JPH0766416A - Insulated-gate transistor and its manufacture - Google Patents

Insulated-gate transistor and its manufacture

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JPH0766416A
JPH0766416A JP21017393A JP21017393A JPH0766416A JP H0766416 A JPH0766416 A JP H0766416A JP 21017393 A JP21017393 A JP 21017393A JP 21017393 A JP21017393 A JP 21017393A JP H0766416 A JPH0766416 A JP H0766416A
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gate
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amorphous silicon
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Abstract

PURPOSE:To prevent the sticking of a picture image due to parasitic capacitance between a gate and a drain, by forming an insulating layer as an etching stopper by selectively etching an amorphous silicon layer containing impurities. CONSTITUTION:A gate insulating film 24, amorphous silicon 25, and an amorphous silicon layer 26 containing a lot of impurities are deposited. After photosensitive resin 28 is stuck, a photosensitive resin pattern 28' having an aperture part 30 slightly narrower than a gate pattern 11 is formed by irradiation of ultraviolet rays 29. The amorphous silicon layer 26 containing impurities is turned into a silicon oxide layer by anodic oxidation in a dark room. A silicon oxide layer 31 slightly narrower than the gate pattern is selectively formed on only the gate 11. The amorphous silicon layer 26 containing impurities is selectively eliminated, island parts 25', 26' are formed, the gate insulating layer 24 is exposed, and a source wiring 12 and a drain wiring 23 are formed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は画像表示機能を有する液
晶パネル、とりわけ一方の基板にスイッチング素子であ
る薄膜型の絶縁ゲート型トランジスタを用いた液晶画像
表示装置において有効な絶縁ゲート型トランジスタとそ
の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal panel having an image display function, and more particularly, to an insulated gate transistor which is effective in a liquid crystal image display device using a thin film type insulated gate transistor as a switching element on one substrate, and its The present invention relates to a manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の微細加工技術、液晶材料及び実装
技術等の進歩により3−15インチ程度のサイズではあ
るが、液晶パネルで実用上支障ないテレビジョン画像や
各種の画像表示が商用ベースで既に得られている。液晶
パネルを構成する2枚のガラス板の一方にRGBの着色
層を形成しておくことによりカラー表示も容易に実現さ
れ、また絵素毎にスイッチング素子を内蔵させた、いわ
ゆるアクティブ型の液晶パネルではクロストークも少な
くかつ高いコントラスト比を有する画像が保証される。
2. Description of the Related Art Due to recent advances in microfabrication technology, liquid crystal materials, packaging technology, etc., although the size is about 3-15 inches, television images and various image displays that are practically usable on liquid crystal panels are commercially available. Already obtained. A so-called active type liquid crystal panel in which a color display is easily realized by forming a colored layer of RGB on one of two glass plates constituting the liquid crystal panel, and a switching element is incorporated for each picture element. Guarantees images with low crosstalk and a high contrast ratio.

【0003】このような液晶パネルは、走査線としては
120−960本、信号線としては240−2000本
程度のマトリクス編成が標準的で、例えば図4に示すよ
うに液晶パネル1を構成する一方のガラス基板2上に形
成された走査線の電極端子群6に駆動信号を供給する半
導体集積回路チップ3を直接接続するチッフ゜-オン-ク゛ラス(C
OG)方式や、例えばポリイミド系樹脂薄膜をベースと
し、金メッキされた銅箔の端子群(図示せず)を有する
接続フィルム4を信号線の電極端子群5に接着剤で圧接
しながら固定する方式などの実装手段によって電気信号
が画像表示部に供給される。ここでは便宜上二つの実装
方式を同時に図示しているが、実際にはいずれかの実装
方式が選ばれることは言うまでもない。なお、7、8は
液晶パネル1中央の画像表示部と信号線及び走査線の電
極端子群5、6との間を接続する配線路で、必ずしも電
極端子群と同じ導電材で構成される必要はない。
In such a liquid crystal panel, a matrix organization of 120-960 scanning lines and 240-2000 signal lines is standard. For example, as shown in FIG. 4, the liquid crystal panel 1 is constructed. Of the chip-on-glass (C
OG) method or a method of fixing a connection film 4 having a terminal group (not shown) of gold-plated copper foil based on, for example, a polyimide-based resin thin film while being pressed against the electrode terminal group 5 of the signal line with an adhesive. An electric signal is supplied to the image display unit by mounting means such as. Here, for convenience, two mounting methods are illustrated at the same time, but it goes without saying that either mounting method is actually selected. Numerals 7 and 8 are wiring paths for connecting between the image display portion in the center of the liquid crystal panel 1 and the electrode terminal groups 5 and 6 of the signal line and the scanning line, which are not necessarily made of the same conductive material as the electrode terminal group. There is no.

【0004】9は全ての液晶セルに共通の透明導電性の
対抗電極を有するもう1枚のガラス板で、2枚のガラス
板2、9は石英ファイバやプラスチック・ビ−ズ等のス
ペ−サによって数μm程度の所定の距離を隔てて形成さ
れ、その間隙(ギャップ)は有機性樹脂よりなるシール
材と封口材で封止された閉空間になっており、閉空間に
は液晶が充填されている。カラ−表示を実現するには、
ガラス板9の閉空間側に着色層と称する染料または顔料
のいずれか一方もしくは両方を含む有機薄膜が被着され
て色表示機能が与えられるので、その場合にはガラス基
板9は別名カラーフィルタと呼ばれる。そして液晶材の
性質によってはガラス板9上面またはガラス板2下面の
いずれかもしくは両面上に偏光板が貼付され、液晶パネ
ル1は電気光学素子として機能する。
Reference numeral 9 is another glass plate having a transparent conductive counter electrode which is common to all liquid crystal cells, and two glass plates 2 and 9 are spacers such as quartz fiber and plastic beads. Are formed with a predetermined distance of about several μm, and the gap is a closed space sealed with a sealing material made of an organic resin and a sealing material, and the closed space is filled with liquid crystal. ing. To realize color display,
On the closed space side of the glass plate 9, an organic thin film containing one or both of a dye and a pigment called a colored layer is applied to provide a color display function, and in that case, the glass substrate 9 is also called a color filter. be called. Depending on the properties of the liquid crystal material, a polarizing plate is attached to either the upper surface of the glass plate 9 or the lower surface of the glass plate 2 or both surfaces thereof, and the liquid crystal panel 1 functions as an electro-optical element.

【0005】図5はスイッチング素子として絶縁ゲート
型トランジスタ10を絵素毎に配置したアクティブ型液
晶パネルの等価回路図である。実線で描かれた素子は一
方のガラス基板2上に、そして破線で描かれた素子はも
う一方のガラス基板9上に形成されている。走査線11
(8)と信号線12(7)は、例えば非晶質シリコン
(a−Si)を半導体層とし、シリコン窒化層(SiN
x)をゲート絶縁膜とするTFT(薄膜トランジスタ)
10の形成と同時にガラス基板2上に作製される。液晶
セル13はガラス基板2上に形成された透明導電性の絵
素電極14と、カラーフィルタ9上に形成された同じく
透明導電性の対抗電極15と、2枚のガラス板で構成さ
れた閉空間を満たす液晶16とで構成され、電気的には
コンデンサと同じ扱いを受ける。蓄積容量の構成に関し
てはいくつかの選択が可能で、例えば図5では蓄積容量
22は前段のゲート(走査線)と絵素電極14とで構成
されている。
FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of an active liquid crystal panel in which an insulated gate transistor 10 is arranged as a switching element for each pixel. The element drawn by the solid line is formed on one glass substrate 2, and the element drawn by the broken line is formed on the other glass substrate 9. Scan line 11
(8) and the signal line 12 (7) use, for example, amorphous silicon (a-Si) as a semiconductor layer and a silicon nitride layer (SiN).
x) as a gate insulating film TFT (thin film transistor)
It is formed on the glass substrate 2 simultaneously with the formation of 10. The liquid crystal cell 13 includes a transparent conductive picture element electrode 14 formed on the glass substrate 2, a transparent conductive counter electrode 15 formed on the color filter 9, and a closed glass plate composed of two glass plates. It is composed of a liquid crystal 16 that fills the space and is electrically treated like a capacitor. Several configurations can be selected for the configuration of the storage capacitor. For example, in FIG. 5, the storage capacitor 22 is composed of the gate (scanning line) at the previous stage and the pixel electrode 14.

【0006】図5において蓄積容量22はアクティブ型
の液晶パネルとしては必ずしも必須の構成要素とは限ら
ないが、駆動用信号源の利用効率の向上、浮遊寄生容量
の障害の抑制及び高温動作時の画像のちらつき(フリッ
カ)防止等には効果的存在で、実用上はほぼ採用されて
いる。
In FIG. 5, the storage capacitor 22 is not always an indispensable constituent element for an active type liquid crystal panel, but the utilization efficiency of the driving signal source is improved, the disturbance of the stray parasitic capacitance is suppressed, and at the time of high temperature operation. It is effective in preventing image flicker and is practically used.

【0007】図6はカラー液晶画像表示装置の要部断面
図である。染色された感光性ゼラチンまたは着色性感光
性樹脂等よりなる着色層18は先述したように、カラー
フィルタ9の閉空間側で絵素電極14に対応してRGB
の三原色で所定の配列に従って配置されている。全ての
絵素電極14に共通の対抗電極15は着色層18の存在
による電圧配分損失を避けるためには図示したように着
色層18上に形成される。液晶16に接して2枚のガラ
ス板上に被着された、例えば0.1μm程度の膜厚のポ
リイミド系樹脂薄膜層19は液晶分子を決められた方向
に揃えるための配向膜である。加えて液晶16にツイス
ト・ネマチック(TN)型のものを用いる場合には上下
に2枚の偏光板20を必要とする。
FIG. 6 is a sectional view of a main part of a color liquid crystal image display device. As described above, the colored layer 18 made of the dyed photosensitive gelatin or the colored photosensitive resin has RGB colors corresponding to the pixel electrodes 14 on the closed space side of the color filter 9.
The three primary colors are arranged according to a predetermined arrangement. The counter electrode 15 common to all the pixel electrodes 14 is formed on the colored layer 18 as shown in order to avoid the voltage distribution loss due to the presence of the colored layer 18. The polyimide resin thin film layer 19 having a film thickness of, for example, about 0.1 μm, which is attached to the two glass plates in contact with the liquid crystal 16, is an alignment film for aligning liquid crystal molecules in a predetermined direction. In addition, when the twisted nematic (TN) type liquid crystal 16 is used, two polarizing plates 20 are required above and below.

【0008】RGBの着色層18の境界に低反射性の不
透明膜21を配置すると、ガラス基板2上の信号線12
等の配線層からの反射光を防止できてコントラスト比が
向上し、またスイッチング素子10の外部光照射による
OFF時のリーク電流の増大が防げて強い外光の下でも
動作させることが可能となり、ブラックマトリクスとし
て実用化されている。ブラックマトリクス材の構成も多
数考えられるが、着色層の境界に於ける段差の発生状況
と光の透過率を考慮すると、コスト高にはなるが0.1
μm程度の膜厚のCr薄膜が簡便である。
When a low-reflectivity opaque film 21 is arranged at the boundary between the RGB colored layers 18, the signal lines 12 on the glass substrate 2 are arranged.
It is possible to prevent the reflected light from the wiring layer such as, and improve the contrast ratio, and to prevent the increase of the leak current at the time of OFF due to the external light irradiation of the switching element 10, and it is possible to operate even under the strong external light. It has been put to practical use as a black matrix. There are many possible configurations of the black matrix material, but considering the occurrence of steps at the boundaries of the colored layers and the light transmittance, the cost will increase, but it will be 0.1.
A Cr thin film having a thickness of about μm is simple.

【0009】なお、図6において理解を簡単にするた
め、薄膜トランジスタ10、走査線11、及び蓄積容量
22に加えて光源やスペ−サ等の主要因子は省略されて
いる。23は絵素電極14と薄膜トランジスタ10のド
レインとを接続するための導電性薄膜で、一般的には信
号線12と同一の材質で同時に形成される。ここでは図
示しなかったが、対抗電極15は画像表示部より僅かに
外よりの隅部で適当な導電性ペーストを介してTFT基
板2上の適当な導電性パターンに接続され、電極端子群
5、6の一部に組み込まれて電気的接続が与えられる。
Incidentally, in order to simplify understanding in FIG. 6, in addition to the thin film transistor 10, the scanning line 11, and the storage capacitor 22, main factors such as a light source and a spacer are omitted. Reference numeral 23 is a conductive thin film for connecting the pixel electrode 14 and the drain of the thin film transistor 10 and is generally formed of the same material as the signal line 12 at the same time. Although not shown here, the counter electrode 15 is connected to an appropriate conductive pattern on the TFT substrate 2 via an appropriate conductive paste at a corner slightly outside the image display portion, and the electrode terminal group 5 is formed. , 6 to provide electrical connection.

【0010】スイッチング素子である絶縁ゲ−ト型トラ
ンジスタは、材料・プロセス何れの面からみても工業的
にほぼ画一化されたとは言い難い状況であるが、図7に
は一つの典型的な平面パターン配置図を示す。ここでは
蓄積容量22は前段の走査線11’と絵素電極14とで
構成されている。図7のA−Aも’線上の工程断面図を
図8に示し、絶縁ゲ−ト型トランジスタも含めて液晶画
像表示用TFT基板の製造プロセスを以下に説明する。
It is difficult to say that the insulating gate type transistor, which is a switching element, has been industrially standardized in terms of material and process. However, FIG. 7 shows one typical example. The plane pattern arrangement drawing is shown. Here, the storage capacitor 22 is composed of the preceding scanning line 11 ′ and the pixel electrode 14. 8 is a process sectional view taken along line AA of FIG. 7, and the manufacturing process of the TFT substrate for liquid crystal image display including the insulating gate type transistor will be described below.

【0011】先ず図8(a)に示したように、ガラス基
板2の一主面上に絶縁ゲート型トランジスタのゲート電
極と走査線を兼ねる金属層11を例えば、スパッタ等の
真空製膜装置を用いて0.1μmの膜厚のクロム(C
r)で被着して選択的パターン形成を行なう。
First, as shown in FIG. 8A, a metal layer 11 serving as a gate electrode of an insulated gate transistor and a scanning line is formed on one main surface of the glass substrate 2 by a vacuum film forming apparatus such as sputtering. Using 0.1 μm thick chromium (C
In step r), deposition is performed to perform selective pattern formation.

【0012】次に図8(b)に示したように、ゲート絶
縁層24となるシリコン窒化層(SiNx)、不純物を
殆ど含まない非晶質シリコン(a−Si)層25、不純
物を大量に含む非晶質シリコン層(n+a−Si)26
の3層をプラズマCVD装置を用いて例えば、0.4−
0.05−0.05μmの膜厚で連続的に堆積する。
Next, as shown in FIG. 8B, a silicon nitride layer (SiNx) to be the gate insulating layer 24, an amorphous silicon (a-Si) layer 25 containing almost no impurities, and a large amount of impurities. Amorphous silicon layer (n + a-Si) containing 26
Of the three layers of, for example, 0.4-
It is continuously deposited with a film thickness of 0.05-0.05 μm.

【0013】そして図8(c)に示したように、上記2
層の非晶質シリコン層をゲート11上の近傍で島状に選
択的に形成して25’、26’とし、ゲート絶縁層24
を露出させる。
Then, as shown in FIG.
The amorphous silicon layer is selectively formed in an island shape in the vicinity of the gate 11 to form 25 'and 26'.
Expose.

【0014】必ずしもこの位置が製造工程上最適とは限
らないが、引続き図8(d)に示したように、スパッタ
等の真空製膜装置を用いて0.1μmの膜厚の透明導電
性のITOを被着して選択的パターン形成を行ない絵素
電極14を形成する。
Although this position is not always optimum in the manufacturing process, as shown in FIG. 8D, a transparent conductive film having a film thickness of 0.1 μm is formed by using a vacuum film forming apparatus such as sputtering. ITO is applied and selective pattern formation is performed to form pixel electrodes 14.

【0015】その後ゲート絶縁層24の一部を選択的に
除去して走査線11への接続のための開口部(図示せ
ず)を形成した後、図8(e)に示したように、上記開
口部を含んで例えば0.1μmの膜厚のクロム(Cr)
と0.5μmの膜厚のアルミ(Al)の2層よりなるゲ
ート配線(図示せず)と一対のソース・ドレイン配線1
2、23をゲート11の一部と重なるように選択的に被
着形成し、図8(f)に示したように上記配線をマスク
として不純物を含まない島状の非晶質シリコン層25’
上の不純物を含む非晶質シリコン層26’を選択的に除
去して絶縁ゲ−ト型トランジスタが完成する。
After that, a part of the gate insulating layer 24 is selectively removed to form an opening (not shown) for connection to the scanning line 11, and then, as shown in FIG. Chromium (Cr) having a film thickness of 0.1 μm including the above openings
And a gate wiring (not shown) formed of two layers of aluminum (Al) with a thickness of 0.5 μm and a pair of source / drain wiring 1
2 and 23 are selectively deposited so as to overlap a part of the gate 11, and as shown in FIG. 8F, the wiring is used as a mask to form an island-shaped amorphous silicon layer 25 'containing no impurities.
The insulating gate type transistor is completed by selectively removing the amorphous silicon layer 26 'containing the above impurities.

【0016】図9には別の典型的な平面パターン配置図
を示す。ここでも蓄積容量22は前段の走査線11’と
絵素電極14とで構成されている。図9のA−A’線上
の断面図を図10に示し、絶縁ゲ−ト型トランジスタも
含めて液晶画像表示用TFT基板の製造プロセスを以下
に説明する。
FIG. 9 shows another typical plane pattern layout. Here again, the storage capacitor 22 is composed of the preceding scanning line 11 ′ and the pixel electrode 14. A sectional view taken along the line AA 'of FIG. 9 is shown in FIG. 10, and the manufacturing process of the liquid crystal image display TFT substrate including the insulating gate type transistor will be described below.

【0017】先ず図10(a)に示したように、ガラス
基板2の一主面上に絶縁ゲート型トランジスタのゲート
電極と走査線を兼ねる金属層11を例えば、スパッタ等
の真空製膜装置を用いて0.1μmの膜厚のクロム(C
r)で被着して選択的パターン形成を行なう。
First, as shown in FIG. 10A, a metal layer 11 which also serves as a gate electrode of an insulated gate transistor and a scanning line is formed on one main surface of the glass substrate 2 by a vacuum film forming apparatus such as sputtering. Using 0.1 μm thick chromium (C
In step r), deposition is performed to perform selective pattern formation.

【0018】次に図10(b)に示したように、ゲート
絶縁層24となる第1のシリコン窒化層(SiNx)、
不純物を殆ど含まない第1の非晶質シリコン(a−S
i)層25、エッチング・ストッパーとなる第2のシリ
コン窒化層(SiNx)27の3層を例えば、0.4−
0.05−0.1μmの膜厚でプラズマCVD装置を用
いて連続的に堆積する。
Next, as shown in FIG. 10B, a first silicon nitride layer (SiNx) to be the gate insulating layer 24,
The first amorphous silicon (a-S containing almost no impurities)
i) The three layers of the layer 25 and the second silicon nitride layer (SiNx) 27 serving as the etching stopper are, for example, 0.4-
It is continuously deposited with a film thickness of 0.05 to 0.1 μm using a plasma CVD apparatus.

【0019】そして図10(c)に示したように、ゲー
ト11上でゲートよりも細く第2のSiNx層を選択的
に残して27’とし、不純物を含まない第1の非晶質シ
リコン層25を露出した後、全面に不純物として例えば
燐(P)を含む第2の非晶質シリコン層26を全面に被
着する。
Then, as shown in FIG. 10C, the second SiNx layer, which is thinner than the gate and is selectively left on the gate 11, is 27 ', and the first amorphous silicon layer containing no impurities is formed. After exposing 25, a second amorphous silicon layer 26 containing, for example, phosphorus (P) as an impurity is deposited on the entire surface.

【0020】引続き図10(d)に示したように、ゲー
ト11上周辺に上記2層の非晶質シリコン層を島状に選
択的に形成して25’、26’とし、ゲート絶縁層24
を露出する。さらに、必ずしもこの位置が製造工程上最
適とは限らないが、スパッタ等の真空製膜装置を用いて
0.1μmの膜厚の透明導電性のITOを被着して選択
的パターン形成を行ない、絵素電極14を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 10D, the two amorphous silicon layers are selectively formed in the shape of islands around the gate 11 to form islands 25 'and 26', and the gate insulating layer 24 is formed.
To expose. Further, although this position is not always optimum in the manufacturing process, a transparent conductive ITO film having a film thickness of 0.1 μm is deposited using a vacuum film forming apparatus such as a sputtering device to selectively form a pattern. The pixel electrode 14 is formed.

【0021】その後ゲート絶縁層24の一部を選択的に
除去して走査線11への接続のための開口部(図示せ
ず)を形成した後、図10(e)に示したように上記開
口部を含んで例えば0.1μmの膜厚のクロム(Cr)
と0.5μmの膜厚のアルミ(Al)の2層よりなるゲ
ート配線(図示せず)と一対のソース・ドレイン配線1
2、23を第2のSiNx層27’と一部重なるように
選択的に被着形成し、図10(f)に示したように上記
配線をマスクとして第2のSiNx層27’上の不純物
を含む第2の非晶質シリコン層26’を選択的に除去し
て絶縁ゲ−ト型トランジスタが完成する。第2の非晶質
シリコン層26’の除去に当り、第1の非晶質シリコン
層25’との選択比を大きくとることは困難で、通常は
非晶質シリコン層26’の過食刻によって第1の非晶質
シリコン層25’は消滅してしまい、図9に示した平面
図上ではソース・ドレイン配線12、23の一部の直下
にしか非晶質シリコン層は存在しない。第2のSiNx
層27’は非晶質シリコン層26’の過食刻に対して絶
縁ゲート型トランジスタのチャネルとなる不純物を含ま
ない非晶質シリコン層25’を保護する機能を発揮して
いるので、エッチング・ストッパと称されることも多
い。
After that, a part of the gate insulating layer 24 is selectively removed to form an opening (not shown) for connecting to the scanning line 11, and then, as shown in FIG. Chromium (Cr) with a film thickness of 0.1 μm including the opening
And a gate wiring (not shown) formed of two layers of aluminum (Al) with a thickness of 0.5 μm and a pair of source / drain wiring 1
2 and 23 are selectively deposited so as to partially overlap the second SiNx layer 27 ', and the impurities on the second SiNx layer 27' are used as a mask as shown in FIG. By selectively removing the second amorphous silicon layer 26 ′ containing silicon, an insulating gate type transistor is completed. In removing the second amorphous silicon layer 26 ′, it is difficult to increase the selection ratio with respect to the first amorphous silicon layer 25 ′, and it is usually due to over-etching of the amorphous silicon layer 26 ′. The first amorphous silicon layer 25 'disappears, and the amorphous silicon layer exists only directly under a part of the source / drain wirings 12 and 23 in the plan view shown in FIG. Second SiNx
Since the layer 27 'has a function of protecting the amorphous silicon layer 25' which does not include impurities serving as a channel of the insulated gate transistor against over-etching of the amorphous silicon layer 26 ', it is an etching stopper. Often referred to as.

【0022】以上述べた二つの製造方法では、2種類の
非晶質シリコン層を島状に形成してゲート絶縁層を露出
してから、ゲート(走査線)への接続のための開口部形
成が実行されているが、製造工程(特に写真食刻工程)
の短縮化のために非晶質シリコン層を島状に形成するこ
となく、2種類の非晶質シリコン層とゲート絶縁層の多
層を一気に食刻して、上記開口部を形成することも可能
である。開口部形成が多層膜の食刻となってやや複雑に
なり、かつドライエッチを使用する方が確実になるなど
の課題がないわけではないが、非晶質シリコン層を島状
に形成する工程を省略することが出来るからである。た
だし、後者の場合には非晶質シリコン層の不透明性に鑑
み、ゲート配線とソース・ドレイン配線をマスクとして
前記配線間の不要な非晶質シリコン層を除去した後に絵
素電極が形成されることは容易に理解されよう。
In the two manufacturing methods described above, two types of amorphous silicon layers are formed in an island shape to expose the gate insulating layer, and then an opening for connecting to a gate (scan line) is formed. Is being carried out, but the manufacturing process (especially the photo-etching process)
It is also possible to form the opening by etching a multilayer of two types of amorphous silicon layer and gate insulating layer at once without forming the amorphous silicon layer in an island shape for the purpose of shortening Is. Although the formation of the opening becomes slightly complicated by etching the multilayer film, and there is a problem that it is more reliable to use dry etching, but the process of forming the amorphous silicon layer in an island shape This is because the can be omitted. However, in the latter case, in consideration of the opacity of the amorphous silicon layer, the pixel electrode is formed after the unnecessary amorphous silicon layer between the wirings is removed by using the gate wiring and the source / drain wiring as a mask. It's easy to understand.

【0023】上記2例において蓄積容量22は前段の走
査線11’と絵素電極14とを電極とし、ゲート絶縁層
24を絶縁体とする構成になっている。またアクティブ
型液晶パネルの信頼性を高める目的で、上記した絶縁ゲ
ート型トランジスタの完成後にパシベーション機能を確
保するSiNx等の絶縁層をさらに全面に形成するのが
一般的であるがここではその詳細は省略する。また絶縁
ゲ−ト型トランジスタの耐熱性を向上させるために、ソ
ース・ドレイン配線12、23と不純物を含む非晶質シ
リコン層26’との間に耐熱バリア・メタルとしてCr
を紹介しているが、その他にもTi(チタン)等の金属
薄膜層やシリサイド薄膜層がよく採用されている。耐熱
バリア・メタルの技術の詳細についてもここでは省略す
る。
In the above two examples, the storage capacitor 22 has a structure in which the scanning line 11 'and the pixel electrode 14 in the preceding stage are used as electrodes and the gate insulating layer 24 is used as an insulator. Further, in order to improve the reliability of the active liquid crystal panel, it is common to further form an insulating layer such as SiNx for ensuring a passivation function after the completion of the above-mentioned insulated gate transistor, but the details will be described here. Omit it. In order to improve the heat resistance of the insulating gate type transistor, Cr is used as a heat resistant barrier metal between the source / drain wirings 12 and 23 and the amorphous silicon layer 26 'containing impurities.
In addition, a metal thin film layer such as Ti (titanium) or a silicide thin film layer is often used. Details of the heat-resistant barrier metal technology are also omitted here.

【0024】[0024]

【発明が解決しようとする課題】先行例として紹介した
絶縁ゲート型トランジスタは何れも、ソース・ドレイン
配線がゲートと一部平面的に重なって形成されるため
に、ゲート・ソース、ゲート・ドレイン間に寄生容量が
発生する。しかもその重なり度合が露光工程での合わせ
精度によって決定されるため、画面サイズが大きくなる
と、1)マスク精度、2)露光機の合わせ精度、3)ガ
ラス基板の熱収縮および熱膨張等で制約されて総合的な
合わせ精度が数 μmにも及ぶ事は希では無い。ゲート
・ソース間の寄生容量は信号線容量を増加させて消費電
力の増大をもたらし、またゲート・ドレイン間の寄生容
量は絵素電極の電位をゲートパルスで変調させて画像の
焼付けや、露光機にステッパを用いた場合には画面継ぎ
筋として、何れも重大な品質欠陥となるので、明るい画
面を確保するための開口率向上とあいまって、寄生容量
の小さな自己整合型のTFTが望まれている。
In any of the insulated gate transistors introduced as a prior art example, since the source / drain wiring is formed to partially overlap the gate in a plane, the gate / source and the gate / drain are Parasitic capacitance is generated in. Moreover, since the degree of overlap is determined by the alignment accuracy in the exposure process, when the screen size becomes large, it is restricted by 1) mask accuracy, 2) aligner accuracy of the exposure machine, and 3) thermal contraction and thermal expansion of the glass substrate. It is not unusual for the total alignment accuracy to reach several μm. The parasitic capacitance between the gate and the source increases the signal line capacitance, resulting in an increase in power consumption, and the parasitic capacitance between the gate and the drain modulates the potential of the pixel electrode with a gate pulse to print an image or to expose a device. If a stepper is used as the screen joint, any of them will cause serious quality defects. Therefore, together with the improvement of the aperture ratio for securing a bright screen, a self-aligned TFT having a small parasitic capacitance is desired. There is.

【0025】また絶縁ゲート型トランジスタの構造上、
図8と図10に記載した両者を比較すると図8に示した
方が製造工程が短いことは容易に理解されよう。しかし
ながら、不純物を含む非晶質シリコン層のみを食刻して
不純物を含まない非晶質シリコン層を残す工程は、選択
比が小さいために極めて制御が困難で、実用上は不純物
を含まない非晶質シリコン層を0.2μm以上厚く堆積
しておき、不純物を含む非晶質シリコン層の過食刻に対
してかなりの余裕を持たせているのが現状である。この
ため、プラズマCVD装置内でのパーティクル発生が歩
留りを大きく左右し、かつ不純物を含む非晶質シリコン
層の食刻が均一性を確保するためにドライエッチとなら
ざるを得ない課題があった。これに対して、図10の方
はプラズマCVD装置が3層形成(SiNx、a−S
i、SiNx)とn+a−Si形成とで計2台必要であ
り、またエッチングストッパを形成するための写真食刻
工程およびSiNxの食刻工程が増す課題はあるもの
の、不純物を含まない非晶質シリコン層を先述したよう
に薄く被着でき、かつ不純物を含む非晶質シリコン層の
食刻も制御しにくいと言うことはなく、比較的製造管理
が容易であるという特長がある。
Further, due to the structure of the insulated gate transistor,
It will be easily understood by comparing both of FIGS. 8 and 10 that the manufacturing process shown in FIG. 8 is shorter. However, the step of etching only the amorphous silicon layer containing impurities to leave the amorphous silicon layer containing no impurities is extremely difficult to control because the selection ratio is small, and practically no impurities are included. Under the present circumstances, a crystalline silicon layer is deposited to a thickness of 0.2 μm or more so as to have a considerable margin against over-etching of an amorphous silicon layer containing impurities. Therefore, the generation of particles in the plasma CVD apparatus greatly affects the yield, and the etching of the amorphous silicon layer containing impurities has to be dry etching in order to ensure uniformity. . On the other hand, in FIG. 10, the plasma CVD apparatus forms three layers (SiNx, a-S).
i, SiNx) and n + a-Si formation, a total of two units are required, and although there is a problem that the photo-etching process for forming the etching stopper and the SiNx etching process increase, there is no impurity. As described above, the crystalline silicon layer can be thinly deposited, and it is not difficult to control the etching of the amorphous silicon layer containing impurities, and the production management is relatively easy.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】本発明は上記した現況に
鑑みなされたもので、エッチングストッパとしての絶縁
層を従来のようにプラズマCVDで被着形成するのでは
なく、不純物を含む非晶質シリコン層を選択的に酸化し
て形成することによって上記課題を回避せんとするもの
である。またゲートとソース・ドレイン間の寄生容量を
低減させるために、上記酸化工程の選択的マスク形成を
ゲートパターンを利用した裏面露光によって自己整合的
に実施するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above situation, and an amorphous layer containing impurities is formed instead of forming an insulating layer as an etching stopper by plasma CVD as in the conventional case. This problem is avoided by selectively oxidizing the silicon layer to form it. Further, in order to reduce the parasitic capacitance between the gate and the source / drain, the selective mask formation in the oxidation step is carried out in a self-aligned manner by backside exposure using a gate pattern.

【0027】[0027]

【作用】ゲートパターンを利用した裏面露光によって自
己整合的に得られた感光性樹脂パターンはゲートとほぼ
同一の幅を与えることができるので、上記感光性樹脂パ
ターンをマスクとして不純物を含まない非晶質シリコン
層上の不純物を含む非晶質シリコン層を選択的に陽極酸
化して酸化シリコン層に変換するために、従来の露光機
を用いたマスク合わせと異なり、ゲートと平面的な重な
りが極めて小さなソース・ドレインを形成することが可
能となった。
The photosensitive resin pattern self-aligned by the back surface exposure using the gate pattern can have almost the same width as the gate. Therefore, the photosensitive resin pattern is used as a mask to form an amorphous layer containing no impurities. In order to selectively anodize the amorphous silicon layer containing impurities on the high-quality silicon layer and convert it into a silicon oxide layer, unlike the conventional mask alignment using an exposure machine, the planar overlap with the gate is extremely large. It became possible to form small source and drain.

【0028】[0028]

【実施例】以下本発明の実施例について図1から図3を
参照しながら説明する。なお便宜上同一の部位には従来
例と同じ番号を賦すこととする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. For the sake of convenience, the same parts are given the same numbers as in the conventional example.

【0029】本発明の第1の実施例においては、まず図
1(a)に示したように、ガラス基板2の一主面上に絶
縁ゲート型トランジスタのゲート電極と走査線を兼ねる
金属層11を例えば、スパッタ等の真空製膜装置を用い
て0.1μmの膜厚のクロム(Cr)で被着して選択的
パターン形成を行なう。
In the first embodiment of the present invention, first, as shown in FIG. 1A, a metal layer 11 serving as a gate electrode of an insulated gate transistor and a scanning line is formed on one main surface of a glass substrate 2. Is deposited with chromium (Cr) having a film thickness of 0.1 .mu.m using a vacuum film forming apparatus such as sputtering to form a selective pattern.

【0030】次に図1(b)に示したように、ゲート絶
縁層24となるシリコン窒化層(SiNx)、不純物を
殆ど含まない非晶質シリコン(a−Si)層25、不純
物を大量に含む非晶質シリコン層(n+a−Si)26
の3層を例えば、0.4−0.05−0.05μmの膜
厚で連続的に堆積する。
Next, as shown in FIG. 1B, a silicon nitride layer (SiNx) to be the gate insulating layer 24, an amorphous silicon (a-Si) layer 25 containing almost no impurities, and a large amount of impurities. Amorphous silicon layer (n + a-Si) containing 26
3 layers are sequentially deposited with a film thickness of 0.4-0.05-0.05 μm.

【0031】そして図1(c)に示したように、全面に
ネガ型の感光性樹脂28を塗布した後、ガラス基板2の
裏面から紫外線29を照射し、かつガラス基板2の上面
からは通常のホトマスクを用いた露光を併用して、図1
(d)に示したようにゲート11のパターンに対応して
ゲートパターンよりもわずかに(0.5〜1μm程度)
細い幅を有する開口部30を有する感光性樹脂パターン
28’を得る。上記露光処理において、適当な処置によ
りガラス基板2の周辺領域に感光性樹脂28が除去され
た領域を確保しておき、そこをクリップ等で挟んで化成
液中での陽極酸化を行う。
Then, as shown in FIG. 1C, after the negative type photosensitive resin 28 is applied on the entire surface, ultraviolet rays 29 are irradiated from the rear surface of the glass substrate 2 and the upper surface of the glass substrate 2 is usually exposed. In combination with the exposure using the photomask of
As shown in (d), it is slightly smaller than the gate pattern (about 0.5 to 1 μm) corresponding to the pattern of the gate 11.
A photosensitive resin pattern 28 'having an opening 30 having a narrow width is obtained. In the exposure process, a region where the photosensitive resin 28 is removed is secured in the peripheral region of the glass substrate 2 by an appropriate treatment, and the region is sandwiched by a clip or the like to perform anodization in the chemical conversion liquid.

【0032】不純物を含まない非晶質シリコン層は暗所
では電気的な導電性がほとんどないが、明所では光励起
された電子のため電気的な導電性が生じる性質を持って
おり、これに対して不純物を含む非晶質シリコン層は明
暗に関係なく常時電気的な導電性が有する性質を利用し
て不純物を有する非晶質シリコン層のみを選択的に陽極
酸化することが可能である。
The amorphous silicon layer containing no impurities has almost no electrical conductivity in a dark place, but has electrical conductivity due to photoexcited electrons in a bright place. On the other hand, the amorphous silicon layer containing impurities can be selectively anodized only by using the property that the amorphous silicon layer containing impurities always has electrical conductivity regardless of light and dark.

【0033】具体的には暗所で陽極酸化を行うと導電性
の差から不純物を含む非晶質シリコン層のみが陽極酸化
されて酸化シリコン層になる。500Åの不純物を含む
非晶質シリコン層は定電圧化成ならば化成電圧は100
Vで1000Åの酸化シリコン層となる。化成電流が定
常値に収束した後、10.000 ルックス程度の明るい光を
照射して陽極酸化を1〜3分程度追加し、不純物を含ま
ない非晶質シリコン層もごくわずか、数10Å程度酸化
させると好ましい結果が得られる。これは不純物を含む
非晶質シリコン層から不純物を含まない非晶質シリコン
層に拡散している微量の不純物(P)を酸化シリコン中
に取り込み、不純物を含まない非晶質シリコン層の電気
的純度を高めるための処理である。
Specifically, when anodization is performed in a dark place, due to the difference in conductivity, only the amorphous silicon layer containing impurities is anodized to become a silicon oxide layer. An amorphous silicon layer containing 500 Å impurities has a formation voltage of 100 if constant voltage formation.
It becomes a 1000 Å silicon oxide layer at V. After the formation current converges to a steady value, a bright light of about 10.000 lux is irradiated to add anodic oxidation for about 1 to 3 minutes to oxidize the amorphous silicon layer containing no impurities to only a few tens of liters. Good results are obtained. This is because the trace amount of impurities (P) diffused from the amorphous silicon layer containing impurities into the amorphous silicon layer containing no impurities is taken into silicon oxide, and the electrical conductivity of the amorphous silicon layer containing no impurities is increased. This is a treatment for increasing the purity.

【0034】陽極酸化終了後、前記感光性樹脂パターン
28’を除去した状態が図1(e)に示されており、ゲ
ート11上にのみゲートパターンよりも0.5〜1μm
程度細い酸化シリコン層31を選択的に形成することが
出来ている。
After the anodization is completed, the state where the photosensitive resin pattern 28 'is removed is shown in FIG. 1 (e). Only on the gate 11 is 0.5 to 1 μm than the gate pattern.
The thin silicon oxide layer 31 can be selectively formed.

【0035】この後、図1(f)に示したように、2層
の非晶質シリコン層を選択的に除去して島状25’、2
6’とし、ゲート絶縁層24を露出させる。先述したよ
うに必ずしもこの位置が製造工程上最適とは限らないが
スパッタ等の真空製膜装置を用いて0.1μmの膜厚の
透明導電性のITOを被着して選択的パターン形成を行
ない、絵素電極14を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 1 (f), the two amorphous silicon layers are selectively removed to form islands 25 ', 2'.
6 ', and the gate insulating layer 24 is exposed. As described above, this position is not always optimal in the manufacturing process, but a transparent conductive ITO film having a film thickness of 0.1 μm is deposited using a vacuum film forming apparatus such as sputtering to selectively form a pattern. , The pixel electrode 14 is formed.

【0036】その後ゲート絶縁層24の一部を選択的に
除去して走査線11への接続のための開口部(図示せ
ず)を形成した後、図1(g)に示したように、上記開
口部を含んでゲート絶縁層24上にゲート配線(図示せ
ず)と、不純物を含む非晶質シリコン層26’を含んで
ゲート絶縁層24上にソース配線12と、同じく不純物
を含む非晶質シリコン層26’と絵素電極14の一部を
含んでゲート絶縁層24上にドレイン配線23とを例え
ば0.1μmの膜厚のクロム(Cr)と0.5μmの膜
厚のアルミ(Al)の2層よりなる配線で選択的に被着
形成し、第1の実施例による絶縁ゲ−ト型トランジスタ
が完成する。ここではソース・ドレイン配線12、23
はゲート11と平面的に重ならないようにして、寄生容
量の低下を図っている。
After that, a part of the gate insulating layer 24 is selectively removed to form an opening (not shown) for connecting to the scanning line 11, and then, as shown in FIG. A gate wiring (not shown) is formed on the gate insulating layer 24 including the opening portion, a source wiring 12 is formed on the gate insulating layer 24 including the amorphous silicon layer 26 ′ containing impurities, and a non-containing source wiring 12 is also formed. The drain wiring 23 is formed on the gate insulating layer 24 including the crystalline silicon layer 26 'and a part of the pixel electrode 14, for example, chromium (Cr) having a thickness of 0.1 μm and aluminum (having a thickness of 0.5 μm). By selectively depositing with a wiring consisting of two layers of Al), the insulating gate type transistor according to the first embodiment is completed. Here, the source / drain wirings 12 and 23
Is designed not to overlap with the gate 11 in a plane to reduce the parasitic capacitance.

【0037】第1の実施例においては、絶縁ゲート型ト
ランジスタのソース・ドレインとなる不純物を含む非晶
質シリコン層26’上の全てにソース・ドレイン配線1
2、23が形成されていないので、ソース・ドレイン抵
抗を下げることには限界がある。そこで本発明の第2の
実施例においてはソース・ドレイン配線の形成にゲート
パターンを利用した裏面露光でソース・ドレイン配線と
不純物含む非晶質シリコン層との重なりを精度良く増加
させるもので、それを第2の実施例として記載する。
In the first embodiment, the source / drain wiring 1 is formed on the entire surface of the amorphous silicon layer 26 'containing impurities to be the source / drain of the insulated gate transistor.
Since Nos. 2 and 23 are formed, there is a limit in reducing the source / drain resistance. Therefore, in the second embodiment of the present invention, the overlap between the source / drain wiring and the amorphous silicon layer containing impurities is accurately increased by backside exposure using a gate pattern for forming the source / drain wiring. Will be described as a second embodiment.

【0038】本発明の第2の実施例においては、第1の
実施例の図1(f)までは同一の製造工程で進行する。
ゲート絶縁層24の一部を選択的に除去して走査線11
への接続のための開口部(図示せず)を形成した後、図
2(a)に示したように全面にポジ型の感光性樹脂32
を塗布し、ガラス基板2の裏面より露光して現像すれば
図2(b)に示したようにゲート11のパターンに対応
した感光性樹脂パターン32’を得ることができる。
In the second embodiment of the present invention, the same manufacturing process is performed up to FIG. 1 (f) of the first embodiment.
The scanning line 11 is formed by selectively removing a part of the gate insulating layer 24.
After forming an opening (not shown) for connection to the positive electrode, a positive photosensitive resin 32 is formed on the entire surface as shown in FIG.
2 is applied, exposed from the back surface of the glass substrate 2 and developed, a photosensitive resin pattern 32 'corresponding to the pattern of the gate 11 can be obtained as shown in FIG.

【0039】この裏面露光に当たっては得られる感光性
樹脂パターン32’の幅は酸化シリコン層31よりは大
きく、かつゲート11よりは小さく(第1の実施例と同
様に0.5〜1μm程度)する必要があることである。
なぜならば前者の条件を満たさないと酸化シリコン層3
1上に後で形成するソース・ドレイン配線が重なって形
成されることになり寄生容量が増加し、また後者の条件
を満たさないとソース・ドレイン配線が不純物を含む非
晶質シリコン層26’に並列に形成される長さが短くな
りソース・ドレイン抵抗が高くなるからである。
The width of the photosensitive resin pattern 32 ′ obtained in this back surface exposure is larger than that of the silicon oxide layer 31 and smaller than that of the gate 11 (about 0.5 to 1 μm as in the first embodiment). It is necessary.
Because, if the former condition is not satisfied, the silicon oxide layer 3
The source / drain wirings to be formed later are overlapped on 1 to increase the parasitic capacitance, and if the latter condition is not satisfied, the source / drain wirings become amorphous silicon layer 26 'containing impurities. This is because the length formed in parallel becomes shorter and the source / drain resistance becomes higher.

【0040】感光性樹脂パターン32’の形成後、例え
ば0.1μmの膜厚のクロム(Cr)と0.5μmの膜
厚のアルミ(Al)の2層をスパッタ等の真空製膜装置
を用いて全面に被着する。感光性樹脂パターン32’の
厚みを1μm以上とすることは容易なので、感光性樹脂
パターン32’の除去とともに感光性樹脂パターン3
2’上のCr/Al積層部をリフトオフで選択的に除去
した後、図2(c)に示したようにゲート配線(図示せ
ず)とソース・ドレイン配線12、23を通常の写真食
刻工程を採用して選択的に形成し、第2の実施例による
絶縁ゲ−ト型トランジスタが完成する。
After the photosensitive resin pattern 32 'is formed, for example, two layers of chromium (Cr) having a film thickness of 0.1 μm and aluminum (Al) having a film thickness of 0.5 μm are used by a vacuum film forming apparatus such as sputtering. To cover the entire surface. Since it is easy to set the thickness of the photosensitive resin pattern 32 ′ to 1 μm or more, the photosensitive resin pattern 3 ′ can be removed together with the removal of the photosensitive resin pattern 32 ′.
After selectively removing the Cr / Al laminated portion on 2'by lift-off, the gate wiring (not shown) and the source / drain wirings 12 and 23 are subjected to normal photolithography as shown in FIG. 2 (c). The insulating gate type transistor according to the second embodiment is completed by adopting the steps to selectively form it.

【0041】本発明の第3の実施例においては、不純物
を含む非晶質シリコン層26’上の全面にシリサイド層
を形成させて、ソース・ドレイン抵抗を更に低下させよ
うとするもので、それを以下に記載する。
In the third embodiment of the present invention, a silicide layer is formed on the entire surface of the amorphous silicon layer 26 'containing impurities to further reduce the source / drain resistance. Is described below.

【0042】本発明の第3の実施例においては、第1の
実施例の図1(e)までは同一の製造工程で進行する。
その後、図3(a)に示したように、全面にシリサイド
を形成可能なタンタル、タングステン、モリブデン、ク
ロム、チタン等の高融点金属層33を例えば、スパッタ
等の真空製膜装置を用いて0.1μmの厚みで被着す
る。その後ガラス基板2を200℃以上の温度に加熱す
ると、不純物を含む非晶質シリコン層26と前記高融点
金属層33とが不純物を含む非晶質シリコン層26内に
大量に含まれている水素によって200℃以上の低温で
シリサイドを形成するのに対して、前記高融点金属層3
3と酸化シリコン層31とは反応しないので、シリサイ
ド層の形成後、基板2上の不要な高融点金属層を除去す
れば、不純物を含む非晶質シリコン層26表面にシリサ
イド層を選択的にかつ自己整合的に形成できる。
In the third embodiment of the present invention, the same manufacturing process is performed up to FIG. 1 (e) of the first embodiment.
After that, as shown in FIG. 3A, a refractory metal layer 33 such as tantalum, tungsten, molybdenum, chromium, or titanium capable of forming silicide is formed on the entire surface by, for example, 0 using a vacuum film forming apparatus such as sputtering. Deposition with a thickness of 1 μm. Thereafter, when the glass substrate 2 is heated to a temperature of 200 ° C. or higher, a large amount of hydrogen containing the impurity-containing amorphous silicon layer 26 and the refractory metal layer 33 is contained in the impurity-containing amorphous silicon layer 26. While the silicide is formed at a low temperature of 200 ° C. or higher, the refractory metal layer 3
Since the silicon oxide layer 31 does not react with the silicon oxide layer 31, if the unnecessary refractory metal layer on the substrate 2 is removed after the silicide layer is formed, the silicide layer is selectively formed on the surface of the amorphous silicon layer 26 containing impurities. And it can be formed in a self-aligned manner.

【0043】引続き図3(b)に示したようにシリサイ
ド層34、不純物を含む非晶質シリコン層26’、不純
物を含まない非晶質シリコン層25’を島状に形成して
ゲート絶縁層24を露出させる。そして必ずしもこの位
置が製造工程上最適とは限らないがスパッタ等の真空製
膜装置を用いて0.1μmの膜厚の透明導電性のITO
を被着して選択的パターン形成を行ない、絵素電極14
を形成する。シリサイド層よりなるドレインは抵抗値が
低いので絵素電極14はドレインを含んで形成してよ
い。
Subsequently, as shown in FIG. 3B, a silicide layer 34, an amorphous silicon layer 26 'containing impurities, and an amorphous silicon layer 25' containing no impurities are formed in an island shape to form a gate insulating layer. Expose 24. Although this position is not always optimum in the manufacturing process, a transparent conductive ITO film having a film thickness of 0.1 μm is formed by using a vacuum film forming apparatus such as sputtering.
To form a selective pattern on the pixel electrode 14
To form. Since the drain made of the silicide layer has a low resistance value, the pixel electrode 14 may be formed to include the drain.

【0044】その後、図3(c)に示したようにゲート
絶縁層24の一部を選択的に除去して走査線11への接
続のための開口部(図示せず)を形成した後、上記開口
部を含んでゲート絶縁層24上にゲート配線(図示せ
ず)と、ソースとなるシリサイド層34を含んでゲート
絶縁層24上にソース配線12とを例えば0.1μmの
膜厚のクロム(Cr)と0.5μmの膜厚のアルミ(A
l)の2層よりなる配線で選択的に被着形成して第3の
実施例による絶縁ゲ−ト型トランジスタが完成する。
After that, as shown in FIG. 3C, a part of the gate insulating layer 24 is selectively removed to form an opening (not shown) for connection to the scanning line 11, and then, A gate wiring (not shown) is formed on the gate insulating layer 24 including the opening, and a source wiring 12 is formed on the gate insulating layer 24 including the silicide layer 34 serving as a source. (Cr) and aluminum with a thickness of 0.5 μm (A
The insulating gate type transistor according to the third embodiment is completed by selectively depositing with the wiring consisting of two layers of l).

【0045】以上述べたように、本発明では不純物を含
む非晶質シリコン層よりなるソース・ドレインが自己整
合的に形成されるので、従来のようにソース・ドレイン
配線をマスクとして不純物を含む非晶質シリコン層を選
択的に食刻する必要の無いことも大きな特徴である。
As described above, according to the present invention, since the source / drain made of the amorphous silicon layer containing the impurities is formed in a self-aligned manner, the source / drain wiring is used as a mask to prevent the non-containing of the impurities from being included. Another major feature is that it is not necessary to selectively etch the crystalline silicon layer.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上述べたように本発明においては、絶
縁ゲート型トランジスタのチャネルを保護する絶縁層
は、不純物を含む非晶質シリコン層を陽極酸化してゲー
トと自己整合的に形成される。したがって不純物を含む
非晶質シリコン層よりなるソース・ドレインとゲートと
の平面的な重なりは、デバイスサイズの大小に関係なく
1μm以下の値を実現できるので、ゲート・ドレイン間
の寄生容量による画像の焼付けは実質的に皆無とするこ
とが可能となった。また製造工程の簡略化の観点からみ
ても、プラズマCVD装置が1台で絶縁ゲート型トラン
ジスタを形成することが可能となり、加えて不純物を含
まない非晶質シリコン層を薄く形成してよいので歩留り
や生産性の向上の寄与も著しく高い等の優れた効果が得
られた。
As described above, in the present invention, the insulating layer for protecting the channel of the insulated gate transistor is formed in a self-aligned manner with the gate by anodizing the amorphous silicon layer containing impurities. . Therefore, the planar overlap between the source / drain made of the amorphous silicon layer containing impurities and the gate can be 1 μm or less regardless of the size of the device. Baking can be virtually eliminated. Also, from the viewpoint of simplifying the manufacturing process, it is possible to form an insulated gate transistor with one plasma CVD apparatus, and in addition, an amorphous silicon layer containing no impurities may be formed thin, so that the yield is improved. Excellent effects such as a significant contribution to improving productivity and productivity were obtained.

【0047】ゲート配線やソース・ドレイン配線の材質
については、本発明の主旨からも明らかなように特別な
制約が無いことは言うまでもない。
Needless to say, there are no particular restrictions on the material of the gate wiring and the source / drain wiring, as is apparent from the gist of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例による絶縁ゲート型トランジス
タの製造工程断面図
FIG. 1 is a sectional view of a manufacturing process of an insulated gate transistor according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例による絶縁ゲート型トランジス
タの製造工程断面図
FIG. 2 is a sectional view of a manufacturing process of an insulated gate transistor according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例による絶縁ゲート型トランジス
タの製造工程断面図
FIG. 3 is a sectional view of a manufacturing process of an insulated gate transistor according to an embodiment of the present invention.

【図4】液晶パネルへの実装手段を示す斜視図FIG. 4 is a perspective view showing a mounting means on a liquid crystal panel.

【図5】アクティブ型液晶パネルの等価回路図FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of an active liquid crystal panel.

【図6】カラー表示用同パネルの要部断面図FIG. 6 is a sectional view of a main part of the same panel for color display.

【図7】図5に対応した従来のTFT基板上の平面パタ
ーン図
FIG. 7 is a plan pattern diagram on a conventional TFT substrate corresponding to FIG.

【図8】図7のA−A’線上の製造工程断面図8 is a cross-sectional view of the manufacturing process on line A-A 'in FIG.

【図9】従来の別のTFT基板上の平面パターン図FIG. 9 is a plan pattern diagram on another conventional TFT substrate.

【図10】図9のA−A’線上の製造工程断面図FIG. 10 is a sectional view of the manufacturing process on the line A-A ′ in FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 液晶パネル 2 ガラス板 3 半導体チップ 4 接続フィルム 5、6 電極端子 9 カラ−フィルタ 10 絶縁ゲ−ト型トランジスタ 11 走査線 12 信号線 13 液晶セル 14 絵素電極 15 対抗電極 16 液晶 17 共通の電極線 18 着色層 19 配向膜 20 偏光板 23 ドレイン配線 24 ゲート絶縁層 25 不純物を含まない非晶質シリコン層 26 不純物を含む非晶質シリコン層 27 エッチングストッパとしての絶縁層 28 ネガ型感光性樹脂層 29 紫外線 30 感光性樹脂層28の開口部 31 不純物を含む酸化シリコン層 32 ポジ型感光性樹脂層 33 高融点金属層 34 ソース・ドレインとなるシリサイド層 1 Liquid Crystal Panel 2 Glass Plate 3 Semiconductor Chip 4 Connection Film 5, 6 Electrode Terminal 9 Color Filter 10 Insulation Gate Type Transistor 11 Scan Line 12 Signal Line 13 Liquid Crystal Cell 14 Picture Element Electrode 15 Counter Electrode 16 Liquid Crystal 17 Common Electrode Line 18 Coloring layer 19 Alignment film 20 Polarizing plate 23 Drain wiring 24 Gate insulating layer 25 Amorphous silicon layer containing no impurities 26 Amorphous silicon layer containing impurities 27 Insulating layer as an etching stopper 28 Negative photosensitive resin layer 29 Ultraviolet 30 Opening of Photosensitive Resin Layer 31 Silicon Oxide Layer Containing Impurities 32 Positive Photosensitive Resin Layer 33 Refractory Metal Layer 34 Silicide Layer as Source / Drain

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】絶縁性基板の一主面上に走査線を兼ね、ゲ
ートとなる第1の金属層が選択的に形成され、ゲート絶
縁層となる第1の絶縁層を介して不純物を含まない第1
の非晶質シリコン層が前記ゲート上に形成され、前記第
1の非晶質シリコン層上で前記ゲート上にゲートよりも
細く自己整合的に形成された不純物を含む第2の絶縁層
を除いた一対の不純物を含む第2の非晶質シリコン層を
ソース・ドレインとし、前記ソース・ドレインを含んで
前記第1の絶縁層上に前記ゲートと重ならないようにソ
ース・ドレイン配線となる第2の金属層が選択的に形成
されていることを特徴とする絶縁ゲート型トランジス
タ。
1. A first metal layer which also serves as a scanning line and serves as a gate is selectively formed on one main surface of an insulating substrate, and impurities are contained through the first insulating layer which serves as a gate insulating layer. Not first
An amorphous silicon layer is formed on the gate, and the second insulating layer including impurities is formed on the first amorphous silicon layer and is thinner than the gate and is self-aligned. A second amorphous silicon layer containing a pair of impurities as a source / drain, and a source / drain wiring that includes the source / drain and does not overlap the gate on the first insulating layer; Insulated gate type transistor characterized in that the metal layer is selectively formed.
【請求項2】絶縁性基板の一主面上に走査線を兼ね、ゲ
ートとなる第1の金属層を選択的に形成する工程と、ゲ
ート絶縁層となる第1の絶縁層、不純物を含まない第1
の非晶質シリコン層、不純物を含む第2の非晶質シリコ
ン層を順次非着する工程と、前記第2の非晶質シリコン
層上にネガ型の感光性樹脂を塗布する工程と、前記絶縁
性基板の他の主面上からの露光も含めて前記ゲートより
も細い開口部を前記ゲート上に有する感光性樹脂パター
ンを形成する工程と、前記感光性樹脂パターンをマスク
として前記第2の非晶質シリコン層を選択的に陽極酸化
して不純物を含む酸化シリコン層に形成する工程と、前
記感光性樹脂パターンの除去後、前記ゲートと平面的な
重なりが無いように前記不純物を含む第2の非晶質シリ
コン層上にソース・ドレイン配線となる第2の金属層を
選択的に形成する工程とからなる絶縁ゲート型トランジ
スタの製造方法。
2. A step of selectively forming a first metal layer which also serves as a scanning line on a main surface of an insulating substrate and serves as a gate, a first insulating layer which serves as a gate insulating layer, and impurities. Not first
Sequentially depositing the amorphous silicon layer and the second amorphous silicon layer containing impurities; applying a negative photosensitive resin on the second amorphous silicon layer; A step of forming a photosensitive resin pattern having an opening portion smaller than the gate on the gate including exposure from the other main surface of the insulating substrate; and the second step using the photosensitive resin pattern as a mask. A step of selectively anodizing the amorphous silicon layer to form an impurity-containing silicon oxide layer; and, after removing the photosensitive resin pattern, a first layer containing the impurity so that the gate does not overlap with the gate in a planar manner. 2. A method of manufacturing an insulated gate transistor, comprising the step of selectively forming a second metal layer to be a source / drain wiring on the amorphous silicon layer 2.
【請求項3】絶縁性基板の一主面上に走査線を兼ね、ゲ
ートとなる第1の金属層が選択的に形成され、ゲート絶
縁層となる第1の絶縁層を介して不純物を含まない第1
の非晶質シリコン層が前記ゲート上に形成され、前記第
1の非晶質シリコン層上で前記ゲート上にゲートよりも
細く自己整合的に形成された不純物を含む第2の絶縁層
を除いた一対の不純物を含む第2の非晶質シリコン層を
ソース・ドレインとし、前記ソース・ドレインを含んで
前記第1の絶縁層上に前記ゲートと一部重なるように自
己整合的にソース・ドレイン配線となる第2の金属層が
選択的に形成されていることを特徴とする絶縁ゲート型
トランジスタ。
3. A first metal layer which also serves as a scanning line and serves as a gate is selectively formed on one main surface of an insulating substrate, and impurities are contained through the first insulating layer which serves as a gate insulating layer. Not first
An amorphous silicon layer is formed on the gate, and the second insulating layer including impurities is formed on the first amorphous silicon layer and is thinner than the gate and is self-aligned. A second amorphous silicon layer containing a pair of impurities is used as a source / drain, and the source / drain is self-aligned so as to partially overlap the gate on the first insulating layer including the source / drain. An insulated gate transistor, wherein a second metal layer to be a wiring is selectively formed.
【請求項4】絶縁性基板の一主面上に走査線を兼ね、ゲ
ートとなる第1の金属層を選択的に形成する工程と、ゲ
ート絶縁層となる第1の絶縁層、不純物を含まない第1
の非晶質シリコン層、不純物を含む第2の非晶質シリコ
ン層を順次非着する工程と、前記第2の非晶質シリコン
層上にネガ型の感光性樹脂を塗布する工程と、前記絶縁
性基板の他の主面上からの露光も含めて前記ゲートより
も細い開口部をゲート上に有する第1の感光性樹脂パタ
ーンを形成する工程と、前記第1の感光性樹脂パターン
をマスクとして前記第2の非晶質シリコン層を選択的に
陽極酸化して不純物を含む酸化シリコン層に形成する工
程と、前記第1の感光性樹脂パターンの除去後、全面に
ネガ型の感光性樹脂を塗布する工程と、前記絶縁性基板
の他の主面上からの露光により前記ゲートよりも細くゲ
ート上が除去された第2の感光性樹脂パターンを形成す
る工程と、全面に第2の金属層を選択的に形成する工程
と、前記第2の記感光性樹脂の除去により前記第2の金
属層を選択的に除去した後にソース・ドレイン配線を選
択的に形成する工程とからなる絶縁ゲート型トランジス
タの製造方法。
4. A step of selectively forming a first metal layer which also serves as a scanning line and serves as a gate on one main surface of an insulating substrate, a first insulating layer which serves as a gate insulating layer, and impurities. Not first
Sequentially depositing the amorphous silicon layer and the second amorphous silicon layer containing impurities; applying a negative photosensitive resin on the second amorphous silicon layer; A step of forming a first photosensitive resin pattern having an opening portion smaller than the gate on the gate including exposure from the other main surface of the insulating substrate; and masking the first photosensitive resin pattern As a step of selectively anodizing the second amorphous silicon layer to form a silicon oxide layer containing impurities, and after removing the first photosensitive resin pattern, a negative photosensitive resin is formed on the entire surface. And a step of forming a second photosensitive resin pattern which is thinner than the gate and is removed from the gate by exposure from the other main surface of the insulating substrate, and a second metal on the entire surface. A step of selectively forming a layer, and the second step Method of manufacturing insulated gate transistor comprising the step of selectively forming a source and drain wiring after selectively removing said second metal layer by the removal of the optical resin.
【請求項5】絶縁性基板の一主面上に走査線を兼ね、ゲ
ートとなる第1の金属層が選択的に形成され、ゲート絶
縁層となる第1の絶縁層を介して不純物を含まない第1
の非晶質シリコン層が前記ゲート上に形成され、前記第
1の非晶質シリコン層上で前記ゲート上にゲートよりも
細く自己整合的に形成された不純物を含む第2の絶縁層
を除いた一対の不純物を含む第2の非晶質シリコン層上
に形成されたシリサイド層をソース・ドレインとし、前
記ソース・ドレインを含んで前記第1の絶縁層上にソー
ス・ドレイン配線となる第2の金属層が選択的に形成さ
れていることを特徴とする絶縁ゲート型トランジスタ。
5. A first metal layer which also serves as a scanning line and serves as a gate is selectively formed on one main surface of the insulating substrate, and impurities are contained through the first insulating layer which serves as a gate insulating layer. Not first
An amorphous silicon layer is formed on the gate, and the second insulating layer including impurities is formed on the first amorphous silicon layer and is thinner than the gate and is self-aligned. And a second silicide layer formed on the second amorphous silicon layer containing impurities as a source / drain and forming a source / drain wiring on the first insulating layer including the source / drain. Insulated gate type transistor characterized in that the metal layer is selectively formed.
【請求項6】絶縁性基板の一主面上に走査線を兼ね、ゲ
ートとなる第1の金属層を選択的に形成する工程と、ゲ
ート絶縁層となる第1の絶縁層、不純物を含まない第1
の非晶質シリコン層、不純物を含む第2の非晶質シリコ
ン層を順次非着する工程と、前記第2の非晶質シリコン
層上にネガ型の感光性樹脂を塗布する工程と、前記絶縁
性基板の他の主面上からの露光も含めて前記ゲートより
も細い開口部をゲート上に有する感光性樹脂パターンを
形成する工程と、前記感光性樹脂パターンをマスクとし
て前記第2の非晶質シリコン層を選択的に陽極酸化して
不純物を含む酸化シリコン層に形成する工程と、前記感
光性樹脂パターンの除去後、全面に第2の金属層を被着
する工程と、前記絶縁性基板を加熱して前記第2の非晶
質シリコン層と第2の金属層とを選択的にシリサイド層
化させる工程と、前記第2の金属層を除去した後に前記
シリサイド層上にソース配線またはソース・ドレイン配
線となる第3の金属層を選択的に形成する工程とからな
る絶縁ゲート型トランジスタの製造方法。
6. A step of selectively forming a first metal layer which also serves as a scanning line on a main surface of an insulating substrate and serves as a gate, a first insulating layer which serves as a gate insulating layer, and impurities. Not first
Sequentially depositing the amorphous silicon layer and the second amorphous silicon layer containing impurities; applying a negative photosensitive resin on the second amorphous silicon layer; A step of forming a photosensitive resin pattern having an opening portion smaller than the gate on the gate, including exposure from the other main surface of the insulating substrate; and the second non-mask using the photosensitive resin pattern as a mask. A step of selectively anodizing the crystalline silicon layer to form a silicon oxide layer containing impurities; a step of depositing a second metal layer on the entire surface after removing the photosensitive resin pattern; Heating the substrate to selectively form the second amorphous silicon layer and the second metal layer into a silicide layer; and removing the second metal layer and then forming a source line or a source line on the silicide layer. Third gold to be source / drain wiring Method of manufacturing insulated gate transistor comprising the step of selectively forming a layer.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2001057588A1 (en) * 2000-02-04 2001-08-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Insulated-gate transistor for liquid crystal display and method for fabricating the same
JP2006191016A (en) * 2004-12-30 2006-07-20 Lg Philips Lcd Co Ltd Thin film transistor array substrate and its manufacturing method
JP2011187859A (en) * 2010-03-11 2011-09-22 Hitachi Displays Ltd Display device and method of manufacturing the same

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