JPH11109406A - 表示装置とその製造方法 - Google Patents

表示装置とその製造方法

Info

Publication number
JPH11109406A
JPH11109406A JP9266681A JP26668197A JPH11109406A JP H11109406 A JPH11109406 A JP H11109406A JP 9266681 A JP9266681 A JP 9266681A JP 26668197 A JP26668197 A JP 26668197A JP H11109406 A JPH11109406 A JP H11109406A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
contact hole
silicon
electrode
contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9266681A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshifumi Yamaji
敏文 山路
Nobuhiko Oda
信彦 小田
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP9266681A priority Critical patent/JPH11109406A/ja
Priority to TW087115870A priority patent/TW482938B/zh
Priority to US09/160,839 priority patent/US6249330B1/en
Priority to KR1019980040639A priority patent/KR100540947B1/ko
Publication of JPH11109406A publication Critical patent/JPH11109406A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136227Through-hole connection of the pixel electrode to the active element through an insulation layer
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1345Conductors connecting electrodes to cell terminals
    • G02F1/13458Terminal pads
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66742Thin film unipolar transistors
    • H01L29/6675Amorphous silicon or polysilicon transistors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明電極のITO膜ををソース領域に直接コ
ンタクトさせることにより、コンタクト抵抗を減じ構成
を簡素化した表示装置を得る。 【解決手段】 絶縁基板21上にゲート電極22、窒化
シリコン膜23、酸化シリコン膜24、およびシリコン
膜25を形成する。シリコン膜25上に酸化シリコン膜
27,窒化シリコン膜28を形成し、これらを貫通する
第1と第2のコンタクト孔29a、29bを形成する。
第1のコンタクト孔29aを介してドレイン領域25d
にコンタクトする電極30を配置する。全体を平坦化膜
31で被覆し、平坦化膜31の第2のコンタクト孔29
bに対応する箇所に第3のコンタクト孔32を形成し、
第3のコンタクト孔32を介してソース領域25sに直
接コンタクトする透明電極33を配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画素駆動素子とし
て薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)
を用いた、液晶表示装置などの表示装置とその製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、液晶表示パネルの表示用スイッ
チング素子として用いられるボトムゲート型薄膜トラン
ジスタの構造を示す断面図である。絶縁性の透明基板1
の表面に、高融点金属からなるゲート電極2が配置され
る。このゲート電極2は、両端部が透明基板1側で広く
なるテーパー形状を成す。ゲート電極2が配置された透
明基板1上には、窒化シリコン膜3を介して酸化シリコ
ン膜4が積層される。窒化シリコン膜3は、透明基板1
に含まれる不純物が後述する活性層に浸入するのを阻止
し、酸化シリコン膜4は、窒化シリコン膜3と共にゲー
ト絶縁膜として働く。酸化シリコン膜4上には、ゲート
電極2を横断して多結晶シリコン膜5が積層される。こ
の多結晶シリコン膜5が、薄膜トランジスタの活性層と
なる。
【0003】多結晶シリコン膜5上には、酸化シリコン
等の絶縁材料からなるストッパ絶縁膜6が配置される。
このストッパ絶縁膜6に被われた多結晶シリコン膜5が
チャネル領域5cとなり、その他の多結晶シリコン膜5
がソース領域5s及びドレイン領域5dとなる。ストッ
パ6絶縁膜が形成された多結晶シリコン膜5上には、酸
化シリコン膜7及び窒化シリコン膜8が積層される。こ
の酸化シリコン膜7及び窒化シリコン膜8は、ソース領
域5s及びドレイン領域5dを含む多結晶シリコン膜5
を保護する。
【0004】ソース領域5s及びドレイン領域5d上の
酸化シリコン膜7及び窒化シリコン膜8の所定箇所に
は、コンタクトホール9が形成される。このコンタクト
ホール9を通してソース領域5s及びドレイン領域5d
に接続されるアルミニウム電極10が、窒化シリコン膜
8上に配置される。アルミニウム電極10が配置された
窒化シリコン膜8上には、絶縁性で且つ可視光に対して
透明な、例えばアクリル樹脂から成る平坦化膜11が積
層される。この平坦化膜11は、ゲート電極2やストッ
パ絶縁膜6による凹凸を埋めて表面を平坦化する。ソー
ス領域5s側のアルミニウム配線10上の平坦化膜11
には、コンタクトホール12が形成される。そして、こ
のコンタクトホール12を介してアルミニウム配線10
に接続されるITO(Indium-Tin-Oxide)膜から成る透
明電極13が、平坦化膜11上に広がるように配置され
る。この透明電極13が、液晶表示パネルの表示電極を
構成する。
【0005】以上の薄膜トランジスタにおいては、ドレ
イン側のアルミニウム電極10に供給される映像情報
が、ゲート電極2に印加される走査制御信号に応答して
透明電極13に印加される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルミ
電極10に対するITO膜のコンタクト抵抗が高く、し
ばしばコンタクト不良等の事故を引き起こすという欠点
があった。これを解決するため、例えばアルミニウム電
極10の表面にモリブデン(Mo)等の高融点金属を用
いることでコンタクト抵抗を下げる手法もあるが、アル
ミスパッタの後に更にモリブデンのスパッタ工程が入る
ので、製造工程が煩雑になるという欠点を有している。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる従来の課
題に鑑みなされたもので、平坦化膜のコンタクト孔と絶
縁膜(酸化シリコン膜及び窒化シリコン膜)のコンタク
ト孔とを連結し、透明電極を半導体膜のソース領域に直
接コンタクトさせることにより、コンタクト抵抗を容易
に減じることができる薄膜トランジスタとその製造方法
を提供するものである。
【0008】また、平坦化膜のコンタクト孔に対して絶
縁膜(酸化シリコン膜及び窒化シリコン膜)のコンタク
ト孔を大きく形成し、絶縁膜のコンタクト孔の側壁を平
坦化膜の材料で被覆することにより、段差のないコンタ
クトホール形状を得るものである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施の形態を図
面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明によ
る、液晶表示パネルの表示用スイッチング素子として用
いられるボトムゲート型薄膜トランジスタの構造を示す
断面図である。ノンアルカリガラス等からなる絶縁性の
透明基板21の表面に、クロム(Cr)等の高融点金属
からなるゲート電極22が配置される。このゲート電極
22は、両端部が透明基板21側で広くなるテーパー形
状を成す。ゲート電極22が配置された透明基板21上
には、窒化シリコン膜23を介して酸化シリコン膜24
が積層される。窒化シリコン膜23は、透明基板21に
含まれるナトリウム(Na)等の不純物が後述する活性
層に浸入するのを阻止し、酸化シリコン膜24は、窒化
シリコン膜23と共にゲート絶縁膜として働く。酸化シ
リコン膜24上には、ゲート電極22を横断して多結晶
シリコン25(半導体膜)が積層される。この多結晶シ
リコン膜25が、薄膜トランジスタの活性層となる。
【0010】多結晶シリコン膜25上には、酸化シリコ
ン等の絶縁材料からなるストッパ絶縁膜26が配置され
る。このストッパ絶縁膜26に被われた多結晶シリコン
膜25がチャネル領域25cとなり、その他の多結晶シ
リコン膜25がソース領域25s及びドレイン領域25
dとなる。ストッパ絶縁膜26が形成された多結晶シリ
コン膜25上には、酸化シリコン膜27及び窒化シリコ
ン膜28が積層される。この酸化シリコン膜27及び窒
化シリコン膜28は、ソース領域25s及びドレイン領
域25dを含む多結晶シリコン膜25を保護する。
【0011】ドレイン領域25d上の酸化シリコン膜2
7及び窒化シリコン膜28の所定箇所には、第1のコン
タクト孔29aが形成される。この第1のコンタクト孔
29aを通してドレイン領域25dに接続されるアルミ
ニウム電極30が、窒化シリコン28上に配置される。
尚、アルミ電極30とドレイン領域25dとの界面に
は、両者のコンタクト抵抗を減じるために、モリブデン
(Mo)、チタン(Ti)等の高融点金属を配置しても
よい。ソース領域25s上の酸化シリコン膜27及び窒
化シリコン膜28の所定箇所には、ソース領域25sの
表面を露出する第2のコンタクト孔29bが形成され
る。
【0012】アルミニウム電極30が配置された窒化シ
リコン膜28上には、可視光に対して透明な膜厚1.0
〜1.5μmの、例えばアクリル樹脂、ポリイミド樹
脂、SOG等から成る透明絶縁性の平坦化膜31が積層
される。この平坦化膜31は、ゲート電極22やアルミ
ニウム電極30、ストッパ絶縁膜26等による凹凸を埋
めて表面を平坦化する。ソース領域25s側の第2のコ
ンタクト孔29bに対応する箇所の平坦化膜31には、
第3のコンタクト孔32が形成される。そして、第3の
コンタクト孔32を介してソース領域25sに接続され
る透明電極33が、アクリル樹脂膜31上に広がるよう
に配置される。この透明電極33は膜厚が800〜10
00ÅのITO膜から成り、液晶表示パネルの表示電極
を構成する。
【0013】平坦化膜31に形成した第3のコンタクト
孔32は、例えば6×6μm(CAD図面上)で開口さ
れ、窒化シリコン膜28と酸化シリコン膜27に形成し
た第2のコンタクト孔29bは、例えば10×10μm
(CAD図面上)で開口され、両者の中心位置は一致さ
せている。その為、第3のコンタクト孔32は第2のコ
ンタクト孔29bの内部に形成され、第2のコンタクト
孔29bの側壁に露出する窒化シリコン膜28と酸化シ
リコン膜27の表面は、平坦化膜31の材料で被覆され
る。
【0014】以下に、図1に示した薄膜トランジスタの
製造方法を、図2と図3を用いて説明する。 (a)第1工程 絶縁性の透明基板21上に、クロムやモリブデン等の高
融点金属をスパッタリングして膜厚が700乃至150
0Åの高融点金属膜40を形成する。この高融点金属膜
40を所定のパターン形状にパターニングし、ゲート電
極22を形成する。このパターニング処理では、ウェッ
トエッチャントによるテーパーエッチングにより、ゲー
ト電極22が、両端部を透明基板21側で広くするテー
パー形状(台形状)に形成される。(図2(A)参
照)。 (b)第2工程 透明基板21上にゲート電極22を被って膜厚が500
〜1500Åの窒化シリコン及び膜厚が1000〜20
00Åの酸化シリコンをプラズマCVD法により順次積
層し、窒化シリコン膜23及び酸化シリコン膜24を形
成する。続いて酸化シリコン膜24上に、同じくプラズ
マCVD法により膜厚が300〜800Åのシリコンを
積層し、非晶質のシリコン膜25を形成する。全体に4
00乃至500度の加熱処理を与えてシリコン膜25中
に含まれる余分な水素イオンを除去する。そして、エキ
シマレーザー41をシリコン膜25に照射し、非晶質状
態のシリコンが融解するまで加熱する。これにより、シ
リコンが結晶化し、多結晶状態となる。この多結晶状態
のシリコン膜25が、薄膜トランジスタの活性層となる
(図2(B)参照)。 (c)第3工程 シリコン膜25上に膜厚が1000〜2000Åの酸化
シリコンを積層し、酸化シリコン膜42を形成する。そ
して、この酸化シリコン膜42をゲート電極22に応じ
てパターニングし、ゲート電極22に重なるストッパ絶
縁膜26を形成する。このストッパ絶縁膜26の形成に
おいては、酸化シリコン膜42を被うホトレジスト膜を
形成し、そのレジスト膜を透明基板21側からゲート電
極22をマスクとして露光することにより、酸化シリコ
ン膜24の上部にレジストマスクをマスクずれなく形成
し、そしてHF系のウェットエッチャントにより酸化シ
リコン膜42をパターニングすることにより行われる
(図2(C)参照)。 (d)第4工程 ストッパ絶縁膜26が形成されたシリコン膜25に対
し、形成すべきトランジスタのタイプに対応するP型あ
るいはN型のイオンを注入する。即ち、Pチャネル型の
トランジスタを形成する場合には、ボロン(B)等のP
型イオンを注入し、Nチャネル型のトランジスタを形成
する場合には、リン(P)等のN型イオンを注入する。
この注入においては、ストッパ絶縁膜26で被われた領
域を除いてシリコン膜25にP型あるいはN型の導電性
を示す領域が形成される。これらの領域が、ゲート電極
22の両側でソース領域25s及びドレイン領域25d
となる。また、ストッパ絶縁膜26で被われた領域がチ
ャンネル領域25cとなる(図2(D)参照)。 (e)第5工程 所定の導電型の不純物イオンが注入されたシリコン膜2
5にエキシマレーザーを照射し、シリコンが融解しない
程度に加熱する。これにより、シリコン膜25内の不純
物イオンが活性化される。そして、ゲート電極22の両
側に所定の幅を残してシリコン膜25を島状にパターニ
ングし、各トランジスタを分離独立させる(図3(A)
参照)。 (f)第6工程 酸化シリコン膜24にシリコン膜25を被ってプラズマ
CVD法により酸化シリコン及び窒化シリコンを再度積
層し、酸化シリコン膜27及び窒化シリコン膜28を順
次形成し、次いで400〜600度の熱処理によって酸
化シリコン膜27及び窒化シリコン膜28のアニール処
理を行う。この熱処理は、同時に窒化シリコン膜28中
に含まれる水素イオンを酸化シリコン膜27を通してシ
リコン膜25中に拡散することを兼ねている。拡散した
水素イオンはシリコン膜25中のダングリングボンドを
中和し終端する。
【0015】そして、ソース領域25s及びドレイン領
域25dとなるシリコン膜25上に、酸化シリコン膜2
7及び窒化シリコン膜28を貫通する第1と第2のコン
タクト孔29a、29bを形成する(図3(B)参
照)。 (g)第7工程 第1のコンタクト孔29a部分に、シリコン膜25のド
レイン領域26dに接続されるアルミニウム等の金属か
らなる電極30を形成する。このアルミニウム電極30
の形成は、例えば、第1と第2のコンタクト孔29a、
29bが形成された窒化シリコン膜28上にスパッタリ
ングしたアルミニウムをパターニングすることで形成さ
れる。尚、アルミニウム電極30とドレイン領域25d
との界面にモリブデン(Mo)、チタン(Ti)等の高
融点金属を配置する場合は、前記高融点金属膜とアルミ
ニウムを順次スパッタリングし、これらを順次パターニ
ングすることによって行われる。いずれの場合も、第2
のコンタクト孔29bにはアルミニウム材料も高融点金
属材料も配置せず、第2のコンタクト孔29b内部にソ
ース領域25sのシリコン膜25表面を露出させる。こ
こで、ドレイン領域25dに接続されるアルミニウム電
極30は、トランジスタの配列方向に沿って連続してド
レイン配線を形成する。(図3(C)参照)。 (h)第8工程 アルミニウム電極30が形成された窒化シリコン膜28
上にアクリル樹脂溶液をスピンオン塗布し、焼成して平
坦化膜31を形成する。この平坦化膜31は、ストッパ
絶縁膜26やアルミニウム電極30による凹凸を埋めて
表面を平坦化する。当然、平坦化膜31は第2のコンタ
クト孔29b内部を埋設する。そして、ソース領域25
s上に平坦化膜31を貫通する第3のコンタクト孔32
を形成する。この第3のコンタクト孔32の形成は、例
えばアクリル樹脂層としてホトレジストと同様の感光性
の樹脂を用い、平坦化膜31側からメタルマスクを用い
て露光し、選択的に感光した箇所を現像処理によって除
去し、そしてリフローすることにより形成される。
【0016】そして、第3のコンタクト孔32部分に、
ソース領域25sに接続されるITO等からなる透明電
極33を形成する。この透明電極38の形成は、例え
ば、コンタクト孔32内部の多結晶シリコン膜25表面
を先ず沸酸系のエッチャントでスライトエッチングする
ことにより多結晶シリコン膜25の表面を清浄化し、次
いで平坦化膜31上にスパッタリングしたITOをパタ
ーニングすることで形成される(図3(D)参照)。
【0017】以上に説明した本実施の形態によれば、以
下の作用効果を得ることができる。 (1)第2と第3のコンタクト孔29b、32を通して
透明電極33のITO膜がソース領域25sの多結晶シ
リコン膜25に直接コンタクトするので、アルミとIT
O膜との接触よりも接触抵抗を小さくできる。 (2)アルミとの接触抵抗を減じるための、高融点金属
などの手段が無用になるので、構成を簡素化し、コスト
ダウンを図ることができる。
【0018】そして、第2のコンタクト孔29bの大き
さより第3のコンタクト孔32の大きさを小さくするこ
とによって、更に以下の作用効果を得ることができる。 (1)平坦化膜31のアクリル樹脂膜が第2のコンタク
ト孔29bを埋設し、第3のコンタクト孔32がソース
領域25sの多結晶シリコン膜25表面まで延びている
ので、第3のコンタクト孔の側壁をなだらかなに形成で
き、透明電極33のコンタクト部分における段切れ等の
事故要因を排除できる。
【0019】(2)第2のコンタクト孔29bの側壁を
平坦化膜31の材料で被覆しておくことにより、第8工
程において、多結晶シリコン膜25表面を清浄化する沸
酸系エッチャントにより酸化シリコン膜27と窒化シリ
コン膜28が無用にエッチングされることが無い。これ
により接触部分の段差の発生を防止できる。尚、本発明
は、以上に説明したボトムゲート型薄膜トランジスタに
ついてだけでなく、多結晶シリコン膜25に対してゲー
ト電極22が上部に位置するトップゲート型の薄膜トラ
ンジスタについても同様に実施することができる。以下
に本発明の他の実施の形態として、トップゲート型薄膜
トランジスタに応用した例を説明する。
【0020】図4は、液晶表示パネルの表示用スイッチ
ング素子として用いられるトップゲート型薄膜トランジ
スタの構造を示す断面図である。絶縁性の透明基板21
の表面に、窒化シリコン膜23及び酸化シリコン膜24
が積層される。窒化シリコン膜23は、透明基板21に
含まれるナトリウム等の不純物イオンの析出を防止し、
酸化シリコン膜24は、活性層となる多結晶シリコン膜
25の積層を可能にする。酸化シリコン膜24上の所定
の領域に、多結晶シリコン膜25が積層される。この多
結晶シリコン膜25が薄膜トランジスタの活性層とな
る。
【0021】多結晶シリコン層25が積層された酸化シ
リコン膜24上に、ゲート絶縁膜となる酸化シリコン膜
24a積層される。そして、酸化シリコン膜24a上
に、多結晶シリコン層25と交差する方向に延在して、
高融点金属からなるゲート電極22が配置される。この
ゲート電極22に被われた多結晶シリコン膜25がチャ
ネル領域25cとなり、その他の多結晶シリコン膜25
がソース領域25s及びドレイン領域25dとなる。ゲ
ート電極22が配置された酸化シリコン膜24a上に、
再度、酸化シリコン膜27及び窒化シリコン膜28が積
層される。この酸化シリコン膜27及び窒化シリコン膜
28が、ゲート電極22及び多結晶シリコン膜25を保
護する層間絶縁膜となる。
【0022】ソース領域25s及びドレイン領域25d
上の酸化シリコン膜24a、27及び窒化シリコン膜2
8の所定箇所には、第1と第2のコンタクト孔29a、
29bが形成される。第1のコンタクト孔29aを通し
てドレイン領域25dに接続されるアルミニウム電極3
0が、窒化シリコン膜28上に配置される。ソース領域
25sの第2のコンタクト孔29bにはアルミ電極を配
置していない。電極30が配置された窒化シリコン膜2
8上には、可視光に対して透明な例えばアクリル樹脂、
ポリイミド樹脂、SOG等から成る絶縁性素材により平
坦化膜31が積層される。この平坦化膜31は、ゲート
電極22やアルミニウム電極30による凹凸を埋めて表
面を平坦化する。
【0023】ソース領域25s側の平坦化膜31には、
第3のコンタクト孔32が形成される。そして、第3の
コンタクト孔32を介してソース領域25sの多結晶シ
リコン膜25にコンタクトするITO膜33が、平坦化
膜31上に広がるように配置される。このITO膜33
が、液晶表示パネルの表示電極を構成する。以上に説明
したトップゲート型TFT装置の製造方法は、ボトムゲ
ート型に準じる。以下にその製造方法を図5を用いて簡
潔に説明する。 (a)第1工程 絶縁性の透明基板21上に、プラズマCVD法により窒
化シリコン膜23及び酸化シリコン膜24を順次積層
し、形成する。さらに、同じくプラズマCVD法により
シリコンを積層し、非晶質のシリコン膜25を形成す
る。そして、脱水素アニール処理を行った後、エキシマ
レーザーによりシリコン膜25加熱し、シリコン膜25
を多結晶状態とする(図5(A)参照)。 (b)第2工程 トランジスタの形成位置に対応し、多結晶化されたシリ
コン膜25を所定の形状にパターニングする。プラズマ
CVD法によりシリコン膜25を被うようにゲート絶縁
膜となる酸化シリコン膜24aを積層する。そして、ク
ロムやモリブデン等の高融点金属をスパッタリングして
高融点金属膜を形成し、この高融点金属膜を所定の形状
にパターニングし、ゲート電極22を形成する(図5
(B)参照)。 (c)第3工程 ゲート電極22をマスクとし、形成すべきトランジスタ
のタイプに対応するP型あるいはN型のイオンをシリコ
ン膜25へ注入して、ソース領域25s及びドレイン領
域25dを形成する。そして、シリコン膜25にエキシ
マレーザーを照射してシリコン膜25内の不純物イオン
を活性化させる(図5(C)参照)。 (d)第4工程 酸化シリコン膜24a上にゲート電極22を被ってプラ
ズマCVD法により酸化シリコン膜27及び窒化シリコ
ン膜28を順次形成する。そして、基板全体を窒素雰囲
気中で加熱処理することにより、窒化シリコン膜28に
含まれる水素イオンを酸化シリコン膜27、24aを通
してシリコン膜25へ導入する。これにより、シリコン
膜25中のダングリングボンドが水素イオンによって補
われる(図5(D)参照)。 (e)第5工程 ソース領域及びドレイン領域となるシリコン膜25上
に、酸化シリコン膜27、24a及び窒化シリコン膜2
8を貫通する第1と第2のコンタクト孔29a、29b
を形成する。第1のコンタクト孔29a部分に、シリコ
ン膜25に接続されるアルミニウム等の金属からなる電
極30を形成する(図示せず)。 (f)第6工程 電極30が形成された窒化シリコン膜28上に例えばア
クリル樹脂溶液を塗布し、焼成して平坦化膜31を形成
する。そして、ソース領域25s上の第2のコンタクト
孔29bに重ねて平坦化膜31を貫通する第3のコンタ
クト孔32を形成し、この第3のコンタクト孔32部分
に、ソース領域25sに接続されるITO等からなる透
明電極33を形成して、図4に示したトップゲート型T
FT装置を得る。
【0024】
【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明によれ
ば、透明電極33のITO膜を多結晶シリコン膜25の
表面に直接コンタクトさせることにより、コンタクト抵
抗を増大させることなく、構成を簡素化した薄膜トラン
ジスタを得ることができる利点を有する。
【0025】更に本願請求項2,4によれば、第3のコ
ンタクト孔32の側壁に段差を発生させることが無いの
で、透明電極33のコンタクト部における段切れ等の発
生も防止できる利点を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を説明するための断面図である。
【図2】本発明の製造方法を説明するための断面図であ
る。
【図3】本発明の製造方法を説明するための断面図であ
る。
【図4】本発明の他の実施の形態を説明するための断面
図である。
【図5】本発明の他の実施の形態の製造方法を説明する
ための断面図である。
【図6】従来例を説明するための断面図である。
【符号の説明】
21・・・透明基板 22・・・ゲート電極 25・・・シリコン膜 25c・・チャネル領域 25s・・ソース領域 25d・・ドレイン領域 26・・・ストッパ絶縁膜 29a・・第1のコンタクト孔 29b・・第2のコンタクト孔 30・・・電極 31・・・平坦化膜 32・・・第3のコンタクト孔 33・・・透明電極(ITO膜)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁基板の上に、ゲート絶縁膜を挟んで
    半導体膜とゲート電極とを配置し、前記半導体膜にソー
    ス・ドレイン領域及びチャネル領域を形成した薄膜トラ
    ンジスタと、 前記ソース・ドレイン領域を被覆する絶縁膜と、 前記絶縁膜を貫通する第1と第2のコンタクト孔と、 前記第1のコンタクト孔を介して前記ソース・ドレイン
    領域の一方にコンタクトする電極と、 前記絶縁膜及び前記電極を被覆する平坦化膜と、 前記平坦化膜に形成した第3のコンタクト孔と、 前記平坦化膜の上に配置され、前記第3のコンタクト孔
    を介して前記ソース・ドレイン領域の他方の半導体膜の
    表面に直接コンタクトする透明電極と、を具備すること
    を特徴とする表示装置。
  2. 【請求項2】 前記第2のコンタクト孔の内部に前記第
    3のコンタクト孔が配置され、前記第2のコンタクト孔
    の内壁を前記平坦化膜が被覆することを特徴とする請求
    項1記載の表示装置。
  3. 【請求項3】 絶縁基板上に、ゲート電極を挟んで半導
    体膜とゲート電極とを形成し、前記半導体膜にソース・
    ドレイン及びチャネルを形成する工程と、 前記ソース・ドレイン領域を被覆する絶縁膜を形成する
    工程と、 前記絶縁膜に、前記ソース・ドレイン領域の表面を露出
    する第1と第2のコンタクトホールを形成する工程と、 前記第1のコンタクト孔を通して前記ソース・ドレイン
    領域の一方の領域にコンタクトする電極を形成する工程
    と、 前記絶縁膜及び前記電極を被う平坦化膜を形成する工程
    と、 前記平坦化膜の前記第2のコンタクト孔に対応する部分
    に、第3のコンタクト孔を形成する工程と、 前記平坦化膜の上に配置され、前記第3のコンタクト孔
    を介して前記ソース・ドレイン領域の他方の領域にコン
    タクトする透明電極を形成する工程と、を具備すること
    を特徴とする表示装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記第2のコンタクト孔の内部に前記第
    3のコンタクト孔が配置され、前記第2のコンタクト孔
    の内壁を前記平坦化膜が被覆することを特徴とする請求
    項3記載の表示装置の製造方法。
JP9266681A 1997-09-30 1997-09-30 表示装置とその製造方法 Pending JPH11109406A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9266681A JPH11109406A (ja) 1997-09-30 1997-09-30 表示装置とその製造方法
TW087115870A TW482938B (en) 1997-09-30 1998-09-24 Display device and manufacturing method thereof
US09/160,839 US6249330B1 (en) 1997-09-30 1998-09-25 Display device and manufacturing method
KR1019980040639A KR100540947B1 (ko) 1997-09-30 1998-09-29 표시장치와그제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9266681A JPH11109406A (ja) 1997-09-30 1997-09-30 表示装置とその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11109406A true JPH11109406A (ja) 1999-04-23

Family

ID=17434225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9266681A Pending JPH11109406A (ja) 1997-09-30 1997-09-30 表示装置とその製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6249330B1 (ja)
JP (1) JPH11109406A (ja)
KR (1) KR100540947B1 (ja)
TW (1) TW482938B (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001352042A (ja) * 2000-06-08 2001-12-21 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
US6862070B1 (en) 1999-12-16 2005-03-01 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display and manufacturing method thereof
JP2008015455A (ja) * 2006-06-30 2008-01-24 Lg Phillips Lcd Co Ltd 液晶表示装置及びその製造方法
JP2008015460A (ja) * 2006-06-30 2008-01-24 Lg Philips Lcd Co Ltd 液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置
SG143975A1 (en) * 2001-02-28 2008-07-29 Semiconductor Energy Lab Method of manufacturing a semiconductor device
US7459354B2 (en) 2001-01-29 2008-12-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing a semiconductor device including top gate thin film transistor and method for manufacturing an active matrix device including top gate thin film transistor
JP2016106400A (ja) * 2009-02-06 2016-06-16 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
JP2022118095A (ja) * 2011-05-05 2022-08-12 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6927826B2 (en) * 1997-03-26 2005-08-09 Semiconductor Energy Labaratory Co., Ltd. Display device
JP4363684B2 (ja) * 1998-09-02 2009-11-11 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 薄膜トランジスタ基板およびこれを用いた液晶表示装置
US6475836B1 (en) * 1999-03-29 2002-11-05 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
SG114529A1 (en) * 2001-02-23 2005-09-28 Semiconductor Energy Lab Method of manufacturing a semiconductor device
CN1462481A (zh) * 2001-05-18 2003-12-17 三洋电机株式会社 薄膜晶体管及有源矩阵型显示装置及其制造方法
JP4002410B2 (ja) * 2001-06-22 2007-10-31 日本電気株式会社 アクティブマトリックス型液晶表示装置の製造方法
KR20030040865A (ko) * 2001-11-16 2003-05-23 주식회사 하이닉스반도체 암전류를 감소시키기 위한 이미지센서의 제조 방법
ES2524046T3 (es) * 2001-12-13 2014-12-03 Koninklijke Philips N.V. Estructura de cierre hermético para dispositivos de visualización
TWI296062B (en) * 2001-12-28 2008-04-21 Sanyo Electric Co Liquid crystal display device
JP3953320B2 (ja) * 2001-12-28 2007-08-08 三洋電機株式会社 表示装置及びその製造方法
JP3995476B2 (ja) * 2001-12-28 2007-10-24 三洋電機株式会社 表示装置及びその製造方法
TWI230304B (en) * 2002-03-04 2005-04-01 Sanyo Electric Co Display device with reflecting layer
JP4563171B2 (ja) * 2002-05-24 2010-10-13 シェーリング コーポレイション 中和ヒト抗igfr抗体
JP4199501B2 (ja) * 2002-09-13 2008-12-17 Nec液晶テクノロジー株式会社 液晶表示装置の製造方法
JP4417072B2 (ja) * 2003-03-28 2010-02-17 シャープ株式会社 液晶表示装置用基板及びそれを用いた液晶表示装置
TW594319B (en) * 2003-04-11 2004-06-21 Au Optronics Corp Liquid crystal display and method of manufacturing the same
KR101036749B1 (ko) * 2003-12-26 2011-05-24 엘지디스플레이 주식회사 금속유도결정화에 의한 액정표시소자 제조방법
KR100968339B1 (ko) * 2004-06-30 2010-07-08 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20090006198A (ko) * 2006-04-19 2009-01-14 이그니스 이노베이션 인크. 능동형 디스플레이를 위한 안정적 구동 방식
CN100583443C (zh) * 2007-06-08 2010-01-20 北京京东方光电科技有限公司 一种薄膜晶体管结构及其制备方法
EP2256814B1 (en) * 2009-05-29 2019-01-16 Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. Oxide semiconductor device and method for manufacturing the same
KR101971594B1 (ko) 2012-02-16 2019-04-24 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
CN104241296B (zh) * 2014-08-21 2017-12-08 京东方科技集团股份有限公司 一种阵列基板及其制作方法和显示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06242433A (ja) * 1992-12-25 1994-09-02 Sony Corp アクティブマトリクス基板
JPH07146491A (ja) * 1993-11-24 1995-06-06 Sony Corp 表示素子基板用半導体装置
JPH0926601A (ja) * 1995-07-13 1997-01-28 Sony Corp 液晶表示装置およびその製造方法
JPH09127497A (ja) * 1995-10-31 1997-05-16 Sony Corp 液晶表示装置およびその製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5414442A (en) * 1991-06-14 1995-05-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Electro-optical device and method of driving the same
JP3309509B2 (ja) * 1993-08-12 2002-07-29 セイコーエプソン株式会社 薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリックス表示装置およびその製造方法
JPH0875585A (ja) * 1994-09-09 1996-03-22 Smc Corp 圧力検出器の接続構造

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06242433A (ja) * 1992-12-25 1994-09-02 Sony Corp アクティブマトリクス基板
JPH07146491A (ja) * 1993-11-24 1995-06-06 Sony Corp 表示素子基板用半導体装置
JPH0926601A (ja) * 1995-07-13 1997-01-28 Sony Corp 液晶表示装置およびその製造方法
JPH09127497A (ja) * 1995-10-31 1997-05-16 Sony Corp 液晶表示装置およびその製造方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6862070B1 (en) 1999-12-16 2005-03-01 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display and manufacturing method thereof
JP2001352042A (ja) * 2000-06-08 2001-12-21 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
US7459354B2 (en) 2001-01-29 2008-12-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing a semiconductor device including top gate thin film transistor and method for manufacturing an active matrix device including top gate thin film transistor
SG143975A1 (en) * 2001-02-28 2008-07-29 Semiconductor Energy Lab Method of manufacturing a semiconductor device
US7618904B2 (en) 2001-02-28 2009-11-17 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method of manufacturing a semiconductor device
JP2008015455A (ja) * 2006-06-30 2008-01-24 Lg Phillips Lcd Co Ltd 液晶表示装置及びその製造方法
JP2008015460A (ja) * 2006-06-30 2008-01-24 Lg Philips Lcd Co Ltd 液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置
JP4680878B2 (ja) * 2006-06-30 2011-05-11 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 液晶表示装置及びその製造方法
JP2016106400A (ja) * 2009-02-06 2016-06-16 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
JP2018067725A (ja) * 2009-02-06 2018-04-26 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
JP2022118095A (ja) * 2011-05-05 2022-08-12 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置
US11942483B2 (en) 2011-05-05 2024-03-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990030267A (ko) 1999-04-26
KR100540947B1 (ko) 2006-02-28
TW482938B (en) 2002-04-11
US6249330B1 (en) 2001-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11109406A (ja) 表示装置とその製造方法
JP3679567B2 (ja) 薄膜トランジスタの製造方法
US6927809B2 (en) Active matrix substrate and display device
JP5020428B2 (ja) トップゲート形ポリシリコン薄膜トランジスター製造方法
JP2010039229A (ja) 表示装置
JPH10253976A (ja) 液晶表示素子
US20040252250A1 (en) Liquid crystal display device and method of manufacturing the same
KR20020041181A (ko) 폴리실리콘형 박막트랜지스터 제조방법
JP2002176179A (ja) 電気光学装置および電気光学装置の製造方法、並びに半導体装置
JPH10173192A (ja) 薄膜トランジスタおよびその製造方法
JP4132937B2 (ja) 液晶表示装置およびその製造方法
JP3346284B2 (ja) 薄膜トランジスタ及びその製造方法
JPH0530057B2 (ja)
JPH1187721A (ja) 薄膜トランジスタおよびこれを備えた液晶表示装置並びにtftアレイ基板の製造方法
US6875675B2 (en) Method for manufacturing a semiconductor film having a planarized surface
JP4202091B2 (ja) アクティブマトリクス型液晶表示装置の作製方法
JP2003177389A (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
JP2694912B2 (ja) アクティブマトリクス基板の製造方法
JP2934717B2 (ja) マトリクス回路駆動装置およびその製造方法
JP2003031817A (ja) コンタクト構造の形成方法
JP2776411B2 (ja) 順スタガ型薄膜トランジスタ及びその製造方法
JPH11111988A (ja) 薄膜半導体装置の製造方法
KR100267980B1 (ko) 액정표시장치및그제조방법
KR100249222B1 (ko) 액정표시장치및그제조방법
JP2514166B2 (ja) アクティブマトリックス液晶表示装置の製造方法