JP2000162641A - Liquid crystal display device and its manufacture - Google Patents

Liquid crystal display device and its manufacture

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JP2000162641A
JP2000162641A JP33602598A JP33602598A JP2000162641A JP 2000162641 A JP2000162641 A JP 2000162641A JP 33602598 A JP33602598 A JP 33602598A JP 33602598 A JP33602598 A JP 33602598A JP 2000162641 A JP2000162641 A JP 2000162641A
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JP
Japan
Prior art keywords
electrode
signal line
liquid crystal
insulating layer
crystal display
Prior art date
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Pending
Application number
JP33602598A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasunobu Tagusa
康伸 田草
Akitsugu Hatano
晃継 波多野
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Publication of JP2000162641A publication Critical patent/JP2000162641A/en
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  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a liquid crystal display device which is bright in screen and low in power consumption by solving various problems caused by the shape of an intersection between the scanning line and the display signal line thereby drastically improving manufacturing yield, reducing cost and increasing its aperture ratio. SOLUTION: This device has a pixel substrate 2, in which provided at least are a scanning line 5 connected to a gate electrode 18 of a switching element 8, a pixel electrode 9 connected to a drain electrode 19b, a reference signal line 6 connected to a source electrode 19a, and a gate insulating film 16 that insulates/protects the gate electrode 18 and the scanning line 5 or the reference signal line 6. The gate insulating film 16, at least one a part of the gate electrode 18 the scanning line 5 and the reference signal line 6, contains a first insulating layer 16a which is formed thinner than the periphery of the part and a second insulation layer 16b which is formed on the upper face side of the first insulating layer 16a.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、低消費電力の薄膜
トランジスタなどのスイッチング素子を備えた液晶表示
装置およびその製造方法に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a liquid crystal display device provided with a switching element such as a thin film transistor with low power consumption and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ネマティック液晶を用いた液晶表示装置
は、時計や電卓などセグメント型の液晶表示装置に古く
から広く用いられている。最近においても、薄型、軽
量、低消費電力等の特徴を活かし、ワードプロセッサ
ー、コンピュータおよびナビゲーションシステムをはじ
め各種のディスプレイとしてより広く市場を拡大してい
る。
2. Description of the Related Art A liquid crystal display device using a nematic liquid crystal has been widely used for a long time in segment type liquid crystal display devices such as clocks and calculators. Even recently, by utilizing the features such as thinness, light weight, and low power consumption, the market has been broadly expanded as various displays including a word processor, a computer, and a navigation system.

【0003】特にTFTなどの能動素子をスイッチング
素子として用い、画素をマトリクス状に配したアクティ
ブマトリクス型の液晶表示装置がよく使われている。
In particular, an active matrix type liquid crystal display device in which pixels are arranged in a matrix using an active element such as a TFT as a switching element is often used.

【0004】このような液晶表示装置は、CRTと比較
して厚み(奥行き)を格段に薄くできること、消費電力
が小さいこと、フルカラー化が容易なことなどの利点を
有するため、ノート型コンピュータ、ゲーム用モニタ
ー、携帯テレビ、デジタルカメラの表示器などさらに広
い分野で用途と需要が広がっている。
[0004] Such a liquid crystal display device has the advantages that the thickness (depth) can be significantly reduced, the power consumption is small, and the full-color display is easy as compared with the CRT. Applications and demands are expanding in a wider range of fields such as monitors for monitors, portable televisions, and displays for digital cameras.

【0005】しかしながら、上記液晶表示装置は、CR
Tに比較して、視野角が狭く、製造コストが3倍から1
5倍程度になり高価なものとなるため、多くの企業、大
学や研究機関が種々の方式を提案し、開発を競ってお
り、CRT製の商品をより多くの液晶表示装置に置き換
えたり新規携帯電子機器を創出できるよう努力してい
る。
[0005] However, the above liquid crystal display device has a CR
Compared to T, the viewing angle is narrower, and the manufacturing cost is 3 to 1
Many companies, universities and research institutes are proposing various methods and competing for the development because they are about 5 times more expensive, and CRT products are replaced by more liquid crystal display devices or new mobile phones. We are working to create electronic devices.

【0006】従来の透過型のアクティブマトリクス型液
晶表示装置は、透光性の基板(アクティブマトリクス基
板)を有している。このアクティブマトリクス基板に
は、図5に示すように、液晶層(図示せず)に電圧を印
加するための複数の画素電極51…がマトリクス状に形
成されている。
A conventional transmission type active matrix type liquid crystal display device has a light transmitting substrate (active matrix substrate). As shown in FIG. 5, a plurality of pixel electrodes 51 for applying a voltage to a liquid crystal layer (not shown) are formed in a matrix on the active matrix substrate.

【0007】この画素電極51…を選択駆動するための
スイッチング手段である能動素子として、薄膜トランジ
スタ(以下、TFTと称する)52…が上記アクティブ
マトリクス基板に形成され、画素電極51…に接続され
ている。
As active elements, which are switching means for selectively driving the pixel electrodes 51, thin film transistors (hereinafter referred to as TFTs) 52 are formed on the active matrix substrate and connected to the pixel electrodes 51. .

【0008】さらに、カラー表示を行うため、上記アク
ティブマトリクス基板あるいは対向する他方の基板等に
赤色、緑色、青色などのカラーフィルター層(図示せ
ず)が設けられている。
Further, in order to perform color display, a color filter layer (not shown) for red, green, blue or the like is provided on the active matrix substrate or the other substrate opposite thereto.

【0009】上記TFT52…におけるゲート電極には
走査線53…が、また、ソース電極には表示信号線54
…がそれぞれ接続されている。上記走査線53…と表示
信号線54とは、マトリクス状に配列された画素電極5
1…の周囲を通り、互いに直交するように配置されてい
る。
In the TFTs 52, the scanning lines 53 are formed on the gate electrodes, and the display signal lines 54 are formed on the source electrodes.
Are connected to each other. The scanning lines 53 and the display signal lines 54 are connected to the pixel electrodes 5 arranged in a matrix.
1 and are arranged so as to be orthogonal to each other.

【0010】上記走査線53…を介してゲート信号が入
力されることによりTFT52…が駆動制御される。ま
た、上記表示信号線54…を介し、さらにTFT52…
の駆動時にTFT52…を介してデータ信号(表示信
号)が画素電極51…に入力される。
The driving of the TFTs 52 is controlled by inputting gate signals via the scanning lines 53. Further, the TFTs 52 are connected via the display signal lines 54.
, A data signal (display signal) is input to the pixel electrodes 51 through the TFTs 52.

【0011】また、TFT52…のドレイン電極には、
ドレイン配線57によって画素電極51…および付加容
量55…が接続されている。この付加容量55…の他方
側の電極はそれぞれ共通配線56…に接続されている。
付加容量55…は液晶層に印加される電圧を保持する役
割を持つ。
The drain electrodes of the TFTs 52 ...
The pixel electrodes 51 and the additional capacitors 55 are connected by the drain wiring 57. The electrodes on the other side of the additional capacitors 55 are connected to common wirings 56, respectively.
The additional capacitors 55 have a role of holding a voltage applied to the liquid crystal layer.

【0012】アクティブマトリクス型の液晶表示装置で
は、上記アクティブマトリクス基板と、これに対向する
対向基板との間に液晶が通常、平均4.5から5.3μ
mの厚みで扶持されて、液晶容量を形成している。上記
付加容量55…は、上記液晶容量と並列接続されてい
る。
In an active matrix type liquid crystal display device, a liquid crystal is usually between 4.5 μm and 5.3 μm on average between the active matrix substrate and a counter substrate facing the active matrix substrate.
m to form a liquid crystal capacitor. The additional capacitors 55 are connected in parallel with the liquid crystal capacitors.

【0013】前記TFT52をより詳しく説明すると、
図6(第1従来技術)に示すように、透明絶縁性基板6
1上に、ゲート電極62が形成され、これを覆うように
ゲート絶縁膜63が形成されている。ゲート電極62の
上部全面には、該ゲート絶縁膜63を介して半導体薄膜
64が形成されている。
The TFT 52 will be described in more detail.
As shown in FIG. 6 (first prior art), a transparent insulating substrate 6
On 1, a gate electrode 62 is formed, and a gate insulating film 63 is formed so as to cover the gate electrode 62. A semiconductor thin film 64 is formed on the entire upper surface of the gate electrode 62 with the gate insulating film 63 interposed therebetween.

【0014】上記半導体薄膜64の中央上部にはチャネ
ル保護膜65が形成されている。このチャネル保護膜6
5と半導体薄膜64とのソース部側には微結晶n+シリ
コン層からなるソース電極66aが、ドレイン部側には
同じく微結晶n+シリコン層からなるドレイン電極66
bが形成されている。
A channel protective film 65 is formed at the upper center of the semiconductor thin film 64. This channel protective film 6
A source electrode 66a made of a microcrystalline n + silicon layer is provided on the source portion side of the semiconductor thin film 5 and the drain electrode 66 also made of a microcrystalline n + silicon layer on the drain portion side.
b is formed.

【0015】上記ソース電極66aに対してソース配線
(表示信号線)54(図5参照)となる金属層67aが
接続されており、上記ドレイン電極66bに対してドレ
イン配線57(図5参照)となる金属層67bが接続さ
れている。
A metal layer 67a serving as a source wiring (display signal line) 54 (see FIG. 5) is connected to the source electrode 66a, and a drain wiring 57 (see FIG. 5) is connected to the drain electrode 66b. Metal layer 67b is connected.

【0016】また、上記TFT52の表面は、層間絶縁
膜68によって覆われており、さらに、その上に画素電
極51となる透明導電膜が形成されている。画素電極5
1上には、コンタクトホール69を介して、TFTのド
レイン配線57となる金属層67bが接続されている。
また、画素電極51上には、液晶を配向させるための配
向膜(図示せず)が表示領域全面にほぼ一様に形成され
ている。
The surface of the TFT 52 is covered with an interlayer insulating film 68, on which a transparent conductive film serving as the pixel electrode 51 is formed. Pixel electrode 5
A metal layer 67 b serving as the drain wiring 57 of the TFT is connected to the first through a contact hole 69.
Further, on the pixel electrode 51, an alignment film (not shown) for aligning the liquid crystal is formed substantially uniformly over the entire display region.

【0017】上記ゲート絶縁膜63としては、従来よ
り、SiNx(窒化シリコン)やSiO2 などの無機薄
膜が用いられている。上記窒化シリコン膜は、例えば、
CVD法を用いることによって膜厚300nm前後に形
成される。
As the gate insulating film 63, an inorganic thin film such as SiNx (silicon nitride) or SiO 2 has been used. The silicon nitride film is, for example,
The film is formed to have a thickness of about 300 nm by using the CVD method.

【0018】さらに、上記ゲート電極62には、低抵抗
であったり後述のように信頼性が高いなどの理由で、ア
ルミニウムやタンタルなどの陽極酸化による絶縁化膜形
成可能な材料が用いられることが多く、これらの材料は
ますます使用が拡大している。これらの材料を上記ゲー
ト電極62に用いた場合、図6に示したように、ゲート
電極62の上面および側面を陽極酸化膜63aで覆い、
上記陽極酸化膜63aと上記ゲート絶縁膜63の二層構
造で複層ゲート絶縁膜70が形成されている(例えば、
登録2538523号公報に詳細を記載)。
Further, for the gate electrode 62, a material capable of forming an insulating film by anodic oxidation, such as aluminum or tantalum, is used because of its low resistance and high reliability as described later. Many of these materials are increasingly used. When these materials are used for the gate electrode 62, as shown in FIG. 6, the top and side surfaces of the gate electrode 62 are covered with an anodic oxide film 63a,
A multi-layer gate insulating film 70 having a two-layer structure of the anodic oxide film 63a and the gate insulating film 63 is formed, for example.
Details are described in Japanese Patent Publication No. 2538523).

【0019】次に、このような複層ゲート絶縁膜70の
形成プロセスを図7(a)ないし図7(g)を用いて説
明する。
Next, a process for forming such a multilayer gate insulating film 70 will be described with reference to FIGS. 7 (a) to 7 (g).

【0020】まず、図7(a)に示すように、基板71
上にスパッタ装置などにより、アルミニウムやタンタル
などからなる金属膜72を積層成膜する。
First, as shown in FIG.
A metal film 72 made of aluminum, tantalum, or the like is formed thereon by a sputtering apparatus or the like.

【0021】次に、図7(b)に示すように、金属膜7
2の上にスピンコート装置などにより、レジスト膜73
を塗布する。
Next, as shown in FIG.
2 on the resist film 73 by a spin coater or the like.
Is applied.

【0022】そして、レジスト膜73をフォトリソグラ
フィ法によりパターニングして、図7(c)に示すよう
なレジスト膜パターン73aを得る。このとき、現像後
の熱処理温度を高めに設定することにより、レジスト膜
パターン73aにテーパーを持たせることができる。
Then, the resist film 73 is patterned by photolithography to obtain a resist film pattern 73a as shown in FIG. At this time, by setting the heat treatment temperature after the development to be higher, the resist film pattern 73a can have a taper.

【0023】その後、金属膜72を薬液処理またはドラ
イエッチングすることにより、図7(d)に示すような
金属膜パターン72a、隣接金属膜パターン72b…を
形成し、薬液処理によってレジスト膜パターン73aを
除去する(図7(e))。
Thereafter, the metal film 72 is subjected to chemical treatment or dry etching to form a metal film pattern 72a, adjacent metal film patterns 72b,... As shown in FIG. 7D, and a resist film pattern 73a is formed by chemical treatment. It is removed (FIG. 7E).

【0024】次に、図7(f)に示すように、金属膜パ
ターン72a,72b…の表面側の一部を陽極酸化し
て、表面側はTa2 5 などからなる陽極酸化膜74を
成長させ、金属膜パターン72a,72b…の残る導電
部で走査線75a,75b…の形成処理を行う。
Next, as shown in FIG. 7 (f), a part of the surface side of the metal film patterns 72a, 72b,... Is anodized, and an anodic oxide film 74 of Ta 2 O 5 or the like is formed on the surface side. Are grown, and the formation of the scanning lines 75a, 75b... Is performed in the conductive portions where the metal film patterns 72a, 72b.

【0025】その後、図7(g)に示すように、走査線
75a,75b…と陽極酸化膜74の全面を覆うよう
に、CVD(化学気相成長)装置などにより窒化シリコ
ンなどからなる絶縁膜76を積層し、走査線75a,7
5b…上の絶縁膜76と陽極酸化膜74との二層構造の
ゲート絶縁膜77を形成する。
Then, as shown in FIG. 7 (g), an insulating film made of silicon nitride or the like is formed by a CVD (chemical vapor deposition) apparatus or the like so as to cover the scanning lines 75a, 75b. 76, and the scanning lines 75a, 7
5b... A gate insulating film 77 having a two-layer structure of the upper insulating film 76 and the anodic oxide film 74 is formed.

【0026】このような製造工程によって得られる液晶
表示装置においては、さまざまな不良発生モードがあ
り、不良品に不要な工程や材料を投入することがないよ
う、製造工程の1から3箇所以上に全数の検査工程を設
けて、不良品は削除したり、リワークしたり、擬似修正
したりする。それでも総合歩留まりは50%からせいぜ
い90%と低く、また、上記検査や修正のための、設備
投資、工数アップ、製造不良増加などの問題がある。
In the liquid crystal display device obtained by such a manufacturing process, there are various failure occurrence modes, and one to three or more of the manufacturing processes are performed so that unnecessary processes and materials are not introduced into the defective product. A total number of inspection processes are provided, and defective products are deleted, reworked, and pseudo-corrected. Nevertheless, the overall yield is as low as 50% to at most 90%, and there are problems such as capital investment, increase in man-hours, and increase in manufacturing defects for the above inspection and repair.

【0027】そこで、このような製品の歩留り低下を防
止するために、例えば特開平5−27264号公報およ
び特開平7−128687号公報に開示されている液晶
表示装置が提案されている。
In order to prevent such a reduction in the yield of products, liquid crystal display devices disclosed in, for example, JP-A-5-27264 and JP-A-7-128687 have been proposed.

【0028】例えば特開平7−128687号公報(第
2従来技術)に開示されている液晶表示装置は、上記従
来(第1従来技術)の液晶表示装置とは異なり、上記表
示信号線が対向基板側に形成された構造となっている。
この構造では、図8に示すように、走査線78と表示信
号線79が各々別の基板上に形成され、マトリクス状に
配置された3端子の各スイッチング素子90のそれぞれ
の端子が画素電極91と走査線78に接続されるととも
に、また、接続線92を介して基準信号線93にも接続
されている。
For example, the liquid crystal display device disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 7-128687 (second prior art) is different from the above conventional (first prior art) liquid crystal display device in that the display signal line is provided on the opposite substrate. It has a structure formed on the side.
In this structure, as shown in FIG. 8, a scanning line 78 and a display signal line 79 are formed on separate substrates, respectively, and each terminal of each of three switching elements 90 arranged in a matrix is connected to a pixel electrode 91. And a scanning line 78, and also connected to a reference signal line 93 via a connection line 92.

【0029】このような構造の液晶表示装置は、共通の
基板上で走査線78と表示信号線79が交差することが
ないので断線や短絡によるライン欠陥などの発生率が低
下し歩留まりが向上できる。
In the liquid crystal display device having such a structure, the scanning lines 78 and the display signal lines 79 do not intersect on a common substrate, so that the rate of occurrence of line defects due to disconnection or short circuit is reduced and the yield can be improved. .

【0030】さらに、アルミニウムやタンタルを走査線
78に用いる場合には、陽極酸化膜を用いた二層ゲート
絶縁膜構造を用いるとゲート電極部の同様な不良%を1
桁以下に抑える見込みがあるため、このような構造で
は、総合歩留まりが格段にあがり、従来構造の液晶表示
装置の製造工程内での検査工程設置数をより減らす、あ
るいは検査工程を無くすことが可能となる。
Further, when aluminum or tantalum is used for the scanning line 78, the same defect% of the gate electrode portion can be reduced by 1% by using a two-layer gate insulating film structure using an anodic oxide film.
Since such a structure is expected to be suppressed to less than an order of magnitude, such a structure will significantly increase the overall yield, and it is possible to further reduce the number of inspection processes installed in the manufacturing process of the conventional liquid crystal display device or eliminate the inspection process Becomes

【0031】[0031]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記第1従
来技術および第2従来技術の液晶表示装置では、以下に
示す問題が生じる。
However, the liquid crystal display devices of the first and second prior arts have the following problems.

【0032】まず、第1従来技術の液晶表示装置の問題
点について述べる。
First, the problems of the liquid crystal display device of the first prior art will be described.

【0033】第1従来技術の液晶表示装置では、層間絶
縁膜68として、透過絶縁膜であるSiNx,SiO2
などをCVD法またはスパッタ法により成膜すると、下
地となる金属膜72の表面上の凸凹が、層間絶縁膜68
上にほぼ同じように反映されることになる。
In the liquid crystal display device of the first prior art, as the interlayer insulating film 68, a transmission insulating film of SiNx or SiO2
When a film is formed by a CVD method or a sputtering method, irregularities on the surface of a metal film 72 serving as a base are formed on the interlayer insulating film 68.
Will be reflected in much the same way above.

【0034】しかも、上記走査線53…と表示信号線5
4…とは、同一の基板である透明絶縁性基板61上で、
マトリクス状に配列された画素電極51…の周囲を通
り、互いに直交するように配置されている。
Further, the scanning lines 53 and the display signal lines 5
4 ... on the transparent insulating substrate 61 which is the same substrate,
Are arranged so as to pass around the pixel electrodes 51 arranged in a matrix and to be orthogonal to each other.

【0035】よって、上記走査線53…と表示信号線5
4…との交差部では、上記走査線53(ゲート電極6
2)…上に、その段差形状を反映して、ゲート絶縁膜6
3と表示信号線54…が積層されている。したがって、
このような段差形状を有する構造によって、以下に示す
ような問題点を招来する。
Therefore, the scanning lines 53 and the display signal lines 5
4 at the intersection with the scanning line 53 (the gate electrode 6).
2) On the gate insulating film 6 reflecting the step shape
3 and display signal lines 54 are stacked. Therefore,
The structure having such a step shape causes the following problems.

【0036】走査線53…と表示信号線54…との交
差部やゲート電極62付近では、複層ゲート絶縁膜70
(あるいは層間絶縁膜68)に図6に示すようなクラッ
クA(あるいはB)が入りやすく、上層の表示信号線5
4…が製造中に断線しやすい。
At the intersection between the scanning lines 53 and the display signal lines 54 and near the gate electrode 62, the multi-layer gate insulating film 70
Crack A (or B) as shown in FIG.
4 are easy to break during manufacturing.

【0037】複層ゲート絶縁膜70(層間絶縁膜6
8)のピンホールにより、上層の表示信号線54…と下
層の走査線53…などが短絡して歩留まりを下げる。
The multilayer gate insulating film 70 (interlayer insulating film 6)
8), the display signal lines 54 in the upper layer and the scanning lines 53 in the lower layer are short-circuited to lower the yield.

【0038】ゲート絶縁膜63を二層構造にすること
により、不良は格段に低減される。しかし、いぜん不良
が零ではなく、走査線53と表示信号線54の不良率は
数%以上有り、新規開発中の大型または高精細の液晶表
示装置では、配線数が増えたり、配線巾が細くなるの
で、突発的あるいは初期の生産でこのような不良が10
%から数10%と大量発生することもあり、今後開発さ
れる高精細な機種ではさらに不良率増加の傾向がある。
また、ゲート電極62においても、このような不良が
0.1%から1%程度以上の不良発生があった。
By forming the gate insulating film 63 in a two-layer structure, defects are significantly reduced. However, the defect rate is still not zero, and the defective rate of the scanning line 53 and the display signal line 54 is several percent or more. In a newly developed large-size or high-definition liquid crystal display device, the number of wirings is increased or the wiring width is reduced. As a result, 10
% To several tens of percent, and high-definition models to be developed in the future tend to further increase the defect rate.
Also, in the gate electrode 62, such a defect occurred at about 0.1% to 1% or more.

【0039】複層ゲート絶縁膜70(あるいは層間絶
縁膜68)において、成膜残留応力などの影響で、経時
的に新たなクラックが生じたり前記クラックA,Bが広
がったりしやすく、商品化の後、欠陥発生する恐れがあ
り信頼性が低い。
In the multi-layer gate insulating film 70 (or the interlayer insulating film 68), new cracks or cracks A and B are liable to be formed over time due to the influence of film formation residual stress, and the commercialization of the film is difficult. Later, defects may occur and reliability is low.

【0040】上記走査線53…と表示信号線54…と
の交差部は、特に大きな段差を形成するため、配向膜の
配向処理(ラビング処理)が乱れたり、上記表示信号線
54…からの電界が近傍の液晶に強く働いたりして、光
り洩れを生じ易い。
At the intersection of the scanning lines 53 and the display signal lines 54, a particularly large step is formed, so that the alignment process (rubbing process) of the alignment film is disturbed or the electric field from the display signal lines 54 is disturbed. Easily act on the liquid crystal in the vicinity to cause light leakage.

【0041】同一基板上に、上記走査線53…と上記
表示信号線54…を形成しているので、互いの工程の歩
留まりがほぼ掛け合わせられることになり、これによっ
ても歩留まりが低下する。通常は、他の工程などが絡ん
で、厳密ではないが、上記走査線53…までの形成工程
と、その後の表示信号線54…形成工程の各々の歩留ま
りを80%と90%と仮定すると、合計歩留まりは72
%と低くなる。
Since the scanning lines 53 and the display signal lines 54 are formed on the same substrate, the yields of the respective steps are substantially multiplied, which also lowers the yield. Normally, it is not strictly related to other steps and the like, but it is assumed that the yields of the forming step up to the scanning lines 53 and the subsequent forming steps of the display signal lines 54 are 80% and 90%, respectively. Total yield is 72
%.

【0042】同一基板上に、上記走査線53…と上記
表示信号線54…を形成しているので、各工程を順番に
通す必要があり、製造時間あるいは日数がかかり過ぎ
る。このために、仕掛かり在庫と納期の長期化などが生
じる。
Since the scanning lines 53 and the display signal lines 54 are formed on the same substrate, it is necessary to go through each step in order, and it takes too much time or days to manufacture. For this reason, the in-process stock and the delivery date are lengthened.

【0043】ところで、上述したように、ゲート絶縁膜
63を二層構造とするのは、以下の理由がある。即ち、
金属膜72を薬液処理またはドライエッチングして走査
線78を形成する際に、ケミカルな等方成分やレジスト
の形状効果などが交じり理想的なテーパー形状を作るの
は困難である。つまり、例えば、図7(e)に示したよ
うに走査線78の側壁に切り立った部分Aができ、これ
によってカバレージ性(上層の被覆密着性)が悪くな
り、後工程で形成する上層の微細細線である表示信号線
の段切れや、ゲート絶縁膜63の欠落による走査線と表
示信号線との電気的リーク不良が発生する。
By the way, as described above, the gate insulating film 63 has a two-layer structure for the following reasons. That is,
When forming the scanning lines 78 by performing chemical treatment or dry etching on the metal film 72, it is difficult to form an ideal tapered shape due to a mixture of a chemical isotropic component and a resist shape effect. That is, for example, as shown in FIG. 7E, a steep portion A is formed on the side wall of the scanning line 78, which deteriorates coverage (coating adhesion of the upper layer), and reduces fineness of the upper layer formed in a later step. Disconnection of the display signal line, which is a thin line, or a lack of the gate insulating film 63 causes an electric leak failure between the scanning line and the display signal line.

【0044】これを防ぐため、従来は、走査線78表面
に陽極酸化膜を形成することで、その角部に丸みを持た
せ、その上に窒化シリコンなどの絶縁膜を成膜した二層
構造のゲート絶縁膜63を設けていた。その他、ゲート
絶縁膜63の二層構造は、耐圧性や信頼性を向上できる
こと、可動イオン密度の小さい半導体との界面準位密度
が小さいこと、半導体に対する電界効果が大きいことな
どで、特性良好なTFTが得られることなどの理由から
このような二層構造を通常用いている。
Conventionally, in order to prevent this, a two-layer structure in which an anodic oxide film is formed on the surface of the scanning line 78 so as to have rounded corners and an insulating film such as silicon nitride formed thereon. Of the gate insulating film 63 is provided. In addition, the two-layer structure of the gate insulating film 63 has favorable characteristics, such as improved withstand voltage and reliability, a low interface state density with a semiconductor having a low mobile ion density, and a large electric field effect on the semiconductor. Such a two-layer structure is usually used because a TFT can be obtained.

【0045】しかしながら、上述のようにゲート絶縁膜
63を二層構造とすると、陽極酸化膜形成の工程や装置
が余分に必要となる問題があった。また、図7(f)に
示したように、陽極酸化後に導電部の走査線75aの厚
みt3は陽極酸化工程前の金属膜パターン72aの厚み
t1より当然少ないが、その差の厚み分の陽極酸化され
た部分の厚みは、絶縁酸化されて、約2倍の厚みに膨れ
る。
However, when the gate insulating film 63 has a two-layer structure as described above, there is a problem that an additional step or apparatus for forming an anodic oxide film is required. Further, as shown in FIG. 7F, the thickness t3 of the scanning line 75a of the conductive portion after the anodic oxidation is naturally smaller than the thickness t1 of the metal film pattern 72a before the anodic oxidation step, but the thickness of the anode is the difference in thickness. The thickness of the oxidized portion is insulated and oxidized and swells to about twice the thickness.

【0046】したがって、テーパー形状がなだらかであ
っても、トータルの段差t2は、走査線75として必要
な膜厚t1に比較して格段に大きく成ってしまう。
Therefore, even when the taper shape is gentle, the total step t2 becomes much larger than the film thickness t1 required for the scanning line 75.

【0047】次に、第2従来技術の液晶表示装置の問題
点について述べる。
Next, problems of the liquid crystal display device of the second prior art will be described.

【0048】上記第2従来技術の液晶表示装置は、前記
ないし項の課題の中、走査線53と表示信号線54
の交差部に起因する不良などには有効である。したがっ
て、第2従来技術の液晶表示装置では、ゲート電極部の
不良率を幾分低下させられるものの第1従来技術と同様
な課題は残っている。
The liquid crystal display device according to the second prior art includes a scanning line 53 and a display signal line 54 among the above-mentioned problems.
This is effective for a defect caused by the intersection of. Therefore, in the liquid crystal display device of the second prior art, although the defect rate of the gate electrode portion can be somewhat reduced, the same problem as in the first prior art remains.

【0049】また、最上層のITOからなる画素電極9
1や接続線92が走査線78や基準信号線93に重畳す
る場合が有り(図示せず)、ITOは、このような重畳
部の段差部ではエッチングレートが周囲の平坦部より早
くなるので、断線したり、あるいは、下層のゲート絶縁
膜63の欠落によって他の電極と短絡したりする恐れが
ある。
The uppermost pixel electrode 9 made of ITO
1 and the connection line 92 may be superimposed on the scanning line 78 and the reference signal line 93 (not shown), and the ITO has a higher etching rate at the stepped portion of such a superimposed portion than at the surrounding flat portion. There is a risk of disconnection or a short circuit with another electrode due to lack of the lower gate insulating film 63.

【0050】そこで、上記の問題を解消するために、図
8に示すように、各配線の重畳構造を避けられるように
することが考えられる。しかしながら、このように重畳
構造を避けた場合、画素電極91が小さくなり、接続線
92などの無駄なスペースが多くなるので、開口率(有
効画面、面積率)が下がるという問題が生じる。
Therefore, in order to solve the above problem, it is conceivable to avoid a superimposed structure of each wiring as shown in FIG. However, when the superposed structure is avoided in this way, the pixel electrode 91 becomes small, and a useless space such as the connection line 92 increases, so that there is a problem that the aperture ratio (effective screen, area ratio) decreases.

【0051】また、第2従来技術の液晶表示装置でも、
基準信号線93の絶縁膜63やゲート電極部で第1従来
技術の液晶表示装置と同様に二層構造をとっていた。さ
らに、走査線78や基準信号線93の上部には上記絶縁
膜63の上に画素電極91あるいはさらにITO膜を形
成することがある。
Also, in the liquid crystal display device of the second prior art,
The insulating film 63 and the gate electrode portion of the reference signal line 93 have a two-layer structure as in the liquid crystal display device of the first prior art. Further, a pixel electrode 91 or an ITO film may be formed on the insulating film 63 above the scanning line 78 and the reference signal line 93 in some cases.

【0052】したがって、第2従来技術の液晶表示装置
においても、このように二層構造を取ることから、上記
第1従来技術の液晶表示装置と同様に、ITO膜は成膜
時に段差部で他の部分と成膜結晶構造が異なると考えら
れ、エッチングレート(エッチング速度)が両者で異な
る。そして、エッチングレート差により、段差近傍部は
ITO膜のパターン精度が悪くなったり、断線不良が増
加したりする問題が生じる。
Therefore, since the liquid crystal display device of the second prior art also has such a two-layer structure, similarly to the liquid crystal display device of the first prior art, the ITO film is formed at the stepped portion at the time of film formation. Is considered to be different from the film formation crystal structure, and the etching rate (etching rate) is different between the two. Then, due to the difference in the etching rate, there arises a problem that the pattern accuracy of the ITO film is deteriorated in the vicinity of the step and the disconnection failure increases.

【0053】さらに、断線不良を低減するためにエッチ
ング時間を短くすると他のパターン部で短絡不良増加、
あるいは短絡不良を回避するために画素電極91を小さ
くすると開口率が低下するという問題が生じる。
Further, if the etching time is shortened in order to reduce disconnection defects, short-circuit defects increase in other pattern portions,
Alternatively, if the pixel electrode 91 is made small in order to avoid a short circuit defect, there arises a problem that the aperture ratio decreases.

【0054】また、第2従来技術の構造の液晶表示装置
は、第1従来技術の液晶表示装置の製造工程に比べて、
検査や不良修正を簡略化する、もしくは検査を全て削減
することができるものの、不良品の削除やリワークを行
わない分だけ後工程あるいは最終工程になって不良品を
製造工程からはずすことになり、僅かな不良率でも改善
しないと工程や材料ロスが増すという問題が生じる。
Further, the liquid crystal display device having the structure of the second prior art is different from the manufacturing process of the liquid crystal display device of the first prior art,
Inspection and defect correction can be simplified, or all inspections can be reduced.However, defective products are removed from the manufacturing process in the post-process or final process as much as no defective products are deleted or reworked. If even a small defect rate is not improved, there is a problem that the process and material loss increase.

【0055】本発明は、上記の各問題点を解決するため
になされたもので、その目的は、走査線と表示信号線と
の交差部の形状に起因する各種の問題を解決すること
で、大幅な歩留りの向上と、コストダウンとを図ると共
に、開口率を大きくし、画面の明るい、或いはバックラ
イトの消費電力を低減することで低消費電力が実現でき
る液晶表示装置およびその製造方法を提供することにあ
る。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to solve various problems caused by the shape of the intersection between a scanning line and a display signal line. Provided is a liquid crystal display device capable of realizing a significant improvement in yield and cost reduction, and realizing low power consumption by increasing the aperture ratio and brightening the screen or reducing the power consumption of the backlight, and a method of manufacturing the same. Is to do.

【0056】[0056]

【課題を解決するための手段】請求項1の液晶表示装置
は、上記の課題を解決するために、マトリクス状に設け
られた3端子のスイッチング素子と、上記スイッチング
素子のゲート電極に接続された走査線と、上記スイッチ
ング素子のドレイン電極に接続された画素電極と、上記
スイッチング素子のソース電極に接続された基準信号線
と、上記ゲート電極から上記走査線または該基準信号線
を絶縁保護するゲート絶縁膜とを少なくとも有する画素
基板とを含み、上記ゲート絶縁膜は、該ゲート電極上、
該走査線上、及び該基準信号線上の少なくとも一部分で
はその周囲より薄く形成された第1絶縁層と、該第1絶
縁層の上面側に形成された第2絶縁層とを少なくとも含
むことを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device comprising: a three-terminal switching element provided in a matrix; and a gate electrode of the switching element. A scanning line, a pixel electrode connected to a drain electrode of the switching element, a reference signal line connected to a source electrode of the switching element, and a gate for insulating and protecting the scanning line or the reference signal line from the gate electrode. A pixel substrate having at least an insulating film, wherein the gate insulating film is formed on the gate electrode;
At least a portion of the first insulating layer formed on the scanning line and the reference signal line is thinner than the periphery thereof, and a second insulating layer formed on an upper surface side of the first insulating layer. I have.

【0057】上記の構成によれば、ゲート絶縁膜は少な
くとも第1絶縁層と、該第1絶縁層の上面側に設けられ
た第2絶縁層からなり、上記第1絶縁層はゲート電極
上、該走査線上、及び該基準信号線上の少なくとも一部
分でその周囲より薄く形成されているので、画素基板の
電極形成面側の起伏が少ない。
According to the above structure, the gate insulating film is composed of at least the first insulating layer and the second insulating layer provided on the upper surface side of the first insulating layer, and the first insulating layer is formed on the gate electrode. Since at least part of the scanning line and the reference signal line are formed thinner than their surroundings, there is little undulation on the electrode forming surface side of the pixel substrate.

【0058】これにより、各電極におけるエッジ部の段
差が小さくなるので、配向処理は更に良好になり、各電
極が交差する段差部における断線不良なども減る。これ
により、歩留りの向上を図ることができる。
As a result, the step at the edge portion of each electrode is reduced, so that the alignment process is further improved, and the disconnection failure at the step portion where each electrode intersects is reduced. Thereby, the yield can be improved.

【0059】さらに、ITO材料のエッチングレートの
均一性が改善されるので、更に歩留まりを向上したり、
画素電極を走査線などに近づけたり積層して歩留まりを
下げることなく開口率を向上できるよう画素電極を大き
くとることができる。
Further, since the uniformity of the etching rate of the ITO material is improved, the yield can be further improved.
The pixel electrode can be made large so that the aperture ratio can be improved without lowering the yield by bringing the pixel electrode close to a scanning line or the like or stacking the pixel electrode.

【0060】しかも、各電極におけるエッジ部の段差が
小さくなるので、従来必要だった陽極酸化膜形成のプロ
セスを削減することができ、この結果、全体プロセスが
簡素化できる。
Further, since the step at the edge portion of each electrode is reduced, the process of forming an anodic oxide film, which was conventionally required, can be reduced, and as a result, the entire process can be simplified.

【0061】したがって、平坦化処理のための第1絶縁
層を積層する厚みが従来に比べて小さくて済み、スルー
プットが小さく、残留応力(あるいはクラック残り)も
小さくでき、信頼性が向上し、ドライエッチングの条件
(第1絶縁層とのエッチングレート選択比調整のための
ガス分圧比やパワー、レジスト膜種類や粘度選定や塗布
膜厚など数項目の条件出し)も容易かつ量産バラツキが
少なく処理できる。
Therefore, the thickness for laminating the first insulating layer for the flattening process can be made smaller than before, the throughput can be reduced, the residual stress (or crack remains) can be reduced, the reliability can be improved, and the dryness can be improved. Etching conditions (selecting several conditions such as gas partial pressure ratio and power for adjusting the etching rate selectivity with the first insulating layer, resist film type, viscosity selection, and coating film thickness) are easy, and processing can be performed with less variation in mass production. .

【0062】また、ゲート電極部やITO膜の段差部の
不良は元々さほど大きくないが、検査工程などを簡略し
た製造ラインでは、それらの不良が僅かでも小さくなる
と、工数や材料ロスでの改善効果を大きくすることがで
きる。すなわち、上記の構成によれば、ゲート電極部や
ITO膜の段差部の不良を低減させることができるの
で、検査工程などを簡略した製造ラインにおいて、工数
や材料ロスでの改善効果を大きくすることができる。
Although the defects at the gate electrode portion and the step portion of the ITO film are not so large from the beginning, in a production line in which the inspection process and the like are simplified, if the defects are slightly reduced, the effect of improvement in man-hour and material loss is reduced. Can be increased. That is, according to the above configuration, it is possible to reduce defects in the gate electrode portion and the step portion of the ITO film, so that the effect of reducing man-hours and material loss in a production line in which an inspection process or the like is simplified can be increased. Can be.

【0063】請求項2の液晶表示装置は、上記の課題を
解決するために、請求項1の構成に加えて、画素基板に
対向する対向基板の対向電極に接続される表示信号線
が、該対向電極と共に該対向基板上に形成されているこ
とを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in order to solve the above problem, in addition to the configuration of the first aspect, a display signal line connected to a counter electrode of a counter substrate facing the pixel substrate is provided. It is characterized in that it is formed on the counter substrate together with the counter electrode.

【0064】上記の構成によれば、請求項1の作用に加
えて、走査線と表示信号線はそれぞれ画素基板上と対向
基板上とに別々に設けられ、同一基板上で重なっていな
い。これにより、走査線と表示信号線とが重なっていた
場合に生じる種々の問題を解決することができる。
According to the above configuration, in addition to the function of the first aspect, the scanning lines and the display signal lines are separately provided on the pixel substrate and the counter substrate, respectively, and do not overlap on the same substrate. This can solve various problems caused when the scanning line and the display signal line overlap.

【0065】例えば、走査線と表示信号線とが重なって
いた場合のように、表示信号線の断線や両線間の短絡が
無く、それに付随して信頼性向上を実現して歩留まりが
向上する。
For example, unlike the case where the scanning line and the display signal line are overlapped, there is no disconnection of the display signal line and no short circuit between the two lines, and the reliability is improved and the yield is improved. .

【0066】また、走査線と表示信号線とが重なる部分
における成膜残留応力などの影響で経時的にゲート絶縁
膜にクラックが生じて発生する欠陥もなくなるので、信
頼性の向上が図れる。
In addition, there is no defect caused by cracks occurring in the gate insulating film with the lapse of time due to the influence of film formation residual stress or the like at the portion where the scanning line and the display signal line overlap, so that reliability can be improved.

【0067】さらに、走査線と表示信号線との交差部に
大きな段差が無く、配向処理不良等による光洩れ発生も
抑制できる。
Further, there is no large step at the intersection between the scanning line and the display signal line, and the occurrence of light leakage due to defective alignment processing or the like can be suppressed.

【0068】また、上記走査線と上記表示信号線はそれ
ぞれ別の基板に形成しているので、互いの基板の良品の
み組合わせることにより、同一基板上に形成するより歩
留を向上できる。また、別基板上に、走査線と表示信号
線を形成しているので、各工程を別々に平行処理でき、
製造時間あるいは日数を短縮し、納期を短縮し、無駄な
作り貯め(あるいは仕掛かり在庫)も減る。
Further, since the scanning lines and the display signal lines are formed on different substrates, the yield can be improved by combining only non-defective products of both substrates on the same substrate. In addition, since the scanning lines and the display signal lines are formed on separate substrates, each process can be separately processed in parallel,
Production time or days are shortened, delivery times are reduced, and wasteful production and stock (or in-process inventory) is reduced.

【0069】上記走査線と上記表示信号線が近接してい
ないので、各配線に付加される負荷容量を小さくし、信
号遅延が低減できる。これにより、配線材料として、比
抵抗が1ランク高い材料が使え、設計の自由度が増す。
Since the scanning line and the display signal line are not close to each other, the load capacitance added to each wiring can be reduced, and the signal delay can be reduced. As a result, a material having a specific resistance one rank higher can be used as a wiring material, and the degree of freedom in design increases.

【0070】さらに、該ゲート絶縁膜は少なくとも第1
絶縁層とその上に設けられた第2絶縁層からなり、該第
1絶縁層はゲート電極上、該走査線上、及び該基準信号
線上の少なくとも一部分でその周囲より薄く形成されて
いるので上面の起伏が少ない。
Further, the gate insulating film has at least a first
An insulating layer and a second insulating layer provided on the insulating layer, and the first insulating layer is formed thinner than its periphery on at least a part of the gate electrode, the scanning line, and the reference signal line. Less undulation.

【0071】このように、エッジ部の段差が小さくなる
ことで従来必要だった陽極酸化膜形成のプロセスを削減
して全体プロセスが簡素化でき、その結果、平坦化処理
のための第1絶縁層を積層する厚みが従来に比べて小さ
くて済み、スループットが小さく、残留応力(あるいは
クラック残り)も小さくでき、信頼性が向上し、ドライ
エッチングの条件(第1絶縁層とのエッチングレート選
択比調整のためのガス分圧比やパワー、レジスト膜種類
や粘度選定や塗布膜厚など数項目の条件出し)も容易か
つ量産バラツキが少なく処理できる。また、配向処理は
更に良好になり、段差部における断線不良なども減る。
As described above, since the step at the edge portion is reduced, the process of forming the anodic oxide film, which was conventionally required, can be reduced and the entire process can be simplified. As a result, the first insulating layer for the planarization process can be obtained. The thickness required for laminating the layers can be smaller than before, the throughput can be reduced, the residual stress (or crack remaining) can be reduced, the reliability can be improved, and the dry etching conditions (adjustment of the etching rate selectivity with the first insulating layer) Pressure, gas pressure ratio, power, resist film type, viscosity selection, coating film thickness, etc.), and processing can be performed with little variation in mass production. In addition, the orientation treatment is further improved, and disconnection defects at step portions are reduced.

【0072】しかも、ITO材料のエッチングレートの
均一性が改善されるので、更に歩留まりを向上したり、
画素電極を走査線などに近づけたり積層して歩留まりを
下げることなく開口率を向上できるよう画素電極を大き
くとることができる。
Further, since the uniformity of the etching rate of the ITO material is improved, the yield can be further improved,
The pixel electrode can be made large so that the aperture ratio can be improved without lowering the yield by bringing the pixel electrode close to a scanning line or the like or stacking the pixel electrode.

【0073】請求項3の液晶表示装置は、上記の課題を
解決するために、請求項1または2の構成に加えて、画
素電極の一部が、上記走査線と上記基準信号線との少な
くとも一方に平面的に重畳されていることを特徴として
いる。
According to a third aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, in addition to the configuration of the first or second aspect, a part of the pixel electrode is provided at least between the scanning line and the reference signal line. It is characterized in that it is superimposed on one side in a plane.

【0074】上記の構成によれば、請求項1または2の
作用に加えて、画素電極の一部が、上記走査線と上記基
準信号線との少なくとも一方に平面的に重畳されている
ことで、画素電極を大きくすることができ、結果として
液晶表示装置の開口率を向上させることができる。
According to the above configuration, in addition to the function of the first or second aspect, a part of the pixel electrode is planarly overlapped with at least one of the scanning line and the reference signal line. As a result, the size of the pixel electrode can be increased, and as a result, the aperture ratio of the liquid crystal display device can be improved.

【0075】請求項4の液晶表示装置は、上記の課題を
解決するために、請求項1ないし3の何れかの構成に加
えて、スイッチング素子のドレイン電極に直接接続され
る画素電極がITO(Indium Tin Oxid
e)からなり、該スイッチング素子のソース電極がIT
Oからなる接続配線を介して上記基準信号線に接続され
ていることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in order to solve the above problem, in addition to any one of the first to third aspects, the pixel electrode directly connected to the drain electrode of the switching element is made of ITO ( Indium Tin Oxid
e) wherein the source electrode of the switching element is IT
It is characterized in that it is connected to the reference signal line via a connection wiring made of O.

【0076】上記の構成によれば、請求項1ないし3の
何れかの作用に加えて、画素電極に使用する材料により
ソース電極と基準信号線を接続しており、接続用に新た
な材料や工程を追加することなく、簡単なプロセスで生
産できる。なお、上記の請求項1などの構成に適用する
ことで、ITOの断線不良率はほとんどなくなる。
According to the above configuration, in addition to the function of any one of the first to third aspects, the source electrode and the reference signal line are connected by the material used for the pixel electrode. It can be produced with a simple process without any additional steps. By applying the present invention to the configuration of claim 1 or the like, the disconnection failure rate of ITO is almost eliminated.

【0077】上述の請求項1ないし4の液晶表示装置
は、以下のようにして製造される。
The above-described liquid crystal display device according to claims 1 to 4 is manufactured as follows.

【0078】請求項5の液晶表示装置の製造方法は、上
記の課題を解決するために、マトリクス状に設けられた
3端子のスイッチング素子と、上記スイッチング素子の
ゲート電極に接続された走査線と、上記スイッチング素
子のドレイン電極に接続された画素電極と、上記スイッ
チング素子のソース電極に接続された基準信号線と、上
記ゲート電極と上記走査線または該基準信号線を絶縁保
護するゲート絶縁膜とを少なくとも有する画素基板とを
含む液晶表示装置の製造方法において、上記ゲート電極
上、上記走査線上、及び上記基準信号線上の少なくとも
一部分ではその周囲より薄くゲート絶縁膜を構成する第
1絶縁層を形成する工程と、上記第1絶縁層の上面に、
上記ゲート絶縁膜を構成する第2絶縁層を形成する工程
とを含むことを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising: a three-terminal switching element provided in a matrix; and a scanning line connected to a gate electrode of the switching element. A pixel electrode connected to the drain electrode of the switching element, a reference signal line connected to the source electrode of the switching element, a gate insulating film for insulating and protecting the gate electrode and the scanning line or the reference signal line; A method of manufacturing a liquid crystal display device including at least a pixel substrate having at least a gate insulating film, a first insulating layer constituting a gate insulating film, which is thinner than at least part of the gate electrode, the scanning line, and the reference signal line. And the step of:
Forming a second insulating layer constituting the gate insulating film.

【0079】上記の構成によれば、請求項1の液晶表示
装置と同様に、平坦な二層のゲート絶縁膜が形成される
ので、請求項1の構成と同様な作用を奏する。
According to the above configuration, as in the case of the liquid crystal display device of the first aspect, a flat two-layer gate insulating film is formed, so that the same effect as the configuration of the first aspect is exerted.

【0080】請求項6の液晶表示装置の製造方法は、上
記の課題を解決するために、請求項5の構成に加えて、
画素基板に対向する対向基板の対向電極に接続される表
示信号線を、該対向電極と共に該対向基板上に形成する
工程を含むことを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a liquid crystal display device according to the fifth aspect.
Forming a display signal line connected to a counter electrode of the counter substrate facing the pixel substrate together with the counter electrode on the counter substrate.

【0081】上記の構成によれば、請求項5の作用に加
えて、画素基板に対向する対向基板の対向電極に接続さ
れる表示信号線が、該対向電極と共に該対向基板上に形
成されるので、請求項2の液晶表示装置と同様な作用を
奏する。
According to the above arrangement, in addition to the function of claim 5, the display signal line connected to the counter electrode of the counter substrate facing the pixel substrate is formed on the counter substrate together with the counter electrode. Therefore, the same operation as the liquid crystal display device according to the second aspect is achieved.

【0082】請求項7の液晶表示装置の製造方法は、上
記の課題を解決するために、請求項5または6の構成に
加えて、第1絶縁層を形成した後、レジストを該第1絶
縁層のほぼ全面に塗布形成してドライエッチングを行う
ことを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, in addition to the constitution of the fifth or sixth aspect, after forming the first insulating layer, the resist is removed from the first insulating layer. It is characterized in that dry etching is performed by coating and forming on almost the entire surface of the layer.

【0083】上記の構成によれば、請求項5または6の
作用に加えて、第1絶縁層の表面を容易に量産バラツキ
が少なく、平坦化できる。
According to the above configuration, in addition to the function of the fifth or sixth aspect, the surface of the first insulating layer can be easily flattened with less variation in mass production.

【0084】請求項8の液晶表示装置の製造方法は、上
記の課題を解決するために、請求項7の構成に加えて、
レジストの初期粘度が20〜200cPsであることを
特徴としている。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising:
The resist has an initial viscosity of 20 to 200 cPs.

【0085】上記の構成によれば、請求項7の作用に加
えて、初期粘度が20〜200cPsの範囲にあるレジ
ストを用いることにより、レジストの膜厚制御を容易に
行うことができる。しかも、レジストの初期粘度が20
〜200cPsの範囲であることにより、第1絶縁層の
成膜形成初期の段差が200〜500nm程度であれ
ば、形成されるレジスト膜(樹脂層)の表面段差を無く
しほぼ平坦(段差100nm以下)にできる。これによ
り、設計や材料選定や条件出し等を容易にして、第1絶
縁膜の表面を段差100nm程度以下に平坦性化でき
る。第1絶縁膜の表面段差が100nmであれば、ゲー
ト電極部上の断線不良等を1%未満に抑えて高歩留まり
で生産できることを試作実験で確認した。
According to the above configuration, in addition to the effect of the seventh aspect, by using a resist having an initial viscosity in the range of 20 to 200 cPs, it is possible to easily control the thickness of the resist. Moreover, the initial viscosity of the resist is 20
If the initial step of forming the first insulating layer is about 200 to 500 nm due to the range of about 200 cPs, the surface step of the formed resist film (resin layer) is eliminated and almost flat (the step is 100 nm or less). Can be. Accordingly, the surface of the first insulating film can be flattened to about 100 nm or less by facilitating design, material selection, condition setting, and the like. Prototype experiments confirmed that if the surface step of the first insulating film was 100 nm, disconnection defects and the like on the gate electrode portion could be suppressed to less than 1% and production could be performed at a high yield.

【0086】請求項9の液晶表示装置の製造方法は、上
記の課題を解決するために、請求項7または8の構成に
加えて、レジストのエッチングレートが該第1絶縁層の
エッチングレートの1倍から1.3倍程度であることを
特徴としている。
According to a ninth aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, in addition to the configuration of the seventh or eighth aspect, the etching rate of the resist is one of the etching rate of the first insulating layer. It is characterized in that it is about double to 1.3 times.

【0087】上記の構成によれば、請求項7または8の
作用に加えて、レジストのエッチングレートを、例えば
上記第1絶縁層のエッチングレートの1倍から1.3倍
程度にすることで、膜厚制御を良好に行うことができ
る。これにより、上記第1絶縁層の最終表面の段差を0
から100nm程度以上にして、実用上問題ない程度に
できる。
According to the above configuration, in addition to the function of claim 7 or 8, the etching rate of the resist is, for example, about 1 to 1.3 times the etching rate of the first insulating layer. The film thickness can be controlled well. Thereby, the step on the final surface of the first insulating layer is reduced to zero.
To about 100 nm or more, so that there is no practical problem.

【0088】[0088]

【発明の実施の形態】〔実施の形態1〕本発明の実施の
一形態について図1ないし図3に基づいて説明すれば、
以下の通りである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [Embodiment 1] An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
It is as follows.

【0089】図2に示すように、本実施の形態に係る透
過型の液晶表示装置1は、画素基板2と対向基板3の間
に液晶(図示せず)が注入された構造となっている。
As shown in FIG. 2, a transmission type liquid crystal display device 1 according to the present embodiment has a structure in which liquid crystal (not shown) is injected between a pixel substrate 2 and a counter substrate 3. .

【0090】上記対向基板3には、上記画素基板2に対
向する面上に、対向電極4と表示信号線(図示せず)と
が同一材料である透明導電膜で同一巾で、数百本以上で
あって、ほぼストライプ状に形成されている。
The counter substrate 3 has several hundred transparent conductive films of the same material and the same width on the surface facing the pixel substrate 2. As described above, it is formed in a substantially stripe shape.

【0091】また、画素基板2には、上記対向基板3に
対向する面上に、走査線5と基準信号線6が複数本、互
いに平行にストライプ状に形成されている。複数の基準
信号線6は共通配線7により互いに接続されている。
On the pixel substrate 2, a plurality of scanning lines 5 and reference signal lines 6 are formed in a stripe shape in parallel with each other on the surface facing the counter substrate 3. The plurality of reference signal lines 6 are connected to each other by a common wiring 7.

【0092】走査線5および基準信号線6は、後述のよ
うにアルミニウムなどで形成されている。走査線5と基
準信号線6の間には薄膜トランジスタなどからなる3端
子のスイッチング素子8がマトリクス状に配置されると
共に、各スイッチング素子8により駆動される画素電極
9が配置されている。
The scanning lines 5 and the reference signal lines 6 are formed of aluminum or the like as described later. Between the scanning lines 5 and the reference signal lines 6, three-terminal switching elements 8 composed of a thin film transistor or the like are arranged in a matrix, and a pixel electrode 9 driven by each switching element 8 is arranged.

【0093】上記スイッチング素子8は、図1に示すよ
うに、ゲート電極18、ソース電極19a、ドレイン電
極19bの3端子を有している。
As shown in FIG. 1, the switching element 8 has three terminals: a gate electrode 18, a source electrode 19a, and a drain electrode 19b.

【0094】上記ゲート電極18は、二層構造をし、上
記走査線5と電気経路S1を通じて電気的に接続されて
いる。なお、ゲート電極18は二層構造に限らず、単層
構造であってもよい。
The gate electrode 18 has a two-layer structure, and is electrically connected to the scanning line 5 through an electric path S1. The gate electrode 18 is not limited to a two-layer structure, but may have a single-layer structure.

【0095】また、上記ソース電極19aは、該ソース
電極19aと同じ材料から成る画素電極9に電気的に接
続されている。
The source electrode 19a is electrically connected to the pixel electrode 9 made of the same material as the source electrode 19a.

【0096】さらに、上記ドレイン電極19bは、電気
経路S2を通じて基準信号線6に電気的に接続されてい
る。
Further, the drain electrode 19b is electrically connected to the reference signal line 6 through the electric path S2.

【0097】なお、ソース電極19aとドレイン電極1
9bとは互いに入れ替えても良い。
The source electrode 19a and the drain electrode 1
9b may be interchanged with each other.

【0098】上記スイッチング素子8が形成された画素
基板2は、透光性の基板10上に、走査線5、基準信号
線6、ゲート電極18が形成されると共に、これら走査
線5、基準信号線6、ゲート電極18を絶縁保護するゲ
ート絶縁膜16が形成され、このゲート絶縁膜16上
に、画素電極9、および上記スイッチング素子8のソー
ス電極19aとドレイン電極19bなどが形成されてい
る。
In the pixel substrate 2 on which the switching elements 8 are formed, a scanning line 5, a reference signal line 6, and a gate electrode 18 are formed on a translucent substrate 10, and the scanning line 5, the reference signal A gate insulating film 16 for insulating and protecting the line 6 and the gate electrode 18 is formed. On the gate insulating film 16, the pixel electrode 9, the source electrode 19 a and the drain electrode 19 b of the switching element 8, and the like are formed.

【0099】上記ゲート絶縁膜16は、該走査線5、基
準信号線6、ゲート電極18上の少なくとも一部分では
その周囲より薄く形成された第1絶縁層16aと、該第
1絶縁層16aの上面側に形成された第2絶縁層16b
との二層構造となっている。
The gate insulating film 16 includes a first insulating layer 16 a formed at least partially on the scanning line 5, the reference signal line 6, and the gate electrode 18 so as to be thinner than the periphery thereof, and an upper surface of the first insulating layer 16 a. Second insulating layer 16b formed on the side
It has a two-layer structure.

【0100】上記第1絶縁層16aは、透光性の基板1
0上に形成された走査線5、基準信号線6、およびゲー
ト電極18を覆うように、かつ表面がほぼ平坦に形成さ
れている。上記第2絶縁層16bは、上記第1絶縁層1
6b上に、層厚がほぼ均一となるように形成されてい
る。
The first insulating layer 16a is formed on the transparent substrate 1
The surface is formed substantially flat so as to cover the scanning line 5, the reference signal line 6, and the gate electrode 18 formed on the zero. The second insulating layer 16b is formed of the first insulating layer 1
6b is formed so that the layer thickness is substantially uniform.

【0101】このように、第1絶縁層16aの表面がほ
ぼ平坦に形成されることで、その上に形成される第2絶
縁層16bの表面もほぼ平坦に形成されることになる。
これにより、画素基板2のゲート絶縁膜16表面は、透
光性の基板10上に形成された走査線5、基準信号線
6、ゲート電極18に起因する段差が実用上問題無い状
態となる。
As described above, since the surface of the first insulating layer 16a is formed substantially flat, the surface of the second insulating layer 16b formed thereon is also formed substantially flat.
As a result, the surface of the gate insulating film 16 of the pixel substrate 2 is in a state where there is no practical problem due to the steps caused by the scanning lines 5, the reference signal lines 6, and the gate electrodes 18 formed on the translucent substrate 10.

【0102】上記第2絶縁層16bの上には、上述した
ソース電極19aおよびドレイン電極19bの他に、ア
モルファスシリコンなどからなる半導体層22、上記ソ
ース電極19aと接触するソース電極コンタクト層28
a、上記ドレイン電極19bと接触するドレイン電極コ
ンタクト層28bが所定のパターンで積層されている。
On the second insulating layer 16b, in addition to the source electrode 19a and the drain electrode 19b, a semiconductor layer 22 made of amorphous silicon or the like, and a source electrode contact layer 28 in contact with the source electrode 19a
a, a drain electrode contact layer 28b in contact with the drain electrode 19b is laminated in a predetermined pattern.

【0103】上記ソース電極19aは、画素電極9に電
気的に接続されており、スイッチング素子8がON状態
となったとき、すなわち画像を表示するときに、半導体
層22を介してドレイン電極19bからの電気的に接続
された状態となる。すなわち、上記画素電極9に、基準
信号線6からの電気信号がドレイン電極19b、半導体
層22、ソース電極19aを介して供給されることにな
る。
The source electrode 19 a is electrically connected to the pixel electrode 9. When the switching element 8 is turned on, that is, when displaying an image, the source electrode 19 a is connected to the drain electrode 19 b via the semiconductor layer 22. Is electrically connected. That is, an electric signal from the reference signal line 6 is supplied to the pixel electrode 9 via the drain electrode 19b, the semiconductor layer 22, and the source electrode 19a.

【0104】上記基準信号線6は、画素電極9と透光性
の基板10とのほぼ中間位置に設けられ、上記画素電極
9と重畳した構成となっている。同じく、画素電極9
は、ソース電極19aの接続端部とは反対側の端部が走
査線5と重畳された構成となっている。
The reference signal line 6 is provided at a substantially intermediate position between the pixel electrode 9 and the light-transmitting substrate 10, and has a configuration overlapping the pixel electrode 9. Similarly, the pixel electrode 9
Has a configuration in which the end of the source electrode 19a opposite to the connection end is overlapped with the scanning line 5.

【0105】これにより、従来の液晶表示装置では、走
査線や基準信号線は、画素電極に重畳させることなく配
置していたので、上述のように、走査線5や基準信号線
6を画素電極9に重畳させることにより、画素電極9の
面積を大きくすることができ、結果として、開口率を向
上させることができる。
As a result, in the conventional liquid crystal display device, the scanning lines and the reference signal lines are arranged without overlapping the pixel electrodes, so that the scanning lines 5 and the reference signal lines 6 are connected to the pixel electrodes as described above. 9, the area of the pixel electrode 9 can be increased, and as a result, the aperture ratio can be improved.

【0106】また、ITOからなる画素電極9を少なく
とも基準信号線6などにこのように重畳させても短絡や
画素電極9の段差部近傍の欠けによる光洩れなどは皆無
に近くなる。
Even if the pixel electrode 9 made of ITO is superposed on at least the reference signal line 6 or the like, light leakage due to short-circuit or chipping near the step portion of the pixel electrode 9 is almost zero.

【0107】なお、上記走査線5は、画素電極9のソー
ス電極19aの接続端部とは反対側の端部に重畳される
としたが、これに限定するものではなく、例えば画素電
極9の端部に近接、あるいは表示領域部分に相当する領
域で重畳されても良い。
Although the scanning line 5 is overlapped on the end of the pixel electrode 9 opposite to the connection end of the source electrode 19a, the present invention is not limited to this. They may be superimposed in the vicinity of the end or in a region corresponding to the display region.

【0108】また、スイッチング素子8のソース電極1
9aと基準信号線6とは、図2に示すように、接続線1
1により接続されている。この接続線11は、ITO膜
からなると共に、スイッチング素子8と基準信号線6と
の間を図示しないが直線で15μm〜25μmの長さの
ほぼ最短距離で接続するように配置されている。これに
より、接続線11による配線抵抗を抑え、画素電極9の
有効活用部を大きく取り、開口率を向上させている。
Further, the source electrode 1 of the switching element 8
9a and the reference signal line 6, as shown in FIG.
1 connected. The connection line 11 is formed of an ITO film, and is arranged so as to connect the switching element 8 and the reference signal line 6 with a straight line (not shown) at a substantially shortest distance of 15 μm to 25 μm. As a result, the wiring resistance due to the connection line 11 is suppressed, the effective use area of the pixel electrode 9 is increased, and the aperture ratio is improved.

【0109】上記接続線11がITO膜からなること
で、スイッチング素子8のソース電極19aと基準信号
線6とを接続するための配線材料を新たに必要としな
い。なお、設計によっては、接続線11を、ゲート絶縁
膜16上に重畳させることも考えられるが、このような
場合であっても、断線などの不良が皆無に近い。
Since the connection line 11 is made of an ITO film, a new wiring material for connecting the source electrode 19a of the switching element 8 and the reference signal line 6 is not required. Depending on the design, the connection line 11 may be superimposed on the gate insulating film 16, but even in such a case, there is almost no defect such as disconnection.

【0110】また、上記構成の液晶表示装置1では、図
2に示すように、対向基板3には対向電極4と表示信号
線(図示せず)とが同一材、同一巾で、連続して一体化
形成されている。つまり、同一基板上に、走査線5と表
示信号線とが形成されていないので、走査線5と表示信
号線はそれぞれ画素基板2上と対向基板3上に別々に設
けられ、同一基板上で重なっていない。これにより、走
査線5と表示信号線とが重なっていた場合に生じる種々
の問題を解決することができる。
Further, in the liquid crystal display device 1 having the above configuration, as shown in FIG. 2, the counter electrode 4 and the display signal line (not shown) are continuously formed of the same material and the same width on the counter substrate 3. It is formed integrally. That is, since the scanning line 5 and the display signal line are not formed on the same substrate, the scanning line 5 and the display signal line are separately provided on the pixel substrate 2 and the counter substrate 3, respectively. Do not overlap. This can solve various problems that occur when the scanning line 5 and the display signal line overlap.

【0111】例えば、走査線5と表示信号線とが重なっ
ていた場合のように、表示信号線の断線や両線間の短絡
が無く、それに付随して信頼性向上を実現して歩留まり
が向上する。
For example, unlike the case where the scanning line 5 and the display signal line are overlapped, there is no disconnection of the display signal line or short circuit between the two lines. I do.

【0112】また、走査線5と表示信号線とが重なる部
分における成膜残留応力などの影響で経時的にゲート絶
縁膜16にクラックが生じて発生する欠陥もなくなるの
で、信頼性の向上が図れる。
Further, since there is no defect caused by the generation of cracks in the gate insulating film 16 with the lapse of time due to the influence of residual stress in film formation at the portion where the scanning line 5 and the display signal line overlap, reliability can be improved. .

【0113】さらに、走査線5と表示信号線との交差部
に大きな段差が無く、配向処理不良等による光洩れ発生
も抑制できる。
Furthermore, there is no large step at the intersection between the scanning line 5 and the display signal line, and it is possible to suppress the occurrence of light leakage due to defective alignment processing or the like.

【0114】また、上記走査線5と上記表示信号線はそ
れぞれ別の基板に形成しているので、互いの基板の良品
のみ組合わせることにより、同一基板上に形成するより
歩留を向上できる。例えば、上記走査線5までの形成工
程とその後の表示信号線の形成工程の各々の歩留まりを
80%と90%として、合計歩留まりは低い方に制限さ
れ80%となる。これは従来技術で示した事例を8%改
善したことを示し、1割強の良品数アップとなってい
る。一方、対向基板3側に表示信号線を形成すると、下
層の段差が無いので、歩留まりが90%から100%近
くにまで向上する。
Further, since the scanning lines 5 and the display signal lines are formed on different substrates, the yield can be improved by combining only non-defective products of the respective substrates, as compared with the case where they are formed on the same substrate. For example, assuming that the yield of the forming process up to the scanning line 5 and the subsequent forming process of the display signal line are 80% and 90%, the total yield is limited to a lower one and becomes 80%. This indicates that the case shown in the prior art is improved by 8%, and the number of non-defective products is increased by more than 10%. On the other hand, when the display signal line is formed on the counter substrate 3 side, the yield is improved from 90% to nearly 100% because there is no lower step.

【0115】また、別基板上に、走査線5と表示信号線
を形成しているので、各工程を別々に平行処理でき、製
造時間あるいは日数を短縮し、納期を短縮し、無駄な作
り貯め(あるいは仕掛かり在庫)も減る。
Further, since the scanning lines 5 and the display signal lines are formed on separate substrates, each process can be performed separately in parallel, shortening the manufacturing time or the number of days, shortening the delivery date, and saving wasteful production and storage. (Or in-process inventory) is also reduced.

【0116】さらに、上記走査線5と上記表示信号線が
近接していないので、各配線に付加される負荷容量を小
さくし、信号遅延が低減できる。この負荷容量は、走査
線5と表示信号線の間の容量のみで規定されるわけでは
ないが、従来の構造と比較して、走査線5側で1/6以
下、表示信号線側で1/4以下に遅延時間を大幅に低減
できることをシミュレーションで確認した。このこと
は、配線材料として、比抵抗が1ランク高い材料が使
え、設計の自由度が増すことを意味している。
Further, since the scanning line 5 and the display signal line are not close to each other, the load capacitance added to each wiring can be reduced, and the signal delay can be reduced. This load capacitance is not limited only by the capacitance between the scanning line 5 and the display signal line, but is 1/6 or less on the scanning line 5 side and 1 on the display signal line side as compared with the conventional structure. Simulations have confirmed that the delay time can be significantly reduced to / 4 or less. This means that a material having a specific resistance one rank higher can be used as a wiring material, and the degree of freedom in design increases.

【0117】しかも、上記ゲート絶縁膜16は少なくと
も第1絶縁層16aとその上に設けられた第2絶縁層1
6bからなり、該第1絶縁層16aはゲート電極18
上、該走査線5上、及び該基準信号線6上の少なくとも
一部分でその周囲より薄く形成されているので上面の起
伏が少ない。
Further, the gate insulating film 16 comprises at least the first insulating layer 16a and the second insulating layer 1 provided thereon.
6b, and the first insulating layer 16a is
Since at least part of the upper, upper, and lower portions of the scanning line 5 and the reference signal line 6 are formed thinner than their surroundings, there is little undulation of the upper surface.

【0118】このように、エッジ部の段差が小さくなる
ことで従来必要だった陽極酸化膜形成のプロセスを削減
して全体プロセスが簡素化でき、その結果、平坦化処理
のための第1絶縁層16aを積層する厚みが従来に比べ
て小さくて済み、スループットが小さく、残留応力(あ
るいはクラック残り)も小さくでき、信頼性が向上し、
ドライエッチングの条件、例えば、第1絶縁層16aと
のエッチングレート選択比調整のためのガス分圧比やパ
ワー、レジスト膜種類や粘度選定や塗布膜厚など数項目
の条件出しなども容易かつ量産によるバラツキが少なく
処理できる。
As described above, since the step at the edge portion is reduced, the process of forming the anodic oxide film, which was conventionally required, can be reduced and the entire process can be simplified. As a result, the first insulating layer for the planarization process can be obtained. The thickness of laminating 16a can be smaller than before, the throughput is small, the residual stress (or crack remaining) can be reduced, the reliability is improved,
Dry etching conditions such as a gas partial pressure ratio and power for adjusting an etching rate selection ratio with the first insulating layer 16a, a resist film type, viscosity selection, and a coating film thickness are easily determined by mass production. Processing can be performed with little variation.

【0119】また、配向処理は更に良好になり、段差部
における断線不良なども減る。さらに、ITO材料のエ
ッチングレートの均一性が改善されるので、更に歩留ま
りを向上したり、画素電極9を走査線5などに近づけた
り積層して歩留まりを下げることなく開口率を向上でき
るよう画素電極9を大きくとることができる。
Further, the orientation treatment is further improved, and the disconnection failure at the step portion is reduced. Furthermore, since the uniformity of the etching rate of the ITO material is improved, the yield is further improved, and the pixel electrode 9 is brought closer to the scanning line 5 or the like or stacked to increase the aperture ratio without lowering the yield. 9 can be increased.

【0120】なお、対向電極4と表示信号線とが同一
材、同一巾で、連続して一体化形成されているが、マト
リクス配置された複数のITOからなる対向電極を、金
属細線からなる表示信号線で行毎に連結した構成であっ
ても良い。
Although the counter electrode 4 and the display signal line are formed continuously and integrally with the same material and the same width, the counter electrode composed of a plurality of ITO arranged in a matrix is replaced with a display electrode composed of a thin metal wire. A configuration in which signal lines are connected for each row may be employed.

【0121】また、上記構成の液晶表示装置1では、走
査線5とゲート電極18と基準信号線6などの上部を含
む画素基板2のほぼ全面にゲート絶縁膜16を形成する
ようになっているが、これに限定されるものではなく、
例えば走査線5とゲート電極18と基準信号線6の中の
一部に発明の構造を適用するだけであって良く、この場
合においても、上記従来の問題を改善する効果がある。
In the liquid crystal display device 1 having the above configuration, the gate insulating film 16 is formed on almost the entire surface of the pixel substrate 2 including the scanning lines 5, the gate electrodes 18, the reference signal lines 6, and the like. However, it is not limited to this,
For example, it is only necessary to apply the structure of the present invention to a part of the scanning line 5, the gate electrode 18, and the reference signal line 6, and in this case, there is an effect of improving the above-described conventional problem.

【0122】また、走査線5および基準信号線6は、A
l(アルミニウム)膜上にTi(チタニウム)膜を積層
(各膜厚は50nm/20nm、合計250nm厚)し
て形成されている。すなわち、走査線5は、透光性の基
板10上に形成されたAl膜からなる下層走査線材料5
aと、この下層走査線材料5a上に積層されたTi膜か
らなる上層走査線材料5bとの二層構造となっている。
基準信号線6においても、Al膜からなる下層走査線材
料6aと、Ti膜からなる上層走査線材料6bとで二層
構造となっている。また、ゲート電極18も、走査線5
および基準信号線6と同様にAl膜からなる下層走査線
材料18aと、Ti膜からなる上層走査線材料18bと
で二層構造となっている。
The scanning line 5 and the reference signal line 6
It is formed by stacking a Ti (titanium) film on an l (aluminum) film (each film thickness is 50 nm / 20 nm, a total thickness of 250 nm). That is, the scanning line 5 is made of a lower scanning line material 5 made of an Al film formed on the translucent substrate 10.
a and an upper scanning line material 5b composed of a Ti film laminated on the lower scanning line material 5a.
The reference signal line 6 also has a two-layer structure including a lower scanning line material 6a made of an Al film and an upper scanning line material 6b made of a Ti film. In addition, the gate electrode 18 also
Similarly to the reference signal line 6, the lower scanning line material 18a made of an Al film and the upper scanning line material 18b made of a Ti film have a two-layer structure.

【0123】一般に、Alは、低抵抗配線であるので、
他の材料に比べて線幅を細くすることができる。このた
め、走査線5および基準信号線6をAl膜で形成するこ
とにより、開口率を向上できる。しかも、Alは、他の
材料に比べ、薄膜化が可能で、第1絶縁層16aも薄く
できスループットを改善できる。
Generally, since Al is a low resistance wiring,
The line width can be reduced as compared with other materials. Therefore, the aperture ratio can be improved by forming the scanning lines 5 and the reference signal lines 6 from the Al film. Moreover, Al can be made thinner than other materials, and the first insulating layer 16a can be made thinner to improve the throughput.

【0124】また、Al上に形成される金属膜として
は、走査線5および基準信号線6の上層にあるITO膜
からなる画素電極9とのコンタクト抵抗の低減や、該I
TO−Al間の電蝕反応によるITOの腐食防止、第1
絶縁層16aのオーバーエッチング時のAl保護などの
ため、Alと比較的密着性の良いことから、Tiが使用
される。
The metal film formed on Al may be a metal film formed on an upper layer of the scanning line 5 and the reference signal line 6 to reduce the contact resistance with the pixel electrode 9 made of an ITO film.
Prevention of ITO corrosion by electrolytic corrosion reaction between TO-Al, 1st
Ti is used because it has relatively good adhesion to Al for protecting Al at the time of over-etching of the insulating layer 16a.

【0125】ここで、上記構成の画素基板2のゲート絶
縁膜16の製造工程について、図3(a)ないし図3
(e)を参照しながら以下に説明する。ここでは、走査
線5上にゲート絶縁膜16を形成した場合について説明
する。なお、基準信号線6上のゲート絶縁膜16も同様
に形成されるので、その説明は省略する。
Here, the steps of manufacturing the gate insulating film 16 of the pixel substrate 2 having the above configuration will be described with reference to FIGS.
This will be described below with reference to FIG. Here, a case where the gate insulating film 16 is formed over the scanning line 5 will be described. Since the gate insulating film 16 on the reference signal line 6 is formed in the same manner, the description is omitted.

【0126】まず、画素基板2上にスパッタ装置などに
より、A1からなる下層走査線材料5a、その上にTi
からなる上層走査線材料5bを成膜し、フォトリソグラ
フィ法で、二層構造の走査線5を透光性の基板10上に
パターン形成する。
First, the lower scanning line material 5a made of A1 is formed on the pixel substrate 2 by a sputtering device or the like, and Ti is formed thereon.
Is formed, and a scanning line 5 having a two-layer structure is formed on the light-transmitting substrate 10 by photolithography.

【0127】次に、図3(a)に示すように、CVD装
置などにより、窒化シリコンからなる第1絶縁層16a
を、例えば300nm厚程度、透光性の基板10の全面
に積層する。この時点では、透光性の基板10上に形成
された走査線5の表面形状に追従して第1絶縁層16a
の表面に段差d1(ほぼ、250nm)が形成される。
Next, as shown in FIG. 3A, the first insulating layer 16a made of silicon nitride is
Is laminated on the entire surface of the light-transmitting substrate 10 to a thickness of, for example, about 300 nm. At this time, the first insulating layer 16a follows the surface shape of the scanning line 5 formed on the translucent substrate 10.
A step d1 (almost 250 nm) is formed on the surface of the substrate.

【0128】そして、図3(b)に示すように、第1絶
縁層16aの全面に、樹脂層15をスピンコート装置や
ロールコーター装置などで塗布して、最大厚t1で1〜
3μm厚程度形成する。このとき、樹脂層15のうち、
走査線5上の樹脂膜15aの厚みt2を周辺の厚みt1
より小さく、表面段差d2を(ほとんどない状態=)0
〜100nm程度にしておく。この場合、表面段差d2
の値は0に近い方が、エッチング条件を出しやすく、加
工後の第1絶縁層(図3(d)の16a)の平坦性を容
易に得ることができる。ただし、平坦化のために樹脂層
15を例えば5μm以上厚くしすぎると、スループット
が低下し、膜厚制御も悪化しはじめる。スピンコートの
場合、回転数は800〜1500rpm程度でほぼ適切
な1〜3μmの樹脂膜15aの形状が得られる。
Then, as shown in FIG. 3B, a resin layer 15 is applied to the entire surface of the first insulating layer 16a by a spin coater, a roll coater, or the like.
It is formed to a thickness of about 3 μm. At this time, of the resin layer 15,
The thickness t2 of the resin film 15a on the scanning line 5 is changed to the peripheral thickness t1.
Smaller and the surface step d2 is 0 (almost no state)
〜100 nm. In this case, the surface step d2
When the value is closer to 0, the etching conditions can be easily set, and the flatness of the processed first insulating layer (16a in FIG. 3D) can be easily obtained. However, if the resin layer 15 is made too thick, for example, 5 μm or more for flattening, the throughput decreases and the control of the film thickness starts to deteriorate. In the case of spin coating, the rotation speed is about 800 to 1500 rpm, and a substantially appropriate shape of the resin film 15a of 1 to 3 μm can be obtained.

【0129】また、樹脂層15としては、膜厚制御を容
易に行うために、初期粘度が20〜200cPsの範囲
にあるレジストを用いるのが好ましい。レジストの初期
粘度が20〜200cPsの範囲であることにより、第
1絶縁層16aの成膜形成初期の段差が200〜500
nm程度であれば、形成されるレジスト膜(樹脂層1
5)の表面段差を無くしほぼ平坦(段差100nm以
下)にでき、かつ適切な膜厚である1〜3μmの樹脂層
15を得ることができる。
Further, as the resin layer 15, it is preferable to use a resist having an initial viscosity in the range of 20 to 200 cPs in order to easily control the film thickness. Since the initial viscosity of the resist is in the range of 20 to 200 cPs, the step at the initial stage of film formation of the first insulating layer 16 a is 200 to 500 cPs.
If it is about nm, the resist film (resin layer 1
5) It is possible to eliminate the surface step and to make it almost flat (step 100 nm or less) and obtain the resin layer 15 having an appropriate thickness of 1 to 3 μm.

【0130】なお、上記レジストの初期粘度が200c
Ps以上の場合には、第1絶縁層16aの塗布前に、ア
セトンやキシレンなどの揮発性溶剤をレジストに混合
し、塗布後に揮発性溶剤分を蒸発させれば、レジストの
初期粘度が20〜200cPsの範囲にある場合と同じ
効果を奏する。
Note that the initial viscosity of the resist is 200 c
In the case of Ps or more, a volatile solvent such as acetone or xylene is mixed with the resist before the application of the first insulating layer 16a, and the volatile solvent is evaporated after the application. The same effect as in the case of being in the range of 200 cPs is obtained.

【0131】また、樹脂層15として、感光性フォトレ
ジストを用いるのがスループット改善などの理由で好ま
しい。さらには、周辺縁部の不要な第1絶縁層を一括処
理で高精度に除去できるなどの理由でポジ型が一層好ま
しい。本実施の形態ではTFR−790(東京応化工業
社製)を用いた。ただし、加熱硬化型樹脂を用いてもか
まわない。
It is preferable to use a photosensitive photoresist as the resin layer 15 for reasons such as improvement in throughput. Furthermore, the positive type is more preferable because unnecessary first insulating layers at the peripheral edge can be removed with high accuracy by batch processing. In the present embodiment, TFR-790 (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is used. However, a thermosetting resin may be used.

【0132】その後、図3(c)に示すように、ドライ
エッチングにより、樹脂層15の表面から該樹脂層15
を除去していく。このとき、走査線5上の第1絶縁層1
6aの表面が露出しても、エッチングを続ける。なお、
この時点で、エッチングを終了し、走査線5の周囲に残
った樹脂膜15bを剥離除去してもよいが、エッチング
を続けることにより、第1絶縁層16aの表面の平坦性
が向上し、上層の積層膜の残留応力の低減や密着力の向
上を図ることができる。
Then, as shown in FIG. 3C, the surface of the resin layer 15 is
To be removed. At this time, the first insulating layer 1 on the scanning line 5
Etching is continued even if the surface of 6a is exposed. In addition,
At this point, the etching may be terminated, and the resin film 15b remaining around the scanning line 5 may be peeled off. However, by continuing the etching, the flatness of the surface of the first insulating layer 16a is improved and the upper layer is removed. It is possible to reduce the residual stress of the laminated film and improve the adhesion.

【0133】ドライエッチング装置としては、MEA−
600R(東京エレクトロン社製)を用い、O2 +CF
4 系ガスを用いて、このような適切な構造が得られた
が、これらの装置、材料に限るものではない、ただし、
エッチングレートを樹脂層15と第1絶縁層16aで等
しいか、わずかに樹脂層15の方が大きくした方が膜厚
制御が良好で好ましい。O2 ガス分圧が10〜30%の
時、ガス圧力を150〜350Torrに設定すると、
このような良好なエッチングができることを確認した
が、条件はこれに限られるものではない。
As a dry etching apparatus, MEA-
600R (manufactured by Tokyo Electron Limited) using O 2 + CF
Although such a suitable structure was obtained using the system 4 gas, it is not limited to these devices and materials, however,
It is preferable that the etching rate is equal between the resin layer 15 and the first insulating layer 16a or slightly higher in the resin layer 15 because the film thickness control is better. When the partial pressure of O 2 gas is 10 to 30% and the gas pressure is set to 150 to 350 Torr,
It has been confirmed that such good etching can be performed, but the conditions are not limited to this.

【0134】また、第1絶縁層16aの表面段差d1
250nm〜430nm、樹脂膜15aの表面段差d2
が0の時の膜厚制御を良好に行うために、上記樹脂層1
5のエッチングレートを、例えば上記第1絶縁層16a
のエッチングレートの1倍から1.3倍程度にする。こ
れにより、第1絶縁層16aの最終表面の段差を実用上
問題程度の0nm〜100nmにする。また適切なスル
ープットや特性条件の面から、第1絶縁層16aを成膜
初期のゲート電極18近傍の段差d1 が250〜380
nm程度に設計した場合には、樹脂層15の表面段差d
2 を最悪条件で15nm以下にしても、樹脂層15のエ
ッチングレートは、上記第1絶縁層16aのエッチング
レートの1倍から1.3倍程度にすることにより、上記
第1絶縁層16aの最終表面の段差を約100nm以下
に容易に条件出しすることができる。表面段差が100
nmの時、上層のITO等の断線が無いことを試作レベ
ルで確認している。
The surface step d 1 of the first insulating layer 16 a is 250 nm to 430 nm, and the surface step d 2 of the resin film 15 a is
In order to favorably control the film thickness when is 0, the resin layer 1
5, the first insulating layer 16a, for example.
About 1 to 1.3 times the etching rate. Thereby, the step on the final surface of the first insulating layer 16a is reduced to a practically problematic level of 0 nm to 100 nm. Also in terms of suitable throughput and characteristics condition, the first insulating layer 16a step d 1 of the gate electrode 18 near the initial stage of deposition is from 250 to 380
When designed to be about nm, the surface step d of the resin layer 15
Even if 2 is set to 15 nm or less under the worst conditions, the etching rate of the resin layer 15 is set to be about 1 to 1.3 times the etching rate of the first insulating layer 16a, so that the final rate of the first insulating layer 16a is reduced. The surface step can be easily adjusted to a condition of about 100 nm or less. Surface step is 100
At nm, it is confirmed at the prototype level that there is no disconnection of the upper layer such as ITO.

【0135】続いて、図3(d)に示すように上記エッ
チングを継続し、走査線5上の第1絶縁層16a’の厚
みt3が、基板内で平均10〜40nm程度におさまる
程度で、エッチングを終了すれば、余分な樹脂層残りも
ほぼなく、良好な状態が得られる。
Subsequently, as shown in FIG. 3D, the above etching is continued, and the thickness t3 of the first insulating layer 16a 'on the scanning line 5 is about 10 to 40 nm on average in the substrate. When the etching is completed, there is almost no extra resin layer remaining, and a good state can be obtained.

【0136】また、この時、透光性の基板10の断面な
どを観察すると、場所によっては、図3(d)のような
クラックCが見られた。この部分では、表面層に残った
残留応力が開放されている状態であるため、クラックC
の入った部分の欠落さえなければ、むしろ応力的に安定
な状態になっていると考えられる。
At this time, when the cross section of the translucent substrate 10 was observed, a crack C as shown in FIG. In this portion, since the residual stress remaining on the surface layer is released, the crack C
If there is no missing part, it is considered that the state is rather stable in terms of stress.

【0137】その後、図3(e)のように、例えば10
0nm厚程度の窒化シリコンからなる、第2絶縁層16
bを積層すれば、上記のような欠落の可能性も防ぎ、安
定して、走査線5部等の絶縁保護ができる。
Thereafter, as shown in FIG.
A second insulating layer 16 made of silicon nitride having a thickness of about 0 nm;
By laminating b, the possibility of the above-mentioned loss can be prevented, and the insulation of the scanning line 5 can be stably protected.

【0138】また、ほぼ平坦な第1絶縁層16aに第2
絶縁層16bが形成されるので、従来より第2絶縁層1
6b内の透光性の基板10上全面における面内バラツキ
も小さくなっている。このような理由から従来は走査線
5上に200〜300nm以上の絶縁膜を積層し残留応
力面では増加悪化して信頼性低下の恐れがあったが、本
実施の形態のように、走査線5上のゲート絶縁膜16の
厚みt4が100数10nm以下であっても、十分信頼
性が高く絶縁保護が可能である。
Further, the second insulating layer 16a having a substantially flat
Since the insulating layer 16b is formed, the second insulating layer 1
The in-plane variation over the entire surface of the light-transmitting substrate 10 in 6b is also reduced. For this reason, conventionally, an insulating film having a thickness of 200 to 300 nm or more is laminated on the scanning line 5 and the residual stress surface is increased and deteriorated, and there is a fear that the reliability may be reduced. Even if the thickness t4 of the gate insulating film 16 on the substrate 5 is 100 or more tens of nanometers or less, the insulating protection is possible with sufficiently high reliability.

【0139】なお、第2絶縁層16bとして、窒化シリ
コンの例を示したが、これに限るものではなく、酸化シ
リコンや、樹脂製の有機膜であっても構わない。有機膜
を用いると、スピンコート法などによりスループットな
どをさらに向上することができるし、従来は第1絶縁層
16aの残留応力に耐える目的などのため、2〜3μm
以上の有機膜が必要であったが、このような構造では1
μm厚程度の有機膜でも良く、無機膜と変わらず材料コ
ストなどが低減できる。
Although the second insulating layer 16b is made of silicon nitride, the present invention is not limited to this. The second insulating layer 16b may be made of silicon oxide or an organic film made of resin. When an organic film is used, the throughput and the like can be further improved by a spin coating method or the like. Conventionally, for the purpose of withstanding the residual stress of the first insulating layer 16a, a thickness of 2 to 3 μm is used.
Although the above organic film was necessary, such a structure requires 1
An organic film having a thickness of about μm may be used, and material costs can be reduced as in the case of an inorganic film.

【0140】また、走査線5として、本実施の形態で
は、Ti/A1の二層構造の例を示したが、これに限る
ものではなく、総厚460nmの窒化タンタル/タンタ
ル/窒化タンタル(各膜厚は50nm/340nm/7
0nm)の配線を用い、陽極酸化膜を介すことなく51
0nm厚の第1絶縁層16aを形成した場合でも歩留ま
りなどが良好になった。
In this embodiment, an example of a two-layer structure of Ti / A1 is shown as the scanning line 5. However, the present invention is not limited to this, and the total thickness is 460 nm. The film thickness is 50 nm / 340 nm / 7
0 nm), and without using an anodic oxide film.
Even when the first insulating layer 16a having a thickness of 0 nm was formed, the yield and the like were improved.

【0141】さらに、従来の構造で窒化シリコンを50
0nm以上形成するのは前述のように残留応力面などで
困難であったが、本発明によれば、第2絶縁層16bは
より厚くすることも可能である。
Further, 50 nm of silicon nitride was
As described above, it is difficult to form the second insulating layer 16b with a thickness of 0 nm or more, but the second insulating layer 16b can be made thicker according to the present invention.

【0142】以上のような画素基板2の製造方法によれ
ば、歩留まりは従来より格段に向上させることができ、
しかも、製造日数も短縮できる。特に歩留まりが向上し
たことで、これまで複数、設けていた検査工程を簡略化
して、不良を後工程で取り除いても採算性が良くなるよ
うにもできる。また、検査装置の削減によって、フット
プリントなども改善され、液晶表示装置の製造工程にお
けるライン設計も以前より容易になった。
According to the method for manufacturing the pixel substrate 2 as described above, the yield can be significantly improved as compared with the conventional method.
In addition, the number of manufacturing days can be reduced. In particular, since the yield has been improved, a plurality of inspection steps provided so far can be simplified, and profitability can be improved even if a defect is removed in a later step. In addition, due to the reduction in the number of inspection devices, the footprint and the like are improved, and the line design in the manufacturing process of the liquid crystal display device is easier than before.

【0143】〔実施の形態2〕本発明の他の実施の形態
について図4(a)(b)に基づいて説明すれば、以下
の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施の形態1
で使用した部材と同一機能を有する部材には、同一符号
を付記し、その説明は省略する。
[Embodiment 2] Another embodiment of the present invention is described below with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b). For convenience of explanation, the first embodiment is described.
The members having the same functions as the members used in are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0144】本実施の形態にかかる液晶表示装置1は、
前記実施の形態1の画素基板2に替えて、図4(a)
(b)に示すように、画素基板32を備えている。
The liquid crystal display device 1 according to the present embodiment is
Instead of the pixel substrate 2 of the first embodiment, FIG.
As shown in (b), a pixel substrate 32 is provided.

【0145】画素基板32は、実施の形態1と同様の製
造工程により得られるものであり、図1に示す画素基板
2と異なるのは、スイッチング素子8のソース電極19
aと基準信号線6との接続に、実施の形態1では接続線
11が使用され、本実施の形態では接続線25が使用さ
れる点である。
The pixel substrate 32 is obtained by the same manufacturing process as in the first embodiment. The difference from the pixel substrate 2 shown in FIG.
The difference is that the connection line 11 is used in the first embodiment to connect the reference signal line 6 to the reference signal line 6, and the connection line 25 is used in the present embodiment.

【0146】すなわち、本実施の形態に係る画素基板3
2は、透光性の基板10上にゲート電極18および基準
信号線6が互いに平行に形成され、これらを覆って、先
の第1実施の形態1と同様に平坦化処理した第1絶縁層
16aと、さらに第2絶縁層16bとが積層された構造
となっている。
That is, the pixel substrate 3 according to the present embodiment
Reference numeral 2 denotes a first insulating layer in which a gate electrode 18 and a reference signal line 6 are formed in parallel with each other on a light-transmitting substrate 10 and cover these, and are planarized in the same manner as in the first embodiment. 16a and a second insulating layer 16b are further laminated.

【0147】そして、平坦性良く形成された第2絶縁層
16b上に、アモルファスシリコンなどからなる半導体
層22、その上に、互いに離間し、微結晶n+シリコン
などからなるソース電極19aとドレイン電極19bが
形成されている。
A semiconductor layer 22 made of amorphous silicon or the like is formed on the second insulating layer 16b formed with good flatness, and a source electrode 19a and a drain electrode 19b made of microcrystalline n + silicon or the like are separated from each other. Are formed.

【0148】上記ソース電極19aには、ITOなどか
らなる接続線25を介し、第1絶縁層16aと第2絶縁
層16bを共に貫通したスルーホール26を通って、基
準信号線6に接続される。一方、ドレイン電極19bに
は、ITOからなる画素電極9が接続されている。
The source electrode 19a is connected to the reference signal line 6 via a connection line 25 made of ITO or the like, through a through hole 26 penetrating both the first insulating layer 16a and the second insulating layer 16b. . On the other hand, the pixel electrode 9 made of ITO is connected to the drain electrode 19b.

【0149】前記実施の形態1と同様に、第1絶縁層1
6aの所々には、クラックDが発生していてもよく、場
合によっては、図4(a)に示すクラックD部では、応
力的により安定化する場合もある。図示しないが、本実
施の形態では走査線(図示せず)とゲート電極18を同
一ライン上に形成して(走査線とゲート電極機能を共有
し)、開口率を向上できるようにしている。
As in the first embodiment, the first insulating layer 1
Cracks D may occur in some places of 6a, and in some cases, the crack D portion shown in FIG. Although not shown, in this embodiment, the scanning line (not shown) and the gate electrode 18 are formed on the same line (sharing the gate electrode function with the scanning line) so that the aperture ratio can be improved.

【0150】また、図4(a)に示す画素基板32の断
面に平行な他の部分の断面を、図4(b)に示す。
FIG. 4B shows a cross section of another portion parallel to the cross section of the pixel substrate 32 shown in FIG.

【0151】図4(b)に示すように、ゲート電極18
部以外では、隣接する画素に対応する基準信号線6に、
画素電極9の一部9aが重畳され、該画素電極9を、隣
接の基準信号線6の近傍に目いっぱい大きくして、開口
率を向上させるようにしている。この場合、隣接の基準
信号線6の近傍での断線や周囲とのエッチングレートの
違いによるくびれパターン形成などの発生は無かった。
As shown in FIG. 4B, the gate electrode 18
Other than the part, the reference signal line 6 corresponding to the adjacent pixel
A portion 9a of the pixel electrode 9 is superimposed, and the pixel electrode 9 is enlarged near the adjacent reference signal line 6 to improve the aperture ratio. In this case, there was no occurrence of disconnection in the vicinity of the adjacent reference signal line 6 or formation of a constricted pattern due to a difference in etching rate from the periphery.

【0152】[0152]

【発明の効果】請求項1の発明の液晶表示装置は、以上
のように、マトリクス状に設けられた3端子のスイッチ
ング素子と、上記スイッチング素子のゲート電極に接続
された走査線と、上記スイッチング素子のドレイン電極
に接続された画素電極と、上記スイッチング素子のソー
ス電極に接続された基準信号線と、上記ゲート電極から
上記走査線または該基準信号線を絶縁保護するゲート絶
縁膜とを少なくとも有する画素基板とを含み、上記ゲー
ト絶縁膜は、該ゲート電極上、該走査線上、及び該基準
信号線上の少なくとも一部分ではその周囲より薄く形成
された第1絶縁層と、該第1絶縁層の上面側に形成され
た第2絶縁層とを少なくとも含む構成である。
As described above, according to the liquid crystal display device of the present invention, the three-terminal switching element provided in a matrix, the scanning line connected to the gate electrode of the switching element, and the switching element A pixel electrode connected to a drain electrode of the element, a reference signal line connected to a source electrode of the switching element, and a gate insulating film for insulating and protecting the scanning line or the reference signal line from the gate electrode; A first insulating layer formed on the gate electrode, on the scanning line, and on at least a part of the reference signal line so as to be thinner than its periphery, and an upper surface of the first insulating layer. And a second insulating layer formed on the side.

【0153】それゆえ、各電極におけるエッジ部の段差
が小さくなるので、配向処理は更に良好になり、各電極
が交差する段差部における断線不良なども減る。これに
より、歩留りの向上を図ることができる。
Therefore, since the step at the edge of each electrode is reduced, the alignment process is further improved, and the disconnection failure at the step where each electrode intersects is reduced. Thereby, the yield can be improved.

【0154】したがって、平坦化処理のための第1絶縁
層を積層する厚みが従来に比べて小さくて済み、スルー
プットが小さく、残留応力(あるいはクラック残り)も
小さくでき、信頼性が向上し、ドライエッチングの条件
(第1絶縁層とのエッチングレート選択比調整のための
ガス分圧比やパワー、レジスト膜種類や粘度選定や塗布
膜厚など数項目の条件出し)も容易かつ量産バラツキが
少なく処理できるという効果を奏する。
Therefore, the thickness for laminating the first insulating layer for the flattening process can be smaller than before, the throughput can be reduced, the residual stress (or crack remains) can be reduced, the reliability can be improved, and the dryness can be improved. Etching conditions (selecting several conditions such as gas partial pressure ratio and power for adjusting the etching rate selectivity with the first insulating layer, resist film type, viscosity selection, and coating film thickness) are easy, and processing can be performed with less variation in mass production. This has the effect.

【0155】請求項2の発明の液晶表示装置は、以上の
ように、請求項1の構成に加えて、画素基板に対向する
対向基板の対向電極に接続される表示信号線が、該対向
電極と共に該対向基板上に形成されている構成である。
As described above, in the liquid crystal display device according to the second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the display signal line connected to the counter electrode of the counter substrate facing the pixel substrate is provided with the counter electrode. And a structure formed on the counter substrate.

【0156】それゆえ、請求項1の構成による効果に加
えて、走査線と表示信号線はそれぞれ画素基板上と対向
基板上とに別々に設けられ、同一基板上で重なっていな
い。これにより、走査線と表示信号線とが重なっていた
場合に生じる種々の問題を解決することができるという
効果を奏する。
Therefore, in addition to the effect of the structure of claim 1, the scanning lines and the display signal lines are separately provided on the pixel substrate and the counter substrate, respectively, and do not overlap on the same substrate. Thereby, there is an effect that various problems that occur when the scanning line and the display signal line are overlapped can be solved.

【0157】請求項3の発明の液晶表示装置は、以上の
ように、請求項1または2の構成に加えて、画素電極の
一部が、上記走査線と上記基準信号線との少なくとも一
方に平面的に重畳されている構成である。
As described above, in the liquid crystal display device according to the third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, a part of the pixel electrode is connected to at least one of the scanning line and the reference signal line. This is a configuration that is superimposed in a plane.

【0158】それゆえ、請求項1または2の構成による
効果に加えて、画素電極の一部が、上記走査線と上記基
準信号線との少なくとも一方に平面的に重畳されている
ことで、画素電極を大きくすることができ、結果として
液晶表示装置の開口率を向上させることができるという
効果を奏する。
Therefore, in addition to the effects of the first and second aspects, the pixel electrode is partially superimposed on at least one of the scanning line and the reference signal line in a planar manner. The size of the electrode can be increased, and as a result, the aperture ratio of the liquid crystal display device can be improved.

【0159】請求項4の発明の液晶表示装置は、以上の
ように、請求項1ないし3の何れかの構成に加えて、ス
イッチング素子のドレイン電極に直接接続される画素電
極がITO(Indium Tin Oxide)から
なり、該スイッチング素子のソース電極がITOからな
る接続配線を介して上記基準信号線に接続されている構
成である。
As described above, in the liquid crystal display device according to the fourth aspect of the invention, in addition to any one of the first to third aspects, the pixel electrode directly connected to the drain electrode of the switching element is made of ITO (Indium Tin). Oxide), and the source electrode of the switching element is connected to the reference signal line via a connection wiring made of ITO.

【0160】それゆえ、請求項1ないし3の何れかの構
成による効果に加えて、画素電極に使用する材料により
ソース電極と基準信号線を接続しており、接続用に新た
な材料や工程を追加することなく、簡単なプロセスで生
産できるという効果を奏する。
Therefore, in addition to the effect of any one of the first to third aspects, the source electrode and the reference signal line are connected by the material used for the pixel electrode. There is an effect that it can be produced by a simple process without adding.

【0161】請求項5の発明の液晶表示装置の製造方法
は、上記の課題を解決するために、マトリクス状に設け
られた3端子のスイッチング素子と、上記スイッチング
素子のゲート電極に接続された走査線と、上記スイッチ
ング素子のドレイン電極に接続された画素電極と、上記
スイッチング素子のソース電極に接続された基準信号線
と、上記ゲート電極と上記走査線または該基準信号線を
絶縁保護するゲート絶縁膜とを少なくとも有する画素基
板とを含む液晶表示装置の製造方法において、上記ゲー
ト電極上、上記走査線上、及び上記基準信号線上の少な
くとも一部分ではその周囲より薄くゲート絶縁膜を構成
する第1絶縁層を形成する工程と、上記第1絶縁層の上
面に、上記ゲート絶縁膜を構成する第2絶縁層を形成す
る工程とを含む構成である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a liquid crystal display device, wherein three terminals of a switching element provided in a matrix and a scanning electrode connected to a gate electrode of the switching element are provided. A line, a pixel electrode connected to the drain electrode of the switching element, a reference signal line connected to the source electrode of the switching element, and gate insulation for insulating and protecting the gate electrode and the scanning line or the reference signal line. And a pixel substrate having at least a film, a first insulating layer constituting a gate insulating film thinner than at least a part thereof on the gate electrode, the scanning line, and at least a part of the reference signal line. And a step of forming a second insulating layer constituting the gate insulating film on the upper surface of the first insulating layer. It is.

【0162】それゆえ、請求項1の発明の液晶表示装置
と同様に、平坦な二層のゲート絶縁膜が形成されるの
で、請求項1の構成と同様な効果を奏する。
Therefore, as in the case of the liquid crystal display device of the first aspect of the present invention, a flat two-layer gate insulating film is formed, so that the same effects as those of the first aspect can be obtained.

【0163】請求項6の発明の液晶表示装置の製造方法
は、以上のように、請求項5の構成に加えて、画素基板
に対向する対向基板の対向電極に接続される表示信号線
を、該対向電極と共に該対向基板上に形成する工程を含
む構成である。
According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the structure of the fifth aspect, in addition to the configuration of the fifth aspect, the display signal line connected to the counter electrode of the counter substrate facing the pixel substrate is provided. The method includes a step of forming on the counter substrate together with the counter electrode.

【0164】それゆえ、請求項5の構成による効果に加
えて、画素基板に対向する対向基板の対向電極に接続さ
れる表示信号線が、該対向電極と共に該対向基板上に形
成されるので、請求項2の液晶表示装置と同様な効果を
奏する。
Therefore, in addition to the effect of the structure of claim 5, the display signal line connected to the counter electrode of the counter substrate facing the pixel substrate is formed on the counter substrate together with the counter electrode. The same effect as that of the liquid crystal display device according to the second aspect is obtained.

【0165】請求項7の発明の液晶表示装置の製造方法
は、以上のように、請求項5または6の構成に加えて、
第1絶縁層を形成した後、レジストを該第1絶縁層のほ
ぼ全面に塗布形成してドライエッチングを行う構成であ
る。
As described above, the method of manufacturing the liquid crystal display device according to the seventh aspect of the present invention provides, in addition to the configuration of the fifth or sixth aspect,
After the first insulating layer is formed, a resist is applied to almost the entire surface of the first insulating layer, and dry etching is performed.

【0166】それゆえ、請求項5または6の構成による
効果に加えて、第1絶縁層の表面を容易に量産バラツキ
が少なく、平坦化できるという効果を奏する。
Therefore, in addition to the effect of the structure of claim 5 or 6, there is an effect that the surface of the first insulating layer can be easily flattened with less variation in mass production.

【0167】請求項8の発明の液晶表示装置の製造方法
は、以上のように、請求項7の構成に加えて、レジスト
の初期粘度が20〜200cPsである構成である。
The method of manufacturing a liquid crystal display device according to the invention of claim 8 has a structure in which the initial viscosity of the resist is 20 to 200 cPs in addition to the structure of claim 7 as described above.

【0168】それゆえ、請求項7の構成による効果に加
えて、初期粘度が20〜200cPsの範囲にあるレジ
ストを用いることにより、レジストの膜厚制御を容易に
行うことができるという効果を奏する。。
Therefore, in addition to the effect of the structure of claim 7, by using a resist having an initial viscosity in the range of 20 to 200 cPs, it is possible to easily control the thickness of the resist. .

【0169】請求項9の発明の液晶表示装置の製造方法
は、以上のように、請求項7または8の構成に加えて、
レジストのエッチングレートが該第1絶縁層のエッチン
グレートの1倍から1.3倍程度である構成である。
According to the ninth aspect of the present invention, a method of manufacturing a liquid crystal display device according to
The etching rate of the resist is about 1 to 1.3 times the etching rate of the first insulating layer.

【0170】それゆえ、請求項7または8の構成による
効果に加えて、レジストのエッチングレートを、例えば
上記第1絶縁層のエッチングレートの1倍から1.3倍
程度にすることで、膜厚制御を良好に行うことができ
る。これにより、上記第1絶縁層の最終表面の段差を実
用上無くすことができるという効果を奏する。
Therefore, in addition to the effect of the structure of claim 7 or 8, the etching rate of the resist is set to, for example, about 1 to 1.3 times the etching rate of the first insulating layer, so that the film thickness is increased. Control can be performed well. Thereby, there is an effect that the step on the final surface of the first insulating layer can be practically eliminated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の一形態に係る液晶表示装置が備
えている画素基板の構成を示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a pixel substrate included in a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す画素基板を備えた液晶表示装置の構
成を示す斜視断面図である。
FIG. 2 is a perspective sectional view showing a configuration of a liquid crystal display device including the pixel substrate shown in FIG.

【図3】(a)ないし(e)は、上記画素基板上のゲー
ト絶縁膜の製造工程を示す説明図である。
FIGS. 3A to 3E are explanatory views showing a process for manufacturing a gate insulating film on the pixel substrate.

【図4】(a)(b)は、本発明の他の実施の形態に係
る液晶表示装置が備えている画素基板の構成を示す概略
断面図である。
FIGS. 4A and 4B are schematic cross-sectional views illustrating a configuration of a pixel substrate included in a liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.

【図5】従来の画素基板を備えた液晶表示装置の構成を
示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display device including a conventional pixel substrate.

【図6】液晶表示装置における画素基板のTFT部分の
断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a TFT portion of a pixel substrate in a liquid crystal display device.

【図7】(a)ないし(g)は、従来の液晶表示装置に
備えられた画素基板上のゲート絶縁膜の製造工程を示す
説明図である。
FIGS. 7A to 7G are explanatory views showing a process of manufacturing a gate insulating film on a pixel substrate provided in a conventional liquid crystal display device.

【図8】従来の他の液晶表示装置の構成を示す斜視断面
図である。
FIG. 8 is a perspective sectional view showing the configuration of another conventional liquid crystal display device.

【符号の説明】 5 走査線 6 基準信号線 8 スイッチング素子 9 画素電極 16 ゲート絶縁膜 16a 第1絶縁層 16b 第2絶縁層 18 ゲート電極 19a ソース電極 19b ドレイン電極[Description of Signs] 5 scanning line 6 reference signal line 8 switching element 9 pixel electrode 16 gate insulating film 16a first insulating layer 16b second insulating layer 18 gate electrode 19a source electrode 19b drain electrode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/78 617U Fターム(参考) 2H092 JA21 JA24 JA34 JA37 JB22 JB31 JB69 KB25 MA05 MA07 MA13 MA19 NA07 NA15 NA16 NA19 NA26 NA27 NA29 NA30 PA02 PA08 5C094 AA10 AA22 AA24 AA32 AA42 AA43 AA44 AA46 AA55 BA03 CA19 CA20 DA13 DA15 DB01 DB04 EA04 EA05 EA07 FA01 FA02 FB01 FB02 FB03 FB15 GB10 JA20 5F110 AA18 CC07 EE02 EE03 EE04 EE23 EE27 EE44 FF01 FF02 FF03 FF10 FF21 FF29 GG02 GG15 HK09 HK15 NN12 QQ19 5G435 AA03 AA14 AA16 AA17 BB12 CC09 HH12 HH14 KK05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 29/78 617U F term (Reference) 2H092 JA21 JA24 JA34 JA37 JB22 JB31 JB69 KB25 MA05 MA07 MA13 MA19 NA07 NA15 NA16 NA19 NA26 NA27 NA29 NA30 PA02 PA08 5C094 AA10 AA22 AA24 AA32. GG15 HK09 HK15 NN12 QQ19 5G435 AA03 AA14 AA16 AA17 BB12 CC09 HH12 HH14 KK05

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マトリクス状に設けられた3端子のスイッ
チング素子と、 上記スイッチング素子のゲート電極に接続された走査線
と、 上記スイッチング素子のドレイン電極に接続された画素
電極と、 上記スイッチング素子のソース電極に接続された基準信
号線と、 上記ゲート電極から上記走査線または該基準信号線を絶
縁保護するゲート絶縁膜とを少なくとも有する画素基板
とを含み、 上記ゲート絶縁膜は、該ゲート電極上、該走査線上、及
び該基準信号線上の少なくとも一部分ではその周囲より
薄く形成された第1絶縁層と、該第1絶縁層の上面側に
形成された第2絶縁層とを少なくとも含むことを特徴と
する液晶表示装置。
1. A three-terminal switching element provided in a matrix, a scanning line connected to a gate electrode of the switching element, a pixel electrode connected to a drain electrode of the switching element, A pixel substrate having at least a reference signal line connected to a source electrode, and a gate insulating film that insulates and protects the scanning line or the reference signal line from the gate electrode, wherein the gate insulating film is formed on the gate electrode; A first insulating layer formed on the scanning line and at least a portion on the reference signal line so as to be thinner than a periphery thereof, and a second insulating layer formed on an upper surface side of the first insulating layer. Liquid crystal display device.
【請求項2】上記画素基板に対向する対向基板の対向電
極に接続される表示信号線が、該対向電極と共に該対向
基板上に形成されていることを特徴とする請求項1記載
の液晶表示装置。
2. The liquid crystal display according to claim 1, wherein a display signal line connected to a counter electrode of the counter substrate facing the pixel substrate is formed on the counter substrate together with the counter electrode. apparatus.
【請求項3】上記画素電極の一部が、上記走査線と上記
基準信号線との少なくとも一方に平面的に重畳されてい
ることを特徴とする請求項1または2記載の液晶表示装
置。
3. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a part of said pixel electrode is planarly overlapped with at least one of said scanning line and said reference signal line.
【請求項4】上記スイッチング素子のドレイン電極に直
接接続される画素電極がITO(Indium Tin
Oxide)からなり、該スイッチング素子のソース
電極がITOからなる接続配線を介して上記基準信号線
に接続されていることを特徴とする請求項1ないし3の
何れかに記載の液晶表示装置。
4. A pixel electrode directly connected to a drain electrode of the switching element is formed of ITO (Indium Tin).
4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a source electrode of the switching element is connected to the reference signal line via a connection line made of ITO.
【請求項5】マトリクス状に設けられた3端子のスイッ
チング素子と、上記スイッチング素子のゲート電極に接
続された走査線と、上記スイッチング素子のドレイン電
極に接続された画素電極と、上記スイッチング素子のソ
ース電極に接続された基準信号線と、上記ゲート電極と
上記走査線または該基準信号線を絶縁保護するゲート絶
縁膜とを少なくとも有する画素基板とを含む液晶表示装
置の製造方法において、 上記ゲート電極上、上記走査線上、及び上記基準信号線
上の少なくとも一部分ではその周囲より薄くゲート絶縁
膜を構成する第1絶縁層を形成する工程と、 上記第1絶縁層の上面に、上記ゲート絶縁膜を構成する
第2絶縁層を形成する工程とを含むことを特徴とする液
晶表示装置の製造方法。
5. A switching element having three terminals provided in a matrix, a scanning line connected to a gate electrode of the switching element, a pixel electrode connected to a drain electrode of the switching element, and a switching element of the switching element. A method for manufacturing a liquid crystal display device comprising: a reference signal line connected to a source electrode; and a pixel substrate having at least a gate insulating film for insulating and protecting the gate electrode and the scanning line or the reference signal line. Forming a first insulating layer constituting a gate insulating film thinner than at least a portion thereof on the scanning line and the reference signal line, and forming the gate insulating film on an upper surface of the first insulating layer. Forming a second insulating layer to form a liquid crystal display device.
【請求項6】上記画素基板に対向する対向基板の対向電
極に接続される表示信号線を、該対向電極と共に該対向
基板上に形成する工程を含むことを特徴とする請求項5
記載の液晶表示装置の製造方法。
6. The method according to claim 5, further comprising the step of forming a display signal line connected to a counter electrode of the counter substrate facing the pixel substrate together with the counter electrode on the counter substrate.
The manufacturing method of the liquid crystal display device according to the above.
【請求項7】上記第1絶縁層を形成した後、レジストを
該第1絶縁層のほぼ全面に塗布形成し、該レジスト表面
がほぼ平坦になるまで、ドライエッチングを行うことを
特徴とする請求項5または6に記載の液晶表示装置の製
造方法。
7. The method according to claim 1, wherein after forming said first insulating layer, a resist is applied and formed on substantially the entire surface of said first insulating layer, and dry etching is performed until the surface of said resist becomes substantially flat. Item 7. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to item 5 or 6.
【請求項8】上記レジストは、初期粘度が20〜200
cPsであることを特徴とする請求項7に記載の液晶表
示装置の製造方法。
8. The resist has an initial viscosity of 20 to 200.
The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 7, wherein cPs is used.
【請求項9】上記レジストのエッチングレートが該第1
絶縁層のエッチングレートの1倍から1.3倍程度であ
ることを特徴とする請求項7または8に記載の液晶表示
装置の製造方法。
9. The method according to claim 1, wherein the etching rate of the resist is the first.
9. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to claim 7, wherein the etching rate is about 1 to 1.3 times the etching rate of the insulating layer.
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