JPH06163584A

JPH06163584A - 薄膜トランジスタの製造方法

Info

Publication number: JPH06163584A
Application number: JP30836292A
Authority: JP
Inventors: Maki Nakamura; 真記中村; Yukihisa Kusuda; 幸久楠田
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1992-11-18
Filing date: 1992-11-18
Publication date: 1994-06-10

Abstract

(57)【要約】【目的】製造工程及び大面積化が容易であり、段差の
無い薄膜トランジスタの製造方法を提供する。【構成】第１製造方法は、絶縁基板表面にゲル膜を塗
布した後に凹部を形成して熱処理することにより絶縁膜
を形成し、該凹部を含む絶縁膜表面に金属膜を成膜した
後に該表面を研磨して凹部のみに金属膜を残存させるも
のである。第２製造方法は、金属材料のペースト状物を
上記該絶縁膜表面の凹部に流し込んだ後に熱処理するこ
とにより、該凹部に金属膜を形成するものである。第３
製造方法は、絶縁基板表面にレジストパターンを形成し
た後にエッチングして凹部を形成し、該凹部に金属膜を
形成するものである。第４製造方法は、絶縁基板表面に
レジストパターンを形成した後にエッチングして凹部を
形成し、該絶縁膜表面の凹部にペースト状物を流し込ん
だ後に熱処理することにより、該凹部に金属膜を形成す
るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜トランジスタアレ
イの性能向上に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アクティブマトリックス駆動液晶ディス
プレイは、表示品位が高いことから液晶ディスプレイの
本流となりつつある。しかしながら、従来の駆動液晶デ
ィスプレイにおいては、大面積かつ大容量の表示を行う
ためにさまざまな問題があった。

【０００３】図９に、従来の液晶ディスプレイに使用さ
れる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の断面構造を示す。同
図において、１はガラス基板、６２はゲート電極、６３
はゲート絶縁膜、６４は画素電極そして６５は非晶質シ
リコン層である。また、６８は前記画素電極６４に接続
されるドレイン電極であり、６６は非晶質シリコン６５
とドレイン電極６８とのオーミック接触を取るためのｎ
型非晶質シリコン層である。さらに、６９は外部から画
像信号を送り込むソース電極であり、ｎ型非晶質シリコ
ン層６７を介して非晶質シリコン層６５に接続される。
また、ソース電極６９は電極７０に接続される。この電
極７０は、各画素のＴＦＴへ画像信号を給電する配線で
ある。

【０００４】図１０にＴＦＴアレイの平面図を示す。同
図において、７１はゲート選択線である。前記ゲート選
択線７１は、図９のゲート電極６２と電気的に接続され
ており、該ゲート電極６２とゲート選択線７１は同一材
料からなる金属薄膜で形成されている。なお、７２はＴ
ＦＴを示している。

【０００５】また、図１０のＴＦＴアレイを動作させる
には、ゲート選択線７１に選択電圧を印加し、この印加
により一本のゲート選択線７１に接続された全てのＴＦ
Ｔ７２がオン状態となる。このタイミングで電極７０に
画像信号電圧を印加すると、電圧が画素電極６４に書き
込まれる。次のタイミングにて隣接するゲート選択線７
１に選択電圧が印加されると、同様に画像信号電圧がＴ
ＦＴに接続された画素電極６４に書き込まれる。これら
を繰り返すことにより、ＴＦＴアレイの上に形成された
液晶の配向を制御して画像の表示ができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液晶デ
ィスプレイの表示容量が大きくなるにつれてさまざまな
問題が発生してきた。これらの問題は以下に要約され
る。

【０００７】（１）すなわち、表示容量が大きくなると
必然的に一画素に割り当てられる面積が小さくなる。こ
れに対し、ＴＦＴ７２、ゲート選択線７１、画素給電線
の占める面積は余り小さくできないことから、開口率
（全体の面積に占める表示可能な面積の割合）が小さく
なる。従って、照明光の利用効率が減少し、表示画像が
暗くなってしまう。

【０００８】（２）また、開口率向上のためゲート選択
線７１の幅を狭くすると、ゲート選択線７１の抵抗値が
上昇し、寄生容量との関係からゲート選択線７１の応答
速度が低下してしまう。従って、ＴＦＴ７２のゲートに
かかる電圧が不十分となり、画像信号の画素電極書き込
みが不十分となる。この現象は、大面積大容量表示で特
に問題となる。この問題を解決するための方法として、
配線薄膜の膜厚を厚くすることが考えられる。しかしな
がら、膜厚を厚くすると図９に示すゲート電極６２の膜
厚が厚くなり段差が大きくなってしまう。このため、段
差部で短絡を誘発しＴＦＴの製造工程上問題となる。

【０００９】ところで、従来のＴＦＴアレイにおいて、
ゲート電極６２としてＴａ金属材料を用いた場合、その
膜厚は通常０．３μｍ、幅１０μｍ程度である。また、
Ｔａ自体の電気抵抗率は１２μΩ／ｃｍ、すなわち０．
４Ω／□であるから、配線抵抗は４０Ω／ｍｍ程度であ
る。

【００１０】従来の一辺３０ｃｍ程度の大型液晶ディス
プレイにおいて、基板終端までの抵抗値は１２ｋΩ程度
である。この抵抗値で１０００ｐＦの寄生容量を駆動す
ることを考えた場合、ＲＣ時定数は１２μｓである。従
って、ＲＣ時定数のみで立ち上がり、立ち下がりを含め
て２４μｓを必要とする。一方、テレビジョン方式から
１ライン当たり３０μｓ以下で書き込みを終了させねば
ならない。画像データの完全な書き込みには、少なくと
もＲＣ時定数の２〜３倍以上の時間、即ち７５μｓ程度
の時間が必要である。従って、ゲート電極６２の給電点
の近傍では十分なデータ書き込みが可能であっても、ゲ
ート電極６２の終端近傍においてはデータ書き込みが不
十分となり、この結果、画像品質を低下させていた。

【００１１】本発明は、かかる従来の問題点を解決する
ためになされたものであって、製造工程及び大面積化が
容易であり、大面積大容量表示が可能でしかも段差の無
いＴＦＴの製造方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明の第１の
製造方法は、絶縁基板表面に、加水分解・縮合により絶
縁物を形成する特性のゲル膜を塗布した後、このゲル膜
に凹部を形成し、前記絶縁基板を乾燥・熱処理して絶縁
基板上に絶縁膜を形成し、続いて絶縁膜表面に金属膜を
成膜した後、絶縁基板表面を研磨して前記凹部のみに金
属膜を残存させるとともに絶縁基板表面を平滑化し、さ
らに絶縁基板上にＴＦＴを形成することにより達成され
る。

【００１３】また、本発明の第２の製造方法は、絶縁基
板表面に、加水分解・縮合により絶縁物を形成する特性
のゲル膜を塗布した後、このゲル膜に凹部を形成し、前
記絶縁基板を乾燥・熱処理して絶縁基板上に絶縁膜を形
成し、続いて絶縁膜表面に金属材料を含有するペースト
状物を塗布した後、このペースト状物をスキージにより
絶縁膜表面の凹部に流し込み、そして絶縁基板を熱処理
して凹部に金属配線となる金属膜を形成し、さらに絶縁
基板上にＴＦＴを形成することにより達成される。

【００１４】また、本発明の第３の製造方法は、絶縁基
板表面に塗布したレジストをフォトマスクを通して露光
した後に、該レジストを現像してエッチングすべき部分
が開口したレジストパターンを形成し、それをエッチン
グ用マスクとしてエッチングすることにより絶縁基板表
面に凹部を形成し、続いて少なくとも前記凹部に金属膜
を形成した後、レジスト膜を剥離除去し、さらに絶縁基
板上にＴＦＴを形成することにより達成される。前記金
属膜の形成方法としては、無電解めっき法を用いて前記
凹部のみに形成する方法や、スパッタ法、蒸着法あるい
はＣＶＤ法等を用いて前記凹部を含むレジスト表面に形
成する方法等を採用することができる。

【００１５】また、本発明の第４の製造方法は、絶縁基
板表面に塗布したレジストをフォトマスクを通して露光
し、該レジストを現像してエッチングすべき部分が開口
したレジストパターンを形成した後にレジスト膜を剥離
除去し、それをエッチング用マスクとしてエッチングす
ることにより絶縁基板表面に凹部を形成し、続いて絶縁
基板表面に金属材料を含有するペースト状物を塗布した
後、このペースト状物をスキージにより絶縁基板表面の
凹部に流し込み、絶縁基板を熱処理して凹部に金属配線
となる金属膜を形成した後、さらに絶縁基板上にＴＦＴ
を形成することにより達成される。

【００１６】図１は、本発明のＴＦＴの断面構造を示す
図である。また、図２は本発明の金属配線となる金属膜
が埋設された絶縁基板の斜視概略図である。図２におい
て、ＴＦＴゲート電極として機能する箇所２ａは太幅に
構成されており、またゲート配線として機能する箇所２
ｂは開口率向上のため細幅に構成されている。

【００１７】図１において、１は絶縁基板の一例として
のガラス基板であって、２は該ガラス基板１内に埋設さ
れて表面部分が該ガラス基板１と面一に形成された金属
配線である。前記ガラス基板１としては、ソーダライム
ガラス、石英ガラス、ほう珪酸ガラス等を用いることが
できる。また、金属配線２としては、Ｔａ、Ａｌ、Ｃｒ
またはＣｕ等の金属材料を用いることができる。

【００１８】金属配線２として、例えばＴａを幅１０μ
ｍで、かつ、ガラス基板１の表面から１０μｍ深さに矩
形に埋設した場合の配線抵抗は、Ｔａ自体の電気抵抗率
が１２μΩｃｍであることから、約１．２Ω／ｍｍとな
る。従来の方法では、Ｔａの配線抵抗は４０Ω／ｍｍで
あるから、本発明のガラス基板１面内への金属配線２の
埋設により、配線抵抗を従来構造に比較して約１／３０
に低減することができる。また、前記金属配線２の線幅
を細幅とすれば表面積が増加するため、開口率をさらに
向上させることが可能である。

【００１９】ガラス基板１表面のＴＦＴ１０の構造は、
図９に示す従来のＴＦＴ７２の構造とほぼ同様である。
すなわち、ガラス基板１上にゲート絶縁膜３が形成さ
れ、該ゲート絶縁膜３上の一部に画素電極４及び非晶質
シリコン層５が形成され、該非晶質シリコン層５上には
該非晶質シリコン層５とドレイン電極８とのオーミック
接触を取るためのｎ型非晶質シリコン層６が形成されて
いる。また、９は外部から画素信号を送り込むソース電
極であり、ｎ型非晶質シリコン層７を介して非晶質シリ
コン層５に接続されている。

【００２０】次に、本発明の製造方法について述べる。
まず、第１の製造方法について図３を参照しながら説明
する。図３は、本発明の第１の製造方法による工程を示
す一部断面図である。

【００２１】ガラス基板１上にゲル膜１１を塗布してお
き（図３ａ）、このゲル膜１１表面に型材１３を押し当
てる（同図ｂ）。そして、前記ガラス基板１を例えば３
０〜８０℃で１５〜３０分程度、予備的に熱処理を行
い、ゲル膜１１表面に凹部１２を形成する。前記ゲル膜
１１としては、例えばアルコキシル基を含有する有機金
属化合物を含む原料溶液を加水分解、縮合によりゲル化
させたものを用いることができる。また、前記型材１３
の形状は、前記ゲル膜１１に所望の凹部を形成できる型
であれば形状や材質等は特に限定されず、例えばニッケ
ルやポリカーボネート樹脂等により形成されたもの等を
用いることができる。

【００２２】また、前記ゲル膜１１表面に凹部１２を形
成するに際し、前記型材１３における型深さを、前記ゲ
ル膜１１の厚みに比較して同一深さとするか、あるいは
それよりも浅くすることが望ましい。

【００２３】続いて、前記工程により凹部１２が形成さ
れたゲル膜１１を表面に有するガラス基板１を熱処理
し、該ガラス基板１上にガラス体１４を形成させる。前
記ゲル膜１１について３００〜４００℃で０．５〜２４
時間程度の熱処理がなされ、ガラス体１４を得る（同図
ｃ）。

【００２４】この後、前記ガラス体１４上にＴＦＴアレ
イのゲート配線となる金属膜１５を成膜する（同図
ｄ）。成膜法として、めっき法、スパッタ法、蒸着法ま
たはＣＶＤ法等を用いることができる。また、成膜され
る金属膜１５は前述のＴａ、Ａｌ、ＣｒまたはＣｕ等の
金属材料が用いられるが、金属膜１５は最終的に形成さ
れる厚みが大きいので、高速で成膜できる方法を採用す
ることが望ましい。

【００２５】次に、前記ガラス体１４表面を研磨し、該
ガラス体１４上の凹部１２のみに金属膜１５を残存さ
せ、他の部分に形成された金属膜１５を除去する。そし
て、該ガラス体１４表面を金属膜１５の表面と共に平滑
化する（同図ｅ）。そしてこの後、金属配線となる金属
膜１５を形成したガラス体１４上にＴＦＴを従来周知の
方法により形成させる。

【００２６】次に、第２の製造方法について図４を参照
しながら説明する。図４は、本発明の第２の製造方法に
よる工程を示す一部断面図である。

【００２７】前記第１の製造方法の場合と同様に、まず
ガラス基板１上にゲル膜１６を塗布し（図４ａ）、この
ゲル膜１６表面に型材１８を押し当てる（同図ｂ）。そ
して、前記ガラス基板１を予備的に熱処理し、ゲル膜１
６表面に凹部１７を形成する。続いて、前記型材１８を
抜脱し、前記ガラス基板１を熱処理して、該ガラス基板
１上にガラス体１９を形成させる（同図ｃ）。

【００２８】この後、前記ガラス体１９上に金属材料を
含有するペースト状物２１を塗布する。前記ペースト状
物２１を形成する金属材料は、特に限定されず、例えば
前述のＴａ、Ａｌ、ＣｒまたはＣｕ等を用いることがで
きる。前記金属材料をペースト状物２１中に安定的に均
一な分散状態に保つための結着材（バインダー）は、例
えばポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂、オレフィン、ゴム、アクリル樹脂、ウレタン樹脂ま
たはこれらの２種以上の組成物等が挙げられる。溶剤に
ついても特に限定されず、使用する樹脂を溶解するもの
であれば良く、例えば炭化水素系溶媒またはハロゲン化
炭化水素系溶媒（好ましくは沸点が５０〜２００℃のも
の、例えばトルエン、シクロヘキサン、酢酸エステル、
キシレン等）が挙げられる。

【００２９】前記各成分を適宜の比率で混合分散し、金
属材料を結着材の官能基と反応させてペースト状物２１
を作成する。なお、前記ペースト状物２１の粘性は、４
０〜１２０ポアズ程度が好適である。

【００３０】前記ガラス体１９上に塗布されたペースト
状物２１を、スキージ２２を用いて凹部１７に流し込
み、該ガラス体１９上の他の部分に塗布されたペースト
状物２１を全て除去する（同図ｄ）。この後、前記ガラ
ス基板１を熱処理して、凹部１７上にＴＦＴアレイのゲ
ート配線となる金属膜２０を形成する。

【００３１】なお、前記熱処理により、前記ペースト状
物２１中の金属材料以外の成分が蒸発し、残存した金属
材料の体積は熱処理前のペースト状物２１の体積よりか
なり減少した状態となる（同図ｅ）。このため、金属膜
２０の表面がガラス体１９の表面とほぼ同じ高さになる
まで（同図ｆ）、前記凹部１７へのペースト状物２１の
流し込み工程ないし熱処理工程を数回繰り返すことが好
ましい。

【００３２】また、前述の工程に代えて、前記凹部１７
に形成された金属膜２０を結晶核とし、無電解めっき法
等の高速成膜法により凹部１７に金属膜２０を形成する
こともできる。

【００３３】そしてこの後、金属配線となる前記金属膜
２０を形成したガラス体１９上にＴＦＴを従来周知の方
法により形成させる。

【００３４】次に、図５、図６及び図７を参照しながら
第３の製造方法について述べる。図５、図６及び図７
は、それぞれ本発明の第３の製造方法による工程を示す
一部断面図である。

【００３５】まず、ガラス基板１上にレジストを塗布す
る。前記レジストは、感光性樹脂であれば組成は特に限
定されず、ネガ型（感光した部分が溶解しにくくなる）
でもポジ型（感光した部分が溶解し易くなる）でも構わ
ない。

【００３６】続いて、所定のフォトマスクを通して前記
レジストを露光した後、そのレジスト層を現像すること
により、エッチングすべき部分が開口したレジストパタ
ーン２３を得る（図５ａ、図６ａ及び図７ａ）。そし
て、このレジストパターン２３をエッチング用マスクと
してガラス基板１をエッチングする。このエッチングに
より、ガラス基板１上に凹部２４を形成する（図５ｂ、
図６ｂ及び図７ｂ）。

【００３７】さらに、前記ガラス基板１の凹部２４上に
金属膜２５を形成する。ここで、金属膜２５の形成方法
として、無電解めっき法を用いた場合には、金属膜２５
が凹部２４のみに形成され（図６ｃ）、電解めっき法、
スパッタ法、蒸着法またはＣＶＤ法等を用いた場合に
は、金属膜２５が凹部２４及びレジストパターン２３上
に形成される（図５ｃ及び図７ｃ）。そして、前記レジ
ストパターン２３を剥離除去することにより、凹部２４
のみに金属膜２５を残存させる（図５ｄ、図６ｄ及び図
７ｄ）。

【００３８】この後、前記凹部２４に形成された金属膜
２５を結晶核とし、引き続き無電解めっき法等の高速成
膜法により凹部２４に金属膜２５を形成させる（図５
ｅ）。さらにこの工程の後、必要に応じて前記ガラス基
板１表面を研磨し、このガラス基板１表面と金属膜２５
表面を平滑化させる。そしてこの後、金属配線となる前
記金属膜２５を形成したガラス基板１上にＴＦＴを従来
周知の方法により形成させる。

【００３９】さらに、図８を参照しながら第４の製造方
法について述べる。図８は、本発明の第４の製造方法に
よる工程を示す一部断面図である。

【００４０】まず、前述した第３の製造方法と同様にガ
ラス基板１上にレジストを塗布する。続いて、所定のフ
ォトマスクを通してレジストを露光した後、そのレジス
トを現像することにより、エッチングすべき部分が開口
したレジストパターン２６を得る（図８ａ）。そして、
このレジストパターン２６をエッチング用マスクとして
ガラス基板１をエッチングする。エッチングにより、ガ
ラス基板１上に凹部２７を形成した後（同図ｂ）、前記
レジストパターン２６を剥離除去する（同図ｃ）。

【００４１】この後、前記ガラス基板１上に金属材料を
含有するペースト状物２８を塗布する。前記ペースト状
物２８は、上述した第２の製造方法で用いた材料を用い
ることができる。そして、前記ガラス基板１上に塗布さ
れたペースト状物２８を、スキージ２９を用いて凹部２
７に流し込み、このガラス基板１上の他の部分に塗布さ
れたペースト状物２８を全て除去する（同図ｄ）。

【００４２】この後、前記ガラス基板１を熱処理して、
このガラス基板１上にＴＦＴアレイのゲート配線となる
金属膜３０を形成する（同図ｅ）。第２の製造方法と同
様に、ペースト状物２８は熱処理により体積収縮するの
で、金属膜３０表面がガラス基板１表面とほぼ同じ高さ
になるまで（同図ｆ）、前記凹部２７へのペースト状物
２８の流し込み工程ないし焼成工程を数回繰り返すこと
が好ましい。

【００４３】また、前述の工程に代えて、前記凹部２７
に形成された金属膜３０を結晶核とし、無電解めっき法
等の高速成膜法により凹部２７に金属膜３０を形成する
こともできる。

【００４４】さらに、このガラス基板１表面と金属膜２
５表面を必要に応じて平滑化させる。そしてこの後、金
属配線となる前記金属膜２５を形成したガラス基板１上
にＴＦＴを従来周知の方法により形成させる。

【００４５】

【作用】本発明は、ＴＦＴに電極接触を取るための金属
膜が絶縁基板表面に埋設されているので、金属配線の断
面積を大きく取ることができる。従って、金属配線の抵
抗値を大きく低減することができ、金属膜の内部寄生抵
抗により発生するゲート線伝搬遅延の問題を解決でき
る。また、絶縁基板表面が平滑となるよう調整したの
で、絶縁基板へのＴＦＴ形成及び結合効率が向上する。

【００４６】さらに、金属配線の抵抗値を一定として幅
を変化させた金属配線を形成させることもでき、開口率
の向上に寄与できる。

【００４７】

【実施例】

（実施例１）まず、ガラス基板１の表面にゾル−ゲル法
により形成したゲル膜１１を塗布しておき（図３ａ）、
ポリカーボネート樹脂及びニッケルよりなるスタンパー
１３をゲル膜１１の表面に押し当てた（同図ｂ）。そし
て、この状態でガラス基板１を６０℃で３０分間熱処理
し、ゲル膜１１表面に凹部１２を形成した。この後、ス
タンパー１３を抜脱し、続いて前記ガラス基板１を３５
０℃で１５分間熱処理して、ガラス基板１上にガラス体
１４を形成させた（同図ｃ）。

【００４８】次に、前記ガラス体１４上にスパッタ法を
用いてＣｒ膜１５を１．５μｍ厚さに成膜した（同図
ｄ）。さらに、前記Ｔａ膜５の成膜されたガラス体１４
表面を研磨し、前記ガラス体１４上の凹部１２以外のＣ
ｒ膜１５を全て除去した（同図ｅ）。なお、研磨後のガ
ラス体１４表面は十分に平滑性を有していた。そして、
前記ガラス体１４上にＴＦＴを形成し、前記Ｔａ膜１５
をゲート配線及びゲート電極として機能させた。（実施例２）まず、ガラス基板１の表面にゾル−ゲル法
により形成したゲル膜１６を塗布しておき（図４ａ）、
スタンパー１８をゲル膜１６の表面に押し当てた（同図
ｂ）。この状態でガラス基板１を６０℃で３０分間熱処
理し、該ゲル膜１６表面に凹部１７を形成した。この
後、スタンパー１８を抜脱し、続いて前記ガラス基板１
を１５０℃で３０分間熱処理して、ガラス基板１上にガ
ラス体１９を形成させた（同図ｃ）。

【００４９】次に、前記ガラス体１９上にＴａを含むペ
ースト状物２１を塗布し、スキージ２２により凹部１７
に流し込んだ（同図ｄ）。

【００５０】そして、前記ガラス基板１を１５０℃で３
０分間熱処理した。この熱処理の結果、ペースト状物２
１中の体積は熱処理前の約１／２になっていた（同図
ｅ）。このため、前記ガラス基板１の凹部１７にペース
ト状物２１を塗布してスキージ２２により凹部１７に流
し込み、前記ガラス基板１を熱処理する工程を４回繰り
返し、ガラス体１９表面とＴａ膜２０表面を平滑化させ
た（同図ｆ）。そして、前記ガラス体１９上にＴＦＴを
形成し、前記Ｔａ膜２０をゲート配線及びゲート電極と
して機能させた。（実施例３）まず、ガラス基板１の表面にネガ型フォト
レジスト（商品名：ＯＭＲ−８５、東京応化工業製）を
塗布し乾燥させた。この後、露光機を用いて露光を行
い、ガラス基板１上にレジストパターン２３を形成した
（図５ａ）。そして、このレジストパターン２３をエッ
チング用マスクとしてガラス基板１をエッチングし、凹
部２４を形成した（同図ｂ）。

【００５１】次に、前記ガラス基板１のレジストパター
ン２３上及び凹部２４にスパッタ法を用いてＮｉ膜２５
を０．１μｍ厚さに成膜した（同図ｃ）。そして、前記
レジストパターン２３及びＮｉ膜２５を剥離除去してガ
ラス基板１上の凹部２４のみにＮｉ膜２５を残存させた
（同図ｄ）。

【００５２】この後、前記ガラス基板１を無電解めっき
法を用いてガラス基板１の凹部２４にＮｉ膜２５を結晶
成長させた（同図ｅ）。さらに、前記ガラス基板１表面
を研磨して該ガラス基板１表面とＮｉ膜２５表面を平滑
化させた。そして、前記ガラス基板１上にＴＦＴを形成
し、前記Ｔａ膜２５をゲート配線及びゲート電極として
機能させた。（実施例４）まず、ガラス基板１の表面にネガ型フォト
レジスト（商品名：ＯＭＲ−８５、東京応化工業製）を
塗布し乾燥させた。この後、露光機を用いて露光を行
い、ガラス基板１上にレジストパターン２３を形成した
（図６ａ）。そして、このレジストパターン２３をエッ
チング用マスクとしてガラス基板１をエッチングし、凹
部２４を形成した（同図ｂ）。

【００５３】次に、前記ガラス基板１の凹部２４に無電
解めっき法を用いてＮｉ膜２５を成膜した（同図ｃ）。
そして、前記レジストパターン２３を剥離除去した（同
図ｄ）。

【００５４】この後、前記ガラス基板１表面を研磨して
該ガラス基板１表面とＮｉ膜２５表面を平滑化させた。
そして、前記ガラス基板１上にＴＦＴを形成し、前記Ｎ
ｉ膜２５をゲート配線及びゲート電極として機能させ
た。（実施例５）まず、ガラス基板１の表面にネガ型フォト
レジスト（商品名：ＯＭＲ−８５、東京応化工業製）を
塗布し乾燥させた。この後、露光機を用いて露光を行
い、ガラス基板１上にレジストパターン２３を形成した
（図７ａ）。そして、このレジストパターン２３をエッ
チング用マスクとしてガラス基板１をエッチングし、凹
部２４を形成した（同図ｂ）。

【００５５】次に、前記ガラス基板１の電解めっき法を
用いてＮｉ膜２５を凹部２４及びレジストパターン２３
上に成膜した（同図ｃ）。そして、前記レジストパター
ン２３を剥離除去した（同図ｄ）。

【００５６】この後、前記ガラス基板１表面を研磨して
該ガラス基板１表面とＮｉ膜２５表面を平滑化させた。
そして、前記ガラス基板１上にＴＦＴを形成し、前記Ｎ
ｉ膜２５をゲート配線及びゲート電極として機能させ
た。（実施例６）まず、ガラス基板１の表面にネガ型フォト
レジスト（商品名：ＯＭＲ−８５、東京応化工業製）を
塗布し乾燥させた。この後、露光機を用いて露光を行
い、ガラス基板１上にレジストパターン２６を形成した
（図８ａ）。そして、このレジストパターン２６をエッ
チング用マスクとしてガラス基板１をエッチングし、凹
部２７を形成した（同図ｂ）。そして、前記レジストパ
ターン２６を剥離除去した（同図ｃ）。

【００５７】次に、前記ガラス基板１上にＴａを含むペ
ースト状物２８を塗布し、スキージ２９により凹部２７
に流し込んだ（同図ｄ）。

【００５８】そして、前記ガラス基板１を２００℃で３
０分間熱処理した。前記熱処理の結果、残存した金属膜
３０の体積が熱処理前のペースト状物２８の体積の約１
／２になっていた（同図ｅ）。このため、前記ガラス基
板１の凹部２７にペースト状物２８を塗布して、スキー
ジ２９により凹部２７に流し込み、前記ガラス基板１を
熱処理する工程を４回繰り返し、ガラス基板１表面とＴ
ａ膜３０表面を平滑化させた（同図ｆ）。そして、前記
ガラス基板１上にＴＦＴを形成し、前記Ｔａ膜３０をゲ
ート配線及びゲート電極として機能させた。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にＴＦＴと
電極接触を取るための金属膜が絶縁基板表面に埋設され
ているため、ゲート配線の抵抗を大きく低減することが
でき、大容量、大面積のディスプレイに適用した場合も
ゲート配線の伝搬遅延を低減し、画質劣化を防止でき
る。また、縦横比の大きなゲート配線を形成することに
よりゲート配線幅を狭くすることができ、開口率を大き
く取ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＴＦＴの断面構造図

【図２】本発明のゲート配線の形成されたガラス基板の
斜視構造図

【図３】本発明の第１の実施例を示す概略工程図

【図４】本発明の第２の実施例を示す概略工程図

【図５】本発明の第３の実施例を示す概略工程図

【図６】本発明の第４の実施例を示す概略工程図

【図７】本発明の第５の実施例を示す概略工程図

【図８】本発明の第６の実施例を示す概略工程図

【図９】従来のＴＦＴの断面構造図

【図１０】従来のＴＦＴアレイの平面図

【符号の説明】

１ガラス基板２金属配線２ａ太幅部２ｂ細幅部１１、１６ゲル膜１２、１７、２４、２７凹部１３、１８スタンパー１４、１９ガラス体２１、２８ペースト状物２２、２９スキージ１５、２０、２５、３０金属膜

【手続補正書】

【提出日】平成４年１１月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】また、前述の工程に代えて、前記凹部１７
に形成された金属膜２０を結晶核とし、電解めっき法等
の高速成膜法により凹部１７に金属膜２０を形成するこ
ともできる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３８】この後、前記凹部２４に形成された金属膜
２５を結晶核とし、引き続き電解めっき法等の高速成膜
法により凹部２４に金属膜２５を形成させる（図５
ｅ）。さらにこの工程の後、必要に応じて前記ガラス基
板１表面を研磨し、このガラス基板１表面と金属膜２５
表面を平滑化させる。そしてこの後、金属配線となる前
記金属膜２５を形成したガラス基板１上にＴＦＴを従来
周知の方法により形成させる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４３】また、前述の工程に代えて、前記凹部２７
に形成された金属膜３０を結晶核とし、電解めっき法等
の高速成膜法により凹部２７に金属膜３０を形成するこ
ともできる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４７】

【実施例】（実施例１）まず、ガラス基板１の表面にゾル−ゲル法
により形成したゲル膜１１を塗布しておき（図３ａ）、
ポリカーボネート樹脂よりなるスタンパー１３をゲル膜
１１の表面に押し当てた（同図ｂ）。そして、この状態
でガラス基板１を６０℃で３０分間熱処理し、ゲル膜１
１表面に凹部１２を形成した。この後、スタンパー１３
を抜脱し、続いて前記ガラス基板１を３５０℃で１５分
間熱処理して、ガラス基板１上にガラス体１４を形成さ
せた（同図ｃ）。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４８】次に、前記ガラス体１４上にスパッタ法を
用いてＣｒ膜１５を１．５μｍ厚さに成膜した（同図
ｄ）。さらに、前記Ｃｒ膜１５の成膜されたガラス体１
４表面を研磨し、前記ガラス体１４上の凹部１２以外の
Ｃｒ膜１５を全て除去した（同図ｅ）。なお、研磨後の
ガラス体１４表面は十分に平滑性を有していた。そし
て、前記ガラス体１４上にＴＦＴを形成し、前記Ｃｒ膜
１５をゲート配線及びゲート電極として機能させた。（実施例２）まず、ガラス基板１の表面にゾル−ゲル法
により形成したゲル膜１６を塗布しておき（図４ａ）、
スタンパー１８をゲル膜１６の表面に押し当てた（同図
ｂ）。この状態でガラス基板１を６０℃で３０分間熱処
理し、該ゲル膜１６表面に凹部１７を形成した。この
後、スタンパー１８を抜脱し、続いて前記ガラス基板１
を３５０℃で３０分間熱処理して、ガラス基板１上にガ
ラス体１９を形成させた（同図ｃ）。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５２】この後、電解めっき法を用いてガラス基板
１の凹部２４上Ｎｉ膜２５を結晶成長させた（同図
ｅ）。さらに、前記ガラス基板１表面を研磨して該ガラ
ス基板１表面とＮｉ膜２５表面を平滑化させた。そし
て、前記ガラス基板１上にＴＦＴを形成し、前記Ｎｉ膜
２５をゲート配線及びゲート電極として機能させた。（実施例４）まず、ガラス基板１の表面にネガ型フォト
レジスト（商品名：ＯＭＲ−８５、東京応化工業製）を
塗布し乾燥させた。この後、露光機を用いて露光を行
い、ガラス基板１上にレジストパターン２３を形成した
（図６ａ）。そして、このレジストパターン２３をエッ
チング用マスクとしてガラス基板１をエッチングし、凹
部２４を形成した（同図ｂ）。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５５】次に、スパッタ法を用いてＮｉ膜２５をガ
ラス基板１の凹部２４及びレジストパターン２３上に成
膜した（同図ｃ）。そして、前記レジストパターン２３
を剥離除去した（同図ｄ）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】以下の工程を包含することを特徴とする
薄膜トランジスタの製造方法：（Ａ）絶縁基板の表面に、加水分解・縮合により絶縁物
を形成する特性のゲル膜を塗布する工程、（Ｂ）前記ゲ
ル膜表面に凹部を形成した後、該ゲル膜を乾燥・熱処理
して前記絶縁基板表面に絶縁膜を形成する工程、（Ｃ）
前記凹部を含む絶縁膜表面に金属膜を成膜する工程、
（Ｄ）前記（Ｃ）工程で得られた絶縁膜表面を研磨し
て、前記凹部以外の金属膜を除去する工程、（Ｅ）前記
（Ｄ）工程で得られた絶縁基板上に薄膜トランジスタを
形成する工程。
【請求項２】以下の工程を包含することを特徴とする
薄膜トランジスタの製造方法：（Ａ）絶縁基板の表面に、加水分解・縮合により絶縁物
を形成する特性のゲル膜を塗布する工程、（Ｂ）前記ゲ
ル膜表面に凹部を形成した後、該ゲル膜を乾燥・熱処理
して前記絶縁基板表面に絶縁膜を形成する工程、（Ｃ）
前記（Ｂ）工程で得られた絶縁膜表面に金属材料を含有
するペースト状物を塗布し、該ペースト状物をスキージ
により前記絶縁膜表面の凹部に流し込む工程、（Ｄ）前
記（Ｃ）工程で得られた絶縁基板を熱処理して、前記凹
部に金属膜を形成する工程、（Ｅ）前記（Ｄ）工程で得
られた絶縁基板上に薄膜トランジスタを形成する工程。
【請求項３】以下の工程を包含することを特徴とする
薄膜トランジスタの製造方法：（Ａ）エッチングすべき絶縁基板の表面にレジストを塗
布する工程、（Ｂ）前記レジストをフォトマスクを通し
て露光した後、該レジストを現像してエッチングすべき
部分が開口したレジストパターンを形成し、該レジスト
パターンをエッチング用マスクとして前記絶縁基板をエ
ッチングして、該絶縁基板表面に凹部を形成する工程、
（Ｃ）少なくとも前記凹部に金属膜を形成する工程、
（Ｄ）前記レジストを剥離除去する工程、（Ｅ）前記
（Ｄ）工程で得られた絶縁基板上に薄膜トランジスタを
形成する工程。
【請求項４】以下の工程を包含することを特徴とする
薄膜トランジスタの製造方法：（Ａ）エッチングすべき絶縁基板の表面にレジストを塗
布する工程、（Ｂ）前記レジストをフォトマスクを通し
て露光した後、該レジストを現像してエッチングすべき
部分が開口したレジストパターンを形成し、該レジスト
パターンをエッチング用マスクとして前記絶縁基板をエ
ッチングして該絶縁基板表面に凹部を形成し、さらに該
レジストを剥離除去する工程、（Ｃ）前記（Ｂ）工程で
得られた絶縁基板表面に金属材料を含有するペースト状
物を塗布し、該ペースト状物をスキージにより前記絶縁
基板表面の凹部に流し込む工程、（Ｄ）前記（Ｃ）工程
で得られた絶縁基板を熱処理して、前記凹部に金属膜を
形成する工程、（Ｅ）前記（Ｄ）工程で得られた絶縁基
板上に薄膜トランジスタを形成する工程。
【請求項５】前記（Ｄ）工程で得られた金属膜を結晶
核とし、引き続き、（Ｄ’）前記凹部を含む絶縁基板表
面に前記結晶核形成時の結晶核形成材料の供給を行うこ
とにより、前記結晶核をさらに成長させる工程、を付加
させてなる請求項２ないし４のいずれか１項に記載の薄
膜トランジスタの製造方法。
【請求項６】前記（Ｃ）工程ないし（Ｄ）工程を複数
回繰り返すことにより、前記金属膜を所定の厚さに形成
する、請求項２または４に記載の薄膜トランジスタの製
造方法。