JP3445402B2 - 薄膜トランジスタとその製造方法およびアクティブマトリックス基板とその製造方法 - Google Patents

薄膜トランジスタとその製造方法およびアクティブマトリックス基板とその製造方法

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JP3445402B2 JP07087995A JP7087995A JP3445402B2 JP 3445402 B2 JP3445402 B2 JP 3445402B2 JP 07087995 A JP07087995 A JP 07087995A JP 7087995 A JP7087995 A JP 7087995A JP 3445402 B2 JP3445402 B2 JP 3445402B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は薄膜トランジスタとこの
薄膜トランジスタをマトリックス状に複数備えたアクテ
ィブマトリックス基板に係り、特に断線や絶縁不良等の
欠陥を生じ難い薄膜トランジスタとアクティブマトリッ
クス基板およびこれらの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】薄膜トランジスタは、特に液晶ディスプ
レイの分野での利用価値が高く、その需要は今後益々増
大してゆくものと思われる。薄膜トランジスタは、通
常、ガラス基板上にゲート電極を形成し、この上に絶縁
層を介して半導体層と、ドレイン電極およびソース電極
とを形成した能動素子である。そして、ドレイン電極と
ソース電極との間の領域に形成されるチャネルは、ゲー
ト電極に印加する電圧を制御することにより導通状態と
したり、非導通状態とすることができ、これにより、薄
膜トランジスタはドレイン電極とソース電極との間がO
N/OFFするスイッチング素子としての動作を行うこ
とができる。
【0003】このような薄膜トランジスタを液晶ディス
プレイに応用する場合には、1画素に1個の薄膜トラン
ジスタが存在するように、基板上に複数の薄膜トランジ
スタを縦横にマトリックス状に配列し、各薄膜トランジ
スタごとに表示(画素)電極を接続してアクティブマト
リックス基板を形成することになる。例えば、ゲート電
極をこのマトリックスの横方向に延設し、ソース電極を
このマトリックスの縦方向に延設し、各薄膜トランジス
タにおいてドレイン電極を1画素に対応する表示(画
素)電極に接続すれば、ゲート電極とソース電極との組
み合わせにより、任意の画素に対応する表示(画素)電
極の電位を制御することができるようになる。
【0004】ここで、薄膜トランジスタの構造の主流
は、NSI型(N+ Semiconductor Insulater )とIS
I型(Insulater Semiconductor Insulater )と呼ばれ
るボトムゲートのものである。NSI型はISI型に比
べて、製造工程が簡単になる(必要なマスクが少なくな
る)という利点を有する。これに対して、ISI型はエ
ッチングストッパ層を有するため、チャネル部分の半導
体層がパターニングによるプラズマダメージを受けにく
くなり、膜厚の均一性、再現性が保たれる。このため、
電気的特性に関する精度が高い高品質な能動素子が得ら
れるという利点を有する。
【0005】また、薄膜トランジスタの構造として、ド
レイン電極が2つのソース電極間に位置する2S−TF
T構造が知られている。この2S−TFT構造では、ド
レイン電極の両側にチャネル部が形成される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のように
薄膜トランジスタを用いてアクティブマトリックス基板
を形成し、このアクティブマトリックス基板を用いて液
晶ディスプレイを構成した場合、マトリックスの横方向
に延設されたゲート電極と縦方向に延設されたソース電
極とが断線あるいは絶縁不良になると、マトリックス状
に配列された画素が行単位または列単位で制御不能とな
る。すなわち、液晶ディスプレイの画面上で縦方向また
は横方向に不要な線が現れることになり、画像品質上重
大な欠陥をもつことになる。
【0007】上記のような断線あるいは絶縁不良は、通
常、薄膜トランジスタを作製する工程で発生し、おもな
原因として、ゴミ混入の問題と構造上の問題とが挙げら
れる。
【0008】一般にアクティブマトリックス基板は、種
々の薄膜形成工程、パターニング工程を通して作製され
るため、各工程においてゴミが混入する可能性が大き
く、混入したゴミの脱落によりピンホールや欠けが発生
して断線あるいは絶縁不良が生じるという問題があっ
た。
【0009】また、従来の薄膜トランジスタは、その構
造上、ステップカバーレッジが問題となる。すなわち、
所定のパターンでゲート電極を薄膜形成すると、ゲート
電極の形成部と非形成部との境界においてゲート電極の
膜厚分に相当した段差が生じる。次に、このゲート電極
上にゲート絶縁層、半導体層が形成されるが、この工程
においても半導体層の形成部と非形成部との境界におい
て半導体層の層厚分に相当した段差が生じる。さらに、
この半導体層上にソース電極とドレイン電極とが形成さ
れるが、上記の段差部分でのステップカバーレッジを考
慮しないと、ソース電極の断線やゲート電極とソース電
極が交差する部分での絶縁不良を発生することになる。
このような断線や絶縁不良は、スパッタリング等により
形成するゲート絶縁層の膜厚を大きくすることにより防
止されるが、膜厚を大きくすると薄膜形成の時間および
パターニングに要する時間が増大し、製造効率の低下を
来すという問題があった。
【0010】さらに、ゲート電極やソース電極、ドレイ
ン電極は、例えば、大型液晶ディスプレイ装置用として
使用する場合、配線がながくなり、電気抵抗が大きくな
って表示に不都合を生じるという問題があった。この対
策として、配線の膜厚を増加させることにより電気抵抗
を減少させることが行われている。しかし、配線の膜厚
を大きくすると上述のステップカバーレッジの問題が発
生する。
【0011】本発明は上述のような実情に鑑みてなされ
たものであり、従来の薄膜トランジスタの構造上の問題
を解決し、電極の断線や電極間の絶縁不良の発生を防止
した薄膜トランジスタと、このような薄膜トランジスタ
をマトリックス状に複数備えたアクティブマトリックス
基板と、これらの製造方法を提供することを目的とす
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の薄膜トランジスタの第1の発明は、
基板上に形成された接着層の表面側に段差を生じること
なく所定のパターンで設けられたゲート電極層と、少な
くとも前記ゲート電極層を覆うように前記接着層上に平
坦に形成されたゲート絶縁層と、該ゲート絶縁層上に所
定のパターンで平坦に形成された半導体層と、該半導体
層上に所定のパターンで平坦に形成されたドレイン電極
層およびソース電極層とを備えるような構成とした。
【0013】薄膜トランジスタの第2の発明は、基板上
に形成された接着層の表面側に段差を生じることなく所
定のパターンで設けられたゲート電極層と、少なくとも
前記ゲート電極層を覆うように前記接着層上に平坦に形
成されたゲート絶縁層と、該ゲート絶縁層上に所定のパ
ターンで平坦に形成された半導体層と、該半導体層の所
定箇所に接続するように形成されたドレイン電極層およ
びソース電極層とを備えるような構成とした。
【0014】また、薄膜トランジスタの第3の発明は、
基板上に形成された接着層と、同一面を形成するように
所定のパターンで平坦に形成されたドレイン電極層とソ
ース電極層とに順次積層された平坦な半導体層およびゲ
ート絶縁層とからなる積層部を前記接着層の表面側に段
差を生じることなく所定のパターンで有し、前記接着層
の表面に露出している前記ゲート絶縁層上に所定のパタ
ーンで平坦に形成されたゲート電極層を備えるような構
成とした。
【0015】薄膜トランジスタの第4の発明は、基板上
に形成された接着層と、所定のパターンで形成されたド
レイン電極層とソース電極層とに接続するように所定の
パターンで平坦に設けられた半導体層および該半導体層
に平坦に積層されたゲート絶縁層とからなる積層部を前
記接着層の表面側に段差を生じることなく所定のパター
ンで有し、前記接着層の表面に露出している前記ゲート
絶縁層上に所定のパターンで平坦に形成されたゲート電
極層を備えるような構成とした。
【0016】また、薄膜トランジスタの第5の発明は、
基板上に形成された接着層の表面側に段差を生じること
なく所定の線状パターンで設けられたゲート電極層と、
少なくとも前記ゲート電極層を覆うように前記接着層上
に平坦に形成されたゲート絶縁層と、該ゲート絶縁層上
に所定のパターンで平坦に形成された半導体層と、前記
ゲート電極層とほぼ直交するように所定のパターンで平
坦に形成されたドレイン電極層およびソース電極層とを
備え、前記半導体層は前記ゲート電極層と前記ドレイン
電極層およびソース電極層との立体的な交差部に位置し
てチャネル部を構成し、前記ドレイン電極層と前記ソー
ス電極層は同一平面上にあり、かつ、いずれか一方が複
数の能動素子についての共通のドレイン電極あるいはソ
ース電極として機能するような構成とした。
【0017】さらに、薄膜トランジスタの第6の発明
は、基板上に形成された接着層の表面側に段差を生じる
ことなく所定のパターンで設けられたドレイン電極層お
よびソース電極層と、該ドレイン電極層とソース電極層
に順次積層された平坦な半導体層、ゲート絶縁層および
ゲート電極層とを備え、前記半導体層は前記ゲート電極
層と前記ドレイン電極層およびソース電極層との立体的
な交差部に位置してチャネル部を構成し、前記ドレイン
電極層と前記ソース電極層は同一平面上にあり、かつ、
いずれか一方が複数の能動素子についての共通のドレイ
ン電極あるいはソース電極として機能するような構成と
した。
【0018】本発明の薄膜トランジスタの製造方法の第
1の発明は、耐熱性支持基板上に金属メッキ層を剥離可
能に形成し、該金属メッキ層上にドレイン電極とソース
電極用の電極層、コンタクト層、半導体層、ゲート絶縁
層、ゲート電極用の電極層を順次積層して多層体を形成
する第1の工程と、前記多層体のゲート電極用の電極層
をパターニングして所定のパターンを有する平坦なゲー
ト電極層とする第2の工程と、基板上に接着層を介して
前記多層体の前記ゲート電極層側を接着し、前記耐熱性
支持基板および前記金属メッキ層を剥離することによ
り、前記ゲート電極層、ゲート絶縁層、半導体層、コン
タクト層およびドレイン電極とソース電極用の電極層を
前記基板上に転写する第3の工程と、前記ドレイン電極
とソース電極用の電極層、コンタクト層および前記半導
体層をパターニングして所定領域のみを残し、さらに前
記ドレイン電極とソース電極用の電極層をパターニング
して所定のパターンを有する平坦なドレイン電極層とソ
ース電極層を形成する第4の工程と、からなるような構
成とした。
【0019】また、薄膜トランジスタの製造方法の第2
の発明は、耐熱性支持基板上に金属メッキ層を剥離可能
に形成し、該金属メッキ層上にゲート電極用の電極層、
ゲート絶縁層、半導体層、コンタクト層、ドレイン電極
とソース電極用の電極層を順次積層して多層体を形成す
る第1の工程と、前記ドレイン電極とソース電極用の電
極層、前記コンタクト層、前記半導体層および前記ゲー
ト絶縁層をパターニングして所定領域のみを残し、さら
に前記ドレイン電極とソース電極用の電極層をパターニ
ングして所定のパターンを有する平坦なドレイン電極層
とソース電極層を形成する第2の工程と、基板上に接着
層を介して前記多層体の前記ドレイン電極層とソース電
極層側を接着し、前記耐熱性支持基板および前記金属メ
ッキ層を剥離することにより、前記ドレイン電極層、ソ
ース電極層、コンタクト層、半導体層、ゲート絶縁層お
よびゲート電極用の電極層を前記基板上に転写する第3
の工程と、前記ゲート電極用の電極層をパターニングし
て所定のパターンを有する平坦なゲート電極層とする第
4の工程と、からなるような構成とした。
【0020】さらに、薄膜トランジスタの製造方法の第
3の発明は、耐熱性支持基板上に金属メッキ層を剥離可
能に形成し、該金属メッキ層上にドレイン電極とソース
電極用の電極層、コンタクト層、半導体層、ゲート絶縁
層、ゲート電極用の電極層を順次積層して多層体を形成
する第1の工程と、前記多層体のゲート電極用の電極層
をパターニングして所定のパターンを有する平坦なゲー
ト電極層とする第2の工程と、基板上に接着層を介して
前記多層体の前記ゲート電極層側を接着し、前記耐熱性
支持基板および前記金属メッキ層を剥離することによ
り、前記ゲート電極層、ゲート絶縁層、半導体層、コン
タクト層およびドレイン電極とソース電極用の電極層を
前記基板上に転写する第3の工程と、前記ドレイン電極
とソース電極用の電極層、コンタクト層および半導体層
をパターニングして所定領域のみを残し、さらに前記ド
レイン電極とソース電極用の電極層をパターニングし
て、同一平面上に所定のパターンを有する平坦なドレイ
ン電極層とソース電極層を形成し、前記半導体層を前記
ゲート電極層と前記ドレイン電極層およびソース電極層
との立体的な交差部に位置したチャネル部とし、前記ド
レイン電極層と前記ソース電極層のいずれか一方を複数
の能動素子についての共通のドレイン電極あるいはソー
ス電極とする第4の工程と、からなるような構成とし
た。
【0021】本発明のアクティブマトリックス基板の第
1の発明は、基板と、該基板上に形成された接着層の表
面側に段差を生じることなく所定のパターンで設けられ
たゲート電極層と、少なくとも前記ゲート電極層を覆う
ように前記接着層上に平坦に形成されたゲート絶縁層
と、該ゲート絶縁層上に所定のパターンで平坦に形成さ
れた半導体層と、該半導体層上に所定のパターンで平坦
に形成されたドレイン電極層およびソース電極層とを備
える薄膜トランジスタをマトリックス状に複数有し、各
薄膜トランジスタの前記ドレイン電極層および前記ソー
ス電極層のいずれか一方に接続する画素電極を備えるよ
うな構成とした。
【0022】アクティブマトリックス基板の第2の発明
は、基板と、該基板上に形成された接着層の表面側に段
差を生じることなく所定のパターンで設けられたゲート
電極層と、少なくとも前記ゲート電極層を覆うように前
記接着層上に平坦に形成されたゲート絶縁層と、該ゲー
ト絶縁層上に所定のパターンで平坦に形成された半導体
層と、該半導体層の所定箇所に接続するように形成され
たドレイン電極層およびソース電極層とを備える薄膜ト
ランジスタをマトリックス状に複数有し、各薄膜トラン
ジスタの前記ドレイン電極層および前記ソース電極層の
いずれか一方に接続する画素電極を備えるような構成と
した。
【0023】また、アクティブマトリックス基板の第3
の発明は、基板と、該基板上に形成された接着層と、所
定のパターンで平坦に形成されたドレイン電極層とソー
ス電極層とに順次積層された平坦な半導体層およびゲー
ト絶縁層とからなる積層部を前記接着層の表面側に段差
を生じることなく所定のパターンで有し、前記接着層の
表面に露出している前記ゲート絶縁層上に所定のパター
ンで平坦に形成されたゲート電極層を備える薄膜トラン
ジスタをマトリックス状に複数有し、各薄膜トランジス
タの前記ドレイン電極層および前記ソース電極層のいず
れか一方に接続する画素電極を備えるような構成とし
た。
【0024】アクティブマトリックス基板の第4の発明
は、基板と、該基板上に形成された接着層と、所定のパ
ターンで形成された金属導電体からなるドレイン電極層
とソース電極層とに接続するように所定のパターンで平
坦に設けられた半導体層および該半導体層に平坦に積層
されたゲート絶縁層とからなる積層部を前記接着層の表
面側に段差を生じることなく所定のパターンで有し、前
記接着層の表面に露出している前記ゲート絶縁層上に所
定のパターンで平坦に形成されたゲート電極層を備える
薄膜トランジスタをマトリックス状に複数有し、各薄膜
トランジスタの前記ドレイン電極層および前記ソース電
極層のいずれか一方に接続する透明画素電極を備えるよ
うな構成とした。
【0025】また、アクティブマトリックス基板の第5
の発明は、基板と、該基板上に形成された接着層の表面
側に段差を生じることなく所定のパターンで設けられた
ゲート電極層と、少なくとも前記ゲート電極層を覆うよ
うに前記接着層上に平坦に形成されたゲート絶縁層と、
該ゲート絶縁層上に所定のパターンで平坦に形成された
半導体層と、前記ゲート電極層をほぼ直交するように所
定のパターンで平坦に形成されたドレイン電極層および
ソース電極層とを備え、前記半導体層は前記ゲート電極
層と前記ドレイン電極層およびソース電極層との立体的
な交差部に位置してチャネル部を構成し、前記ドレイン
電極層と前記ソース電極層は同一平面上にあり、かつ、
いずれか一方が複数の能動素子についての共通のドレイ
ン電極あるいはソース電極として機能するような薄膜ト
ランジスタをマトリックス状に複数有し、各薄膜トラン
ジスタの前記ドレイン電極層および前記ソース電極層の
いずれか一方に接続する画素電極を備えるような構成と
した。
【0026】さらに、アクティブマトリックス基板の第
6の発明は、基板と、該基板上に形成された接着層の表
面側に段差を生じることなく所定のパターンで設けられ
たドレイン電極層とソース電極層と、該ドレイン電極層
とソース電極層に順次積層された平坦な半導体層、ゲー
ト絶縁層およびゲート電極層とを備え、前記半導体層は
前記ゲート電極層と前記ドレイン電極層およびソース電
極層との立体的な交差部に位置してチャネル部を構成
し、前記ドレイン電極層と前記ソース電極層は同一平面
上にあり、かつ、いずれか一方が複数の能動素子につい
ての共通のドレイン電極あるいはソース電極として機能
するような薄膜トランジスタをマトリックス状に複数有
し、各薄膜トランジスタの前記ドレイン電極層および前
記ソース電極層のいずれか一方に接続する画素電極を備
えるような構成とした。
【0027】本発明のアクティブマトリックス基板の製
造方法の第1の発明は、複数の薄膜トランジスタと画素
電極層とをマトリックス状に有するアクティブマトリッ
クス基板の製造方法において、耐熱性支持基板上に金属
メッキ層を剥離可能に形成し、該金属メッキ層上にドレ
イン電極とソース電極用の電極層、コンタクト層、半導
体層、ゲート絶縁層、ゲート電極用の電極層を順次積層
して多層体を形成する第1の工程と、前記多層体のゲー
ト電極用の電極層をパターニングして所定のパターンを
有する平坦なゲート電極層とする第2の工程と、基板上
に接着層を介して前記多層体の前記ゲート電極層側を接
着し、前記耐熱性支持基板および前記金属メッキ層を剥
離することにより、前記ゲート電極層、ゲート絶縁層、
半導体層、コンタクト層およびドレイン電極とソース電
極用の電極層を前記基板上に転写する第3の工程と、前
記ドレイン電極とソース電極用の電極層、コンタクト層
および前記半導体層をパターニングして所定領域のみを
残し、さらに前記ドレイン電極とソース電極用の電極層
をパターニングして所定のパターンを有する平坦なドレ
イン電極層とソース電極層を形成する第4の工程と、か
らなるような構成とした。
【0028】アクティブマトリックス基板の製造方法の
第2の発明は、複数の薄膜トランジスタと画素電極層と
をマトリックス状に有するアクティブマトリックス基板
の製造方法において、耐熱性支持基板上に金属メッキ層
を剥離可能に形成し、該金属メッキ層上にコンタクト
層、半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極用の電極層を
順次積層して多層体を形成する第1の工程と、前記多層
体のゲート電極用の電極層をパターニングして所定のパ
ターンを有する平坦なゲート電極層とする第2の工程
と、基板上に接着層を介して前記多層体の前記ゲート電
極層側を接着し、前記耐熱性支持基板および前記金属メ
ッキ層を剥離することにより、前記ゲート電極層、ゲー
ト絶縁層、半導体層およびコンタクト層を前記基板上に
転写する第3の工程と、前記半導体層を所定のパターン
にパターニングした後、該半導体層の所定箇所に前記コ
ンタクト層を介して接続するようにドレイン電極層およ
びソース電極層を形成する第4の工程と、からなるよう
な構成とした。
【0029】また、アクティブマトリックス基板の製造
方法の第3の発明は、複数の薄膜トランジスタと画素電
極層とをマトリックス状に有するアクティブマトリック
ス基板の製造方法において、耐熱性支持基板上に金属メ
ッキ層を剥離可能に形成し、該金属メッキ層上にゲート
電極用の電極層、ゲート絶縁層、半導体層、コンタクト
層、ドレイン電極とソース電極用の電極層を順次積層し
て多層体を形成する第1の工程と、前記ドレイン電極と
ソース電極用の電極層、前記コンタクト層、前記半導体
層および前記ゲート絶縁層をパターニングして所定領域
のみを残し、さらに前記ドレイン電極とソース電極用の
電極層をパターニングして所定のパターンを有する平坦
なドレイン電極層とソース電極層、および、前記ドレイ
ン電極層とソース電極のいずれか一方に接続する画素電
極を形成する第2の工程と、基板上に接着層を介して前
記多層体の前記ドレイン電極層とソース電極層側を接着
し、前記耐熱性支持基板および前記金属メッキ層を剥離
することにより、前記ドレイン電極層、ソース電極層、
半導体層、ゲート絶縁層およびゲート電極用の電極層を
前記基板上に転写する第3の工程と、前記ゲート電極用
の電極層をパターニングして所定のパターンを有する平
坦なゲート電極層とする第4の工程と、からなるような
構成とした。
【0030】アクティブマトリックス基板の製造方法の
第4の発明は、複数の薄膜トランジスタと画素電極層と
をマトリックス状に有するアクティブマトリックス基板
の製造方法において、耐熱性支持基板上に金属メッキ層
を剥離可能に形成し、該金属メッキ層上にゲート電極用
の電極層、ゲート絶縁層、半導体層、コンタクト層を順
次積層して多層体を形成する第1の工程と、前記コンタ
クト層、前記半導体層および前記ゲート絶縁層をそれぞ
れ所定のパターンでパターニングした後、該半導体層の
所定箇所に前記コンタクト層を介して接続するように金
属導電体からなるドレイン電極層とソース電極層を形成
する第2の工程と、基板上に接着層を介して前記多層体
の前記ドレイン電極層とソース電極層側を接着し、前記
耐熱性支持基板および前記金属メッキ層を剥離すること
により、前記ドレイン電極層、ソース電極層、コンタク
ト層、半導体層、ゲート絶縁層およびゲート電極用の電
極層を前記基板上に転写する第3の工程と、前記ゲート
電極用の電極層をパターニングして所定のパターンを有
する平坦なゲート電極層とする第4の工程と、からなる
ような構成とした。
【0031】また、アクティブマトリックス基板の製造
方法の第5の発明は、複数の薄膜トランジスタと画素電
極層とをマトリックス状に有するアクティブマトリック
ス基板の製造方法において、耐熱性支持基板上に金属メ
ッキ層を剥離可能に形成し、該金属メッキ層上にドレイ
ン電極とソース電極用の電極層、コンタクト層、半導体
層、ゲート絶縁層、ゲート電極用の電極層を順次積層し
て多層体を形成する第1の工程と、前記多層体のゲート
電極用の電極層をパターニングして所定のパターンを有
する平坦なゲート電極層とする第2の工程と、基板上に
接着層を介して前記多層体の前記ゲート電極層側を接着
し、前記耐熱性支持基板および前記金属メッキ層を剥離
することにより、前記ゲート電極層、ゲート絶縁層、半
導体層、コンタクト層およびドレイン電極とソース電極
用の電極層を前記基板上に転写する第3の工程と、前記
ドレイン電極とソース電極用の電極層、コンタクト層お
よび半導体層をパターニングして所定領域のみを残し、
さらに前記ドレイン電極とソース電極用の電極層をパタ
ーニングして、同一平面上に所定のパターンを有する平
坦なドレイン電極層とソース電極層と、該ドレイン電極
層およびソース電極のいずれか一方に接続する画素電極
とを形成し、前記半導体層を前記ゲート電極層と前記ド
レイン電極層およびソース電極層との立体的な交差部に
位置したチャネル部とし、前記ドレイン電極層と前記ソ
ース電極層のいずれか一方を複数の能動素子についての
共通のドレイン電極あるいはソース電極とする第4の工
程と、からなるような構成とした。
【0032】さらに、アクティブマトリックス基板の製
造方法の第6の発明は、複数の薄膜トランジスタと画素
電極層とをマトリックス状に有するアクティブマトリッ
クス基板の製造方法において、耐熱性支持基板上に金属
メッキ層を剥離可能に形成し、該金属メッキ層上にゲー
ト電極用の電極層、ゲート絶縁層、半導体層、コンタク
ト層、ドレイン電極とソース電極用の電極層を順次積層
して多層体を形成する第1の工程と、前記ドレイン電極
とソース電極用の電極層および前記コンタクト層をパタ
ーニングして、同一平面上に所定のパターンを有する平
坦なドレイン電極層およびソース電極層と、該ドレイン
電極層およびソース電極のいずれか一方に接続する画素
電極とを形成し、前記半導体層を前記ゲート電極層と前
記ドレイン電極層およびソース電極層との立体的な交差
部に位置したチャネル部とし、前記ドレイン電極層と前
記ソース電極層のいずれか一方を複数の能動素子につい
ての共通のドレイン電極あるいはソース電極とする第2
の工程と、基板上に接着層を介して前記多層体の前記ド
レイン電極層とソース電極層側を接着し、前記耐熱性支
持基板および前記金属メッキ層を剥離することにより、
前記ドレイン電極層、ソース電極層、コンタクト層、半
導体層、ゲート絶縁層およびゲート電極用の電極層を前
記基板上に転写する第3の工程と、前記ゲート電極用の
電極層、ゲート絶縁層および半導体層をパターニングし
て所定のパターンを有する平坦なゲート電極層、ゲート
絶縁層および半導体層とする第4の工程と、からなるよ
うな構成とした。
【0033】
【作用】耐熱性支持基板に剥離可能の形成された金属メ
ッキ層上にドレイン電極とソース電極用の電極層、半導
体層、ゲート絶縁層、ゲート電極用の電極層を所望の順
序で連続成膜により積層した多層体を予め作製し、この
多層体の構成層をパターニングし、および/または、基
板に多層体を転写した後にパターニングして薄膜トラン
ジスタとするので、薄膜トランジスタを構成するゲート
電極層、ゲート絶縁層、半導体層、ドレイン電極層、ソ
ース電極層のすべてあるいは大部分が平坦に形成され、
これにより、薄膜トランジスタにおける薄膜の段差乗り
越えによる電極の断線や電極間の絶縁不良の発生が防止
される。
【0034】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0035】図1は、本発明の薄膜トランジスタの一実
施例を示す概略断面図である。図1において、薄膜トラ
ンジスタT1は、基板2上に形成された接着層3の表面
側に段差を生じることなく所定のパターンで設けられた
ゲート電極4aと、接着層3上に形成されたゲート絶縁
層5aと、このゲート絶縁層5a上に所定のパターンで
形成された半導体層6aと、コンタクト層7aを介して
半導体層6a上に形成されたソース電極層8aおよびド
レイン電極層9aとで構成されている。本発明の薄膜ト
ランジスタT1は、図示のようにゲート電極層4a、ゲ
ート絶縁層5a、半導体層6a、コンタクト層7a、ソ
ース電極層8aおよびドレイン電極層9aがいずれも段
差のない平坦な形状である。このため、従来の薄膜トラ
ンジスタの段差部分でのステップカバーレッジは問題と
はならず、ソース電極層、ドレイン電極層の断線やゲー
ト電極層とソース電極層の交差部分での絶縁不良を生じ
ることがない。
【0036】薄膜トランジスタT1を構成するゲート電
極層4a、ソース電極層8aおよびドレイン電極層9a
は、従来の薄膜トランジスタと同様の材料、例えば、C
r、Cu、Ta、Al、Ag等によって形成することが
できる。また、ゲート絶縁層5aは、酸化ケイ素を主成
分とする有機ガラス、塗布−焼成法で形成する酸化ケイ
素を主成分とする被膜、蒸着法、スパッタリング法、C
VD法等で形成される窒化ケイ素や酸化ケイ素、透明耐
熱性高分子であるポリイミド、ポリアミドイミド、ガラ
ス、セラミック前駆体ポリマー等により形成することが
でき、特に半導体電気特性の点から、CVD法で形成す
る窒化ケイ素(SiNx )が好ましい。
【0037】半導体層6aはアモルファスシリコン(a
−Si)により形成することができる。また、コンタク
ト層(n+ a−Si:H)7aはシリコンに高濃度の不
純物をドープした層であり、半導体層6aとソース電極
層8a、ドレイン電極層9aとの導通を向上させるため
に設けられたものである。本発明の薄膜トランジスタで
は、上記のコンタクト層がないような構成でもよく、こ
れは以下に述べる薄膜トランジスタについても同様であ
る。
【0038】図2は、液晶ディスプレイに使用できる本
発明のアクティブマトリックス基板の一部の構造を示す
平面図である。図2において、アクティブマトリックス
11は、図の左右方向に伸びるように等間隔で配置され
ているゲート電極層4aと、このゲート電極層4aと立
体的に交差して図の上下方向に伸びるように等間隔で配
置されているソース電極層8aとを有し、ゲート電極層
4aとソース電極層8aとで囲まれたマトリックス上の
各区画が画素領域となり、各画素領域には画素電極14
が配設されている。上記のゲート電極層4aは、各画素
領域において図の下方に突出した箇所を備え、この箇所
が薄膜トランジスタT1のゲート電極層を形成し、ま
た、ソース電極層8aは、各画素領域において図の右方
向に突出した箇所を備え、この箇所が薄膜トランジスタ
T1のソース電極層を形成する。一方、各画素電極14
の左上部分は図の左方向に突出した箇所を備え、この箇
所が薄膜トランジスタT1のドレイン電極層を形成す
る。
【0039】図3は、図1に示される薄膜トランジスタ
T1を使用した本発明の第1の実施例に係るアクティブ
マトリックス基板を示すものであり、図2のX−X切断
線における概略断面図である。図3において、アクティ
ブマトリックス基板11は透過型のアクティブマトリッ
クス基板であり、透明基板12と、透明基板12上に形
成された透明接着層13を介してマトリックス状に形成
された複数の薄膜トランジスタT1と、この薄膜トラン
ジスタT1のドレイン電極層9aに接続するようにマト
リックス状に形成された複数の透明画素電極14とを備
えている。薄膜トランジスタT1は、上述のようにゲー
ト電極層4a、ゲート絶縁層5a、半導体層6a、コン
タクト層7a、ソース電極層8aおよびドレイン電極層
9aで構成され、いずれの層も段差のない平坦な形状で
ある。また、透明画素電極14は、各薄膜トランジスタ
T1の間のゲート絶縁層5a上の所定領域に形成されて
いる。
【0040】上記のアクティブマトリックス基板11に
おいて、透明基材12は、ポリカーボネート、ポリアリ
レート、ポリエーテルスルホン、変性アクリル、あるい
はポリメタクリレート、エポキシ、APO(登録商
標)、ZEONEX(登録商標)、ARTON(登録商
標)等の樹脂を成形したフィルムであり、厚みは100
〜1000μm程度が好ましい。また、ガラス、セラミ
ックス等の基板を用いることもできる。従来のアクティ
ブマトリックス基板では、マトリックス状に薄膜トラン
ジスタを形成する透明基材として、高価な低アルカリガ
ラス、石英ガラス等が使用されていた。これは、薄膜ト
ランジスタを形成する際の高温プロセスにおいて、透明
基材の組成分のアルカリ等が能動素子に熱拡散され、能
動素子の特性が劣化するのを防止するためであった。し
かし、本発明では、後述するように透明基材12上に直
接薄膜トランジスタを形成しないため、透明基材12に
対する制限を大幅に減少することができる。
【0041】また、透明接着層13は、耐候性、透明
性、耐薬品性に優れたアクリル酸エステル樹脂を主成分
とした溶剤型感圧接着剤や紫外線硬化型接着剤等により
形成することができる。このような透明接着層13の厚
みは0.1〜20μm程度が好ましい。
【0042】透明画素電極14は、例えば、スパッタリ
ング法、真空蒸着法、CVD法等の公知の方法により、
酸化インジウムスズ(ITO)、酸化スズ(NES
A)、酸化亜鉛等の透明導電性物質を成膜(厚さ200
〜2000Å)することにより形成される。
【0043】次に、本発明の薄膜トランジスタおよびア
クティブマトリックス基板の製造方法を、図2および図
3に示されるアクティブマトリックス基板11の製造を
例にして説明する。図4および図5は本発明による薄膜
トランジスタT1を備えたアクティブマトリックス基板
11の製造方法の一例を説明するための工程図である。
まず、耐熱性支持基板22上に金属メッキ層23を剥離
可能に形成し、この金属メッキ層23上に保護層24を
介してドレイン電極とソース電極用の電極層25、コン
タクト層26、半導体層27、ゲート絶縁層28および
ゲート電極用の電極層29をこの順序で連続成膜して多
層体21を作製する(図4(A))。この多層体21の
作製段階においては高温処理(200〜350℃程度)
がなされるが、耐熱性支持基板22によって積層体21
に変形が生じることは防止される。したがって、この積
層体21の作製は、従来のガラス基板で確立されている
能動素子の製造プロセス技術および設備をそのまま使用
して行うことができる。
【0044】耐熱性支持基板22は少なくとも表面(金
属メッキ層23の形成面側)が導電性であり、また35
0℃程度での加熱においても形状および寸法が安定して
いるものであればよく、例えばガラス基板上にチタン、
クロム、ニッケル、タングステン、タンタル等の金属薄
膜をスパッタリング等により形成したもの、SUS基
板、インバー合金(Ni/Fe=36/64)基板等を
使用することができる。この耐熱性支持基板22の厚み
は1〜3mm程度が好ましい。また、金属メッキ層23
は上記の耐熱性支持基板22に対して適度な接着性を示
し、かつ、剥離可能なものであり、ニッケル、銅、クロ
ム、亜鉛、スズ、鉄等、および、これらの合金等、耐熱
性支持基板22の表面材料との関係から適宜選択するこ
とができる。このような金属メッキ層23の厚みは1〜
100μm程度が好ましい。尚、上述のように金属メッ
キ層23は耐熱性支持基板22に対して適度な接着性と
剥離性を示す必要があるが、例えば、耐熱性支持基板2
2として、充分に表面を研磨したSUS430BA材に
ニッケルメッキを施したものを使用した場合、耐熱性支
持基板22は金属メッキ層23に対して適度な接着性と
剥離性を有しているので特に問題がない。また、耐熱性
支持基板22として、インバー合金を使用した場合に
は、これに金属メッキ層23としてニッケルメッキを施
すと、両者は剥離できなくなる。この場合、予めインバ
ー合金の表面を不動態化処理することによって剥離可能
とすることができる。インバー合金の不動態化処理の一
例としては、エコノミークリーナ(ムラタ(株)製、燐
酸ソーダ12重量%、珪酸ソーダ41重量%、炭酸ソー
ダ42.5重量%、アニオン活性剤4.5重量%)の5
0g/lの水溶液中にインバー合金を浸漬して、1mA
/cm2 の電流密度で10分間の処理を行うことが挙げ
られる。また、クエン酸水溶液による陽極酸化でも不動
態化処理が可能である。
【0045】保護層24は、後述するような金属メッキ
層23の除去工程において電極層25をエッチング液か
ら保護するための層であり、例えば、有機ガラス、塗布
−焼成法で形成するコーティングガラス、窒化ケイ素、
酸化ケイ素、ポリアミド、ポリイミド等により形成する
ことができ、厚みは1〜10μm程度とすることができ
る。尚、金属メッキ層23の除去工程において電極層2
5に悪影響がない場合には、保護層24を形成しなくて
もよい。
【0046】上記のドレイン電極とソース電極用の電極
層25の厚みは0.1〜1μm程度、コンタクト層26
の厚みは0.01〜0.1μm程度、半導体層27の厚
みは0.1〜0.5μm程度、また、ゲート絶縁層28
の厚みは0.05〜0.2μm程度、ゲート電極用の電
極層29の厚みは0.05〜0.2μm程度とすること
ができる。
【0047】本発明の薄膜トランジスタおよびアクティ
ブマトリックス基板の製造方法は、上記のような多層体
21を作製した後、最上層のゲート電極用の電極層29
をパターニングして所定のパターンでゲート電極層4a
を形成する(図4(B))。次に、上記の多層体21の
ゲート電極層4a形成側を透明基板12に透明接着層1
3を介して接着する(図4(C))。この透明接着層1
3の形成は、スピンナーコートあるいは印刷法等により
行うことができる。
【0048】これ以降の工程では高温加熱プロセスはな
いため、機械的剥離方法により耐熱性支持基板22と金
属メッキ層23の界面で剥離し、金属メッキ層23をエ
ッチングにより除去し、さらに、保護層24を除去し
て、ドレイン電極とソース電極用の電極層25、コンタ
クト層26、半導体層27、ゲート絶縁層28およびゲ
ート電極層4を透明基板12上に転写する(図4
(D))。
【0049】上記の金属メッキ層23のエッチングによ
る除去は、例えば、金属メッキ層23がニッケルである
ならば、塩化第2鉄水溶液を用いたウエットエッチング
により行うことができる。
【0050】次に、ドレイン電極とソース電極用の電極
層25、コンタクト層26、半導体層27をパターニン
グしてアイランドとし、個々の薄膜トランジスタに対応
するコンタクト層7a、半導体層6aを形成する(図5
(A))。さらに、ドレイン電極とソース電極用の電極
層25をパターニングしてソース電極層8aとドレイン
電極層9aとを形成し(図5(B))。その後、チャネ
ル部(ソース電極層8aとドレイン電極層9aが積層さ
れていない領域)のコンタクト層7aを除去することに
より、ゲート電極4a、ゲート絶縁層5a(28)、半
導体層6a、コンタクト層7a、ソース電極層8aおよ
びドレイン電極層9aの平坦な各層で構成された薄膜ト
ランジスタT1を作製する(図5(C))。次いで、ド
レイン電極層9aに接続するように透明画素電極14を
各薄膜トランジスタT1の間のゲート絶縁層5aの所定
領域に形成してアクティブマトリックス基板11を作製
する(図5(D))。
【0051】図3に示したアクティブマトリックス基板
11は透過型であるため、画素電極は透明である必要が
あるが、反射型の場合には、画素電極は不透明であって
もよい。さらに、反射型の場合には、上述の製造方法の
ように画素電極を薄膜トランジスタの作製と別に形成す
るのではなく、薄膜トランジスタの作製と同時に形成し
てもよい。このような本発明のアクティブマトリックス
基板の製造方法を図6を参照して説明する。まず、上述
の製造方法と同様にして、ドレイン電極とソース電極用
の電極層25、コンタクト層26、半導体層27、ゲー
ト絶縁層28およびゲート電極層4を透明基板12上に
転写(図4(D))した後、ドレイン電極とソース電極
用の電極層25、コンタクト層26、半導体層27をパ
ターニングしてアイランドとし、個々の薄膜トランジス
タと画素の組み合わせに対応するコンタクト層7a、半
導体層6aを形成する(図6(A))。次に、ドレイン
電極とソース電極用の電極層25をパターニングしてソ
ース電極層8aとドレイン電極層9aとを形成するが
(図6(B))、この際、ドレイン電極層9aは画素電
極も兼ねるようなパターンとする。その後、チャネル部
(ソース電極層8aとドレイン電極層9aが積層されて
いない領域)のコンタクト層7aを除去することによ
り、ゲート電極4a、ゲート絶縁層5a(28)、半導
体層6a、コンタクト層7a、ソース電極層8aおよび
ドレイン電極層9aの平坦な各層で構成された薄膜トラ
ンジスタT1を作製すると同時に、ドレイン電極層9a
と一体の画素電極14を備えたアクティブマトリックス
基板11が作製される(図6(C))。
【0052】図7は、本発明の薄膜トランジスタおよび
その薄膜トランジスタをマトリックス状に備えたアクテ
ィブマトリックス基板の第2の実施例を示す概略断面図
である。このアクティブマトリックス基板の構造は、基
本的に図2示される構造と同等である。図7おいて、ア
クティブマトリックス基板31は、透明基板32と、透
明基板32上に形成された透明接着層33を介してマト
リックス状に形成された複数の薄膜トランジスタT2
と、この薄膜トランジスタT2のドレイン電極層9bに
接続するようにマトリックス状に形成された複数の透明
画素電極34とを備えている。薄膜トランジスタT2
は、透明接着層33の表面に平坦に形成されたゲート電
極層4b、透明接着層33上に形成されたゲート絶縁層
5b、このゲート絶縁層5b上に所定のパターンで形成
された半導体層6bとコンタクト層7b、このコンタク
ト層7bを介して半導体層6bにそれぞれ接続するよう
に形成されたソース電極層8bおよびドレイン電極層9
bとで構成されている。そして、ゲート絶縁層5b、半
導体層6b、コンタクト層7bは、いずれの層も段差の
ない平坦な形状である。また、透明画素電極34は、各
薄膜トランジスタT2の間のゲート絶縁層5b上の所定
領域に形成されている。
【0053】上記のアクティブマトリックス基板31を
構成する透明基板32、透明接着層33および透明画素
電極34は、上述のアクティブマトリックス基板11の
透明基板12、透明接着層13および透明画素電極14
と同様の材料により形成することができる。また、薄膜
トランジスタT2を構成する各層は、上述の薄膜トラン
ジスタT1を構成する層と同様の材料により形成するこ
とができる。
【0054】次に、図7に示されるような本発明の薄膜
トランジスタT2およびアクティブマトリックス基板3
1の製造方法を図8および図9を参照して説明する。ま
ず、耐熱性支持基板42上に金属メッキ層43を剥離可
能に形成し、この金属メッキ層43上にコンタクト層4
6、半導体層47、ゲート絶縁層48およびゲート電極
用の電極層49をこの順序で連続成膜して多層体41を
作製する(図8(A))。この多層体41は、ドレイン
電極とソース電極用の電極層が形成されていない他は上
述の多層体21と同様にして作製できるので、詳しい説
明は省略する。また、多層体41の作製段階における高
温処理(200〜350℃程度)で耐熱性支持基板42
によって積層体41に変形が生じることが防止される点
も同様であり、積層体41の作製は、従来のガラス基板
で確立されている能動素子の製造プロセス技術および設
備をそのまま使用して行うことができる。
【0055】次に、多層体41の最上層のゲート電極用
の電極層49をパターニングして所定のパターンでゲー
ト電極層4bを形成する(図8(B))。次に、上記の
多層体41のゲート電極層4b形成側を透明基板32に
透明接着層33を介して接着する(図8(C))。この
透明接着層33の形成は、スピンナーコートあるいは印
刷法等により行うことができる。
【0056】これ以降の工程では高温加熱プロセスはな
いため、機械的剥離方法により耐熱性支持基板42と金
属メッキ層43の界面で剥離し、金属メッキ層43をエ
ッチングにより除去し、さらに、コンタクト層46、半
導体層47、ゲート絶縁層48およびゲート電極層4b
を透明基板32上に転写する(図8(D))。
【0057】上記の金属メッキ層43のエッチングによ
る除去は、上述の金属メッキ層23の除去と同様に行う
ことができる。
【0058】次に、コンタクト層46、半導体層47を
パターニングしてアイランドとし、個々の薄膜トランジ
スタに対応するコンタクト層7b、半導体層6bを形成
する(図9(A))。その後、ソース電極層8bとドレ
イン電極層9bをスパッタリング等の成膜手段により所
定のパターンで形成し(図9(B))、次いで、コンタ
クト層7bの一部を除去して、ゲート電極4b、ゲート
絶縁層5b(48)、半導体層6b、コンタクト層7
b、ソース電極層8bおよびドレイン電極層9bで構成
された薄膜トランジスタT2を作製する(図9
(C))。この薄膜トランジスタT2では、ゲート電極
4b、ゲート絶縁層5b(48)、半導体層6b、コン
タクト層7bが平坦な層であり、従来の薄膜トランジス
タの段差部分でのステップカバーレッジは問題とはなら
ない。但し、ソース電極層8bとドレイン電極層9b
は、半導体層6bとコンタクト層7bが形成された段差
部分にスパッタリング等の手段により形成されるため、
上記のアクティブマトリックス基板11に比べて断線が
発生する危険性があるが、仮に断線が生じても1個の薄
膜トランジスタのみが不良となるだけで、従来のアクテ
ィブマトリックス基板のようにマトリックス状に配列さ
れた薄膜トランジスタの列単位あるいは行単位で制御不
能となることはない。
【0059】次いで、ドレイン電極層9bに接続するよ
うに透明画素電極34を各薄膜トランジスタT2の間の
ゲート絶縁層5b上の所定領域に形成してアクティブマ
トリックス基板31を作製する(図9(D))。
【0060】尚、図7に示したアクティブマトリックス
基板31は透過型であるため、画素電極は透明である必
要があるが、反射型の場合には、画素電極は不透明であ
ってもよい。さらに、反射型の場合には、上述の製造方
法におけるスパッタリング等によるドレイン電極層9b
の形成時(図9(B))において、ドレイン電極層9b
と同時に画素電極も一体的に形成してもよい。
【0061】図10は本発明の薄膜トランジスタおよび
その薄膜トランジスタをマトリックス状に備えたアクテ
ィブマトリックス基板の第3の実施例を示す概略断面図
である。このアクティブマトリックス基板の構造は、基
本的に図2示される構造と同等である。図10におい
て、アクティブマトリックス基板51は、透明基板52
と、透明基板52上に形成された透明接着層53を介し
てマトリックス状に形成された複数の薄膜トランジスタ
T3と、この薄膜トランジスタT3のドレイン電極層9
cに接続するようにマトリックス状に形成された複数の
透明画素電極54とを備えている。薄膜トランジスタT
3は、平坦な層として所定のパターンでゲート電極層4
c、ゲート絶縁層5c、半導体層6c、コンタクト層7
c、ソース電極層8cおよびドレイン電極層9cが積層
されてなる積層部が、透明接着層53の表面側にゲート
電極層4cのみが突出するように平坦に設けられて構成
されている。また、透明画素電極54は、透明接着層5
3の表面であって各薄膜トランジスタT3の間の所定領
域に形成されている。
【0062】上記のアクティブマトリックス基板51を
構成する透明基板52、透明接着層53および透明画素
電極54は、上述のアクティブマトリックス基板11の
透明基板12、透明接着層13および透明画素電極14
と同様の材料により形成することができる。また、薄膜
トランジスタT3を構成する各層は、上述の薄膜トラン
ジスタT1の構成層と同様の材料により形成することが
できる。
【0063】次に、図10に示されるような本発明の薄
膜トランジスタT3およびアクティブマトリックス基板
51の製造方法を図12および図13を参照して説明す
る。まず、耐熱性支持基板62上に金属メッキ層63を
剥離可能に形成し、この金属メッキ層63上に保護層6
4を介してゲート電極用の電極層69、ゲート絶縁層6
8、半導体層67、コンタクト層66およびドレイン電
極とソース電極用の電極層65をこの順序で連続成膜し
て多層体61を作製する(図12(A))。この多層体
61は、積層順序が異なるだけで上述の多層体21と同
様にして作製できるので、詳しい説明は省略する。ま
た、多層体61の作製段階における高温処理(200〜
350℃程度)で耐熱性支持基板62によって積層体6
1に変形が生じることが防止される点も同様であり、積
層体61の作製は、従来のガラス基板で確立されている
能動素子の製造プロセス技術および設備をそのまま使用
して行うことができる。
【0064】上述の薄膜トランジスタおよびアクティブ
マトリックス基板の製造方法の2つの実施例では、多層
体21、41の各層の加工を透明基板に転写後に行う
が、本実施例では、透明基板への転写前に多層体61に
対して加工を行う。すなわち、まず、ドレイン電極とソ
ース電極用の電極層65、コンタクト層66、半導体層
67およびゲート絶縁層68をパターニングしてアイラ
ンドとし、個々の薄膜トランジスタに対応するコンタク
ト層7c、半導体層6c、ゲート絶縁層5cを形成する
(図12(B))。その後、ドレイン電極とソース電極
用の電極層65をパターニングしてソース電極層8cと
ドレイン電極層9cとを形成する(図12(C))。次
に、チャネル部(ソース電極層8cとドレイン電極層9
cが積層されていない領域)のコンタクト層7cを領域
を除去し、各ドレイン電極層9cに接続するように透明
画素電極54を各薄膜トランジスタT3の間のゲート電
極用の電極層69上の所定領域に形成する(図13
(A))。
【0065】次に、多層体61のソース電極層8cおよ
びドレイン電極層9c形成側を透明基板52に透明接着
層53を介して接着する(図13(B))。この透明接
着層53の形成は、スピンナーコートあるいは印刷法等
により行うことができる。
【0066】これ以降の工程では高温加熱プロセスはな
いため、機械的剥離方法により耐熱性支持基板62と金
属メッキ層63の界面で剥離し、金属メッキ層63をエ
ッチングにより除去し、さらに、保護層64を除去し
て、ゲート電極用の電極層69、ゲート絶縁層5c、半
導体層6c、コンタクト層7c、ソース電極層8c、ド
レイン電極層9cおよび透明画素電極54を透明基板5
2上に転写する(図13(C))。その後、ゲート電極
用の電極層69を画素領域に残存しないように所定のパ
ターンでパターニングしてゲート電極層4cを形成する
ことにより、ゲート電極4c、ゲート絶縁層5c、半導
体層6c、コンタクト層7c、ドレイン電極層8cおよ
びソース電極層9cの平坦な各層で構成された薄膜トラ
ンジスタT3を備えた透過型のアクティブマトリックス
基板51(図10)を作製する。
【0067】このアクティブマトリックス基板51で
は、薄膜トランジスタT3を構成するゲート電極4c、
ゲート絶縁層5c、半導体層6c、コンタクト層7c、
ソース電極層8cおよびドレイン電極層9cが上記のよ
うに平坦な層であり、従来の薄膜トランジスタの段差部
分でのステップカバーレッジは問題とはならない。
【0068】尚、図10に示したアクティブマトリック
ス基板51は透過型であるため、画素電極は透明である
必要があるが、反射型の場合には、画素電極は不透明で
あってもよい。さらに、反射型の場合には、上述の製造
方法におけるゲート電極用の電極層69のパターニング
において、ゲート電極層4cを形成するように電極層6
9を除去し、図11に示されるように画素領域上に電極
層69を残存させたアクティブマトリックス基板51と
することもできる。
【0069】図14は本発明の薄膜トランジスタおよび
その薄膜トランジスタをマトリックス状に備えたアクテ
ィブマトリックス基板の第4の実施例を示す概略断面図
である。このアクティブマトリックス基板の構造は、基
本的に図2示される構造と同等である。図14におい
て、アクティブマトリックス基板71は、透明基板72
と、透明基板72上に形成された透明接着層73を介し
てマトリックス状に形成された複数の薄膜トランジスタ
T4と、この薄膜トランジスタT4のドレイン電極層9
dに接続するようにマトリックス状に形成された複数の
透明画素電極74とを備えている。薄膜トランジスタT
4は、平坦な層として所定のパターンでゲート電極層4
d、ゲート絶縁層5d、半導体層6d、コンタクト層7
dが積層され、さらに、コンタクト層7dを介して半導
体層6dに接続するようにソース電極層8dおよびドレ
イン電極層9dが積層されてなる積層部が、透明接着層
73の表面側にゲート電極層4dのみが突出するように
平坦に設けられて構成されている。また、透明画素電極
74は、透明接着層73の表面であって各薄膜トランジ
スタT4の間の所定領域に形成されている。
【0070】上記のアクティブマトリックス基板71を
構成する透明基板72、透明接着層73および透明画素
電極74は、上述のアクティブマトリックス基板11の
透明基板12、透明接着層13および透明画素電極14
と同様の材料により形成することができる。また、薄膜
トランジスタT4を構成する各層は、上述の薄膜トラン
ジスタT1を構成する層と同様の材料により形成するこ
とができる。
【0071】次に、図14に示されるような本発明の薄
膜トランジスタT4およびアクティブマトリックス基板
71の製造方法を図15および図16を参照して説明す
る。まず、耐熱性支持基板82上に金属メッキ層83を
剥離可能に形成し、この金属メッキ層83上に保護層8
4を介してゲート電極用の電極層89、ゲート絶縁層8
8、半導体層87およびコンタクト層86をこの順序で
連続成膜して多層体81を作製する(図15(A))。
この多層体81は、ドレイン電極とソース電極用の電極
層が形成されていない他は上述の多層体61と同様にし
て作製できるので、詳しい説明は省略する。また、多層
体81の作製段階における高温処理(200〜350℃
程度)で耐熱性支持基板82によって積層体81に変形
が生じることが防止される点も同様であり、積層体81
の作製は、従来のガラス基板で確立されている能動素子
の製造プロセス技術および設備をそのまま使用して行う
ことができる。
【0072】上述の多層体61と同様に、本実施例でも
透明基板への転写前に多層体81に対して加工を行う。
すなわち、まず、コンタクト層86、半導体層87とゲ
ート絶縁層88をパターニングしてアイランドとし、個
々の薄膜トランジスタに対応する半導体層6dとゲート
絶縁層5dを形成する(図15(B))。その後、コン
タクト層86に接続するように金属導電体からなるソー
ス電極層8dとドレイン電極層9dをスパッタリング等
の成膜手段により所定のパターンで形成する(図15
(C))。
【0073】次に、チャネル部(ソース電極層8dとド
レイン電極層9dが積層されていない領域)のコンタク
ト層7dを領域を除去し、各ドレイン電極層9dに接続
するように透明画素電極74を各薄膜トランジスタT4
の間のゲート電極用の電極層89上の所定領域に形成す
る(図16(A))。
【0074】次に、多層体81のソース電極層8dおよ
びドレイン電極層9d形成側を透明基板72に透明接着
層73を介して接着する(図16(B))。この透明接
着層73の形成は、スピンナーコートあるいは印刷法等
により行うことができる。
【0075】これ以降の工程では高温加熱プロセスはな
いため、機械的剥離方法により耐熱性支持基板82と金
属メッキ層83の界面で剥離し、金属メッキ層83をエ
ッチングにより除去し、さらに、保護層84を除去し
て、ゲート電極用の電極層89、ゲート絶縁層5d、半
導体層6d、コンタクト層7d、ソース電極層8d、ド
レイン電極層9dおよび透明画素電極74を透明基板7
2上に転写する(図16(C))。その後、ゲート電極
用の電極層89を画素領域に残存しないように所定のパ
ターンでパターニングしてゲート電極層4dを形成する
ことにより、ゲート電極4d、ゲート絶縁層5d、半導
体層6d、コンタクト層7d、ドレイン電極層8dおよ
びソース電極層9dの各層で構成された薄膜トランジス
タT4を備えた透過型のアクティブマトリックス基板7
1(図14)を作製する。
【0076】このアクティブマトリックス基板71で
は、薄膜トランジスタT4を構成するゲート電極4d、
ゲート絶縁層5d、半導体層6d、コンタクト層7dが
平坦な層であり、従来の薄膜トランジスタの段差部分で
のステップカバーレッジは問題とはならない。但し、ソ
ース電極層8dとドレイン電極層9dは、半導体層6d
とコンタクト層7dが形成された段差部分にスパッタリ
ング等の成膜手段により形成されるため、上記のアクテ
ィブマトリックス基板51に比べて断線発生の危険性が
あるが、仮に断線が生じても1個の薄膜トランジスタの
みが不良となるだけで、従来のアクティブマトリックス
基板のようにマトリックス状に配列された薄膜トランジ
スタの列単位あるいは行単位で制御不能となることはな
い。
【0077】尚、上述の製造方法における透明画素電極
74の形成工程(図16(A))での透明画素電極形成
を省略し、ゲート電極用の電極層89のパターニング後
に透明画素電極74を形成して、透過型のアクティブマ
トリックス基板(図17参照)とすることもできる。
【0078】図18は、液晶ディスプレイに使用できる
アクティブマトリックス基板の一部の構造を示す平面図
である。図18において、アクティブマトリックス91
は、図の左右方向Aに伸びるように等間隔で配置されて
いるゲート電極層4eと、このゲート電極層4eと立体
的に交差して図の上下方向Bに伸びるように等間隔で配
置されているソース電極層8eとを有し、ゲート電極層
4eとソース電極層8eとで囲まれたマトリックス上の
各区画が画素領域となり、各画素領域には画素電極94
が配設されている。上記のソース電極層8eは、各薄膜
トランジスタT5の共通のソース電極であり、かつ、各
画素領域において図の右方向にL字型に突出した箇所を
備え、ゲート電極層4eと立体的に交差する箇所が薄膜
トランジスタT5のソース電極層を形成する。一方、各
画素電極94の左上部分は、図の上方向にゲート電極層
4eと立体的に交差するように突出した箇所を備え、こ
の箇所が薄膜トランジスタT5のドレイン電極層を形成
する。
【0079】図19は、図18に示される薄膜トランジ
スタT5を使用した本発明のアクティブマトリックス基
板の第5の実施例を示すものであり、図18のX−X切
断線における概略断面図であり、図20は同じくY−Y
切断線における概略断面図である。図19および図20
において、アクティブマトリックス基板91は反射型の
アクティブマトリックス基板であり、透明基板92と、
透明基板92上に形成された透明接着層93を介して形
成された、いわゆる2S−TFT構造の薄膜トランジス
タT5と、この薄膜トランジスタT5のドレイン電極層
9eと一体的に形成された画素電極94とを備えてい
る。薄膜トランジスタT5は、平坦な層として、所定の
パターンでゲート電極層4e、ゲート絶縁層5e、この
ゲート絶縁層5e上に所定のパターンで半導体層6e、
コンタクト層7e、ソース電極層8eおよびドレイン電
極層9eが積層されて構成されている。
【0080】次に、図19、図20に示されるような本
発明の薄膜トランジスタT5およびアクティブマトリッ
クス基板91の製造方法を図21および図22を参照し
て説明する。尚、図21および図22は本発明による薄
膜トランジスタT5を備えたアクティブマトリックス基
板91の製造方法の一例を説明するための工程図であ
り、図21は図19に、また図22は図20にそれぞれ
対応している。まず、耐熱性支持基板102上に金属メ
ッキ層103を剥離可能に形成し、この金属メッキ層1
03上に保護層104を介してドレイン電極とソース電
極用の電極層105、コンタクト層106、半導体層1
07、ゲート絶縁層108およびゲート電極用の電極層
109をこの順序で連続成膜して多層体101を作製す
る(図21(A)、図22(A))。この多層体101
は、上述の多層体21と同様にして作製できるので、詳
しい説明は省略する。また、多層体101の作製段階に
おける高温処理(200〜350℃程度)で耐熱性支持
基板102によって積層体101に変形が生じることが
防止される点も同様であり、この積層体101の作製
は、従来のガラス基板で確立されている能動素子の製造
プロセス技術および設備をそのまま使用して行うことが
できる。
【0081】次に、多層体101の最上層のゲート電極
用の電極層109をパターニングして所定のパターンで
ゲート電極層4eを形成し、次に、上記の多層体101
のゲート電極層4e形成側を透明基板92に透明接着層
93を介して接着する(図21(B)、図22
(B))。尚、これ以降の工程では高温加熱プロセスは
ないため、この段階で機械的剥離方法により耐熱性支持
基板102と金属メッキ層103の界面で剥離し、金属
メッキ層103をエッチングにより除去し、さらに、保
護層104を除去して、ドレイン電極とソース電極用の
電極層105、コンタクト層106、半導体層107、
ゲート絶縁層108およびゲート電極層4eのみを透明
基板92上に転写する。
【0082】次に、ドレイン電極とソース電極用の電極
層105、コンタクト層106、半導体層107をパタ
ーニングしてアイランドとし、個々の薄膜トランジスタ
に対応する半導体層6eとコンタクト層7eを形成する
(図21(C)、図22(C))。その後、ドレイン電
極とソース電極用の電極層105をパターニングしてソ
ース電極層8eとドレイン電極層9eを同一平面上に形
成する(図21(D)、図22(D))。この場合、ド
レイン電極層9eは2つのソース電極層8eの間に位置
して、いわゆる2S−TFT構造を構成し、かつ、ドレ
イン電極層9eと一体的に画素電極94が形成される。
次いで、チャネル部のコンタクト層7eを除去して、ゲ
ート電極4e、ゲート絶縁層5e(108)、半導体層
6e、コンタクト層7e、ソース電極層8eおよびドレ
イン電極層9eで構成された薄膜トランジスタT5を備
えたアクティブマトリックス基板91(図19、図2
0)を作製する。この薄膜トランジスタT5では、ゲー
ト電極4e、ゲート絶縁層5e(108)、半導体層6
e、コンタクト層7e、ソース電極層8eおよびドレイ
ン電極層9eが平坦な層であり、従来の薄膜トランジス
タの段差部分でのステップカバーレッジは問題とはなら
ない。また、ソース電極8eが2か所存在するため、ド
レイン電極層9eの両側にチャネルが形成されることに
なる。
【0083】図23および図24は、本発明の薄膜トラ
ンジスタおよびその薄膜トランジスタをマトリックス状
に備えたアクティブマトリックス基板の第6の実施例を
示す概略断面図である。このアクティブマトリックス基
板の構造は、基本的に図18示される構造と同等であ
り、図23は、図18に示される本発明のアクティブマ
トリックス基板のX−X切断線における概略断面図、図
24は同じくY−Y切断線における概略断面図に相当す
る。図23および図24において、アクティブマトリッ
クス基板111は、透明基板112と、透明基板112
上に形成された透明接着層113を介して形成された、
いわゆる2S−TFT構造の薄膜トランジスタT6と、
この薄膜トランジスタT6のドレイン電極層9fに一体
的に形成された画素電極114とを備えている。薄膜ト
ランジスタT6は、平坦な層として、所定のパターンで
ゲート電極層4f、ゲート絶縁層5f、半導体層6f、
コンタクト層7f、ソース電極層8fおよびドレイン電
極層9fが積層されてなる積層部が、透明接着層113
のゲート電極層4f側が突出するように設けられて構成
されている。また、画素電極114は、透明接着層11
3の表面であって各薄膜トランジスタT6の間の所定領
域に形成されている。
【0084】上記のアクティブマトリックス基板111
を構成する透明基板112、透明接着層113および画
素電極114は、上述のアクティブマトリックス基板1
1の透明基板12、透明接着層13および透明画素電極
14と同様の材料により形成することができる。また、
薄膜トランジスタT6を構成する各層は、上述の薄膜ト
ランジスタT1の構成層と同様の材料により形成するこ
とができる。
【0085】次に、図23、図24に示されるような本
発明の薄膜トランジスタT6およびアクティブマトリッ
クス基板111の製造方法を図25および図26を参照
して説明する。尚、図25および図26は本発明による
薄膜トランジスタT6を備えたアクティブマトリックス
基板111の製造方法の一例を説明するための工程図で
あり、図25は図23に、また図26は図24にそれぞ
れ対応している。まず、耐熱性支持基板122上に金属
メッキ層123を剥離可能に形成し、この金属メッキ層
123上に保護層124を介してゲート電極用の電極層
129、ゲート絶縁層128、半導体層127、コンタ
クト層126およびドレイン電極とソース電極用の電極
層125をこの順序で連続成膜して多層体121を作製
する(図25(A)、図26(A))。この多層体12
1は、積層順序が異なるだけで上述の多層体21と同様
にして作製できるので、詳しい説明は省略する。また、
多層体121の作製段階における高温処理(200〜3
50℃程度)で耐熱性支持基板122によって積層体1
21に変形が生じることが防止される点も同様であり、
積層体121の作製は、従来のガラス基板で確立されて
いる能動素子の製造プロセス技術および設備をそのまま
使用して行うことができる。
【0086】次に、透明基板への転写前に多層体121
に対して加工を行う。すなわち、まず、ドレイン電極と
ソース電極用の電極層125、コンタクト層66をパタ
ーニングしてアイランドとし、個々の薄膜トランジスタ
に対応するソース電極層8fとドレイン電極層9fおよ
びコンタクト層7fを形成する(図25(B)、図26
(B))。この場合、ドレイン電極層9fは2つのソー
ス電極層8fの間に位置して、いわゆる2S−TFT構
造を構成し、かつ、ドレイン電極層9fと一体的に画素
電極114が形成される。
【0087】次に、多層体121のソース電極層8fお
よびドレイン電極層9f形成側を透明基板112に透明
接着層113を介して接着する(図25(C)、図26
(C))。この透明接着層113の形成は、スピンナー
コートあるいは印刷法等により行うことができる。尚、
これ以降の工程では高温加熱プロセスはないため、この
段階で機械的剥離方法により耐熱性支持基板122と金
属メッキ層123の界面で剥離し、金属メッキ層123
をエッチングにより除去し、さらに、保護層124を除
去して、ゲート電極用の電極層129、ゲート絶縁層1
28、半導体層127、コンタクト層7f、ソース電極
層8fおよびドレイン電極層9fのみを透明基板112
上に転写する。
【0088】その後、ゲート電極用の電極層129を画
素領域に残存しないように所定のパターンでパターニン
グしてゲート電極層4fを形成する(図25(D)、図
26(D))。次いで、ゲート絶縁層128、半導体層
127、コンタクト層7fを所定のパターンでドライエ
ッチングしてゲート電極4f、ゲート絶縁層5f(12
8)、半導体層6f、コンタクト層7f、ソース電極層
8fおよびドレイン電極層9fで構成された薄膜トラン
ジスタT6を備えたアクティブマトリックス基板111
(図23、図24)を作製する。この薄膜トランジスタ
T6では、ゲート電極4f、ゲート絶縁層5f(12
8)、半導体層6f、コンタクト層7f、ソース電極層
8fおよびドレイン電極層9fが平坦な層であり、従来
の薄膜トランジスタの段差部分でのステップカバーレッ
ジは問題とはならない。また、ソース電極8fが2か所
存在するため、ドレイン電極層9fの両側にチャネルが
形成されることになる。このアクティブマトリックス基
板111は、ドレイン電極とソース電極用の電極層12
5をITO等の透明導電物質で形成することにより、透
過型のアクティブマトリックス基板となり、ドレイン電
極とソース電極用の電極層125をクロム等の金属導電
物質で形成することにより、反射型のアクティブマトリ
ックス基板となる。
【0089】上述のアクティブマトリックス基板の実施
例はいずれもドレイン電極層に画素電極が接続されたも
のであるが、ソース電極層に接続するように画素電極を
形成したものであってもよい。
【0090】また、本発明の薄膜トランジスタは、その
表面に保護膜を備えるものであってもよい。また、本発
明のアクティブマトリックス基板は、画素電極を除く領
域の表面、例えば、構成する薄膜トランジスタの表面に
保護膜を備えるものであってもよい。アクティブマトリ
ックス基板では、ドレイン電極層やソース電極層と画素
電極、あるいは、ゲート電極層と画素電極とは同一膜面
上に存在し、この上には液晶層等が形成されるが、上記
のように保護膜を備えることによって、各電極間の絶縁
をより確実なものとすることができる。
【0091】このような保護膜は、酸化ケイ素を主成分
とする有機ガラス、塗布−焼成法で形成する酸化ケイ素
を主成分とする被膜、蒸着法、スパッタリング法、CV
D法等で形成される窒化ケイ素や酸化ケイ素、透明耐熱
性高分子であるポリイミド、ポリアミドイミド、ガラ
ス、セラミック前駆体ポリマー等により形成することが
でき、特に半導体電気特性の点から、CVD法で形成す
る窒化ケイ素(SiNx)が好ましい。また、保護膜の
厚みは0.1〜0.5μm程度が好ましい。
【0092】次に、より具体的な実施例を示して本発明
を更に詳細に説明する。 (実施例1)厚さ1mmのガラス基板に金属Ti層(厚
さ1μm)をスパッタリング法により形成して耐熱性支
持基板とした。この耐熱性支持基板の金属Ti層上に電
気メッキ法によりNiメッキ層(厚さ3μm)を形成
し、さらに、Niメッキ層上に常温ガラスコーティング
剤GA−1(ファイングラス・テクノロジー社製)を塗
布して保護層(厚さ1μm)を形成した。次に、この保
護層上にドレイン電極とソース電極用のCr電極層(厚
み0.2μm)、n+ a−Si:H(コンタクト)層
(厚み0.05μm)、アモルファスシリコン(a−S
i)層(厚み0.2μm)、SiNx (ゲート絶縁)層
(厚み0.3μm)およびゲート電極用のCr電極層
(厚み0.2μm)をこの順序で連続成膜して多層体を
作製した(図4(A)に対応)。この多層体の作製段階
においては、n+ a−Si:H層形成時に230℃で1
0分間、a−Si層形成時に250℃で40分間、Si
x 層形成時に350℃で20分間、それぞれプラズマ
CVDによる高温処理がなされた。次に、この多層体の
最上層のゲート電極用のCr電極層をパターニングして
所定パターンのゲート電極層を形成した。
【0093】一方、透明基板としてポリカーボネート
(帝人化学(株)製 厚さ400μm)を準備し、この
透明基板上にスピンナー塗布(3000rpm、30秒
間)によって下記の組成の透明接着剤を塗布して厚み約
5μmの透明接着層を形成した。
【0094】 透明接着剤の組成 ・接着剤(日本カーバイト工業(株)製ニッセツPE−121) … 100重量部 ・架橋剤(CK−101) … 3重量部 ・トルエン … 300重量部 この透明基板の透明接着層上に上記の多層体のゲート電
極層形成側が当接するように圧着し、耐熱性支持基板を
剥離した。さらに、塩化第2鉄水溶液を用いたウエット
エッチングによりNiメッキ層を除去し、その後、SF
6 、CF6 等のガスを用いたドライエッチングにより保
護層を除去して、ドレイン電極とソース電極用のCr電
極層、n+ a−Si:H層、a−Si層、SiNx 層お
よびゲート電極層を透明基板上に転写した(図4(D)
に対応)。
【0095】その後、ドレイン電極とソース電極用のC
r電極層、n+ a−Si:H層およびa−Si層のパタ
ーニングによるアイランド形成(図5(A)に対応)を
行った後、ドレイン電極とソース電極用のCr電極層の
パターニングによりCrソース電極層とCrドレイン電
極層を形成した(図5(B)に対応)。さらに、n+
−Si:H層のパターニング(図5(C)に対応)を行
った後、Crドレイン電極層に接続するようにITO膜
で透明画素電極を形成して図3に示されるようなアクテ
ィブマトリックス基板を作製した。この後、蒸着法によ
りSiOx 膜(厚さ0.1μm)を成膜し、画素電極上
のみエッチングによりSiOx 膜を除去した。
【0096】一方、透明基板としてポリカーボネート
(帝人化学(株)製 厚さ400μm)を用い、この透
明基板上に公知の顔料分散法や染色法、電着、印刷法等
によりR,G,Bの着色層(厚さ3μm)を上記の画素
電極に対応するように形成してカラーフィルタ層とし
た。さらに、定法に従って厚さ1000Åの透明導電膜
(ITO)を形成してカラーフィルタ基板を作製した。
【0097】次に、上記のアクティブマトリックス基板
上と、上記のカラーフィルタ基板の透明導電膜上に、そ
れぞれ配向膜用塗布液(配向剤AL−3046(日本合
成ゴム(株)製)と希釈剤ACT−608(日本合成ゴ
ム(株)製)とを5:3の割合で混合したもの)をスピ
ンナー塗布(3000rpm、30秒間)によって塗布
して厚み約800Åの配向膜を形成し、その後、ロール
回転速度200rpm、ステージ速度10mm/秒の条
件でラビング処理を行った。
【0098】次に、上記の配向処理を施したアクティブ
マトリックス基板にシール剤でシール層を形成した。シ
ール層形成は、シール剤(四国化成(株)製DSK−7
211−4)1gに対して平均粒径6μmのスペーサ
(日本電気硝子(株)製PF−60)20mgを混合さ
せたものを使用し、ディスペンサー装置により形成し
た。
【0099】また、上記の配向処理を施したカラーフィ
ルタ基板には、スペーサ層を塗布形成した。このスペー
サ層は、平均粒径6μmの粘着性スペーサ(ナトコ社製
XC−610)を希釈液(IPA:水=1:1)で希釈
したスペーサ希釈液(濃度0.2重量%)をスピンナー
塗布(2000rpm、30秒間)して、粒子密度15
0〜200個/mm2 となるように形成した。
【0100】このようなアクティブマトリックス基板と
カラーフィルタ基板を、従来のガラス基板で確立されて
いるパネルセル組み立て製造プロセスを使用して、透明
電気絶縁層側と透明導電膜側とが対向するように配設し
た。配設方法としては、圧着治具を用いて圧着圧力4k
g/cm2 、熱処理120℃、1時間の条件で圧着、硬
化を行った。その後、間隙部にツイストネマティック液
晶LDP−5034LA(チッソ社製)を注入し封止剤
で密封して液晶層を形成してフィルム液晶パネルを作製
した。このフィルム液晶パネルの厚さは2mmであっ
た。
【0101】このフィルム液晶パネルを用いてパネル両
面に偏光フィルムを貼りつけた透過型アクティブマトリ
ックス形表示のカラー液晶ディスプレイ(厚さ2mm)
を作製した。このカラー液晶ディスプレイに駆動回路を
接続し表示を行ったところ、従来のガラス基板を用いて
作製したカラー液晶ディスプレイと同等の極めて表示品
質の高い液晶表示装置であった。また、薄膜トランジス
タの特性変化や各種配線ラインの断線、短絡は認められ
なかった。 (実施例2)厚さ1mmのSUS430BA板の表面を
電解複合研磨により鏡面研磨(研磨グレード=Rmax 値
0.10μm)して耐熱性支持基板とした。この耐熱性
支持基板上に電気メッキ法によりNiメッキ層(厚さ3
μm)を形成した。次に、このNiメッキ層上にn+
−Si:H層(厚み0.05μm)、a−Si層(厚み
0.2μm)、SiNx 層(厚み0.3μm)およびゲ
ート電極用のCr電極層(厚み0.2μm)をこの順序
で連続成膜して多層体を作製した(図8(A)に対
応)。この多層体の作製段階においては、n+ a−S
i:H層形成時に300℃で10分間、a−Si層形成
時に300℃で40分間、SiNx 層形成時に300℃
で20分間、それぞれプラズマCVDによる高温処理が
なされた。次に、この多層体の最上層のゲート電極用の
Cr電極層をパターニングして所定パターンのゲート電
極層を形成した。尚、実施例1と異なり、本実施例では
Niメッキ層上に保護層の形成を行わなかった。これ
は、後工程でNiメッキ層を除去する際に、n+ a−S
i:H層に比べてNiメッキ層のエッチングレートがは
るかに大きいため、n+ a−Si:H層と選択エッチン
グが可能となるからである。
【0102】一方、透明基板としてポリカーボネート
(帝人化学(株)製 厚さ400μm)を準備し、この
透明基板上にスピンナー塗布(3000rpm、30秒
間)によって紫外線硬化型透明接着剤(商品名:ワール
ドロック No.XVL-01M )を塗布し、下記条件で紫外線を
照射して厚み約5μmの透明接着層を形成した。
【0103】紫外線照射条件 ・コンベア型紫外線照射装置使用 ・紫外線照度: 300mW/cm2 ・照射時間 : 10秒 ・照射量 : 300mJ/cm2 この透明基板の透明接着層上に上記の多層体のゲート電
極層形成側が当接するように圧着し、耐熱性支持基板を
剥離した。さらに、塩化第2鉄水溶液を用いたウエット
エッチングによりNiメッキ層を除去して、n+ a−S
i:H層、a−Si層、SiNx 層およびゲート電極層
を透明基板上に転写した(図8(D)に対応)。
【0104】その後、n+ a−Si:H層とa−Si層
のパターニングによるアイランド形成(図9(A)に対
応)を行った後、n+ a−Si:H層を介してa−Si
層に接続するようにスパッタリング法によりCrドレイ
ン電極層とCrソース電極層(厚み0.2μm)を形成
した(図9(B)に対応)。さらに、チャネル部のn+
a−Si:H層をドライエッチング法により除去した
(図9(C)に対応)。次いで、Crドレイン電極層に
接続するようにITO膜で透明画素電極を形成して図7
に示されるようなアクティブマトリックス基板を作製し
た。
【0105】つぎに、このようにして作製したアクティ
ブマトリックス基板を用いて実施例1と同様にしてフィ
ルム液晶パネル(厚み2mm)を作製した。
【0106】このフィルム液晶パネルを用いてパネル両
面に偏光フィルムを貼りつけた透過型アクティブマトリ
ックス形表示のカラー液晶ディスプレイ(厚さ2mm)
を作製した。このカラー液晶ディスプレイに駆動回路を
接続し表示を行ったところ、従来のガラス基板を用いて
作製したカラー液晶ディスプレイと同等の極めて表示品
質の高い液晶表示装置であった。また、薄膜トランジス
タの特性変化や各種配線ラインの断線、短絡は認められ
なかった。 (実施例3)厚さ1mmのインバー合金(Ni/Fe=
36/64)板の表面を電解複合研磨により鏡面研磨
(研磨グレード=Rmax 値0.10μm)して耐熱性支
持基板とした。さらに、この耐熱性支持基板をエコノミ
ークリーナ(ムラタ(株)製燐酸ソーダ12重量%、珪
酸ソーダ41重量%、炭酸ソーダ42.5重量%、アニ
オン活性剤4.5重量%)の50g/lの水溶液に浸漬
し、1mA/cm2 の電流密度で10分間の不動態化処
理を施した。
【0107】上記の耐熱性支持基板上に電気メッキ法に
よりNi−Feメッキ層(厚さ3μm)を形成し、さら
に、Ni−Feメッキ層上にプラズマCVD法によりS
iNx からなる保護層(厚さ1μm)を形成した。次
に、この保護層上にゲート電極用のCr電極層(厚み
0.2μm)、SiNx 層(厚み0.3μm)、a−S
i層(厚み0.2μm)、n+ a−Si:H層(厚み
0.05μm)およびドレイン電極とソース電極用のC
r電極層(厚み0.2μm)をこの順序で連続成膜して
多層体を作製した(図12(A)に対応)。この多層体
の作製段階においては、SiNx 層形成時に350℃で
20分間、a−Si層形成時に250℃で40分間、n
+ a−Si:H層形成時に230℃で10分間、それぞ
れプラズマCVDによる高温処理がなされた。
【0108】次に、この多層体のドレイン電極とソース
電極用のCr電極層、n+ a−Si:H層、a−Si層
およびSiNx 層のパターニングによるアイランド形成
(図12(B)に対応)を行い、その後ドレイン電極と
ソース電極用のCr電極層をパターニングしてCrソー
ス電極層とCrドレイン電極層を形成した(図12
(C)に対応)。次いで、チャネル部のn+ a−Si:
H層をドライエッチング法により除去し、さらに、ドレ
イン電極層に接続するようにITO膜で透明画素電極を
形成(図13(A)に対応)した。
【0109】一方、透明基板としてポリカーボネート
(帝人化学(株)製 厚さ400μm)を準備し、この
透明基板上にスピンナー塗布(3000rpm、30秒
間)によって紫外線硬化型透明接着剤(ケミテック
(株)製 ケミシールU−471)を塗布し、下記条件
で紫外線を照射して厚み約5μmの透明接着層を形成し
た。
【0110】紫外線照射条件 ・コンベア型紫外線照射装置使用 ・紫外線照度: 200mW/cm2 ・照射時間 : 10秒 ・照射量 : 2000mJ/cm2 この透明基板の透明接着層上に上記の積層体のドレイン
電極層とソース電極層形成側が当接するように圧着し、
耐熱性支持基板を剥離した。さらに、塩化第2鉄水溶液
を用いたウエットエッチングによりNi−Feメッキ層
を除去し、その後、SF6 、CF6 等のガスを用いたド
ライエッチングにより保護層を除去して、ドレイン電極
層、ソース電極層、n+ a−Si:H層、a−Si層、
SiNx層、ゲート電極用のCr電極層およびITO透
明画素電極を透明基板上に転写した(図13(C)に対
応)。次いで、ゲート電極用のCr電極層を画素領域に
残存しないように所定のパターンでパターニングして図
10に示されるようなアクティブマトリックス基板を作
製した。
【0111】次に、KP−06(日本合成化学工業
(株)製、重合度:約600、けん化度:71〜75)
の5重量%水溶液に、E−44(メルクジャパン社製)
を超音波分散した後、KH−17(日本合成化学工業
(株)製、重合度:約1700、けん化度:78.5〜
81.5)の10重量%水溶液を添加して、最終的にP
VA:液晶=20:80(重量比)となるように液晶の
PVA分散水溶液を作製して高分子分散型液晶とした。
【0112】次に、この高分子分散型液晶を上記のアク
ティブマトリックス基板の薄膜トランジスタ形成側にブ
レードコータを用いて塗布し、40℃、1時間の熱処理
を施して乾燥させ、膜厚10μmの高分子分散型液晶層
を形成した。
【0113】一方、透明基板としてポリカーボネート
(帝人化学(株)製 厚さ400μm)を用い、この透
明基板上に定法に従って厚さ1000Åの透明導電膜
(ITO)を形成した。さらに、この透明導電膜上に、
実施例1と同様の透明接着剤をスピンナー塗布(300
0rpm、30秒間)によって塗布して厚み約2μmの
透明接着層を形成して対向基板を作製した。
【0114】このようなアクティブマトリックス基板と
対向基板を、実施例1と同様にして高分子分散型液晶層
側と透明接着層側とが対向するように配設してアクティ
ブマトリックス形表示の高分子分散型液晶ディスプレイ
(厚さ3mm)を作製した。配設方法としては、圧着治
具を用いて圧着圧力4kg/cm2 、熱処理40℃、1
時間の条件で圧着、硬化を行った。
【0115】この液晶ディスプレイに駆動回路を接続し
表示を行ったところ、極めて表示品質の高い液晶表示装
置であった。また、薄膜トランジスタの特性変化や各種
配線ラインの断線、短絡は認められなかった。 (実施例4)厚さ1mmのガラス基板に金属Cr層(厚
さ1μm)をスパッタリング法により形成して耐熱性支
持基板とした。この耐熱性支持基板の金属Cr層上に電
気メッキ法によりNiメッキ層(厚さ3μm)を形成
し、さらに、Niメッキ層上にSiO2 系被膜形成用塗
布液(東京応化工業(株)製OCD Type-7)を塗布し
て400℃、30分間の熱処理を施して保護層(厚さ
0.5μm)を形成した。次に、この保護層上にゲート
電極用のCr電極層(厚み0.2μm)、SiNx
(厚み0.3μm)、a−Si層(厚み0.2μm)お
よびn+ a−Si:H層(厚み0.05μm)をこの順
序で連続成膜して多層体を作製した(図15(A)に対
応)。この多層体の作製段階においては、n+ a−S
i:H層形成時に230℃で10分間、a−Si層形成
時に250℃で40分間、SiNx 層形成時に350℃
で20分間、それぞれプラズマCVDによる高温処理が
なされた。
【0116】次に、この多層体のn+ a−Si:H層、
a−Si層およびSiNx 層のパターニングによるアイ
ランド形成(図15(B)に対応)を行い、さらに、n
+ a−Si:H層を介してa−Si層に接続するように
スパッタリング法によりCrドレイン電極層とCrソー
ス電極層(厚み0.2μm)を形成した(図15(C)
に対応)。次いで、チャネル部のn+ a−Si:H層を
ドライエッチングにより除去し、その後、Crドレイン
電極層に接続するようにITO膜で透明画素電極を形成
(図16(A)に対応)した。
【0117】一方、透明基板としてポリカーボネート
(帝人化学(株)製 厚さ400μm)を準備し、この
透明基板上に実施例2と同様にして厚み約5μmの透明
接着層を形成した。
【0118】この透明基板の透明接着層上に上記の積層
体のドレイン電極層とソース電極層形成側が当接するよ
うに圧着し、耐熱性支持基板を剥離した。さらに、塩化
第2鉄水溶液を用いたウエットエッチングによりNiメ
ッキ層を除去し、その後、保護層をドライエッチング
(SF6 :C2 ClF5 =50:50)で除去して、ド
レイン電極層、ソース電極層、n+ a−Si:H層、a
−Si層、SiNx 層、ゲート電極用のCr電極層およ
びITO透明画素電極を透明基板上に転写した(図16
(C)に対応)。次いで、ゲート電極用のCr電極層を
画素領域に残存しないように所定のパターンでパターニ
ングして図14に示されるようなアクティブマトリック
ス基板を作製した。
【0119】次に、TL205(メルクジャパン社製の
液晶)とPN393(メルクジャパン社製のプレポリマ
ーと光開始剤の混合物)を8:2(重量比)の割合で混
合し高分子分散型液晶とした。
【0120】一方、透明基板としてポリカーボネート
(帝人化学(株)製 厚さ400μm)を用い、この透
明基板上に定法に従って厚さ1000Åの透明導電膜
(ITO)を形成して対向基板を作製した。
【0121】次に、上記の高分子分散型液晶を上記のア
クティブマトリックス基板の薄膜トランジスタ形成側に
ブレードコータを用いて塗布(厚み約10μm)し、こ
の塗布面に上記の対向基板を貼り合わせ、下記の条件で
紫外線を照射してアクティブマトリックス形表示の高分
子分散型液晶ディスプレイ(厚さ3mm)を作製した。
【0122】紫外線照射条件 ・紫外線照度: 10mW/cm2 ・照射時間 : 2分 ・照射量 : 1200mJ/cm2 この液晶ディスプレイに駆動回路を接続し表示を行った
ところ、極めて表示品質の高い液晶表示装置であった。
また、薄膜トランジスタの特性変化や各種配線ラインの
断線、短絡は認められなかった。 (実施例5)実施例3と同様にして厚さ0.3mmのS
US304BA板上の表面を電解複合研磨により鏡面研
磨(研磨グレード=Rmax 値0.03μm)して耐熱性
支持基板とした。この耐熱性支持基板上に電気メッキ法
によりNiメッキ層(厚さ3μm)を形成し、さらに、
Niメッキ層上にプラズマCVD法によりSiNx から
なる保護層(厚さ1μm)を形成した。
【0123】次に、この保護層上にドレイン電極とソー
ス電極用のCr電極層(厚み0.2μm)、n+ a−S
i:H層(厚み0.05μm)、a−Si層(厚み0.
2μm)、SiNx 層(厚み0.3μm)およびゲート
電極用のCr電極層(厚み0.2μm)をこの順序で連
続成膜して多層体を作製した(図21、図22(A)に
対応)。この多層体の作製段階においては、n+ a−S
i:H層形成時に230℃で10分間、a−Si層形成
時に250℃で40分間、SiNx 層形成時に350℃
で20分間、それぞれプラズマCVDによる高温処理が
なされた。次に、この多層体の最上層のゲート電極用の
Cr電極層をパターニングして所定パターンのゲート電
極層を形成した。
【0124】一方、透明基板としてポリカーボネート
(帝人化学(株)製 厚さ400μm)を準備し、この
透明基板上に実施例3と同様にして厚み約5μmの透明
接着層を形成した。
【0125】この透明基板の透明接着層上に上記の多層
体のゲート電極層形成側が当接するように圧着し、耐熱
性支持基板を剥離した。さらに、塩化第2鉄水溶液を用
いたウエットエッチングによりNiメッキ層を除去し、
その後、SF6 、CF6 等のガスを用いたドライエッチ
ングにより保護層を除去して、ドレイン電極とソース電
極用のCr電極層、n+ a−Si:H層、a−Si層、
SiNx 層およびゲート電極層を透明基板上に転写した
(図21、図22(B)に対応)。
【0126】その後、ドレイン電極とソース電極用のC
r電極層、n+ a−Si:H層およびa−Si層のパタ
ーニングによるアイランド形成(図21、図22(C)
に対応)を行った後、ドレイン電極とソース電極用のC
r電極層のパターニングによりCrソース電極層とCr
ドレイン電極層を形成した(図21、図22(D)に対
応)。この場合、Crドレイン電極層は2つのCrソー
ス電極層の間に位置し、かつ、Crドレイン電極層と一
体的に画素電極が形成された。さらに、チャネル部のn
+ a−Si:H層をドライエッチングにより除去して図
19、図20に示されるような反射型のアクティブマト
リックス基板を作製した。
【0127】次に、このようにして作製したアクティブ
マトリックス基板を用いて実施例4と同様にしてアクテ
ィブマトリックス形表示の高分子分散型液晶ディスプレ
イ(厚さ3mm)を作製した。
【0128】この液晶ディスプレイに駆動回路を接続し
表示を行ったところ、極めて表示品質の高い液晶表示装
置であった。また、薄膜トランジスタの特性変化や各種
配線ラインの断線、短絡は認められなかった。 (実施例6)実施例3と同様にして厚さ0.3mmのS
US304BA板上の表面を電解複合研磨により鏡面研
磨(研磨グレード=Rmax 値0.03μm)して耐熱性
支持基板とした。この耐熱性支持基板上に電気メッキ法
によりNiメッキ層(厚さ3μm)を形成し、さらに、
Niメッキ層上にプラズマCVD法によりSiNx から
なる保護層(厚さ1μm)を形成した。
【0129】次に、この保護層上にゲート電極用のCr
電極層(厚み0.2μm)、SiNx 層(厚み0.3μ
m)、a−Si層(厚み0.2μm)、n+ a−Si:
H層(厚み0.05μm)およびドレイン電極とソース
電極用のCr電極層(厚み0.2μm)をこの順序で連
続成膜して多層体を作製した(図25、図26(A)に
対応)。この多層体の作製段階においては、SiNx
形成時に350℃で20分間、a−Si層形成時に25
0℃で40分間、n+ a−Si:H層形成時に230℃
で10分間、それぞれプラズマCVDによる高温処理が
なされた。
【0130】次に、この多層体のドレイン電極とソース
電極用のCr電極層およびn+ a−Si:H層のパター
ニングによるアイランド形成を行い、Crソース電極層
とCrドレイン電極層を形成した(図25、図26
(B)に対応)。この場合、Crドレイン電極層は2つ
のCrソース電極層の間に位置し、かつ、Crドレイン
電極層と一体的に画素電極が形成された。
【0131】一方、透明基板としてポリカーボネート
(帝人化学(株)製 厚さ400μm)を準備し、この
透明基板上に実施例3と同様にして厚み約5μmの透明
接着層を形成した。
【0132】この透明基板の透明接着層上に上記の積層
体のCrソース電極層とCrドレイン電極層形成側が当
接するように圧着し、耐熱性支持基板を剥離した。さら
に、塩化第2鉄水溶液を用いたウエットエッチングによ
りNiメッキ層を除去し、その後、SF6 、CF6 等の
ガスを用いたドライエッチングにより保護層を除去し
て、ドレイン電極層、ソース電極層、n+ a−Si:H
層、a−Si層、SiNx 層、ゲート電極用のCr電極
層を透明基板上に転写した(図25、図26(C)に対
応)。
【0133】次に、ゲート電極用のCr電極層をパター
ニングして所定パターンのゲート電極層を形成し(図2
5、図26(D)に対応)、さらに、n+ a−Si:H
層、a−Si層およびSiNx 層をパターニングして図
23、図24に示されるような反射型のアクティブマト
リックス基板を作製した。
【0134】次に、このようにして作製したアクティブ
マトリックス基板を用いて実施例4と同様にしてアクテ
ィブマトリックス形表示の高分子分散型液晶ディスプレ
イ(厚さ3mm)を作製した。
【0135】この液晶ディスプレイに駆動回路を接続し
表示を行ったところ、極めて表示品質の高い液晶表示装
置であった。また、薄膜トランジスタの特性変化や各種
配線ラインの断線、短絡は認められなかった。
【0136】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば耐
熱性支持基板に剥離可能に形成された金属メッキ層上
に、連続成膜によりドレイン電極とソース電極用の電極
層、半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極用の電極層を
所望の順序で積層して多層体を予め作製するので、この
多層体中にゴミが混入する可能性は極めて小さく、その
後、この多層体の構成層をパターニングし、および/ま
たは、基板に多層体を転写した後にパターニングして薄
膜トランジスタとし、従来の薄膜トランジスタの製造方
法に比べて成膜工程が極めて少ないため、薄膜トランジ
スタを構成するゲート電極層、ゲート絶縁層、半導体
層、ドレイン電極層、ソース電極層にゴミ混入によるピ
ンホールや欠けが生じることが防止され、かつ、構成層
のすべてあるいは大部分が平坦に形成されるので、構成
層の段差乗り越えによる断線や絶縁不良の発生の極めて
少ない薄膜トランジスタと、このような薄膜トランジス
タをマトリックス状に備えたアクティブマトリックス基
板が可能となり、また、上述のように多層体の加工は基
板への転写の前後のいずれでもよく、すなわち、多層体
の両面のいずれからも加工を行うことができ、さらに、
耐熱性支持基板によって多層体の変形が防止されるの
で、従来のガラス基板で確立されている能動素子の製造
プロセス技術および設備をそのまま使用して多層体形成
が行え、基板への転写後は不要となった耐熱性支持基
板、金属メッキ層を除去して得られるアクティブマトリ
ックス基板は、薄膜トランジスタ形成領域とそれ以外の
領域との高低差がほとんどないフラットなものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の薄膜トランジスタの一実施例を示す概
略断面図である。
【図2】図1に示される薄膜トランジスタを備えた本発
明のアクティブマトリックス基板の一部の構造を示す平
面図である。
【図3】本発明のアクティブマトリックス基板の第1の
実施例を示す図であり、図2のX−X切断線における概
略断面図である。
【図4】本発明の薄膜トランジスタおよびアクティブマ
トリックス基板の製造方法の一例を示す工程図である。
【図5】本発明の薄膜トランジスタおよびアクティブマ
トリックス基板の製造方法の一例を示す工程図である。
【図6】本発明の薄膜トランジスタおよびアクティブマ
トリックス基板の製造方法の他の例を示す工程図であ
る。
【図7】本発明のアクティブマトリックス基板の第2の
実施例を示す図3相当の概略断面図である。
【図8】本発明の薄膜トランジスタおよびアクティブマ
トリックス基板の製造方法の他の例を示す工程図であ
る。
【図9】本発明の薄膜トランジスタおよびアクティブマ
トリックス基板の製造方法の他の例を示す工程図であ
る。
【図10】本発明のアクティブマトリックス基板の第3
の実施例を示す図3相当の概略断面図である。
【図11】本発明のアクティブマトリックス基板の第3
の実施例を示す図3相当の概略断面図である。
【図12】本発明の薄膜トランジスタおよびアクティブ
マトリックス基板の製造方法の他の例を示す工程図であ
る。
【図13】本発明の薄膜トランジスタおよびアクティブ
マトリックス基板の製造方法の他の例を示す工程図であ
る。
【図14】本発明のアクティブマトリックス基板の第4
の実施例を示す図3相当の概略断面図である。
【図15】本発明の薄膜トランジスタおよびアクティブ
マトリックス基板の製造方法の他の例を示す工程図であ
る。
【図16】本発明の薄膜トランジスタおよびアクティブ
マトリックス基板の製造方法の他の例を示す工程図であ
る。
【図17】本発明のアクティブマトリックス基板の第4
の実施例を示す図3相当の概略断面図である。
【図18】薄膜トランジスタを備えた本発明のアクティ
ブマトリックス基板の一部の構造を示す平面図である。
【図19】本発明のアクティブマトリックス基板の第5
の実施例を示す図であり、図18のX−X切断線におけ
る概略断面図である。
【図20】本発明のアクティブマトリックス基板の第5
の実施例を示す図であり、図18のY−Y切断線におけ
る概略断面図である。
【図21】本発明の薄膜トランジスタおよびアクティブ
マトリックス基板の製造方法の一例を示す工程図であ
る。
【図22】本発明の薄膜トランジスタおよびアクティブ
マトリックス基板の製造方法の一例を示す工程図であ
る。
【図23】本発明のアクティブマトリックス基板の第6
の実施例を示す図19相当の概略断面図である。
【図24】本発明のアクティブマトリックス基板の第6
の実施例を示す図20相当の概略断面図である。
【図25】本発明の薄膜トランジスタおよびアクティブ
マトリックス基板の製造方法の一例を示す工程図であ
る。
【図26】本発明の薄膜トランジスタおよびアクティブ
マトリックス基板の製造方法の一例を示す工程図であ
る。
【符号の説明】
T1,T2,T3,T4,T5,T6…薄膜トランジス
タ 2…基板 3…接着層 4a,4b,4c,4d,4e,4f…ゲート電極層 5a,5b,5c,5d,5e,5f…ゲート絶縁層 6a,6b,6c,6d,6e,6f…半導体層 7a,7b,7c,7d,7e,7f…コンタクト層 8a,8b,8c,8d,8e,8f…ソース電極層 9a,9b,9c,9d,9e,9f…ドレイン電極層 11,31,51,71,91,111…アクティブマ
トリックス基板 12,32,52,72,92,112…透明基板 13,33,53,73,93,113…透明接着層 14,34,54,74,94,114…(透明)画素
電極 21,41,61,81,101,121…多層体 22,42,62,82,102,122…耐熱性支持
基板 23,43,63,83,103,123…金属メッキ
層 24,64,84,104,124…保護層 25,65,105,125…ドレイン電極とソース電
極用の電極層 26,46,66,86,106,126…コンタクト
層 27,47,67,87,107,127…半導体層 28,48,68,88,108,128…ゲート絶縁
層 29,49,69,89,109,129…ゲート電極
用の電極層
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−262576(JP,A) 特開 昭50−118255(JP,A) 特開 平4−178633(JP,A) 特開 平6−118441(JP,A) 特開 平4−260389(JP,A) 特開 平4−39917(JP,A) 特開 平1−209185(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/136

Claims (41)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に形成された接着層の表面側に段
    差を生じることなく所定のパターンで設けられたゲート
    電極層と、少なくとも前記ゲート電極層を覆うように前
    記接着層上に平坦に形成されたゲート絶縁層と、該ゲー
    ト絶縁層上に所定のパターンで平坦に形成された半導体
    層と、該半導体層上に所定のパターンで平坦に形成され
    たドレイン電極層およびソース電極層とを備えることを
    特徴とする薄膜トランジスタ。
  2. 【請求項2】 基板上に形成された接着層の表面側に段
    差を生じることなく所定のパターンで設けられたゲート
    電極層と、少なくとも前記ゲート電極層を覆うように前
    記接着層上に平坦に形成されたゲート絶縁層と、該ゲー
    ト絶縁層上に所定のパターンで平坦に形成された半導体
    層と、該半導体層の所定箇所に接続するように形成され
    たドレイン電極層およびソース電極層とを備えることを
    特徴とする薄膜トランジスタ。
  3. 【請求項3】 基板上に形成された接着層と、同一面を
    形成するように所定のパターンで平坦に形成されたドレ
    イン電極層とソース電極層とに順次積層された平坦な半
    導体層およびゲート絶縁層とからなる積層部を前記接着
    層の表面側に段差を生じることなく所定のパターンで有
    し、前記接着層の表面に露出している前記ゲート絶縁層
    上に所定のパターンで平坦に形成されたゲート電極層を
    備えることを特徴とする薄膜トランジスタ。
  4. 【請求項4】 基板上に形成された接着層と、所定のパ
    ターンで形成されたドレイン電極層とソース電極層とに
    接続するように所定のパターンで平坦に設けられた半導
    体層および該半導体層に平坦に積層されたゲート絶縁層
    とからなる積層部を前記接着層の表面側に段差を生じる
    ことなく所定のパターンで有し、前記接着層の表面に露
    出している前記ゲート絶縁層上に所定のパターンで平坦
    に形成されたゲート電極層を備えることを特徴とする薄
    膜トランジスタ。
  5. 【請求項5】 基板上に形成された接着層の表面側に段
    差を生じることなく所定の線状パターンで設けられたゲ
    ート電極層と、少なくとも前記ゲート電極層を覆うよう
    に前記接着層上に平坦に形成されたゲート絶縁層と、該
    ゲート絶縁層上に所定のパターンで平坦に形成された半
    導体層と、前記ゲート電極層とほぼ直交するように所定
    のパターンで平坦に形成されたドレイン電極層およびソ
    ース電極層とを備え、前記半導体層は前記ゲート電極層
    と前記ドレイン電極層およびソース電極層との立体的な
    交差部に位置してチャネル部を構成し、前記ドレイン電
    極層と前記ソース電極層は同一平面上にあり、かつ、い
    ずれか一方が複数の能動素子についての共通のドレイン
    電極あるいはソース電極として機能することを特徴とす
    る薄膜トランジスタ。
  6. 【請求項6】 基板上に形成された接着層の表面側に段
    差を生じることなく所定のパターンで設けられたドレイ
    ン電極層およびソース電極層と、該ドレイン電極層とソ
    ース電極層に順次積層された平坦な半導体層、ゲート絶
    縁層およびゲート電極層とを備え、前記半導体層は前記
    ゲート電極層と前記ドレイン電極層およびソース電極層
    との立体的な交差部に位置してチャネル部を構成し、前
    記ドレイン電極層と前記ソース電極層は同一平面上にあ
    り、かつ、いずれか一方が複数の能動素子についての共
    通のドレイン電極あるいはソース電極として機能するこ
    とを特徴とする薄膜トランジスタ。
  7. 【請求項7】 前記半導体層と前記ドレイン電極層との
    層間および前記半導体層と前記ソース電極層との層間に
    コンタクト層を備えることを特徴とする請求項1乃至請
    求項6のいずれかに記載の薄膜トランジスタ。
  8. 【請求項8】 表面に保護層を備えることを特徴とする
    請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の薄膜トランジ
    スタ。
  9. 【請求項9】 耐熱性支持基板上に金属メッキ層を剥離
    可能に形成し、該金属メッキ層上にドレイン電極とソー
    ス電極用の電極層、コンタクト層、半導体層、ゲート絶
    縁層、ゲート電極用の電極層を順次積層して多層体を形
    成する第1の工程と、 前記多層体のゲート電極用の電極層をパターニングして
    所定のパターンを有する平坦なゲート電極層とする第2
    の工程と、 基板上に接着層を介して前記多層体の前記ゲート電極層
    側を接着し、前記耐熱性支持基板および前記金属メッキ
    層を剥離することにより、前記ゲート電極層、ゲート絶
    縁層、半導体層、コンタクト層およびドレイン電極とソ
    ース電極用の電極層を前記基板上に転写する第3の工程
    と、 前記ドレイン電極とソース電極用の電極層、コンタクト
    層および前記半導体層をパターニングして所定領域のみ
    を残し、さらに前記ドレイン電極とソース電極用の電極
    層をパターニングして所定のパターンを有する平坦なド
    レイン電極層とソース電極層を形成する第4の工程と、
    からなることを特徴とする薄膜トランジスタの製造方
    法。
  10. 【請求項10】 耐熱性支持基板上に金属メッキ層を剥
    離可能に形成し、該金属メッキ層上にゲート電極用の電
    極層、ゲート絶縁層、半導体層、コンタクト層、ドレイ
    ン電極とソース電極用の電極層を順次積層して多層体を
    形成する第1の工程と、 前記ドレイン電極とソース電極用の電極層、前記コンタ
    クト層、前記半導体層および前記ゲート絶縁層をパター
    ニングして所定領域のみを残し、さらに前記ドレイン電
    極とソース電極用の電極層をパターニングして所定のパ
    ターンを有する平坦なドレイン電極層とソース電極層を
    形成する第2の工程と、 基板上に接着層を介して前記多層体の前記ドレイン電極
    層とソース電極層側を接着し、前記耐熱性支持基板およ
    び前記金属メッキ層を剥離することにより、前記ドレイ
    ン電極層、ソース電極層、コンタクト層、半導体層、ゲ
    ート絶縁層およびゲート電極用の電極層を前記基板上に
    転写する第3の工程と、 前記ゲート電極用の電極層をパターニングして所定のパ
    ターンを有する平坦なゲート電極層とする第4の工程
    と、からなることを特徴とする薄膜トランジスタの製造
    方法。
  11. 【請求項11】 耐熱性支持基板上に金属メッキ層を剥
    離可能に形成し、該金属メッキ層上にドレイン電極とソ
    ース電極用の電極層、コンタクト層、半導体層、ゲート
    絶縁層、ゲート電極用の電極層を順次積層して多層体を
    形成する第1の工程と、 前記多層体のゲート電極用の電極層をパターニングして
    所定のパターンを有する平坦なゲート電極層とする第2
    の工程と、 基板上に接着層を介して前記多層体の前記ゲート電極層
    側を接着し、前記耐熱性支持基板および前記金属メッキ
    層を剥離することにより、前記ゲート電極層、ゲート絶
    縁層、半導体層、コンタクト層およびドレイン電極とソ
    ース電極用の電極層を前記基板上に転写する第3の工程
    と、 前記ドレイン電極とソース電極用の電極層、コンタクト
    層および半導体層をパターニングして所定領域のみを残
    し、さらに前記ドレイン電極とソース電極用の電極層を
    パターニングして、同一平面上に所定のパターンを有す
    る平坦なドレイン電極層とソース電極層を形成し、前記
    半導体層を前記ゲート電極層と前記ドレイン電極層およ
    びソース電極層との立体的な交差部に位置したチャネル
    部とし、前記ドレイン電極層と前記ソース電極層のいず
    れか一方を複数の能動素子についての共通のドレイン電
    極あるいはソース電極とする第4の工程と、からなるこ
    とを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
  12. 【請求項12】 基板と、該基板上に形成された接着層
    の表面側に段差を生じることなく所定のパターンで設け
    られたゲート電極層と、少なくとも前記ゲート電極層を
    覆うように前記接着層上に平坦に形成されたゲート絶縁
    層と、該ゲート絶縁層上に所定のパターンで平坦に形成
    された半導体層と、該半導体層上に所定のパターンで平
    坦に形成されたドレイン電極層およびソース電極層とを
    備える薄膜トランジスタをマトリックス状に複数有し、
    各薄膜トランジスタの前記ドレイン電極層および前記ソ
    ース電極層のいずれか一方に接続する画素電極を備える
    ことを特徴とするアクティブマトリックス基板。
  13. 【請求項13】 基板と、該基板上に形成された接着層
    の表面側に段差を生じることなく所定のパターンで設け
    られたゲート電極層と、少なくとも前記ゲート電極層を
    覆うように前記接着層上に平坦に形成されたゲート絶縁
    層と、該ゲート絶縁層上に所定のパターンで平坦に形成
    された半導体層と、該半導体層の所定箇所に接続するよ
    うに形成されたドレイン電極層およびソース電極層とを
    備える薄膜トランジスタをマトリックス状に複数有し、
    各薄膜トランジスタの前記ドレイン電極層および前記ソ
    ース電極層のいずれか一方に接続する画素電極を備える
    ことを特徴とするアクティブマトリックス基板。
  14. 【請求項14】 基板と、該基板上に形成された接着層
    と、所定のパターンで平坦に形成されたドレイン電極層
    とソース電極層とに順次積層された平坦な半導体層およ
    びゲート絶縁層とからなる積層部を前記接着層の表面側
    に段差を生じることなく所定のパターンで有し、前記接
    着層の表面に露出している前記ゲート絶縁層上に所定の
    パターンで平坦に形成されたゲート電極層を備える薄膜
    トランジスタをマトリックス状に複数有し、各薄膜トラ
    ンジスタの前記ドレイン電極層および前記ソース電極層
    のいずれか一方に接続する画素電極を備えることを特徴
    とするアクティブマトリックス基板。
  15. 【請求項15】 基板と、該基板上に形成された接着層
    と、所定のパターンで形成された金属導電体からなるド
    レイン電極層とソース電極層とに接続するように所定の
    パターンで平坦に設けられた半導体層および該半導体層
    に平坦に積層されたゲート絶縁層とからなる積層部を前
    記接着層の表面側に段差を生じることなく所定のパター
    ンで有し、前記接着層の表面に露出している前記ゲート
    絶縁層上に所定のパターンで平坦に形成されたゲート電
    極層を備える薄膜トランジスタをマトリックス状に複数
    有し、各薄膜トランジスタの前記ドレイン電極層および
    前記ソース電極層のいずれか一方に接続する透明画素電
    極を備えることを特徴とするアクティブマトリックス基
    板。
  16. 【請求項16】 基板と、該基板上に形成された接着層
    の表面側に段差を生じることなく所定のパターンで設け
    られたゲート電極層と、少なくとも前記ゲート電極層を
    覆うように前記接着層上に平坦に形成されたゲート絶縁
    層と、該ゲート絶縁層上に所定のパターンで平坦に形成
    された半導体層と、前記ゲート電極層をほぼ直交するよ
    うに所定のパターンで平坦に形成されたドレイン電極層
    およびソース電極層とを備え、前記半導体層は前記ゲー
    ト電極層と前記ドレイン電極層およびソース電極層との
    立体的な交差部に位置してチャネル部を構成し、前記ド
    レイン電極層と前記ソース電極層は同一平面上にあり、
    かつ、いずれか一方が複数の能動素子についての共通の
    ドレイン電極あるいはソース電極として機能するような
    薄膜トランジスタをマトリックス状に複数有し、各薄膜
    トランジスタの前記ドレイン電極層および前記ソース電
    極層のいずれか一方に接続する画素電極を備えることを
    特徴とするアクティブマトリックス基板。
  17. 【請求項17】 基板と、該基板上に形成された接着層
    の表面側に段差を生じることなく所定のパターンで設け
    られたドレイン電極層とソース電極層と、該ドレイン電
    極層とソース電極層に順次積層された平坦な半導体層、
    ゲート絶縁層およびゲート電極層とを備え、前記半導体
    層は前記ゲート電極層と前記ドレイン電極層およびソー
    ス電極層との立体的な交差部に位置してチャネル部を構
    成し、前記ドレイン電極層と前記ソース電極層は同一平
    面上にあり、かつ、いずれか一方が複数の能動素子につ
    いての共通のドレイン電極あるいはソース電極として機
    能するような薄膜トランジスタをマトリックス状に複数
    有し、各薄膜トランジスタの前記ドレイン電極層および
    前記ソース電極層のいずれか一方に接続する画素電極を
    備えることを特徴とするアクティブマトリックス基板。
  18. 【請求項18】 前記半導体層と前記ドレイン電極層と
    の間および前記半導体層と前記ソース電極層との層間に
    コンタクト層を備えることを特徴とする請求項12乃至
    請求項17のいずれかに記載のアクティブマトリックス
    基板。
  19. 【請求項19】 前記画素電極は透明導電体で形成され
    ており、透過型のアクティブマトリックス基板であるこ
    とを特徴とする請求項26乃至請求項29、請求項17
    および請求項18のいずれかに記載のアクティブマトリ
    ックス基板。
  20. 【請求項20】 前記画素電極は金属導電体で形成され
    ており、反射型のアクティブマトリックス基板であるこ
    とを特徴とする請求項12乃至請求項18のいずれかに
    記載のアクティブマトリックス基板。
  21. 【請求項21】 前記画素電極は前記ドレイン電極層お
    よび前記ソース電極層のいずれか一方と一体的に形成さ
    れていることを特徴とする請求項12、請求項13、請
    求項16乃至請求項20のいずれかに記載のアクティブ
    マトリックス基板。
  22. 【請求項22】 前記画素電極を除いた領域の表面に保
    護層を備えることを特徴とする請求項12乃至請求項2
    1のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板。
  23. 【請求項23】 複数の薄膜トランジスタと画素電極層
    とをマトリックス状に有するアクティブマトリックス基
    板の製造方法において、 耐熱性支持基板上に金属メッキ層を剥離可能に形成し、
    該金属メッキ層上にドレイン電極とソース電極用の電極
    層、コンタクト層、半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電
    極用の電極層を順次積層して多層体を形成する第1の工
    程と、 前記多層体のゲート電極用の電極層をパターニングして
    所定のパターンを有する平坦なゲート電極層とする第2
    の工程と、 基板上に接着層を介して前記多層体の前記ゲート電極層
    側を接着し、前記耐熱性支持基板および前記金属メッキ
    層を剥離することにより、前記ゲート電極層、ゲート絶
    縁層、半導体層、コンタクト層およびドレイン電極とソ
    ース電極用の電極層を前記基板上に転写する第3の工程
    と、 前記ドレイン電極とソース電極用の電極層、コンタクト
    層および前記半導体層をパターニングして所定領域のみ
    を残し、さらに前記ドレイン電極とソース電極用の電極
    層をパターニングして所定のパターンを有する平坦なド
    レイン電極層とソース電極層を形成する第4の工程と、
    からなる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。
  24. 【請求項24】 前記第4の工程において、前記ドレイ
    ン電極層およびソース電極の形成と同時に画素電極を一
    体的に形成することを特徴とする請求項23に記載のア
    クティブマトリックス基板の製造方法。
  25. 【請求項25】 前記第4の工程において、前記ドレイ
    ン電極層およびソース電極を形成した後、前記ドレイン
    電極層およびソース電極のいずれか一方に接続するよう
    に透明画素電極を形成することを特徴とする請求項23
    に記載のアクティブマトリックス基板の製造方法。
  26. 【請求項26】 複数の薄膜トランジスタと画素電極層
    とをマトリックス状に有するアクティブマトリックス基
    板の製造方法において、 耐熱性支持基板上に金属メッキ層を剥離可能に形成し、
    該金属メッキ層上にコンタクト層、半導体層、ゲート絶
    縁層、ゲート電極用の電極層を順次積層して多層体を形
    成する第1の工程と、 前記多層体のゲート電極用の電極層をパターニングして
    所定のパターンを有する平坦なゲート電極層とする第2
    の工程と、 基板上に接着層を介して前記多層体の前記ゲート電極層
    側を接着し、前記耐熱性支持基板および前記金属メッキ
    層を剥離することにより、前記ゲート電極層、ゲート絶
    縁層、半導体層およびコンタクト層を前記基板上に転写
    する第3の工程と、 前記半導体層を所定のパターンにパターニングした後、
    該半導体層の所定箇所に前記コンタクト層を介して接続
    するようにドレイン電極層およびソース電極層を形成す
    る第4の工程と、からなる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。
  27. 【請求項27】 前記第4の工程において、前記ドレイ
    ン電極層およびソース電極の形成と同時に画素電極を一
    体的に形成することを特徴とする請求項26に記載のア
    クティブマトリックス基板の製造方法。
  28. 【請求項28】 前記第4の工程において、前記ドレイ
    ン電極層およびソース電極を形成した後、前記ドレイン
    電極層およびソース電極のいずれか一方に接続するよう
    に透明画素電極を形成することを特徴とする請求項26
    に記載のアクティブマトリックス基板の製造方法。
  29. 【請求項29】 複数の薄膜トランジスタと画素電極層
    とをマトリックス状に有するアクティブマトリックス基
    板の製造方法において、 耐熱性支持基板上に金属メッキ層を剥離可能に形成し、
    該金属メッキ層上にゲート電極用の電極層、ゲート絶縁
    層、半導体層、コンタクト層、ドレイン電極とソース電
    極用の電極層を順次積層して多層体を形成する第1の工
    程と、 前記ドレイン電極とソース電極用の電極層、前記コンタ
    クト層、前記半導体層および前記ゲート絶縁層をパター
    ニングして所定領域のみを残し、さらに前記ドレイン電
    極とソース電極用の電極層をパターニングして所定のパ
    ターンを有する平坦なドレイン電極層とソース電極層、
    および、前記ドレイン電極層とソース電極のいずれか一
    方に接続する画素電極を形成する第2の工程と、 基板上に接着層を介して前記多層体の前記ドレイン電極
    層とソース電極層側を接着し、前記耐熱性支持基板およ
    び前記金属メッキ層を剥離することにより、前記ドレイ
    ン電極層、ソース電極層、半導体層、ゲート絶縁層およ
    びゲート電極用の電極層を前記基板上に転写する第3の
    工程と、 前記ゲート電極用の電極層をパターニングして所定のパ
    ターンを有する平坦なゲート電極層とする第4の工程
    と、からなる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。
  30. 【請求項30】 前記第2の工程において、前記ドレイ
    ン電極層およびソース電極を形成前に画素電極用の電極
    層を形成し、前記ドレイン電極とソース電極用の電極層
    および画素電極用の電極層をパターニングして所定のパ
    ターンを有する平坦なドレイン電極層とソース電極層、
    および、前記ドレイン電極層とソース電極のいずれか一
    方に接続する画素電極を形成することを特徴とする請求
    項29に記載のアクティブマトリックス基板の製造方
    法。
  31. 【請求項31】 前記第2の工程において、前記ドレイ
    ン電極層およびソース電極を形成した後、前記ドレイン
    電極層およびソース電極のいずれか一方に接続するよう
    に透明画素電極を形成することを特徴とする請求項29
    に記載のアクティブマトリックス基板の製造方法。
  32. 【請求項32】 前記第4の工程において、画素電極形
    成領域に前記ゲート電極用の電極層を残存させて反射型
    のアクティブマトリックス基板とすることを特徴とする
    請求項29乃至請求項31のいずれかに記載のアクティ
    ブマトリックス基板の製造方法。
  33. 【請求項33】 複数の薄膜トランジスタと画素電極層
    とをマトリックス状に有するアクティブマトリックス基
    板の製造方法において、 耐熱性支持基板上に金属メッキ層を剥離可能に形成し、
    該金属メッキ層上にゲート電極用の電極層、ゲート絶縁
    層、半導体層、コンタクト層を順次積層して多層体を形
    成する第1の工程と、 前記コンタクト層、前記半導体層および前記ゲート絶縁
    層をそれぞれ所定のパターンでパターニングした後、該
    半導体層の所定箇所に前記コンタクト層を介して接続す
    るように金属導電体からなるドレイン電極層とソース電
    極層を形成する第2の工程と、 基板上に接着層を介して前記多層体の前記ドレイン電極
    層とソース電極層側を接着し、前記耐熱性支持基板およ
    び前記金属メッキ層を剥離することにより、前記ドレイ
    ン電極層、ソース電極層、コンタクト層、半導体層、ゲ
    ート絶縁層およびゲート電極用の電極層を前記基板上に
    転写する第3の工程と、 前記ゲート電極用の電極層をパターニングして所定のパ
    ターンを有する平坦なゲート電極層とする第4の工程
    と、からなる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。
  34. 【請求項34】 複数の薄膜トランジスタと画素電極層
    とをマトリックス状に有するアクティブマトリックス基
    板の製造方法において、 耐熱性支持基板上に金属メッキ層を剥離可能に形成し、
    該金属メッキ層上にドレイン電極とソース電極用の電極
    層、コンタクト層、半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電
    極用の電極層を順次積層して多層体を形成する第1の工
    程と、 前記多層体のゲート電極用の電極層をパターニングして
    所定のパターンを有する平坦なゲート電極層とする第2
    の工程と、 基板上に接着層を介して前記多層体の前記ゲート電極層
    側を接着し、前記耐熱性支持基板および前記金属メッキ
    層を剥離することにより、前記ゲート電極層、ゲート絶
    縁層、半導体層、コンタクト層およびドレイン電極とソ
    ース電極用の電極層を前記基板上に転写する第3の工程
    と、 前記ドレイン電極とソース電極用の電極層、コンタクト
    層および半導体層をパターニングして所定領域のみを残
    し、さらに前記ドレイン電極とソース電極用の電極層を
    パターニングして、同一平面上に所定のパターンを有す
    る平坦なドレイン電極層とソース電極層と、該ドレイン
    電極層およびソース電極のいずれか一方に接続する画素
    電極とを形成し、前記半導体層を前記ゲート電極層と前
    記ドレイン電極層およびソース電極層との立体的な交差
    部に位置したチャネル部とし、前記ドレイン電極層と前
    記ソース電極層のいずれか一方を複数の能動素子につい
    ての共通のドレイン電極あるいはソース電極とする第4
    の工程と、からなる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。
  35. 【請求項35】 複数の薄膜トランジスタと画素電極層
    とをマトリックス状に有するアクティブマトリックス基
    板の製造方法において、 耐熱性支持基板上に金属メッキ層を剥離可能に形成し、
    該金属メッキ層上にゲート電極用の電極層、ゲート絶縁
    層、半導体層、コンタクト層、ドレイン電極とソース電
    極用の電極層を順次積層して多層体を形成する第1の工
    程と、 前記ドレイン電極とソース電極用の電極層および前記コ
    ンタクト層をパターニングして、同一平面上に所定のパ
    ターンを有する平坦なドレイン電極層およびソース電極
    層と、該ドレイン電極層およびソース電極のいずれか一
    方に接続する画素電極とを形成し、前記半導体層を前記
    ゲート電極層と前記ドレイン電極層およびソース電極層
    との立体的な交差部に位置したチャネル部とし、前記ド
    レイン電極層と前記ソース電極層のいずれか一方を複数
    の能動素子についての共通のドレイン電極あるいはソー
    ス電極とする第2の工程と、 基板上に接着層を介して前記多層体の前記ドレイン電極
    層とソース電極層側を接着し、前記耐熱性支持基板およ
    び前記金属メッキ層を剥離することにより、前記ドレイ
    ン電極層、ソース電極層、コンタクト層、半導体層、ゲ
    ート絶縁層およびゲート電極用の電極層を前記基板上に
    転写する第3の工程と、 前記ゲート電極用の電極層、ゲート絶縁層および半導体
    層をパターニングして所定のパターンを有する平坦なゲ
    ート電極層、ゲート絶縁層および半導体層とする第4の
    工程と、からなる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。
  36. 【請求項36】 前記ドレイン電極とソース電極用の電
    極層を透明導電物質で形成し、透過型のアクティブマト
    リックス基板とすることを特徴とする請求項35に記載
    のアクティブマトリックス基板の製造方法。
  37. 【請求項37】 前記ドレイン電極とソース電極用の電
    極層を金属導電物質で形成し、反射型のアクティブマト
    リックス基板とすることを特徴とする請求項35に記載
    のアクティブマトリックス基板の製造方法。
  38. 【請求項38】 前記接着層は透明接着層であることを
    特徴とする請求項1乃至請求項8に記載の薄膜トランジ
    スタ
  39. 【請求項39】 前記接着層は透明接着層であることを
    特徴とする請求項9乃至請求項11に記載の薄膜トラン
    ジスタの製造方法
  40. 【請求項40】 前記接着層は透明接着層であることを
    特徴とする請求項12乃至請求項22に記載のアクティ
    ブマトリックス基板
  41. 【請求項41】 前記接着層は透明接着層であることを
    特徴とする請求項23乃至請求項37に記載のアクティ
    ブマトリックス基板の製造方法
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