JPH04305627A - アクティブマトリクス基板の製造方法 - Google Patents

アクティブマトリクス基板の製造方法

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JPH04305627A
JPH04305627A JP3071206A JP7120691A JPH04305627A JP H04305627 A JPH04305627 A JP H04305627A JP 3071206 A JP3071206 A JP 3071206A JP 7120691 A JP7120691 A JP 7120691A JP H04305627 A JPH04305627 A JP H04305627A
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JP
Japan
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insulating film
interlayer insulating
substrate
active matrix
contact hole
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JP3071206A
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English (en)
Inventor
Hirohisa Tanaka
田仲 広久
Hitoshi Ujimasa
氏政 仁志
Koji Taniguchi
幸治 谷口
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶等の表示媒体と組
み合わせてマトリクス型の表示装置を構成するためのア
クティブマトリクス基板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】アクティブマトリクス型表示装置は、高
いコントラストを有し、絵素数が制約されない等の利点
がある。そのため、アクティブマトリクス表示装置に用
いられるアクティブマトリクス基板に関する研究が盛ん
に行われている。しかし、アクティブマトリクス基板の
構造は複雑であり、光の利用効率(開口率)が低く、表
示画面が暗いという欠点がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような欠点を解決
したアクティブマトリクス基板の部分平面図を図4に、
図4のA−A線に沿った断面図を図5に示す。このアク
ティブマトリクス基板20は、ガラス等の絶縁性基板1
と、基板1上に形成された薄膜トランジスタ(以下「T
FT」という)13とを有している。図4に示すように
、TFT13のゲート電極2はゲートバス配線3に接続
され、TFT13のソース電極6はソースバス配線7に
接続されている。図5に示すように、TFT13を覆っ
て基板1上の全面に、層間絶縁膜10が形成されている
(図5)。TFT13のドレイン電極8に対応する層間
絶縁膜10の部分には、コンタクトホール12が形成さ
れている。絵素電極11は層間絶縁膜10上に形成され
ている。絵素電極11はコンタクトホール12内に設け
られた金属層14を介してTFT13のドレイン電極8
に接続されている。また、絵素電極11は、図4に示す
ように、ゲートバス配線3の一部及びソースバス配線7
の一部に重畳されるように形成されている。
【0004】このように、絵素電極11がゲートバス配
線3及びソースバス配線7に重畳して形成されているア
クティブマトリクス基板の構成は、特に反射型表示装置
の開口率を増大させるのに有効である。
【0005】図4及び図5に示すアクティブマトリクス
基板の製造方法を図6〜図9に示す。まず、ガラス等の
絶縁性基板1上に、Ta、Cr等からなるゲートバス配
線3及びゲート電極2を形成する。次に、SiNx、S
iOx等からなるゲート絶縁膜4、n+型のアモルファ
スシリコン(以下では「a−Si」という)層からなる
コンタクト層9、9、及びa−Si層からなる半導体層
5を形成する。次に、Mo、Ti、Al等からなるソー
ス電極6、ドレイン電極8、及びソースバス配線7を形
成する(図6)。以上により、TFT13が完成する。
【0006】次に、SiNx、SiOx等からなる層間
絶縁膜10を基板1上の全面に形成し、ドレイン電極8
に対応する層間絶縁膜10の部分にコンタクトホール1
2を形成する(図7)。更に、Ta、Al等からなる金
属膜15を基板1上の全面に形成し、更に金属膜15上
にレジスト16を形成する(図8)。次に、レジスト1
6と金属膜15とのエッチング速度が等しい条件で、レ
ジスト16と金属膜15とをドライエッチングによりエ
ッチングバックする。これにより、コンタクトホール1
2内に金属層14が残される(図9)。更に、ITO(
Indium  Tin  Oxide)膜を基板1上
の全面に形成しパターニングを行って、絵素電極11を
得る(図5)。これにより、絵素電極11はコンタクト
ホール12内の金属層14を介してTFT13のドレイ
ン電極8に電気的に接続される。金属層14はコンタク
トホール12による段差を低減するために設けられてい
る。
【0007】上述のような従来の製造方法では、金属膜
15及びレジスト16の形成、金属膜15及びレジスト
16のドライエッチング等が必要なため、工程が複雑と
なっている。また、コンタクトホール12以外に段差の
大きい部分があると、エッチングバックによりコンタク
トホール12以外の部分の金属膜15を除去している間
に、コンタクトホール12内の金属膜が薄くなってしま
う。そのため、金属層14の層厚が小さくなり、金属層
14による段差低減の効果が小さくなってしまうことに
なる。この金属層14とコンタクトホール12とによる
段差により、絵素電極11が切断され、絵素電極11と
ドレイン電極8とが電気的に接続されなくなる場合が生
じるという問題点がある。また、この段差による液晶層
内の液晶分子の配向が乱れるという問題点がある。
【0008】本発明はこのような問題点を解決するもの
であり、本発明の目的は、層間絶縁膜に形成されたコン
タクトホールによる段差を効果的に低減し、簡略化され
た工程で作製し得るアクティブマトリクス基板の製造工
程を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のアクティブマト
リクス基板の製造方法は、絶縁性基板上に薄膜トランジ
スタを形成する工程と、該薄膜トランジスタを覆って該
絶縁性基板上の全面に層間絶縁膜を形成する工程と、該
薄膜トランジスタのドレイン電極に対応する該層間絶縁
膜の部分にコンタクトホールを形成する工程と、該コン
タクトホール内の該ドレイン電極上に金属層を電気化学
的方法によって選択的に形成する工程と、該層間絶縁膜
及び該金属層上に絵素電極をパターン形成する工程と、
を包含しており、そのことによって上記目的が達成され
る。
【0010】
【作用】本発明のアクティブマトリクス基板の製造方法
では、層間絶縁膜のドレイン電極に対応する部分にコン
タクトホールが形成された後、このコンタクトホール内
のドレイン電極上に、電気化学的方法によって金属層が
選択的に形成される。即ち、コンタクトホールが形成さ
れた基板を電解液に浸す。次に、ゲートバス配線のそれ
ぞれにTFTのオン信号を印加してTFTをオン状態と
し、ソースバス配線に負電圧を印加し、電着液内でコン
タクトホール内のドレイン電極に金属を電着させる。こ
のとき、電着時間等の条件を適切に設定することにより
、コンタクトホール内に段差を生ずることなく金属層が
形成される。
【0011】
【実施例】本発明の実施例について以下に説明する。本
実施例によて作製されるアクティブマトリクス基板の一
例の断面図を図1に示す。図1のアクティブマトリクス
基板の部分平面図は、図4に示すものと同様である。こ
のアクティブマトリクス基板20は、ガラス等の絶縁性
基板1と、基板1上に形成されたスイッチング素子とし
て機能するTFT13とを有している。TFT13の入
力端子として機能するソース電極6には、信号線として
機能するソースバス配線7が接続されている。TFT1
3及びソースバス配線7を覆って基板1上の全面に層間
絶縁膜10が形成されている。TFT13の出力端子と
して機能するドレイン電極8に対応する層間絶縁膜10
の部分には、コンタクトホール12が形成されている。 絵素電極11は層間絶縁膜10上に形成され、且つコン
タクトホール12内に形成された金属層14を介してT
FT13のドレイン電極8に接続されている。また、絵
素電極11は、図1に示すように、ゲートバス配線3の
一部及びソースバス配線7の一部に重畳されるように形
成されている。従って、このアクティブマトリクス基板
を用いた表示装置の開口率を向上させることができる。
【0012】図1のアクティブマトリクス基板の製造工
程を図2(a)〜(c)に示す。図2(a)〜(c)に
従って本実施例のアクティブマトリクス基板の製造方法
を説明する。まず、ガラスからなる絶縁性基板1上に、
スパッタリング法により300nmの厚さのTa金属膜
を形成し、この金属膜をフォトリソグラフィ法及びエッ
チングによりパターニングして、ゲートバス配線3及び
ゲート電極2を形成する。次に、プラズマCVD法によ
り、400nmの厚さのSiNxからなるゲート絶縁膜
4と、後に半導体層5となる厚さ50nmのa−Si層
と、後にコンタクト層9、9となる厚さ40nmのn+
型a−Si層とをこの順で連続的に形成する。次に、n
+型a−Si層とa−Si層のパターニングを行って、
コンタクト層9、9及び半導体層5を形成する。次に、
この基板上の全面に、厚さ200nmのMo金属層をス
パッタリング法によって形成し、このMo金属層のパタ
ーニングを行って、ソース電極6、ドレイン電極8、及
びソースバス配線7を形成する(図2(a))。以上に
より、TFT13が完成する。
【0013】次に、TFT13を形成した基板1上の全
面にSiNxからなる層間絶縁膜10を1μmの厚さに
堆積させる。次に、ホトリソグラフィ法及びエッチング
により、層間絶縁膜10のドレイン電極8に対応する部
分にコンタクトホール12を形成する(図2(b))。
【0014】次に、コンタクトホール12内のドレイン
電極8上に金属層14を形成する。金属層14は、以下
に示す電気化学的方法によって形成される。図3に示す
ように、図2(b)のアクティブマトリクス基板20を
電解槽25内の電解液24に浸す。電解液24として、
25%CrO3硫酸酸性水溶液を用いた。次に、アクテ
ィブマトリクス基板20上の各ゲートバス配線3に接続
されたゲート共通電極26に電源23から10Vのゲー
トオン信号を入力する。同時に、基板20上の各ソース
バス配線7に接続されたソース共通電極27と、対向電
極21との間に、電源22によって−10Vの電圧を印
加する。これにより、コンタクトホール12内のドレイ
ン電極8上にCr金属層14が選択的に電着形成される
。電着は、金属層14がコンタクトホール12を埋めて
、金属層14の上面と層間絶縁膜10の上面とがほぼ一
致し、コンタクトホール12による段差がなくなるまで
行われる。
【0015】更に、層間絶縁膜10上の全面にITO膜
を形成し、パターニングを行って絵素電極11を形成す
る(図1)。これにより、絵素電極11は層間絶縁膜1
0に形成されたコンタクトホール12内の金属層14を
介してTFT13のドレイン電極8に接続される。
【0016】本実施例のアクティブマトリクス基板の製
造方法によれば、金属層14は、コンタクトホール12
を埋めて金属層14の上面と層間絶縁膜10の上面とが
ほぼ一致する厚さに形成される。従って、コンタクトホ
ール12及び金属層14による段差は生じない。従って
、層間絶縁膜10及び金属層14上に形成される絵素電
極11が切断されることはない。
【0017】本実施例ではスイッチング素子としてTF
Tを用いた場合について説明したが、他の例えば、MI
M(Metal−Insulator−Metal)素
子、ダイオード、バリスタ等を用いたアクティブマトリ
クス基板にも適用することができる。また、本実施例で
は金属層14としてCrを用いたが、例えばCu、Ni
等を用いることができる。また、電解液の組成も本実施
例に限定されない。
【0018】
【発明の効果】本発明のアクティブマトリクス基板の製
造方法では、コンタクトホール内のドレイン電極上に形
成される金属層の層厚を任意に設定することができるの
で、層間絶縁膜の上面と金属層の上面とを一致させるこ
とができる。従って、層間絶縁膜及び金属層上に形成さ
れる絵素電極が切断されることはない。また、この段差
による液晶分子の配向の乱れも生じない。従って、本発
明の製造方法によればアクティブマトリクス基板の歩留
りが向上し、アクティブマトリクス基板のコスト低減に
寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアクティブマトリクス基板の製造方法
によって得られるアクティブマトリクス基板の一例の断
面図である。
【図2】(a)〜(c)は図1のアクティブマトリクス
基板の製造方法を示す工程図である。
【図3】コンタクトホール内の金属層を形成するための
電着工程を示す図である。
【図4】図1及び従来のアクティブマトリクス基板を示
す平面図である。
【図5】従来のアクティブマトリクス基板の断面図であ
る。
【図6】従来のアクティブマトリクス基板の製造工程を
示す図である。
【図7】従来のアクティブマトリクス基板の製造工程を
示す図である。
【図8】従来のアクティブマトリクス基板の製造工程を
示す図である。
【図9】従来のアクティブマトリクス基板の製造工程を
示す図である。
【符号の説明】
1  絶縁性基板 2  ゲート電極 3  ゲートバス配線 4  ゲート絶縁膜 5  半導体層 6  ソース電極 8  ドレイン電極 9  コンタクト層 10  層間絶縁膜 11  絵素電極 12  コンタクトホール 13  TFT 14  金属層 15  金属膜 16  レジスト 20  アクティブマトリクス基板 21  対向基板 22,23  電源 24  電解液 25  電解槽 26  ゲート共通電極 27  ソース共通電極

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁性基板上に薄膜トランジスタを形成す
    る工程と、該薄膜トランジスタを覆って該絶縁性基板上
    の全面に層間絶縁膜を形成する工程と、該薄膜トランジ
    スタのドレイン電極に対応する該層間絶縁膜の部分にコ
    ンタクトホールを形成する工程と、該コンタクトホール
    内の該ドレイン電極上に金属層を電気化学的方法によっ
    て選択的に形成する工程と、該層間絶縁膜及び該金属層
    上に絵素電極をパターン形成する工程と、を包含するア
    クティブマトリクス基板の製造方法。
JP3071206A 1991-04-03 1991-04-03 アクティブマトリクス基板の製造方法 Pending JPH04305627A (ja)

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