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JP3486784B2 - Method for manufacturing thin film transistor - Google Patents

Method for manufacturing thin film transistor

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Publication number
JP3486784B2
JP3486784B2 JP18514694A JP18514694A JP3486784B2 JP 3486784 B2 JP3486784 B2 JP 3486784B2 JP 18514694 A JP18514694 A JP 18514694A JP 18514694 A JP18514694 A JP 18514694A JP 3486784 B2 JP3486784 B2 JP 3486784B2
Authority
JP
Japan
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line
gate
film
gate electrode
width
Prior art date
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Application number
JP18514694A
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Japanese (ja)
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JPH0829809A (en
Inventor
広 松本
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Casio Computer Co Ltd filed Critical Casio Computer Co Ltd
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Publication of JPH0829809A publication Critical patent/JPH0829809A/en
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Publication of JP3486784B2 publication Critical patent/JP3486784B2/en
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  • Thin Film Transistor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】この発明は、薄膜トランジスタ
製造方法に関する。 【0002】 【従来の技術】例えばアクティブマトリックス型の液晶
表示装置のスイッチング素子として使用される従来の薄
膜トランジスタを製造する場合の一例について、図8〜
図13を順に参照しながら説明する。まず、図8(A)
〜(C)に示すように、ガラス等からなる透明基板1の
上面の所定の個所にクロムからなるゲート電極2および
このゲート電極2に接続されたゲートライン3を一体的
に形成し、その上面に窒化シリコンからなるゲート絶縁
膜4を成膜し、その上面にアモルファスシリコンやポリ
シリコン等からなる半導体薄膜5を成膜し、その上面に
窒化シリコンからなるチャネル保護膜等形成用層6を成
膜し、その上面にポジ型のフォトレジスト層7を形成す
る。 【0003】次に、図9(A)〜(C)に示すように、
ゲート電極2およびゲートライン3をマスクとして裏面
露光する。この場合、後で説明する理由から、ゲート電
極2上におけるフォトレジスト層7の残存部分7aの幅
がゲート電極2の幅よりもある程度小さくなるように露
光する。したがって、ゲートライン3上におけるフォト
レジスト層7の残存部分7aの幅もゲートライン3の幅
よりもある程度小さくなるように露光される。次に、図
9(A)において一点鎖線で示すように、チャネル保護
膜形成領域8およびライン間絶縁膜(ゲートライン3と
後で説明するドレインラインとが交差する部分の両ライ
ン間を絶縁するための絶縁膜)形成領域9に対応する部
分に遮光膜を有するフォトマスク(図示せず)を用いて
表面側から露光する。 【0004】次に、図10(A)〜(C)に示すよう
に、現像すると、ゲート電極2上のチャネル保護膜等形
成用層6の上面の所定の個所に、ゲート電極2の幅より
もある程度幅狭のフォトレジストパターン7bが形成さ
れ、またゲートライン3上のチャネル保護膜等形成用層
6の上面の所定の個所(つまりゲートライン3と後で説
明するドレインラインとの交差部分)に、ゲートライン
3の幅よりもある程度幅狭のフォトレジストパターン7
cが形成される。次に、図11(A)〜(C)に示すよ
うに、フォトレジストパターン7b、7cをマスクとし
てエッチングすると、チャネル保護膜等形成用層6の不
要な部分が除去されることにより、フォトレジストパタ
ーン7b下にチャネル保護膜10が形成され、またフォ
トレジストパターン7c下にライン間絶縁膜11が形成
される。この後、フォトレジストパターン7b、7cを
除去する。次に、チャネル保護膜10およびライン間絶
縁膜11をマスクとしてリンやボロン等のイオンを注入
すると、チャネル保護膜10およびライン間絶縁膜11
下以外の領域における半導体薄膜5にイオン注入領域が
形成される。 【0005】次に、図12(A)〜(C)に示すよう
に、チャネル保護膜10の両側およびその各近傍におけ
る半導体薄膜5の上面にクロム等からなるコンタクト層
12、13を形成し、またこれらコンタクト層12、1
3、チャネル保護膜10およびライン間絶縁膜11下以
外の領域における不要な部分の半導体薄膜5を除去す
る。この状態では、ゲート電極2上にゲート絶縁膜4を
介して設けられた半導体薄膜5のチャネル保護膜10下
の部分は真性領域からなるチャネル領域5aとされ、そ
の両側はイオン注入領域からなるソース領域5bおよび
ドレイン領域5cとされている。 【0006】次に、図13(A)〜(C)に示すよう
に、上面の所定の個所にITOからなる画素電極14を
形成する。次に、上面の所定の個所にアルミニウムから
なるソース電極15、ドレイン電極16およびこのドレ
イン電極16に接続されたドレインライン17を形成す
る。この状態では、半導体薄膜5のソース領域5bはコ
ンタクト層12およびソース電極15を介して画素電極
14に接続され、ドレイン領域5cはコンタクト層13
を介してドレイン電極16に接続されている。また、ゲ
ートライン3とドレインライン17とは交差して配置さ
れている。この場合、ゲートライン3とドレインライン
17との交差する部分であってその間には、図13
(C)に示すように、ゲート絶縁膜4のほかに、窒化シ
リコンからなるライン間絶縁膜11等が設けられ、これ
によりライン(層)間ショート欠陥およびノイズをより
一層防止するようにしている。かくして、薄膜トランジ
スタが製造される。 【0007】ここで、図9(A)〜(C)に示す露光工
程において、ゲート電極2上におけるフォトレジスト層
7の残存部分7aの幅がゲート電極2の幅よりもある程
度小さくなるように露光する理由について説明する。こ
のように露光等することにより得られたレジストパター
ン7b、7cをマスクとしてチャネル保護膜等形成用層
6をエッチングすると、図11(B)に示すように、チ
ャネル保護膜10の幅がゲート電極2の幅よりもある程
度小さくなる。すると、図13(B)に示すように、ゲ
ート電極2とソース電極15およびドレイン電極16と
がチャネル保護膜10を介さずに互いに対向する部分が
生じるので、トランジスタ特性を良くすることができる
からである。 【0008】 【課題を解決するための手段】しかしながら、従来のこ
のような薄膜トランジスタの製造方法では、図9(A)
〜(C)に示す露光工程において、ゲート電極2上にお
けるフォトレジスト層7の残存部分7aの幅がゲート電
極2の幅よりもある程度小さくなるように露光すると、
ゲートライン3上におけるフォトレジスト層7の残存部
分7aの幅がゲートライン3の幅よりもある程度小さく
なってしまい、ライン間絶縁膜11の所定の方向の幅が
ゲートライン3の幅よりもある程度小さくなってしま
う。この結果、ゲートライン3とドレインライン17と
の交差する部分におけるライン(層)間ショート欠陥の
防止効果が低下してしまうという問題があった。この発
明の目的は、トランジスタ特性を良くすることができる
上、ゲートラインとドレインラインとの交差する部分に
おけるライン(層)間ショート欠陥の防止効果を高める
ことのできる薄膜トランジスタ製造方法を提供するこ
とにある。 【0009】 【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
る薄膜トランジスタの製造方法は、ゲート絶縁膜下にゲ
ート電極および該ゲート電極に接続されたゲートライン
が設けられ、前記ゲート電極上の前記ゲート絶縁膜上に
チャネル領域とその両側にそれぞれ位置するソース領
域、ドレイン領域を備えた半導体薄膜が設けられ、前記
ゲート絶縁膜上に前記半導体薄膜のドレイン領域と接続
されたドレインラインが前記ゲートラインと交差して設
けられ、前記半導体薄膜上にチャネル保護膜が設けら
れ、前記ゲートラインと前記ドレインラインとの交差す
る部分の間にライン間絶縁膜が設けられた薄膜トランジ
スタの製造方法において、前記チャネル保護膜および前
記ライン間絶縁膜を形成するためのチャネル保護膜等形
成用層を成膜し、該チャネル保護膜等形成用層上にフォ
トレジスト層を形成し、前記ゲート電極および前記ゲー
トラインをマスクとして前記ゲートラインの長手方向両
側の斜めから裏面露光し、次いで所定パターンのマスク
を用いて表面露光し、次いで現像して形成されたフォト
レジストパターンをマスクとしてエッチングすることに
より、前記チャネル保護膜等形成用層の不要な部分を除
去して、前記ゲート電極の幅よりも幅狭とされた前記チ
ャネル保護膜並びに、前記ゲートラインの幅よりも幅広
とされた前記ライン間絶縁膜を形成するようにしたもの
である。 【0010】 【作用】請求項1記載の発明によれば、裏面露光を工夫
するだけで、半導体薄膜上にゲート電極の幅よりも幅狭
とされたチャネル保護膜を形成するとともに、ゲートラ
インとドレインラインとの交差する部分であってその間
にゲートラインの幅よりも幅広とされたライン間絶縁膜
を形成することができるので、工程数が増大しないよう
にすることができる。 【0011】 【実施例】図1〜図6はそれぞれこの発明の一実施例に
おける薄膜トランジスタの各製造工程を示したものであ
る。そこで、これらの図を順に参照しながら、この実施
例の薄膜トランジスタの構造についてその製造方法と併
せ説明する。 【0012】まず、図1(A)〜(C)に示すように、
ガラス等からなる透明基板21の上面の所定の個所にク
ロムからなるゲート電極22およびこのゲート電極22
に接続されたゲートライン23を膜厚1000Å程度に
一体的に形成し、その上面に窒化シリコンからなるゲー
ト絶縁膜24を膜厚4000Å程度に成膜し、その上面
にアモルファスシリコンやポリシリコン等からなる半導
体薄膜25を膜厚500Å程度に成膜し、その上面に窒
化シリコンからなるチャネル保護膜等形成用層26を膜
厚2000Å程度に成膜し、その上面にポジ型のフォト
レジスト層27を形成する。 【0013】次に、図2(A)〜(C)に示すように、
ゲート電極22およびゲートライン23をマスクとして
裏面露光する。この場合、図2(B)に示すように、ゲ
ート電極22の幅方向両側の斜めからつまりゲートライ
ン23の長手方向両側の斜めから露光するが、露光光線
が平行光線であるので、図2(C)に示すように、ゲー
トライン23の幅方向に対しては実質的には垂直方向か
らの露光と同じとなる。この結果、現像により残される
ゲート電極22上におけるフォトレジスト層27の残存
部分27aの幅がゲート電極22の幅よりもある程度小
さくなるように露光しても、ゲートライン23上におけ
るフォトレジスト層27の残存部分27aの幅がゲート
ライン23の幅よりもある程度大きくなるように露光す
ることができる。 【0014】ここで、このような露光における露光時間
とフォトレジスト層27の露光領域との関係の一例につ
いて図7を参照しながら説明する。図7において、横軸
は露光時間を示し、縦軸は露光後の現像により残される
フォトレジスト層27の残存部分27aの度合を、ゲー
ト電極22およびゲートライン23の幅方向の一方の縁
部と対応する部分を基準(±0)とし、それから外側を
プラス(+)内側をマイナス(−)として示したもので
あり、露光に使用するランプの照度は20mW/cm2
である。さて、ゲート電極22の幅方向両側の斜めから
露光すると、図2(C)に示す領域では、図7において
符号Cの曲線で示すように、露光時間が60秒経過する
と、ゲートライン23上におけるフォトレジスト層27
の非残存部分27bがゲートライン23の幅方向の一方
の縁部から内側に進行することになる。一方、図2
(B)に示す領域では、ゲート電極22の幅方向両側の
斜めから露光しているので、図7において符号Bの曲線
で示すように、図7における符号Cと比べて単位時間当
たりの残されるフォトレジストの幅が狭くなり、露光時
間が30秒経過すると、ゲート電極22上におけるフォ
トレジスト層27の非残存部分27bがゲート電極22
の幅方向の一方の縁部から内側に進行することになる。
そして、トランジスタ特性としてチャネル保護膜30の
両端すなわちチャネル保護膜30に対応するゲート電極
22上におけるフォトレジスト層27の残存部分27a
の両端がゲート電極22の幅方向の一方の縁部から内側
に0.5μm以上のところに位置すると良いとすれば、
露光時間を40〜45秒程度とすると、ゲート電極22
上におけるフォトレジスト層27の残存部分27aの幅
をゲート電極22の幅よりもある程度小さくすることが
できるとともに、ゲートライン23上におけるフォトレ
ジスト層27の残存部分27aの幅をゲートライン23
の幅よりもある程度大きくすることができる。 【0015】以上のような裏面露光が終了したら、次に
図2(A)において一点鎖線で示すように、チャネル保
護膜形成領域28およびライン間絶縁膜形成領域29に
対応する部分に遮光膜を有するフォトマスク(図示せ
ず)を用いて表面側から露光する。次に、図3(A)〜
(C)に示すように、現像すると、図示しないフォトマ
スクの位置合わせの精度が高くなくても、ゲート電極2
2上のチャネル保護膜等形成用層26の上面の所定の個
所に、ゲート電極22の幅よりもある程度幅狭のフォト
レジストパターン27cが形成され、またゲートライン
23上のチャネル保護膜等形成用層26の上面の所定の
個所(つまりゲートライン23と後で説明するドレイン
ラインとの交差部分)に、ゲートライン23の幅よりも
ある程度幅広のフォトレジストパターン27dが形成さ
れる。 【0016】次に、図4(A)〜(C)に示すように、
フォトレジストパターン27c、27dをマスクとして
エッチングすると、チャネル保護膜等形成用層26の不
要な部分が除去されることにより、フォトレジストパタ
ーン27c下にチャネル保護膜30が形成され、またフ
ォトレジストパターン27d下にライン間絶縁膜31が
形成される。この後、フォトレジストパターン27c、
27dを除去する。次に、チャネル保護膜30およびラ
イン間絶縁膜31をマスクとしてリンやボロン等のイオ
ンを注入すると、チャネル保護膜30およびライン間絶
縁膜31下以外の領域における半導体薄膜25にイオン
注入領域が形成される。 【0017】次に、図5(A)〜(C)に示すように、
チャネル保護膜30の両側およびその各近傍における半
導体薄膜25の上面にクロム等からなるコンタクト層3
2、33を形成し、またこれらコンタクト層32、3
3、チャネル保護膜30およびライン間絶縁膜31下以
外の領域における不要な部分の半導体薄膜25を除去す
る。この状態では、ゲート電極22上にゲート絶縁膜2
4を介して設けられた半導体薄膜25のチャネル保護膜
30下の部分は真性領域からなるチャネル領域25aと
され、その両側はイオン注入領域からなるソース領域2
5bおよびドレイン領域25cとされている。 【0018】次に、図6(A)〜(C)に示すように、
上面の所定の個所にITOからなる画素電極34を形成
する。次に、上面の所定の個所にアルミニウムからなる
ソース電極35、ドレイン電極36およびこのドレイン
電極36に接続されたドレインライン37を形成する。
この状態では、半導体薄膜25のソース領域25bはコ
ンタクト層32およびソース電極35を介して画素電極
34に接続され、ドレイン領域25cはコンタクト層3
3を介してドレイン電極36に接続されている。また、
ドレインライン37とゲートライン23とは交差して配
置されている。さらに、ドレインライン37とゲートラ
イン23との交差する部分であってその間には、ゲート
絶縁膜24のほかに、窒化シリコンからなるライン間絶
縁膜31等が設けられている。かくして、この実施例の
薄膜トランジスタが製造される。 【0019】このようにして得られた薄膜トランジスタ
では、図2(B)に示すように、ゲート電極22上にお
けるフォトレジスト層27の残存部分27aの幅がゲー
ト電極22の幅よりもある程度小さくなるように露光し
ているので、チャネル保護膜30の幅をゲート電極22
の幅よりもある程度小さくすることができる。この結
果、ゲート電極22とソース電極35およびドレイン電
極36とがチャネル保護膜30を介さずに互いに対向す
る部分が生じるので、トランジスタ特性を良くすること
ができる。また、図2(C)に示すように、ゲートライ
ン23上におけるフォトレジスト層27の残存部分27
aの幅がゲートライン23の幅よりもある程度大きくな
るように露光しているので、ライン間絶縁膜31の幅を
ゲートライン23の幅(およびドレインライン37の
幅)よりもある程度大きくすることができる。この結
果、ゲートライン23とドレインライン37との交差す
る部分におけるライン(層)間ショート欠陥の防止効果
およびノイズ防止効果を高めることができる。さらに、
裏面露光を工夫するだけで、チャネル領域25a上にゲ
ート電極22の幅よりも幅狭とされたチャネル保護膜3
0を形成するとともに、ゲートライン23とドレインラ
イン37との交差する部分であってその間にゲートライ
ン23の幅よりも幅広とされたライン間絶縁膜31を形
成することができるので、工程数が増大しないようにす
ることができる。 【0020】 以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、裏面露光を工夫するだけで、チャネル領域
上にゲート電極の幅よりも幅狭とされたチャネル保護膜
を形成するとともに、ゲートラインとドレインラインと
の交差する部分であってその間にゲートラインの幅より
も幅広とされたライン間絶縁膜を形成することができる
ので、工程数が増大しないようにすることができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] FIELD OF THE INVENTION This invention relates to a process <br/> manufacturing a thin film transistor. 2. Description of the Related Art FIGS. 8 to 8 show an example of manufacturing a conventional thin film transistor used as a switching element of an active matrix type liquid crystal display device.
This will be described with reference to FIG. First, FIG.
As shown in (C), a gate electrode 2 made of chromium and a gate line 3 connected to the gate electrode 2 are integrally formed at predetermined locations on an upper surface of a transparent substrate 1 made of glass or the like, and the upper surface thereof is formed. A gate insulating film 4 made of silicon nitride is formed thereon, a semiconductor thin film 5 made of amorphous silicon or polysilicon or the like is formed thereon, and a layer 6 for forming a channel protection film or the like made of silicon nitride is formed thereon. Then, a positive photoresist layer 7 is formed on the upper surface. Next, as shown in FIGS. 9A to 9C,
The back surface is exposed using the gate electrode 2 and the gate line 3 as a mask. In this case, the exposure is performed so that the width of the remaining portion 7a of the photoresist layer 7 on the gate electrode 2 becomes smaller to some extent than the width of the gate electrode 2 for a reason to be described later. Therefore, the exposure is performed such that the width of the remaining portion 7 a of the photoresist layer 7 on the gate line 3 is also somewhat smaller than the width of the gate line 3. Next, as shown by a dashed line in FIG. 9A, the channel protective film forming region 8 and the inter-line insulating film (the two lines at the intersection of the gate line 3 and a drain line described later are insulated). Is exposed from the front side using a photomask (not shown) having a light-shielding film in a portion corresponding to the formation region 9 for the insulating film). [0006] Next, as shown in FIGS. 10A to 10 C, when development is performed, a predetermined portion of the upper surface of the layer 6 for forming a channel protection film or the like on the gate electrode 2 is formed with a width smaller than the width of the gate electrode 2. Also, a photoresist pattern 7b having a somewhat narrow width is formed, and a predetermined portion on the upper surface of the layer 6 for forming a channel protection film or the like on the gate line 3 (that is, an intersection between the gate line 3 and a drain line described later). A photoresist pattern 7 having a width somewhat smaller than the width of the gate line 3.
c is formed. Next, as shown in FIGS. 11A to 11C, when etching is performed using the photoresist patterns 7b and 7c as masks, unnecessary portions of the layer 6 for forming a channel protective film and the like are removed. A channel protective film 10 is formed below the pattern 7b, and an inter-line insulating film 11 is formed below the photoresist pattern 7c. Thereafter, the photoresist patterns 7b and 7c are removed. Next, when ions such as phosphorus and boron are implanted using the channel protective film 10 and the inter-line insulating film 11 as a mask, the channel protective film 10 and the inter-line insulating film 11
Ion-implanted regions are formed in the semiconductor thin film 5 in regions other than the lower region. Next, as shown in FIGS. 12A to 12C, contact layers 12 and 13 made of chromium or the like are formed on both sides of the channel protective film 10 and on the upper surface of the semiconductor thin film 5 near each of them. In addition, these contact layers 12, 1
3. An unnecessary portion of the semiconductor thin film 5 in a region other than below the channel protective film 10 and the inter-line insulating film 11 is removed. In this state, a portion of the semiconductor thin film 5 provided on the gate electrode 2 via the gate insulating film 4 under the channel protective film 10 is a channel region 5a composed of an intrinsic region, and both sides thereof are a source region composed of an ion implanted region. The region 5b and the drain region 5c are provided. Next, as shown in FIGS. 13A to 13C, a pixel electrode 14 made of ITO is formed at a predetermined position on the upper surface. Next, a source electrode 15 and a drain electrode 16 made of aluminum and a drain line 17 connected to the drain electrode 16 are formed at predetermined locations on the upper surface. In this state, the source region 5b of the semiconductor thin film 5 is connected to the pixel electrode 14 via the contact layer 12 and the source electrode 15, and the drain region 5c is
Is connected to the drain electrode 16 via the. Further, the gate line 3 and the drain line 17 are arranged to intersect. In this case, it is a portion where the gate line 3 and the drain line 17 intersect and between them,
As shown in FIG. 2C, in addition to the gate insulating film 4, an inter-line insulating film 11 made of silicon nitride or the like is provided, thereby further preventing short-circuit defects between lines (layers) and noise. . Thus, a thin film transistor is manufactured. Here, in the exposure steps shown in FIGS. 9A to 9C, the exposure is performed so that the width of the remaining portion 7a of the photoresist layer 7 on the gate electrode 2 is somewhat smaller than the width of the gate electrode 2. The reason for doing so will be described. When the layer 6 for forming a channel protective film or the like is etched using the resist patterns 7b and 7c obtained by the exposure or the like as a mask, the width of the channel protective film 10 is reduced as shown in FIG. It is somewhat smaller than the width of 2. Then, as shown in FIG. 13B, a portion where the gate electrode 2 and the source electrode 15 and the drain electrode 16 face each other without the intermediary of the channel protective film 10 occurs, so that the transistor characteristics can be improved. It is. [0008] However, in such a conventional method of manufacturing a thin film transistor, FIG.
In the exposure steps shown in FIGS. 3A to 3C, the exposure is performed such that the width of the remaining portion 7a of the photoresist layer 7 on the gate electrode 2 becomes smaller to some extent than the width of the gate electrode 2.
The width of the remaining portion 7a of the photoresist layer 7 on the gate line 3 is somewhat smaller than the width of the gate line 3, and the width of the interline insulating film 11 in a predetermined direction is somewhat smaller than the width of the gate line 3. turn into. As a result, there is a problem that the effect of preventing a short-circuit defect between lines (layers) at the intersection of the gate line 3 and the drain line 17 is reduced. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thin film transistor capable of improving transistor characteristics and improving the effect of preventing a short-circuit defect between lines (layers) at a portion where a gate line and a drain line intersect. It is in. Means for Solving the Problems According to the invention of claim 1
The method of manufacturing a thin film transistor is described below.
Gate electrode and gate line connected to the gate electrode
Is provided on the gate insulating film on the gate electrode.
Channel region and source regions located on both sides of the channel region
Region, a semiconductor thin film having a drain region is provided,
Connected to the drain region of the semiconductor thin film on the gate insulating film
Drain line crosses the gate line
And a channel protective film is provided on the semiconductor thin film.
At the intersection of the gate line and the drain line.
Thin film transistor with an inter-line insulating film between
In the method of manufacturing a star, the channel protective film and the
Channel protective film for forming inter-line insulating film
A formation layer is formed, and a layer is formed on the formation layer such as a channel protective film.
Forming a photoresist layer, forming the gate electrode and the gate
The gate line is used as a mask in the longitudinal direction of the gate line.
Exposure from the back side obliquely, and then a mask with a predetermined pattern
Photo-exposed by surface exposure and then developed
Etching using the resist pattern as a mask
Thus, unnecessary portions of the layer for forming the channel protective film and the like are removed.
Then, the chip having a width smaller than the width of the gate electrode is removed.
Wider than the channel protective film and the width of the gate line.
The inter-line insulating film is formed.
It is. According to the first aspect of the present invention, a channel protection film narrower than the width of the gate electrode is formed on the semiconductor thin film only by devising the back surface exposure, and the gate line and the gate line are formed. Since an inter-line insulating film that is a portion that intersects with the drain line and is wider than the width of the gate line can be formed therebetween, the number of steps can be prevented from increasing. FIGS. 1 to 6 show respective steps of manufacturing a thin film transistor according to an embodiment of the present invention. Therefore, the structure of the thin film transistor of this embodiment will be described together with its manufacturing method with reference to these drawings in order. First, as shown in FIGS. 1A to 1C,
A gate electrode 22 made of chromium and a gate electrode 22 made of chromium
The gate line 23 connected to the substrate is integrally formed with a thickness of about 1000 °, a gate insulating film 24 made of silicon nitride is formed on the upper surface with a thickness of about 4000 °, and an amorphous silicon, polysilicon or the like is formed on the upper surface. A semiconductor thin film 25 is formed to a thickness of about 500 °, a layer 26 for forming a channel protective film or the like made of silicon nitride is formed to a thickness of about 2000 ° on the upper surface, and a positive photoresist layer 27 is formed on the upper surface. Form. Next, as shown in FIGS. 2A to 2C,
The back surface is exposed using the gate electrode 22 and the gate line 23 as a mask. In this case, as shown in FIG. 2B, exposure is performed from both sides of the gate electrode 22 in the width direction, that is, from both sides of the gate line 23 in the longitudinal direction. As shown in (C), the exposure in the width direction of the gate line 23 is substantially the same as the exposure from the vertical direction. As a result, even if the exposure is performed so that the width of the remaining portion 27a of the photoresist layer 27 on the gate electrode 22 left by the development becomes smaller to some extent than the width of the gate electrode 22, the photoresist layer 27 on the gate line 23 is exposed. The exposure can be performed such that the width of the remaining portion 27a is somewhat larger than the width of the gate line 23. Here, an example of the relationship between the exposure time in such exposure and the exposed area of the photoresist layer 27 will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the horizontal axis indicates the exposure time, and the vertical axis indicates the degree of the remaining portion 27a of the photoresist layer 27 left by the development after the exposure, with one edge of the gate electrode 22 and the gate line 23 in the width direction. The corresponding portion is defined as a reference (± 0), the outside is shown as plus (+), the inside is shown as minus (-), and the illuminance of the lamp used for exposure is 20 mW / cm 2.
It is. When the exposure is performed obliquely on both sides in the width direction of the gate electrode 22, in the area shown in FIG. 2C, as shown by the curve C in FIG. Photoresist layer 27
Of the gate line 23 proceeds inward from one edge in the width direction of the gate line 23. On the other hand, FIG.
In the region shown in FIG. 7B, since the exposure is performed obliquely on both sides in the width direction of the gate electrode 22, as shown by the curve B in FIG. When the width of the photoresist becomes narrower and the exposure time elapses for 30 seconds, the non-remaining portion 27b of the photoresist layer 27 on the gate electrode 22
From the one edge in the width direction.
The remaining portion 27 a of the photoresist layer 27 on both ends of the channel protection film 30, that is, on the gate electrode 22 corresponding to the channel protection film 30, as transistor characteristics.
Should be located at least 0.5 μm inward from one edge of the gate electrode 22 in the width direction.
If the exposure time is about 40 to 45 seconds, the gate electrode 22
The width of the remaining portion 27a of the photoresist layer 27 on the upper side can be made somewhat smaller than the width of the gate electrode 22, and the width of the remaining portion 27a of the photoresist layer 27 on the gate line 23 can be reduced.
Can be made somewhat larger than the width of. After the above-described backside exposure is completed, a light-shielding film is formed on a portion corresponding to the channel protective film forming region 28 and the inter-line insulating film forming region 29, as shown by a dashed line in FIG. Exposure is performed from the front side using a photomask (not shown). Next, FIG.
As shown in FIG. 3C, when the development is performed, the gate electrode 2 can be formed even if the accuracy of alignment of a photomask (not shown) is not high.
A photoresist pattern 27c having a width somewhat smaller than the width of the gate electrode 22 is formed at a predetermined position on the upper surface of the layer 26 for forming a channel protective film and the like on the gate line 23. At a predetermined location on the upper surface of the layer 26 (that is, at the intersection of the gate line 23 and a drain line described later), a photoresist pattern 27d that is somewhat wider than the width of the gate line 23 is formed. Next, as shown in FIGS. 4A to 4C,
When etching is performed using the photoresist patterns 27c and 27d as masks, unnecessary portions of the layer 26 for forming a channel protection film or the like are removed, so that the channel protection film 30 is formed under the photoresist pattern 27c. An inter-line insulating film 31 is formed below. Thereafter, the photoresist pattern 27c,
27d is removed. Next, when ions such as phosphorus and boron are implanted using the channel protective film 30 and the inter-line insulating film 31 as a mask, an ion-implanted region is formed in the semiconductor thin film 25 in a region other than under the channel protective film 30 and the inter-line insulating film 31. Is done. Next, as shown in FIGS. 5A to 5C,
The contact layer 3 made of chromium or the like is formed on the upper surface of the semiconductor thin film 25 on both sides of the channel protection film 30 and in the vicinity thereof.
2 and 33 are formed, and these contact layers 32 and 3 are formed.
3. Unnecessary portions of the semiconductor thin film 25 in regions other than below the channel protective film 30 and the inter-line insulating film 31 are removed. In this state, the gate insulating film 2 is formed on the gate electrode 22.
The portion under the channel protective film 30 of the semiconductor thin film 25 provided with the interposition 4 is a channel region 25a made of an intrinsic region, and both sides thereof are source regions 2 made of an ion implanted region.
5b and a drain region 25c. Next, as shown in FIGS. 6A to 6C,
A pixel electrode 34 made of ITO is formed at a predetermined location on the upper surface. Next, a source electrode 35 and a drain electrode 36 made of aluminum and a drain line 37 connected to the drain electrode 36 are formed at predetermined locations on the upper surface.
In this state, the source region 25b of the semiconductor thin film 25 is connected to the pixel electrode 34 via the contact layer 32 and the source electrode 35, and the drain region 25c is
3 is connected to the drain electrode 36. Also,
The drain line 37 and the gate line 23 are arranged crossing each other. Further, an interline insulating film 31 made of silicon nitride and the like are provided in addition to the gate insulating film 24 at a portion where the drain line 37 and the gate line 23 intersect. Thus, the thin film transistor of this embodiment is manufactured. In the thin film transistor thus obtained, as shown in FIG. 2B, the width of the remaining portion 27a of the photoresist layer 27 on the gate electrode 22 is set to be somewhat smaller than the width of the gate electrode 22. , The width of the channel protective film 30 is
Can be made somewhat smaller than the width of. As a result, a portion where the gate electrode 22 faces the source electrode 35 and the drain electrode 36 without interposing the channel protective film 30 is generated, so that the transistor characteristics can be improved. Further, as shown in FIG. 2C, the remaining portion 27 of the photoresist layer 27 on the gate line 23 is formed.
Since the exposure is performed so that the width a is somewhat larger than the width of the gate line 23, the width of the inter-line insulating film 31 may be made somewhat larger than the width of the gate line 23 (and the width of the drain line 37). it can. As a result, the effect of preventing short-circuit defects between lines (layers) and the effect of preventing noise at the intersection of the gate line 23 and the drain line 37 can be enhanced. further,
The channel protection film 3 having a width smaller than the width of the gate electrode 22 is formed on the channel region 25a only by devising the back surface exposure.
0, and the inter-line insulating film 31 which is a portion where the gate line 23 and the drain line 37 intersect and which is wider than the gate line 23 can be formed therebetween. It can be prevented from increasing. As described above, according to the first aspect of the present invention, a channel protection film narrower than the gate electrode is formed on the channel region only by devising the back surface exposure. Since an inter-line insulating film that is a portion where the gate line and the drain line intersect and is wider than the gate line can be formed therebetween, the number of steps can be prevented from increasing.

【図面の簡単な説明】 【図1】(A)はこの発明の一実施例における薄膜トラ
ンジスタの製造に際し、透明基板上にゲート電極、ゲー
トライン、ゲート絶縁膜、半導体薄膜、チャネル保護膜
等形成用層およびフォトレジスト層を形成した状態の平
面図、(B)はそのB−B線に沿う断面図、(C)はそ
のC−C線に沿う断面図。 【図2】(A)は同製造に際し、裏面露光した状態の平
面図、(B)はそのB−B線に沿う断面図、(C)はそ
のC−C線に沿う断面図。 【図3】(A)は同製造に際し、フォトレジストパター
ンを形成した状態の平面図、(B)はそのB−B線に沿
う断面図、(C)はそのC−C線に沿う断面図。 【図4】(A)は同製造に際し、チャネル保護膜および
ライン間絶縁膜を形成した状態の平面図、(B)はその
B−B線に沿う断面図、(C)はそのC−C線に沿う断
面図。 【図5】(A)は同製造に際し、素子分離した状態の平
面図、(B)はそのB−B線に沿う断面図、(C)はそ
のC−C線に沿う断面図。 【図6】(A)は同製造に際し、画素電極、ソース電
極、ドレイン電極およびドレインラインを形成した状態
の平面図、(B)はそのB−B線に沿う断面図、(C)
はそのC−C線に沿う断面図。 【図7】図2に示す裏面露光における露光時間とマスク
の幅に対する現像により残されるフォトレジストの幅の
度合との関係の一例を示す図。 【図8】(A)は従来の薄膜トランジスタの製造に際
し、透明基板上にゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体薄
膜、チャネル保護膜等形成用層およびフォトレジスト層
を形成した状態の平面図、(B)はそのB−B線に沿う
断面図、(C)はそのC−C線に沿う断面図。 【図9】(A)は同製造に際し、裏面露光した状態の平
面図、(B)はそのB−B線に沿う断面図、(C)はそ
のC−C線に沿う断面図。 【図10】(A)は同製造に際し、フォトレジストパタ
ーンを形成した状態の平面図、(B)はそのB−B線に
沿う断面図、(C)はそのC−C線に沿う断面図。 【図11】(A)は同製造に際し、チャネル保護膜およ
びライン間絶縁膜を形成した状態の平面図、(B)はそ
のB−B線に沿う断面図、(C)はそのC−C線に沿う
断面図。 【図12】(A)は同製造に際し、素子分離した状態の
平面図、(B)はそのB−B線に沿う断面図、(C)は
そのC−C線に沿う断面図。 【図13】(A)は同製造に際し、画素電極、ソース電
極、ドレイン電極およびドレインラインを形成した状態
の平面図、(B)はそのB−B線に沿う断面図、(C)
はそのC−C線に沿う断面図。 【符号の説明】 22 ゲート電極 23 ゲートライン 24 ゲート絶縁膜 25 半導体薄膜 30 チャネル保護膜 31 ライン間絶縁膜 32 ソース電極 33 ドレイン電極 37 ドレインライン
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 (A) shows a method for forming a gate electrode, a gate line, a gate insulating film, a semiconductor thin film, a channel protective film, etc. on a transparent substrate when manufacturing a thin film transistor according to one embodiment of the present invention. FIG. 4B is a plan view showing a state in which a layer and a photoresist layer are formed, FIG. 4B is a cross-sectional view along the line BB, and FIG. 4C is a cross-sectional view along the line CC. FIG. 2A is a plan view showing a state where the back surface is exposed in the same manufacturing process, FIG. 2B is a cross-sectional view along the line BB, and FIG. 2C is a cross-sectional view along the line CC. 3A is a plan view showing a state in which a photoresist pattern is formed in the same manufacturing process, FIG. 3B is a cross-sectional view along the line BB, and FIG. 3C is a cross-sectional view along the line CC . 4A is a plan view showing a state in which a channel protective film and an inter-line insulating film are formed in the same manufacturing process, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line BB, and FIG. Sectional view along the line. FIG. 5A is a plan view of the same device in a state where elements are separated, FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line BB, and FIG. 5C is a cross-sectional view taken along the line CC. 6A is a plan view showing a state in which a pixel electrode, a source electrode, a drain electrode, and a drain line are formed in the same manufacturing process, FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line BB, and FIG.
Is a cross-sectional view along the line CC. FIG. 7 is a view showing an example of a relationship between an exposure time in the backside exposure shown in FIG. 2 and a degree of a width of a photoresist left by development with respect to a width of a mask. FIG. 8A is a plan view showing a state in which a layer for forming a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor thin film, a channel protective film, and the like and a photoresist layer are formed on a transparent substrate in manufacturing a conventional thin film transistor; () Is a cross-sectional view along the line BB, and (C) is a cross-sectional view along the line CC. 9A is a plan view showing a state where the back surface is exposed in the same manufacturing, FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line BB, and FIG. 9C is a cross-sectional view taken along the line CC. 10A is a plan view showing a state in which a photoresist pattern is formed in the same manufacturing process, FIG. 10B is a cross-sectional view along the line BB, and FIG. 10C is a cross-sectional view along the line CC . 11A is a plan view showing a state where a channel protective film and an inter-line insulating film are formed in the same manufacturing process, FIG. 11B is a cross-sectional view taken along the line BB, and FIG. Sectional view along the line. FIG. 12A is a plan view showing a state where elements are separated in the same manufacturing, FIG. 12B is a cross-sectional view along the line BB, and FIG. 12C is a cross-sectional view along the line CC. 13A is a plan view showing a state in which a pixel electrode, a source electrode, a drain electrode, and a drain line are formed in the same manufacturing process, FIG. 13B is a cross-sectional view taken along the line BB, and FIG.
Is a cross-sectional view along the line CC. [Description of Signs] 22 Gate electrode 23 Gate line 24 Gate insulating film 25 Semiconductor thin film 30 Channel protective film 31 Inter-line insulating film 32 Source electrode 33 Drain electrode 37 Drain line

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 ゲート絶縁膜下にゲート電極および該ゲ
ート電極に接続されたゲートラインが設けられ、前記ゲ
ート電極上の前記ゲート絶縁膜上にチャネル領域とその
両側にそれぞれ位置するソース領域、ドレイン領域を備
えた半導体薄膜が設けられ、前記ゲート絶縁膜上に前記
半導体薄膜のドレイン領域と接続されたドレインライン
が前記ゲートラインと交差して設けられ、前記半導体薄
膜上にチャネル保護膜が設けられ、前記ゲートラインと
前記ドレインラインとの交差する部分の間にライン間絶
縁膜が設けられた薄膜トランジスタの製造方法におい
て、 前記チャネル保護膜および前記ライン間絶縁膜を形成す
るためのチャネル保護膜等形成用層を成膜し、該チャネ
ル保護膜等形成用層上にフォトレジスト層を形成し、前
記ゲート電極および前記ゲートラインをマスクとして前
記ゲートラインの長手方向両側の斜めから裏面露光し、
次いで所定パターンのマスクを用いて表面露光し、次い
で現像して形成されたフォトレジストパターンをマスク
としてエッチングすることにより、前記チャネル保護膜
等形成用層の不要な部分を除去して、前記ゲート電極の
幅よりも幅狭とされた前記チャネル保護膜並びに、前記
ゲートラインの幅よりも幅広とされた前記ライン間絶縁
膜を形成することを特徴とする薄膜トランジスタの製造
方法。
(57) Claims 1. A gate electrode and a gate electrode under a gate insulating film.
A gate line connected to the gate electrode is provided;
A channel region on the gate insulating film on the gate electrode and
Source and drain regions located on both sides
Semiconductor thin film is provided on the gate insulating film.
Drain line connected to the drain region of the semiconductor thin film
Is provided crossing the gate line, and the semiconductor thin film is provided.
A channel protective film is provided on the film, and the
Line break between the intersection with the drain line
Method for manufacturing thin film transistor provided with edge film
To form the channel protective film and the inter-line insulating film.
A layer for forming a channel protective film or the like for forming
A photoresist layer is formed on the protective layer
Using the gate electrode and the gate line as a mask,
The back side is exposed obliquely on both sides in the longitudinal direction of the gate line,
Next, surface exposure is performed using a mask having a predetermined pattern.
Mask the photoresist pattern formed by developing with
The channel protective film is etched as
Unnecessary portions of the layer for equal formation are removed to remove the gate electrode.
The channel protective film narrower than the width, and
The inter-line insulation wider than the width of the gate line
Manufacture of a thin film transistor characterized by forming a film
Method.
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