JP2005535147A - 薄膜トランジスタ、液晶表示装置、薄膜トランジスタの製造方法および液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施の一形態を図面に基づいて以下に説明する。
このゲート前処理工程41では、ゲート線塗布形成工程42のための前処理を行う。次段のゲート線塗布形成工程42では、パターン形成装置を使用して液体配線材料の滴下によりゲート線が形成される。したがって、ここでは、図5(a)に示すゲート線形成領域61に、パターン形成装置からの液体配線材料の吐出(滴下)により適切に液体配線材料が塗布されるための処理を行う。なお、図5(a)はTFTアレイ基板11が備えるガラス基板12の平面図である。
このゲート線塗布形成工程42を図5(b)(c)に示す。図5(b)はゲート電極13と、隣り合うゲート電極13の間に補助容量電極14とを形成した状態のガラス基板12の平面図、図5(c)は、図5(b)におけるB−B線矢視断面図である。
このゲート絶縁層成膜・半導体層成膜工程43を図6(a)に示す。
この処理では、ゲート線塗布形成工程42を経たガラス基板12上に、ゲート絶縁層15、a−Si成膜層64およびn+成膜層65の3層をCVDにより連続形成した。ゲート絶縁層15、a−Si層64、n+層65の厚みはそれぞれ0.3μm、0.15μm、0.05μmとし、真空を破ることなく(真空状態を維持しながら)成膜した。成膜温度は300℃であった。
この半導体層形成工程44を図6(b)〜図6(e)に示す。図6(e)は半導体層形成工程44を経たガラス基板12を示す平面図、図6(d)は図6(e)におけるC−C線矢視断面図、図6(b)および図6(c)は、半導体層形成工程44の各処理を示す図6(d)に示した位置における縦断面図である。
このソース・ドレイン線前処理工程45では、図1に示すソース電極17およびドレイン電極18を形成する領域(ソース・ドレイン形成領域)の輪郭沿いに配線ガイドを形成する。
このソース・ドレイン線塗布形成工程46では、配線ガイドにより形成されたソース・ドレイン形成領域に、パターン形成装置にて配線材料を塗布することにより、ソース電極17およびドレイン電極18を形成した。ここでは、インクジェットヘッド33からの配線材料の吐出量を2plに設定した。また、配線材料には、Ag微粒子材料を用い、形成膜厚を0.3μmとした。また、焼成温度は200℃とし、焼成後、有機溶媒にて配線ガイドを除去した。
ここでは、TFTのチャネル部72の加工を行う。まず、配線ガイドを有機溶媒により除去した。あるいはアッシングによりチャネル部72の配線ガイドを除去した。次に、アッシングもしくはレーザー酸化でn+層69を酸化処理し、不導体化した。
ここでは、先ず、ソース・ドレイン電極までが形成されたガラス基板12上に、CVDにより保護膜19(図2(b))となるSiO2膜を形成した。次に、このSiO2膜の上に、感光性アクリル樹脂層20となるアクリル性レジスト材料を塗布し、このレジスト層に画素電極形成パターン、および端子加工用パターンを形成した。
感光性アクリル樹脂層20の画素電極形成パターン上に、画素電極材料となるITO微粒子材料をパターン形成装置により塗布し、これを200℃で焼成して画素電極21を形成した。これにより、TFTアレイ基板11を得た。
本発明の実施の他の形態を図面に基づいて以下に説明する。
本発明の実施のさらに他の形態を図10(a)(b)に基づいて以下に説明する。
本実施の形態において、TFTアレイ基板11のTFT部22は図10(a)に示す構成となっている。このTFT部22では、前記ソース電極17およびドレイン電極18に代えてソース電極101およびドレイン電極102が設けられ、例えば前記半導体層16が設けられている。このTFTアレイ基板11は、実施の形態1に示した方法と同一の方法により製造可能である。
本発明の実施のさらに他の形態を図11に基づいて以下に説明する。
Claims (29)
- (i)ゲート絶縁層を介してゲート電極と対向した半導体層と、(ii)この半導体層と電気的に接続されたソース電極およびドレイン電極と、(iii)上記ソース電極およびドレイン電極間のチャネル部と、を含む薄膜トランジスタであって、
前記ソース電極とドレイン電極とが電極材料の液滴を滴下することにより形成されており、
前記ソース電極とドレイン電極とは、少なくとも前記半導体層の領域内の部分が複数本に分岐された分岐電極部となっており、両電極の分岐電極部が交互に配され、前記分岐電極部の分岐始端部が前記半導体層の領域外の位置に設けられている薄膜トランジスタ。 - 前記分岐始端部を前記電極材料の液滴の滴下位置として、前記分岐電極部を形成する場合の該滴下位置の誤差に基づき、液滴が前記チャネル部に滴下されない位置に、前記分岐始端部を設けた請求項1に記載の薄膜トランジスタ。
- 複数の前記分岐電極部は、前記半導体層の領域内で互い平行に配された平行部となり、該平行部と前記分岐始端部との間の部分が直線状に形成されている請求項1に記載の薄膜トランジスタ。
- ソース電極とドレイン電極との少なくとも一方に、半導体側の端部に向かって電極幅が漸次拡大される部分が設けられている請求項1に記載の薄膜トランジスタ。
- 上記電極幅が漸次拡大される部分は、分岐始端部と半導体側の端部との間に設けられている請求項4に記載の薄膜トランジスタ。
- 上記チャネル部は、チャネル部の幅が分岐電極部の長さの範囲内に収まるように形成されている請求項1に記載の薄膜トランジスタ。
- ソース電極の分岐電極部、またはドレイン電極の分岐電極部は、分岐始端部からチャネル部に向かって、隣り合う分岐電極部同士の間隔が広がるように形成されている請求項1に記載の薄膜トランジスタ。
- 上記半導体層は、直径がチャネル部におけるゲート電極の幅より大きい略円形パターンで形成されている請求項7に記載の薄膜トランジスタ。
- 上記半導体層は、直径がチャネル部におけるゲート電極の幅より大きい略円形パターンで形成され、
上記分岐電極部の各終端が、上記ゲート電極の幅の範囲内に位置している請求項1に記載の薄膜トランジスタ。 - (i)ゲート絶縁層を介してゲート電極と対向した半導体層と、(ii)この半導体層と電気的に接続されたソース電極およびドレイン電極と、(iii)これらソース電極およびドレイン電極間のチャネル部とを含む薄膜トランジスタであって、
上記ソース電極は、ソース移行部を介してソース配線と連続し、上記ドレイン電極は、ドレイン移行部を介してドレイン配線と連続し、
上記ソース移行部およびドレイン移行部は、上記半導体層の領域外の位置に設けられており、
上記ソース移行部における電極幅は、ソース配線から半導体層の領域に向かって徐々に広がっている、および/または、上記ドレイン移行部における電極幅は、ドレイン配線から半導体層の領域に向かって徐々に広がっている薄膜トランジスタ。 - 直線状のゲート配線の上にゲート絶縁層を介して略円形の半導体層が局所的に形成され、
この半導体層の上に、ソース電極とドレイン電極とが形成され、これら両電極間にチャネル部が形成され、
上記ソース電極は、ソース移行部を介してソース配線と連続し、上記ドレイン電極は、ドレイン移行部を介してドレイン配線と連続し、
上記ソース移行部およびドレイン移行部は、上記半導体層の領域外の位置に設けられている薄膜トランジスタ。 - 薄膜トランジスタを備えた液晶表示装置であって、
該薄膜トランジスタは、
(i)ゲート絶縁層を介してゲート電極と対向した半導体層と、(ii)この半導体層と電気的に接続されたソース電極およびドレイン電極と、(iii)上記ソース電極およびドレイン電極間のチャネル部と、を含み、
前記ソース電極とドレイン電極とが電極材料の液滴を滴下することにより形成されており、
前記ソース電極とドレイン電極とは、少なくとも、前記半導体層の領域内の部分が複数本に分岐された分岐電極部となっており、両電極の分岐電極部が交互に配され、前記分岐電極部の分岐始端部が前記半導体層の領域外の位置に設けられている液晶表示装置。 - 薄膜トランジスタを備えた液晶表示装置であって、
該薄膜トランジスタは、
(i)ゲート絶縁層を介してゲート電極と対向した半導体層と、(ii)この半導体層と電気的に接続されたソース電極およびドレイン電極と、(iii)上記ソース電極およびドレイン電極間のチャネル部と、を含み、
上記ソース電極は、ソース移行部を介してソース配線と連続し、上記ドレイン電極は、ドレイン移行部を介してドレイン配線と連続し、
上記ソース移行部およびドレイン移行部は、上記半導体層の領域外の位置に設けられており、
上記ソース移行部における電極幅は、ソース配線から半導体層の領域に向かって徐々に広がっている、および/または、上記ドレイン移行部における電極幅は、ドレイン配線から半導体層の領域に向かって徐々に広がっている液晶表示装置。 - 薄膜トランジスタを備えた液晶表示装置であって、
該薄膜トランジスタは、
直線状のゲート配線の上にゲート絶縁層を介して略円形の半導体層が局所的に形成され、
この半導体層の上に、ソース電極とドレイン電極とが形成され、これら両電極間にチャネル部が形成され、
上記ソース電極は、ソース移行部を介してソース配線と連続し、上記ドレイン電極は、ドレイン移行部を介してドレイン配線と連続し、
上記ソース移行部およびドレイン移行部は、上記半導体層の領域外の位置に設けられている液晶表示装置。 - (i)ゲート電極上の半導体層と、(ii) 半導体層とゲート電極との間のゲート絶縁層と、(iii)上記半導体層上のソース電極およびドレイン電極と、(iv)上記ソース電極およびドレイン電極間のチャネル部とを含む薄膜トランジスタの製造方法であって、
前記半導体層の形成工程後に、電極材料の液滴の滴下によりソース電極およびドレイン電極を形成するための電極形成領域を形成する前処理工程と、
前記電極形成領域における前記半導体層の領域外の位置を滴下位置として電極材料の液滴を滴下し、前記ソース電極およびドレイン電極を形成する電極形成工程とを含む薄膜トランジスタの製造方法。 - 上記前処理工程は、
上記ゲート絶縁層および半導体層の上に、上記電極形成領域をかたどる配線ガイドを形成するステップと、
配線ガイドが形成されていないゲート絶縁層および半導体層には親水処理を施す一方、配線ガイドには撥水処理を施すステップとを含んでいる請求項15に記載の薄膜トランジスタの製造方法。 - 上記前処理工程は、
上記ゲート絶縁層および半導体層の上に、(i)ソース・ドレイン線形成領域としての親水領域と、(ii)ソース・ドレイン線非形成領域としての撥水領域とを所望のパターンに応じて形成する処理を含んでいる請求項15に記載の薄膜トランジスタの製造方法。 - 前記前処理工程では、ソース電極およびドレイン電極の内、少なくとも一方の半導体層上の部分が複数本に分岐された分岐電極部となり、前記ソース電極とドレイン電極との何れか一方の電極である第1電極の分岐電極同士の間に、他方の電極である第2電極が配され、前記ソース電極およびドレイン電極から分岐電極部の分岐が始まる分岐始端部が、前記半導体層の領域外の位置に設けられるように前記電極形成領域を形成し、
前記電極形成工程では、前記分岐始端部に相当する位置を前記滴下位置として電極材料の液滴を滴下することを特徴とする請求項15に記載の薄膜トランジスタの製造方法。 - 前記滴下位置は、滴下位置に含まれる誤差に基づき、液滴が前記チャネル部に滴下されない位置に設定する請求項15に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
- 前記滴下位置は、滴下位置に含まれる誤差に基づき、液滴の飛沫が前記チャネル部に付着しない位置に設定する請求項15に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
- 複数の前記分岐電極部は、前記半導体層上で互い平行に配された平行部となり、該平行部と前記分岐始端部との間の部分が直線状に形成される請求項18に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
- 前記前処理工程では、ソース電極とドレイン電極との少なくとも一方に、半導体側の端部方向に向かって電極幅が漸次拡大される部分が設けられるように前記電極形成領域を形成し、
前記電極形成工程では、電極幅が漸次拡大される前記部分の始端部に相当する位置を前記滴下位置として電極材料の液滴を滴下する請求項15に記載の薄膜トランジスタの製造方法。 - 前記前処理工程では、ソース電極とドレイン電極とにおける半導体層方向に向かう部分が、前記ゲート電極の領域内において前記ゲート電極の延びる方向と平行な方向に延びた状態となるように前記電極形成領域を形成する請求項15に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
- 前記前処理工程では、ソース電極の分岐電極部、またはドレイン電極の分岐電極部において、隣り合う分岐電極部同士の間隔が、分岐始端部からチャネル部に向かって広がるように前記電極形成領域を形成する請求項15に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
- 前記前処理工程では、(i)上記ソース電極が、半導体層の領域外に位置するソース移行部を介してソース配線と連続し、上記ソース移行部における電極幅が、ソース配線から遠い程広くなるように、および/または、(ii)上記ドレイン電極が、半導体層の領域外に位置するドレイン移行部を介してドレイン配線と連続し、上記ドレイン移行部における電極幅が、ドレイン配線から遠い程広くなるように、前記電極形成領域を形成し、
前記電極形成工程では、上記ソース移行部およびドレイン移行部を前記滴下位置として電極材料の液滴を滴下する請求項15に記載の薄膜トランジスタの製造方法。 - 前記前処理工程では、(i)直線状のゲート配線の上にゲート絶縁層を介して局所的に形成された略円形の半導体層の上に、前記ソース電極とドレイン電極とが形成されるように、かつ、(ii)ソース電極が、上記半導体層の領域外に位置するソース移行部を介してソース配線と連続し、ドレイン電極が、上記半導体層の領域外に位置するドレイン移行部を介してドレイン配線と連続するように、前記電極形成領域を形成し、
前記電極形成工程では、上記ソース移行部およびドレイン移行部を前記滴下位置として電極材料の液滴を滴下する請求項15に記載の薄膜トランジスタの製造方法。 - 前記ソース電極またはドレイン電極の電極幅より、前記滴下位置に滴下された液滴の液滴径の方が大きく設定されている請求項15に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
- 前記分岐電極部の電極幅と、前記滴下位置に滴下された液滴の液滴径との比を、ほぼ1:2に設定する請求項18に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
- 薄膜トランジスタの製造方法を含む液晶表示装置の製造方法であって、
上記薄膜トランジスタの製造方法は、
(i)ゲート電極上の半導体層と、(ii) 半導体層とゲート電極との間のゲート絶縁層と、(iii)上記半導体層上のソース電極およびドレイン電極と、(iv)上記ソース電極およびドレイン電極間のチャネル部とを含む薄膜トランジスタの製造方法であって、
前記半導体層の形成工程後に、電極材料の液滴の滴下によりソース電極およびドレイン電極を形成するための電極形成領域を形成する前処理工程と、
前記電極形成領域における前記半導体層の領域外の位置を滴下位置として電極材料の液滴を滴下し、前記ソース電極およびドレイン電極を形成する電極形成工程とを含んでいる液晶表示装置の製造方法。
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