JPS59501562A - 薄膜トランジスタとコンデンサとを用いた表示スクリーンの製造方法 - Google Patents
薄膜トランジスタとコンデンサとを用いた表示スクリーンの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
薄膜トランジスターとコンデンサーを用いた表示スクリーンの製造方法
背景技術
本発明は薄膜トラン・クスター(TPT)とコンデンサーを用いたアクティブ・
マトリックス表示スクリーンの製造方法に関する。これは、特に液晶光示回路の
製造に使用される。
TPT回路は主にアクティブマトリックス表示スクリーの製造に使用される。こ
のタイプのスクリーンでは、スクリーンの全表面にわたって配置さ扛た複数の記
憶点〒形成された電子メモリーが絵の持続時間中ビデオ信号を蓄積する。電気光
学変換物(例えば液晶)が各記憶点に接触していて絵の持続時間中励起されるの
〒、電子メモリーのないシステムでは変換物だけが1列の持続時間だけ励起され
、る。光学的効果ト許容マルチブレキシンダレベルは従って非常に犬さくなる。
TPTはガラス基板上にこのような電子メモリーを形成することを可能にする。
各記憶点は1つの結合縦列と1つの横列との交点に配置され、しかも1つのトラ
ンジスターと1つのコンデンサーで構成される。変換物が液晶の場合には、コン
デンサーの極板は実際の液晶セルの電極で構成することができる。このように、
記憶点はTPTとコンデンサーになりその極板の1つはTPTを含むセルの壁に
配置された電標フ構成され、他方の極板はセルの他方壁に配置された対向電極室
形成される。
この構造を第1図に図示したが、ここでは導電性縦列(12)および導電性横列
(14)と、T P T (20)と透明電傾(22)とを支持している下部壁
(10)と、同じく透明の対向電極(26)でカバーされた上部壁(24)とが
みられる。
アクティブマトリックス以外に他の回路もTPTと全ての又は一部のシフト・レ
ジスターにより形成される。
このような回路は表示スクリーンの横列から横列への切換えを可能にする低速度
垂直レジスターに使用することができる。
TPTとコンデンサーをペースにした回路の製造方法は既に知られている。第2
(a、b)図は1981年版「応用物理」24.の357ページ乃至362ペー
ジに「アドレス液晶表示パネルにおけるアモルファス・シリコン電界効果型トラ
ンジスターの応用」と題して発表された記事の中でA、 、T、スネル他が記載
している方法を示している。このTPTは絶縁基板(30)上に堆積されたクロ
ムグリッド(G)と、窒化シリコン(5i3Na )絶縁層(32)と、アモル
ファス・シリコン(asi )層(34)と、アルミニウム・ソース(S)とド
レイン(D)とで形成されている。下部コンデンサー極板はインジウム−錫酸化
物層(38)で形成されている。TPTとコンデンサー極板とは絶縁層(32)
に形成された接触用穴(42)に続くタブ(40)で伸長しているドレイン(D
)によって結合されている。完全な回路はこの構造をマトリックス状に複数配列
したもので構成される。グリッド(G)は横列(44)とソースを縦列(46)
で結合することばよって構成される。
この構造を形成する方法は5段階のマスク操作を含む。
即ち
一導電層(38)をエツチングする第1段階、−グリッド(G)をエツチングし
て横列(44) :エッチングする筆2段階、
一絶!lf! (32)に開口部(42)を設ける第3段階、−半導体(34)
をエツチングする第4段階、−ソースとドレインの接触部をエツチングする第5
段階、
このような方法は2つの欠点を有する。第1の欠点は複数のマスク操作を必要と
することっ第2の欠点は、ソースとドレインのエツチングがアモルファスシリコ
ンに関しては選択されしかも汚染しないものでなければならないこと、即ち、ア
モルファス・シリコンは適切な保護膜で保護されなければならない。即ち上部界
面に蓄積区域を形成してはならない。
他のT F ’r製造方法においては、上述した方法上は異なり、TPTが下方
部にソースとドレインの接触部を有し上方部にグリッドを有している。この方法
はM、マツムラ能が1’ Proceedingθof thelKK−j、1
980410ページに「゛アモルファス・シリコン集積回路」と須して発表して
おり、これを第3図に図示した。ガラス支持体(50)上に、アモルファスシリ
コン層を堆積させそれにn ドープシリコン層を堆積させる。これをその後エツ
チングしてソース接触部(54)とドレイン接触部(56)とを形成する。この
ような絶縁シリカ層(58)を基体上に堆積させる8ソースとドレインに接し得
るように絶縁層に開口(6o)、(62)を形成し、一方アルミニウム層がグリ
ッドで64)を形成する。コンデンサー極板はシリカ1(ss)で被覆された透
明の導電性酸化物層(66)によって形成される。開口(68)を前記層に配設
し、結合体(70)によってソース(54)と電極(66)を結合させる。
この構造体は下記の6段階のマスク操作を必要とする。
即ち
一透明電極(66)をエツチングする第1段階、−asi 層(52) tエツ
チングする第2段階、−SiH接触部(54)と(56)をエツチングする第3
段階、
一絶縁体(58)に開口部(60)、(62)を開ける第4段階、
一ドレインとソースの金層コーティングをエツチングする第5段階、
一グリッド金属コーティングをエツチングする第6段階。
このように、この方法は非常に複雑であるっ発明の開示
本発明の目的は、マスク操作段階?、5段階又は6段階から2段階に減じること
によって上述の欠点を解決することである。本発明の結果として、製造効率のレ
ベルが良くなり、回路の製造率が良くなる。更に、本発明の方法ではシリコンを
必ずしも高温OVDプラズマで堆積させなくてもよく、他の方法、特に低温(2
50−300℃)でこれらの操作を行うことができる。
本発明に従って、これらの目的は基本的に下記の操作を有する方法によって達成
される。即ち一第1の透明導電材料を絶縁基板上に堆積させること、−後のコン
デンサーの2つの極板の一方、並びに後のトランジスターのソースとドレインと
を形成しているブロックを形成するために第1層に第1のグラビア印刷を施すこ
と、
一水素化アモルファスシリコン層を堆積させること、−絶縁層を堆積させること
、
一第2導電材料の層を堆積させること、−トランジスターの制御グリッドを限定
するためにシリコン層と絶縁層と導電層との構造体に第2のグラビア印刷を施す
こと。
図面の簡単な説明
以下、非限定実施例に関して上置した第1図乃至第3図以降の図面を参照しなが
ら本発明を詳述する。図面において、
第4図は液晶表示スクリーンの製造に本発明を応用した場合の方法のそれぞれの
段階を示しており、第5図は得られたTPTの詳細図、
第6a図、第6b図は該方法の変形例を示している。
発明を実施するための最良の形聾
TPTとコンデンサーの1つの極板とを備え走下部壁を形成するための本発明に
従う方法で行われるそれぞれの操作は、得られた回路のそれぞれの中間段階を示
している第4図から推測することができる。これらの操作は下記の通りである。
第1操作:物理化学的クリーニングにより、例えばコーニング商標7059に従
うガラス基板(100)を形成する。
第2操作:例えば場とインジウム酸化物の透明導電材料層(102)を堆積させ
る(a)。
第5操作二層(102)を、縦列(104)と矩形突出部(108)を備えたブ
ロック(106)の形に成すために第1のグラビア印刷を施す(b)。
第4.5.6操作:水素化アモルファスシリコン層(110)と、シリカ層(1
12)とアルミニウム層(114)とを堆積させる。TPTプラズマプロセスを
使用している時にはほぼ250℃(又はそれ以上)の温度でそれぞれの層を堆積
させる(c)。
第7操作:突出部(108)に重なっている横列を形成しTFTを形成するため
に第2のグラビア印刷を施す(d)。
横列に沿った断面で見える構造を第4(θ)図に示し、ブロック(106)の横
断面でみえる構造を第4(f)図に示した。
第8操作二5i02 層(116)を堆積させる仁とによって全体に保護膜を形
成する。
第5図は、横列(116)と縦列(104)との重なった区域におけるTPTの
構造を拡大して示している。ソースとドレイ10′i夫々、突出部(108)と
、横列(N6)の下に位置する縦列(104)の部分とで構成される。制御グリ
ッドは突出部(108)と縦列(104)との間に位置する横列(116)の部
分で構成される。このように、この種の構造では、縦列(104)の他方側に配
置された寄生TPT )ランシスターが必ず存在する。然し、このトランジスタ
ーのドレインとソース間の距離(L)はかなり大きいので、asiH層はその高
抵抗により絶縁体として作用する。逆に、TPT トランジスターの場合には、
突出部(108)と縦列(104)とによって限定されるチャンネルは短かく、
幅(L)が非常に狭い(はぼ10μm )ので、必要な電界効果を得るこ七がで
きる。コンデンサー極板(106)上に位置するasiHは補助誘導層とみなす
ことができる。
更に注記することは、突出部(108)の高さくW′)が制御グリッドを限定し
ている横列(116)の幅(W)よりもきわめて大きい場合には、これらの横列
に与えられるべき位置にかなり大きなトレランスが存在することである。
このように、自動配列の達成を可能にする%ラーマージンを以って、第1マスク
に関して第2マスクを配置することができる。このことは本発明に従う方法を大
きく簡素化するものである。
酸化物層(+02)とa81只層(110)間の接触を改良したい場合には、酸
化物層の後に、nビー1度の高いアモルファスシリコン層を堆積させることがで
きる(例えば堆積時にSiH4にPH3を加えることによって)。これは第6図
に図示されており、この層は(120)の符号がつけられている。第1段階のエ
ツチングは同一マスクで行われ、このエツチングはその後ドープシリコン層(1
20)と酸化物層(102)とに作用する。他の操作は同じである。構造体に第
2エツチングを施す間に、ドープシリコンは半導体シリコンに続いてエツチング
される。このようにドープシリコンだけがグリッドの下で且酸化物の上に残存す
る(第6b図)。
FIG、2
FIG、3
FIG、4
国際調査報告
Claims (1)
- 1. 各々1つの薄膜トランジスターと1つのコンデンサーとで構成された複数 の点で形成されているアクティブマトリックス表示スクリーンの製造方法におい て、コンデンサーの第1極板と薄膜トランジスター、=1支持している下部壁と コンデンサーの躯2極板を形成している対向電極でカバーされた上部壁とを形成 する・ことで放り、下部壁を形成するために、 一絶禄基板上に第1の透明導電材料の層を堆積させる操作、 一後のコンデンサーの一方の極板を形成しているブロックの縦列と横列を構成す るためにこの第1層に第1のグラビア印刷を施し、各ブロックが突出部に結合さ れ、又、この第1のグラビア印刷によって第1導電材料の縦列を残し、前記縦列 がブロック縦列間に配置されるようにする操作、 一基体上に水素化アモルファスシリコン層を堆積させる操作、 一絶縁層を堆積させる操作、 一第2導電材料の層を堆積させる操作、−シリコン層と絶縁層と導電層との構造 体に第2のグラビア印刷を施し、この第2グラビア印刷によって第2導電材料の 横列の後に、突出部の上を通過している前記横列を形成し、横列が縦列と重なっ た区域および突出部と重なった区域がトランジスターのソースとドレインを形成 し、前記トランジスターのグリッドが突出部と縦列との間に位置する横列の部分 で構成さnるようにする操作、 とが使用される前記方法。 2、 第1導電材料の層の第1操作の後に、しかも第1グラビア印刷の後に、n ビー1度の高いシリコン層を堆積させ、第1グラビア印刷が前記ドープシリコン 層と第1導電材料の層との両方に作用するようにし、その他の操作は同じである ことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の方法−0 1
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