JP2010243525A - Liquid crystal display panel and method of manufacturing the same - Google Patents

Liquid crystal display panel and method of manufacturing the same Download PDF

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JP2010243525A
JP2010243525A JP2009088637A JP2009088637A JP2010243525A JP 2010243525 A JP2010243525 A JP 2010243525A JP 2009088637 A JP2009088637 A JP 2009088637A JP 2009088637 A JP2009088637 A JP 2009088637A JP 2010243525 A JP2010243525 A JP 2010243525A
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insulating film
liquid crystal
electrode
display panel
film
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JP2009088637A
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Taketaka Umetani
雄高 梅谷
Satoshi Ishida
聡 石田
Tomomasa Hirata
朋賢 平田
Shinya Ibuki
信哉 伊吹
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display panel and a method of manufacturing the same, securing moisture resistance of a top gate type TFT while using an insulating film much thinner than the conventional protective insulating film as an insulating film covering the surface of metal wiring, the surface of which is formed of Mo. <P>SOLUTION: In the liquid crystal display panel 1, the surface of a signal line 16 is formed of Mo, the surface of the signal line 16 is coated with an insulating film 19 having a thickness from 0.005 to 0.02 μm, and formed of silicon nitride, and further the surface of the insulating film 19 is coated with an interlayer resin film 20. A pixel electrode 21 and a drain electrode D of a TFT are electrically connected to each other through a contact hole 22, and a second opening 19a is formed simultaneously with cleaning in a cleaning process using a solution of hydrofluoric acid before the pixel electrode is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、表面がモリブデンで形成された信号線等の金属配線と層間樹脂膜との間に従
来の保護絶縁膜よりも極めて薄い絶縁膜を備えた、スイッチング素子としてのトップゲー
ト型の薄膜トランジスター(TFT:Thin Film Transistor)を有する液晶表示パネル及
びその製造方法に関する。詳しくは、本発明は、表面がモリブデンで形成された金属配線
の表面を被覆する絶縁膜として従来の保護絶縁膜よりも極めて薄い絶縁膜を使用しながら
も、トップゲート型TFTの耐湿性を確保し、更に、層間樹脂膜の浮きや剥がれを抑制す
ることができる液晶表示パネル及びその製造方法に関する。
The present invention provides a top gate type thin film transistor as a switching element, which has an insulating film extremely thinner than a conventional protective insulating film between a metal wiring such as a signal line whose surface is formed of molybdenum and an interlayer resin film. The present invention relates to a liquid crystal display panel having (TFT: Thin Film Transistor) and a manufacturing method thereof. Specifically, the present invention secures the moisture resistance of the top gate TFT while using an insulating film that is extremely thinner than the conventional protective insulating film as the insulating film covering the surface of the metal wiring formed with molybdenum. In addition, the present invention relates to a liquid crystal display panel that can suppress floating and peeling of an interlayer resin film and a method for manufacturing the same.

液晶表示パネルの画素駆動用スイッチング素子としてのTFTは、半導体層としてアモ
ルファスシリコン(以下、「a−Si」という。)を用いたものと、ポリシリコン(以下
、「p−Si」という。)を用いたものが知られている。また、p−Siを用いたTFT
には、高温下で製造されるものと、低温下で製造されるものとがある。
TFTs as switching elements for driving pixels of a liquid crystal display panel include those using amorphous silicon (hereinafter referred to as “a-Si”) as a semiconductor layer and polysilicon (hereinafter referred to as “p-Si”). The one used is known. TFT using p-Si
There are those manufactured at high temperatures and those manufactured at low temperatures.

低温下で製造されるp−Siを用いたTFT(以下、「LTPS−TFT」という。下
記特許文献1参照。)は、透明ガラス基板上に成膜したa−Siをエキシマレーザーアニ
ール(ELA)等により多結晶化して製造されるものである。このLTPS−TFTは、
400℃〜600℃という低温下で製造できるため、ガラス基板上に液晶を駆動するため
のドライバー回路等を同時に作り込むことができる。しかも、p−Siはa−Siに比し
てキャリア移動度が高いという性質を有するため、TFTを小型化することができるので
、狭額縁化を図りつつ、高応答速度、高解像度、高輝度の液晶表示パネルを作製し得ると
いうメリットを有する。
A TFT using p-Si manufactured at a low temperature (hereinafter referred to as “LTPS-TFT”, see Patent Document 1 below) is made by excimer laser annealing (ELA) of a-Si formed on a transparent glass substrate. It is produced by polycrystallization by the method described above. This LTPS-TFT
Since it can be manufactured at a low temperature of 400 ° C. to 600 ° C., a driver circuit or the like for driving a liquid crystal can be simultaneously formed on a glass substrate. Moreover, since p-Si has a property of higher carrier mobility than a-Si, it is possible to reduce the size of the TFT, so that high response speed, high resolution, and high brightness can be achieved while narrowing the frame. The liquid crystal display panel can be manufactured.

液晶表示パネルには、半導体層の製造容易性等からもっぱらa−Siを用いたTFTが
多く採用されるが、液晶プロジェクタや車載用ヘッドアップディスプレイ(HUD:Head
Up display)等の小型の液晶表示パネルには、上述のような理由から、LTPS−TF
Tが多く採用されている。
In the liquid crystal display panel, TFTs using a-Si exclusively are adopted because of the ease of manufacturing of the semiconductor layer, etc., but liquid crystal projectors and in-vehicle head-up displays (HUD: Head)
Up display) and other small liquid crystal display panels have LTPS-TF for the reasons described above.
T is often adopted.

LTPS−TFTは、その構造からトップゲート型とボトムゲート型とに大別されるが
、半導体層への不純物注入(チャネルドーピング)に対してのソース・ドレイン領域の自
己整合が容易である等の理由から、トップゲート型のものが主流となっている。ここで従
来のトップゲート型のLTPS−TFTを用いた液晶表示パネルの例を図6を用いて説明
する。なお、図6は第1の従来例のLTPS−TFTを用いた液晶表示パネルのアレイ基
板の1サブ画素分の表示領域の概略断面図である。
The LTPS-TFT is roughly classified into a top gate type and a bottom gate type because of its structure, and the self-alignment of the source / drain regions with respect to impurity implantation (channel doping) into the semiconductor layer is easy. For the reason, the top gate type is mainstream. Here, an example of a liquid crystal display panel using a conventional top gate type LTPS-TFT will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a display area for one sub-pixel of an array substrate of a liquid crystal display panel using the LTPS-TFT of the first conventional example.

従来例の液晶表示パネル30のアレイ基板は、透明基板31と、LTPS−TFTへの
バックライトや迷光の入射を防止するための遮光膜32と、遮光膜32及び透明基板31
の露出された表面を被覆するバッファ絶縁膜33と、このバッファ絶縁膜33の表面に形
成されたLTPS層34と、このLTPS層34及びバッファ絶縁膜33の表面を被覆す
るゲート絶縁膜35と、このゲート絶縁膜35の表面に形成された一対のゲート電極Gと
、ソース電極Sと、ドレイン電極Dと、画素電極36と、を有している。
The array substrate of the liquid crystal display panel 30 of the conventional example includes a transparent substrate 31, a light shielding film 32 for preventing the backlight and stray light from entering the LTPS-TFT, the light shielding film 32, and the transparent substrate 31.
A buffer insulating film 33 covering the exposed surface, an LTPS layer 34 formed on the surface of the buffer insulating film 33, a gate insulating film 35 covering the surfaces of the LTPS layer 34 and the buffer insulating film 33, A pair of gate electrodes G, a source electrode S, a drain electrode D, and a pixel electrode 36 formed on the surface of the gate insulating film 35 are provided.

一対のゲート電極G及びゲート絶縁膜35の表面は層間絶縁膜37で被覆され、この層
間絶縁膜37の表面には信号線38や引き回し配線(図示省略)等の金属配線が形成され
ている。これら金属配線は、例えばアルミニウム(Al)、アルミニウム合金、モリブデ
ン(Mo)等の不透明な金属で形成される。そして、層間絶縁膜37及びゲート絶縁膜3
5にはLTPS層34のソース領域を露出させる第1コンタクトホール39が設けられて
おり、信号線38の一部はこのコンタクトホール39を経てソース領域と接続されている
。この信号線38のソース領域との接続部分がソース電極Sを構成する。同様に、層間絶
縁膜37及びゲート絶縁膜35にはLTPS層34のドレイン領域を露出させる第2コン
タクトホール40が形成されており、信号線38と同一の材料で同時に孤立パターンとな
るように形成された金属配線がこの第2コンタクトホール40を経てドレイン領域と接続
されている。この金属配線のドレイン領域との接続部分がドレイン電極Dを構成する。
The surfaces of the pair of gate electrodes G and the gate insulating film 35 are covered with an interlayer insulating film 37, and metal wirings such as signal lines 38 and routing wirings (not shown) are formed on the surface of the interlayer insulating film 37. These metal wirings are formed of an opaque metal such as aluminum (Al), aluminum alloy, molybdenum (Mo), for example. Then, the interlayer insulating film 37 and the gate insulating film 3
5 is provided with a first contact hole 39 exposing the source region of the LTPS layer 34, and a part of the signal line 38 is connected to the source region via the contact hole 39. The connection portion of the signal line 38 with the source region constitutes the source electrode S. Similarly, a second contact hole 40 that exposes the drain region of the LTPS layer 34 is formed in the interlayer insulating film 37 and the gate insulating film 35, and is formed to be an isolated pattern at the same time using the same material as the signal line 38. The metal wiring thus formed is connected to the drain region through the second contact hole 40. The connection portion of the metal wiring with the drain region constitutes the drain electrode D.

また、信号線38、ソース電極S、ドレイン電極D、及び層間絶縁膜37の露出された
表面は更にパッシベーション膜41で被覆されている。このパッシベーション膜41は、
層間絶縁膜37の表面に形成された金属配線等の保護及びLTPS−TFTのチャネル領
域の耐湿性保証のために設けられている。材料としては、例えば窒化ケイ素や酸化ケイ素
等が採用されるが、耐湿性保証の観点やエッチングの容易さ等から特に窒化ケイ素が多く
用いられている。なお、この明細書でいうチャネル領域とは、LTPS−TFT、a−S
i−TFT共に半導体層のソース、ドレイン領域間の電流が流れる領域を示す。
Further, the exposed surfaces of the signal line 38, the source electrode S, the drain electrode D, and the interlayer insulating film 37 are further covered with a passivation film 41. This passivation film 41 is composed of
It is provided to protect the metal wiring formed on the surface of the interlayer insulating film 37 and to guarantee the moisture resistance of the channel region of the LTPS-TFT. As the material, for example, silicon nitride, silicon oxide, or the like is employed, but silicon nitride is particularly often used from the viewpoint of ensuring moisture resistance and the ease of etching. Note that the channel region in this specification refers to LTPS-TFT, a-S.
Both i-TFTs indicate regions where current flows between the source and drain regions of the semiconductor layer.

パッシベーション膜41の表面は更に層間樹脂膜42で被覆されている。この層間樹脂
膜42は、画素電極36を形成する前の基板表面の平坦化及び信号線38と画素電極36
との間の寄生容量を抑制するために設けられるものであり、例えばアクリルやシロキサン
等の感光性樹脂等で形成されている。画素電極36は、ITO(Indium Tin Oxide)又は
IZO(Indium Zinc Oxide)等の透明導電性材料により層間樹脂膜42の表面に形成さ
れており、パッシベーション膜41及び層間樹脂膜42に形成された第3コンタクトホー
ル43を経てドレイン電極Dと電気的に接続されている。なお、参照符号44はゲート電
極Gと同層に形成された補助容量線を示している。
The surface of the passivation film 41 is further covered with an interlayer resin film 42. The interlayer resin film 42 planarizes the substrate surface before the pixel electrode 36 is formed, and the signal line 38 and the pixel electrode 36.
For example, a photosensitive resin such as acrylic or siloxane. The pixel electrode 36 is formed on the surface of the interlayer resin film 42 with a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide). The pixel electrode 36 is formed on the passivation film 41 and the interlayer resin film 42. It is electrically connected to the drain electrode D through the three contact holes 43. Reference numeral 44 indicates a storage capacitor line formed in the same layer as the gate electrode G.

なお、このような従来の液晶表示パネル30においては、具体的には、バッファ絶縁膜
33の膜厚は約0.3〜0.5μm、ゲート絶縁膜35の膜厚は約0.03〜0.15μ
m、層間絶縁膜37の膜厚は約0.6〜0.7μm、パッシベーション膜41の膜厚は約
0.2〜0.4μm、層間樹脂膜42の膜厚は約1.0〜3.0μm程度とされている。
In the conventional liquid crystal display panel 30, specifically, the buffer insulating film 33 has a thickness of about 0.3 to 0.5 μm, and the gate insulating film 35 has a thickness of about 0.03 to 0. .15μ
m, the thickness of the interlayer insulating film 37 is about 0.6 to 0.7 μm, the thickness of the passivation film 41 is about 0.2 to 0.4 μm, and the thickness of the interlayer resin film 42 is about 1.0 to 3.mu.m. It is about 0 μm.

特開2007−156442号公報JP 2007-156442 A

上述のようなトップゲート型のTFTを採用した液晶表示パネル30では、LTPS層
34はゲート絶縁膜35及び層間絶縁膜37によって被覆されており、しかも、ゲート絶
縁膜35及び層間絶縁膜37はパッシベーション膜41と同じ窒化ケイ素等により形成さ
れている。そのため、発明者等は、上述のようなトップゲート型のTFTを採用した液晶
表示パネル30においては、パッシベーション膜41を省略してもTFTのチャネル領域
の十分な耐湿性を確保することができることを見出した。パッシベーション膜41を省略
できれば、基板上に形成される成膜構造を簡略化して製造コストを削減することが可能と
なり、また、層間絶縁膜37の表面に形成された金属配線は層間樹脂膜42により被覆さ
れているから、金属配線も十分に保護することができる。
In the liquid crystal display panel 30 employing the top gate type TFT as described above, the LTPS layer 34 is covered with a gate insulating film 35 and an interlayer insulating film 37, and the gate insulating film 35 and the interlayer insulating film 37 are passivated. The film 41 is formed of the same silicon nitride or the like. For this reason, the inventors have found that in the liquid crystal display panel 30 employing the above-described top gate type TFT, sufficient moisture resistance of the channel region of the TFT can be ensured even if the passivation film 41 is omitted. I found it. If the passivation film 41 can be omitted, it is possible to simplify the film formation structure formed on the substrate and reduce the manufacturing cost, and the metal wiring formed on the surface of the interlayer insulating film 37 is formed by the interlayer resin film 42. Since it is covered, the metal wiring can be sufficiently protected.

しかしながら、発明者等の詳細な検討結果によると、特に表面がMoからなる金属配線
を採用した場合には、パッシベーション膜41を省略すると、Moと感光性樹脂等からな
る層間樹脂膜42との間の接着性が弱く、金属配線と層間樹脂膜の境界面付近で浮きや剥
がれが生じやすくなってしまうことが見出された。かかる問題点は、例えばスイッチング
素子としてトップゲート型のa−Si−TFTを採用した液晶表示パネルにおいても同様
に生じるものである。
However, according to the detailed examination results by the inventors, especially when the metal wiring having the surface made of Mo is adopted, if the passivation film 41 is omitted, the space between the Mo and the interlayer resin film 42 made of a photosensitive resin or the like is omitted. It has been found that the adhesiveness of the metal is weak, and floating and peeling are likely to occur near the interface between the metal wiring and the interlayer resin film. Such a problem also occurs in a liquid crystal display panel that employs, for example, a top gate type a-Si-TFT as a switching element.

本願発明は、上述のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、表面がM
oからなる信号線等の金属配線の表面を被覆する絶縁膜として従来の保護絶縁膜よりも極
めて薄い絶縁膜を使用しながらも、トップゲート型TFTの耐湿性を確保し、更に、層間
樹脂膜の浮きや剥がれを抑制することができる液晶表示パネル及びその製造方法を提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is that the surface is M.
While using an insulating film that is extremely thinner than the conventional protective insulating film as the insulating film covering the surface of the metal wiring such as signal lines made of o, the moisture resistance of the top gate type TFT is ensured, and the interlayer resin film An object of the present invention is to provide a liquid crystal display panel and a method for manufacturing the same that can suppress the lifting and peeling of the liquid crystal.

上記目的を達成するために、本発明の液晶表示パネルは、液晶層を狭持する一対の透明
基板を有し、前記一対の透明基板の一方の表面側に形成された半導体層と、前記半導体層
の表面を被覆する第1絶縁膜と、前記第1絶縁膜上の前記半導体層に対応する位置に形成
されたゲート電極と、前記ゲート電極の表面及び露出している前記第1絶縁膜の表面を被
覆する第2絶縁膜と、前記第2絶縁膜に形成された金属配線及び前記第2絶縁膜に形成さ
れたコンタクトホールを経て前記半導体層と電気的に接続されたドレイン電極及びソース
電極と、前記金属配線、ドレイン電極、ソース電極及び露出している前記第2絶縁膜の表
面を形成する第3絶縁膜と、前記第3絶縁膜の表面に形成された層間樹脂膜と、前記層間
樹脂膜の表面に形成される透明導電性電極と、を備えた液晶表示パネルであって、前記金
属配線は表面がMoからなり、かつ、前記第3絶縁膜は厚さが0.005μm以上、0.
02μm以下の窒化ケイ素からなる、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a liquid crystal display panel of the present invention has a pair of transparent substrates that sandwich a liquid crystal layer, a semiconductor layer formed on one surface side of the pair of transparent substrates, and the semiconductor A first insulating film covering a surface of the layer; a gate electrode formed at a position corresponding to the semiconductor layer on the first insulating film; and a surface of the gate electrode and the exposed first insulating film. A drain electrode and a source electrode electrically connected to the semiconductor layer through a second insulating film covering the surface, a metal wiring formed in the second insulating film, and a contact hole formed in the second insulating film A third insulating film that forms the surface of the second insulating film that is exposed, the metal wiring, the drain electrode, the source electrode, an interlayer resin film formed on the surface of the third insulating film, and the interlayer Transparent formed on the surface of the resin film A liquid crystal display panel having a conductive electrode, wherein the metal wire surface is a Mo, and said third insulating film is not less than 0.005μm thickness, 0.
It consists of silicon nitride of 02 micrometers or less.

本発明の液晶表示パネルによれば、従来は0.3μm程度とされた第3絶縁膜の膜厚が
0.005μm以上、0.02μm以下と極めて薄くなっているので、第3絶縁膜の成膜
にかかる時間を大幅に短縮することができる。また、第3絶縁膜に本来期待されるTFT
のチャネル領域に対する耐湿性確保の効果は、半導体層の上層に配置される第1絶縁膜と
第2絶縁膜とにより確保できる。したがって、第3絶縁膜を0.02μm以下の薄膜とし
ても耐湿性について特段の問題が生じることもない。そして、本発明の液晶表示パネルに
おいては、金属配線の表面のMoは、層間樹脂膜との接着性が比較的良好である窒化ケイ
素からなる第3絶縁膜により被覆されている。これにより、Moの表面に形成されている
窒化ケイ素膜によって層間樹脂膜との間の接着性が維持されるので、層間樹脂膜の浮きや
剥がれ等の発生が大幅に抑制される。なお、第3絶縁膜の膜厚が、0.005μm未満で
あると第3絶縁膜の接着不良を抑制し難くなり、また、0.02μmを超えると、成膜に
要する時間やコンタクトホールを形成するためのエッチングに要する時間等が長くなって
しまい、上記効果が得難くなる。
According to the liquid crystal display panel of the present invention, the thickness of the third insulating film, which is conventionally about 0.3 μm, is extremely thin, 0.005 μm or more and 0.02 μm or less. The time required for the film can be greatly reduced. The TFT originally expected for the third insulating film
The effect of ensuring moisture resistance with respect to the channel region can be ensured by the first insulating film and the second insulating film disposed in the upper layer of the semiconductor layer. Therefore, even if the third insulating film is a thin film having a thickness of 0.02 μm or less, there is no particular problem with respect to moisture resistance. And in the liquid crystal display panel of this invention, Mo of the surface of metal wiring is coat | covered with the 3rd insulating film which consists of silicon nitride with comparatively favorable adhesiveness with an interlayer resin film. Thereby, since the adhesiveness between the interlayer resin films is maintained by the silicon nitride film formed on the surface of Mo, the occurrence of the floating or peeling of the interlayer resin films is greatly suppressed. If the thickness of the third insulating film is less than 0.005 μm, it becomes difficult to suppress poor adhesion of the third insulating film, and if it exceeds 0.02 μm, the time required for film formation and contact holes are formed. Therefore, the time required for the etching becomes long, and the above effect is difficult to obtain.

また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記半導体層は低温ポリシリコンからなる
ことが好ましい。
In the liquid crystal display panel of the present invention, the semiconductor layer is preferably made of low-temperature polysilicon.

低温ポリシリコンからなるTFTは、400℃〜600℃という低温下で製造できるの
で、ガラス基板上に液晶を駆動するためのドライバー回路等を同時に作り込むことができ
、しかも、p−Siはa−Siに比してキャリア移動度が高いという性質を有するため、
TFTを小型化することができる。したがって、本発明の液晶表示パネルによれば、狭額
縁化を図りつつ、高応答速度、高解像度、高輝度の液晶表示パネルを作製でき、液晶プロ
ジェクタや車載用HUD等に最適な液晶表示パネルを得ることができる。
A TFT made of low-temperature polysilicon can be manufactured at a low temperature of 400 ° C. to 600 ° C., so that a driver circuit for driving a liquid crystal can be simultaneously formed on a glass substrate, and p-Si is a- Because it has the property of high carrier mobility compared to Si,
The TFT can be reduced in size. Therefore, according to the liquid crystal display panel of the present invention, a liquid crystal display panel with high response speed, high resolution, and high brightness can be produced while narrowing the frame, and an optimal liquid crystal display panel for a liquid crystal projector, an in-vehicle HUD, or the like can be obtained. Obtainable.

また、本発明の液晶表示パネルにおいては、前記透明導電性電極が画素電極であり、前
記画素電極は、前記層間樹脂膜及び前記第3絶縁膜に形成されたコンタクトホールを経て
前記ドレイン電極と電気的に接続されていることが好ましい。
In the liquid crystal display panel of the present invention, the transparent conductive electrode is a pixel electrode, and the pixel electrode is electrically connected to the drain electrode through a contact hole formed in the interlayer resin film and the third insulating film. Are preferably connected.

このような構成とすれば、本発明の液晶表示パネルの上記効果に加え、従来は画素電極
とドレイン電極とを導通させるためのコンタクトホール形成のために別途行われていた第
3絶縁膜への開口部形成工程、すなわちフォトリソグラフィー工程、エッチング工程及び
レジスト剥離工程を省略して安価に作製することができるという効果が得られる。すなわ
ち、露光及びアルカリ溶液による現像処理を経て開口部を有する層間樹脂膜を第3絶縁膜
の表面に形成した後、この層間樹脂膜の表面に画素電極を形成する前のフッ酸溶液による
洗浄を行うことにより、同時に、この層間樹脂膜をマスクとして、開口部から露出する第
3絶縁膜の部分をエッチング除去して開口部を形成することができ、製造費用を削減でき
る。この際、第3絶縁膜の膜厚は極めて薄いため必要充分なエッチングを行うのに要する
時間は短くてすむので、短時間に製造できるようになる。
With such a configuration, in addition to the above-described effect of the liquid crystal display panel of the present invention, the third insulating film that has been separately formed for the purpose of forming a contact hole for electrically connecting the pixel electrode and the drain electrode is conventionally used. An effect is obtained that the opening portion forming step, that is, the photolithography step, the etching step, and the resist stripping step can be omitted and the opening can be manufactured at low cost. That is, after forming an interlayer resin film having an opening on the surface of the third insulating film through exposure and development with an alkaline solution, cleaning with a hydrofluoric acid solution before forming a pixel electrode on the surface of the interlayer resin film is performed. By doing so, the opening portion can be formed by etching away the portion of the third insulating film exposed from the opening portion, using the interlayer resin film as a mask, and the manufacturing cost can be reduced. At this time, since the third insulating film is extremely thin, the time required for performing the necessary and sufficient etching can be shortened, so that the third insulating film can be manufactured in a short time.

更に、上記目的を達成するため、本発明の液晶表示パネルの製造方法は、液晶層を一対
の透明基板で狭持してなる液晶表示パネルの製造方法であって、
一方の前記透明基板の液晶層側に、薄膜トランジスター用の半導体層と、この半導体層
の表面を被覆する第1絶縁膜と、前記第1絶縁膜上の前記半導体層に対応する位置に形成
されたゲート電極と、前記ゲート電極の表面及び前記第1絶縁膜の表面を被覆する第2絶
縁膜と、前記第2絶縁膜の表面に形成された表面がMoからなる金属配線及び前記第2絶
縁膜に形成されたコンタクトホールを経て前記半導体層と電気的に接続されたドレイン電
極及びソース電極と、を有する基板を用意する工程、
前記金属配線、ドレイン電極、ソース電極及び露出している前記第2絶縁膜の表面を、
膜厚が0.005μm以上、0.02μm以下の第3絶縁膜で被覆する工程、
前記ドレイン電極の対応する位置に前記第3絶縁膜を部分的に露出させる第1開口部を
有する層間樹脂膜で、前記第3絶縁膜の表面を被覆する工程、
前記工程で得られた基板に対してフッ酸洗浄を行うことにより、前記層間樹脂膜の表面
を洗浄すると同時に、前記第1開口部を有する層間樹脂膜をマスクとして前記第1開口部
から露出された第3絶縁膜の部分をエッチング除去して前記第3絶縁膜に第2開口部を形
成し、前記第1及び第2開口部から前記ドレイン電極を露出させる工程、
前記層間樹脂膜の表面に透明導電性材料からなる画素電極を形成すると共に、前記第1
開口部及び第2開口部を経て前記画素電極とドレイン電極とを電気的に接続する工程、
を含むことを特徴とする。
Furthermore, in order to achieve the above object, a method for producing a liquid crystal display panel of the present invention is a method for producing a liquid crystal display panel in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of transparent substrates,
On one liquid crystal layer side of the transparent substrate, a semiconductor layer for a thin film transistor, a first insulating film covering the surface of the semiconductor layer, and a position corresponding to the semiconductor layer on the first insulating film are formed. A gate electrode; a second insulating film covering the surface of the gate electrode and the surface of the first insulating film; a metal wiring formed on the surface of the second insulating film and made of Mo; and the second insulating film. Preparing a substrate having a drain electrode and a source electrode electrically connected to the semiconductor layer via contact holes formed in the film;
The metal wiring, the drain electrode, the source electrode, and the exposed surface of the second insulating film,
Coating with a third insulating film having a thickness of 0.005 μm or more and 0.02 μm or less,
Covering the surface of the third insulating film with an interlayer resin film having a first opening that partially exposes the third insulating film at a corresponding position of the drain electrode;
By performing hydrofluoric acid cleaning on the substrate obtained in the step, the surface of the interlayer resin film is cleaned, and at the same time, the interlayer resin film having the first opening is exposed from the first opening as a mask. Etching a portion of the third insulating film to form a second opening in the third insulating film, and exposing the drain electrode from the first and second openings;
A pixel electrode made of a transparent conductive material is formed on the surface of the interlayer resin film, and the first electrode
Electrically connecting the pixel electrode and the drain electrode through the opening and the second opening;
It is characterized by including.

本発明の液晶表示パネルの製造方法によれば、上述した効果を奏する本発明の液晶表示
パネルを短時間で作製することができる。
According to the method for producing a liquid crystal display panel of the present invention, the liquid crystal display panel of the present invention having the above-described effects can be produced in a short time.

図1Aは本実施形態にかかる液晶表示パネルの概略構成をカラーフィルター基板を省略して示す概略平面図であり、図1Bは図1AのIB−IB線の概略断面図である。FIG. 1A is a schematic plan view showing a schematic configuration of the liquid crystal display panel according to the present embodiment without a color filter substrate, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along line IB-IB in FIG. 1A. 表示領域における1サブ画素分の要部断面図である。It is principal part sectional drawing for 1 sub pixel in a display area. 図2に示したアレイ基板の製造工程を順を追って示した断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view sequentially showing manufacturing steps of the array substrate shown in FIG. 2. 図3に引き続くアレイ基板の製造工程を順を追って示した断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view sequentially showing the manufacturing process of the array substrate subsequent to FIG. 3. 図4に引き続くアレイ基板の製造工程を順を追って示した断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view sequentially showing the manufacturing process of the array substrate subsequent to FIG. 4. 従来のLTPS−TFTを用いた液晶表示パネルのアレイ基板の1サブ画素分の表示領域の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the display area for 1 sub pixel of the array substrate of the liquid crystal display panel using the conventional LTPS-TFT.

以下、実施形態及び図面を参照して本発明の実施形態を、デュアルトップゲート型のL
TPS−TFTを用いた縦電界方式の液晶表示パネルの場合を例にとり説明する。なお、
以下に示す実施形態は本発明をここに記載したものに限定することを意図するものではな
い。本発明は、特許請求の範囲に示した技術的思想を逸脱することがない限り、シングル
トップゲート型のLTPS−TFTや、シングルトップゲート或いはデュアルトップゲー
ト型のa−Si−TFTを用いた液晶表示パネルにも適用し得るものである。なお、この
明細書における説明のために用いられた各図面においては、各層や各部材を図面上で認識
可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせて表示しており、必ず
しも実際の寸法に比例して表示されているものではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the embodiments and drawings.
A case of a vertical electric field type liquid crystal display panel using TPS-TFT will be described as an example. In addition,
The embodiments shown below are not intended to limit the invention to those described herein. The present invention provides a liquid crystal using a single top gate type LTPS-TFT, a single top gate type or a dual top gate type a-Si-TFT, unless departing from the technical idea shown in the claims. The present invention can also be applied to a display panel. In each drawing used for the description in this specification, each layer and each member are displayed in different scales so that each layer and each member can be recognized on the drawing. However, it is not necessarily displayed in proportion to the actual dimensions.

この実施形態の液晶表示パネル1は、デュアルトップゲート型のLTPS−TFTを用
いたTNモードの透過型液晶表示パネルであり、その要部構成を図1を用いて説明する。
なお、図1Aは本実施形態にかかる液晶表示パネルの概略構成をカラーフィルター基板を
省略して示す概略平面図であり、図1Bは図1AのIB−IB線の概略断面図である。
The liquid crystal display panel 1 of this embodiment is a TN mode transmissive liquid crystal display panel using dual top gate LTPS-TFTs, and the configuration of the main part will be described with reference to FIG.
1A is a schematic plan view showing a schematic configuration of the liquid crystal display panel according to the present embodiment without a color filter substrate, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along line IB-IB in FIG. 1A.

この実施形態の液晶表示パネル1は、アレイ基板AR及びカラーフィルター基板CFで
液晶層LCを狭持している。アレイ基板ARには、図1Aに示すように、第1透明基板2
の表面に、画素電極やTFT等が形成された表示領域3と、表示領域3の周囲に位置して
引き回し配線が形成された周縁領域4と、図1Aにおいて第1透明基板2の表面の上・左
・右端部にそれぞれ位置して周辺回路が形成された回路形成領域5と、第1透明基板2の
下端部に位置する外部回路実装用端子領域6とが形成されている。
In the liquid crystal display panel 1 of this embodiment, the liquid crystal layer LC is sandwiched between the array substrate AR and the color filter substrate CF. The array substrate AR includes a first transparent substrate 2 as shown in FIG. 1A.
On the surface of the first transparent substrate 2 in FIG. 1A, a display region 3 in which pixel electrodes, TFTs and the like are formed, a peripheral region 4 in which a lead-out wiring is formed around the display region 3 A circuit formation region 5 in which peripheral circuits are formed at the left and right end portions and an external circuit mounting terminal region 6 at the lower end portion of the first transparent substrate 2 are formed.

表示領域3には、マトリクス状に配置されて表示領域3を各サブ画素に区画する複数本
の走査線及び信号線や、走査線と信号線の交差部近傍に配置されたスイッチング素子とし
てのデュアルトップゲート型のLTPS−TFTや、このTFTと電気的に接続された画
素電極等が積層配置されている。これら積層構造物については後述するが、図1Bではこ
れらを模式的に第1構造物7として示してある。また、周縁領域4には、走査線や信号線
を、回路形成領域5に形成されるICドライバー回路等に接続するための引き回し配線等
(図示省略)が形成されている。
The display area 3 includes a plurality of scanning lines and signal lines that are arranged in a matrix and divide the display area 3 into sub-pixels, and dual switching elements arranged near the intersections of the scanning lines and the signal lines. A top gate type LTPS-TFT, pixel electrodes electrically connected to the TFT, and the like are stacked. Although these laminated structures will be described later, in FIG. 1B, these are schematically shown as first structures 7. In the peripheral region 4, lead wirings (not shown) for connecting scanning lines and signal lines to an IC driver circuit or the like formed in the circuit formation region 5 are formed.

一方、カラーフィルター基板CFは、図1Bに示すように、ガラス等の透明材料からな
る第2透明基板8の上にカラーフィルター層とブラックマトリクス等の遮光部材を有して
いる。カラーフィルター層には各サブ画素に対応した着色層が設けられており、アレイ基
板ARの画素電極と対向するように配置されている。遮光部材は少なくともアレイ基板A
RのTFT、走査線及び信号線に対応する位置に配置されている。第2透明基板8には更
にITOないしIZO等の透明導電性材料からなる対向電極(共通電極)がアレイ基板A
Rの表示領域3と対面するように配置されている。これらカラーフィルター層等の具体的
な構成は省略するが、図1Bではこれらを模式的に第2構造物9として示してある。
On the other hand, as shown in FIG. 1B, the color filter substrate CF has a color filter layer and a light shielding member such as a black matrix on the second transparent substrate 8 made of a transparent material such as glass. The color filter layer is provided with a colored layer corresponding to each sub-pixel, and is disposed so as to face the pixel electrode of the array substrate AR. The light shielding member is at least the array substrate A.
The TFTs are arranged at positions corresponding to the R TFTs, scanning lines, and signal lines. The second transparent substrate 8 further includes a counter electrode (common electrode) made of a transparent conductive material such as ITO or IZO.
It is arranged so as to face the display area 3 of R. Although a specific configuration of these color filter layers and the like is omitted, in FIG. 1B, these are schematically shown as second structures 9.

そして、アレイ基板ARとカラーフィルター基板CFとが、例えばエポキシ樹脂等の熱
硬化性樹脂や光硬化性樹脂等からなるシール材10で貼り合わされ、液晶注入口(図示省
略)から両基板間に液晶が注入されて実施形態の液晶表示パネル1が得られる。
The array substrate AR and the color filter substrate CF are bonded to each other with a sealing material 10 made of, for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin or a photocurable resin, and a liquid crystal is supplied between the substrates from a liquid crystal injection port (not shown). Is injected to obtain the liquid crystal display panel 1 of the embodiment.

ここで、アレイ基板ARの要部構成を図2を用いて説明する。なお、図2はアレイ基板
ARの表示領域3(図1A参照)における1サブ画素分の要部断面図である。表示領域3
においては、全てのLTPS−TFTの直下を遮光するように、第1透明基板2の表面に
パターニング形成されたMoからなる遮光膜11が形成されており、この遮光膜11の表
面及び露出している第1透明基板2の表面はバッファ絶縁膜12によって被覆されている
。なお、遮光膜11の構成は、公知のものと同様であるので、その詳細な説明は省略する
。また、バッファ絶縁膜12の表面にはサブ画素毎に例えばNch−TFTを構成するL
TPSからなる半導体層13が形成されており、半導体層13及び露出しているバッファ
絶縁膜12の表面はゲート絶縁膜(本発明の第1絶縁膜に相当)14で被覆されている。
Here, the configuration of the main part of the array substrate AR will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part of one sub pixel in the display area 3 (see FIG. 1A) of the array substrate AR. Display area 3
In FIG. 2, a light shielding film 11 made of Mo patterned on the surface of the first transparent substrate 2 is formed so as to shield light directly below all LTPS-TFTs. The surface of the first transparent substrate 2 is covered with a buffer insulating film 12. Note that the configuration of the light shielding film 11 is the same as that of a known one, and a detailed description thereof will be omitted. Further, on the surface of the buffer insulating film 12, for example, an Lch constituting an Nch-TFT for each subpixel.
A semiconductor layer 13 made of TPS is formed, and the surfaces of the semiconductor layer 13 and the exposed buffer insulating film 12 are covered with a gate insulating film (corresponding to the first insulating film of the present invention) 14.

ゲート絶縁膜14の表面には、デュアルゲート型のLTPS−TFTの一対のゲート電
極Gが形成されている。このゲート電極Gは、走査線(図示省略)の一部が半導体層13
の形成領域まで延在されることにより形成されたものであり、例えばMo、MoW合金か
らなる単層、又はMo/Al/Moからなる積層構造とされている。そして、この一対の
ゲート電極Gとゲート絶縁膜14の露出している表面は層間絶縁膜(本発明の第2絶縁膜
に相当)15で被覆されている。
A pair of gate electrodes G of a dual gate LTPS-TFT is formed on the surface of the gate insulating film 14. In the gate electrode G, a part of the scanning line (not shown) is formed in the semiconductor layer 13.
For example, a single layer made of Mo, a MoW alloy, or a laminated structure made of Mo / Al / Mo is formed. The exposed surfaces of the pair of gate electrodes G and the gate insulating film 14 are covered with an interlayer insulating film (corresponding to the second insulating film of the present invention) 15.

層間絶縁膜15の表面には、信号線16や引き回し配線(図示省略)等の金属配線が形
成されており、走査線と同じくMo、MoW合金からなる単層、又はMo/Al/Moか
らなる積層構造とされている。層間絶縁膜15及びゲート絶縁膜14には、半導体層13
のN+領域からなるソース領域を露出させる第1コンタクトホール17が設けられている
。そして、信号線16の一部が延在されてこの第1コンタクトホール17を経てソース領
域と接続されており、この接続部分がソース電極Sを構成している。
On the surface of the interlayer insulating film 15, metal wirings such as signal lines 16 and routing wirings (not shown) are formed. Like the scanning lines, they are made of a single layer made of Mo, MoW alloy, or made of Mo / Al / Mo. It is a laminated structure. The interlayer insulating film 15 and the gate insulating film 14 are provided with a semiconductor layer 13.
A first contact hole 17 is provided to expose the source region composed of the N + region. A part of the signal line 16 is extended and connected to the source region via the first contact hole 17, and this connection portion constitutes the source electrode S.

また、層間絶縁膜15及びゲート絶縁膜14には、半導体層13のドレイン領域を露出
させる第2コンタクトホール18が設けられている。そして、この第2コンタクトホール
18を経て信号線16と同一の材料で同時かつ孤立パターンとなる金属配線がドレイン領
域と接続され、この接続部分がドレイン電極Dを構成している。なお、この例では、信号
線16、ソース電極S、ドレイン電極Dが同一材料で同時に形成されたものを示したが、
同一材料とするか否か或いは同時形成するか否かは当業者が適宜変更し得る設計事項であ
って必ずしも同一材料で同時形成される必要はない。
The interlayer insulating film 15 and the gate insulating film 14 are provided with a second contact hole 18 that exposes the drain region of the semiconductor layer 13. A metal wiring that is simultaneously and in an isolated pattern with the same material as the signal line 16 is connected to the drain region via the second contact hole 18, and this connection portion constitutes the drain electrode D. In this example, the signal line 16, the source electrode S, and the drain electrode D are formed of the same material at the same time.
Whether the same material is used or whether it is formed simultaneously is a design matter that can be appropriately changed by those skilled in the art, and does not necessarily need to be formed simultaneously using the same material.

信号線16、ソース電極S、ドレイン電極D及び層間絶縁膜15の表面は更に絶縁膜(
本発明の第3絶縁膜に相当)19で被覆されている。絶縁膜19は、窒化ケイ素からなり
、膜厚が0.005μm以上、0.02μm以下の極薄膜とされている。更に、絶縁膜1
9は感光性樹脂等からなる層間樹脂膜20で覆われている。画素電極21は、層間樹脂膜
20の表面に形成されると共に、その一部が層間樹脂膜20及び絶縁膜19に形成された
第3コンタクトホール22を経てドレイン電極Dと電気的に接続されている。
The surfaces of the signal line 16, the source electrode S, the drain electrode D, and the interlayer insulating film 15 are further provided with an insulating film (
(Corresponding to the third insulating film of the present invention) 19. The insulating film 19 is made of silicon nitride and is a very thin film having a thickness of 0.005 μm or more and 0.02 μm or less. Furthermore, the insulating film 1
9 is covered with an interlayer resin film 20 made of a photosensitive resin or the like. The pixel electrode 21 is formed on the surface of the interlayer resin film 20, and a part of the pixel electrode 21 is electrically connected to the drain electrode D through the third contact hole 22 formed in the interlayer resin film 20 and the insulating film 19. Yes.

また、ドレイン電極Dの表面に形成されたゲート絶縁膜14上には補助容量線23が形
成されており、補助容量線23とドレイン電極Dとの間で補助容量が形成されている。こ
の補助容量線23は、ゲート絶縁膜14の表面に形成されたゲート電極G、走査線(図示
省略)と同じく、Mo、MoW合金からなる単層、又はMo/Al/Moからなる積層構
造とされており、ゲート電極G等と同一工程で同時に形成されている。
An auxiliary capacitance line 23 is formed on the gate insulating film 14 formed on the surface of the drain electrode D, and an auxiliary capacitance is formed between the auxiliary capacitance line 23 and the drain electrode D. The auxiliary capacitance line 23 has a single layer made of Mo, MoW alloy, or a laminated structure made of Mo / Al / Mo, like the gate electrode G and the scanning line (not shown) formed on the surface of the gate insulating film 14. The gate electrode G and the like are simultaneously formed in the same process.

次に、本実施形態にかかる液晶表示パネル1の製造方法について、図3〜図5を参照し
ながら説明する。まず、第1透明基板2の表面全面に、Mo又はMo合金からなる膜厚約
0.05〜0.2μmの薄膜をスパッタリングにより成膜し、遮光膜11が表示領域3の
全LTPS−TFTの直下にそれぞれ配置されるようにドライエッチングにより遮光膜1
1をパターニング形成する(図3A)。このドライエッチングとしては、好ましくは、フ
ッ化硫黄(SF)と酸素(O)をエッチングガスとした反応性イオンエッチング(R
IE:Reactive Ion Etching)が用いられる。
Next, a method for manufacturing the liquid crystal display panel 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. First, a thin film made of Mo or Mo alloy having a film thickness of about 0.05 to 0.2 μm is formed on the entire surface of the first transparent substrate 2 by sputtering, and the light-shielding film 11 is formed on all LTPS-TFTs in the display region 3. The light shielding film 1 is formed by dry etching so as to be disposed immediately below.
1 is formed by patterning (FIG. 3A). This dry etching is preferably reactive ion etching (R) using sulfur fluoride (SF 6 ) and oxygen (O 2 ) as etching gases.
IE: Reactive Ion Etching is used.

次いで、この遮光膜11及び第1透明基板2の露出された表面を、プラズマ化学気相成
長(CVD:Chemical Vapor Deposition)法によって、窒化ケイ素からなる膜厚約0.
3〜0.5μmのバッファ絶縁膜12で被覆する(図3B)。なお、バッファ絶縁膜12
は酸化ケイ素単体或いは酸化ケイ素と窒化ケイ素からなる積層膜としてもよいが、本発明
にかかる絶縁膜19においては特に窒化ケイ素を用いていることから、ここでも窒化ケイ
素単体を用いた例を示した。このことは、ゲート絶縁膜14、層間絶縁膜15についても
同様である。
Next, the exposed surfaces of the light-shielding film 11 and the first transparent substrate 2 are formed on the surface of the silicon nitride by a plasma chemical vapor deposition (CVD) method.
It is covered with a 3-0.5 μm buffer insulating film 12 (FIG. 3B). The buffer insulating film 12
May be a single film of silicon oxide or a laminated film made of silicon oxide and silicon nitride, but since the insulating film 19 according to the present invention uses silicon nitride in particular, an example using silicon nitride alone is also shown here. . The same applies to the gate insulating film 14 and the interlayer insulating film 15.

次いで、上記工程で得られた基板の表面全体に、p−Siの出発材料となるa−Si層
をプラズマCVD法により成膜し、エキシマレーザーアニール(ELA)により多結晶化
してp−Siからなる半導体薄膜13aを形成する(図3C)。次に、この半導体薄膜1
3aをフォトリソグラフィー法によりパターニングして半導体層13を形成する(図3D
)。
Next, an a-Si layer serving as a p-Si starting material is formed on the entire surface of the substrate obtained in the above step by plasma CVD, and is polycrystallized by excimer laser annealing (ELA). A semiconductor thin film 13a is formed (FIG. 3C). Next, the semiconductor thin film 1
The semiconductor layer 13 is formed by patterning 3a by photolithography (FIG. 3D).
).

次いで、Nch−TFTの閾値を所望の値に制御するために、イオンドーピング装置を
用いて半導体層13の表面に低加速・低ドーズ量でホウ素(B)のイオンドーピングを行
う。なお、Bのドーズ量は所望の制御閾値に応じて適宜調整される。次に、Nch−TF
TのN+領域となる部分以外をフォトレジスト24a、24bで被覆して、イオンドーピ
ング装置を用いて基板表面に低加速・高ドーズ量でリン(P)をイオンドーピングする。
これにより、半導体層13にN+領域からなるソース領域及びドレイン領域が形成される
(図3E)。フォトレジスト24a、24bはイオンドーピング後に剥離除去される。次
に、基板全面を被覆するように窒化ケイ素からなる膜厚約0.03〜0.15μmのゲー
ト絶縁膜14をプラズマCVD法により形成する(図3F)。
Next, in order to control the threshold value of the Nch-TFT to a desired value, boron (B) is ion-doped on the surface of the semiconductor layer 13 with a low acceleration and a low dose by using an ion doping apparatus. The dose amount of B is appropriately adjusted according to a desired control threshold value. Next, Nch-TF
The portion other than the N + region of T is covered with photoresists 24a and 24b, and phosphorus (P) is ion-doped on the substrate surface with low acceleration and high dose by using an ion doping apparatus.
As a result, a source region and a drain region made of an N + region are formed in the semiconductor layer 13 (FIG. 3E). The photoresists 24a and 24b are stripped and removed after ion doping. Next, a gate insulating film 14 made of silicon nitride and having a thickness of about 0.03 to 0.15 μm is formed by plasma CVD so as to cover the entire surface of the substrate (FIG. 3F).

次に、上記工程により得られた基板全面に、Mo、MoW合金からなる単層、又はMo
/Al/Moからなる積層構造の金属薄膜25をスパッタリングにより成膜し(図4A)
、フォトリソグラフィー法によって、走査線(図示省略)、ゲート電極G及び補助容量線
23をそれぞれパターニングする(図4B)。次に、上記工程で得られた基板の表面にP
を高加速・低ドーズ量でイオンドーピングする。これにより、半導体層13には、ゲート
電極Gがマスクとなって、セルフアラインメントにより漏れ電流防止のためのLDD(Li
ghtly Doped Drain)領域が形成される(図4C)。
Next, on the entire surface of the substrate obtained by the above process, a single layer made of Mo, MoW alloy, or Mo
A metal thin film 25 having a laminated structure of / Al / Mo was formed by sputtering (FIG. 4A).
Then, the scanning line (not shown), the gate electrode G, and the auxiliary capacitance line 23 are patterned by photolithography (FIG. 4B). Next, P is formed on the surface of the substrate obtained in the above process.
Is ion-doped with high acceleration and low dose. As a result, the gate electrode G is used as a mask on the semiconductor layer 13, and the LDD (Li
ghtly Doped Drain) region is formed (FIG. 4C).

次に、上記工程で得られた基板全面を被覆する窒化ケイ素からなる膜厚約0.6〜0.
7μmの層間絶縁膜15をプラズマCVD法により形成し、更に熱処理を加えることによ
って半導体層13にイオンドーピングされた不純物であるB及びPを電気的に活性化させ
る(図4D)。次に、層間絶縁膜15に、半導体層13のソース領域、ドレイン領域をそ
れぞれ露出させる第1コンタクトホール17及び第2コンタクトホール18をドライエッ
チングにより形成する(図4E)。このドライエッチングとしては、例えば、SF/C
HF(又はCHF系の高次ガスであるCHF等)又はSF/C+Hを用
いたRIE、ICP(Inductive Coupled Plasma)−RIE等が用いられる。なお、第1
コンタクトホール17及び第2コンタクトホール18の形成は、緩衝フッ化水素酸(BH
F)を用いたウェットエッチングで行うことも可能である。
Next, a film thickness of about 0.6-0.
A 7 μm interlayer insulating film 15 is formed by plasma CVD, and further heat treatment is performed to electrically activate B and P, which are impurities doped in the semiconductor layer 13 (FIG. 4D). Next, the first contact hole 17 and the second contact hole 18 that expose the source region and the drain region of the semiconductor layer 13 are formed in the interlayer insulating film 15 by dry etching (FIG. 4E). As this dry etching, for example, SF 6 / C
RIE using HF 3 (or C 2 HF 5, which is a CHF-based higher gas) or SF 6 / C 4 F 8 + H 2 , ICP (Inductive Coupled Plasma) -RIE, or the like is used. The first
The contact hole 17 and the second contact hole 18 are formed by buffered hydrofluoric acid (BH
It is also possible to carry out by wet etching using F).

次に、Mo/Al/Moからなる金属薄膜を基板表面にスパッタリングにより形成し、
これをフォトリソグラフィー法によりパターニングして、信号線16や引き回し配線等の
金属配線と同時に、第1コンタクトホール17を経て半導体層13のソース領域と電気的
に接続されたソース電極S及び第2コンタクトホール18を経て半導体層13のドレイン
領域と電気的に接続されたドレイン電極Dが形成される(図5A)。
Next, a metal thin film made of Mo / Al / Mo is formed on the substrate surface by sputtering,
This is patterned by photolithography, and simultaneously with the metal wiring such as the signal line 16 and the routing wiring, the source electrode S and the second contact electrically connected to the source region of the semiconductor layer 13 through the first contact hole 17. A drain electrode D electrically connected to the drain region of the semiconductor layer 13 through the hole 18 is formed (FIG. 5A).

次に、上述の層間絶縁膜15の表面に形成された金属配線やソース電極S及びドレイン
電極と共に層間絶縁膜15の露出された表面を被覆する窒化ケイ素からなる絶縁膜19を
プラズマCVD法により形成する(図5B)。この実施形態では、従来は0.3μm程度
とされたパッシベーション膜の膜厚が0.02μm以下と極めて薄くなっているので、絶
縁膜19の成膜にかかる時間を大幅に短縮することができる。また、従来であれば、この
絶縁膜19の形成後に、ドレイン電極Dと画素電極21に対応する位置(符号Aで示す位
置)に、画素電極とドレイン電極Dとの接続用のコンタクトホールの一部をなす開口部が
形成される(図5C参照)。しかしながら、本実施形態では、絶縁膜19の厚さが薄いの
で、かかる開口部の形成を以下の図5Eに示す画素電極形成前のフッ酸溶液による洗浄工
程(図5D)で同時形成するようにしている。これにより、絶縁膜19に開口部を形成す
る工程、すなわちフォトリソグラフィー工程、エッチング工程及びレジスト剥離工程を省
略して安価に作製することができるという効果が得られる。
Next, an insulating film 19 made of silicon nitride that covers the exposed surface of the interlayer insulating film 15 together with the metal wiring, source electrode S, and drain electrode formed on the surface of the interlayer insulating film 15 is formed by plasma CVD. (FIG. 5B). In this embodiment, since the thickness of the passivation film, which has been conventionally about 0.3 μm, is extremely thin as 0.02 μm or less, the time required for forming the insulating film 19 can be greatly shortened. Further, conventionally, after the insulating film 19 is formed, a contact hole for connecting the pixel electrode and the drain electrode D is formed at a position corresponding to the drain electrode D and the pixel electrode 21 (a position indicated by reference numeral A). The opening part which makes a part is formed (refer FIG. 5C). However, in this embodiment, since the insulating film 19 is thin, the opening is formed at the same time in a cleaning step (FIG. 5D) using a hydrofluoric acid solution before pixel electrode formation shown in FIG. 5E. ing. Thereby, an effect is obtained that the step of forming an opening in the insulating film 19, that is, the photolithography step, the etching step, and the resist stripping step can be omitted and it can be manufactured at low cost.

次に、ドレイン電極Dと画素電極21に対応する位置(符号Aで示す位置)に開口部(
本発明の第1開口部に相当)20aを有する膜厚約1.0〜3.0μmの層間樹脂膜20
を形成する(図5C)。この開口部20aは、絶縁膜19の表面を部分的に露出させるも
のであり、アクリルやシロキサン等の感光性樹脂を絶縁膜19の表面に塗布した後、開口
部20aの形成領域部分をマスクして露光及び現像することにより、層間樹脂膜20と同
時一体的に形成される。
Next, an opening (a position indicated by a symbol A) corresponding to the drain electrode D and the pixel electrode 21
(Corresponding to the first opening of the present invention) Interlayer resin film 20 having a film thickness of about 1.0 to 3.0 μm having 20a
(FIG. 5C). The opening 20a partially exposes the surface of the insulating film 19, and after a photosensitive resin such as acryl or siloxane is applied to the surface of the insulating film 19, the formation region of the opening 20a is masked. By being exposed and developed, the interlayer resin film 20 and the interlayer resin film 20 are formed integrally.

次に、層間樹脂膜20の表面に画素電極21を形成する前の処理として、フッ酸溶液に
よる洗浄を行う。このとき、同時に、この層間樹脂膜20をマスクとして、開口部20a
から露出する絶縁膜19の部分をエッチング除去して開口部(本発明の第2開口部に相当
)19aを形成する。これにより、画素電極21と半導体層13のドレイン電極Dとの接
続用の第3コンタクトホール22が完成する(図5D)。
Next, as a treatment before forming the pixel electrode 21 on the surface of the interlayer resin film 20, cleaning with a hydrofluoric acid solution is performed. At the same time, using the interlayer resin film 20 as a mask, the opening 20a
The portion of the insulating film 19 exposed from the etching is removed by etching to form an opening (corresponding to the second opening of the present invention) 19a. Thereby, the third contact hole 22 for connection between the pixel electrode 21 and the drain electrode D of the semiconductor layer 13 is completed (FIG. 5D).

そして、ITOないしIZO等の透明導電性材料からなる画素電極21を層間樹脂膜2
0の表面にスパッタリング及びエッチングにより形成する。これにより、画素電極21は
第3コンタクトホール22を経て半導体層13のドレイン電極Dと電気的に接続され、本
発明に係る液晶表示パネルのアレイ基板ARが完成される(図5E)。
Then, the pixel electrode 21 made of a transparent conductive material such as ITO or IZO is formed on the interlayer resin film 2.
It is formed on the surface of 0 by sputtering and etching. Thereby, the pixel electrode 21 is electrically connected to the drain electrode D of the semiconductor layer 13 through the third contact hole 22, and the array substrate AR of the liquid crystal display panel according to the present invention is completed (FIG. 5E).

1…液晶表示パネル 2…第1透明基板 3…表示領域 4…周縁領域 5…回路形成
領域 6…外部回路実装用端子領域 7…第1構造物 8…第2透明基板 9…第2構造
物 10…シール材 11…遮光膜 12…バッファ絶縁膜 13…半導体層 13a…
半導体薄膜 14…ゲート絶縁膜 15…層間絶縁膜 16…信号線 17…第1コンタ
クトホール 18…第2コンタクトホール 19…絶縁膜 19a…第2開口部 20…
層間樹脂膜 20a…第1開口部 21…画素電極 22…第3コンタクトホール 23
…補助容量線 24a、24b…フォトレジスト AR…アレイ基板 CF…カラーフィ
ルター基板 LC…液晶層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal display panel 2 ... 1st transparent substrate 3 ... Display area 4 ... Peripheral area 5 ... Circuit formation area 6 ... External circuit mounting terminal area 7 ... 1st structure 8 ... 2nd transparent substrate 9 ... 2nd structure DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Sealing material 11 ... Light shielding film 12 ... Buffer insulating film 13 ... Semiconductor layer 13a ...
Semiconductor thin film 14 ... Gate insulating film 15 ... Interlayer insulating film 16 ... Signal line 17 ... First contact hole 18 ... Second contact hole 19 ... Insulating film 19a ... Second opening 20 ...
Interlayer resin film 20a ... first opening 21 ... pixel electrode 22 ... third contact hole 23
... Auxiliary capacitance lines 24a, 24b ... Photoresist AR ... Array substrate CF ... Color filter substrate LC ... Liquid crystal layer

Claims (4)

液晶層を狭持する一対の透明基板を有し、
前記一対の透明基板の一方の表面側に形成された半導体層と、
前記半導体層の表面を被覆する第1絶縁膜と、
前記第1絶縁膜上の前記半導体層に対応する位置に形成されたゲート電極と、
前記ゲート電極の表面及び露出している前記第1絶縁膜の表面を被覆する第2絶縁膜と

前記第2絶縁膜に形成された金属配線及び前記第2絶縁膜に形成されたコンタクトホー
ルを経て前記半導体層と電気的に接続されたドレイン電極及びソース電極と、
前記金属配線、ドレイン電極、ソース電極及び露出している前記第2絶縁膜の表面を形
成する第3絶縁膜と、
前記第3絶縁膜の表面に形成された層間樹脂膜と、
前記層間樹脂膜の表面に形成される透明導電性電極と、
を備えた液晶表示パネルであって、
前記金属配線は表面がMoからなり、かつ、
前記第3絶縁膜は厚さが0.005μm以上、0.02μm以下の窒化ケイ素からなる

ことを特徴とする液晶表示パネル。
Having a pair of transparent substrates holding the liquid crystal layer,
A semiconductor layer formed on one surface side of the pair of transparent substrates;
A first insulating film covering the surface of the semiconductor layer;
A gate electrode formed at a position corresponding to the semiconductor layer on the first insulating film;
A second insulating film covering the surface of the gate electrode and the exposed surface of the first insulating film;
A drain electrode and a source electrode electrically connected to the semiconductor layer through a metal wiring formed in the second insulating film and a contact hole formed in the second insulating film;
A third insulating film forming a surface of the metal wiring, drain electrode, source electrode and the exposed second insulating film;
An interlayer resin film formed on the surface of the third insulating film;
A transparent conductive electrode formed on the surface of the interlayer resin film;
A liquid crystal display panel comprising:
The metal wiring has a surface made of Mo, and
The third insulating film is made of silicon nitride having a thickness of 0.005 μm or more and 0.02 μm or less,
A liquid crystal display panel characterized by that.
前記半導体層は低温ポリシリコンからなることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示
パネル。
The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the semiconductor layer is made of low-temperature polysilicon.
前記透明導電性電極は画素電極であり、
前記画素電極は、前記層間樹脂膜及び前記第3絶縁膜に形成されたコンタクトホールを
経て前記ドレイン電極と電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の液晶
表示パネル。
The transparent conductive electrode is a pixel electrode;
The liquid crystal display panel according to claim 1, wherein the pixel electrode is electrically connected to the drain electrode through a contact hole formed in the interlayer resin film and the third insulating film.
液晶層を一対の透明基板で狭持してなる液晶表示パネルの製造方法であって、
一方の前記透明基板の液晶層側に、薄膜トランジスター用の半導体層と、この半導体層
の表面を被覆する第1絶縁膜と、前記第1絶縁膜上の前記半導体層に対応する位置に形成
されたゲート電極と、前記ゲート電極の表面及び前記第1絶縁膜の表面を被覆する第2絶
縁膜と、前記第2絶縁膜の表面に形成された表面がMoからなる金属配線及び前記第2絶
縁膜に形成されたコンタクトホールを経て前記半導体層と電気的に接続されたドレイン電
極及びソース電極と、を有する基板を用意する工程、
前記金属配線、ドレイン電極、ソース電極及び露出している前記第2絶縁膜の表面を、
膜厚が0.005μm以上、0.02μm以下の第3絶縁膜で被覆する工程、
前記ドレイン電極の対応する位置に前記第3絶縁膜を部分的に露出させる第1開口部を
有する層間樹脂膜で、前記第3絶縁膜の表面を被覆する工程、
前記工程で得られた基板に対してフッ酸洗浄を行うことにより、前記層間樹脂膜の表面
を洗浄すると同時に、前記第1開口部を有する層間樹脂膜をマスクとして前記第1開口部
から露出された第3絶縁膜の部分をエッチング除去して前記第3絶縁膜に第2開口部を形
成し、前記第1及び第2開口部から前記ドレイン電極を露出させる工程、
前記層間樹脂膜の表面に透明導電性材料からなる画素電極を形成すると共に、前記第1
開口部及び第2開口部を経て前記画素電極とドレイン電極とを電気的に接続する工程、
を含むことを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
A method of manufacturing a liquid crystal display panel in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of transparent substrates,
On one liquid crystal layer side of the transparent substrate, a semiconductor layer for a thin film transistor, a first insulating film covering the surface of the semiconductor layer, and a position corresponding to the semiconductor layer on the first insulating film are formed. A gate electrode; a second insulating film covering the surface of the gate electrode and the surface of the first insulating film; a metal wiring formed on the surface of the second insulating film and made of Mo; and the second insulating film. Preparing a substrate having a drain electrode and a source electrode electrically connected to the semiconductor layer via contact holes formed in the film;
The metal wiring, the drain electrode, the source electrode, and the exposed surface of the second insulating film,
Coating with a third insulating film having a thickness of 0.005 μm or more and 0.02 μm or less,
Covering the surface of the third insulating film with an interlayer resin film having a first opening that partially exposes the third insulating film at a corresponding position of the drain electrode;
By performing hydrofluoric acid cleaning on the substrate obtained in the step, the surface of the interlayer resin film is cleaned, and at the same time, the interlayer resin film having the first opening is exposed from the first opening as a mask. Etching a portion of the third insulating film to form a second opening in the third insulating film, and exposing the drain electrode from the first and second openings;
A pixel electrode made of a transparent conductive material is formed on the surface of the interlayer resin film, and the first electrode
Electrically connecting the pixel electrode and the drain electrode through the opening and the second opening;
A method for producing a liquid crystal display panel, comprising:
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