JP2001127303A - 薄膜トランジスタアレイ基板およびその製造方法 - Google Patents
薄膜トランジスタアレイ基板およびその製造方法Info
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Abstract
ート,ドレイン,補助容量端子部を、生産性を低下させ
ることなく、露出させる。 【解決手段】 ガラス基板18上にゲート電極1,ゲー
トバスライン2,ゲートライン端子3,補助容量バスラ
イン4,補助容量端子5を形成する工程と、多層ゲート
絶縁膜(酸化シリコン膜14,窒化シリコン膜15)を
形成する工程と、機能素子の形成とを行った後、基板1
8の全面に保護膜13を形成し、ゲートライン端子3,
ドレインセイン端子9,補助容量端子5上の保護膜13
に穴開けを行う場合に同一のレジストパターンにてBH
Fによるウェットエッチングおよびドライエッチングに
よる2回のエッチングを行い、異なる層にある端子部金
属を露出させる。その後、画素電極11,端子部透明電
極12を形成することにより薄膜トランジスタアレイ基
板を完成させる。
Description
タ(以下、TETという)アレイ基板及びその製造方法
に関する。
膜トランジスタを有するアクティブマトリクス液晶表示
装置の概念を示している。このアクティブマトリクス液
晶表示装置は図に示すように、薄膜トランジスタ(TF
T)基板130および、カラーフィルター基板(以下、
CF基板)131とを有し、これらの間にツイストネマ
ティック(TN)液晶層132を挟持する構造をとって
いる。TFT基板130は、複数の画素電極133がマ
トリクス状に形成されており、この画素電極133はス
イッシング素子である薄膜トランジスタ(TFT)13
4のソース電極135に接続されている。
信号を供給するゲート線137が接続され、ドレイン電
極138には表示信号を入力するデータ線141が接続
され、TFT134を駆動している。CF基板131
は、透明な電極および各画素毎に対応したRGB色層お
よび遮光を目的とした遮光層からなる。
TFT134は、TFTガラス基板139上に形成さ
れ、ゲート線137に接続されるゲート電極136と、
ゲート電極136を覆うようにして成膜されたゲート絶
縁膜140と、ゲート絶縁膜140上に形成されたデー
タ線141に接続されるドレイン電極138、画素電極
133に接続されるソース電極135、さらにa−Si
層142と、ドレイン電極138およびソース電極13
5とa−Si層142との間に設けられたn+a−Si
層143と、ドレイン電極138、ソース電極135、
画素電極133、a−Si層142、n+a−Si層1
43を覆うようにして成膜されたパッシベーション膜1
44とにより形成されている。また、パッシベーション
膜144および画素電極133上には、液晶分子の配列
や傾き(プレチルト)に制御するための配向膜が形成さ
れている。以上、TFTガラス基板から配向膜までによ
って構成される基板をTFT基板と呼ぶ。また、145
はコンタクトホール、146はバックチャネル、147
は色層、148は対向電極、149はブラックマトリク
ス、150は光透過領域、151は光漏れ領域である。
方法について説明する。図24は、図23に示したTF
T基板の製造工程を示す断面図である。図24(a)に
示すように、まずガラスなどの透明絶縁基板139上に
スパッタリングによってCrあるいはAl−Ndなどか
らなる第1の導電膜を100nm〜300nmの厚さで
堆積し、これをパターニングすることにより、ゲート
線、ゲート電極136、および表示用の外部信号処理基
板と接続されるゲート側端子部136aを形成する第1
のパターニング工程を行う。
等からなるゲート絶縁膜140と、a−Si層142
と、n+a−Si膜143とを、プラズマCVDによっ
てそれぞれ300nm,350nm,50nm程度の厚
さで連続的に積層し、a−Si膜142とn+a−Si
膜143とを一括してパターニングする第2のパターニ
ング工程を行う。
のガスを用いてゲート側端子部136a上のゲート絶縁
膜140などの不要なゲート絶縁膜を除去して開口部1
52を形成する第3のパターニング工程を行う。
縁膜140およびn+a−Si膜143上に、スパッタ
リングによりCrあるいはMoなどを100nm程度の
厚さで堆積し、これをパターニングすることによりソー
ス電極135、ドレイン電極138、データ線、および
表示用の外部信号処理基板と接続されるデータ側端子部
153を形成する第4のパターニング工程を行う。
リングによりITOなどの透明な電極を50nm程度の
厚さで堆積し、これをパターニングすることにより画素
電極133を形成する第5のパターニング工程を行うと
共に、TFTのバックチャネルを彫り込むことにより、
n+a−Si膜の不要部位を除去する。
バックチャネル、ソース電極、ドレイン電極、データ
線、端子部を覆うようにして、プラズマCVDにより絶
縁体であるSiN膜を300nmの厚さで成膜し、薄膜
トランジスタを保護するためのパッシベーション膜を形
成した後、画素部上およびゲート側およびデータ側端子
部上の不要なパッシベーション膜を除去し開口部O1,
O2,O3を形成する第6のパターニング工程を行う。最
後に250℃30分程度TFT基板のアニールを行う。
以上説明した6つのパターニング工程によって、液晶表
示装置のTFT基板を製造する。
端子の構造が特開平5−243333号に記載されてお
り、図25,図26,図27,図28を用いて説明す
る。図26,図27はゲート側端子、データ側端子の平
面図を示したものであり、図25,図28はそれぞれの
断面図である。ゲート側端子・データ側端子ともに、そ
の構造はゲート電極などを形成する下層金属が設けら
れ、その下層金属上の一部の領域のみにコンタクトホー
ルが形成され、ドレイン電極などを形成する上層金属が
コンタクトホールを完全に覆い、画素電極などを形成す
る透明電極がそれを上層金属を覆うように最上層として
形成されている構成をとっている。
等の金属を用いてゲート電極31及びゲートバスライン
32が透明絶縁性基板30上に形成され、次に酸化シリ
コン,窒化シリコン等を用いた多層構造のゲート絶縁膜
33,アモルファスシリコン34からなる動作半導体膜
35が連続成膜され、ゲート電極31上に動作半導体の
島が形成される。
36と端子部上層金属37の電気的接続を得るためにコ
ンタクトホール28が形成される。さらに、クロム等金
属を用いて、端子部上層金属37,信号線39,ソース
電極40及びドレイン電極41が形成される。
Indium Tin Oxide)からなる端子部の
透明電極42及び画素電極43が形成される。この工程
に続いて、ソース電極40とドレイン電極41間との間
のリンをドープしたアモルファスシリコンを除去するこ
とにより、TFTが完成され、さらに窒化シリコン等が
基板全面に成膜され、ゲート端子,ドレイン端子及び画
素電極上膜を除去することによりTFTアレイ基板が完
成される。
的とし、特に端子部での絶縁膜の除去を目的とした公知
例が、特開昭62−298117号公報,特開昭62−
298118号公報,特開平6−102528号公報等
に開示されている。
層金属を形成するときに形成したフォトレジストを残し
たままで薄膜トランジスタ保護膜が成膜され、リフトオ
フ法を用いて保護膜除去のフォトリソグラフィ工程を省
略するという内容が記載されている。
ートバスライン端部,ドレインバスライン端部,補助容
量バスライン端部に金属膜を残してネガ型レジストを用
いて背面から露光することにより、フォトマスクを1枚
削減するという内容が記載されている。
の方法が記載されている。その一つの方法は、上層金属
形成後に保護膜が全面に形成され、ゲートバスライン端
部,補助容量バスライン端部,ドレインバスラインを開
口する場合に用いるフォトレジストを残したまま透明電
極が成膜されリフトオフ法を用いて、画素電極,端子部
カバー電極を形成することにより、フォトリソグラフィ
工程を短縮するという内容のものである。
された別の方法は、ゲートバスライン端部,補助容量バ
スライン端部にポリイミド膜が形成され、ゲート絶縁
膜,動作半導体膜等が設けられ、その後、ドレイン電極
画素電極が形成され保護膜が成膜された後に、ドレイン
バスライン端部,ゲートバスライン端部,補助容量バス
ライン端部に開口するパターンのフォトレジストが設け
られ、そしてドレインバスライン端部は、その端子上の
透明電極,ゲートバスライン端部がエッチングストッパ
として、補助容量バスライン端部は、前記ポリイミド膜
がエッチングストッパとしてエッチングが行なわれ、ド
ライエッチでポリイミド膜が除去されることにより、上
層,下層金属の電気的導通をとるコンタクトホールのフ
ォトリソグラフィ工程を削除するという内容のものであ
る。
3及び図24に示す従来の薄膜トランジスタ基板の製造
方法では、6つのパターニング行程が必要であり、特に
特開平5−243333号公報に示されるように、上層
・下層金属の導通をとるコンタクトホールを形成するパ
ターニング工程と、バスライン端部上の保護膜を除去す
るためのパターニング工程との、絶縁膜除去工程に2つ
のパターニング工程が必要であった。
特開平6−102528号公報に示された従来技術で
は、ソース絶縁膜を各バスライン端部に成膜しない方法
を用いているが、この方法は、一品種を生産する場合に
有効であるが、多品種を生産する場合には、品種毎にゲ
ート絶縁膜の成膜領域を制限し変更する必要があるとい
う問題点があった。
特開平6−102528号公報に示された従来技術で
は、フォトレジスト上に成膜を行いレジスト剥離時に膜
の同時に剥がすリフトオフ法を用いているため、レジス
トと同時に膜を剥がす際に、剥離ゴミが発生し歩留りを
低下させてしまうという問題点があった。
された従来技術では、ポリイミド膜を下層金属のバスラ
イン端に形成する工程を追加しているため、フォトリソ
グラフィ工程が増加してしまうという問題点があった。
示された従来技術では、フォトマスクを削減することが
できるが、生産工程は、従来となんら変わりがなく、コ
スト低減には寄与しないという問題点があった。
ランジスタ基板形成プロセスにおいて、従来より少ない
パターニング工程により製造できる薄膜トランジスタア
レイ基板およびその製造方法を提供することにある。
め、本発明に係る薄膜トランジスタアレイ基板の製造方
法は、透明基板上に下層金属層を選択的に形成する工程
と、前記透明基板および前記下層金属層をゲート絶縁膜
で覆う工程と、前記ゲート絶縁膜上に動作半導体膜およ
び上層金属層を選択的に形成する工程と、前記ゲート絶
縁膜、前記動作半導体膜および前記上層金属層を保護膜
で覆う工程と、同一のマスクを用いたウエットエッチン
グ及びその後のドライエッチングにより、前記保護膜お
よび前記ゲート絶縁膜を選択的に除去して、前記下層金
属層および前記上層金属層のそれぞれの一部を露出する
工程とを有する。
HF3の少なくとも1つを含むガスを用いて行い、その
圧力は20Pa以上40Pa以下である。
イの製造方法は、透明基板上に下層金属層を選択的に形
成する工程と、前記透明基板および前記下層金属層をゲ
ート絶縁膜で覆う工程と、前記ゲート絶縁膜上に動作半
導体膜および上層金属層を選択的に形成する工程と、前
記ゲート絶縁膜、前記動作半導体膜および前記上層金属
層を保護膜で覆う工程と、2段階のドライエッチングを
行うことにより、前記保護膜および前記ゲート絶縁膜を
選択的に除去して、前記下層金属層および前記上層金属
層のそれぞれの一部を露出する工程とを有する。
6、CF4、CHF3の少なくとも1つを含むガスを用い
て行い、その圧力は20Pa以上40Pa以下である。
イの製造方法は、透明基板上に下層金属層を選択的に形
成する工程と、前記透明基板および前記下層金属層をゲ
ート絶縁膜で覆う工程と、前記ゲート絶縁膜上に動作半
導体膜および上層金属層を選択的に形成する工程と、前
記ゲート絶縁膜、前記動作半導体膜および前記上層金属
層を保護膜で覆う工程と、SF6、CF4、CHF3の少
なくとも1つを含むガスを用い、20Pa以上40Pa
以下の圧力下でドライエッチングを行うことにより、前
記保護膜および前記ゲート絶縁膜を選択的に除去して、
前記下層金属層および前記上層金属層のそれぞれの一部
を露出する工程とを有する。
のそれぞれの一部を透明電極で覆う工程をさらに有す
る。
層を除去する工程をさらに有する。
層を除去する工程は、Ar、He、N2、O2、HClの
少なくとも1つを含むガスを用いたドライエッチングに
より行われる。
イ基板は、透明絶縁基板に対して横方向の電界により液
晶を動作させる方式の薄膜トランジスタアレイ基板にお
いて、前記基板上に選択的に形成されたゲートバスライ
ンと、このゲートバスラインを覆うゲート絶縁膜と、こ
のゲート絶縁膜上に選択的に形成されたドラインバスラ
インと、このドレインバスラインおよび前記ゲート絶縁
膜を覆う保護膜、前記保護膜および前記ゲート絶縁膜の
両方を貫通して形成され前記ゲートバスラインの一部を
露出する第1のコンタクトホールと、前記保護膜を貫通
して形成され前記ドレインバスラインの一部を露出する
第2のコンタクトホールと、これら露出されたゲートバ
スラインおよびドレインバスラインのそれぞれの一部を
覆う透明電極とを有する。
覆う透明電極は前記ゲート絶縁膜と前記ゲートバスライ
ンとの間に介在するはみだし部を有し、前記露出された
ドレインバスラインの一部を覆う透明電極は前記保護膜
と前記ドレインバスラインとの間に介在するはみ出し部
を有する。
ランジスタのゲート電極として作用し、当該ゲート電極
上に前記透明電極と同一の材料の層が形成されている。
により説明する。
1に係るTN方式の薄膜トランジスタアレイを示す平面
図である。図2は、ゲートバスライン端子部及び薄膜ト
ランジスタ部を示す図1のA−A’線断面図、図3は、
ドレインバスライン端子部を示す図1のB−B’線断面
図である。図4〜図17は、本発明の実施形態1に係る
薄膜トランジスタアレイの製造方法を工程順に示す断面
図である。
膜トランジスタアレイ基板は、透明絶縁性基板18上
に、マトリックス状に配置された薄膜トランジスタと、
薄膜トランジスタのゲート電極1及びドレイン電極8a
に接続されるゲートバスライン2及びドレインバスライ
ン8と、薄膜トランジスタにより駆動される画素電極1
1とを少なくとも含むものであり、薄膜トランジスタ
は、透明絶縁性基板18上にゲート電極1,ゲート絶縁
膜14,動作半導体膜6,ソースドレイン電極7,8a
を順に積層して形成されている。また、薄膜トランジス
タアレイは、画素電極11とゲート絶縁膜14を介して
対向する補助容量バスライン4を有している。また、3
はゲートライン端子、5は補助容量端子、9はドレイン
ライン端子、10はスルーホール、12は端子部透明電
極、13は保護膜である。
て、ゲート層及びドレイン層の接続を行う必要がある
が、それは最上層の画素電極層を介して行われる。
薄膜トランジスタアレイ基板を製造する方法は基本的構
成として、ゲート・バス形成工程と、動作半導体形成工
程と、機能素子・バス形成工程と、開口部形成工程と、
画素電極形成工程とを少なくとも含むものであり、動作
半導体形成工程にて多層構造のゲート絶縁膜と動作半導
体膜を形成した後、ゲートバスライン及びドレインバス
ラインがオーバーラップする部分及び薄膜トランジスタ
として動作する部分に動作半導体を形成し、機能素子・
バス形成工程にて前記ゲート絶縁膜及び動作半導体上に
薄膜トランジスタのソース電極,ドレイン電極を形成
し、かつ該ドレイン電極に接続されるドレインバスライ
ンを形成し、保護膜除去工程にて、基板全面に保護膜を
形成した後、ゲート電極上のゲート絶縁膜及び保護膜、
ドレインバスライン端子部及び補助容量端子部上の保護
膜を除去し、画素電極形成工程にて、透明電極で画素電
極を形成することを特徴とするものである。
ンジスタアレイ基板の製造方法の具体例を図4〜図17
に基いて説明する。まず図4に示すように、スパッタ法
を用いて洗浄等の表面処理を施したガラス基板(透明性
絶縁基板)18上に下層金属膜19を成膜する。金属膜
19としては、Cr,Mo,Al,Ta,Ti等を用い
る。
塗布,露光,現像のフォトリソグラフィ工程を通してエ
ッチングのマスクとなるフォトレジスト20を下層金属
膜19上に形成する。さらに、パターニングされたフォ
トレジスト20をマスクとして下層金属19に対してウ
ェットエッチングを行い、その後レジストを剥離し、基
板18を洗浄し、図6に示すように、下層金属膜からな
る薄膜トランジスタのゲート電極1,ゲートライン端子
3、及び図1に示すゲートバスライン2,補助容量バス
ライン4,補助容量端子5を形成する。
た酸化シリコン膜14と、プラズマCVD法による窒化
シリコン膜15,アモルファスシリコン膜21(a−S
i+n+−a−Si)を基板18の全面に連続的に積層
成膜する。
基板18のアモルファスシリコン膜21上に、フォトリ
ソグラフィ工程を通して薄膜トランジスタの機能素子
(動作)となる領域を形成するマスクとしてパターニン
グされたフォトレジスト20を形成する。
0をマスクとして基板18のアモルファスシリコン膜2
1に対してドライエッチング法によりエッチングを行
い、その後フォトレジスト20を剥離し、基板18を洗
浄して、薄膜トランジスタを構成するアモルファスシリ
コン膜(図1のアモルファスシリコンパターン6)21
を得る。
いてガラス基板18の全面に上層金属膜22を成膜す
る。
フィ工程によってパターニングされたフォトレジスト2
0を上層金属膜22上に形成する。
20をマスクとして基板18の上層金属膜22に対して
塩素系ガスを用いたドライエッチングを行い、その後レ
ジスト20を剥離し、基板18を洗浄して、図12に示
す薄膜トランジスタのソース電極7,ドレインバスライ
ン8,図1に示すドレインライン端子9を形成する。さ
らに、ドレインバスライン8,ソース電極7をマスクと
して、n+−a−Si21をエッチングして薄膜トラン
ジスタを形成する。
にプラズマCVD法により窒化シリコンからなる保護膜
13を成膜する。
及び図14に示すようなソース電極7,ゲートライン端
子3,ドレインライン端子9上にスルーホール10を開
口するためのマスクとなるフォトレジスト20を形成す
る。
20をマスクとしてBHF(緩衝フッ酸)のエッチング
液で基板18に対してウェットエッチングを行い、保護
膜13と窒化シリコン膜15を除去し、ソース電極7,
ゲートライン端子3,ドレインライン端子9上にスルー
ホール10を開口する。このとき、図1に示すソース電
極7及びドレインライン電極9の部分では、上層金属膜
22がエッチングストッパとなり、保護膜13のみがエ
ッチングされ、窒化シリコン膜15は、エッチングされ
ることはない。また、ゲートライン端子3及び補助容量
端子5の部分では、上層金属22によるストッパ機能が
ないため、窒化シリコン15がエッチングされる。但
し、窒化シリコン膜15は、保護膜13と比較してエッ
チングレートが低下するためにエッチングストッパとな
り、全て除去されることはない。
そのままにしてドライエッチング法により窒化シリコン
膜15及び酸化シリコン膜14を除去する。この過程に
おいても、ソース電極7及びドレインライン端子9の部
分では、上層金属膜22がエッチングストッパとなる。
その後、フォトレジスト20を剥離し、基板18を洗浄
し、図15の構造のものを得る。
にインジウム,錫の酸化物(ITO:Indium T
in Oxide)23をスパッタ法を用いて成膜し、
フォトリソグラフィ工程によりフォトレジスト20をI
TO23上に形成する。その後、フォトレジスト20を
マスクとしてITO23に対してウェットエッチングを
行い、その後フォトレジスト20を剥離し、基板18を
洗浄して、図1及び図17に示す画素電極11,端子部
透明電極12を形成する。これにより、薄膜トランジス
タアレイ基板は完成する。
不要なゲート絶縁膜を除去する工程と、不要な保護膜を
除去する工程を同じパターニング工程で行うことによ
り、従来にくらべてパターニング工程が1つ少ない5つ
のパターニング工程によりチャネルエッチ型薄膜トラン
ジスタ基板の形成を可能としている。
する工程は、同一のパターニング工程にて行い、ソース
電極およびドレイン電極上などの開口部では、上層金属
膜22がエッチングストッパとなる。しかし、上層金属
膜22はSF6,CF4,CHF3などのフッ素系ガスの
プラズマに長時間晒されるため、プラズマの条件によっ
ては上層金属表面に200〜400Å程度のフッ素が注
入された金属の変質層ができる。上層金属の表面に変質
層が生じ、ドレイン電極のコンタクト抵抗が高くなった
り、画素内コンタクトのコンタクト抵抗が高くなると、
表示不良が生じる。
が5kΩ以上で、データ信号に不要ななまりが生じ、薄
明Dライン不良が発生することがわかった。図21は、
画素内コンタクトのコンタクト抵抗と表示ムラとの関係
を示す図である。図21から明らかなように、コンタク
ト抵抗は1MΩ以内さらに、そのばらつきは1cmあた
り100kΩ以下にする必要がある。
より形成したドレイン電極の開口部分を400Å/mi
nでArスパッタを行い、そのデプスプロファイルをオ
ージェ分析したものを示す図である。図22から明らか
なように、1〜15Pa程度の低圧力のドライエッチン
グ条件では、上層金属表面に200〜400Å程度の変
質層ができるのに対し、20〜40Pa程度の高圧力の
ドライエッチング条件では変質量が抑制されていること
がわかる。
ことにより、上層金属表面の変質層を抑制することがで
きるが、高圧力にすると、エッチング能力は低下し、ゲ
ート絶縁膜の一部に酸化シリコンなどを用いた場合に
は、酸化シリコンの膜質等によっては完全に除去できな
いことがある。これを回避するために、ドライエッチン
グを2段階に分け、第1段階では、高圧力のプラズマを
用いて保護膜及びゲート絶縁膜の一部を除去し、第2段
階では、低圧力のプラズマを用いて残りのゲート絶縁膜
を除去するようにしてもよい。
極上を開口した後、ドライエッチングによりAr,H
e,O2,HClなどのガスのプラズマを用いて逆スパ
ッタを行い、金属表面の変質量を除去することによって
も、良好なコンタクトが得られる。以上の処理を行うこ
とにより、ドレイン電極および画素内コンタクトホール
のコンタクト抵抗を軽減することが可能となる。
ついて説明する。図18は、本発明の実施形態2に係る
薄膜トランジスタアレイ基板であって、透明絶縁性基板
に水平な電界(横方向の電界)を印加して液晶を動作さ
せる方式である薄膜トランジスタアレイ基板を示す平面
図である。図19は、ゲートライン端子3と薄膜トラン
ジスタ部を示す図18のC−C’線断面図である。図2
0は、ドレインライン端子9及び補助容量端子5を示す
図18のD−D’線断面図である。
膜トランジスタアレイ基板は、対向基板の対向電極を用
いずに、TFT基板内に対向電極を設け、そこで基板に
水平な電界(横方向の電界)で液晶を制御する方式と呼
ばれる横電界を利用する方式であり、しかも画素電極1
1は、櫛歯電極形状をなすものであり、図18における
補助容量バスライン4と画素電極11の間に発生する横
電界を利用するため、TN方式のような透明電極は必要
ない。
タアレイ基板の製造方法においては、機能素子・バス・
画素電極形成工程と、開孔部形成工程とを有する薄膜ト
ランジスタアレイ基板の製造方法であって、 薄膜トラ
ンジスタアレイ基板は、透明絶縁性基板上に、マトリッ
クス状に配置された薄膜トランジスタと、前記薄膜トラ
ンジスタのゲート電極1及びドレイン電極9に接続され
るゲートバスライン2及びドレインバスライン8と、補
助容量バスライン4と、前記薄膜トランジスタにより駆
動される画素電極11とを少なくとも含むものであっ
て、画素電極11と補助容量バスライン4との間に発生
する横電界を利用して液晶の制御を行なうものであり、
下層電極・バス形成工程にて、透明絶縁性基板18上に
ゲート電極1及びゲート電極1に接続するゲートバスラ
イン2と、補助容量バスライン4とを形成し、さらにゲ
ート電極1及び補助容量バスライン4の補助容量端子5
上に下層電極上透明金属(電極)16を積層形成する処
理を行ない、動作半導体形成工程にて多層構造のゲート
絶縁膜14,15のトランジスタとして動作する部分に
動作半導体21を形成する処理を行ない、機能素子・バ
ス・画素電極形成工程にて、ゲート絶縁膜14,15及
び動作半導体21上に薄膜トランジスタのドレイン電極
と、ドレイン電極に接続されるドレインバスライン8を
形成し、かつドレイン電極及びドレインバスライン8を
形成する金属により画素電極11を形成し、さらにドレ
イン電極,ドレインバスライン8のドレイン端子9及び
画素電極11上に上層電極上透明電極17を積層形成す
る処理を行ない、開孔部形成工程にて、基板18の全面
に保護膜13を形成した後、不要な保護膜13を除去し
て、ゲート電極1及び補助容量バスライン4の補助容量
端子5上の下層電極上透明金属(電極)16と、ドレイ
ンバスライン8のドレイン端子9上の上層電極上透明金
属(電極)17とを露出させる処理を行なう。
ば、実施形態1の図16における工程での透明電極の成
膜及びフォトリソグラフィ工程を不要とすることができ
るという利点を有している。但し、ゲートバスライン
1,ドレインバスライン8,補助容量端子5と駆動回路
との接続信頼性の面からして、配線金属材料よりもIT
Oを用いることが望ましい。これは、従来の技術が単純
マトリクス用に開発された異方性導電フィルムを利用し
ているために、透明電極(ITO)での接続性を最優先
して設計されていることによる。
び図20に示すように、下層電極上透明金属16及び上
層電極上透明金属17を形成する場合に、配線金属(ゲ
ート電極,ゲート電極,ドレイン端子,補助容量端子
等)の形成、透明金属(ITO)の成膜、フォトリソグ
ラフィ工程を通して、透明電極のエッチング、配線金属
のエッチングの順に行なう。
ば、実施形態1と比較して、さらにフォトリソグラフィ
工程を1工程分短縮することができるという利点があ
る。
ゲートライン,ドレインライン,補助容量端子を露出さ
せる処理を1回のフォトリソグラフィ工程により確実に
行うことができる。
トリソグラフィ工程(PR工程)が必要であったが、実
施形態1に記載の発明では、5回のPRT工程をもっ
て、薄膜トランジスタアレイ基板を製造することができ
る。
ていないため、リフトオフ法を実施することによるゴミ
が発生することがない。また従来技術では、端子部のメ
タルマスク方式等で成膜制限を行うこと、及び下層端子
部にポリイミドを塗布してエッチングストッパに利用す
ることによる生産性が低下するが、本発明によれば、生
産性を低下させる要因がなく、しかも工程を短縮するこ
とができる。
アレイ基板を示す平面図である。
アレイ基板の製造方法を工程順に示す断面図である。
アレイ基板の製造方法を工程順に示す断面図である。
アレイ基板の製造方法を工程順に示す断面図である。
アレイ基板の製造方法を工程順に示す断面図である。
アレイ基板の製造方法を工程順に示す断面図である。
アレイ基板の製造方法を工程順に示す断面図である。
タアレイ基板の製造方法を工程順に示す断面図である。
タアレイ基板の製造方法を工程順に示す断面図である。
タアレイ基板の製造方法を工程順に示す断面図である。
タアレイ基板の製造方法を工程順に示す断面図である。
タアレイ基板の製造方法を工程順に示す断面図である。
タアレイ基板の製造方法を工程順に示す断面図である。
タアレイ基板の製造方法を工程順に示す断面図である。
タアレイ基板の製造方法を工程順に示す断面図である。
タアレイ基板を示す平面図である。
ムラとの関係を示す図である。
たドレイン端子(電極)の開口部分を400Å/min
でArスパッタを行い、そのデプスプロファイルをオー
ジェ分析したものを示す図である。
を有するアクティブマトリクス液晶表示装置を示すもの
であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線断
面図、(c)は(a)のB−B線断面図である。
ジスタを有するアクティブマトリクス液晶表示装置の製
造方法を工程順に示す断面図である。
す断面図である。
す平面図である。
す平面図である。
線,H−H’線断面図、(b)は、図26のG−G’
線,J−J’線断面図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 透明基板上に下層金属層を選択的に形成
する工程と、前記透明基板および前記下層金属層をゲー
ト絶縁膜で覆う工程と、前記ゲート絶縁膜上に動作半導
体膜および上層金属層を選択的に形成する工程と、前記
ゲート絶縁膜、前記動作半導体膜および前記上層金属層
を保護膜で覆う工程と、同一のマスクを用いたウエット
エッチング及びその後のドライエッチングにより、前記
保護膜および前記ゲート絶縁膜を選択的に除去して、前
記下層金属層および前記上層金属層のそれぞれの一部を
露出する工程とを有することを特徴とする薄膜トランジ
スタアレイ基板の製造方法。 - 【請求項2】 前記ドライエッチングはSF6、CF4、
CHF3の少なくとも1つを含むガスを用いて行い、そ
の圧力は20Pa以上40Pa以下であることを特徴とす
る請求項1記載の薄膜トランジスタアレイ基板の製造方
法。 - 【請求項3】 透明基板上に下層金属層を選択的に形成
する工程と、前記透明基板および前記下層金属層をゲー
ト絶縁膜で覆う工程と、前記ゲート絶縁膜上に動作半導
体膜および上層金属層を選択的に形成する工程と、前記
ゲート絶縁膜、前記動作半導体膜および前記上層金属層
を保護膜で覆う工程と、2段階のドライエッチングを行
うことにより、前記保護膜および前記ゲート絶縁膜を選
択的に除去して、前記下層金属層および前記上層金属層
のそれぞれの一部を露出する工程とを有することを特徴
とする薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。 - 【請求項4】 前記ドライエッチングの1段階目は、S
F6、CF4、CHF3の少なくとも1つを含むガスを用
いて行い、その圧力は20Pa以上40Pa以下であるこ
とを特徴とする請求項3記載の薄膜トランジスタアレイ
基板の製造方法。 - 【請求項5】 透明基板上に下層金属層を選択的に形成
する工程と、前記透明基板および前記下層金属層をゲー
ト絶縁膜で覆う工程と、前記ゲート絶縁膜上に動作半導
体膜および上層金属層を選択的に形成する工程と、前記
ゲート絶縁膜、前記動作半導体膜および前記上層金属層
を保護膜で覆う工程と、SF6、CF4、CHF3の少な
くとも1つを含むガスを用い、20Pa以上40Pa以下
の圧力下でドライエッチングを行うことにより、前記保
護膜および前記ゲート絶縁膜を選択的に除去して、前記
下層金属層および前記上層金属層のそれぞれの一部を露
出する工程とを有することを特徴とする薄膜トランジス
タアレイ基板の製造方法。 - 【請求項6】 前記露出した下層金属層および上層金属
層のそれぞれの一部を透明電極で覆う工程をさらに有す
ることを特徴とする請求項1,3または5記載の薄膜ト
ランジスタアレイ基板の製造方法。 - 【請求項7】 前記ゲート絶縁膜は多層構造であること
を特徴とする請求項1,3または5記載の薄膜トランジ
スタアレイ基板の製造方法。 - 【請求項8】 前記露出した上層金属層に形成される変
質層を除去する工程をさらに有することを特徴とする請
求項1,3または5記載の薄膜トランジスタアレイ基板
の製造方法。 - 【請求項9】 前記露出した上層金属層に形成される変
質層を除去する工程は、Ar、He、N2、O2、HCl
の少なくとも1つを含むガスを用いたドライエッチング
により行われることを特徴とする請求項8記載の薄膜ト
ランジスタアレイ基板の製造方法。 - 【請求項10】 透明絶縁基板に対して横方向の電界に
より液晶を動作させる方式の薄膜トランジスタアレイ基
板において、前記基板上に選択的に形成されたゲートバ
スラインと、このゲートバスラインを覆うゲート絶縁膜
と、このゲート絶縁膜上に選択的に形成されたドライン
バスラインと、このドレインバスラインおよび前記ゲー
ト絶縁膜を覆う保護膜、前記保護膜および前記ゲート絶
縁膜の両方を貫通して形成され前記ゲートバスラインの
一部を露出する第1のコンタクトホールと、前記保護膜
を貫通して形成され前記ドレインバスラインの一部を露
出する第2のコンタクトホールと、これら露出されたゲ
ートバスラインおよびドレインバスラインのそれぞれの
一部を覆う透明電極とを有することを特徴とする薄膜ト
ランジスタアレイ基板。 - 【請求項11】前記露出されたゲートバスラインの一部
を覆う透明電極は前記ゲート絶縁膜と前記ゲートバスラ
インとの間に介在するはみだし部を有し、前記露出され
たドレインバスラインの一部を覆う透明電極は前記保護
膜と前記ドレインバスラインとの間に介在するはみ出し
部を有することを特徴とする請求項10記載の薄膜トラ
ンジスタアレイ基板。 - 【請求項12】前記ゲートバスラインの他の一部は薄膜
トランジスタのゲート電極として作用し、当該ゲート電
極上に前記透明電極と同一の材料の層が形成されている
ことを特徴とする請求項11記載の薄膜トランジスタア
レイ基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000241078A JP2001127303A (ja) | 1996-12-18 | 2000-08-09 | 薄膜トランジスタアレイ基板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP33837596 | 1996-12-18 | ||
JP2000241078A JP2001127303A (ja) | 1996-12-18 | 2000-08-09 | 薄膜トランジスタアレイ基板およびその製造方法 |
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JP34801697A Division JP3152193B2 (ja) | 1996-12-18 | 1997-12-17 | 薄膜トランジスタアレイ基板およびその製造方法 |
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---|---|
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