[發明專利]薄膜晶體管陣列及其制造方法和使用它的顯示板

無效

• 申請號: 01130501.0
• 申請日: 2001-11-15
• 公開（公告）號: CN1353329A
• 公開（公告）日: 2002-06-12
• 發明（設計）人: 小川一文
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: G02F1/136
• 分類號: G02F1/136
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王永剛

技術領域

本發明涉及用于在液晶顯示板和場致發光(EL)顯示板中有代表性的平面顯示板的，把多個薄膜晶體管(TFT)配置成矩陣形的TFT陣列，更詳細地說，涉及用于簡化其制造工藝的改進。

背景技術

在這些顯示板中，代替簡單矩陣型的顯示板，配置有作為用于象素控制的開關元件，使用了非晶硅、多結晶硅等的薄膜晶體管(TFT)的有源矩陣型的顯示板已廣泛普及。

圖14展示TFT陣列的一例。在絕緣性的襯底上，薄膜晶體管(TFT)71被配置成矩陣形。被連接在同一列上的TFT71的源極區域上的源極信號線75，把來自驅動電路(未圖示)的源信號提供給TFT71。被連接在同一行上的TFT71的柵電極上的柵信號線76，把來自驅動電路(未圖示)的柵信號提供給TFT71。象素電極72，被連接在TFT71的漏極區域上。

液晶顯示板用TFT陣列，進一步在表面上形成用于規定液晶分子的最初定向的定向膜。液晶顯示板，是用TFT陣列和在表面上具備對置電極的對置襯底夾著液晶層合起來而成。液晶顯示板大致被分為：在顯示中使用來自背光燈的光的透過型，反射入射光用于顯示的反射型，以及具備透過型和反射型兩種功能的半透過型。在所謂的IPS(面內轉換)型的液晶顯示板中，如圖15所示，象素電極72以及對置電極(通用電極)70都是梳狀，都被配置在TFT陣列1上。

在場致發光(EL)顯示板中，在TFT陣列的象素電極上疊層配置發光層以及對置電極。

以往，TFT陣列例如按如下那樣制造。

例如，如圖16a所示，在由玻璃構成的襯底52的表面上，在形成由氧化硅組成的底涂層53后，形成由硅組成的半導體材料的膜，進而采用使用了規定形狀的掩模55a的蝕刻，在要形成的各TFT用的單片54上加工半導體材料膜。

接著，如圖16b所示，在形成有半導體材料膜54的襯底52的表面上形成由氧化硅組成的絕緣膜56，進而形成導電層57。采用使用了規定圖案掩模55b的蝕刻，把導電層57加工成柵信號線(未圖示)以及柵電極58上，進而如圖16c所示，把柵電極58用作掩模在半導體材料膜54上添加p型或者n型雜質，在半導體材料膜57上形成溝道區域(有源層)54a、源極區域54b以及漏極區域54c。

在襯底52的表面上形成包覆它們的絕緣膜59后，如圖16d所示，使用規定形狀的掩模(未圖示)形成貫通源極區域54b以及漏極區域54c之上的絕緣層56以及59的接觸孔60，進而在襯底52的表面上形成導電層61。

使用規定圖案的掩模55c加工導電層61，如圖61e所示，形成與源極區域54b連接的源極信號線62以及與漏極區域54c連接的接觸層63。在反射型液晶顯示板等的象素電極可以是不透明的TFT陣列中，該接觸層作為象素電極使用。另外，在半透明型液晶顯示板用陣列中，接觸層被作為反射顯示用的象素電極使用。

在要求透明的象素電極的陣列中，在襯底52的表面上，如圖61f所示，形成絕緣層64。如圖16g所示，在絕緣層64上形成接觸層63露出的接觸孔65，進而在形成由銦錫氧化物(ITO)等的透明導電材料組成的導電膜66后，采用使用了規定圖案的掩模55d的蝕刻，如圖16h所示，把導電膜66加工成象素電極67。

在如上述那樣形成象素電極后，如果在襯底52的表面上例如形成由氮化硅組成的保護膜，則可以得到頂柵型的TFT陣列。

在底柵型TFT陣列中，在形成柵信號線以及柵電極后，隔著絕緣層形成半導體材料膜。因而，在雜質的添加中還需要掩模。

如上所述，在以往的TFT陣列的制造中，在半導體材料膜的加工、柵電極以及柵信號線的形成、接觸孔的形成，源極信號線的形成、象素電極的形成、雜質的添加等中，需要分別使用具有特定圖案的掩模。因而，一般，在TFT陣列的制造中，使用約5～9張光掩模。

因而，要求降低掩模數和簡化工藝。

例如，在二極管陣列中，在特表昭62-502361號公報中提出了可以把光掩模的使用張數減少到2張的制造方法。但是，不能把該技術直接轉用于TFT陣列的制造中。進而，二極管和TFT比較，本質上高速驅動中的特性差。

發明內容

本發明的目的在于解決上述問題，以簡易的工藝制造TFT陣列。

在本發明中，通過在被形成在襯底上的半導體材料膜的規定區域上賦予導電性，在把半導體材料膜加工成TFT的溝道部分(有源層)、源極部分以及漏極部分的同時，加工成包含與漏極部分連接的象素電極的導電元件。象素電極和漏極部分形成一體。