JPS6315283A - 薄膜トランジスタマトリクスの形成方法 - Google Patents

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】 〔概要〕 この発明は、液晶のアクディプマトリクス表示用の薄膜
トランジスタマトリクスの製造工程における歩留り向上
と低コスト化と品質向上をはかるために、多層膜を階段
状にエツチングを行うと共に、この階段状のエツチング
端に透明導電膜を被膜するという工程を採用することに
より、フォトマスクの使用枚数を減少させるものである
。

〔産業上の利用分野〕

この発明は、液晶ディスプレイの点滅を制御する液晶駆
動用の薄膜トランジスタマトリクスの形成方法に関する
ものである。

液晶ディスプレイは、カラー化が容易なこと及び低消費
電力であり、しかもこれを駆動する電圧が低電圧である
という利点からフラットディスプレイの中でも優位な位
置を占めており、広く用いられている。一方、この液晶
ディスプレイの表示容量を大きくし、しかも高品質を維
持するためには、この液晶ディスプレイの各画素の明滅
を制御するスイッチ素子を数多く形成する必要がある。

コノスイッチ素子を形成するために薄膜トランジスタマ
トリクスの開発が盛んに行われている。

この薄膜トランジスタマトリクスは、製造工程に精度を
必要とするとともに、工程数が多いために実用化が遅れ
ている。従って、少ない工数で歩留りよく製作の行える
薄膜トランジスタマトリクスの形成方法が要求されてい
る。

〔従来の技術〕

従来、薄膜トランジスタマトリクスは、第５図（ａｌ〜
（ｅ）に示す工程順に製作され、この各工程に使用され
るマスクは第６図に示すものを用いる。

すなわち、第６図（ａｌに示す第１のフォトマスク３１
を用いて、第５図（ａｌに示す透明絶縁基板のガラス基
板１上に、ゲート２を作製する。この後にゲート絶縁膜
３と半導体活性層であるアモルファスシリコン膜（以後
ａ−５ｉ膜と記す）４並びに酸化シリコン膜（以後５ｉ
０２膜と記す）５をプラズマ気相成長法（以後プラズマ
ＣｖＤ法と記す）によって連続して積層して成膜した後
に、全面にポジレジストを塗布し、ガラス基板１の裏面
から露光し、ゲート２上のみポジレジスト１１を残す。

この状態でＳｉ０２膜５をエツチングして第５図＋ａ）
の工程を終える。

次ぎに、ｎ　ａ−Ｓｉ／Ｔｉ（チタン）／ＡＩ（アルミ
ニュウーム）６を成膜し、ポジレジスト１１と共にリフ
トオフしてソース電極６−２、ドレイン電極６−１　と
なる部分を残し第５図（ｂ）を得る。

第６図（Ｃ１に示す第２のフォトマスク３２を用いて、
ｎ　ａ−Ｓｔ／Ｔｉ／Ａｌ　６がゲート２を介して平面
的にドレイン電極６−１　とソース電極６−２に分離さ
れるように少なくともａ−Ｓｉ膜４までエツチングして
第５図（Ｃ）を得る。

次ぎに、高抵抗被膜材の眉間絶縁層即ち、ポリイミド７
を全面に塗布し、第６図（ｄ）に示す第３のフォトマス
ク３３を用いて、ドレインパターン上とソース電極の一
部を含む表示部をエツチング除去する。次ぎに第６図Ｔ
ｄｌに示す第４のフォトマスク３４を用いて、表示部に
透明電極１３−１を形成し第５図（ｄ）を得る。

更に、全面にＣｒ（クローム）とＡＩを成膜した後に第
６図ｔｅｌに示す第５のフォトマスク３５を用いて、ソ
ース電極６−２と透明電極１３−１とを接続する接続メ
タル１７と、ゲートを遮光する遮光ｌｆｔ！１０とドレ
インバス１２とをパターン形成して第５図（ｅｌを得る
。

上記したように、従来の薄膜トランジスタマトリクスを
作製する工程には、フォトマスクを５枚必、要としてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記したように従来は、各構成要素に対応して各々フォ
トマスクを対応させていたために、フォトマスク数が多
くなって工程数を増やし製造コストの増大並びに歩留り
を悪くすると云う問題を生じていた。

この発明は、以上のような従来の状況から、工数が少な
く更に歩留りの向上の図れる薄膜トランジスタマトリク
スの形成方法の提供を目的とするものである。

〔問題点を解決するだめの手段〕

この発明は、第１図の第１の原理図に示すように、第１
図（ａｌの透明絶縁基板１上に設けられたソース電極と
ゲート電極層となるコンタクト材６と層間絶縁膜７と金
属膜８からなる積層面に、フォトレジスト１１を被覆し
、第１図（ｂｌのようにコンタクト材６と層間絶縁膜７
とコンタクト材６とをフォトレジスト１１の直下までエ
ツチングした後に第１図（Ｃ）に示すように層間絶縁膜
７のオーバエツチングを行う。さらに、第１図ｆｄ）に
示すように金属８をオーバエツチングして金属膜８、層
間絶縁層７及びコンタクト材６の端面を階段状にする。

上記した工程は、第２のフォトマスク２２を用いて行う
。

更Ｓこ、第２図の第２の原理図に示すように、金属膜８
と透明絶縁板１の全面に透明導電膜９を形成して第２図
（ａｌを作製し、第３のフォトマスクを用いてフォトレ
ジスト１１を形成して第２図（ｂ）を作製する。この透
明導電膜９と金属膜８を連続工ノチングを行い、フォト
レジストを除去すると第２図（Ｃ）となる。

〔作用〕

第１の原理に示すように、層間絶縁膜７をオーバエツチ
ングすることによって、第２のフォトマスクを用いて、
コンタクト材６と金属膜８の取り出しが可能となり、文
筆２の原理によって、第３のフォトマスクによって表示
電極、遮光膜、接続メタルの作製ができ、使用するフォ
トマスクの種類が減少して、薄膜トランジスタマトリク
スの製造の簡易化と製品品質を向上する。

〔実施例〕

第３図は本発明の一実施例を示す工程図、第４図は本発
明に使用するマスクの平面図である。

第３図（ａ）に示すように、透明絶縁基板であるガラス
基板１上に、第４図（ａｌに示す第１のフォトマスク２
１を用いてゲートバスラインの付いたゲート２を作製す
る。この作製後にゲート絶縁膜３と半導休店（’！　膜
となるアモルファス・シリコン（ａ−Ｓｉ）模４とチャ
ネル部保護膜（Ｓｉ０２）５とを成膜し、従来方式と同
しように自己整合法によって、ソース電極６−２及びド
レイン電極６−１　となるコンタクト材６を作製して第
３図＋ａｌを得る。

次ぎに、第３図（ｂｌに示すように、層間絶縁膜及びト
ランジスタ・マトリクスの保護膜となるポリイミド７と
金属８を成膜する。

上記工程後、フォトレジストを被覆し第４図（Ｃ１に示
す第２のフォトマスク２２を用いてエンチングを行う。

このエツチングは、上記した第１図の第１の原理図に示
した方法であり、ポリイミド７の端面（エツジ）からコ
ンタクト材６がはみ出るように行い第３図（Ｃ）が得ら
れる。

この後、透明導電膜９を全面被覆し、フォトレジストを
塗布後、第４図（ｄｌに示す第３のフォトマスク２３を
用いてマスクパターンを作製して、透明導電膜９と金属
８を順次上記した第２図の第２の原理図のようにエツチ
ングを行い、ドレインハス１２と遮光膜９−２と表示電
極９−３が作製され、第３図（ｄｌが得られる。

〔効果〕

以上の説明から明らかなように、この発明によれば、層
間絶縁膜（ポリイミド）のサイドエッチによりソース電
極とドレイン電極の分離と取り出しを同一マスクによっ
て行い、透明導電膜を成膜した後に表示電極、遮光膜、
ドレインバスラインのパターニングを一枚のフォトマス
クで行うことにより使用フォトマスクの減少を図り、よ
って製造工数の削減及び品質を向上する上できわめて有
効な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の原理図、 第２図は本発明の第２の原理図、 第３図は本発明の一実施例を示す工程図、第４図は本発
明に使用するフォトマスクの平面図、 第５図は従来の薄膜トランジスタマトリクスの形成方法
を示す工程図、 第６図は従来工程に用いられたマスクの平面図である。 図において、１はガラス基板、２はゲート、３はゲート
本色縁膜、４はアモルファス・シリコン、６はコンタク
ト材、７は層間絶縁膜、８は金属膜、９は透明導電膜、
２１，２２．２３及び３１〜３５はフォトマスクを示す
。 不発明司才を一原理凹 第１図 第°２図 不発８月＾−更末ジ列９ネＴ丁判覆の 第　３　図 Ａｎ− ノド発ＢＥｌ＝ｎ辷吊ｔ３７ｒｋマスクシ平滑Ｊ刀第　
４　図 昼　　、” ＜ｕｒ〕馴醪蛤ト”フ’−；’７７２１−）−ｒｎｒ１
５だに方ユと９零す１社戸口 第５図 マス７４子ｉバＡ 第６図 に８ａＦｙ＞；゛スフｚｈシーｔ　７’；４ｃａｆ？双
燵±６ずＴ程ｍ 第５図 マス７／ｌ平１１１７Ｈ 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明絶縁基板（１）上に不透明金属によるバスラ
   イン付ゲート（２）を第１のマスク（２１）を用いて形
   成し、その上に少なくともゲート絶縁膜（３）と半導体
   活性層（４）を順次成膜し、さらにその上にポジ型フォ
   トレジストを塗布し、前記透明絶縁基板（１）の裏面よ
   り露光して前記バスライン付ゲート（２）上のみ該レジ
   ストを残した後、ソース電極とドレイン電極の層となる
   コンタクト材（６）を全面に成膜しリフトオフを行う工
   程と、 前記リフトオフ後の基板上に層間絶縁膜（７）と金属膜
   （８）を全面に順次形成した後、前記バスライン付ゲー
   ト（２）のパターンを横切るような第２のフォトマスク
   （２２）を用いてソース電極（６−２）とドレイン電極
   （６−１）及びドレインバスライン（１２）のパターン
   を、パターン端におけるエッチング形状が階段状になり
   、前記コンタクト材（６）が少なくとも幅５０Å露出す
   るように前記半導体活性層（４）までエッチングする工
   程と、 前記ソース電極（６−２）、ドレイン電極（６−１）及
   びドレインバスライン（１２）が形成された基板上に透
   明導電膜（９）を形成した後、ドレイン電極（６−１）
   のエッジの一部を覆うようなドレインバスパターン（１
   ４）と前記ゲート（２）を覆うような光シールドパター
   ン（１５）とソース電極（６−２）のエッジの一部を覆
   うような表示電極パターン（１６）とからなる第３のフ
   ォトマスク（２３）を用いて前記透明導電膜（９）と金
   属膜（８）を順にエッチング除去する工程を含むことを
   特徴とする薄膜トランジスタマトリクスの形成方法。
2. （２）前記半導体活性層（４）を成膜後引き続いて、絶
   縁膜（５）を形成し、この絶縁膜（５）をコンタクト材
   （６）を成膜する前に前記基板背面から露光して形成し
   たレジストパターンを用いてエッチングする工程を付加
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の薄膜
   トランジスタマトリクスの形成方法。