JPH07147413A - Insulated gate transistor and manufacturing method thereof - Google Patents
Insulated gate transistor and manufacturing method thereofInfo
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- JPH07147413A JPH07147413A JP32355393A JP32355393A JPH07147413A JP H07147413 A JPH07147413 A JP H07147413A JP 32355393 A JP32355393 A JP 32355393A JP 32355393 A JP32355393 A JP 32355393A JP H07147413 A JPH07147413 A JP H07147413A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ゲート・ドレイン間の寄生容量による画像の焼
付けを防止し、プラズマ・ドーピングによる欠陥準位の
発生を防止でき、ソース・ドレイン配線の低抵抗化が可
能な絶縁ゲート型トランジスタとその製造方法を提供す
る。
【構成】絶縁性基板2と、この絶縁性基板2に形成され
たゲート11と、このゲート11上に第1の絶縁層24
を介して形成された第2の絶縁層(27′)と、この第
2の絶縁層下に形成された不純物を含まない非晶質シリ
コン層のチャンネル(31)と、不純物を含んでチャン
ネル(31)に隣接する一対の非晶質シリコン層32
と、不純物を含んだ非晶質シリコン層上に形成されたソ
ース・ドレイン配線12,23とを備えている。
(57) [Abstract] [Purpose] Insulated gate that can prevent image burning due to parasitic capacitance between gate and drain, prevent generation of defect levels due to plasma doping, and can reduce resistance of source and drain wiring. Provided are a type transistor and a manufacturing method thereof. [Structure] An insulating substrate 2, a gate 11 formed on the insulating substrate 2, and a first insulating layer 24 on the gate 11.
A second insulating layer (27 ') formed through the channel, a channel (31) of an amorphous silicon layer containing no impurities formed under the second insulating layer, and a channel containing impurities ( 31) a pair of amorphous silicon layers 32 adjacent to
And source / drain wirings 12 and 23 formed on the amorphous silicon layer containing impurities.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、液晶画像表示装置等
に適用される絶縁ゲート型トランジスタおよびその製造
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 an insulated gate transistor applied to a liquid crystal image display device and the like and a method for manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年の微細加工技術、液晶材料および実
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の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。
また液晶パネルを構成する2枚のガラス基板の一方にR
GBの着色層を形成しておくことにより、カラー表示も
容易に実現されている。さらに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 and the like, although the size is about 3 to 15 inches, a television image and various image displays that are practically usable on a liquid crystal panel are commercially available. Already obtained in.
In addition, one of the two glass substrates forming the liquid crystal panel has an R
Color display is easily realized by forming a GB colored layer. Further, in a so-called active type liquid crystal panel in which a switching element is built in for each picture element, an image having a small crosstalk and a high contrast ratio is guaranteed.
【0003】これらの液晶パネルは、走査線としては1
20〜960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ある。例えば、図15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COG(C
hip−On−Glass)方式や、例えばポリイミド
系樹脂薄膜をベースとし、金めっき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。These liquid crystal panels have only one scanning line.
A standard matrix organization is 20 to 960 lines and 240 to 2000 signal lines. For example, as shown in FIG. 15, one glass substrate 2 constituting the liquid crystal panel 1
COG (C which directly connects the semiconductor integrated circuit chip 3 which supplies a drive signal to the electrode terminal group 6 of the scanning line formed above
(Hip-On-Glass) method, or for example, a connection film 4 having a terminal group (not shown) of copper foil plated with gold based on a polyimide resin thin film as a base is pressure-bonded to an electrode terminal group 5 of signal lines with an adhesive. Meanwhile, the electric signal is supplied to the image display unit by mounting means such as a fixing method. Here, for convenience, the two mounting methods are shown at the same time,
It goes without saying that either mounting method is actually selected.
【0004】7,8は、液晶パネル1の中央の画像表示
部と、信号線およ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5,6と同じ導
電材で構成される必要はない。9は、全ての液晶セルに
共通の透明導電性の対向電極を有するもう1枚のガラス
基板で、2枚のガラス基板2,9は石英ファイバやプラ
スチック・ビーズ等のスペーサによって数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。また
カラー表示を実現するには、ガラス基板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
ス基板9の上面またはガラス基板2の下面のいずれかも
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 numerals 7 and 8 are wiring paths for connecting the central image display portion of the liquid crystal panel 1 and the electrode terminal groups 5 and 6 of the signal lines and the scanning lines, and are necessarily the same as the electrode terminal groups 5 and 6. It need not be composed of a conductive material. Reference numeral 9 is another glass substrate having a transparent conductive counter electrode common to all liquid crystal cells, and the two glass substrates 2 and 9 are each a predetermined size of about several μm by a spacer such as quartz fiber or plastic beads. Is formed at a distance of, 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. In order to realize color display, an organic thin film containing one or both of a dye and a pigment called a coloring layer is applied to the closed space side of the glass substrate 9 to provide a color display function. The glass substrate 9 is also called a color filter. Then, depending on the property of the liquid crystal material, a polarizing plate is attached to either the upper surface of the glass substrate 9 or the lower surface of the glass substrate 2 or both surfaces thereof, and the liquid crystal panel 1 functions as an electro-optical element.
【0005】図16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と信号線12は、例えば非晶質シリコン(a−S
i)を半導体層とし、シリコン窒化層(SiNx)をゲ
ート絶縁層とする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
と、カラーフィルタ(9)上に形成された同じく透明導
電性の対向電極15と、2枚のガラス基板2,9で構成
された閉空間を満たす液晶とで構成され、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16では蓄積容量
22は前段のゲート(走査線)と絵素電極とで構成され
ている。FIG. 16 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. The scanning line 11 and the signal line 12 are formed of, for example, amorphous silicon (a-S).
The TFT (thin film transistor) 10 having i) as a semiconductor layer and a silicon nitride layer (SiNx) as a gate insulating layer is formed on the glass substrate 2 at the same time. Liquid crystal cell 13
Is composed of a transparent conductive pixel electrode formed on the glass substrate 2, a transparent conductive counter electrode 15 formed on the color filter (9), and two glass substrates 2 and 9. It is composed of a liquid crystal that fills a closed space, and is electrically treated like a capacitor. With respect to the structure of the storage capacitor, several selections are possible. For example, in FIG. 16, the storage capacitor 22 is composed of the gate (scanning line) in the previous stage and the pixel electrode.
【0006】図16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
容量の障害の抑制および高温動作時の画像のちらつき
(フリッカ)防止等には効果的であるので、実用上はほ
ぼ採用されている。図17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に共通の対向電極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枚のガラス基板2,9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。In FIG. 16, the storage capacitor 22 is not always an indispensable constituent element for an active liquid crystal panel, but the utilization efficiency of the driving signal source is improved, the stray parasitic capacitance is suppressed from being disturbed, and at the time of high temperature operation. Since it is effective in preventing image flicker (flicker), it is practically used. FIG. 17 is a cross-sectional view of main parts of the color liquid crystal image display device. As described above, the colored layer 18 made of dyed photosensitive gelatin or colored photosensitive resin corresponds to the pixel electrodes 14 on the closed space side of the color filter (9) in accordance with a predetermined arrangement in the three primary colors of RGB. It is arranged. The counter electrode 15 which is common to all the pixel electrodes 14 is formed on the coloring layer 18 as shown in order to avoid the voltage distribution loss due to the presence of the coloring layer 18. The polyimide resin thin film layer 19 having a film thickness of, for example, about 0.1 μm, which is adhered on the two glass substrates 2 and 9 in contact with the liquid crystal 16, is an alignment film for aligning liquid crystal molecules in a predetermined direction. is there. In addition, when the twisted nematic (TN) type liquid crystal 16 is used, two polarizing plates 20 are required above and below.
【0007】また、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
0.1μm程度の膜厚のCr薄膜が簡便である。If a low-reflectivity opaque film 21 is arranged at the boundary of the RGB colored layers 18, reflected light from the wiring layers such as the signal lines 12 on the glass substrate 2 can be prevented and the contrast ratio can be improved. Further, it is possible to prevent an increase in the leak current at the time of OFF of the switching element 10 due to the external light irradiation, and it is possible to operate the switching element 10 even under strong external light, which is 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 is high, but a Cr thin film with a thickness of about 0.1 μm is simple. is there.
【0008】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、対向電極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。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 be incorporated into a part thereof to provide electrical connection.
【0009】なお、図17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、蓄積容量2
2、光源およびスペーサ等の主要因子は省略されてい
る。図18には、現在採用されているスイッチング素子
である絶縁ゲート型トランジスタの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1
8のA−A′線上の製造工程の断面図を図19〜図24
に示し、絶縁ゲー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。In order to simplify understanding in FIG. 17, the thin film transistor 10, the scanning line 11, the storage capacitor 2
2, main factors such as light source and spacer are omitted. FIG. 18 shows a typical plan pattern layout view of an insulated gate transistor which is a switching element currently adopted. Here, the storage capacitor 22 is composed of the preceding scanning line 11 ′ and the pixel electrode 14. Figure 1
19 to 24 are sectional views of the manufacturing process on the line AA ′ of FIG.
The manufacturing process of the liquid crystal image display TFT substrate including the insulated gate transistor will be described below.
【0010】まず図19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。つぎに図
20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−Si)層25およびエッチング
・ストッパーとなる第2のシリコン窒化層(SiNx)
27の3層を順次例えば、0.4μm,0.05μm,
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。First, as shown in FIG. 19, the glass substrate 2
A metal layer (11) also serving as a gate electrode of the insulated gate transistor and a scanning line is formed on one main surface of the chrome (C) film having a thickness of 0.1 μm by using a vacuum film forming apparatus such as sputtering.
In step r), deposition is performed to perform selective pattern formation. Next, as shown in FIG. 20, a first silicon nitride layer (SiNx) to be the gate insulating layer 24 and a first silicon nitride layer containing almost no impurities are formed.
Amorphous silicon (a-Si) layer 25 and a second silicon nitride layer (SiNx) serving as an etching stopper
27 three layers in order, for example, 0.4 μm, 0.05 μm,
A film having a thickness of 0.1 μm is continuously deposited using a plasma CVD apparatus.
【0011】そして図21に示したように、ゲート11
上でゲート11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、例えば
0.05μmの膜厚でプラズマCVD装置を用いて全面
に被着する。Then, as shown in FIG. 21, the gate 11
The second SiNx layer which is thinner than the gate 11 is selectively left to be 27 ', and the first amorphous silicon layer 25 containing no impurities is exposed. Then, for example, phosphorus (P) is used as an impurity on the entire surface. The second amorphous silicon layer 26 containing is deposited on the entire surface with a film thickness of, for example, 0.05 μm using a plasma CVD apparatus.
【0012】引続き図22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0.1
μm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. 22, the gate 11
The above-mentioned two amorphous silicon layers are selectively formed in the shape of an island in the upper periphery to form 25 'and 26', and the gate insulating layer 24 is exposed. Further, although this position is not always the optimum position in the manufacturing process, it can be set to 0.1 by using a vacuum film forming apparatus such as sputtering.
A transparent conductive ITO film having a thickness of μm is deposited and a selective pattern is formed to form a pixel electrode 14.
【0013】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23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の膜厚のアルミニウム(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24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
ゲート型トランジスタが完成する。この時、ソース・ド
レイン配線でカバーされていない第1の非晶質シリコン
層25′は第2の非晶質シリコン層26′の過食刻によ
って消失してしまうが、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。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 the opening is formed as shown in FIG. Including, for example, 0.1 μm thick chromium (Cr) and 0.
A gate wiring (not shown) consisting of two layers of aluminum (Al) having a film thickness of 5 μm and a pair of source / drain wiring 1
2, 23 are selectively deposited so as to partially overlap with the second SiNx layer 27 ', and as shown in FIG. The second amorphous silicon layer 26 'is selectively removed to complete the insulated gate transistor. At this time, the first amorphous silicon layer 25 'which is not covered by the source / drain wiring disappears due to over-etching of the second amorphous silicon layer 26', but the second SiNx layer 27 'is removed. Has a function of protecting the amorphous silicon layer 25 'which does not contain impurities which becomes a channel of the insulated gate transistor against over-etching of the amorphous silicon layer 26', and is therefore called an etching stopper. It
【0014】以上述べた製造方法では、2種類の非晶質
シリコン層25′,26′を島状に形成してゲート絶縁
層24を露出してから、ゲート(走査線)への接続のた
めの開口部の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2
5,26を島状に形成することなく、2種類の非晶質シ
リコン層25,26とゲート絶縁層24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
口部の形成が多層膜の食刻となってやや複雑になり、か
つドライエッチングを採用しないと開口部の断面形状が
逆テーパになり易いなど工業上の課題がないわけではな
いが、非晶質シリコン層25,26を島状に形成する工
程を省略することができるからである。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12,23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か、3
層形成前、すなわちゲート絶縁層24の形成前に絵素電
極14が形成されることは容易に理解されよう。In the manufacturing method described above, the two types of amorphous silicon layers 25 'and 26' are formed in an island shape to expose the gate insulating layer 24, and thereafter, for connecting to the gate (scan line). The opening of the amorphous silicon layer 2 is formed in order to shorten the manufacturing process (particularly the photolithography process).
It is also possible to form the above-mentioned opening by etching a multilayer of two kinds of amorphous silicon layers 25 and 26 and the gate insulating layer 24 at once without forming the islands 5 and 26. Although the formation of the opening becomes slightly complicated by etching the multilayer film, and there is no industrial problem that the cross-sectional shape of the opening tends to become an inverse taper unless dry etching is adopted, but it is not amorphous. This is because the step of forming the silicon layers 25 and 26 in an island shape can be omitted. However, in the latter case, in consideration of the opacity of the amorphous silicon layer, after removing the unnecessary amorphous silicon layer between the wirings by using the gate wiring and the source / drain wirings 12 and 23 as a mask, or 3
It will be easily understood that the pixel electrode 14 is formed before forming the layer, that is, before forming the gate insulating layer 24.
【0015】この従来例において、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等の透明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。
また絶縁ゲー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 this conventional example, 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 general to form a transparent insulating layer such as SiNx, which secures a passivation function after the completion of the above-mentioned insulated gate transistor, on the entire surface. Is omitted.
Further, in order to improve the heat resistance of the insulated gate transistor, Cr is introduced as a heat resistant barrier metal between the source / drain wirings 12 and 23 and the amorphous silicon layer 26 'containing impurities. Also Ti (titanium)
A metal thin film layer such as a metal thin film layer or a silicide thin film layer is often adopted. Details of the heat-resistant barrier metal technology are also omitted here.
【0016】[0016]
【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、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2,9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にも及ぶことは稀ではない。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の向上とあいまって、寄生
容量の小さな自己整合型のTFTが望まれている。In the insulated gate transistor introduced as a prior example, since the source / drain wiring is formed so as to partially overlap the gate in a plane, it is parasitic on the gate / source and the gate / drain. Capacity is generated. Moreover, since the degree of overlap is determined by the alignment accuracy in the exposure process, when the screen size increases,
It is not uncommon for the total alignment accuracy to reach several μm due to restrictions such as 1) mask accuracy, 2) alignment accuracy of the exposure device, 3) thermal contraction and thermal expansion of the glass substrates 2 and 9. 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 a screen joint, all of them will cause serious quality defects. Therefore, along with the improvement of the aperture ratio for securing a bright screen, a self-aligned TFT with a small parasitic capacitance is desired. ing.
【0017】図25には、寄生容量の低減を目指して開
発された絶縁ゲート型トランジスタの平面パターン配置
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25のB−B′
線上の製造工程断面図を図26ないし図33に示し、絶
縁ゲー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. 25 is a plan pattern layout diagram of an insulated gate transistor developed for the purpose of reducing parasitic capacitance. Here again, the storage capacitor 22 is the scanning line 11 'of the preceding stage.
And the picture element electrode 14. BB 'in FIG. 25
26 to 33 are sectional views showing the manufacturing process along the line, and the TFT for liquid crystal image display including the insulated gate type transistor
The manufacturing process of the substrate will be described below.
【0018】まず図26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。つぎに図
27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−Si)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層を順次例えば、0.4μm,0.05μm,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。ここまでは先行例と同一の製造プロセスであ
る。First, as shown in FIG. 26, the glass substrate 2
A metal layer (11) also serving as a gate electrode of the insulated gate transistor and a scanning line is formed on one main surface of the chrome (C) film having a thickness of 0.1 μm by using a vacuum film forming apparatus such as sputtering.
In step r), deposition is performed to perform selective pattern formation. Next, as shown in FIG. 27, the first silicon nitride layer (SiNx) to be the gate insulating layer 24 and the first silicon nitride layer containing almost no impurities are formed.
Amorphous silicon (a-Si) layer 25, and a second silicon nitride layer (SiNx) 27 serving as an etching stopper.
Of the three layers in order, for example, 0.4 μm, 0.05 μm, 0.
A film having a thickness of 1 μm is continuously deposited using a plasma CVD apparatus. Up to this point, the manufacturing process is the same as that of the preceding example.
【0019】そして図28に示したように、全面にポジ
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を照射する露光と、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する。感光
性樹脂28の現像後には図29に示したようにゲート1
1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島状の感光性樹脂パ
ターン28′を得ることができる。Then, as shown in FIG. 28, after the positive type photosensitive resin 28 is applied on the entire surface, the back surface of the glass substrate 2 is exposed to ultraviolet rays 29, and the upper surface of the glass substrate 2 is exposed to a normal photomask. Is used together with the exposure. After the development of the photosensitive resin 28, as shown in FIG.
It is possible to obtain an island-shaped photosensitive resin pattern 28 'having a width slightly smaller than the gate pattern by about 0.5 to 1 .mu.m corresponding to the pattern 1.
【0020】引続き島状の感光性樹脂パターン28′を
マスクとしてゲート11上でゲートよりも細く第2のS
iNx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、感光性樹脂パ
ターン28′を除去した後に、図30に示したように、
全面に不純物として例えば燐(P)を含むプラズマ・ビ
ーム30を全面に照射する。この時エッチング・ストッ
パ層27′はマスクとして機能し、不純物を含まない非
晶質シリコン25層は、不純物を含まない非晶質シリコ
ン層31と不純物を含む非晶質シリコン層32となる。
不純物を含まない非晶質シリコン層31が絶縁ゲート型
トランジスタのチャネルを構成することは説明を要しな
いであろう。The island-shaped photosensitive resin pattern 28 'is subsequently used as a mask to make the second S thinner on the gate 11 than on the gate.
After selectively removing the iNx layer to 27 ', exposing the first amorphous silicon layer 25 containing no impurities and removing the photosensitive resin pattern 28', as shown in FIG.
The entire surface is irradiated with a plasma beam 30 containing, for example, phosphorus (P) as an impurity. At this time, the etching / stopper layer 27 'functions as a mask, and the amorphous silicon 25 layer containing no impurities becomes the amorphous silicon layer 31 containing no impurities and the amorphous silicon layer 32 containing impurities.
It is unnecessary to explain that the amorphous silicon layer 31 containing no impurities constitutes the channel of the insulated gate transistor.
【0021】その後、図31に示したように、ソース・
ドレイン電極となる高融点の金属層33をスパッタ等の
真空製膜装置を用いて例えば0.1μmの厚みで全面に
被着し、クリーン・オーブン内に放置してガラス基板2
の加熱を行う。この基板加熱により、金属層33は不純
物を含む非晶質シリコン層32とは200℃以上の温度
でシリサイドを形成するのに対して、エッチング・スト
ッパであるSiNx層27′とは反応しないので、加熱
処理終了後、前記金属層33の食刻液を用いて全面的に
除去すると、不純物を含む非晶質シリコン層32上にの
みシリサイド層34が選択的に形成される。このように
金属層33は非晶質シリコンと合金化してシリサイドを
形成するような、タンタル、タングステン、モリブデ
ン、クロム、チタン等の比較的耐熱性の高い金属が用い
られる。After that, as shown in FIG.
The high melting point metal layer 33 to be the drain electrode is deposited on the entire surface with a thickness of, for example, 0.1 μm using a vacuum film forming apparatus such as sputtering, and left in a clean oven to leave the glass substrate 2
Heating. By this substrate heating, the metal layer 33 forms silicide with the amorphous silicon layer 32 containing impurities at a temperature of 200 ° C. or higher, but does not react with the SiNx layer 27 ′ that is an etching stopper. After the heat treatment is completed, the metal layer 33 is entirely removed by using an etching solution, so that the silicide layer 34 is selectively formed only on the amorphous silicon layer 32 containing impurities. As described above, the metal layer 33 is made of a metal having a relatively high heat resistance, such as tantalum, tungsten, molybdenum, chromium, or titanium, which is alloyed with amorphous silicon to form a silicide.
【0022】さらに、シリサイド層34と不純物を含む
非晶質シリコン層32の2層を図32に示したように、
ゲート11上の周辺に島状に選択的に形成して34′
a,34′b,32′とし、ゲート絶縁層24を露出す
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0.1μ
m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。この時、島
状の一方のドレイン電極34′aは既にシリサイド化さ
れて低抵抗になっているので、絵素電極14はドレイン
電極34′aを含んで形成されても支障がない。Further, two layers of the silicide layer 34 and the amorphous silicon layer 32 containing impurities are formed as shown in FIG.
34 'by selectively forming an island shape around the gate 11
a, 34'b, 32 ', and the gate insulating layer 24 is exposed. Although this position is not necessarily the optimum position in the manufacturing process, it can be adjusted to 0.1 μm by using a vacuum film forming apparatus such as sputtering.
A transparent conductive ITO film having a film thickness of m is deposited and a selective pattern is formed to form a pixel electrode 14. At this time, since one of the island-shaped drain electrodes 34'a has already been silicided to have a low resistance, there is no problem even if the pixel electrode 14 is formed to include the drain electrode 34'a.
【0023】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33に示したように上記開口部を
含んで例えば0.5μmの膜厚のアルミニウム(A1)
よりなるゲート配線(図示せず)とソース配線12が島
状のもう一方のソース電極34′bを含んで選択的に被
着形成されて絶縁ゲー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 connecting to the scanning line 11, and then the opening is formed as shown in FIG. Including aluminum, for example, with a film thickness of 0.5 μm (A1)
The gate wiring (not shown) and the source wiring 12 are selectively deposited and formed including the other island-shaped source electrode 34'b to complete the insulated gate transistor.
【0024】ここでゲート配線やソース・ドレイン配線
がアルミニウム単層でよい理由は、不純物を含む非晶質
シリコン層32の表面がシリサイド化されているので、
アルミニウムがシリサイド層を突き抜けて不純物を含む
非晶質シリコン層32の下部の不純物の少ない領域と反
応してソース・ドレイン間のオーミック特性を損なう恐
れが無いからである。すなわち、絶縁ゲート型トランジ
スタの耐熱性が向上しているからである。The reason why the gate wiring and the source / drain wiring may be a single aluminum layer is that the surface of the amorphous silicon layer 32 containing impurities is silicided.
This is because there is no possibility that aluminum penetrates through the silicide layer and reacts with the lower impurity-containing region of the amorphous silicon layer 32 containing impurities to impair the ohmic characteristics between the source and drain. That is, the heat resistance of the insulated gate transistor is improved.
【0025】なお、先行例のように絵素電極14が独立
したパターンで、ドレイン配線23でドレイン電極3
4′aと絵素電極14とを接続することも何等支障がな
い。また寄生容量を低減させるため、ソース・ドレイン
配線12,23はゲート11とは平面的な重なりがない
ように、ソース・ドレイン電極34′a,34′bを含
んで形成されることは言うまでもない。As in the prior art, the picture element electrode 14 has an independent pattern, and the drain wiring 23 is used to form the drain electrode 3.
There is no problem in connecting 4'a and the pixel electrode 14. In order to reduce the parasitic capacitance, it goes without saying that the source / drain wirings 12 and 23 are formed to include the source / drain electrodes 34'a and 34'b so as not to overlap the gate 11 in plan view. .
【0026】同様に、製造工程(特に写真食刻工程)の
短縮化のためにシリサイド層と不純物を含む非晶質シリ
コン層を島状に形成することなく、シリサイド層と不純
物を含む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、走査線への接続のための開口部を形成する
ことも可能である。上記した最新の絶縁ゲート型トラン
ジスタは、プラズマ・ドーピングによる不純物を含まな
い非晶質シリコン層への不純物注入と、基板加熱による
ソース・ドレイン電極となる金属層と上記プラズマ・ド
ーピングによって不純物を注入された非晶質シリコン層
との低温シリサイド形成の2つの新しい技術を中核とす
る自己整合型トランジスタの製造方法を提供している。Similarly, without forming the silicide layer and the amorphous silicon layer containing impurities in an island shape for the purpose of shortening the manufacturing process (in particular, the photo-etching process), the amorphous layer containing the silicide layer and impurities is formed. It is also possible to etch the multiple layers of the silicon layer and the gate insulating layer at once to form an opening for connection to the scan line. In the latest insulated gate transistor described above, an impurity is injected into an amorphous silicon layer containing no impurities by plasma doping, a metal layer to be source / drain electrodes by substrate heating, and impurities are injected by the plasma doping. The present invention provides a method for manufacturing a self-aligned transistor, which has two new technologies for forming a low temperature silicide with an amorphous silicon layer as a core.
【0027】しかしながら、プラズマ・ドーピングで注
入される不純物は、エッチング・ストッパ層27′中に
も当然ながら注入されて、多くの欠陥準位が発生する。
初期的な動作は正常であっても、長期的な動作に対して
は欠陥準位に電子が捕獲されて絶縁ゲート型トランジス
タのしきい値電圧の上昇が始まり、ON電流の低下をも
たらすことが判明した。However, the impurities implanted by the plasma doping are naturally also implanted in the etching stopper layer 27 ', and many defect levels are generated.
Even if the initial operation is normal, for a long-term operation, electrons are trapped in the defect level, the threshold voltage of the insulated gate transistor starts to increase, and the ON current may decrease. found.
【0028】欠陥準位の発生を抑制するためには不純物
の注入に対してマスクとして作用しているエッチング・
ストッパ層を厚くするか、エッチング・ストッパ層上に
さらにマスク機能を強化するために、適当な金属薄膜層
またはエッチング・ストッパ層を形成するために採用し
た感光性樹脂パターンをそのまま残して使用するか、い
ずれかの対策が必要となる。In order to suppress the generation of defect levels, the etching that acts as a mask against the implantation of impurities.
Whether to thicken the stopper layer, or to leave the photosensitive resin pattern used to form an appropriate metal thin film layer or etching stopper layer as it is in order to further enhance the mask function on the etching stopper layer. , Either measure is required.
【0029】エッチング・ストッパ層を厚く被着形成す
ることはプラズマCVD装置のタクト低下やダスト発生
をもたらし、それを避けようとするとエッチング・スト
ッパ層を形成する反応室の増設が必要となり、設備コス
トが上昇する。マスク機能を強化するための金属薄膜層
の採用は、同薄膜層の製膜装置と食刻装置の増設につな
がり、同じく設備コストが上昇する。The formation of a thick etching stopper layer leads to a reduction in tact of the plasma CVD apparatus and dust generation, and if it is attempted to avoid it, an additional reaction chamber for forming the etching stopper layer is required, resulting in equipment cost. Rises. The adoption of the metal thin film layer for strengthening the mask function leads to the addition of a film forming device and an etching device for the thin film layer, which also raises the equipment cost.
【0030】また感光性樹脂パターンをそのまま残して
マスクとして採用すると、大量の不純物によって感光性
樹脂パターンが変質し、感光性樹脂パターンの除去に酸
素プラズマを用いるようになるが、変質している分、分
解速度が低下しており、その除去が長時間に及び酸素プ
ラズマ照射による二次的な欠陥準位の発生や、露出して
いる不純物を含んだ非晶質シリコン層32への大量の酸
素プラズマの注入が非晶質シリコン層32の電気的な性
質を低下させる等の副次的な悪影響が発生する。If the photosensitive resin pattern is left as it is and is used as a mask, a large amount of impurities deteriorate the photosensitive resin pattern, and oxygen plasma is used to remove the photosensitive resin pattern. The decomposition rate is low, the removal is long, and secondary defect levels are generated by oxygen plasma irradiation, and a large amount of oxygen is introduced into the amorphous silicon layer 32 containing exposed impurities. The side effect such as the plasma injection lowers the electrical properties of the amorphous silicon layer 32.
【0031】また低温シリサイド形成とは言え、200
℃以上の基板加熱は非晶質シリコン層31,32からの
水素の離脱につながり、膜質による差異はあるが低抵抗
化のために長時間または250℃以上の加熱を採用する
ことは膜質の低下をもたらす。換言すれば、低抵抗化に
は限界があることも判明した。したがって、この発明の
目的は、ゲート・ドレイン間の寄生容量による画像の焼
付けを防止できるとともに、プラズマ・ドーピングによ
る欠陥準位の発生を防止でき、さらにソース・ドレイン
配線の低抵抗化が可能な絶縁ゲート型トランジスタおよ
びその製造方法を提供することである。Although it is low temperature silicide formation,
The heating of the substrate at ℃ or more leads to the release of hydrogen from the amorphous silicon layers 31 and 32, and although there is a difference depending on the film quality, it is not possible to use the heating for a long time or at 250 ℃ or more in order to reduce the resistance. Bring In other words, it has also been found that there is a limit to reducing the resistance. Therefore, an object of the present invention is to prevent the image burning due to the parasitic capacitance between the gate and the drain, prevent the generation of the defect level due to the plasma doping, and further reduce the resistance of the source and drain wiring. A gate type transistor and a method for manufacturing the same are provided.
【0032】[0032]
【課題を解決するための手段】請求項1の絶縁ゲート型
トランジスタは、絶縁性基板と、この絶縁性基板の一主
面上に形成されたゲートと、このゲート上に第1の絶縁
層を介してゲートよりも細く自己整合的に形成された第
2の絶縁層と、この第2の絶縁層下にゲートと自己整合
的に形成された不純物を含まない非晶質シリコン層のチ
ャンネルと、不純物を含んでチャンネルに隣接する一対
の非晶質シリコン層と、これらの不純物を含んだ非晶質
シリコン層上に自己整合的に形成されたソース・ドレイ
ン配線とを備えたものである。According to another aspect of the present invention, there is provided an insulated gate transistor including an insulating substrate, a gate formed on one main surface of the insulating substrate, and a first insulating layer on the gate. A second insulating layer which is thinner than the gate and is formed in a self-aligned manner, and a channel of an amorphous silicon layer which does not contain impurities and which is formed in a self-aligned manner with the gate below the second insulating layer, A pair of amorphous silicon layers containing impurities and adjacent to the channel, and source / drain wirings formed in a self-aligned manner on the amorphous silicon layers containing these impurities are provided.
【0033】請求項2の絶縁ゲート型トランジスタは、
請求項1において、ソース・ドレイン配線は、不純物を
含んだ非晶質シリコン層上に自己整合的に形成されたソ
ース・ドレイン電極に配線されているものである。請求
項3の絶縁ゲート型トランジスタは、絶縁性基板と、こ
の絶縁性基板の一主面上に形成されたゲートと、このゲ
ート上に第1の絶縁層を介してゲートよりも細く自己整
合的に形成された第2の絶縁層と、この第2の絶縁層下
にゲートと自己整合的に形成された不純物を含まない非
晶質シリコン層のチャンネルと、不純物を含んでチャン
ネルに隣接する一対の非晶質シリコン層と、これらの不
純物を含んだ非晶質シリコン層の表面に自己整合的に形
成されシリサイド化されたソース・ドレイン配線とを備
えたものである。The insulated gate transistor according to claim 2 is
In the first aspect, the source / drain wiring is wired to the source / drain electrodes formed in a self-aligned manner on the amorphous silicon layer containing impurities. According to another aspect of the present invention, there is provided an insulated gate transistor, wherein an insulating substrate, a gate formed on one main surface of the insulating substrate, and a first insulating layer formed on the gate are thinner than the gate and are self-aligned. A second insulating layer formed on the second insulating layer, a channel of an amorphous silicon layer containing no impurities formed under the second insulating layer in a self-aligned manner with the gate, and a pair of channels including impurities and adjacent to the channel. The amorphous silicon layer and the source / drain wiring which is formed in a self-aligned manner on the surface of the amorphous silicon layer containing these impurities and is silicided.
【0034】請求項4の絶縁ゲート型トランジスタは、
請求項3において、ソース・ドレイン配線は、不純物を
含んだ非晶質シリコン層上に自己整合的に形成されたソ
ース・ドレイン電極に配線されているものである。請求
項5の絶縁ゲート型トランジスタの製造方法は、絶縁性
基板の一主面上にゲートとなる第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
純物を含まない非晶質シリコン層および第2の絶縁層を
順次被着する工程と、第2の絶縁層上にネガ型の感光性
樹脂を塗布する工程と、絶縁性基板の他の主面上からの
露光を含めてゲートにゲートよりも細い開口部を有する
感光性樹脂パターンを形成する工程と、開口部を含む全
面に金属よりなるリフトオフ層を被着する工程と、感光
性樹脂の除去とともに開口部の前記リフトオフ層を第2
の絶縁層上に選択的に残す工程と、選択的に残されたリ
フトオフ層をマスクとして第2の絶縁層を選択的に除去
して非晶質シリコン層を露出する工程と、リフトオフ層
をマスクとしてプラズマ・ドーピングにより不純物を非
晶質シリコン層に選択的に注入して第2の絶縁層下に不
純物を含まない非晶質シリコン層のチャンネルを形成す
る工程と、全面に第2の金属層およびシリサイド層の少
なくとも一方を被着後にリフトオフ層の除去とともに第
2の金属層またはシリサイド層並びに不純物を含んだ非
晶質シリコン層を選択的に除去してチャンネルに隣接す
る不純物を含んだ一対の非晶質シリコン層を形成すると
ともにこの非晶質シリコン層上にソース・ドレイン配線
を形成する工程とを含むものである。The insulated gate transistor according to claim 4 is
In the third aspect, the source / drain wiring is wired to the source / drain electrodes formed in a self-aligned manner on the amorphous silicon layer containing impurities. The method for manufacturing an insulated gate transistor according to claim 5, wherein a step of selectively forming a first metal layer to be a gate on one main surface of the insulating substrate, a first insulating layer to be a gate insulating layer, A step of sequentially depositing an amorphous silicon layer containing no impurities and a second insulating layer, a step of applying a negative photosensitive resin on the second insulating layer, and another main surface of the insulating substrate. Forming a photosensitive resin pattern having an opening smaller than the gate in the gate, including exposure from above, depositing a lift-off layer made of metal on the entire surface including the opening, and removing the photosensitive resin With the second lift-off layer in the opening
Selectively leaving the lift-off layer on the insulating layer, the step of selectively removing the second insulating layer by using the lift-off layer left selectively as a mask to expose the amorphous silicon layer, and the mask of the lift-off layer. As a step of selectively implanting impurities into the amorphous silicon layer by plasma doping to form a channel of the amorphous silicon layer containing no impurities under the second insulating layer, and a second metal layer over the entire surface. And at least one of the silicide layer and the lift-off layer are removed, and at the same time, the second metal layer or the silicide layer and the amorphous silicon layer containing impurities are selectively removed to remove a pair of impurities adjacent to the channel. Forming an amorphous silicon layer and forming source / drain wirings on the amorphous silicon layer.
【0035】請求項6の絶縁ゲート型トランジスタの製
造方法は、請求項5において、絶縁性基板は液晶表示装
置用基板の一方であり、ゲートは走査線を兼ね、液晶表
示装置用基板の他方をマスクとして走査線の端部の前記
第1の絶縁層を除去するものである。請求項7の絶縁ゲ
ート型トランジスタの製造方法は、絶縁性基板の一主面
上にゲートとなる第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
い非晶質シリコン層および第2の絶縁層を順次被着する
工程と、第2の絶縁層上にネガ型の感光性樹脂を塗布す
る工程と、絶縁性基板の他の主面上からの露光を含めて
ゲートにゲートよりも細い開口部を有する感光性樹脂パ
ターンを形成する工程と、開口部を含む全面に金属より
なるリフトオフ層を被着する工程と、感光性樹脂の除去
とともに開口部の前記リフトオフ層を第2の絶縁層上に
選択的に残す工程と、選択的に残されたリフトオフ層を
マスクとして第2の絶縁層を選択的に除去して非晶質シ
リコン層を露出する工程と、リフトオフ層をマスクとし
てプラズマ・ドーピングにより不純物を非晶質シリコン
層に選択的に注入して第2の絶縁層下に不純物を含まな
い非晶質シリコン層のチャンネルを形成する工程と、全
面に第2の金属層およびシリサイド層の少なくとも一方
を被着後にリフトオフ層の除去とともに第2の金属層ま
たはシリサイド層並びに不純物を含んだ非晶質シリコン
層を選択的に除去してチャンネルに隣接する不純物を含
んだ一対の非晶質シリコン層を形成するとともにこの非
晶質シリコン層上にソース・ドレイン電極を形成する工
程と、ソース・ドレイン電極にソース・ドレイン配線を
形成する工程とを含むものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the method of manufacturing an insulated gate transistor according to the fifth aspect, the insulating substrate is one of the substrates for the liquid crystal display device, the gate also serves as a scanning line, and the other substrate of the liquid crystal display device is the other. As a mask, the first insulating layer at the end of the scanning line is removed. The method of manufacturing an insulated gate transistor according to claim 7, wherein a step of selectively forming a first metal layer to be a gate on one main surface of the insulating substrate, a first insulating layer to be a gate insulating layer, A step of sequentially depositing an amorphous silicon layer containing no impurities and a second insulating layer, a step of applying a negative photosensitive resin on the second insulating layer, and another main surface of the insulating substrate. Forming a photosensitive resin pattern having an opening smaller than the gate in the gate, including exposure from above, depositing a lift-off layer made of metal on the entire surface including the opening, and removing the photosensitive resin At the same time, the step of selectively leaving the lift-off layer in the opening on the second insulating layer, and the second insulating layer is selectively removed by using the lift-off layer left selectively as a mask to form an amorphous silicon layer. And the lift-off layer as a mask A step of selectively implanting impurities into the amorphous silicon layer by plasma doping to form a channel of the amorphous silicon layer containing no impurities under the second insulating layer; After depositing at least one of the silicide layers, the lift-off layer is removed, and at the same time, the second metal layer or the silicide layer and the amorphous silicon layer containing impurities are selectively removed to remove a pair of non-doped impurities adjacent to the channel. It includes the steps of forming a crystalline silicon layer and forming source / drain electrodes on the amorphous silicon layer, and forming source / drain wirings on the source / drain electrodes.
【0036】請求項8の絶縁ゲート型トランジスタの製
造方法は、絶縁性基板の一主面上にゲートとなる第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、不純物を含まない非晶質シリコン層およ
び第2の絶縁層を順次被着する工程と、第2の絶縁層上
にネガ型の感光性樹脂を塗布する工程と、絶縁性基板の
他の主面上からの露光を含めてゲートにゲートよりも細
い開口部を有する感光性樹脂パターンを形成する工程
と、開口部を含む全面にシリサイドを形成可能な第2の
金属よりなるリフトオフ層を被着する工程と、感光性樹
脂の除去とともに開口部のリフトオフ層を第2の絶縁層
上に選択的に残す工程と、選択的に残されたリフトオフ
層をマスクとして第2の絶縁層を選択的に除去して非晶
質シリコン層を露出する工程と、リフトオフ層を用いて
プラズマ・ドーピングにより不純物を非晶質シリコン層
に選択的に注入して第2の絶縁層下に不純物を含まない
非晶質シリコン層のチャンネルを形成する工程と、全面
に第2の金属層と同じ金属層を被着後に絶縁性基板を加
熱して不純物を含む非晶質シリコン層上に第2の金属層
成分を含むシリサイド層を形成する工程と、シリサイド
層および不純物を含む非晶質シリコン層を選択的に除去
してチャンネルに隣接する不純物を含んだ一対の非晶質
シリコン層を形成するとともにこの非晶質シリコン層上
にソース・ドレイン配線を形成する工程とを含むもので
ある。The method of manufacturing an insulated gate transistor according to claim 8 comprises the step of selectively forming a first metal layer to be a gate on one main surface of the insulating substrate, and the first metal layer to be a gate insulating layer. A step of sequentially depositing an insulating layer, an amorphous silicon layer containing no impurities, and a second insulating layer; a step of applying a negative photosensitive resin on the second insulating layer; A step of forming a photosensitive resin pattern having an opening smaller than the gate in the gate, including the exposure from the main surface of the substrate, and a lift-off layer made of a second metal capable of forming silicide on the entire surface including the opening. The step of depositing, the step of selectively leaving the lift-off layer of the opening on the second insulating layer together with the removal of the photosensitive resin, and the step of selectively leaving the lift-off layer as a mask to select the second insulating layer. Exposed to expose amorphous silicon layer And a step of selectively implanting impurities into the amorphous silicon layer by plasma doping using the lift-off layer to form a channel of the amorphous silicon layer containing no impurities under the second insulating layer. Forming a silicide layer containing a second metal layer component on the amorphous silicon layer containing impurities by depositing the same metal layer as the second metal layer on the entire surface and then heating the insulating substrate; Layer and an amorphous silicon layer containing impurities are selectively removed to form a pair of amorphous silicon layers containing impurities adjacent to the channel, and source / drain wirings are formed on the amorphous silicon layer. And the step of performing.
【0037】請求項9の絶縁ゲート型トランジスタの製
造方法は、請求項8において、絶縁性基板は液晶表示装
置用基板の一方であり、ゲートは走査線を兼ね、液晶表
示装置用基板の他方をマスクとして走査線端部の前記第
1の絶縁層を除去するものである。請求項10の絶縁ゲ
ート型トランジスタの製造方法は、絶縁性基板の一主面
上にゲートとなる第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
い非晶質シリコン層および第2の絶縁層を順次被着する
工程と、第2の絶縁層上にネガ型の感光性樹脂を塗布す
る工程と、絶縁性基板の他の主面上からの露光を含めて
ゲートにゲートよりも細い開口部を有する感光性樹脂パ
ターンを形成する工程と、開口部を含む全面にシリサイ
ドを形成可能な第2の金属よりなるリフトオフ層を被着
する工程と、感光性樹脂の除去とともに開口部のリフト
オフ層を第2の絶縁層上に選択的に残す工程と、選択的
に残されたリフトオフ層をマスクとして第2の絶縁層を
選択的に除去して非晶質シリコン層を露出する工程と、
リフトオフ層を用いてプラズマ・ドーピングにより不純
物を非晶質シリコン層に選択的に注入して第2の絶縁層
下に不純物を含まない非晶質シリコン層のチャンネルを
形成する工程と、全面に第2の金属層と同じ金属層を被
着後に絶縁性基板を加熱して不純物を含む非晶質シリコ
ン層上に第2の金属層成分を含むシリサイド層を形成す
る工程と、シリサイド層および不純物を含む非晶質シリ
コン層を選択的に除去してチャンネルに隣接する不純物
を含んだ一対の非晶質シリコン層を形成するとともにこ
の非晶質シリコン層上にソース・ドレイン電極を形成す
る工程と、ソース・ドレイン電極にソース・ドレイン配
線を形成する工程とを含むものである。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an insulated gate transistor according to the eighth aspect, wherein the insulating substrate is one of the liquid crystal display device substrates, the gate also serves as a scanning line, and the other of the liquid crystal display device substrates is used. As a mask, the first insulating layer at the end of the scanning line is removed. The method for producing an insulated gate transistor according to claim 10, wherein a step of selectively forming a first metal layer to be a gate on one main surface of the insulating substrate, a first insulating layer to be a gate insulating layer, A step of sequentially depositing an amorphous silicon layer containing no impurities and a second insulating layer, a step of applying a negative photosensitive resin on the second insulating layer, and another main surface of the insulating substrate. A step of forming a photosensitive resin pattern having an opening smaller than the gate in the gate, including the exposure from above, and depositing a lift-off layer made of a second metal capable of forming silicide on the entire surface including the opening. A step of selectively removing the photosensitive resin and leaving the lift-off layer at the opening on the second insulating layer, and selectively removing the second insulating layer using the lift-off layer left selectively as a mask And exposing the amorphous silicon layer
A step of selectively implanting impurities into the amorphous silicon layer by plasma doping using the lift-off layer to form a channel of the amorphous silicon layer containing no impurities under the second insulating layer, and a step of forming a channel over the entire surface. A step of heating the insulating substrate after depositing the same metal layer as the second metal layer to form a silicide layer containing a second metal layer component on the amorphous silicon layer containing impurities; Selectively removing the containing amorphous silicon layer to form a pair of amorphous silicon layers containing impurities adjacent to the channel, and forming source / drain electrodes on the amorphous silicon layer; And a step of forming source / drain wirings on the source / drain electrodes.
【0038】[0038]
【作用】請求項1の絶縁ゲート型トランジスタによれ
ば、チャネルを保護する第1の絶縁層はたとえばゲート
パターンを利用した裏面露光によって自己整合的に形成
され、不純物を含む非晶質シリコン層上に同じく自己整
合的に形成されたソース・ドレイン配線とゲートとの平
面的な重なりは、デバイスサイズの大小に関係なく1μ
m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
可能となる。According to the insulated gate transistor of the first aspect, the first insulating layer for protecting the channel is formed in a self-aligned manner by backside exposure using, for example, a gate pattern, and on the amorphous silicon layer containing impurities. Similarly, the planar overlap between the source / drain wiring and the gate formed in self-alignment is 1μ regardless of the size of the device.
Since a value of m or less can be realized, it is possible to substantially eliminate image burning due to the parasitic capacitance between the gate and the drain.
【0039】請求項2の絶縁ゲート型トランジスタによ
れば、請求項1において、ソース・ドレイン配線は、不
純物を含んだ非晶質シリコン層上に自己整合的に形成さ
れたソース・ドレイン電極に配線されているため、前記
ソース・ドレイン配線の低抵抗化が可能となり、配線が
長くなっても抵抗値の増大を容易に下げられる。請求項
3の絶縁ゲート型トランジスタによれば、不純物を含ん
だ非晶質シリコン層上に自己整合的に形成されシリサイ
ド化されたソース・ドレイン配線を形成するため、請求
項1の作用のほか低抵抗化を実現することができる。According to the insulated gate type transistor of claim 2, in claim 1, the source / drain wiring is wired to the source / drain electrode formed in a self-aligned manner on the amorphous silicon layer containing impurities. Therefore, the resistance of the source / drain wiring can be reduced, and the increase in the resistance value can be easily reduced even if the wiring becomes long. According to the insulated gate transistor of the third aspect, the silicided source / drain wiring is formed in a self-aligned manner on the amorphous silicon layer containing impurities. Resistance can be realized.
【0040】請求項4の絶縁ゲート型トランジスタによ
れば、不純物を含む非晶質シリコン層上にシリサイド化
されたソース・ドレイン電極にソース・ドレイン配線を
形成するため、請求項3の作用のほかさらに低抵抗化が
図れる。請求項5の絶縁ゲート型トランジスタによれ
ば、金属製のリフトオフ層はプラズマ・ドーピングに対
して十分なマスク機能を発揮するので、チャンネル上の
エッチング・ストッパ層となる第2の絶縁層内に欠陥準
位を発生させず、またリフトオフ層を利用した選択的除
去により不純物を含む非晶質シリコン層上に自己整合的
にソース・ドレイン配線となる金属層またはシリサイド
層を形成できるので、ソース・ドレイン配線の低抵抗化
のための加熱処理を不要とすることもでき、また過度の
加熱による非晶質シリコン層の劣化がない。According to the insulated gate transistor of the fourth aspect, since the source / drain wiring is formed on the source / drain electrode silicided on the amorphous silicon layer containing impurities, in addition to the function of the third aspect. Further lower resistance can be achieved. According to the insulated gate transistor of claim 5, since the metal lift-off layer exerts a sufficient masking function for plasma doping, a defect is present in the second insulating layer serving as an etching stopper layer on the channel. A metal layer or a silicide layer to be a source / drain wiring can be formed in a self-aligned manner on an amorphous silicon layer containing impurities by generating no levels and by selective removal using a lift-off layer. The heat treatment for reducing the resistance of the wiring can be omitted, and the amorphous silicon layer is not deteriorated by excessive heating.
【0041】請求項6の絶縁ゲート型トランジスタの製
造方法によれば、請求項5において、液晶パネル化され
た状態で対向基板をマスクとして基板の周辺部のゲート
絶縁層を除去することにより、露出した走査線の端部を
電極端子とすることができるので、製造工程の合理化を
実現することができる。請求項7の絶縁ゲート型トラン
ジスタの製造方法によれば、請求項2と同作用があると
ともに、不純物を含む非晶質シリコン層上に被着または
形成された金属層またはシリサイド層よりなるソース・
ドレイン電極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も無い。According to the method of manufacturing an insulated gate transistor of claim 6, the exposed portion is formed by removing the gate insulating layer in the peripheral portion of the substrate using the counter substrate as a mask in a liquid crystal panel state. Since the ends of the scanning lines can be used as electrode terminals, the manufacturing process can be rationalized. According to the method of manufacturing an insulated gate transistor of claim 7, the source / drain layer is formed of a metal layer or a silicide layer deposited or formed on an amorphous silicon layer containing impurities, which has the same function as that of claim 2.
Since the drain electrode is formed in a self-aligned manner, it is not necessary to selectively etch the amorphous silicon layer containing impurities using the source / drain wiring as a mask as in the conventional case.
【0042】請求項8の絶縁ゲート型トランジスタの製
造方法によれば、不純物を含む非晶質シリコン層上にリ
フトオフ層と同じ金属のシリサイド層のソース・ドレイ
ン配線を形成するため、請求項3および請求項5と同作
用がある。請求項9の絶縁ゲート型トランジスタの製造
方法によれば、請求項8において、請求項6の作用と同
様に製造工程の合理化を図ることができる。According to the method of manufacturing an insulated gate transistor of claim 8, the source / drain wiring of the silicide layer of the same metal as the lift-off layer is formed on the amorphous silicon layer containing impurities. It has the same effect as that of claim 5. According to the method for manufacturing an insulated gate transistor of claim 9, in the method of claim 8, the manufacturing process can be rationalized similarly to the operation of claim 6.
【0043】請求項10の絶縁ゲート型トランジスタの
製造方法によれば、不純物を含む非晶質シリコン層上に
リフトオフ層と同じ金属のシリサイド層のソース・ドレ
イン電極を形成するとともにソース・ドレイン配線を形
成するため、請求項8と同作用のほかさらに低抵抗化が
図れる。According to the method of manufacturing an insulated gate transistor of claim 10, the source / drain electrodes of the silicide layer of the same metal as the lift-off layer are formed on the amorphous silicon layer containing impurities, and the source / drain wiring is formed. Since it is formed, the resistance is further reduced in addition to the same effect as in the eighth aspect.
【0044】[0044]
【実施例】この発明の第1の実施例について図1ないし
図8に基づいて説明する。なお便宜上同一の部位には従
来例と同じ番号を付すこととする。まず図2に示したよ
うに、絶縁性基板であるガラス基板2の一主面上に絶縁
ゲート型トランジスタのゲート11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。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. For the sake of convenience, the same parts are given the same numbers as in the conventional example. First, as shown in FIG. 2, a metal layer (11) also serving as a gate 11 of an insulated gate transistor and a scanning line is formed on one main surface of a glass substrate 2 which is an insulating substrate, for example, a vacuum film forming apparatus such as a sputtering device. Is used to form a selective pattern by depositing chromium (Cr) having a film thickness of 0.1 μm.
【0045】つぎに図3に示したように、第1の絶縁層
であるゲート絶縁層24となるシリコン窒化層(SiN
x)、不純物を殆ど含まない非晶質シリコン(a−S
i)層25、エッチング・ストッパーとなる第2の絶縁
層であるシリコン窒化層(SiNx)27の3層を例え
ば順次、0.4μm,0.05μm,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。ここ
までは先行例と同一の製造プロセスである。Next, as shown in FIG. 3, a silicon nitride layer (SiN) which becomes the gate insulating layer 24 which is the first insulating layer is formed.
x), amorphous silicon containing almost no impurities (a-S
i) A layer 25 and a silicon nitride layer (SiNx) 27, which is a second insulating layer serving as an etching stopper, are provided in a plasma CVD apparatus with a film thickness of 0.4 μm, 0.05 μm, and 0.1 μm, for example. Used to deposit continuously. Up to this point, the manufacturing process is the same as that of the preceding example.
【0046】そして図4に示したように、全面にネガ型
の感光性樹脂35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する。感光性樹脂
35の現像後には図5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程度の細い幅の開口部36を有する感光性樹脂
パターン35′を得る。Then, as shown in FIG. 4, after the negative type photosensitive resin 35 is applied to the entire surface, ultraviolet rays 29 are irradiated from the back surface of the glass substrate 2 and a normal photomask is applied from the upper surface of the glass substrate 2. The exposure used is used in combination. After the development of the photosensitive resin 35, as shown in FIG. 5, the pattern corresponding to the pattern of the gate 11 is slightly smaller than the gate pattern by 0.5.
A photosensitive resin pattern 35 'having an opening 36 with a narrow width of about 1 .mu.m is obtained.
【0047】引続き、全面にリフトオフ層として、例え
ば0.2〜0.3μmの膜厚のモリブデンをスパッタ等
の真空製膜装置を用いて全面に被着し、感光性樹脂パタ
ーン35′を溶解または分解するような液中に放置する
と、感光性樹脂パターン35′の厚みが1μm以上あれ
ばリフトオフ層に比べて十分厚いので、図6に示したよ
うに、第2の絶縁層27上にリフトオフ層37をゲート
11と自己整合的に形成できる。さらに、リフトオフ層
37をマスクとして第2の絶縁層27を選択的に食刻し
て27′とし、不純物を含まない非晶質シリコン層25
を露出した後、図6に示したように全面に不純物として
例えば燐(P)を含むプラズマ・ビーム30を全面に照
射する。この時リフトオフ層37とエッチング・ストッ
パ層27′はマスクとして機能し、不純物を含まない非
晶質シリコン層25に選択的に不純物が注入されて、不
純物を含む非晶質シリコン層32が得られ、エッチング
・ストッパ層27′下に不純物を含まない非晶質シリコ
ン層31が残る。Subsequently, as a lift-off layer, a molybdenum film having a thickness of 0.2 to 0.3 μm, for example, is deposited on the entire surface by using a vacuum film forming apparatus such as sputtering to dissolve the photosensitive resin pattern 35 '. If the photosensitive resin pattern 35 ′ has a thickness of 1 μm or more when left in a liquid that decomposes, it is sufficiently thicker than the lift-off layer. Therefore, as shown in FIG. 6, the lift-off layer is formed on the second insulating layer 27. 37 can be formed in self-alignment with the gate 11. Further, the second insulating layer 27 is selectively etched to 27 'by using the lift-off layer 37 as a mask, and the amorphous silicon layer 25 containing no impurities is formed.
After the exposure, the entire surface is irradiated with a plasma beam 30 containing, for example, phosphorus (P) as an impurity as shown in FIG. At this time, the lift-off layer 37 and the etching stopper layer 27 'function as a mask, and impurities are selectively implanted into the amorphous silicon layer 25 containing no impurities to obtain the amorphous silicon layer 32 containing impurities. The amorphous silicon layer 31 containing no impurities remains under the etching stopper layer 27 '.
【0048】この後、図8に示したように全面にソース
・ドレイン配線となる第3の金属層38として、例えば
クロムやチタン等を、あるいはモリブデンやタングステ
ンを含むシリサイド層等を真空製膜装置を用いて0.0
5〜0.1μmの膜厚で被着する。リフトオフ層37に
比べて第3の金属層またはシリサイド層38が薄いの
で、硝酸液中に放置してモリブデンよりなるリフトオフ
層37の除去とともにリフトオフ層37上の第3の金属
層またはシリサイド層38を選択的に除去することは極
めて容易である。リフトオフ層37としては必ずしもモ
リブデンに限定される必然はなく、プラズマ・ドーピン
グに対して有効なマスク機能を発揮でき、かつ除去が簡
便な方法で実施できればよい。After that, as shown in FIG. 8, a vacuum metallization apparatus is used, for example, chromium or titanium or a silicide layer containing molybdenum or tungsten is formed on the entire surface as the third metal layer 38 to be the source / drain wiring. Using 0.0
It is deposited with a film thickness of 5 to 0.1 μm. Since the third metal layer or the silicide layer 38 is thinner than the lift-off layer 37, the lift-off layer 37 made of molybdenum is left in the nitric acid solution and the third metal layer or the silicide layer 38 on the lift-off layer 37 is removed. It is extremely easy to remove selectively. The lift-off layer 37 is not necessarily limited to molybdenum, as long as it can exhibit a mask function effective for plasma doping and can be removed by a simple method.
【0049】そして、図1に示したように、第3の金属
層またはシリサイド層38と不純物を含む非晶質シリコ
ン層32の2層を選択的に残して一対のソース配線12
とドレイン配線23とし、ゲート絶縁層24を露出させ
る。引続きスパッタ等の真空製膜装置を用いて0.1μ
m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、ドレイン電極を含んで絵素電極14を
形成する。この時、ドレイン電極は低抵抗のチタンやク
ロムあるいはシリサイドなので絵素電極14はドレイン
配線23のドレイン電極を含んで形成されても支障な
い。Then, as shown in FIG. 1, the pair of source wirings 12 is selectively left with the two layers of the third metal layer or the silicide layer 38 and the amorphous silicon layer 32 containing impurities selectively left.
And the drain wiring 23, and the gate insulating layer 24 is exposed. Continue to 0.1μ by using vacuum film forming equipment such as sputtering.
A transparent conductive ITO film having a thickness of m is deposited to selectively form a pattern, and a pixel electrode 14 including a drain electrode is formed. At this time, since the drain electrode is low-resistance titanium, chromium, or silicide, there is no problem even if the pixel electrode 14 is formed to include the drain electrode of the drain wiring 23.
【0050】この後、図示はしないが走査線11の端部
上のゲート絶縁層24を選択的に除去して走査線11の
端部を露出し、走査線の電極端子6とすることでこの発
明の第1の実施例は完成する。このように、第1の実施
例の絶縁ゲート型トランジスタは、絶縁性基板であるガ
ラス基板2と、このガラス基板2の一主面上に形成され
たゲート11と、このゲート11上に第1の絶縁層であ
るゲート絶縁層24を介してゲート11よりも細く自己
整合的に形成された第2の絶縁層のシリコン窒化層27
と、このシリコン窒化層27下にゲート11と自己整合
的に形成された不純物を含まない非晶質シリコン層31
のチャンネルと、不純物を含んでチャンネルに隣接する
一対の非晶質シリコン層32と、これらの不純物を含ん
だ非晶質シリコン層32上に自己整合的に形成されたソ
ース・ドレイン配線12,23とを備えたため、チャネ
ルを保護するゲート絶縁層11は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形成され、不純物を
含む非晶質シリコン層32上に同じく自己整合的に形成
されたソース・ドレイン配線12,23とゲート11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
とが可能となる。After that, although not shown, the gate insulating layer 24 on the end of the scanning line 11 is selectively removed to expose the end of the scanning line 11 to form the electrode terminal 6 of the scanning line. The first embodiment of the invention is completed. As described above, the insulated gate transistor of the first embodiment has the glass substrate 2 which is an insulating substrate, the gate 11 formed on one main surface of the glass substrate 2, and the first gate 11 formed on the gate 11. Second insulating layer, which is thinner than the gate 11 and is formed in a self-aligned manner via the gate insulating layer 24 which is the insulating layer of
And an amorphous silicon layer 31 containing no impurities formed under the silicon nitride layer 27 in a self-aligned manner with the gate 11.
Channel, a pair of amorphous silicon layers 32 containing impurities and adjacent to the channel, and source / drain wirings 12, 23 formed on the amorphous silicon layer 32 containing these impurities in a self-aligned manner. Since the gate insulating layer 11 for protecting the channel is formed in a self-aligned manner by backside exposure using the gate pattern, the source insulating layer 11 is also formed in a self-aligned manner on the amorphous silicon layer 32 containing impurities. The planar overlap between the drain wirings 12 and 23 and the gate 11 can achieve a value of 1 μm or less regardless of the size of the device, so that image burning due to the parasitic capacitance between the gate and the drain is virtually eliminated. It becomes possible.
【0051】また、第1の実施例の製造方法によれば、
金属製のリフトオフ層37はプラズマ・ドーピングに対
して十分なマスク機能を発揮するので、チャンネル上の
エッチング・ストッパ層27内に欠陥準位を発生させ
ず、またリフトオフ層37を利用した選択的除去により
不純物を含む非晶質シリコン層32上に自己整合的にソ
ース・ドレイン配線12,23となる金属層またはシリ
サイド層を形成できるので、ソース・ドレイン配線1
2,23の低抵抗化のための加熱処理を不要とすること
もでき、また過度の加熱による非晶質シリコン層の劣化
がない。According to the manufacturing method of the first embodiment,
Since the metal lift-off layer 37 exerts a sufficient mask function for plasma doping, it does not generate a defect level in the etching stopper layer 27 on the channel, and the lift-off layer 37 selectively removes it. As a result, a metal layer or a silicide layer to be the source / drain wirings 12 and 23 can be formed in a self-aligned manner on the amorphous silicon layer 32 containing impurities.
The heat treatment for reducing the resistance of Nos. 2 and 23 can be omitted, and the amorphous silicon layer is not deteriorated by excessive heating.
【0052】また液晶パネル化された状態で対向基板を
マスクとして基板の周辺部のゲート絶縁層を除去するこ
とにより、露出した走査線の端部を電極端子とすること
ができるので、製造工程の合理化を実現することができ
る。第1の実施例の変形例として、電極端子6を得るた
めのゲート絶縁層24の選択的除去に露光機を用いたパ
ターン形成を採用せず、液晶パネル化された状態で対向
基板またはカラーフィルタ(9)をマスクとしてTFT
10のあるガラス基板2の周辺部のゲート絶縁層24を
除去することにより、露出した走査線11の端部を電極
端子6とする製造工程の合理化を実現している。Further, by removing the gate insulating layer at the peripheral portion of the substrate using the counter substrate as a mask in a liquid crystal panel state, the exposed end portions of the scanning lines can be used as electrode terminals. Rationalization can be realized. As a modified example of the first embodiment, pattern formation using an exposure machine is not adopted for the selective removal of the gate insulating layer 24 for obtaining the electrode terminals 6, and a counter substrate or a color filter is formed in a liquid crystal panel state. TFT using (9) as a mask
By removing the gate insulating layer 24 in the peripheral portion of the glass substrate 2 where 10 is present, the rationalization of the manufacturing process in which the exposed end portion of the scanning line 11 is used as the electrode terminal 6 is realized.
【0053】この発明の第2の実施例を図9および図1
0に基づいて説明する。すなわち、第1の実施例の図8
までは第1の実施例と同一のプロセスを経過する。そし
て、リフトオフ層37の除去後、図9に示したように、
第3の金属層またはシリサイド層38と不純物を含む非
晶質シリコン層32の2層を選択的に除去して島状3
2′,38′a(ドレイン電極),38′b(ソース電
極)を形成し、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。この時、ドレイン
電極38′aは低抵抗のチタンやクロムあるいはシリサ
イドなので絵素電極14はドレイン電極38′aを含ん
で形成されても支障ない。Second embodiment of the present invention FIG. 9 and FIG.
A description will be given based on 0. That is, FIG. 8 of the first embodiment.
Up to this, the same process as in the first embodiment is performed. Then, after removing the lift-off layer 37, as shown in FIG.
Two layers, that is, the third metal layer or the silicide layer 38 and the amorphous silicon layer 32 containing impurities are selectively removed to form the island-shaped 3
2 ', 38'a (drain electrode) and 38'b (source electrode) are formed to expose the gate insulating layer 24. 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. At this time, since the drain electrode 38'a has low resistance such as titanium, chromium, or silicide, there is no problem even if the pixel electrode 14 is formed to include the drain electrode 38'a.
【0054】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に示したように、上記開口部
を含むゲート絶縁層24上のゲート配線(図示せず)
と、ソース電極38′bを含むゲート絶縁層24上のソ
ース配線12とを、例えば0.5μmの膜厚のアルミニ
ウム(Al)よりなる配線で選択的に被着形成し、これ
により第2の実施例による絶縁ゲー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 connecting to the scanning line 11, and then the opening is formed as shown in FIG. Wiring on the gate insulating layer 24 including (not shown)
And the source wiring 12 on the gate insulating layer 24 including the source electrode 38′b are selectively formed by wiring made of aluminum (Al) having a film thickness of 0.5 μm, for example. The insulated gate transistor according to the embodiment is completed.
【0055】第1の実施例においては、ソース・ドレイ
ン配線12,23はチタンやクロムあるいはシリサイド
で構成されるために、デバイスサイズが大きくなってく
ると配線が長くなり抵抗値の増大が避けられない。これ
に対して、第2の実施例ではソース・ドレイン電極3
8′a,38′bにソース・ドレイン配線12,23を
形成するため、ソース・ドレイン配線12,23の抵抗
値を容易に下げられるデバイス構造と製造方法を提案す
ることができる。In the first embodiment, since the source / drain wirings 12 and 23 are made of titanium, chromium or silicide, the wiring becomes longer as the device size becomes larger and the resistance value is prevented from increasing. Absent. On the other hand, in the second embodiment, the source / drain electrode 3
Since the source / drain wirings 12 and 23 are formed on 8'a and 38'b, it is possible to propose a device structure and a manufacturing method in which the resistance values of the source / drain wirings 12 and 23 can be easily lowered.
【0056】また配線の低抵抗化のためにアルミニウム
を用いるとき、第3の金属層38に従来のバリア・メタ
ルを用いると、プラズマ・ドーピングで不純物を含む非
晶質シリコン層32を形成する場合に、ゲート絶縁層2
4との境界面にまで十分多量の不純物を注入する必要が
なくなるので、プラズマ・ドーピングの注入量を最小限
に適正化できて、過度に注入する無駄は回避できる。When aluminum is used to reduce the resistance of the wiring and a conventional barrier metal is used for the third metal layer 38, an amorphous silicon layer 32 containing impurities is formed by plasma doping. On the gate insulating layer 2
Since it is not necessary to implant a sufficiently large amount of impurities up to the boundary surface with 4, it is possible to optimize the implantation amount of plasma doping to a minimum and avoid waste of excessive implantation.
【0057】この発明の第3の実施例を図11および図
12に基づいて説明する。すなわち、ソース・ドレイン
配線またはソース・ドレイン電極の形成にリフトオフ層
でなく、低温シリサイド形成法を用いている。まず、第
1の実施例の図7までは、第1の実施例および第2の実
施例と同一である。ただし、リフトオフ層37はシリサ
イドを形成可能な金属、例えばモリブデン、タングステ
ン、タンタル、クロム、チタン等の高融点金属でなけれ
ばならない違いはある。A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 and 12. That is, the low-temperature silicide forming method is used for forming the source / drain wiring or the source / drain electrodes instead of the lift-off layer. First, the first embodiment up to FIG. 7 is the same as the first and second embodiments. However, there is a difference that the lift-off layer 37 must be a metal capable of forming a silicide, for example, a refractory metal such as molybdenum, tungsten, tantalum, chromium, or titanium.
【0058】ひきつづき、図11に示したように、全面
にソース・ドレイン配線となる第3の金属層33とし
て、リフトオフ層37と同一の金属層を真空製膜装置を
用いて0.05〜0.1μmの膜厚で被着する。そして
クリーンオーブン等の加熱装置または手段を用いて基板
2を200℃以上の温度で熱処理する。この基板加熱に
より、第3の金属層33は不純物を含む非晶質シリコン
層32とは200℃以上の温度でシリサイドを形成する
のに対して、エッチング・ストッパであるSiNx層2
7′とは反応しないので、加熱処理終了後、リフトオフ
層37および金属層33を溶解する食刻液を用いて全面
的に除去すると、不純物を含む非晶質シリコン層32上
にのみシリサイド層34が選択的に形成される。Subsequently, as shown in FIG. 11, as the third metal layer 33 to be the source / drain wiring, the same metal layer as the lift-off layer 37 is formed on the entire surface by 0.05 to 0 using a vacuum film forming apparatus. Deposition with a film thickness of 1 μm. Then, the substrate 2 is heat-treated at a temperature of 200 ° C. or higher using a heating device or means such as a clean oven. By this substrate heating, the third metal layer 33 forms a silicide with the amorphous silicon layer 32 containing impurities at a temperature of 200 ° C. or higher, while the SiNx layer 2 serving as an etching stopper is formed.
Since it does not react with 7 ', if it is completely removed by using an etching solution that dissolves the lift-off layer 37 and the metal layer 33 after the heat treatment, only the silicide layer 34 is formed on the amorphous silicon layer 32 containing impurities. Are selectively formed.
【0059】そして、図12に示したように、シリサイ
ド層34と不純物を含む非晶質シリコン層32の2層を
選択的に残して一対のソース配線12(34′b)とド
レイン配線23(34′a)とし、ゲート絶縁層24を
露出させる。引続き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、ドレイン電極23を含んで絵
素電極14を形成する。Then, as shown in FIG. 12, a pair of source wiring 12 (34'b) and drain wiring 23 (leaving the silicide layer 34 and the amorphous silicon layer 32 containing impurities selectively left). 34'a), and the gate insulating layer 24 is exposed. Subsequently, using a vacuum film-forming apparatus such as sputtering, transparent conductive ITO having a film thickness of 0.1 μm is deposited to selectively form a pattern, and the pixel electrode 14 including the drain electrode 23 is formed.
【0060】この後、図示はしないが走査線11の端部
上のゲート絶縁層24を選択的に除去して走査線11の
端部を露出し、走査線の電極端子6とすることでこの発
明の第3の実施例は完成する。第3の実施例の変形例と
して、電極端子6を得るためのゲート絶縁層24の選択
的除去に露光機を用いたパターン形成を採用せず、液晶
パネル化された状態で対向基板またはカラーフィルタ9
をマスクとしてTFT基板2の周辺部のゲート絶縁層2
4を除去することにより、露出した走査線11の端部を
電極端子6とする製造工程の合理化を実現している。After that, although not shown, the gate insulating layer 24 on the end of the scanning line 11 is selectively removed to expose the end of the scanning line 11 and form the electrode terminal 6 of the scanning line. The third embodiment of the invention is completed. As a modified example of the third embodiment, pattern formation using an exposure machine is not adopted for the selective removal of the gate insulating layer 24 for obtaining the electrode terminals 6, and a counter substrate or a color filter is formed in a liquid crystal panel state. 9
Using the mask as a mask, the gate insulating layer 2 around the TFT substrate 2
By removing 4, the rationalization of the manufacturing process in which the exposed end of the scanning line 11 is used as the electrode terminal 6 is realized.
【0061】この発明の第4の実施例を図13および図
14に基づいて説明する。すなわち、第4の実施例にお
いては、図11までは第3の実施例と同一のプロセスを
経過する。そして、シリサイド層34の選択的形成後、
図13に示したようにシリサイド層34と不純物を含む
非晶質シリコン層32の2層を選択的に形成して島状3
4′(34′a,34′b)、32′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。この時、島状34′のドレイン電極34′a
は低抵抗のシリサイドなので絵素電極14はドレイン電
極34′aを含んで形成されても支障がない。A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 13 and 14. That is, in the fourth embodiment, the same process as that of the third embodiment is performed up to FIG. Then, after the silicide layer 34 is selectively formed,
As shown in FIG. 13, two layers of a silicide layer 34 and an amorphous silicon layer 32 containing impurities are selectively formed to form an island shape 3
4 '(34'a, 34'b), 32', 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. At this time, the island-shaped drain electrode 34'a
Is a low-resistance silicide, so there is no problem even if the pixel electrode 14 is formed to include the drain electrode 34'a.
【0062】その後、ゲート絶縁層24の一部を選択的
に除去してゲート11を兼ねた走査線への接続のための
開口部(図示せず)を形成した後、図14に示したよう
に、開口部を含むゲート絶縁層24上のゲート配線(図
示せず)と、ソース電極34′bを含むゲート絶縁層2
4上のソース配線12とを、例えば0.5μmの膜厚の
アルミニウム(Al)よりなる配線で選択的に被着形成
し、この発明の第4の実施例による絶縁ゲート型トラン
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 connecting to the scanning line which also serves as the gate 11, and then, as shown in FIG. A gate wiring (not shown) on the gate insulating layer 24 including the opening and the gate insulating layer 2 including the source electrode 34'b.
The source wiring 12 on 4 is selectively formed by a wiring made of aluminum (Al) having a film thickness of 0.5 μm, for example, to complete the insulated gate transistor according to the fourth embodiment of the present invention.
【0063】第3の実施例においては、ソース・ドレイ
ン配線12,23は表面がシリサイド化された非晶質シ
リコン層で構成されるために、デバイスサイズが大きく
なってくると配線が長くなり抵抗値の増大が避けられな
い。これに対して、第4の実施例では第2の実施例と同
様にソース・ドレイン配線の抵抗値を容易に下げられる
デバイス構造と製造方法を提案することができる。In the third embodiment, since the source / drain wirings 12 and 23 are composed of an amorphous silicon layer whose surface is silicidized, the wiring becomes longer and the resistance increases as the device size increases. Increasing value is inevitable. On the other hand, in the fourth embodiment, it is possible to propose a device structure and a manufacturing method in which the resistance value of the source / drain wiring can be easily lowered similarly to the second embodiment.
【0064】なお、従来例のように絵素電極14が独立
したパターンでは、ドレイン配線23でドレイン電極3
8′aまたは34′aと絵素電極14とを接続すること
も何等支障無い。同様に、製造工程(特に写真食刻工
程)の短縮化のために金属層またはシリサイド層と不純
物を含む非晶質シリコン層とを島状に形成することな
く、金属層またはシリサイド層と不純物を含む非晶質シ
リコン層とゲート絶縁層よりなる多層膜を一気に食刻し
て、走査線への接続のための開口部を形成することも可
能である。In the pattern in which the picture element electrode 14 is independent as in the conventional example, the drain wiring 23 is used to form the drain electrode 3.
There is no problem in connecting 8'a or 34'a to the pixel electrode 14. Similarly, the metal layer or the silicide layer and the impurities are removed from each other without forming the metal layer or the silicide layer and the impurity-containing amorphous silicon layer in an island shape in order to shorten the manufacturing process (in particular, the photo-etching process). It is also possible to form an opening for connection to the scan line by etching the multilayer film including the amorphous silicon layer containing the film and the gate insulating layer at once.
【0065】[0065]
【発明の効果】請求項1の絶縁ゲート型トランジスタに
よれば、チャネルを保護する第1の絶縁層はたとえばゲ
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
形成され、不純物を含む非晶質シリコン層上に同じく自
己整合的に形成されたソース・ドレイン配線とゲートと
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
とが可能となるという効果がある。According to the insulated gate transistor of the first aspect, the first insulating layer for protecting the channel is formed in a self-aligned manner by backside exposure using, for example, a gate pattern, and contains amorphous silicon containing impurities. The planar overlap between the source / drain wiring and the gate, which are also formed on the layer in a self-aligned manner, can achieve a value of 1 μm or less regardless of the size of the device. There is an effect that it is possible to substantially eliminate the baking.
【0066】請求項5の絶縁ゲート型トランジスタによ
れば、金属製のリフトオフ層はプラズマ・ドーピングに
対して十分なマスク機能を発揮するので、チャンネル上
のエッチング・ストッパ層となる第2の絶縁層内に欠陥
準位を発生させず、またリフトオフ層を利用した選択的
除去により不純物を含む非晶質シリコン層上に自己整合
的にソース・ドレイン配線となる金属層またはシリサイ
ド層を形成できるので、ソース・ドレイン配線の低抵抗
化のための加熱処理を不要とすることもでき、また過度
の加熱による非晶質シリコン層の劣化がない。According to the insulated gate transistor of claim 5, since the metal lift-off layer exerts a sufficient masking function for plasma doping, the second insulating layer serving as an etching stopper layer on the channel is formed. Since a defect level is not generated inside, and a metal layer or a silicide layer to be a source / drain wiring can be formed in a self-aligned manner on an amorphous silicon layer containing impurities by selective removal using a lift-off layer. The heat treatment for reducing the resistance of the source / drain wiring can be omitted, and the amorphous silicon layer is not deteriorated by excessive heating.
【0067】請求項6の絶縁ゲート型トランジスタの製
造方法によれば、請求項5において、液晶パネル化され
た状態で対向基板をマスクとして基板の周辺部のゲート
絶縁層を除去することにより、露出した走査線の端部を
電極端子とすることができるので、製造工程の合理化を
実現することができる。請求項2の絶縁ゲート型トラン
ジスタによれば、請求項1において、ソース・ドレイン
配線は、不純物を含んだ非晶質シリコン層上に自己整合
的に形成されたソース・ドレイン電極に配線されている
ため、前記ソース・ドレイン配線の低抵抗化が可能とな
り、配線が長くなっても抵抗値の増大を容易に下げられ
る。According to the method of manufacturing an insulated gate transistor of claim 6, in the method of claim 5, the gate insulating layer in the peripheral portion of the substrate is removed by using the counter substrate as a mask in the state of being made into a liquid crystal panel. Since the ends of the scanning lines can be used as electrode terminals, the manufacturing process can be rationalized. According to the insulated gate transistor of claim 2, in claim 1, the source / drain wiring is wired to a source / drain electrode formed in a self-aligned manner on an amorphous silicon layer containing impurities. Therefore, the resistance of the source / drain wiring can be reduced, and the increase of the resistance value can be easily reduced even if the wiring becomes long.
【0068】請求項7の絶縁ゲート型トランジスタの製
造方法によれば、請求項2と同効果があるとともに、不
純物を含む非晶質シリコン層上に被着または形成された
金属層またはシリサイド層よりなるソース・ドレイン電
極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も無い。According to the method of manufacturing an insulated gate transistor of claim 7, the same effect as that of claim 2 can be obtained, and a method of manufacturing a metal layer or a silicide layer deposited or formed on an amorphous silicon layer containing impurities can be used. Since the source / drain electrodes are formed in a self-aligned manner, it is not necessary to selectively etch the amorphous silicon layer containing impurities using the source / drain wiring as a mask as in the conventional case.
【0069】請求項3の絶縁ゲート型トランジスタによ
れば、不純物を含んだ非晶質シリコン層上に自己整合的
に形成されシリサイド化されたソース・ドレイン配線を
形成するため、請求項1の効果のほか低抵抗化を実現す
ることができる。請求項8の絶縁ゲート型トランジスタ
の製造方法によれば、不純物を含む非晶質シリコン層上
にリフトオフ層と同じ金属のシリサイド層のソース・ド
レイン配線を形成するため、請求項3および請求項5と
同効果がある。According to the insulated gate transistor of the third aspect, the silicided source / drain wiring is formed in a self-aligned manner on the amorphous silicon layer containing impurities. Besides, low resistance can be realized. According to the method of manufacturing an insulated gate transistor of claim 8, since the source / drain wiring of the silicide layer of the same metal as the lift-off layer is formed on the amorphous silicon layer containing impurities, the method of claim 3 or 5 is employed. Has the same effect as.
【0070】請求項9の絶縁ゲート型トランジスタの製
造方法によれば、請求項8において、請求項6の効果と
同様に製造工程の合理化を図ることができる。請求項4
の絶縁ゲート型トランジスタによれば、不純物を含む非
晶質シリコン層上にシリサイド化されたソース・ドレイ
ン電極にソース・ドレイン配線を形成するため、請求項
3の効果のほかさらに低抵抗化が図れる。According to the manufacturing method of the insulated gate transistor of the ninth aspect, in the eighth aspect, the manufacturing process can be rationalized similarly to the effect of the sixth aspect. Claim 4
According to the insulated gate type transistor, since the source / drain wiring is formed on the source / drain electrode silicided on the amorphous silicon layer containing impurities, the resistance can be further reduced in addition to the effect of claim 3. .
【0071】請求項10の絶縁ゲート型トランジスタの
製造方法によれば、不純物を含む非晶質シリコン層上に
リフトオフ層と同じ金属のシリサイド層のソース・ドレ
イン電極を形成するとともにソース・ドレイン配線を形
成するため、請求項8と同効果のほかさらに低抵抗化が
図れる。According to the method of manufacturing an insulated gate transistor of claim 10, the source / drain electrodes of the silicide layer of the same metal as the lift-off layer are formed on the amorphous silicon layer containing impurities, and the source / drain wiring is formed. Since it is formed, the resistance is further reduced in addition to the same effect as the eighth aspect.
【図1】この発明の第1の実施例の絶縁ゲート型トラン
ジスタの要部断面図である。FIG. 1 is a sectional view of an essential part of an insulated gate transistor according to a first embodiment of the present invention.
【図2】そのガラス基板にゲートを形成した状態の断面
図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which a gate is formed on the glass substrate.
【図3】その上にゲート絶縁層,不純物を含まない非晶
質シリコン層および絶縁層を形成した状態の断面図であ
る。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which a gate insulating layer, an amorphous silicon layer containing no impurities, and an insulating layer are formed thereon.
【図4】その上にネガ型感光性樹脂層を形成した状態の
断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a negative photosensitive resin layer is formed thereon.
【図5】続いて感光性樹脂層を現像して開口部を形成し
た状態の断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where the photosensitive resin layer is subsequently developed to form an opening.
【図6】続いてリフトオフ層を形成した状態の断面図で
ある。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state where a lift-off layer is subsequently formed.
【図7】続いてプラズマビームを照射する状態を示す断
面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state of subsequently irradiating a plasma beam.
【図8】続いてソース・ドレイン用の金属層を形成した
状態の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a state where a metal layer for source / drain is subsequently formed.
【図9】続いて第2の実施例のソース・ドレイン用の金
属層を選択的に除去した状態の断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state where a source / drain metal layer of the second embodiment is selectively removed.
【図10】ソース・ドレイン配線を形成した状態の断面
図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state where source / drain wirings are formed.
【図11】図7に続いて第3の実施例のソース・ドレイ
ン用の金属層を形成した状態の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state in which a metal layer for source / drain of the third embodiment is formed following FIG.
【図12】ソース・ドレイン配線を形成した状態の断面
図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a state where source / drain wirings are formed.
【図13】図11に続いて第4の実施例のソース・ドレ
イン電極を形成した状態の断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state where source / drain electrodes of the fourth embodiment are formed following FIG. 11.
【図14】続いてソース・ドレイン配線を形成した状態
の断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing a state where source / drain wirings are subsequently formed.
【図15】液晶パネルの要部斜視図である。FIG. 15 is a perspective view of a main part of a liquid crystal panel.
【図16】アクティブ型液晶パネルの等価回路図であ
る。FIG. 16 is an equivalent circuit diagram of an active liquid crystal panel.
【図17】カラー表示用パネルの断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of a color display panel.
【図18】液晶表示用基板の平面図である。FIG. 18 is a plan view of a liquid crystal display substrate.
【図19】その製造過程を示すもので基板にゲートを形
成した状態の断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view showing the manufacturing process and showing a state in which a gate is formed on the substrate.
【図20】ゲート絶縁層,非晶質シリコン層および絶縁
層を形成した状態の断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view showing a state where a gate insulating layer, an amorphous silicon layer, and an insulating layer are formed.
【図21】絶縁層を選択的に除去してプラズマビームを
照射した状態の断面図である。FIG. 21 is a cross-sectional view of a state in which an insulating layer is selectively removed and a plasma beam is irradiated.
【図22】非晶質シリコン層を選択的に除去して絵素電
極を形成した状態の断面図である。FIG. 22 is a cross-sectional view showing a state where a pixel electrode is formed by selectively removing the amorphous silicon layer.
【図23】ソース・ドレイン配線を形成した状態の断面
図である。FIG. 23 is a cross-sectional view showing a state where source / drain wirings are formed.
【図24】開口部を除去した状態の断面図である。FIG. 24 is a cross-sectional view with an opening removed.
【図25】提案例の液晶表示用基板の平面図である。FIG. 25 is a plan view of a liquid crystal display substrate of a proposed example.
【図26】その製造過程を示すもので基板にゲートを形
成した状態の断面図である。FIG. 26 is a cross-sectional view showing the manufacturing process and showing a state in which a gate is formed on the substrate.
【図27】ゲート絶縁層,非晶質シリコン層および絶縁
層を形成した状態の断面図である。FIG. 27 is a cross-sectional view showing a state where a gate insulating layer, an amorphous silicon layer and an insulating layer are formed.
【図28】ポジ型感光性樹脂を形成した状態の断面図で
ある。FIG. 28 is a cross-sectional view showing a state where a positive photosensitive resin is formed.
【図29】感光性樹脂を選択的に除去した状態の断面図
である。FIG. 29 is a cross-sectional view showing a state where the photosensitive resin is selectively removed.
【図30】プラズマビームを照射した状態の断面図であ
る。FIG. 30 is a cross-sectional view showing a state where a plasma beam is irradiated.
【図31】ソース・ドレイン用金属層を形成した状態の
断面図である。FIG. 31 is a cross-sectional view showing a state where a source / drain metal layer is formed.
【図32】金属層を選択的に除去した状態の断面図であ
る。FIG. 32 is a cross-sectional view showing a state where a metal layer is selectively removed.
【図33】ソース・ドレイン配線を形成した状態の断面
図である。FIG. 33 is a cross-sectional view showing a state where source / drain wirings are formed.
2 絶縁性基板であるガラス基板 11 ゲート 12 ソース配線 23 ドレイン配線 24 第1の絶縁層であるゲート絶縁層 27′ 第2の絶縁層のエッチングストッパ層 31 不純物を含まない非晶質シリコン層 32 不純物を含む非晶質シリコン層 2 Glass substrate which is an insulating substrate 11 Gate 12 Source wiring 23 Drain wiring 24 Gate insulating layer which is the first insulating layer 27 ′ Etching stopper layer of the second insulating layer 31 Amorphous silicon layer containing no impurities 32 Impurity Amorphous silicon layer containing
Claims (10)
上に形成されたゲートと、このゲート上に第1の絶縁層
を介して前記ゲートよりも細く自己整合的に形成された
第2の絶縁層と、この第2の絶縁層下に前記ゲートと自
己整合的に形成された不純物を含まない非晶質シリコン
層のチャンネルと、不純物を含んで前記チャンネルに隣
接する一対の非晶質シリコン層と、これらの不純物を含
んだ非晶質シリコン層上に自己整合的に形成されたソー
ス・ドレイン配線とを備えた絶縁ゲート型トランジス
タ。1. An insulating substrate, a gate formed on one main surface of the insulating substrate, and a gate formed on the gate via a first insulating layer so as to be thinner than the gate in a self-aligned manner. A second insulating layer, a channel of an impurity-free amorphous silicon layer formed under the second insulating layer in a self-aligned manner with the gate, and a pair of non-adjacent channels including the impurity and adjacent to the channel. An insulated gate transistor having a crystalline silicon layer and source / drain wirings formed in a self-aligned manner on an amorphous silicon layer containing these impurities.
だ非晶質シリコン層上に自己整合的に形成されたソース
・ドレイン電極に配線されている請求項1記載の絶縁ゲ
ート型トランジスタ。2. The insulated gate transistor according to claim 1, wherein the source / drain wiring is wired to a source / drain electrode formed on the amorphous silicon layer containing impurities in a self-aligned manner.
上に形成されたゲートと、このゲート上に第1の絶縁層
を介して前記ゲートよりも細く自己整合的に形成された
第2の絶縁層と、この第2の絶縁層下に前記ゲートと自
己整合的に形成された不純物を含まない非晶質シリコン
層のチャンネルと、不純物を含んで前記チャンネルに隣
接する一対の非晶質シリコン層と、これらの不純物を含
んだ非晶質シリコン層の表面に自己整合的に形成されシ
リサイド化されたソース・ドレイン配線とを備えた絶縁
ゲート型トランジスタ。3. An insulating substrate, a gate formed on one main surface of the insulating substrate, and a gate formed on the gate via a first insulating layer so as to be thinner than the gate and self-aligned. A second insulating layer, a channel of an impurity-free amorphous silicon layer formed under the second insulating layer in a self-aligned manner with the gate, and a pair of non-adjacent channels including the impurity and adjacent to the channel. An insulated gate transistor having a crystalline silicon layer and a source / drain wiring which is formed in a self-aligned manner on the surface of an amorphous silicon layer containing these impurities and is silicided.
だ非晶質シリコン層上に自己整合的に形成されたソース
・ドレイン電極に配線されている請求項3記載の絶縁ゲ
ート型トランジスタ。4. The insulated gate transistor according to claim 3, wherein the source / drain wiring is wired to a source / drain electrode formed on the amorphous silicon layer containing impurities in a self-aligned manner.
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、不純物を含まない非晶質シリコン層
および第2の絶縁層を順次被着する工程と、前記第2の
絶縁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を含めて前記ゲート
に前記ゲートよりも細い開口部を有する感光性樹脂パタ
ーンを形成する工程と、前記開口部を含む全面に金属よ
りなるリフトオフ層を被着する工程と、前記感光性樹脂
の除去とともに前記開口部の前記リフトオフ層を前記第
2の絶縁層上に選択的に残す工程と、前記選択的に残さ
れたリフトオフ層をマスクとして前記第2の絶縁層を選
択的に除去して前記非晶質シリコン層を露出する工程
と、前記リフトオフ層をマスクとしてプラズマ・ドーピ
ングにより不純物を前記非晶質シリコン層に選択的に注
入して第2の絶縁層下に不純物を含まない非晶質シリコ
ン層のチャンネルを形成する工程と、全面に第2の金属
層およびシリサイド層の少なくとも一方を被着後に前記
リフトオフ層の除去とともに前記第2の金属層または前
記シリサイド層並びに不純物を含んだ非晶質シリコン層
を選択的に除去して前記チャンネルに隣接する不純物を
含んだ一対の非晶質シリコン層を形成するとともにこの
非晶質シリコン層上にソース・ドレイン配線を形成する
工程とを含む絶縁ゲート型トランジスタの製造方法。5. A step of selectively forming a first metal layer to be a gate on one main surface of an insulating substrate, a first insulating layer to be a gate insulating layer, and amorphous silicon containing no impurities. A layer and a second insulating layer are sequentially applied, a step of applying a negative photosensitive resin on the second insulating layer, and an exposure from another main surface of the insulating substrate. Forming a photosensitive resin pattern having an opening smaller than the gate on the gate, depositing a lift-off layer made of metal on the entire surface including the opening, and removing the photosensitive resin and Selectively leaving the lift-off layer in the opening on the second insulating layer; and selectively removing the second insulating layer by using the selectively left lift-off layer as a mask to form the amorphous state. Of the porous silicon layer and the lift-off layer A step of selectively implanting impurities into the amorphous silicon layer by plasma doping using the mask as a mask to form a channel of the amorphous silicon layer containing no impurities under the second insulating layer; Of at least one of the metal layer and the silicide layer, the lift-off layer is removed, and the second metal layer or the silicide layer and the amorphous silicon layer containing impurities are selectively removed to be adjacent to the channel. Forming a pair of amorphous silicon layers containing impurities and forming source / drain wirings on the amorphous silicon layers.
一方であり、前記ゲートは走査線を兼ね、前記液晶表示
装置用基板の他方をマスクとして前記走査線の端部の前
記第1の絶縁層を除去することを特徴とする請求項5記
載の絶縁ゲート型トランジスタの製造方法。6. The insulating substrate is one of the substrates for a liquid crystal display device, the gate also serves as a scanning line, and the other of the substrates for the liquid crystal display device is used as a mask for the first portion of the end portion of the scanning line. The method for manufacturing an insulated gate transistor according to claim 5, wherein the insulating layer is removed.
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、不純物を含まない非晶質シリコン層
および第2の絶縁層を順次被着する工程と、前記第2の
絶縁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を含めて前記ゲート
に前記ゲートよりも細い開口部を有する感光性樹脂パタ
ーンを形成する工程と、前記開口部を含む全面に金属よ
りなるリフトオフ層を被着する工程と、前記感光性樹脂
の除去とともに前記開口部の前記リフトオフ層を前記第
2の絶縁層上に選択的に残す工程と、前記選択的に残さ
れたリフトオフ層をマスクとして前記第2の絶縁層を選
択的に除去して前記非晶質シリコン層を露出する工程
と、前記リフトオフ層をマスクとしてプラズマ・ドーピ
ングにより不純物を前記非晶質シリコン層に選択的に注
入して第2の絶縁層下に不純物を含まない非晶質シリコ
ン層のチャンネルを形成する工程と、全面に第2の金属
層およびシリサイド層の少なくとも一方を被着後に前記
リフトオフ層の除去とともに前記第2の金属層または前
記シリサイド層並びに不純物を含んだ非晶質シリコン層
を選択的に除去して前記チャンネルに隣接する不純物を
含んだ一対の非晶質シリコン層を形成するとともにこの
非晶質シリコン層上にソース・ドレイン電極を形成する
工程と、前記ソース・ドレイン電極にソース・ドレイン
配線を形成する工程とを含む絶縁ゲート型トランジスタ
の製造方法。7. A step of selectively forming a first metal layer to be a gate on one main surface of an insulating substrate, a first insulating layer to be a gate insulating layer, and amorphous silicon containing no impurities. A layer and a second insulating layer are sequentially applied, a step of applying a negative photosensitive resin on the second insulating layer, and an exposure from another main surface of the insulating substrate. Forming a photosensitive resin pattern having an opening smaller than the gate on the gate, depositing a lift-off layer made of metal on the entire surface including the opening, and removing the photosensitive resin and Selectively leaving the lift-off layer in the opening on the second insulating layer; and selectively removing the second insulating layer by using the selectively left lift-off layer as a mask to form the amorphous state. Of the porous silicon layer and the lift-off layer A step of selectively implanting impurities into the amorphous silicon layer by plasma doping using the mask as a mask to form a channel of the amorphous silicon layer containing no impurities under the second insulating layer; Of at least one of the metal layer and the silicide layer, the lift-off layer is removed, and the second metal layer or the silicide layer and the amorphous silicon layer containing impurities are selectively removed to be adjacent to the channel. Forming a pair of amorphous silicon layers containing impurities, forming source / drain electrodes on the amorphous silicon layer, and forming source / drain wirings on the source / drain electrodes. A method of manufacturing an insulated gate transistor including.
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、不純物を含まない非晶質シリコン層
および第2の絶縁層を順次被着する工程と、前記第2の
絶縁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を含めて前記ゲート
に前記ゲートよりも細い開口部を有する感光性樹脂パタ
ーンを形成する工程と、前記開口部を含む全面にシリサ
イドを形成可能な第2の金属よりなるリフトオフ層を被
着する工程と、前記感光性樹脂の除去とともに前記開口
部の前記リフトオフ層を前記第2の絶縁層上に選択的に
残す工程と、前記選択的に残されたリフトオフ層をマス
クとして前記第2の絶縁層を選択的に除去して前記非晶
質シリコン層を露出する工程と、前記リフトオフ層を用
いてプラズマ・ドーピングにより不純物を前記非晶質シ
リコン層に選択的に注入して第2の絶縁層下に不純物を
含まない非晶質シリコン層のチャンネルを形成する工程
と、全面に第2の金属層と同じ金属層を被着後に前記絶
縁性基板を加熱して前記不純物を含む非晶質シリコン層
上に第2の金属層成分を含むシリサイド層を形成する工
程と、前記シリサイド層および前記不純物を含む非晶質
シリコン層を選択的に除去して前記チャンネルに隣接す
る不純物を含んだ一対の非晶質シリコン層を形成すると
ともにこの非晶質シリコン層上にソース・ドレイン配線
を形成する工程とを含む絶縁ゲート型トランジスタの製
造方法。8. A step of selectively forming a first metal layer to be a gate on one main surface of an insulating substrate, a first insulating layer to be a gate insulating layer, and amorphous silicon containing no impurities. A layer and a second insulating layer are sequentially applied, a step of applying a negative photosensitive resin on the second insulating layer, and an exposure from another main surface of the insulating substrate. Forming a photosensitive resin pattern having an opening thinner than the gate on the gate, and depositing a lift-off layer made of a second metal capable of forming a silicide on the entire surface including the opening, A step of selectively leaving the lift-off layer of the opening on the second insulating layer together with the removal of the photosensitive resin; and selecting the second insulating layer by using the selectively left lift-off layer as a mask Exposed to expose the amorphous silicon layer And a step of selectively implanting impurities into the amorphous silicon layer by plasma doping using the lift-off layer to form a channel of the amorphous silicon layer containing no impurities under the second insulating layer. Step, and after depositing the same metal layer as the second metal layer on the entire surface, the insulating substrate is heated to form a silicide layer containing the second metal layer component on the amorphous silicon layer containing the impurities. And a step of selectively removing the silicide layer and the amorphous silicon layer containing impurities to form a pair of amorphous silicon layers containing impurities adjacent to the channel and on the amorphous silicon layer. And a step of forming source / drain wiring on the insulating layer.
一方であり、前記ゲートは走査線を兼ね、前記液晶表示
装置用基板の他方をマスクとして前記走査線端部の前記
第1の絶縁層を除去することを特徴とする請求項8記載
の絶縁ゲート型トランジスタの製造方法。9. The insulating substrate is one of the substrates for a liquid crystal display device, the gate also serves as a scanning line, and the other one of the substrates for the liquid crystal display device is used as a mask for the first insulation of the end portion of the scanning line. 9. The method for manufacturing an insulated gate transistor according to claim 8, wherein the layer is removed.
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、不純物を含まない非晶質シリコン
層および第2の絶縁層を順次被着する工程と、前記第2
の絶縁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を含めて前記ゲー
トに前記ゲートよりも細い開口部を有する感光性樹脂パ
ターンを形成する工程と、前記開口部を含む全面にシリ
サイドを形成可能な第2の金属よりなるリフトオフ層を
被着する工程と、前記感光性樹脂の除去とともに前記開
口部の前記リフトオフ層を前記第2の絶縁層上に選択的
に残す工程と、前記選択的に残されたリフトオフ層をマ
スクとして前記第2の絶縁層を選択的に除去して前記非
晶質シリコン層を露出する工程と、前記リフトオフ層を
用いてプラズマ・ドーピングにより不純物を前記非晶質
シリコン層に選択的に注入して第2の絶縁層下に不純物
を含まない非晶質シリコン層のチャンネルを形成する工
程と、全面に第2の金属層と同じ金属層を被着後に前記
絶縁性基板を加熱して前記不純物を含む非晶質シリコン
層上に第2の金属層成分を含むシリサイド層を形成する
工程と、前記シリサイド層および前記不純物を含む非晶
質シリコン層を選択的に除去して前記チャンネルに隣接
する不純物を含んだ一対の非晶質シリコン層を形成する
とともにこの非晶質シリコン層上にソース・ドレイン電
極を形成する工程と、前記ソース・ドレイン電極にソー
ス・ドレイン配線を形成する工程とを含む絶縁ゲート型
トランジスタの製造方法。10. A step of selectively forming a first metal layer to be a gate on one main surface of an insulating substrate, a first insulating layer to be a gate insulating layer, and amorphous silicon containing no impurities. A layer and a second insulating layer in sequence, said second layer
A step of applying a negative photosensitive resin on the insulating layer, and a photosensitive resin pattern having an opening thinner than the gate in the gate including the exposure from the other main surface of the insulating substrate. Forming step, depositing a lift-off layer made of a second metal capable of forming silicide on the entire surface including the opening, removing the photosensitive resin, and forming the lift-off layer in the opening with the second layer. Selectively leaving the second insulating layer by using the selectively left lift-off layer as a mask to expose the amorphous silicon layer. A step of selectively implanting impurities into the amorphous silicon layer by plasma doping using a lift-off layer to form a channel of the amorphous silicon layer containing no impurities under the second insulating layer, and Second Depositing the same metal layer as the metal layer and heating the insulating substrate to form a silicide layer containing a second metal layer component on the amorphous silicon layer containing impurities; The amorphous silicon layer containing impurities is selectively removed to form a pair of amorphous silicon layers containing impurities adjacent to the channel, and source / drain electrodes are formed on the amorphous silicon layers. A method of manufacturing an insulated gate transistor, comprising the steps of: forming a source / drain wiring on the source / drain electrode.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32355393A JP3054304B2 (en) | 1993-09-28 | 1993-12-22 | Insulated gate transistor and manufacturing method thereof |
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JP24121693 | 1993-09-28 | ||
JP5-241216 | 1993-09-28 | ||
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07147413A true JPH07147413A (en) | 1995-06-06 |
JP3054304B2 JP3054304B2 (en) | 2000-06-19 |
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ID=26535151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32355393A Expired - Fee Related JP3054304B2 (en) | 1993-09-28 | 1993-12-22 | Insulated gate transistor and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3054304B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000194003A (en) * | 1998-12-28 | 2000-07-14 | Fujitsu Ltd | Liquid crystal display device substrate and method of manufacturing the same |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP32355393A patent/JP3054304B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000194003A (en) * | 1998-12-28 | 2000-07-14 | Fujitsu Ltd | Liquid crystal display device substrate and method of manufacturing the same |
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Publication number | Publication date |
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JP3054304B2 (en) | 2000-06-19 |
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