JP5381021B2 - 薄膜トランジスタの製造方法、及び薄膜トランジスタ - Google Patents

Description

本発明は、薄膜トランジスタの製造方法、及び薄膜トランジスタに関する。

近年、基板上に薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒとも記す）を形成する技術が大幅に進歩し、特にアクティブマトリクス型の大画面表示パネルの駆動素子への応用開発が進められている。表示パネルの要部は、多数の画素、及び配線群等から構成されている。画素は、印加される電圧または電流によって、光の透過率または反射率あるいは発光強度を変調する光変調素子、及び該光変調素子に印加される電圧または電流を制御する為の駆動素子等から構成されている。そして、近年ではこのような駆動素子の代表的な素子としてＴＦＴが用いられている。

図１１は、ＴＦＴの概略構成を示す断面模式図である。ＴＦＴは、基板Ｐの上に形成されたゲート電極Ｇに対して、絶縁膜ＩＦを挟んで、互いに離間した状態でソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄが形成され、ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄの間に半導体膜ＳＦが形成された構成となっている。

図１２に、画素、及び画素を駆動する信号線の等価回路を示す。ゲートバスＧＢ、ソースバスＳＢ等の信号線は、通常金属薄膜で形成される為、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の導電率の高い材料を用いたとしても、非常に高い抵抗成分（信号線抵抗ＬＲ：数ｋΩ〜数１０ｋΩ）を持つ。

ＴＦＴは、通常少なくともフォトリソグラフィー法を用いて製造されるが、露光パターンの位置合せ誤差を考慮して、図１１のｔ１部で示すようなソース電極Ｓとゲート電極Ｇ間の重なりや、ドレイン電極Ｄとゲート電極Ｇ間の重なりを設けるのが一般的である。しかしながら、この重なり部分ｔ１が存在すると、寄生静電容量が発生する為、該寄生静電容量と前述の信号線抵抗ＬＲとの間で生じる時定数により、ＴＦＴのスイッチング速度が低下する、という問題がある。

一方、近年、無機材料に比べて材料選択幅が広く、また無機材料の場合の真空プロセスに比べて生産性の高い印刷、塗布といったプロセスを利用できる有機半導体材料を用いた有機薄膜トランジスタ（以下、ＯＴＦＴ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒとも記す）の研究開発が鋭意行われている。ＯＴＦＴは、その生産方法の利点を生かし、フィルム基板等の可撓性を持つ基板上にも製造可能であるので、曲面ディスプレイへの応用等、駆動素子の新たな用途展開が期待されている。しかしながら、このようなＯＴＦＴは、製造プロセスにおいて基板が収縮やたわみ等の変形をすることがある為、既に基板上に形成された構造物の上に、フォトリソグラフィー法を用いて新たに構造物を形成しようとする際、容易に位置合せを行うことができないという問題がある。そこで、プロセスマージンをとる為、ソース電極Ｓとゲート電極Ｇ間の重なりや、ドレイン電極Ｄとゲート電極Ｇ間の重なりを大きくとる必要があるが、この場合も、前述と同様にＴＦＴ素子のスイッチング速度が低下する、という問題がある。

そこで、このような問題に対応する為、種々の方法が検討されている。例えば、予め形成されたゲート電極をフォトリソグラフィー法の露光マスクとして用いて、ソース電極、ドレイン電極を形成する方法が知られている（特許文献１参照）。具体的には、ゲート電極、絶縁膜まで形成した基板に感光性レジストを塗布し、基板背面から光を照射し、レジストを感光させる。この為、基板、絶縁膜は透光性である必要がある。レジストとしてポジレジストを用いれば、現像プロセスで、光照射された部分は溶解される為、ゲート電極上のレジストのみが残存する。ここで、金属層をスパッタ法等の成膜技術を用いて成膜し、レジストを剥離（リフトオフ）すれば、レジストで覆われていなかった部分の金属層が残存する。こうすることで、ソース電極とゲート電極間の重なりや、ドレイン電極とゲート電極間の重なりを極力少なくするものである。
特開２００６−１１４５８１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の方法では、リフトオフで除去する金属層ＳＤＦにある程度の厚みがある（例えば、数１０ｎｍ〜数１００ｎｍ）為、現像後のレジストパターンＲは、金属層ＳＤＦの数倍の厚みが必要であり、かつ、断面形状が基板に近いほど狭くなる、図１３で示すようないわゆる逆テーパー形状になっている必要がある。これは、リフトオフ工程で、金属層ＳＤＦに邪魔されることなくレジストパターンＲに直接リフトオフ作用が働く必要がある為である。そもそも逆テーパー形状の形成は、その出来栄えがプロセス条件に大きく左右される為、プロセスにばらつきが生じると、特に大面積基板においては、逆テーパー形状の出来、不出来の分布が生じ、リフトオフによる電極（ソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄ）形成の歩留まりが悪化する。また、基板Ｐの背面からの露光では、レジストパターンＲの底面（基板Ｐ側）は、ゲート電極Ｇの大きさがそのまま転写されるので、逆テーパー形状を形成するとレジストパターンＲの上面は底面より大きくなる。この為、リフトオフにより電極（ソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄ）を形成した際、図１３のｔ２部で示すように、ゲート電極Ｇよりも広い範囲で電極が基板に形成されないことになる。この場合、ソース電極Ｓとゲート電極Ｇ間やドレイン電極Ｄとゲート電極Ｇ間の重なりはなくなるが、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄが、ＴＦＴのチャネル領域から離間してしまう為、ＴＦＴの性能が大きく損なわれる。すなわち、従来の方法では、ソース電極Ｓとゲート電極Ｇ間の重なりや、ドレイン電極Ｄとゲート電極Ｇ間の重なりを極力少なくした電極を安定して形成することは困難であった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、電極相互の相対位置関係を確保しながら、その形状を高精度、且つ安定して形成することができる薄膜トランジスタの製造方法、及び薄膜トランジスタを提供することを目的とする。

上記目的は、下記の１から７の何れか１項に記載の発明によって達成される。

１．ゲート電極，ソース電極及びドレイン電極を備えた薄膜トランジスタの製造方法であって、
前記ゲート電極を構成するためにパターン化された第１金属電極層を透明基板の上に形成する工程と、
前記ゲート電極をソース電極，ドレイン電極に対してそれぞれ絶縁するために、前記パターン化された第１金属電極層を含む前記透明基板の上に透明絶縁膜を成膜する工程と、
前記ソース電極及びドレイン電極を構成するためにパターン化された第２金属電極層を前記透明絶縁膜の上に形成する工程と、を備え、
前記パターン化された第２金属電極層を形成する工程は、
前記透明絶縁膜の上に感光性樹脂層を成膜した後、前記透明基板の背面より照射光を部分的に遮る少なくとも前記パターン化された第１金属電極層を介して前記感光性樹脂層に光を照射し、現像することで、前記感光性樹脂層を少なくとも前記パターン化された第１金属電極層のパターン形状を含む形状にパターン化する工程と、
パターン化された前記感光性樹脂層を含む前記透明絶縁膜の上に触媒担持層を形成した後、パターン化された前記感光性樹脂層を除去することで、前記触媒担持層をパターン化する工程と、
パターン化された前記触媒担持層の上に触媒型無電解めっきする工程と、を有することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。

２．ゲート電極，ソース電極及びドレイン電極を備えた薄膜トランジスタの製造方法であって、
前記ゲート電極を構成するためにパターン化された第１金属電極層を透明基板の上に形成する工程と、
前記ゲート電極をソース電極，ドレイン電極に対してそれぞれ絶縁するために、前記パターン化された第１金属電極層を含む前記透明基板の上に透明絶縁膜を成膜する工程と、
前記ソース電極及びドレイン電極を構成するためにパターン化された第２金属電極層を前記透明絶縁膜の上に形成する工程と、を備え、
前記パターン化された第２金属電極層を形成する工程は、
前記透明絶縁膜の上に感光性樹脂層を成膜した後、前記透明基板の背面より照射光を部分的に遮る少なくとも前記パターン化された第１金属電極層を介して前記感光性樹脂層に光を照射し、現像することで、前記感光性樹脂層を少なくとも前記パターン化された第１金属電極層のパターン形状を含む形状にパターン化する工程と、
前記透明絶縁膜の表面をエッチング処理することで、前記透明絶縁膜の上に触媒担持層を形成した後、パターン化された前記感光性樹脂層を除去することで、前記触媒担持層をパターン化する工程と、
パターン化された前記触媒担持層の上に触媒型無電解めっきする工程と、を有することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。

３．前記触媒担持層は、前記透明絶縁膜とは異なる材料からなる薄膜であることを特徴とする前記１に記載の薄膜トランジスタの製造方法。

４．前記透明基板の背面より前記パターン化された第１金属電極層を介して前記感光性樹脂層に光を照射する際、所定のパターン形状を有する第１フォトマスクを介して前記透明基板の背面より光を照射することを特徴とする前記１から３の何れか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。

５．前記透明基板の背面より前記パターン化された第１金属電極層を介して前記感光性樹脂層に光を照射する際、所定のパターン形状を有する第２フォトマスクを介して前記感光性樹脂層の表面にも光を照射することを特徴とする前記１から４の何れか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。

６．前記透明絶縁膜の上に前記感光性樹脂層を成膜する際、部分的にパターン化して形成することを特徴とする前記１から４の何れか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。

７．前記１から６の何れか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法を用いて製造されることを特徴とする薄膜トランジスタ。

本発明によれば、背面露光、現像により、少なくとも第１金属電極層のパターン形状が転写されてパターン化された感光性樹脂層を含む透明絶縁膜の上に形成された触媒担持層を、パターン化された感光性樹脂層をリフトオフすることでパターン化するようにした。これにより、パターン化された触媒担持層と、少なくともパターン化された第１金属電極層とは重なることはない。その後パターン化された触媒担持層の上に触媒型無電解めっきすることで第２金属電極層を形成するようにしたので、パターン化された第２金属電極層と、少なくともパターン化された第１金属電極層のパターンとは重なることはない。

また、触媒担持層は、例えば、単分子膜やスライトエッチングで形成することができるので、その厚みを第２金属電極層の厚みよりも極めて薄くできる。これにより、従来のように、リフトオフする感光性樹脂層を逆テーパー形状にする必要がなく、また、感光性樹脂層自体の厚みも薄くできるので、第２金属電極層を高精度でパターン化することができる。

これらにより、電極相互の相対位置関係を確保しながら、その形状を高精度、且つ安定して形成することができる。その結果、優れた特性の薄膜トランジスタを得ることができる。

以下図面に基づいて、本発明に係るＴＦＴの製造方法、ＴＦＴの実施の形態を説明する。尚、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。

最初に、本発明の実施形態に係わるＴＦＴの製造方法における基本工程を図１を用いて説明する。図１（ａ）〜図１（ｉ）は、ＴＦＴ１の製造工程の概要を示す断面模式図である。

最初に、透明基板Ｐの上に第１金属電極層ＧＦを成膜する（図１（ａ））。透明基板Ｐの材料としては、例えばポリイミドやポリアミド、ポリエチレンテフタノール（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエステルスルホン（ＰＥＳ）、ガラス等を用いることができる。第１金属電極層ＧＦの成膜方法としては、スパッタ法、蒸着等を用いることができる。第１金属電極層ＧＦの材料としては、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｃｒ等を用いることができる。

次に、第１金属電極層ＧＦを、例えばフォトリソグラフィー法を用いてパターン化しゲート電極Ｇを形成する（図１（ｂ））。

次に、透明絶縁膜ＩＦを成膜する（図１（ｃ））。透明絶縁膜ＩＦの成膜方法としては、スパッタ法、蒸着、ＣＶＤ法等を用いることができる。透明絶縁膜ＩＦの材料としては、良好な絶縁性を有し、成膜時に、ＴＦＴ１の半導体材料を劣化させない材料を用いることができる。半導体材料がａ−Ｓｉ、ｐｏｌｙ−Ｓｉの場合は、酸化ケイ素等の無機酸化物や、窒化ケイ素等の無機窒化物、あるいは、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、アクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂、シアノエチルプルラン、パリレン等の有機化合物を用いることができる。半導体材料が有機材料の場合は、ポリビニルアルコール、パリレン等の有機材料を用いることができる。さらには、ガスバリア性や電気絶縁性、成膜工程における半導体材料への影響を考慮して、有機材料と無機材料の複数層の重ね合わせとしてもよい。

次に、ポジ型の感光性樹脂層ＲＦ（以下、レジストとも記す）を、例えば、スピンコート法、スリットコーター法、インクジェット法、スクリーン印刷法等を用いて成膜する（図１（ｄ））。続いて透明基板Ｐの背面より光を照射し、感光性樹脂層ＲＦ感光させた後、現像することで、フォトマスクとして作用するゲート電極Ｇのパターン形状が転写されてパターン化された感光性樹脂パターンＲを形成する（図１（ｅ））。

次に、触媒担持層ＣＦを成膜する（図１（ｆ））。触媒担持層ＣＦは、透明絶縁膜ＩＦの表面に後述のパターン化された第２の金属電極層（ソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄ）を触媒型無電解めっきで形成する為の触媒を担持させる層である。触媒担持層ＣＦの形成方法としては、単分子膜のような極薄膜をコーティングする方法、または透明絶縁膜ＩＦの表面をスライトエッチングする方法等を用いることができる。

薄膜をコーティングする場合、その材料としては、例えば、アミノメチルトリメトキシシラン、アミノメチルトリエトキシシラン、アミノメチルトリブトキシシラン、アミノエチルトリメトキシシラン、アミノエチルトリエトキシシラン、アミノエチルトリプロポキシシラン、アミノエチルトリブトキシシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシランや、α−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、α−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−（３、４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のエポキシシランや、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトトリエトキシシラン等のメルカプトシラン化合物を用いることができる。

次に、パターン化された感光性樹脂パターンＲを剥離（リフトオフ）することで、触媒担持層ＣＦをパターン化し触媒担持層パターンＣを形成する（図１（ｇ））。

次に、パターン化された触媒担持層パターンＣに触媒を担持させ、周知の無電解めっきすることで、ソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄを形成する（図１（ｈ））。

次に、半導体膜ＳＦを成膜し（図１（ｉ））、ＴＦＴ１を完成させる。半導体膜ＳＦの成膜方法としては、真空蒸着、スピンコート法等を用いることができるが、スクリーン印刷、ＩＪ法、マイクロコンタクトプリント、ディスペンサ、凸版、転写などの印刷法を用いると、塗布と同時にパターニングもできる為、製造コストを低減することができ特に好適である。

半導体膜ＳＦの材料としては、多環芳香族化合物や共役系高分子等を用いることができるが、特に限定されない。高分子材料、オリゴマー、低分子材料でもよく、塗布後に分子が分子間相互作用により規則正しく配列し結晶となるものが特に好ましい。ペンタセン、ポルフィリン、フタロシアニン、オリゴチオフェン、オリゴフェニレン、ポリチオフェン、ポリフェニレン、及びこれら誘導体などを用いることができる。具体的には、ペンタセン、６，１３−ビス（トリイソプロピルシリルエチニル）ペンタセン、テトラベンゾポルフィリン、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）等を用いることができる。尚、半導体膜ＳＦの材料は、有機材料に限定されることなく、無機材料を用いることもできる。また、最後に、半導体膜ＳＦを外部雰囲気から遮断、保護する為に必要に応じて図示しないパッシベーション膜を成膜してもよい。

このように本発明の実施形態に係わるＴＦＴ１の製造方法においては、背面露光、現像により、少なくともパターン化された第１金属電極層（ゲート電極Ｇ）のパターン形状が転写されてパターン化された感光性樹脂層Ｒを含む透明絶縁膜ＩＦの上に形成された触媒担持層ＣＦを、パターン化された感光性樹脂層Ｒをリフトオフすることでパターン化するようにした。これにより、パターン化された触媒担持層Ｃと、少なくともパターン化された第１金属電極層（ゲート電極Ｇ）とは重なることはない。その後パターン化された触媒担持層Ｃの上に触媒型無電解めっきすることで第２金属電極層を形成するようにしたので、パターン化された第２金属電極層（ソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄ）と、少なくともパターン化された第１金属電極層（ゲート電極Ｇ）のパターンとは重なることはない。

また、触媒担持層ＣＦは、単分子のような極薄膜や透明絶縁膜ＩＦの表面をスライトエッチングすることで形成できるので、その厚みを第２金属電極層の厚みよりも極めて薄くできる。これにより、従来のように、リフトオフする感光性樹脂層Ｒを逆テーパー形状にする必要がなく、また、感光性樹脂層ＲＦ自体の厚みも薄くできるので、第２金属電極層を高精度でパターン化することができる。

これらにより、電極相互の相対位置関係を確保しながら、その形状を高精度、且つ安定して形成することができる。その結果、優れた特性のＴＦＴ１を得ることができる。

ここで、露光方法の詳細について、図２〜図５を用いて説明する。図２は、本発明の実施形態に係るＴＦＴ１の画素レイアウトの一例を示す平面模式図、図３は、背面露光による感光性樹脂層ＲＦのパターン化を説明する平面模式図、図４は、背面露光、及び表面露光による感光性樹脂層ＲＦのパターン化を説明する平面模式図、図５は、背面露光、及び一部パターン化された感光性樹脂層Ｒａによる感光性樹脂層ＲＦのパターン化を説明する平面模式図である。

透明基板Ｐの背面からの露光として、全面露光（透明基板Ｐの背面全面に均一に光を照射）をした場合、露光までに形成されていたゲート電極Ｇのパターン形状がそのまま感光性樹脂層ＲＦに転写されることになるが、この状態で後工程を続行すると、パターン化された感光性樹脂層Ｒが残存しない領域、すなわちゲート電極Ｇが形成されていなかった領域の真上にはソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄが形成され、感光性樹脂層Ｒが残存する領域、すなわちゲート電極Ｇが形成されていた領域の真上には、ソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄが形成されないことになる。この場合、ゲート電極Ｇと重なる領域でありながらソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄを形成したい領域や、ゲート電極Ｇが形成されていなかった領域でありながら、ソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄを形成したくない領域がある場合に対処できない。

具体的には、図２を用いて説明する。図２（ａ）は、電極配置の一例を示す平面模式図である。ゲート電極Ｇの上にソース電極Ｓが重なっている領域Ａ１や、ゲート電極Ｇが形成されていない、透明基板Ｐの上でありながらソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄが形成されていない領域Ａ２が存在する。図２（ｂ）は、ゲート電極Ｇ、及び透明絶縁膜ＩＦが形成された後の透明基板Ｐを示しており、背面露光にゲート電極Ｇのパターン形状のみをフォトマスクとして用いて後の工程を進めると、ソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄは、図２（ｃ）に示すようなパターン形状に形成されてしまう為、図２（ａ）に示すような所望の形状に形成することができない。

そこで、ゲート電極Ｇが形成されていない、透明基板Ｐの上でありながら、感光性樹脂層Ｒを残存させる方法として、透明基板Ｐの背面からの露光の際に全面均一ではなく、図３（ａ）に示すようなパターン形状のフォトマスクＭ２（第１フォトマスク）を用いてパターン露光する。この方法を用いれば、図３（ｃ）に示すように、ゲート電極Ｇが形成されていない、透明基板Ｐの上であっても感光性樹脂層Ｒｂを残存させることができるので、前述の領域Ａ２に最終的にソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄが形成されることはない。

一方、ゲート電極Ｇの真上でありながら、感光性樹脂層Ｒを残存させない方法として、以下の２つの方法がある。

１．透明基板Ｐの背面からの露光の際、透明基板Ｐの表面からもパターン露光する。

２．感光性樹脂層Ｒａをスピンコート法ではなく、インクジェット法やμコンタクトプリント法、スクリーン印刷法等を用いて、パターン塗布することで、ゲート電極Ｇの直上でありながら、感光性樹脂層Ｒを残存させたくない領域に予め感光性樹脂層Ｒａがつかないようにする。

１項について、図４を用いて説明する。背面露光でパターン化された図４（ａ）に示す感光性樹脂層Ｒｂに、図４（ｂ）に示すようなパターン形状のフォトマスクＭ５（第２フォトマスク）を用いて透明基板Ｐの表面からさらに追加露光し、現像することで、図４（ｃ）に示すような形状の感光性樹脂パターンＲが得られ、前述の領域Ａ１の感光性樹脂パターンＲｂを除去することができる。

２項について、図５を用いて説明する。図５（ａ）に示すゲート電極Ｇの上に、図５（ｂ）に示すようなパターン形状の感光性樹脂層Ｒａを塗布する。そして図５（ｄ）に示すようなパターン形状のフォトマスクＭ２を用いて透明基板Ｐの背面から露光し、現像することで、図５（ｅ）に示すようなパターン形状の感光性樹脂層パターンＲが得られる。尚、これは、前述の図４（ｃ）の場合と同じ形状のパターンである。

ここで、前述の図２（ａ）で示した電極配置のＴＦＴ１の製造工程の一例を図６〜図８を用いて説明する。各図（図６（ａ）〜図６（ｆ）、図７（ａ）、図７（ｂ）、図８（ａ）〜図８（ｄ））において、上図は平面模式図、下図は上図におけるＡ−Ｂ−Ａ′断面模式図である。尚、以下の説明において、各種部材の成膜方法、材料等は、前述の基本工程の場合と略同様なのでその詳細は省略する。

最初に、透明基板Ｐの上に第１金属電極層ＧＦをスパッタ法、蒸着等を用いて成膜する（図６（ａ））。

次に、第１金属電極層ＧＦを、フォトリソグラフィー法を用いてパターン化しゲート電極Ｇを形成する（図６（ｂ））。

次に、透明絶縁膜ＩＦをスパッタ法、蒸着、ＣＶＤ法等を用いて成膜する（図６（ｃ））。

次に、ポジ型の感光性樹脂層ＲＦを、スピンコート法、スリットコーター法、インクジェット法、スクリーン印刷法等を用いて成膜する（図６（ｄ））。スピンコート法、スリットコーター法を用いた場合は、透明基板Ｐの全面に感光性樹脂層ＲＦが成膜されるが、インクジェット法、スクリーン印刷法を用いた場合は、所定の領域にのみ感光性樹脂層Ｒａを成膜することができる。

透明基板Ｐの全面に感光性樹脂層ＲＦを形成した場合（図６（ｄ））は、続く工程で、透明基板Ｐの背面より光を照射し、感光性樹脂層ＲＦを感光させる。その際、前述のフォトマスクＭ２を用いてパターン露光する（図６（ｅ））。さらに透明基板Ｐの表側より光を照射し、感光性樹脂層ＲＦを感光させる。その際、前述のフォトマスクＭ５を用いてパターン露光する（図６（ｆ））。尚、透明基板Ｐの背面からの露光と、表面からの露光はその順序が入れ替わってもよい。

一方、所定の領域にのみ感光性樹脂層Ｒａを形成した場合（図７（ａ））は、続く工程で、透明基板Ｐの背面より光を照射し、感光性樹脂層Ｒａを感光させる。その際、前述のフォトマスクＭ２を用いてパターン露光する（図７（ｂ））。尚、この場合は、図６（ｆ）に相当する工程は省略できる。

次に、露光された感光性樹脂層ＲＦまたは感光性樹脂層Ｒａを現像することで、パターン化された感光性樹脂パターンＲを形成する（図８（ａ））。

次に、触媒担持層ＣＦを、薄膜コーティング法または透明絶縁膜ＩＦの表面のスライトエッチングにより少なくとも透明絶縁膜ＩＦの上に形成する（図８（ｂ））。薄膜コーティング法の場合は、アミノメチルトリメトキシシラン等、前述の化学材料の溶液に透明基板Ｐを浸漬し、洗浄して乾燥する。透明絶縁膜ＩＦの表面をスライトエッチングすることで形成する場合は、エッチング液に浸漬し、洗浄して乾燥する。

次に、パターン化された感光性樹脂パターンＲを剥離（リフトオフ）することで、触媒担持層ＣＦをパターン化し触媒担持層パターンＣを形成する（図８（ｃ））。

次に、パターン化された触媒担持層パターンＣに触媒を担持させ、無電解めっきすることで、ソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄを形成する（図８（ｄ））。このようにして、図２（ａ）で示した電極配置を形成することができる。

このように、このように本発明の実施形態に係わるソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄの形成方法においては、ゲート電極Ｇをフォトマスクとした背面露光のみならず、フォトマスクＭ２を用いた背面露光、フォトマスクＭ５を用いた表面露光等を併用することで、所望の形状のソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄを形成することができる。

（実施例１）
実施例１によるソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄの形成方法を図９を用いて説明する。図９（ａ）〜図９（ｆ）は、ソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄの形成工程の概要を示す平面模式図である。本実施例は、露光方法として表面露光の併用、触媒担持層ＣＦの形成方法として薄膜コーティング法を用いるものである。

最初に、ガラス基板（透明基板Ｐ）の表面に、スパッタ法を用いてＣｒを５０ｎｍの膜厚で成膜した後、フォトマスクＭ１（図９（ｘ））を用いたフォトリソグラフィー法を用いてパターン化しゲート電極Ｇを形成した（図９（ａ））。

次に、ＴＥＯＳ−ＣＶＤ法を用いてＳｉＯ_２を３００ｎｍの膜厚で成膜した（透明絶縁膜ＩＦ）。

次に、スピンコート法を用いてポジ型の感光性樹脂を塗布（感光性樹脂層ＲＦ）した後、透明基板Ｐの背面から、フォトマスクＭ２（図９（ｙ））を用いてパターン露光した。続いて透明基板Ｐの表面から、フォトマスクＭ３（図９（ｚ））を用いてパターン露光した。

次に、露光された感光性樹脂層ＲＦを現像することで、パターン化された感光性樹脂パターンＲを形成した（図９（ｂ））。図９（ｃ）に感光性樹脂パターンＲの下に形成されているゲート電極Ｇも含めた態様を示す。

次に、透明基板Ｐをアミノプロピルトリエトキシシランのエタノール溶液に浸漬して、透明絶縁膜ＩＦの表面に単分子膜を形成（触媒担持層ＣＦ）した後、パターン化された感光性樹脂パターンＲを剥離することで、触媒担持層ＣＦをパターン化し触媒担持層パターンＣを形成した。

次に、乾燥後、塩化パラジウム塩酸溶液に浸漬し触媒化した。続いて、次亜燐酸ソーダ水溶液に浸漬して、触媒活性化を行った後、めっき浴に浸してめっき膜を形成することで、Ａｕ金属膜（ソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄ）を５０ｎｍの膜厚で形成した（図９（ｄ））。図９（ｅ）にソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄの下に形成されているゲート電極Ｇも含めた態様を示す。また、図９（ｆ）に図９（ｅ）におけるゲート電極Ｇ周縁のＡ−Ａ′断面を示す。図９（ｆ）に示すように、ゲート電極Ｇとソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄとの重なりがないので、この領域の寄生静電容量を大きく抑制することができた。

（実施例２）
実施例２によるソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄの形成方法を前述の図９を用いて説明する。本実施例は、露光方法として表面露光の併用、触媒担持層ＣＦの形成方法としてスライトエッチングを用いるものである。

最初に、ガラス基板（透明基板Ｐ）の表面に、スパッタ法を用いてＣｒを５０ｎｍの膜厚で成膜した後、フォトマスクＭ１（図９（ｘ））を用いたフォトリソグラフィー法を用いてパターン化しゲート電極Ｇを形成した（図９（ａ））。

次に、スピンコート法を用いてポリイミド溶液を塗布し、焼成することでポリイミド膜を５００ｎｍの膜厚で成膜した（透明絶縁膜ＩＦ）。

次に、スピンコート法を用いてポジ型の感光性樹脂を塗布（感光性樹脂層ＲＦ）した後、透明基板Ｐの背面から、フォトマスクＭ２（図９（ｙ））を用いてパターン露光した。続いて透明基板Ｐの表面から、フォトマスクＭ３（図９（ｚ））を用いてパターン露光した。

次に、露光された感光性樹脂層ＲＦを現像することで、パターン化された感光性樹脂パターンＲを形成した（図９（ｂ））。図９（ｃ）に感光性樹脂パターンＲの下に形成されているゲート電極Ｇも含めた態様を示す。

次に、透明基板Ｐをクロム酸−リン酸−硫酸水溶液に浸漬して、透明絶縁膜ＩＦの表面をエッチングすることで触媒担持層ＣＦを形成した後、パターン化された感光性樹脂パターンＲを剥離することで、触媒担持層ＣＦをパターン化し触媒担持層パターンＣを形成した。

その後、実施例１の場合と同様にして、Ａｕ金属膜（ソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄ）を５０ｎｍの膜厚で形成した（図９（ｄ））。このような方法においても、実施例１の場合と同様に寄生静電容量を大きく抑制することができた。

（実施例３）
実施例３によるソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄの形成方法を図１０を用いて説明する。図１０（ａ）〜図１０（ｆ）は、ソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄの形成工程の概要を示す平面模式図である。本実施例は、感光性樹脂層Ｒａのパターン塗布、触媒担持層ＣＦの形成方法に薄膜コーティング法を用いるものである。

最初に、実施例１の場合と同様の工程を経て、ゲート電極Ｇが形成された透明基板Ｐの上にＳｉＯ_２を３００ｎｍの膜厚で成膜した（透明絶縁膜ＩＦ）。

次に、インクジェット法を用いてポジ型の感光性樹脂を図１０（ｙ）に示すようなパターンに塗布（感光性樹脂層Ｒａ）した後、透明基板Ｐの背面から、フォトマスクＭ２（図１０（ｚ））を用いてパターン露光した。続いて透明基板Ｐの表面から、フォトマスクＭ３（図９（ｚ））を用いてパターン露光した。

次に、露光された感光性樹脂層Ｒａを現像することで、パターン化された感光性樹脂パターンＲを形成した（図１０（ｂ））。

その後、実施例１の場合と同様にして、Ａｕ金属膜（ソース電極Ｓ・ドレイン電極Ｄ）を５０ｎｍの膜厚で形成した（図１０（ｄ））。このような方法においても、実施例１の場合と同様に寄生静電容量を大きく抑制することができた。

本発明の実施形態に係るＴＦＴの製造工程の概要を示す断面模式図である。 本発明の実施形態に係るＴＦＴの画素レイアウト示す平面模式図である。 本発明の実施形態に係る背面露光による感光性樹脂層のパターン化を説明する平面模式図である。 本発明の実施形態に係る背面露光、及び表面露光による感光性樹脂層のパターン化を説明する平面模式図である。 本発明の実施形態に係る背面露光、及び一部パターン化された感光性樹脂層による感光性樹脂層のパターン化を説明する平面模式図である。 本発明の実施形態に係るＴＦＴの製造工程１を示す模式図である。 本発明の実施形態に係るＴＦＴの製造工程１′を示す模式図である。 本発明の実施形態に係るＴＦＴの製造工程２を示す模式図である。 本発明の実施例１、及び実施例２によるＴＦＴの製造工程を示す模式図である。 本発明の実施例３によるＴＦＴの製造工程を示す模式図である。 従来のＴＦＴの概略構成を示す断面模式図である。 画素、及び画素を駆動する信号線の等価回路を示す模式図である。 従来の方法によって形成されるソース・ドレイン電極とゲート電極との位置関係を示す断面模式図である。

符号の説明

１ ＴＦＴ
Ｃ 触媒担持パターン
ＣＦ 触媒担持層
Ｄ ドレイン電極
Ｇ ゲート電極
ＧＢ ゲートバス
ＧＦ 第１金属電極層
ＩＦ 透明絶縁膜
ＬＲ 信号線抵抗
ＯＤ 光変調素子
Ｐ 透明基板
Ｒ 感光性樹脂パターン（レジストパターン）
ＲＦ 感光性樹脂層（レジスト）
Ｓ ソース電極
ＳＢ ソースバス
ＳＤＦ 金属層（第２金属電極層）
ＳＦ 半導体膜
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ５ フォトマスク

Claims (7)

1. ゲート電極，ソース電極及びドレイン電極を備えた薄膜トランジスタの製造方法であって、
   前記ゲート電極を構成するためにパターン化された第１金属電極層を透明基板の上に形成する工程と、
   前記ゲート電極をソース電極，ドレイン電極に対してそれぞれ絶縁するために、前記パターン化された第１金属電極層を含む前記透明基板の上に透明絶縁膜を成膜する工程と、
   前記ソース電極及びドレイン電極を構成するためにパターン化された第２金属電極層を前記透明絶縁膜の上に形成する工程と、を備え、
   前記パターン化された第２金属電極層を形成する工程は、
   前記透明絶縁膜の上に感光性樹脂層を成膜した後、前記透明基板の背面より照射光を部分的に遮る少なくとも前記パターン化された第１金属電極層を介して前記感光性樹脂層に光を照射し、現像することで、前記感光性樹脂層を少なくとも前記パターン化された第１金属電極層のパターン形状を含む形状にパターン化する工程と、
   パターン化された前記感光性樹脂層を含む前記透明絶縁膜の上に触媒担持層を形成した後、パターン化された前記感光性樹脂層を除去することで、前記触媒担持層をパターン化する工程と、
   パターン化された前記触媒担持層の上に触媒型無電解めっきする工程と、を有することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
2. ゲート電極，ソース電極及びドレイン電極を備えた薄膜トランジスタの製造方法であって、
   前記ゲート電極を構成するためにパターン化された第１金属電極層を透明基板の上に形成する工程と、
   前記ゲート電極をソース電極，ドレイン電極に対してそれぞれ絶縁するために、前記パターン化された第１金属電極層を含む前記透明基板の上に透明絶縁膜を成膜する工程と、
   前記ソース電極及びドレイン電極を構成するためにパターン化された第２金属電極層を前記透明絶縁膜の上に形成する工程と、を備え、
   前記パターン化された第２金属電極層を形成する工程は、
   前記透明絶縁膜の上に感光性樹脂層を成膜した後、前記透明基板の背面より照射光を部分的に遮る少なくとも前記パターン化された第１金属電極層を介して前記感光性樹脂層に光を照射し、現像することで、前記感光性樹脂層を少なくとも前記パターン化された第１金属電極層のパターン形状を含む形状にパターン化する工程と、
   前記透明絶縁膜の表面をエッチング処理することで、前記透明絶縁膜の上に触媒担持層を形成した後、パターン化された前記感光性樹脂層を除去することで、前記触媒担持層をパターン化する工程と、
   パターン化された前記触媒担持層の上に触媒型無電解めっきする工程と、を有することを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
3. 前記触媒担持層は、前記透明絶縁膜とは異なる材料からなる薄膜であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
4. 前記透明基板の背面より前記パターン化された第１金属電極層を介して前記感光性樹脂層に光を照射する際、所定のパターン形状を有する第１フォトマスクを介して前記透明基板の背面より光を照射することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
5. 前記透明基板の背面より前記パターン化された第１金属電極層を介して前記感光性樹脂層に光を照射する際、所定のパターン形状を有する第２フォトマスクを介して前記感光性樹脂層の表面にも光を照射することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
6. 前記透明絶縁膜の上に前記感光性樹脂層を成膜する際、部分的にパターン化して形成することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
7. 請求項１から６の何れか１項に記載の薄膜トランジスタの製造方法を用いて製造されることを特徴とする薄膜トランジスタ。

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