JP2006126255A - 電気光学装置、液晶表示装置及びそれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ゲート電極2、保持容量共通電極3、ゲート配線4、ゲート端子5、ソース電極9、ドレイン電極10、ソース配線11及びソース端子12といった第1の電極と、画素電極22、ゲート端子パッド23及びソース端子パッド24といった第2の電極とを絶縁する層間絶縁膜14,18を、少なくとも二層以上で形成するとともに、この層間絶縁膜14,18に形成されるコンタクトホールを少なくとも二回以上の工程によって形成する。層間絶縁膜14,18にピンホールや欠損が発生しても、コンタクトホール以外での電極間の短絡不良を防止でき、歩留りを向上できる。
【選択図】図1
Description
本発明の実施の形態1に係る液晶表示装置用TFTアレイ基板の平面図を図1に、同じくその断面図を図2にそれぞれ示す。尚、図2の断面図は、図1におけるX−X’部の断面に加え、ゲート端子部とソース端子部の断面構造を示している。
まず、ガラス基板などの透明絶縁性基板1上に第1の金属薄膜を成膜した後に、第1回目のフォトリソグラフィプロセス(写真製版工程)により第1の金属薄膜をパターニングして、図2、図3及び図4の如く、少なくともゲート電極2、保持容量共通電極3、ゲート配線4及びゲート端子5を形成する。これらの第1の金属薄膜としては、電気的比抵抗値の低いAl(アルミニウム)またはMo(モリブデン)や、これらを主成分とする合金を用いることが好ましい。
次に、図2、図5及び図6の如く、第1の絶縁膜(ゲート絶縁膜)6と、シリコン等からなる半導体能動膜7と、不純物原子を添加したシリコン等からなるオーミックコンタクト膜8とを順次成膜した後に、第2回目のフォトリソグラフィプロセス(写真製版工程)で、半導体膜(半導体能動膜)7とオーミックコンタクト膜8とをパターン形成する。この際、半導体能動膜7及びオーミックコンタクト膜8の形状は、薄膜トランジスタ(TFT)を形成する領域を含むとともに、後述の第3の工程で形成されるソース電極9及びソース配線11のパターンを包括するように、大きくかつ連続した形状に設定される。
次に、第2の金属薄膜を成膜した後に、第3回目のフォトリソグラフィプロセス(写真製版工程)によりパターニングし、図2、図7及び図8の如く、ソース電極9、ドレイン電極10(画素ドレイン)、ソース配線11及びソース端子12を形成する。
次に、図2、図9及び図10の如く、第2の絶縁膜を第1の層間絶縁膜14として成膜した後に、第4回目のフォトリソグラフィプロセス(写真製版工程)によりパターニングし、少なくとも第1の金属薄膜としてのゲート端子5の表面まで貫通するコンタクトホール15と、第2の金属薄膜のうちソース端子12の表面まで貫通するコンタクトホール16と、ドレイン電極10の表面まで貫通するコンタクトホール17とを同時に形成する。
次に、再度(D)の第4の工程と同様の工程を第5の工程として繰り返す。即ち、図2、図11及び図12の如く、第3の絶縁膜を第2の層間絶縁膜18として成膜した後に、第5回目のフォトリソグラフィプロセス(写真製版工程)によりパターニングし、第4の工程(D)と同様にゲート端子5用のコンタクトホール19、ソース端子12用のコンタクトホール20、及びドレイン電極10(画素ドレイン)用のコンタクトホール21を形成する。
最後に、図2、図13及び図14の如く、透明導電性薄膜を成膜した後に、第6回目のフォトリソグラフィプロセス(写真製版工程)により、この透明導電性薄膜を用いて、コンタクトホール17,21を介して下層のドレイン電極10と電気的に接続される画素電極22と、コンタクトホール15,19を介して下層のゲート端子5と電気的に接続されるゲート端子パッド23と、コンタクトホール16,20を介して下層のソース端子12と電気的に接続されるソース端子パッド24とをそれぞれパターン形成し、この実施の形態1に係る電気光学表示装置用TFTアレイ基板が完成する。
本発明の実施の形態2に係る液晶表示装置用TFTアレイ基板の平面図を図17に、同じくその断面図を図18にそれぞれ示す。図18の断面図は、図17におけるX−X’部の断面に加え、ゲート端子部とソース端子部の断面構造を示している。尚、この実施の形態2では、上述した実施の形態1と同様の機能を有する要素については同一符号を付している。
まず、ガラス基板などの透明絶縁性基板1上に第1の金属薄膜を成膜した後、第1回目のフォトリソグラフィプロセス(写真製版工程)により第1の金属薄膜をパターニングし、図18、図19及び図20の如く、少なくともゲート電極2、保持容量共通電極3、ゲート配線4を形成する。
次に、図18、図21及び図22の如く、第1の絶縁膜(ゲート絶縁膜)6と、シリコン等からなる半導体能動膜7と、不純物原子を添加したシリコン等からなるオーミックコンタクト膜8とを順次成膜した後に、第2回目のフォトリソグラフィプロセス(写真製版工程)で、半導体能動膜7とオーミックコンタクト膜8とをパターン形成する。この際、半導体能動膜7及びオーミックコンタクト膜8は、薄膜トランジスタ(TFT)を形成する領域を含み、かつこのTFTを形成する領域から延在するとともに後述の第3の工程で形成されるソース配線11のパターンに包括されるように連続した形状になるようにパターン形成される。
次に、図18、図23及び図24の如く、第2の金属薄膜を成膜した後に、第3回目のフォトリソグラフィプロセス(写真製版工程)によりパターニングしてソース電極9、ドレイン電極10、ソース配線11及び保持容量コンタクト膜28を形成する。第2の金属薄膜としては、電気的比抵抗値が低いこと、オーミックコンタクト膜8との良好なコンタクト特性をもつこと、及びこのあとのプロセスで形成される画素電極35とのコンタクト特性に優れる等の利点を有する材料を用いることが好ましい。このような特性をもつ材料として例えばモリブデン(Mo)を基としてこれにニオブ(Nb)やタングステン(W)等を添加した合金を選ぶことが可能である。
次に、図18、図25及び図26の如く、第2の絶縁膜を第1の層間絶縁膜29として成膜した後に、第4回目のフォトリソグラフィプロセス(写真製版工程)によりパターニングして、少なくとも第1の金属薄膜の保持容量共通電極3の表面まで貫通するコンタクトホール31と、第2の金属薄膜のうち保持容量コンタクト膜28の表面まで貫通するコンタクトホール30と、ドレイン電極10の表面まで貫通するコンタクトホール17とを同時に形成する。
次に、第5の工程として、再度第4の工程(D)と同様の工程を繰り返す。即ち、図18、図27及び図28の如く、第3の絶縁膜を第2の層間絶縁膜32として成膜した後に、第5回目のフォトリソグラフィプロセス(写真製版工程)によりパターニングして、第4の工程(D)と同様にして、保持容量共通電極3用コンタクトホール34、保持容量コンタクト膜28用コンタクトホール33、及びドレイン電極10(画素ドレイン)用コンタクトホール21を形成する。
最後に、図18、図29及び図30の如く、透明導電性薄膜を成膜した後に、第6回目のフォトリソグラフィプロセス(写真製版工程)により、この透明導電性薄膜を用いて画素電極35及び対向電極36をパターン形成する。
Claims (13)
- 下層にある少なくとも1種類以上の薄膜状の第1の電極と、前記第1の電極上に形成されてコンタクトホールが形成された絶縁膜と、前記コンタクトホールが設けられた前記絶縁膜上に薄膜状に形成されて少なくとも1種類以上の第2の電極とを備え、前記第2の電極の少なくとも一部が前記コンタクトホールを介して前記下層にある少なくとも1種類以上の前記第1の電極と電気的に接続される構造を少なくとも有する電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、
前記絶縁膜を少なくとも二層以上で形成するとともに、前記絶縁膜に形成される前記コンタクトホールを少なくとも二回以上の工程によって形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - a)絶縁性基板上に第1の導電性薄膜を成膜し、第1の写真製版工程を用いてゲート配線、ゲート電極、及びゲート端子を少なくとも形成する工程と、
b)第1の絶縁膜、半導体能動膜及びオーミックコンタクト膜を成膜し、第2の写真製版工程を用いて前記半導体能動膜と前記オーミックコンタクト膜をパターニングする工程と、
c)第2の導電性薄膜を成膜し、第3の写真製版工程を用いてソース配線、ソース電極、ソース端子、ドレイン電極を少なくとも形成する工程と、
d)第2の絶縁膜を成膜し、第4の写真製版工程を用いて前記第2の絶縁膜に少なくとも前記ソース端子、ドレイン電極に達するコンタクトホールと、前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜に少なくとも前記ゲート端子の表面に達するコンタクトホールとを形成する工程と、
e)第3の導電性薄膜を成膜し、第5の写真製版工程を用いて少なくとも前記ドレイン電極と電気的に接続された画素電極パターンと、前記ゲート端子、ソース端子と電気的に接続された端子パッドパターンを形成する工程と
を少なくとも含み、
前記d)の工程を少なくとも2回以上繰り返すことにより、前記第2の絶縁膜の成膜と前記コンタクトホールの形成を、少なくとも二層以上の構造で形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 下層にある少なくとも1種類以上の薄膜状の電極と、前記電極上に形成されてコンタクトホールが形成された絶縁膜と、前記コンタクトホールが設けられた前記絶縁膜上に薄膜状に形成された画素電極及び当該画素電極に対向する対向電極とを備え、前記画素電極及び前記対向電極のうちの少なくとも一方が前記コンタクトホールを介して前記下層にある少なくとも1種類以上の前記電極と電気的に接続されるとともに、前記画素電極と前記対向電極との間で前記絶縁膜の面と概略平行となる方向に電界が印加される構造を少なくとも有する液晶表示装置を製造する液晶表示装置の製造方法であって、
前記絶縁膜を少なくとも二層以上で形成するとともに、前記絶縁膜に形成される前記コンタクトホールを少なくとも二回以上の工程によって形成することを特徴とする横方向電界方式の液晶表示装置の製造方法。 - a)絶縁性基板上に第1の導電性薄膜を成膜し、第1の写真製版工程を用いてゲート配線、ゲート電極、保持容量共通電極及び第1の共通電極を少なくとも形成する工程と、
b)第1の絶縁膜、半導体能動膜及びオーミックコンタクト膜を成膜し、第2の写真製版工程を用いて前記半導体能動膜と前記オーミックコンタクト膜をパターニングする工程と、
c)第2の導電性薄膜を成膜し、第3の写真製版工程を用いてソース配線、ソース電極、ドレイン電極、保持容量コンタクト膜を少なくとも形成する工程と、
d)第2の絶縁膜を成膜し、第4の写真製版工程を用いて前記第2の絶縁膜に少なくとも前記ドレイン電極、前記保持容量コンタクト膜の表面に達するコンタクトホールと、前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜に少なくとも前記保持容量コンタクト膜の表面に達するコンタクトホールとを形成する工程と、
e)第3の導電性薄膜を成膜し、第5の写真製版工程を用いて前記ドレイン電極と前記保持容量コンタクト膜と電気的に接続された画素電極パターンと、前記画素電極に対向する対向電極として前記保持容量共通電極と電気的に接続された対向電極を形成する工程と
を少なくとも含み、
前記d)の工程を少なくとも2回以上繰り返すことにより、前記第2の絶縁膜の成膜と前記コンタクトホールの形成を、少なくとも二層以上の構造で形成することを特徴とする横方向電界方式の液晶表示装置の製造方法。 - 請求項4に記載の液晶表示装置の製造方法であって、
前記c)の工程で成膜される前記第2の導電性薄膜が、モリブデンを主成分とし、少なくとも10wt%以下のニオブを含むMoNb系合金で形成されることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 請求項5に記載の液晶表示装置の製造方法であって、
前記e)の工程で成膜される前記第3の導電性薄膜が、モリブデンを主成分とし、少なくとも10wt%以下のニオブを含むMoNb系合金で形成されることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 請求項6に記載の液晶表示装置の製造方法であって、
前記a)の工程で成膜される前記第1の導電性薄膜が、アルミニウムを主成分とし、少なくとも5wt%以下のネオジムを含むAlNd系合金で形成することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。 - 下層にある少なくとも1種類以上の薄膜状の第1の電極と、
前記第1の電極上に形成されてコンタクトホールが形成された絶縁膜と、
前記コンタクトホールが設けられた前記絶縁膜上に薄膜状に形成された少なくとも1種類以上の第2の電極と
を備え、
前記第2の電極の少なくとも一部が前記コンタクトホールを介して前記下層にある少なくとも1種類以上の第1の電極に接続され、
前記絶縁膜が少なくとも二層以上で形成されるとともに、前記二層以上の絶縁膜に形成される前記コンタクトホールの形状が、上層にいくほど面積が大きく、その断面外径が順次広がって階段状または順テーパ状に形成されたことを特徴とする電気光学装置。 - 絶縁性基板上にゲート配線、ゲート電極、ゲート端子及び保持容量共通電極が少なくとも形成され、その上層に、ゲート絶縁膜、薄膜トランジスタの半導体能動膜、ソース電極、ドレイン電極、ソース配線及びソース端子が少なくとも形成され、その上層に、前記ソース端子及び前記ドレイン電極に達するコンタクトホールが形成された層間絶縁膜が形成され、前記ゲート絶縁膜及び前記層間絶縁膜に、前記ゲート端子の表面に達するコンタクトホールが形成され、その上層に、前記ドレイン電極と電気的に接続された画素電極と、前記ゲート端子及びソース端子に電気的にそれぞれ接続された端子パッドが少なくとも形成された液晶表示装置であって、
前記層間絶縁膜が少なくとも二層以上の構造で形成されるとともに、前記層間絶縁膜に形成されるコンタクトホールの形状が、上層にいくほど面積が大きくその断面外径が順次広がって階段状または順テーパ状に形成されることを特徴とする液晶表示装置。 - 下層に少なくとも1種類以上の薄膜状の電極が形成され、前記電極上にコンタクトホールが形成された層間絶縁膜が形成され、前記コンタクトホールが形成された前記層間絶縁膜上に薄膜状の画素電極と当該画素電極に対向する対向電極とが形成され、前記画素電極及び前記対向電極のうちの少なくとも一方が前記コンタクトホールを介して前記下層にある少なくとも1種類以上の前記電極と電気的に接続されるとともに、前記画素電極と前記対向電極との間で前記層間絶縁膜の面と概略平行となる方向に電界が印加される液晶表示装置であって、
前記層間絶縁膜が少なくとも二層以上で形成されるとともに前記層間絶縁膜に形成されるコンタクトホールの形状が、上層にいくほど面積が大きく、その断面外径が順次広がっている階段状または順テーパ状に形成されたことを特徴とする横方向電界方式の液晶表示装置。 - 絶縁性基板上にゲート配線、ゲート電極、保持容量共通電極が少なくとも形成され、その上層に、ゲート絶縁膜、薄膜トランジスタの半導体能動膜及びソース電極、ドレイン電極、ソース配線及び保持容量コンタクト膜が少なくとも形成され、その上層に、前記ドレイン電極及び保持容量コンタクト膜の各表面に達するコンタクトホールがそれぞれ形成された層間絶縁膜が形成され、前記ゲート絶縁膜と前記層間絶縁膜に前記保持容量共通電極の表面に達するコンタクトホールが形成され、その上層に、前記ドレイン電極と前記保持容量コンタクト膜に電気的に接続された画素電極と、前記画素電極に対向して前記保持容量共通電極と電気的に接続された対向電極とが少なくとも形成された液晶表示装置であって、
前記層間絶縁膜が少なくとも二層以上の構造で形成されるとともに、前記二層以上の絶縁膜に形成されるコンタクトホールの形状が、上層にいくほど面積が大きくその断面外径が順次広がって階段状または順テーパ状に形成されたことを特徴とする横方向電界方式の液晶表示装置。 - 請求項8に記載の電気光学装置であって、
二層以上で形成される前記絶縁膜の膜厚が、上層にいくほど薄くなっていることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項9から請求項11のいずれかに記載の液晶表示装置であって、
二層以上で形成される前記層間絶縁膜の膜厚が、上層にいくほど薄くなっていることを特徴とする液晶表示装置。
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