JPH04257229A - 液晶ディスプレイの製造方法 - Google Patents

液晶ディスプレイの製造方法

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JPH04257229A
JPH04257229A JP3018850A JP1885091A JPH04257229A JP H04257229 A JPH04257229 A JP H04257229A JP 3018850 A JP3018850 A JP 3018850A JP 1885091 A JP1885091 A JP 1885091A JP H04257229 A JPH04257229 A JP H04257229A
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JP
Japan
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film
hole
liquid crystal
etching
protective film
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3018850A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Nomoto
野本 勉
Masumi Koizumi
真澄 小泉
Hiroshi Ito
浩志 伊藤
Mari Shimizu
清水 マリ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アクティブマトリック
ス液晶ディスプレイの製造方法、特に、アモルファスシ
リコン薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法に特徴を
有する液晶ディスプレイの製造方法に関するものである
【0002】
【従来の技術】従来、この種の分野の技術としては、例
えば、図3及び図4に示されるものが知られている。図
3は従来のアモルファスシリコン薄膜トランジスタ(以
下、a−SiTFTという)アレイ基板の構造を示す平
面図、図4は同A−A’における断面図である。
【0003】以下、図3及び図4に基づいて、従来のア
クティブマトリックス液晶ディスプレイの製造方法を説
明する。まず、アクティブマトリックス液晶ディスプレ
イの下側基板となるa−SiTFT基板(下基板)は、
ガラス基板11の上にタンタル(Ta)よりなる金属層
をスパッタ又は蒸着により0.1〜0.3μm程度成膜
し、その後ホトリソエッチングにより所定の形状に加工
することでゲート電極12を形成する。そして、所定の
パターンでTa膜表面を陽極化成することで第一層目の
ゲート絶縁膜となる酸化タンタル(TaOx)膜13を
0.1〜0.2μmの程度の膜圧で形成する。
【0004】次に、NH3 とSiH4 ガスを主成分
とするプラズマCVD法(以下、PCVD法という)に
よりシリコン窒化膜(SiNx膜)を基板全面に膜圧0
.1〜0.4μm程度堆積させて第二ゲート絶縁膜14
を形成し、次いで、SiH4 ガスを主成分とするPC
VD法によりa−Siを基板全面に膜圧0.05〜0.
2μm程度堆積させた後所定の形状に加工して半導体層
15を形成する。第二ゲート絶縁膜14はエッチングせ
ずに、基板全面に残す。
【0005】次に、アルミニウム(Al)、クロム(C
r)、ニクロム(NiCr)等よりなる金属層をスパッ
タ又は蒸着により0.3〜1.0μm程度成膜し、それ
を所定の形状に加工することで、ソース電極16及びド
レイン電極17を形成する。そして、PCVD法により
シリコン窒化膜(SiNx膜)等からなる表面保護膜1
8を形成する。
【0006】その後、ソース電極16と次に形成する透
明表示電極20との導通のためのコンタクトホール19
を表面保護膜18の所定部分に形成する。そして、IT
O(Indium  Tin  Oxide)をスパッ
タ又は蒸着により0.1μm程度基板全面に成膜した後
、所定の形状に加工することで、表示用電極となる透明
電極20を形成する。
【0007】以上の透明電極とa−SiTFTとを2次
元的に配置することで、液晶用a−SiTFTアレイ基
板を完成する。このTFTアレイ基板上に膜厚0.1μ
mのポリイミドよりなる有機膜を形成し、ラビング処理
することで、配向処理膜を形成する。その後、セル間隔
を均一に形成、保持するために直径3〜10μmのスペ
ーサを配向処理膜上に散布することで下基板が完成する
【0008】一方、対向電極基板(上基板)は、以下に
示すように形成される。まず、ガラスの上に膜厚0.1
μm程度のITO膜よりなる対向透明電極をスパッタ又
は蒸着と加工により所定の形状に形成する。次に、光の
漏れを防止しコントラストを向上させるためのブラック
マトリックス層を形成する。この対向電極上に膜厚0.
1μm程度のポリイミドよりなる有機膜を形成し、ラビ
ング処理することで配向処理膜を形成する。さらに、膜
厚のスクリーン印刷法により膜厚5〜20μmのシール
層を所定のパターンで形成することで上基板が完成する
【0009】上下の基板が完成したら、シール層を挟ん
でシール層により上下基板を位置合わせし、貼り合わせ
、加圧固定し、シール層を加熱硬化させる。さらに、シ
ール層の内側を真空脱気した後、所定の注入口より液晶
を注入する。最後に注入口を封止し、偏光膜を所定の位
置に貼り付けることでa−SiTFTを用いた液晶ディ
スプレイが完成する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の液晶ディスプレイの製造方法においては、表面保護
膜であるSiNx膜を完全に除去できたかどうかなどの
、SiNxの穴開け加工のエンドポイントの確認が困難
であるという問題点があった。これはSiNx膜自体が
透明であるため、顕微鏡での確認が正確でないこと、ま
た、穴の寸法が約10μm×10μm、又はそれ以下と
微小であるため、針などで電気的に確認できないなどが
原因である。
【0011】このため、どうしてもオーバぎみにエッチ
ングするわけで、これによりコンタクトホールの穴が大
きめとなりやすい。この大きめの穴は、その後の透明電
極ITOの段切れの原因となりやすいなど表示欠陥が発
生しやすいという問題点があった。そして、これを解決
するためには、あらかじめパターンに余裕を持たせて設
計すると、光を透過できるITO膜の領域が低下する。 つまり、パネルとしての開口率が低下し、透過型で用い
た場合には液晶パネルの輝度が低下するという問題があ
る。この傾向は、大面積表示、大容量表示、高精細表示
となるに従って顕著となる。これは、大面積になるに従
って、SiNx膜厚分布、エッチング等の加工分布など
が大(ばらつき大)となることの他、高精細化に伴いコ
ンタクトホールの寸法が小さくなることによる。
【0012】本発明は、上記問題点を解決して、表示品
質の低下のない優れたアクティブマトリックス液晶ディ
スプレイの製造方法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、本発明は、透光性絶縁基板上にゲート電極、ゲー
ト絶縁膜、a−Si半導体層、ソース−ドレイン電極、
表面保護膜、及び透明電極を積層したa−SiTFTア
レイ基板を備えた液晶ディスプレイの製造方法において
、前記ソース−ドレイン電極形成時に、ソース電極の一
部に穴を開けて下地が前記a−Si半導体層になるよう
にし、コンタクトホール形成のため前記表面保護膜のエ
ッチングを行うときに、前記穴の下地のa−Si半導体
層の露出により前記表面保護膜のエッチングの完了を検
出する、すなわち穴の下地であるa−Siがエッチング
された時をエッチングエンドポイントモニターとして歩
留り良好に、液晶ディスプレイを製造するように構成し
たものである。
【0014】なお、本発明においては、a−SiTFT
のソース−ドレイン電極のうち透明電極に接続する電極
をソース電極と称している。
【0015】
【作用】本発明によれば、以上のように液晶ディスプレ
イの製造方法を構成したので、表面保護膜のエッチング
が完了し、さらにエッチングすると穴の下地であるa−
Siがエッチングされて、表面保護膜のエッチングが完
了したことが、金属顕微鏡で確認できる。これは、a−
Siが透明ではなく、茶色の色を有していることによる
。このa−Siの色変化を、表面保護膜のエッチングの
エンドポイントとする。
【0016】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1は、本発明の実施例による
a−SiTFT基板の構造を示す平面図、図2はその製
造工程のB−B’における断面図である。以下、図1及
び図2に基づいて本発明の実施例を説明する。
【0017】図2(a)に示されているように、ガラス
基板1の上にゲート電極2、第一ゲート絶縁膜3、第二
ゲート絶縁膜4、及びa−Si半導体層5を順次形成す
るまでの工程は従来と同一である。次に、図2(b)に
示されているように、アルミニウム(Al)等の膜より
なる金属層を、スパッタ又は蒸着により0.3〜1.0
μm程度基板全面に成膜する。その後ホトリソエッチン
グにより、ドレイン電極7及びソース電極6を同時に形
成する。このとき、後工程で保護膜に穴を開けて形成す
るコンタクトホールの下地となるアルミニウム等からな
るソース電極6の形成と同時に穴32を開け、かつその
ソース電極穴32の下地がa−Si31となるようにす
る。
【0018】次に、図2(c)に示されているように、
PCVD法によりシリコン窒化膜(SiNx)又はシリ
コン酸化膜などからなる表面保護膜8を成膜する。その
後、ソースと次に形成するITO膜の導通のためのコン
タクトホール9を表面保護膜8の所定部分に、CF4 
とO2 の混合ガスを用いたドライエッチング、フッ酸
系を用いたウエットエッチングの少なくとも1つの方法
により形成する。このとき、表面保護膜8のエッチング
が完了し、さらにエッチングすると穴32の下地である
a−Si31がエッチングされて、表面保護膜8のエッ
チングが完了したことが、金属顕微鏡で確認できる。こ
れは、a−Siが透明ではなく、茶色の色を有している
ことによる。このa−Siの色変化を、表面保護膜8の
エッチングのエンドポイントとする。
【0019】次に、図2(d)に示されているように、
ITO膜をスパッタ又は蒸着により0.1μm程度基板
全面に成膜する。そして、ホトリソエッチングにより透
明電極10を形成する。以上により、透明電極付a−S
iTFT基板が完成する。これ以後の工程、つまり対向
電極基板(上基板)及びセル化工程は従来技術と同一で
ある。
【0020】このようにして、液晶ディスプレイが完成
する。なお、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、
それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【0021】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、表面保護膜をエッチングするときに、ソース電極
に開けた穴の下地のa−Si層の色を検知することによ
り保護膜であるシリコン窒化膜又はシリコン酸化膜のエ
ッチングのエンドポイントが確認できるため、次のよう
な効果を奏することができる。 (1)保護膜を極度にオーバエッチングすることがなく
なるため、ITO膜の段切れなくITO透明電極の加工
ができる。したがって、点欠陥の大幅な低減ができ、歩
留りの向上が実現できる。 (2)必要以上に穴の寸法を広げることなく液晶パネル
の作成ができるため、開口率の低下がなく、良好な輝度
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例によるa−SiTFT基板の構
造を示す平面図である。
【図2】本発明の実施例によるa−SiTFT基板の製
造工程のB−B’における断面図である。
【図3】従来のa−SiTFT基板の構造を示す平面図
である。
【図4】従来のa−SiTFT基板の構造を示すA−A
’における断面図である。
【符号の説明】
1    ガラス基板 2    ゲート電極 3    第一ゲート絶縁膜 4    第二ゲート絶縁膜 5    a−Si半導体層 6    ソース電極 7    ドレイン電極 8    表面保護膜 9    コンタクトホール 10    透明電極

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  透光性絶縁基板上にゲート電極、ゲー
    ト絶縁膜、アモルファスシリコン半導体層、ソース−ド
    レイン電極、表面保護膜、及び透明電極を積層したアモ
    ルファスシリコン薄膜トランジスタアレイ基板を備えた
    液晶ディスプレイの製造方法において、(a)前記ソー
    ス−ドレイン電極形成時に、ソース電極の一部に穴を開
    けて下地が前記アモルファスシリコン半導体層になるよ
    うにし、(b)コンタクトホール形成のため前記表面保
    護膜のエッチングを行うときに、前記穴の下地のアモル
    ファスシリコン半導体層の露出により前記表面保護膜の
    エッチングの完了を検出することを特徴とする液晶ディ
    スプレイの製造方法。
JP3018850A 1991-02-12 1991-02-12 液晶ディスプレイの製造方法 Withdrawn JPH04257229A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6862070B1 (en) 1999-12-16 2005-03-01 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display and manufacturing method thereof
JP2011029304A (ja) * 2009-07-23 2011-02-10 Seiko Epson Corp 半導体装置、半導体装置の製造方法、および電子機器
JPWO2018043472A1 (ja) * 2016-09-02 2019-06-27 シャープ株式会社 アクティブマトリクス基板およびその製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6862070B1 (en) 1999-12-16 2005-03-01 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display and manufacturing method thereof
JP2011029304A (ja) * 2009-07-23 2011-02-10 Seiko Epson Corp 半導体装置、半導体装置の製造方法、および電子機器
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Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19980514