JPH03137621A - Ｔｆｔパネルの製造方法 - 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、ＴＦＴアクティブマトリックス型液晶表示素
子に用いられるＴＦＴパネルの製造方法に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

テレビジョン画像等を表示するＴＦＴアクティブマトリ
ックス型液晶表示素子に用いられるＴＦＴパネルは、透
明基板上に、多数の透明画素電極と、この各画素電極を
選択駆動する多数の薄膜トランジスタ（Ｔ　Ｐ　Ｔ）と
を縦横に配列形成したもので、各薄膜トランジスタのゲ
ート電極およびドレイン電極は各画素電極の列間に配線
されたゲートライン（走査ライン）およびデータライン
（信号ライン）につながっており、ソース電極は画素電
極に接続されている。

ところで、このＴＦＴパネルとしては、一般に、薄膜ト
ランジスタと画素電極とを基板上に横に並べて形成した
ものが知られているが、最近では、基ｌ上に薄膜トラン
ジスタとゲートラインおよびデータラインを形成し、こ
の基板上に上記薄膜トランジスタおよびゲート、データ
ラインを覆う透明絶縁膜を形成して、この透明絶縁膜の
上に画素電極を形成することが考えられている。このよ
うにすれば、画素電極と前記ゲートラインおよびデータ
ラインとの間隔を小さくしても、画素電極とゲート、デ
ータラインとの短絡をその間の上記透明絶縁膜によって
防ぐことができるから、画素電極の面積を大きくして液
晶表示素子の開口率を向上させるとともに、画素電極の
配列間隔を小さくして解像度を上げることができる。

第６図は、基板上に薄膜トランジスタを形成し、この基
板上に透明絶縁膜を形成して、この透明絶縁膜の上に画
素電極を形成した従来のＴＦＴパネルの一部分の断面を
示している。

第６図において、図中１はガラス等からなる透明基板、
２は前記基板１上に形成された薄膜トランジスタであり
、この薄膜トランジスタ２は逆スタガー型のものである
。この薄膜トランジメタ２は、基板１上に形成されたゲ
ート電極３と、このゲート電極２の上に基板１のほぼ全
面にわたって形成された透明なゲート絶縁膜４と、この
ゲート絶縁膜４の上に前記ゲート電極２に対向させて形
成されたｉ型アモルファスシリコン（ｉ−ａ−８ｉ）か
らなるｉ型半導体層５と、このｉ型半導体層５の上にｎ
型不純物をドープしたｎ型アモルファスシリコン（ｎ”
−ａ−８１）からなるｎ型半導体層６を介して形成され
たソース電極７およびドレイン電極８とからなっており
、上記ｉ型半導体層５のソース、ドレイン電極７．８間
の部分はチャンネル部となっている。なお、前記ゲート
電極３およびドレイン電極８は、図示しないゲートライ
ンおよびデータラインにそれぞれつながっている。また
、上記薄膜トランジスタ２を形成した基板１上には、そ
のほぼ全面にわたって、ＳＯＧ　（スピン・オン・ガラ
ス）からなる表面が平坦な透明絶縁膜９が形成されおり
、画素電極１０は、上記透明絶縁膜９の上に、電極端部
が薄膜トランジスタ２のソース電極７に対向するように
して形成されている。そして、この画素電極１０の前記
ソース電極７に対向する端部とその下の透明絶縁膜９に
は、前記ソース電極７に達するコンタクト孔１１が設け
られており、画素電極１０は、その上から上記コンタク
ト孔１１内に充填したコンタクト金属１２によって薄膜
トランジスタ２のソース電極７に接続されている。また
、１３は上記透明絶縁膜９の上に画素電極１０およびコ
ンタクト金属１２を覆って形成されたＳＯＧからなる透
明なオーバーコート絶縁膜であり、このオーバーコート
絶縁膜１３の上には、前記薄膜トランジスタ２に対向さ
せて遮光膜（金属膜）１４が形成されている。

このＴＦＴパネルは、次のような製造方法で製造されて
いる。

まず、基板１上に薄膜トランジスタ２を形成した後、上
記基板１上に薄膜トランジスタ２を覆う厚さに透明絶縁
膜９を形成する。

次に、この透明絶縁膜９の上にＩＴＯ等の透明導電膜を
堆積させ、この透明導電膜をパターニングして画素電極
１０を形成する。

この後、上記画素電極１０の端部およびその下の透明絶
縁膜９にコンタクト孔１１をエツチングにより穿設し、
この後、その上に金属膜をメツキ等により堆積させて上
記コンタクト孔１１内にコンタクト金属１２を充填する
。

次に、上記透明絶縁膜９上の不要な金属膜をエツチング
除去し、この後、オーバーコート絶縁膜１３を形成して
、その上に遮光膜１４を形成する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のような従来のＴＦＴパネルの製造
方法では、画素電極１０を薄膜トランジスタ２のソース
電極７に接続するのに、まず画素電極１０の端部および
その下の透明絶縁膜９にコンタクト孔１１を穿設し、次
いで金属膜を堆積させてコンタクト孔１１内にコンタク
ト金属１２を充填して、この後上記透明絶縁膜９上の不
要な金属膜をエツチング除去しなければならず、したが
って、画素電極１０とソース電極７との接続に多くの工
程を要していた。しかも、上記のように画素電極１０と
ソース電極７とをコンタクト孔１１内へのコンタクト金
属１２の充填により接続するのでは、画素電極１０とソ
ース電極７との確実な接続を得るために、コンタクト金
属１２をコンタクト孔１１内に完全に充填する必要があ
り、そのためにはコンタクト金属１２となる金属膜をコ
ンタクト孔１１の深さより十分厚く堆積させなければな
らないが、このように上記金属膜を厚く堆積させるので
は、その堆積および不要部分のエツチング除去に時間が
かかる。さらに、上記従来のＴＦＴパネルの製造方法で
は、画素電極１０を、透明絶縁膜９の上に透明導電膜を
堆積させてこの透明導電膜をバターニングすることで形
成しているため、画素電極１０の形成も面倒であった。

本発明は上記のような実情にかんがみてなされたもので
あって、その目的とするところは、透明基板上に薄膜ト
ランジスタを形成し、この基板上に形成した透明絶縁膜
の上に画素電極を形成して、この画素電極を前記薄膜ト
ランジスタのソース電極に接続したＴＦＴパネルを、少
ない工程数で容易に製造することができるＴＦＴパネル
の製造方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のＴＦＴパネルの製造方法は、透明基板上に薄膜
トランジスタを形成し、この基板上に前記薄膜トランジ
スタを十分厚く覆う厚さに透明絶縁膜を形成した後、こ
の透明絶縁膜のうち前記薄膜トランジスタのソース電極
上を含む画素電極形成領域を前記ソース電極の上面が露
出するレベルまでエツチングバックし、この後透明導電
膜を堆積させて、前記透明絶縁膜のエツチングバック面
および前記ソース電極の上に、前記透明絶縁膜の非エツ
チングバック部分に残された厚膜部分の上面に堆積した
透明導電膜とは前記厚膜部分の立上り面で切離された画
素電極を形成することを特徴とするものである。

〔作用〕

すなわち、本発明のＴＦＴパネルの製造方法は、薄膜ト
ランジスタを形成した基板上に透明絶縁膜を形成し、こ
の透明絶縁膜の画素電極形成領域をエツチングバックし
て薄膜トランジスタのソース電極の上面を露出させると
ともに、この後に透明導電膜を堆積させて、上記透明絶
縁膜のエツチングバック面および前記ソース電極の上面
に堆積した透明導電膜で画素電極を形成するものであり
、この製造方法によれば、画素電極の形成時にこの画素
電極が前記ソース電極に直接接続されるから、画素電極
と前記ソース電極とをコンタクト金属で接続する必要は
ない。しかも、前記透明絶縁膜を薄膜トランジスタを十
分厚（覆う厚さに形成し、この透明絶縁膜のうち画素電
極形成領域だけをエツチングバックすれば、この透明絶
縁膜は、画素電極形成領域以外の非エツチングバック部
分にエツチングバック面に対して高く突出する厚膜部分
が残った形状となり、そのために、この後に堆積される
透明導電膜は前記透明絶縁膜の厚膜部分の立上り面には
被着しないから、前記透明絶縁膜のエツチングバック面
および前記ソース電極の上に堆積した透明導電膜で形成
される画素電極は、前記透明絶縁膜の画素電極形成領域
以外の部分に残された厚膜部分の上面に堆積した透明導
電膜とは前記厚膜部分の立上り面で切離された状態で形
成される。したがって、この製造方法によれば、前記透
明導電膜を堆積させるだけで、この透明導電膜をバター
ニングすることなく画素電極を形成することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第５図に示した製造
工程図を参照して説明する。

まず、第１図に示すように、ガラス等からなる透明基板
１上に薄膜トランジスタ２を形成する。

なお、この薄膜トランジスタ２は、第６図に示した薄膜
トランジスタと同じ逆スタガー型のものであるから、そ
の構造の説明は図に同符号を付して省略し、またその形
成方法の説明も省略する。

次に、第２図に示すように、上記薄膜トランジスタ２を
形成した基板１上に、そのほぼ全面にわたってＳＯＧ　
（スピン・オン・ガラス）を薄膜トランジスタ２を十分
厚く覆う厚さ（約８０００人）に塗布し、これを焼成し
て表面が平坦な透明絶縁膜９を形成する。

次に、第３図に示すように、上記透明絶縁膜（ＳＯＧ膜
）９のうち、前記薄膜トランジスタ２のソース電極７上
を含む画素電極形成領域を、ＣＦ、＋Ｏ□　（１０％）
をエツチングガスとするＲＩＥモードで、前記ソース電
極７の上面が露出するレベルまでエツチングバックする
。なお、このエツチングバックは、ソース電極７の上面
を完全に露出させるために、透明絶縁膜９のエツチング
バック面９ａがソース電極７の上面レベルより若干低く
なるまで行なうのが望ましい。このように透明絶縁膜９
の画素電極形成領域をエツチングバックすると、薄膜ト
ランジスタ２のソース電極７の上面が露出するとともに
、透明絶縁膜９の画素電極形成領域以外の非エツチング
バック部分が、上記エツチングバック面９ａに対して高
く突出しかつ側面がほぼ垂直に立上る厚膜部分９ｂとな
って残る。なお、この厚膜部分９ｂは、各画素電極形成
領域間を仕切るように格子状に残される。また、上記厚
膜部分９ｂは、第３図に示したように、薄膜トランジス
タ２のチャンネル部からドレイン電極８の外側縁にわた
る幅より若干広幅に、かつソース電極７側の側縁がソー
ス電極７のチャンネル部側縁部にラップするように残す
のが望ましい。

次に、第４図に示すように、上記透明導電膜９の上から
ＩＴＯ等の透明導電膜ａをスパッタリング法によって堆
積させ、前記透明絶縁膜９のエツチングバック面９ａお
よび前記ソース電極７の上に堆積した透明導電膜ａによ
って画素電極１０を形成する。この場合、上記透明導電
膜ａは、透明絶縁膜９のエツチングバック面９ａおよび
ソース電極７上だけでなく、透明絶縁膜９の厚膜部分９
ｂの上にも堆積するが、この厚膜部分９ｂは、上記エツ
チングバック面９ａに対して高く突出しかつその側面が
ほぼ垂直に立上った形状であるため、堆積される透明導
電１１ａは上記厚膜部分９ｂの立上り面には被着せず、
したがって、透明絶縁膜９のエツチングバック面９ａお
よびソース電極７の上に堆積した透明導電膜ａで形成さ
れる画素電極１０は、上記厚膜部分９ｂの上面に堆積し
た透明導電膜ａとはこの厚膜部分９ｂの立上り面で切離
された状態で形成される。

この後は、第５図に示すように、ＳＯＧを塗布してこれ
を焼成することにより表面が平坦なオーバーコート絶縁
膜（透明膜）１３を形成し、その上に金属膜を堆積させ
てこの金属膜をパターニングすることにより遮光膜１４
を形成して、ＴＦＴパネルを完成する。

すなわち、上記ＴＦＴパネルの製造は、薄膜トランジス
タ２を形成した基板１上に透明絶縁膜９を形成し、この
透明絶縁膜９の画素電極形成領域をエツチングバックし
て薄膜トランジスタ２のソース電極７の上面を露出させ
るとともに、この後に透明導電膜ａを堆積させて、上記
透明絶縁膜９のエツチングバック面９ａおよび前記ソー
ス電極７の上面に堆積した透明導電膜ａで画素電極１０
を形成するものであり、この製造方法によれば、画素電
極１０の形成時にこの画素電極１０が前記ソース電極７
に直接接続されるか”ら、画素電極１０と前記ソース電
極７とをコンタクト金−で接続する必要はない。しかも
、上記のように、前記透明絶縁膜９を薄膜トランジスタ
２を十分厚く覆う厚さに形成し、この透明絶縁膜９のう
ち画素電極形成領域だけをエツチングバックすれば、こ
の透明絶縁膜９は、画素電極形成領域以外の非エツチン
グバック部分にエツチングバック面９ａに対して高く突
出する厚膜部分９ｂが残った形状となり、そのために、
この後に堆積される透明導電膜ａは前記透明絶縁膜９の
厚膜部分９ｂの立上り面には被着しないから、前記透明
絶縁膜９のエツチングバック面９ａおよびソース電極７
の上に堆積した透明導電膜ａで形成される画素電極１０
は、透明絶縁膜９の画素電極形成領域以外の部分に残さ
れた厚膜部分９ｂの上面に堆積した透明導電膜ａとは厚
膜部分９ｂの立上り面で切離された状態で形成される。

したがって、この製造方法によれば、前記透明導電膜ａ
を堆積させるだけで、この透明導電＠ａをバターニング
することなく画素電極ｌＯを形成することができる。

したがって、上記製造方法によれば、透明基板１上に薄
膜トランジスタ２を形成し、この基板１上に形成した透
明絶縁膜９の上に画素電極１゜を形成して、この画素電
極１０を前記薄膜トランジスタ２のソース電極７に接続
したＴＦＴパネルを、少ない工程数で容易に製造するこ
とができる。

なお、上記実施例では、透明絶縁膜９およびオー１＜−
コート絶縁膜１３をＳＯＧで形成しているが、この透明
絶縁膜９およびオーバーコート絶縁膜１３は他の透明絶
縁材料で形成してもよいし、また、上記オーバーコート
絶縁膜１３とその上の遮光膜１４は必ずしも形成しなく
てもよい。さらに、上記実施例では、薄膜トランジスタ
２を逆スタガー型のものとしたが、この薄膜トランジス
タは逆スタガ−型でもよく、その場合は、この逆コブラ
ナー型薄膜トランジスタのソース電極を半導体層の外側
に延出させて形成しておいて、その上に形成した透明絶
縁膜の画素電極形成領域を、ソース電極を露出させるレ
ベルまでエツチングバックすればよい。

〔発明の効果〕

本発明のＴＦＴパネルの製造方法によれば、画素電極の
形成時にこの画素電極が薄膜トランジスタのソース電極
に直接接続されるから、画素電極と前記ソース電極とを
コンタクト金属で接続する必要はなく、しかも、透明絶
縁膜のエツチングバック面および前記ソース電極の上に
堆積した透明導電膜で形成される画素電極は、前記透明
絶縁膜の画素電極形成領域以外の部分に残された厚膜部
分の上面に堆積した透明導電膜とは前記厚膜部分の立上
り面で切離された状態で形成されるために、前記透明導
電膜を堆積させるだけで、この透明導電膜をバターニン
グすることなく画素電極を形成することができる。した
がって、本発明によれば、透明基板上に薄膜トランジス
タを形成し、この基板上に形成した透明絶縁膜の上に画
素電極を形成して、この画素電極を前記薄膜トランジス
タのソース電極に接続したＴＦＴパネルを、少ない工程
数で容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の一実施例を示すＴＦＴパネル
の製造工程図、第６図は従来のＴＦＴパネルの一部分の
断面図である。 １・・・透明基板、２・・・薄膜トランジスタ、７・・
・ソース電極、８・・・ドレイン電極、９・・・透明絶
縁膜、９ａ・・・エツチングバック面、９ｂ・・・厚膜
部分、ａ・・・透明導電膜、１ｏ・・・画素電極、１３
・・・オーバーコート絶縁膜、１４・・・遮光膜。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　透明基板上に薄膜トランジスタを形成し、この基板上
   に形成した透明絶縁膜の上に画素電極を形成して、この
   画素電極を前記薄膜トランジスタのソース電極に接続し
   たＴＦＴパネルの製造方法において、 前記基板上に薄膜トランジスタを形成し、この基板上に
   前記薄膜トランジスタを十分厚く覆う厚さに透明絶縁膜
   を形成した後、この透明絶縁膜のうち前記薄膜トランジ
   スタのソース電極上を含む画素電極形成領域を前記ソー
   ス電極の上面が露出するレベルまでエッチングバックし
   、この後透明導電膜を堆積させて、前記透明絶縁膜のエ
   ッチングバック面および前記ソース電極の上に、前記透
   明絶縁膜の非エッチングバック部分に残された厚膜部分
   の上面に堆積した透明導電膜とは前記厚膜部分の立上り
   面で切離された画素電極を形成することを特徴とするＴ
   ＦＴパネルの製造方法。