JP2012014098A - Thin film transistor array substrate, method for manufacturing the same, and display device - Google Patents
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Abstract
【課題】製造工程中に生じる静電気に起因する不良を防止しつつ、簡便なプロセスで製造可能であり、かつ、薄膜トランジスタ特性を維持しつつ検査に適した薄膜トランジスタアレイ基板を提供する。
【解決手段】本発明に係る薄膜トランジスタアレイ基板は、ゲート配線1及びソース配線2の少なくとも一方と、抵抗体4を介して電気的に接続されるショートリング配線3を備える。抵抗体4は、ソース配線2及びショートリング配線3と同一の層からなり、ショートリング配線3と一体的に形成されたメタル膜13と、メタル膜13の直下に形成された第2半導体膜12と、その直下に形成された第1半導体膜11の積層体からなる。抵抗体4の平面視上の形状は、少なくとも一部の領域において第1半導体膜11の幅W1に比して第2半導体膜12及び前記メタル膜13の幅W2を小さくし、抵抗体4の抵抗値は、メタル膜13の形状により調整する。
【選択図】図6A thin film transistor array substrate that can be manufactured by a simple process while preventing defects due to static electricity generated during the manufacturing process and that is suitable for inspection while maintaining thin film transistor characteristics.
A thin film transistor array substrate according to the present invention includes a short ring wiring that is electrically connected to at least one of a gate wiring and a source wiring through a resistor. The resistor 4 is formed of the same layer as the source line 2 and the short ring line 3, and includes a metal film 13 formed integrally with the short ring line 3 and a second semiconductor film 12 formed immediately below the metal film 13. And a stacked body of the first semiconductor films 11 formed immediately below. The shape of the resistor 4 in plan view is such that the width W2 of the second semiconductor film 12 and the metal film 13 is made smaller than the width W1 of the first semiconductor film 11 in at least a part of the region. The resistance value is adjusted according to the shape of the metal film 13.
[Selection] Figure 6
Description
本発明は、薄膜トランジスタアレイ基板、及びその製造方法に関する。また、前述の薄膜トランジスタアレイ基板を搭載した表示装置に関する。 The present invention relates to a thin film transistor array substrate and a manufacturing method thereof. The present invention also relates to a display device on which the above-described thin film transistor array substrate is mounted.
マトリクス型の表示装置は、通常、2枚の対向する基板間に液晶やEL(エレクトロルミネセンス)等の電気光学素子を挟持した構成からなる。そして、この電気光学素子に電圧や電流を選択的に印加することにより表示制御が行われる。2枚の基板のうちの少なくとも一方は、スイッチング素子として機能する薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor (TFT))を有するアレイ基板(以下、「TFTアレイ基板」と称する)であり、TFTに信号を与えるためのソース配線及びゲート配線がアレイ状に設置されている。 A matrix display device usually has a configuration in which an electro-optical element such as liquid crystal or EL (electroluminescence) is sandwiched between two opposing substrates. Display control is performed by selectively applying a voltage or current to the electro-optical element. At least one of the two substrates is an array substrate (hereinafter referred to as a “TFT array substrate”) having a thin film transistor (TFT) functioning as a switching element, and is used for giving a signal to the TFT. Source wiring and gate wiring are arranged in an array.
TFTアレイ基板は、絶縁性基板等を用いているので、製造工程中に生じる静電気によって、素子破壊が生じる場合がある。例えば、ソース配線とゲート配線との相互間に生じる静電気によって、絶縁破壊短絡などが発生する場合がある。 Since the TFT array substrate uses an insulating substrate or the like, element destruction may occur due to static electricity generated during the manufacturing process. For example, a dielectric breakdown short circuit may occur due to static electricity generated between the source wiring and the gate wiring.
この問題を克服するために、TFTアレイ基板上の周辺部に低抵抗のショートリング配線を設置する方法が知られている。ショートリング配線とゲート配線を、クロム、アルミニウムなどの金属からなる低抵抗体を介して導通するように接続させる。ショートリング配線とソース配線においても同様の構成とする。これにより、ソース配線とゲート配線を、ショートリング配線を介して同電位とする。 In order to overcome this problem, a method of installing a low-resistance short ring wiring around the periphery of the TFT array substrate is known. The short ring wiring and the gate wiring are connected to each other through a low resistance body made of a metal such as chromium or aluminum. The same structure is used for the short ring wiring and the source wiring. Thereby, the source wiring and the gate wiring are set to the same potential through the short ring wiring.
しかしながら、この方法においては、TFTアレイ基板上に配線パターンやスイッチング素子等を形成した後で動作チェックを行う際に、ソース配線とゲート配線の相互間の短絡検査をはじめとする各種検査を精度良く行うことが困難であるという問題があった。これは、ショートリング配線を介してソース配線とゲート配線を短絡させ、故意に同電位にしているためである。 However, in this method, when performing an operation check after forming a wiring pattern, a switching element, etc. on the TFT array substrate, various inspections including a short-circuit inspection between the source wiring and the gate wiring are accurately performed. There was a problem that it was difficult to do. This is because the source wiring and the gate wiring are short-circuited via the short ring wiring to intentionally have the same potential.
そこで、これらを解決する技術として、ショートリング配線とゲート配線、ショートリング配線とソース配線の少なくとも一方を、半導体層からなる抵抗体を介して接続する方法が開示されている(特許文献1)。 Therefore, as a technique for solving these problems, a method of connecting at least one of a short ring wiring and a gate wiring, or a short ring wiring and a source wiring through a resistor made of a semiconductor layer is disclosed (Patent Document 1).
TFTアレイ基板は、前述したとおり、製造後に各種検査を実施する。そこで、抵抗体の抵抗値が各種検査に適した値となっていることが理想的である。しかしながら、上記特許文献1においては、TFT特性を維持しつつ抵抗体の抵抗値を所望の値に調整することが難しかった。
As described above, the TFT array substrate is subjected to various inspections after manufacturing. Therefore, it is ideal that the resistance value of the resistor is a value suitable for various inspections. However, in
本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、製造工程中に生じる静電気に起因する不良を防止しつつ、簡便なプロセスで製造可能であり、かつ、薄膜トランジスタ特性を維持しつつ製造後の検査に適した薄膜トランジスタアレイ基板、及びその製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned background, and the object of the present invention is to be able to be manufactured by a simple process while preventing defects due to static electricity generated during the manufacturing process, and to provide thin film transistor characteristics. A thin film transistor array substrate suitable for inspection after manufacturing while maintaining the above, and a manufacturing method thereof.
本発明に係る薄膜トランジスタアレイ基板は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に配置された複数のゲート配線と、前記ゲート配線を覆うように形成された第1絶縁膜と、前記第1絶縁膜を介して、前記ゲート配線と交差するように配置された複数のソース配線と、前記ゲート配線と前記ソース配線の交差部に形成された薄膜トランジスタと、前記ゲート配線及び前記ソース配線の少なくとも一方と、これに対応して設けられた抵抗体を介して電気的に接続されるショートリング配線とを備える。前記抵抗体は、前記ソース配線及び前記ショートリング配線と同一の層からなり、前記ショートリング配線と一体的に形成されたメタル膜と、当該メタル膜の直下に形成され、前記薄膜トランジスタのオーミック低抵抗膜として機能する層と同一層である第2半導体膜と、当該第2半導体膜の直下に形成され、前記薄膜トランジスタの能動膜として機能する層と同一層である第1半導体膜の積層体からなり、前記抵抗体の平面視上の形状は、少なくとも一部の領域において前記第1半導体膜の幅W1に比して、前記第2半導体膜及び前記メタル膜の幅W2を小さくし、前記抵抗体の抵抗値を前記メタル膜の形状を調整することにより所望の値に設定する。 The thin film transistor array substrate according to the present invention includes an insulating substrate, a plurality of gate wirings disposed on the insulating substrate, a first insulating film formed to cover the gate wiring, and the first insulating film. A plurality of source wirings arranged so as to intersect with the gate wiring, thin film transistors formed at intersections of the gate wiring and the source wiring, at least one of the gate wiring and the source wiring, And a short ring wiring that is electrically connected via a resistor provided corresponding to this. The resistor is made of the same layer as the source wiring and the short ring wiring, is formed integrally with the short ring wiring, and is formed immediately below the metal film. A stack of a second semiconductor film that is the same layer as the layer that functions as a film, and a first semiconductor film that is formed immediately below the second semiconductor film and that is the same layer as the active film of the thin film transistor The shape of the resistor in plan view is such that the width W2 of the second semiconductor film and the metal film is smaller than the width W1 of the first semiconductor film in at least a part of the region. Is set to a desired value by adjusting the shape of the metal film.
本発明に係る表示装置は、薄膜トランジスタアレイ基板を備える表示装置であって、前記薄膜トランジスタアレイ基板として、上記態様の薄膜トランジスタアレイ基板を用いるものである。 A display device according to the present invention is a display device including a thin film transistor array substrate, and the thin film transistor array substrate of the above aspect is used as the thin film transistor array substrate.
本発明に係る薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法は、バックチャネルエッチ構造を有する薄膜トランジスタと、ソース配線、及びゲート配線の少なくとも一方と、これに対応して設けられた抵抗体を介して接続されたショートリング配線を具備する薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法であって、前記薄膜トランジスタは、ゲート電極を第1導電膜により形成し、前記ゲート電極上に第1絶縁膜を介して第1半導体膜、第2半導体膜が順に形成された半導体層を形成し、前記半導体層上に前記ゲート電極の少なくとも一部と対向配置されるように、ソース電極、及びドレイン電極を第2導電膜により形成し、前記ショートリング配線は、前記第2導電膜により形成し、前記抵抗体は、前記第1半導体膜、前記第2半導体膜、前記第2導電膜の積層構造となるように、前記薄膜トランジスタとそれぞれ同一の工程で形成し、かつ、前記抵抗体の平面視上の形状は、少なくとも一部の領域において前記第1半導体膜の幅W1に比して、前記第2半導体膜及び前記メタル膜の幅W2を小さくなるようにし、さらに前記抵抗体の抵抗値が所望の値となるように、前記メタル膜の形状を調整するものである。 A method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to the present invention includes a thin film transistor having a back channel etch structure, at least one of a source wiring and a gate wiring, and a short ring connected via a resistor provided corresponding thereto. A method of manufacturing a thin film transistor array substrate having wiring, wherein the thin film transistor has a gate electrode formed of a first conductive film, and a first semiconductor film and a second semiconductor film formed on the gate electrode via a first insulating film. Are formed in order, and a source electrode and a drain electrode are formed on the semiconductor layer so as to be opposed to at least part of the gate electrode by a second conductive film, and the short ring wiring Is formed of the second conductive film, and the resistor includes the first semiconductor film, the second semiconductor film, and the second conductive film. Each of the thin film transistors is formed in the same process as the thin film transistor so as to have a laminated structure, and the shape of the resistor in plan view is at least partially compared with the width W1 of the first semiconductor film. Thus, the width of the second semiconductor film and the metal film is reduced, and the shape of the metal film is adjusted so that the resistance value of the resistor becomes a desired value.
本発明によれば、製造工程中に生じる静電気に起因する不良を防止しつつ、簡便なプロセスで製造可能であり、かつ、薄膜トランジスタ特性を維持しつつ検査に適した薄膜トランジスタアレイ基板及びその製造方法を提供することができるという優れた効果を有する。 According to the present invention, there is provided a thin film transistor array substrate that can be manufactured by a simple process while preventing defects caused by static electricity generated during the manufacturing process, and that is suitable for inspection while maintaining thin film transistor characteristics, and a method for manufacturing the same. It has an excellent effect that it can be provided.
以下、本発明を適用した実施形態の一例について説明する。本発明に係る表示装置は、薄膜トランジスタアレイ基板(以下、「TFTアレイ基板」と云う)が搭載された、液晶表示装置、有機EL表示装置等の各種フラットパネルディスプレイ等の表示装置全般に適用可能である。以下の実施形態においては、透過型の液晶表示装置を例にとり説明する。なお、本発明の趣旨に合致する限り、他の実施形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。また、以降の図における各部材のサイズや比率は、説明の便宜上のものであり、実際のものとは異なる。 Hereinafter, an example of an embodiment to which the present invention is applied will be described. The display device according to the present invention can be applied to display devices such as various flat panel displays such as liquid crystal display devices and organic EL display devices on which a thin film transistor array substrate (hereinafter referred to as “TFT array substrate”) is mounted. is there. In the following embodiments, a transmissive liquid crystal display device will be described as an example. It goes without saying that other embodiments may also belong to the category of the present invention as long as they match the gist of the present invention. Moreover, the size and ratio of each member in the following drawings are for convenience of explanation, and are different from actual ones.
[実施形態1]
図1に、本実施形態1に係るTFTアレイ基板の模式的部分拡大平面図を示す。透過性を有する絶縁性基板(不図示)上において、ゲート配線1は、図1中の横方向に延在し、縦方向に複数並設されている。一方、ソース配線2は、ゲート配線1と第1絶縁膜(不図示)を介して交差するように、図1中の縦方向に延在し、横方向に複数並設されている。複数のゲート配線1と複数のソース配線2は、ほぼ直交するようにマトリクスを形成し、隣接するゲート配線1及びソース配線2とで囲まれた領域が画素となる。従って、画素は、マトリクス状に配列される。複数の画素が形成されている領域が表示領域50となる。そして、表示領域50の外側に区画された領域が額縁領域51となる。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic partial enlarged plan view of the TFT array substrate according to the first embodiment. On a transparent insulating substrate (not shown), a plurality of
各ゲート配線1は、額縁領域51に配設されたゲート端子20まで延設されている。同様に、各ソース配線2は、額縁領域51に配設されたソース端子30まで延設されている。ゲート端子20及びソース端子30は、それぞれ、抵抗体4を介してショートリング配線3と電気的に接続されている。なお、各ゲート配線1及び各ソース配線2は、表示パネルとして組み立て後に、図1のA−Aラインに沿って切断処理されることにより互いに電気的に分断される。
Each
図2に、本実施形態1に係るTFTアレイ基板の表示領域50の要部の部分拡大平面図を示す。また、図3に、額縁領域51のゲート端子20周辺の要部の部分拡大平面図を、図4に、額縁領域51のソース端子30周辺の要部の部分拡大平面図を示す。なお、図2〜図4において、絶縁性基板、第1絶縁膜、第2絶縁膜、及び配向膜等は、説明の便宜上、図示を省略する。
FIG. 2 shows a partially enlarged plan view of a main part of the
隣接するゲート配線1の間には、保持容量配線7がゲート配線1と平行に形成されている(図2参照)。保持容量配線7は、第1絶縁膜(不図示)の上層に形成される画素電極6と対向配置され、画素電極6との間で保持容量を形成する。
Between the
ゲート端子20は、ゲート端子パッド21を介してICチップ(不図示)や、FPC(Flexible Printed Circuit)などの配線基板(不図示)に接続されている。同様に、ソース端子30は、ソース端子パッド31を介して配線基板(不図示)に接続されている。
The
外部からの各種信号は、配線基板(不図示)を介してゲート駆動回路(不図示)、ソース駆動回路(不図示)に供給される。ゲート駆動回路は、外部からの制御信号に基づいて映像のゲート信号(走査信号)をゲート配線1に供給する。このゲート信号によって、ゲート配線1が順次選択されることになる。ソース駆動回路は、外部からの制御信号や表示データに基づいた表示信号(映像信号)をソース配線2に供給する。これにより、表示データに応じた表示電圧が各画素に供給される。
Various signals from the outside are supplied to a gate drive circuit (not shown) and a source drive circuit (not shown) via a wiring board (not shown). The gate driving circuit supplies a video gate signal (scanning signal) to the
各画素のゲート配線1とソース配線2の交差点付近に、少なくとも1つの信号伝達用のTFT15が設けられている。ゲート電極(不図示)は、ゲート配線1に、ソース電極9は、ソース配線2に接続されている。ゲート電極に電圧を印加すると、ソース配線2から電流が流れるようになる。これにより、ソース配線2から、ドレイン電極10に接続された画素電極6に表示電圧が印加される。
At least one
図5に図2のV−V切断部断面図を、図6に図3のVI−VI切断部断面図を示す。また、図7に図4のVII-VII切断部断面図を、図8に図3のVIII−VIII切断部断面図を示す。なお、図3のVIII−VIII切断線と、図4のVIII−VIII切断線は同様の構成となっている。従って、図8は、図4のVIII−VIII切断部断面図でもある。 5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 2, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 4, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII of FIG. The VIII-VIII cutting line in FIG. 3 and the VIII-VIII cutting line in FIG. 4 have the same configuration. Therefore, FIG. 8 is also a sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG.
TFT15は、図5に示すように、逆スタガ型であり、チャネルエッチにより製造されたものである。TFT15近傍の絶縁性基板40上には、画素電極6、保持容量配線7、ゲート電極8、ソース電極9、ドレイン電極10、第1半導体膜11、第2半導体膜12、TFT15、第1絶縁膜41、第2絶縁膜42等が形成されている。第1半導体膜11は半導体能動膜として機能し、第2半導体膜はオーミック低抵抗膜として機能する。
As shown in FIG. 5, the
ゲート端子20近傍には、図6に示すように、絶縁性基板40上にショートリング配線3、抵抗体4、ショートリング接続配線5、ゲート端子20、ゲート端子パッド21、接続用配線パターン22、第1絶縁膜41、第2絶縁膜42が配設されている。抵抗体4は、第1半導体膜11、第2半導体膜12及びメタル膜13の積層体よりなる。抵抗体4は、第1絶縁膜41上に形成されている。ショートリング配線3及びショートリング接続配線5も同様に第1絶縁膜41上に形成されている。また、抵抗体4のメタル膜13は、ショートリング配線3及びショートリング接続配線5と同一の層の第2導電膜からなり、これらは一体的に形成されている。従って、ショートリング配線3及びショートリング接続配線5と、抵抗体4のメタル膜13は段差構造となっている。
In the vicinity of the
ソース端子30近傍には、図7に示すように、絶縁性基板40上にショートリング配線3、抵抗体4、ソース端子30、ソース端子パッド31、第1絶縁膜41、第2絶縁膜42が配設されている。抵抗体4は、ゲート端子20近傍の抵抗体4と同様に、第1半導体膜11、第2半導体膜12及びメタル膜13の積層体よりなる。抵抗体4は、第1絶縁膜41上に形成されている。ショートリング配線3及びソース端子30も同様に第1絶縁膜41上に形成されている。また、抵抗体4のメタル膜13は、ショートリング配線3及びソース端子30と同一層の第2導電膜からなり、これらは一体的に形成されている。従って、ショートリング配線3及びソース端子30と、抵抗体4のメタル膜13は段差構造となっている。
In the vicinity of the
抵抗体4が配設されている近傍には、図8に示すように、絶縁性基板40上に抵抗体4の他、第1絶縁膜41、第2絶縁膜42が形成されている。ゲート端子20近傍の抵抗体4を構成する第2半導体膜12及びメタル膜13の幅W2は、平面視上、ショートリング配線3とショートリング接続配線5の幅よりも幅細に形成されている(図3、図8参照)。換言すると、ショートリング配線3及びショートリング接続配線5と同一層であって、これらを接続する幅細の部分が抵抗体4のメタル膜13である。
In the vicinity where the
同様に、ソース端子30近傍の抵抗体4の第2半導体膜12及びメタル膜13の幅W2は、ショートリング配線3及びソース端子30の配線幅よりも幅細に形成されている(図4、図8参照)。換言すると、ショートリング配線3及びソース端子30と同一層であって、これらを接続する幅細の部分が抵抗体4のメタル膜13である。
Similarly, the width W2 of the
抵抗体4は、図8に示すように、第1半導体膜11の横方向(図8中のX方向)の幅W1に比して、第2半導体膜12及びメタル膜13の横方向の幅W2が小さくなるように構成されている。
As shown in FIG. 8, the
幅W1は、本実施形態1においては、ショートリング配線3、ゲート端子20及びソース端子30の幅と同一とした。これにより、パターン形状が複雑化することを防止し、歩留まりを向上させることができる。なお、幅W1の値は、目的に応じて任意に設定可能であり、ショートリング配線3、ゲート端子20及びソース端子30の幅と異なるものであってもよい。
In the first embodiment, the width W1 is the same as the width of the
抵抗体4の抵抗値は、抵抗体4の長さL、及びメタル膜13の幅W2により決定される。従って、幅W2及び長さLは、設定したい抵抗体4の抵抗値に応じて決定する。換言すると、本実施形態1に係る抵抗体4の抵抗値は、メタル膜13の形状(実施形態1においては幅W2、長さL)を調整することにより、所望の値に設定することができる。抵抗体4の抵抗値は、目的等に応じて適宜設定可能である。ゲート配線1やソース配線2等の検査等を考慮すると、抵抗体4の抵抗値は、概ね数10kΩ〜数百kΩであることが好ましい。
The resistance value of the
抵抗体4の長さL、第1半導体膜11の幅W1、第2半導体膜12及びメタル膜13の幅W2は、用いる材料や目的に応じて変動し得るものであり、本発明の趣旨に合致する限り、特に限定されない。好適な一例として、例えば、メタル膜13の材料としてCrを用い,抵抗体4の長さLを10mm、幅W1を10μm、幅W2を0.5μmとする例を挙げることができる。
The length L of the
なお、抵抗体4の第1半導体膜11の幅W1は、本実施形態1においては、TFTアレイ基板100内において共通の幅に設定しているが、ゲート配線1とソース配線2において異なる値に設定してもよい。また、複数のゲート配線1、又は/及び複数のソース配線2それぞれにおいて、独立に設定することも可能である。抵抗体4の第2半導体膜12及びメタル膜13の幅W2についても同様である。また、抵抗体4の長さLについても、本実施形態1においては、TFTアレイ基板100内において共通の長さに設定しているが、複数のゲート配線1、又は/及び複数のソース配線2それぞれにおいて、独立に設定することも可能である。
Note that the width W1 of the
また、抵抗体4の第2半導体膜12及びメタル膜13は、第1半導体膜11の略中央部に幅細に設ける構成について述べたが、上記位置形状に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。また、抵抗体4の第2半導体膜12及びメタル膜13の幅を抵抗体4の全領域に亘ってW2とする例について述べたが、適宜幅を変更可能である。例えば、抵抗体4の両端の幅をW1とし、非両端部を幅W2としてもよい。但し、メタル膜の剥離によって、ソース配線同士やゲート配線同士が短絡するという問題等を防止するために、抵抗体4の切断領域は、幅細とすることが好ましい。また、抵抗体4の第2半導体膜12及びメタル膜13は、幅細の矩形形状である例を説明したが、例えば、曲線状としたり、複数の幅を有する構造としたりしてもよい。
In addition, the
絶縁性基板40としては、ガラス基板、石英基板、プラスチック等の透過性を有する基板を用いる。ゲート電極8は、絶縁性基板40上に形成され、ゲート配線1、保持容量配線7、ゲート端子20等と同一の第1導電膜により形成されている。
As the insulating
第1絶縁膜41は、ゲート電極8等を覆うように、その上層に形成されている。第1半導体膜11及び第2半導体膜12は、第1絶縁膜41の上に形成され、第1絶縁膜41を介してゲート電極8の少なくとも一部と対向配置されている。
The first insulating
第2半導体膜12は、その下層に第1半導体膜11が形成され、TFT15領域においてその上層にソース電極9及びドレイン電極10が形成されている。ソース電極9の下層に位置する半導体層の領域がソース領域、ドレイン電極10の下層に位置する半導体層の領域がドレイン領域となる。そして、ソース電極9及びドレイン電極10が形成されていないTFT15領域の半導体層の領域がチャネル領域となる。換言すると、チャネル領域は、ソース領域とドレイン領域に挟まれた領域に配置されている。チャネル領域は、バックチャネルエッチにより第2半導体膜12が除去されている。
In the
ソース電極9及びドレイン電極10は、第1絶縁膜41、第1半導体膜11、第2半導体膜12を介して、少なくともゲート電極12の一部と対向配置されている。すなわち、TFT15として動作するために、薄膜トランジスタ領域がゲート電極8上に存在してゲート電極8に電圧を印加した時の電界の影響を受けやすい状態となっている。
The
第2絶縁膜42は、ソース電極9、ドレイン電極10、第1半導体膜11、第1絶縁膜41を覆うように形成されている(図5参照)。第2絶縁膜42上には、画素電極6(図5参照)、ゲート端子パッド21及び接続用配線パターン22(図6参照)、ソース端子パッド31(図7参照)等が形成されている。
The second insulating
第1コンタクトホールCH1は、ドレイン電極10と画素電極6を接続するように第2絶縁膜42に形成された貫通孔である。また、第2コンタクトホールCH2は、ゲート端子20とゲート端子パッド21を接続するように、第1絶縁膜41及び第2絶縁膜42に設けられた貫通孔である。第3コンタクトホールCH3は、ゲート端子20と接続用配線パターン22を接続するように、第1絶縁膜41及び第2絶縁膜42に設けられた貫通孔である。また、第4コンタクトホールCH4は、ショートリング接続配線5と接続用配線パターン22を接続するように、第2絶縁膜42に設けられた貫通孔であり、第5コンタクトホールCH5は、ソース端子30とソース端子パッド31を接続するように第2絶縁膜42に設けられた貫通孔である。なお、TFTアレイ基板100の内側表面には、配向膜(不図示)が形成されている。
The first contact hole CH <b> 1 is a through hole formed in the second insulating
以上のように構成されたTFTアレイ基板100は、不図示の対向基板と貼り合わされる。対向基板は、例えば、カラーフィルタ基板であり、視認側に配置される。対向基板には、絶縁性基板、遮光膜、カラー表示用のカラーフィルタ、対向電極、配向膜等が形成されている。なお、対向電極は、TFTアレイ基板100側に配置される場合もある。
The
TFTアレイ基板100と対向基板とは、一定の間隙(セルギャップ)を介して貼り合わされ、この間隙に液晶が挟持されている。また、TFTアレイ基板100と対向基板との外側主面には、偏光板や位相差板等が設けられる。また、液晶表示パネルの反視認側には、バックライトユニット等が配設される。本実施形態1に係る液晶表示装置は、以上のような概略構成となっている。
The
次に、本実施形態1に係る液晶表示装置の動作について説明する。画素電極6と対向電極(不図示)との間の電界によって液晶が駆動される。基板間の液晶の配向方向が変化することにより、液晶層を通過する光の偏光状態が変化する。偏光板を通過して直線偏光となった光は、液晶層によって偏光状態が変化する。そして、その偏光状態によって、対向基板側の偏光板を通過する光量が変化する。液晶の配向方向は、印加される表示電圧によって変化する。従って、表示電圧を制御することによって、視認側の偏光板を通過する光量を変化させることができる。すなわち、画素毎に表示電圧を変えることによって、所望の画像を表示することができる。
Next, the operation of the liquid crystal display device according to the first embodiment will be described. The liquid crystal is driven by an electric field between the
次に、TFTアレイ基板100の製造方法の一例について説明する。図9A〜図9Fは、図5の製造工程断面図であり、図10A〜図10Fは図6の製造工程断面図である。また、図11A〜図11Fは図7の製造工程断面図であり、図12A〜図12Fは、図8の製造工程断面図である。本実施形態1においては、5回のフォトリソグラフィープロセスを実施する例について説明する。
Next, an example of a manufacturing method of the
はじめに、絶縁性基板40上に、第1導電膜を成膜する。その後、第1回目のフォトリソグラフィープロセスを施し、第1導電膜をパターニングする。これにより、保持容量配線7及びゲート電極8(図9A参照)、ゲート端子20(図10A参照)、ゲート配線1(図2参照)が形成される。
First, a first conductive film is formed on the insulating
第1導電膜の材料は、特に限定されないが、電気的抵抗の低いAl、Moまたはこれらを主成分とする合金が好ましい材料として挙げられる。第1導電膜の成膜は、スパッタリング法などにより行うことができる。好適な具体例としては、公知のArガスを用いたスパッタ法により、絶縁性基板40上にAl膜等を200nmの厚さで成膜し、次いで、公知のArガスにN2ガスを加えたガスを用いた反応性スパッタリング法により、窒素(N)原子を添加したAlN合金を50nmの厚さで成膜する。その後、第1回目のフォトリソグラフィープロセスにより、第1導電膜上にレジストを形成し、パターニングする。その後、公知のリン酸+硝酸を含むエッチング液を用いてエッチング処理を施し、レジストパターンを除去する。これにより、保持容量配線7、ゲート電極8及びゲート端子20等が形成される。
The material of the first conductive film is not particularly limited, and preferable examples include Al, Mo having a low electrical resistance, or an alloy containing these as a main component. The first conductive film can be formed by a sputtering method or the like. As a preferable specific example, an Al film or the like is formed to a thickness of 200 nm on the insulating
次いで、保持容量配線7、ゲート電極8及びゲート端子20等を覆うように、第1絶縁膜41を形成する。さらに、第1絶縁膜41上に第1半導体膜11と、第2半導体膜12とを、この順に成膜する。その後、第2回目のフォトリソグラフィープロセスにより、第1半導体膜11と第2半導体膜12を所定の連続した形状にパターニングする(図9B、図10B、図11B、図12B参照)。第1半導体膜11及び第2半導体膜12は、少なくともTFT15を構成する半導体層、及び抵抗体4等が形成される領域に所定の形状のパターンとなるように形成される。
Next, a first insulating
第1絶縁膜41、第1半導体膜11及び第2半導体膜12の材料や成膜方法は、特に限定されないが、好適な例として、以下の例を挙げることができる。すなわち、第1絶縁膜41として、窒化シリコン(SiN)膜を化学的気相成膜(CVD)法により400nm成膜する。次いで、第1半導体膜11としてアモルファスシリコン膜を150nm成膜する。また、第2半導体膜12としてリン(P)をドープしたn+アモルファスシリコン膜を30nm成膜する。これらを成膜後、所定の形状のレジストをマスクとして、公知の弗素系ガスを用いたドライエッチングを施す。ドライエッチング処理により、第1半導体膜11と第2半導体膜12の所定の箇所をエッチングする。その後、レジストを除去する。
Although the material and the film-forming method of the 1st insulating
次に、パターン形成された第1半導体膜11、第2半導体膜12を覆うように、第2導電膜14を成膜する。その後、第3回目のフォトリソグラフィープロセスにより、レジストパターン61、62、63、64を形成する(図9C、図10C、図11C、図12C参照)。
Next, a second
TFT15周辺に形成されたレジストパターン61は、ソース電極9、ドレイン電極10、及びソース配線2を形成するためのパターンである(図9C参照)。レジストパターン61には、TFT15の半導体活性層となるチャネル部を形成するための開口部OP1が形成されている(図9C参照)。なお、開口部OP1は完全な抜きパターンとなっている。
The resist
ゲート端子20周辺に形成されたレジストパターン62は、第2導電膜14によるショートリング配線3、ショートリング接続配線5、メタル膜13を形成するためのパターンである(図10C参照)。同様に、ソース端子30周辺に形成されたレジストパターン63は、ショートリング配線3、メタル膜13、ソース端子30を形成するためのパターンである(図11C参照)。
The resist
図13に、レジストパターン62の模式的平面図を示す。図13において、レジストパターン62は、中央が細くパターニングされている。この幅細のパターンが、抵抗体4の第2半導体膜12及びメタル膜13を形成するためのパターンである。レジストパターン63の抵抗体4部分のパターンも図13と同様となる。
FIG. 13 shows a schematic plan view of the resist
第2導電膜14の材料は、特に限定されないが、好ましい例としてはCr、Mo又はこれらを主成分とする合金膜が挙げられる。これらの材料を用いることにより、電気的比抵抗値を低くすることが可能となる。また、第2半導体膜12との良好な電気的コンタクト特性を示し、さらには、画素電極6との良好な電気的コンタクト特性を実現することができる。
Although the material of the 2nd electrically
第2導電膜14の成膜やパターン形成方法は、例えば、公知のArガスを用いたスパッタリング法により、第2半導体膜12上にCr膜等を300nmの厚さで成膜する。次に、ノボラック樹脂系のポジ型レジストをスピンコート法により、最大部の膜厚が約1.6μmになるように塗布形成する。その後、レジストパターン61〜64を形成するために、露光を行う。その後、公知の硝酸第2セリウムアンモニア+過塩素酸を含むエッチング液とレジストパターン61〜64を用いて、第2導電膜14をエッチングする。さらに、塩酸+六フッ化硫黄(SF6)ガスを用いたドライエッチング法により、第2半導体膜12と、第1半導体膜11の上層部とをエッチングする(図9D、図10D、図12D参照)。
As a method for forming the second
その後、レジストパターン61〜64を除去する(図9E、図10E、図11E、図12E参照)。これにより、TFT15領域ではソース電極9、ドレイン電極10が形成される。また、ゲート端子20周辺近傍においては、ショートリング配線3、抵抗体4、ショートリング接続配線5が形成される。さらに、ソース端子30周辺においては、ショートリング配線3、抵抗体4、ソース端子30が形成される。ソース配線2等もこの工程により形成される。ショートリング配線3とショートリング接続配線5は、図10Eに示すように、抵抗体4で接続されている。また、図11Eに示すように、ソース端子30とショートリング配線3は、抵抗体4により接続される。
Thereafter, the resist
次に、第2絶縁膜42をパッシベーション膜として成膜する。その後、第4回目フォトリソグラフィープロセスにより、第2絶縁膜42をパターニングする。この工程において、ドレイン電極10まで貫通するコンタクトホールCH1(図9F参照)と、ゲート端子20まで貫通するコンタクトホールCH2、CH3(図10F参照)と、ショートリング接続配線5まで貫通するコンタクトホールCH4(図10F参照)と、ソース端子30まで貫通するコンタクトホールCH5(図11F参照)とを同時に形成する。
Next, the second insulating
第2絶縁膜42の好適なプロセスとして、以下の例が挙げられる。すなわち、化学的気相成膜(CVD)法を用いて、窒化シリコン膜を30nmの厚さで成膜し、所定の形状のレジストパターンを第2絶縁膜42上に形成する。その後、公知の弗素系ガスによりドライエッチング法を第2絶縁膜42に施し、レジストを除去する。
Examples of suitable processes for the second insulating
次に、透明導電膜を成膜する。その後、第5回目のフォトリソグラフィープロセスを施し、透明導電膜をパターニングする。これにより、コンタクトホールCH1を介して下層のドレイン電極10と電気的に接続する画素電極6が形成される(図5参照)。また、コンタクトホールCH2を介して下層のゲート端子20と電気的に接続するゲート端子パッド21が形成される(図6参照)。
Next, a transparent conductive film is formed. Thereafter, a fifth photolithography process is performed to pattern the transparent conductive film. Thus, the
さらに、コンタクトホールCH3を介して下層のゲート端子20と電気的に接続すると伴に、コンタクトホールCH4を介して下層のショートリング接続配線5と電気的に接続する接続用配線パターン22が形成される(図6参照)。また、コンタクトホールCH5を介して下層のソース端子30と電気的に接続するソース端子パッド31を形成する(図7参照)。
Further, a
透明導電膜の材料及びプロセスは、特に限定されないが、好適な一例として以下の例が挙げられる。すなわち、好適な材料としては、酸化インジウム(In2O3)と酸化スズ(SnO2)とを混合したITO膜が挙げられる。透明導電膜の成膜は、例えば、公知のArガスを用いたスパッタリング法により、100nmの厚さで成膜し、所定のパターンのレジストを透明導電膜上に形成した後、公知の塩酸+硝酸を含むエッチング液を用いて、透明導電膜をエッチングする。その後、レジスト除去することにより、画素電極6、ゲート端子パッド21、接続用配線パターン22を得る。
Although the material and process of a transparent conductive film are not specifically limited, The following examples are mentioned as a suitable example. That is, a suitable material is an ITO film in which indium oxide (In 2 O 3 ) and tin oxide (SnO 2 ) are mixed. The transparent conductive film is formed, for example, by a sputtering method using a known Ar gas to a thickness of 100 nm, a resist having a predetermined pattern is formed on the transparent conductive film, and then a known hydrochloric acid + nitric acid is formed. The transparent conductive film is etched using an etchant containing Thereafter, by removing the resist, the
以上の工程等を経て、本実施形態に係るTFTアレイ基板100が完成する。上記構成により、ゲート配線1とショートリング配線3は、ゲート端子20、接続用配線パターン22、ショートリング接続配線5、抵抗体4を介して電気的に接続される。また、ソース配線2とショートリング配線3は、ソース端子30、抵抗体4を介して電気的に接続される。
Through the above steps and the like, the
本実施形態1に係るTFTアレイ基板100によれば、ゲート配線1とショートリング配線3は、抵抗体4を介して接続されている。ソース配線2とショートリング配線3についても同様に、抵抗体4を介して接続されている。従って、製造工程中に生じる静電気に起因するTFTアレイ基板の不良を防止することができる。
According to the
上記特許文献1においては、抵抗体として半導体膜のみを用いていたので、抵抗値を所望の値に設定することが難しかった。抵抗値を調整する方法として、半導体膜の表面をシリサイド化する方法も考えられる。しかしながら、シリサイド層は、基板面内のTFTにおいても形成されるため、チャネル部の半導体層をエッチング処理する際にシリサイド層がエッチング阻害層となり、トランジスタの特性異常による表示不良等を招来する恐れがある。
In
一方、本実施形態1に係る抵抗体4の抵抗値は、抵抗体の長さL、メタル膜13の幅W2を調整することにより、所望の値に適宜設計可能なようになっている。このため、構造を複雑化せずに、所望の抵抗値を容易に得ることが可能となる。ゲート配線1やソース配線2の各電気検査に必要な抵抗値を、メタル膜の形状を調整することにより所望の値に調整することができるので、各電気検査を精度高く実施することができる
On the other hand, the resistance value of the
また、抵抗体4の構造が簡素であるため、構造の複雑性から生じる、TFTアレイ基板の各電気検査における誤判定を防止することができる。また、ゲート配線やソース配線に係る各電気検査に必要な抵抗値を確保できる。よって、正確に電気検査を行うことができる。
Moreover, since the structure of the
本実施形態1においては、抵抗体4を切断処理する際に、下層の第1半導体膜11及び第2半導体膜12と共にメタル膜13を剥離させることで、剥離したメタル膜が隣接する配線に接触することを防止することができる。これにより、剥離したメタル膜が、ゲート配線1同士、若しくはソース配線2同士を短絡させたりするという不具合を効果的に防止することができる。しかも、メタル膜13を幅細にしているので、切断面におけるメタル膜13の露出面を削減することができる。これにより、金属膜の剥がれが万が一生じた場合でも、剥がれる金属を微量とすることで、隣接する配線に接触しにくくし、短絡の発生を効果的に抑制することが可能となる。
In the first embodiment, when the
また、抵抗体4のメタル膜13が、万一断線した場合であっても、下層の第1半導体膜11及び第2半導体膜12により、静電気による素子破壊を防止することができる。さらに、抵抗体4を段差構造としているので、第2絶縁膜42のカバレッジ性を向上させることが可能となる。このため、抵抗体4の腐食などの不良を効果的に防止することができる。
Even if the
また、抵抗体4は、第1半導体膜11、第2半導体膜及びメタル膜13により構成しており、TFT15を構成するそれぞれの膜と同一工程により形成することができるので、抵抗体4の形成のための新たなプロセスを追加する必要がない。従って、製造工程中に生じる静電気に起因する不良を防止しつつ、簡便なプロセスで製造可能であり、かつ、TFT特性を維持しつつ検査に適した薄膜トランジスタアレイ基板を提供することができる。
The
[実施形態2]
次に、上記実施形態とは異なるTFTアレイ基板の一例について図14〜図22を参照しつつ説明する。なお、以降の説明において、上記実施形態と同一の要素部材は同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
[Embodiment 2]
Next, an example of a TFT array substrate different from the above embodiment will be described with reference to FIGS. In the following description, the same elements as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as appropriate.
本実施形態2に係るTFTアレイ基板100は、以下の点を除く基本的な構造は、上記実施形態1と同様である。すなわち、上記実施形態1に係る抵抗体4を構成するメタル膜13と、ショートリング配線3及びショートリング接続配線5とは段差構造により一体的に形成されていたが、本実施形態2に係る抵抗体4を構成するメタル膜と、ショートリング配線、及びショートリング接続配線は、段差構造なしに一体的に形成されている点において相違する。
The basic structure of the
また、上記実施形態1においては、ショートリング配線3及びショートリング接続配線5の下層は第1絶縁膜41であったのに対し、本実施形態2においては、ショートリング配線3及びショートリング接続配線5の下層には、第2半導体膜及び第1半導体膜が配設されている点において相違する。換言すると、本実施形態2においては、第2導電膜の下層には、平面視上の形状が同一の第2半導体膜及び第1半導体膜が積層されている。また、本実施形態2においては、4回のフォトリソグラフィイープロセスでTFTアレイ基板を製造する。
In the first embodiment, the lower layer of the
本実施形態2に係るTFTアレイ基板について、図14に図2のV−V切断線の位置に相当する断面図を、図15に図3のVI−VI切断線の位置に相当する断面図を示す。また、図16に図4のVII-VII切断線の位置に相当する断面図を、図17に図3のVIII−VIII切断線の位置に相当する断面図を示す。 FIG. 14 is a cross-sectional view corresponding to the position of the VV cutting line in FIG. 2 and FIG. 15 is a cross-sectional view corresponding to the position of the VI-VI cutting line in FIG. Show. 16 is a cross-sectional view corresponding to the position of the VII-VII cutting line in FIG. 4, and FIG. 17 is a cross-sectional view corresponding to the position of the VIII-VIII cutting line in FIG.
本実施形態2に係るTFT15a及びその周辺の構造は、上記実施形態1と同様に逆スタガ型となっている。基本的な構造は、同様であるが、ソース電極9、ドレイン電極10を構成する第2導電膜14の下層には、平面視上、これと同一形状の第2半導体膜12a、第1半導体膜11aが第2導電膜14側からこの順に設けられている。チャネルエッチの構造は、上記実施形態1と同様である。
The
ゲート端子20近傍には、図15に示すように、絶縁性基板40上にショートリング配線3a、抵抗体4、ショートリング接続配線5a、第1半導体膜11a、第2半導体膜12a、ゲート端子20、ゲート端子パッド21、接続用配線パターン22、第1絶縁膜41、第2絶縁膜42が配設されている。
In the vicinity of the
ショートリング配線3aは、上記実施形態1と異なり、下層に第2半導体膜12a、第1半導体膜11aが、ショートリング配線3a側からこの順に配設されている。ショートリング接続配線5aについても同様に、下層に第2半導体膜12a、第1半導体膜11aが、ショートリング接続配線5a側からこの順に配設されている。すなわち、抵抗体4のメタル膜13、ショートリング配線3a及びショートリング接続配線5aが、段差構造を設けずに一体的に形成され、これらの下層に第1半導体層11aと第2半導体層12aが配設されている。
Unlike the first embodiment, the
ソース端子30近傍には、図16に示すように、絶縁性基板40上にショートリング配線3a、抵抗体4、第1半導体膜11a、第2半導体膜12a、ソース端子30a、ソース端子パッド31、第1絶縁膜41、第2絶縁膜42が配設されている。
In the vicinity of the
ショートリング配線3aは、上記実施形態1と異なり、下層に第2半導体膜12a、第1半導体膜11aが、ショートリング配線3a側からこの順に配設されている。ソース端子30aについても同様に、下層に第2半導体膜12a、第1半導体膜11aが、ソース端子30a側からこの順に配設されている。すなわち、抵抗体4のメタル膜13、ショートリング配線3a及びソース端子30aが、段差構造を設けずに一体的に形成され、これらの下層に第1半導体層11aと第2半導体層12aが配設されている。
Unlike the first embodiment, the
抵抗体4の構成は、上記実施形態1と同様である。すなわち、ゲート端子20近傍の抵抗体4を構成する第2半導体膜12a及びメタル膜13の幅W2は、平面視上、ショートリング配線3aとショートリング接続配線5aよりも幅細に形成されている。同様に、ソース端子30a近傍の抵抗体4の第2半導体膜12a及びメタル膜13の幅W2は、ショートリング配線3a及びソース端子30aの配線幅よりも幅細に形成されている。抵抗体4の第1半導体膜11aの幅W1は、ショートリング配線3aとショートリング接続配線5a、及びショートリング配線3a及びソース端子30aと同様である。なお、抵抗体4の第1半導体膜11aの幅W1は、必ずしもこれらと一致している必要はなく、適宜設定可能である。
The configuration of the
次に、本実施形態2に係るTFTアレイ基板の製造方法の一例について説明する。図18A〜図18Fは、図14の製造工程断面図であり、図19A〜図19Fは、図15の製造工程断面図である。また、図20A〜20Eは、図16の製造工程断面図であり、図21A〜図21Dは、図17の製造工程断面図である。 Next, an example of a manufacturing method of the TFT array substrate according to the second embodiment will be described. 18A to 18F are manufacturing process cross-sectional views of FIG. 14, and FIGS. 19A to 19F are manufacturing process cross-sectional views of FIG. 20A to 20E are manufacturing process cross-sectional views of FIG. 16, and FIGS. 21A to 21D are manufacturing process cross-sectional views of FIG.
はじめに、実施形態1と同様の方法により、透明絶縁性基板40上に、第1回目のフォトリソグラフィープロセスにて、ゲート電極8、ゲート端子20等を形成する。次に、ゲート電極8、保持容量配線7及びゲート端子20を覆うように、第1絶縁膜41を形成する。さらに、第1絶縁膜41上に第1半導体膜11a、不純物をドープしたオーミックコンタクト膜である第2半導体膜12a、第2導電膜14をこの順に成膜する。
First, the
その後、第2回目のフォトリソグラフィープロセスにより、第2導電膜14上に、所定の形状のレジストパターン71〜74(第1パターン)を形成する(図18A、図19A、図20A、図21A参照)。TFT15a周辺に形成されたレジストパターン71は、ソース電極9、ドレイン電極10、第1半導体膜11、第2半導体膜等を形成するためのパターンである。レジストパターン71には、TFT15aの半導体活性層となるチャネル部を形成するために段差構造を有するパターンとなっている(図18C参照)。レジストパターン71の薄膜部75がチャネル部を形成するための領域である。
Thereafter, resist
ゲート端子20周辺に形成されたレジストパターン72は、第2導電膜14によるショートリング配線3a、ショートリング接続配線5a、メタル膜13を形成するためのパターンである(図19A参照)。抵抗体4の第2半導体膜12a及びメタル膜13を形成するための薄膜部76が形成されている。同様に、ソース端子30a周辺に形成されたレジストパターン73は、ショートリング配線3a、メタル膜13、ソース端子30aを形成するためのパターンである(図20C参照)。レジストパターン73には、抵抗体4の第2半導体膜12a及びメタル膜13を形成するための薄膜部77部が形成されている。
The resist
図22に、レジストパターン72及びその近傍の模式的平面図を示す。図22において、レジストパターン72は、抵抗体4の上部において中央の両端部が薄膜部76を有する段差構造パターンとなっている。薄膜部76が、抵抗体4の第2半導体膜12a及びメタル膜13を除去して、第1半導体膜11aを露出させる領域である。レジストパターン73の抵抗体4における薄膜部77のパターンも図22と同様となる。
FIG. 22 shows a schematic plan view of the resist
第1絶縁膜41、第1半導体膜11及び第2半導体膜12の材料や成膜方法は、特に限定されないが、好適な例として、以下の例を挙げることができる。すなわち、第1絶縁膜41として、窒化シリコン(SiN)膜を化学的気相成膜(CVD)法により400nm成膜する。次いで、第1半導体膜11としてアモルファスシリコン膜を150nm成膜する。また、第2半導体膜12としてリン(P)をドープしたn+アモルファスシリコン膜を30nm成膜する。次に、公知のArガスを用いたスパッタリング法により、第2半導体膜12上に第2導電膜42として、Cr膜等を300nmの厚さで成膜する。第2導電膜14の材料は、特に限定されないが、好ましい例としては、上記実施形態1と同様の材料が挙げられる。
Although the material and the film-forming method of the 1st insulating
次に、ノボラック樹脂系のポジ型レジストをスピンコート法により、最大部の膜厚が約1.6μmになるように塗布形成する。その後、レジストパターン71〜74を形成するために、グレートーンマスクを用いて露光を行う。ここで、グレートーンマスクは、薄膜部75〜77が形成されるレジスト位置の透過量が60%になるようなマスクである。グレートーンマスクは、スリット形状のパターンから生じる光回折現象を利用することで、露光に用いる波長領域(通常350nm〜450nm)の光の透過量を上記所定量程度に減じることができる。
Next, a novolac resin-based positive resist is applied and formed by spin coating so that the film thickness of the maximum portion is about 1.6 μm. Thereafter, in order to form resist
なお、グレートーンマスクを用いた一括露光において、薄膜部75〜77に対応するマスク位置の透過量は各々任意に設定できる。なお、この透過光量は、100%未満のものであれば上記60%で無くてもよい。また、グレートーンマスクに代えて、ハーフトーンマスクを用いた一括露光によってレジストパターン71〜74を形成してもよい。
In the batch exposure using the gray tone mask, the transmission amounts at the mask positions corresponding to the
次に、公知の硝酸第2セリウムアンモニア+過塩素酸を含むエッチング液を用いて、第2導電膜14をエッチングする。さらに塩酸+六フッ化硫黄ガスを用いたドライエッチング法により、第2半導体膜12aと第1半導体膜11aの上層とをエッチングする。なお、各エッチング処理は、レジストパターン71〜74をマスクとして利用する。各エッチング処理により、第1半導体膜11a、第2半導体膜12aのパターンが形成される(図18B、19B参照)。
Next, the second
次に、酸素プラズマを用いて、レジストパターン71〜74をアッシングする。これにより、薄膜部75〜77のレジストを除去する。つまり、アッシング処理により、開口部OP2(図18C参照)を有するレジストパターン81を形成する。また、抵抗体4のサイドに相当する部分に、開口部OP3(図19C参照)を有するレジストパターン82、抵抗体4の再度に相当する部分に開口部OP4(図20B参照)を有するレジストパターン83を形成する。
Next, the resist
次に、再び公知の硝酸第2セリウムアンモニア+過塩素酸を含むエッチング液を用いて、レジストパターン81〜84(第2パターン)の開口部OP2〜OP4から露出している第2導電膜14をエッチングする。これに続いて、塩酸+六フッ化硫黄ガスを用いたドライエッチング法により、開口部OP2〜OP4から露出している、第2半導体膜12aと第1半導体膜11aの一部とをエッチングする(図18D、図19D、図20C、図21B参照)。
Next, the second
その後、レジストパターン81〜84を除去する(図18E,図19E,図20D,図21C参照)。これにより、TFT15a周辺には、ソース電極9、ドレイン電極10が形成される。また、ゲート端子20周辺には、ショートリング配線3aとショートリング接続配線5aが形成される。また、ソース端子30周辺には、ショートリング配線3とソース端子30が形成される。
Thereafter, the resist
次に、第2絶縁膜42をパッシベーション膜として成膜する。その後、第3回目フォトリソグラフィープロセスにより、第2絶縁膜42をパターニングし、コンタクトホールCH1〜CH5(図18F、図19F,図20E参照)を形成する。
Next, the second insulating
次に、透明導電膜を成膜する。その後、第4回目のフォトリソグラフィープロセスを施し、当該透明導電膜をパターニングする。これにより、画素電極6、ゲート端子パッド21、ソース端子パッド31等が形成される。好適な具体例は、上記実施形態1と同様である。
Next, a transparent conductive film is formed. Thereafter, a fourth photolithography process is performed to pattern the transparent conductive film. Thereby, the
以上の工程等を経て、本実施形態2に係る薄膜トランジスタ基板が完成する。 Through the above process and the like, the thin film transistor substrate according to the second embodiment is completed.
本実施形態2に係るTFTアレイ基板によれば、抵抗体4を設けているので、上記実施形態1と同様の効果を得ることができる。さらに、上記実施形態1に比して、レジストマスク枚数が1枚少ないプロセスで、実施形態1と同一の効果を有するTFTアレイ基板を製造することができる。その結果、製造プロセスの簡便化をより効果的に実現することができる。また、第2導電膜14aに段差構造を設けていないので、第2導電膜14a自体の段切れ等を効果的に抑制することが可能となる。
According to the TFT array substrate according to the second embodiment, since the
1 ゲート配線
2 ソース配線
3 ショートリング配線
4 抵抗体
5 ショートリング接続配線
6 画素電極
7 保持容量配線
8 ゲート電極
9 ソース電極
10 ドレイン電極
11 第1半導体膜
12 第2半導体膜
13 メタル膜
14 第2導電膜
15 TFT(薄膜トランジスタ)
20 ゲート端子
21 ゲート端子パッド
22 接続用配線パターン
30 ソース端子
31 ソース端子パッド
40 絶縁性基板
41 第1絶縁膜
42 第2絶縁膜
50 表示領域
51 額縁領域
61〜64,61〜66、71〜74、81〜84 レジストパターン
75〜77 薄膜部
CH1〜CH5 コンタクトホール
OP1〜OP4 開口部
100 TFTアレイ基板
DESCRIPTION OF
20
Claims (8)
前記絶縁性基板上に配置された複数のゲート配線と、
前記ゲート配線を覆うように形成された第1絶縁膜と、
前記第1絶縁膜を介して、前記ゲート配線と交差するように配置された複数のソース配線と、
前記ゲート配線と前記ソース配線の交差部に形成された薄膜トランジスタと、
前記ゲート配線及び前記ソース配線の少なくとも一方と、これに対応して設けられた抵抗体を介して電気的に接続されるショートリング配線とを備え、
前記抵抗体は、前記ソース配線及び前記ショートリング配線と同一の層からなり、前記ショートリング配線と一体的に形成されたメタル膜と、当該メタル膜の直下に形成され、前記薄膜トランジスタのオーミック低抵抗膜として機能する層と同一層である第2半導体膜と、当該第2半導体膜の直下に形成され、前記薄膜トランジスタの能動膜として機能する層と同一層である第1半導体膜の積層体からなり、
前記抵抗体の平面視上の形状は、少なくとも一部の領域において前記第1半導体膜の幅W1に比して、前記第2半導体膜及び前記メタル膜の幅W2を小さくし、
前記抵抗体の抵抗値を前記メタル膜の形状を調整することにより所望の値に設定する薄膜トランジスタアレイ基板。 An insulating substrate;
A plurality of gate wirings disposed on the insulating substrate;
A first insulating film formed to cover the gate wiring;
A plurality of source lines arranged to intersect the gate lines via the first insulating film;
A thin film transistor formed at an intersection of the gate wiring and the source wiring;
Comprising at least one of the gate wiring and the source wiring, and a short ring wiring electrically connected via a resistor provided corresponding to the gate wiring and the source wiring;
The resistor is made of the same layer as the source wiring and the short ring wiring, is formed integrally with the short ring wiring, and is formed immediately below the metal film. A stack of a second semiconductor film that is the same layer as the layer that functions as a film, and a first semiconductor film that is formed immediately below the second semiconductor film and that is the same layer as the active film of the thin film transistor ,
The shape of the resistor in plan view is such that the width W2 of the second semiconductor film and the metal film is smaller than the width W1 of the first semiconductor film in at least a part of the region,
A thin film transistor array substrate that sets a resistance value of the resistor to a desired value by adjusting a shape of the metal film.
前記薄膜トランジスタアレイ基板として、請求項1〜5のいずれか1項に記載の薄膜トランジスタアレイ基板を用いる表示装置。 A display device comprising a thin film transistor array substrate,
A display device using the thin film transistor array substrate according to claim 1 as the thin film transistor array substrate.
ソース配線、及びゲート配線の少なくとも一方と、これに対応して設けられた抵抗体を介して接続されたショートリング配線を具備する薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法であって、
前記薄膜トランジスタは、ゲート電極を第1導電膜により形成し、前記ゲート電極上に第1絶縁膜を介して第1半導体膜、第2半導体膜が順に形成された半導体層を形成し、前記半導体層上に前記ゲート電極の少なくとも一部と対向配置されるように、ソース電極、及びドレイン電極を第2導電膜により形成し、
前記ショートリング配線は、前記第2導電膜により形成し、
前記抵抗体は、前記第1半導体膜、前記第2半導体膜、前記第2導電膜の積層構造となるように、前記薄膜トランジスタとそれぞれ同一の工程で形成し、かつ、前記抵抗体の平面視上の形状は、少なくとも一部の領域において前記第1半導体膜の幅W1に比して、前記第2半導体膜及び前記メタル膜の幅W2を小さくなるようにし、さらに前記抵抗体の抵抗値が所望の値となるように、前記メタル膜の形状を調整する薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。 A thin film transistor having a back channel etch structure;
A method of manufacturing a thin film transistor array substrate comprising a short ring wiring connected to at least one of a source wiring and a gate wiring via a resistor provided corresponding thereto,
In the thin film transistor, a gate electrode is formed of a first conductive film, a semiconductor layer in which a first semiconductor film and a second semiconductor film are sequentially formed on the gate electrode with a first insulating film interposed therebetween, and the semiconductor layer A source electrode and a drain electrode are formed of a second conductive film so as to be opposed to at least a part of the gate electrode,
The short ring wiring is formed by the second conductive film,
The resistor is formed in the same process as the thin film transistor so as to have a stacked structure of the first semiconductor film, the second semiconductor film, and the second conductive film, and in plan view of the resistor The width of the second semiconductor film and the metal film is made smaller than the width W1 of the first semiconductor film in at least a partial region, and the resistance value of the resistor is desired. A method of manufacturing a thin film transistor array substrate, wherein the shape of the metal film is adjusted so that the value of
前記第1パターンを用いて、前記第1半導体膜、前記第2半導体膜、及び前記第2導電膜のパターンを形成し、
次いで、前記第1パターンの膜厚の薄い部分を除去して第2パターンを形成し、
前記第2パターンを用いて、前記第2導電膜及び前記第2半導体膜のパターンを形成することを特徴とする請求項7に記載の薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。 The first semiconductor film, the second semiconductor film, and the second conductive film are continuously formed, and a first pattern of a resist film having a step structure is formed thereon,
Forming a pattern of the first semiconductor film, the second semiconductor film, and the second conductive film using the first pattern;
Next, the thin portion of the first pattern is removed to form a second pattern,
8. The method of manufacturing a thin film transistor array substrate according to claim 7, wherein a pattern of the second conductive film and the second semiconductor film is formed using the second pattern.
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