JPH0239129A - アクテイブマトリツクス装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液晶駆動用薄膜トランジスタが形成されたア
クティブマトリックス装置およびその製造方法に関する
。

〔従来の技術〕

近年、ガラスなどの絶縁基板上に低温で形成した半導体
膜を用いて薄膜トランジスタ（以下ＴＰＴと記す）をマ
トリックス状に形成し、これにより液晶を駆動して画像
表示を行なう装置の開発が活発になっている。このよう
な液晶表示装置においては、その装置構成上、液晶駆動
用のＴＰＴは強い光照射下での使用が避けられないが、
このような強い光照射下においてＴＰＴを駆動すると、
能動層内で光励起された電子や正孔によって、ＴＰＴの
オフ電流が上昇し、液晶駆動上重大な障害となる。

この問題を解決する手段として従来、例えばプロシーデ
ィング　オフ　ザ　ニスアイデー　ＶｏＱｌ２　５／１
　１９８４年１１頁〜１６頁（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ
　ｏｆ　ｔｈｅ　ＳＩＤ　ＶｏＱｌ　２５／　１１９８
４゜１１“Ａ２２０Ｘ２４０　ＰＩＸＩＥＬ　ａ−３ｉ
　ＴＦＴ　ＭＡＴＲＩＸＴＲＡＮＳＭＩＳＳＯＮ　ＬＩ
ＱＵＩＤＣＲＹＳＴＡＬ　ＤＩＳＰＬＡＹ”　）に記載
のようにＴＰＴの上部或いは下部に絶縁膜を介して金層
膜を設け、遮光する方法が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしなから、このような従来の方法でＴＰＴの遮光を
行なうと、遮光を行なわない場合に比べ金層膜堆積、ホ
ト、エツチングの３つの新らたな工程が加わるためにプ
ロセスが複雑化し製造コストを引き上げかつ歩留りの低
下をまねく。更に、ホトリソグラフィーのルールから、
ＴＰＴを確実に遮光するために遮光膜は’１”　Ｆ　Ｔ
の素子領域よりもマスク合わせの余裕分だけ大きくなる
必要があるが、これは画素の開口率の低下をもたらす。

開口率の低下は特に高精細な画像を得るために測索面積
を小さくした時に表示品質に大きな影響をｔｌえること
となる。

本発明の目的は以上のような製造プロセスの複雑化や開
口率の低下を招くことなく、簡ｍでかつ確実に’１”　
Ｆ　Ｔを遮光し得る構造を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的は、画素電極や電荷保持用付加８址の電極と
して用いられる水素還元により失透する性質を有する透
明導電１摸をあらかじめＴ　Ｐ　Ｔの」二部または下部
に絶縁膜を介して延在さｌておき。

しかる後に、この延在させた部分の透明導電１摸を水素
プラズマ、水素の同相拡散、水素イオン注入などの方法
で還元し失透させ遮光膜として用いることにより達成さ
れる。

〔作用〕

本発明においては第１図に示すように、ＴＰＴ形成後に
透明導電膜をＴＰＴの上側に絶縁膜を介して延在するよ
うにパターニングした後、透明導電膜を保護するためＡ
Ｑなどの水素を通しにくい金属を全面に堆積し遮光した
い領域の金属膜をホ１〜エツチングにより除去した後に
、水素プラズマ中での熱処理によって露出した透明導電
膜を還元し失透させることにより、遮光膜と画素電極を
自己整合的に同一の膜から形成する事ができる。また、
遮光膜をＴＰＴの下側に設ける場合は、ＴＰＴ形成前に
あらかじめ透明導電膜を形成しこの上に絶縁ｊ模を介し
て、素子の保護膜として水素を含有するａ　−Ｓ　ｉ　
Ｎ　：　Ｈを用いてＴＰＴを形成し、これを熱処理して
ａ−３ｉＮ：Ｈから水素を選択拡散させて素子の下側の
透明導電膜のみを還元し失透させて遮光膜とする。この
場合も遮光膜の形成は素子領域に対して自己整合的に行
なうことができ、プロセスの複雑化や開口率の低下を防
止できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第２図により説明する。

絶縁基板１上に多結晶シリコン膜を減圧ＣＶＤ法により
膜厚１０００人堆積しパターニングして素子領域２を得
る。次にＳｉＯ２膜を常圧ＣＶＤ法により膜厚１０００
人に形成する。続いて、多結晶シリコンを減圧ＣＶＤ法
により、膜Ｊ”Ｘ１５００人堆積しパターニングしてゲ
ート絶縁膜３．およびゲート電極４とする。次に、ｐ＋
イオンを加速電圧３０　ＫＶ、ドーズｆＪ　Ｉ　Ｘ　１
０　”ｃｌｎ−”で注入しソースドレイン領域２１を形
成し、層間絶縁膜５を常圧ＣＶＤ法により６０００人堆
積し不純物活性化のための熱処理を行なった後、コンタ
クトスルーホールを開口する。次にインジウム−スズ酸
化膜（ＩＴＯ）を反応性スパッタ法により堆積し、素子
上にもＩＴＯ膜が延在するようにパターニングして画素
電極６とする。続いて、ＡＱ７をスパッタ法により堆積
し、パターニングして遮光膜を設けたい領域のＡＱのみ
を除去する。次に水素プラズマ中で熱処理して、多結晶
シリコン中の欠陥の補償と露出したＩ　Ｔ○の還元を同
時に行なう。

これにより素子上に遮光膜９を形成できる。

最後にＩＴＯの保護に用いたＡＱ膜をパターニングして
ソース、ドレインのコンタクト電極８として第１図のア
クティダマ１〜リツクス基板を得る。

次に本発明の別の実施例を第３図により説明する。まず
、絶縁基板１上にＩ　Ｔ○膜をスパッタ法により形成し
パターニングして電荷保持付加容量の電極１０とし続い
て５ｉＯｚ膜１１を常圧ＣＶＤ法により形成する。続い
て第１の実施例と同様に多結晶シリコン２．ゲート絶縁
膜３．ゲーｉ−電極４、ソース、ドレイン領域２１を形
成し不純物活性化のための熱処理を行なった後、素子保
護膜としてプラズマＣＶＤ法によりａ　−Ｓ　ｉ　Ｎ　
：　Ｉ−１５１を形成する。次に３５０℃以上の温度で
熱処理しａ　−Ｓ　ｉ　Ｎ　二Ｈ５１中の水素を放出さ
せて多結晶シリコン中の欠陥の補償と素子下部のＩＴＯ
のみを選択的に還元して失透させ遮光膜９１とする。

次に、コンタクトスルーホールを開口しＩＴＯ膜をスパ
ッタ法により堆積しパターニングして画素電極６とし、
最後にＡＱをスパッタ法により堆積しパターニングして
ソース、ドレイン電極８を形成してＴＰＴの素子領域に
対して自己整合的に作製された遮光構造を有するアクテ
ィダマ１〜リツクス基板を得る。

」ユ記第２の実施例ではａ　−Ｓ　ｉ　Ｎ　：　Ｈから
の脱離水素によりＩＴＯ膜を還元したが、水素の供給源
としてはこれに限らず、能動層のシリコン膜中に含まれ
る水素も利用可能である。即ち、シリコン膜をプラズマ
ＣＶＤ法により作製するＩＪｃにより膜中に数ａｔ％以
」二の水素を含有させ、これを水素供給源としてもよい
。

また、水素を放出させる手段としては、熱処理のみに限
定されるものではなく、他の加熱手段。

例えばレーザ等の高エネルギービームを照）１すること
によって加熱してもよい。

更に、Ｊ：、記の２つの実施例では透明導電膜としてイ
ンジウム−スズ酸化膜（ＩＴＯ）を用いたが、これに限
らず、水素還元反応により失透する透明導電膜であれば
よ＜、ＩＴＯ以外では例えば酸化スズ（Ｓｎｏｗ）など
が考えられる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、製造プロセスの複雑化や
開口率の低下をまねくこと無く素子領域の遮光を確実に
行なうことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の一実施例の平面図、第１図（ｂ
）はｘ−ｘ’線断面図である。 第２図（ａ）及至第２図（ｆ）は第１図に示した実施例
の製造工程の概略を示したものである。 第３図（ａ）及至第３図（ｅ）は本発明の第２の実施例
の製造工程の概略を示したものである。 ２・・・半導体膜、３・・・ゲート絶縁膜、４・・・ゲ
ート電極、５・・・層間絶縁膜、６・・・画素電極、８
・・・ソース。 ドレイン電極、９・・・遮光膜。 早　ｊ　幻 不 ／／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体膜、ソース、ド
   レイン及び透明電極からなる絶縁ゲート型薄膜電界効果
   トランジスタを、絶縁基板上にマトリックス状に配置し
   たアクティブマトリックス型液晶表示装置の基板におい
   て、所定の導電膜が薄膜電界効果トランジスタに絶縁膜
   を介して隣接し、かつ隣接する部分の導電膜のみが可視
   光に対して不透明でかつそれ以外の部分が可視光に対し
   て透明であることを特徴とするアクティブマトリックス
   装置。 ２、上記導電膜は、不透明な部分においてインジウム、
   スズ、インジウム−スズ合金からなり、透明な部分にお
   いてこれらの金属の酸化物からなることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のアクティブマトリックス装置
   。 ３、所定基板上に形成された透明導電材により該電極を
   構成し、これに選択的に水素を導入することにより透明
   導電材を還元し選択的に不透明にすることを特徴とする
   アクティブマトリックス装置の製造方法。 ４、所定基板上に形成された不透明導電材により電極を
   構成し、これに選択的に酸素を導入することにより導電
   材を選択的に酸化し透明にすることを特徴とするアクテ
   ィブマトリックス装置の製造方法。