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JPH03160730A - Manufacture of thin film transistor - Google Patents

Manufacture of thin film transistor

Info

Publication number
JPH03160730A
JPH03160730A JP29986489A JP29986489A JPH03160730A JP H03160730 A JPH03160730 A JP H03160730A JP 29986489 A JP29986489 A JP 29986489A JP 29986489 A JP29986489 A JP 29986489A JP H03160730 A JPH03160730 A JP H03160730A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
type semiconductor
semiconductor layer
source
drain electrodes
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP29986489A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideki Kamata
英樹 鎌田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Casio Computer Co Ltd
Original Assignee
Casio Computer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
Priority to JP29986489A priority Critical patent/JPH03160730A/en
Publication of JPH03160730A publication Critical patent/JPH03160730A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable the patterning of source and drain electrodes and n-type semiconductor layer under them by forming a photoresist layer on a channel region of an i-type semiconductor layer, and then patterning a deposited n-type semiconductor layer and a metal film for source and drain electrodes and the i-type semiconductor layer, and then peeling the photoresist layer. CONSTITUTION:A photoresist is applied on an i-type semiconductor layer 14, and this photoresist layer 15 is subjected to exposure and development treatment and then the photoresist on the part other than the channel region of the i-type semiconductor layer 14 is removed. Then, an n-type semiconductor layer 16 and a metal film 17 for source and drain electrodes are successively deposited, and this metal film 17 and the n-type semiconductor layer 16 and the i-type semiconductor layer 14 are patterned in the form of a transistor element, and then the photoresist layer 15 is peeled. The n-type semiconductor layer 16 and the metal film 17 for source and drain electrodes on the photoresist layer 15 are removed together with the photoresist layer 15. Thus, the source and drain electrodes 17a, 17b and the n-type semiconductor layer 16 under them can be patterned without damaging the channel region of the i-type semiconductor layer 14.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、薄膜トランジスタの製造方法に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a thin film transistor.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

薄膜トランジスタとして、逆スタガー型と呼ばれるもの
がある。この逆スタガー型の薄膜トランジスタは、基板
上にゲート電極を形成し、このゲート電極の上にゲート
絶縁膜を介してi型半導体層を形成するとともに、この
i型半導体層の両側部の上にn型半導体層を介してソー
ス,ドレイン電極を形成した構造となっている。
There is a type of thin film transistor called an inverted stagger type. In this inverted staggered thin film transistor, a gate electrode is formed on a substrate, an i-type semiconductor layer is formed on this gate electrode via a gate insulating film, and an n-type semiconductor layer is formed on both sides of this i-type semiconductor layer. It has a structure in which source and drain electrodes are formed via a type semiconductor layer.

ところで、上記逆スタガー型の薄膜トランジスタは、基
板上にゲート電極とゲート絶縁膜とi型半導体層とを積
層形成し、その上にn型半導体層とソース,ドレイン電
極用金属膜を順次堆積させて、この金属膜と前記n型半
導体層をソース,ドレイン電極の形状にバターニングす
る工程で製造されるが、この場合、ソース,ドレイン電
極用金属膜のパターニングに続いて前記n型半導体層を
ソース,ドレイン電極の形状にパターニングするときに
、i型半導体層のチャンネル領域の表面もエッチングさ
れてダメージを受けるという問題をもっている。
By the way, the above-mentioned inverted stagger type thin film transistor is produced by laminating a gate electrode, a gate insulating film, and an i-type semiconductor layer on a substrate, and then sequentially depositing an n-type semiconductor layer and metal films for source and drain electrodes thereon. , the metal film and the n-type semiconductor layer are patterned into the shape of the source and drain electrodes, but in this case, following the patterning of the metal film for the source and drain electrodes, the n-type semiconductor layer is , when patterning into the shape of the drain electrode, the surface of the channel region of the i-type semiconductor layer is also etched and damaged.

このため、従来から、前記i型半導体層のチャンネル領
域の上にこのi型半導体層のエッチングを阻止するプロ
ツキング絶縁膜を設けておくことによって、n型半導体
層のパターニング時にi型半導体層がダメージを受ける
のを防ぐようにした薄膜トランジスタの製造方法が考え
られている。
For this reason, conventionally, a blocking insulating film is provided on the channel region of the i-type semiconductor layer to prevent etching of the i-type semiconductor layer, thereby damaging the i-type semiconductor layer during patterning of the n-type semiconductor layer. A method of manufacturing a thin film transistor that prevents the irradiation from occurring has been considered.

第5図は上記薄膜トランジスタの製造方法を示したもの
で、ここでは、TPTアクティブマトリックス型の液晶
表示素子のTPTパネルに形成される画素電極選択用の
薄膜トランジスタの製造方法を示している。
FIG. 5 shows a method of manufacturing the above-mentioned thin film transistor, and here, a method of manufacturing a thin film transistor for selecting a pixel electrode formed in a TPT panel of a TPT active matrix type liquid crystal display element is shown.

この薄膜トランジスタの製造方法を説明すると、まず、
第5図(a)に示すように、ガラス等からなる基板1の
上にクロム等からなるゲート電極2とこのゲート電極2
がつながるゲートライン2L(第6図参照)を形成する
To explain the manufacturing method of this thin film transistor, first,
As shown in FIG. 5(a), a gate electrode 2 made of chromium or the like is placed on a substrate 1 made of glass or the like.
A gate line 2L (see FIG. 6) is formed to which the gate lines are connected.

次に、第5図(b)に示すように、上記基板1上に、窒
化シリコン(SiN)または酸化シリコン(SiO2)
からなるゲート絶縁膜3と、i型アモルファスシリコン
(i−a−Sj)等からなるi型半導体層4とを順次堆
積させ、この後、上記i型半導体層4のチャンネル領域
の上にブロッキング絶縁膜5を形成する。このブロッキ
ング絶縁膜5は、i型半導体層4の上に窒化シリコン(
SI N)または酸化シリコン(Sl02)からなる絶
縁膜を堆積させ、その上に上記i型半導体層4のチャン
ネル領域を覆うレジストマスク(図示せず)を形成して
、前記絶縁膜の上記チャンネル領域上以外の部分をエッ
チング除去する方法で形成する。
Next, as shown in FIG. 5(b), silicon nitride (SiN) or silicon oxide (SiO2) is deposited on the substrate 1.
A gate insulating film 3 made of I-type amorphous silicon (ia-Sj) and an i-type semiconductor layer 4 made of i-type amorphous silicon (ia-Sj) are sequentially deposited, and then a blocking insulating film is formed on the channel region of the i-type semiconductor layer 4. A film 5 is formed. This blocking insulating film 5 is made of silicon nitride (
An insulating film made of silicon oxide (SIN) or silicon oxide (Sl02) is deposited, and a resist mask (not shown) covering the channel region of the i-type semiconductor layer 4 is formed thereon to cover the channel region of the insulating film. It is formed by etching away parts other than the upper part.

次に、第5図(c)に示すように、上記i型半導体層4
の上に、n型アモルファスシリコン(n”−a−Si)
等からなるn型半導体層6と、クロム等からなるソース
,ドレイン電極用金属膜7とを順次堆積させる。
Next, as shown in FIG. 5(c), the i-type semiconductor layer 4
On top of that, n-type amorphous silicon (n''-a-Si)
An n-type semiconductor layer 6 made of chromium or the like, and a metal film 7 for source and drain electrodes made of chromium or the like are sequentially deposited.

この後は、第5図(d)に示すように、上記ソース,ド
レイン電極用金属膜7をバターニングしてこの金属膜7
からなるソース電極7aおよびドレイン電極7bと前記
ドレイン電極7bがつながるデータライン7bL (第
6図参照)を形成し、続いて前記n型半導体層6をソー
ス,ドレイン電極7a,7bの形状にバターニングする
とともに、前記i型半導体層4をトランジスタ素子形状
にバターニングして薄膜トランジスタを完成する。
After this, as shown in FIG. 5(d), the metal film 7 for source and drain electrodes is patterned.
A data line 7bL (see FIG. 6) is formed in which the source electrode 7a and drain electrode 7b are connected to each other, and then the n-type semiconductor layer 6 is patterned into the shape of the source and drain electrodes 7a and 7b. At the same time, the i-type semiconductor layer 4 is patterned into the shape of a transistor element to complete a thin film transistor.

第6図は完成された薄膜トランジスタの平面図である。FIG. 6 is a plan view of the completed thin film transistor.

なお、第5図(d)および第6図において、8は前記ゲ
ート絶縁膜3(透明膜)の上に形成されたITO等の透
明導電膜からなる画素電極であり、この画素電極8は、
その端部を薄膜トランジスタのソース電極7a上に重ね
て形成することによって、このソース電極7aに接続さ
れている。
In addition, in FIG. 5(d) and FIG. 6, 8 is a pixel electrode made of a transparent conductive film such as ITO formed on the gate insulating film 3 (transparent film), and this pixel electrode 8 is
It is connected to the source electrode 7a of the thin film transistor by forming its end portion overlapping the source electrode 7a of the thin film transistor.

上記製造方法によれば、i型半導体層4のチャンネル領
域の上に上記ブロッキング絶縁膜5を形威しているから
、n型半導体層6をソース.ドレイン電極7a,7bの
形状にバターニングするときに、i型半導体層4のチャ
ンネル領域の表面がエッチングされてダメージを受ける
ことはない。
According to the above manufacturing method, since the blocking insulating film 5 is formed on the channel region of the i-type semiconductor layer 4, the n-type semiconductor layer 6 can be used as a source. When patterning into the shape of the drain electrodes 7a, 7b, the surface of the channel region of the i-type semiconductor layer 4 is not etched and damaged.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、上記従来の製造方法では、i型半導体層
4のチャンネル領域の上に設けるブロッキング絶縁膜5
を窒化シリコンまたは酸化シリコンで形成しているため
、このブロッキング絶縁膜5の形成時に、i型半導体層
4およびその下のゲート絶縁膜3にビンホール等の欠陥
を発生させてしまうという問題をもっていた。
However, in the above conventional manufacturing method, the blocking insulating film 5 provided on the channel region of the i-type semiconductor layer 4
Since the blocking insulating film 5 is formed of silicon nitride or silicon oxide, there is a problem in that defects such as via holes are generated in the i-type semiconductor layer 4 and the gate insulating film 3 thereunder when forming the blocking insulating film 5.

これは、上記ブロッキング絶縁膜5が、i型半導体層4
の上に窒化シリコンまたは酸化シリコンを堆積させ、こ
の堆積膜をi型半導体層4のチャンネル領域上の部分を
残してエッチング除去する方法で形威されるためであり
、上記窒化シリコンまたは酸化シリコンの堆積膜のエッ
チングは、弗化アンモニウムと弗化水素酸の混合液をエ
ッチング液とするウエットエッチングで行なわれるため
、上記プロッキング絶縁膜5の形或時に、その下のアモ
ルファスシリコン等からなるi型半導体層4が上記エッ
チング液で浸蝕されてピンホール等の欠陥を発生し、さ
らにこのi型半導体層4の下の窒化シリコンまたは酸化
シリコンからなるゲート絶縁膜3も、上記エッチング液
で浸蝕されてピンホール等の欠陥を発生する。
This is because the blocking insulating film 5 is the i-type semiconductor layer 4.
This is because silicon nitride or silicon oxide is deposited on top of the silicon nitride or silicon oxide, and this deposited film is etched away leaving a portion above the channel region of the i-type semiconductor layer 4. Since the deposited film is etched by wet etching using a mixed solution of ammonium fluoride and hydrofluoric acid as an etching solution, the blocking insulating film 5 may have an i-type structure made of amorphous silicon or the like underneath. The semiconductor layer 4 is eroded by the etching solution to generate defects such as pinholes, and the gate insulating film 3 made of silicon nitride or silicon oxide under the i-type semiconductor layer 4 is also eroded by the etchant. Defects such as pinholes occur.

そして、このようにi型半導体層4およびゲート絶縁膜
3にピンホール等の欠陥が発生すると、ゲート電極2と
ソース電極7aまたはドレイン電極7bとがその間のi
型半導体層4およびゲート絶縁膜3に発生した欠陥部分
で短絡し、またゲートライン2Lとデータライン7bL
もその交差部の間のゲート絶縁膜3に発生した欠陥部分
で短絡してしまう。
When a defect such as a pinhole occurs in the i-type semiconductor layer 4 and the gate insulating film 3, the gate electrode 2 and the source electrode 7a or the drain electrode 7b may
A short circuit occurs at the defective portion of the type semiconductor layer 4 and the gate insulating film 3, and the gate line 2L and data line 7bL
However, a short circuit occurs at a defective portion of the gate insulating film 3 between the intersections.

このため、上記のようにi型半導体層4のチャンネル領
域の上にプロツキング絶縁膜5を形或する従来の製造方
法では、i型半導体層4のチャンネル領域のダメージは
防止できるが、その反面、製造された薄膜トランジスタ
に短絡欠陥が発生して、薄膜トランジスタの製造歩留が
悪くなってしまうという問題をもっていた。
Therefore, in the conventional manufacturing method of forming the blocking insulating film 5 on the channel region of the i-type semiconductor layer 4 as described above, damage to the channel region of the i-type semiconductor layer 4 can be prevented, but on the other hand, There has been a problem in that short-circuit defects occur in manufactured thin film transistors, resulting in poor manufacturing yields of thin film transistors.

しかも、上記従来の製造方法で製造されたい薄膜トラン
ジスタは、第5図(d)および第6図に示したように、
ソース,ドレイン電極7a,7bおよびn型半導体層4
のチャンネル領域側の側縁部がプロツキング絶縁膜5の
上に重なった状態となるため、トランジスタのオン電流
が著しく小さくなってしまうという問題をもっている。
Moreover, the thin film transistor to be manufactured by the above conventional manufacturing method, as shown in FIGS. 5(d) and 6,
Source, drain electrodes 7a, 7b and n-type semiconductor layer 4
Since the side edge of the transistor on the side of the channel region overlaps the blocking insulating film 5, there is a problem in that the on-current of the transistor becomes extremely small.

これは、ブロッキング絶縁膜5の両側部がソース.ドレ
イン電極7a,7bの下のn型゛ド導体層6とi型半導
体層4との間に介在しているためであり、そのためにチ
ャンネル長が長くなって、i型半導体層4を介してソー
ス,ドレイン電極7a,7b間を流れるオン電流が小さ
くなる。
This means that both sides of the blocking insulating film 5 are the source. This is because the n-type conductor layer 6 under the drain electrodes 7a, 7b is interposed between the i-type semiconductor layer 4, and therefore the channel length becomes long and the The on-current flowing between the source and drain electrodes 7a and 7b becomes smaller.

なお、上記プロツキング絶緑膜5を、その側縁がソース
,ドレイン電極7a,7bおよびn型半導体層6の側縁
と一致する大きさとすれば、n型半導体層6とi型半導
体層4との間にはプロツキング絶縁膜5は介在せず、し
たがってチャンネル長を短くすることができるが、プロ
ツキング絶縁膜5のバターニングおよびソース,ドレイ
ン電極7a,7bのバターニングに際してのフォトレジ
ストの露光処理工程で使用する露光マスクの位置合わせ
精度には限界があり、僅かでも露光マスクの位置が狂う
と、第5図(d)に示した工程でバターニングされたソ
ース,ドレイン電極7a,7bの一方とブロッキング絶
縁膜5との間に隙間ができるから、次のn型半導体層6
のエッチング時に、上記隙間部分のi型半導体層4がダ
メージを受けてしまう。したがって、i型半導体層4が
ダメージを受けるのを確実に防ぐには、上記プロッキン
グ絶縁膜5を、前記露光マスクの位置合わせ誤差を見込
んである程度大きく形成しておくしかない。このため、
上記従来の製造方法では、ソース,ドレイン電極7a,
7bおよびn型半導体層6がブロッキング絶縁膜5の上
に重なるのは避Iナられないことである。
Incidentally, if the blocking insulating film 5 has a size such that its side edges coincide with the side edges of the source and drain electrodes 7a, 7b and the n-type semiconductor layer 6, the n-type semiconductor layer 6 and the i-type semiconductor layer 4 are The blocking insulating film 5 is not interposed between them, and therefore the channel length can be shortened. There is a limit to the alignment accuracy of the exposure mask used in this process, and if the exposure mask is misaligned even slightly, one of the source and drain electrodes 7a and 7b patterned in the step shown in FIG. A gap is created between the blocking insulating film 5 and the next n-type semiconductor layer 6.
During etching, the i-type semiconductor layer 4 in the gap portion is damaged. Therefore, in order to reliably prevent the i-type semiconductor layer 4 from being damaged, the blocking insulating film 5 must be formed to a certain extent in size in consideration of the alignment error of the exposure mask. For this reason,
In the conventional manufacturing method described above, the source and drain electrodes 7a,
7b and the n-type semiconductor layer 6 overlapping the blocking insulating film 5 is unavoidable.

本発明は上記のような実情にかんがみてなされたもので
あって、その目的とするところは、iW半導体層のチャ
ンネル領域にダメージを与えることなくソース,ドレイ
ン電極およびその下のn型半導体層をバターニングする
ことができ、しかもi型半導体層およびゲート絶縁膜に
ピンホール等の欠陥を生じさせないようにして、ゲート
電極とソース,ドレイン電極との間、およびゲート,デ
ータライン間に短絡のない薄膜トランジスタヲ歩留よく
製造することができるとともに、ソース,ドレイン電極
の下のn型半導体層とi型半導体層との界面に形成され
るチャンネルの長さも短くしてオン電流を大きくとるこ
とができる薄膜トランジスタの製造方法を提供すること
にある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to remove the source and drain electrodes and the n-type semiconductor layer thereunder without damaging the channel region of the iW semiconductor layer. It can be patterned without causing defects such as pinholes in the i-type semiconductor layer and gate insulating film, and there is no short circuit between the gate electrode and the source and drain electrodes, and between the gate and data lines. Thin film transistors can be manufactured with high yield, and the length of the channel formed at the interface between the n-type semiconductor layer and the i-type semiconductor layer under the source and drain electrodes can be shortened to increase the on-current. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a thin film transistor.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、基板上にゲー
ト電極を形成し、この基板上にゲート絶縁膜とi型半導
体層とを順次堆積させた後、前記i型半導体層の上にフ
ォトレジストを塗布するとともにこのフォトレジスト層
を露光,現像処理して前記i型半導体層のチャンネル領
域上以外の部分のフォトレジストを除去し、次いでn型
半導体層とソース,ドレイン電極用金属膜を順次堆積さ
せてこの金属膜と前記n型半導体層および前記i型半導
体層をトランジスタ素子形状にバターニングした後、前
記フォトレジスト層を剥離してこのフォトレジスト層と
ともにその上のn型半導体層とソース,ドレイン電極用
金属膜とを除去することを特徴とするものである。
In the method for manufacturing a thin film transistor of the present invention, a gate electrode is formed on a substrate, a gate insulating film and an i-type semiconductor layer are sequentially deposited on the substrate, and then a photoresist is applied on the i-type semiconductor layer. At the same time, this photoresist layer is exposed and developed to remove the photoresist in a portion other than the channel region of the i-type semiconductor layer, and then an n-type semiconductor layer and metal films for source and drain electrodes are sequentially deposited. After patterning this metal film, the n-type semiconductor layer, and the i-type semiconductor layer into the shape of a transistor element, the photoresist layer is peeled off, and the photoresist layer, the n-type semiconductor layer thereon, and the source and drain electrodes are removed. This method is characterized by removing the metal film.

〔作用〕[Effect]

すなわち、本発明の薄膜トランジスタの製造方法は、従
来のようにi型半導体層のチャンネル領域の上にプロツ
キング絶縁膜を形成する代わりに、j型半導体層のチャ
ンネル領域の上にフォトレジスト層を形威しておき、こ
の後に堆積させたn型半導体層およびソース,ドレ・f
ン電極用金属膜と前記i型半導体層とをトランジスタ素
子形状にバターニングした後、前記フォトレジスト層の
剥離により、このフォトレジスト層の上のn型半導体鳩
とソース.ドレイン電極用金Jfi膜とをリフトオフ法
で除去して、前記ソース,ドレイン電極用金属膜とその
下のn型半導体層とを、ソース,ドレイン電極の形状に
バターニングするようにしたものである。
That is, the method for manufacturing a thin film transistor of the present invention forms a photoresist layer on the channel region of the J-type semiconductor layer instead of forming a blocking insulating film on the channel region of the I-type semiconductor layer as in the conventional method. The n-type semiconductor layer and the source, drain and f
After patterning the metal film for the n-electrode and the i-type semiconductor layer into the shape of a transistor element, the photoresist layer is peeled off to separate the n-type semiconductor dot on the photoresist layer and the source. The gold Jfi film for the drain electrode is removed by a lift-off method, and the metal film for the source and drain electrodes and the n-type semiconductor layer thereunder are patterned into the shape of the source and drain electrodes. .

この製造方法によれば、ソース,ドレイン電極用金属膜
とn型半導体層のチャンネル領域上の部分の除去を上記
リフトオフ法で行なっているから、i型半導体層のチャ
ンネル領域にダメージを与えることなくソース9 ドレ
イン電極およびその下のn型半導体層をバターニングす
ることができる。
According to this manufacturing method, the metal films for source and drain electrodes and the portions of the n-type semiconductor layer above the channel region are removed by the above-mentioned lift-off method, without damaging the channel region of the i-type semiconductor layer. Source 9 The drain electrode and the n-type semiconductor layer thereunder can be patterned.

しかもこの製造方法では、i型半導体層のチャンネル領
域の上に、ブロッキング絶縁膜の代わりにフォトレジス
ト層を形成しており、このフォトレジスト層はi型半導
体層やゲート絶縁膜を浸蝕しない現像液で現像処理でき
るため、このフォトレジスト層の現像時にi型半導体層
およびゲート絶縁膜にビンホール等の欠陥を生じさせる
ことはないから、ゲート電極とソース,ドレイン電極と
の間、およびゲート.データライン間に短絡のない薄膜
トランジスタを歩留よく製造することができる。さらに
、この製造方法では、l型半導体層のチャンネル領域の
上に形成したフォトレジスト層を剥離して、その上のn
型半導体層とソース,ドレイン電極用金属膜とをリフト
オフ法で除去しているため、上記n型半導体層とi型半
導体層との間には絶縁層(フォトレジスト層)は残らず
、また上He n型半導体層は前記フォトレジスト層と
同一パターンにリフトオフ除去されるから、このn型半
導体層をi型半導体層のチャンネル領域を除く全域に残
すことができる。したがってこの製造方法によれば、ソ
ース,ドレイン電極の下のn型Iト導体層とi型半導体
層との界面に形成されるチャンネルの長さを短くして、
オン電流を大きくとることができる。しかも、この製造
方法は、i型半導体層のチャンネル領域の上にブロッキ
ング絶縁膜を形成するものではないから、従来の製造方
法のように、ブロッキング絶縁膜となる絶縁膜の堆積お
よびそのエッチングを行なう必要はなく、したがって、
従来の製造方法に比べて少ない工程数で薄膜トランジス
タを製造することができる。
Moreover, in this manufacturing method, a photoresist layer is formed on the channel region of the i-type semiconductor layer instead of the blocking insulating film, and this photoresist layer is prepared using a developer that does not corrode the i-type semiconductor layer or the gate insulating film. Because the photoresist layer can be developed at 300 kHz, defects such as bottle holes will not be generated in the i-type semiconductor layer and the gate insulating film during development of the photoresist layer. Thin film transistors without short circuits between data lines can be manufactured with high yield. Furthermore, in this manufacturing method, the photoresist layer formed on the channel region of the l-type semiconductor layer is peeled off, and the
Since the type semiconductor layer and the metal films for source and drain electrodes are removed by lift-off, no insulating layer (photoresist layer) remains between the n-type semiconductor layer and the i-type semiconductor layer, and the upper Since the He n-type semiconductor layer is lifted off and removed in the same pattern as the photoresist layer, this n-type semiconductor layer can be left in the entire area of the i-type semiconductor layer except for the channel region. Therefore, according to this manufacturing method, the length of the channel formed at the interface between the n-type conductor layer and the i-type semiconductor layer under the source and drain electrodes is shortened.
A large on-current can be obtained. Moreover, since this manufacturing method does not involve forming a blocking insulating film on the channel region of the i-type semiconductor layer, the insulating film that will become the blocking insulating film is deposited and etched as in the conventional manufacturing method. There is no need, therefore
Thin film transistors can be manufactured with fewer steps than conventional manufacturing methods.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を、TPTアクティブマトリッ
クス型液晶表示素子のTPTパネルに形成する薄膜トラ
ンジスタの製造を例にとって第1図〜第4図を参照し説
明する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4, taking as an example the manufacture of a thin film transistor formed in a TPT panel of a TPT active matrix type liquid crystal display element.

まず第1図(a)に示すように、ガラス等からなる基板
11の上に、クロム等の金属膜を堆積させてこの金属膜
をフォトエッチング法によりバタニングする方法で、ゲ
ート電極12とこのゲート電極12につながるゲートラ
イン12Lを形成する。
First, as shown in FIG. 1(a), a metal film such as chromium is deposited on a substrate 11 made of glass or the like, and this metal film is patterned by photo-etching. A gate line 12L connected to the electrode 12 is formed.

次に、第1図(b)および第2図に示すように、上記基
板11上に、窒化シリコン(Si N)または酸化シリ
コン(S102)からなるゲート絶縁膜13と、1型ア
モルファスシリコン(i−a−31)等からなるi型半
導体層14とを順次堆積させ、この後、上記i型半導体
層14のチャンネル領域の上に、このチャンネル領域と
同一幅でかつソース,ドレイン電極幅より若干大きい長
さのフォトレシスト層15を形成する。このフォトレジ
スト層15は、i型半導体層14の上にフォトレジスト
を塗布し、これを乾燥させた後、このフォトレジスト層
を露光,現像処理して、i型半導体層14のチャンネル
領域上以外の部分のフォトレジストを除去する方法で形
成する。この場合、上記フォトレジスト層の現像処理は
、アルカリ系溶戚または′a@酸溶液を現像戒として行
なえばよく、この現像液ではアモルファスシリコン等か
らなるi型半導体層14および窒化シリコンまたは酸化
シリコンからなるゲート絶縁H13は浸蝕されないから
、上記フォトレジスト層15の形成に際して、l型半導
体層14およびゲート絶縁膜13にビンホール等の欠陥
を発生させてしまうことはない。
Next, as shown in FIGS. 1(b) and 2, a gate insulating film 13 made of silicon nitride (SiN) or silicon oxide (S102) and type 1 amorphous silicon (i -a-31) etc. are sequentially deposited on the channel region of the i-type semiconductor layer 14, and then the i-type semiconductor layer 14 is deposited on the channel region of the i-type semiconductor layer 14 with the same width as the channel region and slightly wider than the width of the source and drain electrodes. A photoresist layer 15 having a large length is formed. This photoresist layer 15 is formed by coating a photoresist on the i-type semiconductor layer 14, drying it, exposing the photoresist layer to light, and then developing the photoresist layer to form a layer other than the channel region of the i-type semiconductor layer 14. It is formed by removing the photoresist in the area. In this case, the photoresist layer may be developed using an alkaline solution or an acid solution. Since the gate insulating layer H13 is not eroded, defects such as via holes are not generated in the l-type semiconductor layer 14 and the gate insulating film 13 during the formation of the photoresist layer 15.

次に、第1図(c)に示すように、上記フォトレジスト
層15およびi型半導体層14の上に、n型アモルファ
スシリコン(n” −a−Sl )等からなるn型゛r
導体層16と、クロム等からなるソース,ドレイン電極
用金属膜17を順次堆積させる。
Next, as shown in FIG. 1(c), on the photoresist layer 15 and the i-type semiconductor layer 14, an n-type layer made of n-type amorphous silicon (n''-a-Sl) or the like is coated.
A conductor layer 16 and a metal film 17 for source and drain electrodes made of chromium or the like are sequentially deposited.

次に、第1図(d)および第3図に示すように、上ご己
ソース,ドレイン電極用金属膜17とn型半導体1ω1
6および前記i型半導体層14をフォトエッチング法に
よりトランジスタ素子形状およびデータライン17bL
の形状にバターニングし、ソース.ドレイン電極幅より
若干長く形成してある前記フォトレジスト層15の両端
部を露出させるとともに、このとき同時に、前記フォト
レジスト層15の上のソース.ドレイン電極用金属膜1
7とn型半導体層16を、フォトレジスト層15の幅よ
り小さい幅にエッチング除去して、このソース,ドレイ
ン電極用金属膜17とその下のn型半導体層16とを、
i型半導体層14のチャンネル領域において仮分離する
。このように上記ソース,ドレイン電極用金属膜17お
よびn型半導体層16をフォトレジスト層15上におい
て仮分離しているのは、次工程でのフォトレジスト層1
5の剥離を容易にするためである。
Next, as shown in FIG. 1(d) and FIG. 3, the upper metal film 17 for source and drain electrodes and the n-type semiconductor 1ω1
6 and the i-type semiconductor layer 14 are etched to form a transistor element shape and a data line 17bL.
Butter it into the shape and add the sauce. Both ends of the photoresist layer 15, which is formed to be slightly longer than the width of the drain electrode, are exposed, and at the same time, the source layer on the photoresist layer 15 is exposed. Metal film for drain electrode 1
7 and the n-type semiconductor layer 16 are removed by etching to a width smaller than the width of the photoresist layer 15, and this metal film 17 for source and drain electrodes and the n-type semiconductor layer 16 thereunder are removed by etching.
Temporary separation is performed in the channel region of the i-type semiconductor layer 14. In this way, the metal film 17 for source and drain electrodes and the n-type semiconductor layer 16 are temporarily separated on the photoresist layer 15 because the photoresist layer 15 is used in the next step.
This is to facilitate the peeling of No. 5.

この後は、第1図(e)および第4図に示すように、前
記フォトレジスト層15をアルカリ系現像液を用いて剥
離して、このフォトレジスト層15とともに、その上の
n型半導体層16とソース,ドレイン電極用金属膜17
とをリフトオフ除去し、上記ソース,ドレイン電極用金
属膜17とn型半導体層16とをソース電極17aおよ
びドレイン電極17bの形状にバターニングして薄膜ト
ランジスタを完成する。この場合、前記フォトレジスト
層15は、ソース,ドレイン電極用金属膜17の両側に
露出している両端部からだけでなく、ソース,ドレイン
電極用金属膜17とn型半導体層16の仮分離により露
出された上面からも溶融されるから、フォトレジスト層
15の剥離を短時間で行なうことができる。
After this, as shown in FIG. 1(e) and FIG. 4, the photoresist layer 15 is peeled off using an alkaline developer, and together with this photoresist layer 15, the n-type semiconductor layer thereon is removed. 16 and metal film 17 for source and drain electrodes
The metal film 17 for source and drain electrodes and the n-type semiconductor layer 16 are patterned into the shapes of a source electrode 17a and a drain electrode 17b to complete a thin film transistor. In this case, the photoresist layer 15 is applied not only from both ends exposed on both sides of the metal film 17 for source and drain electrodes, but also from the temporary separation of the metal film 17 for source and drain electrodes and the n-type semiconductor layer 16. Since the exposed upper surface is also melted, the photoresist layer 15 can be peeled off in a short time.

なお、第1図(e)および第4図において、18は、上
記薄膜トランジスタの形或後に、前記ゲート絶縁膜13
(透明膜)の上に形成されたITO等の透明導電膜から
なる画素電極であり、この画素電極l8は、その端部を
薄膜トランジスタのソース電極17a上に重ねて形成す
ることによって、このソース電極17aに接続されてい
る。
Note that in FIG. 1(e) and FIG. 4, 18 indicates the gate insulating film 13 after forming the thin film transistor.
This pixel electrode is made of a transparent conductive film such as ITO formed on a transparent film, and this pixel electrode l8 is formed by overlapping the end portion on the source electrode 17a of the thin film transistor. 17a.

すなわち、この実施例の薄膜トランジスタの製逍方法は
、従来のようにi型半導体層のチャンネル領域の上にブ
ロッキング絶縁膜を形或する代わりに、i型半導体層1
4のチャンネル領域の上にフォトレジスト層15を形成
しておき、この後に堆積させたn型半導体層16および
ソース,ドレイン電極用金属膜17と前記i型半導体層
l4とをトランジスタ素子形状にパターニングした後、
前記フォトレジスト層15の剥離により、このフォトレ
ジスト層15の上のn型半導体層16とソース,ドレイ
ン電極用金属膜17とをリフトオフ法で除去して、前記
ソース,ドレイン電極用金属膜17とその下のn型半導
体層16とを、ソース,ドレイン電極17a,17bの
形状にパターニングするようにしたものである。
That is, in the manufacturing method of the thin film transistor of this embodiment, instead of forming a blocking insulating film on the channel region of the i-type semiconductor layer as in the conventional method,
A photoresist layer 15 is formed on the channel region of No. 4, and then the deposited n-type semiconductor layer 16, metal film 17 for source and drain electrodes, and the i-type semiconductor layer 14 are patterned into the shape of a transistor element. After that,
By peeling off the photoresist layer 15, the n-type semiconductor layer 16 and the metal film 17 for source and drain electrodes on the photoresist layer 15 are removed by a lift-off method, and the metal film 17 for source and drain electrodes is removed by the lift-off method. The n-type semiconductor layer 16 underneath is patterned into the shapes of source and drain electrodes 17a and 17b.

そして、この製造方法によれば、ソース,ドレイン電極
用金属膜17とn型半導体層16のチャンネル領域上の
部分の除去を上記リフトオフ法で行なっているから、i
型半導体層14のチャンネル領域にダメージを与えるこ
となくソース,ドレイン電極17a,17bおよびその
下のn型半導体層16をパターニングすることができる
According to this manufacturing method, the portions of the metal film 17 for source and drain electrodes and the n-type semiconductor layer 16 above the channel region are removed by the lift-off method described above.
The source and drain electrodes 17a, 17b and the n-type semiconductor layer 16 thereunder can be patterned without damaging the channel region of the type semiconductor layer 14.

しかもこの製造方法では、i型半導体層14のチャンネ
ル領域の上に、ブロッキング絶縁膜の代わりにフォトレ
ジスト層15を形成しており、このフォトレジスト層1
5はi型半導体層14やゲ−ト絶縁膜13を浸蝕しない
現像戒で現像処理できるため、このフォトレジスト層1
5の現像時にi型半導体層l4およびゲート絶縁yA1
3にピンホール等の欠陥を生じさせることはないから、
ゲート電極12とソース,ドレイン電極17a,17b
との間、およびゲート,データライン12L.17bL
間に短絡のない薄膜トランジスタを歩留よく製造するこ
とができる。
Moreover, in this manufacturing method, a photoresist layer 15 is formed on the channel region of the i-type semiconductor layer 14 instead of a blocking insulating film, and this photoresist layer 15 is formed on the channel region of the i-type semiconductor layer 14.
Since the photoresist layer 5 can be developed under conditions that do not corrode the i-type semiconductor layer 14 or the gate insulating film 13, the photoresist layer 1
During the development of 5, the i-type semiconductor layer l4 and the gate insulation yA1
3 will not cause defects such as pinholes,
Gate electrode 12 and source and drain electrodes 17a and 17b
and gate, data line 12L. 17bL
Thin film transistors without short circuits can be manufactured with high yield.

さらに、この製辻方注では、i型半導体層14のチャン
ネル領域の上に形成したフォトレジスト層15を剥離し
て、その上のn型半導体層16とソース,ドレイン電極
用金属膜17とをリフトオフ法で除失しているため、上
記n型半導体層16と工型半導体層14との間には絶縁
層(フォトレジスト層15)は残らず、また上記n型半
導体層16は前記フォトレジスト層15と同一パターン
にリフトオフ除去されるから、このn型半導体層16を
i型半導体層14のチャンネル領域を除く全域に残すこ
とができる。したがってこの製造方法によれば、ソース
,ドレイン電極17a,17bの下のn型半導体層16
とi型半導体層14との界面に形成されるチャンネルの
長さを短くして、オン電流を大きくとることができる。
Furthermore, in this Tsujikata note, the photoresist layer 15 formed on the channel region of the i-type semiconductor layer 14 is peeled off, and the n-type semiconductor layer 16 and the metal film 17 for source and drain electrodes thereon are removed. Since it is removed by the lift-off method, no insulating layer (photoresist layer 15) remains between the n-type semiconductor layer 16 and the molded semiconductor layer 14, and the n-type semiconductor layer 16 is separated from the photoresist layer 14. Since the n-type semiconductor layer 16 is lifted off and removed in the same pattern as the layer 15, the n-type semiconductor layer 16 can be left in the entire area of the i-type semiconductor layer 14 except for the channel region. Therefore, according to this manufacturing method, the n-type semiconductor layer 16 under the source and drain electrodes 17a and 17b
By shortening the length of the channel formed at the interface between the i-type semiconductor layer 14 and the i-type semiconductor layer 14, on-current can be increased.

しかも、この製造方法は、l型半導体層14のチャンネ
ル領域の上にプロツキング絶縁膜を形成するものではな
いから、従来の製造方広のように、プロツキング絶縁膜
となる絶縁膜の堆積およびそのエッチングを行なう必要
はなく、したがって、従来の製造方法に比べて少ない工
程数で薄膜トランジスタを製造することができる。
Moreover, since this manufacturing method does not involve forming a blocking insulating film on the channel region of the L-type semiconductor layer 14, unlike conventional manufacturing methods, the process of depositing an insulating film that will become a blocking insulating film and etching it is not necessary. Therefore, thin film transistors can be manufactured with fewer steps than conventional manufacturing methods.

なお、上記実施例では、フォトレジスト層15の剥離を
容易にするため、ソース,ドレイン電極用金属膜17と
n型半導体層16およびi型半導体層14をトランジス
タ素子形状にバターニングするときに、フォトレジスト
層15上のソース.ドレイン電極用金属膜17とn型半
導体層16を仮分離しているが、このフォトレジストj
φ15は、その両端側からの溶融だけでも十分剥離する
ことができるから、上記ソース,ドレイン電極用金属膜
17とn型半導体層16の仮分離は必ずしも行なう必要
はない。
In the above embodiment, in order to facilitate the peeling of the photoresist layer 15, when patterning the metal film 17 for source and drain electrodes, the n-type semiconductor layer 16, and the i-type semiconductor layer 14 into the shape of a transistor element, Source on photoresist layer 15. Although the drain electrode metal film 17 and the n-type semiconductor layer 16 are temporarily separated, this photoresist j
Since φ15 can be sufficiently peeled off simply by melting from both ends thereof, it is not necessarily necessary to temporarily separate the source/drain electrode metal film 17 and the n-type semiconductor layer 16.

また、上記大施例では、TPTアクティブマトリックス
型液晶表示素子のTPTパネルに形成される薄膜トラン
ジスタの製造について説明したが、本発明は、たとえば
メモリ用薄膜トランジスタ等、種々の用途に使用される
薄膜トランジスタの製造に広く適用できることはもちろ
んである。
Further, in the above-described large-scale embodiment, the manufacturing of thin film transistors formed in a TPT panel of a TPT active matrix liquid crystal display element has been described, but the present invention is also applicable to the manufacturing of thin film transistors used for various purposes such as thin film transistors for memory, etc. Of course, it can be widely applied to

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の薄膜トランジスタの製造方法によれば、i型半
導体層のチャンネル領域にダメージを与えることなくソ
ース,ドレイン電極およびその下のn型半導体層をバタ
ーニングすることができ、しかもi型半導体層およびゲ
ート絶縁膜にビンホールニ9の欠陥を生じさせないよう
にして、ゲート電極とソース,ドレイン電極との間、お
よびゲート,データライン間に短絡のない薄膜トランジ
スタを歩留よく製造することができるとともに、ソース
,ドレイン電極の下のn型半導体層とi型半導体層との
界曲に形或されるチャンネルの長さも短くしてオン電流
を大きくとることができる。しかも、本発明の製造方法
は、l型半導体層のチャンネル領域の上にブロッキング
絶縁膜を形成するものではないから、従来の製造方法の
ように、ブロッキング絶縁膜となる絶縁膜の堆積および
そのエッチングを行なう必要はな<、シたがって、従来
の製造方法に比べて少ない工程数で薄膜トランジスタを
製造することができる。
According to the method for manufacturing a thin film transistor of the present invention, it is possible to pattern the source and drain electrodes and the n-type semiconductor layer thereunder without damaging the channel region of the i-type semiconductor layer. It is possible to manufacture thin film transistors with a high yield without causing short-circuits between the gate electrode and the source and drain electrodes, and between the gate and data lines, by preventing the occurrence of bin hole defects 9 in the gate insulating film. The length of the channel formed by the field curve between the n-type semiconductor layer and the i-type semiconductor layer under the drain electrode can also be shortened to increase the on-current. Moreover, since the manufacturing method of the present invention does not involve forming a blocking insulating film on the channel region of the l-type semiconductor layer, unlike the conventional manufacturing method, deposition and etching of the insulating film to become the blocking insulating film are not required. Therefore, thin film transistors can be manufactured with fewer steps than in conventional manufacturing methods.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第4図は本発明の一実施例を示したもので、第
1図は薄膜トランジスタの製造工程図、第2図は第1図
(b)の平面図、第3図は第1図(d)の平面図、第4
図は第1図(e)の平面図である。第5図は従来の薄膜
トランジスタの製造方法を示す製造工程図、第6図は第
5図(d)の平面図である。 11・・・基板、12・・・ゲート電極、12L・・・
ゲートライン、13・・・ゲート絶縁膜、14・・・i
型半導体層、15・・・フォトレジスト層、16・・・
n型半導体層、17・・・ソース,ドレイン電極用金属
膜、17a・・・ソース電極、17b・・・ドレイン電
極、1 7 b L ・・ ア タライン、 1 8・・・画素電極。
1 to 4 show an embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a manufacturing process diagram of a thin film transistor, FIG. 2 is a plan view of FIG. 1(b), and FIG. Plan view of figure (d), 4th
The figure is a plan view of FIG. 1(e). FIG. 5 is a manufacturing process diagram showing a conventional thin film transistor manufacturing method, and FIG. 6 is a plan view of FIG. 5(d). 11...Substrate, 12...Gate electrode, 12L...
Gate line, 13... Gate insulating film, 14...i
type semiconductor layer, 15... photoresist layer, 16...
n-type semiconductor layer, 17... Metal film for source and drain electrodes, 17a... Source electrode, 17b... Drain electrode, 17 b L... Attaline, 18... Pixel electrode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 基板上にゲート電極を形成し、この基板上にゲート絶縁
膜とi型半導体層とを順次堆積させた後、前記i型半導
体層の上にフォトレジストを塗布するとともにこのフォ
トレジスト層を露光、現像処理して前記i型半導体層の
チャンネル領域上以外の部分のフォトレジストを除去し
、次いでn型半導体層とソース、ドレイン電極用金属膜
を順次堆積させてこの金属膜と前記n型半導体層および
前記i型半導体層をトランジスタ素子形状にパターニン
グした後、前記フォトレジスト層を剥離してこのフォト
レジスト層とともにその上のn型半導体層とソース、ド
レイン電極用金属膜とを除去することを特徴とする薄膜
トランジスタの製造方法。
After forming a gate electrode on a substrate and sequentially depositing a gate insulating film and an i-type semiconductor layer on this substrate, coating a photoresist on the i-type semiconductor layer and exposing this photoresist layer, The photoresist on the i-type semiconductor layer other than the channel region is removed by development, and then an n-type semiconductor layer and a metal film for source and drain electrodes are sequentially deposited to form this metal film and the n-type semiconductor layer. and after patterning the i-type semiconductor layer into the shape of a transistor element, the photoresist layer is peeled off to remove the photoresist layer, the n-type semiconductor layer thereon, and the metal film for source and drain electrodes. A method for manufacturing a thin film transistor.
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