JP4680878B2 - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
図11は一般的な液晶表示装置の構造を概略的に示す平面図であり、アレイ基板に駆動回路部を集積した駆動回路一体型液晶表示装置を示す。
図11に示すように、一般的な液晶表示装置は、カラーフィルタ基板5と、アレイ基板10と、カラーフィルタ基板5とアレイ基板10との間に形成された液晶層(図示せず)とを含む。
[先行技術文献]
[特許文献1]特開2005−215278号公報
フォトリソグラフィ工程は、マスクに描かれたパターンを薄膜が蒸着された基板上に転写して所望のパターンを形成する一連の工程であって、感光液塗布、露光、及び現像工程など複数の工程からなる。その結果、複数のフォトリソグラフィ工程は生産収率を低下させ、形成された薄膜トランジスタに欠陥が発生する確率を上げるなど多くの問題があった。
実際の液晶表示装置には、N個のゲートラインとM個のデータラインとが交差してN×M個の画素が存在するが、説明を簡単にするために図には1つの画素を示す。
図2A〜図2Fは、図1に示すアレイ基板の製造工程を順次示す、図1のII−II′線断面図であり、画素部にpチャネル薄膜トランジスタが形成されるアレイ基板を製造する過程を示す。ここで、アレイ基板は、回路部にもpチャネル薄膜トランジスタが形成される。
実際の液晶表示装置には、N個のゲートラインとM個のデータラインとが交差してN×M個の画素が存在するが、説明を簡単にするために図には1つの画素を示す。
ここで、バッファ層211は、アレイ基板210内に存在するナトリウム(Na)などの不純物が工程中に上部層に浸透することを遮断する役割を果たす。
さらに、第1層間絶縁膜215b及び第2層間絶縁膜215b′として、SiNxの単一膜、又はSiO2/SiNx/SiO2の三重膜などを多様に適用できる。
図7に示すように、参考発明による液晶表示装置のアレイ基板310上には、縦横に配列されて画素領域を定義するゲートライン316及びデータライン317が形成されている。また、ゲートライン316とデータライン317との交差領域には、スイッチング素子である薄膜トランジスタが形成され、画素領域内には、薄膜トランジスタに接続されてカラーフィルタ基板(図示せず)の共通電極と共に液晶(図示せず)を駆動させる画素電極318が形成されている。
また、ソース電極パターン、ドレイン電極パターン、及びデータラインパターンは、画素電極318と同一の導電物質、例えば、ITO又はIZOなどの透明導電物質からなる。
その後、ゲート電極321をマスクにしてアクティブパターン324′の所定領域に高濃度のp+イオンを注入することにより、p+ソース領域324aとp+ドレイン領域324bを形成する。図中の符号324cは、p+ソース領域324aとp+ドレイン領域324bとの間に伝導チャネルを形成するpチャネル領域を意味する。
図10A〜図10Eは図8D及び図9Dに示す第4マスク工程を具体的に示す断面図である。
Claims (18)
- 画素部と回路部とに区分される第1基板を提供する段階と、
前記画素部及び前記回路部にアクティブパターンを形成し、前記画素部のアクティブパターンの上部に導電物質からなるストレージ電極を形成する段階であって、前記アクティブパターン及び前記ストレージ電極は、回折露光を利用することにより1回のマスク工程により形成される、段階と、
前記第1基板上に第1絶縁膜を形成する段階と、
前記画素部及び前記回路部の前記アクティブパターンと重畳するようにゲート電極を形成し、前記画素部の前記ストレージ電極と重畳するように共通ラインを形成する段階と、
前記画素部及び前記回路部のアクティブパターンの所定領域にp+ソース/ドレイン領域を形成する段階と、
前記第1基板上に第1層間絶縁膜及び第2層間絶縁膜を形成する段階と、
前記第1絶縁膜、前記第1層間絶縁膜、及び前記第2層間絶縁膜の一部領域を除去して、前記アクティブパターンのソース領域及びドレイン領域を露出させる第1コンタクトホール及び第2コンタクトホールを形成する段階と、
前記第1コンタクトホール及び前記第2コンタクトホールを介してそれぞれ前記アクティブパターンのソース領域及びドレイン領域と電気的に接続するソース電極及びドレイン電極を形成し、前記ドレイン電極に接続する画素電極を形成する段階と、
第2基板を提供する段階と、
前記第1基板又は前記第2基板のいずれか一方の基板上に液晶層を形成する段階と、
前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせる段階と、
を含むことを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
- 前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記画素電極は、回折露光を利用することにより1回のマスク工程により形成することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記アクティブパターンが多結晶シリコン薄膜からなることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記共通ラインが、前記第1絶縁膜を介して、その下部に配置される前記ストレージ電極と重なって第1ストレージキャパシタを形成することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記共通ラインが、前記第1層間絶縁膜及び第2層間絶縁膜を介して、その上部に配置される前記ドレイン電極の一部と重なって第2ストレージキャパシタを形成することを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第1層間絶縁膜がシリコン酸化膜からなることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第1層間絶縁膜を形成した後に活性化工程を行うことを特徴とする請求項6に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第2層間絶縁膜がシリコン窒化膜からなることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第2層間絶縁膜が、シリコン窒化膜を含む二重膜以上の膜であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第2層間絶縁膜を形成した後に水素化工程を行うことを特徴とする請求項8又は9に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記ソース電極及びドレイン電極を形成し、前記ドレイン電極に接続する画素電極を形成する段階は、
前記第1基板の全面に第1導電膜及び第2導電膜を形成する段階と、
前記第1基板の第1領域に第1厚さの第1感光膜パターンを形成し、前記第1基板の第2領域に第2厚さの第2感光膜パターンを形成する段階と、
前記第1感光膜パターン及び前記第2感光膜パターンをマスクにして前記第1導電膜及び前記第2導電膜を選択的に除去することにより、前記第1領域に前記第1導電膜及び第2導電膜からなるソース電極、ドレイン電極、及びデータラインを形成する段階と、
前記第2感光膜パターンを除去すると共に前記第1感光膜パターンの一部を除去することにより、第3厚さの第3感光膜パターンを形成する段階と、
前記第3感光膜パターンをマスクにして前記第2領域の前記第2導電膜を除去することにより、前記第1領域及び第2領域に形成される前記第1導電膜からなる画素電極の前記第2領域部分を露出させる段階と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記データラインの下部に、前記第1導電膜からなり、その側面が前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記データラインと同一の形状にパターニングされたソース電極パターン、ドレイン電極パターン、及びデータラインパターンがそれぞれ形成されることを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第1感光膜パターンが、アッシング工程により、前記第2感光膜パターンの厚さだけ減少した第3厚さの第3感光膜パターンにパターニングされることを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第1領域が、前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記データラインが形成される領域であることを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第2領域が、前記画素電極が形成される領域であることを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第1厚さが前記第2厚さより厚いことを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第1導電膜は、ITO又はIZOの透明導電物質から形成されることを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記第2導電膜は、アルミニウム、アルミニウム合金、タングステン、銅、クロム、又はモリブデンの不透明導電物質から形成されることを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置の製造方法。
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