JP2003151990A - 薄膜トランジスタ、液晶表示装置及びこれらの製造方法 - Google Patents
薄膜トランジスタ、液晶表示装置及びこれらの製造方法Info
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Abstract
採用することにより、装置の構造および各部の材料など
を自由に選択できる薄膜トランジスタ、液晶表示装置及
びこれらの製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 薄膜トランジスタあるいは液晶表示装置
の形成方法として、支持基板上に素子構造の一部または
全部を形成した後、その支持基板を除去して異なる支持
基板に接着するという転写プロセスを用いた場合、その
支持基板を除去した直後に薄膜トランジスタ形成時の裏
面が露出することを利用し、裏面側から成膜や加工工程
を行うことにより、支持基板から順次に堆積させるのみ
ではなく、工程途中から支持基板を除去した面に電極を
形成する。
Description
タ、液晶表示装置及びこれらの製造方法に関し、特に、
ポリシリコン(多結晶シリコン)や非晶質シリコンなど
を用いた薄膜トランジスタ、これら薄膜トランジスタ備
えたアクティブマトリックス型の液晶表示装置、及びこ
れらの製造方法に関する。
リックス型の液晶表示装置は、素子形成プロセスの基板
として用いる無アルカリガラス基板などの支持基板を、
そのまま液晶表示装置の一部として用いている。
リシリコンを用いた薄膜トランジスタを形成する場合に
は、各機能膜の形成時の処理温度などを考慮して、以下
の順序で形成されることになる。
出しないようにバリア層を形成し、その上に非晶質シリ
コン膜を形成する。その後、非晶質シリコン層を多結晶
化するために、エキシマレーザを用いた局所短時間加熱
を行い、固相または液相成長により結晶化させた後、多
結晶シリコン層の形状加工を行っている。
を堆積させた後、ゲート電極及びゲート配線を形成する
金属膜を成膜し形状加工する。さらに、半導体層に接合
面を形成するために、イオンドーピング法によりゲート
電極をマスクとしてイオンの注入を行った後、活性化の
ための熱処理等を行っている。その後、信号線等とゲー
ト線との層間をとるための層間絶縁膜の成膜を行った
後、半導体層へのコンタクトホールを形成し、金属膜を
成膜後にソース及びドレイン電極となる形状加工を行っ
て、薄膜トランジスタや配線等が形成されている。
薄膜トランジスタは、機能性膜の成膜と加工等を、基板
に近い側の部分から順次繰り返すことにより形成されて
いる。
ジスタを無アルカリガラス基板等の上に形成する場合、
基板近傍側から積み上げていくことになるので、下層側
に位置する機能膜の材質や構造は、それより上層のプロ
セス時の影響を抑えるために制限を受けることになる。
ジスタの場合、無アルカリガラスの微量成分の溶出を防
止するためのバリア層を除けば、半導体層が最も下層に
配置される。これは、プロセス全体のうちで、ポリシリ
コン層の形成の際に最も高温が必要であるためであり、
結晶化方法にエキシマレーザアニール法を用いた場合で
も、短時間ではあるが局所的に、非晶質シリコン膜が溶
融状態かそれに近い状態まで昇温されることになる。し
たがって、ポリシリコン層よりも下層に、例えば配線等
の形状加工された機能膜を配置した場合には、ポリシリ
コン形成時の温度上昇の影響を強く受けることになり、
機能膜の変質や変形等が起こることになる。
タの場合、ゲート線に高融点金属であるモリブデン(M
o)、タンタル(Ta)、タングステン(W)やその合
金などが多く用いられている。これらの金属が主として
用いられるのは、その熱的安定性や化学的安定性のため
である。これは、ゲート線形成後の層間絶縁膜を形成す
る際に、基板加熱が必要になるため、本工程時における
影響を抑えるために必要となる。
ウム(Al)や、銅(Cu)、銀(Ag)、ニッケル
(Ni)などのこれらより融点が低い金属と比べて抵抗
率が大きいため、ゲートパルスの遅延やパルス形状の変
化といった影響がある。この対策として、薄膜トランジ
スタの形成順序を入れ替えて、ゲート線をより上層に形
成することにより、アルミニウムや銀などを用いる方法
も考えられる。しかし、この場合、ゲート線とマトリッ
クス配置される信号線が、層間絶縁膜を介してゲート線
よりも下層に配置されることになるため、高融点金属を
用いる必要が生じ、信号線側においてパルスの遅延やパ
ルス形状の鈍りといった影響が起こることになる。
されたものであり、その目的は、従来とは全く異なる発
想に基づくプロセスを採用することにより、装置の構造
および各部の材料などを自由に選択でき、上述の如き問
題を解消することが可能な薄膜トランジスタ、液晶表示
装置及びこれらの製造方法を提供することにある。
スタあるいは液晶表示装置の形成方法として、支持基板
上に素子構造の一部または全部を形成した後、その支持
基板を除去して異なる支持基板に接着するという転写プ
ロセスを用いた場合、その支持基板を除去した直後に薄
膜トランジスタ形成時の裏面が露出することを利用し、
裏面側から成膜や加工工程を行うことにより、支持基板
から順次に堆積させるのみではなく、工程途中から支持
基板を除去した面に機能性を導入することを、その手段
としている。
板を除去し素子構造の裏面が露出したときに、露出した
面に金属膜等の成膜及び形状加工を行うことによって、
電極や配線等を支持基板からの積層順位に関わらず形成
することが可能になる。このとき、例えば、半導体層の
ポリシリコン形成や活性化処理及びシリコン酸化膜成膜
などの高温を必要とする工程は、裏面形成プロセス前に
終了しているので、支持基板に近い層にも関わらず低融
点金属や有機導電膜などが使用可能になる。
板側に従来例とは異なり電極や配線等が形成できるだけ
でなく、支持基板からの積層順位では使用できないよう
な諸材料がポリシリコン層と支持基板間に利用すること
が可能になる。
基板を除去した後、別の支持基板に接着層を介して、接
合することが必要になる。このとき、例えば、接着層と
して絶縁性に優れたものを用いて、別の支持基板側に配
線を形成した場合、接着層は、支持基板と素子群を含む
面を接合するだけではなく、層間絶縁膜としても機能さ
せることができる。このとき、接着層は、接着時の接着
剤の粘度と接着時の圧力制御により、堆積膜と比較して
簡単に厚膜化できる。
側は、ガラス等の支持基板との剥離可能な絶縁膜を選択
することにより、絶縁層の積層化構造が付加できること
になる。したがって、十分な層間距離をもち、リークパ
スが形成されにくい層間絶縁膜が比較的容易に形成でき
る。
と、前記基板の上に設けられた接着層と、前記接着層の
上において側面まで埋め込まれた電極層と、前記電極層
の上面及びその周囲を取り囲む前記接着層の上面に接触
して設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜の上に設けられ、
チャネル領域と、前記チャネル領域の両側に設けられた
第1及び第2のコンタクト領域と、を有する半導体層
と、前記半導体層の上に設けられた層間絶縁層と、前記
層間絶縁層を介して前記第1のコンタクト領域に接続さ
れた第1の電極と、前記層間絶縁層を介して前記第2の
コンタクト領域に接続された第2の電極と、を備えたこ
とを特徴とするものを提供することができる。
ンジスタは、基板と、前記基板の上に設けられた接着層
と、前記接着層の上に設けられ、アルミニウム(A
l)、銅(Cu)、銀(Ag)及びニッケル(Ni)よ
りなる群から選択された少なくともいずれかを含むゲー
ト電極と、前記ゲート電極の上面に接触して設けられた
絶縁膜と、前記絶縁膜の上に設けられ、チャネル領域
と、前記チャネル領域の両側に設けられた第1及び第2
のコンタクト領域と、を有し、非結晶性のシリコン(S
i)からなる半導体層と、前記半導体層の上に設けられ
た層間絶縁層と、前記層間絶縁層を介して前記第1のコ
ンタクト領域に接続された第1の電極と、前記層間絶縁
層を介して前記第2のコンタクト領域に接続された第2
の電極と、を備えたことを特徴とする。
リコン」とは、いわゆる完全な非晶質状態のシリコンの
みならず、例えば、微結晶あるいはマイクロクリスタル
などの微細な結晶粒や短範囲規則構造(short range or
der)などを含むものも包含する。
は、基板と、前記基板の上に設けられた接着層と、前記
接着層の上に設けられたゲート電極と、前記ゲート電極
の上面に接触して設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜の上
に設けられ、チャネル領域と、前記チャネル領域の両側
に設けられた第1及び第2のコンタクト領域と、を有
し、結晶性のシリコン(Si)からなる半導体層と、前
記半導体層の上に設けられた層間絶縁層と、前記層間絶
縁層を介して前記第1のコンタクト領域に接続された第
1の電極と、前記層間絶縁層を介して前記第2のコンタ
クト領域に接続された第2の電極と、を備えたことを特
徴とする。
コン」とは、ポリシリコンすなわち多結晶状態のシリコ
ンと単結晶のシリコンとを包含する。
は、基板と、前記基板の上に設けられた接着層と、前記
接着層の上に設けられた第1のゲート電極と、前記第1
のゲート電極の上面に接触して設けられた第1の絶縁膜
と、前記第1の絶縁膜の上に設けられ、チャネル領域
と、前記チャネル領域の両側に設けられた第1及び第2
のコンタクト領域と、を有し、結晶性のシリコン(S
i)からなる半導体層と、前記半導体層の上に設けられ
た第2の絶縁膜と、前記第2の絶縁膜の上に設けられた
第2のゲート電極と、前記第2のゲート電極の上に設け
られた層間絶縁層と、前記層間絶縁層を介して前記第1
のコンタクト領域に接続された第1の電極と、前記層間
絶縁層を介して前記第2のコンタクト領域に接続された
第2の電極と、を備えたことを特徴とする。
向して設けられた第1及び第2の基板と、前記第1及び
第2の基板の間に挟持された液晶層と、前記第1の基板
の内側主面上に設けられた共通電極と、前記第2の基板
の内側主面上に設けられた接着層と、前記接着層の上に
画素毎に設けられ、アルミニウム(Al)、銅(C
u)、銀(Ag)及びニッケル(Ni)よりなる群から
選択された少なくともいずれかを含む画素容量電極と、
前記画素容量電極の上面に接触して設けられた第1の絶
縁膜と、前記第1の絶縁膜の上に画素毎に設けられ、チ
ャネル領域と、前記チャネル領域の両側に設けられた第
1及び第2のコンタクト領域と、を有し、非結晶性のシ
リコン(Si)からなる半導体層と、前記半導体層の上
に設けられた第2の絶縁膜と、前記第2の絶縁膜の上に
おいて前記半導体層に対応して設けられたゲート電極
と、前記第2の絶縁膜の上において前記画素容量電極に
対応して設けられた画素電極と、前記ゲート電極及び前
記画素電極の上に設けられた層間絶縁層と、前記層間絶
縁層を介して前記第1のコンタクト領域に接続された第
1の電極と、前記層間絶縁層を介して前記第2のコンタ
クト領域及び前記画素電極に接続された第2の電極と、
を備えたことを特徴とする。
向して設けられた第1及び第2の基板と、前記第1及び
第2の基板の間に挟持された液晶層と、前記第1の基板
の内側主面上に設けられた共通電極と、前記第2の基板
の内側主面上に設けられた接着層と、前記接着層の上に
画素毎に設けられた画素容量電極と、前記画素容量電極
の上面に接触して設けられた第1の絶縁膜と、前記第1
の絶縁膜の上に画素毎に設けられ、チャネル領域と、前
記チャネル領域の両側に設けられた第1及び第2のコン
タクト領域と、を有し、結晶性のシリコン(Si)から
なる半導体層と、前記半導体層の上に設けられた第2の
絶縁膜と、前記第2の絶縁膜の上において前記半導体層
に対応して設けられたゲート電極と、前記第2の絶縁膜
の上において前記画素容量電極に対応して設けられた画
素電極と、前記ゲート電極及び前記画素電極の上に設け
られた層間絶縁層と、前記層間絶縁層を介して前記第1
のコンタクト領域に接続された第1の電極と、前記層間
絶縁層を介して前記第2のコンタクト領域及び前記画素
電極に接続された第2の電極と、を備えたことを特徴と
する。
向して設けられた第1及び第2の基板と、前記第1及び
第2の基板の間に挟持された液晶層と、前記第1の基板
の内側主面上に設けられた共通電極と、前記第2の基板
の内側主面上に設けられたゲート線と、前記ゲート線の
上に設けられた接着層と、前記接着層を貫通して前記ゲ
ート線に接続された導電コンタクトと、前記接着層の上
に画素毎に設けられ前記導電コンタクトにより前記ゲー
ト線に接続されたゲート電極と、前記ゲート電極の上面
に接触して設けられた絶縁膜と、前記絶縁膜の上に画素
毎に設けられ、チャネル領域と、前記チャネル領域の両
側に設けられた第1及び第2のコンタクト領域と、を有
し、結晶性のシリコン(Si)からなる半導体層と、前
記半導体層の上に設けられた層間絶縁層と、前記層間絶
縁層を介して前記第1のコンタクト領域に接続された第
1の電極と、前記層間絶縁層を介して前記第2のコンタ
クト領域に接続された第2の電極と、を備えたことを特
徴とする。
製造方法は、第1の基板の上に、第1の絶縁膜を形成す
る工程と、前記第1の絶縁膜の上に、半導体層を形成す
る工程と、前記半導体層の上に層間絶縁層を形成する工
程と、前記層間絶縁層の上に第2の基板を接着する第1
の接着工程と、前記第1の接着工程の後に、前記第1の
基板を除去して前記第1の絶縁膜を露出させる工程と、
前記第1の絶縁膜の露出面にゲート電極を形成する工程
と、このゲート電極を形成した前記露出面に接着層を介
して第3の基板を接着する第2の接着工程と、前記第2
の接着工程の後に、前記第2の基板を剥離する工程と、
を備えたことを特徴とする。
製造方法は、第1の基板の上に、第1の絶縁膜を形成す
る工程と、前記第1の絶縁膜の上に、半導体層を形成す
る工程と、前記半導体層の上に、第2の絶縁膜を形成す
る工程と、前記第2の絶縁膜の上に前記半導体層に対応
させて第1のゲート電極を形成する工程と、前記第1の
ゲート電極を覆うように層間絶縁層を形成する工程と、
前記層間絶縁層の上に第2の基板を接着する第1の接着
工程と、前記第1の接着工程の後に、前記第1の基板を
除去して前記第1の絶縁膜を露出させる工程と、前記第
1の絶縁膜の露出面に第2のゲート電極を形成する工程
と、前記第2のゲート電極を形成した前記露出面に接着
層を介して第3の基板を接着する第2の接着工程と、前
記第2の接着工程の後に、前記第2の基板を剥離する工
程と、を備えたことを特徴とする。
方法は、第1の基板の上に、第1の絶縁膜を形成する工
程と、前記第1の絶縁膜の上に、半導体層を画素毎に形
成する工程と、前記半導体層の上に、第2の絶縁膜を形
成する工程と、前記第2の絶縁膜の上において前記半導
体層に対応させてゲート電極を形成する工程と、前記ゲ
ート電極を覆うように層間絶縁層を形成する工程と、前
記層間絶縁層の上に第2の基板を接着する第1の接着工
程と、前記第1の接着工程の後に、前記第1の基板を除
去して前記第1の絶縁膜を露出させる工程と、前記第1
の絶縁膜の露出面に画素毎に蓄積容量電極を形成する工
程と、前記画素容量電極を形成した前記露出面に接着層
を介して第3の基板を接着する第2の接着工程と、前記
第2の接着工程の後に、前記第2の基板を剥離する工程
と、前記第2の基板を剥離した後、前記蓄積容量電極の
上の前記層間絶縁層を除去し、画素電極を形成する工程
と、前記層間絶縁層及び前記第2の絶縁膜を介して前記
半導体層にそれぞれ接続する第1の電極及び第2の電極
を形成する工程と、前記第1の電極及び第2の電極のい
ずれか一方と前記画素電極とを接続する工程と、前記第
1の電極及び第2の電極のいずれか他方と接続された信
号線を形成する工程と、第4の基板上に共通電極を形成
する工程と、前記第3の基板と前記第4の基板とを対向
させこれらの間に液晶を封入して封止する工程と、を備
えたことを特徴とする。
方法は、第1の基板の上に、絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜の上に、半導体層を画素毎に形成する工程
と、前記半導体層を覆うように層間絶縁層を形成する工
程と、前記層間絶縁層の上に第2の基板を接着する第1
の接着工程と、前記第1の接着工程の後に、前記第1の
基板を除去して前記絶縁膜を露出させる工程と、前記絶
縁膜の露出面に画素毎にゲート電極を形成する工程と、
第3の基板の上にゲート線を形成する工程と、前記ゲー
ト電極を形成した前記露出面に接着層を介して第3の基
板を接着し前記ゲート電極と前記ゲート線とを接続する
第2の接着工程と、前記第2の接着工程の後に、前記第
2の基板を剥離する工程と、第4の基板上に共通電極を
形成する工程と、前記第3の基板と前記第4の基板とを
対向させこれらの間に液晶を封入して封止する工程と、
を備えたことを特徴とする。
の実施の形態について詳細に説明する。
の実施の形態にかかる液晶表示装置の一部断面構造を表
す模式図である。すなわち、本実施形態の液晶表示装置
は、基板11上に接着層12、蓄積容量部を形成するた
めの電極13、分離層14、ポリシリコンを主体とする
半導体層15、ゲート絶縁膜16、ゲート電極17、層
間絶縁膜18、ソース電極19、ドレイン電極20など
から構成されている。またさらに、同図に例示したよう
に、薄膜トランジスタのコンタクト電極21を介してド
レイン電極20が画素電極22に接続されている。
平面構造を例示する透視図である。すなわち、同図は、
液晶表示装置のひとつの画素の部分を例示したものであ
り、横方向に配線されたゲート線32と縦方向に配線さ
れた信号線34の交差箇所の付近に薄膜トランジスタが
配置されている。薄膜トランジスタのゲート電極17は
ゲート線32に接続され、ソース電極19は信号線34
に接続されている。そして、薄膜トランジスタのドレイ
ン電極20はコンタクト電極21を介して画素の大部分
を占める画素電極22に接続されている。画素電極22
の下には、これと略対向して配置された蓄積容量電極1
3が配置され、蓄積容量線36に接続されている。
よれば、基板11と薄膜トランジスタとの間に、アルミ
ナなどからなる略平坦な分離層14が設けられ、この基
板側に蓄積容量電極13が形成されている。そして、こ
の蓄積容量電極13を埋め込むように接着層12が設け
られ、この接着層12が基板11と薄膜トランジスタと
を接着している。ここで、分離層14を構成する材料と
しては、結晶質の酸化アルミニウムや酸化タンタル、窒
化珪素など、後に詳述する支持基板の剥離工程におい
て、耐久性を有する材料であることが望ましい。
する半導体層15よりも下側すなわち基板側に電極13
を設けることにより、各部の構造及び材料の選択の範囲
が飛躍的に拡大し、トランジスタの性能及び信頼性を改
善することができる。
おいて支持基板の上にトランジスタの各部を形成し、し
かる後にこの支持基板を剥離することによって実現でき
る。以下、本実施例にかかる液晶表示装置の製造方法に
ついて説明する。
置の製造方法の要部を表す工程断面図である。
支持基板110の上に半導体層15を形成する。具体的
には、十分に洗浄した無アルカリガラスからなる支持基
板110の上に、例えばトリメチルアルミニウムなどを
原料として用いたプラズマ励起有機金属化学気相堆積法
(PEMOCVD法)などを用いて、耐フッ酸性に優れ
たアルミナ膜からなる分離層14を堆積させる。このと
き、アルミナ膜の堆積のためには、基板温度を500℃
以上にする必要がある。これは、有機金属錯体の熱分解
を促進する必要があること、耐フッ酸性に優れた諸構造
をもつアルミナ膜を形成するためには、基板近傍での反
応やマイグネーション促進のための熱エネルギーが必要
であるからである。
は、液晶表示装置の製造時における無アルカリガラス支
持基板110からの微量成分等の溶出を抑えること、及
び後に無アルカリガラス支持基板110を除去する際
に、無アルカリガラス支持基板110と薄膜トランジス
タ等の素子や配線部を確実に分離する役割を有する。
(PECVD法)などを用いてアモルファス状のシリコ
ン膜を成長させ、KrFなどを用いたエキシマレーザー
を照射して瞬間的に溶融後結晶化させて多結晶化するこ
とによりポリシリコンからなる半導体層15を形成す
る。
性イオンエッチング法(RIE法)を用いた異方性エッ
チング法により、多結晶シリコン層15の素子分離を行
い、島状構造を形成する。
縁膜18までの各層を形成する。
堆積法(PECVD法)などを用いて、ゲート絶縁膜1
6となるシリコン酸化膜やシリコン窒化膜を成膜する。
そして、例えばスパッタリング法などを用いて、ゲート
絶縁膜16の上にモリブデン(Mo)、タングステン
(W)、タンタル(Ta)、またはこれらの合金などの
金属膜を堆積させる。そして、この金属膜上に図示しな
いフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィー法を
用いてレジストパターンを形成し、例えば、溶剤に含侵
させて選択的にレジストパターンのない部分の金属膜を
除去することにより、ゲート電極17及びゲート線群の
形状を加工する。
めに、薄膜トランジスタの不純物導入を行う。この不純
物としては、例えばリン(P)を用いることができる。
このとき、ゲート電極17をマスクとして、イオンドー
ピング法によりイオン濃度が例えば1022cm−3程
度になるように導入することができる。
CVD法)により層間絶縁膜18となるシリコン酸化膜
やシリコン窒化膜を成膜する。なお、この層間絶縁膜1
8は、次に説明する転写プロセスにおいては、素子や配
線部の保護層としても機能する。
支持基板130を接着する。具体的には、層間絶縁膜1
8の表面に、例えば紫外線光を照射すると接着力が弱ま
るような耐フッ酸性に優れた接着剤を隙間なく塗布して
仮着層120を形成する。そして、この仮着層120の
表面に、第2の支持基板130を接着する。第2の支持
基板130としては、耐フッ酸性に優れたフッ素系樹脂
シートなどを用いることができる。またこの場合、フッ
素系樹脂シートの接着面側を、仮着層120の有機材料
との接着性を良好にするために適宜コートしてもよい。
支持基板110を除去する。具体的には、無アルカリガ
ラスからなる第1の支持基板110を、その裏面側から
研磨剤を用いて、0.1mm程度の厚みとなるまで、研
磨剤の荒さを調整しながら研磨する。さらに、フッ酸系
の溶剤に含侵させて、第1の支持基板110の残部の無
アルカリガラスを溶解させる。このとき、ガラス支持基
板110が薄くなった後には、例えばアンモニウムなど
を加えたフッ酸系溶液とし、エッチングレートを調整す
ることが望ましい。
ルミナからなる分離層14は耐フッ酸性が高いため、分
離層14が露出した面でエッチングを停止することがで
きる。
量電極13を形成する。具体的には、分離層14の裏面
側に、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、タング
ステン(W)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀
(Ag)、ニッケル(Ni)などの金属、またはそれら
の合金あるいは積層膜などを、例えばスパッタリング法
などを用いて堆積させた後、ゲート電極17の形成時と
同様にフォトエッチングプロセスを用いてパターニング
することにより、蓄積容量電極13を形成する。
とゲート用の絶縁膜16からなる積層膜は、蓄積容量部
を形成する絶縁膜として、そのまま利用することができ
る。さらに、従来のプロセスによる場合、基板により近
い配線の材料が、化学的に安定な高融点金属に限定され
るが、本実施形態においては、蓄積容量電極及びその配
線として、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(A
g)、ニッケル(Ni)などの低い融点の金属も用いる
ことが可能である。
1を貼り付ける。具体的には、蓄積容量電極13を形成
した裏面側に、密着性に優れた接着剤などを用いて接着
層12を全面に形成する。そして、この接着層12の表
面に、真空ラミネート技術などを用いて、例えば0.3
mmt程度の無アルカリガラス基板を基板11して接着
する。
用いることができるものとしては、例えば、紫外線硬化
型の樹脂を始めとした各種の樹脂類、溶剤を用いた接着
剤、2液混合型の接着剤、ゴム類、水ガラスやセメント
類などの塗布して硬化可能な無機材料などの各種の材料
を挙げることができる。すなわち、ある程度の接着性が
あり、物理的あるいは化学的に所定の安定性を有するも
のであればよい。
ス基板の他にも、例えばプラスチックや樹脂などからな
る基板なども用いることが可能である。例えば、本発明
者は、0.25mmtのポリエチレンテレフタレート樹
脂フィルムでも形成可能なことを確認している。
外線光140を照射し、仮着層120の接着力を弱める
処理を施す。そして、樹脂シートからなる支持基板13
0をゆっくりと剥していき、図4(c)に表したように
層間絶縁膜18を露出させる。
層120の成分残りが発生するため、これを、例えば、
イソプノパノールなどの洗浄剤による有機洗浄法を用い
て除去して、層間絶縁膜18の洗浄面を露出させる。こ
のとき、接着層12については、この有機洗浄に耐えら
れることが必要となる。
ソース・ドレイン電極を形成する。具体的には、層間絶
縁膜18及びゲート用の絶縁膜16を介して半導体層1
5とのコンタクトを行うためのスルーホールを形成す
る。スルーホールの形成は、フォトエッチングプロセス
を用いて行うことができる。そして、モリブデン(M
o)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、アルミ
ニウム(Al)、ニッケル(Ni)などの金属、または
それらの合金や積層膜などを、例えばスパッタリング法
などを用いて堆積させた後、ゲート電極17の形成時と
同様にフォトエッチングプロセスを用いて、ソース電極
19と信号線群34及びドレイン電極20の形成を行
う。
装置の薄膜トランジスタの部分のみに限定したが、画素
電極22などの製造方法については、従来例と同様とす
ることができる。
極13の材料として、アルミニウム(Al)などの金属
材料を用いた場合を例に挙げた。これは、反射型の液晶
表示装置を想定したためである。これに対して、本発明
を透過型の液晶表示装置に応用する場合には、蓄積容量
電極13の材料として、酸化インジウムと酸化スズの化
合物などの透明電極を用いればよい。このとき、本発明
の製造方法によれば、薄膜トランジスタ部の作製のため
に必要な高温の工程は終了しているので、蓄積容量電極
13として酸化インジウムと酸化スズの化合物などの透
明電極を形成することも容易である。
たように画素電極22と同等程度の面積をもつ蓄積容量
電極13も形成可能となる。その結果として、大容量の
蓄積容量が必要な比較的誘電率の高い液晶なども動作可
能になる。さらに、このとき、従来例とは異なり、蓄積
容量線群36については、ゲート線群32に影響されず
に配線のひきまわしを可能にすることができる。
表したように、蓄積容量電極13と画素電極22との間
に形成される補助容量の絶縁層として、分離層14とゲ
ート絶縁膜16との積層膜を用いることができる。この
ように、積層膜を蓄積容量の絶縁層として用いることに
より、リークや絶縁破壊などを抑制し、大面積で大容量
且つ信頼性の高い蓄積容量を形成することができる。
の実施の形態として、半導体層としてポリシリコンを用
い、ゲート電極を半導体層と基板との間に配置して、ゲ
ート電極とソース・ドレイン電極のいずれについてもア
ルミニウム(Al)などの低抵抗の金属を用いることが
できる薄膜トランジスタ及びこれを備えた液晶表示装置
について説明する。
スタの断面構造を表す模式図である。同図については、
図1乃至図6に関して前述した要素と同様のものには同
一の符号を付して詳細な説明は省略する。
離層14の裏面側すなわち基板11の側にゲート電極2
7が設けられている。このゲート電極27は、後に詳述
するように、半導体層15よりも後に形成するので、比
較的融点が低い金属により形成することができる。ま
た、ソース電極19及びドレイン電極20についても、
同様に半導体層15よりも後に形成するので、融点が低
い金属により形成することができる。
表示装置を構成する場合、これらの電極に接続されるゲ
ート線や信号線も、アルミニウムなどの低抵抗の金属を
用いて形成することが可能となり、信号パルスの遅延や
パルス波形の変形などの問題を解消することができる。
タの場合、アルミナなどからなる分離層14がゲート絶
縁膜として作用する。そして、この分離層14がほぼ平
坦に形成され、その裏面にゲート電極27が接触して形
成される。
極を設けた従来の薄膜トランジスタの場合、ゲート絶縁
膜が平坦とはならない。
ジスタの断面構造を例示する模式図である。同図に表し
た薄膜トランジスタは、いわゆる「逆スタッガード型」
などと称されるもので、基板510の上に、保護層51
2、ゲート電極514、ゲート絶縁膜516、半導体層
518、層間絶縁層520がこの順に積層され、さらに
半導体層にソース電極522とドレイン電極524が半
導体層のソース・ドレイン領域にそれぞれ接続されてい
る。
ート電極514をパターニング形成し、その上からゲー
ト絶縁膜516を堆積形成するため、ゲート絶縁膜51
6は平坦にはならず、ゲート電極514の側面を覆う部
分において、段差Sが生ずる。この段差Sの部分におい
ては、ゲート絶縁膜516の膜厚は薄くなりやすく、ま
た欠陥が導入されやすいために、その膜質も低下しやす
い。その結果として、この段差部において、リークや絶
縁破壊などが生じやすくなるという問題があった。
スタの場合、図7に表したように、ゲート絶縁膜すなわ
ち分離層14はゲート電極27の近傍においても平坦に
形成され、段差が生じない。このため、リークや絶縁破
壊などは解消され、良好な絶縁特性が得られる。
造方法について説明する。
ンジスタの製造方法の要部を表す工程断面図である。
支持基板110の上に半導体層15を形成する。その詳
細は、図3(a)に関して前述したものと同様とするこ
とができる。
縁膜18までの各層を形成する。すなわち、例えばフォ
トレジストを塗布し、フォトリソグラフィー法を用いて
レジストパターンを形成し、半導体層15に不純物を注
入するためのマスクを形成する。そして、半導体層15
に、ソース・ドレイン領域を形成するための不純物導入
を行う。具体的には、例えば不純物としてリン(P)を
用い、イオンドーピング法によりイオン濃度が1022
cm−3程度になるように導入する。
スク表面の変質層を除去するために、酸素を用いたアッ
シングを行い、その後、レジスト剥離液でレジストマス
クを剥離した。
CVD法)により層間絶縁膜18となるシリコン酸化膜
やシリコン窒化膜を成膜する。なお、ここで形成する層
間絶縁膜18は、第1実施形態に関して前述した薄膜ト
ランジスタの層間絶縁膜と比較して、薄膜化できる。こ
れは、第1実施形態では、層間絶縁膜18は信号線34
とゲート線32との短絡や容量結合を抑制するために厚
く形成する必要があるが、本実施形態の場合、アルミナ
などからなる分離層14も層間に設けられるため、これ
らの問題が軽減されるためである。
図1に表したゲート絶縁膜16に対応する絶縁膜は設け
ていないが、これに対応する絶縁膜を設けると、さらに
層間絶縁を確実にし、寄生容量も低減することができ
る。
120により第2の支持基板130を貼り付け、図9
(d)に表したように、第1の支持基板110を除去す
る。これらの工程の詳細については、第1実施形態に関
して前述したものと同様とするとができるので、ここで
は省略する。
ト電極27を形成する。具体的には、分離層14の裏面
側に、アルミニウム(Al)を例えばスパッタリング法
などにより堆積させる。このとき、アルミニウムの代わ
りに、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、タング
ステン(W)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、銀(A
g)などの金属、またはそれらの合金や積層膜などを用
いることもできる。
ォトエッチングプロセスを用いて、ゲート電極27及び
ゲート線群32を形成する。ここで、分離層14は、半
導体層15にチャネルを形成するためのゲート絶縁膜と
しても機能することになる。
層12を介して基板11を貼り付ける。さらに、図10
(c)に表したように、第2の支持基板130を剥離す
る。これらの工程についても、第1実施形態に関して前
述したものと同様とすることができるので、その詳細は
省略する。
ス・ドレイン電極を形成する。すなわち、層間絶縁膜1
8を介してソース及びドレイン電極と半導体層15との
コンタクトを行うためのスルーホールを形成する。そし
て、アルミニウムを、例えばスパッタリング法などを用
いて堆積させた後、ゲート電極27の形成時と同様にフ
ォトエッチングプロセスを用いて、ソース電極19と信
号線群34及びドレイン電極20の形成を行う。
蓄積容量電極や画素電極を省略したが、これらについて
も、第1実施形態と同様にして形成することができる。
ンジスタの場合、信号線とゲート線との短絡や容量結合
を防ぐために良質な絶縁膜を十分な膜厚で形成する必要
があった。このため、層間絶縁膜18形成の際に十分な
熱処理が必要になるため、アルミニウムなどの低融点金
属はゲート線形成の際に使用しにくい。半導体層15の
形成に際して高温が必要とされる点についても同様であ
る。
体層15や層間絶縁層18を形成した後に、支持基板1
10を除去してその裏面にゲート電極27、表面側にソ
ース・ドレイン電極19、20、およびこれらに接続さ
れるゲート線や信号線をそれぞれ形成することができ
る。
て、耐熱性が低いが比抵抗の低い金属を用いることがで
き、高性能の薄膜トランジスタおよび液晶表示装置を実
現できる。
後、これらの配線は表面を接着層で覆われるため、この
接着層が保護膜となり、エッチングプロセスにおけるダ
メージなどを低減することが可能である。
膜として機能する分離層を平坦に形成し、その裏面側に
ゲート電極を設けるので、ゲート絶縁膜に段差などが形
成されず、リークや絶縁破壊を抑制して良好な絶縁特性
が得られる。
アモルファスシリコンすなわち非結晶性のシリコンを用
いた場合にも同様に適用でき、同様の作用効果が得られ
る。特に、ゲート電極27として、アルミニウム(A
l)、銅(Cu)、銀(Ag)あるいはニッケル(N
i)などの低抵抗金属を用いる場合に、パルスの遅延や
波形の劣化などの問題を抑止できる点で顕著な効果が得
られる。
の実施の形態として、半導体層の上下にそれぞれゲート
電極を設けた「ダブルゲート構造」とすることにより機
能を向上させた薄膜トランジスタ及びそれを用いた液晶
表示装置について説明する。
を搭載した液晶表示装置の要部を例示する模式図であ
り、同図(a)はそのひとつの画素の平面透視図、同図
(b)はそのA−B線断面図、同図(c)はそのC−D
線断面図である。同図については、図1乃至図10に関
して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して
詳細な説明は省略する。
層15の上にゲート絶縁膜16を介してトップゲート電
極17が設けられ、一方、半導体層15の下にはゲート
絶縁膜として作用する分離層14を介してボトムゲート
電極27が設けられた「ダブルゲート構造」を有する。
構造において、上下のゲート電極をいずれも耐熱性が低
いが低抵抗のアルミニウムなどにより形成することがで
きる。その結果として、信号遅延やパルス波形の劣化な
どを抑制したダブルゲート構造の薄膜トランジスタを実
現できる。
7との間に設けられる分離層14を平坦に形成すること
ができるので、図8に関して前述したようなゲート絶縁
膜の「段差」を解消し、リークや絶縁不良などを抑制し
て良好な絶縁特性を確保できる。
ら分かるように、トップゲート電極17はトップゲート
線32に接続され、ボトムゲート電極27はボトムゲー
ト線33に接続されて、それぞれ独立にバイアスを印加
可能とされている。ここで、同図に表した具体例の場
合、トップゲート線32とボトムゲート線33とは、平
行に配線されている。
に対応する回路図である。すなわち、同図は、マトリク
ス状に配置された画素のうちの、(m、n)番目の画素
を表したものである。すなわち、同図の薄膜トランジス
タTFTのトップゲートは図中横方向に配線されたn番
目のトップゲート線32(n)に配線され、そのボトム
ゲートはn番目のボトムゲート線33(n)に配線さ
れ、またドレインは図中縦方向に配線されたm番目の信
号線34(m)に配線されている。さらに、薄膜トラン
ジスタTFTのソースは、液晶セルLCと補助容量CS
にそれぞれ接続されている。
「4端子構造」の薄膜トランジスタと称することにす
る。また、これに対して、半導体層の上または下のいず
れか一方のみにゲート電極を設けた薄膜トランジスタを
「3端子構造」の薄膜トランジスタと称することにす
る。
ることにより、3端子構造薄膜トランジスタと比較し
て、ソースまたはドレイン電極の各電位に大きく左右さ
れずに、チャネル形成のための電界設計が可能になる。
また、このとき、選択されたゲート電極群を含むゲート
線に、例えば、図13に例示したしたような波形で、ト
ップ及びボトムゲート電極に分圧して電圧印加すること
により、3端子構造の薄膜トランジスタを用いた場合よ
り、低電圧動作が可能となる。
圧(VGS)とソース・ドレイン間に流れる電流(Id
s)の関係において、薄膜トランジスタが同じオン(o
n)状態となる電流値を得るために必要なVGSを、ト
ップゲート電極17とボトムゲート電極27とで分圧す
ることができるからである。
が−aボルトの状態は、薄膜トランジスタがオフであ
り、ゲート電圧が+bボルトにおいて、トランジスタは
オンする。この時、図13(a)に表したように、トッ
プゲート線32に+b/2ボルト、ボトムゲート線33
に−b/2ボルトを印加すると、結果としてbボルトの
電位差が得られてトランジスタがオンし、信号線34に
印加した信号電位をソース側に与える。
ゲート線32とボトムゲート線33の電位がいずれもオ
フレベルの場合には、トランジスタはオフ状態となり、
信号線34の電位はソース側に与えられない。
と、低電圧動作が可能となるばかりでなく、例えばコレ
ステリック液晶のような所定の動作のために比較的高い
電圧が必要な液晶材料を用いる場合でも、低電圧での動
作が可能となり、比較的安価な低電圧動作型のゲート線
ドライバを利用できるようになる。
は、「バックゲート効果」と呼ばれる基板電位の揺らぎ
による不安定な動作が発生することがあるが、4端子構
造を採用した場合、このバックゲート効果も抑制できる
ため、さらなる安定動作が可能になる。
造方法について説明する。
ランジスタの製造方法の要部を表す工程断面図である。
の支持基板110の上に半導体層15を形成する。その
詳細は、図3(a)に関して前述したものと同様とする
ことができる。
絶縁膜18までの各層を形成する。しかる後に、図15
(c)に表したように、第2の支持基板130を接着
し、図15(d)に表したように、第1の支持基板11
0を除去する。これらの工程についても、図3(b)乃
至(d)に関して前述したものと同様とすることができ
るので、その詳細はここでは省略する。
ムゲート電極27を形成する。この工程の詳細について
は、図10(a)に関して前述したものと同様とするこ
とができる。
層12を介して基板11を貼り付ける。なお、この際
に、基板11の側にゲート線33を形成しておき、凹部
11Rを利用して位置合わせに行うことができるが、こ
れに関しては、図18を参照しつつ後に詳述する。
2の支持基板130を剥離する。そして、図10(d)
に表したように、ソース・ドレイン電極を形成する。こ
れらの工程についても、図4あるいは図10に関して前
述したものと同様とすることができるので、その詳細に
はここでは省略する。
ば、分離層14を設けて支持基板を適宜剥離することに
より、半導体層15の裏面側にも低抵抗のゲート電極2
7を形成でき、高性能のダブルゲート構造の薄膜トラン
ジスタを製造できる。
ンジスタにおいてダブルゲート構造を得る場合の製造方
法を表す工程断面図である。
うに、基板711の上にボトムゲート電極727を形成
し、その上にゲート絶縁膜714を形成してから、同図
(b)に表したように、半導体層715を形成する。し
かる後に、図17(c)に表したようにゲート絶縁膜7
16を形成し、トップゲート電極717を形成する。そ
して、図17(d)に表したようにイオン注入によりソ
ース・ドレイン領域を形成し、同図(e)に表したよう
に層間絶縁層718を堆積し、スルーホールを形成して
同図(g)に表したようにソース電極719、ドレイン
電極720をそれぞれ形成する。
ート電極727及びこれに付随するボトムゲート線群の
形成後に、ポリシリコンからなる半導体層15を形成す
る必要がある。しかし、ポリシリコン層の形成方法とし
て、固相成長法、液相成長法、気相成長法のいずれを用
いた場合にも、その形成に際して、例えば基板温度が6
00℃以上、あるいは局所短時間急加熱といったような
比較的大きな熱衝撃の処理が必要になる。このため、ボ
トムゲート電極727及びボトムゲート線群について
は、非常に優れた化学的安定性を持ち、例えばプラチナ
(Pt)といったような貴金属に代表される比較的高温
に耐えうる材料が必要とされる。
は、ゲート電極の形状加工の際、その化学的反応性の低
さのために加工が難しくなることや、半導体における不
純物としてはその除去が難しくなるといったような諸問
題が生ずる。
ート電極727及びボトムゲート線については、アルミ
ニウムなどの耐熱性が低い金属を含めて多くの金属やそ
の他の導電性材料が適応可能であり、容易に高性能のダ
ブルゲート構造を形成できる。
図16(b)に表したように第1の支持基板110を除
去した後に基板11を貼り合わせる際に、基板11の側
にゲート線を形成しておき、基板11の位置合わせを確
実且つ容易に行うことも可能である。
表す要部拡大図である。すなわち、同図(a)に表した
ように、ボトムゲート電極27の所定の位置に予め所定
のサイズのプラグ27Pを形成しておく。また、基板1
1には、これに対応する凹部11Rを形成しておき、そ
の表面にゲート配線33を形成しておく。
ゲート電極27のほぼ中央に高さが約2μm程度になる
ように導電性の感光性樹脂などを設けることにより形成
することができる。一方、凹部11Rとしては、例え
ば、基板11となる0.7mmtの無アルカリガラス基
板の表面に、プラグ27Pと対応させて深さdが1μm
程度となるように形成することができる。
に、プラグ27Pと凹部11Rとを整合させることによ
り、基板11の位置合わせを確実且つ容易に行うことが
できる。
7Pと凹部11Rのサイズの関係は、a<c、b>d、
α<βであることが重要である。これは、基板11の接
着の際に、プラグ27Pと凹部11Rとの間に多少の
「合わせズレ」が生じても、接着の際の圧力によって自
己整合的に位置を合わせることが可能になるからであ
る。
凹部11Rの端部におけるゲート線33の断線の可能性
を低減できる。ここで、プラグ27Pと凹部11Rと
は、b>dを満たすため、プラグ27Pと凹部11Rと
の位置関係は、接着後には図18(b)のようになる。
すなわち、接着時にプラグ部27Pとゲート線33との
間の接着剤は押し出されて、プラグ27Pの先端面とゲ
ート線33とが密着し、且つ、接着剤が、分離層14と
基板11との間を埋めるようになる。このとき、接着剤
による層間絶縁膜(接着層)が(b−d)の厚みで形成
される。
基板11の貼り合わせに際して、プラグなどの凸部と、
基板に設けた凹部とを整合させることにより、位置合わ
せを確実且つ容易に行うことが可能となる。
1の側に形成されるので、その上に設けられるゲート線
32や信号線34との間の層間絶縁をさらに良好にし、
寄生容量も低減させることができる。
第3実施形態には限定されず、例えば、本発明の第1実
施形態や第2実施形態、あるいは次に説明する第4実施
形態においても同様に適用して同様の作用効果が得られ
る。
積容量線36を基板11の側に形成しておき、分離層1
4の裏面に設けた蓄積容量電極13と導電コンタクトを
介して接続させることができる。
した場合は、本実施形態と同様に、基板11の側にゲー
ト線33を形成しておき、分離層14の裏面に形成した
ゲート電極27と導電コンタクトを介して接続させるこ
とができる。
の側に凹部11Rを設けなくてもよい。つまり、凹部1
1Rを設ける代わりに、例えば、位置合わせマーカーな
どの各種の手段を用いて基板11の位置合わせを行って
もよい。
の実施の形態として、ダブルゲート構造の薄膜トランジ
スタを用いることにより、信号線電位に依存することな
く、マトリクス配線された複数のゲート線により任意の
位置の画素選択が可能となる液晶表示装置について説明
する。
置の画素部の要部平面構造を表す透視図である。
型の薄膜トランジスタの断面図である。
晶表示装置の画素部の回路図である。 これらの図面に
ついては、図1乃至図18に関して前述したものと同様
の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
17が接続されているトップゲート線群32と、ボトム
ゲート電極27が接続されているボトムゲート線群33
とが、マトリクス状に配線されている。このように、ト
ップゲート線群32とボトムゲート線群33とをマトリ
クス状に配線した場合、これらゲート線のそれぞれを選
択することにより、マトリクス状に配置された画素のう
ちの任意のものを指定することができる。すなわち、ト
ップゲート線群32のうちのいずれかと、ボトムゲート
線群33のうちのいずれかに、それぞれ所定のバイアス
電圧を印加することにより、これら選択されたゲート線
32、33に接続されている薄膜トランジスタのみをオ
ンさせることができる。このためには、これらゲート線
のいずれか一方のみでは、トランジスタがオンせず、ト
ップゲートとボトムゲートとに同時にバイアスが印加さ
れた時のみにトランジスタがオンとなるように、トップ
ゲートとボトムゲートのバイアスを決定すればよい。
置の全体構成を表す概念図である。本実施形態において
は、任意画素駆動に対応するために、トップゲート線群
32とバックゲート線群33とがマトリックス状に配線
されている。すなわち、選択されたトップゲート線32
と選択されたバックゲート線33との交差部の画素のみ
がオンされて、信号線からの電位供給ができることにな
る。
とバックゲート線33、または信号線34とバックゲー
ト線33とが容量結合し、それぞれの配線電位に影響を
与えることが懸念される。さらに、層間短絡による問題
も懸念される。特に、両ゲート線32、33には、信号
線34と比較して高い電位を印加する必要があるため、
層間絶縁膜が重要になる。
プゲート線32とバックゲート線33との間の層間絶縁
は、トップゲートのゲート絶縁膜16とバックゲートの
ゲート絶縁膜(分離層)14の2重層とすることができ
るので、リークや絶縁不良を効果的に抑止でき、同時に
寄生容量も低減できる。
形態について説明した。しかし、本発明は、上述した各
具体例に限定されるものではない。
述した具体例には限定されず、その各要素の形状、材
料、寸法、導電型などに関しては、当業者が適宜設計変
更したものも、本発明の特徴を有する限り本発明の範囲
に包含される。
て用いる半導体層15は、ポリシリコンには限定され
ず、単結晶シリコンでもよい。単結晶シリコンを形成す
る場合、アモルファスあるいは多結晶状のシリコン膜を
堆積して、それをレーザなどにより再結晶化させたり、
あるいは薄膜を面内方向に結晶成長させる、いわゆる
「ラテラル成長」の手法を用いる。これらの工程は、特
に高温が必要とされるので、本発明を適用して顕著な効
果が得られる。
は、アモルファスシリコンすなわち非結晶性のシリコン
により形成することもできる。
うる対象としては、前述の如く液晶表示装置以外にも各
種の自発光タイプの表示装置やマトリックス駆動が必要
なデバイス全般、その他の各種のスイッチング動作が必
要な装置を挙げることができる。
数、あるいは色要素の種類や数についても、当業者が適
宜選択することができる。
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形
して実施することが可能であり、これらすべては本発明
の範囲に包含される。
基板からみた各要素の配置の順序に依存することなく、
薄膜トランジスタを形成することが可能になる。このた
め、従来は、用いることが困難であった材料や構造が導
入できるようになる。
合でも、層間絶縁性に優れ、且つ、配線間の容量結合を
抑えることができる液晶表示装置を容易に実現できる。
トランジスタ及びこれを用いた液晶表示装置を実現でき
産業上のメリットは多大である。
置の一部断面構造を表す模式図である。
面構造を例示する透視図である。
法の要部を表す工程断面図である。
法の要部を表す工程断面図である。
である。
される補助容量を表す断面図である。
タの断面構造を表す模式図である。
模式図である。
造方法の要部を表す工程断面図である。
製造方法の要部を表す工程断面図である。
搭載した液晶表示装置の要部を例示する模式図であり、
同図(a)はそのひとつの画素の平面透視図、同図
(b)はそのA−B線断面図、同図(c)はそのC−D
線断面図である。
路図である。
印加する具体例を表すパルス図である。
に流れる電流(Ids)との関係を表すグラフ図であ
る。
の要部を表す工程断面図である。
の要部を表す工程断面図である。
ト構造を得る場合の製造方法を表す工程断面図である。
図である。
の画素部の要部平面構造を表す透視図である。
図である。
の画素部の回路図である。
の全体構成を表す概念図である。
3)
Claims (9)
- 【請求項1】基板と、 前記基板の上に設けられた接着層と、 前記接着層の上に設けられ、アルミニウム(Al)、銅
(Cu)、銀(Ag)及びニッケル(Ni)よりなる群
から選択された少なくともいずれかを含むゲート電極
と、 前記ゲート電極の上面に接触して設けられた絶縁膜と、 前記絶縁膜の上に設けられ、チャネル領域と、前記チャ
ネル領域の両側に設けられた第1及び第2のコンタクト
領域と、を有し、非結晶性のシリコン(Si)からなる
半導体層と、 前記半導体層の上に設けられた層間絶縁層と、 前記層間絶縁層を介して前記第1のコンタクト領域に接
続された第1の電極と、 前記層間絶縁層を介して前記第2のコンタクト領域に接
続された第2の電極と、 を備えたことを特徴とする薄膜トランジスタ。 - 【請求項2】基板と、 前記基板の上に設けられた接着層と、 前記接着層の上に設けられたゲート電極と、 前記ゲート電極の上面に接触して設けられた絶縁膜と、 前記絶縁膜の上に設けられ、チャネル領域と、前記チャ
ネル領域の両側に設けられた第1及び第2のコンタクト
領域と、を有し、結晶性のシリコン(Si)からなる半
導体層と、 前記半導体層の上に設けられた層間絶縁層と、 前記層間絶縁層を介して前記第1のコンタクト領域に接
続された第1の電極と、 前記層間絶縁層を介して前記第2のコンタクト領域に接
続された第2の電極と、 を備えたことを特徴とする薄膜トランジスタ。 - 【請求項3】基板と、 前記基板の上に設けられた接着層と、 前記接着層の上に設けられた第1のゲート電極と、 前記第1のゲート電極の上面に接触して設けられた第1
の絶縁膜と、 前記第1の絶縁膜の上に設けられ、チャネル領域と、前
記チャネル領域の両側に設けられた第1及び第2のコン
タクト領域と、を有し、結晶性のシリコン(Si)から
なる半導体層と、 前記半導体層の上に設けられた第2の絶縁膜と、 前記第2の絶縁膜の上に設けられた第2のゲート電極
と、 前記第2のゲート電極の上に設けられた層間絶縁層と、 前記層間絶縁層を介して前記第1のコンタクト領域に接
続された第1の電極と、 前記層間絶縁層を介して前記第2のコンタクト領域に接
続された第2の電極と、 を備えたことを特徴とする薄膜トランジスタ。 - 【請求項4】対向して設けられた第1及び第2の基板
と、 前記第1及び第2の基板の間に挟持された液晶層と、 前記第1の基板の内側主面上に設けられた共通電極と、 前記第2の基板の内側主面上に設けられた接着層と、 前記接着層の上に画素毎に設けられ、アルミニウム(A
l)、銅(Cu)、銀(Ag)及びニッケル(Ni)よ
りなる群から選択された少なくともいずれかを含む画素
容量電極と、 前記画素容量電極の上面に接触して設けられた第1の絶
縁膜と、 前記第1の絶縁膜の上に画素毎に設けられ、チャネル領
域と、前記チャネル領域の両側に設けられた第1及び第
2のコンタクト領域と、を有し、非結晶性のシリコン
(Si)からなる半導体層と、 前記半導体層の上に設けられた第2の絶縁膜と、 前記第2の絶縁膜の上において前記半導体層に対応して
設けられたゲート電極と、 前記第2の絶縁膜の上において前記画素容量電極に対応
して設けられた画素電極と、 前記ゲート電極及び前記画素電極の上に設けられた層間
絶縁層と、 前記層間絶縁層を介して前記第1のコンタクト領域に接
続された第1の電極と、 前記層間絶縁層を介して前記第2のコンタクト領域及び
前記画素電極に接続された第2の電極と、 を備えたことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項5】対向して設けられた第1及び第2の基板
と、 前記第1及び第2の基板の間に挟持された液晶層と、 前記第1の基板の内側主面上に設けられた共通電極と、 前記第2の基板の内側主面上に設けられた接着層と、 前記接着層の上に画素毎に設けられた画素容量電極と、 前記画素容量電極の上面に接触して設けられた第1の絶
縁膜と、 前記第1の絶縁膜の上に画素毎に設けられ、チャネル領
域と、前記チャネル領域の両側に設けられた第1及び第
2のコンタクト領域と、を有し、結晶性のシリコン(S
i)からなる半導体層と、 前記半導体層の上に設けられた第2の絶縁膜と、 前記第2の絶縁膜の上において前記半導体層に対応して
設けられたゲート電極と、 前記第2の絶縁膜の上において前記画素容量電極に対応
して設けられた画素電極と、 前記ゲート電極及び前記画素電極の上に設けられた層間
絶縁層と、 前記層間絶縁層を介して前記第1のコンタクト領域に接
続された第1の電極と、 前記層間絶縁層を介して前記第2のコンタクト領域及び
前記画素電極に接続された第2の電極と、 を備えたことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項6】対向して設けられた第1及び第2の基板
と、 前記第1及び第2の基板の間に挟持された液晶層と、 前記第1の基板の内側主面上に設けられた共通電極と、 前記第2の基板の内側主面上に設けられたゲート線と、 前記ゲート線の上に設けられた接着層と、 前記接着層を貫通して前記ゲート線に接続された導電コ
ンタクトと、 前記接着層の上に画素毎に設けられ前記導電コンタクト
により前記ゲート線に接続されたゲート電極と、 前記ゲート電極の上面に接触して設けられた絶縁膜と、 前記絶縁膜の上に画素毎に設けられ、チャネル領域と、
前記チャネル領域の両側に設けられた第1及び第2のコ
ンタクト領域と、を有し、結晶性のシリコン(Si)か
らなる半導体層と、 前記半導体層の上に設けられた層間絶縁層と、 前記層間絶縁層を介して前記第1のコンタクト領域に接
続された第1の電極と、 前記層間絶縁層を介して前記第2のコンタクト領域に接
続された第2の電極と、 を備えたことを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項7】第1の基板の上に、絶縁膜を形成する工程
と、 前記絶縁膜の上に、半導体層を形成する工程と、 前記半導体層の上に層間絶縁層を形成する工程と、 前記層間絶縁層の上に第2の基板を接着する第1の接着
工程と、 前記第1の接着工程の後に、前記第1の基板を除去して
前記絶縁膜を露出させる工程と、 前記絶縁膜の露出面にゲート電極を形成する工程と、 このゲート電極を形成した前記露出面に接着層を介して
第3の基板を接着する第2の接着工程と、 前記第2の接着工程の後に、前記第2の基板を剥離する
工程と、 を備えたことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方
法。 - 【請求項8】第1の基板の上に、第1の絶縁膜を形成す
る工程と、 前記第1の絶縁膜の上に、半導体層を画素毎に形成する
工程と、 前記半導体層の上に、第2の絶縁膜を形成する工程と、 前記第2の絶縁膜の上において前記半導体層に対応させ
てゲート電極を形成する工程と、 前記ゲート電極を覆うように層間絶縁層を形成する工程
と、 前記層間絶縁層の上に第2の基板を接着する第1の接着
工程と、 前記第1の接着工程の後に、前記第1の基板を除去して
前記第1の絶縁膜を露出させる工程と、 前記第1の絶縁膜の露出面に画素毎に蓄積容量電極を形
成する工程と、 前記画素容量電極を形成した前記露出面に接着層を介し
て第3の基板を接着する第2の接着工程と、 前記第2の接着工程の後に、前記第2の基板を剥離する
工程と、 前記第2の基板を剥離した後、前記蓄積容量電極の上の
前記層間絶縁層を除去し、画素電極を形成する工程と、 前記層間絶縁層及び前記第2の絶縁膜を介して前記半導
体層にそれぞれ接続する第1の電極及び第2の電極を形
成する工程と、 前記第1の電極及び第2の電極のいずれか一方と前記画
素電極とを接続する工程と、 前記第1の電極及び第2の電極のいずれか他方と接続さ
れた信号線を形成する工程と、 第4の基板上に共通電極を形成する工程と、 前記第3の基板と前記第4の基板とを対向させこれらの
間に液晶を封入して封止する工程と、 を備えたことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 【請求項9】第1の基板の上に、絶縁膜を形成する工程
と、 前記絶縁膜の上に、半導体層を画素毎に形成する工程
と、 前記半導体層を覆うように層間絶縁層を形成する工程
と、 前記層間絶縁層の上に第2の基板を接着する第1の接着
工程と、 前記第1の接着工程の後に、前記第1の基板を除去して
前記絶縁膜を露出させる工程と、 前記絶縁膜の露出面に画素毎にゲート電極を形成する工
程と、 第3の基板の上にゲート線を形成する工程と、 前記ゲート電極を形成した前記露出面に接着層を介して
第3の基板を接着し前記ゲート電極と前記ゲート線とを
接続する第2の接着工程と、 前記第2の接着工程の後に、前記第2の基板を剥離する
工程と、 第4の基板上に共通電極を形成する工程と、 前記第3の基板と前記第4の基板とを対向させこれらの
間に液晶を封入して封止する工程と、 を備えたことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001352099A JP2003151990A (ja) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | 薄膜トランジスタ、液晶表示装置及びこれらの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001352099A JP2003151990A (ja) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | 薄膜トランジスタ、液晶表示装置及びこれらの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003151990A true JP2003151990A (ja) | 2003-05-23 |
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ID=19164324
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2001352099A Pending JP2003151990A (ja) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | 薄膜トランジスタ、液晶表示装置及びこれらの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003151990A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005078064A (ja) * | 2003-08-28 | 2005-03-24 | Ind Technol Res Inst | フレキシブルパネルの製造方法 |
JP2009099778A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Sony Corp | メモリ素子及び表示装置 |
JP2021502579A (ja) * | 2018-09-21 | 2021-01-28 | 深▲セン▼市▲華▼星光▲電▼半▲導▼体▲顕▼示技▲術▼有限公司 | 表示パネル及びその製造方法、並びに表示モジュール |
-
2001
- 2001-11-16 JP JP2001352099A patent/JP2003151990A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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