JPS60103676A - 薄膜トランジスタアレイの製造方法 - Google Patents
薄膜トランジスタアレイの製造方法Info
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- JPS60103676A JPS60103676A JP58211852A JP21185283A JPS60103676A JP S60103676 A JPS60103676 A JP S60103676A JP 58211852 A JP58211852 A JP 58211852A JP 21185283 A JP21185283 A JP 21185283A JP S60103676 A JPS60103676 A JP S60103676A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、液晶表示装置に用いられる薄膜トランジスタ
を用いたアクティブ唾マトリクス・アレイの製造方法に
関するものである。
を用いたアクティブ唾マトリクス・アレイの製造方法に
関するものである。
非晶質シリコン(a−8i)’iはじめとした非晶質半
導体薄膜を用いた薄膜トランジスタ(TPT)は、大面
積でしかも低温で製造でき、またガラス等安価な基板を
用いることができるため、安価な大面積の液晶表示装置
に最適である。しか−しながら、a−8iは光に対し敏
感にその抵抗率を変えるため、表示装置に用いる場合に
はTFT全fi光する必要がある。さらに、透過型液晶
表示装置を用いる場合には、表側からの光だけでなく裏
側に対しても遮光対策を必要とし、工程数が増加してし
まう。例えば、遮光膜をTPTの上下に配した場合の製
造においては、そのマスク工程数は (1)下遮光膜
(2)ゲート電極配線 (3) a−8i (4)コン
タクト(5)ソース・ドレイン金属電極配線 (6)上
達光膜 (7)表面保護用絶縁膜開孔 といった7回に
々る。さらに、このTETf液晶表示装置に用いるとき
には (8)表示電極 が必要となり、また単位画素内
に信号保持用容量全内蔵するときは(9)共通電極 の
マスク工程が必要となる。以上から、T−F Tアレイ
には8〜9回のマスク工程を用いるため、TFTの安価
という特徴は出しにくくなってし゛まい、かつ工程の多
さは歩留りを低下させてしまう。
導体薄膜を用いた薄膜トランジスタ(TPT)は、大面
積でしかも低温で製造でき、またガラス等安価な基板を
用いることができるため、安価な大面積の液晶表示装置
に最適である。しか−しながら、a−8iは光に対し敏
感にその抵抗率を変えるため、表示装置に用いる場合に
はTFT全fi光する必要がある。さらに、透過型液晶
表示装置を用いる場合には、表側からの光だけでなく裏
側に対しても遮光対策を必要とし、工程数が増加してし
まう。例えば、遮光膜をTPTの上下に配した場合の製
造においては、そのマスク工程数は (1)下遮光膜
(2)ゲート電極配線 (3) a−8i (4)コン
タクト(5)ソース・ドレイン金属電極配線 (6)上
達光膜 (7)表面保護用絶縁膜開孔 といった7回に
々る。さらに、このTETf液晶表示装置に用いるとき
には (8)表示電極 が必要となり、また単位画素内
に信号保持用容量全内蔵するときは(9)共通電極 の
マスク工程が必要となる。以上から、T−F Tアレイ
には8〜9回のマスク工程を用いるため、TFTの安価
という特徴は出しにくくなってし゛まい、かつ工程の多
さは歩留りを低下させてしまう。
本発明は、従来に比しマスク工程数の少ないTPTマト
リクスアレイの製造方法を提供するものである。本発明
によるマスク工程数は、4回と少ないため、コストが低
減され、歩留りが向上する特徴を有する。本発明の製造
方法では、(1)下達光膜とゲート電極配線を兼用また
は同一形状にする(2)ソース・ドレイン電極配線を表
示電極材料で少なく共その一部を形成する (3)上達
光膜とa−8iを同一形状にする (4)コンタクトの
マスク工程を用いて金属配線に’)フトオフ法によって
行なうことによpマスク減少が可能となる。
リクスアレイの製造方法を提供するものである。本発明
によるマスク工程数は、4回と少ないため、コストが低
減され、歩留りが向上する特徴を有する。本発明の製造
方法では、(1)下達光膜とゲート電極配線を兼用また
は同一形状にする(2)ソース・ドレイン電極配線を表
示電極材料で少なく共その一部を形成する (3)上達
光膜とa−8iを同一形状にする (4)コンタクトの
マスク工程を用いて金属配線に’)フトオフ法によって
行なうことによpマスク減少が可能となる。
以下に図面を用いて本発明を詳述する。第1図(a)〜
(、)に本発明によるTPTマトリクスアレイの単位画
素の工程に沿った断面図を示す。第1図(a)では、ガ
ラス・石英・セラミックス等の絶縁物基板1の上にゲー
ト電極配線2を選択的に形成後、全面にゲート絶縁膜6
を堆積した状態を示す。ゲート電極配線2はa−8iの
バンドギャップエネルギー以下の光(特に可視光)に対
して不透明な材料が用いられ、例えばA、l、Or、M
o、Ta。
(、)に本発明によるTPTマトリクスアレイの単位画
素の工程に沿った断面図を示す。第1図(a)では、ガ
ラス・石英・セラミックス等の絶縁物基板1の上にゲー
ト電極配線2を選択的に形成後、全面にゲート絶縁膜6
を堆積した状態を示す。ゲート電極配線2はa−8iの
バンドギャップエネルギー以下の光(特に可視光)に対
して不透明な材料が用いられ、例えばA、l、Or、M
o、Ta。
W等の金属やそれらのシリサイドから成シ、光透過率が
10 以下の厚みに選ばれる。または、上記金属の他に
GeやSnを添加したa−8iの如くバンドキャップが
a−Eliのそれよυ小さい半導体薄膜も併用できる。
10 以下の厚みに選ばれる。または、上記金属の他に
GeやSnを添加したa−8iの如くバンドキャップが
a−Eliのそれよυ小さい半導体薄膜も併用できる。
ゲート絶縁膜3はプラズマ0VD(PCVD )、蒸着
、スパッター、光OVDなど低温で堆積できる方法で、
例えばS1酸化膜やS1窒化膜やAl酸化膜それらの混
在などが堆積される。または、ゲート電極配線2の酸化
物も用いることができる。ゲート絶縁膜3の材質や厚
5− みは必要とされるTPTの特性から決められ、例えばS
1酸化膜の場合、500X〜3000Xが典型的な値で
ある。第1図(b)では、ソース電極配線4、表示電極
も兼ねたドレイン電極5全形成した断面を示す。これら
の電極4,5には、可視光に対し透明な導電膜を用い、
例えばインジウム・スズ酸化物(工To)やスズ酸化物
が適当である。特に、表示電極が透明である必要のない
ときは、金属材料も用いられる。ソース拳ドレイン電極
4.5形成には、通常のマスク工程及び選択エッチで可
能であるが、ゲート絶縁膜3に損傷を与えない意味でリ
フトオフ法の適用が望ましい。ゲート・ソース容量、ゲ
ート・Fツイン容量全減少のためには、ゲート電極配線
2をマスクとして基板1の裏側から露光して、ゲート電
極配線2とソース・ドレイン電極4.5の重畳を最少に
できるが、透明基板1、透明導電膜からなるソース・ド
レイン電極4゜5使用のとき有効となる。第1図(C)
の断面図には、a−8i膜6、遮光膜7を連続堆積して
所望の形状に残した状態が示される。a−8iは、PO
VDや 6− 光CvDで堆積され、水素や弗素が添加されている。第
1図(d)には、必要に応じ表面保護膜8を堆積後、ソ
ース配線やゲート配線数シ出しのだめのコンタクト91
(ゲート配線に対しては図示せず)をレジスト19をマ
スクにして開孔した状態全示す。表面保護膜8はゲート
絶縁膜3と同様な材料や堆積法が用いられるが、その他
にポリイミド樹脂の如くコートするものが適用できる。
、スパッター、光OVDなど低温で堆積できる方法で、
例えばS1酸化膜やS1窒化膜やAl酸化膜それらの混
在などが堆積される。または、ゲート電極配線2の酸化
物も用いることができる。ゲート絶縁膜3の材質や厚
5− みは必要とされるTPTの特性から決められ、例えばS
1酸化膜の場合、500X〜3000Xが典型的な値で
ある。第1図(b)では、ソース電極配線4、表示電極
も兼ねたドレイン電極5全形成した断面を示す。これら
の電極4,5には、可視光に対し透明な導電膜を用い、
例えばインジウム・スズ酸化物(工To)やスズ酸化物
が適当である。特に、表示電極が透明である必要のない
ときは、金属材料も用いられる。ソース拳ドレイン電極
4.5形成には、通常のマスク工程及び選択エッチで可
能であるが、ゲート絶縁膜3に損傷を与えない意味でリ
フトオフ法の適用が望ましい。ゲート・ソース容量、ゲ
ート・Fツイン容量全減少のためには、ゲート電極配線
2をマスクとして基板1の裏側から露光して、ゲート電
極配線2とソース・ドレイン電極4.5の重畳を最少に
できるが、透明基板1、透明導電膜からなるソース・ド
レイン電極4゜5使用のとき有効となる。第1図(C)
の断面図には、a−8i膜6、遮光膜7を連続堆積して
所望の形状に残した状態が示される。a−8iは、PO
VDや 6− 光CvDで堆積され、水素や弗素が添加されている。第
1図(d)には、必要に応じ表面保護膜8を堆積後、ソ
ース配線やゲート配線数シ出しのだめのコンタクト91
(ゲート配線に対しては図示せず)をレジスト19をマ
スクにして開孔した状態全示す。表面保護膜8はゲート
絶縁膜3と同様な材料や堆積法が用いられるが、その他
にポリイミド樹脂の如くコートするものが適用できる。
第1図(θ)で、ソースやゲート配線の一部や必要によ
υ他の配線を金属膜を選択的に形成して完成した状態と
なる。ここでは、ソース電極4に金属配線94が形成さ
詐た状態を図示している。金属配線の形成は通常の金属
膜堆積、マスク工程及び選択エッチで行なえるが、第1
図(、i)の状態のまま金属膜全堆積し、レジスト19
を除去することによるリフトオフでも行なえマスク工程
を減少できる。リフトオフでは、第1図(d)のコンタ
クト開孔時に表面保護膜8(必要に応じゲート絶縁膜3
も含み)をオーバーエッチすることが望ましく、工程が
容易になる。リフトオフの場合、基板1が絶縁物である
ので、第1図((1)の工程で開孔部を例えばソース電
極配線4上に限らず基板1上にも設けることができ、自
由な形状に金属膜宿パメーニングできる。
υ他の配線を金属膜を選択的に形成して完成した状態と
なる。ここでは、ソース電極4に金属配線94が形成さ
詐た状態を図示している。金属配線の形成は通常の金属
膜堆積、マスク工程及び選択エッチで行なえるが、第1
図(、i)の状態のまま金属膜全堆積し、レジスト19
を除去することによるリフトオフでも行なえマスク工程
を減少できる。リフトオフでは、第1図(d)のコンタ
クト開孔時に表面保護膜8(必要に応じゲート絶縁膜3
も含み)をオーバーエッチすることが望ましく、工程が
容易になる。リフトオフの場合、基板1が絶縁物である
ので、第1図((1)の工程で開孔部を例えばソース電
極配線4上に限らず基板1上にも設けることができ、自
由な形状に金属膜宿パメーニングできる。
以上、本発明によればマスク工程は最低4@でTFTマ
トリクスアレイが完成でき、コストは従来の半分程度が
達成できることが明らかである。
トリクスアレイが完成でき、コストは従来の半分程度が
達成できることが明らかである。
さらに、第1図(e)のTPTはチャンネルとソース・
ドレイン電極の間に抵抗を含まないので、高い変換コン
ダクタンスの得られる利点も有する。
ドレイン電極の間に抵抗を含まないので、高い変換コン
ダクタンスの得られる利点も有する。
第2図(a、)〜(ロ)には、本発明の他の製造方法を
適用した単位画素の断面構造を示す。第2図(b)及び
第2図(C)は、それぞれ第2図(a)のB−B’線及
びCO/線に沿った断面図の一部である。ソース電極配
線4及びドレイン電極5は、不透明な導電膜(例えば金
属や不純物添加されたa−8i、それらの 層膜)41
.51i付加的にもっている。この不透明導電膜41.
51は、ソース・ドレイン電極4,5の堆積後連続して
堆積され、同一形状にバターニングされる。ドレイン電
極4の表示部やソース電極配線3の取り出し部の上の不
透明導電膜は、a−8i膜6の選択エッチ後除かれる。
適用した単位画素の断面構造を示す。第2図(b)及び
第2図(C)は、それぞれ第2図(a)のB−B’線及
びCO/線に沿った断面図の一部である。ソース電極配
線4及びドレイン電極5は、不透明な導電膜(例えば金
属や不純物添加されたa−8i、それらの 層膜)41
.51i付加的にもっている。この不透明導電膜41.
51は、ソース・ドレイン電極4,5の堆積後連続して
堆積され、同一形状にバターニングされる。ドレイン電
極4の表示部やソース電極配線3の取り出し部の上の不
透明導電膜は、a−8i膜6の選択エッチ後除かれる。
この例では、上の遮光膜7は、絶縁膜71と不透明導電
膜72の2−で形成された例を示す。ソース電極配線4
の取9出しく例えばボンディング/くラド)を極94は
、TEl’Tの外部でソース電極配線4の一部にかかる
表面保護膜8とゲート絶縁膜6の選択エッチ・リフトオ
フによって形成される。
膜72の2−で形成された例を示す。ソース電極配線4
の取9出しく例えばボンディング/くラド)を極94は
、TEl’Tの外部でソース電極配線4の一部にかかる
表面保護膜8とゲート絶縁膜6の選択エッチ・リフトオ
フによって形成される。
ゲート電極配線2の外部取り出し1jl極92の形成も
同様である。金属電極92や94は、外部取り出しだけ
でなく、ソースやゲート電極配線4.2の低抵抗化のた
めにも利用できる。第2図の構造例によれば、上達光膜
7としてたとえ金属の様な不透明導電膜も用いることが
できるが、勿論不透明な高抵抗膜(例えばGe添加a−
8i)や絶縁膜も利用できる。後者の場合には、必ずし
も絶縁膜71は必要ない。
同様である。金属電極92や94は、外部取り出しだけ
でなく、ソースやゲート電極配線4.2の低抵抗化のた
めにも利用できる。第2図の構造例によれば、上達光膜
7としてたとえ金属の様な不透明導電膜も用いることが
できるが、勿論不透明な高抵抗膜(例えばGe添加a−
8i)や絶縁膜も利用できる。後者の場合には、必ずし
も絶縁膜71は必要ない。
第3図(a)〜(d)には、信号電圧保持容量が必要な
場合の単位画素製造工程を説明するための図である。第
3図(a)は、基板1上にゲート電極配線2をレジスト
12をマスクに選択的に形成した状態全 9− 示す。この際、ゲート電極配線2はオーバーエッチされ
、レジスト12はオーバーハング状になっている。第6
図(b)では、第6図(a)の状態で共通電極10とな
る導電膜を堆積した断面を示す。透過型表示を行なうと
きには、共通電極10は透明である。第3図(C)には
、リフトオフ法によって共通電極10′f!:ハメーニ
ング後、ゲート絶縁膜3を堆積した状態を示す。第3図
(d)では、第1図または第2図の例と同様にTPTと
表示電極全形成して完成した断面を示す。
場合の単位画素製造工程を説明するための図である。第
3図(a)は、基板1上にゲート電極配線2をレジスト
12をマスクに選択的に形成した状態全 9− 示す。この際、ゲート電極配線2はオーバーエッチされ
、レジスト12はオーバーハング状になっている。第6
図(b)では、第6図(a)の状態で共通電極10とな
る導電膜を堆積した断面を示す。透過型表示を行なうと
きには、共通電極10は透明である。第3図(C)には
、リフトオフ法によって共通電極10′f!:ハメーニ
ング後、ゲート絶縁膜3を堆積した状態を示す。第3図
(d)では、第1図または第2図の例と同様にTPTと
表示電極全形成して完成した断面を示す。
信号電圧保持用容量全組みこむには、共通電極10形成
のため従来では1回のマスク工程が追加されたが、本発
明ではりフトオフ法の利用でマスク工程の追加はない。
のため従来では1回のマスク工程が追加されたが、本発
明ではりフトオフ法の利用でマスク工程の追加はない。
但し、ゲート電極配線2のサイドエッチ時(第3図(a
))にレジスト12のオーバーハングを1μm以上望ま
しくは5μm程度とることが必要である。
))にレジスト12のオーバーハングを1μm以上望ま
しくは5μm程度とることが必要である。
以上の説明から明らかな様に、本発明によるTFTアレ
イの製造方法は、最低4回のマスク工程で製造でき、し
かもリフトオフを利用するため= 10− エツチング工程も減少できる利点を有する。
イの製造方法は、最低4回のマスク工程で製造でき、し
かもリフトオフを利用するため= 10− エツチング工程も減少できる利点を有する。
主にa−Etiを用いたTPTについて説明してきたが
、他の非晶質薄膜やそれらをレーザやランプ、電子線等
のビームアニールして得られる結晶薄膜を用いたTPT
にも適用できる。また、本実施例に示したTPT及びそ
の製法は、画素だけでなく周辺回路にも使用できること
は明らかである。
、他の非晶質薄膜やそれらをレーザやランプ、電子線等
のビームアニールして得られる結晶薄膜を用いたTPT
にも適用できる。また、本実施例に示したTPT及びそ
の製法は、画素だけでなく周辺回路にも使用できること
は明らかである。
第1図(a)〜(θ)は本発明によるTPTアレイの単
位画素の製造工程に沿った断面図、第2図(a)〜(C
)は本発明の他の実施例による単位画素断面図で第2図
(b)及び第2図(c)はそれぞれB−B’線及びC−
C′線に沿った一部断面であり、第3図(8,)〜(d
)は本発明の他の実施例に沿った製造工程断面図である
。 1・・・基板 2・・・ゲート電極配線 3・・・ゲー
ト絶縁膜 4・・・ソース電極配線 5・・・ドレイン
電極6・・・a−8i膜 7・・・遮光膜 8・・・表
面保護膜10・・・共通電極 12.19・・・レジス
ト 92゜94・・・金属膜 −11− 第1図 へ! FI 第2図 (Δ) 第3図
位画素の製造工程に沿った断面図、第2図(a)〜(C
)は本発明の他の実施例による単位画素断面図で第2図
(b)及び第2図(c)はそれぞれB−B’線及びC−
C′線に沿った一部断面であり、第3図(8,)〜(d
)は本発明の他の実施例に沿った製造工程断面図である
。 1・・・基板 2・・・ゲート電極配線 3・・・ゲー
ト絶縁膜 4・・・ソース電極配線 5・・・ドレイン
電極6・・・a−8i膜 7・・・遮光膜 8・・・表
面保護膜10・・・共通電極 12.19・・・レジス
ト 92゜94・・・金属膜 −11− 第1図 へ! FI 第2図 (Δ) 第3図
Claims (4)
- (1)絶縁物基板上に不透明なゲート電極配線を選択的
に形成する第1工程、ゲート絶縁膜を堆積する第2工程
、第1の透明導電膜を少なくとも一部に有するソース電
極配線とドレイン電極を選択的に形成する第3工程、非
晶質半導体薄膜を堆積する第4工程、遮光膜を堆積する
第5工程、前記半導体薄膜と遮光膜を同一形状に選択的
に残す第6エ程、少なくとも前記ゲート電極配線数り出
し用ゲート開孔を少なくとも前記ゲート絶縁膜に選択的
に設ける第7エ程、少なくとも前記ゲート開孔を介して
ゲート取り出し電極とソース取p出し電極を選択的に形
成する第8工程より成る薄膜トランジスタアレイリ製造
方法。 - (2) 前記第3工程において前記第1の透明導電膜上
に不透明導電膜を堆積して同一形状に前記第1の透明導
電膜と不透明導電膜とをソース電極配線とドレイン電極
として選択的に形成し、前記第6エ程で前記不透明導電
膜の露出した部分を除去することを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の薄膜トランジスタアレイの製造方法
。 - (3)前記第1工程が前記ゲート電極配線をレジスト’
(rマスクにした選択オーバーエッチで形成すると共に
、第2の透明導電Mを堆積後レジスト除去によって選択
的に共通電極を形成する工程で、共通電極とゲート絶縁
膜と前記第1の透明導電膜から成るドレイン電極とから
容量を形成すること全特徴とする特許請求の範囲第1項
もしくは第2項記載の薄膜トランジスタアレイの製造方
法。 - (4)前記第6エ程の後絶縁膜を堆積し、前記第7エ程
でVジスiマスクにして少なくとも前記ゲート電極配線
の一部と前記ソース電極配線の一部に前記絶縁膜とゲー
ト絶縁膜を選択エッチして開孔全般け、前記第8工程で
金属を堆積し、前記レジストヲ除去して金属を選択的に
残すことを特徴とする特許請求の範囲第1項から第3項
までいずれか記載の薄膜トランジスタアレイの製造方法
。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58211852A JPS60103676A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 薄膜トランジスタアレイの製造方法 |
US06/665,773 US4601097A (en) | 1983-11-11 | 1984-10-29 | Method of producing thin-film transistor array |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58211852A JPS60103676A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 薄膜トランジスタアレイの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60103676A true JPS60103676A (ja) | 1985-06-07 |
Family
ID=16612658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58211852A Pending JPS60103676A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | 薄膜トランジスタアレイの製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4601097A (ja) |
JP (1) | JPS60103676A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS62145870A (ja) * | 1985-12-20 | 1987-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜トランジスタ |
US5487696A (en) * | 1991-03-26 | 1996-01-30 | Kabushiki Kaisha Ace Denken | Apparatus for polishing medals for game machine and for separating abrasive therefrom |
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-
1983
- 1983-11-11 JP JP58211852A patent/JPS60103676A/ja active Pending
-
1984
- 1984-10-29 US US06/665,773 patent/US4601097A/en not_active Expired - Lifetime
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