TWI302034B - Thin film transistor and manufacturing method thereof - Google Patents

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1302034 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於薄膜電晶體，尤其是關於適合於半導體層 係爲氧化物半導體之情況之薄膜電晶體。 【先前技術】 使用作爲主動矩陣型液晶顯示裝置之開關元件的薄膜電 晶體，如日本公開專利公報平5 -677 8 6號公報所記載，一 般係採用反交錯（deinterlace)構造。此構造之薄膜電晶體具 有：在絕緣基板上設置閘極，在包含閘極的絕緣基板之上 面設置閘絕緣膜，在閘極上之閘絕緣基板的上面設置本徵 非晶形矽所形成的半導體薄膜，在半導體薄膜之上面中央 設置通道保護膜，在通道保護膜之上面兩側及其兩側之半 導體薄膜的上面，設置有由η型非晶形矽所形成的歐姆接 觸層，在各歐姆接觸層之上面設置有源極·汲極之構造。 但是，最近由於比使用非晶形矽可獲得更高的移動度， 因此考慮使用氧化鋅（ΖηΟ)來取代非晶形矽。使氧化鋅以 CVD法來成膜之情況，在初期狀態中膜質並不穩定，故採 用反交錯構造時，此不合適的初期之氧化鋅膜和閘極對 向。即，爲了形成通道區域，無法獲得作爲薄膜電晶體之 良好特性。因此，正檢討作成使氧化鋅膜之上面變成通道 區域的頂閘型之薄膜電晶體。使用氧化鋅的頂閘型之薄膜 電晶體的製造方法上，例如，可考慮在閘極絕緣膜上形成 由本徵氧化鋅所形成的半導體薄膜形成用層之薄膜，在半 導體薄膜形成用層之上面形成氮化矽所形成的通道保護膜 1302034 之圖案，在包含通道保護膜之半導體薄膜形成用層之上 面，形成有η型氧化鋅所形成的歐姆接觸層形成用層之薄 膜，連續地將歐姆接觸層形成用層及半導體薄膜加以圖案 化，而在元件區域上形成歐姆接觸層及半導體薄膜’在各 歐姆接觸層之上面形成源極•汲極之圖案。 【發明所欲解決之課題】 然而，在上述製造方法中，氧化鋅易溶解於酸或鹼中’ 耐蝕性極低，故由在元件區域上形成的氧化鋅所形成之半 導體薄膜及歐姆接觸層上，在後工程會產生比較大的側蝕 (side etching)，因而會導致加工精度惡化，係爲習知。 因而，本發明之目的在提供一種可改善加工精度之薄膜 電晶體。 【發明內容】 【解決課題之手段】 爲了達成上述目的，本發明之薄膜電晶體具有：包含氧 化鋅之半導體薄膜（15)、設置於該半導體薄膜（15)之上面全 體的保護膜（16)、設置於該保護膜（16)上之閘絕緣膜（17)、 在該半導體薄膜（15)上設置於該閘絕緣膜（17)上之閘極 (18)、及設置於該半導體薄膜（15)之下而和該半導體薄膜 (1 5 )電性連接之源極（1 1)及汲極（1 2)。 又，本發明之薄膜電晶體的製造方法，包含有下列工程： 連續地形成包含氧化鋅之半導體薄膜形成用膜（15a)及保護 膜形成用膜（16a)之薄膜、蝕刻該保護膜形成用膜（16a)而形 成保護膜（16)、將該保護膜（16)加以遮蔽，並蝕刻該半導體 1302034 薄膜形成用膜U 5 a) ’而形成平面形狀和該保護膜（丨6)實質 爲相同的半導體薄膜（15)、形成被覆該保護膜（16)的閘絕緣 膜（1 7)、及在該閘絕緣膜（1 7)上形成閘極（1 8)。 【實施方式】 (第1實施形態） 第1圖是顯示本發明之第1實施形態之具備薄膜電晶體 的液晶顯示裝置之重要部位的透過平面圖，第2 A圖是第1 圖之一部分的放大透過平面圖，第2B圖係沿著其ΙΙβ」πβ 線之剖面圖。此液晶顯示裝置具備玻璃基板1。 首先，參照第1圖說明。掃瞄線2及資料線3在玻璃基 板1的上面側設置成矩陣狀，在以兩線2，3圍住之區域內， 像素電極4係設置成經由薄膜電晶體5而連接到掃瞄線2 及資料線3，又，格子狀之補助電容電極6係設置成和掃 瞄線2及資料線3平行。在此，在包含第1圖的圖面全體， 爲了使其平面構成明確化之目的，在像素電極4之緣部加 入斜短的實線。 在像素電極4之第1圖的左下角部被切口，此切口之區 域配置薄膜電晶體5之主要部分。像素電極4之全周邊部， 係和配置於其周圍的格子狀之補助電容電極6重疊。格子 狀之補助電容電極6係由：包含和資料線3重疊的區域之 部分所形成之第1補助電容電極部6a、包含和掃瞄線2重 疊的區域之部分所形成之第2補助電容電極部6b、及包含 和薄膜電晶體5之主要部重疊的區域之部分所形成之第3 補助電容電極部6c所構成。此情況，如後面將說明，補助 1302034 電谷電極6係和ί市猫線2設置在不同的層上，且其中尤以 第1補助電容電極部6 a在厚度方向，即在第1圖之紙面垂 直方向，分別經由絕緣膜而設置在資料線3和像素電極4 之間。 然後，第1補助電容電極部6a之寬度係比資料線3的寬 度更大某程度。於是，第1補助電容電極部6a，即使在和 資料線3的延伸方向正交的方向有位置偏移時，亦可確實 地被覆資料線3，以使資料線3不直接和像素電極4對向。 又，第1補助電容電極部6a，係涵蓋資料線3之配置區域 的大致全域而配置。於是，第1補助電容電極部6 a即使對 像素電極4有和資料線3平行方向的位置偏移時，亦可和 像素電極4之左右邊部確實地重疊，以確實地防止該方向 之位置對準的偏移所造成的補助電容之變動。 第2補助電容電極部6 b之寬度係比掃瞄線2之寬度更大 某程度。於是，第2補助電容電極部6b，即使在和掃瞄線 2的延伸方向正交的方向有位置偏移時，亦可確實地被覆 掃猫線2。又，第2補助電容電極部6b，係涵蓋掃瞄線2 之配置區域的大致全域而配置。於是，第2補助電容電極 部6b即使對像素電極4有和掃瞄線2平行方向的位置偏移 時，亦可和像素電極4之上下邊部確實地重疊，以確實地 防止該方向之位置對準的偏移所造成的補助電容之變動。 其次，針對此液晶顯示裝置之具體構造，將參照第2A 圖、第2 B圖來說明。在玻璃基板1之上面的各預定處，設 置有鉻、ITO等所形成的源極1 1、汲極1 2及連接到該汲極 1302034 1 2之資料線3。在源極1 1之上面的汲極1 2側設置有由η 型氧化鋅所形成的一方之歐姆接觸層1 3。在包含資料線3 之一部分的汲極1 2上面之源極Π上，設置有由η型氧化 鋅所形成的另一方之歐姆接觸層1 4。此情況，歐姆接觸層 1 3，1 4之互相對向的端面1 3 a , 1 4 a，和源極1 1及汲極1 2之 互相對向的端面1 1 a, 1 2a爲同一形狀。此外，在此之氧化 鋅不僅指Zn〇，除了 Zn〇之外亦可意味著包含Mg，Cd等 之Zn〇系全體。 在兩個歐姆接觸層1 3, 1 4之上面全體及其間之玻璃基板 1的上面，設置有本徵氧化鋅所形成的半導體薄膜1 5。在 半導體薄膜1 5之上面全體，設置有由氮化矽所形成的保護 膜1 6。在此，半導體薄膜1 5及保護膜1 6，如第2 A圖所示， 其等之平面形狀爲相同。又，兩個歐姆接觸層1 3，1 4，在 除去互相對向的端面1 3 a，1 4 a的周端面，係和半導體薄膜 1 5及保護膜1 6的周端面爲相同形狀。然後，兩個歐姆接觸 層13，14之間的端面13a與14a的間隔，係爲通道長度L， 正交於歐姆接觸層1 3，1 4之通道長度L的方向之尺寸，係 爲通道寬度W。 在包含保護膜1 6、源極1 1、及資料線3的玻璃基板1之 上面，設置有由氮化矽所形成的絕緣膜1 7。在絕緣膜17 之上面的預定處，設置有由鋁、鉻、IT〇等所形成的閘極 1 8及連接到閘極1 8的掃瞄線2。 在此，藉由源極1 1、汲極1 2、歐姆接觸層I 3, 14、半導 體薄膜1 5、保護膜1 6、絕緣膜1 7及閘極18，而構成頂閘 1302034 構造之薄膜電晶體5。此情況，薄膜電晶體5之閘絕緣膜， 係由保護膜1 6及絕緣膜1 7所形成。 在包含閘極1 8及掃瞄線2的絕緣膜1 7之上面，設置有 由氮化矽所形成的上層絕緣膜1 9。在上層絕緣膜1 9之上面 的預定處，設置有由鋁、鉻等之遮光性金屬所形成的格子 狀之補助電容電極6。在包含補助電容電極6之上層絕緣 膜1 9的上面，設置有由氮化矽所形成的被覆膜2 0。在對應 於源極1 1之預定處的部分之被覆膜20、上層絕緣膜1 9及 β 絕緣膜1 7上，設置有接觸窗2 1。在被覆膜2 0之上面的預 定處，由IΤ〇等之透明導電材料所形成的像素電極4，經 由接觸窗2 1而設置成連接到源極11。 其次，將針對此液晶顯示裝置之薄膜電晶體5的部分之 製造方法之一例加以說明。首先，如第3 Α圖、第3 Β圖所 示，在玻璃基板1之上面的預定處，藉由濺鍍法成膜的鋁、 鉻、ITO等所形成的金屬膜，利用微影蝕刻法實施圖案化， 藉此而形成連接到源極1 1、汲極1 2及連接到該汲極1 2之 ’資料線3 ° 其次，在包含源極1 1、汲極1 2及資料線3的玻璃基板1 之上面’藉由對向標靶方式之濺鍍，而形成有由η型氧化 鋅所形成的第1歐姆接觸層形成用層3 1之薄膜。此情況， 可將銦及鋅作爲標靶’或者將鎵及鋅作爲標靶，而藉由使 用氧氣的反應性濺鍍來形成。又，亦可將氧化銦鋅（ΙηΖη〇) 或氧化鎵鋅（GaZnO)作爲標靶來形成。 其次，在第1歐姆接觸層形成用層3 1之上面的預定處， -10- 1302034 利用含有背面曝光（從玻璃基板1之下面側之曝光）的微影 蝕刻法來形成光阻圖案32a，32b。此情況，因係爲背面曝 光’一方之光阻圖案32a被形成於源極1 1上，另一方之光 阻圖案3 2 b被形成於汲極1 2及資料線3上。 其次，將光阻圖案32a, 32b加以遮蔽，而蝕刻第1歐姆 接觸層形成用層31時，如第4A圖、第4B圖所示，在第1 歐姆接觸層形成用層3 1下，形成第2歐姆接觸層形成用層 3 1 a，3 1 b。此情況，η型氧化鋅所形成之第1歐姆接觸層形 成用層3 1的蝕刻液方面，係使用鹼水溶液。例如，使用氫 氧化鈉（NaOH)30wt%以下之水溶液，較佳爲2〜10wt%之水溶 液。蝕刻液之溫度係爲5〜40°C，較佳爲室溫（22〜23°C )。 接著，使用氫氧化鈉（NaOH)5wt%之水溶液（溫度爲室溫 (22〜23°C ))作爲蝕刻液，蝕刻速度約爲80nm/分。但是，蝕 刻速度在考慮到加工之控制性之時，太大的話，由於膜厚 或密度等之變動因素，不易控制蝕刻的完成，當然，太小 的話則生產性降低。因而，蝕刻速度一般爲100〜200nm/分 左右爲宜。蝕刻速度約爲80nm/分之氫氧化鈉（NaOH) 5wt% 之水溶液，大致可說係可滿足的範圍。 但是，更爲了提高生產效率’亦可使鈉之濃度變大。又’ 使用磷酸水溶液等作爲蝕刻液而其速度爲大之情況’雖然 必須作成0.0 5 %左右之極低濃度’但是使用如此低濃度之 時，在使用時變質的速度增大’故仍然不易控制。因此’ 在氫氧化鈉水溶液之情況’可適宜使用3 0 w t %以下之水溶 液，較佳爲2〜1 0 w t %左右之水溶液’在這方面極有效。此 1302034 外’依濕式蝕刻之第1歐姆接觸層形成用層3 1的側蝕 影響到歐姆接觸層1 3，1 4間之端面1 3 a及1 4 a的間隔 影響到通道長度L之情況時，亦可使用乾式蝕刻。 其次，使用光阻劑剝離液將光阻圖案3 2 a，3 2 b剝離 此’光阻劑剝離液方面，本發明人已確認，即使採用 示酸性或鹼性（不含電解質），例如單一之有機溶劑（例 甲基亞颯（D M S 0))時，亦可進行良好的光阻劑剝離。此 雖然光阻劑剝離液將η型氧化鋅所形成的第2歐姆接 形成用層3 1 a, 3 1 b加以鈾刻，但是此時之側蝕量並不 大’因而不會對通道長度L影響那麼大。又，雖然係 光阻劑剝離液將第2歐姆接觸層形成用層3 1 a，3 1 b的 加以蝕刻，但是歐姆接觸層之膜厚減少，並不影響到 鼠晶體之特性，故沒有問題。此外，歐姆接觸層亦可 1丁〇來取代η型氧化鋅。 其次，如第5Α圖、第5Β圖所示，在包含第2歐姆 層形成用層3 1 a，3 1 b之玻璃基板1的上面，利用電漿 法而連I買地形成由本徵氧化辞所構成的半導體薄膜形 膜1 5 a及氮化矽形成的保護膜形成用膜1 6a。其次，利 影蝕刻法，在保護膜形成用膜1 6a之上面的預定處， 有元件區域形成用之光阻圖案3 3。 其次，將光阻圖案3 3加以遮蔽，而蝕刻保護膜形成 16a時，如第6A圖、第6B圖所示，在光阻圖案33下 成保護膜1 6。此情況，會使在光阻圖案3 3下以外之區 半導體薄膜形成用膜15a之表面露出。因而，氮化矽 量， ，即 。在 不顯 如二 時， 觸層 那麼 利用 上面 薄膜 使用 接觸 CVD 成用 用微 形成 用膜 ，形 域的 所形 -12- 1302034 成的保護膜形成用膜1 “之蝕刻方法，雖然可使保護膜形 成用膜1 6 a之飩刻速度變快，但是爲了不侵蝕到本徵氧化 鋅所構成的半導體薄膜形成用膜15a，以使用六氟化硫（SF6) 之反應性電漿蝕刻（乾式蝕刻）爲宜。 其次，使用光阻劑剝離液將光阻圖案3 3剝離。此情況， 雖然在保護膜1 6下以外之區域的半導體薄膜形成用膜1 5 a 之表面係暴露在光阻劑剝離液中，但是此暴露的部分係在 元件區域以外，故不會有障礙。即，和歐姆接觸層之情況 ® 相異，通道區域之側蝕及通道區域之上面的蝕刻，不會對 薄膜電晶體之特性有大幅的影響。然而，在本發明中，保 護膜16下之半導體薄膜形成用膜15a，係由保護膜16加以 保護。此外，此時之光阻劑剝離液方面，可採用不顯示酸 性或鹼性（不含電解質），例如單一之有機溶劑（例如二甲基 亞颯（DMSO))。 其次，將保護膜1 6加以遮蔽，而連續地蝕刻半導體薄膜 形成用膜15a及第2歐姆接觸層形成用層31a，31b之時， 如第7 A圖、第7 B圖所示，在保護膜1 6下形成半導體薄膜 1 5，在半導體薄膜1 5下之兩側形成歐姆接觸層1 3，1 4。 在此情況，半導體薄膜形成用膜1 5 a及第2歐姆接觸層 形成用層3 1 a, 3 1 b係由本徵氧化鋅及n型氧化鋅所形成， 故使用該氫氧化鈉之水溶液作爲蝕刻液時，可使加工之控 制性良好。在此，兩個歐姆接觸層1 3, 1 4間之間隔係爲通 道長度L，正交於歐姆接觸層13，14之通道長度L的方向 之尺寸，係爲通道寬度W。 -13- 1302034 此外，雖然在上述中，係在剝離光阻圖案3 3之後，將保 護膜1 6加以遮蔽，而依序地蝕刻半導體薄膜形成用膜1 5 a 及第2歐姆接觸層形成用層3 1 a，3 1 b，但是亦可在蝕刻半 導體薄膜形成用膜15a及第2歐姆接觸層形成用層31a，31b 之後，將光阻圖案3 3剝離。 其次，如第8A圖、第8B圖所示，利用電漿CVD法，在 包含保護膜1 6、源極1 1、及資料線3的玻璃基板1之上面， 形成由氮化矽所形成的絕緣膜1 7。其次，在絕緣膜1 7之上 面的預定處，使利用濺鍍法成膜的鉻、鋁、ITO等所形成 的金屬膜，由微影蝕刻法加以圖案化，而構成閘極1 8及連 接到閘極18的掃瞄線2。 其次，如第9A圖、第9B圖所示，利用電漿CVD法，在 包含閘極1 8及掃瞄線2的絕緣膜1 7之上面，形成由氮化 矽所形成的上層絕緣膜1 9。其次，在上層絕緣膜1 9之上面 的預定處，使利用濺鍍法成膜的鋁、鉻等所構成之遮光性 金屬，由微影蝕刻法加以圖案化，而構成補助電容電極6。 其次，如第2A圖、第2B圖所示，利用電漿CVD法，在 包含補助電容電極6之上層絕緣膜1 9的上面，形成有由氮 化矽所形成的被覆膜20。其次，利用微影蝕刻法，在對應 於源極1 1之預定處的部分之被覆膜20、上層絕緣膜丨9及 絕緣膜1 7上，連續地形成接觸窗21。其次，在被覆膜2〇 之上面的預定處，使利用灑鍍法成膜的ITO等之·透日月_ β 材料所形成的像素電極用形成膜，由微影蝕刻法加以圖^ 化，而使像素電極4經由接觸窗2 1而形成連接到源極丨j。 -14- •1302034 因而獲得第2 A圖、第2 B圖所示之液晶顯示裝置。 如以上所述，在上述製造方法中，將用以在半導體薄膜 形成用膜1 5 a之上面形成保護膜丨6的光阻圖案3 3加以剝 離之時，使保護膜1 6下之半導體薄膜形成用膜1 5 a以保護 膜1 6加以保護，接著將保護膜1 6加以遮蔽，而連續地蝕 刻半導體薄膜形成用膜1 5 a及第2歐姆接觸層形成用層3 1 a 31b，藉此在保護膜16下形成半導體薄膜15，在半導體薄 膜1 5下之兩側形成歐姆接觸層1 3，1 4，然後使保護膜1 6 原狀地殘留在半導體薄膜1 5之上面全體，故可提高加工精 度。 又，由上述製造方法所獲得的薄膜電晶體5，兩個歐姆 接觸層1 3，1 4之間的端面1 3 a與1 4 a的間隔，係爲通道長 度L，正交於歐姆接觸層13, 14之通道長度L的方向之尺 寸，係爲通道寬度W，故可使其尺寸作成和底部閘構造之 通道蝕刻型之薄膜電晶體的尺寸爲相同，進而可小型化。 又，由上述製造方法所獲得的液晶顯示裝置，在像素電 極4和掃瞄線2及資料線3之間，設置有寬度比掃瞄線2 及資料線3更寬的第1、第2補助電容電極部6a，6b，故藉 由此第1、第2電極部6a，6b，可防止像素電極4和掃瞄線 2及資料線3之間產生結合電容，因此不會產生垂直串音 (c r 〇 s s t a 1 k)，而可提高顯示特性。

此外，亦可在最初之工程，在玻璃基板1之上面連續地 形成源極、汲極形成用膜及第1歐姆接觸層形成用層3 1之 薄膜，在第1歐姆接觸層形成用層31之上面，形成如第3A •1302034 圖、第3B圖所示之光阻圖案32a，32b，將光阻圖案32a, 32b 加以遮蔽’而連續地蝕刻源極、汲極形成用膜及第1歐姆 接觸層形成用層31，藉此，如第4A圖、第4B圖所示，在 光阻圖案32a，32b之下形成第2歐姆接觸層形成用層31a， 3 1 b ’在第2歐姆接觸層形成用層3 1 a，3 1 b之下形成源極1 1 及汲極1 2。 (第2實施形態） 第1 0 A圖是顯示本發明之第2實施形態之具備薄膜電晶 體的液晶顯示裝置之重要部位的透過平面圖，第10B圖係 沿著第10A圖之ΧΒ·ΧΒ線之剖面圖。在此液晶顯示裝置中， 和第2Α，Β圖所示之液晶顯示裝置相異之點，係在源極1 1 之上面的汲極1 2側之上面的預定處及其附近之玻璃基板1 之上面，設置有一方之歐姆接觸層13，在包含資料線3之 一部分的汲極1 2上面之源極1 1側上面的預定處及其附近 之玻璃基板1之上面，設置有另一方之歐姆接觸層14之 點。即，源極1 1及汲極1 2之各上面，分別使歐姆接觸層 1 3 , 1 4之互相對向的端面1 3 a，1 4 a，設置成從源極1 1及汲 極12之互相對向的端面1 la，12a突出。 其次，將針對此液晶顯示裝置中之薄膜電晶體5的部分 之製造方法之一例加以說明。首先，如第1 1 A圖、第1 1 B 圖所示，在玻璃基板1之上面的各預定處，使利用濺鍍法 成膜的鋁、鉻、氧化銦錫（ITO)等所形成的金屬膜’由微影 蝕刻法加以圖案化，而形成源極Π、汲極1 2及連接到該汲 極1 2之資料線3。 -16- •1302034 其次，在包含源極1 1、汲極1 2及資料線3的玻璃基扳1 之上面，藉由對向標靶方式之濺鍍，而形成由η型氧化鋅 所形成的第1歐姆接觸層形成用層3 1之薄膜。其次’在第 1歐姆接觸層形成用層31之上面的預定處，利用微影蝕刻 法來形成光阻圖案32a，32b。 此情況，一方之光阻圖案3 2 a，以比源極1 1更大某程度’ 而形成將源極1 1完全被覆。另一方之光阻圖案32b ’以比 包含資料線3之一部分的汲極1 2更大某程度，而將包含資 料線3之一部分的汲極1 2完全被覆。 以此方式形成光阻圖案32a，32b，參照第10A圖、第10B 圖加以說明時，例如，因爲源極1 1之端面1 1 a及一方之歐 姆接觸層13的端面13a之間隔，將該些端面1 la，13a之位 置關係保持於所希望之關係的邊際，雖然視加工精度而 定，但是一般必須爲1〜4 // m。 其次，將光阻圖案32a，32b加以遮蔽，而蝕刻第1歐姆 接觸層形成用層31時，如第12A圖、第12B圖所示，在第 1歐姆接觸層形成用層3 1之下，形成第2歐姆接觸層形成 用層3 1 a，3 1 b。此情況，第1歐姆接觸層形成用層3 1係由 η型氧化鋅所形成，故蝕刻液方面使用上述氫氧化鈉時， 可提高加工之控制性。 其次’使用光阻劑剝離液將光阻圖案32a，32b剝離。此 情況’第2歐姆接觸層形成用層3 1 a，3 1 b之表面會露出。 因此，此情況之光阻劑剝離液，係採用不顯示酸性或鹼性 (不含電解質），例如單一之有機溶劑（例如二甲基亞颯 •1302034 (DMS〇））。 其次，如第1 3 A圖、第13 B圖所示，在包含第2歐 觸層形成用層3 1 a，3 1 b之玻璃基板1的上面，利用電漿 法而連續地形成由本徵氧化鋅所構成的半導體薄膜形 膜15a及氮化矽形成的保護膜形成用膜16a。其次，利 影蝕刻法，在保護膜形成用膜1 6a之上面的預定處， 有元件區域形成用之光阻圖案3 3。 其次，將光阻圖案3 3加以遮蔽，而蝕刻保護膜形成 ® 16a時，如第14A圖、第14B圖所示，在光阻圖案33 形成保護膜16。此情況，會使在光阻圖案33之下以外 的半導體薄膜形成用膜1 5 a之表面露出。因而，氮化 形成的保護膜形成用膜1 6a之蝕刻方法，以使用六氟 (SF6)之反應性電漿蝕刻（乾式蝕刻）爲宜。 其次，使用光阻劑剝離液將光阻圖案3 3剝離。此惰 雖然在保護膜1 6之下以外區域的半導體薄膜形成用月I 之表面，係暴露在光阻劑剝離液中，但是此暴露的部 W 在元件區域以外，故不會有障礙。即，保護膜1 6下之 體薄膜形成用膜1 5 a，係由保護膜1 6加以保護。此外 時之光阻劑剝離液，可採用不顯示酸性或鹼性（不含 質），例如單一之有機溶劑（例如二甲基亞颯（DMSO))。 其次，將保護膜1 6加以遮蔽’而連續地蝕刻半導體 形成用膜15a及第2歐姆接觸層形成用層31a，31b之 如第1 5 A圖、第1 5 B圖所示，在保護膜1 6之下形成半 薄膜1 5，在半導體薄膜1 5之下的兩側形成歐姆接觸f 姆接 CVD 成用 用微 形成 用膜 之下 區域 矽所 化硫 f況， I 15a 分係 半導 ，此 電解 薄膜 時， 導體 S 13, •1302034 14 ° 在此情況，半導體薄膜形成用膜1 5a及第2歐姆接觸層 形成用層3 1 a，3 1 b係由本徵氧化鋅及n型氧化鋅所形成， 故使用該氫氧化鈉之水溶液作爲蝕刻液時，可提高加工之 控制性。在此，兩個歐姆接觸層1 3, 1 4間之間隔係爲通道 長度L，正交於歐姆接觸層13，14之通道長度L的方向之 尺寸，係爲通道寬度W。以下，通過和上述第1實施形態 的情況同樣的工程時，可獲得第10(A)、（Β)圖所示之液晶 顯示裝置。 (第3實施形態） 第16Α圖是顯示本發明之第3實施形態之具備薄膜電晶 體的液晶顯示裝置之重要部位的透過平面圖，第1 6Β圖係 沿著第16Α圖之XVIb-XVIb線之剖面圖。在此液晶顯示裝 置中，和第2A圖，第2B圖所示之液晶顯示裝置相異之點， 係不設置上層絕緣膜1 9，而在絕緣膜1 7之上面的各預定 處，設置有由鋁、鉻等之遮光性金屬構成的閘極1 8、連接 到該閘極1 8之掃瞄線2及補助電容電極6，並以被覆膜（絕 緣膜）20a將閘極1 8、掃瞄線2及補助電容電極6加以被覆 之點。 在此情況，補助電容電極6係由：包含和資料線3之一 部分重疊的區域之第1補助電容電極部6d、在掃瞄線2附 近和掃瞄線2平行地配置之第2補助電容電極部6e、及沿 著像素電極4之預定緣部配置之第3補助電容電極部6f所 構成。爲了將補助電容電極6之平面形狀加以明確化，在 -19- •1302034 第1 6 A圖中，補助電容電極6之緣部係使用比其它部分更 粗的實線來繪製。 此液晶顯示裝置之薄膜電晶體5的部分之製造方法，在 絕緣膜1 7之上面的預定處由鋁、鉻等之遮光性金屬構成的 閘極1 8、連接到該閘極1 8之掃猫線2及補助電容電極6， 可同時地形成，故和第2A圖、第2B圖所示之情況比較， 可省略：形成上層絕緣膜的工程、形成補助電容電極形成 用膜的工程、形成補助電容電極形成用之光阻圖案的工 ® 程、將的工程加以遮蔽，以蝕刻補助電容電極形成用膜， 而形成補助電容電極的工程、及將光阻圖案加以剝離的工 程，故可減少製程數。 (另外之實施形態） 半導體薄膜形成用膜15a及歐姆接觸層形成用層31之成 膜，並不限定於電漿CVD法，亦可使用濺鍍法、蒸鍍法、 鑄造法、電鍍法等。又，歐姆接觸層1 3，14，並不限定於n 型氧化鋅，亦可爲P型氧化鋅，又，亦可爲產生缺氧而改 ®變導電率的氧化鋅。 又，亦可在玻璃基板1和源極1 1及汲極1 2之間設置基 底絕緣膜。例如，使基底絕緣膜由電離障礙性材料來形成 的情況，可抑制來自玻璃基板1的雜質擴散，又客抑制玻 璃基板1和氧化鋅之反應。基底絕緣膜的材質，在選擇晶 格常數或結晶構造和氧化鋅相近者之情況，可提高氧化鋅 膜之結晶性。 【發明之效果】 -20- •1302034 依照本發明時，在由本徵氧化鋅所形成的半 上面全體設置保護膜，即，將在本徵氧化鋅所 體薄膜之上面形成之保護膜加以剝離時，使保 導體薄膜形成用膜以保護膜來保護，接著將保 蔽，而蝕刻半導體薄膜形成用膜，在保護膜之 體薄膜，接著原狀地使保護膜殘留在半導體薄 體，而可提高加工精度。 【圖式簡單說明】 B 第1圖是顯示本發明之第1實施形態之具備 的液晶顯示裝置之重要部位的透過平面圖。 第2A圖是第1圖之一部分的放大透過平面圓 係沿著其IIb-IIb線之剖面圖。 第3 A圖是第2圖所示之薄膜電晶體的部分5 初之工程的透過平面圖，第3B圖係沿著其III b 面圖。 _ 第4A圖是第3圖之接續工程的透過平面圖， 沿著其IVB-IVB線之剖面圖。 第5 A圖是第4圖之接續工程的透過平面圖， 沿著其Vb_Vb線之剖面圖。 第6A圖是第5圖之接續工程的透過平面圖， 沿著其VIb-VIb線之剖面圖。 第7A圖是第6圖之接續工程的透過平面圖’ 沿著其V11 b - V II b線之剖面圖。 第8 A圖是第7圖之接續工程的透過平面圖， 導體薄膜之 形成的半導 護膜下之半 護膜加以遮 下形成半導 膜之上面全 薄膜電晶體 3 ，第2B圖 :製造時，最 -111B線之剖 第4 B圖係 第5 B圖係 第6 B圖係 第7 B圖係 第8 B圖係 -21 - •1302034 沿著其νιιιΒ-νπι“^之剖面圖。 第9Α圖是第8圖之接續工程的透過平面圖，第9Β圖係 沿著其ΙΧΒ-ΙΧΒ線之剖面圖。 第1 0 Α圖是顯示本發明之第2實施形態之具備薄膜電晶 體的液晶顯示裝置之重要部位的透過平面圖，第1 0B圖係 沿著其Xb-Xb線之剖面圖。 第1 1 A圖是第1 0圖所示之薄膜電晶體的部分之製造時， 最初之工程的透過平面圖，第1 1B圖係沿著其XI b-Xib線之 i I 剖面圖。 第12A圖是第Π圖之接續工程的透過平面圖，第12B圖 係沿著其XIIb-XIIb線之剖面圖。 第1 3 A圖是第1 2圖之接續工程的透過平面圖，第丨3 b圖 係沿著其XIIIb-XIIIb線之剖面圖。 第1 4 A圖是第1 3圖之接續工程的透過平面圖，第1 4 B圖 係沿著其XIVb-XIVb線之剖面圖。 第1 5 A圖是第1 4圖之接續工程的透過平面圖，第1 5 B圖 _ 係沿著其XVB-XVB線之剖面圖。 第1 6 A圖是顯示本發明之第3實施形態之具備薄膜電晶 體的液晶顯示裝置之重要部位的透過平面圖，第1 6B圖係 沿著其X V I b - X VI b線之剖面圖。 【符號元件對照表】 1 玻璃基板 2 掃瞄線 3 資料線 -22 - •1302034 4 像 素 電 極 5 薄 膜 電 晶 體 6 補 助 電 容 電極 11 源 極 12 汲 極 13，14 歐 姆 接 觸 層 15 半 導 體 薄 膜 16 保 護 膜 17 閘 絕 緣 膜 18 閘 極 19 上 層 絕 緣 膜 20 被 覆 膜 21 接 觸 窗

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Claims (1)

1302034 十、申請專利範圍： 1. 一種薄膜電晶體，其特徵爲具有：包含氧化鋅之半導體 薄膜（1 5 )、設置於該半導體薄膜（1 5 )之上面全體的保護 膜（16)、設置於該保護膜（16)上之絕緣膜（17)、在該半導 體薄膜（15)上之該閘絕緣膜（17)上所設置之閘極（18)、及 設置於該半導體薄膜（15)之下而和該半導體薄膜（15)成 電性連接之源極（1 1)及汲極（1 2)。 2 ·如申請專利範圍第1項之薄膜電晶體，其中在該半導體 B 薄膜（1 5 )下之該源極（1 1)及在該汲極（1 2)之各上面設置 有分別由η型氧化鋅所形成的歐姆接觸層（1 3 , 1 4)，其互 相對向的端面，係作成和該源極（1 1)及在該汲極（1 2)之 互相對向的端面爲同一形狀。 3 ·如申請專利範圍第1項之薄膜電晶體，其中在該半導體 薄膜（15)下之該源極（1 1)及該汲極（12)之各上面設置有 分別由η型氧化鋅所形'成的歐姆接觸層（1 3，1 4)，其互相 對向的端面，係作成從該源極（1 1)及該汲極（1 2)之互相 對向的端面突出。 4.如申請專利範圍第1項之薄膜電晶體，其中具有將該閘 極（1 8 )加以被覆的被覆膜（2 0)。 5 .如申請專利範圍第4項之薄膜電晶體，其中在該被覆膜 (2 0)之上面，像素電極（4)設置成連接到源極（1 1)。 6 ·如申請專利範圍第5項之薄膜電晶體，其中在該閘絕緣 膜（17)和該被覆膜（20, 20a)之間設置有補助電容電極 (6卜 -24- •1302034 7 ·如申請專利範圍第6項之薄膜電晶體，其中在和該汲極 (12)爲同一層上設置連接到該汲極（12)的資料線（3)，該 補助電容電極（6)具有包含經由該閘絕緣膜（丨7)和該資 料線（3 )重疊的區域之部分（6 a )，包含和該補助電容電極 (6)之該資料線（3)重疊的區域之部分（6a)的寬度，係比該 資料線（3 )之寬度更大。 8 ·如申請專利範圍第7項之薄膜電晶體，其中該補助電容 ®極（6)係和該像素電極（4)之全周邊部重疊。 9.如申請專利範圍第8項之薄膜電晶體，其中又具有被覆 於閘極（18)上之絕緣膜（19,20a)，該補助電容電極（6)係設 ‘ .. · ： ' 置在該絕緣膜（1 9，2 0 a)之上面。 10.如申請專利範圍第9項之薄膜電晶體，其中在和該閘極 (18)同一層上設置連接到該閘極（18)的掃瞄線（2)，該補 助電容電極（6)具有經由該絕緣膜（20a)和該掃瞄線（2)重 疊的區域之部分，和該補助電容電極（6)之該掃瞄線（2) 重疊的部分之寬度，係比該掃瞄線（2)之寬度更大。 1 1 ·如申請專利範圍第9項之薄膜電晶體，其中該補助電容 電極（6)係設置在該閘絕緣膜（17)的上面。 1 2 · —種薄膜電晶體的製造方法，其特徵爲包含有：連續地 形成包含氧化鋅之半導體薄膜形成用膜（15a)及保護膜 形成用膜（16a)之薄膜；蝕刻該保護膜形成用膜（16a)而形 成保護膜（1 6);遮蔽該保護膜（1 6 )，蝕刻該半導體薄膜形 成用膜（15a)，而形成平面形狀和該保護膜（16)實質爲相 同的半導體薄膜（15);形成被覆該保護膜（16)的閘絕緣膜 -25- 1302034 (17);及在該閘絕緣膜（17)上形成閘極（18)。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之薄膜電晶體的製造方 中該保護膜形成用膜（1 6a)之蝕刻，係爲反應性 刻。 14.如申請專利範圍第13項之薄膜電晶體的製造方 中反應性電漿蝕刻係使用含有六氟化硫（SF6)之 體來實施。 1 5 .如申請專利範圍第1 2項之薄膜電晶體的製造方 中該半導體薄膜形成用膜（1 5 a)之蝕刻，係藉由含 化鈉水溶液之蝕刻液來實施。 1 6 .如申請專利範圍第1 2項之薄膜電晶體的製造方 中在連續地形成含有氧化鋅之半導體薄膜形成用 及保護膜形成用膜（16a)之前，形成源極（11)及汲ί 1 7 .如申請專利範圍第1 6項之薄膜電晶體的製造方 中在該源極（1 1)及該汲極（1 2)上，形成含有氧化鋅 所構成之多數歐姆接觸層形成用層（31a，31b)。 1 8 .如申請專利範圍第1 7項之薄膜電晶體的製造方 中形成歐姆接觸層形成用層（31a，3 lb)的工程，係 極（1 1)及該汲極（1 2)上形成單數歐姆接觸層形成j 薄膜，以含有鹼之水溶液的蝕刻液來實施。 19.如申請專利範圍第17項之薄膜電晶體的製造方 中在形成平面形狀和該保護膜（1 6)實質爲相同的 體薄膜（15)之後，將該保護膜（16)加以遮蔽，而蝕 之歐姆接觸層形成用層（31a，31b)，以形成多數之 法，其 電漿蝕 法，其 反應氣 法，其 有氫氧 法，其 膜（1 5 a) 亟（12)。 法，其 之材料 法，其 在該源 Ή 層（31) 法，其 該半導 刻多數 歐姆接 -26- •1302034 觸層（1 3 , 1 4)。 20,如申請專利範圍第1 9項之薄膜電晶體的製造方法，其 中該多數歐姆接觸層形成用層（31a，3 lb)之蝕刻，係藉由 含有氫氧化鈉水溶液之蝕刻液來實施。 2 1.如申請專利範圍第1 2項之薄膜電晶體的製造方法，其 中在該閘極（18)上形成上層絕緣膜（19)。 22.如申請專利範圍第21項之薄膜電晶體的製造方法，其 中在該上層絕緣膜（19)上形成補助電容電極（6)。 23·如申請專利範圍第22項之薄膜電晶體的製造方法，其 中該補助電容電極（6)形成實質上將該半導體薄膜（15)之 全體加以被覆β 24.如申請專利範圍第23項之薄膜電晶體的製造方法，其 中在該補助電容電極（6)上形成被覆膜（20)。 25·如申請專利範圍第24項之薄膜電晶體的製造方法，其 中在該被覆膜（20)上形成電性連接到該源極（1丨）的像素 電極（4)。 26.如申請專利範圍第25項之薄膜電晶體的製造方法，其 中該像素電極（4)之形成包含有：貫穿該被覆膜（2〇)、該 上層絕緣膜（1 9)及該閘絕緣膜（！ 7)，而形成使該源極（u ) 之一部分露出的接觸窗（21)之工程。 27 ·如申請專利範圍第1 2項之薄膜電晶體的製造方法，其 中在該閘絕緣膜（17)上形成有和該閘極（18)電性絕緣的 補助電容電極（6)。 2 8 .如申請專利範圍第2 7項之薄膜電晶體的製造方法，其 -27 - 1302034 中在該閘絕緣膜（17)上及該閘極（18)上形成被覆膜 (20a) 〇 29. 如申請專利範圍第28項之薄膜電晶體的製造方法，其 中在該被覆膜（20a)上形成連接到該源極（1 1)之像素電極 (4)。 30, 如申請專利範圍第29項之薄膜電晶體的製造方法，其 中包含有：形成該像素電極（4)的工程、貫穿該閘絕緣膜 (17)及該被覆膜（20a)而使該源極（1 1)之一部分露出的工 ’程。

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