジストを塗布し、基板の両側から相互に時間
をずらして又は同時に該フォトレジストに露光し、該ゲ
ート電極と自己整合されたレジストパターンを形成する
工程と、該ドーピング層および該透明導電膜における該
レジストパターンにて覆われていない部分を除去し、該
一対のコンタクト層と、該ソース電極および該ドレイン
電極とを形成する工程と、を含むので、そのことにより
上記目的が達成される。
【0012】上記薄膜トランジスタの製造方法におい
て、前記基板のフォトレジスト側からの露光を、フォト
レジストが感光するに不充分な光量で行うようにしても
よい。また、前記半導体層は水素化アモルファスシリコ
ンにより形成してもよい。また、前記ソース電極および
ドレイン電極の上側または下側に、金属配線を形成する
工程を更に行うようにしてもよい。
【0013】また、前記薄膜トランジスタは、マトリク
ス液晶表示装置のスイッチング素子として作製すること
ができる。
【0014】
【作用】図4は、本発明の原理を説明するための図であ
る。本発明においては、ゲート電極2の上に積層された
自己整合層10を加工する際に、自己整合層10の上に
フォトレジスト7を塗布し、基板1のフォトレジスト7
側(以下、表面と称する)およびフォトレジスト7と反
対側(以下、裏面と称する)の両方から露光を行ってい
る。このとき、フォトレジスト7は、ある一定の露光量
になるまで感光せず、現像後に残らないものを使用す
る。
【0015】そうすると、基板1表面から露光する光は
フォトレジスト7にほぼ均一に照射され、基板1裏面か
ら露光する光はゲート電極2にて遮られた部分を有す
る。このため、ゲート電極2にて遮られた部分では、フ
ォトレジスト7が感光しない光量にでき、他の部分では
フォトレジスト7が感光する光量にできる。また、基板
1表面からの露光が、いわゆる補助用として用いられる
ことになり、裏面からだけの露光よりも時間短縮を図る
ことができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。
【0017】(実施例1)図1(c)に、本発明の実施
例を用いて作製したTFTの断面図を示す。このTFT
は、ガラス板等からなる透明絶縁性基板1上に、パター
ン化されたゲート電極2が形成されている。このゲート
電極2は、後述する自己整合のために、Al、Ta、T
i、Mo、W、Cr等の不透明金属からなっている。
【0018】ゲート電極2の上には、窒化シリコン、酸
化シリコン等の透明膜からなるゲート絶縁膜3が形成さ
れ、その上に、ノンドープアモルファスシリコン、つま
り水素化アモルファスシリコンからなる半導体層4が形
成されている。半導体層4の上には、分断された状態
で、リンドープn+アモルファスシリコンからなるコン
タクト層5a、5bが形成され、それぞれの上に、材料
がITO、酸化亜鉛、酸化スズ等からなる透明な導電性
のソース電極6a、ドレイン電極6bが、ゲート電極2
と自己整合された状態で形成されている。
【0019】このように構成されたTFTは、以下のよ
うにして製造される。まず、図1(a)に示すように、
透明な絶縁性基板1上に、Al、Ta、Ti、Mo、
W、Cr等の不透明金属を堆積してパターン化すること
により、厚み100〜300nmのゲート電極2を形成
した。
【0020】次に、プラズマCVD法などにより、厚み
100〜300nmのゲート絶縁膜3、厚み100〜2
00nmのノンドープアモルファスシリコンからなる半
導体膜4、厚み10〜50nmのリンドープn+アモル
ファスシリコンからなるドーピング層5を堆積し、所望
の形状に加工した。
【0021】次に、スパッタ法によりITOからなる透
明導電膜6を厚み500nmに堆積した。
【0022】次に、その上に、例えばネガ型フォトレジ
スト7を厚み1.5μmに塗布し、基板表面側から紫外
光をネガ型フォトレジスト7に2分間露光し、基板裏面
側からも23分間露光した。これにより、ゲート電極2
と反転形状を持つレジストパターン7aを形成する。
【0023】上記ネガ型フォトレジスト7の露光特性
は、例えば図3に示すように、露光量がある一定量にな
るまでは現像後にレジストパターンが全く残らないもの
である。従って、この一定量以下の露光量では、露光を
行っても得られるレジストパターン7aに変化が生じな
い。上述した露光の場合、基板表面側からの露光量は5
mJ/cm2であり、基板裏面側からの露光量は3mJ
/cm2であるため、基板裏面側から露光されていない
部分にはレジストパターン7aが残らないことになる。
これにより、図1(b)に示すように、ゲート電極2と
自己整合された、つまりゲート電極2と反転形状に形成
されたレジストパターン7aが得られる。
【0024】次に、レジストパターン7aをマスクとし
て透明導電膜6にエッチングを行って、ソース電極6a
およびドレイン電極6bを形成した。
【0025】次に、図1(c)に示すように、ドーピン
グ層5の不要部分を除去してコンタクト層5a、5bを
形成する。続いて、上記レジストパターン7aを除去す
ることにより、自己整合型のTFTが完成する。
【0026】(実施例2)図2(c)に、本発明の他の
実施例に係るTFTの断面図を示す。尚、この実施例に
おいて、実施例1と同様の点は簡略化して説明する。
【0027】このTFTは、ゲート電極2の上方であっ
て、半導体層4の上の部分に、窒化シリコン、酸化シリ
コン等からなるチャネル保護絶縁膜32が形成されてい
る。コンタクト層5a、5bは、このチャネル保護絶縁
膜32の上で分断された状態で形成され、コンタクト層
5a、5bの上にはソース電極6a、ドレイン電極6b
が、ゲート電極2と自己整合された状態で形成されてい
る。
【0028】このように構成されたTFTは、以下のよ
うにして製造される。まず、実施例1と同様にして、透
明な絶縁性基板1上に図2(a)に示すようなゲート電
極2を形成した。
【0029】次に、例えばプラズマCVD法などによ
り、ゲート絶縁膜3、ノンドープアモルファスシリコン
からなる半導体層4および厚み100〜300nmの窒
化シリコン膜または酸化シリコン膜を堆積した。
【0030】その上に、ポジ型のフォトレジストを塗布
し、このフォトレジストに基板裏面側から光を照射し
て、ゲート電極2と自己整合されたレジストパターンを
形成した。このレジストパターンをマスクとして上記窒
化シリコン膜または酸化シリコン膜をエッチングして、
チャネル保護絶縁膜32を形成した。
【0031】次に、リンドープのn+アモルファスシリ
コンからなるドーピング層5を堆積し、図2(b)に示
すように、そのドーピング層5および下側の半導体層4
をゲート電極2より大きい所望の形状に形成した。
【0032】次に、その上に、スパッタ法により透明導
電膜6を堆積し、更にその上に、ネガ型フォトレジスト
7を塗布した。実施例1と同様に、基板表面側からおよ
び基板裏面側から露光して、ゲート電極2と自己整合さ
れた、つまりゲート電極2と反転形状を持つレジストパ
ターン(図示せず)を形成した。
【0033】次に、このレジストパターンをマスクとし
て透明導電膜6にエッチングを行って、図2(c)に示
すように、ソース電極6aおよびドレイン電極6bを形
成した。
【0034】次に、ドーピング層5の不要部分を除去し
て、分離されたコンタクト層5a、5bを形成すること
により、自己整合型のTFTが完成した。
【0035】上述した各実施例においてはレジストパタ
ーンの形成にネガ型フォトレジストを用いているが、本
発明はこれに限らず、ポジ型フォトレジストを用いたイ
メージリバース法により形成することもできる。
【0036】また、フォトレジストへの光照射は、基板
表面側および基板裏面側から行っているが、その順序
は、いずれを先に行ってもよく、また同時に行ってもよ
い。
【0037】上述した実施例におけるソース電極および
ドレイン電極の材質としては、上述の透明導電膜に限ら
れない。また、透明導電膜の上または下に、Al、T
a、Ti、Mo、W、Cr等の金属膜を厚み100〜7
00nm程度に堆積し、ソース配線として所望の形状に
形成した積層構造のものであってもよい。但し、上記ソ
ース配線は、フォトレジストをパターン化する際の光透
過を考慮して光照射の後に形成すべき場合がある。
【0038】上述した実施例における半導体層は水素化
アモルファスシリコンに限られず、微結晶シリコン、多
結晶シリコンなどを用いることができる。
【0039】
【発明の効果】以上に詳述したごとく、本発明によれ
ば、フォトレジストの露光を基板表面側および裏面側か
ら行い得るようになし、かつ、そのように行うので、自
己整合型TFTの露光時間を短縮することができ、生産
性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1のTFTの製造工程を示す断面図であ
る。
【図2】実施例2のTFTの製造工程を示す断面図であ
る。
【図3】本発明に用いたフォトレジストの露光特性を示
すグラフである。
【図4】本発明の原理を説明するための図である。
【図5】従来のTFTの製造工程を示す断面図である。
【符号の説明】
1 絶縁性基板 2 ゲート電極 3 ゲート絶縁膜 32 チャネル保護絶縁膜 4 半導体層 5 ドーピング層 5a コンタクト層 5b コンタクト層 6 透明導電膜 6a ソース電極 6b ドレイン電極 7 フォトレジスト 7a レジストパターン 10 自己整合層 51 絶縁性基板 52 ゲート電極 53 ゲート絶縁膜 54 半導体層 55 ドーピング層 55a コンタクト層 55b コンタクト層 56 透明導電膜 56a ソース電極 56b ドレイン電極 57 レジストパターン

Claims (6)

    【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ゲート電
    極の上に、間にゲート絶縁膜を介して半導体層が形成さ
    れ、該半導体層の上で分断された状態で一対のコンタク
    ト層が形成されると共に、一方のコンタクト層の上にソ
    ース電極が、他方のコンタクト層の上にドレイン電極が
    形成されている自己整合型の薄膜トランジスタの製造方
    法において、 該透明絶縁性基板上に、該ゲート電極、該ゲート絶縁
    膜、該半導体層、該コンタクト層用のドーピング層およ
    び該ソース・ドレイン電極用の透明導電膜を形成する工
    程と、 該透明導電膜上にフォトレジストを塗布し、基板の両側
    から相互に時間をずらして又は同時に該フォトレジスト
    に露光し、該ゲート電極と自己整合されたレジストパタ
    ーンを形成する工程と、 該ドーピング層および該透明導電膜における該レジスト
    パターンにて覆われていない部分を除去し、該一対のコ
    ンタクト層と、該ソース電極および該ドレイン電極とを
    形成する工程と、 を含む薄膜トランジスタの製造方法。
  2. 【請求項2】 透明絶縁性基板上に形成されたゲート電
    極の上に、間にゲート絶縁膜を介して半導体層およびチ
    ャネル保護絶縁膜が該基板側からこの順に形成され、該
    チャネル保護絶縁膜の上で分断された状態で一対のコン
    タクト層が形成されると共に、一方のコンタクト層の上
    にソース電極が、他方のコンタクト層の上にドレイン電
    極が形成されている自己整合型の薄膜トランジスタの製
    造方法において、 該透明絶縁性基板上に、該ゲート電極、該ゲート絶縁
    膜、該半導体層、該チャネル保護絶縁膜、該コンタクト
    層用のドーピング層および該ソース・ドレイン電極用の
    透明導電膜を形成する工程と、 該透明導電膜上にフォトレジストを塗布し、基板の両側
    から相互に時間をずらして又は同時に該フォトレジスト
    に露光し、該ゲート電極と自己整合されたレジストパタ
    ーンを形成する工程と、 該ドーピング層および該透明導電膜における該レジスト
    パターンにて覆われていない部分を除去し、該一対のコ
    ンタクト層と、該ソース電極および該ドレイン電極とを
    形成する工程と、 を含む薄膜トランジスタの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記基板のフォトレジスト側からの露光
    を、フォトレジストが感光するに不充分な光量で行う請
    求項1または2に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記半導体層を水素化アモルファスシリ
    コンにより形成する請求項1または2に記載の薄膜トラ
    ンジスタの製造方法。
  5. 【請求項5】 前記ソース電極およびドレイン電極の上
    側または下側に、金属配線を形成する工程を更に行う請
    求項1または2に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
  6. 【請求項6】 前記薄膜トランジスタを、マトリクス液
    晶表示装置のスイッチング素子として作製する請求項1
    または2に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
JP5289441A 1993-11-18 1993-11-18 薄膜トランジスタの製造方法 Withdrawn JPH07142737A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6284576B1 (en) 1996-07-04 2001-09-04 Sharp Kabushiki Kaisha Manufacturing method of a thin-film transistor of a reverse staggered type
KR100306805B1 (ko) * 1998-06-30 2002-05-13 박종섭 박막트랜지스터의제조방법
JP2009122681A (ja) * 2001-05-23 2009-06-04 Plastic Logic Ltd デバイスのパターニング
JP2011023740A (ja) * 1995-12-22 2011-02-03 Thomson Licensing アモルファスシリコン薄膜トランジスタを基板の表面に形成する方法
JP2012525000A (ja) * 2009-04-21 2012-10-18 シーブライト・インコーポレイテッド 二重自己整合式金属酸化物薄膜トランジスタ

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011023740A (ja) * 1995-12-22 2011-02-03 Thomson Licensing アモルファスシリコン薄膜トランジスタを基板の表面に形成する方法
US6284576B1 (en) 1996-07-04 2001-09-04 Sharp Kabushiki Kaisha Manufacturing method of a thin-film transistor of a reverse staggered type
KR100306805B1 (ko) * 1998-06-30 2002-05-13 박종섭 박막트랜지스터의제조방법
JP2009122681A (ja) * 2001-05-23 2009-06-04 Plastic Logic Ltd デバイスのパターニング
JP2012525000A (ja) * 2009-04-21 2012-10-18 シーブライト・インコーポレイテッド 二重自己整合式金属酸化物薄膜トランジスタ

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