显示装置的制造方法_2

文档序号:9507431阅读:来源:国知局
例如形成有氧化物半导体层SC。氧化物半导体层SC设置为,其至少一部分与栅电极GE重叠,本实施方式中,半导体层SC整体与栅电极GE重叠。
[0032]这样的氧化物半导体层SC例如由含有铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn),锡(Sn)中的至少1个的氧化物形成。作为形成氧化物半导体层SC的代表例,例如可以举出氧化铟镓锌(InGaZnO)、氧化铟镓(InGaO)、氧化铟锌(InZnO)、氧化锌锡(ZnSnO)、氧化锌(ZnO)等。
[0033]氧化物半导体层SC被构图为例如大致矩形的岛(island)状,构成比较高电阻的沟道区域。沟道区域具有沟道长L。此外,与氧化物半导体层SC同样,在栅绝缘层12之上形成未图示的像素电极。
[0034]薄膜晶体管TR具有与氧化物半导体层SC的至少一部分接触而设置的源电极SE以及漏电极DE。源电极SE以及漏电极DE的一方电连接于在栅绝缘层12上形成的源布线S,这里,与源布线S形成在同一层。源电极SE形成在栅绝缘层12上,一部分重叠在氧化物半导体层SC的源区域SCSI。
[0035]源电极SE以及漏电极DE的另一方形成在栅绝缘层12上,一部分重叠在氧化物半导体层SC的漏区域SDC上。漏电极DE离开相当于沟道长L的距离而对置于源电极SE。此夕卜,漏电极DE电连接于像素电极。
[0036]源电极SE、漏电极DE以及源布线S由金属多层膜构成。在本实施方式中,源电极SE、漏电极DE以及源布线S分别具有由T1、TiN等以Ti为主成分的金属材料构成的下层(第1层)20a、由Al、AlS1、AINd、AlCu等以A1为主成分的金属材料构成的中间层(第2层)20b、以及由以Ti为主成分的金属材料构成的上层(第3层)20c的层叠构造(Ti类/A1类/Ti类)。中间层20b相比于下层20a及上层20c形成得充分厚。源电极SE以及漏电极DE的下层20a侧接触于氧化物半导体层SC而形成,源布线S的下层20a侧接触于栅绝缘层12而设置。
[0037]如图2及图3所示,源电极SE、漏电极DE以及源布线S分别具有侧壁、即相对于栅绝缘层12及氧化物半导体层SC立起的侧壁。各侧壁具有从上层20c延伸到中间层20b的第1锥部22a和从中间层20b延伸到下层20a的第2锥部22b。第1锥部22a与第2锥部22b之间的边界(转变位置)B位于中间层20b中。并且,在第2锥部22b上形成有侧壁保护膜24,将第2锥部22b覆盖。
[0038]第1锥部22a的锥角θ 1 (相对于与绝缘基板15的内面10A平行的平面的倾斜角度)小于40°,例如形成为30°。第2锥部22b的锥角Θ 2形成得比锥角Θ1大,为40°以上且70°以下,例如设定为60°。侧壁保护膜24堆积形成在第2锥部22b上,由刻蚀时生成的CH类物质等形成。侧壁保护膜24抑制第2锥部22b的过度侧蚀,防止第2锥部的低锥化。
[0039]在阵列基板SUB1上形成有钝化膜(保护层)PA,将源布线S、源电极SE、漏电极DE、氧化物半导体层SC的整体覆盖。该钝化膜PA能够使用无机膜、烯烃树脂、丙烯酸树脂、硅氧烷树脂等通过CVD (化学蒸镀)法形成。
[0040]另外,钝化膜PA的膜厚形成为构成源电极SE、漏电极DE、源布线S的金属多层膜(Ti类/A1类/Ti类)的膜厚的3倍以上。
[0041]接着,说明适用于本实施方式的显示装置的阵列基板SUB1的制造方法的一例。
[0042]如图4所示,在绝缘基板15的内面10A上,例如通过溅射将栅层成膜,通过将该栅层构图,形成栅布线G以及栅电极GE。这里,作为绝缘基板15,采用透明的玻璃基板。栅层例如采用Mo类材料。
[0043]接着,重叠于栅电极GE而在绝缘基板15的内面10A上将栅绝缘层12成膜。该栅绝缘层12例如用等离子CVD法等由氧化硅(S1x)形成。
[0044]接着,例如在通过溅射将由氧化铟镓锌(InGaZnO)构成的半导体层成膜在栅绝缘层12之上后,将该半导体层构图为岛状而形成多个氧化物半导体层SC。另外,虽未图示,但在形成氧化物半导体层SC时,可以在栅绝缘层12上同时形成像素电极。
[0045]然后,通过溅射等,重叠于栅绝缘层12以及氧化物半导体层SC而将金属膜成膜。该金属膜采用具有例如Ti类的下层20a、A1类的中间层20b、Ti类的上层20c的金属多层膜。
[0046]接着,对所成膜的金属多层膜进行构图,形成源电极SE、漏电极DE、源布线S。该情况下,如图4所示,在金属多层膜上形成具有所希望的图案的光致抗蚀剂PR。光致抗蚀剂PR通过将例如烯烃树脂等感光性绝缘材料涂敷到金属多层膜上后、利用伴随经光刻掩模的曝光以及显影处理的光刻工艺进行构图而形成。光致抗蚀剂PR具有位于源电极SE、漏电极DE、源布线S的形成区域的正上方的图案(pattern),而没有配置在氧化物半导体层SC的沟道区域的正上方。
[0047]接着,将光致抗蚀剂PR作为掩模,将金属多层膜一并构图。构图(patterning)利用例如作为等离子干法刻蚀法的一种的反应性离子刻蚀法(RIE)在2阶段的刻蚀中进行。在第1阶段的刻蚀中,作为刻蚀气体,使用三氯化硼(BC13)、氯(Cl2)的混合气体,将(:12的流量比设定得较高。也可以还混合氮(N2)。如图5所示,在第1阶段的刻蚀中,进行半刻蚀而刻蚀到金属多层膜的上层20c以及中间层20b的中途。通过刻蚀形成的一部分侧壁成为锥角为45°以下的第1锥部。
[0048]接着,如图6所示,在接续的第2阶段的刻蚀中,进行全刻蚀而刻蚀到金属多层膜的下层20a。在第2阶段的刻蚀中,作为刻蚀气体,使用在三氯化硼(BC13)、氯(Cl2)中混合有用于形成侧壁保护膜的添加气体的刻蚀气体。作为添加气体,优选例如三氟化甲烷(CHF3)等。此外,也可以在混合气体中添加氮(N2)。通过第2阶段的刻蚀,将中间层20b以及下层20a刻蚀,形成源、漏电极以及源布线的侧壁。这时,在各侧壁,形成位于下层20a侧的第2锥部22b以及位于上层20c侧的第1锥部22a。第2锥部22b的锥角为60°左右,对于第1锥部22a而言,刻蚀进展而锥角成为30°左右。
[0049]此外,在第2阶段的刻蚀过程中,添加气体(CHF3)、N2通过等离子离解反应而生成CH类、AlFx、AINx等物质,该生成的物质堆积到第2锥部22b上形成侧壁保护膜24。通过形成侧壁保护膜24,能够抑制第2锥部22b的过度侧蚀,将第2锥部22b维持为所希望的锥角。另外,第1锥部22a由于锥角较小,为30°?45°左右,因此即使生成物质堆积也能够通过刻蚀立刻被除去,难以形成侧壁保护膜。
[0050]图7示意性地示出侧壁的锥部的锥角与侧壁保护膜的厚度之间的关系。由该图可知,锥角越大,堆积形成的侧壁保护膜的膜厚越厚。在干法刻蚀中,离子被向台部(stage)的偏离部(bias)吸引,所以难以向金属多层膜的侧壁部入射。锥角越大,向侧壁部的离子入射越少,从而侧壁保护膜越容易形成。由此也可知,在锥角大的第2锥部22b上形成侧壁保护膜24,在锥角小的第1锥部22a几乎不形成侧壁保护膜。
[0051]通过这样的2阶段的刻蚀,形成由具有第1锥部22a以及第2锥部22b的侧壁规定的源电极SE、漏电极DE、源布线S。刻蚀完成后,将光致抗蚀剂PR除去。接着,在阵列基板SUB1上形成钝化膜(保护层)PA,将包含源布线S、源电极SE、漏电极DE、氧化物半导体层SC等的阵列基板整体用钝化膜覆
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