JPS61185724A - Production for thin film transistor - Google Patents
Production for thin film transistorInfo
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- JPS61185724A JPS61185724A JP60027394A JP2739485A JPS61185724A JP S61185724 A JPS61185724 A JP S61185724A JP 60027394 A JP60027394 A JP 60027394A JP 2739485 A JP2739485 A JP 2739485A JP S61185724 A JPS61185724 A JP S61185724A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、アクティブ・マ)IJソックス液晶表示装置
等に利用することのできる薄膜トランジスタ(TPT)
の製造方法に関するものである。[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a thin film transistor (TPT) that can be used in active materials, IJ socks liquid crystal display devices, etc.
The present invention relates to a manufacturing method.
〈発明の概要〉
本発明は、TPTの製作プロセヌにおいてマスクアライ
メント操作を簡素化して歩留シを向上させるために、T
PTの製造工程に独特の技術的手段を駆使したものであ
り、パターンエツチング技術とリフトオフ法及びゲート
電極部材の陽極酸化法をTPTのパターン化プロセヌに
組み込むことにより少ないマスクアライメント操作でT
PTを製作することのできる製造技術を提供することを
目的とする。<Summary of the Invention> The present invention aims to improve the yield by simplifying the mask alignment operation in the TPT manufacturing process.
It makes full use of unique technical means in the PT manufacturing process, and by incorporating pattern etching technology, lift-off method, and anodizing method of gate electrode members into the TPT patterning proscenium, TET can be manufactured with fewer mask alignment operations.
The purpose is to provide a manufacturing technology that can manufacture PT.
〈従来の技術〉
TFTを表示セル基板にマトリックス状に配列したアク
ティブマ) IJソックス液晶表示装置は高品位の大容
量表示を可能とした表示装置であり、テレビジョン等へ
の応用が活発に行なわれている。<Prior art> IJ socks liquid crystal display device (active polymer in which TFTs are arranged in a matrix on a display cell substrate) is a display device that enables high-quality, large-capacity display, and is actively being applied to televisions and other applications. It is.
以下、従来の液晶テレビに用いられるTFTアレイ基板
の製造方法について第7図(A) (B)を参照しなが
ら説明する。第7図(A) (B)はマスク3層を用い
て製作するTFTアレイの1絵素分の模式平面図及びx
−x’断面図である。透明絶縁性基板(70)上に、金
属膜を堆積してホトエツチング法にてパターン化を行い
、A1等から成るゲート電極バー(71)を形成する。Hereinafter, a method for manufacturing a TFT array substrate used in a conventional liquid crystal television will be described with reference to FIGS. 7(A) and 7(B). Figures 7(A) and 7(B) are schematic plan views of one pixel of a TFT array manufactured using three mask layers, and x
-x' sectional view. A metal film is deposited on a transparent insulating substrate (70) and patterned by photoetching to form a gate electrode bar (71) made of A1 or the like.
次に酸化膜又は窒化膜から成るゲート絶縁膜(72)、
Si、 CdS等から成る半導体膜(73)と連続し
て積層する。その後、半導体膜(73)をエツチングに
てパターン化し、この上に透明導電膜を堆積する。この
透明導電膜をエツチングしてソース電極パー(76)及
ヒトレイン電極兼表示電極(77)をパターン形成する
。以上により1絵素分のTFTが作製される。Next, a gate insulating film (72) made of an oxide film or a nitride film,
It is continuously laminated with a semiconductor film (73) made of Si, CdS, etc. Thereafter, the semiconductor film (73) is patterned by etching, and a transparent conductive film is deposited thereon. This transparent conductive film is etched to form a pattern of a source electrode (76) and a human train/display electrode (77). Through the above steps, a TFT for one picture element is manufactured.
〈発明が解決しようとする問題点〉
このように従来のTFTアレイ基板では牛歩なくともエ
ツチング時のマスクを3層使用するのでマスクアライメ
ント操作が最低2度必要である。<Problems to be Solved by the Invention> As described above, in the conventional TFT array substrate, since three layers of masks are used during etching, at least two mask alignment operations are required.
このため製作工程が煩雑となシ、製造コストの増大や歩
留りの低下等の問題を招来する。This results in problems such as a complicated manufacturing process, increased manufacturing cost, and decreased yield.
〈問題点を解決するための手段〉
本発明は上述の問題点に鑑み、TF’Tを構成する各層
を積層した後パターン化する際にマスクを2回使用する
のみとし、各マスクの使用の間にゲート電極用金属層の
陽極酸化法を介設してマスクアライメント操作を1図と
することによシ製作工程を簡素化し生産性の向上を達成
したことを特徴としている。<Means for Solving the Problems> In view of the above-mentioned problems, the present invention uses a mask only twice when patterning is performed after laminating each layer constituting a TF'T. It is characterized by simplifying the manufacturing process and improving productivity by interposing an anodic oxidation method for the metal layer for the gate electrode and making the mask alignment operation into one diagram.
〈実施例〉
第1図(A) (B?は、本発明により製作されたTF
Tアレイ基板1絵素分の模式平面図及びX−X′断面図
である。使用するマスクは、ゲート電極バー(11)、
ゲート絶縁膜(12)、半導体膜(13)及び半導体膜
(13)とオーミックコンタクトを形成する電極膜(1
4)をパターン化するための第1のマスク並びにソース
電極パー(16Lドレイン電極兼表示電極(17)及び
半導体膜(13)とオーミックコンタクトを形成する電
極膜(14)をパターン化するための第2のマスクの計
2層のみである。以下、第2図(A) (B)乃至第7
図(A) (B)に示す各製作プロセスにおける平面図
及びx−x’断面図を参照しながらTFTアレイの製作
プロセス及び具体的な構造について詳細に説明する。<Example> Figure 1 (A) (B? is the TF manufactured according to the present invention)
FIG. 2 is a schematic plan view and a cross-sectional view taken along line X-X′ of one picture element of the T-array substrate. The masks used are the gate electrode bar (11),
A gate insulating film (12), a semiconductor film (13), and an electrode film (1) forming an ohmic contact with the semiconductor film (13).
4) and a first mask for patterning the source electrode layer (16L drain electrode/display electrode (17) and the electrode film (14) forming ohmic contact with the semiconductor film (13)). There are only two layers in total, including the mask No. 2.Hereinafter, Fig. 2 (A) (B) to Fig. 7
The manufacturing process and specific structure of the TFT array will be described in detail with reference to the plan view and xx' cross-sectional view of each manufacturing process shown in FIGS.
O工程I[第2図(A) (B)参照〕まず、ガラス基
板(10)上に、ゲート電極バーとなるAl膜(11勺
をスパッタ法にて膜厚200OA堆積する。次に、プラ
ズマCVD法により、ゲート絶縁膜として5i3N4(
12勺、半導体膜として無定形水素化シリコン(a −
Si : H)(13′)。O process I [see FIGS. 2(A) and 2(B)] First, an Al film (11 mm thick), which will become the gate electrode bar, is deposited on the glass substrate (10) by sputtering to a thickness of 200 OA.Next, plasma By CVD method, 5i3N4 (
12, amorphous hydrogenated silicon (a-
Si:H)(13').
a−3i:H膜とオーミックコンタクトを形成する電極
膜としてリンドープのa−5i:H(n”a −Si
: H)(14′)を連続して積層する。膜厚は、程度
に設定する。これら4層膜形成後、ホトレジスト(18
)を塗布し、第1のマスクを用いて露光・現像する。Phosphorus-doped a-5i:H(n”a-Si
: H) (14') are laminated continuously. The film thickness is set to a certain degree. After forming these four layers, photoresist (18
) is applied, exposed and developed using the first mask.
0工程■〔第3図(A) (B)参照〕上記工程■で得
られた4層膜をエツチングしてパターン化する。この際
、n” a −S i : H(14’)及びa −S
i :H(13′)のエッチャントはHFとHN O3
の混合液を用い、5i3N4(12勺のエッチャントは
5ΦHF水溶液を用いる。またA[膜(11勺のエッチ
ャントはH3PO4系水溶液とする。上述した各層の順
序で基板(10)とともに各層を各エッチャントに浸漬
して4層を同一パターンでエツチングする。Step 0 (see FIGS. 3(A) and 3(B)): The four-layer film obtained in step (2) above is etched and patterned. At this time, n'' a -S i : H(14') and a -S
i:H(13') etchant is HF and HN O3
Using a mixed solution of 5i3N4 (12mm etchant, use 5ΦHF aqueous solution. Also, A[film (11mm etchant) use H3PO4 aqueous solution. Each layer is treated with the substrate (10) in the order described above. Dip and etch the four layers in the same pattern.
0工程■〔第4図(A) (B)参照〕この工程では、
ゲート電極バーとなるAI膜(11つのパターンエツジ
部の陽極酸化を行なう。0 process ■ [See Figure 4 (A) and (B)] In this process,
Anodizing is performed on the AI film (11 pattern edge portions) that will become gate electrode bars.
本工程の目的は、後工程Vでパターン化されるソース電
極パー及びドレイン電極兼表示電極とゲート電極バー(
11)間の電気的導通を防止するためである。Al膜(
11’)のパターンエツジ部の陽極酸化は、ホウ酸アン
モニウム水溶液中電圧40Vにて化成し、Al膜(11
勺のパターンエツジ部にA1203(15)を形成する
ことによシ行なう。The purpose of this process is to form a source electrode bar, a drain electrode/display electrode, and a gate electrode bar (which will be patterned in the subsequent process V).
11) to prevent electrical continuity between the two. Al film (
The anodic oxidation of the pattern edge portion of the Al film (11') is carried out at a voltage of 40 V in an aqueous ammonium borate solution.
This is done by forming A1203 (15) on the edge of the pattern.
尚、本実施例では、ゲート電極バー(11)としてAI
を使用しそのパターンエツジにAJl’203(15)
を形成したが、ゲート電極バー材料としては、これ以外
にもTa、Nb、Hf等、陽極酸化することによシ絶縁
膜を形成するいわゆるバルブ金属類を使用することがで
きる。但しTaの場合には、エツチング時のガラス基板
(10)の損傷を防ぐために、Taの堆積に先立って、
Ta205膜を堆積することが必要となる場合がある。In this embodiment, AI is used as the gate electrode bar (11).
and use AJl'203(15) on the pattern edge.
However, as the gate electrode bar material, other so-called valve metals such as Ta, Nb, Hf, etc., which form an insulating film by anodic oxidation, can be used. However, in the case of Ta, in order to prevent damage to the glass substrate (10) during etching, prior to the deposition of Ta,
It may be necessary to deposit a Ta205 film.
0工程IV [第5図(A) (B)参照3次に、ソー
ス電極バー及びドレイン電極兼表示電極を形成するため
に、透明導電膜(17勺を真空蒸着法にてn a−5i
:H(14勺表面を含む全面に厚さ3000A程堆積す
る。その後、ホトレジスト(19)を塗布し、第2のマ
スクを用いてソース電極バー、ドレイン電極及び表示電
極の形状に対応した露光現像を行なう。マスクアライメ
ント操作は、本工程において1回のみであり、従って操
作が簡単で製品の低コスト化に大きく寄与する。0 Step IV [See Figures 5 (A) and (B) 3 Next, in order to form the source electrode bar and the drain electrode/display electrode, a transparent conductive film (17 mm) was deposited using a vacuum evaporation method.
:H (deposited to a thickness of about 3000A on the entire surface including the 14-layer surface. After that, photoresist (19) is applied and exposed and developed using a second mask to correspond to the shapes of the source electrode bar, drain electrode and display electrode. The mask alignment operation is performed only once in this process, so the operation is simple and greatly contributes to lowering the cost of the product.
O工程V〔第6図(A) (B)参照〕この工程では、
透明導電膜(17’)をホトレジスト(18)に即して
エツチング成形し、ソース電極バー(16)とドレイン
電極兼表示電極(17)のパターン化を行なうとともに
オーミックコンタクトを形成するn a−5i:H(1
4′)のエツチングを行なう。尚、上記透明導電膜(1
7′)のエッチャントはHC1水溶液、n a−3i:
H(14’)のエッチャントはHFとHN 03の混合
液を用いた。O process V [see Figure 6 (A) and (B)] In this process,
A transparent conductive film (17') is formed by etching along the photoresist (18), and a source electrode bar (16) and a drain electrode/display electrode (17) are patterned and an ohmic contact is formed.na-5i :H(1
4') Etching is performed. In addition, the above transparent conductive film (1
7') Etchant is HC1 aqueous solution, na-3i:
A mixed solution of HF and HN 03 was used as the etchant for H(14').
上述した各層の順で、基板10とともに各層を各エラチ
ントに浸漬し、透明導電膜(17′)よりソース電極バ
ー(16)とドレイン電極兼表示電! (17)ツバタ
ーン化及ヒソース・ドレインギャップを形成する。また
n a −Si : H(14′)よυa−5i:H半
導体層(13)とソース電極バー(16)及ヒトレイン
電極(17)間のオーミックコンタクト用電極膜(14
)を成形加工する。In the above-mentioned order, each layer is immersed together with the substrate 10 in each eratint, and the transparent conductive film (17') is connected to the source electrode bar (16) and the drain electrode/display electrode! (17) Form a tube turn and a hissose/drain gap. In addition, an electrode film (14) for ohmic contact between the na-Si:H(14') and υa-5i:H semiconductor layer (13) and the source electrode bar (16) and the human train electrode (17) is formed.
) is molded.
0工程W
ホトレジス) (19)を除去して第1図(A)(B)
に示すような作製される。0 process W photoresist) (19) is removed and Figure 1 (A) (B)
Fabricated as shown in .
上記TPTを基板(10)上にマ) IJソックス置し
、ゲート電極バー(11)とソース電極バー(16)を
行列方向に延展して同一行・同一列にある各TPTのゲ
ート電極とソース電極を共通接続することによりTFT
アレイ基板が構成される。Place the above TPT on the substrate (10), extend the gate electrode bar (11) and source electrode bar (16) in the row and column direction, and connect the gate electrode and source of each TPT in the same row and column. TFT by connecting electrodes in common
An array substrate is configured.
このTFTアレイ基板を液晶表示装置等の一方のセル基
板として利用すれば、大容量の表示情報を鮮明なる画像
で表示画面に生起させることができる。If this TFT array substrate is used as one cell substrate of a liquid crystal display device or the like, a large amount of display information can be generated as a clear image on the display screen.
〈発明の効果〉
以上詳説した如く本発明では、マスク2MのみでTPT
を作製することができるTPTプレイ基板を製作する上
で最も煩わしいマスクアライメント操作を1回に減少さ
せることができる。このため、TFTアレイ基板の低コ
スト化、高歩留化に多大な効果がある。<Effects of the Invention> As explained in detail above, in the present invention, TPT can be achieved with only a mask 2M.
The most troublesome mask alignment operation in manufacturing a TPT play substrate that can be manufactured can be reduced to one operation. Therefore, there is a great effect in reducing the cost and increasing the yield of the TFT array substrate.
第1図(A) (B)は本発明の1実施例の説明に供す
るTPTの平面図及びx−x’断面図である。
第2図(A) (B)乃至第6図(A) (B)は第1
図に示すTPTの製作工程を説明する平面図及びx−x
’断面]ぼである。第7図(A) (B)は従来のTP
Tアレイ基板を説明する平面図及びx−x’断面図であ
る。
10・・・ガラス基板 11・・・ゲート電極バー1
2・・・ゲート絶縁膜 13川半導体層14・・・電
極膜 15・・・陽極酸化膜 16・・・ソース電
極バー 17・・・ドレイン電極兼絵素電極
代理人 弁理士 福 士 愛 彦(他2名)(A)
CB)
(,4)
(A)
第3図
(A)
第4図
(A)
1q
(B)
(A)FIGS. 1(A) and 1(B) are a plan view and a cross-sectional view taken along the line xx' of a TPT for explaining one embodiment of the present invention. Figure 2 (A) (B) to Figure 6 (A) (B) are the first
A plan view and x-x explaining the manufacturing process of TPT shown in the figure.
'Cross section] Bode. Figure 7 (A) (B) shows the conventional TP
FIG. 2 is a plan view and a cross-sectional view taken along line xx′ for explaining a T-array substrate. 10...Glass substrate 11...Gate electrode bar 1
2... Gate insulating film 13 Semiconductor layer 14... Electrode film 15... Anodic oxide film 16... Source electrode bar 17... Drain electrode and pixel electrode agent Patent attorney Aihiko Fukushi ( 2 others) (A) CB) (,4) (A) Figure 3 (A) Figure 4 (A) 1q (B) (A)
Claims (1)
縁膜となる第1の絶縁膜、半導体膜及び該半導体膜とオ
ーミックコンタクトを形成するための電極膜を連続して
積層し4層膜を形成する工程と、 前記4層膜を連続してエッチングしパターン化する工程
と、 前記金属膜のパターンエッジ部を陽極酸化して第2の絶
縁膜を形成する工程と、 ソース・ドレイン電極及び表示電極となる透明導電膜を
堆積する工程と、 前記透明導電膜及び前記電極膜の順で連続してエッチン
グパターン化し、ソース電極及びドレイン電極に分離す
る工程と、 を具備して成ることを特徴とする薄膜トランジスタの製
造方法。[Scope of Claims] 1. A metal film serving as a gate electrode, a first insulating film serving as a gate insulating film, a semiconductor film, and an electrode film for forming an ohmic contact with the semiconductor film are successively formed on an insulating substrate. a step of stacking to form a four-layer film; a step of successively etching and patterning the four-layer film; a step of anodizing a pattern edge portion of the metal film to form a second insulating film; A step of depositing a transparent conductive film to become a source/drain electrode and a display electrode, and a step of successively etching the transparent conductive film and the electrode film in that order to separate them into a source electrode and a drain electrode. 1. A method of manufacturing a thin film transistor, characterized by comprising:
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JPH0580650B2 JPH0580650B2 (en) | 1993-11-09 |
Family
ID=12219842
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP60027394A Granted JPS61185724A (en) | 1985-02-13 | 1985-02-13 | Production for thin film transistor |
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---|---|
JPH0580650B2 (en) | 1993-11-09 |
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