(57)【要約】【課題】  薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法の提供。【解決手段】  ゲート回路、透明導電電極と保存コンデンサの第１電極を第１のマスクの工程中に画定、形成し、さらに選択性電気メッキで第１金属導線を成長させ、これにより素子製作過程に必要なマスク数を減らす。このほか、後続のデータ伝送線の工程で金属堆積にホトレジスト剥離を組み合わせたステップにより第２金属導線レイアウトを完成し、最後に保護層を堆積し、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネルの組成回路を形成する。本発明の提供する薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法により回路を製造することにより製造工程を簡易化しコストを減らすことができる。【選択図】        図１０
2005078051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法において、
基板上に透明導電金属材料層を堆積させ並びに第１マスク工程で少なくとも一つのゲート、保存コンデンサ電極、及び透明導電電極を画定する工程と、
選択性電気めっきにより第１金属導線層を形成し、該ゲート、該保存コンデンサ電極を導通させる回路レイアウトを完成する工程と、
誘電層、アモルファスシリコン層、及びドープシリコン材料層を順に堆積させるステップと、
第２マスク工程により、該透明導電電極のコンタクトウインドウを形成する工程と、
第３マスク工程により、ソース／ドレインを画定し、並びに第２金属導線層を堆積させる工程と、
該ドープシリコン材料層をエッチングし並びに第１金属導線と第２金属導線を導通させる工程と、
保護層を堆積させ、並びに一部の透明導電電極を露出させる工程と、
を具えたことを特徴とする、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法において、透明導電金属材料層が、ＩＴＯ或いはＩＺＯとされたことを特徴とする、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法において、第１金属導線が、アルミニウム、銅、金、銀、モリブデン、クロム、チタン、タングステンのいずれか或いはその合金材料とされたことを特徴とする、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法において、第１金属導線を形成する工程の前に、この金属材料の拡散、付着を防止する複層材料と構造層を堆積させることを特徴とする、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法。
【請求項５】
請求項１記載の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法において、第２金属導線が、アルミニウム、銅、金、銀、モリブデン、クロム、チタン、タングステンのいずれか或いはその合金材料或いはこの金属材料の拡散、付着を防止する複層材料と構造層を含むものとされたことを特徴とする、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法。
【請求項６】
請求項１記載の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法において、第１マスク工程、第２マスク工程、第３マスク工程及び第４マスク工程がリソグラフィーエッチングを含むことを特徴とする、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法。
【請求項７】
請求項１記載の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法において、アモルファスシリコン層、透明導電層或いはゲートの堆積に、ＰＶＤ、ＬＰＣＶＤ或いはＰＥＣＶＤが使用されることを特徴とする、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法。
【請求項８】
請求項１記載の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法において、第１金属導線層の形成に、選択性電気めっきが使用され、選択性電気めっきは選択性回路導通の方式で金属を正確な位置に堆積させることを特徴とする、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法。
【請求項９】
請求項１記載の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法において、アモルファスシリコン層に使用される材料が、非結晶性或いは結晶性を具えたシリコン材料とされたことを特徴とする、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法。
【請求項１０】
請求項１記載の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法において、保護層に使用される材料が、二酸化けい素、窒化けい素化合物或いは有機平坦化材料とされたことを特徴とする、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法に係り、特に、金属堆積にホトレジスト剥離を組み合わせた技術を運用して薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネルの製造を完成し、製造工程を簡易化並びに短縮できる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軽量化、薄型化、節電、無輻射、フルカラー化可能、等の特色により、液晶ディスプレイの応用領域は、携帯型パーソナルコンピュータ、テレビジョン、電子ゲーム機、電子事典、計算機、カーナビゲーションシステム及び携帯電話のスクリーン表示をカバーしている。しかし液晶ディスプレイの製造に伴う大量のコストは液晶ディスプレイの発展の重要なネックとなっている。コストがかかり過ぎる問題を解決するため、いかに製造工程を簡易化しコストを節約するかが、各メーカーの共通の課題となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の主要な目的は、一種の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法を提供することにあり、それは、選択性電気めっきを使用した薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法であり、この選択性電気めっきにより薄膜トランジスタ素子製造工程のマスク数を減らし、低抵抗金属導線の成長を完成する方法とする。
【０００４】
本発明のもう一つの目的は、一種の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法を提供することにあり、それは、ホトレジスト剥離技術を運用した薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法であり、該ホトレジスト剥離技術は任意の金属導電層の製作に適用可能で、本発明の技術は第２金属導線の成長ステップの応用を以て説明され、これによりエッチングにかかる製造コストを節約し、さらに素子操作チャネルのエッチングによる損傷の危険を防止できる方法とする。
【０００５】
本発明の別の目的は、一種の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法を提供することにあり、それは特に、低抵抗率の金属で導電金属層を形成し、これによりパネル大面積化により発生するＲＣ遅延効果を改善する方法とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法において、
基板上に透明導電金属材料層を堆積させ並びに第１マスク工程で少なくとも一つのゲート、保存コンデンサ電極、及び透明導電電極を画定する工程と、
選択性電気めっきにより第１金属導線層を形成し、該ゲート、該保存コンデンサ電極を導通させる回路レイアウトを完成する工程と、
誘電層、アモルファスシリコン層、及びドープシリコン材料層を順に堆積させるステップと、
第２マスク工程により、該透明導電電極のコンタクトウインドウを形成する工程と、
第３マスク工程により、ソース／ドレインを画定し、並びに第２金属導線層を堆積させる工程と、
該ドープシリコン材料層をエッチングし並びに第１金属導線と第２金属導線を導通させる工程と、
保護層を堆積させ、並びに一部の透明導電電極を露出させる工程と、
を具えたことを特徴とする、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法において、透明導電金属材料層が、ＩＴＯ或いはＩＺＯとされたことを特徴とする、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法としている。
請求項３の発明は、請求項１記載の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法において、第１金属導線が、アルミニウム、銅、金、銀、モリブデン、クロム、チタン、タングステンのいずれか或いはその合金材料とされたことを特徴とする、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法としている。
請求項４の発明は、請求項１記載の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法において、第１金属導線を形成する工程の前に、この金属材料の拡散、付着を防止する複層材料と構造層を堆積させることを特徴とする、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法としている。
請求項５の発明は、請求項１記載の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法において、第２金属導線が、アルミニウム、銅、金、銀、モリブデン、クロム、チタン、タングステンのいずれか或いはその合金材料或いはこの金属材料の拡散、付着を防止する複層材料と構造層を含むものとされたことを特徴とする、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法としている。
請求項６の発明は、請求項１記載の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法において、第１マスク工程、第２マスク工程、第３マスク工程及び第４マスク工程がリソグラフィーエッチングを含むことを特徴とする、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法としている。
請求項７の発明は、請求項１記載の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法において、アモルファスシリコン層、透明導電層或いはゲートの堆積に、ＰＶＤ、ＬＰＣＶＤ或いはＰＥＣＶＤが使用されることを特徴とする、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法としている。
請求項８の発明は、請求項１記載の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法において、第１金属導線層の形成に、選択性電気めっきが使用され、選択性電気めっきは選択性回路導通の方式で金属を正確な位置に堆積させることを特徴とする、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法としている。
請求項９の発明は、請求項１記載の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法において、アモルファスシリコン層に使用される材料が、非結晶性或いは結晶性を具えたシリコン材料とされたことを特徴とする、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法としている。
請求項１０の発明は、請求項１記載の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法において、保護層に使用される材料が、二酸化けい素、窒化けい素化合物或いは有機平坦化材料とされたことを特徴とする、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法としている。
【発明の効果】
【０００７】
液晶ディスプレイにかかる総コスト中で最大の比率を占めるのは、薄膜トランジスタアレイパネルの製造工程であり、このことから、本発明は薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのパネル製造工程を簡易化できる方法を提供し、製造コストを減らし、製造工程を短縮する。
【０００８】
周知の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法は、少なくとも四つのマスク工程を行なわねば薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのパネルの回路レイアウトを完成できず、マスク工程が増えれば製造コストも高くなり、即ち多くの露光、現像、及びエッチングのステップを行なわねばならない。このようなステップは素子の信頼度に対して厳重な影響を与える。このため、本発明の技術は薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法、特に、選択性電気メッキを運用した薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法を提供し、この選択性電気めっきにより金属導線を成長させ、素子回路のレイアウト設計に組み合わせることを以て、周知の技術中で多層金属導線レイアウトに使用が必要だった多くのマスク工程の代わりとし、これにより製造工程を簡易化並びに短縮する。
【０００９】
このほか、本発明はさらに後続のデータ伝送線の製造工程で、金属堆積とホトレジスト剥離を組み合わせることで、第２金属導線レイアウトを安静し、これにより更に素子操作チャネルのエッチングによる損傷の危険を防止できるようにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法によると、図１に示されるように、まず金属導線をレイアウトする。即ち、第１マスク工程で、基板１０の上に透明導電電極材料を成長させ並びにゲート２１、透明導電電極２３、及び保存コンデンサ電極２２を画定する。その後、透明導電電極パターンとゲート、保存コンデンサ電極のレイアウトが各自独立しているため、ゲート、保存コンデンサ電極の共通の特性を利用し、選択性電気めっき法によりその上方に低抵抗率金属或いは金属拡散保護の複層導線層を堆積させる。そのうち、堆積させる金属は低抵抗率金属、例えば、銅、アルミニウム、金、銀、モリブデン、クロム、チタン、タングステン等の金属或いはその合金材料とする。この選択性電気めっき方法は、選択的に電流を導通させて、低抵抗金属を通電しているゲート、保存コンデンサ電極の上方の正確な位置に堆積させる。これにより余分のマスク工程を必要とせず、第１金属導線を画定でき、そのうち該透明導電電極層はＩＴＯ或いはＩＺＯとされる。
【００１１】
続いて、図２に示されるように、誘電層、アモルファスシリコン層とドープシリコン材料層を堆積させる。順に誘電層３０、アモルファスシリコン層４０とドープシリコン材料層５０を堆積し、並びに該基板１０、該ゲート２１、該保存コンデンサ電極２２及び該透明導電電極２３の上方を被覆させる。その後、第２マスク工程を行なう。図３はマスクでコンタクトウインドウを画定する表示図である。まず、ホトレジスト５０１、５０２を利用し、透明導電電極２３の上方を除く部分を被覆し、マスク工程でコンタクトウインドウ２４を画定する。さらに図４には、エッチング技術を利用しコンタクトウインドウを形成した状態が示される。即ち、ホトレジスト５０１、５０２は除去される。また、上述のアモルファスシリコン層、透明導電電極或いはゲートの堆積にはＰＶＤ、ＬＰＣＶＤ或いはＰＥＣＶＤを利用することもできる。
【００１２】
続いて、ソースとドレインを画定する。図５はソースとドレインの画定表示図である。第３マスク工程に進入し、まず、ホトレジスト５１１、２３１を利用し、ソースとドレインを画定し、その後、ホトレジスト５１１、２３１を除去し、直接低抵抗金属或いは金属拡散保護の複層金属層を堆積させる。本実施例では低抵抗金属として銅が使用されている。図６は本発明の第２導線堆積形成表示図であり、金属堆積ステップでは、銅をホトレジストの上方及びホトレジストで被覆されていない部分に堆積させる（即ち、第２金属導線層６１、６２及び６０）。
【００１３】
続いて、ホトレジストを除去する。図７はホトレジスト剥離表示図であり、こうして第２金属導線の堆積を完成する。その後、エッチング技術でドープシリコン材料層５０をエッチングし、ソース、ドレインの通路を隔離して素子操作領域のチャネル４１１を形成する。図８は素子操作領域チャネルの画定表示図であり、そのうち、第２金属導線は、アルミニウム、銅、金、銀、モリブデン、クロム、チタン、タングステン等の低抵抗金属或いはその材料の高温工程での拡散問題を発生させない複層金属構造を含むものとされる。最後に、第４マスク工程を実行し、保護層７０を堆積させる。この保護層７０は、二酸化けい素或いは窒化けい素化合物とされる。図９は保護層形成表示図であり、最後のマスク工程を行なう。さらに図１０は本発明により完成したＴＦＴ表示図であり、液晶と接触するコンタクトウインドウ２４が形成され、この薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル装置が完成する。
【００１４】
さらに、本発明の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法は、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネルの画素電極回路に適用可能であり、図１１はこの画素回路の回路レイアウト設計図であり、そのうち、透明導電電極２３、ゲート２１及び保存コンデンサ電極２２が、第１マスク工程中に基板１０の上方に画定され、並びに選択性電気めっき法により第１金属導線層２１１、２２１が堆積される。続いて、第２マスク工程で、透明導電電極のコンタクトウインドウが完成され、その後、第３マスク工程で第２金属導線層６４、６５が完成され、最後に保護層７０が堆積され、画素電極装置が完成される。
【００１５】
さらに、本発明の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法において、該透明導電金属層が第１マスク工程時に画定され、並びに選択性電気めっき法により低い抵抗率のゲート、保存コンデンサ電極禁句回路レイアウトが完成される。
【００１６】
このほか、本発明の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法では、第２層金属導線をハードマスク（Ｈａｒｄ  ｍａｓｋ）として素子操作領域チャネルの画定が行なわれ、余分のマスク工程を必要としない。
【００１７】
総合すると、本発明の薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのアレイパネル製造方法はその目的と効果のいずれにおいても実施上の進歩性を有し、産業上の利用価値を有する。且つ現在未公開の技術であり、特許の要件に符合する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の金属導線レイアウト実施表示図である。
【図２】本発明の誘電層とアモルファスシリコン層とドープシリコン材料層の堆積表示図である。
【図３】本発明のマスクを利用したコンタクトウインドウ画定表示図である。
【図４】本発明のエッチングによる液晶コンタクトウインドウ形成表示図である。
【図５】本発明のソースとドレインの画定表示図である。
【図６】本発明の第２金属導線の堆積形成表示図である。
【図７】本発明のホトレジスト剥離表示図である。
【図８】本発明のエッチングによる素子チャネル領域画定表示図である。
【図９】本発明の保護層形成表示図である。
【図１０】本発明の薄膜トランジスタ完成表示図である。
【図１１】本発明の画素電極回路レイアウト設計表示図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０  基板
２１  ゲート
２１１、２２１  第１金属導線層
２２  保存コンデンサ電極
２３  透明導電電極
２３１  ホトレジスト
２４  コンタクトウインドウ
３０、３１、３２  誘電層
４０、４１、４２  アモルファスシリコン層
４１１  コンタクトチャネル
５０、５１、５２  ドープシリコン材料層
５０１、５０２、５１１  ホトレジスト
６０、６１、６２、６３、６４、６５  第２金属導線層
７０、７１、７２  保護層
【図１】
2005078051.tif 000003
【図２】
2005078051.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2005078051.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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