JP2000243968A - Thin film transistor, manufacture thereof, liquid crystal display device using the same and manufacture thereof - Google Patents

Thin film transistor, manufacture thereof, liquid crystal display device using the same and manufacture thereof

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JP2000243968A
JP2000243968A JP11046226A JP4622699A JP2000243968A JP 2000243968 A JP2000243968 A JP 2000243968A JP 11046226 A JP11046226 A JP 11046226A JP 4622699 A JP4622699 A JP 4622699A JP 2000243968 A JP2000243968 A JP 2000243968A
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liquid crystal
insulating substrate
film transistor
crystal display
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Kazufumi Ogawa
小川  一文
Kazuyasu Adachi
和泰 足立
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a group of high-performance thin film transistors with favorable uniform displaying performance on a large screen and a liquid crystal display device using it when thin film transistors using polycrystalline silicon are used as a driving circuit part in the liquid crystal display device. SOLUTION: In a thin film transistor having a polycrystalline silicon thin film formed on a transparent insulating substrate 11 as an active region, crystal grains of the polycrystalline silicon thin film are grown anisotropically in a specific direction in the surface, so as to make silicon crystal grains a slender shape, and make the gate length direction of the thin film transistor approximately 45 deg. to the longitudinal direction of the crystal grains, so that characteristic variations of all the TFT formed in an array substrate are minimized.

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、薄膜トランジスタ
(TFT)及び液晶表示装置(LCD)に関し、特に薄
膜トランジスタのソース領域やドレイン領域を構成する
能動層として多結晶シリコン薄膜を用いたものに関す
る。
The present invention relates to a thin film transistor (TFT) and a liquid crystal display (LCD), and more particularly to a thin film transistor using a polycrystalline silicon thin film as an active layer constituting a source region and a drain region.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、より高速な表示が可能な液晶表示
装置が求められてきており、この要求を満たすための1
つの手段として、液晶層の光の透過を制御する表示のス
イッチ用の薄膜トランジスタのゲート領域、やソース領
域、ドレイン領域等の能動層を構成するシリコン薄膜を
非晶質シリコンではなく、多結晶シリコンとする方法が
提唱されている。これは、多結晶シリコン薄膜中のキャ
リアの移動度が非晶質シリコン薄膜中のキャリアの移動
度よりも原理的に高いことを利用しようとするものであ
る。
2. Description of the Related Art In recent years, a liquid crystal display device capable of higher-speed display has been demanded.
As one means, the silicon thin film constituting the active layer such as the gate region, the source region, and the drain region of the thin film transistor for display switching which controls the transmission of light through the liquid crystal layer is made of polycrystalline silicon instead of amorphous silicon. A method has been proposed. This intends to utilize the fact that the mobility of carriers in a polycrystalline silicon thin film is higher in principle than the mobility of carriers in an amorphous silicon thin film.

【0003】一方で、従来のような非晶質シリコン薄膜
をトランジスタの能動層として用いる薄膜トランジスタ
を有する液晶表示装置の場合、液晶表示の際の信号処理
を行うドライバー回路は別途製造された単結晶シリコン
を能動層とする半導体チップを外付けすることにより構
成されていたが、上記のようなキャリア移動度の高い多
結晶シリコン薄膜の絶縁性基板(具体的にはガラス基
板)上への形成が可能になると、上記のドライバー回路
をも絶縁性基板上に形成された多結晶シリコン薄膜を能
動層とする薄膜トランジスタにより形成することも可能
となる。
On the other hand, in the case of a conventional liquid crystal display device having a thin film transistor using an amorphous silicon thin film as an active layer of a transistor, a driver circuit for performing signal processing at the time of liquid crystal display requires a separately manufactured single crystal silicon. Was configured by externally attaching a semiconductor chip having an active layer as the active layer, but it is possible to form a polycrystalline silicon thin film having high carrier mobility as described above on an insulating substrate (specifically, a glass substrate). Then, the above driver circuit can also be formed by a thin film transistor having a polycrystalline silicon thin film formed on an insulating substrate as an active layer.

【0004】この場合、非晶質シリコン薄膜を能動層と
する薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置とは異な
り、半導体チップを外付けする工程がなくなるため、外
付けの接続工程そのものが不要となるとともに、接続不
良等の問題点の発生をも防止することができるため、安
価に液晶表示装置を製造することができる。
In this case, unlike a liquid crystal display device using a thin film transistor in which an amorphous silicon thin film is used as an active layer, since there is no step of externally attaching a semiconductor chip, an externally connecting step itself becomes unnecessary, and Since the occurrence of problems such as poor connection can be prevented, a liquid crystal display device can be manufactured at low cost.

【0005】そこで以下では、多結晶シリコン薄膜を能
動層として用いた液晶表示装置の製造方法について、図
面を参照しながら説明する。なお、ここでは、多結晶シ
リコン薄膜をガラス基板等の透明性絶縁基板上に形成し
た後、薄膜トランジスタを形成する工程についてのみ説
明することとする。
Therefore, a method of manufacturing a liquid crystal display device using a polycrystalline silicon thin film as an active layer will be described below with reference to the drawings. Here, only the step of forming a thin film transistor after forming a polycrystalline silicon thin film on a transparent insulating substrate such as a glass substrate will be described.

【0006】図3は、多結晶シリコン薄膜を薄膜トラン
ジスタの能動層として用いた場合の従来の薄膜トランジ
スタの製造工程断面図を示したものであり、図3におい
て、31はガラス等の透明性を有する絶縁基板、32は
熱処理を行った際に絶縁基板31中に含有されるアルカ
リ金属等のシリコン薄膜からなる能動層への悪影響を及
ぼす元素の拡散を防止する機能を果たすバッファ層、3
3は非晶質シリコン薄膜、34は多結晶シリコン薄膜、
35はたとえばSiO2とSi34の積層膜からなるゲ
ート絶縁膜、36はゲート電極、37はトランジスタの
能動領域の一部であるソース領域、38は同じくトラン
ジスタの能動領域の一部であるドレイン領域、39はコ
ンタクトホール、310はソース電極、311はドレイ
ン電極を示している。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional thin film transistor when a polycrystalline silicon thin film is used as an active layer of the thin film transistor. In FIG. 3, reference numeral 31 denotes a transparent insulating material such as glass. The substrate 32 has a buffer layer 3 having a function of preventing diffusion of an element having an adverse effect on an active layer formed of a silicon thin film such as an alkali metal contained in the insulating substrate 31 when heat treatment is performed.
3 is an amorphous silicon thin film, 34 is a polycrystalline silicon thin film,
Reference numeral 35 denotes a gate insulating film made of, for example, a laminated film of SiO 2 and Si 3 N 4 , reference numeral 36 denotes a gate electrode, reference numeral 37 denotes a source region which is a part of an active region of a transistor, and reference numeral 38 denotes a part of an active region of the transistor. A drain region, 39 is a contact hole, 310 is a source electrode, and 311 is a drain electrode.

【0007】そして、多結晶シリコン薄膜を薄膜トラン
ジスタの能動層として用いた従来の薄膜トランジスタ
は、下記のようにして形成される。
A conventional thin film transistor using a polycrystalline silicon thin film as an active layer of a thin film transistor is formed as follows.

【0008】まず、図3(a)に示すように、絶縁基板
31上にバッファ層32を介して非晶質シリコン薄膜3
3を堆積形成する。
First, as shown in FIG. 3A, an amorphous silicon thin film 3 is formed on an insulating substrate 31 with a buffer layer 32 interposed therebetween.
3 is deposited.

【0009】次に、非晶質シリコン薄膜33に対して熱
処理を行い、多結晶化処理を行う。具体的には、エキシ
マレーザーを非晶質シリコン薄膜33に対して照射し、
瞬間的に溶融・冷却を行って多結晶シリコン薄膜34を
得る。その後、多結晶シリコン薄膜34の不要な部分を
除去し、その上にゲート絶縁膜35及びゲート電極36
を順次形成する。この状態で、薄膜トランジスタのソー
ス領域及びドレイン領域を形成すべく、少なくともゲー
ト電極36をマスクとして多結晶シリコン薄膜34の導
電型を決定する不純物を多結晶シリコン薄膜34に導入
する(図3(b))。
Next, a heat treatment is performed on the amorphous silicon thin film 33 to perform a polycrystallization treatment. Specifically, an excimer laser is irradiated on the amorphous silicon thin film 33,
The polycrystalline silicon thin film 34 is obtained by instantaneously melting and cooling. Thereafter, unnecessary portions of the polycrystalline silicon thin film 34 are removed, and a gate insulating film 35 and a gate electrode 36 are formed thereon.
Are sequentially formed. In this state, in order to form a source region and a drain region of the thin film transistor, impurities that determine the conductivity type of the polycrystalline silicon thin film 34 are introduced into the polycrystalline silicon thin film 34 using at least the gate electrode 36 as a mask (FIG. 3B). ).

【0010】その後、図3(c)に示すように、再度エ
キシマレーザーを多結晶シリコン薄膜34に照射して熱
処理による不純物の活性化処理を行うことにより、ソー
ス領域37及びドレイン領域38を形成する。最後に、
図3(d)に示すように、コンタクトホール39を形成
して金属を埋め込むことにより、ソース電極310及び
ドレイン電極311を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 3C, the source region 37 and the drain region 38 are formed by irradiating the polycrystalline silicon thin film 34 with an excimer laser again to activate the impurities by heat treatment. . Finally,
As shown in FIG. 3D, a source electrode 310 and a drain electrode 311 are formed by forming a contact hole 39 and burying a metal.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た図3に示すような工程を経て形成された従来の多結晶
シリコン薄膜を能動層とする薄膜トランジスタにおいて
も、大画面の液晶表示を行うに際しては、不十分な点が
存在する。
However, even in a conventional thin film transistor using a polycrystalline silicon thin film as an active layer formed through a process as shown in FIG. There are insufficient points.

【0012】そこで本発明は上記の問題点に鑑み、多結
晶シリコンを用いた薄膜トランジスタを用いた液晶表示
装置において、大画面表示LCD設計の際、TFTの特
性ばらつきを考慮する必要がない薄膜トランジスタ及び
液晶表示装置及びその製造方法を提供することを主たる
目的とする。
In view of the above problems, the present invention provides a liquid crystal display device using a thin film transistor using polycrystalline silicon, which does not need to consider variations in TFT characteristics when designing a large-screen display LCD. A main object is to provide a display device and a manufacturing method thereof.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、透明な絶縁性基板上に形成された多結晶
シリコン薄膜を能動領域とする薄膜トランジスタであっ
て、前記多結晶シリコン薄膜の結晶粒が面内においてア
レイ基板端切断部とほぼ45°の方向に異方性成長され
ており、かつ、薄膜トランジスタのゲート長方向と前記
結晶粒の長手方向がほぼ45°である薄膜トランジスタ
を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a thin film transistor having a polycrystalline silicon thin film formed on a transparent insulating substrate as an active region, wherein the polycrystalline silicon thin film is Crystal grains are grown anisotropically in a direction substantially 45 ° with respect to the cut end of the array substrate in the plane, and the gate length direction of the thin film transistor and the longitudinal direction of the crystal grains are substantially 45 °. I do.

【0014】このとき、多結晶シリコン薄膜の結晶粒が
ゲート長1ミクロンあたり1〜10個含まれているとL
CD用アレイ内の全ての薄膜トランジスタ群の特性ばら
つきを少なくできて都合がよい。
At this time, if 1 to 10 crystal grains of the polycrystalline silicon thin film are included per micron of gate length, L
This is convenient because the variation in characteristics of all the thin film transistors in the CD array can be reduced.

【0015】一方、上記目的を達成するために、本発明
は、透明な絶縁性基板上に非晶質シリコン薄膜を形成す
る工程と、前記非晶質シリコン薄膜を熱処理して結晶粒
が面内において特定の方向に異方性成長した多結晶シリ
コン薄膜を形成する工程と、前記多結晶シリコン薄膜に
対してゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程
とを有する薄膜トランジスタの製造方法であって、ゲー
ト長方向と前記結晶粒の長手方向がほぼ45°になるよ
うに前記ゲート電極を形成することを特徴とする薄膜ト
ランジスタの製造方法を提供する。
On the other hand, in order to achieve the above object, the present invention provides a step of forming an amorphous silicon thin film on a transparent insulating substrate, and heat treating the amorphous silicon thin film so that crystal grains are formed in a plane. Forming a polycrystalline silicon thin film anisotropically grown in a specific direction, and forming a gate electrode on said polycrystalline silicon thin film via a gate insulating film. A method of manufacturing a thin film transistor, wherein the gate electrode is formed so that a gate length direction and a longitudinal direction of the crystal grains are substantially 45 °.

【0016】このとき、非晶質シリコン薄膜を熱処理し
て多結晶シリコン薄膜を形成する工程において、長手方
向に均一で短手方向に強度分布を有する帯状のレーザー
ビームを整形し、前記レーザービームの長手方向とほぼ
直交する方向に基板またはレーザービームを移動させて
前記レーザービームを照射する操作を繰り返すと、薄膜
トランジスタのゲート長方向と前記結晶粒の長手方向が
ほぼ45°である薄膜トランジスタを製造できる。
At this time, in the step of heat-treating the amorphous silicon thin film to form a polycrystalline silicon thin film, a belt-shaped laser beam having a uniform longitudinal and uniform intensity distribution in a short direction is shaped. By repeating the operation of irradiating the laser beam by moving the substrate or the laser beam in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction, a thin film transistor in which the gate length direction of the thin film transistor and the longitudinal direction of the crystal grains are approximately 45 ° can be manufactured.

【0017】また、前記レーザービームの長手方向とほ
ぼ直交する方向で、かつ、レザービームの短手方向の強
度が強くなる方向に基板またはレーザービームを移動さ
せると、さらに電界効果移動度ばらつきが少ない薄膜ト
ランジスタ群を提供できる。
Further, when the substrate or the laser beam is moved in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the laser beam and in a direction in which the intensity of the laser beam in the lateral direction is increased, the variation in the field effect mobility is further reduced. A group of thin film transistors can be provided.

【0018】さらに、ゲート電極形成時に、同時にゲー
トバスラインを形成すると薄膜トランジスタアレイを製
造する上で都合がよい。
Further, it is convenient to manufacture a thin film transistor array by forming a gate bus line at the same time as forming a gate electrode.

【0019】また、上記目的を達成するために、本発明
は、結晶粒が面内において特定の方向に異方性成長され
た多結晶シリコン薄膜を能動層とする複数の薄膜トラン
ジスタが形成された第1の絶縁性基板と、前記第1の絶
縁性基板と対向して載置された第2の絶縁性基板と、前
記第1の絶縁性基板と前記第2の絶縁性基板間に挿入さ
れた液晶層とを有する液晶表示装置であって、前記薄膜
トランジスタのゲート長方向と前記結晶粒の長手方向が
ほぼ45°である液晶表示装置を提供する。
According to another aspect of the present invention, there is provided a thin film transistor in which a plurality of thin film transistors each having an active layer of a polycrystalline silicon thin film in which crystal grains are anisotropically grown in a specific direction in a plane are formed. 1 insulating substrate, a second insulating substrate placed opposite to the first insulating substrate, and inserted between the first insulating substrate and the second insulating substrate. A liquid crystal display device having a liquid crystal layer, wherein a gate length direction of the thin film transistor and a longitudinal direction of the crystal grains are substantially 45 °.

【0020】ここで、薄膜トランジスタにより液晶の表
示動作を行うドライバー回路を構成しておくとよりコン
パクトな液晶表示装置を提供できる。
Here, a more compact liquid crystal display device can be provided by forming a driver circuit for performing a liquid crystal display operation using thin film transistors.

【0021】また、ドライバー回路をデータドライブ側
に用いると駆動特性および表示均一性に優れた高性能な
液晶表示装置を提供できる。
When the driver circuit is used on the data drive side, a high-performance liquid crystal display device having excellent driving characteristics and display uniformity can be provided.

【0022】さらに、ドライバー回路にシフトレジスタ
を含めておくとさらにコンパクトな液晶表示装置を提供
できる。
Further, if a shift register is included in the driver circuit, a more compact liquid crystal display device can be provided.

【0023】さらにまた、薄膜トランジスタを画素部の
液晶スイッチとして用いると均一性に優れ且つコントラ
ストの良い液晶表示装置を提供できる。
Further, when a thin film transistor is used as a liquid crystal switch in a pixel portion, a liquid crystal display device having excellent uniformity and good contrast can be provided.

【0024】また、上記目的を達成するために、本発明
は、結晶粒が面内において特定の方向に異方性成長され
た多結晶シリコン薄膜を能動層とする薄膜トランジスタ
が形成された第1の絶縁性基板と、前記第1の絶縁性基
板と対向して載置された第2の絶縁性基板と、前記第1
の絶縁性基板と前記第2の絶縁性基板間に挿入された液
晶層とを有する液晶表示装置の製造方法であって、少な
くとも第1の絶縁性基板を、透明な絶縁性基板上に非晶
質シリコン薄膜を形成する工程と、前記非晶質シリコン
薄膜を熱処理して結晶粒が面内において特定の方向に異
方性成長した多結晶シリコン薄膜を形成する工程と、前
記多結晶シリコン薄膜にの結晶粒の長手方向に対してゲ
ート電極のゲート長手方向がほぼ45°になるようにゲ
ート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程とを含む
薄膜トランジスタアレイ作製工程とを用いて作成し、第
2の絶縁性基板としてカラーフィルターの形成されたガ
ラス基板、または透明ガラス基板よりなる絶縁基板を用
い、前記第1の絶縁性基板と第2の絶縁性基板とを組み
合わせてギャップを残して接着し、前記ギャップに液晶
を注入する工程を有する液晶表示装置の製造方法を提供
する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a first thin film transistor in which a polycrystalline silicon thin film in which crystal grains are anisotropically grown in a specific direction in a plane is formed. An insulating substrate; a second insulating substrate placed opposite to the first insulating substrate;
A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising: an insulating substrate according to (1) and a liquid crystal layer interposed between the second insulating substrates, wherein at least the first insulating substrate is formed on a transparent insulating substrate by an amorphous method. Forming a polycrystalline silicon thin film; heat-treating the amorphous silicon thin film to form a polycrystalline silicon thin film in which crystal grains are anisotropically grown in a specific direction in a plane; Forming a gate electrode through a gate insulating film such that the gate longitudinal direction of the gate electrode is approximately 45 ° with respect to the longitudinal direction of the crystal grains of the thin film transistor array. A glass substrate on which a color filter is formed or an insulating substrate made of a transparent glass substrate is used as the second insulating substrate, and the first insulating substrate and the second insulating substrate are combined to form a gap. Leaving adhered to, to provide a method of manufacturing a liquid crystal display device comprising the step of injecting a liquid crystal into the gap.

【0025】このとき、非晶質シリコン薄膜を熱処理し
て多結晶シリコン薄膜を形成する工程において、長手方
向に均一で短手方向に強度分布を有する帯状のレーザー
ビームを整形し、前記レーザービームの長手方向とほぼ
直交する方向に基板またはレーザービームを移動させて
前記レーザービームを照射する操作を繰り返すと表示均
一性に優れた高性能な液晶表示装置の製造方法を提供で
きる。
At this time, in the step of heat-treating the amorphous silicon thin film to form a polycrystalline silicon thin film, a belt-like laser beam having a uniform longitudinal intensity and an intensity distribution in the transverse direction is shaped. By repeating the operation of irradiating the laser beam while moving the substrate or the laser beam in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction, a method for manufacturing a high-performance liquid crystal display device with excellent display uniformity can be provided.

【0026】また、前記レーザービームの長手方向とほ
ぼ直交する方向で、かつ、レザービームの短手方向の強
度が強くなる方向に基板またはレーザービームを移動さ
せるととともに、薄膜トランジスタのゲート長方向と前
記結晶粒の長手方向をほぼ45°にしてTFTを作製す
れば、アレイ内全てのTFTの特性ばらつきが少ないT
FTアレイを作製でき、したがって表示均一性に優れた
液晶表示装置を製造できるとともに、設計も大幅にやり
易くなる。
In addition, the substrate or the laser beam is moved in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the laser beam and in a direction in which the intensity of the laser beam in the lateral direction is increased. If a TFT is manufactured by setting the longitudinal direction of the crystal grains to approximately 45 °, T
An FT array can be manufactured, so that a liquid crystal display device having excellent display uniformity can be manufactured, and design can be greatly facilitated.

【0027】さらに、ゲート電極形成時に、同時にゲー
トバスラインを形成すると効率良く液晶表示装置を製造
できる。
Further, if a gate bus line is formed at the same time as forming the gate electrode, a liquid crystal display device can be manufactured efficiently.

【0028】さらにまた、少なくとも、ソースドライバ
ーを構成する薄膜トランジスタ群のゲート長方向と前記
結晶粒の長手方向がほぼ45°になるように形成すると
より表示均一性に優れた液晶表示装置を製造できる。
Further, when at least the gate length direction of the thin film transistor group constituting the source driver and the longitudinal direction of the crystal grains are formed to be approximately 45 °, a liquid crystal display device having more excellent display uniformity can be manufactured.

【0029】また、ゲートドライバーとソースドライバ
ー用の薄膜トランジスタに用いる能動層のポリシリコン
微結晶を同時に加熱結晶化すると、さらにトランジスタ
特性の均一性に優れたTFTアレイを製造できる。
Further, by simultaneously heating and crystallizing the polysilicon microcrystals of the active layer used for the thin film transistors for the gate driver and the source driver, it is possible to manufacture a TFT array having more uniform transistor characteristics.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】本発明者は、多結晶シリコン薄膜
をトランジスタの能動層として用いた大画面の液晶表示
装置においても、十分な表示均一性を有する薄膜トラン
ジスタを得るためには、非晶質シリコン薄膜を加熱処理
して多結晶化する際のエキシマレーザーアニールの方法
とともに薄膜トランジスタを形成する方向を制御するこ
とが極めて有効であることを見出した。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present inventor has proposed that even in a large-screen liquid crystal display device using a polycrystalline silicon thin film as an active layer of a transistor, it is necessary to obtain a thin film transistor having sufficient display uniformity. It has been found that it is extremely effective to control the direction in which a thin film transistor is formed together with the method of excimer laser annealing when polycrystallizing a silicon thin film by heat treatment.

【0031】以下、本発明の実施の形態における薄膜ト
ランジスタ及び液晶表示装置について、図面を参照しな
がら説明する。なお、本発明の液晶表示装置は、薄膜ト
ランジスタの部分以外には、基本的には従来の液晶表示
装置(多結晶シリコン薄膜を能動層とする薄膜トランジ
スタアレイが形成された第1の絶縁性基板と、第1の絶
縁性基板と対向して形成された第2の絶縁性基板との間
に液晶層が挿入されている)と類似しているため、ここ
では薄膜トランジスタの部分を中心に説明することとす
る。
Hereinafter, a thin film transistor and a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The liquid crystal display device of the present invention basically includes a conventional liquid crystal display device (a first insulating substrate on which a thin film transistor array having a polycrystalline silicon thin film as an active layer is formed, except for a thin film transistor portion, (A liquid crystal layer is inserted between a first insulating substrate and a second insulating substrate formed opposite to the first insulating substrate), so that the description will focus on the thin film transistor here. I do.

【0032】(実施の形態1)まず、本発明の実施の形
態1における薄膜トランジスタ及び液晶表示装置につい
て図面を参照しながら説明する。
Embodiment 1 First, a thin film transistor and a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0033】図1に、本発明の液晶表示装置において画
素スイッチ用の薄膜トランジスタ及び液晶表示のドライ
バー回路用の薄膜トランジスタ群が形成されたアレイ側
の透明性を有する絶縁基板の平面図を示す。
FIG. 1 is a plan view of a transparent insulating substrate on the array side on which a thin film transistor for a pixel switch and a thin film transistor group for a driver circuit for a liquid crystal display are formed in the liquid crystal display device of the present invention.

【0034】図1(a)に示すように、11はガラス等
の透明性を有する絶縁基板であり、絶縁基板11上の画
素部12、ゲート駆動回路(ゲートドライバ)部13、
ソース駆動回路(ソースドライバ)部14には各々多結
晶シリコン薄膜をトランジスタの能動層として用いた薄
膜トランジスタ群が形成されている。
As shown in FIG. 1A, reference numeral 11 denotes a transparent insulating substrate made of glass or the like, and a pixel portion 12, a gate drive circuit (gate driver) portion 13,
A thin film transistor group using a polycrystalline silicon thin film as an active layer of a transistor is formed in each of the source drive circuit (source driver) sections 14.

【0035】ここで、画素部12に形成されている薄膜
トランジスタアレイは画素スイッチ用のものであり、ゲ
ート駆動回路部13及びソース駆動回路部14に形成さ
れている薄膜トランジスタはドライバー回路用の薄膜ト
ランジスタである。本実施の形態では、ドライバー回路
はシフトレジスタを含んでいる。
Here, the thin film transistor array formed in the pixel section 12 is for a pixel switch, and the thin film transistors formed in the gate drive circuit section 13 and the source drive circuit section 14 are thin film transistors for a driver circuit. . In this embodiment, the driver circuit includes a shift register.

【0036】そして本実施の形態における液晶表示装置
においては、画素部12、ゲート駆動回路部13及びソ
ース駆動回路部14の全ての領域において、下記に示す
ような方法で薄膜トランジスタを形成する。
In the liquid crystal display device according to the present embodiment, thin film transistors are formed in all regions of the pixel portion 12, the gate drive circuit portion 13, and the source drive circuit portion 14 by the following method.

【0037】基本的な製造工程そのものは上記した図3
に示したものと同様であるが、本実施の形態では、予め
形成された非晶質シリコン薄膜を熱処理により多結晶化
する工程が上記した従来のものとは異なっている。
The basic manufacturing process itself is described in FIG.
However, in the present embodiment, the step of polycrystallizing a previously formed amorphous silicon thin film by heat treatment is different from the above-described conventional one.

【0038】本実施の形態では、エキシマレーザービー
ムの形状を帯状のものとしている。詳細には、エネルギ
ーが長手方向に均一で短手方向に強度分布を有する帯状
のレーザービームを整形し、このレーザービームを照射
しながらその長手方向とほぼ直交する方向に基板または
レーザービームを移動させながら(通常は、レーザービ
ームを移動させる)照射加熱することにより非晶質シリ
コン薄膜の多結晶化を行う。
In this embodiment, the shape of the excimer laser beam is a band. In detail, a band-shaped laser beam having energy uniform in the longitudinal direction and intensity distribution in the lateral direction is shaped, and while irradiating this laser beam, the substrate or the laser beam is moved in a direction substantially orthogonal to the longitudinal direction. While heating (usually by moving a laser beam) while heating, the amorphous silicon thin film is polycrystallized.

【0039】より具体的には、予めガラス基板表面にS
iO2層を形成し、前記SiO2層を介してプラズマCV
D法を用いてアモルファスシリコン層を膜厚およそ10
0nmで形成しる。次に、形成する薄膜トランジスタの
ゲート長方向と基板の移動方向が略45°になるように
セットし(図1(b)では、アレイ基板切断線とビーム
長手方向が45°になるように設定されている)レーザ
ービームの長手方向とほぼ直交する方向で、かつ、レザ
ービームの短手方向の強度が強くなる方向に照射しなが
ら基板またはレーザービームを移動させる。通常は、基
板側をエキシマレーザーに対して移動させる毎にエキシ
マレーザー光を照射する(ステップアンドリピート法)
ことにより、非晶質シリコン薄膜を連続的に結晶化す
る。
More specifically, S
An iO 2 layer is formed, and plasma CV is applied through the SiO 2 layer.
The amorphous silicon layer having a thickness of about 10
Formed at 0 nm. Next, the gate length direction of the thin film transistor to be formed and the moving direction of the substrate are set to be approximately 45 ° (in FIG. 1B, the cutting direction of the array substrate and the beam longitudinal direction are set to be 45 °). The substrate or the laser beam is moved while irradiating the laser beam in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the laser beam and in a direction in which the intensity in the short direction of the laser beam increases. Normally, an excimer laser beam is applied each time the substrate side is moved with respect to the excimer laser (step and repeat method).
Thus, the amorphous silicon thin film is continuously crystallized.

【0040】具体的なエキシマレーザーの照射方法を図
1(b)に示す。この図において、15はエキシマレー
ザーのビーム形状を示しており、矢印16は相対的なエ
キシマレーザーの走査方向を示している。
FIG. 1B shows a specific excimer laser irradiation method. In this figure, reference numeral 15 denotes the beam shape of the excimer laser, and arrow 16 denotes the relative scanning direction of the excimer laser.

【0041】このとき、短手方向に強度分布を有するエ
キシマレーザーを用いて上記のような加熱処理を行う
と、多結晶化されたシリコン薄膜の結晶粒(ドメインま
たはドメイン)は円形形状とはならず、走査方向に細長
い楕円形状となり、結晶粒は明らかに長手方向と短手方
向が存在するような形状となる。
At this time, if the above-described heat treatment is performed using an excimer laser having an intensity distribution in the lateral direction, the crystal grains (domains or domains) of the polycrystalline silicon thin film do not have a circular shape. Instead, the crystal grains have an elongated elliptical shape in the scanning direction, and the crystal grains have a shape in which a longitudinal direction and a lateral direction are clearly present.

【0042】例えば、KrF(XeClでもよい)エキ
シマーレーザを用い、プレカーサーである非晶質(アモ
ルファス)シリコン(a−Si)の膜厚を100nm、
基板温度を500℃、レーザー照射エネルギーを330
mJ/cm2設定し走査移動ピッチを1ミクロン/ショ
ットで行った後、光学顕微鏡で確認すると、走査方向に
長手方向を有し長手方向のグレインサイズが3〜5ミク
ロン、短手方向0.5〜2ミクロンのシリコン微結晶で
構成された薄膜が得られた。
For example, using a KrF (or XeCl) excimer laser, the thickness of amorphous silicon (a-Si) as a precursor is set to 100 nm.
Substrate temperature 500 ° C, laser irradiation energy 330
After setting the scanning movement pitch at 1 micron / shot by setting mJ / cm 2 , and confirming with an optical microscope, it has a longitudinal direction in the scanning direction, a grain size in the longitudinal direction of 3 to 5 microns, and a lateral direction of 0.5. A thin film composed of silicon microcrystals of ~ 2 microns was obtained.

【0043】なお、このときの好適な条件は、膜厚は3
0nm〜200nm、基板温度は高い程良いが、基板に
ガラスを用いる場合の好適範囲は300℃〜600℃、
レーザー照射エネルギーを280〜420mJ/cm2
であったまた、上記した整形されたレーザービームの短
手方向のレーザー照射パワー分布は、10ミクロン当た
りおよそ3〜10mW/cm2程度の傾きがあればよ
い。
The preferable condition at this time is that the film thickness is 3
0 nm to 200 nm, the higher the substrate temperature, the better, but the preferred range when using glass for the substrate is 300 ° C. to 600 ° C.
Laser irradiation energy of 280 to 420 mJ / cm 2
In addition, the laser irradiation power distribution in the lateral direction of the above-mentioned shaped laser beam may have an inclination of about 3 to 10 mW / cm 2 per 10 microns.

【0044】次に、上記のようにして形成された多結晶
シリコン薄膜を用い、上にゲート絶縁膜を介してそれぞ
れのTFTのゲート電極を形成する。この工程も、図3
に示した工程と同様であるが、本実施の形態では、薄膜
トランジスタのゲート長方向と結晶粒の長手方向がほぼ
45°となるように(すなわち、少なくともゲートドラ
イバとソースドライバを構成するTFTのゲート長手方
向がアレイ基板端切断線とそれぞれほぼ垂直または平行
になるように)薄膜トランジスタを形成する。その後、
上記の図3に示した工程と同様の工程を経ることによ
り、図2で示した多結晶シリコン薄膜トランジスタを得
た。
Next, using the polycrystalline silicon thin film formed as described above, a gate electrode of each TFT is formed thereon via a gate insulating film. This step is also described in FIG.
However, in this embodiment, the gate length direction of the thin film transistor and the longitudinal direction of the crystal grains are substantially 45 ° (that is, at least the gate of the TFT forming the gate driver and the source driver). The thin film transistor is formed so that the longitudinal direction is substantially perpendicular or parallel to the array substrate end cutting line, respectively. afterwards,
The polycrystalline silicon thin film transistor shown in FIG. 2 was obtained through the same steps as those shown in FIG.

【0045】ここで、Sはソース電極21、Dはドレー
ン電極22、Gはゲート電極23を示し、結晶化された
ポリシリコン薄膜は24で示す。なお、この図において
小さな楕円形状は、異方性成長されたシリコン結晶粒2
5を示す。
Here, S indicates the source electrode 21, D indicates the drain electrode 22, G indicates the gate electrode 23, and the crystallized polysilicon thin film is indicated by 24. In this figure, the small elliptical shape is the silicon crystal grain 2 grown anisotropically.
5 is shown.

【0046】以上のようにして形成された本実施の形態
の薄膜トランジスタによれば、薄膜トランジスタのゲー
ト長方向と細長く成長形成された多結晶シリコンの結晶
粒の長手方向が略45°になっているため、薄膜トラン
ジスタのチャネル領域に存在する結晶粒の粒界ばらつき
を最小限にすることができる。従って、薄膜トランジス
タを動作させた時のキャリアの移動の障壁ばらつきがア
レイ内全てにおいて低減された薄膜トランジスタ群を得
ることができた。
According to the thin film transistor of the present embodiment formed as described above, since the gate length direction of the thin film transistor and the longitudinal direction of the elongated polycrystalline silicon crystal grains are approximately 45 °. In addition, it is possible to minimize variations in grain boundaries of crystal grains existing in the channel region of the thin film transistor. Accordingly, a thin film transistor group in which the barrier variation of carrier movement when the thin film transistor is operated was reduced in all of the array was obtained.

【0047】実施例2 あらかじめ、図4に示すように、マトリックス状に載置
された第1の電極群41とこの電極を駆動する実施例1
の方法で作成されたトランジスター群42を有する第1
のアレイ基板43上、および第1の電極群と対向するよ
うに載置したカラーフィルター群44と第2の電極45
を有する第2の基板46表面にそれぞれ直接、または任
意の薄膜を形成した後その上に液晶に対して配向作用の
ある配向膜47、47’を形成した。次に、前記第1と
第2のカラーフィルタ基板43、46を電極が対向する
ように位置合わせしてスペーサー48と接着剤49を用
いておよそ5ミクロンのギャップで固定した。その後、
前記第1と第2の基板に前記TN液晶(ZLI479
2:メルク社製品)410を注入した後、偏光板41
1、412を組み合わせて表示素子を完成した。
Embodiment 2 First, as shown in FIG. 4, a first electrode group 41 mounted in a matrix and a first embodiment in which the electrodes are driven
Having the transistor group 42 formed by the method of
A color filter group 44 and a second electrode 45 mounted on the array substrate 43 and facing the first electrode group.
Are formed directly on the surface of the second substrate 46 having any of the above, or after forming an arbitrary thin film thereon, the alignment films 47 and 47 'having an alignment effect on the liquid crystal are formed thereon. Next, the first and second color filter substrates 43 and 46 were aligned so that the electrodes faced each other, and were fixed using a spacer 48 and an adhesive 49 with a gap of about 5 μm. afterwards,
The TN liquid crystal (ZLI479) is provided on the first and second substrates.
2: Merck's product) 410 and then the polarizing plate 41
1 and 412 were combined to complete a display element.

【0048】この様なデバイスは、バックライト413
を全面に照射しながら、ビデオ信号を用いて各々のトラ
ンジスタを駆動することで矢印Aの方向に映像を表示で
きた。
Such a device includes a backlight 413
By driving each transistor using a video signal while illuminating the entire surface, an image could be displayed in the direction of arrow A.

【0049】また、液晶画面全体3.8型から13型ま
で大きくしても、極めて表示均一性に優れたLCDを提
供できた。
Further, even when the entire liquid crystal screen was increased from 3.8 inches to 13 inches, an LCD having extremely excellent display uniformity could be provided.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、非晶質シ
リコン薄膜をエキシマレーザーによりアニールして得ら
れる多結晶シリコン薄膜を構成する微結晶をの形状を細
長い形状とし、その長手方向と作製するTFTのゲート
長の方向とを略並行に作製することにより、アレイ内全
てのTFTの特性ばらつきを最小限にでき、大画面の液
晶表示装置への適用を考慮しても十分な均一表示画が可
能な薄膜トランジスタ群を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the shape of the microcrystals constituting the polycrystalline silicon thin film obtained by annealing the amorphous silicon thin film with an excimer laser is elongated, By making the direction of the gate length of the TFT to be manufactured substantially parallel, the variation in the characteristics of all the TFTs in the array can be minimized, and a sufficient uniform display can be obtained even in consideration of application to a large-screen liquid crystal display device. Thus, a thin film transistor group capable of forming an image can be obtained.

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

【図1】本発明の実施の形態における液晶表示装置の駆
動用薄膜トランジスタ群が形成されるアレイ基板の平面
概念図
FIG. 1 is a schematic plan view of an array substrate on which a group of driving thin film transistors of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention is formed.

【図2】本発明の実施の形態における薄膜トランジスタ
のゲート長方向と結晶粒の関係を示すTFTの平面概念
FIG. 2 is a conceptual plan view of a TFT showing a relationship between a gate length direction and a crystal grain of the thin film transistor according to the embodiment of the present invention.

【図3】従来の多結晶シリコンをトランジスタの能動層
として用いた薄膜トランジスタの製造工程断面概念図
FIG. 3 is a conceptual cross-sectional view of a manufacturing process of a thin film transistor using a conventional polycrystalline silicon as an active layer of a transistor.

【図4】本発明LCDの断面構造概念図FIG. 4 is a conceptual diagram of a sectional structure of the LCD of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 絶縁基板 12 画素部 13 ゲート駆動回路部 14 ソース駆動回路部 15 エキシマレーザビーム 21 ソース電極 22 ドレーン電極 23 ゲート電極 24 ポリシリコン薄膜 25 シリコン結晶粒(細長いポリシリコン微結晶) 31 絶縁基板 32 バッファ層 33 非晶質シリコン薄膜 34 多結晶シリコン薄膜 35 ゲート絶縁膜 36 ゲート電極 37 ソース領域 38 ドレイン領域 39 コンタクトホール 310 ソース電極 311 ドレイン電極 41 第1の透明電極群 42 トランジスター群 43 第1のアレイ基板 44 カラーフィルター群 45 第2の電極 46 第2のカラーフィルタ基板 47,47’ 配向膜 48 スペーサー 49 接着剤 410 液晶 411,412 偏光板 413 バックライト DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Insulating substrate 12 Pixel part 13 Gate drive circuit part 14 Source drive circuit part 15 Excimer laser beam 21 Source electrode 22 Drain electrode 23 Gate electrode 24 Polysilicon thin film 25 Silicon crystal grain (elongated polycrystalline silicon microcrystal) 31 Insulating substrate 32 Buffer layer Reference Signs List 33 amorphous silicon thin film 34 polycrystalline silicon thin film 35 gate insulating film 36 gate electrode 37 source region 38 drain region 39 contact hole 310 source electrode 311 drain electrode 41 first transparent electrode group 42 transistor group 43 first array substrate 44 Color filter group 45 Second electrode 46 Second color filter substrate 47, 47 'Orientation film 48 Spacer 49 Adhesive 410 Liquid crystal 411, 412 Polarizing plate 413 Backlight

フロントページの続き Fターム(参考) 2H092 JA25 JA29 JA38 JA42 JA44 JA46 JB13 JB23 JB32 JB33 JB38 JB51 JB56 KA04 KA07 KA12 MA07 MA08 MA14 MA15 MA16 MA18 MA19 MA20 MA30 NA24 NA25 PA06 QA07 5F052 AA02 BA04 BB07 DA02 DB03 JA01 JA10 5F110 BB02 CC02 DD02 DD13 GG02 GG13 GG14 GG16 GG45 PP03 PP05 PP06 PP23 Continued on front page F-term (reference) 2H092 JA25 JA29 JA38 JA42 JA44 JA46 JB13 JB23 JB32 JB33 JB38 JB51 JB56 KA04 KA07 KA12 MA07 MA08 MA14 MA15 MA16 MA18 MA19 MA20 MA30 NA24 NA25 PA06 QA07 5F052 AA02 BA03 DB02 JA03 DB02 DD02 DD13 GG02 GG13 GG14 GG16 GG45 PP03 PP05 PP06 PP23

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】透明な絶縁性基板上に形成された多結晶シ
リコン薄膜を能動領域とする薄膜トランジスタであっ
て、前記多結晶シリコン薄膜の結晶粒が面内において特
定の方向に異方性成長されており、かつ、薄膜トランジ
スタのゲート長方向と前記結晶粒の長手方向がほぼ45
°に設定されていることを特徴とする薄膜トランジス
タ。
1. A thin film transistor having a polycrystalline silicon thin film formed on a transparent insulating substrate as an active region, wherein crystal grains of the polycrystalline silicon thin film are anisotropically grown in a specific direction in a plane. And the gate length direction of the thin film transistor and the longitudinal direction of the crystal grains are approximately 45
A thin film transistor, which is set to °.
【請求項2】多結晶シリコン薄膜の結晶粒がゲート長1
ミクロンあたり1〜10個含まれていることを特徴とす
る請求項1に記載の薄膜トランジスタ。
2. The polycrystalline silicon thin film has a gate length of 1
The thin film transistor according to claim 1, wherein the number of the thin film transistors is 1 to 10 per micron.
【請求項3】透明な絶縁性基板上に非晶質シリコン薄膜
を形成する工程と、前記非晶質シリコン薄膜を熱処理し
て結晶粒が面内において特定の方向に異方性成長した多
結晶シリコン薄膜を形成する工程と、前記多結晶シリコ
ン薄膜に対してゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成
する工程とを有する薄膜トランジスタの製造方法であっ
て、ゲート長方向と前記結晶粒の長手方向がほぼ45°
になるように前記ゲート電極を形成することを特徴とす
る薄膜トランジスタの製造方法。
3. A step of forming an amorphous silicon thin film on a transparent insulating substrate, and heat-treating the amorphous silicon thin film so that polycrystals in which crystal grains grow anisotropically in a specific direction in a plane. A method of manufacturing a thin film transistor, comprising: forming a silicon thin film; and forming a gate electrode on the polycrystalline silicon thin film via a gate insulating film, wherein a gate length direction and a longitudinal direction of the crystal grains are different. Almost 45 °
A method for manufacturing a thin film transistor, wherein the gate electrode is formed such that
【請求項4】非晶質シリコン薄膜を熱処理して多結晶シ
リコン薄膜を形成する工程において、長手方向に均一で
短手方向に強度分布を有する帯状のレーザービームを整
形し、前記レーザービームの長手方向とほぼ直交する方
向に基板またはレーザービームを移動させて前記レーザ
ービームを照射する操作を繰り返すことを特徴とする請
求項3に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
4. A step of forming a polycrystalline silicon thin film by heat-treating an amorphous silicon thin film, wherein a band-like laser beam having a uniform longitudinal intensity and an intensity distribution in a short direction is shaped. 4. The method according to claim 3, wherein the operation of irradiating the laser beam by moving the substrate or the laser beam in a direction substantially orthogonal to the direction is repeated.
【請求項5】前記レーザービームの長手方向とほぼ直交
する方向で、かつ、レザービームの短手方向の強度が強
くなる方向に基板またはレーザービームを移動させるこ
とを特徴とする請求項4に記載の薄膜トランジスタの製
造方法。
5. The method according to claim 4, wherein the substrate or the laser beam is moved in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the laser beam and in a direction in which the intensity of the laser beam in the lateral direction increases. Method for manufacturing thin film transistor.
【請求項6】ゲート電極形成時に、同時にゲートバスラ
インを形成することを特徴とする請求項3〜5いずれか
に記載の薄膜トランジスタの製造方法。
6. The method for manufacturing a thin film transistor according to claim 3, wherein a gate bus line is formed at the same time as forming the gate electrode.
【請求項7】結晶粒が面内において特定の方向に異方性
成長された多結晶シリコン薄膜を能動層とする複数の薄
膜トランジスタが形成された第1の絶縁性基板と、前記
第1の絶縁性基板と対向して載置された第2の絶縁性基
板と、前記第1の絶縁性基板と前記第2の絶縁性基板間
に挿入された液晶層とを有する液晶表示装置であって、
前記薄膜トランジスタのゲート長方向と前記結晶粒の長
手方向がほぼ45°であることを特徴とする液晶表示装
置。
7. A first insulating substrate on which a plurality of thin film transistors having a polycrystalline silicon thin film in which crystal grains are anisotropically grown in a specific direction in a plane as an active layer are formed, and wherein the first insulating substrate is provided. A liquid crystal display device comprising: a second insulating substrate placed opposite to a conductive substrate; and a liquid crystal layer inserted between the first insulating substrate and the second insulating substrate.
A liquid crystal display device, wherein a gate length direction of the thin film transistor and a longitudinal direction of the crystal grains are substantially 45 degrees.
【請求項8】薄膜トランジスタにより液晶の表示動作を
行うドライバー回路が構成されていることを特徴とする
請求項7に記載の液晶表示装置。
8. The liquid crystal display device according to claim 7, wherein a driver circuit for performing a liquid crystal display operation is constituted by the thin film transistor.
【請求項9】ドライバー回路がデータドライブ側に用い
られていることを特徴とする請求項8に記載の液晶表示
装置。
9. The liquid crystal display device according to claim 8, wherein the driver circuit is used on a data drive side.
【請求項10】ドライバー回路がシフトレジスタを含む
ことを特徴とする請求項9に記載の液晶表示装置。
10. The liquid crystal display device according to claim 9, wherein the driver circuit includes a shift register.
【請求項11】薄膜トランジスタが液晶スイッチとして
用いられることを特徴とする請求項7〜10いずれかに
記載の液晶表示装置。
11. The liquid crystal display device according to claim 7, wherein the thin film transistor is used as a liquid crystal switch.
【請求項12】結晶粒が面内において特定の方向に異方
性成長された多結晶シリコン薄膜を能動層とする薄膜ト
ランジスタが形成された第1の絶縁性基板と、前記第1
の絶縁性基板と対向して載置された第2の絶縁性基板
と、前記第1の絶縁性基板と前記第2の絶縁性基板間に
挿入された液晶層とを有する液晶表示装置の製造方法で
あって、少なくとも第1の絶縁性基板を、透明な絶縁性
基板上に非晶質シリコン薄膜を形成する工程と、前記非
晶質シリコン薄膜を熱処理して結晶粒が面内において特
定の方向に異方性成長した多結晶シリコン薄膜を形成す
る工程と、前記多結晶シリコン薄膜の結晶粒の長手方向
に対してゲート電極のゲート長方向がほぼ45°になる
ようにゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程
とを含む薄膜トランジスタアレイ作製工程とを用いて作
成し、第2の絶縁性基板としてカラーフィルターの形成
されたガラス基板、または透明ガラス基板よりなる絶縁
基板を用い、前記第1の絶縁性基板と第2の絶縁性基板
とを組み合わせてギャップを残して接着し、前記ギャッ
プに液晶を注入する工程を有することを特徴とする液晶
表示装置の製造方法。
12. A first insulating substrate on which a thin film transistor having an active layer of a polycrystalline silicon thin film in which crystal grains are anisotropically grown in a specific direction in a plane;
Manufacturing of a liquid crystal display device comprising: a second insulating substrate placed opposite to the first insulating substrate; and a liquid crystal layer inserted between the first insulating substrate and the second insulating substrate. A method comprising: forming an amorphous silicon thin film on at least a first insulating substrate on a transparent insulating substrate; Forming a polycrystalline silicon thin film anisotropically grown in a direction, and interposing a gate insulating film so that the gate length direction of the gate electrode is approximately 45 ° with respect to the longitudinal direction of the crystal grains of the polycrystalline silicon thin film. Forming a thin film transistor array including a step of forming a gate electrode by using a glass substrate on which a color filter is formed as a second insulating substrate, or an insulating substrate formed of a transparent glass substrate, Method of manufacturing a liquid crystal display device of the insulating substrate and a combination of the second insulating substrate is bonded leaving a gap, characterized by having a step of injecting liquid crystal into the gap.
【請求項13】非晶質シリコン薄膜を熱処理して多結晶
シリコン薄膜を形成する工程において、長手方向に均一
で短手方向に強度分布を有する帯状のレーザービームを
整形し、前記レーザービームの長手方向とほぼ直交する
方向に基板またはレーザービームを移動させて前記レー
ザービームを照射する操作を繰り返すことを特徴とする
請求項12に記載の液晶表示装置の製造方法。
13. A step of forming a polycrystalline silicon thin film by heat-treating an amorphous silicon thin film, shaping a strip-shaped laser beam having a uniform intensity distribution in a longitudinal direction and an intensity distribution in a lateral direction. 13. The method according to claim 12, wherein the operation of moving the substrate or the laser beam in a direction substantially perpendicular to the direction and irradiating the laser beam is repeated.
【請求項14】前記レーザービームの長手方向とほぼ直
交する方向で、かつ、レザービームの短手方向の強度が
強くなる方向に基板またはレーザービームを移動させる
ことを特徴とする請求項13に記載の液晶表示装置の製
造方法。
14. The method according to claim 13, wherein the substrate or the laser beam is moved in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the laser beam and in a direction in which the intensity of the laser beam in the lateral direction increases. Of manufacturing a liquid crystal display device.
【請求項15】ゲート電極形成時に、同時にゲートバス
ラインを形成することを特徴とする請求項14に記載の
液晶表示装置の製造方法。
15. The method according to claim 14, wherein a gate bus line is formed simultaneously with the formation of the gate electrode.
【請求項16】少なくとも、ソースドライバーを構成す
る薄膜トランジスタ群のゲート長方向と前記結晶粒の長
手方向がほぼ45°であることを特徴とする請求項12
〜15に記載の液晶表示装置の製造方法。
16. The semiconductor device according to claim 12, wherein at least the gate length direction of the thin film transistor group forming the source driver and the longitudinal direction of the crystal grains are substantially 45 °.
16. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to any one of Items 15 to 15.
【請求項17】ゲートドライバーとソースドライバー用
の薄膜トランジスタに用いる能動層のポリシリコン微結
晶を同時に加熱結晶化することを特徴とする請求項12
〜16に記載の液晶表示装置の製造方法。
17. The method according to claim 12, wherein the polysilicon microcrystals of the active layer used for the thin film transistors for the gate driver and the source driver are simultaneously heated and crystallized.
17. The method for manufacturing a liquid crystal display device according to any one of items 16 to 16.
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