JPH0638182B2 - 薄膜トランジスタマトリツクスの形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 透明絶縁性基板表面に複数面のゲート電極及び該ゲート
電極を連結する下層ゲートバスラインを選択的に形成
し、その上に形成したネガ型フォトレジスト膜に基板背
面からオーバー露光を施して、自己整合法により前記下
層ゲートバスライン上に開口を形成し、このフォトレジ
スト膜をマスクとして導電性材料を被着させることによ
り、前記開口部内に上層ゲートバスラインを形成し、リ
フトオフ法により前記フォトレジスト膜とともにその上
に被着している不要な導電材料を除去して、積層構造の
ゲートバスラインを形成する。かくして得られたゲート
バスラインは、端部が薄く他の部分はゲート電極より厚
い階段状の膜厚とすることができる。

〔産業上の利用分野〕

本発明は液晶等の駆動に用いる薄膜トランジスタマトリ
ックスの形成方法に関する。

〔従来の技術〕

液晶表示装置の薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと略記す
る）マトリックスは、２種類の交叉するバスラインを介
して各ＴＦＴを駆動することにより表示を得るが、この
２種類のバスラインと各々のＴＦＴ間に短絡が生じる
と、単にこの短絡を生じた部位の画素のみでなく、その
画素を含むライン全体の表示欠陥となる。従ってバスラ
インとＴＦＴ間の短絡欠陥はＴＦＴマトリックスパネル
では重大な障害となる。

従来のゲート及びゲートバスラインの構造を、第３図
(a)及び(b)の平面図及びＢ−Ｂ矢視部断面図に示す。

同図において、１はガラス基板、２はゲートバスライ
ン、３はゲートである。

従来は、ガラス基板１表面に電極材料のＴｉのような金
属を略80nmの厚さに成膜し、フォトリソパターニング
法，エッチング法により、ゲートバスライン２，ゲート
３を形成していた。

このあと、プラズマ化学気相成長（以後Ｐ−ＣＶＤと略
記する）法により、ゲート絶縁膜４を形成するのである
が、上記ゲートバスライン２及びゲート電極３の肩部に
おいて、十分満足し得るカバレッジが得られず、そのた
めこの部分で上層に形成されるドレイン電極などの導電
層との短絡欠陥や耐圧低下等の問題を生じる。

そこでカバレッジを良くするために、ゲート電極３の膜
厚を薄くしようとすると、これと同時に形成されるゲー
トバスライン２の膜厚も薄くなってしまうため、バスラ
インの抵抗が高くなり、駆動に支障をきたすという問題
が発生する。

この難点を解消するため、ゲートバスライン２とゲート
電極３を別工程で形成する方法もあるが、この場合に
は、フォトマスク及び工程が増加するとともにそのため
歩留が低下し、コストが高くなるという問題がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように従来の製造方法では、液晶表示装置の特性及
び信頼度に問題があり、これを解消しようとするフォト
マスクを余分に必要とし、歩留の低下や工数の増大を招
くためコスト高となるという問題があった。

本発明は、フォトマスクを余分に必要とすることなく、
短絡欠陥や耐圧低下の発生を防止し得る薄膜トランジス
タマトリックスの形成方法を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の製造方法をその製造工程の順に第１図(a)〜(d)
に、また得られた薄膜トランジスタの構造を第２図
(a)，(b)の平面図及びＡ−Ａ矢視部断面図に示す。

３はゲート電極，５は下層ケートバスラインであって、
ガラス基板のような透明絶縁性基板１上に、まずこの両
者を同一工程で形成する。このあと下層ゲートバスライ
ン５上に自己整合法によって上層ゲートバスライン６を
形成し、積層構造のゲートバスライン２を構成する。

このようにしてゲート電極３は膜厚を薄く、ゲートバス
ライン２は階段状の積層構造として膜厚を厚く形成で
き、従ってゲート電極３及びゲートバスライン２の肩部
におけるカバレッジが改善される。

〔作 用〕

第２図に示すように、ゲートバスラインが二重構造とな
っているため、ゲート電極３とゲートバスライン２の膜
厚をそれぞれ所望の値に選択できる。従ってゲート電極
３の膜厚を薄くしてもバスライン２の抵抗を自由に制御
することができる。また、第１図に示すように、自己整
合法によりパターニングを行うため、精密に且つ容易に
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図及び第２図を参照しな
がら説明する。

第１図(a)〜(d)は本発明一実施例を製造工程の順に示す
図で、ガラス基板１表面に、厚さ略40nmのチタン（Ｔ
ｉ）を例えば蒸着法を用いて選択的に被着せしめ、ゲー
ト電極３とこれを連結する下層ゲートバスライン５を形
成する。

次いで同図(b)に見られる如く、全面にネガ型フォトレ
ジスト膜７を形成し、矢印で示す如くガラス基板１背面
から露光を行う。この時、ゲート電極（略５μｍの幅）
３上のフォトレジストが総て感光するまでオーバー露光
を行う。このようにすることにより、フォトレジスト膜
７には、下層ゲートバスライン５上に未露光部７′が残
留する。

次いで同図(c)に見られるように、上記フォトレジスト
膜７を現像することにより、上記の未露光部が除去され
て、フォトレジスト膜７には、下層ゲートバスライン５
上に開口８が形成される。次いでこのフォトレジスト膜
７をマスクとして蒸着法等によりアルミニウム（Ａｌ）
を略40nmの厚さに被着せしめ、次いで上記フォトレジス
ト膜７を除去することにより、その上に被着していた不
要なＡｌ膜６′も同時に除去され（リフトオフ法）て、
下層ゲートバスライン５上に上層ゲートバスライン６が
残留する。

このようにして形成された本実施例におけるゲートバス
ライン２は、下層及び上層のゲートバスライン５，６が
積層された二重構造となり、ゲート電極３より膜厚を厚
くすることができる。

次いで同図(d)に示すように、Ｐ−ＣＶＤ法等により窒
化シリコン膜のような絶縁膜を形成して、ゲート絶縁膜
９を形成する。このあとは通常の製造工程を施すことに
より、ＴＦＴマトリックスが完成する。

以上のようにして本実施例で得られたＴＦＴマトリック
スは、その製造工程において、前記第１図(b)に示すよ
うに、ガラス基板１背面からオーバー露光することによ
り、ゲート電極３上は総て露光されるのに対して、下層
ゲートバスライン５の上には開口８が形成され、このフ
ォトレジスト膜７をマスクとして上層ゲートバスライン
６を形成することにより、ゲートバスライン２のみを二
重構造とすることができ、ゲート電極３とゲートバスラ
イン２の膜厚をともに所望の厚さに選ぶことができる。

しかも上記背面露光工程は、下層ゲートバスライン５を
マスクとする自己整合法を用いるので、新たにフォトマ
スクを作成する必要はなく、またその作業はいたって簡
単である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、簡単な工程を付加することにより、ゲ
ート電極の膜厚を薄く且つゲートバスラインはゲート電
極の連結部となる端部がうすくて他の部分は厚い階段状
に積層構造とされ、満足し得る導電性を有する程度に厚
くすることができ、しかも両者の肩部におけるカバレッ
ジが改善されて、上層のドレイン電極などの導電層との
短絡欠陥が少なく耐圧の高いＴＦＴマトリックスパネル
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の形成方法を製造工程の順に示
す要部断面図、 第２図(a)，(b)は上記一実施例で得られるＴＦＴマトリ
ックスの要部構造を示す図、 第３図(a)，(b)は従来のＴＦＴマトリックスの問題点を
説明するための要部構造説明図である。 図において、１はガラス基板、２はゲートバスライン、
３はゲート電極、５及び６はそれぞれ下層及び上層ゲー
トバスライン、７はフォトレジスト膜、８は開口を示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画素対応のトランジスタ素子がマトリック
   ス状に配列され、各素子のゲート電極（３）とドレイン
   電極が行，列方向のバスラインを通して導出された表示
   用アクティブマトリックスパネルにおける下層側のゲー
   ト電極とゲートバスラインの形成に際し、 透明絶縁性基板（１）表面に、第１の導電性材料を選択
   的に被着せしめてゲーム電極（３）及び該ゲート電極
   （３）に連結する下層ゲートバスライン（５）を形成す
   る工程と、 前記ゲート電極（３）及び下層ゲートバスライン（５）
   上を含む前記透明絶縁性基板（１）表面にネガ型フォト
   レジスト膜（７）を形成し、前記ゲート電極（３）及び
   下層ゲートバスライン（５）をマスクとして前記透明絶
   縁性基板（１）背面より前記フォトレジスト膜（７）に
   オーバー露光を施し、前記フォトレジスト膜（７）の前
   記下層ゲートバスライン（５）上にフォトレジスト膜の
   開口（８）を形成する工程と、 前記フォトレジスト膜（７）をマスクとして前記開口
   （８）部に露出せる前記下層ゲートバスライン（５）表
   面を含む前記透明絶縁性基板（１）上全面に第２の導電
   性材料を被着せしめる工程と、 前記フォトレジスト膜（７）を除去することにより同時
   に前記フォトレジスト膜（７）上に被着せる第２の導電
   性材料（６′）を前記フォトレジスト膜（７）とともに
   除去して、前記開口（８）部内に露出せる前記下層ゲー
   トバスライン（５）表面に上層ゲートバスライン（６）
   を残留せしめる工程とを含むことを特徴とする薄膜トラ
   ンジスタマトリックスの形成方法。