JP3139154B2 - Liquid crystal device and method of manufacturing the same - Google Patents

Liquid crystal device and method of manufacturing the same

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JP3139154B2
JP3139154B2 JP22038492A JP22038492A JP3139154B2 JP 3139154 B2 JP3139154 B2 JP 3139154B2 JP 22038492 A JP22038492 A JP 22038492A JP 22038492 A JP22038492 A JP 22038492A JP 3139154 B2 JP3139154 B2 JP 3139154B2
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pixel
thin film
electrode
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吉文 恒川
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は液晶装置及びその製造方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal device and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】高度情報化社会をむかえ、薄型軽量のデ
ィスプレイの実現、量産化の要求が高まっている。その
中で、液晶ディスプレイ(以下LCDと記す。)は、最
も有力なディスプレイであり、さらに高精細化、高開口
率化といった要求が高まっている。
2. Description of the Related Art Toward the advanced information society, there is an increasing demand for realizing thin and lightweight displays and mass production. Among them, a liquid crystal display (hereinafter, referred to as LCD) is the most prominent display, and demands for higher definition and higher aperture ratio are increasing.

【0003】LCDを大別すると、各画素に薄膜トラン
ジスタ(以下TFTと記す。)等非線形素子をスイッチ
ング素子として有するアクティブマトリックス型LCD
(以下AM−LCDと記す。)と、行方向および列方向
に短冊状に透明な電極を形成した基板を液晶を介しては
り合わせ、各々の交差部を画素とする単純マトリックス
型LCDとがあるが、上記要求項目に対してはAM−L
CDが有望であることから、以下AM−LCD特にTF
Tを有するものについて説明する。
An LCD is roughly divided into an active matrix type LCD having a non-linear element such as a thin film transistor (hereinafter referred to as a TFT) as a switching element in each pixel.
(Hereinafter referred to as AM-LCD), and a simple matrix type LCD in which substrates having strip-shaped transparent electrodes formed in a row direction and a column direction are stuck together via a liquid crystal, and each intersection is a pixel. However, AM-L
Since CD is promising, AM-LCD, especially TF
Those having T will be described.

【0004】図2に画素の構成を示す。同図(a)は、
1画素の等価回路であり、201はTFT、202は走
査線、203は信号線、204は画素容量であり、画素
の透明電極(同図(b)の206)と対向基板の共通電
極間に液晶を挾みこむことで形成される。205は付加
容量であり、TFTが形成されている基板側に作り込ま
れている。ここでは、TFTのドレイン電極と前段の走
査線間に誘電体を挾みこむ構成で形成された例を示すが
新たに容量線を設けてドレイン電極間に形成してもよ
い。ただし開口率向上を考慮すれば前者の方が望まし
い。同図(b)には平面図を示す。図中の番号は同図
(a)と共通なものについては同じ番号としている。同
図(c)は同図(b)のI−I部の断面構造である。番
号については同様である。
FIG. 2 shows a configuration of a pixel. FIG.
Reference numeral 201 denotes an equivalent circuit of a pixel, 201 denotes a TFT, 202 denotes a scanning line, 203 denotes a signal line, and 204 denotes a pixel capacitor. The pixel is disposed between a transparent electrode (206 in FIG. It is formed by sandwiching a liquid crystal. Reference numeral 205 denotes an additional capacitor which is formed on the substrate on which the TFT is formed. Here, an example is shown in which a dielectric is sandwiched between the drain electrode of the TFT and the preceding scanning line. However, a capacitance line may be newly provided and formed between the drain electrodes. However, the former is more preferable in consideration of the improvement of the aperture ratio. FIG. 4B is a plan view. The numbers in the figure are the same as those in FIG. FIG. 1C shows a cross-sectional structure taken along the line II of FIG. 1B. The same applies to the numbers.

【0005】LCDの表示は次のようである。あるタイ
ミングで走査線を選択し、TFTをオン状態にした後信
号線から選択された画素の画素容量および付加容量に、
画像情報を電圧として書き込む。そしてこの電圧が液晶
に印加されることになり画素容量領域の透過率が変化し
表示が行われる。
The display on the LCD is as follows. After selecting a scanning line at a certain timing and turning on the TFT, the pixel capacitance and the additional capacitance of the pixel selected from the signal line are
The image information is written as a voltage. Then, this voltage is applied to the liquid crystal, so that the transmittance of the pixel capacitance region changes and display is performed.

【0006】この際、書き込まれた電圧は、画素に形成
された容量と、それに連なる抵抗値の積で決まる時定数
により放電されることから、容量値および抵抗値はでき
る限り大きい方が望ましいが、液晶の抵抗値を現在以上
に上げることは、技術的に困難度が高いことから、容量
値を上げることで対処することが必要となる。したがっ
て画素容量だけでは不十分な容量を前述の付加容量で補
うことになる。
At this time, since the written voltage is discharged by a time constant determined by the product of the capacitance formed in the pixel and the resistance value connected to the pixel, it is desirable that the capacitance value and the resistance value be as large as possible. It is technically difficult to increase the resistance value of the liquid crystal beyond the current level, so it is necessary to deal with the problem by increasing the capacitance value. Therefore, the capacity that is not sufficient only by the pixel capacity is compensated by the above-described additional capacity.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では以下の様な課題がある。
However, the prior art has the following problems.

【0008】前述の如く、LCDでは高精細化、高開口
率化といった要求があるが、これら要求を実現するに
は、開口率を維持しつつ画素ピッチを小さくすることが
要求されることになる。この画素ピッチの微細化という
点では、現在ビテオカメラに搭載されたり、液晶プロジ
ェクタに搭載されたりしている多結晶シリコン(以下p
oly−siと記す。)でTFTを形成したpoly−
siLCDで特に厳しくなっている。たとえば対角の
0.7インチサイズで、10万画素レベルの超小型po
ly−siLCDでは、その画素サイズは30ミクロン
角程度となり、この大きさの画素内に、前述のTFT、
画素電極、付加容量、走査線、信号線を形成することに
なり、画素電極を除く各構成要素をいかにコンパクトに
するかが決め手となる。poly−SiLCDでは、ア
モルファスシリコンと異なり移動度が10倍以上と大き
なpoly−siでTFTを使用することから、駆動能
力のある素子を、小型に形成できる。また走査線、信号
線に関しても、使用材料の最適化ならびにシリンコンプ
ロセス装置の応用により、極細ラインの形成が可能とな
るが、1画素に形成される容量については、画素面積の
縮小にともない十分な値が画素容量だけでは得られず、
付加容量への依存度が高くなる。しかしながら無暗に付
加容量を増やすことは、その占有面積を大きくすること
に連がる。かつpoly−SiLCDでは、その付加容
量をTFTを形成するpoly−Siを用いている。一
方ploy−siはその光の透過率の点では、特に可視
光領域では、乏しく、占有面積の増大は、開口率の実質
的な減小となる。また開口率を考慮して付加容量の占め
る面積を小さくすると、保持特性が悪くなり、LCDの
表示において、コントラストが十分に得られない等の画
像表示特性上重大な問題となる。
As described above, LCDs are required to have higher definition and higher aperture ratio. To meet these requirements, it is required to reduce the pixel pitch while maintaining the aperture ratio. . In terms of miniaturization of the pixel pitch, polycrystalline silicon (hereinafter referred to as “p”) mounted on a video camera or mounted on a liquid crystal projector at present.
described as poly-si. )).
This is particularly severe for siLCD. For example, a diagonal 0.7 inch size, ultra-small po of 100,000 pixels level
In the ly-siLCD, the pixel size is about 30 μm square, and the above-described TFT,
A pixel electrode, an additional capacitor, a scanning line, and a signal line are formed, and the decisive factor is how to make each component other than the pixel electrode compact. Unlike a polycrystalline silicon, a poly-SiLCD uses a TFT with a poly-si having a mobility as large as 10 times or more, so that an element having a driving capability can be formed in a small size. For the scanning lines and signal lines, it is possible to form ultra-fine lines by optimizing the materials used and applying the silicon processing device. However, the capacity formed in one pixel is not sufficient as the pixel area is reduced. Value cannot be obtained only by pixel capacity,
Dependence on additional capacity is increased. However, increasing the additional capacitance without darkness leads to increasing the occupied area. In addition, in the poly-Si LCD, the additional capacitance is made of poly-Si forming a TFT. On the other hand, ploy-si is poor in terms of light transmittance, particularly in the visible light region, and an increase in occupied area results in a substantial decrease in aperture ratio. Further, if the area occupied by the additional capacitance is reduced in consideration of the aperture ratio, the holding characteristics deteriorate, and this causes a serious problem in image display characteristics such as insufficient contrast in LCD display.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、基板に薄膜トランジスタと、前記薄膜ト
ランジスタに接続された画素電極と付加容量とを有する
液晶装置であって、前記薄膜トランジスタのソース・ド
レイン領域となる第1シリコン層と付加容量の一方の電
極となる前記第1シリコン層の厚みより厚い第2シリコ
ン層と、前記第1及び第2シリコン層上に配置された絶
縁膜と、前記絶縁膜上に形成されたゲート電極及び前記
付加容量の他方の電極とが配置されてなり、前記第2シ
リコン層の前記絶縁膜側表面を凹凸形状にしたことを特
徴とする。また、本発明は、基板に薄膜トランジスタ
と、前記薄膜トランジスタに接続された画素電極と付加
容量とを有する液晶装置の製造方法であって、平坦な前
記基板表面に対して前記薄膜トランジスタのソース・ド
レイン領域となる第1シリコン層と前記第1シリコン層
の厚みより厚くし付加容量の一方の電極となる第2シリ
コン層を形成する工程と、前記第2シリコン層を選択的
にエッチングして凹凸形状にする工程と、前記第1及び
凹凸形状の第2シリコン層上に絶縁膜を形成する工程
と、前記絶縁膜上に前記薄膜トランジスタのゲート電極
と前記付加容量の他方の電極とを形成する工程を有する
ことを特徴とする。
According to another aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal device having a thin film transistor on a substrate, a pixel electrode connected to the thin film transistor, and an additional capacitor. A first silicon layer serving as a drain region and a second silicon layer thicker than the first silicon layer serving as one electrode of an additional capacitor; an insulating film disposed on the first and second silicon layers; A gate electrode formed on the insulating film and the other electrode of the additional capacitor are arranged, and a surface of the second silicon layer on the insulating film side is made uneven. Further, the present invention is a method for manufacturing a liquid crystal device having a thin film transistor on a substrate, a pixel electrode connected to the thin film transistor, and an additional capacitor, wherein a source / drain region of the thin film transistor is formed on the flat substrate surface. Forming a first silicon layer and a second silicon layer having a thickness greater than the thickness of the first silicon layer and serving as one electrode of an additional capacitor; and selectively etching the second silicon layer into an uneven shape. A step of forming an insulating film on the first and second uneven silicon layers, and a step of forming a gate electrode of the thin film transistor and the other electrode of the additional capacitor on the insulating film. It is characterized by.

【0010】[0010]

【実施例】本発明の1実施例の構造断面図を図1に示
し、それを形成する製造工程の説明図を図3に示す。以
下両図を用いて実施例を説明する。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an explanatory view showing a manufacturing process for forming the same. An embodiment will be described below with reference to both drawings.

【0011】図1において、101はTFT部を、10
2は付加容量部を示す。TFTは、poly−SiTF
Tであり、ソース、ドレイン、チャネルの各領域はpo
ly−Si層104であり、またソース、ドレイン領域
には、不純物がドーピングされており低抵抗化してあ
る。ゲート絶縁膜105は、二酸化シリコン(以下Si
2 と記す。)、チッ化シリコン等で形成されている。
形成方法は熱酸化法、シラン系のガスを用いた化学的気
相成長法(以下CVD法と記す。)等である。ゲート電
極106は、ここでは不純物をドーピングしたpoly
−Si層を用いたが、以降の熱プロセスを低温化すれ
ば、低抵抗な金属、シリサイド膜等を使用してもよい。
107は層間絶縁膜であり、層間絶縁膜にコンタクトホ
ールを形成し、TFT101のソース領域と、アルミニ
ウム等の金属とコンタクトをとり信号線108を形成
し、またドレイン領域とは、ITO等の透明導電膜とコ
ンタクトをとり画素電極109としている。付加容量1
02は、TFTのドレイン領域から引き出され、かつ不
純物をドーピングしたpoly−Siを容量の下側電極
とし、前述のゲート絶縁膜105を容量の誘電体膜と
し、また上側電極は、前述のゲート電極106により形
成され、材料的にもプロセス的にも負荷の少ない構成と
なっている。また容量部の上側電極は、前段の信号線あ
るいは新たに独立に容量線を設けることで形成する。ま
た本発明の構造では、付加容量102の上下電極は、接
合面積を稼ぐ目的で、基板に垂直方向に凹凸を形成して
ある。容量Cは一般に、誘電体の誘電率をε、真空誘電
率をε0 、誘電体の膜厚をt、接合面積をSとすると、 C=ε・ε0 ・S/t で表現され、同図に示すように凹凸を設けることでSが
増大し、付加容量の増大することとなる。
In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a TFT unit;
Reference numeral 2 denotes an additional capacitance unit. TFT is poly-SiTF
T, and the source, drain and channel regions are po
The ly-Si layer 104 and the source and drain regions are doped with impurities to reduce the resistance. The gate insulating film 105 is formed of silicon dioxide (hereinafter referred to as Si).
Recorded as O 2 . ), Silicon nitride or the like.
The formation method includes a thermal oxidation method, a chemical vapor deposition method using a silane-based gas (hereinafter, referred to as a CVD method), and the like. Here, the gate electrode 106 is made of poly doped with impurities.
Although the -Si layer is used, a low-resistance metal, a silicide film, or the like may be used if the subsequent thermal process is performed at a low temperature.
Reference numeral 107 denotes an interlayer insulating film. A contact hole is formed in the interlayer insulating film, a source region of the TFT 101 is contacted with a metal such as aluminum to form a signal line 108, and a drain region is a transparent conductive material such as ITO. A pixel electrode 109 is formed by making contact with the film. Additional capacity 1
Reference numeral 02 denotes poly-Si, which is drawn from the drain region of the TFT and doped with impurities, is used as the lower electrode of the capacitor, the gate insulating film 105 is used as a dielectric film of the capacitor, and the upper electrode is used as the gate electrode. It is formed by 106 and has a configuration in which the load is small in terms of both material and process. The upper electrode of the capacitor portion is formed by providing a signal line in the preceding stage or a new independent capacitor line. In the structure of the present invention, the upper and lower electrodes of the additional capacitor 102 are formed with irregularities in a direction perpendicular to the substrate for the purpose of increasing the bonding area. In general, the capacitance C is expressed as C = ε · ε 0 · S / t, where ε is the dielectric constant of the dielectric, ε 0 is the vacuum dielectric constant, t is the thickness of the dielectric, and S is the junction area. By providing the irregularities as shown in the figure, S increases, and the additional capacitance increases.

【0012】次に図3を用いて本発明を実現する上での
製造工程の1実施例を説明する。
Next, an embodiment of a manufacturing process for realizing the present invention will be described with reference to FIG.

【0013】同図(a)〜(c)がTFT部、同図
(d)〜(f)が付加容量部の製造工程であり、両部分
で共通の構成要素については同じ番号で示してある。
FIGS. 1A to 1C show the manufacturing process of the TFT portion, and FIGS. 1D to 1F show the manufacturing process of the additional capacitor portion. Components common to both portions are indicated by the same reference numerals. .

【0014】最初に石英等透明絶縁膜基板301上にp
oly−Si層302を形成する。その後付加容量形成
領域で、前述の如く、下側電極部で凸となる領域及びT
FT形成領域を、レジスト等でカバを施し、その他の部
分を、途中までエッチング除去する。さらに、付加容量
部の下側電極領域は低抵抗化の目的で、後にTFTのド
レイン領域と同じ導電型となる不純物をドーピングす
る。[同図(a)、(b)]。ここでエッチングは、凹
凸形状の側壁部にテーパーを形成することが、面積を増
大させることに有効なことから等方性のエッチングが望
ましいことから、ここではウェットエッチングとした。
またエッチング液は、硝酸およびフッ酸系のものとし
た。当然のことながら等方的にエッチングが可能ならド
ライエッチングの使用も可能である。加えて不純物のド
ーピングについては、画素のTFTをNチャネルタイプ
とする時には、ドーピング不純物としては、5族元素で
あるリンあるいはヒ素等を用い、イオン打ち込み法ある
いは熱拡散法によりドーピングを実施する。303はイ
オン打ち込み法の際のイオンビームを示す。またpチャ
ネルタイプの時には、ホウ素等3族元素を使用する。こ
こではリンを不純物として用いた。
First, p is placed on a transparent insulating film substrate 301 such as quartz.
An poly-Si layer 302 is formed. Thereafter, as described above, in the additional capacitance forming region, the region protruding at the lower electrode portion and T
The FT formation region is covered with a resist or the like, and the other portions are partially removed by etching. Further, the lower electrode region of the additional capacitance portion is doped with an impurity having the same conductivity type as the drain region of the TFT later for the purpose of lowering the resistance. [FIGS. (A) and (b)]. Here, since isotropic etching is desirable because it is effective to form a taper on the side wall portion of the uneven shape to increase the area, wet etching is used here.
The etching solution was of a nitric acid and hydrofluoric acid type. Naturally, if etching can be performed isotropically, dry etching can be used. In addition, regarding the doping of impurities, when the TFT of the pixel is of the N-channel type, doping is performed by ion implantation or thermal diffusion using phosphorus or arsenic as a doping impurity. Reference numeral 303 denotes an ion beam in the ion implantation method. In the case of a p-channel type, a Group 3 element such as boron is used. Here, phosphorus was used as an impurity.

【0015】次に、同図(a)(b)に示したpoly
−Siを、所定の形状にパターニングした後ゲート絶縁
膜304を形成する。ここでは乾燥酸素雰囲気中で10
00℃程度の温度での熱酸化法を用いて、SiO2 膜を
形成したが、各種CVD法によりSiO2 、SiN等の
絶縁膜を形成してもよい。このゲート絶縁膜304は、
付加容量部の誘電体膜としても利用する。この時下側電
極には凹凸が形成されていることからSiO2 膜も同様
の形状となる。つづいて、ゲート電極305をゲート絶
縁膜上に形成する。ここでは前述のようにゲート電極3
05材料としては、リンを1020cm-3以上ドーピング
して低抵抗化したpoly−Si膜を用いている。この
ゲート電極は、走査線としても用いていることに加え、
付加容量部の上側電極としても利用している。次に、T
FTのソース・ドレイン領域307を形成するが、ここ
では、ゲート電極をイオン打ち込みのマスクとして用
い、不純物をドーピングした。306はイオン打ち込み
の際のイオンビームを示す。ここでは、付加容量の下側
電極の低抵抗化の際にも用いたリンをドーピングした。
ゲート電極をマスクとしていることから、TFTはセル
ファラインに形成されることになり、素子の微細化に有
利である。[同図(b)(e)] 引き続き、層間絶縁膜308を形成した後、ソース・ド
レイン領域の不純物の活性化の為のアニールを施す。こ
の後コンタクトホールを形成し、TFTのソース領域か
ら、信号線309を、ドレイン領域から画素電極310
を形成する。ここで信号線309は、画素に書き込む情
報を、正確に書き込む為にも低抵抗の材料が望ましく、
Al、Al−Si、Al−Si−Cu等の材料が望まし
い。ここではAl−Si−Cuとした。また画素電極3
10は、透明導電性の材料であり、ここではITOとし
たが他の酸化インジウム、酸化スズ等の使用も可能であ
る。[同図(c)(f)]以上の様な工程により本発明
の実施例が実現される。従って、説明した様に、付加容
量部に凹凸を設けたことにより、従来例(図2)で示し
た様な平坦な場合と比較すると次のような付加容量の増
加が得られる。たとえば図5に示す如く、周期的にピッ
チがlのノコギリ刃状とすると、基板となる角度をθと
すれば、表面積は1/cosθ倍となる。よってθ=4
5°の時は√2倍となり、θ=60°とすれば2倍の面
積となり、付加容量が増大することになる。したがっ
て、付加容量Caは画素容量Cpに並列に作り込まれて
いることから、画素全体の容量CtはCa+Cpとな
り、凹凸形状とすることでCtの増大となり、容量に充
電された電位の放電に関与する時定数も大きくなり、画
素に書き込まれた電位が正確に保持されることになり、
LCDで表示される画質の向上が実現されることにな
る。
Next, the poly shown in FIGS.
After patterning -Si into a predetermined shape, a gate insulating film 304 is formed. Here, in a dry oxygen atmosphere, 10
Although the SiO 2 film is formed using a thermal oxidation method at a temperature of about 00 ° C., an insulating film such as SiO 2 or SiN may be formed by various CVD methods. This gate insulating film 304
It is also used as a dielectric film of the additional capacitance section. At this time, since the lower electrode has irregularities, the SiO 2 film has the same shape. Subsequently, a gate electrode 305 is formed on the gate insulating film. Here, as described above, the gate electrode 3
As the material 05, a poly-Si film whose resistance is reduced by doping phosphorus at 10 20 cm −3 or more is used. In addition to using this gate electrode as a scanning line,
It is also used as the upper electrode of the additional capacitance section. Next, T
An FT source / drain region 307 is formed. Here, impurities are doped using the gate electrode as a mask for ion implantation. Reference numeral 306 denotes an ion beam at the time of ion implantation. Here, phosphorus used for lowering the resistance of the lower electrode of the additional capacitor was also doped.
Since the gate electrode is used as a mask, the TFT is formed in a self-aligned manner, which is advantageous for miniaturization of elements. [FIGS. (B) and (e)] Subsequently, after forming the interlayer insulating film 308, annealing for activating impurities in the source / drain regions is performed. Thereafter, a contact hole is formed, a signal line 309 is connected from the source region of the TFT, and a pixel electrode 310 is connected from the drain region.
To form Here, the signal line 309 is preferably made of a low-resistance material in order to accurately write information to be written to a pixel.
Materials such as Al, Al-Si, and Al-Si-Cu are desirable. Here, Al-Si-Cu was used. The pixel electrode 3
Reference numeral 10 denotes a transparent conductive material, which is ITO in this case, but other indium oxide, tin oxide, or the like can be used. [FIGS. (C) and (f)] The embodiment of the present invention is realized by the above steps. Therefore, as described above, the provision of the concavities and convexities in the additional capacitance portion provides the following increase in additional capacitance as compared with the flat case shown in the conventional example (FIG. 2). For example, as shown in FIG. 5, when the sawtooth blade is periodically formed with a pitch of 1, the surface area is 1 / cos θ times if the angle of the substrate is θ. Therefore θ = 4
When the angle is 5 °, the area becomes √2 times, and when θ = 60 °, the area becomes twice, and the additional capacitance increases. Therefore, since the additional capacitance Ca is built in parallel with the pixel capacitance Cp, the capacitance Ct of the entire pixel becomes Ca + Cp, and the unevenness increases the Ct, and contributes to the discharge of the potential charged in the capacitance. Time constant increases, and the potential written to the pixel is accurately held,
Improvement of the image quality displayed on the LCD is realized.

【0016】次に本発明の別の実施例を、図4を用いて
説明する。図1との相違は、図1では凹凸形状を、下側
電極であるpoly−Siをエッチング加工して形成し
たが、図4では、poly−Si膜下層に形成した。下
地透明絶縁膜403に凹凸を形成することで、poly
−Siをその上層に形成して結果的にpoly−Siを
凹凸形状としていることである。以降の工程は、図1、
図3で説明した内容と同じであるのでここでは省略す
る。表面積の増大に関しては、前述と全く同様な効果が
得られることは明白である。加えてプロセス的には、p
oly−Si層をエッチングする工程ではなく、下地膜
の加工であることから、再現性、量産性面において秀れ
たものとなる。さらに、TFT、付加容量下層に絶縁膜
を形成したことにより、基板からの不純物の拡散をブロ
ックする効果があり、素子の信頼性も向上する。特にp
oly−SiTFTプロセスでは、400℃以上のプロ
セス温度を必要とすることから、更に効果的である。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The difference from FIG. 1 is that the uneven shape in FIG. 1 is formed by etching poly-Si as the lower electrode, but in FIG. 4, it is formed below the poly-Si film. By forming irregularities on the underlying transparent insulating film 403, poly
-Si is formed on the upper layer, and consequently, the poly-Si has an uneven shape. The subsequent steps are shown in FIG.
Since the content is the same as that described in FIG. 3, the description is omitted here. Obviously, the same effect as described above can be obtained with respect to the increase in the surface area. In addition, in process, p
Since it is not the step of etching the poly-Si layer but the processing of the base film, the reproducibility and mass productivity are excellent. Further, by forming an insulating film below the TFT and the additional capacitor, there is an effect of blocking diffusion of impurities from the substrate, and the reliability of the element is also improved. Especially p
The poly-Si TFT process is more effective because it requires a process temperature of 400 ° C. or higher.

【0017】[0017]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の液晶表示装
置は以下の様な効果を有するものである。
As described above, the liquid crystal display of the present invention has the following effects.

【0018】1)付加容量部の構造を、poly−Si
からなる上・下側電極を、凹凸形状としたことから、平
面構造のものと比較して、表面積が増大することから、
付加容量の容量値の増大がはかれる。
1) The structure of the additional capacitance portion is poly-Si
Since the upper and lower electrodes made of are made uneven, the surface area is increased compared to the planar structure,
It is possible to increase the capacitance value of the additional capacitance.

【0019】2)したがって、1画素に形成される画素
の全容量の増大となる。
2) Therefore, the total capacity of the pixel formed in one pixel increases.

【0020】3)故に、信号線から書き込まれた信号電
圧の保持特性が、容量増大に伴ない、放電に対する時定
数が長くなることにより、向上する。
3) Therefore, the retention characteristic of the signal voltage written from the signal line is improved by increasing the time constant for the discharge with the increase in the capacity.

【0021】4)以上のことから、画像信号に対して忠
実な画像表示が得られ、画質が向上する。
4) From the above, an image display faithful to the image signal is obtained, and the image quality is improved.

【0022】5)小さな占有面積でも容量が増大するこ
とができるので、開口率を犠牲にすることなく、高品質
な画像が得られる。
5) Since the capacity can be increased even with a small occupation area, a high quality image can be obtained without sacrificing the aperture ratio.

【0023】6)プロセス上も、poly−Si膜を凹
凸形状とするだけなので、再現性・量産性に秀れてい
る。
6) In the process, the poly-Si film is merely made to have an uneven shape, so that it is excellent in reproducibility and mass productivity.

【0024】7)加えて、下地透明絶縁膜を介して凹凸
を形成することにより素子全体の信号性が向上し、歩留
り向上、低コスト化が得られる。
7) In addition, by forming the irregularities via the underlying transparent insulating film, the signal performance of the entire device is improved, and the yield and the cost are reduced.

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

【図1】本発明の実施例を示す構造断面図。FIG. 1 is a structural sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図2】従来例の実施例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an example of a conventional example.

【図3】本発明の実施例の製造工程図。FIG. 3 is a manufacturing process diagram of the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の別の実施例を示す構造断面図。FIG. 4 is a structural sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図5】本発明で用いる凹凸部の概念図。FIG. 5 is a conceptual diagram of an uneven portion used in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101・201・401 TFT部 102・205・402 付加容量部 103・301 透明絶縁基板 104・302 poly−Si層 105・304 ゲート絶縁膜 106・305 ゲート電極 107・308 層間絶縁膜 108・203・309 信号線 109・206・310 画素電極 202 走査線 204 画素容量 303・306 イオンビーム 307 ソース・ドレイン領域 403 下地透明絶縁膜 101, 201, 401 TFT section 102, 205, 402 Additional capacitance section 103, 301 Transparent insulating substrate 104, 302 poly-Si layer 105, 304 Gate insulating film 106, 305 Gate electrode 107, 308 Interlayer insulating film 108, 203, 309 Signal line 109, 206, 310 Pixel electrode 202 Scan line 204 Pixel capacitance 303, 306 Ion beam 307 Source / drain region 403 Underlying transparent insulating film

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−17581(JP,A) 特開 昭59−72479(JP,A) 特開 昭59−137981(JP,A) 特開 昭62−65375(JP,A) 特開 昭57−94779(JP,A) 特開 平4−367828(JP,A) 特開 平2−184823(JP,A) 特開 平6−75248(JP,A) 実開 平5−4138(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1362 H01L 29/78 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-59-17581 (JP, A) JP-A-59-72479 (JP, A) JP-A-59-137981 (JP, A) JP-A-62 65375 (JP, A) JP-A-57-94779 (JP, A) JP-A-4-367828 (JP, A) JP-A-2-184823 (JP, A) JP-A-6-75248 (JP, A) Hikaru 5-4138 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02F 1/1362 H01L 29/78

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板に薄膜トランジスタと、前記薄膜ト
ランジスタに接続された画素電極と付加容量とを有する
液晶装置であって、 前記薄膜トランジスタのソース・ドレイン領域となる第
1シリコン層と付加容量の一方の電極となる前記第1シ
リコン層の厚みより厚い第2シリコン層と、前記第1及
び第2シリコン層上に配置された絶縁膜と、前記絶縁膜
上に形成されたゲート電極及び前記付加容量の他方の電
極とが配置されてなり、前記第2シリコン層の前記絶縁
膜側表面を凹凸形状にしたことを特徴とする液晶装置。
1. A liquid crystal device having a thin film transistor on a substrate, a pixel electrode connected to the thin film transistor, and an additional capacitor, wherein a first silicon layer serving as a source / drain region of the thin film transistor and one electrode of the additional capacitor. A second silicon layer thicker than the first silicon layer, an insulating film disposed on the first and second silicon layers, and a gate electrode formed on the insulating film and the other of the additional capacitance. Wherein the surface of the second silicon layer on the side of the insulating film is made uneven.
【請求項2】 基板に薄膜トランジスタと、前記薄膜ト
ランジスタに接続された画素電極と付加容量とを有する
液晶装置の製造方法であって、 平坦な前記基板表面に対して前記薄膜トランジスタのソ
ース・ドレイン領域となる第1シリコン層と前記第1シ
リコン層の厚みより厚くし付加容量の一方の電極となる
第2シリコン層を形成する工程と、前記第2シリコン層
を選択的にエッチングして凹凸形状にする工程と、前記
第1及び凹凸形状の第2シリコン層上に絶縁膜を形成す
る工程と、前記絶縁膜上に前記薄膜トランジスタのゲー
ト電極と前記付加容量の他方の電極とを形成する工程を
有することを特徴とする液晶装置の製造方法。
2. A method for manufacturing a liquid crystal device having a thin film transistor on a substrate, a pixel electrode connected to the thin film transistor, and an additional capacitor, wherein the flat substrate surface serves as a source / drain region of the thin film transistor. Forming a first silicon layer and a second silicon layer that is thicker than the thickness of the first silicon layer and is one electrode of an additional capacitor; and selectively etching the second silicon layer into an uneven shape. Forming an insulating film on the first and second uneven silicon layers; and forming a gate electrode of the thin film transistor and the other electrode of the additional capacitor on the insulating film. Characteristic manufacturing method of a liquid crystal device.
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