JP2000155339A - 表示パネル及びその製造方法 - Google Patents

表示パネル及びその製造方法

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JP2000155339A
JP2000155339A JP10347987A JP34798798A JP2000155339A JP 2000155339 A JP2000155339 A JP 2000155339A JP 10347987 A JP10347987 A JP 10347987A JP 34798798 A JP34798798 A JP 34798798A JP 2000155339 A JP2000155339 A JP 2000155339A
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晋太郎 桑山
Shinichi Shimomaki
伸一 下牧
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オーバーコート膜に欠陥があっても、信号線
がAl−ITO電池反応により断線しないようにする。 【解決手段】 信号線32は、下から順に、半導体層2
4、n+シリコン層26、Cr層27、Al系金属層2
8の4層構造となっている。この信号線32等を形成し
た後に、オーバーコート膜34を成膜し、次いでコンタ
クトホール35を形成する。次に、画素電極形成用IT
O層36aを成膜し、次いで画素電極36を形成する。
このとき、信号線32は画素電極形成用ITO層36a
と接続されていない。したがって、オーバーコート膜3
4に欠陥があり、ITOのエッチング液がオーバーコー
ト膜34中に染み込んで信号線32のAl系金属層28
と接触しても、このAl系金属層28がAl−ITO電
池反応により断線しないようにすることができる。この
後、オーバーコート膜34に接続パッド33を露出させ
るための開口部を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、液晶表示パネル
等の表示パネル及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来例として、アクティブマトリクス型
の液晶表示パネルについて説明する。図12は従来のこ
のような液晶表示パネルの一例の一部の断面図を示した
ものである。この液晶表示パネルはガラス基板1を備え
ている。ガラス基板1の上面の所定の箇所にはAlから
なるゲート電極2を含む走査線(図示せず)が形成さ
れ、その上面全体には酸化シリコンからなるゲート絶縁
膜3が形成されている。ゲート絶縁膜3の上面の所定の
箇所でゲート電極2に対応する部分には真性アモルファ
スシリコンからなる半導体層4が形成されている。半導
体層4の上面中央部には窒化シリコンからなるブロッキ
ング層5が形成されている。ブロッキング層5の上面両
側及びその両側における半導体層4の上面にはn+シリ
コンからなるオーミックコンタクト層6、7が形成され
ている。オーミックコンタクト層6、7の上面にはCr
からなるドレイン電極8及びソース電極9が形成されて
いる。ドレイン電極8の上面及びゲート絶縁膜3の上面
の所定の箇所にはAlからなる信号線10が形成されて
いる。信号線10等を含むゲート絶縁膜3の上面全体に
は窒化シリコンからなるオーバーコート膜11が形成さ
れている。オーバーコート膜11の上面の所定の箇所に
はITO(インジウム−錫酸化物)からなる画素電極1
2がオーバーコート膜11の所定の箇所に形成されたコ
ンタクトホール13を介してソース電極9に接続されて
形成されている。そして、このような液晶表示パネルで
は、画素電極12が最上層に位置することから、トップ
画素電極構造(トップITO構造)と呼ばれている。
【0003】ところで、このような液晶表示パネルで
は、例えば信号線10に接続された接続パッド(図示せ
ず)を露出させる必要がある。そこで、信号線10の接
続パッドの部分を、図13に示すような構造とすること
が考えられている。すなわち、ゲート絶縁膜3上に半導
体層14a、n+シリコン層14b、Cr層14cの3
層からなる接続パッド14を形成し、Cr層14cの上
面の一部に信号線10の一端部を接続し、オーバーコー
ト膜11の所定の箇所に形成された接続パッド露出用の
開口部15を介して露出されたCr層14c上にITO
層16を島状に形成し、この島状のITO層16を実質
的な接続パッドとしている。この場合、接続パッド14
は、図12に示す半導体層4、オーミックコンタクト層
6、7、ドレイン電極8及びソース電極9の形成と同時
に形成されている。ITO層16は、画素電極12の形
成と同時に形成されている。
【0004】ところで、接続パッド14の最上層をCr
層14cとし、このCr層14c上にITO層16を形
成する理由は次の通りである。1つは、信号線10の一
端部を接続パッドとし、この接続パッド(Al層)上に
ITO層を形成すると、Al層は酸化されやすい金属で
あるので、その表面にすぐに自然酸化膜が形成され、こ
のためAl層とITO層との間のコンタクト抵抗が非常
に高くなり、好ましくない。これに対し、Cr層14c
上にITO層16を形成すると、その間のコンタクト抵
抗を低くすることができるからである。もう1つは、ド
レイン電極8及びソース電極9の膜厚を例えば250Å
程度と比較的薄くすると、Cr層14cの膜厚も250
Å程度と比較的薄くなってしまう。このため、ITO層
16を設けずに、Cr層14cを実質的な接続パッドと
した場合、このCr層14cに液晶表示パネル駆動用の
LSI等の半導体チップを直接ボンディングするとする
と、その間のコンタクト抵抗が高くなり、好ましくな
い。これに対し、画素電極12の膜厚を例えば500Å
程度と比較的厚くすると、ITO層16の膜厚も500
Å程度と比較的厚くなり、このITO層16に液晶表示
パネル駆動用のLSI等の半導体チップを直接ボンディ
ングするとしても、その間のコンタクト抵抗を低くする
ことができるからである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような液晶表示パネルでは、信号線10とITO層
16とがCr層14cを介して接続されているので、オ
ーバーコート膜11に欠陥があり、ITOのエッチング
液がオーバーコート膜11中に染み込んで信号線10と
接触した場合には、Al−ITO電池反応により、極め
て細い信号線10が溶解して断線し、歩留低下の一要因
となってしまう。また、実質的な接続パッドはCr層1
4c、ITO層16の2層構造となるので、接続抵抗が
比較的高くなり、消費電力が比較的大きくなってしま
う。この発明の課題は、オーバーコート膜に欠陥があっ
ても、オーバーコート膜下の配線が電池反応により断線
しないようにするとともに、接続パッドの接続抵抗を低
くすることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
オーバーコート膜下に第1電極、第2電極、該第2電極
に接続された配線及び該配線に接続された接続パッドが
設けられ、前記オーバーコート膜上に画素電極が設けら
れた表示パネルの製造に際し、前記オーバーコート膜上
に前記画素電極を前記オーバーコート膜に形成されたコ
ンタクトホールを介して前記第1電極に接続させて形成
した後、前記オーバーコート膜に前記接続パッドを露出
させるための開口部を形成するようにしたものである。
この請求項1記載の発明によれば、オーバーコート膜上
に画素電極を形成した後に、オーバーコート膜に接続パ
ッドを露出させるための開口部を形成しているので、画
素電極を形成するとき、オーバーコート膜膜下の配線が
画素電極形成用層とは接続されておらず、したがってオ
ーバーコート膜に欠陥があっても、オーバーコート膜膜
下の配線が電池反応により断線しないようにすることが
できる。次に、請求項2記載の発明は、前記配線及び前
記接続パッドをAl系金属層を有する構造とし、前記画
素電極をITOによって形成したものである。この請求
項2記載の発明によれば、接続パッドをAl系金属層を
有する構造としているので、接続抵抗を低くすることが
できる。
【0007】
【発明の実施の形態】図1〜図5はそれぞれこの発明の
第1実施形態における液晶表示パネルの各製造工程を示
したものである。そこで、これらの図を順に参照して、
この第1実施形態における液晶表示パネルの製造方法に
ついて説明する。まず、図1に示すように、ガラス基板
21の上面の所定の箇所にAlまたはAl合金(以下、
Al系金属という。)からなるゲート電極22を含む走
査線(図示せず)を形成する。次に、酸化シリコンから
なるゲート絶縁膜23及び真性アモルファスシリコンか
らなる半導体層24を成膜する。次に、半導体層24の
上面の所定の箇所でゲート電極22に対応する部分に窒
化シリコンからなるブロッキング層25を形成する。次
に、半導体層24の上面に形成された自然酸化膜(図示
せず)をNH4F溶液で除去する。
【0008】次に、図2に示すように、n+シリコン層
26、Cr、MoまたはTiからなる金属層27及びA
l系金属層28を成膜する。次に、Al系金属層28の
上面の所定の箇所にフォトレジスト膜29を形成する。
次に、フォトレジスト膜29をマスクとしてAl系金属
層28、Cr、MoまたはTiからなる金属層27、n
+シリコン層26及び半導体層24を順次エッチングす
る。すると、図3に示すように、ドレイン電極30、ソ
ース電極31、ドレイン電極30に接続された信号線3
2及び信号線32に接続された接続パッド33が形成さ
れる。この場合、ドレイン電極30及びソース電極31
は、ブロッキング層25の上面両側及びその両側におけ
る半導体層24の上面に形成され、下から順に、n+
リコン層26、Cr、MoまたはTiからなる金属層2
7、Al系金属層28の3層構造となる。信号線32及
び接続パッド33は、下から順に、半導体層24、n+
シリコン層26、Cr、MoまたはTiからなる金属層
27、Al系金属層28の4層構造となる。この後、フ
ォトレジスト膜29を剥離する。
【0009】次に、図4に示すように、窒化シリコンか
らなるオーバーコート膜34を成膜する。次に、オーバ
ーコート膜34の所定の箇所でソース電極31に対応す
る部分にコンタクトホール35を形成する。次に、画素
電極形成用ITO層36aを成膜し、次いで所定のフォ
トリソグラフィ工程を経ることにより、オーバーコート
膜34の上面の所定の箇所に画素電極36をコンタクト
ホール35を介してソース電極31に接続させて形成す
る。次に、図5に示すように、オーバーコート膜34の
所定の箇所に接続パッド33を露出させるための開口部
37を形成する。かくして、この第1実施形態における
液晶表示パネルが得られる。
【0010】ところで、図4に示すように、画素電極3
6を形成するとき、信号線32は画素電極形成用ITO
層36aと接続されていない。したがって、オーバーコ
ート膜34に欠陥があり、ITOのエッチング液がオー
バーコート膜34中に染み込んで信号線32のAl系金
属層28と接触しても、このAl系金属層28がAl−
ITO電池反応により断線しないようにすることがで
き、ひいては歩留の向上を図ることができる。ところ
で、画素電極36を形成するとき、ソース電極29はコ
ンタクトホール35を介して画素電極形成用ITO層3
6aと接続されている。しかしながら、ソース電極31
は、極めて細い信号線32と違って、島状のある程度の
面積を有するものであるので、オーバーコート膜34の
欠陥に起因してITOのエッチング液と接触し、Al−
ITO電池反応が生じても、断線するほどの大きなダメ
ージを受けることはなく、別に問題はない。なお、画素
電極36をソース電極31上を全体的に覆うように形成
すると、オーバーコート膜34に欠陥があっても、IT
Oのエッチング液がソース電極31と接触しないように
することができる。また、接続パッド33は少なくとも
Cr層27、Al系金属層28の2層構造であるので、
接続抵抗を低くすることができ、ひいては消費電力を小
さくすることができる。
【0011】ここで、図2に示すフォトレジスト膜29
のようなフォトマスクの形成回数について説明する。ま
ず、図12に示す従来の液晶表示パネルの場合には、ゲ
ート電極2等の形成、ブロッキング層5の形成、ドレイ
ン電極8及びソース電極9等の形成、信号線10の形
成、コンタクトホール13等の形成、画素電極12等の
形成というように、フォトマスクの形成回数は6回とな
る。これに対し、上記第1実施形態の場合には、ゲート
電極22等の形成、ブロッキング層25の形成、ドレイ
ン電極30、ソース電極31、信号線32及び接続パッ
ド33等の形成、コンタクトホール35の形成、画素電
極36の形成、接続パッド露出用の開口部37の形成と
いうように、フォトマスクの形成回数は同じく6回とな
る。したがって、上記第1実施形態において、画素電極
36を形成した後に、接続パッド露出用の開口部37を
形成しても、フォトマスクの形成回数が増加しないよう
にすることができる。
【0012】なお、図6に示すこの発明の第2実施形態
のように、ドレイン電極30及びソース電極31を、下
から順に、n+シリコン層26、Cr、MoまたはTi
からなる金属層27、Al系金属層28、Cr、Moま
たはTiからなる耐酸化用の金属層41の4層構造と
し、信号線32及び接続パッド33を、下から順に、半
導体層24、n+シリコン層26、Cr、MoまたはT
iからなる金属層27、Al系金属層28、Cr、Mo
またはTiからなる耐酸化用の金属層41の5層構造と
してもよい。次に、この場合の製造方法の一部について
説明すると、図2に対応する図7に示すように、Al系
金属層28の上面にCr、MoまたはTiからなる耐酸
化用の金属層41を成膜し、この成膜したCr、Moま
たはTiからなる耐酸化用の金属層41の上面にフォト
レジスト膜29を形成し、以下上記第1実施形態の場合
とほぼ同じである。そして、この場合には、画素電極3
6を形成するとき、オーバーコート膜34に欠陥があ
り、且つ、最上層のCr、MoまたはTiからなる耐酸
化用の金属層41の膜厚が薄くても、信号線32のAl
層28がAl−ITO電池反応により断線しないように
することができる。
【0013】また、図8(A)〜(C)に示すこの発明
の第3実施形態のように、信号線32の所定の一部及び
接続パッド33を、下から順に、Al系金属層22a、
Cr、MoまたはTiからなる金属層27、Al系金属
層28の3層構造としてもよい。次に、この場合の製造
方法の一部について説明する。まず、図9(A)に示す
ように、ガラス基板21の上面の信号線32形成領域及
び接続パッド33形成領域に信号線32及び接続パッド
33の最下層となるAl系金属層22aを形成する。こ
のAl系金属層22aの形成はゲート電極22等の形成
と同時に行われる。ここで、信号線32及び接続パッド
33の最下層となるAl系金属層22aは、表示領域外
の接続パッド33形成領域を含むその周辺領域であっ
て、走査線と交差しない領域のみに形成されるものであ
る。ただし、表示領域内であっても、走査線と交差する
部分を除いて形成することもできる。次に、酸化シリコ
ンからなるゲート絶縁膜23及び真性アモルファスシリ
コンからなる半導体層24を成膜する。次に、半導体層
24の上面の所定の箇所でゲート電極22に対応する部
分に窒化シリコンからなるブロッキング層25(図1参
照)を形成する。次に、半導体層24の上面に形成され
た自然酸化膜(図示せず)をNH4F溶液で除去する。
次に、n+シリコン層26を成膜する。次に、図9
(B)に示すように、信号線32形成領域におけるn+
シリコン層26、半導体層24及びゲート絶縁膜23に
溝状のコンタクトホール42a(図8(A)参照)を形
成するとともに、接続パッド33形成領域におけるn+
シリコン層26、半導体層24及びゲート絶縁膜23に
方形状のコンタクトホール42b(図8(A)参照)を
形成し、Al系金属層22aを露出させる。次に、図9
(C)に示すように、、Cr、MoまたはTiからなる
金属層27を成膜し、この成膜したCr、MoまたはT
iからなる金属層27をコンタクトホール42a、42
bを介してAl系金属層22aに接続する。次に、Al
系金属層28を成膜する。以下、上記第1実施形態の場
合とほぼ同じである。
【0014】ところで、この第3実施形態の場合、接続
パッド33形成領域を含むその周辺領域に、信号線32
の最下層としてAl系金属22aを形成しているので、
信号線32の抵抗値を低減することができる。また、信
号線32の合計厚さが最下層のAl系金属22aを有し
ない場合と比較して厚くなるので、酸化されにくくな
り、ひいては断線しにくいようにすることができる。な
お、この第3実施形態において、図6に示す場合と同様
に、Al系金属層28上にCr、MoまたはTiからな
る耐酸化用の金属層41を形成するようにしてもよい。
【0015】さらに、図10に示すこの発明の第4実施
形態のように、ブロッキング層25下以外の領域におけ
る半導体層25をn+シリコン層26としてもよい。次
に、この場合の製造方法の一部について説明する。ま
ず、図11(A)に示すように、ゲート絶縁膜23の上
面に真性アモルファスシリコンからなる半導体層24を
成膜する。次に、半導体層24の上面の所定の箇所でゲ
ート電極22に対応する部分に窒化シリコンからなるブ
ロッキング層25を形成する。次に、図11(B)に示
すように、ブロッキング層25をマスクとして半導体層
24にn型イオンをドーピングすることにより、ブロッ
キング層25下以外の領域における半導体層25をn+
シリコン層26とする。次に、図10を参照して説明す
ると、Cr、MoまたはTiからなる金属層27を成膜
する。以下、上記第1実施形態の場合とほぼ同じであ
る。なお、この第4実施形態において、図6に示す場合
と同様に、Al系金属層28上にCr、MoまたはTi
からなる耐酸化用の金属層41を形成するようにしても
よく、また図8に示す場合と同様に、Al系金属層22
aを形成するようにしてもよい。
【0016】なお、図5、図6、図10に示すゲート電
極22を含む走査線の表面に陽極酸化膜を形成するよう
にしてもよい。また、図8に示すAl系金属層22aの
金属層27と接続されない表面に陽極酸化膜を形成する
ようにしてもよい。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、オーバーコート膜上に画素電極を形成した
後に、オーバーコート膜に接続パッドを露出させるため
の開口部を形成しているので、画素電極を形成すると
き、オーバーコート膜下の配線が画素電極形成用層とは
接続されておらず、したがってオーバーコート膜に欠陥
があっても、オーバーコート膜下の配線が電池反応によ
り断線しないようにすることができ、ひいては歩留の向
上を図ることができる。また、請求項2記載の発明によ
れば、接続パッドをAl系金属層を有する構造としてい
るので、接続抵抗を低くすることができ、ひいては消費
電力を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施形態における液晶表示パネ
ルの製造に際し、当初の工程を示す断面図。
【図2】図1に続く工程を示す断面図。
【図3】図2に続く工程を示す断面図。
【図4】図3に続く工程を示す断面図。
【図5】図4に続く工程を示す断面図。
【図6】この発明の第2実施形態における液晶表示パネ
ルの要部の断面図。
【図7】図7に示す液晶表示パネルの一部の製造工程を
示す断面図。
【図8】(A)はこの発明の第3実施形態における液晶
表示パネルの要部の平面図、(B)及び(C)はそれぞ
れそのB−B線及びC−C線に沿う断面図。
【図9】(A)〜(C)はそれぞれ図8に示す液晶表示
パネルの一部の製造工程を示す断面図。
【図10】この発明の第4実施形態における液晶表示パ
ネルの要部の断面図。
【図11】(A)及び(B)はそれぞれ図10に示す液
晶表示パネルの一部の製造工程を示す断面図。
【図12】従来の液晶表示パネルの一例の一部の断面
図。
【図13】図12に示す液晶表示パネルの接続パッドの
部分の断面図。
【符号の説明】
21 ガラス基板 22 ゲート電極 23 ゲート絶縁膜 24 半導体層 25 ブロッキング層 26 n+シリコン層 27 Cr、MoまたはTiからなる金属層 28 Al系金属層 29 フォトレジスト膜 30 ドレイン電極 31 ソース電極 32 信号線 33 接続パッド 34 オーバーコート膜 35 コンタクトホール 36 画素電極 37 開口部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H092 GA34 JA24 JA34 JA37 JA41 JA46 JA47 KA05 MA14 MA15 MA17 MA33 NA15 NA26 NA28 5F110 AA09 AA26 CC07 DD02 EE03 EE06 FF02 GG02 GG15 GG35 HK03 HK04 HK09 HK16 HK22 HM18 NN03 NN12 NN24 5G435 AA00 AA16 BB12 CC09 EE33 EE41 HH12 KK05

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オーバーコート膜下に第1電極、第2電
    極、該第2電極に接続された配線及び該配線に接続され
    た接続パッドが設けられ、前記オーバーコート膜上に画
    素電極が設けられた表示パネルの製造に際し、前記オー
    バーコート膜上に前記画素電極を前記オーバーコート膜
    に形成されたコンタクトホールを介して前記第1電極に
    接続させて形成した後、前記オーバーコート膜に前記接
    続パッドを露出させるための開口部を形成することを特
    徴とする表示パネルの製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の発明において、前記配線
    及び前記接続パッドをAl系金属層を有する構造とし、
    前記画素電極をITOによって形成したことを特徴とす
    る表示パネルの製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の発明において、前記配線
    及び前記接続パッドを上から少なくともAl系金属層、
    Cr、MoまたはTiからなる金属層の2層構造とした
    ことを特徴とする表示パネルの製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の発明において、前記配線
    及び前記接続パッドを上から少なくともCr、Moまた
    はTiからなる金属層、Al系金属層、Cr、Moまた
    はTiからなる金属層の3層構造としたことを特徴とす
    る表示パネルの製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項3または4記載の発明において、
    前記配線及び前記接続パッドの最下層をAl系金属層と
    したことを特徴とする表示パネルの製造方法。
  6. 【請求項6】 基板上にゲート電極、ゲート絶縁膜及び
    半導体層を形成する工程と、Cr、MoまたはTiから
    なる金属層及びAl系金属層を成膜してこれらの金属層
    によりソース電極、ドレイン電極、該ドレイン電極に接
    続された信号線及び該信号線に接続された接続パッドを
    形成する工程と、オーバーコート膜を成膜して該オーバ
    ーコート膜にコンタクトホールを形成する工程と、前記
    オーバーコート膜上に透明画素電極を前記コンタクトホ
    ールを介して前記ソース電極に接続させて形成する工程
    と、前記オーバーコート膜に前記接続パッドを露出させ
    るための開口部を形成する工程とを具備することを特徴
    とする表示パネルの製造方法。
  7. 【請求項7】 基板上にゲート電極、ゲート絶縁膜及び
    半導体層を形成する工程と、Cr、MoまたはTiから
    なる金属層、Al系金属層及びCr、MoまたはTiか
    らなる金属層を成膜してこれらの金属層によりソース電
    極、ドレイン電極、該ドレイン電極に接続された信号線
    及び該信号線に接続された接続パッドを形成する工程
    と、オーバーコート膜を成膜して該オーバーコート膜に
    コンタクトホールを形成する工程と、前記オーバーコー
    ト膜上に透明画素電極を前記コンタクトホールを介して
    前記ソース電極に接続させて形成する工程と、前記オー
    バーコート膜に前記接続パッドを露出させるための開口
    部を形成する工程とを具備することを特徴とする表示パ
    ネルの製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項6または7記載の発明において、
    前記半導体層上にブロッキング層を形成する工程を含む
    ことを特徴とする表示パネルの製造方法。
  9. 【請求項9】 請求項6または7記載の発明において、
    前記半導体層上にn型半導体層を形成する工程を含むこ
    とを特徴とする表示パネルの製造方法。
  10. 【請求項10】 請求項6または7記載の発明におい
    て、前記半導体層の所定領域にイオンを拡散する工程を
    含むことを特徴とする表示パネルの製造方法。
  11. 【請求項11】 半導体層、ゲート電極、ゲート絶縁
    膜、ソース電極及びドレイン電極を有する薄膜トランジ
    スタと、前記薄膜トランジスタのドレイン電極に接続さ
    れたAl系金属層を含む信号線と、前記薄膜トランジス
    タ及び前記信号線を覆うオーバーコート膜と、前記オー
    バーコート膜上に形成され前記ソース電極にコンタクト
    ホールを介して接続された透明画素電極と、前記信号線
    の一部を接続パッドとするために前記オーバーコート膜
    に形成された開口部と、少なくとも、前記信号線の前記
    開口部に対応して形成されたCr、MoまたはTiから
    なる耐酸化用の金属層とを具備することを特徴とする表
    示パネル。
  12. 【請求項12】 請求項11記載の発明において、前記
    信号線の、少なくとも前記オーバーコート膜の開口部に
    対応する部分は、前記ゲート電極と同じ材料からなる下
    層を有することを特徴とする表示パネル。
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