JP5044273B2 - 薄膜トランジスタアレイ基板、その製造方法、及び表示装置 - Google Patents
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Description
基板上に形成され、ソース/ドレイン領域を有する半導体層と、
前記半導体層を覆うゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜を介して前記半導体層のチャネル領域の対面に配置されるゲート電極と、
前記ゲート電極を覆う層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜を貫通するコンタクトホールを介して、前記ソース/ドレイン領域に接続する配線電極と、
前記配線電極及び前記層間絶縁膜を覆う保護膜と、
前記保護膜を貫通するスルーホールを介して前記配線電極に接続する画素電極と、
前記半導体層より延在して形成された下部容量電極と、
前記ゲート電極と同じ層によって形成され、前記ゲート絶縁膜を介して前記下部容量電極の対面に配置された共通配線電極と、
前記層間絶縁膜より膜厚の薄い誘電体膜を介して前記共通配線電極の対面に配置された上部容量電極と、を備え、
前記共通配線電極上の前記層間絶縁膜には、前記層間絶縁膜が除去された開口部が形成され、
前記保護膜は、前記開口部、及び前記開口部を形成する前記層間絶縁膜の側面を覆い、
前記誘電体膜が、前記開口部における前記保護膜によって形成され、
前記誘電体膜を介して前記共通配線電極の対面に配置される前記上部容量電極が、前記画素電極より延在して形成されているものである。
始めに、図1を用いて、本発明に係るTFTアレイ基板が適用される表示装置について説明する。図1は、表示装置に用いられるTFTアレイ基板の構成を示す正面図である。本発明に係る表示装置は、液晶表示装置を例として説明するが、あくまでも例示的なものであり、有機EL表示装置等の平面型表示装置(フラットパネルディスプレイ)等を用いることも可能である。この液晶表示装置の全体構成については、以下に述べる第1〜第3の実施形態で共通である。
本実施の形態に係る蓄積容量素子の構成について、図3を用いて説明する。図3(a)は、実施の形態2のトップゲート型TFTアレイ基板の画素構成を示す平面図である。図3(b)は、図3(a)におけるTFT及び蓄積容量素子の断面構造を模式的に示した断面図である。図3(b)では、左側にTFT50を示し、右側に蓄積容量素子を示している。本実施の形態では、蓄積容量素子の構成に特徴を有していて、それ以外の構成については実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
本実施の形態に係る蓄積容量素子の構成について、図6を用いて説明する。図6(a)は、実施の形態3のトップゲート型TFTアレイ基板の画素構成を示す平面図である。図6(b)は、図6(a)におけるTFT及び蓄積容量素子の断面構造を模式的に示した断面図である。図6(b)では、左側にTFT50を示し、右側に蓄積容量素子を示している。本実施の形態では、実施の形態2と異なる構成の層間絶縁膜を有していて、それ以外の構成については実施の形態2と同様であるため、説明を省略する。
4 ゲート絶縁膜、5 ゲート電極、5a 共通配線電極、
6、6a、6b 層間絶縁膜、
6c 第1の層間絶縁膜、6d 第2の層間絶縁膜、
7a、7b、7c 上部容量電極、
8 保護膜、9 画素電極、9a 上部容量電極、
10 コンタクトホール、11 スルーホール、
12a、12b 開口部、13 薄膜部、
14a、14b、14c、14d レジストパターン、
20、21、22、23、25 蓄積容量素子、
41 表示領域、42 額縁領域、
43 ゲート配線、43a 共通配線、44 ソース配線、
45 走査信号駆動回路、46 表示信号駆動回路、
47 画素、48、49 外部配線、50 TFT、
71、72 配線電極
Claims (6)
- 基板上に形成され、ソース/ドレイン領域を有する半導体層と、
前記半導体層を覆うゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜を介して前記半導体層のチャネル領域の対面に配置されるゲート電極と、
前記ゲート電極を覆う層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜を貫通するコンタクトホールを介して、前記ソース/ドレイン領域に接続する配線電極と、
前記配線電極及び前記層間絶縁膜を覆う保護膜と、
前記保護膜を貫通するスルーホールを介して前記配線電極に接続する画素電極と、
前記半導体層より延在して形成された下部容量電極と、
前記ゲート電極と同じ層によって形成され、前記ゲート絶縁膜を介して前記下部容量電極の対面に配置された共通配線電極と、
前記層間絶縁膜より膜厚の薄い誘電体膜を介して前記共通配線電極の対面に配置された上部容量電極と、を備え、
前記共通配線電極上の前記層間絶縁膜には、前記層間絶縁膜が除去された開口部が形成され、
前記保護膜は、前記開口部、及び前記開口部を形成する前記層間絶縁膜の側面を覆い、
前記誘電体膜が、前記開口部における前記保護膜によって形成され、
前記誘電体膜を介して前記共通配線電極の対面に配置される前記上部容量電極が、前記画素電極より延在して形成されている薄膜トランジスタアレイ基板。 - 前記共通配線電極は、Cr膜、Crを主成分とする合金膜、Al膜、又はAlを主成分とする合金膜によって形成され、
前記配線電極は、Mo膜、又はMoを主成分とする合金膜により形成されることを特徴とする請求項1に記載の薄膜トランジスタアレイ基板。 - 請求項1又は2に記載の薄膜トランジスタアレイ基板を有する表示装置。
- 基板上に、ソース/ドレイン領域を有する半導体層と、前記半導体層より延在された下部容量電極とを形成する工程と、
前記半導体層及び前記下部容量電極を覆うゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜を介して、前記半導体層のチャネル領域の対面に配置されるゲート電極と、前記下部容量電極の対面に配置される共通配線電極とを形成する工程と、
前記ゲート電極及び前記共通配線電極を覆う層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜をエッチングして、前記ソース/ドレイン領域が露出したコンタクトホールと前記共通配線電極が露出した開口部とを形成する工程と、
前記コンタクトホールを介して前記ソース/ドレイン領域に接続する配線電極を形成する工程と、
前記配線電極、前記層間絶縁膜、及び前記開口部を覆い、前記配線電極の一部が露出したスルーホールを有し、前記層間絶縁膜より膜厚の薄い保護膜を形成する工程と、
前記スルーホールを介して前記配線電極に接続する画素電極を、前記保護膜を介して前記共通容量電極の対面に配置されるよう延在して形成する工程と、を備える薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。 - 前記ゲート電極と前記共通配線電極とを形成する工程では、Cr膜、Crを主成分とする合金膜、Al膜、又はAlを主成分とする合金膜を用いて形成し、
前記配線電極を形成する工程では、Mo膜、又はMoを主成分とする合金膜を用いて形成することを特徴とする請求項4に記載の薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。 - 前記配線電極を形成する工程では、SF6とO2の混合ガス、又はCl2とO2の混合ガスを用いたドライエッチングにより、前記配線電極を形成することを特徴とする請求項5に記載の薄膜トランジスタアレイ基板の製造方法。
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