JPH0346630A - Production of thin-film diode - Google Patents

Production of thin-film diode

Info

Publication number
JPH0346630A
JPH0346630A JP1182204A JP18220489A JPH0346630A JP H0346630 A JPH0346630 A JP H0346630A JP 1182204 A JP1182204 A JP 1182204A JP 18220489 A JP18220489 A JP 18220489A JP H0346630 A JPH0346630 A JP H0346630A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
semiconductor layer
resist
conductive layer
light shielding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1182204A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Etsuo Yamamoto
悦夫 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Citizen Watch Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Citizen Watch Co Ltd filed Critical Citizen Watch Co Ltd
Priority to JP1182204A priority Critical patent/JPH0346630A/en
Publication of JPH0346630A publication Critical patent/JPH0346630A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PURPOSE:To decreases the number of laminations to 6 layers and provide the lower cost and higher yield by the shortening of the process for production by forming the thin-film diodes connected in series with diodes in two stages by the simple method of a patterning stage using 3 sheets of resists. CONSTITUTION:A transparent electrode layer 14, light shielding film 16, 1st semiconductor layer 18, and 1st conductive layer 2 on a substrate are patterned by using the 1st resist 30 and a 2nd semiconductor layer 22 is formed over the entire surface. The 2nd semiconductor layer 22 is patterned by using the 2nd resist 32. The light shielding film 16, 1st semiconductor layer 18 and 1st conductive layer 20 in the aperture of the 2nd resist 32 are removed and a 2nd conductive layer 24 is formed over the entire surface. The 2nd conductive layer 24 is patterned by using the 3rd resist 34. The unnecessary light shielding film, 1st conductive layer, 1st conductive layer, and 2nd semiconductor layer in the aperture of the 3rd resist 34 are then removed. The reproducibility and stability are improved and the lower cost and the higher yield are obtd. by the simple method of patterning using 3 times of the resist and the six layers in the entire stage.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 近年、液晶表示素子の技術進歩は著しく、フラットパネ
ルデイスプレィとして広く用いられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] In recent years, the technology of liquid crystal display devices has made remarkable progress, and they are now widely used as flat panel displays.

特に各画素ごとにスイッチング素子を配置し駆動するア
クティブマ) IJクス方式は表示性能が高く高密度大
容量表示が可能なためテレビ、情報端末等に用いられつ
つある。
In particular, the active mask (IJ) system, in which a switching element is arranged and driven for each pixel, has high display performance and is capable of high-density, large-capacity display, so it is being used in televisions, information terminals, and the like.

本発明は前記のアクティブマトリクス方式液晶表示素子
のスイッチング素子として用いる薄膜ダイオードの製造
方法に関する。
The present invention relates to a method of manufacturing a thin film diode used as a switching element of the above active matrix type liquid crystal display element.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

アクティブマトリクス方式液晶表示素子のスイッチング
素子として2端子素子である薄膜ダイオード(例えばア
モルファスシリコンp1nダイオード)を用いたものが
提案されている。第4図に示すように、一方の基板に行
電極66と画素電極とを設け、この行電極66と画素電
極との間に複数のダイオード42をリング状に接続する
。他方の基板には列電極68を設け、2枚の基板間に液
晶44を封入し、ダイオード42を制御して画像表示を
行なうもので、ダイオードリング方式(DiodeRi
ng :以下DR方式と記す)と呼ばれるものである。
2. Description of the Related Art Active matrix liquid crystal display devices using thin film diodes (for example, amorphous silicon p1n diodes), which are two-terminal devices, have been proposed as switching elements for active matrix liquid crystal display devices. As shown in FIG. 4, a row electrode 66 and a pixel electrode are provided on one substrate, and a plurality of diodes 42 are connected in a ring shape between the row electrode 66 and the pixel electrode. A column electrode 68 is provided on the other substrate, a liquid crystal 44 is sealed between the two substrates, and the diode 42 is controlled to display an image.
ng (hereinafter referred to as DR method).

ダイオード42のスイッチング性能を示す値の一つとし
て閾値電圧vth (以下vthと記す)は最も重要で
あり、前記のvthが低い場合は十分な液晶駆動能力が
得られず液晶表示の高画質化が困難である。特に前記し
たアモルファスシリコンルミnダイオードでは、アモル
ファスシリコンの膜質および膜厚の変化に伴5 vth
の安定性は極めて良好であるが、Vthが0.5V〜0
,6■と低いため第4図に示したダイオード42の一段
のDR方式では十分な液晶駆動能力が得られない。した
がってアモルファスシリコンルミnダイオードのような
Vthの安定性が優れた薄膜ダイオードをスイッチング
素子として用いる場合、第5図(a)および(b)に示
すようにダイオード42を多段に直列接続する事により
高いvthを得る事が可能である。第5図(a)はダイ
オード42を2段直列に接続した場合のDR方式、第5
図(bJはダイオード42を4段直列に接続した場合の
DR方式である。
The threshold voltage vth (hereinafter referred to as vth) is the most important value as one of the values indicating the switching performance of the diode 42, and if the above-mentioned vth is low, sufficient liquid crystal driving ability cannot be obtained and high image quality of the liquid crystal display cannot be achieved. Have difficulty. In particular, in the above-mentioned amorphous silicon Luminium diode, the 5 vth
The stability is extremely good, but when Vth is 0.5V to 0
, 6■, which is so low that sufficient liquid crystal driving ability cannot be obtained with the one-stage DR system using the diode 42 shown in FIG. Therefore, when using a thin film diode with excellent Vth stability, such as an amorphous silicon Luminium n diode, as a switching element, it is better to connect diodes 42 in series in multiple stages as shown in Figure 5 (a) and (b). It is possible to obtain vth. FIG. 5(a) shows the DR method when two stages of diodes 42 are connected in series.
Figure (bJ) is a DR system in which four stages of diodes 42 are connected in series.

第3図に第5図(a)で示したダイオード42を2段直
列に接続した場合の従来の薄膜ダイオードの構造断面図
を示す。基板12の全面に透明電極層14を形成し第1
のレジストを用いパターン化し、透明電極層からなる行
電極66と画素電極40とを形成する。次に全面に遮光
層16と第1の半導体層18と第1の導電層20と第2
の半導体層22と接合層26とを順次形成し第2のレジ
ストを用いて、画素電極40上にパターン化する。この
際、注意すべき事は遮光層16と第1の半導体層18と
第1の導電層20と第2半導体層22と接合層26とか
らなる5層構造の第2のレジストを用いたエツチングで
、各層ごとに最適なエツチング法及びエツチング条件が
必要である。エツチング法及びエツチング条件の最適化
が行なわれない場合、第2のレジストを用いた5層構造
の断面形状は第3図に示すような同一形状にならず、各
層ごとのパターン寸法の差が生じ、5層構造の側面に凹
凸が発生する。この凹凸が発生した場合、後工程で形成
する層間絶縁層28のステップカバー性は著しく劣化す
る。第1の半導体層18と第2の半導体層22はアモル
ファスシリコンかラナリ、伝導型がpin構造を有する
。画素電極40と第1の半導体層18との間に設けた遮
光層16は基板12下面からの透過光が第1の半導体層
18に照射されたとき、第1の半導体層18内に光起電
流が発生し、ダイオードのスイッチング性能が劣化する
のを防ぐために設置しである。第1の半導体層18と第
2の半導体層220間に設けた第1の導電層20は、第
1の半導体層18のn層と第2の半導体層22のp層と
の逆接合を防ぎ第1の半導体層18と第2の半導体層2
2との接合性を向上させるために設置しである。また第
2の半導体層22上に設けた接合層26は後工程で形成
する層間絶縁層28を第3のレジストを用いてパターン
化する際に、層間絶縁層28のエツチングによる第2の
半導体層22表面の劣化を防ぐためと、第2の半導体層
22と後工程で形成する第2の導電層24との接合性を
良好にするために設置しである。次に層間絶縁層28を
全面に形成し第3のレジストを用いてパターン化を行な
う。この層間絶縁層28は後工程で形成する第2の導電
層24が画素電極40と電気的に短絡するのを防ぐため
に設けである。層間絶縁層28を第3のレジストを用い
てパターン化する際に、接合層26上の開口部の層間絶
縁層28のエツチング形状が重要で、前記のエツチング
形状がオーバエツチングによって逆テーパー状に形成さ
れた場合、後工程で形成する第2の導電層24のステッ
プカバー性は著しく劣化する。続いて全面に第2の導電
j曽24を形成し第4のレジストを用いてパターン化を
行ない、第2の導電層24によって接合層26を介して
第2の半導体層22と行電極66の配線を行なう。この
時、第2の導電層24は上記説明及び第3図から明らか
なように7層に積層された側面に十分なステップカバー
性が必要で、第2の導電層24の形成条件には十分な注
意が必要である。以上、第3図に示す2段に直列接続さ
れた薄膜ダイオードは4回のレジストによるパターン化
工程と8層にもおよぶ積層構造でダイオード素子が形成
出来る。
FIG. 3 shows a structural cross-sectional view of a conventional thin film diode in which two stages of diodes 42 shown in FIG. 5(a) are connected in series. A transparent electrode layer 14 is formed on the entire surface of the substrate 12.
The resist is patterned to form row electrodes 66 and pixel electrodes 40 made of transparent electrode layers. Next, a light shielding layer 16, a first semiconductor layer 18, a first conductive layer 20 and a second conductive layer are formed on the entire surface.
A semiconductor layer 22 and a bonding layer 26 are sequentially formed and patterned on the pixel electrode 40 using a second resist. At this time, it should be noted that etching is performed using a second resist with a five-layer structure consisting of a light-shielding layer 16, a first semiconductor layer 18, a first conductive layer 20, a second semiconductor layer 22, and a bonding layer 26. Therefore, an optimal etching method and etching conditions are required for each layer. If the etching method and etching conditions are not optimized, the cross-sectional shape of the five-layer structure using the second resist will not have the same shape as shown in Figure 3, and there will be differences in pattern dimensions for each layer. , unevenness occurs on the side surface of the five-layer structure. When this unevenness occurs, the step coverage of the interlayer insulating layer 28 formed in a subsequent process is significantly deteriorated. The first semiconductor layer 18 and the second semiconductor layer 22 are made of amorphous silicon or lanali, and have a pin conduction type. The light-shielding layer 16 provided between the pixel electrode 40 and the first semiconductor layer 18 causes photoactivation in the first semiconductor layer 18 when the first semiconductor layer 18 is irradiated with transmitted light from the bottom surface of the substrate 12. This is installed to prevent current generation and deterioration of the diode's switching performance. The first conductive layer 20 provided between the first semiconductor layer 18 and the second semiconductor layer 220 prevents reverse junction between the n layer of the first semiconductor layer 18 and the p layer of the second semiconductor layer 22. First semiconductor layer 18 and second semiconductor layer 2
This is installed to improve the bondability with 2. Further, the bonding layer 26 provided on the second semiconductor layer 22 is formed by etching the interlayer insulating layer 28 when patterning the interlayer insulating layer 28 to be formed in a later step using a third resist. This is provided in order to prevent deterioration of the surface of 22 and to improve the bonding property between the second semiconductor layer 22 and the second conductive layer 24 that will be formed in a later step. Next, an interlayer insulating layer 28 is formed over the entire surface and patterned using a third resist. This interlayer insulating layer 28 is provided to prevent the second conductive layer 24 formed in a later step from being electrically short-circuited with the pixel electrode 40. When patterning the interlayer insulating layer 28 using the third resist, the etching shape of the interlayer insulating layer 28 at the opening on the bonding layer 26 is important, and the etching shape is formed into a reverse tapered shape by over-etching. In this case, the step coverage of the second conductive layer 24 formed in a subsequent process is significantly deteriorated. Next, a second conductive layer 24 is formed on the entire surface and patterned using a fourth resist, and the second conductive layer 24 connects the second semiconductor layer 22 and the row electrode 66 via the bonding layer 26. Perform wiring. At this time, as is clear from the above explanation and FIG. 3, the second conductive layer 24 needs sufficient step coverage on the side surface of the seven layers laminated, and the formation conditions for the second conductive layer 24 are sufficient. Caution is required. As described above, the thin film diodes connected in series in two stages shown in FIG. 3 can be formed into a diode element by four resist patterning steps and a laminated structure of as many as eight layers.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら第3図に示す従来例における2段に直列接
続された薄膜ダイオードの製造工程では、下記に述べる
課題を有している。
However, the manufacturing process of the thin film diode connected in series in two stages in the conventional example shown in FIG. 3 has the following problems.

(イ)第2のレジストを用いて透明電極層14上の遮光
層16と第1の半導体層18と第1の導電層20と第2
の半導体層22と接合層26との第3図に示す5層構造
のパターニング化を行なう際に、前記の各層ごとにそれ
ぞれ最適なエツチング法やエツチング条件が必要となり
、工程的にも非常に長くなり、また前記5層構造の断面
形状を最適化するのも困難である。
(a) Using a second resist, the light-shielding layer 16, the first semiconductor layer 18, the first conductive layer 20, and the second
When patterning the five-layer structure shown in FIG. 3, consisting of the semiconductor layer 22 and the bonding layer 26, each layer requires an optimal etching method and etching conditions, and the etching process is extremely long. Furthermore, it is difficult to optimize the cross-sectional shape of the five-layer structure.

(ロ)(イ)で述べた前記5層構造の断面形状が最適化
されない場合、5層構造の側面に各層ごとのパターン寸
法差による凹凸が発生しやすく、層間絶縁層28のステ
ップカバー性も著しく劣化し、層間絶縁の役目を果し得
ない。
(b) If the cross-sectional shape of the five-layer structure described in (a) is not optimized, unevenness is likely to occur on the side surface of the five-layer structure due to the difference in pattern dimensions for each layer, and the step coverage of the interlayer insulating layer 28 may deteriorate. It deteriorates significantly and cannot function as interlayer insulation.

←→ 層間絶縁層28を第3のレジストを用いてパター
ン化する時に、接合層26上の開口部の層間絶縁層28
のエツチングの最適化が困難で、オーバエツチング時間
が多い場合は接合層26上の開口部のエツチング形状は
逆テーパー状になり易く、前記開口部での第2の導電層
24のステップカバー性は著しく劣化し断線しやすい。
←→ When patterning the interlayer insulating layer 28 using the third resist, the interlayer insulating layer 28 in the opening on the bonding layer 26
If it is difficult to optimize the etching and the overetching time is long, the etching shape of the opening on the bonding layer 26 tends to be reverse tapered, and the step coverage of the second conductive layer 24 at the opening is It deteriorates significantly and easily breaks.

またオーバエツチング時間が短い場合は前記の開口部内
に層間絶縁層28の一部が残り、接合層26と第2の導
電層24との接合が十分でなくなり電気的な接触が取れ
ず断線しやすい。
Furthermore, if the overetching time is short, a portion of the interlayer insulating layer 28 remains in the opening, and the bonding between the bonding layer 26 and the second conductive layer 24 becomes insufficient, resulting in a loss of electrical contact and a tendency to disconnect. .

に)第2の導電層24は第3図に示すように71修にも
積層された側面に十分なステップカバー性が要求される
が、ステップカバー性を向上する一般的な手法としては
第2の導電層24を7層の全膜厚よりも十分厚く(約2
倍以上)形成する必要があり、工程的にも長くなり材料
費の増加も見込まれる上に、膜厚の増加による膜内部応
力の上昇も無視出来ず剥離が生じ易い。
2) The second conductive layer 24 is required to have sufficient step coverage on the side surface on which it is laminated as shown in FIG. The conductive layer 24 is made sufficiently thicker than the total thickness of the seven layers (approximately 2
(at least twice as long), the process becomes longer, and material costs are expected to increase.In addition, the increase in internal stress due to the increase in film thickness cannot be ignored, and peeling is likely to occur.

(羽 全製造工程で4回のレジストによるパターン化工
程と8層にもおよぶ積層構造のために製造工程が長く、
さらに前記(イ)〜に)で述べた課題により高歩留りお
よび良好な再現性、安定性と低コスト化が期待出来ない
(Hane) The manufacturing process is long due to the patterning process using resist four times in the entire manufacturing process and the laminated structure of eight layers.
Furthermore, due to the problems described in (a) to (a) above, high yield, good reproducibility, stability, and cost reduction cannot be expected.

上記(イ)〜(羽で述べた課題を解決して、製造工程が
短く、全製造工程における積層回数も少なく、低コスト
、高歩留りが得られ、かつ製造工程の安定性および再現
性に優れた薄膜ダイオードの製造方法を提供することが
本発明の目的である。
By solving the problems mentioned in (A) to (2) above, the manufacturing process is short, the number of layers in the entire manufacturing process is small, low cost, high yield can be obtained, and the manufacturing process has excellent stability and reproducibility. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a thin film diode.

〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するため本発明における薄膜ダイオード
の製造方法は、基板上の全面に透明電極層と遮光層と第
1の半導体層と第1の導電層とを順次形成し第1のレジ
ストを用いこの透明電極層と遮光層と第1の半導体層と
第1の導電層とをパターン化する工程と、全面に第2の
半導体層を形成し第2のレジストを用いこの第2の半導
体層をパターン化する工程と、この第2のレジストの開
口部内の遮光層と第1の半導体層と第1の導電層とを除
去する工程と、全面に第2の導電層を形成し第3のレジ
ストを用いこの第2の導電層をノくターン化する工程と
、この第3のレジストの開口部内の遮光層と第1の半導
体層と第1の導電層と第2の半導体層を除去する工程と
を有する事を特徴とし、3回のレジストによるパターン
化工程および全工程で6層という簡易な製造方法で、再
現性および安定性に優れ、低コスト、高歩留りが得られ
る薄膜ダイオードを提供する事が可能となる。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the method for manufacturing a thin film diode of the present invention includes forming a transparent electrode layer, a light shielding layer, a first semiconductor layer, and a first conductive layer on the entire surface of a substrate. A step of sequentially forming a transparent electrode layer, a light-shielding layer, a first semiconductor layer, and a first conductive layer using a first resist, and forming a second semiconductor layer on the entire surface and patterning the transparent electrode layer using a first resist. a step of patterning the second semiconductor layer using a resist, a step of removing the light-shielding layer, the first semiconductor layer, and the first conductive layer in the opening of the second resist; and a step of patterning the second semiconductor layer over the entire surface. a step of forming a conductive layer and turning the second conductive layer using a third resist; It is characterized by a step of removing the second semiconductor layer, and is a simple manufacturing method with three resist patterning steps and six layers in total, with excellent reproducibility and stability, low cost, and high It becomes possible to provide thin film diodes with high yield.

〔実施例〕〔Example〕

以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。 The present invention will be described in detail below using the drawings.

第1図(a)〜(flは本発明で用いたDR方式におけ
る2設置列接続した薄膜ダイオードの製造方式を工程順
に示す断面図、第2図は本発明における薄膜ダイオード
を示す平面図である。なお第1図は第2図におげろA−
A断面を示す。以下第1図および第2図を用いて説明す
る。
FIGS. 1(a) to (fl) are cross-sectional views showing the manufacturing method of thin film diodes connected in two rows in the DR method used in the present invention in order of process, and FIG. 2 is a plan view showing the thin film diodes in the present invention. .In addition, Fig. 1 is similar to Fig. 2.
A cross section is shown. This will be explained below using FIGS. 1 and 2.

始めに第1図(aJで示すように透明ガラスからなる基
板12上にスパッタリング法あるいは真空蒸着法により
透明電極層14として酸化インジウムスズ(ITO)を
100 nm 〜200 nmの厚さで形成し、遮光層
16としてクロームを50nm〜1100nの厚さで順
次形成する。その後グラズマ化学気相成長法により、ア
モルファスシリコンからなる第1の半導体層18を30
0nm〜500nmの厚さで形成し、次にスパッタリン
グ法あるいは真空蒸着法により、第1の導電層20とし
てタンタルを20nm〜50nmの厚さで形成する。前
記の透明電極層14と遮光層16との形成方法としては
、同一真空室による連続スパッタリング法あるいは連続
真空蒸着法により行っても良い。遮光層16としては、
前述したように基板12側よりの入射光を防ぐために設
けであるため、本実施例で用いたクローム以外にタンタ
ル、チタニウム、タングステン、アルミニウムあるいは
これらの材料を主成分とする複合合金、もしくはこれら
の材料の積層膜で構成しても同様の効果が得られる。ま
た第1の半導体層18と第1図(blの工程で後述する
第2の半導体層22の形成方法には電子サイクロトロン
共鳴気相成長法、熱化学気相成長法、スパッタリング法
、真空蒸着法を用いても良い。さらに第1の半導体層1
8と第2の半導体層22に伝導形が遮光層16側よりp
型、l型すなわち真性半導体、n型のpinダイオード
構造を有している。第1の半導体層18と第2の半導体
層22の伝導形としては、pin構造のほかに、nip
、 pn、 np槽構造有し整流特性が得られるもので
あれば、いずれの構造を用いても良い。
First, as shown in FIG. 1 (aJ), indium tin oxide (ITO) is formed as a transparent electrode layer 14 to a thickness of 100 nm to 200 nm on a substrate 12 made of transparent glass by sputtering or vacuum evaporation. Chromium is sequentially formed to a thickness of 50 nm to 1100 nm as the light shielding layer 16. Thereafter, a first semiconductor layer 18 made of amorphous silicon is formed by 30 nm by Glazma chemical vapor deposition.
It is formed to a thickness of 0 nm to 500 nm, and then tantalum is formed to a thickness of 20 nm to 50 nm as the first conductive layer 20 by sputtering or vacuum evaporation. The transparent electrode layer 14 and the light shielding layer 16 may be formed by a continuous sputtering method or a continuous vacuum evaporation method using the same vacuum chamber. As the light shielding layer 16,
As mentioned above, it is provided to prevent incident light from the substrate 12 side, so in addition to the chromium used in this example, tantalum, titanium, tungsten, aluminum, or a composite alloy containing these materials as main components, or a composite alloy of these materials is used. A similar effect can be obtained by using a laminated film of materials. In addition, methods for forming the first semiconductor layer 18 and the second semiconductor layer 22, which will be described later in the step of FIG. Furthermore, the first semiconductor layer 1
8 and the second semiconductor layer 22, the conduction type is p from the light shielding layer 16 side.
It has a pin diode structure of type, l type, that is, an intrinsic semiconductor, and n type. The conduction types of the first semiconductor layer 18 and the second semiconductor layer 22 include a pin structure, a nip structure, and a nip structure.
, pn, or np tank structure, any structure may be used as long as it has a rectifying characteristic.

第1の導電層20は第1の半導体層18の表面層すなわ
ちn層と第2の半導体層22の最下層すなわちp層との
逆接合を防ぎ、第1の半導体層18と第2の半導体層2
2との接合性を向上する目的で設けである。したがって
第1の導電層20は本実施例で用いたタンタル以外にク
ローム、チタニウム、タングステン、モリブデン、モリ
ブデンとシリコンの合金を用いる事も可能である。次に
第1のレジスト60を用いて、透明電極層14と遮光層
16と第1の半導体層18と第1の導電層20とをエツ
チングし、第1図(aJに示すようにパターン化する。
The first conductive layer 20 prevents reverse junction between the surface layer of the first semiconductor layer 18, that is, the n layer, and the bottom layer, that is, the p layer of the second semiconductor layer 22, and layer 2
This is provided for the purpose of improving the bondability with 2. Therefore, the first conductive layer 20 may be made of chromium, titanium, tungsten, molybdenum, or an alloy of molybdenum and silicon other than tantalum used in this embodiment. Next, using the first resist 60, the transparent electrode layer 14, the light shielding layer 16, the first semiconductor layer 18, and the first conductive layer 20 are etched and patterned as shown in FIG. .

第]のレジスト60より平面パターン形状を第2図の実
線46で示す。この時第1のレジスト60により透明電
極層14からなる行電極66と画素電極40も同時に形
成される。また前記の工程で一段目の薄膜ダイオードが
形成される。前記の第1のレジスト60を用いたパター
ン化には通常の感光性樹脂を用いたフォトレジスト工程
により行い、酸化インジウムスズからなる透明電極層1
4のエツチングには塩化第二鉄と塩酸との混合溶液を用
い、クロームからなる遮光層16のエツチングには硝酸
セリウムアンモニウムと過塩素酸との混合水溶液を用い
た。またアモルファスシリコンからなる第1の半導体層
18と第1の導電層20のエツチングには、エツチング
ガスとして四フッ化炭素と酸素との混合ガスを用いた反
応性イオンエツチング法を用い、第1の導電層20と第
1の半導体層18との2層を連続してエツチングした。
The shape of the planar pattern from the resist 60 is shown by the solid line 46 in FIG. At this time, the row electrode 66 made of the transparent electrode layer 14 and the pixel electrode 40 are simultaneously formed using the first resist 60. Further, the first stage thin film diode is formed in the above process. Patterning using the first resist 60 is performed by a photoresist process using a normal photosensitive resin, and the transparent electrode layer 1 made of indium tin oxide is
A mixed solution of ferric chloride and hydrochloric acid was used for etching No. 4, and a mixed aqueous solution of cerium ammonium nitrate and perchloric acid was used for etching the light shielding layer 16 made of chromium. Furthermore, the first semiconductor layer 18 and the first conductive layer 20 made of amorphous silicon are etched using a reactive ion etching method using a mixed gas of carbon tetrafluoride and oxygen as an etching gas. Two layers, the conductive layer 20 and the first semiconductor layer 18, were etched successively.

第1の半導体層18と第1の導電層20のエツチングに
は、スパッタエツチング法、イオンビームエツチング法
、電子サイクロトロン共鳴エツチング法などの乾式エツ
チング法あるいは反応溶液を用いた湿式エツチング法を
用いても良い。
The first semiconductor layer 18 and the first conductive layer 20 may be etched by a dry etching method such as a sputter etching method, an ion beam etching method, an electron cyclotron resonance etching method, or a wet etching method using a reaction solution. good.

次に第1図(b)に示すように、全面に第20半導体層
22としてアモルファスシリコンを、前述シたプラズマ
化学気相成長法により1.50 n m〜500nmの
膜厚で形成し、第2のレジスト62を用い第2の半導体
層22をパターン化する。第2の半導体層22のエツチ
ングは、前述したエツチングガスに四フッ化炭素と酸素
との混合ガスを用いた反応性イオンエツチング法を用い
た。第2のレジスト62の平面パターン形状を第2図の
破線48で示す。第1図(1))で明らかな様に第2の
半導体層22が画素電極40上の薄膜ダイオード全体を
覆う構造となっており、第2の半導体層22が層間絶縁
の機能をも有している。したがって第3図で述べた従来
の薄膜ダイオードにおげろ層間絶縁層28を省く事が可
能である。また第1の半導体層18の側壁部に接する第
2の半導体層22のp層による遮光層16と第1の導電
層20との短絡は、第2の半導体層22のp層のドーピ
ング濃度および膜厚を最適化する事によって全く無視出
来る程度になる。
Next, as shown in FIG. 1(b), amorphous silicon is formed on the entire surface as a 20th semiconductor layer 22 with a thickness of 1.50 nm to 500 nm by the plasma chemical vapor deposition method described above. The second semiconductor layer 22 is patterned using the second resist 62. The second semiconductor layer 22 was etched using the reactive ion etching method using the aforementioned mixed gas of carbon tetrafluoride and oxygen as the etching gas. The planar pattern shape of the second resist 62 is indicated by a broken line 48 in FIG. As is clear from FIG. 1 (1)), the second semiconductor layer 22 has a structure that covers the entire thin film diode on the pixel electrode 40, and the second semiconductor layer 22 also has the function of interlayer insulation. ing. Therefore, it is possible to omit the interlayer insulating layer 28 in the conventional thin film diode described in FIG. Further, the short circuit between the light shielding layer 16 and the first conductive layer 20 due to the p layer of the second semiconductor layer 22 in contact with the side wall portion of the first semiconductor layer 18 is caused by the doping concentration of the p layer of the second semiconductor layer 22 and By optimizing the film thickness, it becomes completely negligible.

次に第1図(C)に示すように、第2のレジスト62開
ロ部内の行電極66及び画素電極40上に形成されてい
る不要な遮光層16と第1の半導体層18と第1の導電
層とを第2のレジスト62を用いて、第1図(a)の工
程で説明したエツチングにより除去する。第1図(bl
に示す第2半導体層22と第1図(、Jに示す第1の半
導体屑18と第1の導電層20のエンチングには反応性
イオンエツチング法を用いているので、同一反応室内で
の前記3層の連続エツチングで行ってもよい。
Next, as shown in FIG. 1C, the unnecessary light shielding layer 16 and the first semiconductor layer 18 formed on the row electrode 66 and the pixel electrode 40 in the opening of the second resist 62 are removed. The conductive layer is removed using the second resist 62 by etching as described in the step of FIG. 1(a). Figure 1 (bl
Since the reactive ion etching method is used to etch the second semiconductor layer 22 shown in FIG. It may also be performed by consecutively etching three layers.

次に第1図(d)に示すように全面にスパッタリング法
あるいは真空蒸着法により、第2の導電層24としてモ
リブデンを400 n m 〜600 n mの厚さで
形成し、第3のレジスト64を用いてパターン化し、行
電極66と画素電極40の配線を行う。第3のレジスト
64の平面パターン形状を第2図の一点鎖線50で示す
。この第2の導電層24のエツチングは、リン酸と酢酸
と硝酸の混合溶液を用いて行った。第1図(d)で明ら
かな様に第3図に示す層間絶縁層28が無く、画素電極
40上の段差部と第2の半導体層240段差部が独立し
た構造になっているため第2の導電層24のステップカ
バー性は非常に良好である。さらに層間絶縁層28を省
くことによって、第2の半導体層22表面上への前記層
間絶縁層28のエツチングによる損傷が無くなり、第2
の半導体層22と第2の導電層24との接合性は良好で
、第3図で述べた接合層26が不要となる。また第2の
導電層24としてはモリブデン以外にモリブデンシリサ
イド、アルミニウム、あるいはシリコンを添加したアル
ミニウムも使用する事が可能である。
Next, as shown in FIG. 1(d), a second conductive layer 24 of molybdenum is formed with a thickness of 400 nm to 600 nm on the entire surface by sputtering or vacuum evaporation, and a third resist 64 is formed. The row electrodes 66 and the pixel electrodes 40 are wired by patterning. The planar pattern shape of the third resist 64 is shown by the dashed-dotted line 50 in FIG. This second conductive layer 24 was etched using a mixed solution of phosphoric acid, acetic acid, and nitric acid. As is clear from FIG. 1(d), there is no interlayer insulating layer 28 shown in FIG. 3, and the stepped portion on the pixel electrode 40 and the stepped portion of the second semiconductor layer 240 have an independent structure. The step coverage of the conductive layer 24 is very good. Furthermore, by omitting the interlayer insulating layer 28, damage caused by etching of the interlayer insulating layer 28 onto the surface of the second semiconductor layer 22 is eliminated, and the second semiconductor layer 22 is etched.
The bonding property between the semiconductor layer 22 and the second conductive layer 24 is good, and the bonding layer 26 described in FIG. 3 is not required. In addition to molybdenum, molybdenum silicide, aluminum, or aluminum added with silicon can also be used as the second conductive layer 24.

次に第1図(c)に示すように第3のレジスト34を用
いこの第3のレジスト34開口部内の不要な遮光層16
と第1の半導体層18と第1の導電層20と第2の半導
体層22とを除去する。前記除去後の第2の半導体層2
2の平面パターンを第2図の斜線52で示す。なお第1
の半導体層18の平面パターンは斜線54で示す。第1
図(b)および(C)の工程で述べたように、第1の半
導体層18と第■の導電層20と第2の半導体層22と
のエツチングには同一反応室を用いた反応性イオンエツ
チング法を用いても良い。
Next, as shown in FIG. 1(c), a third resist 34 is used to remove unnecessary light shielding layer 16 within the opening of this third resist 34.
Then, the first semiconductor layer 18, the first conductive layer 20, and the second semiconductor layer 22 are removed. Second semiconductor layer 2 after the removal
The planar pattern of No. 2 is indicated by diagonal lines 52 in FIG. Note that the first
The planar pattern of the semiconductor layer 18 is indicated by diagonal lines 54. 1st
As described in the steps of FIGS. (b) and (C), the first semiconductor layer 18, the second conductive layer 20, and the second semiconductor layer 22 are etched using reactive ions using the same reaction chamber. An etching method may also be used.

次に第1図(flに示す様に第3のレジスト64を除去
すると本発明による薄膜ダイオードが完成する。なお第
2図に示すように、行電極36は配線抵抗を低くするた
め、透明電極層14と第2の導電層24との積層構造に
なっている。
Next, as shown in FIG. 1 (fl), the third resist 64 is removed to complete the thin film diode according to the present invention.As shown in FIG. It has a laminated structure of layer 14 and second conductive layer 24.

なお第5図(b)に示したダイオード42を4段に直列
接続したDRを形成するには、本発明による薄膜ダイオ
ードを基板12上に4個配置し、第2の導電層24を配
線する事によって可能である。
Note that in order to form a DR in which four stages of diodes 42 are connected in series as shown in FIG. It is possible depending on the situation.

上記工程によって形成された素子基板と対向基板に、通
常の手法により液晶配向処理を行い、前記2枚の基板を
貼り合わせた後、液晶を注入及び封止しDR方式のアク
ティブマトリクス方式液晶表示パネルが完成する。
The element substrate and counter substrate formed by the above steps are subjected to liquid crystal alignment treatment using a normal method, and after the two substrates are bonded together, liquid crystal is injected and sealed to form a DR active matrix liquid crystal display panel. is completed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明で明らかなように本発明の薄膜ターイオード
の製造方法によれば、3枚のレジストを用いたパターン
化工程という簡易な方法で、ダイオードを2段に直列接
続した薄膜ダイオードを形成でき、全製造工程における
積層回数も6層と非常に少なくなっている。したがって
製造工程の短縮による製造コストの低下、高歩留り化が
容易である。さらに第1のレジストを用いたパターン化
では透明電極層と遮光層と第1の半導体層と第1の導電
層の4層構造のエツチングのため、従来例で述べた5層
構造、特に膜厚の厚い第1および第2の半導体層が積層
された構造に比較して、前記各層ごとのエツチング法や
エツチング条件の最適化が容易で、良好な断面形状が得
やすい。さらに前記効果により第1の導電層上に形成す
る第2の半導体層のステップカバー性も極めて良好にな
り、第2の半導体層の層間絶縁としての機能もより向上
する。また第2のレジストを用いたパターン化では第2
の半導体層のみのエツチングのため極めて容易である。
As is clear from the above description, according to the method for manufacturing a thin film diode of the present invention, a thin film diode in which diodes are connected in series in two stages can be formed by a simple patterning process using three resists. The number of laminations in the entire manufacturing process is also very small at 6 layers. Therefore, it is easy to reduce manufacturing costs and increase yield by shortening the manufacturing process. Furthermore, in patterning using the first resist, since a four-layer structure consisting of a transparent electrode layer, a light-shielding layer, a first semiconductor layer, and a first conductive layer is etched, the five-layer structure described in the conventional example, especially the film thickness. Compared to a structure in which thick first and second semiconductor layers are laminated, it is easier to optimize the etching method and etching conditions for each layer, and it is easier to obtain a good cross-sectional shape. Furthermore, due to the above effect, the step coverage of the second semiconductor layer formed on the first conductive layer is also extremely good, and the function of the second semiconductor layer as an interlayer insulation is further improved. In addition, in patterning using the second resist, the second
It is extremely easy to etch only the semiconductor layer.

さらに従来例における層間絶縁層を省いた構造であるた
めに、層間絶縁層のエツチングに起因する第2の導電層
の断線が皆無となる。
Furthermore, since the structure does not include the interlayer insulating layer in the conventional example, there is no disconnection in the second conductive layer due to etching of the interlayer insulating layer.

さらにそのうえ前記層間絶縁層が無く画素電極上の段差
部と第2の半導体層の段差部が独立した構造となってお
り、前記段差部の厚さも薄いために前記第2の導電層の
ステップカバー性は非常に良好で、第2の導電層の断線
はほとんど発生しない。
Furthermore, since there is no interlayer insulating layer and the step portion on the pixel electrode and the step portion of the second semiconductor layer are independent structures, and the thickness of the step portion is thin, the step cover of the second conductive layer is The properties are very good, and there is almost no disconnection in the second conductive layer.

上記した効果により本発明による薄膜ダイオードの製造
では製造工程の安定性および再現性が非常に優れている
Due to the above-described effects, the manufacturing process of the thin film diode according to the present invention has excellent stability and reproducibility.

なお本発明による薄膜ダイオードの製造方法は本実施例
のDR方式のアクティブマトリクス方式液晶表示素子の
みならず、薄膜ダイオードを用いた他の表示素子及び薄
膜ダイオード応用素子にも有効である事は明らかである
It is clear that the method for manufacturing a thin film diode according to the present invention is effective not only for the DR active matrix liquid crystal display element of this example, but also for other display elements using thin film diodes and thin film diode applied elements. be.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(at〜(f)は本発明における薄膜ダイオード
の製造方法を工程順に示す断面図、第2図は本発明にお
ける薄膜ダイオードを示す平面図、第3図は従来例にお
ける薄膜ダイオードを示す断面図、第4図はダイオード
リング方式を用いた薄膜ダイオードを示す回路図、第5
図(a)はダイオードを2段に直列接続したダイオード
リング、第5図(blはダイオードを4段に直列接続し
たダイオードリングを示すそれぞれ回路図である。 14・・・・・・透明電極層、 16・・・・・・遮光層、 18・・・・・・第1の半導体層、 20・・・・・・第1の導電層、 22・・・・・・第2の半導体層、 24・・・・・・第2の導電層、 60・・・・・・第1のレジスト、 62・・・・・・第2のレジスト、 64・・・・・・第3のレジスト。 第2図 コU 6 0
Figures 1 (at to f) are cross-sectional views showing the manufacturing method of a thin film diode according to the present invention in order of steps, Figure 2 is a plan view showing a thin film diode according to the present invention, and Figure 3 is a thin film diode in a conventional example. Figure 4 is a cross-sectional view, and Figure 4 is a circuit diagram showing a thin film diode using the diode ring method.
Figure (a) is a circuit diagram showing a diode ring in which diodes are connected in series in two stages, and Figure 5 (bl is a circuit diagram showing a diode ring in which diodes are connected in series in four stages.) 14... Transparent electrode layer , 16... Light shielding layer, 18... First semiconductor layer, 20... First conductive layer, 22... Second semiconductor layer, 24... Second conductive layer, 60... First resist, 62... Second resist, 64... Third resist. Figure 2 U 6 0

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 基板上の全面に透明電極層と遮光層と第1の半導体層と
第1の導電層とを順次形成し第1のレジストを用い前記
透明電極層と遮光層と第1の半導体層と第1の導電層と
をパターン化する工程と、全面に第2の半導体層を形成
し第2のレジストを用い該第2の半導体層をパターン化
する工程と、該第2のレジストの開口部内の前記遮光層
と第1の半導体層と第1の導電層を除去する工程と、全
面に第2の導電層を形成し第3のレジストを用い前記第
2の導電層をパターン化する工程と、前記第3のレジス
トの開口部内の前記遮光層と第1の半導体層と第1の導
電層と第2の半導体層を除去する工程とを有する事を特
徴とする薄膜ダイオードの製造方法。
A transparent electrode layer, a light shielding layer, a first semiconductor layer, and a first conductive layer are sequentially formed on the entire surface of the substrate, and a first resist is used to form the transparent electrode layer, the light shielding layer, the first semiconductor layer, and the first conductive layer. forming a second semiconductor layer over the entire surface and patterning the second semiconductor layer using a second resist; a step of removing the light shielding layer, the first semiconductor layer, and the first conductive layer; a step of forming a second conductive layer on the entire surface and patterning the second conductive layer using a third resist; A method for manufacturing a thin film diode, comprising the step of removing the light shielding layer, the first semiconductor layer, the first conductive layer, and the second semiconductor layer within the opening of the third resist.
JP1182204A 1989-07-14 1989-07-14 Production of thin-film diode Pending JPH0346630A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1182204A JPH0346630A (en) 1989-07-14 1989-07-14 Production of thin-film diode

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1182204A JPH0346630A (en) 1989-07-14 1989-07-14 Production of thin-film diode

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0346630A true JPH0346630A (en) 1991-02-27

Family

ID=16114177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1182204A Pending JPH0346630A (en) 1989-07-14 1989-07-14 Production of thin-film diode

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0346630A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100271042B1 (en) * 1997-11-11 2000-11-01 구본준, 론 위라하디락사 Substrate of lcd and manufacturing method
US6204081B1 (en) 1999-05-20 2001-03-20 Lg Lcd, Inc. Method for manufacturing a substrate of a liquid crystal display device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100271042B1 (en) * 1997-11-11 2000-11-01 구본준, 론 위라하디락사 Substrate of lcd and manufacturing method
US6204081B1 (en) 1999-05-20 2001-03-20 Lg Lcd, Inc. Method for manufacturing a substrate of a liquid crystal display device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI383447B (en) Etchant for conductive materials and method of manufacturing a thin film transistor array panel using the same
KR100375435B1 (en) Method of manufacturing thin film transistor and liquid crystal display using same
KR100364949B1 (en) Method of manufacturing liquid crystal display
US7403240B2 (en) Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof
KR100583311B1 (en) Liquid crystal display panel and fabricating method thereof
US20060050192A1 (en) Thin film transistor array panel and method for manufacturing the same
KR100443804B1 (en) Active matrix substrate and display device
KR19990083238A (en) Liquid crystal display, matrix array substrate and manufacturihg method thereof
JP2000002892A (en) Liquid crystal display device, matrix array substrate, and manufacture thereof
EP0560442B1 (en) Method of manufacturing an electrically conductive pattern of tin-doped indium oxide (ITO) on a substrate
KR20000005982A (en) Display panel and method of fabricating the same
JPH0715017A (en) Plate display device and preparation thereof
KR20080084084A (en) Method for fabricating thin film transistor and array substrate for lcd including the same
US8093595B2 (en) Thin film array panel and manufacturing method thereof
US20120099058A1 (en) Array substrate and manufacturing method thereof, liquid crystal display
JP4954868B2 (en) Method for manufacturing substrate having conductive layer
JPH06230428A (en) Liquid crystal display device and its production
JP2000267595A (en) Production of array substrate for display device
JPH0346630A (en) Production of thin-film diode
JPH01259565A (en) Thin film transistor and manufacture of the same
JPH07134312A (en) Liquid crystal display device and its production
JP2001051297A (en) Array substrate and production thereof
JPH08262491A (en) Liquid crystal display element and its production
JP3375731B2 (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
JP3265862B2 (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof