JPH07258826A - 薄膜半導体装置の製造方法 - Google Patents

薄膜半導体装置の製造方法

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JPH07258826A
JPH07258826A JP4906094A JP4906094A JPH07258826A JP H07258826 A JPH07258826 A JP H07258826A JP 4906094 A JP4906094 A JP 4906094A JP 4906094 A JP4906094 A JP 4906094A JP H07258826 A JPH07258826 A JP H07258826A
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JP
Japan
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thin film
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Withdrawn
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JP4906094A
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English (en)
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Hiroyuki Shimada
裕行 嶋田
Satoru Kawai
悟 川井
Shiro Hirota
四郎 廣田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

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  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄膜半導体装置の製造方法に関し、その製造
工程数の低減を図り、製造歩留りの向上、信頼性の向
上、製造コストの低下を実現しようとする。 【構成】 ガラス基板11上にAl膜を形成してからパ
ターニングを行ってデータ電極12Aをもつデータ線1
2或いはデータ線12のみを形成し、次いで、水を添加
したITO膜を形成してからパターニングを行って一部
がデータ電極12A或いはデータ線12と重なる画素電
極13を形成する工程とが含まれ、データ電極12A或
いはデータ線12と画素電極13との間に絶縁膜を別設
することなく、MIMダイオードからなる薄膜ダイオー
ド・マトリクスを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイなど
の駆動に用いる薄膜半導体装置を製造する方法の改良に
関する。
【0002】現在、液晶ディスプレイは、情報処理装置
に於ける表示部、テレビジョンの表示部などとして多用
され、次第に大面積化、且つ、精細化する傾向にある。
【0003】そこで、これに対処する為、不良の発生が
なく、高い歩留りで液晶ディスプレイを製造できる方法
の開発が望まれているところであるが、その不良が発生
する原因は、液晶ディスプレイの駆動側に在る。
【0004】即ち、TFT(thin film tr
ansistor)マトリクス、或いは、薄膜ダイオー
ド・マトリクスを製造する際に生ずる欠陥が問題となる
のであり、従って、それを解決する必要がある。
【0005】
【従来の技術】図6は従来例を説明する為の薄膜ダイオ
ード・マトリクスを表す要部平面図である。尚、ここで
は、一画素分を表してある。
【0006】図に於いて、1はガラス基板、2はデータ
線、2Aはデータ電極、3は接続電極、4は画素電極を
それぞれ示している。
【0007】図7乃至図10は従来例を説明する為の製
造工程要所に於ける薄膜ダイオード・マトリクスを表す
要部切断側面図であり、以下、これ等の図を参照しつつ
説明する。尚、図6に於いて用いた記号と同記号は同部
分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
【0008】図7参照 7−(1) ガラス基板1上にタンタル(Ta)膜を形成する。 7−(2) Ta膜のパターニングを行って、データ線2(図示せ
ず)、データ電極2Aを形成する。
【0009】図8参照 8−(1) データ線2及びデータ電極2Aの表面を陽極酸化してT
a2 O5 膜5を形成する。
【0010】図9参照 9−(1) 接続電極となるべきCr膜を全面に形成する。 9−(2) Cr膜をパターニングして接続電極3を形成する。
【0011】図10参照 10−(1) ITO(indium tin oxide)膜を全面
に形成する。 10−(2) ITO膜を所定形状にパターニングして画素電極4を形
成する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術に於いて
は、薄膜ダイオード、即ち、MIM(metal in
sulator metal)ダイオードに於ける絶縁
膜を形成する為、金属に陽極酸化法を適用しなければな
らず、また、画素電極との接続金属となるCr膜のパタ
ーニングを行うことが必要である。
【0013】従って、薄膜ダイオード・マトリクスを製
造する場合、TFTマトリクスを製造する場合に比較す
れば少ないものの、結構な工程数を必要としている。
【0014】一般に、製造工程数が多いことは、直ちに
製造歩留りの低下に結び付くことを懸念しなければなら
ない。
【0015】本発明は、薄膜ダイオード・マトリクスの
製造工程数の低減を図り、製造歩留りの向上、信頼性の
向上、製造コストの低下を実現しようとする。
【0016】
【課題を解決するための手段】近年、水を添加したIT
O膜に関する技術が開示されている(要すれば、「特開
平2−163363号公報」、を参照)。この水を添加
したITO膜の効果としては、エッチングの制御が容易
であることが挙げられている。
【0017】一般に、Al膜上に水を添加しないITO
膜を成膜した場合、十分なオーミック・コンタクトをと
るのは困難であったが、本発明者が、前記水を添加した
ITO膜の効果に関して種々な追試実験を行ったとこ
ろ、Al膜とITO膜とのコンタクト抵抗がかなり高い
ことを見出した。この理由は、それ等の界面に多かれ少
なかれ絶縁膜が発生していることに起因する。
【0018】そこで、この現象を利用すれば、薄膜ダイ
オード・マトリクスを製造する工程を簡略化することが
可能である。即ち、データ線やデータ電極に陽極酸化法
を適用して絶縁膜を形成する必要はなくなり、また、デ
ータ電極と画素電極とを接続電極を介することなく直接
接続することができるのである。
【0019】前記したところから、本発明に依る薄膜ダ
イオード・マトリクスの製造方法に於いては、(1)透
明絶縁性基板上にAl膜を形成してからパターニングを
行う工程と、次いで、水を添加したITO膜を形成して
から少なくとも一部が前記Al膜と重なるようにパター
ニングする工程とが含まれてなることを特徴とするか、
或いは、
【0020】(2)透明絶縁性基板(例えばガラス基板
11)上にAl膜を形成してからパターニングを行って
データ電極(例えばデータ電極12A)をもつデータ線
(例えばデータ線12)を形成する工程と、次いで、水
を添加したITO膜を形成してからパターニングを行っ
て一部が前記データ電極と重なる画素電極(例えば画素
電極13)を形成する工程とが含まれてなることを特徴
とするか、或いは、
【0021】(3)透明絶縁性基板(例えばガラス基板
11)上にAl膜を形成してからパターニングを行って
データ線(例えばデータ線12)を形成する工程と、次
いで、水を添加したITO膜を形成してからパターニン
グを行って一部が前記データ線と重なる(例えば重なり
部13Aに於いて重なる)画素電極(例えば画素電極1
3)を形成する工程とが含まれてなることを特徴とする
か、或いは、
【0022】(4)前記(1)或いは(2)或いは
(3)に於いて、データ線或いはデータ電極をもつデー
タ線を多層膜で構成する場合に少なくとも最上層膜はA
l膜とすることを特徴とするか、或いは、(5)前記
(1)或いは(2)或いは(3)或いは(4)に於い
て、スパッタリング法を適用して水を添加しつつITO
膜を形成する工程が含まれる。
【0023】
【作用】前記手段を採ることに依り、データ線やデータ
電極を陽極酸化する必要はなくなり、また、例えば薄膜
ダイオードと画素電極との接続に接続電極を介する必要
はなくなるので、従来の薄膜ダイオード・マトリクスな
どの薄膜半導体装置の製造方法に比較して二工程を削減
することができ、製造工程の短縮、製造歩留りの向上、
信頼性の向上、製造コストの低下を実現することができ
る。
【0024】
【実施例】図1は本発明に於ける第一実施例を解説する
為の薄膜ダイオード・マトリクスを表す要部平面図であ
る。
【0025】図に於いて、11はガラス基板、12はA
lからなるデータ線、12Aはデータ線12と一体のデ
ータ電極、13は水を添加したITOからなる画素電極
をそれぞれ示している。
【0026】図2及び図3は第一実施例を解説する為の
工程要所に於ける薄膜ダイオード・マトリクスの要部切
断側面図であり、以下、これ等の図を参照しつつ説明す
る。
【0027】図2参照 2−(1) スパッタリング法を適用することに依り、ガラス基板1
1上に厚さ例えば800〔Å〕のAl膜を形成する。
【0028】2−(2) リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス、及び、
エッチャントをリン酸を主成分とするエッチング液とす
るウエット・エッチング法を適用することに依り、前記
工程2−(1)で形成したAl膜のパターニングを行っ
てデータ線12(図示せず)及びデータ線12と連なる
データ電極12Aを形成する。尚、ここでは、データ電
極12Aの幅Wを10〔μm〕にしてある。
【0029】図3参照 3−(1) スパッタリング法を適用することに依り、酸素雰囲気中
に於いて水を添加しつつInSn合金からなる厚さ例え
ば700〔Å〕の透明導電膜、即ち、水を添加したIT
O膜を全面に形成する。水を添加したITO膜の成膜に
は、バッチ式カルセル型の装置を用い、Arを50〔s
ccm〕及びO2 を0.6〔sccm〕にH2 Oを添加
した雰囲気中で実施した。
【0030】3−(2) リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス、並び
に、エッチャントをシュウ酸とするウエット・エッチン
グ法を適用することに依って、前記工程3−(1)で形
成したITO膜のパターニングを行って画素電極13を
形成する。
【0031】前記のようにして得られる薄膜ダイオード
・マトリクスに於いては、画素電極13とデータ電極1
2Aとの界面には、Alの酸化膜が生成されていて、そ
の抵抗値は、例えば1〔kΩ〕〜1〔MΩ〕程度であっ
て、MIMダイオードに於ける絶縁膜として十分に役割
を果たし得る値であった。
【0032】図4は本発明に於ける第二実施例を解説す
る為の薄膜ダイオード・マトリクスを表す要部平面図で
あり、図1乃至図3に於いて用いた記号と同記号は同部
分を表すか或いは同じ意味を持つものとする。
【0033】この薄膜ダイオード・マトリクスを製造す
るには、図1乃至図3について説明した実施例と同じ工
程を採って良い。唯、データ線12のパターンが異なっ
ているので、その相違に起因して、画素電極13の設け
方に若干の変化があるだけである。
【0034】図から明らかなように、本実施例に於ける
データ線12には、データ電極が付設されていない。従
って、画素電極13は、データ線12と対向する側のエ
ッジがデータ線12と全長に亙って重なるように形成さ
れている。図では、その重なり部を記号13Aで指示し
てある。
【0035】図5は本発明に依って製造された薄膜ダイ
オードに於ける電流・電圧特性を表す線図であり、縦軸
に電流〔A〕を、また、横軸にデータ電極電圧〔V〕を
それぞれ採ってある。
【0036】このデータは、データ電極電圧を変化さ
せ、流れる電流を画像で読み取ってプロットしたもので
あり、典型的なMIMダイオードの特性を示している。
【0037】
【発明の効果】本発明に依る薄膜ダイオード・マトリク
スの製造方法に於いては、透明絶縁性基板上にAl膜を
形成してからパターニングを行ってデータ電極をもつデ
ータ線或いはデータ線を形成し、水を添加したITO膜
を形成してからパターニングを行って一部が前記データ
電極或いはデータ線と重なる画素電極を形成する。
【0038】前記構成を採ることに依り、データ線やデ
ータ電極を陽極酸化する必要はなくなり、また、薄膜ダ
イオードと画素電極との接続に接続電極を介する必要は
なくなるので、従来の薄膜ダイオード・マトリクスの製
造方法に比較して二工程を削減することができ、製造工
程の短縮、製造歩留りの向上、信頼性の向上、製造コス
トの低下を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に於ける第一実施例を解説する為の薄膜
ダイオード・マトリクスを表す要部平面図である。
【図2】第一実施例を解説する為の工程要所に於ける薄
膜ダイオード・マトリクスの要部切断側面図である。
【図3】第一実施例を解説する為の工程要所に於ける薄
膜ダイオード・マトリクスの要部切断側面図である。
【図4】本発明に於ける第二実施例を解説する為の薄膜
ダイオード・マトリクスを表す要部平面図である。
【図5】本発明に依って製造された薄膜ダイオードに於
ける電流・電圧特性を表す線図である。
【図6】従来例を説明する為の薄膜ダイオード・マトリ
クスを表す要部平面図である。
【図7】従来例を説明する為の製造工程要所に於ける薄
膜ダイオード・マトリクスを表す要部切断側面図であ
る。
【図8】従来例を説明する為の製造工程要所に於ける薄
膜ダイオード・マトリクスを表す要部切断側面図であ
る。
【図9】従来例を説明する為の製造工程要所に於ける薄
膜ダイオード・マトリクスを表す要部切断側面図であ
る。
【図10】従来例を説明する為の製造工程要所に於ける
薄膜ダイオード・マトリクスを表す要部切断側面図であ
る。
【符号の説明】
11 ガラス基板 12 Alからなるデータ線 12A データ線12と一体のデータ電極 13 水を添加したITOからなる画素電極

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明絶縁性基板上にAl膜を形成してから
    パターニングを行う工程と、 次いで、水を添加したITO膜を形成してから少なくと
    も一部が前記Al膜と重なるようにパターニングする工
    程とが含まれてなることを特徴とする薄膜半導体装置の
    製造方法。
  2. 【請求項2】透明絶縁性基板上にAl膜を形成してから
    パターニングを行ってデータ電極をもつデータ線を形成
    する工程と、 次いで、水を添加したITO膜を形成してからパターニ
    ングを行って一部が前記データ電極と重なる画素電極を
    形成する工程とが含まれてなることを特徴とする薄膜半
    導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】透明絶縁性基板上にAl膜を形成してから
    パターニングを行ってデータ線を形成する工程と、 次いで、水を添加したITO膜を形成してからパターニ
    ングを行って一部が前記データ線と重なる画素電極を形
    成する工程とが含まれてなることを特徴とする薄膜半導
    体装置の製造方法。
  4. 【請求項4】データ電極をもつデータ線或いはデータ線
    を多層膜で構成する場合に少なくとも最上層膜はAl膜
    とすることを特徴とする請求項1或いは2或いは3記載
    の薄膜半導体装置の製造方法。
  5. 【請求項5】スパッタリング法を適用して水を添加しつ
    つITO膜を形成する工程が含まれてなることを特徴と
    する請求項1或いは2或いは3或いは4記載の薄膜半導
    体装置の製造方法。
JP4906094A 1994-03-18 1994-03-18 薄膜半導体装置の製造方法 Withdrawn JPH07258826A (ja)

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