JP5309672B2 - Thin film element and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は薄膜素子およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a thin film element and a method for manufacturing the same.
従来の薄膜素子には、基板として、製造工程時の温度に耐えることができない材料によって形成したものを用いたものがある(例えば、特許文献1参照)。この場合の製造方法としては、まず、製造工程時の温度に耐えることができる材料からなる仮基板上に分離層を形成している。次に、分離層上に薄膜素子構成体を形成している。次に、薄膜素子構成体上に、製造工程時の温度に耐えることができない材料からなる基板を接着層を介して接着している。次に、仮基板および分離層を除去している。 Some conventional thin film elements use a substrate formed of a material that cannot withstand the temperature during the manufacturing process (see, for example, Patent Document 1). As a manufacturing method in this case, first, a separation layer is formed on a temporary substrate made of a material that can withstand the temperature during the manufacturing process. Next, a thin film element structure is formed on the separation layer. Next, a substrate made of a material that cannot withstand the temperature during the manufacturing process is bonded onto the thin film element structure via an adhesive layer. Next, the temporary substrate and the separation layer are removed.
ところで、特許文献1には、液晶表示装置の薄膜トランジスタパネルに適用したものが記載されている(特許文献1の図23〜図27参照)。この薄膜トランジスタパネルの完成した状態における画素電極の部分は、本願の図21に示すような構造となっている。すなわち、酸化シリコンからなる下地絶縁膜100の上面には酸化シリコンからなる層間絶縁膜101が設けられている。層間絶縁膜101の上面には酸化シリコンからなる保護膜102が設けられている。
By the way,
保護膜102、層間絶縁膜101および下地絶縁膜100の所定の箇所には貫通孔103が設けられている。貫通孔103の内壁面、貫通孔103の下部および貫通孔103の周囲における保護膜102の上面には有底筒状の画素電極(薄膜)104が設けられている。画素電極104および保護膜102の上面には、製造工程時の温度に耐えることができない材料からなる基板105が接着層106を介して接着されている。
A through
次に、この薄膜トランジスタパネルの画素電極104の部分の製造方法について説明する。まず、図22に示すように、製造工程時の温度に耐えることができる材料からなる仮基板107の上面にアモルファスシリコンからなる分離層108、酸化シリコンからなる下地絶縁膜100、酸化シリコンからなる層間絶縁膜101および酸化シリコンからなる保護膜102を形成する。
Next, a manufacturing method of the
次に、図23に示すように、保護膜102、層間絶縁膜101および下地絶縁膜100の所定の箇所に、フォトリソグラフィ法により、貫通孔103を形成する。次に、図24に示すように、貫通孔103の内壁面、貫通孔103の下部および貫通孔103の周囲における保護膜102の上面に有底筒状の画素電極104をパターン形成する。
Next, as shown in FIG. 23, through
次に、図25に示すように、画素電極104および保護膜102の上面に基板105を接着層106を介して接着する。次に、図26に示すように、仮基板107の下側からエキシマレーザビームを照射することにより、分離層108から仮基板107を剥離可能な状態とする。次に、分離層108から仮基板107を剥離して除去する。次に、分離層108をエッチングして除去する。かくして、図21に示すものが得られる。
Next, as illustrated in FIG. 25, the
ところで、図23に示すように、保護膜102、層間絶縁膜101および下地絶縁膜100の所定の箇所に、フォトリソグラフィ法により、貫通孔103を形成するとき、保護膜102等の材料である酸化シリコンと分離層108の材料であるアモルファスシリコンとの間にさほどエッチング選択比がとれないため、実際には、図27(A)に示すように、貫通孔103に対応する部分における分離層108の上面側にある程度の深さの凹部109が形成される。
By the way, as shown in FIG. 23, when the
この結果、図27(B)に示すように、完成した状態では、貫通孔103の下部に形成された画素電極104は下地絶縁膜100の下側にやや突出される。この状態では、貫通孔103内に形成された有底筒状の画素電極104の内部には接着層106が充填されている。しかしながら、有底筒状の画素電極104の内底部周辺部まで接着層106が確実に充填されないおそれがある。このような場合には、画素電極104の厚さが例えば0.05μm程度と極めて薄く、且つ、画素電極104の底部の面積が比較的大きいので、画素電極104の底部周辺部104aが機械的に弱くなり、破損するおそれがあるという問題がある。
As a result, as shown in FIG. 27B, in the completed state, the
そこで、この発明は、貫通孔内に設けられた有底筒状の薄膜の底部周辺部が破損しにくいようにすることができる薄膜素子およびその製造方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a thin film element and a method for manufacturing the same which can prevent the bottom peripheral portion of the bottomed cylindrical thin film provided in the through hole from being easily damaged.
前記目的を果たすため、本発明の薄膜素子の一態様は、第1の貫通孔を有する絶縁膜と、前記第1の貫通孔の内壁面に付着するように設けられた有底筒状の領域を有した薄膜と、前記薄膜上及び前記絶縁膜上に設けられた補強膜と、前記補強膜上に接着層を介して設けられた基板と、を備え、前記絶縁膜は、下地絶縁膜及び当該下地絶縁膜上に設けられたゲート絶縁膜を有し、前記下地絶縁膜上に、ゲート電極及び当該ゲート電極に接続されたゲート配線が設けられ、前記ゲート絶縁膜上に、前記ゲート絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して前記ゲート配線の一端部で接続されたゲート配線用中継配線及び当該ゲート配線用中継配線に接続されたゲート配線用外部接続端子が設けられ、前記ゲート配線用外部接続端子は、前記ゲート絶縁膜及び前記下地絶縁膜に設けられた第3の貫通孔の内壁面、当該第3の貫通孔の下部及び当該第3の貫通孔の周囲における前記ゲート絶縁膜の上面に設けられ、前記ゲート配線用外部接続端子上及び前記ゲート絶縁膜上に前記補強膜が設けられ、前記第3の貫通孔の下部に設けられた前記ゲート配線用外部接続端子は、前記下地絶縁膜の下側に突出されている、ことを特徴とする。
また、前記目的を果たすため、本発明の薄膜素子の製造方法の一態様は、仮基板上に分離層を形成する工程と、前記分離層上に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜に第1の貫通孔を形成し、且つ、当該第1の貫通孔に対応する部分における前記分離層の上面側に第1の凹部を形成する工程と、前記第1の貫通孔の内壁面に付着することで前記貫通孔に対応する領域が有底筒状になるように薄膜を形成する工程と、前記薄膜上及び前記絶縁膜上に補強膜を形成する工程と、前記補強膜上に接着層を介して基板を接着する工程と、前記仮基板及び前記分離層を除去する工程と、を有し、前記絶縁膜を形成する工程は、前記分離層上に下地絶縁膜を形成し、当該下地絶縁膜上にゲート電極及び当該ゲート電極に接続されたゲート配線を形成し、当該ゲート電極上、当該ゲート配線上及び当該下地絶縁膜上にゲート絶縁膜を形成する工程を含み、前記ゲート電極上における前記ゲート絶縁膜上に半導体薄膜を形成する工程を有し、前記半導体薄膜上にソース電極及びドレイン電極を形成する工程を有し、前記第1の貫通孔及び前記第1の凹部を形成する工程は、前記ゲート絶縁膜及び前記下地絶縁膜に第3の貫通孔を形成し、且つ、前記第3の貫通孔に対応する部分における前記分離層の上面側に第3の凹部を形成し、さらに、前記ゲート配線の一端部に対応する部分における前記ゲート絶縁膜にコンタクトホールを形成する工程を含み、前記ソース電極及び前記ドレイン電極を形成する工程は、前記ゲート絶縁膜上に前記コンタクトホールを介して前記ゲート配線の一端部で接続されたゲート配線用中継配線を形成し、且つ、前記第3の貫通孔の内壁面、前記第3の凹部及び前記第3の貫通孔の周囲における前記ゲート絶縁膜の上面に前記ゲート配線用中継配線に接続されたゲート配線用外部接続端子を形成する工程を含み、前記補強膜を形成する工程は、前記ソース電極上、前記ドレイン電極上、前記ゲート配線用外部接続端子上及び前記ゲート絶縁膜上に前記補強膜を形成する工程を含む、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, one aspect of the thin film element of the present invention includes an insulating film having a first through-hole and a bottomed cylindrical region provided so as to adhere to the inner wall surface of the first through-hole. A reinforcing film provided on the thin film and on the insulating film, and a substrate provided on the reinforcing film via an adhesive layer , the insulating film comprising a base insulating film and A gate insulating film provided on the base insulating film; and a gate electrode and a gate wiring connected to the gate electrode are provided on the base insulating film, and the gate insulating film is provided on the gate insulating film. A gate wiring relay wiring connected to one end of the gate wiring via a contact hole provided in the gate wiring, and a gate wiring external connection terminal connected to the gate wiring relay wiring. The connection terminal is the gate An inner wall surface of a third through hole provided in the edge film and the base insulating film, a lower portion of the third through hole, and an upper surface of the gate insulating film around the third through hole; The reinforcing film is provided on the wiring external connection terminal and the gate insulating film, and the gate wiring external connection terminal provided below the third through hole protrudes below the base insulating film. It is characterized by being .
In order to achieve the object, an aspect of the method for manufacturing a thin film element of the present invention includes a step of forming a separation layer on a temporary substrate, a step of forming an insulation film on the separation layer, Forming a first through hole and forming a first recess on the upper surface side of the separation layer in a portion corresponding to the first through hole; and attaching to the inner wall surface of the first through hole Forming a thin film so that the region corresponding to the through hole has a bottomed cylindrical shape, forming a reinforcing film on the thin film and the insulating film, and an adhesive layer on the reinforcing film A step of adhering a substrate through a step, and a step of removing the temporary substrate and the separation layer, wherein the step of forming the insulating film includes forming a base insulating film on the separation layer, A gate electrode and a gate wiring connected to the gate electrode are formed on the insulating film, and Including a step of forming a gate insulating film on the gate electrode, the gate wiring, and the base insulating film, and a step of forming a semiconductor thin film on the gate insulating film on the gate electrode, Forming a source electrode and a drain electrode, and forming the first through hole and the first recess includes forming a third through hole in the gate insulating film and the base insulating film. A third recess is formed on the upper surface side of the isolation layer in a portion corresponding to the third through hole, and a contact hole is formed in the gate insulating film in a portion corresponding to one end of the gate wiring. The step of forming the source electrode and the drain electrode is connected to one end of the gate wiring through the contact hole on the gate insulating film. Relay wiring for gate wiring, and the relay wiring for gate wiring on the upper surface of the gate insulating film around the inner wall surface of the third through hole, the third recess, and the third through hole Forming the reinforcing connection film on the source electrode, the drain electrode, the external connection terminal for the gate wiring, and the gate insulating film. The method further includes the step of forming the reinforcing film .
この発明によれば、貫通孔内に設けられた有底筒状の薄膜の底部周辺部が破損しにくいようにすることができる。 According to the present invention, it is possible to the bottom periphery of the bottomed cylindrical thin film provided in the through hole is so difficult to break.
(第1実施形態)
図1はこの発明の第1実施形態としての薄膜トランジスタパネルの要部の断面図を示す。この場合、図1の左側から右側に向かって、ドレイン配線用外部接続端子21の部分の断面図、画素電極13を含む薄膜トランジスタ11の部分の断面図、ゲート配線用外部接続端子31の部分の断面図を示す。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a main part of a thin film transistor panel as a first embodiment of the present invention. In this case, from the left side to the right side of FIG. 1, a cross-sectional view of the drain wiring
まず、画素電極13を含む薄膜トランジスタ11の部分について説明する。窒化シリコン等の無機材料からなる下地絶縁膜1の上面の所定の箇所にはクロム等からなるゲート電極2および該ゲート電極2に接続されたゲート配線3が設けられている。ゲート電極2およびゲート配線3を含む下地絶縁膜1の上面には窒化シリコン等の無機材料からなるゲート絶縁膜4が設けられている。
First, a portion of the
ゲート電極2上におけるゲート絶縁膜4の上面の所定の箇所には真性アモルファスシリコンからなる半導体薄膜5が設けられている。半導体薄膜5の上面ほぼ中央部には窒化シリコン等の無機材料からなるチャネル保護膜6が設けられている。チャネル保護膜6の上面両側およびその両側における半導体薄膜5の上面にはn型アモルファスシリコンからなるオーミックコンタクト層7、8が設けられている。
A semiconductor
一方のオーミックコンタクト層7の上面およびその近傍におけるゲート絶縁膜4の上面にはクロム等からなるソース電極9が設けられている。他方のオーミックコンタクト層8の上面にはクロム等からなるドレイン電極10が設けられている。ここで、ゲート電極2、ゲート絶縁膜4、半導体薄膜5、チャネル保護膜6、オーミックコンタクト層7、8、ソース電極9およびドレイン電極10により、薄膜トランジスタ11が構成されている。
A
薄膜トランジスタ11の近傍におけるゲート絶縁膜4および下地絶縁膜1の所定の箇所には第1の貫通孔12が設けられている。第1の貫通孔12の内壁面、第1の貫通孔12の下部および第1の貫通孔12の周囲におけるゲート絶縁膜4の上面にはITOからなる有底筒状の画素電極(薄膜)13がソース電極9に接続されて設けられている。この場合、第1の貫通孔12の下部に設けられた画素電極13は下地絶縁膜1の下側にやや突出され、この突出部分の下面は平坦となっている。ゲート絶縁膜4の上面の所定の箇所にはクロム等からなるドレイン配線14がドレイン電極10に接続されて設けられている。
A first through
次に、ドレイン配線用外部接続端子21の部分について説明する。ドレイン配線用外部接続端子21は、ゲート絶縁膜4および下地絶縁膜1の所定の箇所に設けられた第2の貫通孔22の内壁面、第2の貫通孔22の下部および第2の貫通孔22の周囲におけるゲート絶縁膜4の上面に設けられている。この場合、第2の貫通孔22の下部に設けられたドレイン配線用外部接続端子21は下地絶縁膜1の下側にやや突出され、この突出部分の下面は平坦となっている。ドレイン配線用外部接続端子21はドレイン配線14の一端部に接続されている。
Next, the drain wiring
次に、ゲート配線用外部接続端子31の部分について説明する。ゲート配線用外部接続端子31は、下地絶縁膜1の所定の箇所に設けられた第3の貫通孔32の内壁面、第3の貫通孔32の下部および第3の貫通孔32の周囲における下地絶縁膜1の上面に設けられている。この場合、第3の貫通孔32の下部に設けられたゲート配線用外部接続端子31は下地絶縁膜1の下側にやや突出され、この突出部分の下面は平坦となっている。ゲート配線用外部接続端子31はゲート配線3の一端部に接続されている。ゲート配線3を含むゲート配線用外部接続端子31の上面にはゲート絶縁膜4が設けられている。
Next, the part of the
次に、図1に示す全体について説明する。薄膜トランジスタ11、画素電極13、ドレイン配線14、ドレイン配線用外部接続端子21およびゲート絶縁膜4の上面には窒化シリコン等の無機材料からなる補強膜41が設けられている。補強膜41の上面には、製造工程時の温度に耐えることができない材料であるポリイミド系樹脂等の有機樹脂からなるフィルム基板42の下面がエポキシ系樹脂等からなる接着層43を介して接着されている。
Next, the whole shown in FIG. 1 will be described. On the upper surfaces of the
次に、この薄膜トランジスタバネルの製造方法の一例について説明する。まず、図2に示すように、製造工程時の温度に耐えることができる材料であるガラス基板等からなる仮基板51の上面に、プラズマCVD法により、アモルファスシリコンからなる分離層52および窒化シリコン等の無機材料からなる下地絶縁膜1を連続して成膜する。
Next, an example of a method for manufacturing this thin film transistor panel will be described. First, as shown in FIG. 2, a
次に、図3に示すように、フォトリソグラフィ法により、下地絶縁膜1の所定の箇所に第3の貫通孔32を形成する。この場合、下地絶縁膜1の材料である例えば窒化シリコンと分離層52の材料であるアモルファスシリコンとの間にさほどエッチング選択比がとれないため、第3の貫通孔32に対応する部分における分離層52の上面側にある程度の深さの第3の凹部32aが形成される。
Next, as shown in FIG. 3, a third through
次に、図4に示すように、第3の貫通孔32内および第3の凹部32a内を含む下地絶縁膜1の上面の所定の箇所に、スパッタ法により成膜されたクロム等からなる金属膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、ゲート電極2、該ゲート電極2に接続されたゲート配線3および該ゲート配線3の一端部に接続されたゲート配線用外部接続端子31を形成する。
Next, as shown in FIG. 4, a metal made of chromium or the like formed by sputtering at a predetermined location on the upper surface of the
次に、図5に示すように、ゲート電極2、ゲート配線3およびゲート配線用外部接続端子31を含む下地絶縁膜1の上面に、プラズマCVD法により、窒化シリコン等の無機材料からなるゲート絶縁膜4、真性アモルファスシリコン膜53および窒化シリコン等の無機材料からなるチャネル保護膜形成用膜54を連続して成膜する。次に、チャネル保護膜形成用膜54をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、チャネル保護膜6を形成する。
Next, as shown in FIG. 5, gate insulation made of an inorganic material such as silicon nitride is formed on the upper surface of the
次に、図6に示すように、チャネル保護膜6を含む真性アモルファスシリコン膜53の上面に、プラズマCVD法により、n型アモルファスシリコン膜55を成膜する。次に、n型アモルファスシリコン膜55および真性アモルファスシリコン膜53をフォトリソグラフィ法により連続してパターニングすると、図7に示すように、オーミックコンタクト層7、8および半導体薄膜5が形成される。
Next, as shown in FIG. 6, an n-type
次に、図8に示すように、フォトリソグラフィ法により、ゲート絶縁膜4および下地絶縁膜1の所定の箇所に第1、第2の貫通孔12、22を形成する。この場合も、ゲート絶縁膜4および下地絶縁膜1の材料である例えば窒化シリコンと分離層52の材料であるアモルファスシリコンとの間にさほどエッチング選択比がとれないため、第1、第2の貫通孔12、22に対応する部分における分離層52の上面側にある程度の深さの第1、第2の凹部12a、22aが形成される。
Next, as shown in FIG. 8, first and second through
次に、図9に示すように、第2の貫通孔22内および第2の凹部22a内を含むオーミックコンタクト層7、8およびゲート絶縁膜4の上面の所定の箇所に、スパッタ法により成膜されたクロム等からなる金属膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、ソース電極9、ドレイン電極10、該ドレイン電極10に接続されたドレイン配線14および該ドレイン配線14の一端部に接続されたドレイン配線用外部接続端子21が形成される。
Next, as shown in FIG. 9, a film is formed by sputtering at predetermined locations on the upper surfaces of the ohmic contact layers 7 and 8 and the
次に、図10に示すように、第2の貫通孔22内および第2の凹部22a内を含むオーミックコンタクト層7、8およびゲート絶縁膜4の上面の所定の箇所に、スパッタ法により成膜されたITO膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、画素電極13をソース電極9に接続させて形成する。
Next, as shown in FIG. 10, a film is formed by sputtering at predetermined locations on the upper surfaces of the ohmic contact layers 7 and 8 and the
次に、図11に示すように、薄膜トランジスタ11、画素電極13、ドレイン配線14、ドレイン配線用外部接続端子21およびゲート絶縁膜4の上面に、プラズマCVD法により、窒化シリコン等の無機材料からなる補強膜41を成膜する。次に、図12に示すように、補強膜41の上面に、透明なエポキシ樹脂をスピンコート法あるいはスクリーン印刷法等を用いて、上面が平坦な接着層43を形成し、該接着層43上に、製造工程時の温度に耐えることができない材料であるポリイミド系樹脂等の有機樹脂からなるフィルム基板42を接着する。この場合、補強膜41上に透明なアクリル系樹脂をスピンコート法あるいはスクリーン印刷法等を用いて上面が平坦な絶縁層を形成し、該絶縁層上に接着層を形成して該接着層上にフィルム基板42を接着するようにしてもよい。
Next, as shown in FIG. 11, the upper surfaces of the
次に、図13に示すように、仮基板51の下側からエキシマレーザビームを照射することにより、分離層52から仮基板51を剥離可能な状態とする。分離層52を水素を含有するアモルファスシリコンによって形成した場合には、エキシマレーザビームの照射により、水素が気体となって放出され、剥離が促進される。次に、分離層52から仮基板51を剥離して除去する。次に、分離層52をエッチングして除去する。かくして、図1に示す薄膜トランジスタパネルが得られる。
Next, as shown in FIG. 13, the
ところで、図11に示すように、窒化シリコン等の無機材料からなる補強膜41をプラズマCVD法により成膜するため、第1の貫通孔12および第1の凹部12aの内部に形成された有底筒状の画素電極13の内底部周辺部まで補強膜41を確実に成膜することができる。この結果、図1に示す薄膜トランジスタパネルにおいて、画素電極13の厚さが例えば0.05μm程度と極めて薄く、且つ、画素電極13の底部の面積が比較的大きくても、下地絶縁膜1の下側に突出された画素電極13の底部周辺部13aが破損しにくいようにすることができる。
By the way, as shown in FIG. 11, in order to form the reinforcing
ところで、上記薄膜トランジスタパネルの製造方法では、図3に示すように、第3の貫通孔32を形成する工程と、図8に示すように、第1、第2の貫通孔12、22を形成する工程とが別々であるので、フォトリソグラフィ法による工程数が多くなってしまう。そこで、次に、フォトリソグラフィ法による工程数を少なくすることができる実施形態について説明する。
In the thin film transistor panel manufacturing method, as shown in FIG. 3, the step of forming the third through
(第2実施形態)
図14はこの発明の第2実施形態としての薄膜トランジスタパネルの要部の断面図を示す。この薄膜トランジスタパネルにおいて、図1に示す薄膜トランジスタパネルと異なる点は、ゲート配線用外部接続端子31の部分を異なる構造とした点である。すなわち、下地絶縁膜1の上面の所定の箇所には、ゲート配線3の一端部からなるゲート配線用接続パッド部3aが設けられている。ゲート絶縁膜4の上面の所定の箇所にはゲート配線用中継配線33がゲート絶縁膜4に設けられたコンタクトホール34を介してゲート配線用接続パッド部3aに接続されて設けられている。
(Second Embodiment)
FIG. 14 shows a cross-sectional view of a main part of a thin film transistor panel as a second embodiment of the present invention. The thin film transistor panel is different from the thin film transistor panel shown in FIG. 1 in that the gate wiring
ゲート配線用外部接続端子31は、ゲート絶縁膜4および下地絶縁膜1の所定の箇所に設けられた第3の貫通孔32の内壁面、第3の貫通孔32の下部および第3の貫通孔32の周囲におけるゲート絶縁膜4の上面に設けられている。この場合も、第3の貫通孔32の下部に設けられたゲート配線用外部接続端子31は下地絶縁膜1の下側にやや突出され、この突出部分の下面は平坦となっている。ゲート配線用外部接続端子31はゲート配線用中継配線33の一端部に接続されている。
The gate wiring
次に、この薄膜トランジスタバネルの製造方法の一例について説明する。まず、図15に示すように、製造工程時の温度に耐えることができる材料であるガラス基板等からなる仮基板51の上面に、プラズマCVD法により、アモルファスシリコンからなる分離層52および窒化シリコン等の無機材料からなる下地絶縁膜1を連続して成膜する。
Next, an example of a method for manufacturing this thin film transistor panel will be described. First, as shown in FIG. 15, a
次に、下地絶縁膜1の上面の所定の箇所に、スパッタ法により成膜されたクロム等からなる金属膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、ゲート電極2および該ゲート電極2に接続されたゲート配線3を形成する。この場合、ゲート配線3の一端部はゲート配線用接続パッド部3aとなっている。
Next, a metal film made of chromium or the like formed by sputtering at a predetermined location on the upper surface of the
次に、図16に示すように、ゲート電極2およびゲート配線3(ゲート配線用接続パッド部3aを含む)を含む下地絶縁膜1の上面に、プラズマCVD法により、窒化シリコン等の無機材料からなるゲート絶縁膜4、真性アモルファスシリコン膜53および窒化シリコン等の無機材料からなるチャネル保護膜形成用膜54を連続して成膜する。次に、チャネル保護膜形成用膜54をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、チャネル保護膜6を形成する。
Next, as shown in FIG. 16, an inorganic material such as silicon nitride is formed on the upper surface of the
次に、図17に示すように、チャネル保護膜6を含む真性アモルファスシリコン膜53の上面に、プラズマCVD法により、n型アモルファスシリコン膜55を成膜する。次に、n型アモルファスシリコン膜55および真性アモルファスシリコン膜53をフォトリソグラフィ法により連続してパターニングすると、図18に示すように、オーミックコンタクト層7、8および半導体薄膜5が形成される。
Next, as shown in FIG. 17, an n-type
次に、図19に示すように、フォトリソグラフィ法により、ゲート絶縁膜4および下地絶縁膜1の所定の箇所に第1、第2、第3の貫通孔12、22、32を形成し、且つ、ゲート配線用接続パッド部3aに対応する部分におけるゲート絶縁膜4にコンタクトホール34を形成する。この場合も、ゲート絶縁膜4および下地絶縁膜1の材料である例えば窒化シリコンと分離層52の材料であるアモルファスシリコンとの間にさほどエッチング選択比がとれないため、第1、第2、第3の貫通孔12、22、32に対応する部分における分離層52の上面側にある程度の深さの第1、第2、第3の凹部12a、22a、32aが形成される。
Next, as shown in FIG. 19, first, second, and third through
次に、図20に示すように、スパッタ法により成膜されたクロム等からなる金属膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより、第2の貫通孔22内および第2の凹部22a内を含むオーミックコンタクト層7、8およびゲート絶縁膜4の上面の所定の箇所に、ソース電極9、ドレイン電極10、該ドレイン電極10に接続されたドレイン配線14および該ドレイン配線14の一端部に接続されたドレイン配線用外部接続端子21を形成し、且つ、第3の貫通孔32内および第3の凹部322a内を含むゲート絶縁膜4の上面の所定の箇所にゲート配線用外部接続端子31を形成し、さらに、コンタクトホール34を介して露出されたゲート配線用接続パッド部3aを含むゲート絶縁膜4の上面の所定の箇所にゲート配線用中継配線33をゲート配線用外部接続端子31に接続させて形成する。
Next, as shown in FIG. 20, a metal film made of chromium or the like formed by sputtering is patterned by photolithography, so that the ohmic structure including the inside of the second through
以下、上記第1実施形態の場合と同様の工程を経ると、図14に示す薄膜トランジスタパネルが得られる。以上のように、この薄膜トランジスタパネルの製造方法では、図19に示すように、第1、第2、第3の貫通孔12、22、32およびコンタクトホール34を同一の工程で形成しているので、上記第1実施形態の場合と比較して、フォトリソグラフィ法による工程を1回だけ少なくすることができる。
Thereafter, through the same steps as in the first embodiment, the thin film transistor panel shown in FIG. 14 is obtained. As described above, in this thin film transistor panel manufacturing method, as shown in FIG. 19, the first, second and third through
(その他の実施形態)
上記各実施形態では、分離層52をアモルファスシリコンによって形成した場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、分離層52を酸化亜鉛によって形成するようにしてもよい。この場合、例えば、図12に示す工程後に、エッチング液(例えば、0.5w%酢酸水溶液)に浸すと、酸化亜鉛からなる分離層52が溶解して除去され、仮基板51が自然に剥離して除去される。
(Other embodiments)
In each of the above embodiments, the case where the
1 下地絶縁膜
2 ゲート電極
3 ゲート配線
3a 変色層
4 ゲート絶縁膜
5 半導体薄膜
6 チャネル保護膜
7、8 オーミックコンタクト層
9 ソース電極
10 ドレイン電極
11 薄膜トランジスタ
12 第1の貫通孔
12a 第1の凹部
13 画素電極
14 ドレイン配線
21 ドレイン配線用外部接続端子
22 第2の貫通孔
22a 第1の凹部
31 ゲート配線用外部接続端子
32 第3の貫通孔
32a 第1の凹部
41 補強膜
42 フィルム基板
43 接着層
51 仮基板
52 分離層
53 真性アモルファスシリコン膜
54 チャネル保護膜形成用膜
55 n型アモルファスシリコン膜
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記第1の貫通孔の内壁面に付着するように設けられた有底筒状の領域を有した薄膜と、
前記薄膜上及び前記絶縁膜上に設けられた補強膜と、
前記補強膜上に接着層を介して設けられた基板と、
を備え、
前記絶縁膜は、下地絶縁膜及び当該下地絶縁膜上に設けられたゲート絶縁膜を有し、
前記下地絶縁膜上に、ゲート電極及び当該ゲート電極に接続されたゲート配線が設けられ、
前記ゲート絶縁膜上に、前記ゲート絶縁膜に設けられたコンタクトホールを介して前記ゲート配線の一端部で接続されたゲート配線用中継配線及び当該ゲート配線用中継配線に接続されたゲート配線用外部接続端子が設けられ、
前記ゲート配線用外部接続端子は、前記ゲート絶縁膜及び前記下地絶縁膜に設けられた第3の貫通孔の内壁面、当該第3の貫通孔の下部及び当該第3の貫通孔の周囲における前記ゲート絶縁膜の上面に設けられ、
前記ゲート配線用外部接続端子上及び前記ゲート絶縁膜上に前記補強膜が設けられ、
前記第3の貫通孔の下部に設けられた前記ゲート配線用外部接続端子は、前記下地絶縁膜の下側に突出されている、
ことを特徴とする薄膜素子。 An insulating film having a first through hole;
A thin film having a bottomed cylindrical region provided to adhere to the inner wall surface of the first through hole;
A reinforcing film provided on the thin film and the insulating film;
A substrate provided on the reinforcing film via an adhesive layer ;
Equipped with a,
The insulating film has a base insulating film and a gate insulating film provided on the base insulating film,
A gate electrode and a gate wiring connected to the gate electrode are provided on the base insulating film,
A gate wiring relay line connected to one end of the gate wiring through a contact hole provided in the gate insulating film on the gate insulating film, and a gate wiring external connected to the gate wiring relay wiring A connection terminal is provided,
The external connection terminal for gate wiring includes the inner wall surface of a third through hole provided in the gate insulating film and the base insulating film, the lower portion of the third through hole, and the periphery of the third through hole. Provided on the upper surface of the gate insulating film,
The reinforcing film is provided on the gate wiring external connection terminal and the gate insulating film,
The external connection terminal for gate wiring provided in the lower part of the third through hole protrudes below the base insulating film.
A thin film element characterized by the above.
前記半導体薄膜上にソース電極及びドレイン電極が設けられ、A source electrode and a drain electrode are provided on the semiconductor thin film,
前記ゲート絶縁膜及び前記下地絶縁膜に前記第1の貫通孔が設けられ、The first through hole is provided in the gate insulating film and the base insulating film;
前記第1の貫通孔の内壁面、前記第1の貫通孔の下部及び前記第1の貫通孔の周囲における前記ゲート絶縁膜の上面に前記薄膜としての画素電極が前記ソース電極に接続されて設けられ、A pixel electrode as the thin film is provided on the inner wall surface of the first through hole, the lower portion of the first through hole, and the upper surface of the gate insulating film around the first through hole, connected to the source electrode. And
前記画素電極上、前記ソース電極上、前記ドレイン電極上及び前記ゲート絶縁膜上に前記補強膜が設けられている、The reinforcing film is provided on the pixel electrode, the source electrode, the drain electrode, and the gate insulating film,
ことを特徴とする請求項1に記載の薄膜素子。The thin film element according to claim 1.
前記ドレイン配線用外部接続端子は前記ゲート絶縁膜及び前記下地絶縁膜に設けられた第2の貫通孔の内壁面、当該第2の貫通孔の下部及び当該第2の貫通孔の周囲における前記ゲート絶縁膜の上面に設けられ、The drain wiring external connection terminal includes the gate in the inner wall surface of the second through hole provided in the gate insulating film and the base insulating film, the lower part of the second through hole, and the periphery of the second through hole. Provided on the top surface of the insulating film,
前記ドレイン配線用外部接続端子上及び前記ゲート絶縁膜上に前記補強膜が設けられ、The reinforcing film is provided on the drain wiring external connection terminal and the gate insulating film,
前記第2の貫通孔の下部に設けられた前記ドレイン配線用外部接続端子は前記下地絶縁膜の下側に突出されている、The drain wiring external connection terminal provided in the lower portion of the second through hole protrudes below the base insulating film.
ことを特徴とする請求項2に記載の薄膜素子。The thin film element according to claim 2.
ことを特徴とする請求項2に記載の薄膜素子。The thin film element according to claim 2.
ことを特徴とする請求項4に記載の薄膜素子。The thin film element according to claim 4.
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の薄膜素子。The thin film device according to claim 1, wherein the thin film device is a thin film device.
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の薄膜素子。The thin film device according to claim 1, wherein the thin film device is a thin film device.
前記分離層上に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜に第1の貫通孔を形成し、且つ、当該第1の貫通孔に対応する部分における前記分離層の上面側に第1の凹部を形成する工程と、
前記第1の貫通孔の内壁面に付着することで前記貫通孔に対応する領域が有底筒状になるように薄膜を形成する工程と、
前記薄膜上及び前記絶縁膜上に補強膜を形成する工程と、
前記補強膜上に接着層を介して基板を接着する工程と、
前記仮基板及び前記分離層を除去する工程と、
を有し、
前記絶縁膜を形成する工程は、前記分離層上に下地絶縁膜を形成し、当該下地絶縁膜上にゲート電極及び当該ゲート電極に接続されたゲート配線を形成し、当該ゲート電極上、当該ゲート配線上及び当該下地絶縁膜上にゲート絶縁膜を形成する工程を含み、
前記ゲート電極上における前記ゲート絶縁膜上に半導体薄膜を形成する工程を有し、
前記半導体薄膜上にソース電極及びドレイン電極を形成する工程を有し、
前記第1の貫通孔及び前記第1の凹部を形成する工程は、前記ゲート絶縁膜及び前記下地絶縁膜に第3の貫通孔を形成し、且つ、前記第3の貫通孔に対応する部分における前記分離層の上面側に第3の凹部を形成し、さらに、前記ゲート配線の一端部に対応する部分における前記ゲート絶縁膜にコンタクトホールを形成する工程を含み、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極を形成する工程は、前記ゲート絶縁膜上に前記コンタクトホールを介して前記ゲート配線の一端部で接続されたゲート配線用中継配線を形成し、且つ、前記第3の貫通孔の内壁面、前記第3の凹部及び前記第3の貫通孔の周囲における前記ゲート絶縁膜の上面に前記ゲート配線用中継配線に接続されたゲート配線用外部接続端子を形成する工程を含み、
前記補強膜を形成する工程は、前記ソース電極上、前記ドレイン電極上、前記ゲート配線用外部接続端子上及び前記ゲート絶縁膜上に前記補強膜を形成する工程を含む、
ことを特徴とする薄膜素子の製造方法。 Forming a separation layer on the temporary substrate;
Forming an insulating film on the separation layer;
Forming a first through hole in the insulating film and forming a first recess on the upper surface side of the separation layer in a portion corresponding to the first through hole ;
Forming a thin film such that a region corresponding to the through hole is attached to the inner wall surface of the first through hole to have a bottomed cylindrical shape;
A step that form a reinforcing film on the thin film and on said insulating film,
Adhering a substrate on the reinforcing film via an adhesive layer;
Removing the temporary substrate 及 beauty the separation layer,
I have a,
The step of forming the insulating film includes forming a base insulating film on the isolation layer, forming a gate electrode and a gate wiring connected to the gate electrode on the base insulating film, and forming the gate electrode on the gate electrode. Including a step of forming a gate insulating film on the wiring and the base insulating film,
Forming a semiconductor thin film on the gate insulating film on the gate electrode;
Forming a source electrode and a drain electrode on the semiconductor thin film;
The step of forming the first through hole and the first recess includes forming a third through hole in the gate insulating film and the base insulating film, and in a portion corresponding to the third through hole. Forming a third recess on the upper surface side of the isolation layer, and further forming a contact hole in the gate insulating film in a portion corresponding to one end of the gate wiring;
The step of forming the source electrode and the drain electrode includes forming a gate wiring relay wiring connected to one end of the gate wiring through the contact hole on the gate insulating film, and the third wiring Forming a gate wiring external connection terminal connected to the gate wiring relay wiring on the upper surface of the gate insulating film around the inner wall surface of the through hole, the third recess, and the third through hole; ,
The step of forming the reinforcing film includes the step of forming the reinforcing film on the source electrode, the drain electrode, the external connection terminal for gate wiring, and the gate insulating film.
A method for manufacturing a thin film element.
前記薄膜を形成する工程は、前記第1の貫通孔の内壁面、前記第1の凹部内及び前記第1の貫通孔の周囲における前記ゲート絶縁膜の上面に前記薄膜としての画素電極を前記ソース電極に接続させて形成する工程であり、The step of forming the thin film includes the step of forming the pixel electrode as the thin film on the upper surface of the gate insulating film in the inner wall surface of the first through hole, in the first recess, and around the first through hole. It is a process of forming by connecting to an electrode,
前記補強膜を形成する工程は、前記画素電極上及び前記ゲート絶縁膜上に前記補強膜を形成する工程を含む、The step of forming the reinforcing film includes the step of forming the reinforcing film on the pixel electrode and the gate insulating film.
ことを特徴とする請求項8に記載の薄膜素子の製造方法。The method for producing a thin film element according to claim 8.
前記ソース電極及び前記ドレイン電極を形成する工程は、前記ゲート絶縁膜上に前記ドレイン電極に接続されたドレイン配線を形成し、且つ、前記第2の貫通孔の内壁面、前記第2の凹部内及び前記第2の貫通孔の周囲における前記ゲート絶縁膜の上面に前記ドレイン配線の一端部で接続されたドレイン配線用外部接続端子を形成する工程を含み、In the step of forming the source electrode and the drain electrode, a drain wiring connected to the drain electrode is formed on the gate insulating film, and an inner wall surface of the second through hole, in the second recess And forming a drain wiring external connection terminal connected to one end of the drain wiring on the upper surface of the gate insulating film around the second through hole,
前記補強膜を形成する工程は、前記ドレイン配線用外部接続端子上及び前記ゲート絶縁膜上に前記補強膜を形成する工程を含む、The step of forming the reinforcing film includes the step of forming the reinforcing film on the drain wiring external connection terminal and the gate insulating film.
ことを特徴とする請求項9に記載の薄膜素子の製造方法。The method for producing a thin film element according to claim 9.
ことを特徴とする請求項8乃至10のいずれかに記載の薄膜素子の製造方法。The method for manufacturing a thin film element according to any one of claims 8 to 10.
ことを特徴とする請求項8乃至11のいずれかに記載の薄膜素子の製造方法。The method for manufacturing a thin film element according to any one of claims 8 to 11.
前記仮基板及び前記分離層を除去する工程は、The step of removing the temporary substrate and the separation layer includes:
前記仮基板の下側からレーザビームを照射して前記分離層から前記仮基板を剥離可能な状態とする工程と、Irradiating a laser beam from the lower side of the temporary substrate to make the temporary substrate peelable from the separation layer;
前記分離層から前記仮基板を剥離して除去する工程と、Peeling and removing the temporary substrate from the separation layer;
前記分離層をエッチングして除去する工程と、Etching away the separation layer;
を含む、including,
ことを特徴とする請求項8乃至12のいずれかに記載の薄膜素子の製造方法。The method for manufacturing a thin film element according to any one of claims 8 to 12.
前記仮基板及び前記分離層を除去する工程は、前記分離層をエッチングして除去することにより、前記仮基板を自然に剥離して除去する工程である、The step of removing the temporary substrate and the separation layer is a step of removing the temporary substrate naturally by etching and removing the separation layer.
ことを特徴とする請求項8乃至12のいずれかに記載の薄膜素子の製造方法。The method for manufacturing a thin film element according to any one of claims 8 to 12.
ことを特徴とする請求項8乃至14のいずれかに記載の薄膜素子の製造方法。The method for producing a thin film element according to claim 8, wherein the thin film element is produced.
ことを特徴とする請求項8乃至15のいずれかに記載の薄膜素子の製造方法。The method for manufacturing a thin film element according to any one of claims 8 to 15.
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