JP3447535B2 - Thin film transistor and method of manufacturing the same - Google Patents
Thin film transistor and method of manufacturing the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はアクティブマトリク
ス型液晶表示装置などにおける画素電極を駆動するのに
用いられる薄膜トランジスタに関するものであり、特に
絶縁膜を介してスイッチング素子と画素電極との接続を
良好に行うための電極構造を有する薄膜トランジスタに
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film transistor used for driving a pixel electrode in an active matrix type liquid crystal display device or the like, and particularly good connection between a switching element and a pixel electrode via an insulating film. The present invention relates to a thin film transistor having an electrode structure for performing.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、ICやLSIなどに代表される半
導体装置や、これらの半導体装置を組み込んだ電子機器
あるいは家庭電化製品などが開発され、市場で大量に販
売されている。現在ではテレビ受像機は勿論のこと、V
TRやパーソナルコンピュータなども広く一般に普及し
ており、さほど珍しいものではなくなっている。中で
も、薄型で軽量かつ低消費電力であるという利点を有す
るディスプレイとして液晶表示装置が注目を集めてい
る。特に各画素毎に薄膜トランジスタ(以下TFTと称
する。)などのスイッチング素子を設け、これにより各
画素を制御するようにしたアクティブマトリクス型の液
晶表示装置が解像度に優れ、鮮明な画像が得られるなど
の理由から注目されている。2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor devices typified by ICs and LSIs, electronic devices incorporating these semiconductor devices, home electric appliances and the like have been developed and sold in large quantities in the market. Nowadays not only TV sets but V
TRs, personal computers, and the like have also become widespread, and are no longer uncommon. Above all, a liquid crystal display device is attracting attention as a display having advantages of being thin, lightweight, and low in power consumption. In particular, an active matrix type liquid crystal display device in which a switching element such as a thin film transistor (hereinafter referred to as a TFT) is provided for each pixel so as to control each pixel with excellent resolution and a clear image can be obtained. It is getting attention for a reason.
【0003】従来のアクティブ素子としては非晶質シリ
コン薄膜を用いたTFTが知られており、このTFTを
搭載したアクティブマトリクス型液晶表示装置が数多く
商品化されている。現在、この非晶質シリコン薄膜を用
いたTFTに代わるアクティブ素子として、画素電極を
駆動させるための画素用TFTとその画素駆動用TFT
を駆動させるための駆動回路とを一つの基板上に一体形
成することができる可能性の有る多結晶シリコン薄膜を
用いたTFTを形成する技術に大きな期待が寄せられて
いる。A TFT using an amorphous silicon thin film is known as a conventional active element, and many active matrix type liquid crystal display devices equipped with this TFT have been commercialized. Currently, a pixel TFT for driving a pixel electrode and a pixel driving TFT as an active element replacing the TFT using the amorphous silicon thin film.
There is great expectation for a technique for forming a TFT using a polycrystalline silicon thin film, which has a possibility that a drive circuit for driving the TFT can be integrally formed on one substrate.
【0004】多結晶シリコン薄膜は、従来のTFTに用
いられている非晶質シリコン薄膜に比べて高移動度を有
しており、高性能なTFTを形成することが可能となっ
ている。画素駆動用TFTを駆動させるための駆動回路
を一つの安価なガラス基板上に一体形成することが実現
されると、従来に比べて製造コストが大幅に低減される
ことになる。The polycrystalline silicon thin film has higher mobility than the amorphous silicon thin film used in the conventional TFT, and it is possible to form a high performance TFT. If the driving circuit for driving the pixel driving TFT is integrally formed on one inexpensive glass substrate, the manufacturing cost will be significantly reduced as compared with the conventional case.
【0005】このような多結晶シリコンTFTの活性層
となる多結晶シリコン薄膜をガラス基板上に作成する技
術としては、ガラス基板上に非晶質シリコン薄膜を堆積
した後に600℃程度の温度で数時間〜数十時間熱処理
して結晶化させる固相成長法や、エキシマレーザーなど
のパルスレーザー光を照射し、その部分の非晶質シリコ
ン薄膜を瞬時に熔融させて再結晶化させるレーザー結晶
化法などの方法が提案されている。As a technique for forming a polycrystalline silicon thin film which becomes an active layer of such a polycrystalline silicon TFT on a glass substrate, an amorphous silicon thin film is deposited on the glass substrate and then a temperature of about 600.degree. Solid-state growth method of heat-treating for several hours to several tens of hours, or laser crystallization method of irradiating pulsed laser light such as excimer laser to instantly melt and recrystallize the amorphous silicon thin film And other methods have been proposed.
【0006】このアクティブマトリクス型液晶表示装置
には、画素電極にITO(Indium Tin Ox
ide)などの透明導電性薄膜を用いた透過型液晶表示
装置と、画素電極に金属などの反射電極を用いた反射型
液晶表示装置とがある。本来、液晶表示装置は自発光型
のディスプレイではないため、透過型液晶表示装置の場
合には、液晶表示装置の背後に照明装置、所謂バックラ
イトを配置して、そこから入射される光によって表示を
行っている。また、反射型液晶表示装置の場合には、外
部からの入射光を反射電極によって反射させることによ
って表示を行っている。In this active matrix type liquid crystal display device, ITO (Indium Tin Ox) is used as a pixel electrode.
There is a transmissive liquid crystal display device using a transparent conductive thin film such as ide) and a reflective liquid crystal display device using a reflective electrode such as a metal for a pixel electrode. Originally, the liquid crystal display device is not a self-luminous display, so in the case of a transmissive liquid crystal display device, an illuminating device, a so-called backlight, is arranged behind the liquid crystal display device and is displayed by the light incident from there It is carried out. Further, in the case of a reflective liquid crystal display device, display is performed by reflecting incident light from the outside with a reflective electrode.
【0007】反射型液晶表示装置の場合は、バックライ
トを使用しないため消費電力が極めて小さいが、使用環
境あるいは使用条件、即ち周囲の明るさなどによって表
示の明るさやコントラストが左右されてしまうという問
題を有している。In the case of the reflection type liquid crystal display device, since the backlight is not used, the power consumption is extremely small, but the display brightness and the contrast are influenced by the use environment or the use condition, that is, the ambient brightness. have.
【0008】一方、透過型液晶表示装置の場合は、上述
のようにバックライトを用いて表示を行うため消費電力
は大きくなるものの、周囲の明るさなどにさほど影響さ
れることなく、明るくて高いコントラストを有する表示
を行うことができるという利点を有している。On the other hand, in the case of the transmissive liquid crystal display device, since the display is performed by using the backlight as described above, the power consumption is large, but it is bright and high without being significantly affected by the ambient brightness. It has an advantage that a display having a contrast can be performed.
【0009】ところで、上述のようなITOなどの透明
導電性薄膜あるいは金属などからなる画素電極は、TF
Tのドレイン電極に接続され、隣接するゲート配線やソ
ース配線と短絡しないように、これらと一定の間隔を有
するように形成されている。近年では画素電極の有効面
積を拡大するために、図12に示すようなTFT上を含
む基板51上全面に、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂か
らなる層間絶縁膜58を形成し、該層間絶縁膜58に開
口したコンタクトホール63を介してTFTのドレイン
電極61と層間絶縁膜58上に形成された画素電極64
とを接続する保護膜上画素電極構造(以下、ピクセル・
オン・パッシ構造と呼ぶ)が提案されている。By the way, the above-mentioned pixel electrode made of a transparent conductive thin film such as ITO or metal is TF
It is connected to the drain electrode of T and is formed so as to have a constant interval with the adjacent gate wiring and source wiring so as not to be short-circuited. In recent years, in order to expand the effective area of the pixel electrode, an interlayer insulating film 58 made of a polyimide resin or an acrylic resin is formed on the entire surface of the substrate 51 including the TFT as shown in FIG. The drain electrode 61 of the TFT and the pixel electrode 64 formed on the interlayer insulating film 58 through the opened contact hole 63.
Pixel electrode structure on the protective film that connects the
Called the on-pass structure).
【0010】この方法によると、画素電極64はポリイ
ミド樹脂やアクリル樹脂からなる層間絶縁膜58によっ
て、ゲート配線やソース配線と絶縁されることになるた
め、画素電極64の端部をゲート配線やソース配線の上
方に重ねて配置することが可能となり、このことによ
り、画素電極64の有効面積、即ち開口率を拡大するこ
とができるようになっている。更に、ポリイミド樹脂や
アクリル樹脂からなる層間絶縁膜58は、TFTやゲー
ト配線、ソース配線に起因する段差を容易に平坦化する
ことができるため、液晶層70の配向乱れを極めて少な
くするという効果も有している。According to this method, the pixel electrode 64 is insulated from the gate wiring and the source wiring by the interlayer insulating film 58 made of polyimide resin or acrylic resin. It is possible to arrange the wirings above the wiring so as to be overlapped with each other, whereby the effective area of the pixel electrode 64, that is, the aperture ratio can be increased. Further, since the interlayer insulating film 58 made of polyimide resin or acrylic resin can easily flatten the steps caused by the TFT, the gate wiring, and the source wiring, it also has an effect of extremely reducing the alignment disorder of the liquid crystal layer 70. Have
【0011】しかしながら上述の方法では、TFTやゲ
ート配線、ソース配線に起因する段差を平坦化するため
に、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂からなる層間絶縁膜
58を1μm以上、例えば2μm〜4μmの厚みに堆積
させる必要がある。そのため、画素電極64とTFTの
ドレイン電極61とを接続するために開口するコンタク
トホール63による段差が大きなものとなり、画素電極
64とTFTのドレイン電極61との接続が良好に行わ
れない場合もしばしば発生してしまう。However, in the above method, the interlayer insulating film 58 made of polyimide resin or acrylic resin is deposited to a thickness of 1 μm or more, for example, 2 μm to 4 μm in order to flatten the steps caused by the TFT, the gate wiring, and the source wiring. Need to let. Therefore, the step difference due to the contact hole 63 opened for connecting the pixel electrode 64 and the drain electrode 61 of the TFT becomes large, and the connection between the pixel electrode 64 and the drain electrode 61 of the TFT is often not good. Will occur.
【0012】また、樹脂による層間絶縁膜58を堆積す
ることによって、TFTやゲート配線、ソース配線に起
因する段差は低減されるものの、コンタクトホール63
に起因する段差が画素電極64の表面にも反映され、画
素電極64の一部の領域に大きな段差が生じてしまい、
そこで液晶層70の配向の乱れが発生して表示品位の低
下を引き起こすという問題も発生してしまう。By depositing the interlayer insulating film 58 made of resin, the step difference caused by the TFT, the gate wiring, and the source wiring is reduced, but the contact hole 63 is formed.
Is reflected on the surface of the pixel electrode 64, and a large step is generated in a partial area of the pixel electrode 64.
Therefore, there is a problem in that the alignment of the liquid crystal layer 70 is disturbed and the display quality is degraded.
【0013】そこで従来は、図13に示すように、例え
ば特開平4−220625号公報に示されているよう
に、コンタクトホール63部分に樹脂からなる層間絶縁
膜58の表面とほぼ同じ高さとなる金属などの導電体7
1を設ける方法が提案されている。この製造方法は、T
FTのドレイン電極61上に金属などからなる導電体7
1を形成し、TFTなどの段差を平坦化する層間絶縁膜
58を堆積させた後、導電体71の表面が露出するよう
に層間絶縁膜58をエッチングして、画素電極64を接
続するというものである。Therefore, conventionally, as shown in FIG. 13, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-220625, the contact hole 63 is almost level with the surface of the interlayer insulating film 58 made of resin. Conductor 7 such as metal
The method of providing 1 is proposed. This manufacturing method uses T
Conductor 7 made of metal or the like on the drain electrode 61 of the FT
1 is formed, and after depositing an interlayer insulating film 58 for flattening the steps of TFTs, etc., the interlayer insulating film 58 is etched so that the surface of the conductor 71 is exposed, and the pixel electrode 64 is connected. Is.
【0014】また、特公平1−35351号公報、特開
平1−68727号公報あるいは特開平4−30562
7号公報に示されるように、TFTのドレイン電極61
と画素電極64との間、即ちコンタクトホール63部分
にメッキなどの導電体71を電気化学的方法によって形
成し、そこに画素電極64を接続するというような製造
方法も提案されている。Further, Japanese Patent Publication No. 1-35351, Japanese Patent Laid-Open No. 1-68727 or Japanese Patent Laid-Open No. 4-30562.
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No.
There is also proposed a manufacturing method in which a conductor 71 such as plating is formed by an electrochemical method between the pixel electrode 64 and the pixel electrode 64, that is, in the contact hole 63 portion, and the pixel electrode 64 is connected thereto.
【0015】さらに、特開平9−146118号公報に
示されるように、ソース領域上のゲート絶縁膜に開口さ
れるコンタクトホールの径よりも層間絶縁膜に開口され
るコンタクトホールの径を大きく形成して、結果として
コンタクトホールを階段状に形成して画素電極との接続
面積を増やす方法も提案されている。Further, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-146118, the diameter of the contact hole opened in the interlayer insulating film is made larger than the diameter of the contact hole opened in the gate insulating film on the source region. As a result, a method of forming contact holes in a stepwise manner to increase the connection area with the pixel electrode has also been proposed.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】上述したような基板表
面の形状は、液晶層の配向に乱れを生じさせる大きな要
因となっている。これは、基板表面に凹凸が存在すると
その部分で液晶層の配向に乱れが生じるためである。最
近では上述した図12のように、ピクセル・オン・パッ
シ構造によって、TFT、ゲート配線やソース配線によ
る段差が緩和され、平坦化膜が形成された時点では基板
表面には殆ど凹凸が存在していない。The shape of the surface of the substrate as described above is a major factor that causes disorder in the alignment of the liquid crystal layer. This is because if there are irregularities on the surface of the substrate, the alignment of the liquid crystal layer is disturbed at that portion. Recently, as shown in FIG. 12 described above, the pixel-on-passive structure alleviates the step difference due to the TFT, the gate wiring, and the source wiring, and when the planarizing film is formed, the substrate surface has almost unevenness. Absent.
【0017】しかし、その後に画素電極を形成するた
め、画素電極の膜厚分の段差および画素電極とTFTの
ドレイン電極とを接続するためのコンタクトホールによ
る窪みが形成されている。画素電極の膜厚分の段差はせ
いぜい数千Å程度であるが、コンタクトホールによる窪
みは数μmであり、画素電極の膜厚分の段差とは比較に
ならない程大きなものとなっている。However, in order to form the pixel electrode thereafter, a step corresponding to the film thickness of the pixel electrode and a recess due to a contact hole for connecting the pixel electrode and the drain electrode of the TFT are formed. The step difference corresponding to the film thickness of the pixel electrode is at most about several thousand Å, but the depression due to the contact hole is several μm, which is so large that it cannot be compared with the step difference corresponding to the film thickness of the pixel electrode.
【0018】また、TFTのドレイン電極と画素電極と
の接続を良好なものとするためには、コンタクトホール
をテーパー形状に加工して傾斜を持たせるようにすれば
よいが、TFTの微細化に伴いコンタクトホールの寸法
も微細化していることから、極端なテーパー形状加工が
行えない状況にある。つまり、極端なテーパー形状に加
工してしまうとコンタクトホールの寸法が大きくなって
しまうからである。コンタクトホールの寸法を大きくし
てしまうと、上述したようにコンタクトホールに起因す
る段差が画素電極の表面に反映され、画素電極の一部の
領域に大きな段差が生じ、その段差で液晶層の配向の乱
れが発生して、表示品位の低下を引き起こす大きな要因
になる。Further, in order to improve the connection between the drain electrode of the TFT and the pixel electrode, the contact hole may be processed into a tapered shape so as to have an inclination, but it is necessary to miniaturize the TFT. As a result, the contact holes are becoming finer in size, and it is not possible to perform extreme taper shape processing. That is, the size of the contact hole becomes large if it is processed into an extremely tapered shape. If the size of the contact hole is increased, the step due to the contact hole is reflected on the surface of the pixel electrode as described above, and a large step is generated in a partial area of the pixel electrode, and the alignment of the liquid crystal layer is caused by the step. Is a major factor that causes deterioration of display quality.
【0019】特に、画素電極のサイズが微細な場合にこ
の影響は顕著となる。例えば、画素電極のサイズが25
μm角でありコンタクトホールの寸法が5μm角であっ
たとすると画素電極の面積に占めるコンタクトホールの
割合は4%となる。しかしながら、コンタクトホールの
開口工程ではエッチングによる寸法シフトが発生しやす
く、仮に完成時にコンタクトホールの寸法が10μm角
になってしまったとするとコンタクトホールの占める割
合は16%にまで達してしまうことになる。このような
状況下では、TFTのドレイン電極と画素電極との良好
な接続を維持しつつコンタクトホールの段差に起因する
不都合を解消することは容易なことではない。This effect is particularly remarkable when the size of the pixel electrode is minute. For example, if the pixel electrode size is 25
If the contact holes are 5 μm square and the contact holes are 5 μm square, the ratio of the contact holes to the area of the pixel electrode is 4%. However, in the step of opening the contact hole, a dimension shift due to etching is likely to occur, and if the dimension of the contact hole becomes 10 μm square at the time of completion, the proportion of the contact hole will reach 16%. Under such circumstances, it is not easy to eliminate the inconvenience caused by the step difference in the contact hole while maintaining good connection between the drain electrode of the TFT and the pixel electrode.
【0020】上述したような従来の方法は、このような
問題点を解決するための方法として提案されたものであ
り、特開平4−220625号公報に示されている従来
の方法では、TFTのドレイン電極上に金属などからな
る導電体を形成し、TFTなどの段差を平坦化する膜を
堆積させた後、導電体の表面を露出させるようにして、
その部分に画素電極を接続するというような構成が開示
されている。そのため画素電極の表面は平坦な状態とな
り、コンタクトホールの段差に起因する液晶層の配向の
乱れや画素電極とTFTのドレイン電極との接続不良を
低減することができると考えられる。The conventional method as described above has been proposed as a method for solving such a problem, and in the conventional method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-220625, the TFT After forming a conductor made of metal or the like on the drain electrode and depositing a film for flattening steps such as TFT, the surface of the conductor is exposed.
A structure in which a pixel electrode is connected to that portion is disclosed. Therefore, it is considered that the surface of the pixel electrode becomes flat and the disorder of the alignment of the liquid crystal layer due to the step of the contact hole and the poor connection between the pixel electrode and the drain electrode of the TFT can be reduced.
【0021】しかしながらこの方法では、コンタクトホ
ール部分にポリイミド樹脂やアクリル樹脂からなる層間
絶縁膜の膜厚と同程度の膜厚、即ち2μm〜4μmの膜
厚を有する柱状の金属などからなる導電体を形成する必
要がある。このような導電体を形成するためには、通常
スパッタリング法あるいはプラズマCVD法によって導
電体を成膜すると考えられるが、その際、膜厚が厚いた
めに成膜に長時間を要したり、成膜途中や成膜後に膜剥
がれが生じたりすることが考えられる。また、仮に正常
に成膜が完了したとしても、これをエッチングして柱状
にパターニングするにはさらに長時間のエッチングを要
することとなり、このような方法は容易なことではな
い。However, in this method, a conductor made of a columnar metal or the like having a film thickness approximately equal to the film thickness of the interlayer insulating film made of polyimide resin or acrylic resin, that is, 2 μm to 4 μm is formed in the contact hole portion. Need to be formed. In order to form such an electric conductor, it is considered that the electric conductor is usually formed by a sputtering method or a plasma CVD method. Film peeling may occur during or after film formation. Further, even if the film formation is normally completed, it takes a longer time to etch the film to pattern it into a columnar shape, and such a method is not easy.
【0022】一方、特公平1−35351号公報、特開
平1−68727号公報あるいは特開平4−30562
7号公報などに示されている従来の方法には、TFTの
ドレイン電極と画素電極との間、即ちコンタクトホール
の部分に、メッキなどの電気化学的方法によって導電体
を形成し、そこに画素電極を接続するというような構成
が開示されている。これらによるとドレイン電極と画素
電極とを繋ぐ導電体は、コンタクトホールの部分に自己
整合的に形成されるため、導電体を形成するためのフォ
トリソ工程が不要となり、更には導電体に接続される画
素電極の表面、特にコンタクトホールによる段差を解消
することが可能となっている。On the other hand, Japanese Patent Publication No. 1-35351, Japanese Patent Laid-Open No. 1-68727 or Japanese Patent Laid-Open No. 4-30562.
In the conventional method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7, etc., a conductor is formed between the drain electrode of the TFT and the pixel electrode, that is, a contact hole by an electrochemical method such as plating, and the pixel is formed there. A configuration such as connecting electrodes is disclosed. According to these, the conductor that connects the drain electrode and the pixel electrode is formed in the contact hole portion in a self-aligned manner, so that a photolithography process for forming the conductor is not necessary and is further connected to the conductor. It is possible to eliminate the step due to the surface of the pixel electrode, especially the contact hole.
【0023】しかしながらこの方法では、メッキなどの
電気化学的方法によって形成された導電体とドレイン電
極との密着性が必ずしも良好なものになるとは限らな
い。ドレイン電極を構成する金属材料によっては、その
表面に酸化膜などが形成され易すいものがある。一般
に、TFTの電極や配線材料として広く利用されている
AlやTiなどがこれに該当する。金属材料の表面に酸
化膜などが形成されると十分な膜厚のメッキ層が得られ
ないばかりでなく、密着性も良好なものにはならない。
このような金属材料に対しては、事前に各種の表面処理
を施すなどの複雑な工程が必要であり、かなりのノウハ
ウが要求される。However, in this method, the adhesion between the conductor and the drain electrode formed by an electrochemical method such as plating is not always good. Depending on the metal material forming the drain electrode, an oxide film or the like is easily formed on the surface thereof. In general, Al, Ti, etc., which are widely used as electrodes and wiring materials of TFTs, correspond to this. If an oxide film or the like is formed on the surface of the metal material, not only a plating layer having a sufficient film thickness cannot be obtained, but also the adhesiveness will not be good.
Such metal materials require complicated steps such as various surface treatments in advance, which requires considerable know-how.
【0024】また、特開平9−146118号公報に示
されている従来の方法には、ソース領域上のゲート絶縁
膜に開口されるコンタクトホールの径よりも層間絶縁膜
に開口されるコンタクトホールの径を大きく形成して、
結果としてコンタクトホールを階段状に形成して画素電
極を接続するような構成が開示されている。これによる
と、ドレイン電極と画素電極との接触面積が増えるため
良好な接続が得られると考えられる。Further, in the conventional method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-146118, the contact hole formed in the interlayer insulating film is smaller than the diameter of the contact hole formed in the gate insulating film on the source region. Form a large diameter,
As a result, a configuration is disclosed in which contact holes are formed in a stepwise shape to connect pixel electrodes. According to this, it is considered that a good connection can be obtained because the contact area between the drain electrode and the pixel electrode increases.
【0025】しかしながらこの方法では、ドレイン電極
と画素電極との接触面積が増えるものの、依然としてコ
ンタクトホールによる段差は存在しており、その段差に
よる液晶層の配向乱れに関しては解消されていないまま
である。However, according to this method, although the contact area between the drain electrode and the pixel electrode is increased, the step due to the contact hole still exists, and the alignment disorder of the liquid crystal layer due to the step remains unsolved.
【0026】本発明は上述したような従来の問題点に鑑
みなされたものであり、アクティブマトリクス型液晶表
示装置などにおける画素電極を駆動するのに用いられる
薄膜トランジスタにおいて、上下の電極間を接続するコ
ンタクトホールに起因する段差により発生する電極の断
線を抑制し、電極間の安定した接続を得ることを目的と
している。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and in a thin film transistor used for driving a pixel electrode in an active matrix liquid crystal display device or the like, a contact connecting upper and lower electrodes. The purpose is to suppress the disconnection of the electrodes caused by the step due to the holes and to obtain a stable connection between the electrodes.
【0027】[0027]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の薄膜トランジスタは、絶縁性基板上に積層形成された
半導体薄膜、ゲート絶縁膜、ゲート電極、ソース電極、
ドレイン電極と、これらの半導体薄膜、ゲート絶縁膜、
ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極によって生
じる段差を被覆して平坦な表面を形成する樹脂絶縁膜と
を有する薄膜トランジスタにおいて、前記ドレイン電極
の表面には、該ドレイン電極とは材質が異なり、かつC
uの薄膜からなるキャップ電極が形成され、前記樹脂絶
縁膜には、前記キャップ電極にまで達し、かつ底部より
も上部の口径が大きいコンタクトホールが開口されてお
り、前記コンタクトホールにはAgまたはAuからなる
金属膜が充填されているとともに、該コンタクトホール
の底部において前記キャップ電極と電気的に接続され、
該コンタクトホールの上部において前記樹脂絶縁膜上に
形成された上部電極と電気的に接続されて、前記ドレイ
ン電極と該上部電極とを電気的に接続していることを特
徴としており、そのことにより、上記目的が達成され
る。A thin film transistor according to claim 1 of the present invention comprises a semiconductor thin film, a gate insulating film, a gate electrode, a source electrode, which are laminated on an insulating substrate.
Drain electrode, these semiconductor thin film, gate insulating film,
In a thin film transistor having a resin insulating film that covers a step formed by a gate electrode, a source electrode and a drain electrode to form a flat surface, the surface of the drain electrode is made of a material different from that of the drain electrode, and C
A cap electrode made of a thin film of u is formed, and a contact hole reaching the cap electrode and having a larger diameter in the upper portion than in the bottom portion is opened in the resin insulating film, and Ag or Au is formed in the contact hole. Consists of
A metal film is filled and electrically connected to the cap electrode at the bottom of the contact hole,
It is characterized in that it is electrically connected to the upper electrode formed on the resin insulating film above the contact hole to electrically connect the drain electrode and the upper electrode. The above object is achieved.
【0028】[0028]
【0029】[0029]
【0030】[0030]
【0031】[0031]
【0032】また、本発明の請求項2に記載の薄膜トラ
ンジスタの製造方法は、絶縁性基板上に半導体薄膜、ゲ
ート絶縁膜、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極と
が順次積層形成された薄膜トランジスタの製造方法にお
いて、前記ドレイン電極の表面に、該ドレイン電極とは
材質が異なり、かつNi、Cr、Cu、Fe、Wのいず
れかからなる金属薄膜あるいはITOまたはSnO2か
らなる導電性の酸化物半導体薄膜からなるキャップ電極
を形成する工程と、前記絶縁性基板上に、前記積層形成
によって生じる段差を被覆して平坦な表面を形成する第
1の樹脂絶縁膜を堆積する工程と、前記第1の樹脂絶縁
膜上に、第2の樹脂絶縁膜を堆積する工程と、前記第2
の樹脂絶縁膜に、所定形状のコンタクトホールを開口す
る工程と、前記第1の樹脂絶縁膜に、前記キャップ電極
にまで達し、かつ前記第2の樹脂絶縁膜に開口されたコ
ンタクトホールよりも口径の小さいコンタクトホールを
形成する工程と、前記第1、第2の樹脂絶縁膜に開口さ
れたコンタクトホールにメッキ法によって金属膜を充填
することにより、該第1の樹脂絶縁膜に開口されたコン
タクトホールの底部において前記キャップ電極と電気的
に接続し、該第2の樹脂絶縁膜に開口されたコンタクト
ホールの上部において前記第2の樹脂絶縁膜上に形成さ
れた上部電極と電気的に接続して、前記ドレイン電極と
該上部電極とを電気的に接続する工程と、を有すること
を特徴としており、そのことにより、上記の目的が達成
される。The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 2 of the present invention is a method of manufacturing a thin film transistor in which a semiconductor thin film, a gate insulating film, a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode are sequentially laminated on an insulating substrate. In the method, on the surface of the drain electrode, a metal thin film different in material from the drain electrode and made of any one of Ni, Cr, Cu, Fe, and W, or a conductive oxide semiconductor thin film made of ITO or SnO 2 is used. A step of forming a cap electrode made of, and a step of depositing a first resin insulating film on the insulating substrate, the first resin insulating film forming a flat surface by covering the step created by the stack formation, and the first resin. Depositing a second resin insulating film on the insulating film;
A step of forming a contact hole of a predetermined shape in the resin insulating film, and a diameter larger than that of the contact hole reaching the cap electrode in the first resin insulating film and opening in the second resin insulating film. A contact hole formed in the first resin insulation film by filling a metal film by a plating method into the contact hole formed in the first and second resin insulation films. Electrical connection is made to the cap electrode at the bottom of the hole, and electrical connection is made to the upper electrode formed on the second resin insulation film at the top of the contact hole opened in the second resin insulation film. And a step of electrically connecting the drain electrode and the upper electrode, whereby the above-mentioned object is achieved.
【0033】このとき、前記コンタクトホールに充填さ
れる金属膜は、前記キャップ電極を形成する金属薄膜と
同一材料であることが好ましい。 At this time, the contact hole is filled.
The metal film formed is a metal thin film that forms the cap electrode.
The same material is preferable.
【0034】また、このとき、前記キャップ電極がCu
からなり、前記コンタクトホールに充填される金属膜が
AgまたはAuであることが好ましい。At this time, the cap electrode is made of Cu.
Consists, it is preferred that the metal film is filled in the contact hole is Ag or Au.
【0035】[0035]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。図1は本発明のTFTを示
した断面図であり、図2はその平面図である。なお、図
1は図2中のA−A′線の部分における断面を示してい
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a TFT of the present invention, and FIG. 2 is a plan view thereof. Note that FIG. 1 shows a cross section taken along the line AA 'in FIG.
【0036】本発明におけるアクティブ素子としてのT
FTは、図1に示すように、概ね次のような構成となっ
ている。ガラスなどの絶縁性基板1上にSiO2膜など
からなるベースコート膜2が堆積され、その上にシリコ
ン薄膜からなるTFTの活性層3が所定の形状に形成さ
れており、該活性層3上にはSiO2膜などの絶縁膜が
堆積されてゲート絶縁膜4が形成されている。この活性
層3上には該ゲート絶縁膜4を挟んでAlなどの金属材
料からなるゲート電極5が所定の形状に形成されてい
る。T as an active element in the present invention
As shown in FIG. 1, the FT generally has the following configuration. A base coat film 2 made of a SiO 2 film or the like is deposited on an insulating substrate 1 made of glass or the like, and an active layer 3 of a TFT made of a silicon thin film is formed in a predetermined shape on the base coat film 2. The active layer 3 is formed on the active layer 3. The gate insulating film 4 is formed by depositing an insulating film such as a SiO 2 film. A gate electrode 5 made of a metal material such as Al is formed in a predetermined shape on the active layer 3 with the gate insulating film 4 interposed therebetween.
【0037】ここで、この活性層3には不純物イオンが
注入されたソース領域およびドレイン領域6とゲート電
極5の下方の領域に不純物イオンが注入されていないチ
ャネル領域7とが形成され、その後、全面に絶縁膜を堆
積して層間絶縁膜8が形成される。このソース領域およ
びドレイン領域6の上方の層間絶縁膜8およびゲート絶
縁膜4にはコンタクトホール9が開口されており、Al
などの金属材料からなるソース電極10およびドレイン
電極11が形成されてソース領域およびドレイン領域6
にそれぞれ接続されている。Here, in the active layer 3, a source region and a drain region 6 into which impurity ions are implanted and a channel region 7 into which an impurity ion is not implanted are formed in a region below the gate electrode 5, and thereafter, An insulating film is deposited on the entire surface to form an interlayer insulating film 8. A contact hole 9 is opened in the interlayer insulating film 8 and the gate insulating film 4 above the source region and the drain region 6, and
A source electrode 10 and a drain electrode 11 made of a metal material such as
Respectively connected to.
【0038】そして、このドレイン電極11上には、N
i、Crなどに代表される酸化され難くい金属膜あるい
はITOなどの透明導電膜を堆積させて、キャップ電極
12を形成した。On the drain electrode 11, N
The cap electrode 12 was formed by depositing a metal film, which is hard to be oxidized, represented by i and Cr, or a transparent conductive film such as ITO.
【0039】この後、全面にポリイミド樹脂やアクリル
樹脂などを塗布して平坦化膜13を形成し、この平坦化
膜13にコンタクトホール14を開口して、前記キャッ
プ電極12上にメッキ法によってメッキ層15を形成す
る。そして、このメッキ層15上に電気的に接続される
ようにAlなどの金属あるいはITOなどの透明導電性
薄膜を堆積させ、所定の形状にパターニングして画素電
極16を形成する。After that, a polyimide resin or an acrylic resin is applied to the entire surface to form a flattening film 13, a contact hole 14 is opened in the flattening film 13, and the cap electrode 12 is plated by a plating method. Form layer 15. Then, a metal such as Al or a transparent conductive thin film such as ITO is deposited on the plated layer 15 so as to be electrically connected and patterned into a predetermined shape to form the pixel electrode 16.
【0040】本発明によると、メッキ層15によってコ
ンタクトホール14に起因する凹状の窪み部分を充填
し、そのメッキ層15に画素電極16を電気的に接続す
るような構成としているため、最上層の表面が平坦なも
のとなり、画素電極16の表面に液晶分子の配向を乱す
ような凹凸を生じさせることがなくなる。According to the present invention, the plating layer 15 fills the concave portion caused by the contact hole 14, and the pixel electrode 16 is electrically connected to the plating layer 15. The surface becomes flat, so that the surface of the pixel electrode 16 does not have irregularities that disturb the alignment of liquid crystal molecules.
【0041】また、本発明においては、メッキ層15を
形成する際に、ドレイン電極11上にキャップ電極12
を形成しているため、安定してメッキ層15を形成する
ことができる。従って、新たにメッキ工程用設備を設置
する以外に特殊な装置や複雑な前処理を必要とすること
がなく、メッキ層15の形成工程以外は、従来のアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置やTFTを製造するため
に用いられている成膜方法やエッチング方法により簡便
に製造することが可能である。In the present invention, the cap electrode 12 is formed on the drain electrode 11 when the plating layer 15 is formed.
As a result, the plated layer 15 can be stably formed. Therefore, there is no need for a special device or complicated pretreatment other than newly installing the plating process equipment, and the conventional active matrix type liquid crystal display device or TFT is manufactured except for the process of forming the plating layer 15. The film can be easily manufactured by the film forming method and the etching method used for this.
【0042】(実施形態1)以下に、図面を用いて本発
明の実施の形態1における製造方法の詳細について説明
する。図3〜図4は、本実施の形態1におけるTFTの
製造工程を示した断面図である。(First Embodiment) The manufacturing method in the first embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. 3 to 4 are cross-sectional views showing the manufacturing process of the TFT according to the first embodiment.
【0043】図3(a)に示すように、ガラス基板など
の絶縁性基板1上にTFTを周知の方法によって作成す
る。作成方法は概ね以下の通りである。As shown in FIG. 3A, a TFT is formed on an insulating substrate 1 such as a glass substrate by a known method. The method of creation is as follows.
【0044】まず、ガラス基板1上にSiO2膜などか
らなるベースコート膜2をスパッタリング法やプラズマ
CVD法によって堆積させる。次に、多結晶シリコン薄
膜や非晶質シリコン薄膜などを例えば30nm〜50n
m程度の膜厚に堆積し、堆積された膜が非晶質シリコン
薄膜の場合は上方からレーザー光が照射して多結晶化す
る。多結晶化されたシリコン薄膜は所定の形状にパター
ニングされTFTの活性層3となる。First, the base coat film 2 made of a SiO 2 film or the like is deposited on the glass substrate 1 by the sputtering method or the plasma CVD method. Next, a polycrystalline silicon thin film, an amorphous silicon thin film, or the like is applied to, for example, 30 nm-50
When the deposited film has a thickness of about m, and the deposited film is an amorphous silicon thin film, it is polycrystallized by being irradiated with laser light from above. The polycrystallized silicon thin film is patterned into a predetermined shape and becomes the active layer 3 of the TFT.
【0045】次いで、活性層3上にSiO2膜などの絶
縁膜が堆積されゲート絶縁膜4が形成され、該活性層3
上にはゲート絶縁膜4を介してAlなどの金属材料から
なるゲート電極5が所定の形状に形成される。Next, an insulating film such as a SiO 2 film is deposited on the active layer 3 to form a gate insulating film 4, and the active layer 3 is formed.
A gate electrode 5 made of a metal material such as Al is formed in a predetermined shape on the gate insulating film 4.
【0046】次いで、活性層3にはゲート電極5をマス
クとして不純物イオンが注入され、その後注入した不純
物イオンを活性化するための加熱処理が施されてソース
領域およびドレイン領域6が形成される。このときゲー
ト電極5の下方の領域には不純物イオンが注入されてい
ないチャネル領域7が形成される。Next, impurity ions are implanted into the active layer 3 using the gate electrode 5 as a mask, and then a heat treatment for activating the implanted impurity ions is performed to form a source region and a drain region 6. At this time, a channel region 7 in which impurity ions are not implanted is formed in the region below the gate electrode 5.
【0047】その後、全面にSiO2やSiNx膜などが
堆積されて層間絶縁膜8が形成される。最後にソース領
域およびドレイン領域6の上方に位置する層間絶縁膜8
およびゲート絶縁膜4にコンタクトホール9が開口した
後、Alなどの金属材料からなるソース電極10および
ドレイン電極11を形成し、該ソース電極10およびド
レイン電極11がソース領域およびドレイン領域6に接
続される。本実施の形態1におけるTFTは、このよう
にして製造される。Thereafter, an SiO 2 or SiN x film or the like is deposited on the entire surface to form the interlayer insulating film 8. Finally, the interlayer insulating film 8 located above the source region and the drain region 6
After the contact hole 9 is opened in the gate insulating film 4, a source electrode 10 and a drain electrode 11 made of a metal material such as Al are formed, and the source electrode 10 and the drain electrode 11 are connected to the source region and the drain region 6. It The TFT according to the first embodiment is manufactured in this way.
【0048】本実施の形態1では、多結晶シリコン薄膜
を活性層3に用いたコプラナ型TFTについて説明した
が、非晶質シリコン薄膜を活性層3に用いた逆スタガ型
TFTであってもよい。Although the coplanar type TFT using the polycrystalline silicon thin film for the active layer 3 has been described in the first embodiment, it may be an inverted stagger type TFT using the amorphous silicon thin film for the active layer 3. .
【0049】そして、この後、ドレイン電極11上に該
ドレイン電極11と異なる材質の金属膜あるいは透明導
電性薄膜を堆積させて、所定形状にパターニングし、キ
ャップ電極12を形成した。このときの金属膜として
は、Ni、Cr、Cu、Fe、Wなどを用いることが可
能であり、また、透明導電性薄膜としては、ITO、S
nO2などを用いることが可能である。After that, a metal film or a transparent conductive thin film made of a material different from that of the drain electrode 11 was deposited on the drain electrode 11 and patterned into a predetermined shape to form a cap electrode 12. At this time, Ni, Cr, Cu, Fe, W or the like can be used as the metal film, and ITO or S can be used as the transparent conductive thin film.
It is possible to use nO 2 or the like.
【0050】次に、図3(b)に示すように、全面にポ
リイミド樹脂やアクリル樹脂などを塗布して平坦化膜1
3を形成する。本実施の形態1では、樹脂にオプトマー
SS(日本合成ゴム社製)を用い、2μm〜4μm、例
えば最大で2μmの厚みになるように基板1上に塗布形
成した。Next, as shown in FIG. 3B, a planarization film 1 is formed by applying polyimide resin, acrylic resin or the like on the entire surface.
3 is formed. In the first embodiment, Optomer SS (manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) is used as the resin, and is applied and formed on the substrate 1 so as to have a thickness of 2 μm to 4 μm, for example, 2 μm at the maximum.
【0051】次に、キャップ電極12の上方に位置する
平坦化膜13にコンタクトホール14を開口した。この
コンタクトホール14の開口には、酸素ガスによるドラ
イエッチングを用いることができる。本実施の形態1で
は、酸素ガス流量400sccm、高周波電力600
W、ガス圧力20mTorrの条件でエッチングを行っ
てコンタクトホール14を形成した。また、このコンタ
クトホール14の内壁は、概ね80°〜60°の角度に
傾斜させて形成した。また、このコンタクトホール14
を開口する際には、アライメント精度を考慮してドレイ
ン電極11側のコンタクトホール14の口径を比較的小
さくし、確実にドレイン電極11上に開口するように
し、また、平坦化膜12の表面側の口径もドレイン電極
11の外形寸法を越えない範囲にすることが望ましい。
これは、電極間の接続を確実なものとし、このTFTを
液晶表示装置などに用いた際に不必要に開口率を低下さ
せないためにも重要である。なお、このとき平坦化膜1
3に用いられる樹脂は感光性を有するものであってもよ
い。Next, a contact hole 14 was opened in the flattening film 13 located above the cap electrode 12. For the opening of the contact hole 14, dry etching with oxygen gas can be used. In the first embodiment, the oxygen gas flow rate is 400 sccm, and the high frequency power is 600.
The contact hole 14 was formed by etching under the conditions of W and gas pressure of 20 mTorr. Further, the inner wall of the contact hole 14 was formed by inclining at an angle of approximately 80 ° to 60 °. In addition, this contact hole 14
At the time of opening, the diameter of the contact hole 14 on the side of the drain electrode 11 is made relatively small in consideration of alignment accuracy so as to surely open on the drain electrode 11, and the surface side of the flattening film 12 is formed. It is desirable that the diameter of the drain electrode 11 be within the range that does not exceed the outer dimension of the drain electrode 11.
This is important for ensuring the connection between the electrodes and not unnecessarily lowering the aperture ratio when the TFT is used in a liquid crystal display device or the like. At this time, the flattening film 1
The resin used in 3 may have photosensitivity.
【0052】次に、図4(a)に示すように、コンタク
トホール14の部分にメッキ法によって金属膜を充填し
メッキ層15を形成する。一般にメッキ法と言えば電解
メッキ法を指すことが多く、この方法は、メッキしたい
金属イオンを含む水溶液中に直流電流を流し、陰極面に
金属膜を得るというものである。このメッキ工程の様子
を図11に示す。この工程で用意される設備としては、
メッキ液19と該メッキ液19を入れるメッキ槽20、
それに直流電源21である。陽極22にはメッキする金
属と同じ材質の電極を用いるのが一般的であり、Niを
メッキする場合にはニッケル電極、Agをメッキする場
合には銀電極を用いる。また、メッキされる金属として
は、Cu、Ag、Au、Cr、Fe、Ni、Ptなどを
用いることができる。本発明においては、特にメッキす
る金属を限定する必要はないが、後述するように下地材
料との相性も考慮して決定するほうが好ましく、Ni、
Cu、Agなどが特に有望である。例えば、Niは比較
的容易にメッキが可能であり、工業用に広く用いられて
いるし、Cu、Agなどは電気抵抗が十分に低いため電
極などに用いるには好適であると考えられるからであ
る。水溶液としては、例えばNiやAgの場合、硫酸ニ
ッケル、塩化ニッケル、シアン化銀などが用いられる。Next, as shown in FIG. 4A, a metal film is filled in the contact hole 14 by a plating method to form a plating layer 15. In general, the plating method is often referred to as an electrolytic plating method, and a DC current is passed through an aqueous solution containing metal ions to be plated to obtain a metal film on the cathode surface. The state of this plating process is shown in FIG. As the equipment prepared in this process,
A plating solution 19 and a plating tank 20 containing the plating solution 19;
Besides, there is a DC power supply 21. An electrode made of the same material as the metal to be plated is generally used for the anode 22, and a nickel electrode is used when Ni is plated and a silver electrode is used when Ag is plated. Further, as the metal to be plated, Cu, Ag, Au, Cr, Fe, Ni, Pt or the like can be used. In the present invention, it is not particularly necessary to limit the metal to be plated, but it is preferable to decide in consideration of the compatibility with the base material as described later.
Cu and Ag are particularly promising. For example, Ni can be plated relatively easily and is widely used for industrial purposes, and Cu, Ag, etc. are considered to be suitable for use in electrodes because they have sufficiently low electric resistance. is there. As the aqueous solution, for example, in the case of Ni or Ag, nickel sulfate, nickel chloride, silver cyanide or the like is used.
【0053】本実施の形態1ではAgを用いてメッキを
行った。メッキ液としては、例えばシルブレックスII
(日本エレクトロプレイティング・エンジニヤース社
製)を用い、電流密度1A/dm2、メッキ液温度25
℃で約2分間程度メッキを行い、約2μm程度のメッキ
層15を形成した。メッキ層15の膜厚は電流密度と時
間とを制御することにより決定することができる。電流
密度やメッキ液温度については、メッキ液の種類によっ
て異なるため適宜決定すればよく、本実施の形態1で
は、電流密度1〜5A/dm2、メッキ液温度20〜3
0℃の範囲で条件を設定した。本実施の形態1における
このような条件は、コンタクトホール14のようにメッ
キする部分の面積が小さい場合には低電流密度で行う方
が良好な結果が得られ易すいことを考慮して決定したも
のである。 In the first embodiment, plating is performed using Ag. As the plating liquid, for example, Silbrex II
(Manufactured by Nippon Electroplating Engineers), current density 1 A / dm 2 , plating solution temperature 25
Plating was performed at about C for about 2 minutes to form a plated layer 15 having a thickness of about 2 μm. The thickness of the plating layer 15 can be determined by controlling the current density and time. The current density and the temperature of the plating solution differ depending on the type of the plating solution and may be appropriately determined. In the first embodiment, the current density is 1 to 5 A / dm 2 , and the plating solution temperature is 20 to 3
The conditions were set within the range of 0 ° C. Such a condition in the first embodiment is determined in consideration of the fact that when the area of the portion to be plated such as the contact hole 14 is small, it is easy to obtain a good result with a low current density, which is easy . Also
Of.
【0054】次に、メッキ工程の前後の工程に関して説
明する。メッキ工程の前には、メッキされる対象物の表
面を水洗する以外に必要に応じて塩酸などで表面の処理
を行う。メッキ工程の後には、70℃前後の温純水で洗
浄して乾燥させる。なお、本実施の形態1では単一金属
のメッキの例を示したが、合金のメッキであっても差し
支えない。Next, the steps before and after the plating step will be described. Before the plating step, the surface of the object to be plated is washed with water and, if necessary, the surface is treated with hydrochloric acid or the like. After the plating step, it is washed with warm pure water at about 70 ° C. and dried. In the first embodiment, an example of single metal plating is shown, but alloy plating may also be used.
【0055】次に、図4(b)に示すように、メッキ層
15に電気的に接するようにITOなどの透明導電性薄
膜やAlなどの金属膜を堆積させ、フォトレジストによ
るマスクを用いてパターニングして所定の形状の画素電
極16を形成する。Next, as shown in FIG. 4B, a transparent conductive thin film such as ITO or a metal film such as Al is deposited so as to be in electrical contact with the plating layer 15, and a photoresist mask is used. By patterning, the pixel electrode 16 having a predetermined shape is formed.
【0056】本実施の形態1ではドレイン電極11の上
に、Ni、Cr、Cu、Fe、Wなどの金属膜、あるい
はITOやSnO2などの透明導電性薄膜からなるキャ
ップ電極12が形成されている。このキャップ電極12
を構成するITOやSnO2などは元来酸化物薄膜であ
り、それ自身が導電性を有する酸化物半導体である。従
って、金属材料のように表面に絶縁性の酸化膜が形成さ
れるというような表面状態の変化が少なく、常に良好な
導通を確保することができる。また、Ni、Cr、C
u、Fe、Wなどの金属膜は、表面が酸化され難くく、
かつその上にメッキ層15を形成した際に特に密着性が
良好となるという特徴を有している。特にNi上にNi
メッキ、Cr上にCrメッキなどのような同一金属同志
の密着性は良好であり、Cu上にAgメッキあるいはA
uメッキする場合にも同様に良好な密着性を得ることが
できる。そのため、本実施の形態1では良質のメッキ層
15を容易に形成することができた。In the first embodiment, the cap electrode 12 made of a metal film of Ni, Cr, Cu, Fe, W or the like or a transparent conductive thin film of ITO or SnO 2 is formed on the drain electrode 11. There is. This cap electrode 12
The ITO, SnO 2 and the like that form the are originally oxide thin films, and are themselves oxide semiconductors having conductivity. Therefore, there is little change in the surface condition such as the formation of an insulating oxide film on the surface like a metal material, and it is possible to always ensure good conduction. In addition, Ni, Cr, C
The surface of the metal film of u, Fe, W, etc. is hard to be oxidized,
Further, it has a characteristic that the adhesion becomes particularly good when the plating layer 15 is formed thereon. Especially Ni on Ni
Adhesion is good between the same metals such as plating, Cr plating on Cr, etc., Ag plating or A plating on Cu.
Similarly, good adhesion can be obtained when u plating is performed. Therefore, in the first embodiment, the good quality plating layer 15 could be easily formed.
【0057】なお、上述したように、キャップ電極12
はメッキ層15との導通や密着性の確保のために形成す
るものであるため、膜厚は1000Å程度あるいはそれ
以下でよく、スパッタリング法などで容易に成膜するこ
とが可能である。As described above, the cap electrode 12
Is formed for the purpose of ensuring electrical continuity and adhesion with the plating layer 15, the film thickness may be about 1000 Å or less, and can be easily formed by a sputtering method or the like.
【0058】また、コンタクトホール14の内壁は、概
ね80°〜60°の角度で形成されているため、コンタ
クトホール14の底部と上部とではコンタクトホール1
4の径に違いが生じている。例えば、コンタクトホール
14の底部が4μm角であり、平坦化膜13の膜厚が2
μmであり、内壁が80°〜60°の角度であった場合
には、コンタクトホール14の上部の面積は底部に比べ
て約50〜80%程度大きくなる。即ち、画素電極16
と接続する部分の面積が増大することになり、従来に比
べて画素電極16との良好な接続を確保することが可能
となるのである。このとき、使用するメッキ液によって
は若干の加熱を必要とする場合もあるが、その場合に
は、付属設備としてメッキ槽の加熱設備を用意すればよ
い。Since the inner wall of the contact hole 14 is formed at an angle of approximately 80 ° to 60 °, the contact hole 1 is formed between the bottom and the upper part of the contact hole 14.
There is a difference in the diameter of 4. For example, the bottom of the contact hole 14 is 4 μm square, and the film thickness of the planarizing film 13 is 2 μm.
When the inner wall has an angle of 80 ° to 60 °, the area of the upper portion of the contact hole 14 is about 50 to 80% larger than that of the bottom portion. That is, the pixel electrode 16
Therefore, the area of the portion connected to is increased, and it is possible to secure a good connection with the pixel electrode 16 as compared with the conventional case. At this time, some heating may be required depending on the plating solution used, but in that case, heating equipment for the plating tank may be prepared as an auxiliary equipment.
【0059】なお、図示していないが、この後全面に配
向膜を形成し、配向処理を施した後、カラーフィルター
や対向電極などを形成した対向側基板を貼り合わせて、
基板間に液晶を注入すれば液晶表示装置を完成させるこ
とができる。Although not shown, an alignment film is formed on the entire surface after this, and after alignment treatment, a counter substrate having a color filter, a counter electrode, etc. formed thereon is bonded,
A liquid crystal display device can be completed by injecting liquid crystal between the substrates.
【0060】(実施形態2)次に、図面を用いて本発明
の他の実施の形態における製造方法の詳細について説明
する。図5〜図7は、本実施の形態2におけるTFTの
製造工程を示した断面図である。(Embodiment 2) Next, the manufacturing method according to another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 5 to 7 are cross-sectional views showing the manufacturing process of the TFT according to the second embodiment.
【0061】図5(a)に示すように、TFTを作成
後、樹脂による平坦化膜13を形成する。なお、本実施
の形態2におけるTFTの製造工程などは実施の形態1
と同様であるため説明を省略する。As shown in FIG. 5A, after the TFT is formed, a flattening film 13 made of resin is formed. The manufacturing process of the TFT in the second embodiment is the same as in the first embodiment.
The description is omitted because it is similar to.
【0062】図5(b)に示すように、樹脂による平坦
化膜13にコンタクトホール14を開口した。このコン
タクトホール14の開口には、酸素ガスによるドライエ
ッチングを用いることができる。本実施の形態2では、
先ず酸素ガス流量400sccm、高周波電力600
W、ガス圧力20mTorrの条件でエッチングを行っ
てコンタクトホール14を形成した。As shown in FIG. 5B, a contact hole 14 was opened in the flattening film 13 made of resin. This con
For the opening of the tact hole 14 , dry etching using oxygen gas can be used. In the second embodiment,
First, oxygen gas flow rate 400sccm, high frequency power 600
The contact hole 14 was formed by etching under the conditions of W and gas pressure of 20 mTorr.
【0063】次に、図6(a)に示すように、コンタク
トホール14のエッチングの途中の段階で、フッ素系ガ
ス、例えばCF4、SF6、CHF3などをエッチングガ
ス総流量の1〜50%の割合で添加して引き続きエッチ
ングを行い、コンタクトホール14を形成した。本実施
の形態2では、フッ素系ガスを添加することにより、エ
ッチングレートが向上して、コンタクトホール14の上
部では横方向にもある程度エッチングが進行し、底部に
比べて緩やかな傾斜が形成された。Next, as shown in FIG. 6A, a fluorine-based gas such as CF 4 , SF 6 , CHF 3 or the like is added at 1 to 50 of the total flow rate of the etching gas during the etching process of the contact hole 14. % And then continued to be etched to form a contact hole 14. In the second embodiment, by adding the fluorine-based gas, the etching rate is improved, the etching progresses to some extent in the lateral direction at the upper part of the contact hole 14, and a gentle slope is formed as compared with the bottom part. .
【0064】本実施の形態2では、コンタクトホール1
4の壁面の角度が、底部で約80°程度、上部で約60
°〜45°程度となった。なお、フッ素系ガスを添加す
るエッチングの途中の段階とは、平坦化膜13の膜厚方
向に一定量エッチングが進行した時点のことであり、そ
の量はエッチングレートから換算して適宜決定すればよ
いが、本実施の形態2では概ね平坦化膜13の膜厚方向
に1/3程度エッチングが進行した時点とした。また、
添加するフッ素系ガスの割合も適宜決定すればよいが、
添加するフッ素系ガスの種類や割合によってはエッチン
グレートが変化し、それに伴ってコンタクトホール14
の壁面の角度も影響を受けることになる。ただし、添加
の割合が50%を越えると逆にエッチングレートが低下
するため好ましくない。In the second embodiment, the contact hole 1
The angle of the wall surface of 4 is about 80 ° at the bottom and about 60 at the top.
It became about 45 °. The stage in the middle of the etching in which the fluorine-based gas is added refers to the time when a certain amount of etching progresses in the film thickness direction of the flattening film 13, and the amount can be appropriately determined by converting it from the etching rate. It is good, but in the second embodiment, it is a time point when the etching progresses about 1/3 in the film thickness direction of the flattening film 13. Also,
The proportion of the fluorine-based gas to be added may be appropriately determined,
The etching rate changes depending on the type and ratio of the fluorine-based gas added, and the contact hole 14 is accordingly changed.
The angle of the wall surface will also be affected. However, if the proportion of addition exceeds 50%, the etching rate will decrease, which is not preferable.
【0065】次に、図6(b)に示すように、コンタク
トホール14の部分にメッキ法によって金属膜を充填し
メッキ層15を形成する。なお、メッキ法に関する詳細
については、上述した実施の形態1と同様であるため、
ここでは説明を省略する。Next, as shown in FIG. 6B, a metal film is filled in the contact hole 14 by a plating method to form a plating layer 15. Since the details of the plating method are the same as those in the above-described first embodiment,
The description is omitted here.
【0066】次に、図7に示すように、メッキ層15に
電気的に接するようにITOなどの透明導電性薄膜やA
lなどの金属膜を堆積させ、フォトレジストによるマス
クを用いてパターニングして所定の形状の画素電極16
を形成する。本実施の形態2では、コンタクトホール1
4の上部に底部よりも緩やかな傾斜が形成されているた
め、メッキ層15と画素電極16との接続面積が大幅に
拡大することになる。上述した実施の形態1あるいは本
実施の形態2のように、底部よりも上部の径の方が大き
なコンタクトホール内に金属膜を充填させるためには、
メッキ法は非常に有効である。Next, as shown in FIG. 7, a transparent conductive thin film such as ITO or A so as to make electrical contact with the plating layer 15 is formed.
A metal film such as 1 is deposited and patterned using a photoresist mask to form a pixel electrode 16 having a predetermined shape.
To form. In the second embodiment, the contact hole 1
Since the slope of 4 is formed more gently than that of the bottom, the connection area between the plating layer 15 and the pixel electrode 16 is significantly increased. As in Embodiment 1 or Embodiment 2 described above, in order to fill the metal film in the contact hole having a larger diameter in the upper portion than in the bottom portion,
The plating method is very effective.
【0067】(実施形態3)次に、図面を用いて本発明
の他の実施の形態における製造方法の詳細について説明
する。図8〜図10は、本実施の形態3におけるTFT
の製造工程を示した断面図である。(Third Embodiment) Next, details of a manufacturing method according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 8 to 10 show the TFT according to the third embodiment.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of.
【0068】図8(a)に示すように、TFTを作成
後、樹脂による平坦化膜13を形成する。なお、本実施
の形態3におけるTFTの製造工程などは実施の形態1
と同様であるため説明を省略する。As shown in FIG. 8A, after the TFT is formed, a flattening film 13 made of resin is formed. The manufacturing process of the TFT in the third embodiment is the same as in the first embodiment.
The description is omitted because it is similar to.
【0069】図8(b)に示すように、平坦化膜13上
にポリイミド樹脂やアクリル樹脂などを塗布して第2の
平坦化膜17を形成する。このとき、第2の平坦化膜1
7は平坦化膜13ほど厚く形成する必要はない。本実施
の形態3では、樹脂にオプトマーSS(日本合成ゴム社
製)を用い、数千Å〜1μm、例えば最大で5000Å
程度の厚みになるように基板上に塗布形成した。なお、
平坦化膜13は約2μmの厚みになるように基板上に塗
布形成した。As shown in FIG. 8B, a second flattening film 17 is formed by coating the flattening film 13 with polyimide resin or acrylic resin. At this time, the second flattening film 1
7 need not be formed as thick as the flattening film 13. In the third embodiment, Optomer SS (manufactured by Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) is used as the resin, and is several thousand Å to 1 μm, for example, 5000 Å at maximum.
The coating was formed on the substrate so that the thickness was about the same. In addition,
The flattening film 13 was applied and formed on the substrate so as to have a thickness of about 2 μm.
【0070】次に、図9(a)に示すように、樹脂によ
る第2の平坦化膜17にコンタクトホールを開口した。
このコンタクトホールは、次工程で平坦化膜13に開口
されるコンタクトホール14よりも大きな径で開口され
る。コンタクトホールの開口には、酸素ガスによるドラ
イエッチングを用いることができる。本実施の形態3で
は、先ず酸素ガス流量400sccm、高周波電力60
0W、ガス圧力20mTorrの条件でエッチングを行
ってコンタクトホール18を形成した。なお、この際の
コンタクトホール18の寸法は、このTFTが透過型液
晶表示装置に用いられる場合には、画素の開口率を損な
わない範囲に決定する必要がある。本実施の形態3で
は、コンタクトホール14よりも1〜2μm大きくして
5〜6μm角の寸法により開口するようにした。Next, as shown in FIG. 9A, a contact hole was opened in the second flattening film 17 made of resin.
This contact hole is opened with a larger diameter than the contact hole 14 which is opened in the flattening film 13 in the next step. For the opening of the contact hole, dry etching using oxygen gas can be used. In the third embodiment, first, the oxygen gas flow rate is 400 sccm and the high frequency power 60.
The contact hole 18 was formed by etching under the conditions of 0 W and a gas pressure of 20 mTorr. The size of the contact hole 18 at this time must be determined within a range that does not impair the aperture ratio of the pixel when the TFT is used in a transmissive liquid crystal display device. In the third embodiment, the contact hole 14 is larger than the contact hole 14 by 1 to 2 μm so that the contact hole 14 has an opening of 5 to 6 μm square.
【0071】次に、図9(b)に示すように、樹脂によ
る平坦化膜13にコンタクトホール14を開口した。こ
のコンタクトホール14の開口には、酸素ガスによるド
ライエッチングを用いることができる。本実施の形態3
では、先ず酸素ガス流量400sccm、高周波電力6
00W、ガス圧力20mTorrの条件でエッチングを
行ってコンタクトホール18を形成した。Next, as shown in FIG. 9B, a contact hole 14 was opened in the flattening film 13 made of resin. For the opening of the contact hole 14, dry etching with oxygen gas can be used. Third Embodiment
First, the oxygen gas flow rate is 400 sccm, and the high frequency power is 6
Etching was performed under the conditions of 00 W and a gas pressure of 20 mTorr to form the contact hole 18.
【0072】次に、図10(a)に示すように、コンタ
クトホール14およびコンタクトホール18の部分にメ
ッキ法によって金属膜を充填しメッキ層15を形成す
る。なお、メッキ法に関する詳細については、上述した
実施の形態1と同様であるため、ここでは説明を省略す
る。Next, as shown in FIG. 10A, a metal film is filled in the contact hole 14 and the contact hole 18 by a plating method to form a plated layer 15. The details of the plating method are the same as those in the first embodiment described above, and thus the description thereof is omitted here.
【0073】次に、図10(b)に示すように、メッキ
層15に電気的に接するようにITOなどの透明導電性
薄膜やAlなどの金属膜を堆積させ、フォトレジストに
よるマスクを用いてパターニングして所定の形状の画素
電極16を形成する。本実施の形態3では樹脂による2
層の平坦化膜13、17に径の異なるコンタクトホール
14、18を開口して、その部分にメッキ法によって金
属膜を充填するようにしている。従って、コンタクトホ
ール14、18の開口のためにエッチング工程が一回増
えるものの、メッキ層15と画素電極16との接続面積
を大幅に拡大することが可能となっている。Next, as shown in FIG. 10B, a transparent conductive thin film such as ITO or a metal film such as Al is deposited so as to be in electrical contact with the plating layer 15, and a photoresist mask is used. By patterning, the pixel electrode 16 having a predetermined shape is formed. In the third embodiment, the resin 2 is used.
Contact holes 14 and 18 having different diameters are opened in the planarizing films 13 and 17 of the layer, and the portions are filled with a metal film by a plating method. Therefore, although the etching process is increased by one due to the opening of the contact holes 14 and 18, the connection area between the plating layer 15 and the pixel electrode 16 can be greatly expanded.
【0074】また、本実施の形態3のように、コンタク
トホールの上部の径の方が底部よりも大きく、かつ概略
T字状のコンタクトホール内に金属膜を充填させるため
には、メッキ法は非常に有効である。Further, as in the third embodiment, in order to fill the metal film into the contact hole having a larger T than the bottom and the diameter of the upper portion of the contact hole being larger than that of the bottom portion, the plating method is used. It is very effective.
【0075】[0075]
【発明の効果】上述したように、本発明の薄膜トランジ
スタでは、コンタクトホールを介して上下間で接点を有
するドレイン電極と上部電極とを接続する際、前記ドレ
イン電極の表面には、該ドレイン電極とは材質が異な
り、かつCuの薄膜からなるキャップ電極を形成し、前
記コンタクトホールにはAgまたはAuからなる金属膜
を充填しているので、ドレイン電極と上部電極との接続
を確実に行うことが可能となる。As described above, in the thin film transistor of the present invention, when the drain electrode having upper and lower contacts is connected through the contact hole to the upper electrode, the drain electrode is formed on the surface of the drain electrode. Form a cap electrode made of a different material and made of a Cu thin film , and the contact hole is filled with a metal film made of Ag or Au, so that the connection between the drain electrode and the upper electrode is ensured. It becomes possible to do it.
【0076】本発明の薄膜トランジスタにおいては、コ
ンタクトホール部分に金属膜を充填していることによ
り、コンタクトホールによって生じる凹状の段差が緩和
されるとともに、画素電極の断線を防止することがで
き、薄膜トランジスタのドレイン電極と画素電極との接
続をより確実なものにすることができる。また、コンタ
クトホールに起因する液晶分子の配向乱れの発生を防止
することができるため、良好な表示品位を得ることが可
能となっている。In the thin film transistor of the present invention, by filling the contact hole portion with the metal film, the concave step caused by the contact hole can be alleviated, and the disconnection of the pixel electrode can be prevented. The connection between the drain electrode and the pixel electrode can be made more reliable. Further, since it is possible to prevent the occurrence of alignment disorder of the liquid crystal molecules due to the contact hole, it is possible to obtain good display quality.
【0077】また、本発明の薄膜トランジスタにおいて
は、底部の径よりも上部の径の方が大きい形状のコンタ
クトホールを形成し、そのコンタクトホール部分にメッ
キ法により金属膜を充填していることにより、画素電極
とドレイン電極との接続面積を大幅に拡大することがで
きる。また、この金属膜はメッキ法により形成している
ため非常に容易に形成することが可能となっている。Further, in the thin film transistor of the present invention, the contact hole having a shape in which the diameter of the upper portion is larger than the diameter of the bottom portion is formed, and the contact hole portion is filled with the metal film by the plating method. The connection area between the pixel electrode and the drain electrode can be greatly expanded. Further, since this metal film is formed by the plating method, it can be formed very easily.
【0078】さらに、本発明の薄膜トランジスタにおい
ては、薄膜トランジスタを製造する際に特殊な方法や特
別な装置を用いる必要がなく、従来TFTを製造するた
めに用いられている方法や製造装置を用い、工程数もそ
れほど増やすことなく効率良く製造することが可能とな
っている。また、このようにして製造された薄膜トラン
ジスタを用いることにより、良好な表示特性を有するア
クティブマトリクス型液晶表示装置を効率良く製造する
ことが可能となっている。Furthermore, in the thin film transistor of the present invention, it is not necessary to use a special method or a special device when manufacturing the thin film transistor, and a method and a manufacturing device which have been conventionally used for manufacturing a TFT are used. It is possible to manufacture efficiently without increasing the number. Further, by using the thin film transistor manufactured in this way, it is possible to efficiently manufacture an active matrix type liquid crystal display device having good display characteristics.
【図1】図1は、本発明の薄膜トランジスタを示した断
面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a thin film transistor of the present invention.
【図2】図2は、本発明の薄膜トランジスタを示した平
面図である。FIG. 2 is a plan view showing a thin film transistor of the present invention.
【図3】図3(a)(b)は、本実施の形態1における
薄膜トランジスタの製造工程を示した断面図である。3A and 3B are cross-sectional views showing the manufacturing process of the thin film transistor according to the first embodiment.
【図4】図4(a)(b)は、図3(a)(b)に続く
本実施の形態1における薄膜トランジスタの製造工程を
示した断面図である。FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views showing the manufacturing process of the thin film transistor in the first embodiment, following FIGS. 3A and 3B.
【図5】図5(a)(b)は、本実施の形態2における
薄膜トランジスタの製造工程を示した断面図である。5A and 5B are cross-sectional views showing a manufacturing process of the thin film transistor according to the second embodiment.
【図6】図6(a)(b)は、図5(a)(b)に続く
本実施の形態2における薄膜トランジスタの製造工程を
示した断面図である。FIGS. 6A and 6B are cross-sectional views showing the manufacturing process of the thin film transistor in the second embodiment, following FIGS. 5A and 5B.
【図7】図7は、図6(a)(b)に続く本実施の形態
2における薄膜トランジスタの製造工程を示した断面図
である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the thin film transistor according to the second embodiment, which is subsequent to FIGS. 6A and 6B.
【図8】図8(a)(b)は、本実施の形態3における
薄膜トランジスタの製造工程を示した断面図である。8A and 8B are cross-sectional views showing the manufacturing process of the thin film transistor according to the third embodiment.
【図9】図9(a)(b)は、図8(a)(b)に続く
本実施の形態3における薄膜トランジスタの製造工程を
示した断面図である。9A and 9B are cross-sectional views showing the manufacturing process of the thin film transistor according to the third embodiment, following FIGS. 8A and 8B.
【図10】図10(a)(b)は、図9(a)(b)に
続く本実施の形態3における薄膜トランジスタの製造工
程を示した断面図である。FIGS. 10A and 10B are cross-sectional views showing the manufacturing process of the thin film transistor in the third embodiment, following FIGS. 9A and 9B.
【図11】図11は、本実施の形態におけるメッキ工程
を示した図面である。FIG. 11 is a drawing showing a plating process in the present embodiment.
【図12】図12は、ピクセル・オン・パッシ構造の薄
膜トランジスタを示した断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a thin film transistor having a pixel-on-passage structure.
【図13】図13は、従来技術における薄膜トランジス
タを示した断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a thin film transistor in the related art.
1 絶縁性基板 2 ベースコート膜 3 活性層 4 ゲート絶縁膜 5 ゲート電極 6 ソース領域およびドレイン領域 7 チャネル領域 8 層間絶縁膜 9 コンタクトホール 10 ソース電極 11 ドレイン電極 12 キャップ電極 13 平坦化膜 14 コンタクトホール 15 メッキ層 16 画素電極 17 第2の平坦化膜 19 メッキ液 20 メッキ槽 21 直流電源 22 陽極 51 絶縁性基板 58 層間絶縁膜 60 ソース電極 61 ドレイン電極 63 コンタクトホール 64 画素電極 70 液晶層 71 導電体 1 Insulating substrate 2 Base coat film 3 Active layer 4 Gate insulation film 5 Gate electrode 6 Source and drain regions 7 channel area 8 Interlayer insulation film 9 contact holes 10 Source electrode 11 drain electrode 12 Cap electrode 13 Flattening film 14 contact holes 15 plating layer 16 pixel electrodes 17 Second flattening film 19 plating solution 20 plating tank 21 DC power supply 22 Anode 51 Insulating substrate 58 Interlayer insulation film 60 source electrode 61 drain electrode 63 contact holes 64 pixel electrodes 70 Liquid crystal layer 71 conductor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−26602(JP,A) 特開 昭64−68727(JP,A) 特開 平4−268536(JP,A) 特開 平4−358129(JP,A) 特開 平5−326462(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 29/786 H01L 21/336 H01L 21/302 H01L 21/3065 G02F 1/1368 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References JP-A-9-26602 (JP, A) JP-A 64-68727 (JP, A) JP-A 4-268536 (JP, A) JP-A 4- 358129 (JP, A) JP-A-5-326462 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 29/786 H01L 21/336 H01L 21/302 H01L 21/3065 G02F 1/1368
Claims (4)
膜、ゲート絶縁膜、ゲート電極、ソース電極、ドレイン
電極と、これらの半導体薄膜、ゲート絶縁膜、ゲート電
極、ソース電極およびドレイン電極によって生じる段差
を被覆して平坦な表面を形成する樹脂絶縁膜とを有する
薄膜トランジスタにおいて、 前記ドレイン電極の表面には、該ドレイン電極とは材質
が異なり、かつCuの薄膜からなるキャップ電極が形成
され、 前記樹脂絶縁膜には、前記キャップ電極にまで達し、か
つ底部よりも上部の口径が大きいコンタクトホールが開
口されており、 前記コンタクトホールにはAgまたはAuからなる金属
膜が充填されているとともに、該コンタクトホールの底
部において前記キャップ電極と電気的に接続され、該コ
ンタクトホールの上部において前記樹脂絶縁膜上に形成
された上部電極と電気的に接続されて、前記ドレイン電
極と該上部電極とを電気的に接続していることを特徴と
する薄膜トランジスタ。1. A semiconductor thin film, a gate insulating film, a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode laminated on an insulating substrate, and a semiconductor thin film, a gate insulating film, a gate electrode, a source electrode, and a drain electrode. In a thin film transistor having a resin insulating film that covers a step to form a flat surface, a cap electrode that is made of a Cu thin film and is made of a material different from that of the drain electrode is formed on the surface of the drain electrode, A contact hole reaching the cap electrode and having a larger diameter at the upper portion than at the bottom portion is opened in the resin insulating film, and the contact hole is formed of a metal made of Ag or Au.
The film is filled, electrically connected to the cap electrode at the bottom of the contact hole, and electrically connected to the upper electrode formed on the resin insulating film at the upper part of the contact hole, A thin film transistor, wherein a drain electrode and the upper electrode are electrically connected.
膜、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極とが順次積
層形成された薄膜トランジスタの製造方法において、 前記ドレイン電極の表面に、該ドレイン電極とは材質が
異なり、かつNi、Cr、Cu、Fe、Wのいずれかか
らなる金属薄膜あるいはITOまたはSnO 2 からなる
導電性の酸化物半導体薄膜からなるキャップ電極を形成
する工程と、 前記絶縁性基板上に、前記積層形成によって生じる段差
を被覆して平坦な表面を形成する第1の樹脂絶縁膜を堆
積する工程と、 前記第1の樹脂絶縁膜上に、第2の樹脂絶縁膜を堆積す
る工程と、 前記第2の樹脂絶縁膜に、所定形状のコンタクトホール
を開口する工程と、 前記第1の樹脂絶縁膜に、前記キャップ電極にまで達
し、かつ前記第2の樹脂絶縁膜に開口されたコンタクト
ホールよりも口径の小さいコンタクトホールを形成する
工程と、 前記第1、第2の樹脂絶縁膜に開口されたコンタクトホ
ールにメッキ法によって金属膜を充填することにより、
該第1の樹脂絶縁膜に開口されたコンタクトホ ールの底
部において前記キャップ電極と電気的に接続し、該第2
の樹脂絶縁膜に開口されたコンタクトホールの上部にお
いて前記第2の樹脂絶縁膜上に形成された上部電極と電
気的に接続して、前記ドレイン電極と該上部電極とを電
気的に接続する工程と、を有することを特徴とする薄膜
トランジスタの製造方法。 2. A semiconductor thin film and gate insulation on an insulating substrate.
The film, gate electrode, source electrode, and drain electrode are sequentially stacked.
In the method for manufacturing a layered thin film transistor, a material for the drain electrode is formed on the surface of the drain electrode.
Different and either Ni, Cr, Cu, Fe or W
Consisting Ranaru metal thin film or ITO or SnO 2
Forming a cap electrode made of a conductive oxide semiconductor thin film
And a step generated on the insulating substrate due to the formation of the stacked layers.
A first resin insulation film that covers the
Stacking step and depositing a second resin insulation film on the first resin insulation film
And a contact hole of a predetermined shape on the second resin insulation film.
And opening the first resin insulation film to reach the cap electrode.
And a contact opened in the second resin insulation film
Form a contact hole with a smaller diameter than the hole
Process and contact holes formed in the first and second resin insulation films.
By filling the metal film with a plating method,
The bottom of the contact halls opened in the first resin insulating film
Part is electrically connected to the cap electrode,
Above the contact hole opened in the resin insulation film of
And the upper electrode formed on the second resin insulation film and the electrode.
The drain electrode and the upper electrode are electrically connected by electrically connecting.
And a step of connecting electrically.
Manufacturing method of transistor.
膜は、前記キャップ電極を形成する金属薄膜と同一材料
であることを特徴とする請求項2に記載の薄膜トランジ
スタの製造方法。 3. A metal filled in the contact hole
The film is made of the same material as the metal thin film forming the cap electrode.
The thin film transistor according to claim 2, wherein
Manufacturing method of star.
コンタクトホールに充填される金属膜がAgまたはAu
であることを特徴とする請求項2に記載の薄膜トランジ
スタの製造方法。 4. The cap electrode is made of Cu, and
The metal film filled in the contact hole is Ag or Au.
The thin film transistor according to claim 2, wherein
Manufacturing method of star.
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