JP5421550B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、表示装置に係り、特に、表示基板に電子回路を備える表示装置に関する。
表示装置の電子回路素子として用いられている薄膜トランジスタや抵抗素子は、板状のガラス基板の上に種々の金属膜及び絶縁膜及び半導体膜を形成する成膜工程、これらの膜を所定の形状にするためのレジストパターンを形成するフォトリソグラフィ工程、このレジストパターンに被覆された領域の膜が残るように膜の一部を除去するエッチング工程、レジストパターンを除去するレジストパターン除去工程とを繰り返すことによって製造される。
しかし、液晶テレビの普及化、大画面化、高精細化及び低消費電力化といった背景から、近年では製造装置の大型化や高性能化が必要となり、結果として製造工程における消費電力の増大や材料の大量使用が問題となっている。そこで、薄膜トランジスタや抵抗素子の製造工程を短縮させることによって、製造に要する電力や材料の使用量を低減することが要求されている。
薄膜トランジスタや抵抗素子の製造工程を短縮させるためには、フォトリソグラフィ工程数を減らすのが最も効果的である。フォトリソグラフィ工程数を減らせば、エッチング工程数やマスクパターン除去工程数を同時に減らすことも可能になるからである。
フォトリソグラフィ工程数を減らす技術として、たとえば、レジストリフロー技術が提案されている(下記特許文献1参照)。本技術は、予め形成されたレジストパターンの内部に有機溶媒を浸透させることによりレジストを軟化させ、レジストパターンの形状を変化させることによって新たなレジストパターンを形成する技術をいう。
レジストリフロー技術は、例えば逆スタガ型薄膜トランジスタにおいて、半導体層パターンとソース・ドレイン電極パターンとを1回のフォトリソグラフィ工程で形成する技術としての応用が期待されている。
レジストリフロー技術は、まず、図2(a)に示すように、予めゲート電極パターン7を形成した絶縁性基板6の上層にゲート絶縁膜8、真性半導体薄膜9、不純物半導体薄膜10及びソース・ドレイン電極用薄膜11を順次成膜した後、薄膜11の上にレジストパターン12a及び12bを形成する。
次に、図2(b)に示すように、レジストパターン12a、12bから露出される領域にある薄膜11、薄膜10を順次エッチングしてソース電極パターン11a及びドレイン電極パターン11bと、オーミック接触層10a及び10bを形成する。
次に、図2(c)に示すように、レジストパターン12a及び12bをリフローさせることによって新たなレジストパターン12cを形成する。この場合、レジストパターン12cは、リフローの過程で、ソース電極パターン11a上のレジストパターン12aとドレイン電極パターン11b上のレジストパターン12bとがつながるように変形される。
次に、図2(d)に示すように、レジストパターン12cから露出される領域にある薄膜9をエッチングして半導体層パターン9cを形成する。
そして、図2(e)に示すように、レジストパターン12cを除去することによって完成する。
特開2007‐273828公報
しかし、前記特許文献1に記載された手法は、半導体層パターン10cの形状を制御するために、レジストパターン12cを被覆させたい領域に界面活性剤を選択的に吸着させることで、レジストの流動を促進するものであるが、界面活性剤を吸着させる工程が追加されるため、製造工程全体の短縮効果としては疑問が残る。
また、上記の手法は、半導体層パターン10cのバックチャネル領域が界面活性剤によって汚染されるため、トランジスタ特性やダイオード特性に悪影響を及ぼすことが懸念され、実用的な手法とは言えない。
さらに、上記の手法では、短時間のリフロー処理でチャネル長が数マイクロメートルオーダーの小さなチャネル領域を形成することは可能であるが、チャネル長が数十マイクロメートルオーダーないし数百マイクロメートルオーダーの大きなチャネル領域を形成するには、フォトリソグラフィ工程で形成するレジストパターンの厚膜化とリフロー処理の長時間化が必要になることが予想され、レジスト材料の使用量低減や製造工程全体の短縮といった観点から実用的な手法とは言えない。
本発明の目的は、レジストリフロー技術を用いて形成した素子において、半導体層パターン上の一対の電極の間の距離が比較的大きくても、各電極の間に形成される半導体層パターンを所定寸法通りに構成できる表示装置を提供することにある。
上記目的を達成するための手段を図1を用いて説明する。図1(a)は平面図を、図1(b)は図1(a)のX−X'線における断面図を示している。
図1において、絶縁基板5の上に形成した半導体層1の上層に電極2と電極3と並設されたとえば5個からなるダミー用電極4が配置されている。
ダミー用電極4は、図中左側から右側にかけて、中央に対して両端が電極の一方の並設方向(図中左側)に突出するパターンからなるものが隣接されて2個、中央に対して両端がそれぞれ電極の一方の並設方向および他方の並設方向に突出するパターンからなるもの1個、中央に対して両端が電極の他方の並設方向(図中右側)に突出するパターンからなるものが隣接されて2個形成されている。これら各ダミー用電極4は、隣接する他のダミー用電極4との隙間を該ダミー用電極4の長手方向に沿ってほぼ一定に保つようになっている。そして、同様の理由から、これらダミー用電極4のパターンに合わせて電極2および電極3の形状も若干変形させている。
このように構成されるダミー用電極4と互いに向かい合う他の電極との間において、少なくとも一方の辺が、平面的に観て、凹部を有するパターンとなっている。
製造工程において、電極2、電極3、ダミー用電極4のパターンは、公知の成膜技術とフォトリソグラフィ技術とエッチング技術とによって同時に形成される。従って、前記レジストリフロー処理を実施する前における電極2、電極3、ダミー用電極4は何れもレジストが被覆された状態となる。
前記レジストリフロー処理によって、最終的に半導体層1のパターンがチャネル領域として機能するために必要となる新たなレジストパターンを形成するためには、前記電極2を被覆しているレジストの一部分と、前記電極3を被覆しているレジストの一部分が、リフロー後に繋がる必要がある。
本発明の第一の特徴は、リフローの過程で、前記ダミー用電極4を被覆しているレジストの一部分が前記電極2を被覆しているレジストの一部分と繋がり、かつ前記ダミー用電極4を被覆しているレジストの別の一部分が前記電極3を被覆しているレジストの一部分とも繋がるため、結果として前記電極2を被覆しているレジストの一部分と、前記電極3を被覆しているレジストの一部分とが、前記ダミーパターン4を被覆しているレジストを介して一連のレジストパターンとして繋がることである。
この一連のレジストパターンをマスクとして、公知のエッチング技術とレジストパターン除去技術を実施することにより、チャネル長の大きな半導体層1のパターンを形成することが可能となる。
本発明の第二の特徴は、前記電極2、前記電極3、前記ダミー用電極4のパターンを配置する際、互いに最も近い距離にあるパターン同士は、互いに向かい合う縁の少なくとも一方が平面形状で凹部を有することにある。
リフロー過程においてレジストは液状化するため、リフロー後のレジストパターン形状は、液状化している時のレジスト自身の表面張力に依存する。表面張力とは、液体が表面積の小さな球形に出来る限り近付こうとする性質のことで、液体内の分子間力に由来する。
従って、リフロー前のレジストパターンが屈曲部を有する平面形状である場合、リフロー過程でレジストは屈曲部の内側(凹部)に向かって引き寄せられる。この時、凹部へ引き寄せられるレジストの体積は屈曲部全体の曲率に依存する。即ち、曲率が大きい(曲がりが急激である)ほど凹部へ引き寄せられるレジストの体積は増大する。
また、リフロー前は互いに離れていた複数個のレジストパターン同士が、リフロー過程で繋がった場合、これらは1個の液状化したレジストとしての挙動、即ち表面積の小さな1個の球形に出来る限り近付こうとする性質を示す。
以上の液体の性質に関する原理を考慮した場合、リフローの過程で、前記電極2を被覆しているレジストと、前記電極3を被覆しているレジストとが、前記ダミー用電極4を被覆しているレジストを介して一連のレジストパターンとして繋がることを促進するためには、リフロー前において互いに最も近い距離にあるレジストパターン同士は、互いに向かい合う縁の少なくとも一方が平面形状で凹部を有することが望ましくなる。
本発明の構成は、たとえば、以下のようなものとすることができる。
(1)本発明の表示装置は、たとえば、絶縁基板上に素子が形成された表示装置であって、
前記素子は、
前記絶縁基板の主面上又は該主面に形成された絶縁膜層上に形成された半導体層パターンと、
前記半導体層パターン上に離間して並設された複数の電極を備え、
前記複数の電極は、第1電極、第2電極、これら第1電極および第2電極の間に配置されるダミー用電極から構成され、
前記複数の電極のそれぞれ対向する辺の少なくとも一方の辺の少なくとも一端側において前記各電極の並設方向に突部が形成されたパターンをなすことを特徴とする。
(2)本発明の表示装置は、(1)において、前記ダミー用電極は、その中央に対して両端が電極の一方の並設方向に突出するパターンからなるものを含むことを特徴とする。
(3)本発明の表示装置は、(1)において、前記ダミー用電極は、その中央に対して一端が電極の一方の並設方向に突出し他端が電極の他方の並設方向に突出するパターンからなるものを含むことを特徴とする。
(4)本発明の表示装置は、(1)において、前記ダミー用電極は、その中央が電極の一方の並設方向に突出し両端が電極の他方の並設方向に突出するパターンからなるものを含むことを特徴とする。
(5)本発明の表示装置は、(1)において、前記ダミー用電極は、その中央に対して両端がそれぞれ電極の一方の並設方向および他方の並設方向に突出するパターンからなるものを含むことを特徴とする。
(6)本発明の表示装置は、(1)において、前記素子は、前記第1電極をソース電極およびドレイン電極のうちの一方の電極、第2電極をソース電極およびドレイン電極のうちの他方の電極とし、前記絶縁膜下にゲート電極を有する薄膜トランジスタであることを特徴とする。
(7)本発明の表示装置は、(1)において、前記絶縁基板に複数の画素からなる表示領域が形成され、
前記素子は前記表示領域の外側に抵抗素子として形成されていることを特徴とする。
(8)本発明の表示装置は、(1)において、前記絶縁膜は窒化シリコンまたは酸化シリコンまたは窒化酸化シリコンであり、前記半導体層パターンはアモルファスシリコンまたは結晶性を有するシリコンであることを特徴とする。
(9)本発明の表示装置は、(1)において、前記電極のそれぞれは、不純物が添加された半導体層と、この半導体層に積層された金属層から構成され、
前記不純物が添加された半導体層はオーミック接触層として形成されていることを特徴とする。
(10)本発明の表示装置は、(1)において、前記電極は、クロム、クロム合金、タングステン、タングステン合金、チタン、チタン合金、モリブデン、モリブデン合金、アルミニウム合金、または銅合金の1層構造、
アルミニウム合金とクロムまたはクロム合金との2層構造、
アルミニウム合金とタングステンまたはタングステン合金との2層構造、
アルミニウム合金とチタンまたはチタン合金との2層構造、
アルミニウム合金とモリブデンまたはモリブデン合金との2層構造、
銅合金とクロムまたはクロム合金との2層構造、
銅合金とタングステンまたはタングステン合金との2層構造、
銅合金とチタンまたはチタン合金との2層構造、
銅合金とモリブデンまたはモリブデン合金との2層構造、
クロムまたはクロム合金とアルミニウム合金とクロムまたはクロム合金との3層構造、
タングステンまたはタングステン合金とアルミニウム合金とタングステンまたはタングステン合金との3層構造、
チタンまたはチタン合金とアルミニウム合金とチタンまたはチタン合金との3層構造、
モリブデンまたはモリブデン合金とアルミニウム合金とモリブデンまたはモリブデン合金との3層構造、
クロムまたはクロム合金と銅合金とクロムまたはクロム合金との3層構造、
タングステンまたはタングステン合金と銅合金とタングステンまたはタングステン合金との3層構造、
チタンまたはチタン合金と銅合金とチタンまたはチタン合金との3層構造、
モリブデンまたはモリブデン合金と銅合金とモリブデンまたはモリブデン合金との3層構造の何れかから構成されたものであることを特徴とする。
なお、上記した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱とない範囲内で適宜変更が可能である。また、上記した構成以外の本発明の構成の例は、本願明細書全体の記載または図面から明らかにされる。
本発明によれば、レジストリフロー技術を利用した逆スタガ型薄膜トランジスタまたは抵抗素子の形成において、半導体層のチャネル長が大きなものであっても、リフロー前表面処理による工程数追加やバックチャネル領域汚染をせず、かつレジストパターンの厚膜化やリフロー処理の長時間化をさせることなく、高精度にチャネル寸法を制御できる。したがって、本発明の適用によって、表示装置の製造工程が短縮され、製造に要する電力や材料の使用量を低減できる。
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
以下、本発明の表示装置の実施例を、図面を参照しながら説明する。
〈実施例1〉
図3は、液晶表示パネルに形成される逆スタガ型の薄膜トランジスタの製造工程の一部を示す模式図である。薄膜トランジスタは表示領域における各画素のアクティブ素子として用いられるだけでなく、非表示領域における周辺回路素子としても用いられる。図3は、画素のアクティブ素子として用いられる薄膜トランジスタを、その周辺構成とともに示している。なお、図3中、左側の図は平面図を、右側の図は前記平面図のX−X'線における断面図を示す。
以下、工程順に説明する。
工程1.(図3(a))
まず、ガラス基板13の上に、公知の成膜技術、フォトリソグラフィ技術、エッチング技術、マスクパターン除去技術により、金属で構成されるゲート信号線14を形成する。このゲート信号線14はその一部において薄膜トランジスタのゲート電極として機能するようになっている。
ゲート信号線14の金属は、たとえば、クロム、クロム合金、タングステン、タングステン合金、チタン、チタン合金、モリブデン、モリブデン合金、アルミニウム合金、または銅合金の1層構造、アルミニウム合金とクロムまたはクロム合金との2層構造、アルミニウム合金とタングステンまたはタングステン合金との2層構造、アルミニウム合金とチタンまたはチタン合金との2層構造、アルミニウム合金とモリブデンまたはモリブデン合金との2層構造、銅合金とクロムまたはクロム合金との2層構造、銅合金とタングステンまたはタングステン合金との2層構造、銅合金とチタンまたはチタン合金との2層構造、銅合金とモリブデンまたはモリブデン合金との2層構造、クロムまたはクロム合金とアルミニウム合金とクロムまたはクロム合金との3層構造、タングステンまたはタングステン合金とアルミニウム合金とタングステンまたはタングステン合金との3層構造、チタンまたはチタン合金とアルミニウム合金とチタンまたはチタン合金との3層構造、モリブデンまたはモリブデン合金とアルミニウム合金とモリブデンまたはモリブデン合金との3層構造、クロムまたはクロム合金と銅合金とクロムまたはクロム合金との3層構造、タングステンまたはタングステン合金と銅合金とタングステンまたはタングステン合金との3層構造、チタンまたはチタン合金と銅合金とチタンまたはチタン合金との3層構造、モリブデンまたはモリブデン合金と銅合金とモリブデンまたはモリブデン合金との3層構造の何れかから構成されている。
工程2.(図3(b))
次に、ガラス基板13及びゲート信号線14の上に、絶縁膜15、シリコン膜16、不純物が添加されたシリコン膜17、金属膜18を順次成膜する。絶縁膜15は、たとえば、窒化シリコンまたは酸化シリコンまたは窒化酸化シリコンの何れかから構成されている。シリコン膜16及び不純物が添加されたシリコン膜17の主成分は、アモルファスシリコンまたは結晶性を有するシリコンの何れであってもよい。金属膜18は、ゲート信号線14と同様に、たとえば、クロム、クロム合金、タングステン、タングステン合金、チタン、チタン合金、モリブデン、モリブデン合金、アルミニウム合金、または銅合金の1層構造、アルミニウム合金とクロムまたはクロム合金との2層構造、アルミニウム合金とタングステンまたはタングステン合金との2層構造、アルミニウム合金とチタンまたはチタン合金との2層構造、アルミニウム合金とモリブデンまたはモリブデン合金との2層構造、銅合金とクロムまたはクロム合金との2層構造、銅合金とタングステンまたはタングステン合金との2層構造、銅合金とチタンまたはチタン合金との2層構造、銅合金とモリブデンまたはモリブデン合金との2層構造、クロムまたはクロム合金とアルミニウム合金とクロムまたはクロム合金との3層構造、タングステンまたはタングステン合金とアルミニウム合金とタングステンまたはタングステン合金との3層構造、チタンまたはチタン合金とアルミニウム合金とチタンまたはチタン合金との3層構造、モリブデンまたはモリブデン合金とアルミニウム合金とモリブデンまたはモリブデン合金との3層構造、クロムまたはクロム合金と銅合金とクロムまたはクロム合金との3層構造、タングステンまたはタングステン合金と銅合金とタングステンまたはタングステン合金との3層構造、チタンまたはチタン合金と銅合金とチタンまたはチタン合金との3層構造、モリブデンまたはモリブデン合金と銅合金とモリブデンまたはモリブデン合金との3層構造の何れかから構成される。
工程2.(図3(c))
次に、金属膜18の上層に、公知のフォトリソグラフィ技術でレジストパターン19aと19bと19cを形成する。この時、レジストパターン19cはレジストパターン19aと19bとの間に複数並設されて配置されている。レジストパターン19aの平面形状はソース電極の平面形状に対応し、レジストパターン19bの平面形状はドレイン電極の平面形状に対応し、レジストパターン19cの平面形状はダミー用電極の平面形状に対応している。図3(c)では、その左側の図から明らかとなるように、レジストパターン19cの平面形状を屈曲部内側(凹部)の角度が90度のV字多角形で示している。しかし、多角形ではなく曲線部を有する平面形状(例えばU字形)であってもよい。後述のリフローの過程でレジストの流動を促進したい方向に前記凹部を配置することが重要である。また、凹部の角度は鋭角であっても鈍角であってもよい。半導体層のチャネル長(L)とチャネル幅(W)との比率(L/W)をより大きくするには、上述の液体の性質に関する原理から、凹部の角度を鋭角にすることが有効となる。
工程3.(図3(d))
次に、レジストパターン19aと19bと19cから露出されている領域の金属膜18を公知のウェットエッチング技術または公知のドライエッチング技術で除去し、さらに、不純物が添加されたシリコン膜17を、公知のドライエッチング技術で除去する。これにより、シリコン膜16の上に、不純物を添加したシリコンからなるオーミック接触層17aと17bと17c、金属膜からなるソース電極18aとドレイン電極18bとダミーパターン18cが形成される。
工程4.(図3(e))
次に、レジストパターン19aと19bと19cを、流動による変形を起こさせ新たなレジストパターン19dを形成する。この場合、レジストの流動はダミーパターン18cの前記凹部側に促進される性質を有する。このため、変形された新たなレジストパターン19dは、断続されることなく、一連に接続されたパターンとして形成されるようになる。したがって、レジストパターン19dはレジストパターン19a、19b、19cが相互に繋がることによって形成される平面形状で、ソース電極18aとドレイン電極18bとダミーパターン18cは一連のレジストパターン19dで被覆された状態となる。
工程5.(図3(f))
次に、レジストパターン19dから露出されている領域のシリコン膜16を公知のドライエッチング技術で除去する。これにより、トランジスタのチャネル領域となる半導体層パターン16dが形成される。この場合、レジストパターン19dの一部をエッチングで除去した後に、シリコン膜16をエッチングで除去して形成してもよい。また、レジストパターン19dの一部を除去する工程とシリコン膜16を除去する工程とを同時に実施してもよい。レジストパターン19dのエッチング膜厚とシリコン膜16のエッチング魔厚との比率は、エッチング用ガスの組成やドライエッチング装置のRF出力を調整することによって制御できる。何れの手法にせよ、レジストパターン19dのエッチング膜厚を増大させてシリコン膜16をエッチングで除去すれば、最終的にチャネル幅の小さな半導体層パターンに仕上げることも可能となる(図3(g)参照)。
工程6.(図3(h))
次に、公知のレジストパターン除去技術により、レジストパターン19dを全て除去する。結果として、逆スタガ型薄膜トランジスタの半導体層パターン16d、オーミック接触層17aと17bと17c、ソース電極18a、ドレイン電極18b、ダミーパターン18cが1回のフォトリソグラフィ工程で形成される。
これ以降は、図4において、液晶表示装置用逆スタガ型薄膜トランジスタが完成するまでの製造工程を示している。
工程7.(図4(a))
絶縁膜15、半導体層パターン16d、ソース電極18a、ドレイン電極18b、ダミーパターン18cが被覆されるように、保護絶縁膜20を公知の成膜技術で成膜する。保護絶縁膜20は、窒化シリコンまたは酸化シリコンまたは窒化酸化シリコンの何れかから構成されているものであればよい。
工程8.(図4(b))
次に、ソース電極18aの一部が露出するようにコンタクトホール20aを、ドレイン電極18bから延在するドレイン配線21bの端部の一部が露出するようにコンタクトホール20bを、ゲート電極14から延在するゲート配線21e端部の一部が露出するようにコンタクトホール20eを形成する。なお、ダミーパターン18cは、他の配線から独立させるため、敢えてその上にコンタクトホールを開口する必要はない。コンタクトホール20aと20bと20eは、公知のフォトリソグラフィ技術と公知のドライエッチング技術と公知のレジストパターン除去技術によって開口すればよい。
なお、図4(b)において、図中左側に、コンタクトホール20aとその周辺構成の平面図、コンタクトホール20bとその周辺構成の平面図、コンタクトホール20cとその周辺構成の平面図を示し、図中右側に、コンタクトホール20aとその周辺構成の断面図、コンタクトホール20bとその周辺構成の断面図、コンタクトホール20cとその周辺構成の断面図を示している。図4(c)、(d)、(e)においても同様である。
工程9.(図4(c))
次に、ソース電極18aの露出した部分、ドレイン配線21bの露出した部分、ゲート配線21eの露出した部分、保護絶縁膜20の表面、コンタクトホール20aと20bと20eにおける夫々の側壁部分が被覆されるように、透明導電膜22を公知の成膜技術で成膜する。透明導電膜22は、インジウム‐スズ酸化物、亜鉛酸化物、インジウム‐スズ‐亜鉛酸化物の何れかから構成されているものであればよい。
工程10.(図4(d))
次に、透明導電膜22の上層に、公知のフォトリソグラフィ技術でレジストパターン23aと23bと23eを形成する。この時、レジストパターン23aの平面形状は画素電極またはソース端子形成用、レジストパターン23bの平面形状はドレイン端子形成用、レジストパターン23eの平面形状はゲート端子形成用とする。
工程11.(図4(e))
次に、レジストパターン23aと23bと23eの何れにも被覆されていない領域にある透明導電膜22を公知のエッチング技術で除去し、続いて公知のレジストパターン除去技術でレジストパターン23aと23bと23eを除去する(図4(e))。この結果、ソース電極18aと接触する画素電極24aまたはソース端子22a、ドレイン配線21bと接触するドレイン端子22b、ゲート配線21eと接触するゲート端子22eが形成される。
以上の工程を経ることにより、液晶表示装置用の逆スタガ型薄膜トランジスタが完成する。
〈実施例2〉
図5は、抵抗素子の製造工程の一部を示す模式図である。この抵抗素子は、表示装置の非表示領域においてたとえば静電気保護回路素子として形成される。
以下、工程順に説明をする。
工程1.(図5(a))
まず、ガラス基板25の上に、絶縁膜26、シリコン膜27、不純物が添加されたシリコン膜28、金属膜29を順次成膜する。絶縁膜26は前記絶縁膜15と同様である。シリコン膜27及び不純物が添加されたシリコン膜28の主成分は、それぞれ前記シリコン膜16、前記不純物が添加されたシリコン膜17の主成分と同様である。金属膜29は前記金属膜18と同様である。
工程2.(図5(b))
次に、図3(c)と同様に、金属膜29の上層にレジストパターン30aと30bと30cを形成する。この時、レジストパターン30cはレジストパターン30aと30bとの間に配置されているものとする。レジストパターン30aと30bの平面形状は電極形成用、レジストパターン30cの平面形状はダミーパターン形成用とする。また、レジストパターン30cの平面形状は、前記レジストパターン19cと同様に、リフローの過程でレジストの流動を促進したい方向に凹部を配置すればよい。
工程3.(図5(c))
次に、レジストパターン30aと30bと30cから露出されてる領域の金属膜29を公知のウェットエッチング技術または公知のドライエッチング技術で除去し、これによって露出する不純物が添加されたシリコン膜28を、公知のドライエッチング技術で除去する(図5(c))。これにより、シリコン膜27の上に、不純物を添加したシリコンからなるオーミック接触層28aと28bと28c、金属膜からなる電極29aと電極29bとダミーパターン29cが形成される。
工程4.(図5(d))
次に、公知のレジストリフロー技術でレジストパターン30aと30bと30cを変形して新たなレジストパターン30dを形成する。この場合、レジストパターン30dはレジストパターン30aと30bと30cとが繋がることによって形成された平面形状で、電極29aと電極29bとダミーパターン29cは一連のレジストパターン30dで被覆された状態となる。
工程5.(図5(e))
次に、レジストパターン30dから露出されている領域のシリコン膜27を公知のドライエッチング技術で除去することで、抵抗素子の半導体層パターン27dが形成される。この時、レジストパターン30dのエッチング膜厚を増大させてシリコン膜27をエッチングで除去すれば、最終的にチャネル幅の小さい、即ち高抵抗である半導体層パターンに仕上げることも可能となる(図5(f)参照)。
工程6.(図5(g))
次に、公知のレジストパターン除去技術により、レジストパターン30dを全て除去する。その結果、実施例1と同様に、1回のフォトリソグラフィ工程で薄膜ダイオードの半導体層パターン27d、オーミック接触層28aと28bと28c、電極29a、電極29b、ダミーパターン29cが形成される。
工程7.(図5(h))
次に、露出した絶縁膜26、半導体層パターン27d、電極29a、電極29b、ダミーパターン29cが被覆されるように、保護絶縁膜31を公知の成膜技術で成膜する。保護絶縁膜31は、前記保護絶縁膜20と同様である。
以上の工程により、液晶表示装置用の薄膜ダイオードの基本構造が完成する。電極29aと電極29bに関しては、必要に応じて上層の一部が露出するようにコンタクトホールを形成し、さらに露出した部分の上層に透明導電膜パターンを形成することで、透明導電膜パターンを介して他の回路素子と接続してもよい。
〈実施例3〉
図6(a)ないし(h)は、それぞれ、本発明の他の実施例を示す図で、図1(a)に対応した図となっている。
図6(a)ないし(h)において、図6(a)の場合と比較した場合、電極、およびダミー用電極の平面形状が異なっていることにある。図6(a)ないし(h)において、符号33は半導体層パターン、符号32a、32bは電極、符号32cはダミー用電極パターンを示している。
図6(a)は、ダミー用電極として、その中央に対して両端が電極の一方の並設方向に突出するパターンを有するものを含んで前記ダミー用電極パターン32cを構成している。
この場合、前記ダミー用電極は、隣接する他の電極(ダミー用電極をも含む)との隙間を該ダミー用電極の長手方向に沿ってほぼ一定に保つため、他のパターンからなるダミー用電極も備えたダミー用電極パターン32cを構成している。また、電極32a、32bにおいても、隣接するダミー用電極のパターンとの関係で変形されたものとなっている。このことは、図6(b)以降に示されるダミー用電極パターン32c、電極32a、32bのパターンにおいても同様である。
図6(b)は、ダミー用電極として、その中央に対して一端が電極の一方の並設方向に突出し他端が電極の他方の並設方向に突出するパターンからなるものを含んで前記ダミー用電極パターン32cを構成している。
図6(c)は、ダミー用電極として、その中央に対して両端が電極の一方の並設方向に突出するパターンを有するものを含んで前記ダミー用電極パターン32cを構成している。
図6(d)は、ダミー用電極として、その中央が電極の一方の並設方向に突出し両端が電極の他方の並設方向に突出するパターンからなるものを含んで前記ダミー用電極パターン32cを構成している。
図6(e)は、ダミー用電極として、その中央に対して両端がそれぞれ電極の一方の並設方向および他方の並設方向に突出するパターンからなるものを含んで前記ダミー用電極パターン32cを構成している。
図6(f)は、ダミー用電極として、その中央に対して両端がそれぞれ電極の一方の並設方向および他方の並設方向に突出するパターンからなるものを含んで前記ダミー用電極パターン32cを構成している。また、他のダミー用電極として円形パターンからなるものをも含んでいる。
図6(g)は、ダミー用電極として、その中央に対して両端が電極の一方の並設方向に突出するパターンからなるものを含んで前記ダミー用電極パターン32cを構成している。また、他のダミー用電極として円形パターンからなるものをも含んでいる。
図6(h)は、ダミー用電極として、その中央が電極の一方の並設方向に突出し両端が電極の他方の並設方向に突出するパターンからなるものを含んで前記ダミー用電極パターン32cを構成している。
これらは、いずれのダミー用電極パターン32cにおいても、並設された複数の電極(ダミー用電極も含む)のそれぞれ対向する辺の少なくとも一方の辺の少なくとも一端側において前記各電極の並設方向に突部が形成されたパターンをなすように構成されたものとなっている。
前述した実施の形態の素子は、液晶表示装置のみならず、エレクトロルミネッセンス表示装置または集積回路を備えた基板にも適用できる。
本発明の課題を解決するための手段を示す説明図である。 レジストリフロー技術を利用した従来のパターン形成方法を示す工程図である。 本発明の表示装置の一実施例における製造方法を示した工程図で、図3e−h、図4a−b、図4c−d、図4eに順次引き続く図となっている。 本発明の表示装置の一実施例における製造方法を示した工程図で、図3a−dから引き継がれる図となっている。 本発明の表示装置の一実施例における製造方法を示した工程図で、図3e−hから引き継がれる図となっている。 本発明の表示装置の一実施例における製造方法を示した工程図で、図4a−bから引き継がれる図となっている。 本発明の表示装置の一実施例における製造方法を示した工程図で、図4c−dから引き継がれる図となっている。 本発明の表示装置の他の実施例における製造方法を示した工程図で、図5e−gに順次引き続く図となっている。 本発明の表示装置の他の実施例における製造方法を示した工程図で、図5a−dから引き継がれる図となっている。 本発明の表示装置の他の実施例を示す平面図で、図1に対応した図となっている。
符号の説明
1……半導体層、2、3……電極、4……ダミーパターン、5……絶縁性基板、6……絶縁性基板、7……ゲート電極パターン、8……ゲート絶縁膜、9……真性半導体薄膜、9c……半導体層パターン、10……不純物半導体薄膜、10a、10b……オーミック接触層、11……ソース・ドレイン配線用薄膜、11a……ソース電極パターン、11b……ドレイン電極パターン、12a……ソース電極形成用レジストパターン、12b……ドレイン電極形成用レジストパターン、12c……リフロー処理によって形成されるレジストパターン、13……ガラス基板、14……ゲート電極、15……絶縁膜、16……シリコン膜、16d……半導体層パターン、17……不純物が添加されたシリコン膜、17a、17b、17c……オーミック接触層、18……金属膜、18a……ソース電極、18b……ドレイン電極、18c……ダミーパターン、19a……ソース電極形成用レジストパターン、19b……ドレイン電極用レジストパターン、19c……ダミーパターン形成用レジストパターン、19d……リフロー処理によって形成されるレジストパターン、20……保護絶縁膜、20a、20b、20e……コンタクトホール、21b……ドレイン配線、21e……ゲート配線、22……透明導電膜、22a……ソース端子、22b……ドレイン端子、22e……ゲート端子、23a……画素電極またはソース端子形成用レジストパターン、23b……ドレイン端子形成用レジストパターン、23e……ゲート端子形成用レジストパターン、24a……画素電極、25……ガラス基板、26……絶縁膜、27……シリコン膜、27d……半導体層パターン、28……不純物が添加されたシリコン膜、28a、28b、28c……オーミック接触層、29……金属膜、29a、29b……電極、29c……ダミーパターン、30a、30b……電極形成用レジストパターン、30c……ダミーパターン形成用レジストパターン、30d……リフロー処理によって形成されるレジストパターン、31……保護絶縁膜、32a、32b……電極、32c……ダミーパターン、33……半導体層パターン。

Claims (9)

  1. 絶縁基板の主面上又は該主面に絶縁膜層を形成し、
    前記絶縁膜層上に半導体層を形成し、
    前記半導体層上に電極層を形成し、
    レジストパターンを用いて、前記電極層をエッチングすることにより、前記半導体層上にそれぞれ離間して並設される、第1電極、第2電極、及び、該第1電極および第2電極の間に該第1電極から第2電極に向かう方向に沿って複数のダミー用電極を形成し、
    前記レジストパターンに流動による変形を起こさせ、新たなレジストパターンを形成し、
    前記新たなレジストパターンをマスクとして、前記半導体層をエッチングして半導体層パターンを形成する、ことを特徴とする前記絶縁基板上に素子が形成された表示装置の製造方法であって、
    前記複数のダミー用電極は、前記第1電極側及び第2電極側に凸部又は凹部を有するダミー用電極を含む、
    ことを特徴とする表示装置の製造方法。
  2. 前記複数のダミー用電極は、前記第1電極側に前記第1電極に向かって凸部を有し、前記第2電極側に前記第2電極に向かって凹部を有するダミー用電極を含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造方法。
  3. 前記複数のダミー用電極は、前記第1電極側に前記第1電極に向かって凸部を有し、前記第2電極側に前記第2電極に向かって凸部を有するダミー用電極を含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造方法。
  4. 前記複数のダミー用電極は、前記第1電極側の前記第1電極から前記第2電極に向かう方向と交差する方向から見た中央部に、前記第1電極に向かった凸部を有し、前記交差する方向から見た前記第2電極側の両端部に、前記第2電極に向かった凸部を有するダミー用電極を含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造方法。
  5. 前記素子は、前記第1電極をソース電極およびドレイン電極のうちの一方の電極、第2電極をソース電極およびドレイン電極のうちの他方の電極とし、前記絶縁膜下にゲート電極を有する薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造方法。
  6. 前記絶縁基板に複数の画素からなる表示領域が形成され、前記素子は前記表示領域の外側に抵抗素子として形成されていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造方法。
  7. 前記絶縁膜は窒化シリコンまたは酸化シリコンまたは窒化酸化シリコンであり、前記半導体層パターンはアモルファスシリコンまたは結晶性を有するシリコンであることを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造方法。
  8. 前記第1の電極、前記第2の電極、及び前記複数のダミー用電極のそれぞれは、不純物が添加された半導体層と、この半導体層に積層された金属層から構成され、
    前記不純物が添加された半導体層はオーミック接触層として形成されていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造方法。
  9. 前記第1の電極、前記第2の電極、及び前記複数のダミー用電極は、クロム、クロム合金、タングステン、タングステン合金、チタン、チタン合金、モリブデン、モリブデン合金、アルミニウム合金、または銅合金の1層構造、アルミニウム合金とクロムまたはクロム合金との2層構造、アルミニウム合金とタングステンまたはタングステン合金との2層構造、アルミニウム合金とチタンまたはチタン合金との2層構造、アルミニウム合金とモリブデンまたはモリブデン合金との2層構造、銅合金とクロムまたはクロム合金との2層構造、銅合金とタングステンまたはタングステン合金との2層構造、銅合金とチタンまたはチタン合金との2層構造、銅合金とモリブデンまたはモリブデン合金との2層構造、クロムまたはクロム合金とアルミニウム合金とクロムまたはクロム合金との3層構造、タングステンまたはタングステン合金とアルミニウム合金とタングステンまたはタングステン合金との3層構造、チタンまたはチタン合金とアルミニウム合金とチタンまたはチタン合金との3層構造、モリブデンまたはモリブデン合金とアルミニウム合金とモリブデンまたはモリブデン合金との3層構造、クロムまたはクロム合金と銅合金とクロムまたはクロム合金との3層構造、タングステンまたはタングステン合金と銅合金とタングステンまたはタングステン合金との3層構造、チタンまたはチタン合金と銅合金とチタンまたはチタン合金との3層構造、モリブデンまたはモリブデン合金と銅合金とモリブデンまたはモリブデン合金との3層構造の何れかから構成されたものであることを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造方法。
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