JP2008003610A - 薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイ基板構造及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画素領域を画定する互いに直交するゲートラインとデータラインの一方が連続的であり、その他方が断続である。基板がパッシベーション保護膜により覆われ、このパッシベーション保護膜に形成されたビアホールと連結導電薄膜により断続的であるゲートライン又はデータラインを連結する。前記連結導電薄膜及び画素電極は同一なフォトリゾグラフィ工程で同一な導電膜により形成される。
【選択図】図6
Description
図6は、本発明の実施例1によるアレイ基板のある画素の上面図である。
本発明の実施例2の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイ基板構造は、図15、図16a及び図16bに示す。簡略化するために、実施例1と類似した構造、材料などの説明を省略する。
Claims (22)
- 薄膜トランジスタデバイスアレイ基板構造であって、
絶縁基板と前記絶縁基板上に形成された薄膜トランジスタと、
前記絶縁基板に形成され、ゲート絶縁薄膜と、半導体薄膜と、パッシベーション保護膜とにより覆われる、連続的に第一の方向に沿って延びた複数のゲートラインと、
ゲート金属薄膜と、ゲート絶縁薄膜と、半導体薄膜と、オーミック接触薄膜とからなる積層体に形成され、前記パッシベーション保護膜により覆われており、前記ゲートラインと交差する箇所で切れている、断続的に前記第一の方向に直交する第二の方向に沿って延びた複数のデータラインと、
を備え、
前記データラインと前記薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極は、同一のソース・ドレイン金属薄膜で形成され、前記ゲートラインと前記データラインとが交差して画定された領域に画素領域が形成され、前記画素領域中で前記パッシベーション保護膜上に画素電極が形成され、
前記パッシペーション保護膜に、前記ゲートライン両側のデータラインの端部にそれぞれ前記データラインを露出させるデータラインビアホールが形成され、連結導電薄膜が前記パッシベーション保護膜上に形成され、前記データラインビアホールを介して前記ゲートライン両側のデータラインを連結し、
前記薄膜トランジスタが前記データラインに接近して前記ゲートラインの上方に形成され、前記ゲートラインの一部がゲート電極となり、前記薄膜トランジスタのソース電極とドレイン電極で、前記ゲート金属薄膜、ゲート絶縁薄膜、半導体薄膜及びオーミック接触薄膜の積層体の上方に、ソース電極とドレイン電極とがさらに形成され、前記ソース電極とドレイン電極は前記パッシベーション保護膜により覆われ、
前記ソース電極とドレイン電極の上方のパッシベーション保護膜にソース・ドレインビアホールが形成され、前記ドレイン電極はその上方のビアホールを介して前記画素電極と連結し、前記ソース電極はその上方のビアホールを介して前記連結導電薄膜と連結することにより、前記ソース電極と前記データラインとを連結することを特徴とする薄膜トランジスタデバイスアレイ基板構造。 - 前記画素電極及び前記連結導電薄膜は、同一の導電材により形成されることを特徴とする請求項1に記載のアレイ基板構造。
- 絶縁基板に、ゲート金属薄膜と、ゲート絶縁薄膜と、半導体薄膜と、オーミック接触薄膜と、ソース・ドレイン金属薄膜とを順次堆積する工程と、
第一のグレートーンマスクで前記ソース・ドレイン金属薄膜上に第一のフォトレジスト完全保留領域、第一のフォトレジスト部分的保留領域及び第一のフォトレジストなし領域を画定して形成する工程と、
前記ソース・ドレイン金属薄膜と、オーミック接触薄膜と、半導体薄膜と、ゲート絶縁薄膜と、ゲート金属薄膜を順次エッチングして段階式データラインを形成する工程と、
前記第一のフォトレジスト部分的保留領域のフォトレジストを剥離し、前記第一のフォトレジスト完全保留領域のフォトレジストの一部を保留し、前記ソース・ドレイン金属薄膜及びオーミック接触薄膜のエッチングを行うことにより、ゲートラインと、ソース電極と、ドレイン電極と、薄膜トランジスタとを形成する工程と、
パッシベーション保護膜を堆積し、第二のグレートーンマスクで前記パッシベーション保護膜に第二のフォトレジスト完全保留領域、第二のフォトレジスト部分的保留領域及び第二のフォトレジストなし領域を画定して形成する工程と、
前記パッシベーション保護膜に対してビアエッチングすることにより、ソース電極上のビアホールと、ドレイン電極上のビアホールと、前記データラインの端部のビアホールを形成する工程と、
第二のフォトレジスト部分的保留領域のフォトレジストを剥離し、前記第二のフォトレジスト完全保留領域のフォトレジストの一部を保留し、前記基板上に一層の透明導電薄膜を堆積する工程と、
残留したフォトレジスト及びその上の透明導電薄膜を剥離し、データラインを連結する透明導電薄膜を保留し、データラインとソース電極との透明導電薄膜と、画素電極領域の透明薄膜とを連結する工程と、
を有する薄膜トランジスタデバイスアレイ基板構造の製造方法。 - 前記第一のグレートーンマスクで前記ソース・ドレイン金属薄膜上に第一のフォトレジスト完全保留領域、第一のフォトレジスト部分的保留領域及び第一のフォトレジストなし領域を画定して形成する工程において、前記第一のフォトレジスト完全保留領域をデータライン、ソース電極及びドレイン電極を形成すべき部分に、前記第一のフォトレジスト部分的保留領域を薄膜トランジスタチャネルとゲートラインを形成すべき部分に、前記第一のフォトレジストなし領域を前記基板のその他の部分にそれぞれ対応させることを特徴とする請求項3に記載の製造方法。
- 前記第二のグレートーンマスクで前記パッシベーション保護膜に第二のフォトレジスト完全保留領域、第二のフォトレジスト部分的保留領域及び第二のフォトレジストなし領域を画定して形成する工程において、前記第二のフォトレジスト部分的保留領域をデータラインを連結する部分と、データラインとソース電極とを連結する部分と、画素電極と、画素電極とドレイン電極とを連結する部分に、前記第二のフォトレジストなし領域をデータライン両端のビアホールと、ソース電極上部のビアホールと、ドレイン電極上部のビアホールに、前記第二のフォトレジスト部分的保留領域を前記基板のその他の部分にそれぞれ対応させることを特徴とする請求項3に記載の製造方法。
- 前記ソース・ドレイン金属薄膜と、オーミック接触薄膜と、半導体薄膜と、ゲート絶縁薄膜と、ゲート金属薄膜を順次エッチングする工程は、異なる装置で完成され、前記ゲート金属薄膜とソース・ドレイン金属薄膜がウェットエッチングでエッチングされ、前記ゲート絶縁薄膜と、半導体薄膜とオーミック薄膜がドライエッチングでエッチングされることを特徴とする請求項3に記載の製造方法。
- 前記ソース・ドレイン金属薄膜と、オーミック接触薄膜と、半導体薄膜と、ゲート絶縁薄膜と、ゲート金属薄膜を順次エッチングする工程は、同一の装置おいて、エッチングガスとエッチング条件を変え、各層に対してドライエッチングを行うことにより完成されることを特徴とする請求項3に記載の製造方法。
- 前記パッシベーション保護膜をビアエッチングする工程は、前記パッシベーション保護膜、半導体薄膜及びゲート絶縁薄膜を順次エッチングすることからなり、前記半導体薄膜及び前記ゲート絶縁薄膜のエッチングガスと条件が異なることことを特徴とする請求項3に記載の製造方法。
- 前記パッシベーション保護膜をビアエッチングする工程において、前記データライン両端のビアホールと、ソース電極上部のビアホールと、ドレイン電極上部のビアホールとを同時に形成することを特徴とする請求項3に記載の製造方法。
- 前記残留したフォトレジスト及びその上の透明導電薄膜を剥離する工程において、剥離処理を採用し、剥離液が残留したフォトレジストのみと化学反応を起こし、前記透明導電薄膜を含むその他の材料をエッチングせず、残留したフォトレジスト上の透明導電薄膜がフォトレジストの剥離に従い剥離されることになることを特徴とする請求項3に記載の製造方法。
- 前記剥離液はアセトン、イソプロピルアルコール、アルコール又はこれらの混合液であることを特徴とする請求項10に記載の製造方法。
- 薄膜トランジスタデバイスアレイ基板構造であって、
絶縁基板と前記絶縁基板上に形成された薄膜トランジスタと、
連続的に第二の方向に沿って延びたデータラインと、
前記データラインと交差する箇所で切れている断続的に前記第二の方向に直交する第一の方向に沿って延びたゲートラインと、
を備え、
前記ゲートラインとデータラインが交差して画定する領域に画素電極が形成された画素領域が形成され、
前記ゲートラインはゲート電極を含み、前記ゲートラインとゲート電極はゲート絶縁薄膜、半導体薄膜及びパッシベーション保護膜により覆われ、
前記データラインは、前記ゲートラインを形成するためのゲート金属薄膜、ゲート絶縁薄膜、半導体薄膜及びオーミック接触薄膜の積層体上に形成されると共に、前記パッシベーション保護膜により覆われ、前記データラインと前記薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極は同一のソース・ドレイン金属薄膜で形成され、
前記データライン両側のゲートラインの両端に、前記ゲート絶縁薄膜、半導体薄膜及びパッシベーション保護膜に前記ゲートラインを露出させるゲートラインビアホールが形成され、前記パッシベーション保護膜上に、前記ゲートラインビアホールを介して前記データライン両側のゲートラインを連結するゲートライン連結導電薄膜を形成され、
前記薄膜トランジスタは前記ゲート電極に形成され、前記薄膜トランジスタのソース電極及びドレイン電極で、前記ゲート金属薄膜と、ゲート絶縁薄膜、半導体薄膜及びオーミック接触薄膜の積層体の上方に、前記ソース・ドレイン電極が形成され、前記ソース・ドレイン電極は前記パッシベーション保護膜により覆われ、
前記ソース電極とドレイン電極の上方のパッシベーション保護膜にそれぞれ前記ソース電極とドレイン電極を露出させるソース・ドレインビアホールを形成し、前記ソース電極は、その上のビアホールを介して前記パッシベーション保護膜上に形成されたソース電極連結導電膜によりデータラインと連結し、前記ドレイン電極は、その上のビアホールを介して前記画素電極と連結することを特徴とする薄膜トランジスタデバイスアレイ基板構造。 - 前記画素電極と、前記ゲートライン連結導電薄膜と、前記ソース電極連結導電薄膜は、同一の導電材により形成されることを特徴とする請求項12に記載のアレイ基板構造。
- 絶縁基板に、ゲート金属薄膜と、ゲート絶縁薄膜と、半導体薄膜と、オーミック接触薄膜と、ソース・ドレイン金属薄膜とを順次堆積する工程と、
第一のグレートーンマスクで前記ソース・ドレイン金属薄膜上に第一のフォトレジスト完全保留領域、第一のフォトレジスト部分的保留領域及び第一のフォトレジストなし領域を画定して形成する工程と、
前記ソース・ドレイン金属薄膜と、オーミック接触薄膜と、半導体薄膜と、ゲート絶縁薄膜と、ゲート金属薄膜を順次エッチングしてデータラインを形成する工程と、
第一のフォトレジスト部分的保留領域のフォトレジストを剥離し、前記第一のフォトレジスト完全保留領域のフォトレジストの一部を保留し、前記ソース・ドレイン金属薄膜及びオーミック接触薄膜のエッチングを行うことにより、段階式ゲートラインと、薄膜トランジスタデバイスのチャネル部分と、ソース電極と、ドレイン電極と、を形成する工程と、
パッシベーション保護膜を堆積し、第二のグレートーンマスクで前記パッシベーション保護膜に第二のフォトレジスト完全保留領域、第二のフォトレジスト部分的保留領域及び第二のフォトレジストなし領域を画定して形成する工程と、
前記パッシベーション保護膜に対してビアエッチングすることにより、ゲートライン両端のビアホールと、データライン上部のビアホールと、ソース電極上のビアホールと、ドレイン電極上のビアホールとを形成する工程と、
第二のフォトレジスト部分的保留領域のフォトレジストを剥離し、前記第二のフォトレジスト完全保留領域のフォトレジストの一部を保留し、前記基板上に一層の透明導電薄膜を堆積する工程と、
残留したフォトレジスト及びその上の透明導電薄膜を剥離し、データラインを連結する透明導電薄膜を保留し、データラインとソース電極との透明導電薄膜と、画素電極領域の透明薄膜とを連結する工程と、
を有する薄膜トランジスタデバイスアレイ基板構造の製造方法。 - 前記第一のグレートーンマスクで前記ソース・ドレイン金属薄膜上に第一のフォトレジスト完全保留領域、第一のフォトレジスト部分的保留領域及び第一のフォトレジストなし領域を画定して形成する工程において、前記第一のフォトレジスト完全保留領域をデータライン、ソース電極及びドレイン電極を形成すべき部分に、前記第一のフォトレジスト部分的保留領域を薄膜トランジスタチャネルとゲートラインを形成すべき部分に、前記第一のフォトレジストなし領域を前記基板のその他の部分にそれぞれ対応させることを特徴とする請求項14に記載の製造方法。
- 前記第二のグレートーンマスクで前記パッシベーション保護膜に第二のフォトレジスト完全保留領域、第二のフォトレジスト部分的保留領域及び第二のフォトレジストなし領域を画定して形成する工程において、前記第二のフォトレジスト部分的保留領域をデータラインを連結する部分と、データラインとソース電極とを連結する部分と、画素電極部分に、前記第二のフォトレジストなし領域をゲートライン両端のビアホールと、データライン上部のビアホールと、ソース電極上部のビアホールと、ドレイン電極上部のビアホールに、前記第二のフォトレジスト部分的保留領域を前記基板のその他の部分にそれぞれ対応させることを特徴とする請求項14に記載の製造方法。
- 前記ソース・ドレイン金属薄膜と、オーミック接触薄膜と、半導体薄膜と、ゲート絶縁薄膜と、ゲート金属薄膜を順次エッチングする工程は、異なる装置で完成され、前記ゲート金属薄膜とソース・ドレイン金属薄膜がウェットエッチング法で完成され、前記ゲート絶縁薄膜と、半導体薄膜とオーミック薄膜がドライエッチング法で完成されることを特徴とする請求項14に記載の製造方法。
- 前記ソース・ドレイン金属薄膜、オーミック接触薄膜、半導体薄膜、ゲート絶縁薄膜及びゲート金属薄膜の順次エッチングは、同一の装置で、エッチングガス及びエッチング条件を変え、各層膜にドライエッチングを行うことにより完成されることを特徴とする請求項14に記載の製造方法。
- 前記パッシベーション保護膜をビアエッチングする工程は、パッシベーション保護膜のエッチングと、半導体薄膜及びゲート絶縁薄膜の順次エッチングとを含み、前記半導体薄膜のエッチングとゲート絶縁薄膜エッチングとは、エッチングガス及びエッチング条件が異なることを特徴とする請求項14に記載の製造方法。
- 前記パッシベーション保護膜をビアエッチングする工程において、前記ゲートライン両端のビアホールと、データライン上部のビアホールと、ソース電極上部のビアホールと、ドレイン電極上部のビアホールとを同時に形成することを特徴とする請求項14に記載の製造方法。
- 前記残留したフォトレジスト及びその上の透明導電薄膜を剥離する工程において、剥離処理を採用し、剥離液が残留したフォトレジストのみと化学反応を起こし、前記透明導電薄膜を含むその他の材料をエッチングせず、残留したフォトレジスト上の透明導電薄膜がフォトレジストの剥離に従い剥離されることになることを特徴とする請求項14に記載の製造方法。
- 前記剥離液は、アセトン、イソプロピルアルコール、アルコール又はこれらの混合液であることを特徴とする請求項21に記載の製造方法。
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