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JP2010272691A - Thin film transistor substrate manufacturing method, thin film transistor substrate, and display device - Google Patents

Thin film transistor substrate manufacturing method, thin film transistor substrate, and display device Download PDF

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JP2010272691A
JP2010272691A JP2009123265A JP2009123265A JP2010272691A JP 2010272691 A JP2010272691 A JP 2010272691A JP 2009123265 A JP2009123265 A JP 2009123265A JP 2009123265 A JP2009123265 A JP 2009123265A JP 2010272691 A JP2010272691 A JP 2010272691A
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JP
Japan
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thin film
resist
gate
etching
insulating film
Prior art date
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Application number
JP2009123265A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Furukawa
博章 古川
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a TFT substrate with contact holes that are accurately formed by enhancing the accuracy of processing a contact etching, and to provide a method of manufacturing the TFT substrate which can reduce manufacturing costs without causing complication in manufacturing process of the TFT substrate. <P>SOLUTION: A resist layer 20 consisting of a thick resist part 21, a thin resist part 22 having a thinner thickness than the thick resist part and an opening 23, and having a pattern with a film thickness difference is provided, and an etching of an insulating film of the opening in the resist layer 20, a removal of the thin resist part 22 in the resist layer 20, and an etching of an insulating film of a lower layer of the thin resist part 22 are performed in a single etching process, thereby a gate contact hole 8 and a silicon contact hole 9 are formed to manufacture the TFT substrate 1. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、薄膜トランジスタ基板の製造方法、薄膜トランジスタ基板、及び該薄膜トランジスタ基板を用いた表示装置に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a thin film transistor substrate, a thin film transistor substrate, and a display device using the thin film transistor substrate.

基板の表面に薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor)が設けられた薄膜トランジスタ基板(以下、TFT基板ということもある)が公知である。TFT基板は、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置等の表示装置のスイッチング素子として用いられている。TFT基板は、例えば半導体層としてのポリシリコン薄膜等にソース電極とドレイン電極が接続され、シリコン薄膜の上層又は下層にはゲート絶縁膜を挟んでゲート電極が積層されて構成されている。   A thin film transistor substrate (hereinafter also referred to as a TFT substrate) in which a thin film transistor (Thin Film Transistor) is provided on the surface of the substrate is known. The TFT substrate is used as a switching element of a display device such as an active matrix liquid crystal display device. The TFT substrate is configured, for example, by connecting a source electrode and a drain electrode to a polysilicon thin film as a semiconductor layer, and laminating a gate electrode on the upper or lower layer of the silicon thin film with a gate insulating film interposed therebetween.

TFT基板は、図12に示すように、ソース配線(図示せず)に対して、ゲート電極(ゲート配線)101と接続する為のゲートコンタクトホール102と、ポリシリコン薄膜103を接続する為のシリコンコンタクトホール104とを同時に加工する必要がある。これらのコンタクトホール102、104の形成は、通常、図13(a)に示すように、基板110の表面にポリシリコン薄膜103、ゲート絶縁膜111、ゲート電極101、層間絶縁膜112を設けた後、層間絶縁膜112の表面にレジストパターン113を形成し、このレジストパターン113をマスクとして、層間絶縁膜112やゲート絶縁膜111をエッチングしてホール加工を行う。   As shown in FIG. 12, the TFT substrate has a gate contact hole 102 for connecting to a gate electrode (gate wiring) 101 and a silicon for connecting a polysilicon thin film 103 to a source wiring (not shown). It is necessary to process the contact hole 104 at the same time. These contact holes 102 and 104 are usually formed after the polysilicon thin film 103, the gate insulating film 111, the gate electrode 101, and the interlayer insulating film 112 are provided on the surface of the substrate 110 as shown in FIG. Then, a resist pattern 113 is formed on the surface of the interlayer insulating film 112, and the interlayer insulating film 112 and the gate insulating film 111 are etched using the resist pattern 113 as a mask to perform hole processing.

このホール加工の際、図13(a)に示す状態でドライエッチングを行うと、同図(b)に示すように、エッチングが進行する。ゲート電極101の部分において、ホール102aの深さがゲート電極101に到達した時点では、ゲート電極101よりも下層に位置するポリシリコン薄膜103上のホール104aは、ポリシリコン薄膜103まで到達していない。この状態から更にエッチングを行うと、同図(c)に示すように、ポリシリコン薄膜103に到達するホール104bが形成される。一方、ゲート電極101の上のホール102bは、層間絶縁膜112を超えてゲート電極101の部分までエッチングが進行し、ゲート電極101の膜厚が減少する膜減りが発生する。ゲート電極の膜減りが進行すると、最悪の場合、ゲート電極101を貫通することになってしまう。   During the hole processing, if dry etching is performed in the state shown in FIG. 13A, the etching proceeds as shown in FIG. In the portion of the gate electrode 101, when the depth of the hole 102 a reaches the gate electrode 101, the hole 104 a on the polysilicon thin film 103 positioned below the gate electrode 101 does not reach the polysilicon thin film 103. . When etching is further performed from this state, a hole 104b reaching the polysilicon thin film 103 is formed as shown in FIG. On the other hand, the hole 102b on the gate electrode 101 is etched beyond the interlayer insulating film 112 to the portion of the gate electrode 101, and the film thickness of the gate electrode 101 is reduced. When the film reduction of the gate electrode proceeds, in the worst case, the gate electrode 101 is penetrated.

すなわち同図(c)に示すように、ゲート電極101の上層の被エッチング層は、層間絶縁膜112しかない。ゲートコンタクトホール102を形成するには、層間絶縁膜112のエッチングだけで良い。これに対し、ポリシリコン膜103の上層の被エッチング層は、層間絶縁膜112に加えてゲート絶縁膜111がある。シリコンコンタクトホール104を形成するには、層間絶縁膜112とゲート絶縁膜111の両方をエッチングする必要がある。ゲートコンタクトホール102とシリコンコンタクトホール104を同時にエッチングする場合、ゲートコンタクトホールは、ゲート絶縁膜111のエッチング時間だけ、過剰にエッチングが行われる。その結果、ゲート電極101の膜減りが発生する。   In other words, as shown in FIG. 3C, the upper layer to be etched of the gate electrode 101 is only the interlayer insulating film 112. In order to form the gate contact hole 102, only the interlayer insulating film 112 needs to be etched. On the other hand, the layer to be etched above the polysilicon film 103 includes the gate insulating film 111 in addition to the interlayer insulating film 112. In order to form the silicon contact hole 104, it is necessary to etch both the interlayer insulating film 112 and the gate insulating film 111. When the gate contact hole 102 and the silicon contact hole 104 are simultaneously etched, the gate contact hole is excessively etched for the etching time of the gate insulating film 111. As a result, the film loss of the gate electrode 101 occurs.

したがって、ゲートコンタクトホール102とシリコンコンタクトホール104を同時にエッチングしたのでは、ゲート絶縁膜101の膜減りを発生させずに、ゲートコンタクトホール102とシリコンコンタクトホール104を一緒に形成することが困難であった。   Therefore, if the gate contact hole 102 and the silicon contact hole 104 are etched at the same time, it is difficult to form the gate contact hole 102 and the silicon contact hole 104 together without reducing the thickness of the gate insulating film 101. It was.

下記の特許文献1には、TFT基板の製造においてコンタクトエッチングを行う場合、ゲート電極及びポリシリコン膜に対し、コンタクトホールの加工精度を向上させるための手段が記載されている。この方法は、ゲート電極上にエッチングストッパ膜として酸化シリコン膜を形成し、ドライエッチングを行い第1段階目のエッチング加工を行った後、エッチングストッパ膜よりも下層に位置する絶縁膜をBHFウエットエッチングして穴空け加工することで、ゲート絶縁膜及びポリシリコン膜自体に対する過剰なエッチングを防止するものである。   Patent Document 1 below describes means for improving the processing accuracy of a contact hole for a gate electrode and a polysilicon film when contact etching is performed in the manufacture of a TFT substrate. In this method, a silicon oxide film is formed as an etching stopper film on the gate electrode, dry etching is performed, the first stage etching is performed, and then the insulating film located below the etching stopper film is BHF wet etched. In this way, excessive etching of the gate insulating film and the polysilicon film itself is prevented by drilling.

特開2004−273697号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-273797

コンタクトエッチングの加工精度を上げるためには、特許文献1に記載のコンタクトホール形成方法は効果的である。しかしながら、上記特許文献1に記載の方法は、加工工程においてドライエッチング防止膜を設ける必要があるという問題があった。ドライエッチング防止膜を形成すると、処理工程が一つ増えることになってしまい、作業が煩雑になると共に、製造コストが上昇してしまう。   In order to increase the processing accuracy of contact etching, the contact hole forming method described in Patent Document 1 is effective. However, the method described in Patent Document 1 has a problem that it is necessary to provide a dry etching prevention film in the processing step. When the dry etching prevention film is formed, the number of processing steps is increased by one, which makes the operation complicated and increases the manufacturing cost.

本発明は、上記従来技術の問題点を解消しようとするものであり、コンタクトエッチングの加工精度を上げて、精度良くコンタクトホールが形成されたTFT基板を提供すること、及びTFT基板製造の際に工程が煩雑にならずに製造コストが抑制可能なTFT基板の製造方法を提供することを課題とする。   The present invention is intended to solve the above-mentioned problems of the prior art, and provides a TFT substrate on which contact holes are formed with high precision by increasing the processing accuracy of contact etching, and in manufacturing the TFT substrate. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a TFT substrate capable of suppressing the manufacturing cost without complicating the process.

このような課題を解決するために、本発明のTFT基板の製造方法は、ゲート絶縁膜を介して形成されている半導体薄膜とゲート電極の上に絶縁膜が形成されている積層体に、前記ゲート電極の上部に形成されるゲートコンタクトホールと、前記半導体薄膜の上部に形成される半導体コンタクトホールが、同じリソグラフィー工程で形成されている薄膜トランジスタ基板の製造方法であって、
前記リソグラフィー工程は、前記絶縁膜の表面に所定のパターンのレジスト層を形成するレジスト形成工程と、レジスト層を形成した前記積層体にエッチングによりコンタクトホールを形成するエッチング工程とを有し、
前記エッチング工程の前記レジスト層が、前記絶縁膜のホール非形成領域に形成される厚膜レジスト部と、
ゲートコンタクト領域又は半導体コンタクト領域のいずれか一方のコンタクト領域に形成される前記厚膜レジスト部よりも厚みの薄い薄膜レジスト部と、
前記ゲートコンタクト領域又は前記半導体コンタクト領域のうちの他方のコンタクト領域に形成される開口部と、
からなる膜厚差を有するパターンとして形成され、
前記エッチング工程は、前記レジスト層の開口部の絶縁膜のエッチングと、前記レジスト層の薄膜レジスト部の除去と、該レジスト層の下層の絶縁膜のエッチングとを行うことにより、前記ゲートコンタクトホール及び前記半導体コンタクトホールが共に形成されるものであることを要旨とするものである。
In order to solve such a problem, the manufacturing method of the TFT substrate of the present invention includes a semiconductor thin film formed via a gate insulating film and a laminate in which an insulating film is formed on the gate electrode. A method of manufacturing a thin film transistor substrate, wherein a gate contact hole formed on the gate electrode and a semiconductor contact hole formed on the semiconductor thin film are formed in the same lithography process,
The lithography step includes a resist forming step of forming a resist layer having a predetermined pattern on the surface of the insulating film, and an etching step of forming a contact hole by etching in the stacked body on which the resist layer is formed.
The resist layer in the etching step is a thick film resist portion formed in a hole non-formation region of the insulating film;
A thin film resist portion having a thickness smaller than that of the thick film resist portion formed in one of the contact regions of the gate contact region or the semiconductor contact region;
An opening formed in the other contact region of the gate contact region or the semiconductor contact region;
Formed as a pattern having a difference in film thickness,
The etching step includes etching the insulating film in the opening of the resist layer, removing the thin film resist portion of the resist layer, and etching the insulating film under the resist layer, thereby forming the gate contact hole and The gist is that the semiconductor contact holes are formed together.

また、本発明のTFT基板は、
ゲート絶縁膜を介して形成されている半導体薄膜とゲート電極の上に絶縁膜の、前記ゲート電極の上部のゲートコンタクトホールと、前記半導体薄膜の上部の半導体コンタクトホールが同じ工程で形成され、上記コンタクトホールを介して前記半導体薄膜とゲート電極にソース電極が接続されている薄膜トランジスタ基板において、
前記コンタクトホールが、
前記絶縁膜のコンタクトホール非形成領域に形成される厚膜レジスト部と、
ゲートコンタクト領域又は半導体コンタクト領域のいずれか一方のコンタクト領域に形成される前記厚膜レジスト部よりも厚みの薄い薄膜レジスト部と、
前記ゲートコンタクト領域又は前記半導体コンタクト領域のうちの他方のコンタクト領域に形成される開口部と、からなる膜厚差を有するパターン状のレジスト層が設けられ
前記レジスト層の開口部の絶縁膜のエッチングと、前記レジスト層の薄膜レジスト部の除去と該レジスト層の下層の絶縁膜のエッチングが行われ、前記ゲートコンタクトホールと前記半導体コンタクトホールが共に形成されたものであることを要旨とするものである
The TFT substrate of the present invention is
A gate contact hole in the upper part of the gate electrode and a semiconductor contact hole in the upper part of the semiconductor thin film are formed in the same process on the semiconductor thin film and the gate electrode formed through the gate insulating film, In a thin film transistor substrate in which a source electrode is connected to the semiconductor thin film and a gate electrode through a contact hole,
The contact hole is
A thick film resist portion formed in a contact hole non-formation region of the insulating film;
A thin film resist portion having a thickness smaller than that of the thick film resist portion formed in one of the contact regions of the gate contact region or the semiconductor contact region;
Etching of the insulating film in the opening of the resist layer is provided with a patterned resist layer having a film thickness difference comprising an opening formed in the other contact region of the gate contact region or the semiconductor contact region And the removal of the thin film resist portion of the resist layer and the etching of the insulating film under the resist layer are performed, and the gate contact hole and the semiconductor contact hole are formed together. is there

また本発明の表示装置は、上記の薄膜トランジスタ基板をスイッチング素子として用いたことを要旨とするものである。   The gist of the display device of the present invention is that the above thin film transistor substrate is used as a switching element.

本発明は、厚膜レジスト部と、厚膜レジスト部よりも厚みの薄い薄膜レジスト部と、開口部とからなる膜厚差を有するパターンのレジスト層を設け、レジスト層の開口部の絶縁膜のエッチングと、前記レジスト層の薄膜レジスト部の除去と、該レジスト層の下層の絶縁膜のエッチングとを行うことにより、前記ゲートコンタクトホール及び前記半導体コンタクトホールが共に形成されるものであるから、コンタクトホール形成の際に過剰なエッチングを防止することができ、コンタクトエッチングの加工精度を上げて、精度良くコンタクトホールが形成されたTFT基板が得られる。更に該精度の良いコンタクトホールを有するTFT基板を製造する際、製造工程が煩雑にならずに製造コストを抑制可能である。   The present invention provides a resist layer having a pattern having a film thickness difference consisting of a thick film resist portion, a thin film resist portion having a thickness smaller than that of the thick film resist portion, and an opening portion. Since the gate contact hole and the semiconductor contact hole are formed together by performing etching, removing the thin film resist portion of the resist layer, and etching the insulating film under the resist layer, contact Excessive etching can be prevented at the time of hole formation, and the processing accuracy of contact etching can be improved, and a TFT substrate on which contact holes are formed with high accuracy can be obtained. Furthermore, when manufacturing a TFT substrate having a contact hole with good accuracy, the manufacturing cost can be suppressed without complicating the manufacturing process.

図1(a)、(b)は、本発明の第1実施例のトップゲート型のTFT基板の要部を示す断面図である。FIGS. 1A and 1B are cross-sectional views showing the main part of a top gate type TFT substrate according to a first embodiment of the present invention. 図2は、図1の実施例のTFT基板の要部を示す平面図であり、ポリシリコン薄膜とゲート電極とソース配線とコンタクトホールを示している。FIG. 2 is a plan view showing the main part of the TFT substrate of the embodiment of FIG. 1, showing a polysilicon thin film, a gate electrode, a source wiring, and a contact hole. 図3(a)〜(d)は、図1に示すTFT基板の製造方法を説明するための各工程を示す断面図である。3A to 3D are cross-sectional views showing respective steps for explaining a manufacturing method of the TFT substrate shown in FIG. 図4(e)〜(g)は、図1に示すTFT基板の製造方法を説明するための各工程を示す断面図である。4E to 4G are cross-sectional views showing respective steps for explaining the manufacturing method of the TFT substrate shown in FIG. 図5(a)、(b)は、ゲートコンタクトホールとシリコンコンタクトホールを形成するレジスト形成工程の要部断面図であり、(a)はマスク露光の状態を示し、(b)は所定のパターンのレジスト層が形成された状態を示している。FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views of the main part of the resist forming process for forming the gate contact hole and the silicon contact hole. FIG. 5A shows a mask exposure state, and FIG. 5B shows a predetermined pattern. The resist layer is formed. 図6は、図5(a)で用いた多階調フォトマスクの平面図である。FIG. 6 is a plan view of the multi-tone photomask used in FIG. 図7は、多階調フォトマスクの態様を示し、(a)はハーフトーンマスクの断面図であり、(b)はグレイトーンマスクの断面図である。FIG. 7 shows an embodiment of a multi-tone photomask, where (a) is a cross-sectional view of a halftone mask, and (b) is a cross-sectional view of a graytone mask. 図8は、2枚のバイナリマスクを示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing two binary masks. 図9(a)〜(d)は、ゲートコンタクトホールとシリコンコンタクトホールのエッチング工程を示す要部断面図である。FIGS. 9A to 9D are cross-sectional views of the main part showing the etching process of the gate contact hole and the silicon contact hole. 図10(a)〜(c)は、本発明の第二実施例のエッチング工程を示す工程図である。10A to 10C are process diagrams showing the etching process of the second embodiment of the present invention. 図11は、本発明の第三実施例のレジスト層を形成した状態の要部断面を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory view showing a cross section of the main part in a state in which the resist layer of the third embodiment of the present invention is formed. 図12は、従来のコンタクトホール形成方法を説明するための説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining a conventional contact hole forming method. 図13(a)〜(c)は、従来のコンタクトホール形成方法で過剰なエッチングが発生する場合の説明図である。FIGS. 13A to 13C are explanatory diagrams when excessive etching occurs in the conventional contact hole forming method.

以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。図1(a)、(b)は本発明の第一実施例のトップゲート型のTFT基板の要部を示す断面図である。図1(a)、(b)に示すように、TFT基板1は、厚さ0.5〜0.7mm程度の透明無アルカリガラス等からなるガラス基板2の表面全面にSiO/SiNO、SiO等からなる汚染防止膜としての下地絶縁膜3が、50〜200nm程度の膜厚に形成され、該下地絶縁膜3の表面に半導体層として所定のパターン状に半導体シリコン薄膜4が10〜300nm程度の膜厚に形成されている。半導体シリコン薄膜4は、アモルファスシリコン(a−Si)薄膜、低温ポリシリコン(LTPS)薄膜、高温ポリシリコン(HTPS)薄膜、微結晶シリコン(μc−Si)薄膜、連続粒界結晶シリコン(CGS)薄膜等を用いることができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIGS. 1A and 1B are cross-sectional views showing a main part of a top gate type TFT substrate according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 (a), as shown in (b), TFT substrate 1, the thickness 0.5~0.7mm about the transparent non-alkali glass or the like SiO 2 / SiNO the entire surface of the glass substrate 2 made of, SiO A base insulating film 3 as a contamination prevention film made of 2 or the like is formed in a thickness of about 50 to 200 nm, and a semiconductor silicon thin film 4 is formed in a predetermined pattern as a semiconductor layer on the surface of the base insulating film 3. It is formed to a thickness of about. The semiconductor silicon thin film 4 includes an amorphous silicon (a-Si) thin film, a low-temperature polysilicon (LTPS) thin film, a high-temperature polysilicon (HTPS) thin film, a microcrystalline silicon (μc-Si) thin film, and a continuous grain boundary crystalline silicon (CGS) thin film. Etc. can be used.

更に半導体シリコン薄膜4の表面全面に、SiO、SiN、SiN/SiO等からなるゲート絶縁膜5が、200〜500nm程度の膜厚に設けられ、該ゲート絶縁膜5の表面にW/TaN、Mo、MoW、Ti/Al等からなるゲート電極・配線6、16(以下、特に断りがないかぎり、ゲート配線も含めたゲート電極・配線のことをゲート電極ということもある)が所定のパターン状に、100〜300nm程度の膜厚に形成され、該ゲート電極6の上の全面にSiO/SIN、SiO/SiN/SiO、SiO、SiN等からなる層間絶縁膜7が、100〜500nm程度の膜厚に設けられている。 Further, a gate insulating film 5 made of SiO 2 , SiN, SiN / SiO 2 or the like is provided on the entire surface of the semiconductor silicon thin film 4 to a thickness of about 200 to 500 nm, and W / TaN is formed on the surface of the gate insulating film 5. , Mo, MoW, Ti / Al and the like gate electrodes / wirings 6 and 16 (hereinafter, unless otherwise specified, the gate electrodes / wirings including the gate wiring may be referred to as gate electrodes) in a predetermined pattern. An interlayer insulating film 7 made of SiO 2 / SIN, SiO 2 / SiN / SiO 2 , SiO 2 , SiN or the like is formed on the entire surface of the gate electrode 6 with a thickness of about 100 to 300 nm. It is provided in a film thickness of about ~ 500 nm.

更に層間絶縁膜7の上にはTi/Al/Ti、Ti/Al、TiN/Al/TiN、Mo/Al−Nd/Mo、Mo/Al/Mo等からなるソース電極10(ソース配線)が、100〜300nm程度の膜厚に所定のパターン状に設けられている。ソース電極10は、絶縁膜(ゲート絶縁膜5、層間絶縁膜7)のゲート電極16の上とポリシリコン薄膜4の上の、ゲートコンタクトホール8とシリコンコンタクトホール9が、該コンタクトホール8、9を用いて、ゲート電極16とポリシリコン薄膜4にそれぞれソース電極10が接続されていて、ゲート電極16とソース電極10及びポリシリコン薄膜4とソース電極10は電気的に接続されている。   Furthermore, on the interlayer insulating film 7, a source electrode 10 (source wiring) made of Ti / Al / Ti, Ti / Al, TiN / Al / TiN, Mo / Al-Nd / Mo, Mo / Al / Mo, etc. It is provided in a predetermined pattern with a film thickness of about 100 to 300 nm. The source electrode 10 includes a gate contact hole 8 and a silicon contact hole 9 on the gate electrode 16 of the insulating film (gate insulating film 5, interlayer insulating film 7) and on the polysilicon thin film 4. The source electrode 10 is connected to the gate electrode 16 and the polysilicon thin film 4 respectively, and the gate electrode 16 and the source electrode 10 and the polysilicon thin film 4 and the source electrode 10 are electrically connected.

更にソース電極10の上の全面に、アクリル樹脂材料等からなる保護膜11が、1000〜3000nm程度の膜厚に設けられている。更に保護膜11の上には、ITO(Indium tin Oxide)、ZnO(酸化亜鉛)、IZO(Indium zinc Oxide)等からなる透明電極12が、所定の画素電極のパターンに、30〜100nm程度の膜厚に設けられている。透明電極12は、保護膜11に設けられたコンタクトホール13を用いて下層のソース電極10に電気的に接続されている。   Furthermore, a protective film 11 made of an acrylic resin material or the like is provided on the entire surface of the source electrode 10 to a thickness of about 1000 to 3000 nm. Further, a transparent electrode 12 made of ITO (Indium tin Oxide), ZnO (zinc oxide), IZO (Indium zinc Oxide) or the like is formed on the protective film 11 in a predetermined pixel electrode pattern with a thickness of about 30 to 100 nm. Thickness is provided. The transparent electrode 12 is electrically connected to the underlying source electrode 10 using a contact hole 13 provided in the protective film 11.

図2は図1の実施例のTFT基板の要部を示す平面図であり、ポリシリコン薄膜とゲート電極とソース配線とコンタクトホールを示している。尚、図1(a)は、図2のA−A断面を示し、図1(b)は図2のB−B断面を示している。図2は、TFT基板のうちの一部のTFTの部分のみを示したものである。特に図示しないが、TFT基板1は、平面視した状態で、複数の画素電極(透明電極)がマトリクス状に配置されている。TFT基板には、この画素電極に走査信号を供給するための各走査信号線(ゲートバスライン)15と、データ信号を供給するための各データ信号線(データバスライン、電源線)16とが、互いに交差するように設けられている。TFT基板1は、走査信号線15とデータ信号線16との交差部分に、スイッチング素子としてのTFTが、各々設けられている。各TFTは、図1(a)、(b)及び図2に示すように、半導体シリコン薄膜4の上に走査配線の一部であるゲート電極6が、ゲート絶縁膜を挟んで設けられ、半導体シリコン薄膜4のゲート電極6の両側の位置にデータ信号線(電源線)15と接続されたソース・ドレイン電極10、10とが接続されている。   FIG. 2 is a plan view showing the main part of the TFT substrate of the embodiment of FIG. 1, showing a polysilicon thin film, a gate electrode, a source wiring, and a contact hole. 1A shows the AA cross section of FIG. 2, and FIG. 1B shows the BB cross section of FIG. FIG. 2 shows only a part of the TFT of the TFT substrate. Although not particularly illustrated, the TFT substrate 1 has a plurality of pixel electrodes (transparent electrodes) arranged in a matrix in a plan view. The TFT substrate has scanning signal lines (gate bus lines) 15 for supplying scanning signals to the pixel electrodes and data signal lines (data bus lines, power supply lines) 16 for supplying data signals. Are provided so as to cross each other. The TFT substrate 1 is provided with a TFT as a switching element at the intersection of the scanning signal line 15 and the data signal line 16. As shown in FIGS. 1A, 1B, and 2, each TFT includes a gate electrode 6 that is a part of a scanning wiring on a semiconductor silicon thin film 4 with a gate insulating film interposed therebetween. Source / drain electrodes 10 and 10 connected to a data signal line (power supply line) 15 are connected to positions on both sides of the gate electrode 6 of the silicon thin film 4.

ソース・ドレイン電極10、10は、シリコンコンタクトホール9によりデータ信号線15に接続されている。またゲート配線16とデータ信号線15は、ゲートコンタクトホール8により接続されている。   The source / drain electrodes 10 and 10 are connected to the data signal line 15 by the silicon contact hole 9. The gate wiring 16 and the data signal line 15 are connected by a gate contact hole 8.

本発明は、TFT基板のゲートコンタクトホールとシリコンコンタクトホールを形成する場合、ホールを形成する絶縁膜の厚みの薄い部分に薄膜レジスト部を設け、ホールを形成する絶縁膜の厚みが厚い部分を開口部として形成し、レジスト層の開口部の絶縁膜のエッチングと、前記レジスト層の薄膜部の除去と該レジスト層の下層の絶縁膜のエッチングを行うことで、前記ゲートコンタクトホールと前記半導体コンタクトホールを共に形成したものである。以下、TFT基板の製造方法について説明する。   In the present invention, when forming a gate contact hole and a silicon contact hole of a TFT substrate, a thin film resist portion is provided in a thin portion of the insulating film forming the hole, and a portion having a thick insulating film forming the hole is opened. The gate contact hole and the semiconductor contact hole are formed by etching the insulating film at the opening of the resist layer, removing the thin film portion of the resist layer, and etching the insulating film below the resist layer. Are formed together. Hereinafter, a manufacturing method of the TFT substrate will be described.

図3(a)〜(d)、図4(e)〜(g)は、図1に示すTFT基板の製造方法を説明するための各工程を示す断面図である。ここでは低温ポリシリコン薄膜を用いたTFT基板の製造方法の一例を説明する。尚、図3(a)〜(d)及び図4(e)〜(g)において右側はシリコンコンタクトホールの部分を示し、左側はゲートコンタクトホールの部分を示している。以下、TFT基板の全体の製造方法について説明する。先ず図3(a)に示すようにガラス基板2を洗浄した後、ガラス基板2の表面にプラズマCVD法等を用いてSiO/SiNOを成膜して全面に下地絶縁膜3を形成する。 FIGS. 3A to 3D and FIGS. 4E to 4G are cross-sectional views showing respective steps for explaining a method of manufacturing the TFT substrate shown in FIG. Here, an example of a method for manufacturing a TFT substrate using a low-temperature polysilicon thin film will be described. 3A to 3D and FIGS. 4E to 4G, the right side shows the silicon contact hole portion, and the left side shows the gate contact hole portion. Hereinafter, the whole manufacturing method of the TFT substrate will be described. First, as shown in FIG. 3A, after the glass substrate 2 is cleaned, a SiO 2 / SiNO film is formed on the surface of the glass substrate 2 using a plasma CVD method or the like to form a base insulating film 3 on the entire surface.

次に、前駆体としてa−Si薄膜をプラズマCVD法で全面に成膜し、熱アニールにより脱水素化処理し、エキシマレーザーアニールによりレーザービームを照射して全面ポリシリコン膜を形成する。次いで、レジストパターン形成とドライエッチングによるリソグラフィー法で、所定のパターン状のポリシリコン薄膜4を形成する。   Next, an a-Si thin film is formed as a precursor on the entire surface by plasma CVD, dehydrogenation is performed by thermal annealing, and a laser beam is irradiated by excimer laser annealing to form an entire polysilicon film. Next, a polysilicon thin film 4 having a predetermined pattern is formed by lithography using resist pattern formation and dry etching.

次いで図3(b)に示すように、ポリシリコン薄膜4の上から、プラズマCVD法で全面にゲート絶縁膜5を形成する。次いでゲート絶縁膜5の上に、スパッタリング法でゲート電極6、16を形成する金属膜を成膜し、レジストパターン形成とエッチングによるリソグラフィー法により、所定のパターン状のゲート電極6、16形成する(図3(c)参照)。   Next, as shown in FIG. 3B, a gate insulating film 5 is formed on the entire surface of the polysilicon thin film 4 by plasma CVD. Next, a metal film for forming the gate electrodes 6 and 16 is formed on the gate insulating film 5 by a sputtering method, and gate electrodes 6 and 16 having a predetermined pattern are formed by a lithography method by forming a resist pattern and etching ( (Refer FIG.3 (c)).

次に、特に図示しないが、マスク露光でn型TFT領域にレジストパターンを形成して、n型TFT領域をマスクした状態で、p型TFT領域のポリシリコン薄膜のソース・ドレイン領域に、ボロンをイオンドーピングして注入する。更に同様にマスク露光でp型TFT領域にレジストパターンを形成し、n型TFT領域のポリシリコン薄膜のソース・ドレイン領域にリンをイオンドーピングして注入する。その後、注入イオンの活性化処理を行い、ポリシリコン薄膜のソース・ドレイン領域を低抵抗化する。   Next, although not particularly illustrated, a resist pattern is formed in the n-type TFT region by mask exposure, and boron is applied to the source / drain regions of the polysilicon thin film in the p-type TFT region with the n-type TFT region masked. Implant by ion doping. Similarly, a resist pattern is formed in the p-type TFT region by mask exposure, and phosphorus is ion-doped and implanted into the source / drain regions of the polysilicon thin film in the n-type TFT region. Thereafter, an activation process of implanted ions is performed to reduce the resistance of the source / drain regions of the polysilicon thin film.

次に、図3(d)に示すように、ゲート電極6、16の上からプラズマCVD法で層間絶縁膜7を全面に成膜する。   Next, as shown in FIG. 3D, an interlayer insulating film 7 is formed on the entire surface of the gate electrodes 6 and 16 by plasma CVD.

次に、図4(e)に示すように、レジストパターンを形成するレジスト形成工程とホールを形成するエッチング工程とからなるリソグラフィー工程により、ゲート電極16の上部のゲートコンタクトホール8と半導体シリコン薄膜4の上部のシリコンコンタクトホール9を形成する。本発明は、上記のゲートコンタクトホール8とシリコンコンタクトホール9が、同じリソグラフィー工程によりホール加工されて形成されている。そして、コンタクトホール形成方法に特定の方法を用いる点に大きな特徴がある(コンタクトホール形成方法の詳細は後述する)。   Next, as shown in FIG. 4E, the gate contact hole 8 and the semiconductor silicon thin film 4 above the gate electrode 16 are formed by a lithography process including a resist formation process for forming a resist pattern and an etching process for forming holes. The upper silicon contact hole 9 is formed. In the present invention, the gate contact hole 8 and the silicon contact hole 9 are formed by the same lithography process. The contact hole forming method is characterized in that a specific method is used (details of the contact hole forming method will be described later).

次に、図4(f)に示すように、コンタクトホールを形成した層間絶縁膜の上からスパッタリング法によりTi/Al/Tiを全面に成膜した後、マスク露光とエッチングによるリソグラフィー法により所定のパターン状にソース・ドレイン電極、ソース配線、データ信号線等を形成する。   Next, as shown in FIG. 4 (f), a Ti / Al / Ti film is formed on the entire surface of the interlayer insulating film in which the contact holes are formed by a sputtering method, and then predetermined by a lithography method using mask exposure and etching. Source / drain electrodes, source wirings, data signal lines and the like are formed in a pattern.

次に、図4(g)に示すように、ソース電極上の保護膜11と所定の位置にソース電極と透明導電膜を接合するためのコンタクトホール13は、感光性アクリル樹脂膜の全面塗布とマスク露光により形成する。そして、その上からスパッタリング法を用いてITO膜を全面に形成した後、マスク露光とエッチングによるリソグラフィー法により所定のパターン状に透明導電膜からなる透明電極12を形成することで、図1に示すTFT基板1が得られる。   Next, as shown in FIG. 4G, the protective film 11 on the source electrode and the contact hole 13 for joining the source electrode and the transparent conductive film at a predetermined position are formed by coating the entire surface of the photosensitive acrylic resin film. It is formed by mask exposure. And after forming an ITO film | membrane on the whole surface using sputtering method from the top, the transparent electrode 12 which consists of a transparent conductive film in a predetermined pattern shape is formed by the lithography method by mask exposure and etching, and it shows in FIG. A TFT substrate 1 is obtained.

以下、ゲートコンタクトホールとシリコンコンタクトホールを形成するための、リソグラフィー工程について説明する。リソグラフィー工程は、図4(d)に示す表面に層間絶縁膜7が形成された積層体に、所定のパターンのレジスト層20を形成するレジスト形成工程と、レジスト層20を形成した積層体に対してエッチングにより穴あけ加工を行うエッチング工程とからなる。   Hereinafter, a lithography process for forming the gate contact hole and the silicon contact hole will be described. The lithography process includes a resist forming process in which a resist layer 20 having a predetermined pattern is formed on the laminate in which the interlayer insulating film 7 is formed on the surface shown in FIG. 4D, and a laminate in which the resist layer 20 is formed. And an etching process in which drilling is performed by etching.

図5(a)、(b)は、ゲートコンタクトホールとシリコンコンタクトホールを形成するレジスト形成工程の要部断面図であり、(a)はマスク露光の状態を示し、(b)は所定のパターンのレジスト層が形成された状態を示している。レジスト形成工程では、図5(a)に示すように、先ず層間絶縁膜7が形成された積層体の表面に、レジスト材料を塗工して全面に感光性レジスト層18を設ける。そしてグレイトーンマスクからなる多階調フォトマスク30を用いて露光を行った後、現像処理を行う。多階調フォトマスク30は、遮光部33と光を透過する透過光部31と半透過光部32を備えている。   FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views of the main part of the resist forming process for forming the gate contact hole and the silicon contact hole. FIG. 5A shows a mask exposure state, and FIG. 5B shows a predetermined pattern. The resist layer is formed. In the resist forming step, as shown in FIG. 5A, first, a resist material is applied on the surface of the laminate on which the interlayer insulating film 7 is formed, and a photosensitive resist layer 18 is provided on the entire surface. Then, after performing exposure using a multi-tone photomask 30 made of a gray tone mask, development processing is performed. The multi-tone photomask 30 includes a light shielding portion 33, a transmitted light portion 31 that transmits light, and a semi-transmitted light portion 32.

多階調フォトマスク30を用いてネガ型レジスト材料からなる感光性レジスト層18に露光を行い現像すると、図5図(b)に示すように、多階調フォトマスク30のパターンに対応した、パターン状のレジスト層20が形成される。すなわち、感光性レジスト層18は多階調フォトマスク30の透過光部31に対応する部分が完全に硬化して、厚膜レジスト部21として形成される。また、多階調フォトマスク30の遮光部33に対応する部分は、開口部23となる。また、多階調フォトマスク30の半透過光部32に対応する部分は、感光性レジスト層18の硬化が不完全であり、透過光部31と比較して厚みの薄い薄膜レジスト部22として形成される。レジスト層20は、透過光部31に対応する部分が厚膜レジスト部21となり、半透過光部32に対応する部分が薄膜レジスト部32となり、遮光部33に対応する部分が開口部23となって、膜厚差を有するパターンとして形成される。   When the photosensitive resist layer 18 made of a negative resist material is exposed and developed using the multi-tone photomask 30, as shown in FIG. 5B, the pattern corresponding to the pattern of the multi-tone photomask 30 is obtained. A patterned resist layer 20 is formed. That is, the photosensitive resist layer 18 is formed as the thick film resist portion 21 by completely curing the portion corresponding to the transmitted light portion 31 of the multi-tone photomask 30. Further, the portion corresponding to the light shielding portion 33 of the multi-tone photomask 30 is an opening 23. Further, the portion corresponding to the semi-transmissive light portion 32 of the multi-tone photomask 30 is formed as a thin film resist portion 22 having a thickness smaller than that of the transmitted light portion 31 because the photosensitive resist layer 18 is not completely cured. Is done. In the resist layer 20, the portion corresponding to the transmitted light portion 31 becomes the thick film resist portion 21, the portion corresponding to the semi-transmitted light portion 32 becomes the thin film resist portion 32, and the portion corresponding to the light shielding portion 33 becomes the opening 23. Thus, it is formed as a pattern having a difference in film thickness.

図5(b)に示すように、レジスト層20は、層間絶縁膜7の表面のホール非形成領域が、厚膜レジスト部21として形成されている。またゲート電極16の上のゲートコンタクト領域が、前記厚膜レジスト部21よりも厚みが薄い薄膜レジスト部22として形成されている。またゲート電極6よりも下層となる半導体シリコン薄膜4の上のシリコンコンタクト領域が、開口部23として形成されている。   As shown in FIG. 5B, in the resist layer 20, the hole non-formation region on the surface of the interlayer insulating film 7 is formed as the thick film resist portion 21. A gate contact region on the gate electrode 16 is formed as a thin film resist portion 22 having a thickness smaller than that of the thick film resist portion 21. A silicon contact region on the semiconductor silicon thin film 4 which is a lower layer than the gate electrode 6 is formed as the opening 23.

尚、上記ホール非形成領域とは、ゲート電極(ゲート配線)16のゲートコンタクトホール8が形成されるゲートコンタクト領域と半導体シリコン薄膜4のシリコンコンタクトホール9が形成されるシリコンコンタクト領域以外の、エッチングを行わない部分のことである。   The hole non-formation region is an etching other than the gate contact region where the gate contact hole 8 of the gate electrode (gate wiring) 16 is formed and the silicon contact region where the silicon contact hole 9 of the semiconductor silicon thin film 4 is formed. It is the part that does not.

図6は図5(a)で用いた多階調フォトマスクの平面図である。図6の多階調フォトマスク30は、図2のTFT基板の平面図のパターンに対応するものである。図6に示すように、多階調フォトマスク30は、ゲート絶縁膜5よりも下層側まで到達するシリコンコンタクトホール9を形成する部分を遮光部33とし、ゲート絶縁膜5よりも上層のゲートコンタクトホール8を形成する部分は半透過光部32とし、それ以外の部分が透過光部31として形成されている。多階調フォトマスクマスク30の半透過光部32は、レジスト層20では、エッチングされる深さが浅い薄膜レジスト部22に対応し、多階調フォトマスク30の遮光部33は、レジスト層20では、エッチングされる深さが深い開口部23に対応している。   FIG. 6 is a plan view of the multi-tone photomask used in FIG. The multi-tone photomask 30 in FIG. 6 corresponds to the pattern of the plan view of the TFT substrate in FIG. As shown in FIG. 6, in the multi-tone photomask 30, a portion where the silicon contact hole 9 reaching the lower layer side than the gate insulating film 5 is formed as a light shielding portion 33, and the gate contact above the gate insulating film 5 is formed. A portion where the hole 8 is formed is a semi-transmissive light portion 32, and the other portion is formed as a transmitted light portion 31. The semi-transmissive light portion 32 of the multi-tone photomask mask 30 corresponds to the thin-film resist portion 22 that is etched deep in the resist layer 20, and the light-shielding portion 33 of the multi-tone photomask 30 corresponds to the resist layer 20. Then, it corresponds to the opening 23 having a deep etching depth.

尚、レジスト材料として、ネガ型の材料以外にポジ型の感光性レジスト材料を用いても良い。ポジ型の感光性レジストを用いる場合には、上記の遮光部と透過光部とが反転した状態に形成されている多階調フォトマスクを用いれば良い。   As the resist material, a positive photosensitive resist material may be used in addition to the negative type material. When a positive photosensitive resist is used, a multi-tone photomask formed with the light shielding portion and the transmitted light portion reversed may be used.

図7は多階調フォトマスクの態様を示し、(a)はハーフトーンマスクの断面図であり、(b)はグレイトーンマスクの断面図である。多階調フォトマスクは、光を遮光する遮光部(黒)と光を透過する透過光部(白)の2階調でパターンが構成されているバイナリーマスクに対し、遮光部(黒)と透過光部(白)に加え光を半透過させる半透過光部(グレイ)からなる3階調以上のフォトマスクとして構成されている。多階調フォトマスクには、グレイトーンマスクとハーフトーンマスクがある。露光の際に用いる多階調フォトマスクとして、図7(a)に示すハーフトーンマスク30A、図7(b)に示すグレイトーンマスク30B、のいずれのマスクを用いてもよい。   FIG. 7 shows an embodiment of a multi-tone photomask, where (a) is a cross-sectional view of a halftone mask, and (b) is a cross-sectional view of a graytone mask. A multi-tone photomask is a light-shielding part (black) and a light-transmitting part (white), and a binary mask whose pattern is composed of two gradations, a light-shielding part (black) and a light-transmitting part (white) that transmits light. It is configured as a photomask of three or more gradations composed of a semi-transmissive light portion (gray) that semi-transmits light in addition to the light portion (white). The multi-tone photomask includes a gray tone mask and a halftone mask. As a multi-tone photomask used for exposure, either a halftone mask 30A shown in FIG. 7A or a graytone mask 30B shown in FIG. 7B may be used.

ハーフトーンマスク30Aは、図7(a)に示すように、半透過光部32の遮光膜をエッチング等の手段により、遮光部33の厚さよりも薄く形成することにより、光の透過量を減少させるようにして半透過光部32を構成したものである。グレイトーンマスク30Bは、図7(b)に示すように、半透過光部32として露光機解像限界以下の微細パターンを設けることで、光の回折効果により半透過光部32を構成したものである。多階調フォトマスクを用いた場合、バイナリマスクを用いた場合と比較して、膜厚差のあるレジスト層を形成する場合に、一度の露光と現像で膜厚差のあるレジストパターンを形成可能であるから、工程を短縮することができる。   As shown in FIG. 7A, the halftone mask 30A reduces the amount of transmitted light by forming the light shielding film of the semi-transmissive light portion 32 thinner than the thickness of the light shielding portion 33 by means such as etching. Thus, the semi-transmissive light portion 32 is configured. As shown in FIG. 7B, the gray tone mask 30B has a semi-transmission light portion 32 formed by a light diffraction effect by providing a fine pattern below the exposure machine resolution limit as the semi-transmission light portion 32. It is. When a multi-tone photomask is used, a resist pattern with a film thickness difference can be formed by a single exposure and development when a resist layer with a film thickness difference is formed compared to when a binary mask is used. Therefore, the process can be shortened.

このようにレジスト層の形成は、ホール加工を行いたい箇所によって、レジスト層の膜厚差を形成可能な方法であれば、どのような方法を用いてもよい。例えば多階調フォトマスクを使用する代わりに、バイナリマスクを用いて膜厚差のあるレジストパターンを形成してもよい。   As described above, any method can be used for forming the resist layer as long as it can form a difference in thickness of the resist layer depending on the location where the hole processing is desired. For example, instead of using a multi-tone photomask, a resist pattern having a film thickness difference may be formed using a binary mask.

多階調フォトマスクやバイナリマスク等のフォトマスクは、ガラス基板等の透明基板の表面に、Cr等の金属薄膜から形成される遮光膜を形成し、エッチング等の手段により遮光部と半透過光部を所定のパターンに形成することで製造することができる。   Photomasks such as multi-tone photomasks and binary masks are formed by forming a light-shielding film made of a metal thin film such as Cr on the surface of a transparent substrate such as a glass substrate. It can be manufactured by forming the part in a predetermined pattern.

バイナリマスクを用いて膜厚差のあるレジストパターンを形成するには、例えば透過光量の異なる複数のバイナリマスクを用いて行う方法や、複数のバイナリマスクを用いて、部分的に露光量を変化させて行う方法等が挙げられる。   In order to form a resist pattern with a difference in film thickness using a binary mask, for example, a method using a plurality of binary masks with different transmitted light amounts or a plurality of binary masks can be used to partially change the exposure amount. And the like.

図8は2枚のバイナリマスクを示す断面図である。例えば複数のバイナリマスクを用いる場合、図8に示すように、薄膜レジスト部22と開口部23に対応する部分に遮光部42、43を設けた第一のバイナリマスク41と、開口部23に対応する部分にのみ遮光部43を設けた第二のバイナリマスク45を用いる。先ず、ネガ型の感光性レジスト層に対し、第一のバイナリマスク41を用いて露光と現像を行うと、遮光部42、43のところが開口部となり、透過光部44のところが厚膜レジスト層として形成される。更に、感光性レジスト層を塗工して第2のバイナリマスク45を用いて再度、露光と現像を行うと、引き続き遮光部43のところは開口部として形成される。しかし、前回の露光と現像では開口部として形成された遮光部42の部分は、第二のバイナリマスクには遮光部が形成されていないので、レジスト層が硬化して薄膜レジスト層として形成される。また、透過光部44に対応する部分は、前回の露光と現像でレジスト層が形成されているので厚膜レジスト部21として形成される。このようにレジスト層は、膜厚差のあるレジストパターンに形成することができる。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing two binary masks. For example, when a plurality of binary masks are used, as shown in FIG. 8, the first binary mask 41 provided with the light shielding portions 42 and 43 in the portions corresponding to the thin film resist portion 22 and the opening 23, and the opening 23. The second binary mask 45 provided with the light shielding portion 43 only in the portion to be used. First, when exposure and development are performed on the negative photosensitive resist layer using the first binary mask 41, the light shielding portions 42 and 43 become openings, and the transmitted light portion 44 becomes a thick film resist layer. It is formed. Further, when a photosensitive resist layer is applied and exposure and development are performed again using the second binary mask 45, the light shielding portion 43 is continuously formed as an opening. However, in the previous exposure and development, the portion of the light shielding portion 42 formed as the opening portion is not formed with the light shielding portion in the second binary mask, so the resist layer is cured and formed as a thin film resist layer. . Further, the portion corresponding to the transmitted light portion 44 is formed as the thick film resist portion 21 because the resist layer is formed by the previous exposure and development. As described above, the resist layer can be formed into a resist pattern having a film thickness difference.

また複数のバイナリマスクを用いて膜厚差のあるレジストパターンを形成するには、例えばネガ型レジスト層に露光する際に、厚膜レジスト部よりも薄膜レジスト部の部分のレジスト層に対する光量が少なくなるように、露光量を変化させてレジスト膜の膜厚が薄くなるようにしてもよい。   In order to form a resist pattern with a difference in film thickness using a plurality of binary masks, for example, when exposing a negative resist layer, the amount of light on the resist layer in the thin film resist portion is smaller than that in the thick film resist portion. As described above, the resist film thickness may be reduced by changing the exposure amount.

図9(a)〜(d)は、ゲートコンタクトホールとシリコンコンタクトホールのエッチング工程を示す要部断面図である。第一実施例のエッチング工程は、開口部23の絶縁膜のエッチングを所定の厚みだけ行った後、レジスト層20の薄膜レジスト部22を除去し、更に開口部23と除去した薄膜レジスト部22の下層の絶縁膜7をエッチングするものである。   FIGS. 9A to 9D are cross-sectional views of the main part showing the etching process of the gate contact hole and the silicon contact hole. In the etching process of the first embodiment, after the insulating film of the opening 23 is etched by a predetermined thickness, the thin film resist portion 22 of the resist layer 20 is removed, and the opening 23 and the removed thin film resist portion 22 are removed. The lower insulating film 7 is etched.

エッチング工程は、先ず図9(a)に示すように、コンタクト第一エッチング工程を行う。コンタクト第一エッチング工程は、膜厚差のあるレジストパターンを設けた積層体に対し、適切なエッチングガス(C、SF、CF、O、Ar、H等)を用いてドライエッチングを行い、層間絶縁膜7をエッチングする。このときのエッチングは、層間絶縁膜7をエッチングすることができるが、レジスト層の薄膜レジスト部22がエッチングされない条件で行う。開口部23の層間絶縁膜7がエッチングされ、シリコンコンタクトホールの一部9aが形成される。一方、ゲート電極16上の層間絶縁膜7は薄膜レジスト部22が形成されているのでエッチングされない。 In the etching process, first, a contact first etching process is performed as shown in FIG. In the contact first etching step, an appropriate etching gas (C 4 F 8 , SF 6 , CF 4 , O 2 , Ar, H 2, etc.) is used for the laminate provided with resist patterns having different film thicknesses. Dry etching is performed to etch the interlayer insulating film 7. The etching at this time is performed under the condition that the interlayer insulating film 7 can be etched but the thin film resist portion 22 of the resist layer is not etched. The interlayer insulating film 7 in the opening 23 is etched to form a part 9a of the silicon contact hole. On the other hand, the interlayer insulating film 7 on the gate electrode 16 is not etched because the thin film resist portion 22 is formed.

コンタクト第一エッチング工程では、エッチング後のゲート電極16の上の層間絶縁膜7の膜厚D1と、半導体シリコン薄膜4上の絶縁膜(層間絶縁膜7+ゲート絶縁膜5)の膜厚D2が、次のコンタクト第二エッチング工程で、ゲート電極上の絶縁膜と、半導体シリコン薄膜上の絶縁膜を全部エッチングするのに掛かる時間が同じ時間になるように、エッチングを行うのが好ましい。   In the contact first etching step, the film thickness D1 of the interlayer insulating film 7 on the gate electrode 16 after etching and the film thickness D2 of the insulating film (interlayer insulating film 7 + gate insulating film 5) on the semiconductor silicon thin film 4 are: In the next contact second etching step, it is preferable to perform etching so that the time required to etch all of the insulating film on the gate electrode and the insulating film on the semiconductor silicon thin film is the same time.

次に、図9(b)、(c)に示すように、レジストアッシング工程を行う。レジストアッシング工程は、図9(a)に示すシリコンコンタクトホール9が途中まで形成された積層体に、レジスト層を酸素ラジカル等で分解、低分子量化し、揮発させ除去するプラズマアッシング法を用いてアッシング処理を行う。アッシング処理では、薄膜レジスト部22を除去する。アッシング処理を行うと、図9(b)に示すように積層体の全面のレジスト層20が処理され、厚膜レジスト部21と薄膜レジスト層22は、同じ速さで膜厚が減少する。そしてゲート電極の上にある薄膜レジスト部のレジスト膜が無くなって開口部22bとなった時点でアッシングを停止する。この時点では、図9(c)に示すように厚膜レジスト部21は、厚みが薄くなっているが、レジスト層20自体は残存している状態である。   Next, as shown in FIGS. 9B and 9C, a resist ashing process is performed. The resist ashing process is performed by ashing using a plasma ashing method in which the resist layer is decomposed with oxygen radicals, reduced in molecular weight, volatilized and removed from the laminated body in which the silicon contact hole 9 shown in FIG. Process. In the ashing process, the thin film resist portion 22 is removed. When the ashing process is performed, the resist layer 20 on the entire surface of the stacked body is processed as shown in FIG. 9B, and the film thicknesses of the thick film resist portion 21 and the thin film resist layer 22 decrease at the same speed. Then, ashing is stopped when the resist film in the thin film resist portion on the gate electrode disappears and becomes the opening 22b. At this time, as shown in FIG. 9C, the thick film resist portion 21 is thin, but the resist layer 20 itself remains.

次に、図9(d)に示すように、コンタクト第二エッチング工程を行う。コンタクト第二エッチング工程では、コンタクト第一エッチング工程と同様に、適切なエッチングガスを用いたドライエッチングを行い、残りの絶縁膜のエッチングを行う。同図に示すように、ゲートコンタクトホール8とシリコンコンタクトホール9が形成される。このように、ゲートコンタクトホール8とシリコンコンタクトホール9は同じエッチング工程で一緒に形成される。   Next, as shown in FIG. 9D, a contact second etching step is performed. In the second contact etching process, as in the first contact etching process, dry etching using an appropriate etching gas is performed, and the remaining insulating film is etched. As shown in the figure, a gate contact hole 8 and a silicon contact hole 9 are formed. Thus, the gate contact hole 8 and the silicon contact hole 9 are formed together in the same etching process.

上記のコンタクト第一エッチング工程で、ゲート電極16上の層間絶縁膜7と、半導体シリコン薄膜上の絶縁膜5、7を全部エッチングするのに掛かる時間が同じ時間になるように、エッチングを行っていれば、ゲートコンタクトホール8が層間絶縁膜を超えてゲート電極16までエッチングされることや、或いはシリコンコンタクトホール9が半導体シリコン薄膜4までエッチングされることを防止できる。その結果、ゲート電極16の膜減りや配線抵抗の高抵抗化、及び断線等や、半導体シリコン薄膜4の膜減りや突き抜けを防止することができる。   In the contact first etching step, the etching is performed so that the time required to etch all of the interlayer insulating film 7 on the gate electrode 16 and the insulating films 5 and 7 on the semiconductor silicon thin film is the same time. Thus, the gate contact hole 8 can be prevented from being etched to the gate electrode 16 beyond the interlayer insulating film, or the silicon contact hole 9 can be prevented from being etched to the semiconductor silicon thin film 4. As a result, it is possible to prevent the film loss of the gate electrode 16, the increase in wiring resistance, the disconnection, and the like, and the film reduction and penetration of the semiconductor silicon thin film 4.

第二エッチング工程の後にレジスト剥離工程を行う。レジスト剥離工程では、残存しているレジスト層20の除去を行う。レジスト層20の除去は、有機アルカリ溶液でレジストを除去するウエット剥離と、レジストを酸素ラジカル等で分解、低分子量化し、揮発させ除去するアッシングによるドライ剥離、或いはウエット剥離とドライ剥離の組み合わせ等のいずれの手段を用いても良い。レジスト剥離手段は、レジスト層20の材料等に応じて、適宜選択することができる。   A resist stripping step is performed after the second etching step. In the resist stripping step, the remaining resist layer 20 is removed. The resist layer 20 is removed by wet stripping in which the resist is removed with an organic alkali solution, dry stripping by ashing in which the resist is decomposed, reduced in molecular weight, volatilized and removed by oxygen radicals, or a combination of wet stripping and dry stripping. Any means may be used. The resist stripping means can be appropriately selected according to the material of the resist layer 20 and the like.

図10(a)〜(c)は本発明の第二実施例のエッチング工程を示す工程図である。第二実施例は、エッチング工程が、開口部23の絶縁膜のエッチングを行うと同時に、レジスト層の薄膜レジスト部22の除去と該薄膜レジスト部22の下層の絶縁膜のエッチングを行うものである。   10A to 10C are process diagrams showing the etching process of the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the etching process etches the insulating film in the opening 23 and simultaneously removes the thin film resist portion 22 of the resist layer and etches the insulating film under the thin film resist portion 22. .

第二実施例のエッチング工程は、図10(a)に示すように、第一実施例と同様にしてレジスト形成工程で厚膜レジスト部21、薄膜レジスト部22、開口部23からなるレジスト層20を形成した積層体を用いる。先ず、適切なエッチングガス(C、SF、CF、O、Ar、H等)を用いてドライエッチングを行い、層間絶縁膜7をエッチングする。このときのエッチングは、層間絶縁膜7及びレジスト層20の両方に対してエッチングレートを持つようなエッチング条件を選択する。その結果、図10a)に示すように、レジスト層20の開口部23は層間絶縁膜7がエッチングされ、厚膜レジスト部21と薄膜レジスト部22の部分はレジスト層20がエッチングされる。 In the etching process of the second embodiment, as shown in FIG. 10A, the resist layer 20 including the thick film resist portion 21, the thin film resist portion 22, and the opening 23 is formed in the resist forming step in the same manner as the first embodiment. The laminated body formed with is used. First, dry etching is performed using an appropriate etching gas (C 4 F 8 , SF 6 , CF 4 , O 2 , Ar, H 2, etc.), and the interlayer insulating film 7 is etched. For the etching at this time, an etching condition having an etching rate for both the interlayer insulating film 7 and the resist layer 20 is selected. As a result, as shown in FIG. 10 a), the interlayer insulating film 7 is etched in the opening 23 of the resist layer 20, and the resist layer 20 is etched in the thick film resist portion 21 and the thin film resist portion 22.

図10(b)に示すように、ゲート電極16上の薄膜レジスト部22が完全に除去された段階では、半導体シリコン薄膜4上の絶縁膜(層間絶縁膜7)のエッチングは途中まで進行している。このとき、ゲート電極16上の層間絶縁膜7の膜厚と半導体シリコン薄膜4上の絶縁膜の膜厚が、残りのエッチングにおいて、これらの絶縁膜を除去する時間と同じ時間になるようにするのが好ましい。具体的には、薄膜レジスト部22や厚膜レジスト部21の厚み、ドライエッチングのエッチング条件等を選択して、上記条件となるようにすればよい。上記エッチング条件としては、ガス種、分圧、放電パワー等が挙げられる。   As shown in FIG. 10B, when the thin film resist portion 22 on the gate electrode 16 is completely removed, the etching of the insulating film (interlayer insulating film 7) on the semiconductor silicon thin film 4 proceeds halfway. Yes. At this time, the film thickness of the interlayer insulating film 7 on the gate electrode 16 and the film thickness of the insulating film on the semiconductor silicon thin film 4 are set to be the same as the time for removing these insulating films in the remaining etching. Is preferred. Specifically, the thickness of the thin film resist portion 22 and the thick film resist portion 21, the etching conditions for dry etching, and the like may be selected to satisfy the above conditions. Examples of the etching conditions include gas type, partial pressure, and discharge power.

図10(c)に示すように、エッチングを更に行い、ゲート電極16上の絶縁膜7と、半導体シリコン薄膜4上の絶縁膜5、7を除去することで、ゲートコンタクトホール8とシリコンコンタクトホール9が形成される。このように、ゲートコンタクトホール8とシリコンコンタクトホール9は同じエッチング工程で一緒に形成することができる。   As shown in FIG. 10C, etching is further performed to remove the insulating film 7 on the gate electrode 16 and the insulating films 5 and 7 on the semiconductor silicon thin film 4, thereby forming the gate contact hole 8 and the silicon contact hole. 9 is formed. Thus, the gate contact hole 8 and the silicon contact hole 9 can be formed together in the same etching process.

このエッチングを行う場合、これらの残りの絶縁膜を除去する時間が同じになるように、薄膜レジスト部22の除去と層間絶縁膜7のエッチングが行われていると、ゲート電極16及び半導体シリコン薄膜4まで到達する時間が同じ時間となって、過剰なエッチングを減らすことが可能となる。   When performing this etching, if the removal of the thin film resist portion 22 and the etching of the interlayer insulating film 7 are performed so that the time for removing these remaining insulating films is the same, the gate electrode 16 and the semiconductor silicon thin film The time to reach 4 becomes the same time, and it is possible to reduce excessive etching.

この第二実施例によれば、第一実施例と比較して、アッシングによるレジスト膜の除去工程を減らすことができ、処理時間を短縮することができるという利点がある。   According to the second embodiment, compared with the first embodiment, there is an advantage that the resist film removal process by ashing can be reduced and the processing time can be shortened.

図11は本発明の第三実施例のレジスト層を形成した状態の要部断面を示す説明図である。第三実施例は図11に示すように、ボトムゲート構造のTFTを製造する場合の例である。第一実施例及び第二実施例は、トップゲート構造のTFTであるが、本発明は、第三実施例に示すようなボトムゲート構造のTFTに用いることもできる。   FIG. 11 is an explanatory view showing a cross section of the main part in a state where the resist layer of the third embodiment of the present invention is formed. The third embodiment is an example in the case of manufacturing a TFT having a bottom gate structure as shown in FIG. The first and second embodiments are TFTs having a top gate structure, but the present invention can also be used for a TFT having a bottom gate structure as shown in the third embodiment.

ボトムゲート構造のTFTでは、例えば、図11に示すように、ガラス基板2上に下地絶縁膜3、ゲート電極6、16が設けられ、ゲート絶縁膜5を介して半導体シリコン薄膜4が設けられて、積層体が構成されている。この場合、レジスト層20は、半導体シリコン薄膜4の上部(シリコンコンタクト領域)に薄膜レジスト部22を設け、ゲート電極16の上部(ゲートコンタクト領域)に開口部23を設け、それ以外の部分(ホール非形成領域)が厚膜レジスト部21からなる、膜厚差を有するパターンとして構成されている。   In a TFT having a bottom gate structure, for example, as shown in FIG. 11, a base insulating film 3 and gate electrodes 6 and 16 are provided on a glass substrate 2, and a semiconductor silicon thin film 4 is provided via a gate insulating film 5. A laminated body is configured. In this case, the resist layer 20 is provided with a thin film resist portion 22 above the semiconductor silicon thin film 4 (silicon contact region), an opening 23 above the gate electrode 16 (gate contact region), and other portions (holes). The non-formation region) is configured as a pattern having a film thickness difference including the thick film resist portion 21.

図11に示す膜厚差を有するパターンのレジスト層20が設けられた積層体に対し、上記の第一実施例又は第二実施例と同様のエッチング処理方法を用いてエッチング工程を行い、ゲートコンタクトホール8とシリコンコンタクトホール9を同じ処理工程で形成することができる。すなわち、第三実施例のTFT基板も、レジスト層20の開口部23の絶縁膜のエッチングと、レジスト層20の薄膜レジスト部22の除去とその下層の絶縁膜のエッチングが行われ、ゲートコンタクトホール9とシリコンコンタクトホール8が共に形成されたものである。   The laminated body provided with the resist layer 20 having a pattern having a difference in film thickness shown in FIG. 11 is subjected to an etching process using the same etching method as in the first embodiment or the second embodiment, and the gate contact. Hole 8 and silicon contact hole 9 can be formed in the same processing step. That is, the TFT substrate of the third embodiment is also subjected to the etching of the insulating film in the opening 23 of the resist layer 20, the removal of the thin film resist portion 22 of the resist layer 20, and the etching of the insulating film underneath, 9 and the silicon contact hole 8 are formed together.

本発明のTFT基板は、アクティブマトリクス型の液晶表示素子等のアレイ基板として用いることができる。また本発明のTFT基板は、液晶表示素子以外の各種表示素子のスイッチングデバイスとして利用することができる。   The TFT substrate of the present invention can be used as an array substrate for an active matrix liquid crystal display element or the like. The TFT substrate of the present invention can be used as a switching device for various display elements other than liquid crystal display elements.

1 TFT基板
2 ガラス基板
4 半導体シリコン薄膜
5 ゲート絶縁膜
6、16 ゲート電極
7 層間絶縁膜
8 ゲートコンタクトホール
9 シリコンコンタクトホール
10 ソース電極
20 レジスト層
21 厚膜レジスト部
22 薄膜レジスト部
23 開口部
30 多階調フォトマスク
31 透過光部
32 半透過光部
33 遮光部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 TFT substrate 2 Glass substrate 4 Semiconductor silicon thin film 5 Gate insulating films 6 and 16 Gate electrode 7 Interlayer insulating film 8 Gate contact hole 9 Silicon contact hole 10 Source electrode 20 Resist layer 21 Thick film resist part 22 Thin film resist part 23 Opening part 30 Multi-tone photomask 31 Transmitted light portion 32 Semi-transmitted light portion 33 Light shielding portion

Claims (17)

ゲート絶縁膜を介して形成されている半導体薄膜とゲート電極の上に絶縁膜が形成されている積層体に、前記ゲート電極の上部に形成されるゲートコンタクトホールと、前記半導体薄膜の上部に形成される半導体コンタクトホールが、同じリソグラフィー工程で形成されている薄膜トランジスタ基板の製造方法であって、
前記リソグラフィー工程は、前記絶縁膜の表面に所定のパターンのレジスト層を形成するレジスト形成工程と、レジスト層を形成した前記積層体にエッチングによりコンタクトホールを形成するエッチング工程とを有し、
前記エッチング工程の前記レジスト層が、前記絶縁膜のホール非形成領域に形成される厚膜レジスト部と、
ゲートコンタクト領域又は半導体コンタクト領域のいずれか一方のコンタクト領域に形成される前記厚膜レジスト部よりも厚みの薄い薄膜レジスト部と、
前記ゲートコンタクト領域又は前記半導体コンタクト領域のうちの他方のコンタクト領域に形成される開口部と、
からなる膜厚差を有するパターンとして形成され、
前記エッチング工程は、前記レジスト層の開口部の絶縁膜のエッチングと、前記レジスト層の薄膜レジスト部の除去と、該レジスト層の下層の絶縁膜のエッチングとを行うことにより、前記ゲートコンタクトホール及び前記半導体コンタクトホールが共に形成されるものであることを特徴とする薄膜トランジスタ基板の製造方法。
Formed in a stacked body in which an insulating film is formed on a semiconductor thin film and a gate electrode formed via a gate insulating film, and on a gate contact hole formed on the gate electrode and on the semiconductor thin film A method for manufacturing a thin film transistor substrate, wherein the semiconductor contact hole is formed in the same lithography process,
The lithography step includes a resist forming step of forming a resist layer having a predetermined pattern on the surface of the insulating film, and an etching step of forming a contact hole by etching in the stacked body on which the resist layer is formed.
The resist layer in the etching step is a thick film resist portion formed in a hole non-formation region of the insulating film;
A thin film resist portion having a thickness smaller than that of the thick film resist portion formed in one of the contact regions of the gate contact region or the semiconductor contact region;
An opening formed in the other contact region of the gate contact region or the semiconductor contact region;
Formed as a pattern having a difference in film thickness,
The etching step includes etching the insulating film in the opening of the resist layer, removing the thin film resist portion of the resist layer, and etching the insulating film under the resist layer, thereby forming the gate contact hole and A method of manufacturing a thin film transistor substrate, wherein the semiconductor contact holes are formed together.
前記エッチング工程が、前記開口部の絶縁膜のエッチングを所定の厚みだけ行った後、前記レジスト層の前記薄膜レジスト部を除去し、更に前記開口部と前記除去した薄膜レジスト部の下層の絶縁膜をエッチングすることを特徴とする請求項1に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。   After the etching step has etched the insulating film in the opening by a predetermined thickness, the thin film resist portion of the resist layer is removed, and the insulating film under the opening and the removed thin film resist portion is removed. The method of manufacturing a thin film transistor substrate according to claim 1, wherein: 前記レジスト層の前記薄膜レジスト部の除去に、プラズマアッシング法を用いることを特徴とする請求項2記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。   3. The method of manufacturing a thin film transistor substrate according to claim 2, wherein a plasma ashing method is used to remove the thin film resist portion of the resist layer. 前記エッチング工程が、前記開口部の絶縁膜のエッチングを行うと同時に、前記レジスト層の前記薄膜レジスト部の除去と該薄膜レジスト部の下層のエッチングを行うことを特徴とする請求項1記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。   2. The thin film transistor according to claim 1, wherein the etching step etches the insulating film in the opening and simultaneously removes the thin film resist portion of the resist layer and etches a lower layer of the thin film resist portion. A method for manufacturing a substrate. 前記エッチング工程のエッチングが、ドライエッチングであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。   The method for manufacturing a thin film transistor substrate according to claim 1, wherein the etching in the etching step is dry etching. 前記レジスト形成工程が、多階調フォトマスクを用いて露光を行うことにより膜厚差を有する前記レジスト層を形成するものであること特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。   The said resist formation process forms the said resist layer which has a film thickness difference by performing exposure using a multi-tone photomask, The any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. A method for manufacturing a thin film transistor substrate. 前記多階調フォトマスクが、グレイトーンマスクであることを特徴とする請求項6記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。   7. The method of manufacturing a thin film transistor substrate according to claim 6, wherein the multi-tone photomask is a gray tone mask. 前記多階調フォトマスクが、ハーフトーンマスクであることを特徴とする請求項6記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。   7. The method of manufacturing a thin film transistor substrate according to claim 6, wherein the multi-tone photomask is a halftone mask. 前記レジスト形成工程が、透過光量の異なる2種類のマスクを用いて露光を行うことにより膜厚差を有する前記レジスト層を形成するものであること特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。   The said resist formation process forms the said resist layer which has a film thickness difference by performing exposure using two types of masks from which transmitted light amount differs. A method for producing a thin film transistor substrate according to claim 1. 前記レジスト形成工程が、2種類のマスクを用いそれぞれの露光量を変えることにより膜厚差を有する前記レジスト層を形成するものであること特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。   The said resist formation process forms the said resist layer which has a film thickness difference by changing each exposure amount using two types of masks, The any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. Manufacturing method of the thin film transistor substrate. 前記薄膜トランジスタ基板が、前記半導体薄膜の上に前記ゲート絶縁膜を介して前記ゲート電極が設けられているトップゲート構造であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。   11. The thin film transistor according to claim 1, wherein the thin film transistor substrate has a top gate structure in which the gate electrode is provided on the semiconductor thin film via the gate insulating film. A method for manufacturing a substrate. 前記薄膜トランジスタ基板が、前記ゲート電極の上にゲート絶縁膜を介して前記半導体薄膜が設けられているボトムゲート構造であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。   11. The thin film transistor substrate according to claim 1, wherein the thin film transistor substrate has a bottom gate structure in which the semiconductor thin film is provided on the gate electrode via a gate insulating film. Manufacturing method. 前記半導体薄膜が、アモルファスシリコン薄膜であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。   The method of manufacturing a thin film transistor substrate according to claim 1, wherein the semiconductor thin film is an amorphous silicon thin film. 前記半導体薄膜が、ポリシリコン薄膜であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。   The method of manufacturing a thin film transistor substrate according to claim 1, wherein the semiconductor thin film is a polysilicon thin film. ゲート絶縁膜を介して形成されている半導体薄膜とゲート電極の上に絶縁膜の、前記ゲート電極の上部のゲートコンタクトホールと、前記半導体薄膜の上部の半導体コンタクトホールが同じ工程で形成され、上記コンタクトホールを介して前記半導体薄膜とゲート電極にソース電極が接続されている薄膜トランジスタ基板において、
前記コンタクトホールが、
前記絶縁膜のコンタクトホール非形成領域に形成される厚膜レジスト部と、
ゲートコンタクト領域又は半導体コンタクト領域のいずれか一方のコンタクト領域に形成される前記厚膜レジスト部よりも厚みの薄い薄膜レジスト部と、
前記ゲートコンタクト領域又は前記半導体コンタクト領域のうちの他方のコンタクト領域に形成される開口部と、からなる膜厚差を有するパターン状のレジスト層が設けられ
前記レジスト層の開口部の絶縁膜のエッチングと、前記レジスト層の薄膜レジスト部の除去と該レジスト層の下層の絶縁膜のエッチングが行われ、前記ゲートコンタクトホールと前記半導体コンタクトホールが共に形成されたものであることを特徴とする薄膜トランジスタ基板。
A gate contact hole in the upper part of the gate electrode and a semiconductor contact hole in the upper part of the semiconductor thin film are formed in the same process on the semiconductor thin film and the gate electrode formed through the gate insulating film, In a thin film transistor substrate in which a source electrode is connected to the semiconductor thin film and a gate electrode through a contact hole,
The contact hole is
A thick film resist portion formed in a contact hole non-formation region of the insulating film;
A thin film resist portion having a thickness smaller than that of the thick film resist portion formed in one of the contact regions of the gate contact region or the semiconductor contact region;
Etching of the insulating film in the opening of the resist layer is provided with a patterned resist layer having a film thickness difference comprising an opening formed in the other contact region of the gate contact region or the semiconductor contact region A thin film transistor substrate, wherein the gate contact hole and the semiconductor contact hole are both formed by removing the thin film resist portion of the resist layer and etching the insulating film under the resist layer. .
請求項15に記載の薄膜トランジスタ基板をスイッチング素子として用いたことを特徴とする表示装置。   16. A display device using the thin film transistor substrate according to claim 15 as a switching element. 薄膜トランジスタ基板を液晶表示装置のアレイ基板として用いたことを特徴とする請求項16に記載の表示装置。   The display device according to claim 16, wherein the thin film transistor substrate is used as an array substrate of a liquid crystal display device.
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