JP2002043575A - アクティブマトリックス基板、表示装置、およびアクティブマトリックス基板の製造方法 - Google Patents
アクティブマトリックス基板、表示装置、およびアクティブマトリックス基板の製造方法Info
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
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- H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パターニングプロセスを増やすことなく、配
線をゲート絶縁膜やＩＴＯによって覆うことで、引出し
配線の腐食等を予防でき、更には、アクティブマトリッ
クス基板の製造の際における歩留まりを向上させ、信頼
性を高める。 【解決手段】 絶縁基板１１の上方に所定の間隙を隔て
て配設されたソース電極１４およびドレイン電極１５
と、その上に積層されるａ‐Ｓｉ膜１７と、その上に積
層されるゲート絶縁膜１８と、その上に積層されるゲー
ト電極１９と、ゲート電極１９のパターン面と同一のパ
ターン面を含んでゲート電極１９に積層される第１の部
分と共に、ソース電極１４の電極の一部から重なって形
成されて画素電極を形成する第２の部分を備えるＩＴＯ
２０と、ドレイン電極１５に連結されるデータ線１６と
を備え、このデータ線１６の上方はゲート絶縁膜１８に
覆われているアクティブマトリックス基板。
線をゲート絶縁膜やＩＴＯによって覆うことで、引出し
配線の腐食等を予防でき、更には、アクティブマトリッ
クス基板の製造の際における歩留まりを向上させ、信頼
性を高める。 【解決手段】 絶縁基板１１の上方に所定の間隙を隔て
て配設されたソース電極１４およびドレイン電極１５
と、その上に積層されるａ‐Ｓｉ膜１７と、その上に積
層されるゲート絶縁膜１８と、その上に積層されるゲー
ト電極１９と、ゲート電極１９のパターン面と同一のパ
ターン面を含んでゲート電極１９に積層される第１の部
分と共に、ソース電極１４の電極の一部から重なって形
成されて画素電極を形成する第２の部分を備えるＩＴＯ
２０と、ドレイン電極１５に連結されるデータ線１６と
を備え、このデータ線１６の上方はゲート絶縁膜１８に
覆われているアクティブマトリックス基板。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクティブマトリ
ックス基板の製造方法等に関し、特に、パターニング工
程を削減したアクティブマトリックス基板の製造方法お
よび生成されたディスプレイパネル等に関する。
ックス基板の製造方法等に関し、特に、パターニング工
程を削減したアクティブマトリックス基板の製造方法お
よび生成されたディスプレイパネル等に関する。
【０００２】
【従来の技術】アクティブマトリックス基板が用いられ
るアクティブマトリックス型液晶ディスプレイ装置で
は、ゲート電極(Ｙ電極)とデータ電極(Ｘ電極)とをマト
リックス状に配置し、その交点に薄膜トランジスタ(Ｔ
ＦＴ)が配置されたＴＦＴアレイ基板と、その基板と隙
間を空けて重ねられる対向基板との間に液晶を封入し、
液晶に与える電圧を薄膜トランジスタにより制御して、
液晶の電気光学効果を用いて表示を可能としている。
るアクティブマトリックス型液晶ディスプレイ装置で
は、ゲート電極(Ｙ電極)とデータ電極(Ｘ電極)とをマト
リックス状に配置し、その交点に薄膜トランジスタ(Ｔ
ＦＴ)が配置されたＴＦＴアレイ基板と、その基板と隙
間を空けて重ねられる対向基板との間に液晶を封入し、
液晶に与える電圧を薄膜トランジスタにより制御して、
液晶の電気光学効果を用いて表示を可能としている。
【０００３】ここで、薄膜トランジスタ等のアクティブ
マトリックス基板の構造としては、従来より、トップゲ
ート型(正スタガ型)とボトムゲート型(逆スタガ型)の構
造が知られている。このトップゲート型のアクティブマ
トリックス基板では、まず、ガラス基板等の絶縁基板上
に遮光膜が備えられ、その上に酸化シリコン(ＳｉＯｘ)
や窒化シリコン(ＳｉＮｘ)等からなる絶縁膜が設けられ
ている。その上に金属電極であるドレイン電極とソース
電極がチャネル間隔を空けて備えられ、その一方に接続
する形でインジウム-すず-酸化物(Indium Tin Oxide：
ＩＴＯ)による画素電極が形成される。更に、ドレイン
電極およびソース電極を覆う半導体層としてのアモルフ
ァスシリコン膜(ａ-Ｓｉ膜)と、その上にＳｉＯｘやＳ
ｉＮｘ等からなるゲート絶縁膜、その上にアルミニウム
(Ａｌ)等からなるゲート電極が設けられ、その上にＳｉ
Ｎｘ等からなる保護膜(Passivation)が形成されてい
る。
マトリックス基板の構造としては、従来より、トップゲ
ート型(正スタガ型)とボトムゲート型(逆スタガ型)の構
造が知られている。このトップゲート型のアクティブマ
トリックス基板では、まず、ガラス基板等の絶縁基板上
に遮光膜が備えられ、その上に酸化シリコン(ＳｉＯｘ)
や窒化シリコン(ＳｉＮｘ)等からなる絶縁膜が設けられ
ている。その上に金属電極であるドレイン電極とソース
電極がチャネル間隔を空けて備えられ、その一方に接続
する形でインジウム-すず-酸化物(Indium Tin Oxide：
ＩＴＯ)による画素電極が形成される。更に、ドレイン
電極およびソース電極を覆う半導体層としてのアモルフ
ァスシリコン膜(ａ-Ｓｉ膜)と、その上にＳｉＯｘやＳ
ｉＮｘ等からなるゲート絶縁膜、その上にアルミニウム
(Ａｌ)等からなるゲート電極が設けられ、その上にＳｉ
Ｎｘ等からなる保護膜(Passivation)が形成されてい
る。
【０００４】一方、ボトムゲート型のアクティブマトリ
ックス基板では、まず、ガラス基板等の絶縁基板上にゲ
ート電極が設けられ、その上にゲート絶縁膜とａ-Ｓｉ
膜が形成される。また、絶縁基板上にＩＴＯによる画素
電極が形成される。その後、ドレイン電極とソース電極
とがチャネル間隔を空けてａ-Ｓｉ膜上に設けられる。
このとき、ドレイン電極とソース電極との一方が画素電
極に接続されている。
ックス基板では、まず、ガラス基板等の絶縁基板上にゲ
ート電極が設けられ、その上にゲート絶縁膜とａ-Ｓｉ
膜が形成される。また、絶縁基板上にＩＴＯによる画素
電極が形成される。その後、ドレイン電極とソース電極
とがチャネル間隔を空けてａ-Ｓｉ膜上に設けられる。
このとき、ドレイン電極とソース電極との一方が画素電
極に接続されている。
【０００５】これらのアクティブマトリックス基板を製
造する工程として、所謂７ＰＥＰ(ＰＥＰ：Photo Engra
ving Process：写真蝕刻工程)構造が一般的に存在す
る。例えばトップゲート型の７ＰＥＰ構造では、第１Ｐ
ＥＰとして遮光膜を形成した後、第２ＰＥＰにてＩＴＯ
のドレイン電極およびソース電極をパターニングする。
その後、第３ＰＥＰでＩＴＯによる画素電極を形成し、
第４ＰＥＰでａ-Ｓｉ膜と第１のゲート絶縁膜をＣＶＤ
(Chemical Vapour Deposition：化学的気相成長)で着膜
し、島状にパターニングする。その後、第５ＰＥＰで第
２のゲート絶縁膜をし、第６ＰＥＰにてゲート電極とし
ての例えばＡｌをスパッタリングで着膜し、パターニン
グする。最後に、第７ＰＥＰで保護膜を形成している。
造する工程として、所謂７ＰＥＰ(ＰＥＰ：Photo Engra
ving Process：写真蝕刻工程)構造が一般的に存在す
る。例えばトップゲート型の７ＰＥＰ構造では、第１Ｐ
ＥＰとして遮光膜を形成した後、第２ＰＥＰにてＩＴＯ
のドレイン電極およびソース電極をパターニングする。
その後、第３ＰＥＰでＩＴＯによる画素電極を形成し、
第４ＰＥＰでａ-Ｓｉ膜と第１のゲート絶縁膜をＣＶＤ
(Chemical Vapour Deposition：化学的気相成長)で着膜
し、島状にパターニングする。その後、第５ＰＥＰで第
２のゲート絶縁膜をし、第６ＰＥＰにてゲート電極とし
ての例えばＡｌをスパッタリングで着膜し、パターニン
グする。最後に、第７ＰＥＰで保護膜を形成している。
【０００６】また、例えばボトムゲート型の７ＰＥＰ構
造では、第１ＰＥＰでゲート電極を絶縁基板上にエッジ
形成した後、第２ＰＥＰでゲート絶縁膜とａ-Ｓｉ膜、
およびＳｉＮｘ等からなるエッチング保護膜が形成され
る。第３ＰＥＰにてａ-Ｓｉ膜がパターニングされてａ-
Ｓｉアイランドが形成された後、第４ＰＥＰにてＩＴＯ
による画素電極が形成される。その後第５ＰＥＰにてゲ
ート電極を露出させるための穴あけが行われた後に、第
６ＰＥＰにてドレイン電極およびソース電極が形成され
る。最後に、第７ＰＥＰにてＳｉＮｘ等からなる保護膜
にてドレイン電極およびソース電極が覆われ、一連の工
程が終了する。
造では、第１ＰＥＰでゲート電極を絶縁基板上にエッジ
形成した後、第２ＰＥＰでゲート絶縁膜とａ-Ｓｉ膜、
およびＳｉＮｘ等からなるエッチング保護膜が形成され
る。第３ＰＥＰにてａ-Ｓｉ膜がパターニングされてａ-
Ｓｉアイランドが形成された後、第４ＰＥＰにてＩＴＯ
による画素電極が形成される。その後第５ＰＥＰにてゲ
ート電極を露出させるための穴あけが行われた後に、第
６ＰＥＰにてドレイン電極およびソース電極が形成され
る。最後に、第７ＰＥＰにてＳｉＮｘ等からなる保護膜
にてドレイン電極およびソース電極が覆われ、一連の工
程が終了する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この７
ＰＥＰ構造では工程数が非常に複雑となり、また、フォ
トマスクの枚数も多くなることから、製造工程の歩留ま
りが著しく低下し、結果として製品のコストアップに繋
がる点で好ましくない。かかる問題点を受けて、出願人
は、この製造プロセス短縮に関わる技術として、特願平
１１−２１４６０３号、特願２０００−４３０１号、特
願２０００−２８３５７号を既に提示している。ここで
は、例えばトップゲート型ＴＦＴのゲート電極形成時に
ゲート線をオーバーエッチングし、更にゲート電極形成
用のマスクを用いてアイランドカット(ＳｉＮｘ、ａ-Ｓ
ｉ層のエッチング)を行う４ＰＥＰ技術を採用してい
る。即ち、ゲート電極メッキパターンをマスクとして１
回のパターニング工程で、ゲート電極、ゲート絶縁膜及
びａ-Ｓｉ膜を連続してエッチングするものであり、製
造プロセスを短縮できるといった点で非常に優れている
ものと考える。
ＰＥＰ構造では工程数が非常に複雑となり、また、フォ
トマスクの枚数も多くなることから、製造工程の歩留ま
りが著しく低下し、結果として製品のコストアップに繋
がる点で好ましくない。かかる問題点を受けて、出願人
は、この製造プロセス短縮に関わる技術として、特願平
１１−２１４６０３号、特願２０００−４３０１号、特
願２０００−２８３５７号を既に提示している。ここで
は、例えばトップゲート型ＴＦＴのゲート電極形成時に
ゲート線をオーバーエッチングし、更にゲート電極形成
用のマスクを用いてアイランドカット(ＳｉＮｘ、ａ-Ｓ
ｉ層のエッチング)を行う４ＰＥＰ技術を採用してい
る。即ち、ゲート電極メッキパターンをマスクとして１
回のパターニング工程で、ゲート電極、ゲート絶縁膜及
びａ-Ｓｉ膜を連続してエッチングするものであり、製
造プロセスを短縮できるといった点で非常に優れている
ものと考える。
【０００８】ここで、このように、ゲート電極形成用の
マスクを用いてアイランドカットを行うことでＰＥＰが
削減されるが、更なる改善事項として、液晶における保
持率の向上が挙げられる。即ち、液晶に溶け込む金属イ
オンの溶け込みを減少させ、データ配線、ゲート配線が
液晶に対して剥き出しとなる部分を減らすことができれ
ば、液晶の保持率を大きく向上させることができる。ま
た、液晶に対するウィスカやゴミ等の付着を低減できれ
ば、ショート不良の発生を低減させることが可能であ
る。更には、引き出し配線の腐食を低減できれば、歩留
まりや信頼性寿命も大きく向上させることができる。
マスクを用いてアイランドカットを行うことでＰＥＰが
削減されるが、更なる改善事項として、液晶における保
持率の向上が挙げられる。即ち、液晶に溶け込む金属イ
オンの溶け込みを減少させ、データ配線、ゲート配線が
液晶に対して剥き出しとなる部分を減らすことができれ
ば、液晶の保持率を大きく向上させることができる。ま
た、液晶に対するウィスカやゴミ等の付着を低減できれ
ば、ショート不良の発生を低減させることが可能であ
る。更には、引き出し配線の腐食を低減できれば、歩留
まりや信頼性寿命も大きく向上させることができる。
【０００９】また、省ＰＥＰを図るものとして、特許第
２８７３１１９号公報が存在する。この公報には、ｉ型
半導体層のパターニングを不要とし、ｎ+型半導体層を
ソース電極とドレイン電極のパターニングと同時に行
い、パターニングの際に使用するフォトマスクの枚数を
減らす技術について開示されている。しかしながら、か
かる公報の技術では、レイヤが多くなることから、エッ
チングが大変となり、歩留まりが逆に悪くなる。また、
ゲート電極がゲート絶縁膜のエッチングにもたないため
にＩＴＯをその上に引いているが、これではＩＴＯの工
程が余計に必要となり、製造工程の充分な簡略化が図れ
ない。
２８７３１１９号公報が存在する。この公報には、ｉ型
半導体層のパターニングを不要とし、ｎ+型半導体層を
ソース電極とドレイン電極のパターニングと同時に行
い、パターニングの際に使用するフォトマスクの枚数を
減らす技術について開示されている。しかしながら、か
かる公報の技術では、レイヤが多くなることから、エッ
チングが大変となり、歩留まりが逆に悪くなる。また、
ゲート電極がゲート絶縁膜のエッチングにもたないため
にＩＴＯをその上に引いているが、これではＩＴＯの工
程が余計に必要となり、製造工程の充分な簡略化が図れ
ない。
【００１０】本発明は、以上の技術的課題を解決するた
めになされたものであって、その目的とするところは、
パターニングプロセスを増やすことなく、配線をゲート
絶縁膜やＩＴＯによって覆うことで、アクティブマトリ
ックス基板の製造の際における歩留まりを向上させ、信
頼性を高めることにある。また他の目的は、ゲート絶縁
膜のパターニング、上部電極のパターニング、および画
素電極のパターニングを２回のパターニングで行い、上
記課題を解決すると共に、パターニング工程の削減を図
ることにある。
めになされたものであって、その目的とするところは、
パターニングプロセスを増やすことなく、配線をゲート
絶縁膜やＩＴＯによって覆うことで、アクティブマトリ
ックス基板の製造の際における歩留まりを向上させ、信
頼性を高めることにある。また他の目的は、ゲート絶縁
膜のパターニング、上部電極のパターニング、および画
素電極のパターニングを２回のパターニングで行い、上
記課題を解決すると共に、パターニング工程の削減を図
ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明は、
ＴＦＴ構造の上部電極や配線部等を構成する金属膜構造
が液晶等に対して剥き出しになるのを防止しながら、Ｔ
ＦＴ構造のパターニングプロセスを大幅に削減する点に
特徴がある。即ち、本発明が適用されるアクティブマト
リックス基板は、絶縁基板の上方に所定の間隙を隔てて
配設されたソース電極およびドレイン電極と、このソー
ス電極およびドレイン電極に積層される半導体層と、半
導体層に積層されるゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜に積
層されるゲート電極と、ゲート電極と略同一形状にて積
層される第１の部分と共に、ソース電極およびドレイン
電極の何れか一方の電極の一部分上に積層される部分を
含む、例えば画素電極を形成する第２の部分を備える透
明導電層と、ソース電極およびドレイン電極の何れか一
方に連結されるデータ線とを備え、このデータ線に対し
てゲート絶縁膜が積層されていることを特徴としてい
る。ここで用いられる「略同一形状」とは、同一のパター
ニング工程にてパターニングされた後に、他の工程(浸
漬工程等)によってエッチングされた後の状態等をも含
む意味であり、例えば、透明導電層がエッチングされず
にゲート電極がエッチングされる液に漬けた後の形状等
が挙げられる。かかる場合、そのエッチング形状のずれ
は、パターニング側面に対してほぼ均等に生じた状態と
なるであろう。以下も同様である。
ＴＦＴ構造の上部電極や配線部等を構成する金属膜構造
が液晶等に対して剥き出しになるのを防止しながら、Ｔ
ＦＴ構造のパターニングプロセスを大幅に削減する点に
特徴がある。即ち、本発明が適用されるアクティブマト
リックス基板は、絶縁基板の上方に所定の間隙を隔てて
配設されたソース電極およびドレイン電極と、このソー
ス電極およびドレイン電極に積層される半導体層と、半
導体層に積層されるゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜に積
層されるゲート電極と、ゲート電極と略同一形状にて積
層される第１の部分と共に、ソース電極およびドレイン
電極の何れか一方の電極の一部分上に積層される部分を
含む、例えば画素電極を形成する第２の部分を備える透
明導電層と、ソース電極およびドレイン電極の何れか一
方に連結されるデータ線とを備え、このデータ線に対し
てゲート絶縁膜が積層されていることを特徴としてい
る。ここで用いられる「略同一形状」とは、同一のパター
ニング工程にてパターニングされた後に、他の工程(浸
漬工程等)によってエッチングされた後の状態等をも含
む意味であり、例えば、透明導電層がエッチングされず
にゲート電極がエッチングされる液に漬けた後の形状等
が挙げられる。かかる場合、そのエッチング形状のずれ
は、パターニング側面に対してほぼ均等に生じた状態と
なるであろう。以下も同様である。
【００１２】また、他の観点から本発明を把えると、本
発明は、絶縁基板に対して順次積層されるゲート電極、
ゲート絶縁膜、半導体層、ソース電極およびドレイン電
極と、ソース電極およびドレイン電極と略同一形状にて
積層される部分を含んでソース電極およびドレイン電極
に積層されると共に、このソース電極およびドレイン電
極の何れか一方に連結して画素電極を形成する透明導電
層と、ゲート電極に連結されゲート絶縁膜が積層されて
いるゲート線とを備えたことを特徴としている。更に、
このソース電極およびドレイン電極の何れか一方に連結
されるデータ線とを更に備え、透明導電層は、このデー
タ線と略同一形状にて積層される部分を含んで構成され
ることを特徴とすることができる。これらの構成によれ
ば、ボトムゲート構造を採用した場合であっても、パタ
ーニング部を除いて上部電極や各配線が剥き出しになる
ことがなく、ショート不良が防止でき、また、引き出し
配線の腐食等を軽減することが可能となる。
発明は、絶縁基板に対して順次積層されるゲート電極、
ゲート絶縁膜、半導体層、ソース電極およびドレイン電
極と、ソース電極およびドレイン電極と略同一形状にて
積層される部分を含んでソース電極およびドレイン電極
に積層されると共に、このソース電極およびドレイン電
極の何れか一方に連結して画素電極を形成する透明導電
層と、ゲート電極に連結されゲート絶縁膜が積層されて
いるゲート線とを備えたことを特徴としている。更に、
このソース電極およびドレイン電極の何れか一方に連結
されるデータ線とを更に備え、透明導電層は、このデー
タ線と略同一形状にて積層される部分を含んで構成され
ることを特徴とすることができる。これらの構成によれ
ば、ボトムゲート構造を採用した場合であっても、パタ
ーニング部を除いて上部電極や各配線が剥き出しになる
ことがなく、ショート不良が防止でき、また、引き出し
配線の腐食等を軽減することが可能となる。
【００１３】また、本発明が適用されるアクティブマト
リックス基板は、絶縁基板に対して積層されるゲート電
極と、このゲート電極に対して積層されるゲート絶縁膜
と、このゲート絶縁膜に対して積層される半導体層と、
この半導体層に対して積層されるソース電極およびドレ
イン電極と、このソース電極およびドレイン電極と略同
一形状にて積層される部分を含んでソース電極およびド
レイン電極に積層されるＩＴＯ膜とを備えたことを特徴
としている。
リックス基板は、絶縁基板に対して積層されるゲート電
極と、このゲート電極に対して積層されるゲート絶縁膜
と、このゲート絶縁膜に対して積層される半導体層と、
この半導体層に対して積層されるソース電極およびドレ
イン電極と、このソース電極およびドレイン電極と略同
一形状にて積層される部分を含んでソース電極およびド
レイン電極に積層されるＩＴＯ膜とを備えたことを特徴
としている。
【００１４】一方、本発明が適用される表示装置は、絶
縁基板に形成される薄膜トランジスタ構造と、この薄膜
トランジスタ構造のソース電極およびドレイン電極の何
れか一方に連結されて形成される画素電極と、薄膜トラ
ンジスタ構造のソース電極およびドレイン電極の何れか
一方に連結されて形成されるデータ線と、薄膜トランジ
スタ構造のゲート電極に連結されて形成されるゲート線
とを備え、薄膜トランジスタ構造を形成する上部電極の
上面はＩＴＯ膜によって覆われ、データ線およびゲート
線の何れか一方の上面はゲート絶縁膜によってほぼ覆わ
れていることを特徴とすることができる。
縁基板に形成される薄膜トランジスタ構造と、この薄膜
トランジスタ構造のソース電極およびドレイン電極の何
れか一方に連結されて形成される画素電極と、薄膜トラ
ンジスタ構造のソース電極およびドレイン電極の何れか
一方に連結されて形成されるデータ線と、薄膜トランジ
スタ構造のゲート電極に連結されて形成されるゲート線
とを備え、薄膜トランジスタ構造を形成する上部電極の
上面はＩＴＯ膜によって覆われ、データ線およびゲート
線の何れか一方の上面はゲート絶縁膜によってほぼ覆わ
れていることを特徴とすることができる。
【００１５】ここで、このＩＴＯ膜は、画素電極を形成
するＩＴＯ膜と同一工程で形成されたものであることを
特徴とすれば、パターニング工程を省略して製造工程を
短縮化することができる点で好ましい。また、絶縁基板
を用いて充填される液晶層とを更に備え、上部電極、デ
ータ線およびゲート線がこの液晶層と接する表面は、Ｉ
ＴＯ膜またはゲート絶縁膜によって覆われていることを
特徴とすれば、配線が液晶層に剥き出しになる領域を減
らすことができ、液晶層に対して金属イオンが溶け込ん
で、液晶の保持率を劣化させることを軽減することが可
能となる。
するＩＴＯ膜と同一工程で形成されたものであることを
特徴とすれば、パターニング工程を省略して製造工程を
短縮化することができる点で好ましい。また、絶縁基板
を用いて充填される液晶層とを更に備え、上部電極、デ
ータ線およびゲート線がこの液晶層と接する表面は、Ｉ
ＴＯ膜またはゲート絶縁膜によって覆われていることを
特徴とすれば、配線が液晶層に剥き出しになる領域を減
らすことができ、液晶層に対して金属イオンが溶け込ん
で、液晶の保持率を劣化させることを軽減することが可
能となる。
【００１６】また、本発明は、絶縁基板に対して直接ま
たは間接的に、ソース電極およびドレイン電極、半導体
層、ゲート絶縁膜、ゲート電極が順次積層されるアクテ
ィブマトリックス基板の製造方法であって、レジストマ
スクを用いてゲート絶縁膜に積層されるゲート金属をパ
ターニングする工程と、パターニングされたゲート金属
をマスクとしてゲート絶縁膜および半導体層をパターニ
ングする工程と、ＩＴＯ膜を付着後、レジストマスクを
用いてこのＩＴＯ膜をパターニングする工程と、パター
ニングされたＩＴＯ膜をマスクとしてゲート電極をパタ
ーニングする工程とを含むことを特徴としている。
たは間接的に、ソース電極およびドレイン電極、半導体
層、ゲート絶縁膜、ゲート電極が順次積層されるアクテ
ィブマトリックス基板の製造方法であって、レジストマ
スクを用いてゲート絶縁膜に積層されるゲート金属をパ
ターニングする工程と、パターニングされたゲート金属
をマスクとしてゲート絶縁膜および半導体層をパターニ
ングする工程と、ＩＴＯ膜を付着後、レジストマスクを
用いてこのＩＴＯ膜をパターニングする工程と、パター
ニングされたＩＴＯ膜をマスクとしてゲート電極をパタ
ーニングする工程とを含むことを特徴としている。
【００１７】ここで、このＩＴＯ膜をパターニングする
工程は、画素電極のパターン形成と共に、ゲート電極の
形成パターンを考慮してＩＴＯ膜をパターニングするこ
とを特徴とすれば、無駄なパターニング工程を省くと同
時に、ゲート電極の剥き出し部分を少なくすることがで
きる点で好ましい。また、このＩＴＯ膜をパターニング
する工程は、ゲート電極に連結されたゲート線の形成パ
ターンを考慮してＩＴＯ膜をパターニングすることを特
徴とすれば、配線であるゲート線の剥き出し部分を少な
くすることができる点で優れている。
工程は、画素電極のパターン形成と共に、ゲート電極の
形成パターンを考慮してＩＴＯ膜をパターニングするこ
とを特徴とすれば、無駄なパターニング工程を省くと同
時に、ゲート電極の剥き出し部分を少なくすることがで
きる点で好ましい。また、このＩＴＯ膜をパターニング
する工程は、ゲート電極に連結されたゲート線の形成パ
ターンを考慮してＩＴＯ膜をパターニングすることを特
徴とすれば、配線であるゲート線の剥き出し部分を少な
くすることができる点で優れている。
【００１８】一方、他の観点から製造方法の発明を把え
ると、本発明が適用されるアクティブマトリックス基板
の製造方法は、絶縁基板に対してゲート電極をパターン
形成する工程と、このゲート電極に対してゲート絶縁
膜、半導体層を順次積層した後、金属膜を形成する工程
と、形成された金属膜をパターニングすべき形状を考慮
すると共に、画素電極の形状を考慮してＩＴＯ膜を積層
する工程と、積層されたＩＴＯ膜をマスクとして金属膜
をパターニングしてソース電極およびドレイン電極を形
成する工程とを含むことを特徴としている。
ると、本発明が適用されるアクティブマトリックス基板
の製造方法は、絶縁基板に対してゲート電極をパターン
形成する工程と、このゲート電極に対してゲート絶縁
膜、半導体層を順次積層した後、金属膜を形成する工程
と、形成された金属膜をパターニングすべき形状を考慮
すると共に、画素電極の形状を考慮してＩＴＯ膜を積層
する工程と、積層されたＩＴＯ膜をマスクとして金属膜
をパターニングしてソース電極およびドレイン電極を形
成する工程とを含むことを特徴としている。
【００１９】ここで、このＩＴＯ膜が積層されたソース
電極およびドレイン電極の上層に保護膜を設けると共
に、この保護膜を用いて半導体層をパターニングする工
程とを更に含むことを特徴とすれば、工程を有効に利用
してパターニングを行うことができ、製造工程の短縮化
と共にコストダウンを図ることができる点で好ましい。
また、このソース電極およびドレイン電極を形成する工
程と同一工程にて、ＩＴＯ膜をマスクとしてデータ線を
パターン形成することを特徴とすれば、データ線が剥き
出しになることがなく、ウィスカやゴミ等によるショー
ト不良を未然に防止することができる。更に、金属膜を
形成する工程は、ゲート絶縁膜をパターニングする形状
で金属膜を形成することを特徴とすれば、パターニング
工程を更に簡略化することが可能となる。
電極およびドレイン電極の上層に保護膜を設けると共
に、この保護膜を用いて半導体層をパターニングする工
程とを更に含むことを特徴とすれば、工程を有効に利用
してパターニングを行うことができ、製造工程の短縮化
と共にコストダウンを図ることができる点で好ましい。
また、このソース電極およびドレイン電極を形成する工
程と同一工程にて、ＩＴＯ膜をマスクとしてデータ線を
パターン形成することを特徴とすれば、データ線が剥き
出しになることがなく、ウィスカやゴミ等によるショー
ト不良を未然に防止することができる。更に、金属膜を
形成する工程は、ゲート絶縁膜をパターニングする形状
で金属膜を形成することを特徴とすれば、パターニング
工程を更に簡略化することが可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】◎ 実施の形態１ 以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を
詳細に説明する。図１は、アクティブマトリックス基板
としての本実施の形態における薄膜トランジスタ(ＴＦ
Ｔ)構造を示す図である。ここでは、トップゲート型の
ＴＦＴを例に示し、後述する製造方法によって、製造プ
ロセスが大幅に短縮化されて形成されている。本実施の
形態におけるトップゲート型のＴＦＴは、無アルカリガ
ラスや石英等からなる絶縁基板１１上に、ＭｏやＭｏＣ
ｒ等のＭｏ合金からなる遮光膜(ライトシールド)１２が
設けられ、その上部を覆うように酸化シリコン(ＳｉＯ
ｘ)や窒化シリコン(ＳｉＮｘ)等からなるアンダーコー
ト層としての絶縁膜１３が備えられている。その上に、
ＭｏやＴｉ，Ｔａ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ａｇ等を用いたモ
リブデン・タングステン(Ｍｏ-Ｗ)合金等の金属膜が積
層されてなるソース電極１４とドレイン電極１５および
データ線１６がパターン形成されている。
詳細に説明する。図１は、アクティブマトリックス基板
としての本実施の形態における薄膜トランジスタ(ＴＦ
Ｔ)構造を示す図である。ここでは、トップゲート型の
ＴＦＴを例に示し、後述する製造方法によって、製造プ
ロセスが大幅に短縮化されて形成されている。本実施の
形態におけるトップゲート型のＴＦＴは、無アルカリガ
ラスや石英等からなる絶縁基板１１上に、ＭｏやＭｏＣ
ｒ等のＭｏ合金からなる遮光膜(ライトシールド)１２が
設けられ、その上部を覆うように酸化シリコン(ＳｉＯ
ｘ)や窒化シリコン(ＳｉＮｘ)等からなるアンダーコー
ト層としての絶縁膜１３が備えられている。その上に、
ＭｏやＴｉ，Ｔａ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｗ、Ａｇ等を用いたモ
リブデン・タングステン(Ｍｏ-Ｗ)合金等の金属膜が積
層されてなるソース電極１４とドレイン電極１５および
データ線１６がパターン形成されている。
【００２１】また、このパターン形成されたソース電極
１４とドレイン電極１５、およびデータ線１６の上層に
は、半導体層を形成するａ-Ｓｉ膜１７が着膜され、更
にその上層には第１の窒化シリコン膜(第１ＳｉＮｘ
膜)、及びＴＦＴチャネルのパシベーション膜としての
第２の窒化シリコン膜(第２ＳｉＮｘ膜)とで構成される
ゲート絶縁膜１８が着膜されている。更に、ａ-Ｓｉア
イランドを構成するゲート絶縁膜１８の上層には、Ｃｒ
やＡｌ等の金属からなるゲート電極１９が形成されてい
る。また、本実施の形態では、工程短縮を目的として、
後述するように、ゲート電極１９をパターニングする前
のゲート金属をマスクとして、その下部にあるａ-Ｓｉ
膜１７、ゲート絶縁膜１８を、一度にドライエッチング
している。
１４とドレイン電極１５、およびデータ線１６の上層に
は、半導体層を形成するａ-Ｓｉ膜１７が着膜され、更
にその上層には第１の窒化シリコン膜(第１ＳｉＮｘ
膜)、及びＴＦＴチャネルのパシベーション膜としての
第２の窒化シリコン膜(第２ＳｉＮｘ膜)とで構成される
ゲート絶縁膜１８が着膜されている。更に、ａ-Ｓｉア
イランドを構成するゲート絶縁膜１８の上層には、Ｃｒ
やＡｌ等の金属からなるゲート電極１９が形成されてい
る。また、本実施の形態では、工程短縮を目的として、
後述するように、ゲート電極１９をパターニングする前
のゲート金属をマスクとして、その下部にあるａ-Ｓｉ
膜１７、ゲート絶縁膜１８を、一度にドライエッチング
している。
【００２２】更に、ソース電極１４と絶縁基板１１との
上層には、画素電極に用いられる透明導電膜であるイン
ジウム-すず-酸化物(Indium Tin Oxide：ＩＴＯ)２０が
形成されている。また、このＩＴＯ２０は、ソース電極
１４に接続されて画素電極として用いられる他に、本実
施の形態では、ゲート電極１９の上層にも形成されてい
る。即ち、本実施の形態では、ゲート金属をパターニン
グしてゲート電極１９およびゲート線(図示せず)を形成
する位置に合わせ、また、画素電極を形成する位置に対
応して、レジストマスクでＩＴＯ２０をパターニング
し、ゲート電極１９およびゲート線は、これらの上層に
形成されたＩＴＯ２０をマスクとしてパターニングされ
ている。その結果として、ゲート電極１９およびゲート
線の上層は、ＩＴＯ２０によって覆われた状態にある。
また、ソース電極１４の上部もＩＴＯ２０によって覆わ
れている。このように、本実施の形態では、データ線１
６はゲート絶縁膜１８に、ゲート線はＩＴＯ２０に覆わ
れていることから、液晶保持率の劣化、ゲート線とデー
タ線１６との間のショート不良、引き出し線の腐食を防
止することが可能となる。尚、ゲート電極１９としてア
ルミニウムを用いた場合には、ＩＴＯ２０として多結晶
のＩＴＯを使用することができないことから、本実施の
形態では、ＩＴＯ２０としてアモルファスＩＴＯやＩＺ
Ｏが用いられている。このアモルファスＩＴＯは、後で
アニーリングすることで、多結晶ＩＴＯとすることがで
きる。
上層には、画素電極に用いられる透明導電膜であるイン
ジウム-すず-酸化物(Indium Tin Oxide：ＩＴＯ)２０が
形成されている。また、このＩＴＯ２０は、ソース電極
１４に接続されて画素電極として用いられる他に、本実
施の形態では、ゲート電極１９の上層にも形成されてい
る。即ち、本実施の形態では、ゲート金属をパターニン
グしてゲート電極１９およびゲート線(図示せず)を形成
する位置に合わせ、また、画素電極を形成する位置に対
応して、レジストマスクでＩＴＯ２０をパターニング
し、ゲート電極１９およびゲート線は、これらの上層に
形成されたＩＴＯ２０をマスクとしてパターニングされ
ている。その結果として、ゲート電極１９およびゲート
線の上層は、ＩＴＯ２０によって覆われた状態にある。
また、ソース電極１４の上部もＩＴＯ２０によって覆わ
れている。このように、本実施の形態では、データ線１
６はゲート絶縁膜１８に、ゲート線はＩＴＯ２０に覆わ
れていることから、液晶保持率の劣化、ゲート線とデー
タ線１６との間のショート不良、引き出し線の腐食を防
止することが可能となる。尚、ゲート電極１９としてア
ルミニウムを用いた場合には、ＩＴＯ２０として多結晶
のＩＴＯを使用することができないことから、本実施の
形態では、ＩＴＯ２０としてアモルファスＩＴＯやＩＺ
Ｏが用いられている。このアモルファスＩＴＯは、後で
アニーリングすることで、多結晶ＩＴＯとすることがで
きる。
【００２３】図２(ａ)〜(ｄ)は、本実施の形態における
トップゲート型の薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)における製
造工程を説明するための図である。図２(ａ)に示すよう
に、まず、ガラス基板等の絶縁基板１１をブラシ洗浄
(スクラブ洗浄)等の機械的洗浄や、酸又は有機溶液等に
よる化学的洗浄などを用いて洗浄した後、ライトシール
ド用のＭｏ合金をマグネトロンスパッタリングを用いて
所定の膜圧にて着膜させ、図示しないフォトレジストを
マスクとしてフォトエッチング加工するフォトリソグラ
フィ技術を用い、遮光膜(ライトシールド)１２を形成す
る。これによって第１ＰＥＰが終了する。続いて、層間
絶縁膜として、密着力の強い酸化シリコン(ＳｉＯｘ)膜
からなる絶縁膜１３をプラズマＣＶＤ法により着膜す
る。その後、ドレイン・ソース電極用およびデータバス
ライン用のＭｏ合金の着膜をマグネトロンスパッタリン
グで連続着膜し、着膜後にデータバスライン及びドレイ
ン・ソース電極をフォトリソグラフィ技術によりパター
ニングし、ソース電極１４、ドレイン電極１５、および
データ線１６を形成する。これによって第２ＰＥＰが終
了する。更に、半導体材料としてのａ-Ｓｉ膜１７をプ
ラズマＣＶＤで着膜し、その後、第１ＳｉＮｘ膜及び第
２ＳｉＮｘ膜からなるゲート絶縁膜１８をプラズマＣＶ
Ｄで順に着膜する。その後、これらのエッチングを省略
してゲート電極１９およびゲート線に用いられるＡｌ等
からなるゲート金属２１をマグネトロンスパッタリング
で着膜させる。このゲート金属２１は、ａ-Ｓｉ膜１７
およびゲート絶縁膜１８のエッチングを考慮した形状に
てパターニングされて、ＴＦＴチャネルであるａ-Ｓｉ
アイランドの部分と、データ線１６の上層に形成されて
いる。
トップゲート型の薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)における製
造工程を説明するための図である。図２(ａ)に示すよう
に、まず、ガラス基板等の絶縁基板１１をブラシ洗浄
(スクラブ洗浄)等の機械的洗浄や、酸又は有機溶液等に
よる化学的洗浄などを用いて洗浄した後、ライトシール
ド用のＭｏ合金をマグネトロンスパッタリングを用いて
所定の膜圧にて着膜させ、図示しないフォトレジストを
マスクとしてフォトエッチング加工するフォトリソグラ
フィ技術を用い、遮光膜(ライトシールド)１２を形成す
る。これによって第１ＰＥＰが終了する。続いて、層間
絶縁膜として、密着力の強い酸化シリコン(ＳｉＯｘ)膜
からなる絶縁膜１３をプラズマＣＶＤ法により着膜す
る。その後、ドレイン・ソース電極用およびデータバス
ライン用のＭｏ合金の着膜をマグネトロンスパッタリン
グで連続着膜し、着膜後にデータバスライン及びドレイ
ン・ソース電極をフォトリソグラフィ技術によりパター
ニングし、ソース電極１４、ドレイン電極１５、および
データ線１６を形成する。これによって第２ＰＥＰが終
了する。更に、半導体材料としてのａ-Ｓｉ膜１７をプ
ラズマＣＶＤで着膜し、その後、第１ＳｉＮｘ膜及び第
２ＳｉＮｘ膜からなるゲート絶縁膜１８をプラズマＣＶ
Ｄで順に着膜する。その後、これらのエッチングを省略
してゲート電極１９およびゲート線に用いられるＡｌ等
からなるゲート金属２１をマグネトロンスパッタリング
で着膜させる。このゲート金属２１は、ａ-Ｓｉ膜１７
およびゲート絶縁膜１８のエッチングを考慮した形状に
てパターニングされて、ＴＦＴチャネルであるａ-Ｓｉ
アイランドの部分と、データ線１６の上層に形成されて
いる。
【００２４】続いて、図２(ｂ)に示すように、第３ＰＥ
Ｐとして、ａ-Ｓｉ膜１７およびゲート絶縁膜１８がエ
ッチングされる。本実施の形態では、ゲート金属２１上
のレジストをマスクとして、ａ-Ｓｉ膜１７およびゲー
ト絶縁膜１８を一度にエッチングしている。その結果、
一回のリソグラフィ工程でこれらを連続してエッチング
することができるので、製造工程を大きく短縮すること
が可能である。
Ｐとして、ａ-Ｓｉ膜１７およびゲート絶縁膜１８がエ
ッチングされる。本実施の形態では、ゲート金属２１上
のレジストをマスクとして、ａ-Ｓｉ膜１７およびゲー
ト絶縁膜１８を一度にエッチングしている。その結果、
一回のリソグラフィ工程でこれらを連続してエッチング
することができるので、製造工程を大きく短縮すること
が可能である。
【００２５】次に、図２(ｃ)に示すように、第４ＰＥＰ
として、アモルファスＩＴＯ膜を付着後、蓚酸などの比
較的マイルドな酸をエッチング液として、レジストマス
クでＩＴＯ２０が形成される。ここでは、塩酸や硝酸な
どの強酸を用いておらず、比較的マイルドな酸を用いて
いることから、エッチング中の強酸による損傷、例え
ば、アルミニウムからなるゲート電極１９の腐食を防ぐ
ことができる。また、このＩＴＯ２０は、画素電極を形
成すると共に、次の工程にてゲート金属２１およびゲー
ト線をパターニングする際に用いられる。ここで形成さ
れるＩＴＯ２０は、画素電極とゲート電極１９、ゲート
線の形状を考慮したパターン形成がなされている。
として、アモルファスＩＴＯ膜を付着後、蓚酸などの比
較的マイルドな酸をエッチング液として、レジストマス
クでＩＴＯ２０が形成される。ここでは、塩酸や硝酸な
どの強酸を用いておらず、比較的マイルドな酸を用いて
いることから、エッチング中の強酸による損傷、例え
ば、アルミニウムからなるゲート電極１９の腐食を防ぐ
ことができる。また、このＩＴＯ２０は、画素電極を形
成すると共に、次の工程にてゲート金属２１およびゲー
ト線をパターニングする際に用いられる。ここで形成さ
れるＩＴＯ２０は、画素電極とゲート電極１９、ゲート
線の形状を考慮したパターン形成がなされている。
【００２６】最後に、図２(ｄ)に示すように、ゲート金
属２１とゲート線(図示せず)がパターニングされる。即
ち、本実施の形態では、ＩＴＯ２０をマスクとしてゲー
ト金属２１をパターニングし、ゲート電極１９およびゲ
ート線を形成している。
属２１とゲート線(図示せず)がパターニングされる。即
ち、本実施の形態では、ＩＴＯ２０をマスクとしてゲー
ト金属２１をパターニングし、ゲート電極１９およびゲ
ート線を形成している。
【００２７】このように、本実施の形態では、ゲート絶
縁膜１８のパターニング、上部電極であるゲート電極１
９およびゲート線のパターニング、画素電極のパターニ
ング、の３つのパターニングを２回のパターニングによ
って行うことができ、パターニングプロセスを大きく削
減できる。また、本実施の形態による工程によって、上
部電極であるゲート電極１９およびゲート線の上層には
酸化物であるＩＴＯ２０が形成され、また、データ線１
６の上層はゲート絶縁膜１８によって覆われている。そ
の結果、これら配線が液晶に剥き出しにならず、液晶の
保持率を低下させることがない。また、ウィスカやゴミ
等によるショート不良や配線の腐食を未然に防止するこ
とが可能となる。
縁膜１８のパターニング、上部電極であるゲート電極１
９およびゲート線のパターニング、画素電極のパターニ
ング、の３つのパターニングを２回のパターニングによ
って行うことができ、パターニングプロセスを大きく削
減できる。また、本実施の形態による工程によって、上
部電極であるゲート電極１９およびゲート線の上層には
酸化物であるＩＴＯ２０が形成され、また、データ線１
６の上層はゲート絶縁膜１８によって覆われている。そ
の結果、これら配線が液晶に剥き出しにならず、液晶の
保持率を低下させることがない。また、ウィスカやゴミ
等によるショート不良や配線の腐食を未然に防止するこ
とが可能となる。
【００２８】◎ 実施の形態２ 実施の形態１では、アクティブマトリックス基板として
トップゲート型のＴＦＴを例に説明したが、実施の形態
２では、アクティブマトリックス基板としてボトムゲー
ト型のＴＦＴを例にとって説明する。尚、実施の形態１
と同様の構成については実施の形態１と同様な符号を用
い、ここではその詳細な説明を省略する。
トップゲート型のＴＦＴを例に説明したが、実施の形態
２では、アクティブマトリックス基板としてボトムゲー
ト型のＴＦＴを例にとって説明する。尚、実施の形態１
と同様の構成については実施の形態１と同様な符号を用
い、ここではその詳細な説明を省略する。
【００２９】図３は、実施の形態２におけるアクティブ
マトリックス基板としてのボトムゲート型のＴＦＴ構造
を説明するための図である。本実施の形態におけるボト
ムゲート型のＴＦＴは、絶縁基板１１上に、スパッタで
形成されてパターニングされたＡｌなどのゲート電極３
１およびゲート線３２が設けられている。その上層に、
スパッタリングによるＴａ2Ｏ5、またはプラズマＣＶＤ
などによるＳｉＯ2、ＳｉＮｘの絶縁膜からなるゲート
絶縁膜３３が形成されている。ａ-Ｓｉアイランドを構
成するＴＦＴチャネル部では、その上層に半導体層を形
成するａ-Ｓｉ膜３４が形成され、更に、ゲート電極３
１の上部にあるａ-Ｓｉ膜３４の上層に、例えばアルミ
ニウム等の金属膜からなるソース電極３５とドレイン電
極３６が形成されている。
マトリックス基板としてのボトムゲート型のＴＦＴ構造
を説明するための図である。本実施の形態におけるボト
ムゲート型のＴＦＴは、絶縁基板１１上に、スパッタで
形成されてパターニングされたＡｌなどのゲート電極３
１およびゲート線３２が設けられている。その上層に、
スパッタリングによるＴａ2Ｏ5、またはプラズマＣＶＤ
などによるＳｉＯ2、ＳｉＮｘの絶縁膜からなるゲート
絶縁膜３３が形成されている。ａ-Ｓｉアイランドを構
成するＴＦＴチャネル部では、その上層に半導体層を形
成するａ-Ｓｉ膜３４が形成され、更に、ゲート電極３
１の上部にあるａ-Ｓｉ膜３４の上層に、例えばアルミ
ニウム等の金属膜からなるソース電極３５とドレイン電
極３６が形成されている。
【００３０】また、本実施の形態では、ソース電極３５
とドレイン電極３６およびデータ線(図示せず)の上層
に、画素電極に用いられる透明導電膜であるＩＴＯ３７
が形成されている。本実施の形態では、上部電極である
ソース電極３５、ドレイン電極３６およびデータ線は、
ＩＴＯ３７をマスクとしてパターン形成されている。更
に、画素電極部分を除くａ-Ｓｉアイランド部分とデー
タ線部分は、例えばシリコン窒化膜からなる保護膜３８
が形成されており、この保護膜３８によってａ-Ｓｉ膜
３４がパターン形成されている。
とドレイン電極３６およびデータ線(図示せず)の上層
に、画素電極に用いられる透明導電膜であるＩＴＯ３７
が形成されている。本実施の形態では、上部電極である
ソース電極３５、ドレイン電極３６およびデータ線は、
ＩＴＯ３７をマスクとしてパターン形成されている。更
に、画素電極部分を除くａ-Ｓｉアイランド部分とデー
タ線部分は、例えばシリコン窒化膜からなる保護膜３８
が形成されており、この保護膜３８によってａ-Ｓｉ膜
３４がパターン形成されている。
【００３１】図４(ａ)〜(ｄ)は、本実施の形態における
ボトムゲート型のＴＦＴにおける製造工程を説明するた
めの図である。また、図５〜図８は、図４(ａ)〜(ｄ)に
対応して平面図から製造工程を説明するための図であ
り、図５は第１ＰＥＰを平面から説明する図、図６は第
２ＰＥＰを平面から説明する図、図７は第３ＰＥＰを平
面から説明する図、図８は第４ＰＥＰを平面から説明す
る図である。
ボトムゲート型のＴＦＴにおける製造工程を説明するた
めの図である。また、図５〜図８は、図４(ａ)〜(ｄ)に
対応して平面図から製造工程を説明するための図であ
り、図５は第１ＰＥＰを平面から説明する図、図６は第
２ＰＥＰを平面から説明する図、図７は第３ＰＥＰを平
面から説明する図、図８は第４ＰＥＰを平面から説明す
る図である。
【００３２】図４(ａ)および図５に示されるように、第
１ＰＥＰとして、洗浄された絶縁基板１１の上にアルミ
ニウム等からなるゲート電極３１およびゲート線３２が
パターン形成される。次に、図４(ｂ)および図６に示さ
れるように、第２ＰＥＰとして、第１ＰＥＰで形成され
たゲート電極３１およびゲート線３２の上層に、ゲート
絶縁膜３３およびａ-Ｓｉ膜３４が積層され、更に、そ
の上層に、上部電極であるソース電極、ドレイン電極、
およびデータ線を形成するＡｌパターン４１が形成され
る。このＡｌパターン４１は、ゲート絶縁膜３３をパタ
ーニングする形でパターニングされている。
１ＰＥＰとして、洗浄された絶縁基板１１の上にアルミ
ニウム等からなるゲート電極３１およびゲート線３２が
パターン形成される。次に、図４(ｂ)および図６に示さ
れるように、第２ＰＥＰとして、第１ＰＥＰで形成され
たゲート電極３１およびゲート線３２の上層に、ゲート
絶縁膜３３およびａ-Ｓｉ膜３４が積層され、更に、そ
の上層に、上部電極であるソース電極、ドレイン電極、
およびデータ線を形成するＡｌパターン４１が形成され
る。このＡｌパターン４１は、ゲート絶縁膜３３をパタ
ーニングする形でパターニングされている。
【００３３】その後、図４(ｃ)および図７に示されるよ
うに、第３ＰＥＰとして、透明導電性薄膜であるアモル
ファスＩＴＯ膜を付着後、蓚酸などの比較的マイルドな
酸をエッチング液として、レジストマスクでＩＴＯ３７
が形成される。このＩＴＯ３７は、画素となる表示用の
画素電極を形成すると共に、本実施の形態では、ソース
電極３５およびドレイン電極３６を覆う位置、およびデ
ータ線を覆う位置に設けられる。また、レジストマスク
でＩＴＯ３７が形成される際に、そのＩＴＯ３７で覆わ
れていないＡｌパターン４１がパターニングされる。こ
のパターニングによって、上部電極であるソース電極３
５、ドレイン電極３６が形成され、また、ゲート線３２
の上にあった不要なＡｌパターン４１が除去される。こ
の工程の結果、上部電極の上にＩＴＯ３７が重なった状
態にて、画素電極へ繋がった構造が形成される。
うに、第３ＰＥＰとして、透明導電性薄膜であるアモル
ファスＩＴＯ膜を付着後、蓚酸などの比較的マイルドな
酸をエッチング液として、レジストマスクでＩＴＯ３７
が形成される。このＩＴＯ３７は、画素となる表示用の
画素電極を形成すると共に、本実施の形態では、ソース
電極３５およびドレイン電極３６を覆う位置、およびデ
ータ線を覆う位置に設けられる。また、レジストマスク
でＩＴＯ３７が形成される際に、そのＩＴＯ３７で覆わ
れていないＡｌパターン４１がパターニングされる。こ
のパターニングによって、上部電極であるソース電極３
５、ドレイン電極３６が形成され、また、ゲート線３２
の上にあった不要なＡｌパターン４１が除去される。こ
の工程の結果、上部電極の上にＩＴＯ３７が重なった状
態にて、画素電極へ繋がった構造が形成される。
【００３４】最後に、図４(ｄ)および図８に示されるよ
うに、第４ＰＥＰとして、シリコン窒化膜からなる保護
膜３８が形成される。この保護膜３８によりａ-Ｓｉア
イランドを構成するＴＦＴチャネル部が保護されると共
に、データ線部分が保護される。但し、このデータ線部
分については、既にＩＴＯ３７によって保護されている
ことから、必ずしも保護膜３８を設ける必要はない。ま
た、この保護膜３８によってａ-Ｓｉ膜３４がパターニ
ングされ、ＴＦＴチャネル部における不要なａ-Ｓｉ膜
３４が除かれると共に、ゲート線３２の上層としてのａ
-Ｓｉ膜３４も除去される。即ち、本実施の形態では、
ａ-Ｓｉ膜３４をパターニングする形を考慮して保護膜
３８のパターンを構成し、この保護膜３８のパターンを
用いてａ-Ｓｉ膜３４をパターニングしている。このよ
うに、保護膜３８を残す形でａ-Ｓｉ膜３４を同時にパ
ターニングすることによって、一つ一つの工程を有効に
利用することが可能となり、大きな工程削減を図ること
ができる。これらの一連の流れによって、アクティブマ
トリックス基板の製造工程が終了する。
うに、第４ＰＥＰとして、シリコン窒化膜からなる保護
膜３８が形成される。この保護膜３８によりａ-Ｓｉア
イランドを構成するＴＦＴチャネル部が保護されると共
に、データ線部分が保護される。但し、このデータ線部
分については、既にＩＴＯ３７によって保護されている
ことから、必ずしも保護膜３８を設ける必要はない。ま
た、この保護膜３８によってａ-Ｓｉ膜３４がパターニ
ングされ、ＴＦＴチャネル部における不要なａ-Ｓｉ膜
３４が除かれると共に、ゲート線３２の上層としてのａ
-Ｓｉ膜３４も除去される。即ち、本実施の形態では、
ａ-Ｓｉ膜３４をパターニングする形を考慮して保護膜
３８のパターンを構成し、この保護膜３８のパターンを
用いてａ-Ｓｉ膜３４をパターニングしている。このよ
うに、保護膜３８を残す形でａ-Ｓｉ膜３４を同時にパ
ターニングすることによって、一つ一つの工程を有効に
利用することが可能となり、大きな工程削減を図ること
ができる。これらの一連の流れによって、アクティブマ
トリックス基板の製造工程が終了する。
【００３５】このように、実施の形態２に示す構造およ
び製造方法によれば、上部電極であるソース電極３５、
ドレイン電極３６およびデータ線をＩＴＯ３７によって
パターニングすることで、パターニングプロセスを大き
く省略することができる。また、上部電極の上層がＩＴ
Ｏ３７によって覆われると共に、ゲート線３２の上層は
ゲート絶縁膜３３によって覆われていることで、配線が
液晶に剥き出しになることがなく、これを原因とする液
晶の保持率劣化を防ぐことができる。また、引出し配線
の腐食を防止することが可能となり、同時にショート不
良を防止することができる。
び製造方法によれば、上部電極であるソース電極３５、
ドレイン電極３６およびデータ線をＩＴＯ３７によって
パターニングすることで、パターニングプロセスを大き
く省略することができる。また、上部電極の上層がＩＴ
Ｏ３７によって覆われると共に、ゲート線３２の上層は
ゲート絶縁膜３３によって覆われていることで、配線が
液晶に剥き出しになることがなく、これを原因とする液
晶の保持率劣化を防ぐことができる。また、引出し配線
の腐食を防止することが可能となり、同時にショート不
良を防止することができる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
パターニングプロセスを増やすことなく、配線の上面を
ゲート絶縁膜やＩＴＯによって覆うことで、引出し配線
の腐食等を低減でき、更には、アクティブマトリックス
基板の製造の際における歩留まりを向上させ、信頼性を
高めることが可能となる。
パターニングプロセスを増やすことなく、配線の上面を
ゲート絶縁膜やＩＴＯによって覆うことで、引出し配線
の腐食等を低減でき、更には、アクティブマトリックス
基板の製造の際における歩留まりを向上させ、信頼性を
高めることが可能となる。
【図１】 アクティブマトリックス基板としての本実施
の形態における薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)構造を示す図
である。
の形態における薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)構造を示す図
である。
【図２】 (ａ)〜(ｄ)は、実施の形態１におけるトップ
ゲート型の薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)における製造工程
を説明するための図である。
ゲート型の薄膜トランジスタ(ＴＦＴ)における製造工程
を説明するための図である。
【図３】 実施の形態２におけるアクティブマトリック
ス基板としてのボトムゲート型のＴＦＴ構造を説明する
ための図である。
ス基板としてのボトムゲート型のＴＦＴ構造を説明する
ための図である。
【図４】 (ａ)〜(ｄ)は、実施の形態２におけるボトム
ゲート型のＴＦＴにおける製造工程を説明するための図
である。
ゲート型のＴＦＴにおける製造工程を説明するための図
である。
【図５】 第１ＰＥＰを平面から説明するための図であ
る。
る。
【図６】 第２ＰＥＰを平面から説明するための図であ
る。
る。
【図７】 第３ＰＥＰを平面から説明するための図であ
る。
る。
【図８】 第４ＰＥＰを平面から説明するための図であ
る。
る。
１１…絶縁基板、１２…遮光膜(ライトシールド)、１３
…絶縁膜、１４…ソース電極、１５…ドレイン電極、１
６…データ線、１７…ａ-Ｓｉ膜、１８…ゲート絶縁
膜、１９…ゲート電極、２０…インジウム-すず-酸化物
(ＩＴＯ)、２１…ゲート金属、３１…ゲート電極、３２
…ゲート線、３３…ゲート絶縁膜、３４…ａ-Ｓｉ膜、
３５…ソース電極、３６…ドレイン電極、３７…ＩＴ
Ｏ、３８…保護膜、４１…Ａｌパターン
…絶縁膜、１４…ソース電極、１５…ドレイン電極、１
６…データ線、１７…ａ-Ｓｉ膜、１８…ゲート絶縁
膜、１９…ゲート電極、２０…インジウム-すず-酸化物
(ＩＴＯ)、２１…ゲート金属、３１…ゲート電極、３２
…ゲート線、３３…ゲート絶縁膜、３４…ａ-Ｓｉ膜、
３５…ソース電極、３６…ドレイン電極、３７…ＩＴ
Ｏ、３８…保護膜、４１…Ａｌパターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/30 ３３０ Ｈ０１Ｌ 29/78 ６２７Ｃ ５Ｇ４３５ ３３８ Ｇ０２Ｆ 1/136 ５００ ３３９ Ｈ０１Ｌ 21/88 Ｃ Ｈ０１Ｌ 21/3213 29/78 ６１２Ｄ (72)発明者 徳弘 修 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 (72)発明者 三和 宏一 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 (72)発明者 師岡 光雄 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 Ｆターム(参考） 2H090 HA03 HB04X HC03 HC12 HC17 HD05 LA04 2H092 JA25 JA26 JA44 JB33 JB51 JB57 KA04 KA12 KA18 KB24 KB25 MA08 MA14 MA18 MA19 MA20 MA37 MA41 NA16 NA17 NA27 NA29 PA09 5C094 AA31 AA42 AA43 BA03 BA43 CA19 DA15 EA04 EA05 EA07 EB02 GB10 5F033 GG04 HH08 HH14 HH17 HH18 HH19 HH20 HH22 HH38 MM05 PP15 QQ08 QQ09 QQ10 QQ11 QQ19 QQ27 QQ73 RR04 RR06 SS08 SS15 VV06 VV15 XX18 XX31 XX33 5F110 AA16 AA26 BB01 CC05 CC07 DD02 DD03 DD13 DD14 DD25 EE03 EE04 EE07 EE14 EE37 EE44 FF03 FF09 FF30 GG02 GG15 GG45 HK02 HK04 HK06 HK07 HK33 NN02 NN24 NN46 NN54 NN72 QQ05 5G435 AA14 AA17 BB12 CC09 HH13 KK05 KK09 KK10
Claims (17)
- 【請求項１】 絶縁基板の上方に所定の間隙を隔てて配
設されたソース電極およびドレイン電極と、 前記ソース電極および前記ドレイン電極に積層される半
導体層と、 前記半導体層に積層されるゲート絶縁膜と、 前記ゲート絶縁膜に積層されるゲート電極と、 前記ゲート電極と略同一形状にて積層される第１の部分
と共に、前記ソース電極および前記ドレイン電極の何れ
か一方の電極の一部分上に積層される部分を含む第２の
部分を備える透明導電層とを備えたことを特徴とするア
クティブマトリックス基板。 - 【請求項２】 前記ソース電極および前記ドレイン電極
の何れか一方に連結されるデータ線とを更に備え、当該
データ線に対してゲート絶縁膜が積層されていることを
特徴とする請求項１記載のアクティブマトリックス基
板。 - 【請求項３】 前記透明導電層の第２の部分は、前記ソ
ース電極および前記ドレイン電極の何れか一方の電極と
連結して画素電極を形成することを特徴とする請求項１
記載のアクティブマトリックス基板。 - 【請求項４】 絶縁基板に対して順次積層されるゲート
電極、ゲート絶縁膜、半導体層、ソース電極およびドレ
イン電極と、 前記ソース電極および前記ドレイン電極と略同一形状に
て積層される部分を含んで当該ソース電極および当該ド
レイン電極に積層されると共に、当該ソース電極および
当該ドレイン電極の何れか一方に連結して画素電極を形
成する透明導電層とを備えたことを特徴とするアクティ
ブマトリックス基板。 - 【請求項５】 前記ゲート電極に連結されるゲート線と
を更に備え、当該ゲート線に対してゲート絶縁膜が積層
されていることを特徴とする請求項４記載のアクティブ
マトリックス基板。 - 【請求項６】 前記ソース電極および前記ドレイン電極
の何れか一方に連結されるデータ線とを更に備え、 前記透明導電層は、前記データ線と略同一形状にて積層
される部分を含んで構成されることを特徴とする請求項
４記載のアクティブマトリックス基板。 - 【請求項７】 絶縁基板に対して積層されるゲート電極
と、 前記ゲート電極に対して積層されるゲート絶縁膜と、 前記ゲート絶縁膜に対して積層される半導体層と、 前記半導体層に対して積層されるソース電極およびドレ
イン電極と、 前記ソース電極および前記ドレイン電極と略同一形状に
て積層される部分を含んで当該ソース電極および当該ド
レイン電極に積層されるＩＴＯ膜とを備えたことを特徴
とするアクティブマトリックス基板。 - 【請求項８】 絶縁基板に形成される薄膜トランジスタ
構造と、 前記薄膜トランジスタ構造のソース電極およびドレイン
電極の何れか一方に連結されて形成される画素電極と、 前記薄膜トランジスタ構造のソース電極およびドレイン
電極の何れか一方に連結されて形成されるデータ線と、 前記薄膜トランジスタ構造のゲート電極に連結されて形
成されるゲート線とを備え、 前記薄膜トランジスタ構造を形成する上部電極の上面は
ＩＴＯ膜によってほぼ覆われ、前記データ線および前記
ゲート線の何れか一方の上面はゲート絶縁膜によってほ
ぼ覆われていることを特徴とする表示装置。 - 【請求項９】 前記ＩＴＯ膜は、前記画素電極を形成す
るＩＴＯ膜と同一工程で形成されたものであることを特
徴とする請求項８記載の表示装置。 - 【請求項１０】 前記絶縁基板を用いて充填される液晶
層とを更に備え、 前記上部電極、データ線およびゲート線が前記液晶層と
接する上面は、前記ＩＴＯ膜または前記ゲート絶縁膜に
よってほぼ覆われていることを特徴とする請求項８記載
の表示装置。 - 【請求項１１】 絶縁基板に対して直接または間接的
に、ソース電極およびドレイン電極、半導体層、ゲート
絶縁膜、ゲート電極が順次積層されるアクティブマトリ
ックス基板の製造方法であって、 レジストマスクを用いて前記ゲート絶縁膜に積層される
ゲート金属をパターニングする工程と、 パターニングされた前記ゲート金属をマスクとして前記
ゲート絶縁膜および前記半導体層をパターニングする工
程と、 ＩＴＯ膜を付着後、レジストマスクを用いて当該ＩＴＯ
膜をパターニングする工程と、 パターニングされた前記ＩＴＯ膜をマスクとして前記ゲ
ート電極をパターニングする工程とを含むことを特徴と
するアクティブマトリックス基板の製造方法。 - 【請求項１２】 前記ＩＴＯ膜をパターニングする工程
は、画素電極のパターン形成と共に、前記ゲート電極の
形成パターンを考慮して当該ＩＴＯ膜をパターニングす
ることを特徴とする請求項１１記載のアクティブマトリ
ックス基板の製造方法。 - 【請求項１３】 前記ＩＴＯ膜をパターニングする工程
は、前記ゲート電極に連結されたゲート線の形成パター
ンを考慮して当該ＩＴＯ膜をパターニングすることを特
徴とする請求項１２記載のアクティブマトリックス基板
の製造方法。 - 【請求項１４】 絶縁基板に対してゲート電極をパター
ン形成する工程と、 前記ゲート電極に対してゲート絶縁膜、半導体層を順次
積層した後、金属膜を形成する工程と、 形成された前記金属膜をパターニングすべき形状を考慮
すると共に、画素電極の形状を考慮してＩＴＯ膜を積層
する工程と、 積層された前記ＩＴＯ膜をマスクとして前記金属膜をパ
ターニングしてソース電極およびドレイン電極を形成す
る工程とを含むことを特徴とするアクティブマトリック
ス基板の製造方法。 - 【請求項１５】 前記ＩＴＯ膜が積層された前記ソース
電極および前記ドレイン電極の上層に保護膜を設けると
共に、当該保護膜を用いて前記半導体層をパターニング
する工程とを更に含むことを特徴とする請求項１４記載
のアクティブマトリックス基板の製造方法。 - 【請求項１６】 前記ソース電極およびドレイン電極を
形成する工程と同一工程にて、前記ＩＴＯ膜をマスクと
してデータ線をパターン形成することを特徴とする請求
項１４記載のアクティブマトリックス基板の製造方法。 - 【請求項１７】 前記金属膜を形成する工程は、前記ゲ
ート絶縁膜をパターニングする形状で当該金属膜を形成
することを特徴とする請求項１４記載のアクティブマト
リックス基板の製造方法。
Priority Applications (8)
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|---|---|---|---|
| JP2000208593A JP3516441B2 (ja) | 2000-07-10 | 2000-07-10 | アクティブマトリックス基板、表示装置、およびアクティブマトリックス基板の製造方法 |
| TW090115992A TW511294B (en) | 2000-07-10 | 2001-06-29 | Active matrix substrate, display device and method for manufacturing active matrix substrate |
| US09/682,002 US6707513B2 (en) | 2000-07-10 | 2001-07-06 | Active matrix substrate and manufacturing method thereof |
| KR10-2001-0040547A KR100443804B1 (ko) | 2000-07-10 | 2001-07-06 | 액티브 매트릭스 기판 및 표시 장치 |
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| CNB2006101030052A CN100499084C (zh) | 2000-07-10 | 2001-07-09 | 有源矩阵基片、显示装置及制造有源矩阵基片的方法 |
| CNB011228288A CN1208840C (zh) | 2000-07-10 | 2001-07-09 | 有源矩阵基片、显示装置及制造有源矩阵基片的方法 |
| US10/786,925 US6859252B2 (en) | 2000-07-10 | 2004-02-24 | Active matrix substrate and manufacturing method thereof |
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|---|---|---|---|
| JP2000208593A JP3516441B2 (ja) | 2000-07-10 | 2000-07-10 | アクティブマトリックス基板、表示装置、およびアクティブマトリックス基板の製造方法 |
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| KR (1) | KR100443804B1 (ja) |
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Cited By (9)
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