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公開番号2024159993
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2024150919,2023126008
出願日2024-09-02,2012-10-30
発明の名称液晶表示装置
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類G02F 1/1368 20060101AFI20241031BHJP(光学)
要約【課題】トランジスタを有する表示装置の作製工程に用いるフォトマスクの枚数を増やさ
ず、トランジスタの信頼性を向上させる。
【解決手段】島状の半導体層を形成するためのフォトリソグラフィ工程及びエッチング工
程を省略して、フォトマスクの枚数を増やすことなく作製する。具体的に液晶表示装置で
いえば、ゲート電極を形成する工程、エッチング工程等によるダメージを低減するための
保護層を形成する工程、ソース電極及びドレイン電極を形成する工程、コンタクトホール
を形成する工程、画素電極を形成する工程、の5つのフォトリソグラフィ工程で作製する
。そして本発明の一態様の液晶表示装置は、コンタクトホールを形成する工程と同時に形
成される、半導体層を分断するための溝部を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ゲート電極と、半導体層と、保護層と、第１電極と、第２電極と、を有するトランジスタと、
前記ゲート電極に電気的に接続する第１の配線と、
前記第１電極に電気的に接続する第２の配線と、
前記第２電極に電気的に接続する画素電極と、
容量配線と、
溝部と、を有し、
前記半導体層上には前記保護層が接して設けられており、
前記半導体層及び前記保護層は、前記第１の配線と、前記第２の配線と、前記画素電極と、前記容量配線と、に重畳するように設けられており、
前記第１電極及び前記第２電極は、前記保護層に形成された開口部で前記半導体層に電気的に接続しており、
前記溝部は、前記第１の配線上に、前記第１の配線の線幅方向に横切って設けられ、
前記溝部は、前記容量配線上に、前記容量配線の線幅方向に横切って設けられ、
前記溝部は、前記第２の配線が延在する方向と平行な方向において、前記画素電極の端部を越えて設けられている、液晶表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、液晶表示装置、ＥＬ表示装置、及びその作製方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【０００２】
なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置
全般を指し、トランジスタ、半導体回路、記憶装置、撮像装置、表示装置、電気光学装置
及び電子機器などは全て半導体装置である。
【背景技術】
【０００３】
トランジスタを用いた、アクティブマトリクス型の液晶表示装置やＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置等の表示装置が実用化されている。トランジスタは
、表示装置に限らず、ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）を始めとした電子
デバイスに広く応用されている。
【０００４】
近年、表示装置に対して、画面サイズの大面積化、高精細化及び高開口率化の要求が高ま
っている。また、表示装置には、高い信頼性と、生産コストの低減とが求められる。
【０００５】
液晶表示装置やＥＬ表示装置では、トランジスタを、スイッチング素子または駆動トラン
ジスタ等に用いている。そのため、表示装置が高い信頼性を確保するためには、トランジ
スタの信頼性を向上させることが重要である。また、生産コストを低減することを目的と
して、表示装置の作製工程を簡略化するためには、トランジスタの作製工程の簡略化を図
ることが有効である。
【０００６】
トランジスタの信頼性の向上を図る手段として、半導体層の劣化を低減する技術が有効で
ある。半導体層の劣化は、フォトリソグラフィ工程におけるエッチング工程によるダメー
ジや、他の層から半導体層への不純物元素の拡散によって引き起こされる。そのため、半
導体層の劣化を低減するには、フォトリソグラフィ工程等の作製工程によるダメージを低
減する層を設けることや、他の層から半導体層への不純物元素の拡散を防ぐためのブロッ
キング層を設けるといった技術が有効である。
【０００７】
また、トランジスタの作製工程の簡略化には、フォトリソグラフィ工程を削減または簡略
化することが有効である。例えばフォトリソグラフィ工程が１つ増加すると、レジスト塗
布、プリベーク、露光、現像、ポストベーク等の工程と、その前後の工程において、被膜
の形成及びエッチング工程、更にはレジスト剥離、洗浄及び乾燥工程等が必要になる。そ
のため、作製工程におけるフォトリソグラフィ工程が１つ増加するだけで、工程数が大幅
に増加する。
【０００８】
一例として、大型の液晶表示装置のスイッチング素子に用いられる、ボトムゲート型のト
ランジスタの作製行程では、少なくとも５枚のフォトマスクによるフォトリソグラフィ工
程を経て、作製されることが一般的である。具体的に液晶表示装置の画素のトランジスタ
でいえば、ゲート電極（同一層で形成される配線を含む）を形成する工程、島状の半導体
層を形成する工程、ソース電極及びドレイン電極（同一層で形成される配線を含む）を形
成する工程、開口部（コンタクトホール）を形成する（開口部以外の絶縁層等の除去を含
む）工程、画素電極（同一層で形成される配線等を含む）を形成する工程の５つのフォト
リソグラフィ工程が必要となる。従ってトランジスタの作製工程では、１枚のフォトマス
クを削減またはフォトリソグラフィ工程を簡略化することによる工程の短縮の効果は大き
い。
【０００９】
また別の一例として、大型のＥＬ表示装置のスイッチング素子に用いられる、ボトムゲー
ト型のトランジスタの作製行程では、少なくとも６枚のフォトマスクによるフォトリソグ
ラフィ工程を経て、作製されることが一般的である。具体的にＥＬ表示装置の画素のトラ
ンジスタでいえば、ゲート電極（同一層で形成される配線を含む）を形成する工程、島状
の半導体層を形成する工程、ソース電極及びドレイン電極（同一層で形成される配線を含
む）を形成する工程、開口部（コンタクトホール）を形成する（開口部以外の絶縁層等の
除去を含む）工程、ＥＬ素子の一方の電極（同一層で形成される配線等を含む）を形成す
る工程、ＥＬ層を色毎に塗り分けるための隔壁層を形成する工程、の６つのフォトリソグ
ラフィ工程が必要となる。従ってトランジスタの作製工程では、１枚のフォトマスクを削
減またはフォトリソグラフィ工程を簡略化することによる工程の短縮の効果は大きい。
【００１０】
そのため、トランジスタの作製工程における、フォトリソグラフィ工程を削減または簡略
化するために、数多くの技術開発がなされている。例えば、フォトリソグラフィ工程を簡
略化させる技術としては、裏面露光、レジストリフロー又はリフトオフ法といった技術が
ある。また、トランジスタの作製工程における、フォトリソグラフィ工程を簡略化するた
めに、多階調マスク（ハーフトーンマスク又はグレートーンマスクと呼ばれるもの）を用
いた技術が広く知られている。多階調マスクを用いて作製工程を低減する技術として、例
えば特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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