JPH05196962A - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

液晶表示装置の製造方法

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JPH05196962A
JPH05196962A JP792192A JP792192A JPH05196962A JP H05196962 A JPH05196962 A JP H05196962A JP 792192 A JP792192 A JP 792192A JP 792192 A JP792192 A JP 792192A JP H05196962 A JPH05196962 A JP H05196962A
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JP
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bus line
drain
electrode
layer
drain bus
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JP792192A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Ogata
公士 大形
Kenichi Yanai
健一 梁井
Tsutomu Tanaka
田中  勉
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】液晶駆動に用いるスタガー型TFTを備えた液
晶表示装置の製造方法に関し、ゲート電極を細くする際
にドレインバスラインの縮小化を防止することを目的と
する。 【構成】透明基板1上にドレインバスライン5を形成す
る工程と、トランジスタのソース電極9と、ドレインバ
スライン5を被覆するドレイン電極8とを透明導電材に
より形成する工程と、全面にコンタクト層10、動作半導
体層11、絶縁層12及び導電層13を順に堆積する工程と、
ソース電極9からドレイン電極8に到るゲート領域をマ
スク14により覆って、導電層13からコンタクト層10まで
をエッチング除去し、マスク14の下に残存した導電膜13
をトランジスタのゲート電極となす工程と、ゲート電極
の少なくとも側方をエッチングして縮小化する工程とを
含み構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置の製造方
法に関し、より詳しくは、液晶駆動に用いるスタガー型
薄膜トランジスタを備えた液晶表示装置の製造方法に関
する。
【0002】液晶表示装置は、大型テレビやラップトッ
プ型パソコンのディスプレイの市場拡大に伴って需要が
見込まれている。このため、その駆動に用いられる薄膜
トランジスタ(thin film transistor ;TFT)に関し
て構造が単純で工程数が少なく、高歩留り、低コストが
可能であるスタガー型薄膜トランジスタを開発する必要
がある。
【0003】
【従来の技術】液晶表示装置においてマトリクス状に接
続されるスタガー型TFTとドレインバスラインは、例
えば図3に示すような断面図となっている。
【0004】まず、図3(a) に示すように、透明基板3
1上に遮光膜32、第一の絶縁層33を形成し、この絶
縁層33の上に酸化インジウム錫(ITO)よりなるソ
ース電極34とドレイン電極35を形成した後に、アル
ミニウムよりなるドレインバスライン36をドレイン電
極35の上に形成する。この場合のソース電極34とド
レイン電極35の間の間隙は遮光膜32の上方に位置す
るようにする。
【0005】その後に、ソース電極34とドレイン電極
35の表面にコンタクト層37を形成し、さらに、動作
半導体層38及び第二の絶縁層39を成膜し、ついで、
第二の絶縁層39からコンタクト層37までを連続的に
パターニングして、これらの層をソース電極34からド
レイン電極35にかけた領域に残存させる。
【0006】ついで、図3(b) に示すように、全面に第
三の絶縁層40を成膜してから、パターニングされた動
作半導体層38の上方にアルミニウムよりなるゲート電
極41を形成してTFTを作製していた。なお、ゲート
電極41の下の2つの絶縁層39,40はゲート絶縁層
となる。
【0007】このような工程によれば、遮光膜32、ド
レインバスライン36、ソース/ドレイン電極34,3
5、動作半導体層38及びゲート電極41を形成する工
程において別々にマスクを形成しており、合計5枚のマ
スクが必要であった。
【0008】この構造からマスク数を減らすことを考え
た場合、ゲート電極41の下の絶縁層40を取り除いた
構造を採用して、図4に示すように、ドレイン電極35
の上にドレインバスライン36を形成した後に(図4
(a))、コンタクト層37、動作半導体層38、絶縁層3
9及びゲート電極41を構成する膜を順に形成した後
に、これらを1枚のマスク42でパターニングすること
が可能である(図4(b))。
【0009】ところで、このままの状態では、ゲート電
極41がその下の動作半導体層38と同一幅であり、ゲ
ート電極41の側方からソース層34にリーク電流が流
れ易くなるために、リン酸やショウ酸等を用いてゲート
電極41の幅をゲート絶縁層39よりも縮小する必要が
ある(図4(c))。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような方
法ではドレイン電極35の上に露出しているドレインバ
スライン36も、ゲート電極41の縮小化の際に腐食さ
れて細りが生じるため、その抵抗が増加するといった問
題がある。
【0011】これに対して、予めドレインバスライン3
6を太くして低抵抗化を防止することも考えられるが、
ドレインバスライン36が縮小する分だけマージンを確
保する必要があり、高密度化の要請に反することにな
る。
【0012】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであって、ゲート電極を細くする際にドレインバス
ラインの縮小化を防止することができる液晶表示装置の
製造方法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記した課題は、図2に
例示するように、透明基板1の上にドレインバスライン
5を形成する工程と、前記透明基板1の上に、薄膜トラ
ンジスタのソース電極9と、前記ドレインバスライン5
を被覆するドレイン電極8とを透明導電材により形成す
る工程と、全面にコンタクト層10、動作半導体層11
及び絶縁層12を順に積層し、該絶縁層12の上に導電
層13を堆積する工程と、記ソース電極9から前記ドレ
イン電極8に到るゲート領域をマスク14によって覆う
工程と、前記マスク14に覆われない領域にある前記導
電層13、前記絶縁層12、前記動作半導体層11及び
コンタクト層10を連続的にエッチング除去して、前記
マスク14の下に残存した前記導電膜13を前記薄膜ト
ランジスタのゲート電極Gとし、その下の前記絶縁層1
2をゲート絶縁層となす工程と、前記ゲート電極Gの少
なくとも側方を選択的にエッチングして縮小化する工程
とを有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法に
よって達成する。
【0014】または、前記ドレインバスライン5をアル
ミニウムにより形成し、かつ、前記ドレイン電極8を構
成する前記透明導電材が300℃以下の温度で成長され
ることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置の製造
方法によって達成する。
【0015】
【作 用】本発明によれば、ドレインバスライン5を形
成した後にこれを被覆するドレイン電極8を形成し、そ
の後の工程でゲート電極Gを形成している。
【0016】このため、ゲート電極Gの側部を薄層化す
る際に、同一材料よりなるドレインバスラインが縮小化
することはなくなり、ドレインバスラインの高抵抗化が
防止され、しかも、無駄なマージンが必要なくなり高密
度化の障害が除かれる。
【0017】また、ドレインバスライン5をアルミニウ
ムにより形成する場合に、ドレイン電極8を構成する透
明導電材を300℃以下の温度下で形成している。この
ため、ドレインバスライン5のヒロック発生が未然に防
止される。
【0018】
【実施例】そこで、以下に本発明の実施例を図面に基づ
いて説明する。図1、2は、本発明の一実施例装置及び
その製造工程を示す断面図である。
【0019】図において符号1は、ガラス等よりなる透
明絶縁性基板ある。まず、図1(a) に示すように、透明
絶縁性基板1の上にスパッタ法によりクロム(Cr)を堆
積し、これをフォトリソグラフィー法によりパターニン
グして液晶表示装置の画素を囲む領域内に残存させ、そ
のCrを遮光膜2とする。
【0020】さらに、プラズマCVD法により20%Si
H4、N2O を含むガスを用いて、全面にSiO2よりなる絶縁
膜3を6000Åの厚さに形成する。この後に、スパッ
タ法により膜厚1000Åのアルミニウム(Al)膜4を
形成し、フォトレジスト等のマスクを用いてアルミニウ
ム膜4をパターニングしてドレインバスライン5を形成
する。
【0021】次に、図1(b) に示すように、DCスパッ
タ法又はイオンプレーティング法によって酸化インジウ
ム錫(ITO)よりなる透明導電膜6を例えば500Å
程度の厚さに成膜する。この場合、300℃以下の低温
で成膜すれば、ドレインバスライン5を構成するアルミ
ニウム膜4にヒロックが発生することを防止できる。
【0022】この後に、フォトレジストを塗布してこれ
を露光、現像し、少なくともソース/ドレイン領域及び
その周囲を覆うとともにソース領域とドレイン領域を露
出するマスク7を形成する。
【0023】そして、マスク7から露出した透明導電膜
6を塩素系エッチング液等により除去して、少なくとも
薄膜トランジスタのドレイン電極8とソース電極9とを
形成し、ついでマスク7を剥離する(図1(c))。この状
態では、ドレインバスライン5がドレイン電極8に被覆
される。
【0024】ついで、フォスフィン(PH3)を透明絶縁性
基板1に供給し、プラズマCVD法によりPH3 をプラズ
マ処理してドレイン電極8とソース電極9の表面に燐
(P)を付着させる。
【0025】次に、図2(d) に示すように、20%SiH4
を含むガスを用いてプラズマCVD法によりa-Siの動作
半導体層11を全面に300Å形成する。この場合、ソ
ース/ドレイン電極8,9と動作半導体層11の間に
は、燐の拡散によりa-Siよりなるn型コンタクト層10
が均一に形成される。
【0026】そして、コンタクト層10を形成した後
に、20%SiH4、NH3 を含むガスを使用してプラズマC
VD法により SiNx 膜12を3000Åの厚さに成長す
る。さらに、アルミニウム膜13をスパッタ法により例
えば4000Åの厚さに堆積する。
【0027】この後に、フォトレジストを塗布し、これ
を露光、現像してドレイン電極8とソース電極9の間を
含むゲート領域にフォトレジストを残存させ、これをマ
スク14とする。
【0028】次に、マスク14に覆われない領域にある
アルミニウム膜13、 SiNx 膜12、動作半導体層11、
コンタクト層10までをエッチング除去する。この場合
のエッチングは反応性イオンエッチング法を用い、エッ
チングガスとしては、アルミニウム膜13に塩素系ガス
を用い、その下のコンタクト層10まではCF4 系のガス
を用いる。この連続したエッチングによりマスクの数が
減少する。
【0029】このエッチング後の状態を示すと図2(e)
のようになり、これによりパターニングされたアルミニ
ウム層13をゲート電極Gとなし、その下の SiNx 膜1
2をゲート絶縁膜とする。
【0030】次に、図2(f) に示すように、リン酸やシ
ョウ酸を用いたウェットエッチングによって、アルミニ
ウム製のゲート電極Gを僅かに縮小してリーク電流の発
生を抑えることになり、この後にマスク14を剥離す
る。
【0031】この場合、ドレインバスライン5は、ドレ
イン電極8に覆われているのでエッチングされず、しか
も、ドレイン電極8を構成するITOのリン酸等による
エッチングレートは小さいので、殆ど薄層化されない。
【0032】なお、ゲート絶縁膜は SiNx 膜以外の絶縁
膜を用いてもよい。また、ゲート電極とドレインバスラ
インは、アルミニウム以外の同一の導電膜で形成する場
合でも同様な工程で形成すれば、ドレインバスラインの
縮小化は防止される。
【0033】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ドレ
インバスラインを形成した後にこれを被覆するドレイン
電極を形成し、その後の工程でゲート電極を形成したの
で、ゲート電極の側部を薄層化する際に、ドレインバス
ラインが縮小化せず、ドレインバスラインの高抵抗化を
防止できる。しかも、ドレインバスラインの縮小化の際
に生じる無駄な領域が発生せず、高密度化を促進するこ
とができる。
【0034】また、ドレインバスラインをアルミニウム
により形成する場合に、ドレイン電極を構成する透明導
電材を300℃以下の温度下で形成したので、ドレイン
バスラインのヒロック発生を未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す断面図(その1)であ
る。
【図2】本発明の一実施例を示す断面図(その2)であ
る。
【図3】従来技術の第1例を示す断面図である。
【図4】従来技術の第2例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 透明絶縁性基板 2 遮光膜 3 絶縁膜 4 アルミニウム膜 5 ドレインバスライン 6、7、14 マスク 8 ドレイン電極 9 ソース電極 10 コンタクト層 11 動作半導体層 12 SiN x 膜(絶縁層) 13 アルミニウム膜(導電層) G ゲート電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/784 21/336

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基板(1)の上にドレインバスライ
    ン(5)を形成する工程と、 前記透明基板(1)の上に、薄膜トランジスタのソース
    電極(9)と、前記ドレインバスライン(5)を被覆す
    るドレイン電極(8)とを透明導電材により形成する工
    程と、 全面にコンタクト層(10)、動作半導体層(11)及
    び絶縁層(12)を順に積層し、該絶縁層(12)の上
    に導電層(13)を堆積する工程と、 前記ソース電極(9)から前記ドレイン電極(8)に到
    るゲート領域をマスク(14)によって覆う工程と、 前記マスク(14)に覆われない領域にある前記導電層
    (13)、前記絶縁層(12)、前記動作半導体層(1
    1)及びコンタクト層(10)を連続的にエッチング除
    去して、前記マスク(14)の下に残存した前記導電膜
    (13)を前記薄膜トランジスタのゲート電極(G)と
    し、その下の前記絶縁層(12)をゲート絶縁層となす
    工程と、 前記ゲート電極(G)の少なくとも側方を選択的にエッ
    チングして縮小化する工程とを有することを特徴とする
    液晶表示装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記ドレインバスライン(5)をアルミ
    ニウムにより形成し、かつ、前記ドレイン電極(8)を
    構成する前記透明導電材が300℃以下の温度で成長さ
    れることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置の製
    造方法。
JP792192A 1992-01-20 1992-01-20 液晶表示装置の製造方法 Withdrawn JPH05196962A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0990427A (ja) * 1995-09-26 1997-04-04 Nec Corp 薄膜トランジスタおよび薄膜トランジスタの製造方法
JP2011155250A (ja) * 2009-12-28 2011-08-11 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 薄膜トランジスタ及びその作製方法

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JPH0990427A (ja) * 1995-09-26 1997-04-04 Nec Corp 薄膜トランジスタおよび薄膜トランジスタの製造方法
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Effective date: 19990408