JPH02146527A - 薄膜ダイオードの製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はマ）　ＩＪクス状に配置した各画素に設けたス
イッチング素子を制御することにより、液晶を駆動して
画像表示を行なう液晶表示装置における、薄膜ダイオー
ドの製造方法に関する。

〔従来の技術〕

アモルファスルミｎダイオード素子を液晶駆動のスイッ
チング素子として使用したものが、例えば特開昭６３−
１４１２８号公報に記載されている。これは第４図に示
すように、一方の基板に行電極３６と画素電極とを設け
、この行電極６６と画素電極との間に複数のダイオード
４２をリング状に接続する。他方の基板には列電極６８
を設け、２枚の基板間に液晶４４を封入し、ダイオード
４２を制御して画像表示を行なう。

このダイオードの構造を第３図の断面図に示す。

なお第３図は１つのダイオードを図示しである。

基板１２上に透明導電膜１４からなる行電極６６と画素
電極４０とを設け、遮光膜２２を介してこの画素電極４
０上に半導体膜２４を設ける。この半導体膜２４はアモ
ルファスシリコンかラナｒ）、導電型がｐｉｎ構造を有
する。画素電極４０と半導体膜２４との間に設けた遮光
膜２２は、基板１２下面からの透過光が半導体膜２４に
照射されたとき、半導体膜２４ｐｉｎ接合にリーク電流
が流れ、ダイオードがスイッチング素子としての機能を
果さず、表示画像品位が低下することを防止するため設
けである。さらに半導体膜２４と行電極６６とを接続す
る配線６４を形成する。この第３図に示す薄膜ダイオー
ドは、透明導電膜１４のバターニングと、半導体膜２４
のバターニングと、配線３４のバターニング、すなわち
３枚のホトマスクでダイオード素子が形成できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら第３図に示す従来例におけるダイオード素
子は、基板１２下面からの透過光を遮光するために設け
た導電材料からなる遮光膜２２が、半導体膜２４下面の
一部の領域しか形成されていない。半導体膜２４下面の
全面に遮光膜２２を形成せず、一部の領域にのみ遮光膜
２２を形成しているのは、側面部にて遮光膜２２と配線
６４とが短絡してしまうので、半導体膜２４下面の一部
領域にのみ遮光膜２２を形成している。このため半導体
膜２４には光照射に起因するリーク電流が流れダイオー
ドがスイッチング素子としての機能を果さず、したがっ
て表示画像品位に対する対応は充分でない。

上記課題を解決して半導体膜における光照射に起因する
リーク電流発生を抑えるための製造方法を提供すること
が本発明の目的である。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明における薄膜ダイオード
は、下記記載の製造方法により製造する。

基板上の全面に透明導電膜を形成しこの透明導電膜上に
感光性樹脂を塗布して露光現ｆ象を行ない第１のホトレ
ジストを形成しこの第１のホトレジストをマスクにして
透明導電膜をエツチングして行電極と画素電極とを形成
しさらに第１のホトレジストを除去する工程と、全面に
遮光膜と半導体膜とマスク膜とを順次形成しこのマスク
膜上に感光性樹脂を塗布して露光現はを行ない第２のホ
トレジストを形成しこの第２のホトレジストをマスクに
してマスク膜と半導体膜と遮光膜とを順次エツチングし
てマスク膜パターン寸法より小さい半導体膜と遮光膜と
を形成しさらに第２のホトレジストを除去する工程と、
全面に感光性ポリイミド樹脂を形成する工程と、全面露
光および現像？行ないマスク膜下の領域でかつ半導体膜
と遮光膜との側壁に感光性ポリイミド樹脂からなる側壁
膜を形成しさらにマスク膜を除去する工程と、全面に導
電膜を形成しこの導電膜上に感光性樹脂を形成して露光
現像を行ない第３のホトレジストを形成する工程と、こ
の第３のホトレジストをマスクとして導電膜をエツチン
グして配線を形成し第３のホトレジスト開口部の半導体
膜と遮光膜とを除去しさらに第３のホトレジストを除去
する工程とを有する。

〔実施例〕

以下図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図（ａ）〜は〕は本発明におげろ薄膜ダイオードの
製造方法を工程順に示す断面図、第２図は本発明の薄１
漠ダイオードを示す平面図である。なお第１図は第２図
におけるＡ−Ａ断面を示す。以下第１図および第２図を
交互に参照して説明する。

まず第１図（ａ）に示すように、透明ガラスからなる基
板１２上にスパッタリング法もしくは真空蒸着法により
、透明導電膜１４として酸化インジクムスズ（ＩＴＯ）
をｔ５０〜２００ｎｍの厚さで形成する。その後感光性
樹脂をこの透明導電膜１４上の全面に塗布して、ホトマ
スクを用いて露光、および現像を行ない第１のホトレジ
スト１６を形成する。この第１のホトレジスト１６の平
面パターン形状は、第２図の実線４６に示す。その後第
１のホトレジスト１６をエツチングのマスクとして透明
導電膜１４を、塩化第二鉄と塩酸との混合溶液を用いて
エツチングして、画素電極４０と行電極６６とを形成す
る。その後第１のホトレジスト１６を除去する。

次に第１図（ｂ）に示すように、遮光膜２２としてモリ
ブデンをスパッタリング法あるいは真空蒸着法により、
１０００ｍ程度の膜厚で形成する。遮光膜２２としては
モリブデン以外に、メンタル、チタニウム、タングステ
ン、クローム、アルミニウムあるいはこれら材料を主成
分とする複合合金、もしくはこれらの材料の積層膜で構
成しても良く、遮光性を有する材料であれば良い。その
後遮光膜２２上にプラズマ化学気相成長法により、アモ
ルファスシリコンからなる半導体膜２４を、厚さ３００
〜５ＱＱｎｍ形成する。この半導体膜２４の形成方法は
、電子サイクロトン共鳴気相成長法、熱化学気相成長法
、スパッタリング法、真空蒸着法を用いても良い。半導
体膜２４は遮光膜２２側から導電型がｐ型、１型すなわ
ち真性半導体、ｎ型のダイオード構造を有する。この半
導体膜２４の導電型としては、上記のｐｉｎ構造のほか
に、ｎｉｐ、ｐｎｓｎｐ構造でも良い。その後半導体膜
２４上にマスク膜２６として例えばアルミニウムを、ス
パッタリング法あるいは真空蒸着法により膜厚２００ｎ
ｍ程度形成する。さらにその後マスク（漠２６土に感光
性樹脂を塗布し、ホトマスクを用いて露光、および現像
を行ない第２のホトレジスト１８を形成する。この第２
のホトレジスト１８の平面パターン形状は、第２図の破
線４８で示す。

次に第１図（Ｃ）に示すように、第２のホトレジスト１
８をエツチングのマスクとして、乾式エツチング装置と
して例えば反応性イオンエツチング装置で、エンチング
ガスとして四フッ化炭素と酸素との混合ガスを用いて、
マスク膜２６と半導体膜２４と遮光膜２２とをエツチン
グする。このエツチングにおいて遮光膜２２のエツチン
グが終了したジャストエッチからもエツチングガスを供
給し続けると、マスク膜２６パターン寸法より小さな半
導体膜２４と遮光膜２２が得られる。あるいは遮光膜２
４のエツチング終了時点でエツチングガスの供給を止め
、その後半導体膜２４と遮光膜２２とを湿式エツチング
でエツチングして、マスク膜２６パターン寸法より小さ
な半導体膜２４と遮光膜２２とを形成しても良い。マス
ク膜２６パターン寸法に対して、半導体膜２４と遮光膜
２２とのパターン寸法を０．５〜１．０μｍ小さ（する
。

このパターン寸法差は上述の乾式エツチングにおけるジ
ャストエッチからのエツチング時間、あるいは湿式エツ
チングにおけるエツチング時間により制御できる。その
後第２のホトレジスト１８を除去する。

次に第１図（ｄ）に示すように、光照射領域が溶解する
ポジ型の感光性ポリイミド樹脂２８を全面に形成する。

この感光性ポリイミド樹脂２８の粘度をある程度低くし
て浸漬法により形成すれば、第１図ｔｄ）に示すように
、庇状に形成されたマスク膜２６下の領域にも感光性ポ
リイミド樹脂２８を形成することができる。その後温度
１００°Ｃ８度の熱処理（ブレベーク）を行なう。

次に第１図＋ｅ）に示すように、感光性ポリイミド。

樹脂２８にホトマスクを用いず全面露光を行なう。

この全面露光においては、感光性ポリイミド樹脂２８の
うち庇状に形成されたマスク膜２６下の領域は、光が照
射されず現像処理後温度３００℃程度の熱処理（ボスト
ベーク）を行なうと、この７スク膜２６下の領域でかつ
半導体膜２４と遮光膜２２との側壁に、感光性ポリイミ
ド樹脂からなり電気的絶縁性を備えた側壁膜６０が形成
される。

その後マスク膜２６を除去する。

次に第１図（ｆ）に示すように、全面に導電膜６２トシ
てモリブデンをスパッタリング法により厚さ１００〜２
０００ｎｍ形成する。導電膜６２としてはモリブデン以
外に、モリブデンシリサイド、アルミニウム、あるいは
シリコンを添加したアルミニラムも使用できる。その後
導電膜６２上に感光性樹脂を塗布して、ホトマスクな用
いて露光、現像を行ない第３のホトレジスト２０を形成
する。

この第３のホトレジスト２０の平面パターン形状は、第
２図の一点鎖線５０で示す。

次に第１図１ｇｌに示すように、第３のホトレジスト２
０をエツチングのマスクとして導電膜３２を、反応性イ
オンエツチング装置を用いてエツチングして配線６４を
形成する。このときのエツチングガスとしては、四フフ
化炭素と酸素との混合ガスを用いる。さらにこの第３の
ホトレジスト２０なエツチングマスクとして、反応性イ
オンエツチング装置にて四フフ化炭素と酸素との混合ガ
スを用いて、第３のホトレジスト２０に覆われてない領
域、すなわち第３のホトレジスト２０開口部の半導体膜
２４と遮光膜２２とをエツチングして除去する。その後
第３のホトレジスト２０を除去して素子基板を得る。な
お第２図に示すように、行電極６６は配線抵抗を低（す
るため、透明導電膜と導電膜との積層溝になっている。

なおマスク膜２６としては前述のアルミニウム以外にも
、感光性ポリイミド樹脂２８を全面露光するとき、この
露光波長に対して光不透過性を有する材料であれば適用
できる。

液晶表示体は上述の素子基板と対向基板の両基板に、−
船釣な手法により液晶配向処理な行ない、２枚の基板を
貼り合せた後、液晶を注入して完成。

する。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように本発明の薄膜ダイオードの
製造方法によれば、半導体膜と遮光膜との側壁に自己整
合により感光性ポリイミド樹脂からなり絶縁性を有する
側壁膜が形成でき、遮光膜と配線との絶縁を行なうこと
ができる。したがって半導体膜下面の全面に遮光性を有
する遮光膜を形成することが可能とをり、基板下面から
の透過光がこの遮光膜によって遮断されて半導体膜に照
射されず、光照射に起因するリーク電流発生が防止され
、液晶表示装置の表示画像品位が向上する。

さらにそのうえ半導体膜の側壁に絶縁性を有する側壁膜
が形成されるため、従来例に比較して半導体膜側壁部に
おける配線を介して流れるｐｎ接合リーク電流を低減す
ることができる効果をもち、なお−層液晶表示装置の表
示画像品位が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図［ａ）〜［ｇ）は本発明における薄膜ダイオード
の製造方法を工程順に示す断面図、第２図は本発明にお
ける薄膜ダイオードを示す平面図、第３図は従来例にお
ける薄膜ダイオードを示す断面図、第４図はダイオード
リングに用いた薄膜ダイオードを示す回路図である。 ２２・・・・・・遮光膜、 ２４・・・・・・半導体膜、 ２６・・・・・・マスク膜、 ２８・・・・・・感光性ポリイミド樹脂、６０・・・・
・・側壁膜、 ３４・・・・・・配線。 第１図 ２４゜ 半導Ａト盾 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上の全面に透明導電膜を形成し該透明導電膜上に感
   光性樹脂を塗布して露光現像を行ない第１のホトレジス
   トを形成し該第１のホトレジストをマスクにして前記透
   明導電膜をエッチングして行電極と画素電極とを形成し
   さらに前記第１のホトレジストを除去する工程と、全面
   に遮光膜と半導体膜とマスク膜とを順次形成し該マスク
   膜上に感光性樹脂を塗布して露光現像を行ない第２のホ
   トレジストを形成し該第２のホトレジストをマスクにし
   て前記マスク膜と前記半導体膜と前記遮光膜とを順次エ
   ッチングして前記マスク膜パターン寸法より小さい前記
   半導体膜と前記遮光膜とを形成しさらに前記第２のホト
   レジストを除去する工程と、全面に感光性ポリイミド樹
   脂を形成する工程と、全面露光および現像を行ない前記
   マスク膜下の領域でかつ前記半導体膜と前記遮光膜との
   側壁に該感光性ポリイミド樹脂からなる側壁膜を形成し
   さらに前記マスク膜を除去する工程と、全面に導電膜を
   形成し該導電膜上に感光性樹脂を塗布して露光現像を行
   ない第３のホトレジストを形成する工程と、該第３のホ
   トレジストをマスクとして前記導電膜をエッチングして
   配線を形成し前記第３のホトレジスト開口部の前記半導
   体膜と前記遮光膜とを除去しさらに前記第３のホトレジ
   ストを除去する工程とを有することを特徴とする薄膜ダ
   イオードの製造方法。