JPH095788A - マトリクス型液晶表示装置 - Google Patents

マトリクス型液晶表示装置

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JPH095788A
JPH095788A JP15492095A JP15492095A JPH095788A JP H095788 A JPH095788 A JP H095788A JP 15492095 A JP15492095 A JP 15492095A JP 15492095 A JP15492095 A JP 15492095A JP H095788 A JPH095788 A JP H095788A
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JP
Japan
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liquid crystal
display device
crystal display
contact
type liquid
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Application number
JP15492095A
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English (en)
Inventor
Shoji Suzuki
章司 鈴木
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Advanced Display Inc
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Advanced Display Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 マトリクス型液晶表示装置において、コンタ
クトホールをエッチング加工する際の加工形状の再現
性、カバレージの均一性がすぐれ、レイヤ間のコンタク
トの信頼性が充分なコンタクトホール形状を有する液晶
表示装置を提供することを目的とする。 【構成】 絶縁層およびその下層および上層に導電性の
電極パターンを有する導電層からなるレイヤ構造をもつ
マトリクス型液晶表示装置において、コンタクトホール
がテーパ状に、すなわち、該ホールの側壁面と底面との
なす角度が75度以下になるように形成される。またコ
ンタクトホールの表面形状が長方形であるばあい、その
長辺と短辺の比率Xが1<X≦2を満足するような形状
にする。さらにコンタクトホールに直角のコーナが生じ
ないように、その平面形状が多角形となるように形成す
ることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマトリクス型液晶表示装
置、とりわけ透明基板上に薄膜トランジスタを有するマ
トリクス型液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、薄膜トランジスタを有する液晶表
示装置においては、絶縁層をはさんで上層および下層の
導電性の電極パターンを有する導電層のレイヤ(層、以
下、単にレイヤという)間の電気的コンタクト(以下、
単にコンタクトという)をとるためのコンタクトホール
の平面形状としては正方形の形状が理想形状であること
が知られているが、パターンレイアウトの制約上、常に
正方形のパターンをとりうるとは限らない。
【0003】このようなばあいには特開昭61−166
048号公報明細書に開示されるように等間隔に正方形
を複数個連ねた配置をとることが知られている(図4参
照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述のような形状を有
するコンタクトホールを加工して設けるばあい、レジス
トを用いて形成したパターンをエッチングマスクとして
ドライエッチングするのが一般的な方法である。この方
法により、露光装置の解像性能の限界の近傍を利用する
ばあい、たとえば、光のまわりこみのため正方形のレジ
ストパターンが実際には円形になり、かつ深さ方向にレ
ジストのすそ引きが起こってスカムを生じやすくなる。
このため、図4に示すような複数個の正方形を連ねた配
置のパターンを形成すると、形成されるレジストパター
ンの再現性、安定性が不充分となって確実なコンタクト
がえられなくなり、製品としてえられる薄膜トランジス
タの動作不良など特性上の問題が生ずる。
【0005】また、コンタクトホールの平面形状が図5
および図6(a)、(b)に示すような長方形パターン
のばあいではドライエッチングで加工してできたホール
の断面のプロファイルにおいて、長辺方向のプロファイ
ルと短辺方向のプロファイルとでその形状が異なるた
め、次工程の成膜の際にカバレージがコンタクトホール
のどの面にもおよびどの角部にも均等になされるという
均一性(以下、単にカバレージの均一性という)が不充
分となり、部分的断線が発生して断線の原因を生じるの
で、レイヤ間のコンタクトの信頼性保証上、重大な不良
を引き起こす可能性がある。
【0006】本発明はかかる課題を解決し、コンタクト
ホールに関するカバレージの均一性を向上させて、製造
上のレジストパターンの再現性、カバレージの均一性が
すぐれた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段および作用】本発明では、
かかる課題を解決するためにマトリクス型液晶表示装置
を形成するばあいの長方形のコンタクトホールの形状に
ついて、平面的に最大限のコンタクト面積を確保し、か
つ断面プロファイル形状を短辺側と長辺側とでほぼ同等
に加工することができる加工均一性を確保できる縦と横
の構成比を規定することによりコンタクトホール部のコ
ンタクトが確実でカバレージの均一性が良好な安定した
積層構造を形成する。
【0008】また、かかるコンタクトホールにおいて直
角のコーナが生じないように、すなわち該コンタクトホ
ールの平面形状が多角形になるように該コンタクトホー
ルを形成することにより、コンタクトホールの断面プロ
ファイルの均一性を確保することができ、その結果同様
にコンタクトホール部のコンタクトが確実でカバレージ
の均一性が良好な安定した積層構造を形成する。
【0009】このため本発明のマトリクス型液晶表示装
置は絶縁体基板上に薄膜トランジスタと、絶縁層ならび
に絶縁層をはさんで下層および上層に導電性の電極パタ
ーンを有する導電層からなるレイヤ構造とを含むマトリ
クス型液晶表示装置であって、該液晶表示装置には、前
記レイヤ構造のレイヤ間のコンタクトをとるコンタクト
ホールがテーパ状に形成され、かつ、該ホールの断面形
状が、該ホールの側壁面と該ホールの底面とのなす角度
が75度以下となるように形成されてなることを特徴と
する。
【0010】前記コンタクトホールが、該ホールの平面
形状が長方形であり、かつ、該長方形の少なくとも長辺
の長さが、感光性樹脂を用いる写真製版プロセスとエッ
チングプロセスとによってパターン形成する際に使用す
る露光装置の解像限界長さの1.25倍以上となるばあ
いに、前記長方形の長辺と短辺の比率Xが1<X≦2を
満たすようにされてなることが好ましい。
【0011】前記長方形の長辺と短辺の比率Xが1<X
≦2を満たさないばあいに、前記コンタクトホールが、
当該ホールの平面形状が多角形になるように形成されて
なることが好ましい。
【0012】前記コンタクトホールが、当該ホールの平
面形状が多角形になるように形成されてなることが好ま
しい。
【0013】
【実施例】本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。
【0014】実施例1 図1は、本発明による一実施例について示した平面説明
図であり、補助容量を含む構造として付加容量型構造を
採用したばあいに、補助容量を形成する電極と前段のゲ
ートラインとコンタクトをとるために絶縁膜に形成した
コンタクトホールを有するデバイスの平面図を示してい
る。図2(a)は図1のA−A線断面図、同様に図2
(b)は図1のB−B線断面図である。
【0015】ここでは下層に形成する補助容量電極には
スパッタ法で成膜したCr、Mo、Ta、ITOなどを
用いることができる。膜厚は50〜200nmの範囲内
で適当な膜厚で成膜する。また、絶縁膜としてはCVD
法によって成膜したシリコン窒化膜あるいはシリコン酸
化膜などを用いることができる。さらに上層に形成する
ゲート配線には、スパッタ法によるCr、Al、Taな
どの金属が用いられる。膜厚は、100〜500nmの
範囲で成膜される。
【0016】つぎにレジストを用いて形成したパターン
をエッチングマスクとしてドライエッチングしてコンタ
クトホールを形成する。ドライエッチングによってコン
タクトホールをテーパ状に形成する方法は以下に示すよ
うに通常のドライエッチングと同様にして行なう。マス
クとするレジストには通常のノボラック系のポジレジス
トを用いる。現像後のベークはホットプレート上で温度
約150℃、時間約3分でなされるのが好ましい。ドラ
イエッチングの標準的な条件はRIE方式により、CF
4/O2(80/40SCCM)のガスにより圧力7.5
Pa、RFパワー1.5KWである。
【0017】つぎに、コンタクトホールの側壁面と底面
とのなす角度の測定方法と当該角度の範囲を定めた理由
について説明する。当該角度を測定する方法は、その断
面プロファイル形状を断面SEM(scanning electron
microscope 走査型電子顕微鏡)を用いて実測して行な
う。なお、ここで側壁面と底面とのなす角度θは、たと
えば図2(a)において絶縁層12が補助容量電極パタ
ーン2と接している部分の絶縁層の底面からコンタクト
ホールの側壁面へ向かって測った角度θをいうものとす
る。コンタクトホールの側壁面と底面とのなす好ましい
角度を75度以下としたのは、つぎの理由による。すな
わち、当該角度が75度をこえると、側壁面が垂直に立
つ方向であり、このような断面形状では上部導電層の成
膜時のカバレージがわるくなり、コンタクト不良の原因
となる。種々角度を変えて実験的に調べたところ75度
以下とすると前記コンタクト不良が起きることがなく安
定して製品を製造できることがわかったことによる。な
お、当該角度の下限値はとくに限定しないが、たとえば
60度以下のような角度はコンタクトホールの周囲の絶
縁層の厚さが薄くなることになり好ましくないので、実
際には75度以下であって、製造上のばらつきによる7
5度より少し小さい角度までの範囲で実施される。
【0018】前述のようにして形成されたコンタクトホ
ール部をおおってなされる金属スパッタ膜のカバレージ
のうち、コンタクトホールのボトム部やエッジ部(ホー
ルの入り口のふちの部分)などになされたカバレージに
は亀裂の発生などはなく部分的断線が発生したりするこ
とがないのでレイヤ間のコンタクトは良好である。
【0019】実施例2 図3(a)は従来例のコンタクト部の平面説明図、図3
(b)は図3(a)と同様の構成において本発明を適用
したコンタクト部の実施例の他の例を示す平面説明図で
ある。本実施例は、コンタクトホールがその平面形状が
長方形であり、かつ、その長方形の長辺の長さおよび短
辺の長さの両方、または長辺の長さが、感光性樹脂を用
いる写真製版プロセスとエッチングプロセスとによって
パターン形成する際に使用する露光装置の解像限界長さ
の1.25倍以上となるばあいに適用される。前記長方
形の長辺の長さおよび短辺の長さの両方、または長辺の
長さが前記露光装置の解像限界長さの1.25倍以上と
するのは当該長辺および短辺の長さを種々変更して実験
的に調べた結果、当該1.25倍以上のばあいには、長
方形パターンの長辺および短辺の長さの差が大きいばあ
い(長辺と短辺の比率Xが1<X≦2を満たさないばあ
い)にえられるコンタクトホール形状の再現性、安定性
がわるくなるということがわかったことに基づく。
【0020】パターンサイズとして図3(a)に示すよ
うなばあいは、コンタクトの平面形状として最も有利で
あると言われている正方形を有するばあいでは、辺の長
さx、yのいずれもたとえば4μm(zは6μm、wは
4μm)とすると2個の正方形のコンタクトの合計面積
は32μm2であるが、本発明を適用すれば図3(b)
に示すように、長辺の長さxを6μm、短辺の長さyを
4μm(zは4μm)として2個の長方形のコンタクト
の合計面積として48μm2を確保し、さらにコンタク
ト抵抗、カバレージの均一性など、コンタクトとしての
要求特性を低下させることなく、必要充分な特性を有す
るデバイスを形成することができる。
【0021】ここで、長辺側の断面プロファイルと短辺
側の断面プロファイルとがほぼ同等の形状に加工でき、
カバレージの均一性が長辺側とも良好な状態で実現でき
る範囲として長方形の長辺と短辺の比率Xを1<X≦2
とした。
【0022】実施例3 つぎに、長方形の長辺と短辺の比率Xが1<X≦2を満
たさないばあいの実施例である、実施例2の1つの変形
例として、長方形のコンタクトホールにおいて直角のコ
ーナが生じないように、すなわち該コンタクトホールの
平面形状が多角形になるように形成されたコンタクトホ
ールについて説明する。ここで、かかる平面形状が多角
形になるように形成する方法は、マスクのパターンとし
て多角形のパターンを形成しておき、レジストを当該マ
スクを用いて露光、現像することにより基板上に転写す
ることによって行なう。このようにコンタクトホールの
平面形状が多角形となるようにコンタクトホールを形成
することにより、コンタクトホールに直角のコーナが生
じず、かつ平面的に最大限のコンタクト面積を確保する
ことができる。
【0023】なお、前記長方形の長辺と短辺の比率には
無関係にコンタクトホールに直角のコーナが生じない多
角形の平面形状を有するコンタクトホールを形成したば
あい、当該ホールの断面プロファイルがテーパ状とな
り、カバレージの均一性がえられ、充分なコンタクト面
積を確保できる。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように本発明の液晶表示装置
は、平面的に最大限のコンタクト面積を確保し、かつ断
面プロファイルの均一性が良好なコンタクトホールを形
成することができたので、コンタクト抵抗やカバレージ
の均一性について従来品と同等以上の特性を有する結果
がえられた。したがってその波及効果としてこれまでの
ようにコンタクト形状を正方形にすることにとらわれる
ことなく、採用できる形状に幅ができることにより設計
上の自由度があがるという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の平面説明図である。
【図2】(a)は本発明の実施例を示す図1のA−A線
断面図、(b)は本発明の実施例を示す図1のB−B線
断面図である。
【図3】(a)は従来例のコンタクト部の平面説明図、
(b)は図3(a)と同様の構成において本発明を適用
したコンタクト部の平面説明図である。
【図4】従来例によるコンタクト部の平面説明図であ
る。
【図5】別の従来例によるコンタクト部の平面説明図で
ある。
【図6】(a)は従来例を示す図5のA−A線断面図、
(b)は従来例を示す図5のB−B線断面図である。
【符号の説明】
1 コンタクトホールパターン 2 補助容量電極パターン 3 ゲート電極パターン 10 下部導電性電極パターン 11 上部導電性電極パターン 12 絶縁層

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁体基板上に薄膜トランジスタと、絶
    縁層ならびに絶縁層をはさんで下層および上層に導電性
    の電極パターンを有する導電層からなるレイヤ構造とを
    含むマトリクス型液晶表示装置であって、該液晶表示装
    置には、前記レイヤ構造のレイヤ間のコンタクトをとる
    コンタクトホールがテーパ状に形成され、かつ、該ホー
    ルの断面形状が、該ホールの側壁面と該ホールの底面と
    のなす角度が75度以下となるように形成されてなるこ
    とを特徴とするマトリクス型液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記コンタクトホールが、該ホールの平
    面形状が長方形であり、かつ、該長方形の少なくとも長
    辺の長さが、感光性樹脂を用いる写真製版プロセスとエ
    ッチングプロセスとによってパターン形成する際に使用
    する露光装置の解像限界長さの1.25倍以上となるば
    あいに、前記長方形の長辺と短辺の比率Xが1<X≦2
    を満たすようにされてなる請求項1記載のマトリクス型
    液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記長方形の長辺と短辺の比率Xが1<
    X≦2を満たさないばあいに、前記コンタクトホール
    が、当該ホールの平面形状が多角形になるように形成さ
    れてなる請求項2記載のマトリクス型液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 前記コンタクトホールが、当該ホールの
    平面形状が多角形になるように形成されてなる請求項2
    記載のマトリクス型液晶表示装置。
JP15492095A 1995-06-21 1995-06-21 マトリクス型液晶表示装置 Pending JPH095788A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6414730B1 (en) 1998-10-26 2002-07-02 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and method for manufacturing the same
JP2006201041A (ja) * 2005-01-20 2006-08-03 Oki Electric Ind Co Ltd 加速度センサ
JP2006313879A (ja) * 2005-04-04 2006-11-16 Advanced Lcd Technologies Development Center Co Ltd 薄膜トランジスタの製造方法、薄膜トランジスタ、集積回路、および液晶表示装置
US7843523B2 (en) 2005-04-04 2010-11-30 Kabushiki Kaisha Ekisho Sentan Gijutsu Kaihatsu Center Thin film transistor, integrated circuit, liquid crystal display, method of producing thin film transistor, and method of exposure using attenuated type mask

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