JP2001117116A - 液晶ディスプレイのｔｆｔ製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＴＦＴ液晶ディスプレイの平坦化方法の提
供。 【解決手段】 第１金属相をガラス基板上にスパッタ
し、エッチングによりゲート導線を画定した後、スピナ
コーティングで有機ポリマー材料を堆積並びにキュア
し、続いて酸素ガス及び六フッ化イオウを利用しドライ
エッチングして有機ポリマーをエッチバックし、さらに
ＵＶスペクトル終点検出器を利用しエッチングの終点を
決定する。続いてゲート絶縁層、アモルファスシリコン
層、窒化シリコン層を順に画定し、この窒化シリコンを
エッチングした後にさらにｎ形ヘビードープアモルファ
スシリコンを堆積、画定し、さらに金属層を堆積、エッ
チングしてソース／ドレインを形成し、最後に窒化シリ
コン保護層を形成して、本発明の平坦化ＴＦＴ構造を完
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一種の液晶ディスプ
レイのＴＦＴ製造方法に係り、特にＴＦＴのゲート導線
の平坦化を達成する液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の発
展は目ざましく、小面積の腕時計、電子計算機から比較
的大きな面積のモバイルコンピュータのディスプレイ、
液晶テレビまであらゆるところに応用されている。この
ような液晶ディスプレイは軽く薄いだけでなく、消耗電
力量が比較的少ない。

【０００３】点マトリクスの液晶ディスプレイには単純
なマトリクス方式とアクティブマトアリクスの方式があ
り、アクティブマトリクスの液晶ディスプレイはＴＦＴ
（薄膜トランジスタ）或いは薄膜ダイオードを使用して
大型化と低コストの要求に応じる必要がある。最近の半
導体技術の発展により、シリコン薄膜を利用して形成し
たＴＦＴ液晶ディスプレイはより実用化の段階に至って
いる。

【０００４】ＴＦＴ液晶ディスプレイの一般的な組合せ
は２片のガラス基板中に液晶を封入し、下方の基板にマ
トリクス状の信号線と走査線を配置し、信号線と走査線
の交点にＴＦＴと画素電極を連接するものである。上方
の基板に共用電極とカラーフィルタを配置している。操
作時には、ＴＦＴに加えるゲート信号電圧を各単位画素
のスイッチ素子となして、トランジスタがオンとなる時
に、画像信号を付帯するデータ電圧が信号線を通って対
応する画素電極と液晶に加わり、これにより液晶分子の
配列に影響を与えて光学変化と画像表示を発生する。

【０００５】周知のＴＦＴはそのゲート厚がほぼ２００
０Åから３０００Åとされ、解析度が高い場合は、３０
００Åから４０００Åとされた。液晶ディスプレイの動
作能力を高めるため、例えば、６ビットから８ビットに
進歩する時、ゲート厚はさらに５０００Åから６０００
Å程度にまで達した。このとき、ゲート絶縁層の厚さを
余り大きくしないことにより、素子の機能を保持でき
る。もしゲートを余り厚くする必要がなければ、ゲート
絶縁層とゲートの連接部の界面が増加し、電圧のブレー
クダウン或いはリーク電流の発生という問題が生じ、こ
のため周知の技術によると、この問題を解決するため
に、ゲート領域画定の後、まず一層の有機ポリマー層を
堆積してから、ゲート絶縁層を堆積している。

【０００６】ただし周知の方法において、有機ポリマー
の厚さの制御が行いにくく、このため、ゲートとゲート
絶縁層の堆積の間に、ＴＦＴの特性がこの有機ポリマー
層の影響により下がることがあり、この厚さの不均一性
はさらに液晶ディスプレイの品質に影響し、このためこ
の問題を解決して製品の歩留りを向上することができる
新たな方法が求められていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、周知
のＴＦＴ液晶ディスプレイはＴＦＴの特性を向上するた
めに、ゲートとゲート絶縁層の間にまず一層の有機ポリ
マー材料が堆積されている。しかし、この有機ポリマー
の厚さは適切な高さに制御しにくいため、ＴＦＴの特性
が減衰する傾向があった。このため、本発明は、ＴＦＴ
の機能を増進できるＴＦＴ液晶ディスプレイの平坦化構
造と方法を提供することを課題としている。

【０００８】本発明のもう一つの課題は、上記有機ポリ
マーの厚さを有効に制御できるＴＦＴ液晶ディスプレイ
の平坦化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の発明は、液晶
ディスプレイのＴＦＴ製造方法において、第１導電層を
基板の上に形成するステップ、第１導電層をエッチング
してゲート導線を形成するステップ、有機ポリマー材料
を該ゲート導線と該基板の上に塗布するステップ、有機
ポリマー層をエッチバックし、このとき該第２導電層を
以てエッチング終点を検出するステップ、一つの誘電層
をゲート導線と該有機ポリマー層の上に形成し、該ＴＦ
Ｔのゲート絶縁層となすステップ、アモルファスシリコ
ン層を該誘電層の上に形成並びに画定し、該ＴＦＴのチ
ャネル層となすステップ、ヘビードープアモルファスシ
リコン層を該アモルファスシリコン層の上に形成並びに
画定するステップ、第２導電層を該ヘビードープアモル
ファスシリコン層の上に形成並びに画定し、該ＴＦＴの
ソースとドレインを形成するステップ、以上のステップ
を少なくとも具えたことを特徴とする、液晶ディスプレ
イのＴＦＴ製造方法としている。請求項２の発明は、前
記基板をガラス基板とすることを特徴とした、請求項１
に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法としてい
る。請求項３の発明は、前記第１導電層をタングステン
モリブデン層とすることを特徴とする、請求項１に記載
の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法としている。請求
項４の発明は、前記有機ポリマー材料を塗布するステッ
プにおいてスピンコーティング法を用いることを特徴と
する、請求項１に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造
方法としている。請求項５の発明は、前記有機ポリマー
層をエッチバックするステップにおいて、六フッ化イオ
ウガスと酸素ガスを使用したドライエッチングを行うこ
とを特徴とする、請求項１に記載の液晶ディスプレイの
ＴＦＴ製造方法としている。請求項６の発明は、前記第
２導電層を以てエッチング終点を検出する時に、モリブ
デンを検出材料とすることを特徴とする、請求項１に記
載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法としている。請
求項７の発明は、前記有機ポリマー層に対するエッチバ
ックのステップで、該有機ポリマー層をエッチングして
有機ポリマー層をゲート導線より１０００Åから３００
０Å程度低くすることを特徴とする、請求項１に記載の
液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法としている。請求項
８の発明は、前記誘電層を窒化シリコンで組成すること
を特徴とする、請求項１に記載の液晶ディスプレイのＴ
ＦＴ製造方法としている。請求項９の発明は、前記ヘビ
ードープアモルファスシリコン層のドーパントをｎ型と
する、請求項１に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造
方法としている。請求項１０の発明は、液晶ディスプレ
イのＴＦＴ製造方法において、第１導電層を基板の上に
形成するステップ、第２導電層を該第１導電層の上に形
成するステップ、該第１導電層と該第２導電層をエッチ
ングしてゲート導線を形成するステップ、該第１導電層
の側壁を陽極酸化するステップ、有機ポリマー材料を該
ゲート導線と該基板の上に塗布するステップ、該有機ポ
リマー材料をエッチバックし、そのうち該第２導電層を
以てエッチング終点を検出するステップ、第２導電層を
エッチングし並びに底層の第１導電層を露出させるステ
ップ、第１導電層の上端を陽極酸化するステップ、一つ
の誘電層を該ゲート導線と該有機ポリマー材料の上に形
成して該ＴＦＴのゲート絶縁層となすステップ、アモル
ファスシリコン層を該誘電層の上に形成、画定し、該Ｔ
ＦＴのチャネル層となすステップ、該アモルファスシリ
コン層の上にヘビードープアモルファスシリコン層を形
成並びに画定するステップ、第３導電層を該ヘビードー
プアモルファスシリコン層の上に形成並びに画定し、該
ＴＦＴのソースとドレインを形成するステップ、以上の
ステップを少なくとも具えたことを特徴とする、液晶デ
ィスプレイのＴＦＴ製造方法としている。請求項１１の
発明は、前記基板をガラス基板とすることを特徴とし
た、請求項１０に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造
方法としている。請求項１２の発明は、前記第１導電層
の材料としてアルミニウム、アルミ合金で組成されたグ
ループより一つを選択することを特徴とする、請求項１
０に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法としてい
る。請求項１３の発明は、前記第２導電層をモリブデン
とすることを特徴とする、請求項１０に記載の液晶ディ
スプレイのＴＦＴ製造方法としている。請求項１４の発
明は、前記有機ポリマー材料を塗布するステップにおい
てスピンコーティング法を用いることを特徴とする、請
求項１０に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法と
している。請求項１５の発明は、前記有機ポリマー材料
をエッチバックするステップにおいて、六フッ化イオウ
ガスと酸素ガスを使用したドライエッチングを行うこと
を特徴とする、請求項１０に記載の液晶ディスプレイの
ＴＦＴ製造方法としている。請求項１６の発明は、前記
有機ポリマー層に対するエッチバックのステップで、該
有機ポリマー層をエッチングして有機ポリマー層をゲー
ト導線より１０００Åから３０００Å程度低くすること
を特徴とする、請求項１０に記載の液晶ディスプレイの
ＴＦＴ製造方法としている。請求項１７の発明は、前記
誘電層を窒化シリコンで組成することを特徴とする、請
求項１０に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法と
している。請求項１８の発明は、前記ヘビードープアモ
ルファスシリコン層のドーパントをｎ型とする、請求項
１０に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法として
いる。請求項１９の発明は、液晶ディスプレイのＴＦＴ
製造方法において、第１導電層を基板の上に形成するス
テップ、該第１導電層をエッチングしてゲート導線を形
成するステップ、有機ポリマー材料を該ゲート導線と該
基板の上に塗布し並びにキュアするステップ、該有機ポ
リマー材料をエッチバックし、このとき第１導電層を以
てエッチング終点を検出するステップ、以上のステップ
を少なくとも具えたことを特徴とする、液晶ディスプレ
イのＴＦＴ製造方法としている。請求項２０の発明は、
前記第１導電層の材料として、タングステンモリブデン
合金、アルミニウム、アルミニウム合金で組成されたグ
ループより一つを選択することを特徴とする、請求項１
９に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法としてい
る。請求項２１の発明は、前記第１導電層がさらに最上
層のモリブデン層を具えたことを特徴とする、請求項１
９に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法としてい
る。請求項２２の発明は、前記有機ポリマー材料の塗布
のステップをスピンコーティング法を以て進行すること
を特徴とする、請求項１９に記載の液晶ディスプレイの
ＴＦＴ製造方法としている。請求項２３の発明は、前記
有機ポリマー材料をエッチバックするステップにおい
て、六フッ化イオウガスと酸素ガスを使用したドライエ
ッチングを行うことを特徴とする、請求項１９に記載の
液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法としている。請求項
２４の発明は、前記有機ポリマー層に対するエッチバッ
クのステップで、該有機ポリマー層をエッチングして有
機ポリマー層の厚さをゲート導線より１０００Åから３
０００Å程度低くすることを特徴とする、請求項１９に
記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法としている。
請求項２５の発明は、前記エッチング終点を検出する時
に、モリブデンを検出材料とすることを特徴とする、請
求項１９に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法と
している。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の第１実施例によると、ま
ず、スパッタ法によりタングステンモリブデン合金をガ
ラス基板の上に堆積して形成し、さらに周知のリソグラ
フィーマスクとエッチングによりこのタングステンモリ
ブデン合金をエッチングしゲート導線層を形成し、その
後、このゲート導線層の上に、スピンコーティングによ
り有機ポリマー材料を形成し、並びにキュアする。続い
て、ドライエッチング法で有機ポリマーをエッチバック
し、そのとき利用するガスは酸素ガス及び六フッ化イオ
ウである。有機ポリマーに対するエッチングは二つのス
テップを具備する。即ち、第１ステップにおいて、エッ
チング初期に、エッチング速度を増すために、比較的高
い濃度の六フッ化イオウを利用して有機ポリマーをエッ
チングする。その後、タングステンモリブデン合金の損
害を防止するため、タングステンモリブデン合金の濃度
を下げる。

【００１１】第２ステップにおいて、ＵＶスペクトル終
点検出器を利用してエッチングの終点を決定して、エッ
チング不足或いは過度のエッチングによる問題の発生を
回避し、並びにゲート導線中のモリブデンを検出材料と
する。反応ガス中の六フッ化イオウ含有量は比較的少な
く、タングステンモリブデン合金の表面には反応ガスに
よりエッチングされないため、ゲート高度を平坦化した
有機ポリマー表面より高くすることができる。これによ
り平坦化した有機ポリマー表面がＴＦＴの特性に影響を
与えることがなくなる。

【００１２】以上のようにして有機ポリマーを堆積し並
びに平坦化した後、続いて窒化シリコンが形成するゲー
ト絶縁層、真性アモルファスシリコン（ｉｎｔｒｉｎｓ
ｉｃａｍｏｒｆｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ）、及び第
２の窒化シリコン層を順に堆積し、第２の窒化シリコン
層をエッチングした後にさらにｎ形ヘビードープアモル
ファスシリコンを堆積する。その後、このｎ形ヘビード
ープアモルファスシリコンをエッチングし、さらに一つ
の金属層を堆積し、さらにこの金属層をエッチングして
ソース／ドレインを形成し、最後に窒化シリコン保護層
を形成してソース／ドレインと外界を電気的に隔離す
る。こうして本発明の平坦化ＴＦＴ構造を完成する。

【００１３】本発明の第２実施例によると、まずアルミ
ニウム或いはアルミ合金材料を堆積し、さらに第２層の
モリブデン薄膜をアルミニウム或いはアルミ合金材料の
上に堆積する。そして周知の周知のリソグラフィーマス
クとエッチングによりこの堆積層をエッチングしてゲー
ト導線を画定し、その後さらに陽極酸化法（ａｎｏｄｉ
ｃ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ）このゲート導線の側壁に酸化
アルミニウム層を形成する。

【００１４】続いて、このゲート導線層の上に有機ポリ
マーをスピンコーティングし並びにキュアする。続い
て、酸素ガスと六フッ化イオウを利用しドライエッチン
グ法で有機ポリマーをエッチバックすると共に、エッチ
ング初期に比較的高い六フッ化イオウ濃度で有機ポリマ
ーをエッチングし、その後、六フッ化イオウ濃度を下げ
てアルミニウム或いはアルミ合金層を損壊するのを防止
する。その後、ＵＶスペクトル終点検出器を利用してエ
ッチングの終点を決定し、検出する材料は最上層のモリ
ブデン金属層とする。金属堆積層の表面は反応ガスによ
りエッチングされないため、ゲート高度を平坦化した有
機ポリマーの表面より高くすることができる。

【００１５】有機ポリマーをエッチングし平坦化した後
に、最上層の残りのモリブデン層を除去し、その後、第
２回の陽極酸化プロセスを進行し、ゲート導線の上端に
酸化アルミニウム遮蔽層を形成する。その後、第１実施
例の工程と同じく、窒化シリコン層を堆積してゲート絶
縁層を形成し、アモルファスシリコン層と第２窒化シリ
コン層を堆積する。その後、この第２窒化シリコン層を
エッチングした後に、さらにｎ形ヘビードープアモルフ
ァスシリコンを堆積し、このｎ形ヘビードープアモルフ
ァスシリコンをエッチングした後に一つの金属層を堆積
し、さらにこの金属層をエッチングしてソース／ドレイ
ンを形成し、その後、保護層を形成する。こうして本発
明の第２実施例の平坦化ＴＦＴ構造を完成する。

【００１６】液晶ディスプレイがますます大型化し、解
析度もますます増加する昨今の状況にあって、その表示
品質を向上し、並びにＴＦＴ液晶ディスプレイの機能を
下げることがないように、本発明ではゲート導線製造工
程と構造により有機ポリマーの厚さと平坦化を制御し
て、有効に周知の技術における、有機ポリマーの厚さの
不均一の問題を解決し、歩留りの向上と量産化において
極めて優れた効果を提供している。

【００１７】

【実施例】本発明はＴＦＴ液晶ディスプレイの平坦化構
造と方法を提供する。以下に本発明の具体的実施例を図
を参照しながら説明する。なお、図中の同じ符号は同じ
材料を代表する。また、図中の各層の比率は各層の厚さ
の比により正確に描かれたものではない。また、記載の
ステップ中、この発明の属する技術の分野における通常
の知識を有する者が熟知するところのリソグラフィーと
エッチングについては、詳細な説明を省略した。

【００１８】第１実施例：図１は基板１００の上に金属
層２１０を堆積した状態を示す断面図である。基板１０
０はガラス材質或いは透明樹脂で組成される。金属層は
タングステンモリブデン合金とされ、且つ適切なＰＶＤ
法、例えば蒸着或いはスパッタ法或いはＣＶＤ法例えば
ＰＥＣＶＤ法で堆積される。本発明では、５０００Åか
ら８０００Åの厚さに堆積する。

【００１９】図２に示されるように、金属層２１０をス
パッタ法で堆積した後、周知の周知のリソグラフィーマ
スクとエッチングによりこの金属層２１０をドライエッ
チングしてゲート導線領域を画定する。続いて、図３に
示されるように、このゲート導線層の厚さが比較的大き
いことから、比較的厚いゲートとゲート絶縁層との間の
界面に電圧ブレークダウン或いはリーク電流の問題が発
生するのを防止するため、まず有機ポリマー層１４０を
ゲート導線層の上に形成する。この有機ポリマー層１４
０はスピンコーティングで形成され、この塗布方法はホ
トレジストのコーティング方式に類似であり、且つ初期
の平坦化効果を提供する。有機ポリマー層１４０を塗布
した後にキュアを進行する。

【００２０】続いて、図４に示されるように、有機ポリ
マー層１４０に対するエッチバックのステップを進行す
る。ここで利用する方法は、ドライエッチング技術、即
ちプラズマで薄膜を侵蝕する一種の技術を使用し、反応
ガスは酸素ガスと六フッ化イオウガスとする。このエッ
チングの初期には、有機ポリマー層のエッチング速度を
高めるために六フッ化イオウガスの占める比率を高く
し、この時六フッ化イオウガスと酸素ガスの体積比率は
０．６から０．３とする。その後、過度に高い六フッ化
イオウ比率がゲート導線のタングステンモリブデン合金
に影響を与えるのを防止するために、六フッ化イオウガ
スの比率を低く調整する。この時六フッ化イオウガスと
酸素ガスの体積比率は０．３から０．１とする。

【００２１】有機ポリマー層１４０の厚さを適切に制御
するために、ＵＶスペクトル終点検出器を利用してエッ
チングの終点を決定し、エッチング時に薄膜にエッチン
グ不足或いはエッチング過度の問題を発生させない。六
フッ化イオウはタングステンモリブデン合金を侵蝕しう
るため、有機ポリマー層１４０に対するエッチングがゲ
ート導線層に接近すると、上述の第２段階の微量の六フ
ッ化イオウガスによりタングステンモリブデン合金をエ
ッチングし、並びにＵＶスペクトル終点検出器によりモ
リブデン含有量を検出し、有機ポリマー層１４０の厚さ
をゲート導線層の厚さより１０００から３０００Å程度
低く制御する。こうして本発明のＴＦＴ液晶ディスプレ
イの平坦化構造と製造方法が完成する。

【００２２】第２実施例：図５は本発明の第２実施例に
おいて、多層導電層を基板の上に堆積した状態を示す断
面図である。ガラス材質或いは透明樹脂で組成された基
板１００の上に、まずスパッタ法で第１の金属層１１０
を堆積させ、その後、同じ方法で第２の金属層１２０を
堆積させる。本発明では、第１の金属層１１０はアルミ
ニウム或いはアルミ合金層とし、その厚さは５０００か
ら８０００Åとする。第２の金属層１２０はモリブデン
層とし、その厚さは２０００から４０００Åとする。

【００２３】図６を参照されたい。第１及び第２の金属
層１１０、１２０をスパッタ法で堆積させた後、周知の
周知のリソグラフィーマスクとエッチングによりこの金
属層２１０をドライエッチングしてゲート導線領域を画
定する。続いて、図７に示されるように、このゲート導
線領域の側壁に対する陽極酸化を行い酸化アルミニウム
層１３０を形成する。この陽極酸化プロセスはゲートに
電圧を通じさせ並びにそれを酸性溶液中に浸し、ゲート
導線を酸化還元における陽極となして酸化アルミニウム
層１３０を形成する。

【００２４】図８に示されるように、ゲート導線形成の
後、スピンコーティングにより有機ポリマー層１４０を
ガラス基板１００とゲート導線層の上に塗布し、その後
キュアする。続いて、図９に示されるように、有機ポリ
マー層１４０に対するエッチバックを進行する。ここで
はドライエッチング技術を使用し、プラズマで薄膜を侵
蝕し、反応ガスは酸素ガスと六フッ化イオウガスとす
る。エッチング初期には、有機ポリマー層１４０のエッ
チング速度を上げるために、六フッ化イオウガスの占め
る比率を高くし、この時六フッ化イオウガスと酸素ガス
の体積比率は０．６から０．３とする。その後、過度に
高い六フッ化イオウ比率のためにゲート導線層の最上層
のモリブデン層がエッチングされて除去されてしまうの
を防止するため、六フッ化イオウガスの比率を低く調整
する。この時六フッ化イオウガスと酸素ガスの体積比率
は０．３から０．１とする。続いてＵＶスペクトル終点
検出器を利用してゲート上層のモリブデンを検出してエ
ッチングの終点を決定すると共に、有機ポリマー層１４
０の厚さをゲート導線層の厚さより１０００から３００
０Åより低く制御する。

【００２５】図１０に示されるように、有機ポリマー層
１４０に対するエッチング完成の後に、残りのモリブデ
ン層をアルミニウムエッチング液或いはクロムエッチン
グ液で剥離し、その後、第２回の陽極酸化プロセスを進
行し、ゲート導線層（金属層１１０）の上端に酸化アル
ミニウム層１５０を形成する。

【００２６】その後、もしＴＦＴの完全な構造を形成す
る必要があれば、周知の方法によりＴＦＴの各部分を形
成する。例えば、図１２、図１３に示されるように、ま
ず一層の誘電層１６０を堆積させてＴＦＴのゲート絶縁
層となし、本実施例では二酸化シリコン或いは窒化シリ
コン層でこの誘電層１６０を組成している。その後、こ
のゲート絶縁層（即ち誘電層１６０）の上に真性アモル
ファスシリコン層１７０と窒化シリコン層２００を堆積
させる。その後、例えばポジティブホトレジストによる
被覆と背面露光の方式で、ゲート導線層をマスクとして
窒化シリコン層２００をエッチングし、ゲートの上に位
置する窒化シリコン層パターンを形成し、図１２中に示
されるＢＣＥ薄膜トランジスタではパターン化したホト
レジストで、ゲートの上に位置する窒化シリコン層２０
０を先行剥離している。

【００２７】その後、ヘビードープアモルファスシリコ
ン層１８０を上述の構造の中に堆積させ、そのドーパン
トはｎ導電型を有する不純物、例えばリン或いは砒素イ
オンとする。その後、ネガティブホトレジストをｎ形ヘ
ビードープアモルファスシリコン１８０の上に堆積さ
せ、さらにもう一回、ゲートをマスクとした背面露光の
方式でホトレジストパターンを形成してゲートの上に位
置するｎ形ヘビードープアモルファスシリコンをエッチ
ングする。続いて、一つの金属層を堆積し、さらにこの
金属層をエッチングしてソース／ドレイン１９０を形成
する。最後に窒化シリコン保護層（図示せず）を形成し
てソース／ドレインと外界を電気的に隔離する。図１２
に示される構造は本発明により形成されたＢＣＥ薄膜ト
ランジスタの構造であり、図１３に示される構造は本発
明により形成された三層薄膜トランジスタ構造である。
こうして本発明のＴＦＴ液晶ディスプレイの平坦化構造
と方法が完成する。

【００２８】

【発明の効果】本発明の提供するＴＦＴ液晶ディスプレ
イの有機ポリマー層の平坦化の方法と構造は、ＴＦＴに
発生しうる退化の問題を徹底的に解決できるほか、有効
にＴＦＴの機能を増進し、さらに生産の歩留りを向上
し、生産能力を増加することができる。

【００２９】上述の実施例は本発明を説明するためのも
のであり本発明の請求範囲を限定するものではなく、本
発明に基づきなしうる細部の改変或いは修飾であって本
発明と同じ効果を達成しうるものはいずれも本発明の請
求範囲に属する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例において金属薄膜をガラス
基板上の堆積した状態を示す断面図である。

【図２】本発明の第１実施例において基板上の金属薄膜
をエッチングした状態を示す断面図である。

【図３】本発明の第１実施例において有機ポリマー層を
堆積した状態を示す断面図である。

【図４】本発明の第１実施例において有機ポリマー層を
エッチバックした状態を示す断面図である。

【図５】本発明の第２実施例において金属層をガラス基
板上に堆積した状態を示す断面図である。

【図６】本発明の第２実施例においてガラス基板上の金
属層をエッチングした状態を示す断面図である。

【図７】本発明の第２実施例においてエッチングした金
属層の側壁を陽極酸化した状態を示す断面図である。

【図８】本発明の第２実施例において有機ポリマー層を
堆積した状態を示す断面図である。

【図９】本発明の第２実施例において有機ポリマー層を
エッチバックした状態を示す断面図である。

【図１０】本発明の第２実施例において金属層の上層金
属をエッチングした状態を示す断面図である。

【図１１】本発明の第２実施例において金属層の上層を
陽極酸化した状態を示す断面図である。

【図１２】本発明による平坦化ＴＦＴ液晶ディスプレイ
のＢＣＥ構造断面表示図である。

【図１３】本発明による平坦化ＴＦＴ液晶ディスプレイ
の三層構造断面表示図である。

【符号の説明】

１００ 基板 ２１０ 金属層 １１０ 金属層 １２０ 金属層 １３０ 酸化アルミ
ニウム層 １４０ 有機ポリマー層 １５０ 酸化アルミ
ニウム層 １６０ 誘電層 １７０ 真性アモル
ファスシリコン層 １８０ ヘビードープアモルファスシリコン層 １９０ ソース／ドレイン ２００ 窒化シリコン層

【手続補正書】

【提出日】平成１２年４月６日（２０００．４．６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項１

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項２１

【補正方法】変更

【補正内容】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H092 JA26 JA29 JA38 JA42 JA44 JA47 JB13 JB23 JB32 JB33 JB38 JB57 KA05 KA07 KA16 KA18 MA05 MA08 MA14 MA15 MA16 MA18 MA19 MA20 MA32 MA35 MA37 MA41 NA15 NA19 NA25 PA05 5F110 AA18 CC07 DD02 EE03 EE04 EE06 EE14 EE22 EE23 EE33 EE34 EE43 EE44 EE45 FF02 FF03 GG02 GG15 HK08 HK16 HK25 QQ04

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法にお
   いて、 第１導電層を基板の上に形成するステップ、 第１導電層をエッチングしてゲート導線を形成するステ
   ップ、 有機ポリマー材料を該ゲート導線と該基板の上に塗布す
   るステップ、 有機ポリマー層をエッチバックし、このとき該第２導電
   層を以てエッチング終点を検出するステップ、 一つの誘電層をゲート導線と該有機ポリマー層の上に形
   成し、該ＴＦＴのゲート絶縁層となすステップ、 アモルファスシリコン層を該誘電層の上に形成並びに画
   定し、該ＴＦＴのチャネル層となすステップ、 ヘビードープアモルファスシリコン層を該アモルファス
   シリコン層の上に形成並びに画定するステップ、 第２導電層を該ヘビードープアモルファスシリコン層の
   上に形成並びに画定し、該ＴＦＴのソースとドレインを
   形成するステップ、 以上のステップを少なくとも具えたことを特徴とする、
   液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法。
2. 【請求項２】 前記基板をガラス基板とすることを特徴
   とした、請求項１に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製
   造方法。
3. 【請求項３】 前記第１導電層をタングステンモリブデ
   ン層とすることを特徴とする、請求項１に記載の液晶デ
   ィスプレイのＴＦＴ製造方法。
4. 【請求項４】 前記有機ポリマー材料を塗布するステッ
   プにおいてスピンコーティング法を用いることを特徴と
   する、請求項１に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造
   方法。
5. 【請求項５】 前記有機ポリマー層をエッチバックする
   ステップにおいて、六フッ化イオウガスと酸素ガスを使
   用したドライエッチングを行うことを特徴とする、請求
   項１に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法。
6. 【請求項６】 前記第２導電層を以てエッチング終点を
   検出する時に、モリブデンを検出材料とすることを特徴
   とする、請求項１に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製
   造方法。
7. 【請求項７】 前記有機ポリマー層に対するエッチバッ
   クのステップで、該有機ポリマー層をエッチングして有
   機ポリマー層をゲート導線より１０００Åから３０００
   Å程度低くすることを特徴とする、請求項１に記載の液
   晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法。
8. 【請求項８】 前記誘電層を窒化シリコンで組成するこ
   とを特徴とする、請求項１に記載の液晶ディスプレイの
   ＴＦＴ製造方法。
9. 【請求項９】 前記ヘビードープアモルファスシリコン
   層のドーパントをｎ型とする、請求項１に記載の液晶デ
   ィスプレイのＴＦＴ製造方法。
10. 【請求項１０】 液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法に
    おいて、 第１導電層を基板の上に形成するステップ、 第２導電層を該第１導電層の上に形成するステップ、 該第１導電層と該第２導電層をエッチングしてゲート導
    線を形成するステップ、 該第１導電層の側壁を陽極酸化するステップ、 有機ポリマー材料を該ゲート導線と該基板の上に塗布す
    るステップ、 該有機ポリマー材料をエッチバックし、そのうち該第２
    導電層を以てエッチング終点を検出するステップ、 第２導電層をエッチングし並びに底層の第１導電層を露
    出させるステップ、 第１導電層の上端を陽極酸化するステップ、 一つの誘電層を該ゲート導線と該有機ポリマー材料の上
    に形成して該ＴＦＴのゲート絶縁層となすステップ、 アモルファスシリコン層を該誘電層の上に形成、画定
    し、該ＴＦＴのチャネル層となすステップ、 該アモルファスシリコン層の上にヘビードープアモルフ
    ァスシリコン層を形成並びに画定するステップ、 第３導電層を該ヘビードープアモルファスシリコン層の
    上に形成並びに画定し、該ＴＦＴのソースとドレインを
    形成するステップ、 以上のステップを少なくとも具えたことを特徴とする、
    液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法。
11. 【請求項１１】 前記基板をガラス基板とすることを特
    徴とした、請求項１０に記載の液晶ディスプレイのＴＦ
    Ｔ製造方法。
12. 【請求項１２】 前記第１導電層の材料としてアルミニ
    ウム、アルミ合金で組成されたグループより一つを選択
    することを特徴とする、請求項１０に記載の液晶ディス
    プレイのＴＦＴ製造方法。
13. 【請求項１３】 前記第２導電層をモリブデンとするこ
    とを特徴とする、請求項１０に記載の液晶ディスプレイ
    のＴＦＴ製造方法。
14. 【請求項１４】 前記有機ポリマー材料を塗布するステ
    ップにおいてスピンコーティング法を用いることを特徴
    とする、請求項１０に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ
    製造方法。
15. 【請求項１５】 前記有機ポリマー材料をエッチバック
    するステップにおいて、六フッ化イオウガスと酸素ガス
    を使用したドライエッチングを行うことを特徴とする、
    請求項１０に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方
    法。
16. 【請求項１６】 前記有機ポリマー層に対するエッチバ
    ックのステップで、該有機ポリマー層をエッチングして
    有機ポリマー層をゲート導線より１０００Åから３００
    ０Å程度低くすることを特徴とする、請求項１０に記載
    の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法。
17. 【請求項１７】 前記誘電層を窒化シリコンで組成する
    ことを特徴とする、請求項１０に記載の液晶ディスプレ
    イのＴＦＴ製造方法。
18. 【請求項１８】 前記ヘビードープアモルファスシリコ
    ン層のドーパントをｎ型とする、請求項１０に記載の液
    晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法。
19. 【請求項１９】 液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法に
    おいて、 第１導電層を基板の上に形成するステップ、 該第１導電層をエッチングしてゲート導線を形成するス
    テップ、 有機ポリマー材料を該ゲート導線と該基板の上に塗布し
    並びにキュアするステップ、 該有機ポリマー材料をエッチバックし、このとき第１導
    電層を以てエッチング終点を検出するステップ、 以上のステップを少なくとも具えたことを特徴とする、
    液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法。
20. 【請求項２０】 前記第１導電層の材料として、タング
    ステンモリブデン合金、アルミニウム、アルミニウム合
    金で組成されたグループより一つを選択することを特徴
    とする、請求項１９に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ
    製造方法。
21. 【請求項２１】 前記第１導電層がさらに最上層のモリ
    ブデン層を具えたことを特徴とする、請求項１９に記載
    の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法。
22. 【請求項２２】 前記有機ポリマー材料の塗布のステッ
    プをスピンコーティング法を以て進行することを特徴と
    する、請求項１９に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製
    造方法。
23. 【請求項２３】 前記有機ポリマー材料をエッチバック
    するステップにおいて、六フッ化イオウガスと酸素ガス
    を使用したドライエッチングを行うことを特徴とする、
    請求項１９に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方
    法。
24. 【請求項２４】 前記有機ポリマー層に対するエッチバ
    ックのステップで、該有機ポリマー層をエッチングして
    有機ポリマー層の厚さをゲート導線より１０００Åから
    ３０００Å程度低くすることを特徴とする、請求項１９
    に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法。
25. 【請求項２５】 前記エッチング終点を検出する時に、
    モリブデンを検出材料とすることを特徴とする、請求項
    １９に記載の液晶ディスプレイのＴＦＴ製造方法。