JP3876994B2 - アクティブマトリクス基板及び電子機器の製造方法 - Google Patents
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Description
また、イオン打ち込み装置やイオンドーピング装置も基本的に真空処理装置であり上記と同じ問題が生ずる。さらにこのイオン打ち込み装置やイオンドーピング装置では、プラズマの生成、イオンの引き出し、イオンの質量分析(イオン打ち込み装置の場合)、イオンの加速、イオンの集束、イオンの走査など極めて複雑な機構が必要であり、初期投資がかなり高価となる。
前記薄膜積層構造のうちの少なくとも1層の前記薄膜が、該薄膜の構成成分を含む液体が塗布された後に熱処理されて得られる塗布膜(シロキサン結合を基本構造とするSpin On Glass膜を除く)にて形成されていることを特徴とする。
基板上に、該薄膜の構成成分を含む塗布液を塗布する工程と、
前記基板上の塗布面に熱処理を施して塗布膜(シロキサン結合を基本構造とするSpin On Glass膜を除く)を形成する工程と、
を有する。
しい。この第2の熱処理を、レーザアニールまたはランプアニールにより、高温短時間にて実施することができる。
前記シリコン塗布膜上に、不純物含有層を塗布形成する工程と、
前記不純物含有層を加熱して、前記不純物を前記シリコン塗布膜中に拡散させる工程と、
を含むことが好ましい。
前記塗布面を酸素雰囲気もしくは非還元性雰囲気にて熱処理する第1熱処理工程と、
前記塗布面を水素雰囲気もしくは還元性雰囲気にて熱処理する第2熱処理工程と、
を有することが好ましい。
上述した薄膜デバイスが形成されたアクティブマトリクス基板と、
前記アクティブマトリクス基板と対向して配置される対向基板と、
前記アクティブマトリクス基板と前記対向基板間に封入された液晶層と、
を設けて、液晶パネルを構成することができる。
複数の吐出口を有する塗布液吐出ノズルを用意し、
基板と前記複数の塗布液吐出ノズルとの位置を相対的に変化させながら、基板上の塗布領域にのみ前記塗布液を吐出して、パターニングされた塗布膜を基板上に形成することを特徴とする。
(薄膜デバイス構造の説明)
TFTを含む薄膜デバイスの2つの基本的構造例を、図3及び図4にそれぞれ示す。
この多結晶シリコン層14の上にゲート絶縁膜16、さらにその上にゲート電極18及びゲート線(図示せず)が形成される。層間絶縁膜20及びその下のゲート絶縁膜16に形成された開口部を介して、透明導電膜からなる画素電極22がドレイン領域14Dに接続され、ソース線24がソース領域14Sに接続される。最上層の保護膜26は省略されることもある。尚、下地絶縁膜12はガラス基板10からの汚染を防ぎ、多結晶シリコン膜14が形成される表面状態を整えることを目的としているが、省略されることもある。
図1は、液体を塗布し熱処理することにより薄膜例えば絶縁膜を形成する塗布型絶縁膜形成装置を示す。塗布された後に熱処理されることで絶縁膜となる液体として、ポリシラザン(Si−N結合を有する高分子の総称である)を挙げることができる。ポリシラザンのひとつは、[SiH2NH]n(nは正の整数)であり、ポリペルヒドロシラザンと言われる。この製品は、東燃(株)より「東燃ポリシラザン」の製品名で市販されている。なお、[SiH2NH]n中のHがアルキル基(例えばメチル基、エチル基など)で置換されると、有機ポリシラザンとなり、無機ポリシラザンとは区別されることがある。本実施例では無機ポリシラザンを使用することが好ましい。
図1または図2に示す塗布液保管部105内に保管される塗布液として、シリコン粒子を含む液体を用意することで、図1または図2の装置と同じ装置を利用して、塗布シリコン膜を形成することができる。
塗布液を塗布し、その後熱処理することによりシリコン膜を形成する他の塗布型シリコン膜形成装置を図7に示す。CVD法でシリコン膜を形成するときにはモノシラン(SiH4)やジシラン(Si2H6)が用いられるが、本発明ではジシランやトリシラン(Si3H8)などの高次のシランを用いる。シラン類の沸点は、モノシランが−111.9℃、ジシランが−14.5℃、トリシランが52.9℃、テトラシラン(Si4H10)が108.1℃である。モノシランとジシランは常温、常圧で気体であるが、トリシラン以上の高次のシランは液体である。ジシランはマイナス数十℃にすれば液体となり塗布膜として利用することができる。ここでは主にトリシランを使用する場合について説明する。
シリコン膜へ不純物を拡散させる方法は、従来のイオン注入装置などを用いて実施しても良いが、図10または図11に示すように、不純物含有絶縁層を塗布した後に、その下層のシリコン膜に不純物を拡散させることが好ましい。
次に、導電性粒子を含有した液体を塗布して塗布導電膜を形成する方法について説明する。この塗布導電膜も、図1または図2に示す装置を用いて製造することができる。このとき、図1,図2の塗布液保管部105に保管される液体は、金属などの導電性物質の微粒子を液体例えば有機溶媒に分散させたものを用いる。例えば、粒径80−100Åの銀微粒子をテルピネオールやトルエンなどの有機溶媒に分散させたものを、スピンコータ102より基板上に吐出する。その後、基板を1000rpmで回転させてその塗布液を基板上にスピンコートする。さらに、図1の熱処理部103あるいは図2の第1の熱処理部103Aにて、250−300℃で熱処理すれば、数千Åの導電膜を得ることができる。導電性物質の微粒子には、そのほかにAu、Al、Cu、Ni、Co、Cr、ITOなどがあり、塗布型導電膜形成装置により導電膜を形成することができる。
次に、塗布ITO膜を用いた透明電極の成形方法について説明する。この塗布ITOの成膜も、図2と同じ装置を用いて実施できる。本実施例で用いる塗布液は、有機インジウムと有機スズとがキシロール中に97:3の比率で8%配合された液状のもの(たとえば、旭電化工業株式会社製の商品名:アデカITO塗布膜/ITO−103L)である。なお、塗布液としては、有機インジウムと有機スズとの比が99:1から90:10までの範囲にあるものを使用することができる。この塗布液が図2の塗布液保管部105に保管される。
この方法は、上述した塗布ITO膜の上に、金属メッキ層を形成する方法である。
図14乃至図16は、薄膜を形成するための液体やフォトエッチング時のマスクに使用されるレジストなどの液体を塗布する塗布装置を示す図である。本実施例では塗布する液体としてレジストを例に挙げて説明する。レジスト塗布に限らず、もちろん上述した各種塗布膜の形成にも利用できる。図14において、ステージ301上に基板302が真空吸着されている。レジストは液体保管部307から供給管306を通してディスペンサヘッド304に供給される。レジストはさらに、ディスペンサヘッド307に設けられた複数のノズル305から、基板302上に非常に多くのドット303として塗布される。
図18は、液晶表示装置用のアクティブマトリクス基板に区画形成されている画素領域の一部を拡大して示す平面図、図19は、そのI−I′線に相当する位置での断面図である。
マスクを用いて半導体膜406をパターニングし、図20(C)に示すように、島状の半導体膜412とする。半導体膜412にパターニングした後は、PVD法やCVD法などでゲート絶縁膜413を形成する。
図22は、液晶表示装置用のアクティブマトリクス基板に区画形成されている画素領域の一部を拡大して示す平面図、図23は、そのII−II′線に相当する位置での断面図である。
上層側層間絶縁膜422および下層側層間絶縁膜421のコンタクトホール422Aを介してドレイン領域416に電気的接続している。このように画素電極441はソース電極431と異なる層に構成されているので、これらの電極同士が短絡することはない。
明した図20(A)〜図20(D)が共通する。そこで、以下の説明では、図20(D)に示す工程を行った以降の工程について、図24(A)〜(D)を参照して説明する。
この第4実施例の構造として、図22のII−II’断面が第3実施例の図23とは異なる構造を、図26に示す。
のであるため、それらの形成領域は同一である。
る。
イオン注入と層間絶縁膜の形成後、350℃程度以下の適当な熱環境下にて数
十分から数時間の熱処理を施して注入イオンの活性化、および層間絶縁膜420
(下層側層間絶縁膜421および上層側層間絶縁膜422)の焼き締めを行う。次に、下層側層間絶縁膜421および上層側層間絶縁膜422のうち、ドレイン領域416に相当する位置にコンタクトホール422Aを形成する。
ITO膜447(導電性透明塗布膜)を形成する。
図29は、本発明を適用した液晶表示用のアクティブマトリクス基板に区画形成されている画素領域の一部を拡大して示す平面図であり、図30はそのIII−III′線に相当する位置での断面図である。なお、この第5実施例において、第4実施例と共通する部分については同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
図32は、本発明を適用した液晶表示用のアクティブマトリクス基板に区画形成されている画素領域の一部を拡大して示す平面図、図33は、そのIV−IV′線に相当する位置での断面図である。
口率を低下させないように、その形成領域はコンタクトホール421Bの内部および周囲に限定されている。
図35は、本発明を適用した液晶表示用のアクティブマトリクス基板に区画
形成されている画素領域の一部を拡大して示す平面図、図36は、そのV−V′線に相当する位置での断面図である。
このような構成のアクティブマトリクス基板401の製造方法は、第4実施例
で説明した図27(A)〜図27(E)に示す工程が概ね共通する。そこで、以下の説明では、図27(E)に示す工程の後に行う工程のみについて図37(A)〜図37(C)を参照して説明する。
O膜482(導電性透明塗布膜)を形成する。この塗布ITO膜482を形成するにあたっても、上述した各実施例の塗布材を用いることができる。
タ線および走査線をブラックマトリクスとして利用できる。また、中継電極4
86(導電性スパッタ膜)をソース電極431と異なる工程で形成することにな
るので、その材質についてはソース電極431と同一の金属材料、あるいは異な
る材料のいずれであってもよい。
上述の実施例の液晶表示装置を用いて構成される電子機器は、図40に示す表示情報出力源1000、表示情報処理回路1002、表示駆動回路1004、液晶パネルなどの表示パネル1006、クロック発生回路1008及び電源回路1010を含んで構成される。表示情報出力源1000は、ROM、RAMなどのメモリ、テレビ信号を同調して出力する同調回路などを含んで構成され、クロック発生回路1008からのクロックに基づいて、ビデオ信号などの表示情報を出力する。表示情報処理回路1002は、クロック発生回路1008からのクロックに基づいて表示情報を処理して出力する。この表示情報処理回路1002は、例えば増幅・極性反転回路、相展開回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路あるいはクランプ回路等を含むことができる。表示駆動回路1004は、走査側駆動回路及びデータ側駆動回路を含んで構成され、液晶パネル1006を表示駆動する。電源回路1010は、上述の各回路に電力を供給する。
14S,33S,38S ソース領域、 14D,33D,38D ドレイン領域、
14C,33C,38C チャネル領域、 16,36 ゲート絶縁膜、
18,34,35 ゲート電極、 20 層間絶縁膜、 22 画素電極、
24,44 ソース線、 26 保護膜、 42 金属配線層、
46 チャネル保護膜、 61 TFT、 62 画素電極(ITO)
Claims (3)
- 基板上にトランジスタのチャネル領域と、該チャネル領域を挟む第1及び第2の領域とを構成する半導体層を形成する工程と、
前記第1及び第2の領域のいずれかの上にスパッタによりスパッタ導電膜を形成する工程と、
前記スパッタ導電膜上に液体を塗布し導電性透明塗布膜を形成する工程と、
前記導電性透明塗布膜に酸素含有雰囲気中で第1の熱処理を行う工程と、
前記第1の熱処理後、前記導電性透明塗布膜に還元性雰囲気中で第2の熱処理を行う工程と、
前記スパッタ導電膜と前記導電性透明塗布膜とを同時にパターニングし画素電極を形成する工程と、
を備えることを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。 - 基板上にトランジスタのチャネル領域と、該チャネル領域を挟む第1及び第2の領域とを構成する半導体層を形成する工程と、
前記第1及び第2の領域のいずれかの上にスパッタによりスパッタ導電膜を形成する工程と、
前記スパッタ導電膜上に液体を塗布し導電性透明塗布膜を形成する工程と、
前記導電性透明塗布膜に非還元性雰囲気中で第1の熱処理を行う工程と、
前記第1の熱処理後、前記導電性透明塗布膜に還元性雰囲気中で第2の熱処理を行う工程と、
前記スパッタ導電膜と前記導電性透明塗布膜とを同時にパターニングし画素電極を形成する工程と、
を備えることを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。 - 請求項1または2に記載のアクティブマトリクス基板の製造方法を用いて製造されることを特徴とする電子機器の製造方法。
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