JP2004241774A - 薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法とそのためのマスク - Google Patents

Abstract

【課題】接触抵抗が少ない接触部を含む薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法とその製造するためのマスクに関する。
【解決手段】絶縁基板１１０の上にゲート線１２１を形成し、その上部にゲート絶縁膜１４０と半導体層１５０と抵抗性接触層を順次に積層し、次に、データ線とドレーン電極１７５を形成する際に、電極層を抵抗性接触層と一括してパターン形成する。保護膜１８０を積層し、その上に、第１部分、第２部分、及び第３部分を含む感光膜パターンを形成する。この感光膜パターンは、第２部分に対応する領域にスリットパターンを有するマスクを用いて形成する。まず、感光膜パターンをエッチングマスクとして保護膜と半導体層をエッチングして第３部分の下のゲート絶縁膜と第２部分の下の保護膜を露出する。次に、第１部分をエッチングマスクとして保護膜を除去してドレーン電極とデータ線の端部を露出し、露出された半導体層を除去する。次に、ドレーン電極と連結される画素電極１９１を形成する。
【選択図】図４

Description

本発明は薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法とそのためのマスクに関する。

液晶表示装置は現在最も広く用いられている平板表示装置の一つであって、電極が形成されている二枚の基板とその間に挿入されている液晶層で構成され、電極に電圧を印加して液晶層の液晶分子を再配列させることによって透過する光の量を調節する表示装置である。液晶表示装置の中でも現在主に用いられているのは二つの基板に電極が各々形成されて電極に印加される電圧をスイッチングする薄膜トランジスタを有する液晶表示装置である。

一般に薄膜トランジスタが形成されている基板には薄膜トランジスタの他にも走査信号を伝達するゲート線及び画像信号を伝達するデータ線を含む配線が形成されており、ゲート線とデータ線で囲まれた画素領域には薄膜トランジスタと電気的に連結されている画素電極が形成されている。この時信号遅延を防止するために、配線は低抵抗を有する金属物質、特にアルミニウムＡｌまたはアルミニウム合金などのようなアルミニウム系の金属物質を用いるのが一般的である。しかし、アルミニウムまたはアルミニウム合金の配線は物理的または化学的な特性が弱いため接触部で他の導電物質と連結される際に腐蝕が発生したり接触抵抗が増加する問題がある。特に液晶表示装置のように、画素電極として用いる透明な導電物質であるＩＴＯ（インジウム錫酸化物）またはＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物 ）を使用してゲート線及びデータ線の端部を補完する場合に、ＩＴＯまたはＩＺＯがＡｌまたはアルミニウム合金の配線と接する接触部で、Ａｌまたはアルミニウム合金の配線が腐食したり接触抵抗が増加する問題が発生する。

また、このような液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法では、絶縁膜を介して形成されている配線を互いに連結するために絶縁膜をエッチングして配線の一部を露出する工程が必要である。しかし、配線の下で絶縁膜のアンダーカットが激しく発生する場合には、接触部のステップカバレージ（段差部被覆性）が悪くなる。これにより、以後付着される駆動集積回路が実装される接触部で断線が生じて接触部の接触信頼度が低下する問題がある。

本発明が解決しようとする技術的課題は、接触抵抗が少ない接触部を含む薄膜トランジスタ表示板を提供することにある。また、本発明の他の技術的課題は接触部の接触信頼度を確保できる薄膜トランジスタ表示板の製造方法を提供することにある。また、本発明の他の技術的課題は、製造が容易で且つ均一な再現性を有し、製造コストの少ない薄膜トランジスタ表示板の製造方法及びそのための写真エッチング用マスクを提供することにある。

このような問題を解決するために本発明の実施例による薄膜トランジスタ表示板の配線は、比抵抗が低いＡｌまたはアルミニウム合金の第１導電膜と、ＩＺＯまたはＩＴＯとの接触抵抗が少ない導電物質からなる第２導電膜を含む。この時、接触部で外部または他の導電膜と連結されるように接触孔を通じて露出された配線の一部は第１導電膜が除去されており、接触孔から配線の境界線が露出されている。

さらに詳述すると、本発明による薄膜トランジスタ表示板では、絶縁基板の上にゲート線が形成されており、その上にはゲート線を覆うゲート絶縁膜が形成されている。ゲート絶縁膜上部には半導体が形成されており、ゲート線と交差していて一部が前記半導体と接するデータ線が形成されている。ゲート絶縁膜上部にはデータ線を覆っており、データ線またはゲート線端部の境界線の一部を露出する第１接触孔を有する保護膜が形成されており、保護膜上部には少なくとも第１接触孔を通じてゲート線またはデータ線端部の境界を覆っている接触補助部材が形成されている。

この時、ゲート線またはデータ線はクロムまたはモリブデンまたはモリブデン合金の下部膜とアルミニウムまたはアルミニウム合金の上部膜からなり、接触補助部材はゲート線及びデータ線の端部でこれらの下部膜と接触しているのが好ましい。接触補助部材は、ＩＺＯまたはＩＴＯで形成できる。

このような薄膜トランジスタ表示板はデータ線と同一層に形成されているドレーン電極と共に保護膜上部に形成されており、ドレーン電極を露出する第２接触孔を通じてドレーン電極と連結されている画素電極をさらに含む。

また、前記問題点を解決するために、本発明による薄膜トランジスタ表示板の製造工程では光の透過率を調節するためのスリットパターンが直線状であって、スリットの幅または間隔が０．８〜２．０μｍ範囲で配列されているマスクを使用する。この時、スリットパターンは凹んだ凹凸構造を有することができる。

このようなマスクは複数の配線が交差する画面表示部と前記配線の端部が位置する周辺部を有する薄膜トランジスタ表示板を製造するために実施する写真エッチング工程に使用され、この時、画面表示部に対応する第１領域に位置するスリットパターンと周辺部に対応する第２領域に位置するスリットパターンは互いに異なる幅及び間隔を有することができる。

また、このようなマスクは画面表示部及び周辺部に対応する第１領域に位置するスリットパターンと画面表示部及び周辺部を除いた他の部分に対応する第２領域に位置するスリットパターンが互いに異なる幅及び間隔を有することができる。

本発明の実施例による薄膜トランジスタ表示板の製造方法では、絶縁基板の上にゲート電極を含むゲート線を形成し、その上にゲート絶縁膜を形成する。次に、ゲート電極上部のゲート絶縁膜上部に半導体を形成し、その上にゲート線と交差してソース電極を含むデータ線及びゲート電極に対して前記ソース電極の対向側に位置するドレーン電極を形成する。次に、ドレーン電極及びドレーン電極の境界線に隣接したゲート絶縁膜を露出する接触孔を有する保護膜を形成し、保護膜上部に接触孔を通じてドレーン電極と連結される画素電極を形成する。この時、半導体または保護膜は直線状である０．８〜２．０μｍ範囲の幅及び間隔を有する複数のスリットパターンが形成されているマスクを使用した写真エッチング工程によりパターニングして形成する。

この時、マスクは光が透過できない第１領域、スリットパターンが位置して光の一部のみ透過できる第２領域、光が完全に透過できる第３領域を含む。写真エッチング工程で半導体または保護膜をパターニングするためにマスクを使用して露光及び現像した感光膜パターンは陽性のものを用いるのが好ましく、このような感光膜パターンは少なくともデータ線及びドレーン電極の一部に対応する第１部分、少なくともドレーン電極の残りの一部に対応して第１部分より厚さの薄い第２部分、ゲート線の端部に対応して第２部分より厚さの薄い第３部分を含むのが好ましい。感光膜パターンはデータ線の端部に対応して第１部分より厚さの薄い第４部分をさらに含むのが好ましい。

一実施例による製造方法では、感光膜パターンをエッチングマスクとして保護膜またはゲート絶縁膜をエッチングして、第２及び第４部分の下の保護膜と第３部分の下のゲート絶縁膜を露出する。次に、第１部分をエッチングマスクとして露出された保護膜と前記ゲート絶縁膜を除去して接触孔を形成しながらデータ線の端部及びゲート線の端部を露出する。

この時、絶縁基板はゲート線とデータ線が交差する画面表示部とゲート線の端部とデータ線の端部が配置されている周辺部を含み、マスクには第２部分に対応する領域に配置されているスリットパターンと第４部分に対応する領域に配置されているスリットパターンが互いに異なる間隔及び幅で形成されているのが好ましい。

また、他の実施例で半導体及び保護膜を形成するためには、まず、ゲート絶縁膜上部に半導体層を積層し、半導体層上部にデータ線及びドレーン電極を形成した後データ線及びドレーン電極を覆う絶縁膜を積層する。次に、絶縁膜上部に感光膜パターンを形成し、感光膜パターンをエッチングマスクとして半導体層と絶縁膜をエッチングして第３部分の下のゲート絶縁膜と第２及び第４部分の下の絶縁膜を露出する。次に、第１部分をエッチングマスクとして絶縁膜をエッチングしてゲート線の端部を露出し、ドレーン電極及びデータ線の端部を露出する保護膜を完成する。次に、露出された半導体層を除去して半導体を完成する。

半導体を完成する段階で互いに隣接するデータ線及びゲート線の上部または下部に位置する半導体は互いに分離するのが好ましい。この時、マスクに、画面表示部と周辺部に対応する領域に配置されているスリットパターンと画面表示部と周辺部を除いた他の部分に対応する領域に配置されているスリットパターンが互いに異なる間隔及び幅で形成されるのが好ましい。

ゲート線またはデータ線はクロムまたはモリブデンまたはモリブデン合金の下部導電膜とアルミニウムまたはアルミニウム合金の上部導電膜で形成するのが好ましく、画素電極形成段階前に上部導電膜を除去するのが好ましい。

写真エッチング工程でスリットパターンのうち少なくとも一つはドレーン電極の境界線と重なるように整列するのが好ましく、スリットパターンのうち二つ以上はドレーン電極の境界線の外に位置するように整列するのが好ましく、ドレーン電極の境界線と重なるスリットパターンのうち少なくとも一つは凹んだ凹凸構造を有するのが好ましい。

本発明によれば、接触部で配線の境界を露出する時に配線下部でアンダーカットが発生することを防止して、接触部の断面形状をなだらかに確保することができる。これで、接触部で断線が生じることを防止でき、駆動集積回路を安定的に実装できるので接触部の信頼性を確保することができる。また、接触抵抗が低い導電膜を露出して接触部を形成することにより接触部の接触抵抗を最少化することができる。また、低抵抗のアルミニウムまたはアルミニウム合金を含む導電膜を含む配線を形成することにより大画面高精細の製品の特性を向上させることができる。また、製造工程を単純化して液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造するので製造工程を単純化し、製造費用を減らすことができる。

また、本発明の実施例によれば、接触部またはパッド部で配線の境界を露出する時に信号線下部でアンダーカットが発生することを防止したり、製造費用を最少化するために、中間の厚さを有する部分を含む感光膜パターンを形成する。そして、中間の厚さを有する感光膜パターンを形成する時に直線状で０．８〜２μｍ範囲のスリットパターンを有するマスクを使用して中間の厚さを有する感光膜パターンを形成する。そのため、マスクの製造が容易であり、均一な再現性で感光膜パターンを形成することができ、マスクの製造費用を最少化できる。また、マスクのスリットパターンに凹凸構造を追加することで、信号線の境界線とスリットパターンを重なるように整列して感光膜を露光して、感光膜パターンのうち中間の厚さを有する部分を均一な厚さで形成することができる。

添付した図面を参照して本発明の実施例に対して本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施例に限定されない。

図面は、各種の層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示している。明細書全体を通じて類似した部分については同一図面符号を付けている。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上に”あるとする時、これは他の部分の“すぐ上に”ある場合に限らず、その中間に更に他の部分がある場合も含む。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上に”あるとする時は、中間に他の部分がないことを意味する。

次に本発明の実施例による薄膜トランジスタ表示板の製造方法及びそのためのマスクに対して図面を参照して詳細に説明する。まず、このような本発明による薄膜トランジスタ表示板及びその製造方法について図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造するための基板に領域を区分して示した図面であり、図２は本発明の実施例により一つの液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板に形成された素子及び配線を概略的に示した配置図である。

図１に示すように、一つの絶縁基板に同時に複数の液晶表示装置用パネル領域が設けられる。例えば、図１のように一つのガラス基板１００に４個の液晶表示装置用パネル領域１０、２０、３０、４０が設けられ、作製される基板が薄膜トランジスタ表示板である場合にパネル領域１０、２０、３０、４０は複数の画素からなる画面表示部１１、２１、３１、４１と周辺部１２、２２、３２、４２を含む。画面表示部１１、２１、３１、４１には主に薄膜トランジスタ、配線及び画素電極などが行列状に反復して配置されており、周辺部１２、２２、３２、４２には外部の駆動素子等と連結される要素、つまり配線の端部とその他静電気保護回路などが配置される。

ところが、このような液晶表示装置を形成する時には、通常ステッパー露光器を使用しており、この露光器を使用する際には画面表示部１１、２１、３１、４１及び周辺部１２、２２、３２、４２を幾つかの区域に分けて区域毎に同一なマスクまたは異なる光マスクを使用して薄膜上に感光膜をコーティングする。そしてコーティングされた感光膜を露光し、その後基板全体を現像して感光膜パターンを作った後、下部の薄膜をエッチングすることによって特定の薄膜パターンを形成する。このような薄膜パターンを繰り返して形成することにより液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板が完成する。

図２は図１の一つのパネル領域に形成された液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置を概略的に示した配置図である。

図２のように、線１で囲まれた画面表示部には複数の薄膜トランジスタ３と、それぞれの薄膜トランジスタ３に電気的に連結されている画素電極１９１と、互いに交差するゲート線１２１及びデータ線１７１を含む配線などが配置されている。画面表示部外側の周辺部にはゲート線１２１及びデータ線１７１の端部１２５、１７９が延びて配置されており、この端部１２５、１７９はゲート線１２１及びデータ線１７１に伝達される信号を外部から受けるためにゲート及びデータ駆動集積回路と連結される。また、静電気放電による素子破壊を防止するためにゲート線１２１及びデータ線１７１を各々電気的に連結して等電位にするためのゲート線短絡帯１２４及びデータ線短絡帯１７４が配置されている。このゲート線短絡帯１２４及びデータ線短絡帯１７４は短絡帯連結部１９４を通じて電気的に連結されている。この短絡帯１２４、１７４は後でゲート線１２１及びデータ線１７１から電気的に分離される。これらを分離するために基板を切断する場合の切断線は図面符号２の破線で示されている。図示していないが、ゲート線短絡帯１２４及びデータ線短絡帯１７１間には絶縁膜（図示せず）があり、これらと短絡帯の連結部１９４との間の絶縁膜には接触孔が形成されており、絶縁膜を介して薄膜トランジスタ３と画素電極１９１が配置されている場合には、これらの間の絶縁膜にも接触孔が形成される。

まず、図３及び図４を参照して本発明の実施例による製造工程により完成した液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の構造について詳細に説明する。図３及び図４は図２で画面表示部の薄膜トランジスタと画素電極及び配線と周辺部で配線の端部を拡大して示したものであり、図３は平面配置図であり、図４は図３の右上から左下に至るIV-IV’線に沿った断面図である。

絶縁基板１１０上に他の物質と接触特性の良いクロムまたはモリブデンまたはモリブデン合金またはタンタルまたはチタニウムなどからなる下部導電膜２０１と、比抵抗が低いアルミニウムまたはアルミニウム合金の導電物質からなる上部導電膜２０２からなる複数のゲート線１２１が画面表示部に形成されている。ゲート線１２１の一端付近に連結されて周辺部に位置する部分１２５は、外部からのゲート信号をゲート線１２１に伝達する。各ゲート線１２１の複数の枝１２３は薄膜トランジスタのゲート電極１２３を構成する。この時、他の部分より広い幅を有するゲート線１２１の一部は以後に形成される画素電極１９１と連結されている維持蓄電器用導電体１７７と重なって維持蓄電器を構成しており、ここで保持容量が不十分な場合にはゲート線１２１から分離されている維持電極線が追加できる。また、ゲート線１２１と同一層には周辺部に位置して複数のゲート線１２１を連結するゲート線短絡帯１２４（図２参照）が形成されている。基板１１０上には、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）などからなるゲート絶縁膜１４０がゲート線１２１を覆うように形成されている。

ゲート電極１２５のゲート絶縁膜１４０上部には水素化非晶質シリコンなどからなる線形の半導体１５０が形成されており、半導体１５０上部にはシリサイドまたはｎ型不純物が高濃度にドーピングされているｎ+水素化非晶質シリコンなどで作製された複数対の抵抗性接触部材１６３、１６５が形成されている。各対の抵抗性接触部材１６３、１６５は該当ゲート線１２１を中心に互いに分離されている。

抵抗性接触部材１６３、１６５及びゲート絶縁膜１４０上の画面表示部には複数のデータ線１７１及び複数のドレーン電極１７５が形成されている。データ線１７１とドレーン電極１７５は、アルミニウムまたは銀のような低抵抗の導電物質からなる導電膜を含む。データ線１７１は主に縦方向に延びてゲート線１２１と交差する。データ線１７１の複数の枝１７３は、各対の抵抗性接触部材１６３、１６５のうち一つ１６３の上部まで延びて薄膜トランジスタのソース電極１７３を構成する。データ線１７１の一端付近に連結されて周辺部に位置する部分１７９は、外部からの画像信号をデータ線１７１に伝達する。薄膜トランジスタのドレーン電極１７５はデータ線１７１と分離されて、ゲート電極１２３に対してソース電極１７３の反対側抵抗性接触部材１６５上部に位置する。また、データ線１７１と同一層には以後の画素電極１９１と電気的に連結されて、前述したように、ゲート線１２１と重複する維持蓄電器用導電体１７７と周辺部に位置して複数のデータ線１７１を連結するデータ線短絡帯１７４（図２参照）が形成されている。

データ線１７１及びドレーン電極１７５はアルミニウムまたはアルミニウム合金の単一膜で形成するのが好ましいが、二重層以上で形成することもできる。二重層以上で形成する場合には、一つの層は抵抗が小さい物質で形成し、他の層は別の物質、特にＩＺＯまたはＩＴＯと低い接触抵抗を有する物質で作製するのが好ましい。その例として、Ａｌ（またはＡｌ合金）/ＣｒまたはＡｌ（またはＡｌ合金）/Ｍｏ（またはＭｏ合金）などがあり、本発明の実施例でデータ線１７１及びドレーン電極１７５はクロムの下部導電膜７０１とアルミニウム-ネオジム合金の上部導電膜７０２の二重膜からなっている。

データ線１７１及びドレーン電極１７５とこれらによって覆われない半導体１５０上部には窒化ケイ素または平坦化特性が優れた有機物質または４．０以下の誘電率を有し、化学気相蒸着で積層された無機物質からなる保護膜１８０が形成されている。

保護膜１８０にはドレーン電極１７５の一部及びデータ線１７１の端部１７９を各々露出する接触孔１８５、１８９が画面表示部と周辺部に各々形成されており、ゲート絶縁膜１４０と共にゲート線１２１の端部１２５を露出する接触孔１８２が周辺部に形成されている。ここで、接触孔１８２、１８５、１８９は他の導電膜とドレーン電極１７５、ゲート線１２１及びデータ線１７１とを連結する連結部として使用される。ここで、接触孔１８２、１８５、１８９は、ドレーン電極１７５の一部とゲート線１２１及びデータ線１７１のそれぞれの端部１２５、１７９の境界線が露出されるように形成される。そのため、接触孔１８２、１８５、１８９において、ドレーン電極１７５、ゲート線１２１及びデータ線１７１のそれぞれの端部１２５、１７９の上部膜２０２、７０２が除去されて、以後に形成されるＩＴＯまたはＩＺＯとの接触特性が良いゲート線１２１及びデータ線１７１の下部膜２０１、７０１を広く確保することができる。この時、ドレーン電極１７５及びデータ線１７１の端部１７９の下部及び周囲においては、アンダーカットされずゲート絶縁膜１４０が残留していて接触孔１８９を通じて露出されている。これにより、ドレーン電極１７５及びデータ線１７１の端部１７９と連結される以後の他の導電膜の断面形状をなだらかに形成できる。また、図示していないが、周辺部で保護膜１８０はゲート線短絡帯１２４及びデータ線短絡帯１７４を露出する接触孔を有する。

保護膜１８０上部には接触孔１８５、１８７を通じてドレーン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７と電気的に連結されて、画面表示部の画素領域に位置する画素電極１９１が形成されている。また、保護膜１８０上には接触孔１８２、１８９を通じて各々ゲート線１２１の端部１２５及びデータ線１７１の端部１７９と連結されて、周辺部に位置するゲート接触補助部材１９２及びデータ接触補助部材１９９が形成されている。ここで、透明電極１９１と接触補助部材１９２、１９９は透明な導電物質であるＩＴＯまたはＩＺＯなどからなる。図示していないが、保護膜１８０上部の周辺部にはゲート線短絡帯１２４（図２参照）とデータ線短絡帯１７４（図２参照）を連結する短絡帯連結部１９４（図２参照）が形成されている。

このような構造で、画素電極１９１、ゲート接触補助部材１９２及びデータ接触補助部材１９９は、ドレーン電極１７５、ゲート線１２１及びデータ線１７１のそれぞれの端部１２５、１７９の下部膜２０１、７０１と接触している。よって、互いに異なる層の導電膜または外部の駆動回路と連結される接触部での接触抵抗を最少化できる。ドレーン電極１７５とゲート線１２１及びデータ線１７１のそれぞれの端部１２５、１７９下部でアンダーカットが生じない。よって、画素電極１９１、ゲート接触補助部材１９２及びデータ接触補助部材１９９が段差により断線することを防止でき、これらの断面形状をなだらかに確保できる。これにより以後のモジュール工程でゲート接触補助部材１９２及びデータ接触補助部材１９９に連結される駆動集積回路を安定的に実装でき、接触部の信頼度を向上させることができる。

以下、このような本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法について図１乃至図４と図５ａ乃至図１２を参照して詳細に説明する。

図５ａ、６ａ、７ａ及び９ａは本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造する中間過程をその工程順によって示した薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図５ｂは図５ａのＶＢ-ＶＢ’線に沿った断面図であり、図６ｂは図６ａのＶＩＢ-ＶＩＢ’線に沿った断面図で、図５ｂの次の段階を示しており、図７ｂは図７ａのＶＩＩＢ-ＶＩＩＢ’線に沿った断面図で、図６ｂの次の段階を示しており、図８は図７ａのＶＩＩＢ-ＶＩＩＢ’線に沿った断面図で、図７ｂの次の段階を示しており、図９ｂは図９ａのＩＸＢ-ＩＸＢ’線に沿った断面図で、図８の次の段階を示しており、図１０は本発明の第１実施例による薄膜トランジスタ表示板の製造方法においてマスクのスリットパターンとドレーン電極間の整列関係を示す配置図であり、図１１は図９ａのＩＸＢ-ＩＸＢ’線に沿った断面図で、図９ｂの次の段階を示しており、図１２は図９ａのＩＸＢ-ＩＸＢ’線に沿った断面図で、図１１の次の段階を示している。

まず、図５ａ及び５ｂに示すように、基板１１０上にクロムの下部導電膜２０１とアルミニウム合金の金属のうち２ａｔ％のＮｄを含むＡｌ-Ｎｄを含む原料標的を利用して２，５００Å程度の厚さに上部導電膜２０２を順次にスパッタリングで積層しパターニングして、複数のゲート線１２１及び複数のゲート線１２１を連結するゲート線短絡帯１２４（図２参照）を２０〜８０°範囲の傾斜角のテーパ構造で形成する。

次に、図６ａ及び図６ｂに示すように、窒化ケイ素からなるゲート絶縁膜１４０、非晶質シリコンからなる半導体層、ドーピングされた非晶質シリコン層の３層膜を連続して積層する。そして、マスクを利用したパターニング工程で半導体層とドーピングされた非晶質シリコン層をパターニングして、ゲート電極１２５と対向するゲート絶縁膜１４０上部に線状半導体１５０とドーピングされた非晶質シリコン層１６０を形成する。ここで、ゲート絶縁膜１４０は窒化ケイ素を２５０〜１，５００℃温度範囲、２，０００〜５，０００Å程度の厚さに積層して形成するのが好ましい。

次に、図７ａ乃至図７ｂに示すように、モリブデンまたはモリブデン合金またはクロムなどからなる下部導電膜７０１を５００Å程度の厚さで積層する。また低抵抗を有するアルミニウムまたはアルミニウム合金の金属のうち、２ａｔ％のＮｄを含むＡｌ-Ｎｄ合金の標的を利用して上部導電膜７０２を１５０℃程度で２，５００Å程度の厚さにスパッタリングを通じて順次に積層する。その後、マスクを利用した写真工程でパターニングしてゲート線１２１と交差する複数のデータ線１７１、複数のドレーン電極１７５及びデータ線短絡帯１７４（図２参照）を形成する。各データ線１７１は、ドーピングされた非晶質シリコン層１６０上部まで延びているソース電極１７３を含む。ドレーン電極１７５はデータ線１７１と分離され、ゲート電極１２３を中心にソース電極１７３と対向する。ここで、上部膜７０２及び下部膜７０１は全て湿式エッチングでエッチングすることができる。また、上部膜７０２は湿式エッチングで、下部膜７０１は乾式エッチングでエッチングすることもできる。さらに、下部膜７０１がモリブデンまたはモリブデン合金膜の場合には上部膜７０２と一つのエッチング条件でパターニングすることができる。この時、維持蓄電器用導電体１７７も共に形成する。

次に、ドーピングされた非晶質シリコン層１６０の中からデータ線１７１及びドレーン電極１７５により覆われない部分を除去して、島型のドーピングされた非晶質シリコン層１６０各々をゲート電極１２３を中心に二つの抵抗性接触部材１６３、１６５に分離する一方、その下の線形半導体１５０部分を露出させる。次に、半導体１５０の露出された部分の表面を安定化するために酸素プラズマ処理を実施するのが好ましい。

次に、図８のように、窒化ケイ素のような無機絶縁膜または低い誘電率を有する有機絶縁膜を積層して保護膜１８０を形成し、その上に、例えばポジ型の感光膜２１０をスピンコーティング方法で塗布する。その後、マスク３００により感光膜２１０に光を照射した後、現像して、図９ｂに示すように、感光膜パターン２１２、２１４を形成する。この時、感光膜パターン２１２、２１４の中で維持蓄電器用導電体１７７、ドレーン電極１７５及びデータ線１７１の端部１７９に対応する第２領域Ｃ１の第２部分２１４は、第１領域Ａ１の第１部分２１２より薄い厚さを有する。また、ゲート線１２１の端部１２５に対応する第３領域Ｂ１の第３部分から感光膜を全て除去する。ここで、第２領域Ｃ１に残っている感光膜２１４の厚さと第１領域Ａ１に残っている感光膜２１２の厚さの比は後述するエッチング工程での工程条件によって調節する。

このように、位置によって感光膜の厚さを異ならせる方法は様々な方法があり、第２領域Ｃ１の光透過量を調節するために主にスリットや格子形態のパターンを形成したり半透明膜を使用する。この時、スリットの間に位置したパターン線の幅やパターン間の間隔、つまり、スリットの幅は露光時使用する露光器の分解能より小さいのが好ましく、半透明膜を利用する場合にはマスク製作の時に透過率を調節するために異なる透過率を有する薄膜を利用したり厚さが異なる薄膜を利用することができる。

このようなマスクを通してポジ型の感光膜に光を照射すれば光に直接露出される部分では高分子が完全に分解され、スリットパターンや半透明膜が形成されている部分では光の照射量が少ないため高分子が不完全分解状態となり、遮光膜で遮られた部分では高分子がほとんど分解されない。次に、感光膜を現像すれば分子が分解されない高分子部分だけが残され、照射光が少ない中央部分には光が全く照射されない部分より厚さの薄い感光膜を残すことができる。この時、露光時間を長くすると全ての分子が分解されてしまうのでそうならないように注意する必要がある。

このような薄い厚さの感光膜２１４は、リフローが可能な物質からなる感光膜を用いて光が完全に透過できる部分と光が完全に透過できない部分に分けられた通常のマスクで露光した後、現像してリフローさせ、感光膜が残留しない部分に感光膜の一部を流すようにして形成することもできる。

本発明の第１実施例による薄膜トランジスタ表示板の製造方法で使用するマスク３００として第２領域Ｃ１にスリットパターン３１０（図１０参照）が形成されているマスクを使用するが、この時、スリットパターンは直線状であり、スリットパターンの幅は０．８〜２．０μｍ範囲が好ましい。スリットパターンの幅が２．０μｍ以上である場合には直接露光が行われ、完全に露光されるため中間厚さで感光膜を残すことができない。

このようにすれば、スリットパターンを有するマスクの製造が容易であり、均一な再現性を有すると同時にマスクの製造費用を最少化できる。また、本発明の第１実施例による薄膜トランジスタ表示板の製造方法で、中間の厚さを有する感光膜の第２部分２１４は接触部、つまり以後形成される他の導電膜が接触したり、または外部の駆動回路を実装する時にパッドとして用いる配線の端部などを含む接触部に残す。この時、第２部分２１４は維持蓄電器用導電体１７７、ドレーン電極１７５及びデータ線１７１の一部を露出する時にその下部でゲート絶縁膜１４０がエッチングされることを防止するためにエッチング阻止膜として使用する。勿論、ゲート線１２１の端部１２５も接触部として用いられるため、これに対応する第３領域Ｂ１にも第２部分２１４のように中間の厚さで感光膜を残すことができる。

この時、図１０のように、感光膜を露光して感光膜パターンを形成するための写真エッチング工程において、直線状のスリットパターン３１０は、ドレーン電極１７５の一辺と平行に配置し、少なくとも二つのスリットパターン３１０はドレーン電極境界線の外に位置するようにマスク３００を位置合わせする。このようにすることで、ドレイン電極境界線の外で感光膜パターン２１４の厚さを均一にし、再現性のあるものに残すことができる。また、スリットパターン３１０のうち一つはドレーン電極１７５の境界線と重畳するようにマスクを位置合わせする。位置合わせすることにより、回折現象によってドレイン電極の境界周辺に感光膜パターンを安定的に残すことにより、下部ゲート絶縁膜を安定的に残すことができる。ドレイン電極が反射性を有するので、スリットパターン３１０が凹凸構造であると、ドレイン電極の境界線で露光量を均一にして、均一な厚さの感光膜パターン２１４を形成することができ好ましい。く、さらに好ましくは、スリットパターン３１０がドレーン電極１７５の境界線と重複する部分で凹んだ凹凸を有することである。スリットパターンが凹んでいるとは、スリットパターンを部分的に湾曲または屈曲させてスリット幅に広狭をつけることを意味する。勿論、このようにスリットパターンを配線と位置合わせ配置する方法は、維持蓄電器用導電体１７７、データ線１７１の端部１７９及び短絡帯１２４、１７４などが位置する接触部の全ての部分に同一に適用することができる。このようにすれば、第２部分２１４の感光膜の厚さをより均一に現像することができるので、以後の製造工程を均一かつ再現性を維持してエッチング工程を実施することができる。

また、ドレーン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７上部に中間の厚さを有する感光膜を残すための画面表示部のスリットパターンとデータ線１７１の端部１７９及び短絡帯１２４、１７４などの上部に中間の厚さを有する感光膜を残すための周辺部のスリットパターンの幅及び間隔を異ならせて設計するのが好ましい。これは、画面表示部のスリットパターンの幅及び間隔を基準として工程を進行するが、周辺部は画面表示部より多様なスリットパターン及び間隔で工程マージンを確保しながら製造工程を進行することを可能にするためである。

このように、本発明の実施例のようにマスクのスリットパターンを設計したり位置合わせするのは、マスクの設計時または薄膜トランジスタの製造工程時にマスクの位置合わせマージン、または中間の厚さを有する感光膜の厚さマージンなどの工程マージンの確保に有利なためである。

次に、感光膜パターン２１２、２１４をエッチングマスクとしてその下部の膜の保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０に対するエッチングを進行する。この時、第３領域Ｂ１からゲート絶縁膜１４０と保護膜１８０が除去される必要があり、第２領域Ｃ１には少なくともゲート絶縁膜１４０が残される必要があり、このために前述したように、第２領域Ｃ１に中間の厚さを有する感光膜２１４を残している。

まず、図１１のように、感光膜パターン２１２、２１４をマスクとして保護膜１８０またはゲート絶縁膜１４０をエッチングするが、この時、第３領域Ｂ１から保護膜１８０が完全に除去されなければならない。第２領域Ｃ１には感光膜の一部が残留することもあり得る。この時、エッチングは乾式エッチング方法を適用し、保護膜１８０及び感光膜２１２、２１４に対して実質的に同一なエッチング比を有するエッチング条件で実施するのが良い。これは、第３領域Ｂ１に残すゲート絶縁膜１４０の厚さを、保護膜１８０より薄くしたい場合にエッチングを容易に実施するためである。また、第３領域Ｂ１に残るゲート絶縁膜１４０の厚さを保護膜１８０より薄くするのは、以後のエッチング工程で第３領域Ｂ１からゲートパッド１２５を露出した場合に、データ線１７１の端部１７９下部でアンダーカットが発生しないようにするためである。つまり、第３領域Ｂ１のゲートパッド１２５を露出するためにゲート絶縁膜１４０を完全に除去した場合、第２領域Ｃ１においては、保護膜１８０は除去されるがゲート絶縁膜１４０がエッチングされないようにすることで、データ線１７１の端部１７９下部でアンダーカットが発生しない。図示するように、第３領域Ｂ１ではゲート絶縁膜１４０の一部がエッチングされることができる。次いで、アッシング工程により第２領域Ｃ１に残留する感光膜の第２部分２１４を完全に除去し、第２領域Ｃ１からドレーン電極１７５、維持蓄電器用導電体１７７及びデータ線１７１の端部１７９上部に位置する保護膜１８０を露出する。

次に、図１２のように、残った感光膜の第１部分２１２をエッチングマスクとして用いて露出された第２及び第３領域Ｃ１、Ｂ１から保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０を除去し、ドレーン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７及びデータ線１７１及びゲート線１２１の端部１７９、１２５を露出する接触孔１８５、１８７、１８９、１８２を完成する。この時、エッチングは乾式エッチングを使用し、ゲート絶縁膜１４０と保護膜１８０に対して実質的に同一なエッチング比を有するエッチング条件下で実施する。次に、アルミニウムの全面エッチングを実施して接触孔１８２、１８５、１８７、１７９を通じて露出されたアルミニウム合金の上部膜２０２、７０２を除去する。これは、ドレーン電極１７５、維持蓄電器用導電体１７７またはゲート線１２１及びデータ線１７１の端部１２５、１７９と以後形成されるＩＴＯ及びＩＺＯとの接触抵抗を最少化するためである。

最後に、図３及び４に示すように、ＩＴＯまたはＩＺＯ膜を積層しマスクを利用したパターニングを実施して、接触孔１８５を通じてドレーン電極１７５と連結される画素電極１９１と接触孔１８２、１８９を通じてゲート線１２１の端部１２５及びデータ線１７１の端部１７９と各々連結されるゲート接触補助部材１９２及びデータ接触補助部材１９９を各々形成する。この時、画素電極１９１、ゲート接触補助部材１９２及びデータ接触補助部材１９９、特に画素電極１９１とデータ接触補助部材１８９の下部でアンダーカットが発生しないのでデータ接触補助部材１８９の断線を防止でき、接触部の断面形状をなだらかに形成することができ、ＩＺＯまたはＩＴＯ膜との接触抵抗が低い下部膜７０１と充分に接触部で接していて接触部の接触抵抗を最少化できる。この時、ゲート線短絡帯１２４とデータ線短絡帯１７４を連結する短絡帯連結部１９４を形成する。

このような本発明の実施例による薄膜トランジスタ表示板の構造は、ゲート線１２１及びデータ線１７１が低い抵抗のアルミニウムまたはアルミニウム合金の導電膜を含むと同時に接触部、特にデータ線と画素電極１９１との接触抵抗を最少化できるので大画面高精細の液晶表示装置に適用することができる。また、ゲート駆動集積回路やデータ駆動集積回路をゲート線１２１及びデータ線１７１と連結するために実装する時、接触部の断面形状はなだらかに形成する接触部の信頼度を確保できる。

このような接触部の構造は前述したように、５枚のマスクを利用して製造する薄膜トランジスタ表示板に適用できるが、４枚のマスクを利用して製造する液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板にも同様に適用できる。４枚のマスクを利用する製造方法では、製造費用を減らすために中間の厚さを有する部分を含む感光膜パターンを利用して互いに異なる層を一つの感光膜パターンでパターニングする。これについて図面を参照して詳細に説明する。

まず、図１３乃至図１５を参照して本発明の実施例による４枚のマスクを利用して製造された薄膜トランジスタ表示板の単位画素構造について詳細に説明する。

図１３は本発明の第２実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図１４及び図１５は各々図１３に示した薄膜トランジスタ表示板のＸＩＶ-ＸＩＶ’線及びＸＶ-ＸＶ’線に沿った断面図である。

図１３乃至図１５のように、本実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の構造は、図３及び図４に示した液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の構造とほぼ同一である。しかし、図３及び図４に示した薄膜トランジスタ表示板と異なって、本実施例による薄膜トランジスタ表示板は絶縁基板１１０上に形成されている複数の維持電極線１３１を含み、ゲート線１２１には維持電極線１３１と重畳するためにゲート線１２１が拡張された拡張部が存在しない。維持電極線１３１はゲート線１２１と同一な物質で作製され、ゲート線１２１とほぼ平行でゲート線１２１から電気的に分離されている。維持電極線１３１は基準電圧などの電圧を印加され、複数の画素電極１９１と連結された複数のドレーン電極１７５とゲート絶縁膜１４０を中心に互いに対向していて複数の維持蓄電器を構成する。画素電極１９１とゲート線１２１の重畳で発生する保持容量が十分な場合には維持電極線１３１は省略しても良い。また、複数の線状半導体１５２及び複数の抵抗性接触部材１６３、１６５が備えられている。

線状半導体１５２は、図１４及び図１５に示すように薄膜トランジスタのチャンネル領域Ｃを除けば複数のデータ線１７１及び複数のドレーン電極１７５とほぼ同一な平面状である。つまり、図１５に示すようにチャンネル領域Ｃでデータ線１７１とドレーン電極１７５は互いに分離されているが、線状半導体１７１はチャンネル領域Ｃで切れずに連結されて薄膜トランジスタのチャンネルを成す。抵抗性接触部材１６３、１６５は各々データ線１７１及びドレーン電極１７５と実質的に同一な模様である。

また、ドレーン電極１７５を露出する接触孔１８５はドレーン電極１７５より大きくてドレーン電極１７５の境界線を露出しており、画素電極１９１はドレーン電極１７５の下部膜７０１とこれと隣接するゲート絶縁膜１４０と接触している。この時、ドレーン電極１７５の周辺にはゲート絶縁膜１４０が残っていて画素電極１９１は接触部で緩やかな断面形状を有する。

ここでは、画素電極１９１の材料の例として透明なＩＺＯを挙げているが、透明な導電性ポリマーなどで形成することもでき、反射型液晶表示装置の場合には不透明な導電物質を用いても構わない。

図１３乃至図１５ではゲート線１２１及びデータ線１７１のそれぞれの端部１２５、１７９まで図示しており、ゲート線短絡帯、データ線短絡帯及びこれらを連結する短絡帯連結部は省略している。

以下、図１３乃至図１５の構造を有する液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を４枚のマスクを利用して製造する本発明の第２実施例による製造方法について図１３乃至図１５と図１６ａ乃至図２５ｃを参照して詳細に説明する。

図１６ａは本発明の第２実施例によって製造する最初の段階での薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図１６ｂ及び１６ｃは各々図１６ａのＸＶＩＢ-ＸＶＩＢ’線及びＸＶＩＣ-ＸＶＩＣ’線に沿った断面図であり、図１７ａ及び１７ｂは各々図１６ａのＸＶＩＢ-ＸＶＩＢ’線及びＸＶＩＣ-ＸＶＩＣ’線に沿った断面図で、図１６ｂ及び図１６ｃの次の段階の断面図であり、図１８ａは図１７ａ及び１７ｂの次の段階の薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図１８ｂ及び１８ｃは各々図１８ａのＸＶＩＩＩＢ-ＸＶＩＩＩＢ’線及びＸＶＩＩＩＣ-ＸＶＩＩＩＣ’線に沿った断面図であり、図１９ａ、２０ａ、２１ａと図１９ｂ、２０ｂ、２１ｂは各々図１８ａのＸＶＩＩＩＢ-ＸＶＩＩＩＢ’線及びＸＶＩＩＩＣ-ＸＶＩＩＩＣ’線に沿った断面図で、図１８ｂ及び１８ｃの次の段階を工程順によって示したものであり、図２２ａは図２１ａ及び図２１ｂの次の段階の薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図２２ｂ及び２２ｃは各々図２２ａのＸＸＩＩＢ-ＸＸＩＩＢ’線及びＸＸＩＩＣ-ＸＸＩＩＣ’線に沿った断面図であり、図２３ａ、２４ａ、２５ａと図２３ｂ、２４ｂ、２５ｂは各々図２２ａのＸＸＩＩＢ-ＸＸＩＩＢ’線及びＸＸＩＩＣ-ＸＸＩＩＣ’線に沿った断面図で、図２２ｂ及び２２ｃの次の段階を工程順によって示したものである。

まず、図１６ａ乃至１６ｃに示したように、ＩＴＯまたはＩＺＯとの接触抵抗が低いモリブデンまたはモリブデン合金またはクロムなどからなる下部導電膜２０１と比抵抗が低いアルミニウムまたはアルミニウム合金のうち２ａｔ％のＮｄを含むＡｌ-Ｎｄ合金の標的をスパッタリングして積層した上部導電膜２０２を順次に形成する。その後、写真及びエッチング工程でパターニングして複数のゲート線１２１と、複数の維持電極線１３１及び複数のゲート線１２１を連結するゲート線短絡帯１２４（図２参照）とを形成する。

次に、図１７ａ及び１７ｂに示すように、ゲート絶縁膜１４０、半導体層１５０、ドーピングされた非晶質シリコン層１６０を化学気相蒸着法を利用して各々約１，５００Å乃至約５，０００Å、約５００Å乃至約２，０００Å、約３００Å乃至約６００Åの厚さで連続蒸着する。次に、導電体層１７０をスパッタリングなどの方法で１，５００Å乃至３，０００Åの厚さに蒸着した後、その上に感光膜３１０を１μｍ乃至２μｍの厚さで塗布する。

その後、光マスクを通して感光膜３１０に光を照射した後、現像して、図１８ｂ及び１８ｃに示したように、互いに異なる厚さの第１部分３１２と第２部分３１４を含む感光膜パターン３１２、３１４を形成する。この時、薄膜トランジスタのチャンネル領域Ｃ２に位置した第２部分３１４はデータ領域Ａ２に位置した第１部分３１２より厚さが薄くなるようにし、その他の領域Ｂ２の感光膜３１０部分は全て除去するか或は非常に薄い厚さにする。この時にも、第２部分３１４を現像するためにチャンネル領域Ｃ２に配置されているマスクのスリットパターンは第１実施例と同様に、スリットパターンの幅または間隔で設計することができ、直線状または凹凸構造で設計することができる。

次に、感光膜パターン３１４及びその下部の膜、つまり導電体層１７０、中間層１６０及び半導体層１５０に対するエッチングを進行する。この時、データ配線部Ａ２にはデータ線及びその下部の膜がそのまま残され、チャンネル部Ｃ２には半導体層のみ残る必要があり、他の部分Ｂ２には前記の三つの層１７０、１６０、１５０が全て除去されてゲート絶縁膜１４０が露出されなければならない。

まず、図１９ａ及び１９ｂに示したように、その他の部分Ｂ２で露出されている導電体層１７０を除去してその下部の中間層１６０を露出させる。この過程では、乾式エッチングまたは湿式エッチング方法を両方用いることができる。この時、導電体層１７０はエッチングされ、感光膜パターン３１２、３１４はほとんどエッチングされない条件下で行うのが良い。しかし、乾式エッチングの場合に導電体層１７０のみをエッチングし、感光膜パターン３１２、３１４はエッチングされない条件を見つけ難いため感光膜パターン３１２、３１４も同時にエッチングされる条件下で行うことができる。この場合には、湿式エッチングの場合より第２部分３１４の厚さを厚くし、この過程で第２部分３１４が除去されて下部の導電体層１７０が露出されることが生じないようにする。

導電体層１７０の導電膜の中でＭｏまたはＭｏＷ合金、ＡｌまたはＡｌ合金、Ｔａのうち一つを含む導電膜は、乾式エッチングや湿式エッチングのいずれでも可能である。しかし、Ｃｒは乾式エッチング方法ではあまり除去されないので、下部膜７０１がＣｒの場合には湿式エッチング法のみを利用するのが良い。下部膜７０１がＣｒである湿式エッチングの場合にはエッチング液としてＣｅＮＨＯ_３を使用でき、下部膜７０１がＭｏやＭｏＷである乾式エッチングの場合のエッチング気体としてはＣＦ_４とＨＣｌの混合気体やＣＦ_４とＯ_２の混合気体を用いることができ、後者の場合に感光膜に対するエッチング比もほとんど同じである。

このようにすれば、図１９ａ及び図１９ｂに示したように、チャンネル部Ｃ２及びデータ配線部Ｂ２の導電体層、つまりソース/ドレーン用導電体パターン１７８のみが残され、その他の部分Ｂ２の導電体層１７０は全て除去されてその下部の中間層１６０が露出される。この時残された導電体パターン１７８はソース及びドレーン電極１７３、１７５が分離されず連結されていることを除けば、データ線１７１の形態と同一である。また、乾式エッチングを使用した場合には感光膜パターン３１２、３１４もある程度の厚さがエッチングされる。

次に、図２０ａ及び２０ｂに示したように、その他の部分Ｂ２の露出された中間層１６０及びその下部の半導体層１５０を感光膜の第２部分３１４と共に乾式エッチング方法で同時に除去する。この時のエッチングは感光膜パターン３１２、３１４と中間層１６０及び半導体層１５０（半導体層と中間層はエッチング選択性がほとんど無い）が同時にエッチングされ、ゲート絶縁膜１４０はエッチングされない条件下で行う必要があり、特に感光膜パターン３１２、３１４と半導体層１５０に対するエッチング比がほとんど実質的に同一な条件でエッチングするのが好ましい。例えば、ＳＦ_６とＨＣｌの混合気体やＳＦ_６とＯ_２の混合気体を用いればほとんど同一な厚さで二つの膜をエッチングできる。感光膜パターン３１２、３１４と半導体層１５０に対するエッチング比が同一な場合、第２部分３１４の厚さは半導体層１５０と中間層１６０の厚さの合計と同じであるか、或はそれより小さい必要がある。

このようにすれば、図２０ａ及び２０ｂに示したように、チャンネル部Ｃ２の第２部分３１４が除去されてソース/ドレーン用導電体パターン１７８が露出される。また、その他の部分Ｂ２の中間層１６０及び半導体層１５０が除去されてその下部のゲート絶縁膜１４０が露出される。一方、データ配線部Ａ２の第１部分３１２もエッチングされるので厚さが薄くなる。また、この段階で線状の半導体１５２が完成する。図面符号１６８は各々ソース/ドレーン用導電体パターン１７８下部の中間層パターンを示す。次に、アッシングによりチャンネル部Ｃ２のソース/ドレーン用導電体パターン１７８の表面に残っている感光膜を除去する。

次に、図２１ａ及び２１ｂに示したように、チャンネル部Ｃ２のソース/ドレーン用導電体パターン１７８及びその下部のソース/ドレーン用中間層パターン１６８をエッチングして除去する。この時、エッチングはソース/ドレーン用導電体パターン１７８と中間層パターン１６８の全てに対して乾式エッチングのみで行うこともでき、ソース/ドレーン用導電体パターン１７８に対しては湿式エッチングで、中間層パターン１６８に対しては乾式エッチングで行うこともできる。前者の場合は、ソース/ドレーン用導電体パターン１７８と中間層パターン１６８のエッチング選択比の大きい条件下でエッチングを行うことが好ましい。これはエッチング選択比が大きくなければエッチング終了点を見つけることが難しく、チャンネル部Ｃ２に残る半導体パターン１５２の厚さを調節するのが容易ではないためである。例えば、ＳＦ_６とＯ_２の混合気体を使用してソース/ドレーン用導電体パターン１７８をエッチングすることが挙げられる。湿式エッチングと乾式エッチングを交互に行う後者の場合には湿式エッチングされるソース/ドレーン用導電体パターン１７８の側面はエッチングされるが、乾式エッチングされる中間層パターン１６８はほとんどエッチングされないため階段状になる。中間層パターン１６８及び半導体パターン１５２をエッチングする時に使用するエッチング気体の例としては、既に言及したＣＦ_４とＨＣｌの混合気体やＣＦ_４とＯ_２の混合気体があり、ＣＦ₄とＯ₂を用いれば均一な厚さに半導体パターン１５２を残すことができる。この時、図２１ｂに示したように、半導体１５２の一部が除去されて厚さが薄くなることもあり、感光膜パターンの第２部分３１４もこの時にある程度の厚さがエッチングされる。この時のエッチングは、ゲート絶縁膜１４０がエッチングされない条件で行う必要があり、第２部分３１４がエッチングされてその下部のデータ線１７１及びドレーン電極１７５が露出されることがないように感光膜パターンが厚いのが好ましいのは勿論である。

このようにすれば、図１８ａ、２１ａ及び２１ｂのように、データ線１７１とドレーン電極１７５が分離されながらデータ線１７１及びドレーン電極１７５とその下部の抵抗性接触部材１６３、１６５が完成する。この時、複数のデータ線１７１を連結するデータ線短絡帯１７４も同時に形成される。

最後に、データ配線部Ａ２に残っている感光膜第１部分３１２を除去する。しかし、第１部分３１２の除去はチャンネル部Ｃ２ソース/ドレーン用導電体パターン１７８を除去した後その下の中間層パターン１６８を除去する前に行われることもできる。

前述したように、湿式エッチングと乾式エッチングを交互に行ったり乾式エッチングのみを用いることができる。後者の場合には一種類のエッチングのみを使用するため工程が比較的に簡便であるが、適当なエッチング条件を見つけることが難しい。反面、前者の場合にはエッチング条件を見つけることが比較的に簡単であるが、後者に比べて工程が面倒な点がある。

このようにしてデータ線１７１及びドレーン電極１７５を形成した後、残った感光膜パターン３１２を除去し、窒化ケイ素をＣＶＤ方法で蒸着したり誘電率が低い有機絶縁膜を積層して保護膜１８０を形成する。次に、その上部に感光膜４１０をスピンコーティング方法で塗布した後マスクを通して感光膜４１０に光を照射してから現像して、図２２ｂ及び図２２ｃのように感光膜パターン４１２、４１４を形成する。この時、感光膜パターン４１２、４１４の中で、第２領域Ｃ３、つまりドレーン電極１７５及びデータ線１７１の端部１７９上部に位置した第２部分４１４の感光膜は、第１領域Ａ３に位置した第１部分４１２より厚さが薄い。ここで、第１領域Ａ３は、ゲート線１２１の端部１２５に対応する第３領域Ｂ３を除いた領域である。また、第３領域Ｂ３の感光膜は全て除去する。ここで、第２領域Ｃ３に残っている感光膜４１４は保護膜１８０と同じであるか、厚さを薄く残すのが好ましい。

この時、感光膜パターン４１２、４１４をエッチングマスクとしてその下部膜である保護膜１８０及びゲート絶縁膜１４０に対するエッチングを進行する時、第３領域Ｂ３ではゲート絶縁膜１４０と保護膜１８０が除去される必要があり、第２領域Ｃ３では少なくともゲート絶縁膜１４０が残される必要がある。

まず、図２３ａ及び図２３ｂのように、感光膜パターン４１２、４１４をマスクとして保護膜１８０またはゲート絶縁膜１４０をエッチングするが、この時、第３領域Ｂ３では保護膜１８０が完全に除去される必要がある。また、第２領域Ｃ３では感光膜の一部が残留することもできる。この時、第３領域Ｂ３に残されるゲート絶縁膜１４０の厚さは保護膜１８０より薄いのが好ましい。これは前述したように、ドレーン電極１７５及びデータ線１７１の端部１７９下部でアンダーカットが発生しないようにするためである。図示したように、第３領域Ｂ３ではゲート絶縁膜１４０の一部がエッチングできる。次に、アッシング工程により第２領域Ｃ３に残留する感光膜の第２部分４１４を完全に除去し、第２領域Ｃ３でドレーン電極１７５及びデータ線１７１の端部１７９上部に位置する保護膜１８０を露出する。

次に、図２４ａ及び図２４ｂのように、残された感光膜の第１部分４１２をエッチングマスクとして使用して露出された第２領域Ｃ３から保護膜１８０を除去し、ドレーン電極１７５及びデータ線１７１の端部１７９を露出する接触孔１８５、１８９を完成する。この時、エッチングは乾式エッチングを使用し、ゲート絶縁膜１４０と保護膜１８０に対して実質的に同一なエッチング比を有するエッチング条件で実施する。このようにすれば、第３領域Ｂ３において、ゲート線の端部１２５上部のゲート絶縁膜１４０は、第２領域Ｃ３の保護膜１８０より薄い厚さを有するため、第３領域Ｂ３ではゲート絶縁膜１４０が完全に除去されて、接触孔１８２を通じてゲート線の端部１２５を露出しても第２領域Ｃ３にゲート絶縁膜１４０を残すことができる。

次に、感光膜を除去した後、図２５ａ及び図２５ｂのように、接触孔１８２、１８５、１８９を通じて露出されたアルミニウム合金の上部膜２０２、７０２を除去する。これは、ドレーン電極１７５またはゲート線１２１及びデータ線１７１のそれぞれの端部１２５、１７９の下部膜２０１、７０１を露出する。

最後に、図１３乃至図１５に示したように、第１実施例のような方法で１５００Å乃至５００Å厚さのＩＺＯ層をスパッタリングで蒸着し、マスクを使用する写真エッチング工程でパターニングしてドレーン電極１７５と連結された画素電極１９１、ゲート線１２１の端部１２５と連結されたゲート接触補助部材１９２及びデータ線１７１の端部１７９と連結されたデータ接触補助部材１９９を形成する。ＩＺＯをパターニングするためのエッチング液はクロム（Ｃｒ）の金属膜をエッチングする時に用いるクロムエッチング液を使用するが、これはアルミニウムを腐蝕させないのでデータ線またはゲート線が腐食することを防止でき、エッチング液として（ＨＮＯ₃/（ＮＨ₄）₂Ｃｅ（ＮＯ₃）₆/Ｈ₂Ｏ）などが挙げられる。

このような本発明の第２実施例では、第１実施例による効果だけでなくデータ線１７１とその下部の抵抗性接触部材１６３、１６５及び半導体１５２を一つのマスクを利用して形成し、この過程でデータ線１７１とドレーン電極１７５が分離され、製造工程を単純化することができる。

一方、本発明の第２実施例による薄膜トランジスタ表示板の製造方法では、半導体パターンとデータ線を一つの感光膜パターンでパターニングして製造費用を最少化したが、半導体パターンと保護膜を同一な感光膜パターンでパターニングして製造費用を最少化することもでき、これについて図面を参照して具体的に説明する。

まず、図２６乃至図２７を参照して本発明の第３実施例による４枚のマスクを利用して製造された薄膜トランジスタ表示板の単位画素構造について詳細に説明する。図２６は本発明の実施例による薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図２７は各々図２６に示した薄膜トランジスタ表示板のＸＸＶＩＩ-ＸＸＶＩＩ’線に沿った断面図である。

図２６及び図２７から分かるように、第３実施例による製造方法により製造された薄膜トランジスタ表示板には絶縁基板１１０上部に図３及び図４のように、二重膜２０１、２０２からなるゲート線１２１が形成されており、その上にはゲート線１２１を覆うゲート絶縁膜１４０が形成されている。また、複数の線形半導体１５２と島型半導体１５７が備えられている。この時、島型半導体１５７と抵抗性接触部材１６７は維持蓄電器用導電体１７７の下部に位置する。この時にも抵抗性接触部材１６３、１６５とチャンネル部を除いた線状半導体１５２はデータ線１７１及びドレーン電極１７５と同一な構造を有する。

ここで、半導体１５２は周辺部（図２参照）にもゲート線１２１及びデータ線１７１に沿って延びて周辺部全体にかけて形成されているが、互いに隣接するゲート線１２１及びデータ線１７１の上部及び下部に位置する部分は互いに物理的電気的に分離されている。

データ線１７１及びドレーン電極１７５を覆う保護膜１８０はゲート絶縁膜１４０及び半導体１５２と共にゲート線の端部１２５を露出する接触孔１８２とゲート線１２１の中でデータ線１７１が通過する部分を除いた他の部分は覆わない。データ線１７１を覆う保護膜１８０は半導体１５２とほとんど同一な模様を有する。つまり、データ線の端部１７１とドレーン電極１７５の上部を除いた保護膜１８０は半導体１５２のようにデータ線１７１及びドレーン電極１７５模様に沿って形成されている。しかし、保護膜１８０は維持蓄電器用導電体１７７を覆わない。

また、画素電極１９１は保護膜１８０から露出されたドレーン電極１７５と維持蓄電器用導電体１７７を覆っており、ゲート線１２１及びデータ線１７１で囲まれた領域のゲート絶縁膜１４０上に形成されている。

以下、本発明の実施例による液晶表示装置用基板の製造方法について図２８ａ乃至図３２及び図２６乃至図２７を参照して詳細に説明する。

図２８ａ、２９ａ、及び３０ａは本発明の第３実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造する中間過程をその工程順によって示した薄膜トランジスタ表示板の配置図であり、図２８ｂは図２８ａのＸＸＶＩＩＩＢ-ＸＸＶＩＩＩＢ’線に沿った断面図であり、図２９ｂは図２９ａのＸＸＩＸＢ-ＸＸＩＸＢ’線に沿った断面図で、図２８ｂの次の段階を示したものであり、図３０ｂは図３０ａのＸＸＸＢ-ＸＸＸＢ’線に沿った断面図で、図２９ｂの次の段階を示すものであり、図３１は図３０ａのＸＸＸＢ-ＸＸＸＢ’線に沿った断面図で、図３０ｂの次の段階を示すものであり、図３２は図３０ａのＸＸＸＢ-ＸＸＸＢ’線に沿った断面図で、図３１の次の段階を示すものである。

まず、図２８ａ及び２８ｂに示したように、金属などの導電体層をスパッタリング方法などで１，０００Å乃至３，０００Åの厚さに蒸着し、第一マスクを使用して乾式または湿式エッチングして基板１１０上にゲート線１２１を形成する。

次に、図２９ａ及び２９ｂに示したように、ゲート絶縁膜１４０、半導体層１５０、中間層１６０を化学気相蒸着法を利用して各々１，５００Å乃至５，０００Å、５００Å乃至１，５００Å、３００Å乃至６００Åの厚さに連続蒸着し、次いで金属などの導電体層をスパッタリングなどで１，５００Å乃至３，０００Åの厚さに蒸着する。次に、第２マスクを用いて導電体層及びその下の中間層をパターニングしてデータ線１７１、ドレーン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７とこれらの下部の抵抗性接触部材１６３、１６５、１６７を形成する。

図３０ａ及び図３０ｂに示したように、窒化ケイ素をＣＶＤ方法で蒸着したり、有機絶縁物質をスピンコーティングして３，０００Å以上の厚さの保護膜１８０を形成した後、第３マスクを使用して保護膜１８０と半導体層１５０及びゲート絶縁膜１４０をパターニングして接触孔１８２、１８９を含むこれらのパターンを形成する。この時、周辺部（図２参照）ではゲート線端部１２５上の保護膜１８０、半導体層１５０及びゲート絶縁膜１４０を除去するが、画面表示部（図２参照）では保護膜１８０と半導体層１５０のみを除去し、必要な部分にだけ薄膜トランジスタのチャンネルが形成されるように半導体を残さなければならない。このために、部分毎に異なる厚さの感光膜パターン５１２、５１４を形成し、これをエッチングマスクとして下部の膜をエッチングするが、この時には画面表示部から半導体層を殆ど除去する必要があるため、第１及び第２実施例と異なってゲート線１２１及びデータ線１７１で囲まれた大部分の上部にも中間の厚さを有する第２部分５１４として感光膜を残す。また、互いに隣接するゲート線１２１及びデータ線１７１の上部及び下部に位置する半導体を互いに分離するために、周辺部でゲート線及びデータ線のそれぞれの端部１２５、１７９周囲の上部にも中間の厚さを有する第２部分５１４として感光膜を残す。

この時、画面表示部と周辺部を除いた残りの外郭部にも中間の厚さを感光膜パターンを形成して半導体層を除去しなければならないが、残りの部分に対応する領域に位置するマスクのスリットパターンは画面表示部と周辺部に対応する領域に位置するマスクのスリットパターンと異なる幅及び間隔で設計する。

次に、乾式エッチング方法で感光膜パターン５１２、５１４及びその下部の膜、つまり保護膜１８０、半導体層１５０及びゲート絶縁膜１４０に対するエッチングを進行する。この時、既に言及したことのように、感光膜パターンのうち第１領域Ａ４に位置する第１部分５１２は完全に除去しないで残す必要があり、第３領域Ｂ４に位置する保護膜１８０、半導体層１５０及びゲート絶縁膜１４０は除去される必要があり、第２領域Ｃ４下部に位置する第２領域５１４から保護膜７０と半導体層４０のみを除去し、ゲート絶縁膜３０は残す必要がある。

まず、図３１に示したように、感光膜がない第３領域Ｂ４領域で保護膜１８０層と第２領域Ｃ４から厚さの薄い感光膜５１４を除去し、露出された半導体層１５０を除去する。この時に、感光膜パターンの第１部分５１２もある程度の厚さがエッチングされる。そして、乾式エッチング条件で感光膜の消耗量を調節して、画面表示部では保護膜１８０が露出されないようにする。ここで、ゲートの端部１２５上部には図３１に示すようにゲート絶縁膜１４０を残すことも、完全に除去することもできる。ここで、乾式エッチング気体はＳＦ_６+Ｎ_２またはＳＦ_６+ＨＣｌ等を使用する。

次に、アッシング工程を実施して感光膜の第２部分５１４（図３０ｂ参照）を完全に除去する。この時、感光膜が不均一な厚さに残されて感光膜が残留することもあるので、アッシング工程を十分に実施して第２部分の感光膜を完全に除去する。ここで、アッシング工程で感光膜を除去する気体としてはＮ_６+Ｏ_２またはＡｒ+Ｏ_２などを用いるのが好ましい。

次に、図３２に示すように、半導体層１５０と保護膜１８０に対するエッチング選択比が良い条件を選択して感光膜パターン５１２をマスクとして露出された保護膜１８００及びゲート絶縁膜１４を除去し、維持蓄電器が形成される部分及びゲート線及びデータ線で囲まれた部分から半導体層１５０を露出すると同時にドレーン電極１７５及びゲート線の端部１２５を露出する。

次に、非晶質シリコン層のみをエッチングする条件を選択して露出された半導体層１５０をエッチングして半導体１５２、１５７を完成する。この時、非晶質シリコン層をエッチングする気体としてはＣｌ₂+Ｏ₂またはＳＦ₆+ＨＣｌ+Ｏ₂+Ａｒなどを用いるのが好ましい。この時、周辺部（図２参照）でも複数のゲート線１２１及びデータ線１７１上部または下部の半導体１５２を分離するためにトレンチＴも完成する。

最後に、残された第１部分５１４の感光膜パターンを除去した後アルミニウムの全面エッチングを実施して露出されたゲート線１２１、データ線１７１、ドレーン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７から上部膜２０２、７０２を除去し、図２６及び図２７に示したように、４００Å乃至５００Å厚さのＩＴＯまたはＩＺＯ層を蒸着し、第４マスクを使用してエッチングして画素電極１９１、ゲート補助部材１９２及びデータ補助部材１９９を形成する。

本発明の実施例による接触部の構造は薄膜トランジスタアレイの上に色フィルターが形成されているＣＯＡ液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の構造にも同様に適用できる。これについて図面を参照して具体的に説明する。

図３３は本発明の第４実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の構造を示した配置図であり、図３４は図３３のＸＸＸＩＶ-ＸＸＸＩＶ’線に沿った断面図である。構造に関しては図１及び図２とほぼ同様である。

しかし、保護膜１８０下部の画素領域にはドレーン電極１７５と維持蓄電器用導電体パターン１７７を露出する開口部Ｃ１、Ｃ２を有する赤、緑、青のカラーフィルター（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が縦方向に形成されている。ここで、赤、緑、青のカラーフィルター（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の境界は、データ線１７１上部で一致して示されているが、データ線１７１上部で互いに重なって画素領域の間から漏れる光を遮断する機能を有することができ、ゲート線及びデータ線のそれぞれの端部１２５、１７９が配置されている接触部には形成されていない。

赤、緑、青のカラーフィルター（Ｒ、Ｇ、Ｂ）上部の保護膜１８０はゲート絶縁膜１４０と共にゲート線の端部１２５、データ線の端部１７９、ドレーン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７を露出する接触孔１８２、１８９、１８５、１８７を有する。この時、ドレーン電極１７５及び維持蓄電器用導電体１７７を露出する接触孔１８５、１８７はカラーフィルター（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の開口部Ｃ１、Ｃ２の内側に位置し、接触孔１８５、１８７及び開口部Ｃ１、Ｃ２の側壁は階段状であることができる。このようなＣＯＡ構造の液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の構造においても第１乃至第３実施例のような同じ効果を得ることができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。

本発明の実施例により液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造するための基板に領域を区分して示したものである。 本発明の実施例により一つの液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板に形成された素子及び配線を概略的に示した配置図である。 本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板である。 図３に示した薄膜トランジスタ表示板のＩＶ-ＩＶ’線に沿った断面図である。 本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造する中間過程をその工程順によって示した薄膜トランジスタ表示板の配置図である。 図５ａのＶＢ-ＶＢ’線に沿った断面図である。 本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造する中間過程をその工程順によって示した薄膜トランジスタ表示板の配置図である。 図６ａのＶＩＢ-ＶＩＢ’線に沿った断面図で、図５ｂの次の段階を示す。 本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造する中間過程をその工程順によって示した薄膜トランジスタ表示板の配置図である。 図７ａのＶＩＩＢ-ＶＩＩＢ’線に沿った断面図で、図６ｂの次の段階を示す。 図７ａのＶＩＩＢ-ＶＩＩＢ’線に沿った断面図で、図７ｂの次の段階を示す。 本発明の第１実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造する中間過程をその工程順によって示した薄膜トランジスタ表示板の配置図である。 図９ａのＩＸＢ-ＩＸＢ’線に沿った断面図で、図８の次の段階を示す。 本発明の第１実施例による薄膜トランジスタ表示板の製造方法で、マスクのスリットパターンとドレーン電極との間の整列関係を示した配置図である。 図９ａのＩＸＢ-ＩＸＢ’線に沿った断面図で、図９ｂの次の段階を示す。 図９ａのＩＸＢ-ＩＸＢ’線に沿った断面図で、図１１の次の段階を示す。 本発明の第２実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の配置図である。 図１３に示した薄膜トランジスタ表示板のＸＩＶ-ＸＩＶ’線に沿った断面図である。 図１３に示した薄膜トランジスタ表示板のＸＩＩ-ＸＩＩ’線に沿った断面図である。 本発明の第２実施例に基づいて製造する最初の段階での薄膜トランジスタ表示板の配置図である。 図１６ａのＸＶＩＢ-ＸＶＩＢ’線に沿った断面図である。 図１６ａのＸＶＩＣ-ＸＶＩＣ’線に沿った断面図である。 図１６ａのＸＶＩＢ-ＸＶＩＢ’線に沿った断面図で、図１６ｂの次の段階を示す。 図１６ａのＸＶＩＣ-ＸＶＩＣ’線に沿った断面図で、図図１６ｃ次の段階を示す。 図１７ａ及び１７ｂ次の段階での薄膜トランジスタ表示板の配置図である。 図１８ａのＸＶＩＩＩＢ-ＸＶＩＩＩＢ’線に沿った断面図である。 図１８ａのＸＶＩＩＩＣ-ＸＶＩＩＩＣ’線に沿った断面図である。 図１８ａのＸＶＩＩＩＢ-ＸＶＩＩＩＢ’線に沿った断面図で、図１８ｂの次の段階を工程順によって示したものである。 図１８ａのＸＶＩＩＩＣ-ＸＶＩＩＩＣ’線に沿った断面図で、図１８ｃ次の段階を工程順によって示したものである。 図１８ａのＸＶＩＩＩＢ-ＸＶＩＩＩＢ’線に沿った断面図で、図１８ｂの次の段階を工程順によって示したものである。 図１８ａのＸＶＩＩＩＣ-ＸＶＩＩＩＣ’線に沿った断面図で、図１８ｃ次の段階を工程順によって示したものである。 図１８ａのＸＶＩＩＩＢ-ＸＶＩＩＩＢ’線に沿った断面図で、図１８ｂの次の段階を工程順によって示したものである。 図１８ａのＸＶＩＩＩＣ-ＸＶＩＩＩＣ’線に沿った断面図で、図１８ｃ次の段階を工程順によって示したものである。 図２１ａ及び図２１ｂの次の段階での薄膜トランジスタ表示板の配置図である。 図２２ａのＸＸＩＩＢ-ＸＸＩＩＢ’線に沿った断面図である。 図２２ａのＸＸＩＩＣ-ＸＸＩＩＣ’線に沿った断面図である。 図２２ａのＸＸＩＩＢ-ＸＸＩＩＢ’線に沿った断面図で、図２２ｂ次の段階を工程順によって示したものである。 図２２ａのＸＸＩＩＣ-ＸＸＩＩＣ’線に沿った断面図で、２２ｃの次の段階を工程順によって示したものである。 図２２ａのＸＸＩＩＢ-ＸＸＩＩＢ’線に沿った断面図で、図２２ｂ次の段階を工程順によって示したものである。 図２２ａのＸＸＩＩＣ-ＸＸＩＩＣ’線に沿った断面図で、２２ｃの次の段階を工程順によって示したものである。 図２２ａのＸＸＩＩＢ-ＸＸＩＩＢ’線に沿った断面図で、図２２ｂ次の段階を工程順によって示したものである。 図２２ａのＸＸＩＩＣ-ＸＸＩＩＣ’線に沿った断面図で、２２ｃの次の段階を工程順によって示したものである。 本発明の第３実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板である。 図２６に示した薄膜トランジスタ表示板のＸＸＶＩＩ-ＸＸＶＩＩ’線に沿った断面図である。 本発明の第３実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造する中間過程をその工程順によって示した薄膜トランジスタ表示板の配置図である。 図２８ａのＸＸＶＩＩＩＢ-ＸＸＶＩＩＩＢ’線に沿った断面図である。 本発明の第３実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造する中間過程をその工程順によって示した薄膜トランジスタ表示板の配置図である。 図２９ａのＸＸＩＸＢ-ＸＸＩＸＢ’線に沿った断面図で、図２８ｂの次の段階を示しす。 本発明の第３実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板を製造する中間過程をその工程順によって示した薄膜トランジスタ表示板の配置図である。 図３０ａのＸＸＸＢ-ＸＸＸＢ’線に沿った断面図で、図２９ｂの次の段階を示す。 図３０ａのＸＸＸＢ-ＸＸＸＢ’線に沿った断面図で、図３０ｂの次の段階を示す。 図３０ａのＸＸＸＢ-ＸＸＸＢ’線に沿った断面図で、図３１の次の段階を示す。 本発明の第４実施例による液晶表示装置用薄膜トランジスタ基板の構造を示した配置図である。 図３３のＸＸＸＩＶ-ＸＸＸＩＶ’線に沿った断面図である。

符号の説明

１１０ 絶縁基板
１２１ ゲート線
１２３ ゲート電極
１２４ ゲート線短絡帯
１４０ ゲート絶縁膜
１５０ 半導体層
１７１ データ線
１７３ ソース電極
１７４ データ線短絡帯
１７５ ドレーン電極
１８０ 保護膜
１９１ 画素電極
２０１、２０２、７０１、７０２ 導電膜
２１２、２１４、３１２、３１４、４１２、４１４、５１２、５１４ 感光膜パターン
３００ マスク
３１０ スリットパターン

Claims (23)

1. 絶縁基板の上に形成されているゲート線と、前記ゲート線を覆うゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上部に形成されている半導体層と、前記ゲート絶縁膜上部に形成されて一部は前記半導体層と接するデータ線と、前記データ線を覆っており前記データ線または前記ゲート線端部の境界線一部を露出する第１接触孔を有する保護膜と、少なくとも前記第１接触孔を通じて前記ゲート線またはデータ線端部の境界を覆っており、前記保護膜上部に形成されている接触補助部材とを含む薄膜トランジスタ表示板。
2. 前記ゲート線または前記データ線は、クロムまたはモリブデンまたはモリブデン合金の下部膜と、アルミニウムまたはアルミニウム合金の上部膜からなる請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
3. 前記接触補助部材は前記下部膜と接触している請求項２に記載の薄膜トランジスタ表示板。
4. 前記接触補助部材はＩＺＯまたはＩＴＯからなる請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
5. 前記データ線と分離されて前記ゲート絶縁膜上部に形成されており、一部は前記半導体層と接するドレーン電極と、前記保護膜上部に形成されて前記ドレーン電極を露出する第２接触孔を通じて前記ドレーン電極と連結されている画素電極をさらに含む請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
6. 光の透過率を調節するために複数のスリットパターンを有するマスクにおいて、
   前記スリットパターンは直線状であり、前記スリットパターンの幅及び間隔は０．８〜２．０μｍ範囲にあるマスク。
7. 前記スリットパターンは凹んだ凹凸構造を有する請求項６に記載のマスク。
8. 前記マスクは複数の配線が交差する画面表示部と前記配線の端部が位置する周辺部を有する薄膜トランジスタ表示板を製造するために用いられ、前記画面表示部に対応する第１領域に位置する前記スリットパターンと前記周辺部に対応する第２領域に位置するスリットパターンは互いに異なる幅及び間隔を有する請求項６に記載のマスク。
9. 前記マスクは画像が表示される画面表示部と前記画面表示部周囲に位置する周辺部を有する薄膜トランジスタ表示板を製造するために用いられ、前記画面表示部及び前記周辺部に対応する第１領域に位置する前記スリットパターンと前記画面表示部及び前記周辺部を除いた残りの部分に対応する第２領域に位置するスリットパターンは互いに異なる幅及び間隔を有する請求項６に記載のマスク。
10. 絶縁基板の上にゲート電極を含むゲート線を形成する段階と、ゲート絶縁膜を形成する段階と、半導体を形成する段階と、前記ゲート線と交差してソース電極を含むデータ線及び前記ゲート電極に対して前記ソース電極の対向側に位置するドレーン電極を形成する段階と、前記ドレーン電極及び前記ドレーン電極の境界線に隣接した前記ゲート絶縁膜を露出する接触孔を有する保護膜を形成する段階と、前記保護膜上部に前記接触孔を通じて前記ドレーン電極と連結される画素電極を形成する段階とを含み、前記半導体または前記保護膜は直線状であり、０．８〜２．０μｍ範囲の幅及び間隔を有する複数のスリットパターンが形成されているマスクを利用した写真エッチング工程でパターニングする薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
11. 前記マスクは光が透過しない第１領域、前記スリットパターンなどが位置して光の一部のみ透過する第２領域、光が完全に透過できる第３領域を含む請求項１０に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
12. 前記写真エッチング工程で前記半導体または前記保護膜をパターニングするために前記マスクを利用して、ポジ型の感光膜を露光及び現像した感光膜パターンであり、前記感光膜パターンは少なくとも前記データ線及び前記ドレーン電極の一部に対応する第１部分と、少なくとも前記ドレーン電極の残りの一部に対応して前記第１部分より厚さの薄い第２部分と、前記ゲート線の端部に対応して第２部分より厚さの薄い第３部分とを含む請求項１１に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
13. 前記感光膜パターンは前記データ線の端部に対応して前記第１部分より厚さの薄い第４部分をさらに含む請求項１２に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
14. 前記感光膜パターンをエッチングマスクとして前記保護膜または前記ゲート絶縁膜をエッチングして、前記第２及び第４部分の下の前記保護膜と前記第３部分の下の前記ゲート絶縁膜を露出する段階と、前記第１部分をエッチングマスクとして露出された前記保護膜と前記ゲート絶縁膜を除去して前記接触孔を形成しながら前記データ線の端部及び前記ゲート線の端部を露出する段階をさらに含む請求項１３に記載の液晶表示装置用薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
15. 前記絶縁基板は前記ゲート線と前記データ線が交差する画面表示部と前記ゲート線の端部と前記データ線の端部が配置されている周辺部を含み、前記マスクには前記第２部分に対応する領域に配置されているスリットパターンと前記第４部分に対応する領域に配置されているスリットパターンが互いに異なる間隔及び幅で形成されている請求項１４に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
16. 前記半導体及び前記保護膜の形成段階は、前記ゲート絶縁膜上部に半導体層を積層する段階と、前記半導体層上部に前記データ線及び前記ドレーン電極を形成する段階と、前記データ線及び前記ドレーン電極を覆う絶縁膜を積層する段階と、前記絶縁膜上部に前記感光膜パターンを形成する段階と、前記感光膜パターンをエッチングマスクとして前記半導体層と前記絶縁膜をエッチングして前記第３部分の下の前記ゲート絶縁膜と前記第２及び第４部分の下の前記絶縁膜を露出する段階と、前記第１部分をエッチングマスクとして前記絶縁膜をエッチングして前記ゲート線の端部を露出し、前記ドレーン電極及び前記データ線の端部を露出する前記保護膜を完成する段階と、露出された前記半導体層を除去して前記半導体を完成する段階とを含む請求項１３に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
17. 前記半導体を完成する段階で、互いに隣接する前記データ線及び前記ゲート線の上部または下部に位置する前記半導体が互いに分離される請求項１６に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
18. 前記絶縁基板は前記ゲート線と前記データ線が交差する画面表示部と前記ゲート線の端部と前記データ線の端部が配置されている周辺部を含み、前記マスクには前記画面表示部と前記周辺部に対応する領域に配置されているスリットパターンと前記画面表示部と前記周辺部を除いた残りの部分に対応する領域にスリットパターンが互いに異なる間隔及び幅で形成されている請求項１６に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
19. 前記ゲート線または前記データ線はクロムまたはモリブデンまたはモリブデン合金の下部導電膜とアルミニウムまたはアルミニウム合金の上部導電膜で形成する請求項１０に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
20. 前記画素電極形成段階前に前記上部導電膜を除去する段階をさらに含む請求項１９に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
21. 前記写真エッチング工程で前記スリットパターンのうち少なくとも一つは前記ドレーン電極の境界線と重なるように整列される請求項１０に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
22. 前記写真エッチング工程で前記スリットパターンのうち二つ以上は、前記ドレーン電極の境界線の外に位置するように整列される請求項１０に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。
23. 前記写真エッチング工程で前記ドレーン電極の境界線と重なる前記スリットパターンのうち少なくとも一つは凹んだ凹凸構造を有する請求項１０に記載の薄膜トランジスタ表示板の製造方法。

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