发明名称 薄膜电晶体及主动矩阵型显示装置及其制造方法
摘要 形成贯通闸极绝缘膜(5)之第1接触孔(6),并于闸极绝缘膜(5)上形成闸极电极(7g),并同时于第于第1接触孔内形成第1接触部(7S、7d)。形成贯通层间绝缘(8)膜之第2接触孔(9),并于第2接触孔(9)内,形成第2接触部(10)。形成贯通平坦化膜(26)之第3接触孔(l1),并于第3接触孔(11)内形成电极(40)。为电性连接电极(40)与半导体膜(3)而利用复数个接触孔,而各接触孔可缩小长宽比,并实现良率提升、接触件之上面与底面之面积差降低所带来之高积体化等。
申请公布号 TWI296134 申请公布日期 2008.04.21
申请号 TW091110334 申请日期 2002.05.17
申请人 三洋电机股份有限公司 发明人 米田清;山田努;汤田真次;铃木浩司
分类号 H01L21/3213(2006.01) 主分类号 H01L21/3213(2006.01)
代理机构 代理人 洪武雄 台北市中正区博爱路35号9楼;陈昭诚 台北市中正区博爱路35号9楼
主权项 1.一种薄膜电晶体之制造方法,其特征为具有: 在绝缘基板上,形成岛状之半导体膜之步骤; 于前述绝缘基板及前述半导体膜上,覆盖前述半导 体膜并形成第1绝缘膜之步骤; 贯通前述第1绝缘膜,并形成露出前述半导体膜之 一部份之至少1个之第1接触孔(6s, 6d)之步骤; 以及于前述第1绝缘膜上以及前述第1接触孔内,形 成第1导电体膜,并对该第1导电体膜进行蚀刻,而同 时形成与前述半导体膜之一部份重叠之闸极电极 以及于前述第1接触孔内形成与前述半导体膜电性 连接之第1接触部之步骤, 覆盖前述第1绝缘膜以及前述闸极电极以及前述第 1接触部,而形成第2绝缘膜之步骤; 至少贯通前述第2绝缘膜,而形成露出前述第1接触 部之一部份之第2接触孔(9s, 9d)之步骤; 以及于前述第2绝缘膜上以及前述第2接触孔内,形 成第2导电体膜,并对预定区域进行蚀刻,再形成与 前述第1接触部电性连接之预定形状之配线以及第 2接触部之步骤。 2.一种薄膜电晶体之制造方法,其特征为具有: 在绝缘基板上,形成岛状之半导体膜之步骤; 于前述绝缘基板及前述半导体膜上,覆盖前述半导 体膜并形成第1绝缘膜之步骤; 贯通前述第1绝缘膜,并形成露出前述半导体膜之 一部份之至少1个之第1接触孔(6s, 6d)之步骤; 以及于前述第1绝缘膜上以及前述第1接触孔内,形 成第1导电体膜,并对该第1导电体膜进行蚀刻,而同 时形成与前述半导体膜之一部份重叠之闸极电极 以及于前述第1接触孔内形成与前述半导体膜电性 连接之第1接触部之步骤, 覆盖前述第1绝缘膜以及前述闸极电极以及前述第 1接触部,以形成第2绝缘膜之步骤; 至少贯通前述第2绝缘膜,而形成露出前述第1接)触 部以及前述半导体膜之一部份之至少2个第2接触 孔之步骤; 以及于前述第2绝缘膜上以及前述第2接触孔内,形 成第2导电体膜,并对预定区域进行蚀刻,再形成与 前述半导体膜电性连接之预定形状之配线以及第2 接触部之步骤。 3.一种主动矩阵型显示装置之制造方法,其特征为 具有: 在绝缘基板上,形成岛状之半导体膜之步骤; 于前述绝缘基板及前述半导体膜上,覆盖前述半导 体膜并形成第1绝缘膜之步骤; 贯通前述第1绝缘膜,并形成露出前述半导体膜之 一部份之至少1个之第1接触孔之步骤; 以及于前述第1绝缘膜上以及前述第1接触孔内,形 成第1导电体膜,并对该第1导电体膜进行蚀刻,再于 与前述半导体膜之一部份重叠之闸极电极以及前 述第1接触孔内,同时形成与前述半导体膜电性连 接之第1接触部之步骤。 4.如申请专利范围第3项之主动矩阵型显示装置之 制造方法,其特征为更具有: 覆盖前述第1绝缘膜以及前述闸极电极以及前述第 1接触部,以形成第2绝缘膜之步骤; 至少贯通前述第2绝缘膜,而形成露出前述第1接触 部之一部份之第2接触孔之步骤; 以及于前述第2绝缘膜上以及前述第2接触孔内,形 成第2导电体膜,并对预定区域进行蚀刻,再形成与 前述第1接触部电性连接之预定形状之配线以及第 2接触部之步骤。 5.如申请专利范围第4项之主动矩阵型显示装置之 制造方法,其特征为更具有: 于前述第2绝缘膜以及前述第2接触部以及前述配 线上,形成将藉由下层构造而形成之凹凸予以平坦 化之平坦化膜之步骤; 贯通前述平坦化膜,而形成露出前述第2接触部之 第3接触孔之步骤; 以及于前述平坦化膜上,隔着前述第3接触孔,而形 成与前述第2接触部电性连接之电极之步骤。 6.如申请专利范围第3项之主动矩阵型显示装置之 制造方法,其特征为更具有: 覆盖前述第1绝缘膜以及前述闸极电极以及前述第 1接触部,以形成第2绝缘膜之步骤; 至少贯通前述第2绝缘膜,而形成露出前述第1接触 部以及前述半导体膜之一部份之至少2个第2接触 孔之步骤; 以及于前述第2绝缘膜上以及前述第2接触孔内,形 成第2导电体膜,并对预定区域进行蚀刻,再形成与 前述半导体膜电性连接之预定形状之配线以及第2 接触部之步骤。 7.如申请专利范围第6项之主动矩阵型显示装置之 制造方法,其特征为更具有: 于前述第2绝缘膜以及前述第2接触部以及前述配 线上,形成将藉由下层构造而形成之凹凸予以平坦 化之平坦化膜之步骤; 贯通前述平坦化膜,而形成露出第2接触部之第3接 触孔之步骤; 以及于前述平坦化膜上,隔着前述第3接触孔,而形 成与前述第2接触部电性连接之电极之步骤。 8.如申请专利范围第3项之主动矩阵型显示装置之 制造方法,其特征为更具有: 覆盖前述第1绝缘膜以及前述闸极电极以及前述第 1接触部,以形成第2绝缘膜之步骤; 贯通前述第2绝缘膜,而形成露出前述第1接触部之 第2接触孔之步骤; 于前述第2绝缘膜上以及前述第2接触孔内,形成第2 导电体膜,并对预定区域进行蚀刻,再形成与前述 第1接触部电性连接之预定形状之配线之步骤; 于前述第2绝缘膜以及前述第2接触部以及前述配 线上,形成将藉由下层构造而形成之凹凸予以平坦 化之平坦化膜之步骤; 形成至少贯通前述平坦化膜之第3接触孔之步骤; 以及于前述平坦化膜上,隔着前述第3接触孔,而形 成与前述半导体膜电性连接之电极之步骤。 9.如申请专利范围第8项之主动矩阵型显示装置之 制造方法,其特征为更具有: 其中前述第3接触孔,系贯通前述平坦化膜以及前 述第2绝缘膜,并露出前述第1接触部; 而前述电极,系隔着前述第3接触孔,与前述第1接触 部电性连接。 10.如申请专利范围第3项之主动矩阵型显示装置之 制造方法,其特征为更具有: 覆盖前述第1绝缘膜以及前述闸极电极以及前述第 1接触部,以形成第2绝缘膜之步骤; 贯通前述第2绝缘膜,而露出前述第1接触部之第2接 触孔之步骤; 贯通前述第2绝缘膜以及前述第1绝缘膜,而形成露 出前述半导体膜之第3接触孔之步骤; 于前述第2绝缘膜上以及前述第2接触孔内、前述 第3接触孔内,形成第2导电体膜,并对预定区域进行 蚀刻,再形成与前述第1接触部电性连接之第2接触, 以及与前述半导体膜电性连接之预定形状之配线 之步骤; 于前述第2绝缘膜以及前述第2接触部以及前述配 线上,形成将藉由下层构造而形成之凹凸予以平坦 化之平坦化膜之步骤; 形成贯通前述平坦化膜,并露出前述第2接触部之 第4接触孔之步骤; 以及于前述平坦化膜上,隔着前述第4接触孔,而形 成与前述第2接触部电性连接之电极之步骤。 11.一种具备有由含有通道区域、源极区域及汲极 区域之半导体膜所构成之主动层、闸极绝缘膜、 闸极电极、源极电极及汲极电极之薄膜电晶体,其 中, 前述半导体膜,系形成于绝缘基板上; 覆盖以半导体膜,前述闸极绝缘膜即形成; 在前述闸极绝缘膜上之通道对应区域形成前述闸 极电极; 在前述闸极绝缘膜之源极对应区域及汲极对应区 域之至少一方形成第1接触孔; 而在前述闸极绝缘膜之源极对应区域及汲极对应 区域之至少一方所形成之前述第1接触孔之中,埋 入与前述闸极电极同一材料构成,并且与对应之前 述半导体膜之源极区域或汲极区域电性连接之第1 接触部; 以及前述源极电极及前述汲极电极所对应之其中 一方或两方,系隔着前述第1接触部而与对应之前 述半导体膜之前述源极区域或汲极区域连接。 12.如申请专利范围第11项之薄膜电晶体,其中,前述 第1接触孔,系各别于前述闸极绝缘膜之源极对应 区域及汲极对应区域开口; 在前述各别之第1接触孔中,埋入前述第1接触部; 以及前述源极电极系隔着对应之前述第1接触部而 连接于前述半导体之源极区域,前述汲极电极,系 隔着对应之前述第1接触部而连接于前述半导体膜 之汲极区域。 13.如申请专利范围第12项之薄膜电晶体,其中, 前述源极电极及前述汲极电极,系与各自于覆盖以 前述第1接触部及前述闸极电极之层间绝缘膜之前 述第1接触部对应区域开口之第1接触孔相对应之 前述源极区域与前述汲极区域连接。 14.如申请专利范围第11项之薄膜电晶体,其中, 前述第1接触孔,系于前述闸极绝缘膜之源极对应 区域及汲极对应区域之其中一方开口; 前述第1接触孔,系埋入前述第1接触部; 以及前述源极电极及前述汲极电极之其中一方,系 隔着前述第1接触部而与前述半导体膜之源极区域 或汲极区域连接。 15.如申请专利范围第14项之薄膜电晶体,其中, 前述源极电极及前述汲极电极之另一方,系覆盖以 前述闸极电极及前述闸极绝缘膜而形成之层间绝 缘膜,以及在与前述闸极绝缘膜之对应区域,隔着 使前述半导体膜表面露出于底部而开口之第2接触 孔,而与前述半导体膜之对应之汲极区域或源极区 域连接。 16.如申请专利范围第11项之薄膜电晶体,其中, 前述闸极电极及前述第1接触部,系为高熔点金属 材料。 17.一种采用薄膜电晶体之主动矩阵型显示装置,具 备有由含有通道区域、源极区域及汲极区域之半 导体膜所构成之主动层、闸极绝缘膜、闸极电极 、源极电极及汲极电极,其中, 前述半导体膜,系形成于绝缘基板上; 覆盖半导体膜,即形成前述闸极绝缘膜; 前述闸极电极于前述闸极绝缘上之通道对应区域 形成; 前述闸极绝缘膜之源极对应区域及汲极对应区域 中各形成第1接触孔; 在前述源极对应区域及汲极对应区域所形成之前 述第1接触孔之至少一方,埋入与前述闸极电极同 一材料构成,并且与对应之前述半导体膜之源极区 域或汲极区域电性连接之第1接触部; 以及前述源极电极及前述汲极电极之其中一方或 两方,系隔着前述第1接触部而与对应之前述半导 体膜之前述源极区域或汲极区域连接。 18.如申请专利范围第17项之主动矩阵型显示装置, 其中, 前述第1接触孔,系各别于前述闸极绝缘膜之源极 对应区域及汲极对应区域开口; 在前述各别之第1接触孔中,埋入前述第1接触部; 以及前述源极电极及前述汲极电极,系与各自于覆 盖以前述第1接触部及前述闸极电极之层间绝缘膜 之前述第1接触部对应区域所开口之第2接触孔,相 对应之前述源极区域,以及与前述汲极区域连接。 19.如申请专利范围第18项之主动矩阵型显示装置, 其中, 系覆盖前述源极电极及前述汲极电极,而更形成平 坦化绝缘膜; 且在前述平坦化绝缘膜之前述源极电极及前述汲 极电极之其中一方之对应区域,形成第3接触孔; 并以前述第3接触孔,与所对应之前述源极电极及 前述汲极电极之其中之一,以及与画素电极电性连 接。 20.如申请专利范围第17项之主动矩阵型显示装置, 其中, 前述第1接触孔,系于前述闸极绝缘膜之源极对应 区域及汲极对应区域之其中一方开口; 而前述第1接触孔,系埋入第1接触部; 以及前述源极电极及前述汲极电极之其中一方,隔 着前述第1接触部,而与对应之前述半导体膜之源 极区域或汲极连接。 21.如申请专利范围第20项之主动矩阵型显示装置, 其中, 前述源极及前述汲极电极之另一方,系于覆盖前述 闸极电极及前述闸极绝缘膜所形成之层间绝缘膜 以及与前述闸极绝缘膜间之对应区域,隔着为使前 述半导体膜表面露出底部而开口之第2接触孔,而 与前述半导体膜之对应汲极区域或源极区域连接 。 22.如申请专利范围第21项之主动矩阵型显示装置, 其中, 系覆盖前述源极电极及前述汲极电极,而更形成平 坦化绝缘膜; 且在前述平坦化绝缘膜之前述源极电极及前述汲 极电极之其中一方之对应区域,形成第3接触孔; 并以前述第3接触孔,与所对应之前述源极电极及 前述汲极电极之其中之一,以及与画素电极电性连 接。 23.如申请专利范围第17项之主动矩阵型显示装置, 其中,前述闸极电极及前述第1接触部,系高熔点金 属材料。 图式简单说明: 第1图A、B、C、D、E、F、G、H及I,系习知之主动矩 阵型显示装置之TFT基板之制造过程剖面图。 第2图A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L及M,系与 本发明之第1实施形态有关之主动矩阵型显示装置 之TFT基板之制造过程剖面图。 第3图,系有关本发明之第1实施形态之主动矩阵型 显示装置之剖面图。 第4图,系有关本发明之第2实施形态之主动矩阵型 显示装置之TFT基板之剖面图。 第5图及第6图,系有关本发明之第3实施形态之主动 矩阵型显示装置之TFT基板之剖面图。 第7图A、B、C、D、E,系显示关于相关技术之TFT之制 造过程。 第8图,系显示有关本发明之第4实施形态之主动矩 阵型LCD之概略电路构成图。 第9图A、B、C,系显示有关本发明之第4实施形态之 TFT之制造过程图。 第10图A、B、C,系显示继第9图C后与本发明之第4实 施形态有关之TFT之制造过程图。 第11图及第12图,系显示与本发明之第4及第5实施形 态有关之TFT之主动矩阵型显示装置中之适用例图 。 第13图A、B、C、D,系说明有关形成于同一基板上之 n-ch型及p-ch型TFT之相关技术之制造过程图。 第14图A、B、C、D,系显示与本发明之第5实施形态 有关之TFT之制造过程图。 第15图A、B、C、D,系显示继第14图D后有关本发明之 第5实施形态之TFT之制造过程图。
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