JPH06332010A - 表示基板およびその製造方法 - Google Patents

表示基板およびその製造方法

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JPH06332010A
JPH06332010A JP12452993A JP12452993A JPH06332010A JP H06332010 A JPH06332010 A JP H06332010A JP 12452993 A JP12452993 A JP 12452993A JP 12452993 A JP12452993 A JP 12452993A JP H06332010 A JPH06332010 A JP H06332010A
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JP
Japan
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substrate
gate electrode
resist
film
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JP12452993A
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English (en)
Inventor
Masumi Harada
真澄 原田
Atsuo Seki
敦夫 関
Hidehiko Momose
秀彦 百瀬
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】個々の絵素電極が各絵素領域の有効範囲一杯に
形成された開口率の大きい表示基板およびその製造方法
を提供する。 【構成】本発明の表示基板は、隣接するゲート電極配線
2およびソース配線8とが囲んで構成される各絵素領域
の有効範囲最大限にまで絵素電極9が形成される。この
ような絵素電極9の形成の際には、絵素電極9用のマス
クを使用せず、既成のゲート電極配線2、ソース配線
8、ソース電極8’、およびドレイン電極9’をマスク
とする自己整合方式により、ネガ型のレジスト31を用
いてベース基板1の裏面側から露光する。絵素電極9専
用のマスクを使用しないので、重ね合わせ精度を考慮す
る必要がなく、各絵素電極9の面積を単位絵素領域の有
効範囲の最大限まで確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は表示基板およびその製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】逆スタガー型の薄膜トランジスタ(以
下、TFTと略称する)をアドレス素子として有するア
クティブマトリクス型表示基板の従来例を図6および図
7に示す。図6はこの表示基板を構成するベース基板1
1の一絵素部を示す。このベース基板11上には、互い
に平行に配設されるゲート電極配線12と、このゲート
電極配線12に直交し、互いに平行に配設されるソース
配線18とが形成されている。
【0003】図6に示すように、隣接するゲート電極配
線12とソース配線18とが囲む領域のそれぞれがこの
表示基板の一絵素部に対応し、各領域のほぼ全域を埋め
る形で絵素電極19が形成されている。
【0004】また、図7は図6の線X−Yによる断面を
示す。ベース基板11上にはゲート電極配線12が形成
され、このゲート電極配線12の上面および両側面の表
層に第1のゲート絶縁膜13が形成されている。この第
1のゲート絶縁膜13が形成されたゲート電極配線12
を覆って、ベース基板11の全表面に第2のゲート絶縁
膜14が形成されている。第2のゲート絶縁膜14上で
あって、ゲート電極配線12に交差する位置の所定の領
域にa−Siから成る半導体膜15が形成されている。
この半導体膜15上面の中央部にはチャネル層16が形
成され半導体膜15をその表面に沿う方向で二つの領域
に分断している。この半導体膜15がチャネル層16で
分断された両側部のそれぞれにはオーミック接触用のコ
ンタクト膜17が形成されている。このコンタクト膜1
7はn+−a+Siから成る。両コンタクト膜17、17
の一方に重畳してソース電極18’が形成され、他方に
はドレイン電極19’が形成されている。このドレイン
電極19’はコンタクト膜17を覆い、チャネル層16
と反対側の端部は第1のゲート絶縁膜13上に達し、こ
の第1のゲート絶縁膜13上に沿って少し延伸したとこ
ろにその端部を成す。このドレイン電極19’の端部に
は第2のゲート絶縁膜14上に形成された絵素電極19
の端部が重畳している。これらすべての基板要素を覆っ
て、ベース基板11の表面全面に保護膜20が積層形成
されている。
【0005】このような表示基板は以下のようにして作
製される。先ず、透明絶縁性のベース基板11表面上全
面にタンタル(Ta)等の非透光性の金属膜を積層す
る。次に、この金属膜をフォトエッチングによりパター
ニングしゲート電極配線12を形成する。
【0006】続いて、このゲート電極配線12を陽極酸
化して、この上面とその両側面の表層に酸化膜からなる
第1のゲート絶縁膜13を形成する。
【0007】次に、この酸化膜が形成されたゲート電極
配線12を覆って基板11表面全面にシリコン窒化膜を
積層し、第2のゲート絶縁膜14を形成する。
【0008】続いて、この第2のゲート絶縁膜14上に
半導体層を積層する。さらにこの半導体層上に窒化膜
(SiNx)を積層する。
【0009】続いて、マスクを用いたフォトエッチング
により、先ず三層の内の最上層の窒化膜(SiNx)を
パターニングしてチャネル層16を形成する。次に、チ
ャネル層16の下層の半導体層をパターニングし半導体
膜15を形成する。
【0010】続いて、これらチャネル層16および半導
体膜15を覆って、プラズマCVD法によりn+−a−
Si半導体層を積層し、パターニングによりオーミック
コンタクト用のコンタクト膜17を形成する。
【0011】続いて、スパッタリング法により、チタン
(Ti)を積層し、パターニングしてソース配線(図示
せず)とこれから分岐するソース電極18’およびドレ
イン電極19’を形成する。
【0012】次に、スパッタリング法により、ベース基
板11の表面上全面にITO膜を積層し、パターニング
により絵素電極19を形成する。
【0013】さらに、プラズマCVD法により保護膜2
0を積層しフォトエッチングによってパターン形成す
る。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な表示基板の作製工程においては、種々の成膜のための
パターンを形成する際、フォトリソ工程やエッチング工
程を必要とし、フォトリソ工程ではマスクのパターンと
基板上のパターンとの重ね合わせ精度やレジストの解像
度等から有効な分割露光方式を用いることが多い。そし
て、絵素電極19の形成の際にもフォトマスク基板のア
ライメントを実施し、パターンの重ね合わせを行ってい
る。パターンの重ね合わせを行えば、当然、アライメン
ト精度のバラツキ、マスク製造時の誤差等を考慮しなけ
ればならない。図8は前記図6の線x−yによる断面を
示すが、アライメントの際には、この図8に示すよう
に、絵素電極9とソース配線18との間に適度な距離b
を設けてマスク設計を行う必要がある。そのため絵素電
極19の形成面積に制限が加えられ、ひいては開口率の
縮小につながるという問題がある。
【0015】本発明はこのような課題を解決するために
なされたものであり、絵素電極の形成面積が有効範囲最
大に確保された表示基板とその製造方法を提供すること
を目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の表示基板は、透
明絶縁性の基板と、該基板上に互いに平行に配設され、
非透光性の金属膜で形成された複数本のゲート電極配線
と、該ゲート電極配線に交差して、互いに平行に配設さ
れ、非透光性の金属膜で形成された複数本のソース配線
とを有し、隣接する該ゲート電極配線およびソース配線
とが囲んで形成された単位絵素領域のそれぞれに絵素電
極が設けられ、各絵素電極のエッジがが各単位絵素領域
の有効範囲内で該ゲート電極配線および該ソース電極配
線に沿って自己整合したパターン形状で形成された表示
基板であって、そのことにより、上記目的が達成され
る。
【0017】本発明の表示基板の製造方法は、透明絶縁
性の基板上に非透光性の金属膜から成る複数本のゲート
電極配線を互いに平行に形成する工程と、該ゲート電極
配線を覆って、該基板上全面に絶縁膜を形成する工程
と、該ゲート電極配線に交差して、非透光性の金属膜か
ら成る複数本のソース配線およびソース電極を同時に形
成する工程と、該基板上全面に透明導電膜を形成する工
程と、該基板上にネガ型のレジストを塗布する工程と、
該基板の該透明導電膜の形成側にドレイン電極用のマス
クパターンを配置する工程と、該基板の該レジストが塗
布された側の表面から第1の露光を行う工程と、該基板
の該レジストが塗布された側とは反対側の基板表面から
第2の露光を行う工程と、該基板の該レジストが塗布さ
れた側の表面から第3の露光を行う工程と、該レジスト
の残存部以外の該透明導電膜をエッチングによって除去
する工程と、該レジストを除去する工程とを包含する表
示基板の製造方法であって、そのことにより、上記目的
が達成される。
【0018】
【作用】本発明に係る表示基板においては、絵素電極
が、隣接する走査線および信号線とが囲んで構成される
各絵素領域の最大有効範囲にまで形成される。
【0019】絵素電極を最大有効範囲の面積で形成する
ため、フォトリソ工程でのパターニングの際、マスクパ
ターンと基板パターンとの重ね合わせを行わず、ネガレ
ジストを用いた裏面露光にて形成する。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図1およ
び図2に本発明に係る表示基板を示す。図1はこの表示
基板を構成するベース基板1の一絵素部を示す。このベ
ース基板1上には、互いに平行に配設されるゲート電極
配線2と、このゲート電極配線2に直交し互いに平行に
配設されるソース配線8が形成されている。
【0021】図1に示すように、隣接するゲート電極配
線2とソース配線8とが囲む領域のそれぞれがこの表示
基板の一絵素部に対応し、各領域のほぼ全域を埋める形
で絵素電極9が形成されている。
【0022】また、図2は図1の線X−Yによる断面を
示す。ベース基板1上にはゲート電極配線2が形成さ
れ、このゲート電極配線2の上面および両側面の表層に
第1のゲート絶縁膜3が形成されている。この第1のゲ
ート絶縁膜3が形成されたゲート電極配線2を覆って、
ベース基板1の表面上全面に第2のゲート絶縁膜4が形
成されている。
【0023】第2のゲート絶縁膜4上であって、ゲート
電極配線2に交差する位置の所定の領域にi−Siから
成る半導体膜5が形成されている。この半導体膜5上面
の中央部にはチャネル層6が形成され半導体膜5をその
表面に沿う方向で二つの領域に分断している。この半導
体膜5がチャネル層6で分断された両側部のそれぞれに
はオーミック接触用のコンタクト膜7、7が形成されて
いる。このコンタクト膜7はn+−a+Siから成る。両
コンタクト膜7、7の一方に重畳してソース電極8’が
形成され、他方にはドレイン電極9’が重畳している。
このドレイン電極9’はコンタクト膜7を覆い、コンタ
クト膜7に沿って第2のゲート絶縁膜4上に達し、この
位置で絵素電極9に一体化してつながっている。絵素電
極9はゲート電極配線2とソース配線8とで囲まれる絵
素領域内の、ソース電極8’形成部以外のすべての領域
において、第2のゲート絶縁膜4上に形成されている。
これらすべての基板要素を覆って、ベース基板1の表面
上全面に保護膜10が積層形成されている。
【0024】このような表示基板は以下のようにして作
製される。先ず、透明絶縁性のベース基板1としてガラ
スを用い、このベース基板1の表面上全面にスパッタリ
ング法によりタンタル(Ta)を厚さ300nmで積層
する。次に、このタンタル膜をフォトエッチングにより
パターニングしゲート電極配線2を形成する。
【0025】続いて、このゲート電極配線2を陽極酸化
して、これらの上面とその両側面の表層に厚さ300n
mの五酸化タンタルから成る第1のゲート絶縁膜3を形
成する。
【0026】次に、この陽極酸化されたゲート電極配線
2を覆ってベース基板1の表面上全面に窒化膜(SiN
x)を厚さ300nmで積層し、第2のゲート絶縁膜4
を形成する。
【0027】続いて、この第2のゲート絶縁膜4上に厚
さ300nmでi−Siのアモルファスまたは微結晶半
導体層を積層する。さらにこの半導体層上に窒化膜(S
iNx)を厚さ200nmで積層する。これら三層の膜
の積層はプラズマCVD法により連続して行う。
【0028】続いて、マスクを用いたフォトエッチング
により、先ず三層の内の最上層の窒化膜(SiNx)を
パターニングしてチャネル層6を形成する。次に、チャ
ネル層6の下層の半導体層をパターニングし半導体膜5
を形成する。
【0029】続いて、これらチャネル層6および半導体
膜5を覆って、プラズマCVD法によりn+−a−Si
半導体層を厚さ500nmで積層し、パターニングによ
りオーミックコンタクト用のコンタクト膜7を形成す
る。
【0030】続いて、スパッタリング法により、チタン
(Ti)を厚さ300nmで積層し、パターニングして
ソース配線(図示せず)とこれから分岐するソース電極
8’を形成する。
【0031】次に、スパッタリング法により、ベース基
板1の表面上全面にITO膜を積層し、パターニングに
より絵素電極9およびドレイン電極9’を形成する。
【0032】ここで、本発明に係る絵素電極9およびド
レイン電極9’作製時のフォトリソ工程を説明する。ソ
ース配線8およびソース電極8’のパターン形成終了
後、ITO膜などの透明導電膜をスパッタリング法によ
り積層し、フォトリソ工程に入る。図3に絵素電極9の
パターン形成の際のフォトリソ工程の流れ図を、図4
(a)〜(c)に絵素電極9形成工程の概略図を示す。
また、図5に図1の線x−yによる断面を示す。
【0033】先ず、ITO膜の形成されたベース基板1
の表面上全面にネガ型のレジスト31を塗布する(流れ
図1)。
【0034】次に、ドレイン電極用マスク32としてC
rから成るマスクパターンを基板1の表面側に配置し、
ベース基板1の表面側から露光を行う(流れ図2)。
【0035】露光後、有機溶剤にてレジスト31を現像
し、ドレイン電極9’用のレジストパターンを得る。こ
の結果の状態を図4(a)に示す。
【0036】次に、ベース基板1の裏面より露光を行う
(流れ図3)。この裏面からの露光により、ベース基板
1の表面側にすでに形成されているゲート電極配線2、
ソース配線8、ソース電極8’およびドレイン電極9’
をマスクとして、これらを除く絵素領域の最大有効範囲
のレジスト31を感光させる。この結果の状態を図4
(b)に示す。
【0037】従来はベース基板1の表面側より露光を行
うため、アライナー装置のアライメント精度に律則さ
れ、パターン設計上、絵素電極9のサイズには制約があ
った。次に、もう一度、ベース基板1の表面側から露光
を行うことによりドレイン電極9’と絵素電極9とのコ
ンタクトを十分に行う。
【0038】以上の露光工程を経てレジスト31の現像
を行う(流れ図4)。
【0039】レジスト31の現像の後、レジスト31と
基板との密着性をよくするため熱処理(ポストベーク)
を行う(流れ図5)。
【0040】続いてエッチングにより、ITO膜の不用
部分を除去して絵素電極9を得る(流れ図6)。このエ
ッチングの際、裏面露光時の回折光により配線上からは
み出たレジスト31を除去するため、図5に示すように
ソース配線8側から絵素電極9側へ所定の距離aだけオ
ーバーエッチング状態になるような条件を設定して処理
を行う。
【0041】最後に、絵素電極9上のレジスト31を剥
離する(流れ図7)。
【0042】このようにして、図1に示すように、絵素
電極9の有効面積を最大限に確保することができる。こ
の状態を図4(c)に示す。
【0043】絵素電極9の形成が終わると、最後に、プ
ラズマCVD法により窒化膜(SiNx)を積層し、フ
ォトエッチングによって保護膜10をパターン形成す
る。
【0044】
【発明の効果】以上、本発明によれば、表示基板の絵素
電極のパターニングの際、ネガレジストを使用し、絵素
電極用のマスクを使用せず、裏面露光による自己整合方
式をとる。絵素電極用のマスクを使用しないので、マス
クパターンと基板パターンとの重ね合わせ精度を考慮す
る必要がなく、絵素電極の面積を絵素領域の有効範囲の
最大限まで確保できる。
【0045】本発明に係る表示基板を用いれば、開口率
の大きい、明るい画面の表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る表示基板の一絵素部を示す平面
図。
【図2】図1の線X−Yによる断面図。
【図3】本発明に係る表示基板の絵素電極のパターニン
グの流れ図。
【図4】本発明に係る表示基板の絵素電極の作製工程概
略図。
【図5】図1の線x−yによる断面図。
【図6】従来の表示基板の一絵素部を示す平面図。
【図7】図6の線X−Yによる断面図。
【図8】図6の線x−yによる断面図。
【符号の説明】
1 ベース基板 2 ゲート電極配線 3 第1のゲート絶縁膜 4 第2のゲート絶縁膜 5 半導体膜 6 チャネル層 7 コンタクト膜 8 ソース配線 8’ ソース電極 9 絵素電極 9’ ドレイン電極 10 保護膜 31 レジスト(ネガレジスト) 32 ドレイン電極用マスク

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明絶縁性の基板と、 該基板上に互いに平行に配設され、非透光性の金属膜で
    形成された複数本のゲート電極配線と、 該ゲート電極配線に交差して、互いに平行に配設され、
    非透光性の金属膜で形成された複数本のソース配線とを
    有し、 隣接する該ゲート電極配線およびソース配線とが囲んで
    形成された単位絵素領域のそれぞれに絵素電極が設けら
    れ、 各絵素電極のエッジが各単位絵素領域の有効範囲内で該
    ゲート電極配線および該ソース配線に沿って自己整合し
    たパターン形状で形成された表示基板。
  2. 【請求項2】透明絶縁性の基板上に非透光性の金属膜か
    ら成る複数本のゲート電極配線を互いに平行に形成する
    工程と、 該ゲート電極配線を覆って、該基板上全面に絶縁膜を形
    成する工程と、 該ゲート電極配線に交差して、非透光性の金属膜から成
    る複数本のソース配線およびソース電極を同時に形成す
    る工程と、 該基板上全面に透明導電膜を形成する工程と、 該基板上にネガ型のレジストを塗布する工程と、 該基板の該透明導電膜の形成側にドレイン電極用のマス
    クパターンを配置する工程と、 該基板の該レジストが塗布された側の表面から第1の露
    光を行う工程と、 該基板の該レジストが塗布された側とは反対側の基板表
    面から第2の露光を行う工程と、 該基板の該レジストが塗布された側の表面から第3の露
    光を行う工程と、 該レジストの残存部以外の該透明導電膜をエッチングに
    よって除去する工程と、 該レジストを除去する工程とを包含する表示基板の製造
    方法。
JP12452993A 1993-05-26 1993-05-26 表示基板およびその製造方法 Withdrawn JPH06332010A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100448934B1 (ko) * 1996-12-27 2004-12-04 삼성전자주식회사 액정표시장치의제조방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100448934B1 (ko) * 1996-12-27 2004-12-04 삼성전자주식회사 액정표시장치의제조방법

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