JPH0824185B2 - 薄膜トランジスタ装置とその製造方法 - Google Patents

薄膜トランジスタ装置とその製造方法

Info

Publication number
JPH0824185B2
JPH0824185B2 JP60045865A JP4586585A JPH0824185B2 JP H0824185 B2 JPH0824185 B2 JP H0824185B2 JP 60045865 A JP60045865 A JP 60045865A JP 4586585 A JP4586585 A JP 4586585A JP H0824185 B2 JPH0824185 B2 JP H0824185B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
thin film
substrate
insulating film
source
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60045865A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61204976A (ja
Inventor
雅文 新保
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.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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 Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Priority to JP60045865A priority Critical patent/JPH0824185B2/ja
Publication of JPS61204976A publication Critical patent/JPS61204976A/ja
Publication of JPH0824185B2 publication Critical patent/JPH0824185B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78606Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
    • H01L29/78618Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device characterised by the drain or the source properties, e.g. the doping structure, the composition, the sectional shape or the contact structure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、非晶質シリコン(a−si)や多結晶シリコ
ン(p−si)等の半導体薄膜を用いた薄膜トランジスタ
(TFT)の特にソース及びドレイン電極の構造とその製
造方法に関する。
〔発明の概要〕
絶縁基板上に形成された第1導電膜と低抵抗半導体薄
膜の多層膜から成るソース及びドレイン電極と、両電極
に接する半導体薄膜と、半導体薄膜上に設けられたゲー
ト絶縁膜とゲート電極とから成るTFTにおいて、前記多
層膜の少なく共側面を絶縁膜で被つてソース及びドレイ
ン電極と半導体薄膜の接触を低抵抗半導体薄膜のみを介
して行なうTFT構造を提供している。それにより、逆方
向リーク電流の少ない特性が得られ、かつ前記多層膜に
よる段差が緩和されるためゲート耐圧が向上する。製造
においては、前記多層膜またはその段差を利用して裏面
露光や全面エツチ等でセルフアライン的に前記絶縁膜を
選択的に除去し、多層膜の側面をカバーする前記絶縁膜
を残している。
〔従来の技術〕
TFTは、現在液晶表示装置等に応用されており、その
用途はさらに拡大しつつある。a−siを用いたTFTにつ
いて主に述べれば、低温で堆積できる特徴をもつので多
くの構造が可能である。第2図にはその1断面例を示し
た。TFTは、絶縁基板1上のソース・ドレイン電極2,3
と、その上に設けられた半導体薄膜であるa−si:H膜
4、ゲート絶縁膜5、ゲート電極6とから成る。ソース
・ドレイン電極2,3は通常第1導電膜12,13と低抵抗半導
体薄膜であるn+a−si:H膜22,23から成る多層膜で形成さ
れ、抵抗低減化と工程の簡単化を図つている。TFTを液
晶表示装置に適用する場合には、第1導電膜12,13にITO
等の透明導電膜を用いるこが多い。または、第2図の様
にソース・ドレイン配線32,33を設けることがあり、n+a
−si膜22,23を介したり、第1導電膜12,13と直接接触さ
せる。製造工程の簡単化の現め、第1導電膜12,13とn+a
−si膜22,23から成る多層膜は同一形状に選択エツチさ
れるため、a−si膜4はn+a−si膜22,23と接触すると共
に、多層膜の側面で第1導電膜12,13とも接触する。後
者の接触はゲート電圧を負にしたとき流れるソース・ド
レイン電極間電流にいわゆる逆方向リーク電流の増加の
原因になつていて、オフ特性上好ましくない。一方、前
記多層膜の選択エツチは、n+a−si膜22,23のエツチ後第
1導電膜12,13の選択エツチを行なうため、多層膜の側
面は急峻、もしくは逆テーパー状になりやすい。この様
な側面をもつソース・ドレイン電極2,3上にa−si膜
4、ゲート絶縁膜5、ゲート電極6を形成すると、これ
らの膜の段差被覆性が充分でないため段差部でゲート電
極6とa−si膜4の短絡、または耐圧不良を生じてしま
う。その結果、TFT装置の製造歩留りが向上しないとい
う問題点があつた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は叙上の問題点に鑑みてなされ、第1の目的は
逆方向リーク電流の少ないTFTを提供することである。
第2の目的はゲート耐圧を改善すること。第3の目的は
前記目的のための容易な製造方法を提供するものであ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明によるTFTは、絶縁基板上に設けられた第1導
電膜及び低抵抗半導体薄膜から成る多層膜で形成された
ソース・ドレイン電極を有し、この多層膜の側面とその
間の基板表面を絶縁膜で被覆した構造を有している。そ
の上に半導体薄膜、ゲート絶縁膜、ゲート電極が設けら
れるので、半導体薄膜は多層膜のうち低抵抗半導体薄膜
とのみ接する。
〔作用〕
上記の構造のため、低抵抗半導体薄膜(例えばn+a−s
i膜)が例えば正孔阻止機能を有するため逆方向リーク
電流が少なくできる。また、絶縁膜の存在がソース・ド
レイン電極である多層膜の段差を緩和するので、上に堆
積する膜のステツプカバー性を改善できる。
〔実施例〕
(a) 実施例1 TFT断面(第1図) 本発明によるTFT構造断面例を第1図に示した。TFT
は、絶縁基板1上の第1導電膜12,13とn+a−si膜22,23
とから成る多層膜であるソース電極2とドレイン電極3
と、多層膜の側面端部とソース・ドレイン電極2,3間の
基板1の表面とを被う絶縁膜7と、n+a−si膜22,23に両
端を接するa−si膜4と、a−si膜4上のゲート絶縁膜
5及びゲート電極6とから成つている。必要に応じ設け
られるソース・ドレイン配線32,33は、この例ではそれ
ぞれの電極2,3の第1導電膜12,13に接している。絶縁基
板1としては、ガラス,石英,セラミツクス等の絶縁材
料の他にsiや金属等に絶縁物コートしたものが用いられ
る。第1導電膜12,13には、Cr,W,Mo,Ti等の金属、特に
高融点金属やその硅素化物が用いられる他、ITO等の透
明導電膜も用いられるし、これらの多層膜でもよい。絶
縁膜7は、SiOx,SiNx等の他にポリイミド等の有機絶縁
膜も用いられる。n+a−si膜22,23やa−si膜4は、a−
si:H合金、a−si:F合金等が用いられるが、p−siやビ
ームアニールされたsi薄膜も適用できる。n+a−si膜22,
23は、p+a−si膜に置きかえることも可能である。
以下に本発明を液晶表示装置用TFT基板に適用した場
合の製造方法を説明しつつ、本発明をさらに明らかにし
たい。
(b) 実施例2 単位画素断面(第3図) 第3図(a)は、ガラス・石英等の透明絶縁基板1上
に第1導電膜12,13である透明導電膜(例えばITO 0.1
μ)102,103と不透明導電膜(例えば金属膜0.1μ)112,
113の2層膜と、n+a−si膜22,23(例えば500Å)とを堆
積した後これらの多層膜をソース電極2、ドレイン電極
3の形状に選択的に残した断面である。第3図(b)
は、絶縁膜7を全面堆積後、ネガレジスト8をコートし
裏面から光露光し、現像した状態を示す。絶縁膜7はSi
Ox,やSiNx等のCVD膜が用いられるが表面平坦化の上では
塗布絶縁物(例えばスピンオングラスやポリイミド系樹
脂)をソース・ドレイン電極の段差以上の厚みに形成す
ることが望ましい。基板1の裏面からの光源光光により
金属膜112,113がマスクとなり、セルフアライン的にレ
ジスト8を残せる。各電極2,3の多層膜側面を絶縁膜7
で充分カバーするには、裏面光露光をオーバーにする
か、レジスト8が変形する温度でベークするかして、n+
a−si膜22,23の表面までレジスト8を拡げることが望ま
しい。第3図(c)は、レジスト8をマスクにして絶縁
膜7を選択エツチした状態を示す。絶縁膜7の端部17
は、なだらかに加工することが有効で、スパツター、イ
オンエツチ等が有効である。第3図(d)は、a−si膜
4、ゲート絶縁膜5、ゲート電極用金属膜(例えばAl)
16を順次堆積した状態を示す。a−si膜(例えば500
Å)4、ゲート絶縁膜(例えばSiNx膜0.2μ)5はプラ
ズマCVD等で堆積できるが、a−si膜4堆積前にn+a−si
膜22,23表面をH2やAr等で清浄化することが望ましい。
第3図(e)は完成したTFT構造の1例であるが、ゲー
ト電極6を選択エツチで形成後、次のマスク工程によつ
てゲート絶縁膜5、a−si膜4を選択エツチし、さらに
露出したn+a−si膜23、金属膜113を除去したものであ
る。この最終工程により、ドレイン電極3の一部である
ITO膜103が透明画素となる。金属膜112,113はn+a−si膜
22,23が充分厚ければ必ずしも必要ないが、第3図
(f)における裏面露光のマスク効果の向上や、配線抵
抗の減少に有効である。
(c) 実施例3 ソース・ドレイン電極の形成(第4
図) 第4図には本発明によるソース・ドレイン電極の他の
形成方法を示した。第4図(a)は、絶縁基板1(透明
である必要はない)上に、第1導電膜12,13とn+a−si膜
22,23の多層膜から成るソース・ドレイン電極2,3を形成
した状態を示す。第4図(f)は、凹部により厚く堆積
できる絶縁膜7をつけた状態である。この場合、前述の
塗布絶縁膜の他にRFバイアススパツター法による絶縁膜
も有効である。次に、全面についた絶縁膜7の除去の途
中でエツチを止めることにより、第4図(c)の様に絶
縁膜7をソース・ドレイン電極2,3の間に埋めた形状に
残すことができる。この後、a−si膜4形成、ゲート絶
縁膜5形成、ゲート電極6形成を行なえばTFTは完成す
る。
この例の応用としては、第4図(f)の状態にさらに
レジスト等をコートして表面を平坦化して、レジスト及
び絶縁膜7に対しほぼ同じエツチ速度でトライエツチ等
で全面エツチすることも行なえる。
(d) 実施例4 ソース・ドレイン電極の形成(第5
図) 第5図には、絶縁膜7に感光性絶縁膜を用いた例を示
した。第5図(a)には、透明絶縁基板1に、ITO102,1
03、金属膜112,113、n+a−si膜22,23から成るソース・
ドレイン電極2,3を形成後、感光性絶縁膜(例えばネガ
型ポリイミド系樹脂)7を全面コートした状態を示す。
この状態で基板裏面から光露光し、現像することによつ
て第5図(f)の様にソース・ドレイン電極2,3の側面
を被つた絶縁膜7を形成することができる。この場合
も、オーバー露光が望ましい。また、絶縁膜7の端部17
をさらになだらかにするため、酸素プラズマ等によるエ
ツチ,イオンエツチ,スパツタエツチ等が有効である。
〔発明の効果〕
以上の如く、本発明は簡単な工程で逆方向リーク電流
の減少、平坦化によるゲート耐圧向上が図れる。本発明
は主にソース・ドレイン電極構造とその製法にあるの
で、ソース・ドレイン電極形成後a−si、ゲート絶縁
膜、ゲート電極を形成する構造・製法のTFTにすべて適
用できる。本発明においては、絶縁膜7の選択形成がセ
ルフアライン的にできるので、大面積TFT装置、微細TFT
装置等に適用でき、特性向上と歩留り向上が行なえる。
主にa−siを半導体薄膜に用いる例を述べてきたが、
p−si、ビームアニールされた半導体薄膜、さらにsiに
限らず他の半導体薄膜に適用できる。
本発明によるTFTはさらに、ソース・ドレイン電極が
平坦化しやすいので、半導体薄膜が数10Å〜数100Åと
極めて薄い場合に有効で、工程の簡単化と共に高い製造
歩留りを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるTFTの断面図、第2図は従来のTFT
の断面図、第3図(a)〜(e)は本発明の実施例を単
位画素形成について説明するための工程順断面図、第4
図(a)〜(c)及び第5図(a)及び(b)はそれぞ
れソース・ドレイン電極の形成方法の実施例の工程順の
断面図である。 1……基板、2……ソース電極、3……ドレイン電極、
4……a−si膜、5……ゲート絶縁膜、6……ゲート電
極、7……絶縁膜、12,13……第1導電膜、22,23……n+
a−si膜、102,103……ITO、112,113……金属膜

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁基板と、該基板上で互いに離間して形
    成されたソース電極及びドレイン電極と、前記ソース及
    びドレイン電極に両端を接する半導体薄膜と、該薄膜上
    に設けられたゲート絶縁膜と、該絶縁膜上に設けられた
    ゲート電極とから少なくとも成る薄膜トランジスタにお
    いて 前記ソース及びドレイン電極が前記基板側から第1導電
    膜、低抵抗半導体薄膜からなる多層膜であり、 前記ソース及びドレイン電極の間の前記基板表面と前記
    ソース及びドレイン電極である多層膜の少なくとも両側
    面と前記低抵抗半導体薄膜の上側1部を被覆する絶縁膜
    を設け、 前記半導体薄膜と前記ソース及びドレイン電極とは直接
    接触しておらず、全て前記低抵抗半導体薄膜を介してな
    されることを特徴とする薄膜トランジスタ装置。
  2. 【請求項2】前記第1導電膜が、2層からなり、前記基
    板表面から第1層目が、透明導電膜であることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の薄膜トランジスタ装
    置。
  3. 【請求項3】 絶縁基板上に第1導電膜、低抵抗半導
    体薄膜を順次堆積し、多層膜とする第1工程と、 前記多層膜をソース及びドレイン電極形状に島状領
    域に選択形成する第2工程と、 全面に絶縁膜を堆積する第3工程と、 前記多層膜または多層膜の段差を利用して、前記多
    層膜上の前記絶縁膜の1部を残して除去し、前記基板上
    及び前記多層膜の側面及び前記低抵抗半導体薄膜の上側
    の1部を被う如く前記絶縁膜を残す第4工程と、 半導体薄膜、ゲート絶縁膜、ゲート電極を順次形成
    する第5工程 より少なくとも成る薄膜トランジスタ装置の製造方法。
  4. 【請求項4】前記基板が透明であり、前記第4工程が前
    記多層膜をマスクとして用いた基板裏面よりの光露光を
    利用することを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の
    薄膜トランジスタ装置の製造方法。
  5. 【請求項5】前記第3工程において、前記絶縁膜が塗布
    により堆積されることを特徴とする特許請求の範囲第3
    項または第5項記載の薄膜トランジスタ装置の製造方
    法。
  6. 【請求項6】前記第4工程が、前記多層膜の段差によっ
    て生じる前記基板上と前記多層膜上の前記絶縁膜の厚さ
    の差を利用し、前記絶縁膜の全面にエッチによることを
    特徴とする特許請求の範囲第5項記載の薄膜トランジス
    タ装置の製造方法。
JP60045865A 1985-03-08 1985-03-08 薄膜トランジスタ装置とその製造方法 Expired - Lifetime JPH0824185B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60045865A JPH0824185B2 (ja) 1985-03-08 1985-03-08 薄膜トランジスタ装置とその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60045865A JPH0824185B2 (ja) 1985-03-08 1985-03-08 薄膜トランジスタ装置とその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61204976A JPS61204976A (ja) 1986-09-11
JPH0824185B2 true JPH0824185B2 (ja) 1996-03-06

Family

ID=12731103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60045865A Expired - Lifetime JPH0824185B2 (ja) 1985-03-08 1985-03-08 薄膜トランジスタ装置とその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0824185B2 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62216372A (ja) * 1986-03-18 1987-09-22 Fujitsu Ltd a−Si薄膜トランジスタ
US4965646A (en) * 1988-10-21 1990-10-23 General Electric Company Thin film transistor and crossover structure for liquid crystal displays
EP0473988A1 (en) * 1990-08-29 1992-03-11 International Business Machines Corporation Method of fabricating a thin film transistor having amorphous/polycrystalline semiconductor channel region
JP2722890B2 (ja) * 1991-10-01 1998-03-09 日本電気株式会社 薄膜トランジスタおよびその製造方法
US5614731A (en) * 1993-03-15 1997-03-25 Kabushiki Kaisha Toshiba Thin-film transistor element having a structure promoting reduction of light-induced leakage current
KR102220018B1 (ko) 2010-03-08 2021-02-26 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치 및 반도체 장치를 제작하는 방법
DE112011100841B4 (de) * 2010-03-08 2021-11-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Halbleitervorrichtung und verfahren zur herstellung der halbleitervorrichtung
WO2011111507A1 (en) 2010-03-12 2011-09-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the same
US8207025B2 (en) 2010-04-09 2012-06-26 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of semiconductor device
JP5739257B2 (ja) * 2010-08-05 2015-06-24 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
KR101963226B1 (ko) * 2012-02-29 2019-04-01 삼성전자주식회사 트랜지스터와 그 제조방법 및 트랜지스터를 포함하는 전자소자
JP6798173B2 (ja) * 2016-07-19 2020-12-09 株式会社リコー 電界効果型トランジスタ及びその製造方法、表示素子、表示装置、システム

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54141581A (en) * 1978-04-26 1979-11-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Thin film transistor
JPS5936944A (ja) * 1982-08-25 1984-02-29 Fujitsu Ltd 多層配線形成方法
JPS59225569A (ja) * 1983-06-06 1984-12-18 Fujitsu Ltd 自己整合形薄膜トランジスタの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61204976A (ja) 1986-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7189998B2 (en) Thin film transistor array panel for a liquid crystal display
TWI395001B (zh) 薄膜電晶體陣列面板之製造方法
JPH0553147A (ja) 液晶表示装置およびその製造方法
JP2000002892A (ja) 液晶表示装置、マトリクスアレイ基板およびその製造方法
JPH11133455A (ja) 液晶表示装置の製造方法
JPH0824185B2 (ja) 薄膜トランジスタ装置とその製造方法
JPS61225869A (ja) 薄膜トランジスタ装置とその製造方法
JPH10290012A (ja) アクティブマトリクス型液晶表示装置およびその製造方法
JP2678044B2 (ja) アクティブマトリクス基板の製造方法
US20050148123A1 (en) Method for fabricating self-aligned thin-film transistor
JP2730129B2 (ja) 薄膜トランジスタ
JPS6273669A (ja) 薄膜トランジスタ装置の製造方法
JPH0654782B2 (ja) 薄膜トランジスタ装置の製造方法
JPS61187272A (ja) 薄膜電界効果トランジスタとその製造方法
TW400653B (en) Thin film transistor, LCD having thin film transistors, and method for making TFT array board
JPH0812539B2 (ja) 表示装置及びその製造方法
JPH06101478B2 (ja) 薄膜トランジスタとその製造方法
JPH0982976A (ja) 薄膜トランジスタ、その製造方法及び液晶表示装置
JPS628569A (ja) 薄膜トランジスタの製造方法
JPH04326769A (ja) 薄膜トランジスタ及びその製造方法
JPS61187369A (ja) 薄膜トランジスタの製造方法
JP3419073B2 (ja) 薄膜トランジスタ及びその製造方法、及びアクティブマトリクス液晶表示素子
JPS62239580A (ja) 薄膜トランジスタ
JPH04269837A (ja) 薄膜トランジスタの製造方法
JPH05109769A (ja) 薄膜トランジスタの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term