JP2570255B2 - Thin film transistor matrix array panel and method of manufacturing the same - Google Patents

Thin film transistor matrix array panel and method of manufacturing the same

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JP2570255B2 JP60175212A JP17521285A JP2570255B2 JP 2570255 B2 JP2570255 B2 JP 2570255B2 JP 60175212 A JP60175212 A JP 60175212A JP 17521285 A JP17521285 A JP 17521285A JP 2570255 B2 JP2570255 B2 JP 2570255B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアクティブマトリックス液晶表示デバイス等
に用いられる薄膜トランジスタマトリックスアレイパネ
ル及びその製造方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thin film transistor matrix array panel used for an active matrix liquid crystal display device and the like, and a method of manufacturing the same.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

薄膜トランジスタ(TFT)はガラス等の絶縁性基板上
に低温で形成できる利点があり、そのデバイス応用が種
々考えられている。特に近年はアモルファスシリコン
(a−Si)やポリシリコン(p−Si)を用いたTFTをマ
トリックスアレイ状に形成し、液晶表示素子のスイッチ
ングアレイとして使用する例が多くなってきた。
A thin film transistor (TFT) has an advantage that it can be formed on an insulating substrate such as glass at a low temperature, and various device applications are considered. In particular, in recent years, TFTs using amorphous silicon (a-Si) or polysilicon (p-Si) are formed in a matrix array and are often used as switching arrays of liquid crystal display elements.

第4図(a)にa−Si TFTを用いたマトリックスアレ
ーパネルの一部分の模式的平面図を示し、第4図(b)
に(a)のA−A′破断線から見た模式的断面図を示
す。
FIG. 4 (a) shows a schematic plan view of a part of a matrix array panel using an a-Si TFT, and FIG. 4 (b)
FIG. 3A is a schematic cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.

従来a−Si TFTマトリックスアレーパネルは次のよう
に作成され、構成されていた。すなわち、第4図
(a),(b)において、ガラス等の絶縁性基板401上
にクロム等の配線用金属を堆積させ、これをパターニン
グしてゲート電極402を形成する。次にゲート電極402が
形成された基板401上にプラズマCVDによって窒化シリコ
ン(SiN)等のゲート絶縁膜403とa−Siの半導体膜404
とを順次堆積する。a−Si膜はノンドープ層上にn+
(n+半導体層405)を設けた2層になっている。n+半導
体層405はソース・ドレイン電極との接触をオーミック
性良くするためのもので、これを設けていない場合もあ
る。次にTFTをマトリックス化するために、各々TFTが設
けられる個所ごとに、前記堆積させた半導体膜404をマ
スクし、エッチング除去して平面的に絶縁分離する。こ
の結果、ゲート絶縁膜403は堆積させた領域に残ってい
るが、半導体膜404が存在する領域はTFT412となる個所
の半導体領域413である。なお、堆積された領域の末端
部はマスクパターンの都合でエッチング残415が生じて
いる場合がある。又、半導体領域413をゲート電極402と
ドレインバスライン416とが交差する個所まで拡大して
おくと、電極間絶縁性を改善できる。次の工程としてド
レイン電極配線用金属406を堆積させ、ソース電極410と
ドレイン電極408及びドレインバスライン416を形成する
パターニングを行なう。次に酸化インジウム錫膜(ITO
膜)407等の導電膜を表示電極411とするために堆積さ
せ、マトリックス状の表示電極411がTFT412のソース電
極410に接続された形状のパターニングを行なう。以上
の工程を経て作成されたTFTマトリックスアレーパネル
は第4図(b)のような断面構造を持つ結果となる。
Conventionally, an a-Si TFT matrix array panel has been created and configured as follows. That is, in FIGS. 4 (a) and 4 (b), a wiring metal such as chromium is deposited on an insulating substrate 401 such as glass, and is patterned to form a gate electrode 402. Next, a gate insulating film 403 such as silicon nitride (SiN) and an a-Si semiconductor film 404 are formed on the substrate 401 on which the gate electrode 402 is formed by plasma CVD.
Are sequentially deposited. The a-Si film has two layers in which an n + layer (n + semiconductor layer 405) is provided on a non-doped layer. The n + semiconductor layer 405 is provided for improving the ohmic contact with the source / drain electrodes, and may not be provided. Next, in order to form the TFTs into a matrix, the deposited semiconductor film 404 is masked, etched away, and planarly insulated and separated at each location where the TFTs are provided. As a result, the gate insulating film 403 remains in the deposited region, but the region where the semiconductor film 404 exists is the semiconductor region 413 where the TFT 412 is to be formed. Note that an etching residue 415 may occur at the end of the deposited region due to a mask pattern. In addition, if the semiconductor region 413 is expanded to the point where the gate electrode 402 and the drain bus line 416 intersect, the inter-electrode insulation can be improved. As a next step, a metal 406 for drain electrode wiring is deposited, and patterning for forming a source electrode 410, a drain electrode 408, and a drain bus line 416 is performed. Next, an indium tin oxide film (ITO
A conductive film such as a film 407 is deposited to be the display electrode 411, and patterning is performed so that the matrix-shaped display electrode 411 is connected to the source electrode 410 of the TFT 412. The TFT matrix array panel produced through the above steps has a sectional structure as shown in FIG. 4 (b).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかし、上記のような構造及び製造方法のTFTマトリ
ックスアレーパネルは、製造工程が複雑で工数が多い欠
点を有し、構造上配線切れによる表示の線欠陥が生じや
すい欠点を有していた。これらの欠点は、各々の薄膜を
逐一パターニングするために複数な工数増加をもたらし
ている欠点と、TFTをマトリックスアレー状に設ける構
造とするため、半導体膜を平面的に分離絶縁する欠点に
よるものであった。
However, the TFT matrix array panel having the structure and the manufacturing method as described above has a drawback that the manufacturing process is complicated and requires a lot of man-hours, and has a drawback that a line defect in display due to disconnection of wiring is likely to occur due to the structure. These drawbacks are due to the drawback of increasing the number of steps for patterning each thin film one by one and the drawback of separating and insulating the semiconductor film in a planar manner because the TFTs are arranged in a matrix array. there were.

上記のような従来のTFTマトリックスアレーパネルの
構造では、少なくとも、ゲート電極を形成するマスクパ
ターンによるエッチング工程、半導体を平面的に分離絶
縁するマスクパターンによるエッチング工程、ドレイン
電極配線するマスクパターンによるエッチング工程、表
示電極を形成するマスクパターンによるエッチング工
程、トランジスタチャネル部を形成するマスクパターン
によるエッチング工程と、5〜6回のパターニング(マ
スク工程)が必要であり、工数が多く複雑で、歩留まり
低下とコスト高の要因となっていた。又、1本のドレイ
ンバスラインが、平面的に分離して設けられたTFT数の
半導体膜段差を各々接続しなければならず、配線切れが
生じ易い問題もあった。そのようなTFTマトリックスア
レーパネルを表示デバイスとして用いた場合、配線切れ
は、表示の線欠陥として表われ極めて表示品質を低下さ
せる結果となっていた。
In the structure of the conventional TFT matrix array panel as described above, at least an etching step using a mask pattern for forming a gate electrode, an etching step using a mask pattern for isolating and insulating a semiconductor in a plane, and an etching step using a mask pattern for wiring a drain electrode An etching process using a mask pattern for forming a display electrode, an etching process using a mask pattern for forming a transistor channel portion, and patterning (masking process) 5 to 6 times are required. Was a factor of high. In addition, one drain bus line must be connected to each of the semiconductor film steps of the number of TFTs provided separately in a plane, and there is a problem that the wiring is liable to be cut. When such a TFT matrix array panel is used as a display device, a disconnection of a wiring appears as a line defect of a display, resulting in an extremely low display quality.

そこで、本発明の目的は製造工数が少なく、かつ製造
歩留まりに優れた薄膜トランジスタマトリックスアレー
パネル及びその製造方法の提供にある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a thin film transistor matrix array panel having a small number of manufacturing steps and a high manufacturing yield, and a method of manufacturing the same.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

前述の問題点を解決するための第1の発明は、絶縁性
基板上に複数本のゲート電極配線とドレイン電極配線と
が互いに絶縁されてマトリックスアレー状に配置され、
前記両配線の交差部近傍に薄膜トランジスタが配置され
たパネルにおいて、1本のドレイン電極配線下の堆積さ
れた半導体膜領域の全て、および該1本のドレイン電極
配線に接続された全ての薄膜トランジスタの半導体膜を
平面的に絶縁分離することなく共通に一体に設け、前記
電極配線は金属膜と透明導電膜との2層から成り、ソー
ス電極配線上層の透明導電膜が延在して表示電極を構成
したことを特徴とする薄膜トランジスタマトリックスア
レーパネルである。
According to a first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems, a plurality of gate electrode wirings and drain electrode wirings are insulated from each other and arranged in a matrix array on an insulating substrate,
In a panel in which thin film transistors are arranged in the vicinity of the intersection of the two wires, all of the deposited semiconductor film region under one drain electrode wire and the semiconductors of all thin film transistors connected to the one drain electrode wire The film is provided integrally in common without being insulated and separated in a plane. The electrode wiring is composed of two layers of a metal film and a transparent conductive film, and the transparent conductive film on the source electrode wiring extends to form a display electrode. A thin film transistor matrix array panel characterized in that:

また、前述の問題点を解決するために第2の発明が提
供する方法は、複数本のゲート電極配線とドレイン電極
配線とを互いに絶縁してマトリックス状に設け、前記両
配線の交差近傍に薄膜トランジスタを設ける製造方法に
おいて、 ゲート電極配線が形成された絶縁性基板表面にゲート
絶縁膜と半導体膜と配線用金属膜との3層膜を順次積層
堆積する工程と、 ドレイン電極配線領域とソース電極領域とを含むマス
クを用いて、1本のドレイン電極配線に接続すべき全て
の薄膜トランジスタを設ける領域と前記配線下の前記積
層堆積した領域との全てに渡って前記配線用金属膜及び
半導体膜の2層膜を順次エッチング除去する工程と、 表示電極の配線膜を堆積した後、該表示電極の配線パ
ターンおよびソース電極とドレイン電極とを隔てて形成
する上記薄膜トランジスタのチャネル部パターンを有す
る1体のマスクを用いて、表示電極の配線膜をエッチン
グするとともに、上記チャネル部の前記ドレイン電極配
線金属膜とを半導体膜のドープ層など一部不要膜との3
層膜をエッチングする工程とを含むことを特徴とする薄
膜トランジスタマトリックスアレーパネルの製造方法で
ある。
In order to solve the above-mentioned problem, a method provided by the second invention is to provide a plurality of gate electrode wirings and drain electrode wirings in a matrix form insulated from each other, and to provide a thin film transistor near an intersection of the two wirings. A step of sequentially laminating and depositing a three-layer film of a gate insulating film, a semiconductor film, and a metal film for wiring on a surface of the insulating substrate on which the gate electrode wiring is formed; and a drain electrode wiring region and a source electrode region. Using a mask including: a metal film for a wiring and a semiconductor film over a region where all thin film transistors to be connected to one drain electrode wiring are provided and a region under the wiring where the lamination is deposited; A step of sequentially removing the layer film by etching; and, after depositing a wiring film of the display electrode, forming a wiring pattern of the display electrode and separating the source electrode and the drain electrode. The wiring film of the display electrode is etched using a single mask having a channel pattern of the thin film transistor, and the drain electrode wiring metal film of the channel portion is partially etched with an unnecessary film such as a doped layer of a semiconductor film. 3
And a step of etching a layer film.

レーパネルでは、上記手段により、全面的にゲート絶縁
膜を残したためのゲートからのリーク電流による、個々
の薄膜トランジスタ間の特性に与える影響は無い。
In the laser panel, the above means does not affect the characteristics between the individual thin film transistors due to the leakage current from the gate because the gate insulating film is left entirely.

さらに、本発明の薄膜トランジスタマトリックスアレ
ーパネルでは、上記手段により、ドレイン電極配線領域
にも半導体膜が分離することなく共通に存在させたこと
により、素子数に相当する段差が減少しドレイン電極配
線が著しく平坦化され、断線による不良率を大幅に改善
することもできる。
Further, in the thin film transistor matrix array panel of the present invention, the semiconductor film is commonly present in the drain electrode wiring region without being separated by the above means, so that a step corresponding to the number of elements is reduced and the drain electrode wiring is significantly reduced. It is flattened, and the defect rate due to disconnection can be greatly improved.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施例1) 第1図(a)は本発明の実施例の構成を示すTFTマト
リックスアレーパネルの一部分の模式的平面図、(b)
は(a)のA−A′破断線より見た模式的断面図であ
る。
(Example 1) FIG. 1A is a schematic plan view of a part of a TFT matrix array panel showing a configuration of an example of the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG.

第1図(a),(b)において、SiOコートされたソ
ーダガラスの絶縁性基板101上にCrによるゲート電極102
がパターニングされて設けられている。この上にプラズ
マCVDを用いて形成されたSiNのゲート絶縁膜103及びi
層とn+(半導体)層105とから成るa−Si:Hの半導体膜1
04が設けられている。さらにこの上にドレイン電極10
8、ソース電極110用のCrの配線金属106が設けられてい
る。Cr配線金属106は半導体膜104が設けられていない領
域の絶縁性基板101上にも形成されて、ドレイン電極108
の延長線上のドレイン端子電極109としても連続して設
けられている。TFT112となる領域及びドレイン電極配線
領域を含む半導体領域113(図中破線で示した領域)以
外の半導体膜はエッチング除去されている。Cr配線金属
106上と、表示電極111となる領域に残存するSiNのゲー
ト絶縁膜103上とにITO膜107が設けられて所望のパター
ンが形成されている。かかるITO膜107のパターンは表示
電極111とTFT112とのソース電極110が接続され、ドレイ
ン電極108とドレイン端子電極109が連続したもので、TF
T112のチャネル部にソース電極110とドレイン電極108間
の隔たりを有するものである。又、TFT112のチャネル部
はITO膜107、Cr配線金属106及びn+半導体層105が除去さ
れており、i層が露出した半導体膜104となっている。
1 (a) and 1 (b), a gate electrode 102 of Cr is formed on an insulating substrate 101 of soda glass coated with SiO.
Are provided by patterning. SiN gate insulating films 103 and i formed thereon by using plasma CVD.
-Si: H semiconductor film 1 composed of a layer and an n + (semiconductor) layer 105
04 is provided. Furthermore, a drain electrode 10
8. A Cr wiring metal 106 for the source electrode 110 is provided. The Cr wiring metal 106 is also formed on the insulating substrate 101 in a region where the semiconductor film 104 is not provided, and the drain electrode 108
Are also provided continuously as a drain terminal electrode 109 on an extension of the above. The semiconductor film other than the region serving as the TFT 112 and the semiconductor region 113 including the drain electrode wiring region (the region indicated by the broken line in the drawing) is etched away. Cr wiring metal
An ITO film 107 is provided on 106 and on a gate insulating film 103 of SiN remaining in a region to become the display electrode 111, and a desired pattern is formed. The pattern of the ITO film 107 is such that the source electrode 110 of the display electrode 111 and the TFT 112 are connected, and the drain electrode 108 and the drain terminal electrode 109 are continuous.
The channel portion of T112 has a gap between the source electrode 110 and the drain electrode. In addition, the ITO film 107, the Cr wiring metal 106, and the n + semiconductor layer 105 are removed from the channel portion of the TFT 112, and the TFT 112 becomes the semiconductor film 104 with the i-layer exposed.

上記のような構造となる本発明のTFTマトリックスア
レーパネルの個々のTFTを特性を測定した結果、マトリ
ックス中のTFT相互間の影響は全くなく、各表示電極ご
とにTFTを動作できることが確認された。これは、ゲー
ト絶縁膜と一体で残された絶縁膜がマトリックス中の各
TFTのゲート電極およびゲート配線を覆っているため、
ゲートからソースやドレインへのリーク電流を防ぐこと
ができる効果で、また、TFTがスイッチング動作するた
めのゲート電極とTFTとの配置的相関を見ると、ゲート
電極配線上のTFTは半導体膜が分離しており、ドレイン
電極配線上のTFTはゲート電極が独立している効果であ
った。又、このTFTマトリックスアレーパネルを用いた
液晶ディスプレイの表示結果は全TFTをマトリックス状
に孤立させた絶縁分離方式と全く同程度であった。これ
は液晶ディスプレイにおいて、各ゲート線に順次表示タ
イミング信号を入力してスイッチングさせる、いわゆる
線順次方式であるため、ドレイン方向にTFTが共通に設
けられてもスイッチングタイミングが異なるために全く
問題が生じない。
As a result of measuring the characteristics of the individual TFTs of the TFT matrix array panel of the present invention having the above-described structure, it was confirmed that there was no influence between the TFTs in the matrix and that the TFTs could be operated for each display electrode. . This is because the insulating film that remains with the gate insulating film
Because it covers the gate electrode and gate wiring of the TFT,
The effect of preventing leakage current from the gate to the source and drain and the positional correlation between the gate electrode and TFT for TFT switching operation show that the semiconductor film is separated from the TFT on the gate electrode wiring. Thus, the TFT on the drain electrode wiring had the effect that the gate electrode was independent. The display result of the liquid crystal display using this TFT matrix array panel was almost the same as that of the insulation separation method in which all TFTs were isolated in a matrix. This is a so-called line-sequential system in which a display timing signal is sequentially input to each gate line in a liquid crystal display, and switching is performed.Therefore, even if a TFT is commonly provided in the drain direction, the switching timing is different, so there is no problem at all. Absent.

このようにマトリックスアレー中の個々のTFTを完全
に絶縁分離しなくとも、等価な動作が得られる本実施例
のTFTマトリックスアレーパネルにおいては、次のよう
な利点が得られる。まず、TFTを個々に絶縁分離して孤
立した島状に設けるためのマスク、パターニング工程が
不要となり、その分製造コストの低減が達成できる。
又、孤立した島状のTFTにドレイン電極配線を行なう必
要がなく、1本のドレイン電極配線下半導体膜が連続し
ているため、段差が少なく、配線の断線が著しく減少
し、製造歩留の向上を達成できる。
As described above, the TFT matrix array panel according to the present embodiment, in which equivalent operations can be obtained without completely isolating and separating individual TFTs in the matrix array, has the following advantages. First, there is no need for a mask and a patterning step for individually providing TFTs in an isolated island shape by insulating and isolating them, so that manufacturing costs can be reduced accordingly.
In addition, it is not necessary to perform drain electrode wiring on an isolated island-shaped TFT, and since the semiconductor film under one drain electrode wiring is continuous, there are few steps and the disconnection of the wiring is remarkably reduced. Improvement can be achieved.

(実施例2) 第2図(a)〜(d)はTFTマトリックスアレーパネ
ルの製造工程におけるそのパネルの一部分の模式的断面
図であり、第3図(a)〜(d)はその工程におけるパ
ネルの一部分の模式的平面図である。第2図及び第3図
の(a)〜(d)は相対しており、第2図は第3図のA
−A′破断線上の断面を説明したものである。
(Example 2) FIGS. 2 (a) to 2 (d) are schematic cross-sectional views of a part of a TFT matrix array panel in a manufacturing process thereof, and FIGS. 3 (a) to 3 (d) are views in the process. It is a schematic plan view of a part of panel. 2 (a) to (d) are opposed to each other, and FIG.
-A 'illustrates a cross section taken along the breaking line.

第2図(a),第3図(a)において、ガラス等の絶
縁性基板201上にゲート電極202,302用のCrを1000Å堆積
させ、パターニングを行なう〔工程(a)〕。しかる
後、第2図(b),第3図(b)において、プラズマCV
Dを用いて、ゲート絶縁膜203用のSiNを3000Å堆積さ
せ、同一装置内で引続き半導体膜204用のa−Si:Hのi
層300Å及びn+半導体層にリンドープしたa−Si:H層を5
00Å堆積させ、ゲート絶縁層と半導体層との2層(i層
とn+はともに半導体層として)を堆積させる〔工程
(b)〕。その表面はゲート絶縁膜と半導体膜及びn+
のプラズマCVD積層堆積領域314ではn+半導体層205,305
表面であり、絶縁性基板の周辺の端子部となる領域は基
板表面である。次に、第2図(c),第3図(c)にお
いて、この表面に別工程でドレイン電極用の配線金属20
6,306となるCrを2000Å堆積させ、先のゲート絶縁膜、
半導体膜と合わせて3層を全面に堆積させ、第3図
(c)に示すような、ドレイン電極配線とドレイン電極
端子が連続し、かつドレイン電極とソース電極とが連な
ったTFT領域をも含むような配線金属206,306のマスクパ
ターン(斜線部分)を用いてCrをエッチングする。その
同一マスクパターンを用いてプラズマCVD〔工程
(b)〕で堆積させた半導体膜204のa−Si:H膜のn
+(半導体)層205,305及びi層をエッチング除去する
〔工程(c)〕。その結果、プラズマCVD〔工程
(b)〕で堆積したゲート絶縁膜と半導体膜及びn+層の
積層堆積領域314の内a−Si:H膜(n+層+i層)が残っ
ている半導体膜領域313はCr配線金属306と同一であり、
第3図(c)の斜線領域である。第2図(d),第3図
(d)において、次にこの表面に、表示電極311用の導
電膜としてITO膜207,307を堆積させ、第3図(d)に示
すようなパターン、すなわち、表示電極311とソース電
極310とが連続し、ドレイン電極308とドレイン端子電極
309とが連続しかつ、TFT312のチャネル部が隔ったもの
でITO膜207,307をエッチングする。引き続いて一マスク
を用いて、TFT312のチャネル部に存在する配線金属306
のCr膜及び半導体膜304のn+(半導体)層305のa−Si:H
n+層等不要膜をエッチングし、ITOを含めて合計3層を
連続してエッチング除去する。n+層が無い場合でもトラ
ンジスタOFF特性のリークを防ぐために金属膜と半導体
界面をエッチングすることが望ましい。〔工程
(d)〕。これらのエッチング工程において、ITOのエ
ッチャント及びCrのエッチャント及びa−Si:H膜のエッ
チャントもしくはそれらのエッチングガスはSiNに対し
て選択比が十分あるので、ゲート絶縁膜303はプラズマC
VDで堆積させた領域全てに残っている。又、TFT312領域
ではチャネル部は半導体膜304のa−Si:H膜i層が露出
している。
2A and 3A, Cr for the gate electrodes 202 and 302 is deposited on an insulating substrate 201 made of glass or the like at a thickness of 1000 [deg.] And patterning is performed [step (a)]. Thereafter, in FIG. 2 (b) and FIG. 3 (b), the plasma CV
Using D, 3000N of SiN for the gate insulating film 203 is deposited, and a-Si: H i for the semiconductor film 204 is continuously formed in the same apparatus.
Layer 300Å and n + and phosphorus-doped into the semiconductor layer a-Si: H layer 5
Then, two layers of a gate insulating layer and a semiconductor layer (i-layer and n + are both semiconductor layers) are deposited [step (b)]. The surface is formed of n + semiconductor layers 205 and 305 in the plasma CVD stacked deposition region 314 of the gate insulating film and the semiconductor film and the n + layer.
The area which is the surface and becomes a terminal portion around the insulating substrate is the substrate surface. Next, in FIG. 2C and FIG. 3C, a wiring metal 20 for a drain electrode is formed on this surface in a separate step.
2000 6, of Cr, which becomes 6,306, is deposited.
Three layers are deposited on the entire surface together with the semiconductor film, and also includes a TFT region in which the drain electrode wiring and the drain electrode terminal are continuous and the drain electrode and the source electrode are continuous as shown in FIG. 3 (c). Cr is etched using such a mask pattern (hatched portion) of the wiring metals 206 and 306. N of the a-Si: H film of the semiconductor film 204 deposited by plasma CVD [step (b)] using the same mask pattern.
+ (Semiconductor) layers 205 and 305 and the i layer are removed by etching [step (c)]. As a result, the semiconductor film in which the a-Si: H film (the n + layer + the i layer) remains in the gate insulating film and the semiconductor film deposited by the plasma CVD [step (b)] and the n + layer laminated deposition region 314 Region 313 is the same as Cr wiring metal 306,
This is a hatched area in FIG. 2 (d) and 3 (d), ITO films 207 and 307 are deposited on this surface as a conductive film for the display electrode 311, and a pattern as shown in FIG. 3 (d), that is, The display electrode 311 and the source electrode 310 are continuous, and the drain electrode 308 and the drain terminal electrode
309 are continuous and the channel portions of the TFT 312 are separated, and the ITO films 207 and 307 are etched. Subsequently, using one mask, the wiring metal 306 existing in the channel portion of the TFT 312 is formed.
A-Si: H of n + (semiconductor) layer 305 of Cr film and semiconductor film 304
Unnecessary films such as the n + layer are etched, and a total of three layers including ITO are continuously removed by etching. Even when there is no n + layer, it is desirable to etch the interface between the metal film and the semiconductor in order to prevent leakage of transistor OFF characteristics. [Step (d)]. In these etching steps, the etchant of ITO and the etchant of Cr and the etchant of the a-Si: H film or their etching gas have a sufficient selectivity with respect to SiN.
It remains in all areas deposited by VD. In the TFT 312 region, the i-layer of the a-Si: H film of the semiconductor film 304 is exposed in the channel portion.

以上のように、本実施例の場合、基本的にはゲート電
極のパターニング工程(a)、ドレイン電極とTFTとが
一体となったパターニング工程(c)及び表面電極とTF
Tチャネルのパターニング工程(d)の3回のマスク工
程で済み、従来のTFTマトリックス分離工程のマスクが
不要となり著しい工数削減と製造コストの低減になる。
As described above, in the case of this embodiment, basically, the patterning step (a) of the gate electrode, the patterning step (c) in which the drain electrode and the TFT are integrated, and the surface electrode and the TF
Only three masking steps in the T-channel patterning step (d) are required, and a mask in the conventional TFT matrix separation step becomes unnecessary, resulting in a remarkable reduction in man-hour and manufacturing cost.

さらに、ドレイン電極上のITO膜は本質的には不要で
あるが上記のようなマスクを用いれば、ドレイン電極20
8,308及びドレイン端子電極209,309はn+a−Si膜、Cr
膜、ITO膜の3層膜からなり、配線の低抵抗化と断線減
少に寄与する。又、1本のドレイン電極208,308配線に
接続したTFT312の半導体膜204,304は個々に分離してい
ず、ドレイン電極下に共通して存在する結果、ドレイン
電極配線の段差及び段差数が著しく減少した。したがっ
て、従来のように各TFTを絶縁分離する方法は半導体膜
厚の3000Å程度の段差が生じるのに比較し、本実施例の
場合はゲート膜厚の1000Å程度で済む結果ドレイン電極
配線の断線を極めて少なくできる。
Furthermore, although the ITO film on the drain electrode is essentially unnecessary, the use of the above-described mask allows the drain electrode 20 to be formed.
8,308 and the drain terminal electrodes 209,309 are n + a-Si films, Cr
It consists of a three-layer film consisting of a film and an ITO film, and contributes to lowering the resistance of wiring and reducing disconnection. In addition, the semiconductor films 204 and 304 of the TFT 312 connected to the single drain electrode 208 and 308 wiring are not individually separated but exist in common under the drain electrode. As a result, the steps and the number of steps of the drain electrode wiring are significantly reduced. Therefore, in contrast to the conventional method of isolating and separating each TFT, a step of about 3,000 mm of the semiconductor film thickness is generated, whereas in the present embodiment, the gate film thickness of about 1,000 mm is sufficient, resulting in the disconnection of the drain electrode wiring. Can be extremely small.

又、ドレイン電極配線下には半導体i層及びゲート絶
縁膜が共に残存するため、ゲート電極配線とドレイン電
極配線とのマトリックス交点の絶縁性も高い。
In addition, since both the semiconductor i-layer and the gate insulating film remain below the drain electrode wiring, the insulating property at the matrix intersection between the gate electrode wiring and the drain electrode wiring is high.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上詳細に説明したとおり、本発明のTFTマトリック
スアレーパネルの製造方法では、TFTを全て独立に絶縁
分離せず、1本のドレイン電極配線方向にTFTの半導体
膜を一体でエッチングする工程や、ソース・ドレイン電
極形成パターンと一体にチャネル部を掘込む工程や、も
しくは、表示電極形成パターンと一体にチャネル部を掘
込む工程としたので、マスク工程を削減でき、製造コス
トの低減ができる。又、ドレイン電極配線の段差及び段
差数が著しく減少するため極めて断線が少なく、製造歩
留りの向上と、表示デバイス等の品質向上が達成でき
る。さらに、TFTをドレイン電極方向に非分離とし、ゲ
ート電極方向には分離し、かつ、ゲート絶縁膜と一体の
絶縁膜をマトリックス中に残す工程としたため、マトリ
ックス状のTFT相互間の影響は無い。なお、ドレイン電
極配線下には半導体i層及びゲート絶縁膜が共に残存す
るためゲート電極配線とドレイン電極配線とのマトリッ
クス交点の絶縁性も高い。
As described in detail above, in the method of manufacturing a TFT matrix array panel according to the present invention, the TFTs are not independently insulated and separated, but the step of integrally etching the TFT semiconductor film in the direction of one drain electrode wiring, Since the step of digging the channel portion integrally with the drain electrode formation pattern or the step of digging the channel portion integrally with the display electrode formation pattern is performed, the mask step can be reduced and the manufacturing cost can be reduced. In addition, since the steps and the number of steps of the drain electrode wiring are significantly reduced, the number of disconnections is extremely small, so that the production yield and the quality of display devices and the like can be improved. Furthermore, since the TFT is not separated in the direction of the drain electrode, separated in the direction of the gate electrode, and the insulating film integrated with the gate insulating film is left in the matrix, there is no influence between the matrix-shaped TFTs. Since the semiconductor i-layer and the gate insulating film both remain under the drain electrode wiring, the insulating property at the matrix intersection between the gate electrode wiring and the drain electrode wiring is also high.

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

第1図(a)は本発明の一実施例の一部分の模式的平面
図、(b)は(a)のA−A′破断線で見た模式的断面
図、第2図(a)〜(d)は本発明の製造方法の実施例
を製造工程順に示すパネルの一部分を模式的に示すもの
で、各々第3図(a)〜(d)のA−A′線断面図、第
3図(a)〜(d)は第2図(a)〜(d)と相対的に
示したその工程におけるパネルの一部分の模式的平面
図、第4図(a)は従来の実施例の説明するためのパネ
ルの一部分の模式的平面図、(b)は(a)のA−A′
破断線から見た模式的断面図である。 図において、101,201は絶縁性基板、102,202,302はゲー
ト電極、103,203,303はゲート絶縁膜、104,204,304は半
導体膜、105,205,305はn+半導体層、106,206,306は配線
金属、107,207,307はITO膜、108,208,308はドレイン電
極、109,209,309は端子電極、110,310はソース電極、11
1,311は表示電極、112,312はTFT、113,313は半導体膜領
域、314はプラズマCVD積層堆積領域、415はエッチング
残をそれぞれ示す。
FIG. 1A is a schematic plan view of a part of one embodiment of the present invention, FIG. 1B is a schematic sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1A, and FIGS. (D) schematically shows a part of a panel showing the embodiment of the manufacturing method of the present invention in the order of the manufacturing process, and is a cross-sectional view taken along line AA 'of FIGS. 3 (a) to 3 (d), respectively. FIGS. 2A to 2D are schematic plan views of a part of the panel in the process relatively shown in FIGS. 2A to 2D, and FIG. FIG. 2B is a schematic plan view of a part of the panel for performing the above operation, FIG.
It is the typical sectional view seen from a break line. In the figure, 101 and 201 are insulating substrates, 102, 202 and 302 are gate electrodes, 103, 203 and 303 are gate insulating films, 104, 204 and 304 are semiconductor films, 105, 205 and 305 are n + semiconductor layers, 106, 206 and 306 are wiring metals, 107, 207 and 307 are ITO films, 108, 208 and 308 are drain electrodes, and 109, 209 and 309 are terminals. Electrodes, 110 and 310 are source electrodes, 11
Reference numerals 1 and 311 indicate display electrodes, 112 and 312 indicate TFTs, 113 and 313 indicate semiconductor film regions, 314 indicates a plasma CVD laminated deposition region, and 415 indicates etching residues.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】絶縁性基板上に複数本のゲート電極配線と
ドレイン電極配線とが互いに絶縁されてマトリックスア
レー状に配置され、前記両配線の交差部近傍に薄膜トラ
ンジスタが配置されたパネルにおいて、1本のドレイン
電極配線下の堆積された半導体膜領域の全て、および該
1本のドレイン電極配線に接続された全ての薄膜トラン
ジスタの半導体膜を平面的に絶縁分離することなく共通
に一体に設け、前記電極配線は金属膜と透明導電膜との
2層から成り、ソース電極配線上層の透明導電膜が延在
して表示電極を構成したことを特徴とする薄膜トランジ
スタマトリックスアレーパネル。
1. A panel in which a plurality of gate electrode wirings and drain electrode wirings are insulated from each other and arranged in a matrix array on an insulating substrate, and a thin film transistor is arranged near an intersection of the two wirings. All of the semiconductor film regions deposited under the one drain electrode wiring, and the semiconductor films of all the thin film transistors connected to the one drain electrode wiring are provided integrally in common without planar insulation. A thin-film transistor matrix array panel, wherein the electrode wiring comprises two layers of a metal film and a transparent conductive film, and the transparent conductive film on the source electrode wiring extends to form a display electrode.
【請求項2】複数本のゲート電極配線とドレイン電極配
線とを互いに絶縁してマトリックス状に設け、前記両配
線の交差近傍に薄膜トランジスタを設ける製造方法にお
いて、 ゲート電極配線が形成された絶縁性基板表面にゲート絶
縁膜と半導体膜と配線用金属膜との3層膜を順次積層堆
積する工程と、 ドレイン電極配線領域とソース電極領域とを含むマスク
を用いて、1本のドレイン電極配線に接続すべき全ての
薄膜トランジスタを設ける領域と前記配線下の前記積層
堆積した領域との全てに渡って前記配線用金属膜及び半
導体膜の2層膜を順次エッチング除去する工程と、 表示電極の配線膜を堆積した後、該表示電極の配線パタ
ーンおよびソース電極とドレイン電極とを隔てて形成す
る上記薄膜トランジスタのチャネル部パターンを有する
1体のマスクを用いて、表示電極の配線膜をエッチング
するとともに、上記チャネル部の前記ドレイン電極配線
金属膜とを半導体膜のドープ層など一部不要膜との3層
膜をエッチングする工程とを含むことを特徴とする薄膜
トランジスタマトリックスアレーパネルの製造方法。
2. A method according to claim 1, wherein a plurality of gate electrode wirings and drain electrode wirings are provided in a matrix form insulated from each other, and a thin film transistor is provided near an intersection of the two wirings. A step of sequentially laminating and depositing a three-layer film of a gate insulating film, a semiconductor film, and a metal film for wiring on the surface, and connecting to one drain electrode wiring by using a mask including a drain electrode wiring region and a source electrode region A step of sequentially etching and removing the two-layer film of the wiring metal film and the semiconductor film over the entire area where all the thin film transistors to be provided and the stacked and deposited area below the wiring are provided; After the deposition, it has a wiring pattern of the display electrode and a channel portion pattern of the thin film transistor formed to separate the source electrode and the drain electrode. Etching a wiring film of a display electrode using a single mask, and etching a three-layer film of the drain electrode wiring metal film of the channel portion and a partially unnecessary film such as a doped layer of a semiconductor film; A method of manufacturing a thin film transistor matrix array panel, comprising:
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