JPH0640244B2 - Ｔｆｔパネルの形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 本発明は、スタガード型ＴＦＴパネルを作成するに当た
り、絶縁性基板上に透明導電膜とコンタクト層とを積層
し、これをパターニングした後、残留せる膜上をレジス
ト膜で被覆して不透明絶縁膜を被着せしめ、上記残留膜
の間隙を不透明絶縁膜で充填するとともに、不透明絶縁
膜の不要部をリフトオフすることにより、以後の膜形成
工程の下地層の表面を平坦化して、膜切れの発生を防止
するものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明はＴＦＴパネルの形成方法に係り、特にゲート絶
縁膜の下地層を平坦化するための製造方法に関する。

〔従来の技術〕 従来のスタガード型のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）パネ
ルは、第４図(a)，(b)に見られるように、ガラス基板の
ような絶縁性基板１上に、透明導電膜２とコンタクト層
３を形成し、これをパターニングして、ドレインバスラ
イン11とドレイン電極部12と一体化されたドレイン電極
５、及び画素電極13とソース電極部14が一体化されたソ
ース電極６を形成し、しかる後、動作半導体層８，ゲー
ト絶縁膜９，及びゲート電極10を形成する。

このようにして得られたＴＦＴパネルは、動作半導体層
８の下地層に段差が存在するため、この段差のエッジ部
で動作半導体層８の膜切れを生じやすく、耐圧が低下し
たり、ゲート・ドレイン間或いはゲート・ソース間の短
絡を生じるという問題がある。

更にチャネル部15が遮光されていないため、オフ電流が
増大するという問題もある。

そこで同図(C)に示すように、ドレイン電極５及びソー
ス電極６の端部をテーパ状として、その上層の動作半導
体層８の膜切れ発生を防止することが提案され、実用化
されている。

このようにすると、端部に急峻なエッジがないため、上
層の動作半導体層８に膜切れを生じる問題は軽減され、
耐圧低下や短絡の発生を少なくすることができる。

しかしなお、チャネル部15は遮光されていないためオフ
電流が増大する問題は解消されず、バックライト型のパ
ネルにおいてはこれの影響を無視できない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したように、従来のＴＦＴパネルの製造方法では、
パネルを構成する各層に凹凸を生じるため、耐圧低下や
短絡を生じやすく、また、従来のＴＦＴパネルでは透光
性材料を多く用いているため、望ましくない部分にまで
光が透過し、オフ電流を増大させるという問題がある。

更に各画素の周囲も光が透過し、このため充分なコンラ
ストが得られないという問題もある。

そこで本発明は、ＴＦＴパネルを構成する各層を平坦化
するとともに、不要部に光が透過しない構造を容易に得
ることができるＴＦＴパネル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〕

上記目的は本発明において、絶縁性基板上にドレイン電
極及びソース電極を形成した後、これらドレイン電極及
びソース電極上をレジスト膜で被覆して不透明絶縁膜を
被着せしめることにより、上記ドレイン電極とソース電
極間の凹部を上記不透明絶縁膜で充填し、ついで上記レ
ジスト膜を除去することにより、不透明絶縁膜の不要部
をリフトオフすることにより達成される。

〔作 用〕

不透明絶縁膜を被着する際に、ドレイン電極及びソース
電極上はレジスト膜で被覆され、両電極間の凹部のみが
露出している。従って不透明絶縁膜はこの凹部内とレジ
スト膜上とに被着する。レジスト膜上に被着した不要部
は、レジスト膜を除去することによってリフトオフされ
るので、不透明絶縁膜は凹部にのみ残留し、この結果、
ドレイン電極及びソース電極と、この両者間に形成され
た不透明絶縁膜とからなる層は、表面がほぼ平坦化され
るとともに、この不透明絶縁膜はチャネル部及び画素電
極の周囲を遮光するので、オフ電流の低減及びコントラ
ストの増大に寄与する。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図(a)〜(d)は本発明の一実施例を、その製造工程の
順に示す要部断面図、第２図は上記一実施例により得ら
れたＴＦＴパネルの要部平面図であって、上記第１図は
第２図のＩ−Ｉ矢視部断面を示す。

先ず第１図(a)に見られるように、ガラス基板のような
絶縁性基板１上に、インジウム錫酸化物（通常ＩＴＯと
呼ばれる）等からなる透明導電膜２及びｎ^＋アモルファ
スシリコン（ｎ^＋ａ−Ｓｉ）からなるコンタクト層３を
積層形成する。

次いで同図(b)に見られるように、上記コンタクト層３
上に、所定のパターンに従ってレジスト膜４を形成し、
これをマスクとして上記透明絶縁膜２及びコンタクト層
３の不要部を除去し、ドレインバスライン11とドレイン
電極部12とが一体化されたドレイン電極５、及び画素電
極13とソース電極部14とが一体化されたソース電極６を
形成する。

次いで同図(c)に見られる如く、酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ）のような不透明絶縁材料を、透過導電膜２とコンタ
クト層３との合計厚さとほぼ等しい厚さに被着せしめ、
上記透明導電膜２及びコンタクト層３の除去あとを不透
明絶縁膜７で充填する。

本工程を実施するに際し、レジスト膜４を透明導電膜２
とコンタクト層３との合計厚さより充分厚く形成してお
くことにより、不透明絶縁膜７は図示したように、レジ
スト膜４上に被着した部分と、ドレイン電極５とソース
電極６との間の凹部を充填する部分とは不連続となる。

次いで上記レジスト膜４を除去してその上に付着してい
る不透明絶縁膜７の不要部をリフトオフする。以上でド
レイン電極５及びソース電極６との間を不透明絶縁膜７
で充填し、これらの表面がほぼ平坦化される。

従ってこのあと、同図(d)に示すように、ａ−Ｓｉ：Ｈ
（水素化アモルファスシリコン）からなる動作半導体層
８，窒化シリコン（ＳｉＮ）等からなるゲート絶縁膜９
を形成し、更にその上に所定のパターンに従ってゲート
電極10を選択的に形成して、本実施例のＴＦＴパネルが
完成する。

本実施例において、動作半導体層８を形成する際の下地
層は、上述したようにほぼ同一厚さを有するドレイン電
極５，ソース電極６とその間を充填する不透明絶縁膜７
によって形成され、その表面はほぼ平坦化されている。
このため、これらの上に形成する動作半導体層８等は、
下地層の段差に起因する膜切れを生じることがなく、従
って、良好なカバレッジが得られ、耐圧及び製造歩留が
向上する。

また上記不透明絶縁膜７は、ドレインバスライン11，ド
レイン電極部12，画素電極13，及びソース電極部14以外
の部分に充填されるので、チャネル部15及び画素電極13
の周囲を遮光することとなる。従ってオフ電流の発生を
抑制するとともに、表示のコントラストを良好にする。

第２図は上記一実施例によって得られたＴＦＴパネルの
１画素分を示す要部平面図で、ドレイン電極５とソース
電極６との間に不透明絶縁膜７が形成〔左下がりの斜線
で示す部分〕されていることが理解されよう。

第３図(a)〜(f)に本発明の他の実施例を、その製造工程
の順に示す。

前述の一実施例は、透明導電膜２とコンタクト層３のエ
ッジ部を急峻に形成する例であるのに対し、本実施例で
はエッジ部をテーパ状に形成する例を説明する。

本実施例においても、まず第３図(a)に示すように、絶
縁性基板１上に透明導電膜２及びコンタクト層３を形成
する。

次いでその上にレジスト膜４を形成し、更にこのレジス
ト膜４に加熱処理を施す等によって、その端部を同図
(b)に見られる如くだれさせる。

次いで同図(c)に示すように、上記レジスト膜４をマス
クとして異方性ドライエッチング法を施して、コンタク
ト層３及び透明導電膜２の露出部を除去する。以上によ
り図示した如くエッジ部がテーパ状に形成される。

この後、上記端部がテーパ状のレジスト膜４を用いて不
透明絶縁膜７を被着せしめると、形成された不透明絶縁
膜７はすべて連続したものとなってしまい、効果的にリ
フトオフすることができない。

そこで上記マスクとして用いたレジスト膜４を一旦除去
した後、ポジ型レジスト膜を形成し、コンタクト層３が
遮光性を有することを利用し、これをマスクとして背面
露光を行なって、レジスト膜４′を形成する。このレジ
スト膜４′は端部をだれさせることなく、急峻なエッジ
状のまま使用する。

次いで不透明絶縁膜７を直進性を有する膜形成法により
成膜する。これにより同図(e)に見られるように不透明
絶縁膜７は、レジスト膜４′上に被着した部分と透明導
電膜２の除去跡を充填する部分とは不連続となる。

従ってリフトオフ法によってレジスト膜４′とその上に
被着せる不透明絶縁膜の不要部を除去する。以上で透明
導電膜２と不透明絶縁膜７とで、表面がほぼ平坦な一体
化された膜を形成する。

この後動作半導体層８，ゲート絶縁膜９，ゲート電極10
を形成して、同図(f)に見られるようなＴＦＴパネルが
完成する。

本実施例においても、動作半導体層８以下を形成する際
の下地層は、表面が平坦化されているので段差による膜
切れを生じることがなく、従ってカバレッジが良好とな
り、耐圧及び製造歩留が向上する。

上述の如く本発明により得られたＴＦＴパネルは、下地
層が平坦化されることによる効果に加えて、チャネル部
が不透明絶縁膜７とゲート電極10によって遮光されるた
めオフ電流が減少し、また各画素の周囲を不透明絶縁膜
７によって取り囲まれ遮光されるので、コントラストが
向上するという効果もある。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明によれば、ゲート絶縁膜の膜切
れがなく、耐圧及び製造歩留が向上するとともに、オフ
電流が減少し、表示のコントラストが改善される。

【図面の簡単な説明】

第１図(a)〜(d)は本発明一実施例の工程説明図、 第２図は上記一実施例により得られたＴＦＴパネルの１
画素分を示す平面図、 第３図(a)〜(f)は本発明の他の実施例の工程説明図、 第４図は従来のＴＦＴパネルの形成法を工程の淳に示す
図である。 図において、１は絶縁性基板、２は透明導電膜、３はコ
ンタクト層、４はレジスト膜、５はドレイン電極、６は
ソース電極、７は不透明絶縁膜、11はドレインバスライ
ン、12はドレイン電極部、13は画素電極、14はソース電
極部、15はチャネル部を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梁井 健一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 沖 賢一 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁性基板(1) 上にマトリクス状に配列さ
   れた、画素電極(13)と一体化されたソース電極(6) 及び
   ドレインバスライン(11)と一体化されたドレイン電極
   (5) とを具備するスタガード型の薄膜トランジスタを製
   造するに際し、 前記絶縁性基板(1) 上に前記ドレイン電極(5) 及びソー
   ス電極(6) を形成する工程と、 前記ドレイン電極(5) 及びソース電極(6) 上をレジスト
   膜(4,4′)で被覆して不透明絶縁膜(7) を成膜する工程
   と、 前記レジスト膜(4,4′)を除去することによりその上部
   に被着せる不透明絶縁膜(7) の不要部をリフトオフし
   て、前記ドレイン電極(5) 及びソース電極(6) 間の凹部
   を前記不透明絶縁膜(7) で充填する工程 とを含むことを特徴とするＴＦＴパネルの形成方法。