JPH03192729A - Manufacture of thin film transistor array of active matrix display - Google Patents
Manufacture of thin film transistor array of active matrix displayInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(イ)産業上の利用分野
本発明はアクティブマトリクス表示装置の薄膜トランジ
スタアレーの製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to a method for manufacturing a thin film transistor array for an active matrix display device.
(ロ)従来の技術
近年、マトリクス配置された多数の画素単位の表示電極
毎にスイッチングトランジスタとして働く薄膜トランジ
スタ(以下TPTと称する)を結合し、このTPTを駆
動回路をしたアクティブマトリクス表示装置が開発され
ている。この装置は各表示電極にTPTを介して画素情
報を供給し、この画素情報に応じた電界、電流、または
電力によって、表示電極上に装備された液晶層、EL層
あるいはEC層に光学的変化を与え、可視表示を可能と
するものである[特公昭62−6674号公報]。(b) Conventional technology In recent years, active matrix display devices have been developed in which thin film transistors (hereinafter referred to as TPTs) functioning as switching transistors are connected to each display electrode of a large number of pixels arranged in a matrix, and these TPTs are used as drive circuits. ing. This device supplies pixel information to each display electrode via TPT, and optical changes occur in the liquid crystal layer, EL layer, or EC layer provided on the display electrode by electric field, current, or power according to this pixel information. [Japanese Patent Publication No. 62-6674].
特に、現在ではポケッタブルTV用デイスプレィとして
、上述の液晶層を用いたアクティブマトリクス型液晶表
示装置が注目を集めている。In particular, active matrix liquid crystal display devices using the above-mentioned liquid crystal layer are currently attracting attention as displays for portable TVs.
第5図(a)に従来のアクティブマトリクス型液晶表示
装置に於けるTFTアレーの画素単位の平面図を示し、
同図(b)にTFT位置のA−A線断面図を示す。FIG. 5(a) shows a plan view of each pixel of a TFT array in a conventional active matrix liquid crystal display device.
FIG. 5B shows a cross-sectional view taken along line A-A of the TFT position.
これらの同図のTPTは、液晶セルの一方の絶縁基板1
上に形成され、ゲートライン20の一部をなすゲートを
極2、基板全面に設けられたゲート絶縁膜3、局在した
半導体膜4、該半導体膜4のソース並びにドレイン位置
の夫々にオーミックコンタクトを構成する不純物半導体
膜5,5、ソース電極7並びにドレイン電極8の積層体
からなる所謂逆スタガータイプをなし、このソース電極
7に画素単位の表示電極6が結合されている。These TPTs in the same figure are attached to one insulating substrate 1 of the liquid crystal cell.
An ohmic contact is made to the gate formed on the top and forming a part of the gate line 20 as the pole 2, the gate insulating film 3 provided on the entire surface of the substrate, the localized semiconductor film 4, and the source and drain positions of the semiconductor film 4, respectively. It has a so-called inverted stagger type structure consisting of a stack of impurity semiconductor films 5, 5, a source electrode 7, and a drain electrode 8, and a display electrode 6 for each pixel is connected to the source electrode 7.
このような従来のアクティブマトリクス表示装置のTP
Tアレーの製造方法を工程順に以下に概説する。TP of such a conventional active matrix display device
The method for manufacturing the T-array will be outlined below in order of steps.
(1)、絶縁基板1上に配線用金属膜を成膜し7オトマ
スク及びフォトレジストを用いてゲート電極2を備える
ゲートライン20を形成する工程。(1) Step of forming a metal film for wiring on the insulating substrate 1 and forming a gate line 20 including the gate electrode 2 using an otomask and a photoresist.
(2)、P−CVD装置等を用いて、ゲート絶縁膜3、
非単結晶の半導体膜4、非単結晶の不純物半導体膜5を
順次成膜する工程。(2) Using a P-CVD device or the like, the gate insulating film 3,
Step of sequentially forming a non-single crystal semiconductor film 4 and a non-single crystal impurity semiconductor film 5.
(3)、フォトマスク及びフォトレジストを用いて上記
半導体膜4と不純物半導体膜5のエツチングを行う工程
。(3) A step of etching the semiconductor film 4 and the impurity semiconductor film 5 using a photomask and a photoresist.
(4)、透明導電膜を成膜し7オトマスク及びフ才トレ
ジストを用いて表示電極6を形成する工程。(4) A step of forming a transparent conductive film and forming display electrodes 6 using an oto mask and a photoresist.
(5)、配線用金属膜の成膜を行い、フォトマスク及び
7オトレジストを用いてソース電極7、並びにドレイン
電極8を備えるドレインライン8oを形成する工程。(5) A step of forming a metal film for wiring and forming a drain line 8o including a source electrode 7 and a drain electrode 8 using a photomask and a photoresist.
(6)、上記画電極7.8間のチャンネル位置の上記不
純物半導体膜5をエツチングする工程。(6) Etching the impurity semiconductor film 5 at the channel position between the picture electrodes 7 and 8.
(ハ)発明が解決しようとする課題
上述の如きアクティブマトリクス表示装置のTPTアレ
ーの製造方法によれば、TPTのパターンの加工精度は
フォトマスクと露光装置の能力で決まる。(c) Problems to be Solved by the Invention According to the method of manufacturing a TPT array for an active matrix display device as described above, the processing accuracy of the TPT pattern is determined by the capabilities of the photomask and the exposure device.
一般的に現在の7オトマスクのピッチ誤差は±1μm、
!光装置のアライメント誤差は±1μmであるので、上
述の従来の製造方法によれば、±2μmのすなわち0〜
4μmのパターン位置のシフトが発生し、この位置シフ
トを見込んだ余裕のあるパターン設計が必要であった。Generally, the pitch error of the current 7 otomasks is ±1μm,
! Since the alignment error of the optical device is ±1 μm, according to the conventional manufacturing method described above, the alignment error is ±2 μm, that is, 0 to 0.
A shift in the pattern position of 4 μm occurred, and a pattern design with sufficient margin to account for this position shift was required.
そのため、画素寸法が30μm〜50μm角程度の高画
素集積の例えば、ハイビジョン対応の超高精細液晶表示
装置の如き表示装置を作製する場合には画素占有面積率
が大幅に低下するという不都合が生じていた。即ち、画
素占有面積が低下するという事は、表示画面が全体とし
て暗くなり、表示品位が低下する欠点を招くことになる
。Therefore, when manufacturing a display device with a high pixel density, such as an ultra-high-definition liquid crystal display device compatible with high-definition television, with a pixel size of about 30 μm to 50 μm square, there is a problem that the pixel occupation area ratio is significantly reduced. Ta. That is, a reduction in the pixel occupation area results in the disadvantage that the display screen becomes darker as a whole and the display quality deteriorates.
(ニ)課題を解決するための手段
本発明のアクティブマトリクス表示装置のTFFTの製
造方法は、透光性基板上に不透明金属からなる複数本の
ゲート配線を形成し、透光性のゲート絶縁膜を積層形成
した後、透明導電膜を成膜し、該透明導電膜上面にレジ
ストを塗布した状態で、上記ゲート配線をマスクとした
背面露光により該ゲート配線の反転パターンをなすレジ
ストを残存させ、該残存レジストをマスクに上記透明導
電膜をゲート配線に沿って分離するパターニング処理を
行い、続いて、再度レジストを塗布し、露光処理により
ドレイン電極部を備えたドレイン配線とソース電極位置
以外のレジストを残存させ、該残存レジストをマスクと
して上記透明導電膜をドレイン配線に沿って分離するパ
ターニング処理を行うことにより、画素単位の透明導電
膜からなる多数の表示電極を得、その後、上記残存レジ
ストのソース電極位置の開口を更に表示電極側に拡張す
る露光処理を行うことで表示電極が露出するレジストを
作成し、この状態で金属を全面に堆積し、ドレイン電極
部を備えたドレイン配線とソース電極とをリフトオフ形
成るものである。(d) Means for Solving the Problems The method for manufacturing a TFFT of an active matrix display device of the present invention includes forming a plurality of gate wirings made of opaque metal on a transparent substrate, and forming a transparent gate insulating film. After forming a layer, a transparent conductive film is formed, and with a resist applied to the upper surface of the transparent conductive film, a resist forming an inverted pattern of the gate wiring is left by back exposure using the gate wiring as a mask, Using the remaining resist as a mask, a patterning process is performed to separate the transparent conductive film along the gate wiring, and then a resist is applied again, and an exposure process is performed to remove the resist at positions other than the drain wiring with the drain electrode part and the source electrode position. By leaving the remaining resist as a mask and performing a patterning process to separate the transparent conductive film along the drain wiring, a large number of display electrodes made of the transparent conductive film are obtained in pixel units, and then the remaining resist is removed. A resist is created in which the display electrode is exposed by performing an exposure process to further extend the opening at the source electrode position toward the display electrode. In this state, metal is deposited on the entire surface, and the drain wiring with the drain electrode part and the source electrode This is what forms the lift-off.
(ホ)作用
本発明のアクティブマトリクス表示装置のTPTアレー
の製造方法によれば、半導体膜のエツチングレジストと
透明導電膜のエツチングレジストとを背面露光を用いて
ゲート電極を備えるゲート配線に自己整合的に形成する
ため、半導体膜はゲート電極上に、また透明導電膜はゲ
ート配線にオフセット状態に高精度に形成される。さら
に、ドレイン電極部を備えるドレイン配線、並びにソー
ス電極配線は、透明導電膜のエツチングレジストを更に
露光処理したものを用いてリフトオフ形成するので、即
ち、実質的に同一レジストを用いてエツチングとリフト
オフで各パターンを形成するので、フォトマスクと露光
装置の影響を受けずに高精度の上記透明電極からなる表
示電極とドレイン配線並びにソース電極配線が得られる
。(E) Function According to the method for manufacturing a TPT array of an active matrix display device of the present invention, the etching resist of the semiconductor film and the etching resist of the transparent conductive film are self-aligned to the gate wiring including the gate electrode using back exposure. Therefore, the semiconductor film is formed on the gate electrode and the transparent conductive film is formed offset from the gate wiring with high precision. Furthermore, the drain wiring including the drain electrode portion and the source electrode wiring are formed by lift-off using an etching resist for a transparent conductive film that has been further exposed to light. In other words, etching and lift-off are performed using substantially the same resist. Since each pattern is formed, display electrodes, drain wirings, and source electrode wirings made of the above-mentioned transparent electrodes can be obtained with high precision without being influenced by a photomask and an exposure device.
(へ)実施例
第1図に本発明の製造方法によって得られるアクティブ
マトリクス表示装置のTPTアレーの画素単位の平面図
を示す。(f) Example FIG. 1 shows a plan view of each pixel of a TPT array of an active matrix display device obtained by the manufacturing method of the present invention.
第1図のTPTアレーの製造方法をそのB−B線に沿っ
た第2図(i)〜(vi)の製造工程図に従って、以下
に説明する。A method for manufacturing the TPT array shown in FIG. 1 will be described below with reference to manufacturing process diagrams shown in FIGS. 2(i) to (vi) taken along line B-B.
(1)、同図(i)の第1工程
ガラスからなる透光性基板1上にCrあるいはTa等か
らなるゲート電極部2が局部的に備えられたゲートライ
ン20を7オトマスクを用いて所定の形状に形成する。(1) First step in the same figure (i) A gate line 20 locally provided with a gate electrode portion 2 made of Cr, Ta, etc. is formed on a transparent substrate 1 made of glass using a 7-oto mask. Form into the shape of.
該ゲートライン20は画素間を横方向に延在する如く複
数本形成され、各ゲートライン20のゲート電極部2は
画素毎のTPT構成位置に配置される。なお、該ゲート
ライン20の表面を陽極酸化することでゲートの短絡事
故を回避できる。A plurality of gate lines 20 are formed so as to extend horizontally between pixels, and the gate electrode portion 2 of each gate line 20 is arranged at a TPT forming position for each pixel. Note that by anodizing the surface of the gate line 20, it is possible to avoid a gate short-circuit accident.
(2)、同図(ii)の第2工程
シリコン窒化膜あるいはシリコン酸化膜からなるゲート
絶縁膜3、アモルファスシリコン半導体膜S4、燐ドー
プのアモルファスシリコン不純物半導体膜S5をP−C
VD装置等を用いて順次成膜する。(2), the second step in Figure (ii), the gate insulating film 3 made of a silicon nitride film or silicon oxide film, the amorphous silicon semiconductor film S4, and the phosphorus-doped amorphous silicon impurity semiconductor film S5 are P-C.
Films are sequentially formed using a VD device or the like.
(3)、同図(iii )の第3工程
ポジレジストを塗布し、背面露光によりゲートを極部2
を備えたゲートライン20位置以外のレジストを感光し
、続いて該レジストを再度フォトマスクを用いて表面側
から通常の露光を行い、ゲート電極部2上にアイランド
状にレジストR1を残存させ、該残存レジストR1をマ
スクに上記半導体膜S4と不純物半導体膜s5をパター
ニングし、TFTの半導体膜4とこれに同パターンで積
層した不純物半導体膜351を得る。(3), 3rd step of the same figure (iii) Apply a positive resist and expose the gate to the extreme part 2.
The resist other than the gate line 20 position is exposed to light, and then the resist is exposed to light again from the front side using a photomask to leave the resist R1 in an island shape on the gate electrode portion 2. The semiconductor film S4 and the impurity semiconductor film s5 are patterned using the remaining resist R1 as a mask to obtain the semiconductor film 4 of the TFT and the impurity semiconductor film 351 laminated thereon in the same pattern.
(4)、同図(iv )の第4工程
ITOからなる透明導電膜をスパッタリング等の方法で
全面に成膜し、ネガレジストを塗布した後、背面露光に
よりゲート電極部2を備えたゲートライン20の反転パ
ターンをなすレジストR2を形成し、透明導電膜をパタ
ーニングする。尚、上記の反転パターン形成は、ポジレ
ジストのイメージリバーサル法でも作製可能である。(4), 4th step in the same figure (iv) After forming a transparent conductive film made of ITO on the entire surface by a method such as sputtering and applying a negative resist, the gate line with the gate electrode part 2 is formed by back exposure. A resist R2 having a reverse pattern of 20 is formed, and the transparent conductive film is patterned. Note that the above-mentioned reversal pattern formation can also be produced by an image reversal method using a positive resist.
この結果、透明導電膜は複数本のゲートライン20・・
・間隔より若干狭い幅をもって横方向に帯状に延在する
複数本の透明導電膜C6・・・に分割される。As a result, the transparent conductive film has multiple gate lines 20...
- It is divided into a plurality of transparent conductive films C6 extending horizontally in a band shape with a width slightly narrower than the interval.
(5)、同図(v)の第5工程
レジストを塗布し、フォトマスクによりドレインを橿8
・・・を備えた複数本のドレインライン8゜・・・とソ
ース電極7・・・との反転パターンのレジストR3を形
成して、上記第4工程で横方向に複数本に分割された各
透明導電膜C6・・・を更に縦方向に分割するパターニ
ングを行うことにより、単位画素毎の多数の表示電極6
.6・・・を形成する。この時の表示電極6.6・・・
の形成は、同図に示すごとく、1μm程度のオーバーエ
ツチングが生じる様にエツチングされる。(5) Apply the resist shown in the fifth step (v) of the same figure, and connect the drain to the edge 8 using a photomask.
A resist R3 having an inverted pattern of a plurality of drain lines 8°... and a source electrode 7... is formed, and each line divided into a plurality of lines in the horizontal direction in the fourth step is formed. By patterning the transparent conductive film C6 to further divide it in the vertical direction, a large number of display electrodes 6 are formed for each unit pixel.
.. Form 6... Display electrode 6.6 at this time...
As shown in the figure, the etching is performed so that over-etching of about 1 μm occurs.
尚、TPTのチャンネル上に残存したレジストRが、後
のドレイン電極8とソース電極7とのリフトオフ形成時
にチャンネル長を決定することになる。Note that the resist R remaining on the TPT channel will determine the channel length during the subsequent lift-off formation of the drain electrode 8 and source electrode 7.
(6)、同図(vi)の第6工程
上記第5工程の残存レジストを第2の露光処理により、
多数のソース電極7に対する反転パターンのレジストR
3を更に一部除去して上記表示電極を部分的に露出され
る残存レジストR3’を得る。(6) In the sixth step of the same figure (vi), the remaining resist from the fifth step is removed by a second exposure process.
Inverted pattern resist R for a large number of source electrodes 7
3 is further removed to obtain a remaining resist R3' in which the display electrodes are partially exposed.
この時の露光処理は、ソース電極7に対応するレジスト
R3’の開口を表示電極6側に拡張するものであるので
、既に上記第5工程で規定されているチャンネル長を変
更しないように表示電極6側のエツジ部分だけに露光が
施される。The exposure process at this time is to expand the opening of the resist R3' corresponding to the source electrode 7 toward the display electrode 6 side, so the display electrode is Only the edge portion on the 6th side is exposed.
(7)、同図(vii )の第7工程
上記第6工程でのレジストR3’を残存させ、この状態
でチタンやアルミなどの第2金属をスパッタリング等の
方法で成膜し、該レジストR3’によりドレイン電極8
・・・を備えた複数本のドレインライン80・・・と多
数のソース電極7・・・をリフトオフ形成する。従って
、ドレインライン80・・・は前記第5工程のオーバー
エツチングにより、隣接表示電極6.6・・・とは1μ
m程度の狭い間隔で分離されており、ドレイン電極8・
・・の一部が不純物半導体膜S5’上に接合する。そし
て更にソース電極7・・・の一部が不純物半導体膜S5
’上に接合する共にその他部が表示電極6.6・・・上
に接合して両者S5’ 6が配線結合される。(7), 7th step in Figure (vii) The resist R3' from the above 6th step remains, and in this state a film of a second metal such as titanium or aluminum is formed by a method such as sputtering, and the resist R3' is 'by drain electrode 8
A plurality of drain lines 80 . . . and a large number of source electrodes 7 . . . are formed by lift-off. Therefore, due to the over-etching in the fifth step, the drain lines 80... are separated by 1 μm from the adjacent display electrodes 6,6...
The drain electrodes 8 and 8 are separated by a narrow interval of about m.
... is bonded onto the impurity semiconductor film S5'. Furthermore, part of the source electrode 7... is an impurity semiconductor film S5.
The display electrodes 6, 6, .
(8)、同図(vi)の第8工程
上記第7工程の結果露出した各TPTのチャネル部の不
純物半導体膜S51をエツチングによって除去して、半
導体膜4に対するドレイン電極部8、並びにソース電極
7のオーミックコンタクトを実現する不純物半導体膜5
.5を形成する。(8), 8th step in FIG. 4(vi): The impurity semiconductor film S51 in the channel part of each TPT exposed as a result of the seventh step is removed by etching, and the drain electrode part 8 and the source electrode with respect to the semiconductor film 4 are removed. Impurity semiconductor film 5 that realizes ohmic contact in 7
.. form 5.
但し、この不純物半導体膜5.5は、必ずしも必要でな
く、半導体膜4と画電極7.8との直接接合でもTPT
のスイッチング動作に支障のない接合状態が得られるな
ら、不純物半導体膜5.5を省略してもよい。この場合
には、前述の第2工程での不純物半導体膜S5の成膜は
不要である。However, this impurity semiconductor film 5.5 is not necessarily necessary, and even if the semiconductor film 4 and the picture electrode 7.8 are directly bonded, TPT
The impurity semiconductor film 5.5 may be omitted if a junction state that does not impede the switching operation can be obtained. In this case, it is unnecessary to form the impurity semiconductor film S5 in the second step described above.
この第8工程までの工程で、各配線とTPT及び表示電
極の構造が得られるが、更に第1図に表す付加容量電極
9の製造工程を同図のc−cm断面工程を示す第3図を
用いて追加説明する。Through the steps up to the eighth step, the structure of each wiring, TPT, and display electrode is obtained, and the manufacturing process of the additional capacitance electrode 9 shown in FIG. 1 is further explained in FIG. Additional explanation will be provided using .
該付加容量電極9は、第2図の前記の第6、第7工程で
、ソース電極7とドレイン電極8とを同時にリフトオフ
形成される。即ち、第3図(φ)に示す如く、第6工程
の露光処理で、表示電極6の一部と隣接デートラ4フ2
0位置に開口を付設したレジストR3’ を得る。続い
て、第7工程で同図(vii )に示すごとく、第2金
属のリフトオフによって、隣接ゲートライン20の一部
にゲート絶縁膜3を介してオーバーラツプするアイラン
ド状の付加容量電極9を得る。The additional capacitance electrode 9 is formed by lift-off of the source electrode 7 and the drain electrode 8 at the same time in the sixth and seventh steps shown in FIG. That is, as shown in FIG. 3 (φ), in the exposure process of the sixth step, a part of the display electrode 6 and the adjacent date tracer 4 are exposed.
A resist R3' having an opening at the 0 position is obtained. Subsequently, in a seventh step, as shown in FIG. 13(vii), the second metal is lifted off to obtain an island-shaped additional capacitance electrode 9 that overlaps a part of the adjacent gate line 20 with the gate insulating film 3 interposed therebetween.
斯る付加容量電極9・・・は、上述の如く各表示電極6
・・・毎に形成され、隣接ゲートライン20との間の容
量によって各表示電極6の電荷蓄積容量を増大させ、電
力消費による表示電極6の電位低下を抑制に寄与する。Such additional capacitance electrodes 9... are connected to each display electrode 6 as described above.
. . , the charge storage capacity of each display electrode 6 is increased due to the capacitance between adjacent gate lines 20, and this contributes to suppressing a decrease in the potential of the display electrode 6 due to power consumption.
また、このような付加容量を設ける方式には、上述の隣
接ゲート電極を対向電極とするもの以外に、独立した対
向電位を持つ付加容量対向電極を備える方式が考えられ
る。この方式を本発明に採用する場合には、前述の第1
工程時に、ゲート配線と同時に第1金属からなる付加容
量対向電極を備えた付加容量ラインをゲート配線と並列
に延在させて形成しておき、第6、第7部程で上記付加
容量電極9を隣接ゲートライン20上でなくて、該付加
容量対向電極上に配置させればよい。Further, as a method for providing such an additional capacitor, in addition to the above-mentioned method in which adjacent gate electrodes are used as counter electrodes, a method in which an additional capacitor counter electrode having an independent counter potential is provided can be considered. When this method is adopted in the present invention, the above-mentioned first
At the time of the process, an additional capacitor line having an additional capacitor counter electrode made of a first metal is formed to extend in parallel with the gate wire at the same time as the gate wire, and in the sixth and seventh parts, the additional capacitor electrode 9 is formed. It is only necessary to arrange the additional capacitance not on the adjacent gate line 20 but on the additional capacitance counter electrode.
以上の本発明実施例方法の工程により、フォトマスクの
使用枚数を削減して、フォトマスクの使用によるパター
ン位置のシフトの発生を抑制しているので、第1図の平
面図に示した様に、各表示電極6・・・が第5図(a)
の平面図の従来の表示電極6・・・より精度よく拡大さ
れたアクティブマトリクス表示装置のTPTアレーを作
成することができる。Through the steps of the method according to the embodiment of the present invention described above, the number of photomasks used is reduced and the shift of pattern position due to the use of photomasks is suppressed, so that as shown in the plan view of FIG. , each display electrode 6... is shown in FIG. 5(a).
A TPT array of an active matrix display device that is enlarged with higher precision can be created using the conventional display electrode 6 shown in the plan view.
更に、本発明方法の他の実施例の工程を第4図に示す。Furthermore, the steps of another embodiment of the method of the present invention are shown in FIG.
同図(ii)、(vui)は夫々前述の第2図(ii)
、(vi)の本発明の実施例工程に対応しており、該実
施例の他の工程は第2図の他の工程に準じるので、ここ
では省略する。Figures (ii) and (vui) are respectively the same as the above-mentioned figure 2 (ii).
, (vi) corresponds to the steps of the embodiment of the present invention, and the other steps of this embodiment are similar to the other steps shown in FIG. 2, so their description will be omitted here.
第4図(ii)は第2工程を示しており、まず、シリコ
ン窒化膜あるいはシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜
3、アモルファスシリコン半導体膜S4をP−CVD装
置等を用いて順次成膜する。FIG. 4(ii) shows the second step, in which a gate insulating film 3 made of a silicon nitride film or a silicon oxide film and an amorphous silicon semiconductor film S4 are sequentially formed using a P-CVD apparatus or the like.
続いて、フォトマスクを用いてゲート電極部2上のTP
Tチャンネル位置にチャンネル保護絶縁膜10を所定の
形状にパターニングする。尚、この時のパターニング法
としては、前述の第3工程と同じく、背面露光とフォト
マスクによる表面露光により形成したレジストをマスク
にエツチングするのが好ましい。Subsequently, the TP on the gate electrode part 2 is removed using a photomask.
A channel protection insulating film 10 is patterned into a predetermined shape at the T channel position. As for the patterning method at this time, it is preferable to use a mask to etch a resist formed by back exposure and front exposure using a photomask, as in the third step described above.
その後、不純物半導体膜S5をP−CVD装置等で成膜
する。該チャンネル保護絶縁膜10としては、たとえば
、シリコン窒化膜あるいはシリコン酸化膜が使用できる
。Thereafter, an impurity semiconductor film S5 is formed using a P-CVD device or the like. As the channel protection insulating film 10, for example, a silicon nitride film or a silicon oxide film can be used.
第4図(vni)は第8工程を示しており、この工程で
、各TPTのチャンネル部の不純物半導体膜S5’ を
エツチングによって除去する時に、上記チャンネル保護
絶縁膜10が半導体膜4のチャンネル部までエツチング
されるのを防止する。FIG. 4 (vni) shows the eighth step. In this step, when the impurity semiconductor film S5' in the channel part of each TPT is removed by etching, the channel protection insulating film 10 is removed from the channel part of the semiconductor film 4. Prevents etching.
以上に述べた様に、本発明の製造方法を採用することに
より、例えば、高画素集積のハイビジョン対応の超高精
細液晶表示装置を作製する場合でも、表示電極6・・・
の拡大形成によって、画素占有面積率が高くなるので、
表示画面が明るい高品位の表示が可能となる。また、本
発明は液晶表示装置に限定されず、ELやEC表示装置
に採用してもその製造効果は同様である。As described above, by employing the manufacturing method of the present invention, for example, even when manufacturing an ultra-high definition liquid crystal display device with high pixel integration and compatible with high-definition vision, the display electrodes 6...
By enlarging the pixel area, the pixel occupation area ratio increases.
A bright, high-quality display is possible on the display screen. Further, the present invention is not limited to liquid crystal display devices, and even if it is applied to EL or EC display devices, the manufacturing effect will be the same.
(ト)発明の効果
本発明のアクティブマトリクス表示装置のTPTアレー
の製造方法は、半導体膜のパターニング及び透明導電膜
のパターニングに背面露光を用いた自己整合法を用い、
さらにドレイン配線は表示tSパターニングに用いたレ
ジストによりリフトオフ形成するものであるので、フォ
トマスクの使用枚数を削減でき、これによって、フォト
マスク精度やそのアラインメント誤差に影響されず、特
に、互いに近接配置される表示電極とドレイン配線に対
して非常に高精度のパターンニンダが可能となる。しか
も、ソース電極もドレイン配線に設けられたドレイン電
極と同時にリフトオフ形成でき、これら両電極間を決め
るレジスト露光を一枚のマスクで実現できるので、チャ
ンネル長の寸法精度が劣化することがないので、特性の
バラツキのない信頼性の高いTPTを製造することがで
きる。(G) Effects of the Invention The method for manufacturing a TPT array of an active matrix display device of the present invention uses a self-alignment method using back exposure for patterning a semiconductor film and a transparent conductive film,
Furthermore, since the drain wiring is formed by lift-off using the resist used for display tS patterning, it is possible to reduce the number of photomasks used, and as a result, it is not affected by photomask accuracy or its alignment error, and in particular, it is possible to reduce the number of photomasks used. This makes it possible to form extremely high-precision patterns for display electrodes and drain wiring. Furthermore, the source electrode can be lift-off formed at the same time as the drain electrode provided on the drain wiring, and the resist exposure that determines the distance between these two electrodes can be achieved with a single mask, so the dimensional accuracy of the channel length will not deteriorate. A highly reliable TPT with uniform characteristics can be manufactured.
従って、本発明によれば、表示品質の安定した高精細の
アクティブマトリクス表示装置を得ることができる。Therefore, according to the present invention, a high-definition active matrix display device with stable display quality can be obtained.
第1図は本発明の製造方法によって得られるアクティブ
マトリクス表示装置のTPTアレーの画素単位の平面図
、第2図(i)〜(vim)は第1図のTPTアレーの
製造工程をそのB−B線に沿って示す工程断面図、第3
図(vi)及び(vii)は第1図に表す付加容量電極
9の工程を同図のC−C線に沿って示す断面図、第4図
(ii )及び(vui)は本発明方法のさらに他の実
施例を示す工程断面図、第5図(a)及び(b)は従来
のTPTアレーの画素単位の平面図、及びそのA−A線
断面図である。
1・・・透光性基板、2・・・ゲート電極部、3・・・
ゲート絶縁膜、4・・・半導体膜、5・・・不純物半導
体膜、6・・・表示電極、7・・・ソース電極、8・・
・ドレイン電極、9・・・付加容量電極、10・・・チ
ャンネル保護絶縁膜、20 ・、・・ゲートライン、8
0・・・ドレインライン。FIG. 1 is a plan view of each pixel of a TPT array of an active matrix display device obtained by the manufacturing method of the present invention, and FIGS. 2(i) to (vim) show the manufacturing process of the TPT array of FIG. Process sectional view shown along line B, 3rd
Figures (vi) and (vii) are cross-sectional views showing the process of forming the additional capacitance electrode 9 shown in Figure 1 along line C-C in the same figure, and Figures 4 (ii) and (vui) are cross-sectional views showing the process of forming the additional capacitance electrode 9 shown in Figure 1. FIGS. 5(a) and 5(b), which are process cross-sectional views showing still another embodiment, are a plan view of each pixel of a conventional TPT array, and a cross-sectional view thereof taken along the line A--A. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Transparent substrate, 2... Gate electrode part, 3...
Gate insulating film, 4... Semiconductor film, 5... Impurity semiconductor film, 6... Display electrode, 7... Source electrode, 8...
・Drain electrode, 9...Additional capacitance electrode, 10...Channel protection insulating film, 20...Gate line, 8
0...Drain line.
Claims (3)
の複数のドレイン配線との多数の交差点に、表示電極と
共に薄膜トランジスタを配置し、該薄膜トランジスタの
ゲートをゲート配線に、ドレインをドレイン配線に、並
びにソースを表示電極に結合するアクティブマトリクス
表示装置の薄膜トランジスタアレーの製造方法に於て、 透光性基板上に不透明金属からなる複数本のゲート配線
を形成し、透光性のゲート絶縁膜を積層形成した後、透
明導電膜を成膜し、該透明導電膜上面にレジストを塗布
した状態で、上記ゲート配線をマスクとした背面露光に
より該ゲート配線の反転パターンをなすレジストを残存
させ、該残存レジストをマスクに上記透明導電膜をゲー
ト配線に沿って分離するパターニング処理を行い、続い
て、再度レジストを塗布し、露光処理によりドレイン電
極部を備えたドレイン配線とソース電極位置以外のレジ
ストを残存させ、該残存レジストをマスクとして上記透
明導電膜をドレイン配線に沿って分離するパターニング
処理を行うことにより画素単位の透明導電膜からなる多
数の表示電極を得、 その後、上記残存レジストのソース電極位置の開口を更
に表示電極側に拡張する露光処理を行うことで表示電極
が露出するレジストを作成し、この状態で金属を全面に
堆積し、ドレイン電極部を備えたドレイン配線とソース
電極とをリフトオフ形成ることを特徴としたアクティブ
マトリクス表示装置の薄膜トランジスタアレーの製造方
法。(1) Thin film transistors are arranged together with display electrodes at numerous intersections between a plurality of gate wirings and a plurality of drain wirings that intersect with the gate wirings, the gates of the thin film transistors are used as gate wirings, the drains are used as drain wirings, In addition, in a method for manufacturing a thin film transistor array for an active matrix display device in which a source is coupled to a display electrode, a plurality of gate wirings made of opaque metal are formed on a transparent substrate, and a transparent gate insulating film is laminated. After the formation, a transparent conductive film is formed, and with a resist applied to the upper surface of the transparent conductive film, a resist forming an inverted pattern of the gate wiring is left by back exposure using the gate wiring as a mask, and the remaining resist is removed. Using the resist as a mask, perform a patterning process to separate the transparent conductive film along the gate wiring, then apply the resist again, and use exposure to leave the resist in areas other than the drain wiring with the drain electrode part and the source electrode position. By using the remaining resist as a mask and performing a patterning process to separate the transparent conductive film along the drain wiring, a large number of display electrodes made of the transparent conductive film are obtained in pixel units, and then the source electrode position of the remaining resist is separated. A resist that exposes the display electrode is created by performing an exposure process to extend the opening further toward the display electrode. In this state, metal is deposited on the entire surface, and the drain wiring with the drain electrode part and the source electrode are lifted off. 1. A method for manufacturing a thin film transistor array for an active matrix display device.
える複数本のゲート配線を形成する第1工程、 ゲート絶縁膜と半導体膜を成膜する第2工程、レジスト
を塗布し、ゲート電極部を備える複数本のゲート配線を
マスクとした基板背面からの露光により該ゲート配線位
置以外のレジストを感光すると共に、基板表面からの露
光処理によりゲート電極部以外のゲート配線位置のレジ
ストを感光し、ゲート電極部にアイランド状のレジスト
を残存させ、該レジストをマスクに半導体膜をパターニ
ングする第3工程、 透明導電膜を成膜した後レジストを塗布し、ゲート電極
部を備える複数本のゲート配線をマスクとした基板背面
からの露光により該ゲート配線の反転パターンをなすレ
ジストを残存させ、該残存レジストをマスクに透明導電
膜をゲート配線に沿って分離するパターニング処理を行
う第4工程、レジストを塗布し、第1の露光処理により
ドレイン電極部を備える複数本のドレイン配線と多数の
ソース電極とに対する反転パターンのレジストを残存さ
せ、該残存レジストをマスクに透明導電膜をドレイン配
線に沿って分離するパターニング処理を行い、画素単位
の透明導電膜からなる多数の表示電極を得る第5工程、 上記第5工程の残存レジストを第2の露光処理により、
多数のソース電極に対する反転パターンのレジストを更
に一部除去して上記表示電極を部分的に露出させる残存
レジストを得る第6工程、第2金属を堆積し、上記第6
工程で得られた残存レジストによりドレイン電極部を備
えたドレイン配線とソース電極とをリフトオフ形成する
第6工程からなるアクティブマトリクス表示装置の薄膜
トランジスタアレーの製造方法。(2) A first step of forming a plurality of gate wirings each including a gate electrode portion using a first metal on a light-transmitting substrate, a second step of forming a gate insulating film and a semiconductor film, and applying a resist to form a gate wiring. The resist at the gate wiring positions other than the gate wiring positions is exposed by exposure from the back side of the substrate using a plurality of gate wirings having electrode parts as a mask, and the resist at the gate wiring positions other than the gate electrode parts is exposed by exposure processing from the substrate surface. The third step is to leave an island-shaped resist on the gate electrode portion and pattern the semiconductor film using the resist as a mask. After forming the transparent conductive film, a resist is applied, and a plurality of gates with the gate electrode portion are formed. A fourth step in which a resist forming an inverted pattern of the gate wiring remains by exposure from the back side of the substrate using the wiring as a mask, and a patterning process is performed to separate the transparent conductive film along the gate wiring using the remaining resist as a mask. A resist with an inverted pattern for the plurality of drain wirings having drain electrode portions and a large number of source electrodes is left by a first exposure process, and a transparent conductive film is applied along the drain wirings using the remaining resist as a mask. A fifth step in which a separating patterning process is performed to obtain a large number of display electrodes made of transparent conductive films in pixel units; the remaining resist from the fifth step is subjected to a second exposure process;
A sixth step of depositing a second metal and removing a portion of the resist with an inverted pattern for the plurality of source electrodes to obtain a remaining resist that partially exposes the display electrodes;
A method for manufacturing a thin film transistor array for an active matrix display device, comprising a sixth step of lift-off forming a drain wiring including a drain electrode portion and a source electrode using the residual resist obtained in the step.
電極とは独立したアイランド状の第2金属からなる付加
容量電極をリフトオフ形成し、該付加容量電極の一部を
上記表示電極と接続すると共にその他部を隣接ゲート配
線上に延在させる請求項1記載のアクティブマトリクス
表示装置の薄膜トランジスタアレーの製造方法。(3) Lift-off forming an island-shaped additional capacitor electrode made of a second metal independent of the drain wiring and source electrode having a drain electrode part, and connecting a part of the additional capacitor electrode to the display electrode and other 2. The method of manufacturing a thin film transistor array for an active matrix display device according to claim 1, wherein the thin film transistor array of an active matrix display device extends over an adjacent gate wiring.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33397289A JP2846681B2 (en) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | Method of manufacturing thin-film transistor array for active matrix display device |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH03192729A true JPH03192729A (en) | 1991-08-22 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7554616B1 (en) | 1992-04-28 | 2009-06-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electro-optical device and method of driving the same |
US20220130869A1 (en) * | 2020-10-26 | 2022-04-28 | Hefei Boe Display Technology Co., Ltd. | Display substrate and display device |
-
1989
- 1989-12-21 JP JP33397289A patent/JP2846681B2/en not_active Expired - Fee Related
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US7554616B1 (en) | 1992-04-28 | 2009-06-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electro-optical device and method of driving the same |
US20220130869A1 (en) * | 2020-10-26 | 2022-04-28 | Hefei Boe Display Technology Co., Ltd. | Display substrate and display device |
US11621281B2 (en) * | 2020-10-26 | 2023-04-04 | Hefei Boe Display Technology Co., Ltd. | Display substrate and display device |
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