JPH09318973A - 薄膜トランジスタアレイおよびその製造方法 - Google Patents

薄膜トランジスタアレイおよびその製造方法

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JPH09318973A
JPH09318973A JP13331396A JP13331396A JPH09318973A JP H09318973 A JPH09318973 A JP H09318973A JP 13331396 A JP13331396 A JP 13331396A JP 13331396 A JP13331396 A JP 13331396A JP H09318973 A JPH09318973 A JP H09318973A
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JP
Japan
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wiring
wirings
power supply
supply wiring
interlayer insulating
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JP13331396A
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English (en)
Inventor
Masaru Kobayashi
勝 小林
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゲート電極/配線を陽極酸化した後は不要と
なるゲート電極/配線どうし間の給電配線を除去するに
際して、給電配線残渣を完全に除去する。 【解決手段】 透明絶縁基板1上に薄膜トランジスタと
画素電極2とがマトリクス状に配置され、薄膜トランジ
スタにおけるゲート電極/配線4どうし間にゲート電極
/配線4を陽極酸化するために設けた給電配線14への
通電によりゲート電極/配線4を陽極酸化し、陽極酸化
により不要となった給電配線14を切断分離するように
除去するに際して、ゲート電極/配線4とドレイン電極
11とを分離する開口部12を形成するときのエッチン
グにより給電配線14を除去し、画素電極2上を開口す
るときの追加のエッチングにより給電配線14下の層間
絶縁膜3をも除去して層間絶縁膜3上の給電配線残渣1
4aを完全に除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置等に
用いられる薄膜トランジスタアレイおよびその製造方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】薄膜トランジスタアレイ(TFTアレ
イ)を用いたアクティブマトリクス表示装置は、通常2
枚の基板間に液晶等の表示材料を挟み、それぞれの基板
に電極を設けることで、この表示材料に電圧を印加する
ような構成になっている。このような構成において、一
方の基板上に画素電極をマトリクス状に配列し各画素電
極毎に電解効果トランジスタ等の非線形素子を設け、対
向する他方の基板上には透明導電膜およびカラーフィル
タ等を設け、各画素電極を選択的に動作させることによ
り表示を行う。
【0003】以下、従来のこの種のアクティブマトリク
ス表示装置について図5、図6、図7、図8を参照して
説明する。図5は従来のTFTアレイの概略構成を示す
平面図、図6は図5におけるC−C′線矢視の詳細断面
図、図7は従来のTFTアレイの給電配線部分を示す平
面図、図8(a)〜(c)は図7におけるD−D′線矢
視の断面図で、給電配線の除去の過程を示す図である。
【0004】これらの図において、1は透明絶縁基板、
2は画素電極、3は画素電極2をオーバコートする透明
な層間絶縁膜、4はゲート電極/配線、5はゲート絶縁
膜、6は真性半導体膜、7はパッシベーション膜(不動
態膜)、8はオーミックコンタクト半導体膜、9はコン
タクトホール、10はソース電極/配線、11はドレイ
ン電極、12は開口部、13は保護膜、14はゲート電
極/配線4につながる給電配線である。
【0005】この従来のアクティブマトリクス表示装置
の製造方法について説明する。主に図6に示されている
ように、まず、透明絶縁基板1上の所要箇所に画素電極
2を形成し、画素電極2を覆うように層間絶縁膜3を形
成した後、TFTを操作するためのゲート電極/配線4
を形成する。この際、全ゲート配線4を陽極酸化するた
めに、ゲート電極/配線4どうしを一時的に電気的に短
絡させる共通配線としての給電配線14を、ゲート電極
/配線4の形成と同時に形成する。そして、この給電配
線14に通電することによりゲート電極/配線4の一部
を陽極酸化して陽極酸化膜を形成する。
【0006】次に、ゲート絶縁膜5、真性半導体膜6、
パッシベーション膜7をこの順に形成し、エッチングに
よりパッシベーション膜7をゲート電極/配線4よりも
小さくなる状態に形成する。次に、パッシベーション膜
7および真性半導体膜6を覆うようにオーミックコンタ
クト半導体膜8を形成した後、ドライエッチング法によ
り画素電極2とドレイン電極11とを接続するためのコ
ンタクトホール9を形成する。このコンタクトホール9
を形成するときに、ゲート電極/配線4を1本ずつに独
立分離するために、まず、図8(a)に示すように、ゲ
ート電極/配線4を陽極酸化するための給電配線14の
上部のゲート絶縁膜5を除去しておく。
【0007】次に、画素電極2およびオーミックコンタ
クト半導体膜8を覆うようにソース電極/配線10およ
びドレイン電極11となるべき層を形成し、その層をソ
ース電極/配線10とドレイン電極11とに分離するた
めに、その層においてパッシベーション膜7に達する開
口部12をエッチングにより形成するが、この開口部1
2を形成するときに、図8(b)に示すように、給電配
線14の一部を切断分離するように除去する。
【0008】次に、図8(c)に示すように、保護膜1
3を形成し、最後に画素電極2の上部を開口する(図6
参照)。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術の薄膜トランジスタアレイの製造方法におい
て、ゲート電極/配線4の陽極酸化後は、ゲート電極/
配線4どうし間の電気的短絡を招くことから給電配線1
4が不必要になり、この給電配線14の一部ををエッチ
ングにて切断分離するように除去するが、図8(c)に
示すように、残された層間絶縁膜3上に給電配線14の
残渣14aが残っている場合があり、この場合にはゲー
ト電極/配線4どうし間で電気的な短絡を生じてしま
い、画像表示した際に隣接ショートとなって線欠陥が発
生するという問題がある。
【0010】本発明は、上記従来の薄膜トランジスタア
レイの課題を解決するためになされたもので、給電配線
残渣による電気的短絡を無くすことができる薄膜トラン
ジスタアレイおよびその製造方法を提供することを目的
とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、ゲート電極/配線どうし間の給電配線に
通電してゲート電極/配線を陽極酸化した後、不要とな
った給電配線をエッチングにより除去した後、さらに追
加のエッチング工程によりゲート電極/配線下の層間絶
縁膜をも除去し、層間絶縁膜上の給電配線残渣を除去す
るようにしたものである。層間絶縁膜上の給電配線残渣
は層間絶縁膜の除去によって完全に除去されることにな
り、ゲート電極/配線どうし間の電気的短絡を確実に無
くすことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明に係る請求項1の薄膜トラ
ンジスタアレイは、透明絶縁基板上に薄膜トランジスタ
と画素電極とがマトリクス状に形成され、前記薄膜トラ
ンジスタにおけるゲート電極/配線どうし間にこのゲー
ト電極/配線を陽極酸化するために設けた共通配線から
なる給電配線への通電により前記ゲート電極/配線が陽
極酸化されており、陽極酸化により不要となった給電配
線の一部を切断分離するように除去してある薄膜トラン
ジスタアレイであって、前記給電配線の除去が前記透明
絶縁基板に至るまで行われていることを特徴としてい
る。ゲート電極/配線を陽極酸化するために設けた給電
配線は陽極酸化後はゲート電極/配線どうしが短絡する
ので不要となり、除去しなければならないが、この給電
配線の除去を従来の技術のように層間絶縁膜までで止め
てしまうのではなく、透明絶縁基板に至るまで給電配線
の除去を進めてあるので、層間絶縁膜上の給電配線残渣
が完全に除去されることになり、ゲート電極/配線どう
し間の電気的短絡を確実に無くすことができ、したがっ
て、画像表示した際の隣接ショートによる線欠陥の発生
を確実に防止することができる。
【0013】本発明に係る請求項2の薄膜トランジスタ
アレイの製造方法は、薄膜トランジスタを操作するゲー
ト電極/配線どうし間にこのゲート電極/配線を陽極酸
化するための共通配線の給電配線を設け、この給電配線
への通電により前記ゲート電極/配線を陽極酸化し、そ
の後に、エッチングにより前記給電配線をこの給電配線
と透明絶縁基板との間の層間絶縁膜まで除去し、さらに
追加のエッチングにより前記除去したゲート電極/配線
の下の層間絶縁膜を前記透明絶縁基板に至るまで除去す
ることを特徴としている。追加のエッチングによりゲー
ト電極/配線の下の層間絶縁膜を透明絶縁基板に至るま
で除去するので、給電配線残渣が完全に除去されて、ゲ
ート電極/配線どうし間の電気的短絡が無く、画像表示
した際の隣接ショートによる線欠陥の発生の無い薄膜ト
ランジスタアレイを製造することができる。
【0014】本発明に係る請求項3の薄膜トランジスタ
アレイの製造方法は、上記請求項2において、追加のエ
ッチングにより層間絶縁膜を透明絶縁基板に至るまで除
去するのに、CF4 /O2 ガスを使用したドライエッチ
ング法、もしくは、BHFエッチング液を使用したウェ
ットエッチング法を用いることを特徴としている。この
方法によれば、層間絶縁膜の透明絶縁基板に至るまでの
除去を確実なものとできる。
【0015】以下、本発明に係る薄膜トランジスタアレ
イおよびその製造方法の実施の形態について、図面に基
づいて詳細に説明する。
【0016】図1は実施の形態に係るアクティブマトリ
クス表示装置に用いられる薄膜トランジスタアレイの概
略構成を示す平面図、図2は図1におけるA−A′線矢
視の断面図、図3は薄膜トランジスタアレイ基板の給電
配線部分を示す平面図、図4(a)〜(c)は図3にお
けるB−B′線矢視の断面図で、給電配線の除去の過程
を示す図である。
【0017】まず図2において、ガラス等の透明絶縁基
板1上に酸化錫を含む酸化インジウム等の透明導電膜を
スパッタリング法等で堆積する。この後、ホトリソグラ
フィ等の方法で画素電極2を形成する。次に、この画素
電極2を覆うように酸化珪素等による透明な層間絶縁膜
3を常圧化学気相成長(常圧CVD)法等で堆積する。
次いでスパッタリング法等でアルミニウム等のゲート材
料を堆積し、フォトプロセス並びにエッチング加工によ
り、薄膜トランジスタを操作するためのゲート電極/配
線4と給電配線14(図3)を形成する。給電配線14
は、ゲート電極/配線4を陽極酸化するためにゲート電
極/配線4どうし間に設けた共通配線である。図1にお
いて、15は薄膜トランジスタアレイ上の給電配線部分
を示している。給電配線14に通電することにより、各
ゲート電極/配線4の表面を陽極酸化してゲート絶縁膜
とする。
【0018】次に、窒化珪素によるゲート絶縁膜5をプ
ラズマCVD法等により堆積し、次いで非ドープ水素化
アモルファスシリコン等の真性半導体膜6およびそれに
対して充分なエッチング選択比を有するパッシベーショ
ン膜7である窒化珪素等をプラズマCVD法等により堆
積する。次に、パッシベーション膜7をエッチング法に
より少なくともゲート電極/配線4よりも小さくなる状
態で薄膜トランジスタのチャンネル部に島状に形成した
後、リン等をドープした水素化アモルファスシリコン等
のオーミックコンタクト半導体膜8をプラズマCVD法
等で堆積する。
【0019】次に、画素電極2とドレイン電極11とを
接続するためのコンタクトホール9をドライエッチング
法等により形成する。このコンタクトホール9を形成す
るときに、ゲート電極/配線4を1本ずつに独立分離す
るために、まず、図4(a)に示すように、給電配線部
分15においてゲート電極/配線4を陽極酸化するため
の給電配線14の上部のゲート絶縁膜5を切断分離する
ように除去しておく。
【0020】次に、アルミニウム等の金属をスパッタリ
ング法等により堆積し、ソース電極/配線10およびド
レイン電極11となるべき層を形成し、その層をソース
電極/配線10とドレイン電極11とに分離するため
に、フォトプロセス並びにエッチング加工を行う。その
とき、パッシベーション膜7に達する開口部12を形成
するが、この開口部12を形成するときに、図4(b)
に示すように、給電配線部分15において給電配線14
の一部を切断分離するように層間絶縁膜3まで除去す
る。場合によっては、層間絶縁膜3上に給電配線残渣1
4aが残っていることがある。
【0021】次に、保護膜13をプラズマCVD法等に
より堆積し、フォトプロセス並びにドライエッチング法
等により画素電極2の上部を開口するが、このとき同時
に、図4(c)に示すように、給電配線部分15におい
て層間絶縁膜3の一部を切断分離するように透明絶縁基
板1に至るまで除去することにより、従来の技術の場合
に層間絶縁膜3上に残った給電配線残渣14aを確実に
除去してしまう。このとき、層間絶縁膜3を透明絶縁基
板1に至るまで除去するドライエッチングにCF4 /O
2 ガスを用いると、層間絶縁膜3の除去が確実に行われ
る。
【0022】上記プロセスに示すように、ゲート電極/
配線4を陽極酸化するために設けたが、陽極酸化後には
不要となった給電配線14を除去するために、コンタク
トホール9を形成する際のドライエッチングによりまず
ゲート絶縁膜5を除去し、次いで、ソース電極/配線1
0とドレイン電極11とを分離するための開口部12を
形成するときエッチングにより給電配線14を除去し、
最後に画素電極2上に開口を形成する際のエッチングに
より層間絶縁膜3を透明絶縁基板1に至るまで除去し
て、層間絶縁膜3上の給電配線残渣14aをも確実に除
去する。すなわち、給電配線14を除去した後に、さら
に追加のエッチング工程を経ることにより、層間絶縁膜
3とともに給電配線残渣14aを確実に除去してしま
う。このように、層間絶縁膜3上に残る可能性のある給
電配線残渣14aを層間絶縁膜3の除去により確実に除
去してしまうので、ゲート電極/配線4どうし間の電気
的短絡を確実に無くすことができ、したがって、画像表
示した際の隣接ショートによる線欠陥の発生を確実に防
止することができる。
【0023】なお、上記実施の形態では、層聞絶縁膜3
を酸化珪素としたが、追加エッチングで除去できる膜で
あれば、これ以外のものでも使用できることはいうまで
もない。
【0024】また、上記実施の形態では、ドライエッチ
ングにより追加エッチングを行っているが、層間絶縁膜
3を除去できるなら、ウェットエッチングでも適用でき
ることはいうまでもない。例えば、BHFエッチング液
を用いたウェットエッチング法でも層間絶縁膜3を透明
絶縁基板1に至るまで確実に除去することができる。
【0025】また、上記実施の形態は、ゲート電極/配
線4どうしをつなぐ給電配線14に適用したものである
が、ソース電極/配線10どうしをつなぐ給電配線に上
記の方法を適用してもよく、同様の効果が得られる。
【0026】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ゲート
電極/配線を陽極酸化するためにゲート電極/配線どう
し間に設けた給電配線を除去するに当たり、給電配線を
エッチングにより除去した後、さらに追加のエッチング
によりゲート電極/配線下の層間絶縁膜をも除去し、層
間絶縁膜上の給電配線残渣を除去するようにしたもので
あるから、層間絶縁膜上の給電配線残渣は完全に除去さ
れることになり、ゲート電極/配線どうし間の電気的短
絡を確実に無くし、画像表示した際の隣接ショートによ
る線欠陥の発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る薄膜トランジスタア
レイの概略構成を示す平面図である。
【図2】図1におけるA−A′線矢視の詳細断面図であ
る。
【図3】実施の形態における薄膜トランジスタアレイの
給電配線部分を示す平面図である。
【図4】図3におけるB−B′線矢視の断面図で、給電
配線の除去の過程を示す図である。
【図5】従来の技術に係る薄膜トランジスタアレイの概
略構成を示す平面図である。
【図6】図5におけるC−C′線矢視の詳細断面図であ
る。
【図7】従来の技術における薄膜トランジスタアレイの
給電配線部分を示す平面図である。
【図8】図7におけるD−D′線矢視の断面図で、給電
配線の除去の過程を示す図である。
【符号の説明】
1……透明絶縁基板 2……画素電極 3……層間絶縁膜 4……ゲート電極/配線 5……ゲート絶縁膜 6……真性半導体膜 7……パッシベーション膜 8……オーミックコンタクト半導体膜 9……コンタクトホール 10……ソース電極/配線 11……ドレイン電極 12……開口部 13……保護膜 14……給電配線 14a…給電配線残渣 15……給電配線部分

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明絶縁基板上に薄膜トランジスタと画
    素電極とがマトリクス状に形成され、前記薄膜トランジ
    スタにおけるゲート電極/配線どうし間にこのゲート電
    極/配線を陽極酸化するために設けた共通配線からなる
    給電配線への通電により前記ゲート電極/配線が陽極酸
    化されており、陽極酸化により不要となった給電配線の
    一部を切断分離するように除去してある薄膜トランジス
    タアレイであって、前記給電配線の除去が前記透明絶縁
    基板に至るまで行われていることを特徴とする薄膜トラ
    ンジスタアレイ。
  2. 【請求項2】 薄膜トランジスタを操作するゲート電極
    /配線どうし間にこのゲート電極/配線を陽極酸化する
    ための共通配線の給電配線を設け、この給電配線への通
    電により前記ゲート電極/配線を陽極酸化し、その後
    に、エッチングにより前記給電配線をこの給電配線と透
    明絶縁基板との間の層間絶縁膜まで除去し、さらに追加
    のエッチングにより前記除去したゲート電極/配線の下
    の層間絶縁膜を前記透明絶縁基板に至るまで除去するこ
    とを特徴とする薄膜トランジスタアレイの製造方法。
  3. 【請求項3】 追加のエッチングにより層間絶縁膜を透
    明絶縁基板に至るまで除去するのに、CF4 /O2 ガス
    を使用したドライエッチング法、もしくは、BHFエッ
    チング液を使用したウェットエッチング法を用いること
    を特徴とする請求項2に記載の薄膜トランジスタアレイ
    の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100495702B1 (ko) * 2001-04-13 2005-06-14 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
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