JP5408829B2 - アクティブマトリックス基板の製造方法 - Google Patents

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Description

【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に用いるアクティブマトリックスの製造方法に係わり、特に製造工程が簡略化されしかも特性に優れたアクティブマトリックス基板の製造方法であって、歩留が改善された製造方法に関する。
薄膜トランジスタ(以下「TFT」と記す)をスイッチング素子として用いるアクティブマトリックス型液晶表示装置は、それぞれ独立したTFTおよび画素電極を有する画素領域がマトリックス状に配置されたアクティブマトリックス基板とカラーフィルタ基板とが液晶を介して対向配置されて構成されている。また各画素領域のTFT部および境界領域にはカラーフィルタ基板またはアクティブマトリックス基板に遮光層が形成されている。
アクティブマトリックス基板の回路構成の配置を模した一例を図182に示す。図182においてこのアクティブマトリックス基板は、透明絶縁性基板上に複数の走査線1011が形成され、前記透明絶縁性基板上に図示しないゲート絶縁層を挟んで前記走査線と交差するように複数の並列する信号線1031が形成され、この走査線と信号線との交点付近に、ゲート電極1012と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層を介して対向する島状の半導体層と、この半導体層上にチャネルギャップを隔てて形成された一対のドレイン電極1032およびソース電極1033とからなる逆スタガ型のTFT1060が形成されている。また走査線1011と信号線1031とに囲まれた窓部Wdに、画素電極1041と蓄積容量部1070とが形成され、ゲート電極1012は走査線1011に、ドレイン電極1032は信号線1031に、ソース電極1033は画素電極1041にそれぞれ接続されている。
窓部Wdとこれを囲む走査線1011および信号線1031と、TFT1060とを含む領域を以下「画素領域Px」という。そしてこれら複数の画素領域Pxがマトリックス状に縦横に隣接して配列され、液晶表示装置の表示面Dpを構成している。
それぞれの走査線1011は表示面Dpの外側に延長され、その先端の始端部にはアクティブマトリックス基板の表面に露出した走査線端子1015が形成されている。またそれぞれの信号線1031は表示面Dpの外側に延長され、その先端の始端部にはアクティブマトリックス基板の表面に露出した信号線端子1035が形成されている。
表示面Dpの外側には、過電流発生時に各走査線、信号線に接続されるTFTを保護する保護トランジスタ1080が付属している場合もある。また隣合う信号線1031は不用意な電撃を分散させ画素領域のTFTを保護する目的で、表示面Dpの外側で互いに高抵抗線によって電気的に接続されている場合もある。
表示面Dpの外周部には、製造中にアクティブマトリックス基板に発生する不用意な電撃を全配線に分散させ層間ショートなどの不具合を防止したり、回路欠陥を検査するなどの目的で、各走査線1011を連結するゲートシャントバス線1091、各信号線1031を連結するドレインシャントバス線1092、ゲートシャントバス線とドレインシャントバス線とを接続する接続部、走査線と信号線の検査パッドそれぞれ1094、1095など各種周辺回路が設けられ、製造終了時には検査パッド以外の上記周辺回路は基板周辺と共に切除される。
検査パッド以外の上記周辺回路を切除して得られたアクティブマトリックス基板は、それぞれの走査線端子1015が図示しない走査線ドライバに接続され、信号線端子1035が図示しない信号線ドライバに接続され、それぞれのドライバからの信号によって画素領域の各TFT1060を介して画素電極1041には各々特定の画素信号が書き込まれる。
画素電極1041は共通電極1014と対向して配置され、この双方の電極間に電位差が印加されることによって当該画素領域の液晶が駆動される。この画素電極と共通電極との配置形態には2種類ある。その一つは図183(a)に示すように、アクティブマトリックス基板に形成された画素電極1041とカラーフィルタ基板に表示領域全体にわたって形成された共通電極1014とが液晶Lcを挟んで対向配置される形態であり、この形態は一般に「ねじれネマティック型(以下「TN型」という)」と呼ばれている。もう一つは、図183(b)に示すように、アクティブマトリックス基板上で櫛歯状に形成された画素電極1041と櫛歯状に形成された共通電極1014とが互いに非接触に対向配置される形態であり、この形態は一般に「In Plane Switching方式(以下「IPS型」という)」と呼ばれている。
TFT1060は各画素領域Pxにおいて走査線1011から延びるゲート電極1012と、信号線1031から延びる電極(以下本明細書では「ドレイン電極」という)1032と、画素電極1041に接続された電極(以下本明細書では「ソース電極」という)1033とを有し、ゲート電極1012に伝達される走査線信号によりドレイン電極1032とソース電極1033とが選択的に導通し、信号線1031からもたらされる画像信号が画素電極1041に伝達され、画素電極1041と共通電極1014との間に生じる電位差によって液晶が駆動される。
蓄積容量部1070は、蓄積容量電極1071と蓄積共通電極1072とからなり、走査線1011が非選択となったときに画素電極1041に印加されていた液晶駆動電位が、TFT1060などを通じてリークすることによる電位変動を防止するために、ゲート電極1012に次回の選択信号が印加されるまで液晶駆動電位を保持するために設けられている。図182では蓄積共通電極1072が前段走査線に接続されるゲートストレージ方式の蓄積容量が形成されているが、蓄積共通電極1072が共通配線1013に接続されるコモンストレージ方式の蓄積容量が形成されることもある。
前記回路構成を有する従来のTN型液晶表示装置におけるアクティブマトリックス基板の製造方法の一例(例えば特開平9−120083号公報)を、図184(a)〜図184(e)を参照して説明する。ここでは成膜操作とフォトリソグラフィ技術を用いたパターニング、エッチング操作(以下単に「エッチング」という)との組合せを1工程として示す。なお、以下の説明においてアクティブマトリックス基板の画素電極1041が形成される部位を窓部Wd、TFT1060が形成される部位をTFT部Tf、蓄積容量電極1071が形成される部位を蓄積容量部Cp、端子などの周辺回路が形成される表示面Dpの外周を外周部Ssと表記する。
(第1工程) 図184(a)に示すように、ガラス基板1001上に金属層1010を形成し、次いで図示しない走査線1011と、この走査線からTFT部Tfに延びるゲート電極1012と、外周部Ssに延びる走査線端子1015と、蓄積容量部Cpの蓄積共通電極1072とを残して、金属層1010をエッチング除去する。
(第2工程) 図184(b)に示すように、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層1002と、アモルファスシリコン層1021およびn+アモルファスシリコン層1022からなる半導体層1020とを積層し、TFT部Tfを残して半導体層1020をエッチング除去する。
(第3工程) 図184(c)に示すように、前記透明絶縁性基板上に金属層1030を形成し、信号線1031と、信号線から外周部Ssに延びる信号線端子1035と、ドレイン電極1032と、ソース電極1033とを残して、金属層1030をエッチング除去する。次に残された金属層をマスクとしてTFT部のチャネルギャップ1023に露出したn+アモルファスシリコン層1022を除去する。
(第4工程) 図184(d)に示すように、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層1003を形成し、外周部Ssにおいて保護絶縁層1003を貫通して信号線端子1035に達する第1開口1061と、TFT部Tfにおいて保護絶縁層1003を貫通してソース電極1033に達する第2開口1062と、外周部Ssにおいて保護絶縁層1003およびゲート絶縁層1002を貫通して走査線端子1015に達する第3開口1063とをエッチングして形成する。
(第5工程) 図184(e)に示すように、前記透明絶縁性基板上に透明導電層1040を形成し、TFT部Tfにおいて第2開口1062を通してソース電極1033に接続され窓部Wdに広がる画素電極1041と、蓄積容量部Cpにおいて蓄積共通電極1072の上に画素電極から延びる蓄積容量電極1071と、外周部Ssにおいて第1開口1061を通して信号線端子1035上および第3開口1063を通して走査線端子1015上の表面に露出する端子パッド1095とを残して、透明導電層1040をエッチング除去し、工程を完了する。
発明が解決しようとする課題
アクティブマトリックス基板の製造方法については上記以外にも多くの方法が提案されているが、従来の方法は成膜操作とパターニング、エッチングとの組み合わせを1工程とするとき、いずれも5工程以上を要するものであった。しかし、最近パーソナルコンピュータやモニターなどの表示装置として陰極線管に代わって液晶表示装置が多用されるようになり、これに伴って大型画面の液晶表示装置の低価格化が強く要求されるようになってきた。液晶表示装置の低価格化には総合的なコストダウンが必要であるが、その一手段として製造工程の簡略化が挙げられる。特にフォトリソグラフィーの増加による工程数の増加は多大の設備投資と歩留の低下を伴うことから、エッチング回数を削減する方法が探索された。
さらに従来の製造方法では、保護トランジスタなどの周辺回路を形成するため、さらに余分の工程を必要とする場合もあり、またエッチング操作によって下層の残すべき膜が侵食され歩留を低下させる場合もあった。
エッチング回数を削減する方法については従来からも各種提案されている。例えば、特許第2570255号公報や特開昭63−15472号公報は、第1工程で走査線とゲート電極を形成し、第2工程でゲート絶縁層と半導体層と金属層とを成膜後、信号線とドレイン電極とソース電極とが連続した部分を残して金属層および半導体層をエッチング除去し、第3工程で透明導電層を成膜後信号線とドレイン電極とソース電極とこのソース電極から延びる画素電極とを残して透明導電層およびチャネルギャップの金属層をエッチング除去し、次いで残された透明導電層をマスクとしてn+アモルファスシリコン層を除去し、第4工程で保護絶縁層を形成後、画素電極上の保護絶縁層をエッチング除去する4工程法を提案している。しかし、この方法では一般にゲート金属層とドレイン金属層の電気的な変換ができないため、保護トランジスタが形成できず、歩留に問題がある。
また、特開平7−175084号公報は、第1工程で走査線とゲート電極を形成し、第2工程でゲート絶縁層と半導体層とを成膜後、TFT部の半導体層を残しゲート絶縁層および半導体層をエッチング除去し、第3工程で透明導電層を成膜後、信号線と画素電極とドレイン電極とソース電極とを残して透明導電層をエッチング除去し、次いで残された透明導電層をマスクとしてn+アモルファスシリコン層を除去し、第4工程で保護絶縁層を形成後、画素電極上の保護絶縁層をエッチング除去する4工程法を提案している。しかし、この方法は信号線、ドレイン電極、ソース電極などが抵抗が高く膜欠陥の起き易い透明導電層(ITO)のみによって形成されるため、表示品位や歩留に問題がある。
さらに、特開平8−146462号公報は、第1工程で走査線とゲート電極を形成し、第2工程でゲート絶縁層と半導体層と金属シリサイド層とを成膜後、信号線とドレイン電極とおよびソース電極とが連続した部分を残して金属シリサイド層および半導体層およびゲート絶縁層をエッチング除去し、第3工程で透明導電層と金属層とを成膜後、信号線とドレイン電極とソース電極およびこのソース電極と連結する画素電極とを残して金属層および透明導電層をエッチング除去し、次いで残された金属層をマスクとしてn+アモルファスシリコン層を除去し、第4工程で保護絶縁層を形成後、画素電極上の保護絶縁層および金属層をエッチング除去する4工程法を提案している。
しかし、特開平7−175084号公報や特開平8−146462号公報の方法は信号線の金属層や透明導電層あるいは保護絶縁層のエッチング中にエッチング液のしみ込みにより信号線が断線したり、下層の走査線やゲート電極などの回路要素が侵食されたり、あるいはまた、走査線と信号線がショートしたりして、歩留やアクティブマトリックス基板としての特性に問題があるため、実用化が困難であった。本発明は前記の課題を解決するためになされたものであり、従って、その目的は、特性に優れしかも少ない製造工程で歩留よく製造することができるアクティブマトリックスの製造方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
上記の課題を解決するために、本発明の関連する形態1は、透明絶縁性基板上において直交する走査線と信号線とに囲まれて前記走査線と前記信号線とを含む画素領域が配列され、当該領域にゲート電極と、前記ゲ−ト電極にゲート絶縁層を介して対向する島状の半導体層と、前記半導体層上にチャネルギャップを隔てて形成された一対のドレイン電極およびソース電極とからなる逆スタガ型薄膜トランジスタが形成され、前記走査線と前記信号線とに囲まれた光が透過する窓部に画素電極が形成され、前記ゲート電極は前記走査線に、前記ドレイン電極は前記信号線に、前記ソース電極は前記画素電極にそれぞれ接続されたアクティブマトリックス基板(以下同様のアクティブマトリックス基板を「TN型アクティブマトリックス基板」という)において、前記信号線、前記ソース電極、および前記ドレイン電極がいずれも透明導電層上に金属層を積層して形成され、前記ソース電極の下層の前記透明導電層が窓部の前記ゲート絶縁層上に延びて前記画素電極が形成されたアクティブマトリックス基板を提供する。
このTN型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、信号線が金属層と透明導電層とで積層されて形成されているので、信号線の配線抵抗が低減できると共に断線不良などによる歩留の低下が抑えられ、またソース電極と画素電極とが透明導電層によって一体に形成されているので、接続による電気抵抗の増大が抑えられ特性が向上する。
本発明の関連する形態2は、透明絶縁性基板上に走査線と共通配線とが交互に複数配列され、直交する走査線と信号線とに囲まれて前記走査線と前記信号線とを含む画素領域が配列され、当該領域にゲート電極と、前記ゲ−ト電極にゲート絶縁層を介して対向する島状の半導体層と、この半導体層上にチャネルギャップを隔てて形成された一対のドレイン電極およびソース電極とからなる逆スタガ型薄膜トランジスタが形成され、前記走査線と前記信号線とに囲まれた窓部に配設された櫛歯状の画素電極と、前記画素電極に対向して前記共通配線に接続された櫛歯状の共通電極とが形成され、前記ゲート電極は前記走査線に、前記ドレイン電極は前記信号線に、前記ソース電極は前記画素電極にそれぞれ接続され、前記画素電極と前記共通電極との間に前記透明絶縁性基板面に対して横方向の電界を形成するアクティブマトリックス基板(以下同様のアクティブマトリックス基板を「IPS型アクティブマトリックス基板」という)において、前記共通配線と前記共通電極とが共に前記走査線と同層に形成され、かつ前記透明絶縁性基板の少なくとも一方の辺部において前記共通配線の端部が前記走査線の同じ辺部の端部より外側に延びて形成され、前記共通配線の端部が互いに前記走査線と同層において連結されているアクティブマトリックス基板を提供する。
このIPS型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、共通配線が透明絶縁性基板の一方または相対する両方の辺部において端部が走査線の同じ辺部の端部より外側に延びており、これらの共通配線の端部を共通配線連結線が互いに連結し、この連結線に共通配線端子部が形成されているので、走査線端子が透明絶縁性基板の片側に形成されている場合も両側に形成されている場合も共通配線端子の取り出しが可能になり、IPS型のアクティブマトリックス基板が単独で実現できる。
またこのアクティブマトリックス基板は、共通電極と画素電極部の段差を小さくできるので、パネル工程での配向制御が容易である。
本発明の関連する形態3は、TN型アクティブマトリックス基板において、前記信号線の下層に前記信号線と同一形状の半導体層が形成され、前記半導体層と前記信号線とを透明導電層が被覆すると共に、前記ソース電極と前記ドレイン電極とが金属層上に前記透明導電層を積層して形成され、前記ソース電極の上層の前記透明導電層が窓部の前記ゲート絶縁層上に延びて前記画素電極が形成されたアクティブマトリックス基板を提供する。
このTN型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、信号線が金属層と透明導電層とで積層されて形成されているので、信号線の配線抵抗が低減できると共に断線不良などによる歩留の低下が抑えられ、またソース電極と画素電極とが透明導電層によって一体に形成されているので、接続による電気抵抗の増大が抑えられ特性が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、信号線の下層の半導体層の側面が透明導電層で被覆されているので、TFTのチャネルを形成するn+アモルファスシリコン層のエッチング時に、半導体層のアモルファスシリコン層が横方向に侵食されることを防止でき、保護絶縁膜の被覆形状悪化による配向制御の不具合を防止することができる。また信号線の金属層の側面が透明導電層で被覆されているので、透明導電層のエッチング時にフォトレジストが信号線の金属層と半導体層を覆って形成されているので、金属層上にゴミや異物があっても透明導電層と金属層の界面にエッチング液がしみ込むことがなく、信号線の断線を防止することができる。
本発明の関連する形態4は、TN型アクティブマトリックス基板において、前記信号線の下層に形成された前記半導体層が下側が幅広となるように断面凸型に形成され、凸型上部の前記半導体層と前記信号線を形成する金属層および透明導電層とはそれぞれの側面が一致するように形成されると同時に、前記ソース電極と前記ドレイン電極とが前記金属層上に前記透明導電層を積層して形成され、前記ソース電極の上層の前記透明導電層が窓部の前記ゲート絶縁層上に延びて前記画素電極が形成されたアクティブマトリックス基板を提供する。
このTN型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、信号線が金属層と透明導電層とで積層されて形成されているので、信号線の配線抵抗が低減できると共に断線不良などによる歩留の低下が抑えられ、またソース電極と画素電極とが透明導電層によって一体に形成されているので、接続による電気抵抗の増大が抑えられ特性が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、TFTのチャネルを形成するのと同時に透明導電層をマスクにして信号線の金属層をエッチングするので、信号線の寸法制御を容易に行うことができる。
本発明の関連する形態5は、関連する形態2〜関連する形態4のいずれかに記載のTN型アクティブマトリックス基板において、前記ソース電極および前記ドレイン電極の下層に配された前記半導体層上層のオーミックコンタクト層の厚さが3nm〜6nmの範囲内であるアクティブマトリックス基板を提供する。
これらのTN型アクティブマトリックス基板は、上記の効果に加え、ドレイン電極およびソース電極のエッチング時に半導体層上層のオーミックコンタクト層も同時にエッチングでき、さらに半導体層の膜厚を薄くできるので、生産効率を上げることができると同時に、半導体層の縦方向の抵抗値が低減でき、TFTの書き込み能力を向上させることができる。
本発明の関連する形態6は、関連する形態1〜関連する形態5のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板において、前記走査線がAlまたはAlを主体とする合金の単層膜もしくは高融点金属とその上にAlまたはAlを主体とする合金とを積層した積層膜で形成されたアクティブマトリックス基板を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板は、走査線の配線抵抗を低減できると共に、走査線端子部での走査線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。
本発明の関連する形態7は、関連する形態1〜関連する形態5のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板において、前記走査線が2層以上の導電膜からなる積層膜で形成され、この積層膜の最上層が金属の窒化膜または透明導電膜で形成されたアクティブマトリックス基板を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板は、走査線端子部での走査線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。
本発明の関連する形態8は、関連する形態2または関連する形態5に記載のアクティブマトリックス基板において、前記信号線が高融点金属とその上にAlまたはAlを主体とする合金とを積層した積層膜で形成されたアクティブマトリックス基板を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板は、信号線の配線抵抗を低減できると共に、信号線端子部での信号線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。
本発明の関連する形態9は、関連する形態2または関連する形態5に記載のアクティブマトリックス基板において、前記信号線が2層以上の導電膜からなる積層膜で形成され、この積層膜の最上層が金属の窒化膜または透明導電膜で形成されたアクティブマトリックス基板を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板は、信号線端子部での信号線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。
本発明の関連する形態10は、関連する形態7または関連する形態9に記載のアクティブマトリックス基板において、前記金属の窒化膜がTi、Ta、Nb、Cr、またはこれらのうち少なくとも1種の金属を主体とする合金の窒化膜であるアクティブマトリックス基板を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板は、走査線端子部および信号線端子部での接続信頼性を確保することができる。
本発明の関連する形態11は、関連する形態10のアクティブマトリックス基板において、前記金属の窒化膜の窒素濃度が25原子%以上であるアクティブマトリックス基板を提供する。
このアクティブマトリックス基板は、走査線端子部および信号線端子部での接続信頼性を良好に確保することができる。
本発明の関連する形態12は、TN型アクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、透明絶縁性基板上に導体層を形成し、走査線と、走査線始端部に形成される走査線端子部と、それぞれの画素領域において前記走査線から前記薄膜トランジスタ部に延びる、もしくは前記走査線の一部を共有するゲート電極とを残して導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層およびn+アモルファスシリコン層からなる半導体層とを積層し、薄膜トランジスタ部を残して前記半導体層をエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に順次透明導電層と金属層とを積層し、信号線と、信号線始端部に形成される信号線端子部と、それぞれの画素領域において信号線から薄膜トランジスタ部に延びるドレイン電極と、画素電極と、この画素電極から前記薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて対向配置されるソース電極とを残して前記金属層および前記透明導電層をエッチング除去し、次いで露出した前記n+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記画素電極および前記信号線端子部上の保護絶縁層と、前記走査線端子部上の保護絶縁層およびゲ−ト絶縁層とをエッチング除去した後、前記画素電極および前記信号線端子部上の前記金属層をエッチング除去して、透明導電層からなる画素電極および信号線端子と、導体層からなる走査線端子とを露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態1のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明の関連する形態13は、IPS型アクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に第1の導体層を形成し、走査線と、走査線の始端部に形成される走査線端子部と、前記透明絶縁性基板の少なくとも一方の辺部において端部が前記走査線の同じ辺部の端部より外側に延びる共通配線と、前記共通配線の端部を互いに連結する共通配線連結線と、それぞれの画素領域において前記走査線の一部を共有するゲ−ト電極と、前記共通配線から延びる複数の共通電極とを残して前記第1の導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層およびn+アモルファスシリコン層からなる半導体層とを積層し、それぞれの画素領域において薄膜トランジスタのゲ−ト電極となる前記走査線の部分を残して前記半導体層をエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に第2の導体層を形成し、信号線と、信号線始端部に形成される信号線端子部と、それぞれの画素領域において前記信号線から前記ゲ−ト電極上に延びるドレイン電極と、前記ゲート絶縁層を介して前記共通電極に対向して延びる画素電極と、前記画素電極から薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて配置されるソース電極とを残して第2の導体層をエッチング除去し、次いで露出した前記n+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記信号線端子部上の保護絶縁層と、前記走査線端子部および前記共通配線端子部上の保護絶縁層およびゲート絶縁層とをエッチング除去して、第2の導体層からなる信号線端子と、第1の導体層からなる走査線端子とを露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態2のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明に係る方法その1は、TN型アクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に導体層を形成し、走査線と、走査線始端部に形成される走査線端子部と、それぞれの画素領域において走査線から薄膜トランジスタ部に延びる、もしくは前記走査線の一部を共有するゲート電極とを残して前記導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層およびn+アモルファスシリコン層からなる半導体層と、金属層とを積層し、信号線または信号線を覆う部分と、信号線始端部に形成される信号線端子部と、それぞれの画素領域において信号線から薄膜トランジスタ部を通って画素電極部に延びる突出部とを残して前記金属層と前記半導体層とをエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に透明導電層を形成し、前記信号線または信号線を覆う部分と、前記信号線始端部に形成される信号線端子部と、それぞれの画素領域において前記信号線から薄膜トランジスタ部に延びるドレイン電極と、前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて対向配置されるソース電極と、前記画素電極とを残して前記透明導電層をエッチング除去し、次いで露出した前記金属層と前記n+アモルファスシリコン層とをエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記画素電極および前記信号線端子部上の保護絶縁層と、前記走査線端子部上の保護絶縁層およびゲ−ト絶縁層とをエッチング除去して、透明導電層からなる画素電極と、金属層および透明導電層の積層膜または透明導電層からなる信号線端子と、導体層からなる前記走査線端子とを露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態3または関連する形態4のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明に係る方法その2は、TN型アクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に導体層を形成し、走査線と、走査線始端部に形成される走査線端子部と、それぞれの画素領域において走査線から薄膜トランジスタ部に延びる、もしくは前記走査線の一部を共有するゲート電極とを残して前記導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層からなる半導体層とを積層し、V属元素のドーピング処理を行って前記半導体層の表層にn+アモルファスシリコン層を形成した後、金属層を積層し、信号線または信号線を覆う部分と、信号線始端部に形成される信号線端子部と、それぞれの画素領域において信号線から薄膜トランジスタ部を通って画素電極部に延びる突出部とを残して前記金属層および前記半導体層をエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に透明導電層を形成し、前記信号線または信号線を覆う部分と、前記信号線始端部に形成される信号線端子部と、それぞれの画素領域において、前記信号線から薄膜トランジスタ部に延びるドレイン電極と、前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて対向配置されるソース電極と、前記画素電極とを残して前記透明導電層をエッチング除去し、次いで露出した前記金属層および前記V属元素のドーピング処理により形成されたn+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記画素電極および前記信号線端子部上の保護絶縁層と、前記走査線端子部上の保護絶縁層およびゲ−ト絶縁層とをエッチング除去して、透明導電層からなる画素電極と、金属層および透明導電層の積層膜または透明導電層からなる信号線端子と、導体層からなる走査線端子とを露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態5のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明に係る方法その3は、IPS型アクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に導体層を形成し、走査線と、走査線始端部に形成される走査線端子部と、前記透明絶縁性基板の少なくとも一方の辺部において端部が前記走査線の同じ辺部の端部より外側に延びる共通配線と、前記共通配線の端部を互いに連結する共通配線連結線と、それぞれの画素領域において前記走査線の一部を共有するゲ−ト電極と、前記共通配線から延びる複数の共通電極とを残して前記導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層およびn+アモルファスシリコン層からなる半導体層と金属層とを積層し、前記信号線または信号線を覆う部分と、信号線始端部に形成される信号線端子部と、それぞれの画素領域において前記信号線から薄膜トランジスタ部を通って画素電極部に延びる突出部とを残して前記金属層と前記半導体層とをエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に透明導電層または金属の窒化膜層または第2の金属層を形成し、前記信号線または信号線を覆う部分と、前記信号線始端部に形成される信号線端子部と、それぞれの画素領域において前記信号線から前記ゲ−ト電極上に形成される薄膜トランジスタ部に延びるドレイン電極と、前記ゲート絶縁層を介して前記共通電極に対向して延びる画素電極と、前記画素電極から薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて配置されるソース電極とを残して前記透明導電層または前記金属の窒化膜層または前記第2の金属層をエッチング除去し、次いで露出した前記金属層および前記n+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記信号線端子部上の保護絶縁層と、前記走査線端子部上の保護絶縁層およびゲート絶縁層とをエッチング除去して、金属層と透明導電層もしくは金属の窒化膜層との積層膜、透明導電層、金属の窒化膜層、第2の金属層のいずれかからなる信号線端子と、導体層からなる走査線端子とを露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態2のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明に係る方法その4は、IPS型アクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に導体層を形成し、走査線と、走査線始端部に形成される走査線端子部と、前記透明絶縁性基板の少なくとも一方の辺部において端部が前記走査線の同じ辺部の端部より外側に延びる共通配線と、前記共通配線の端部を互いに連結する共通配線連結線と、それぞれの画素領域において前記走査線の一部を共有するゲ−ト電極と、前記共通配線から延びる複数の共通電極とを残して前記導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層からなる半導体層とを積層し、V属元素のドーピング処理を行って前記半導体層の表層にn+アモルファスシリコン層を形成した後、金属層を積層し、前記信号線または信号線を覆う部分と、信号線始端部に形成される信号線端子部と、それぞれの画素領域において前記信号線から薄膜トランジスタ部を通って画素電極部に延びる突出部とを残して前記金属層および前記半導体層をエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に透明導電層または金属の窒化膜層または第2の金属層を形成し、前記信号線または信号線を覆う部分と、前記信号線始端部に形成される信号線端子部と、それぞれの画素領域において、前記信号線から前記ゲ−ト電極上に形成される薄膜トランジスタ部に延びるドレイン電極と、前記ゲート絶縁層を介して前記共通電極に対向して延びる画素電極と、前記画素電極から薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて配置されるソース電極とを残して前記透明導電層または前記金属の窒化膜層または前記第2の金属層をエッチング除去し、次いで露出した前記金属層および前記V属元素のドーピング処理により形成されたn+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記信号線端子部上の保護絶縁層と、前記走査線端子部上の保護絶縁層およびゲート絶縁層とをエッチング除去して、金属層と透明導電層もしくは金属の窒化膜層との積層膜、透明導電層、金属の窒化膜層、第2の金属層のいずれかからなる信号線端子と、導体層からなる走査線端子とを露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態5のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明に係る方法その5は、IPS型アクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に導体層を形成し、走査線と、走査線始端部に形成される走査線端子部と、前記透明絶縁性基板の少なくとも一方の辺部において端部が前記走査線の同じ辺部の端部より外側に延びる共通配線と、前記共通配線の端部を互いに連結する共通配線連結線と、それぞれの画素領域において、前記走査線の一部を共有するゲ−ト電極と、前記共通配線から延びる複数の共通電極とを残して前記導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層およびn+アモルファスシリコン層からなる半導体層と、金属層とを積層し、前記信号線または信号線を覆う部分と、信号線始端部に形成される信号線端子部と、それぞれの画素領域において、前記信号線から薄膜トランジスタ部を通って画素電極部に延びる突出部と、前記突出部から前記ゲート絶縁層を介して前記共通電極に対向して延びる画素電極または画素電極を覆う部分とを残して前記金属層および前記半導体層をエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に透明導電層または金属の窒化膜層または第2の金属層を形成し、前記信号線または信号線を覆う部分と、前記信号線始端部に形成される信号線端子部と、それぞれの画素領域において、前記信号線から前記ゲ−ト電極上に形成される薄膜トランジスタ部に延びるドレイン電極と、前記画素電極または画素電極を覆う部分と、前記画素電極から薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて配置されるソース電極とを残して前記透明導電層または前記金属の窒化膜層または前記第2の金属層をエッチング除去し、次いで露出した前記金属層および前記n+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記信号線端子部上の保護絶縁層と、前記走査線端子部上の保護絶縁層およびゲート絶縁層とをエッチング除去して、金属層と透明導電層もしくは金属の窒化膜層との積層膜、透明導電層、金属の窒化膜層、第2の金属層のいずれかからなる信号線端子と、導体層からなる走査線端子とを露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態2のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明に係る方法その6は、IPS型アクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に導体層を形成し、走査線と、走査線始端部に形成される走査線端子部と、前記透明絶縁性基板の少なくとも一方の辺部において端部が前記走査線の同じ辺部の端部より外側に延びる共通配線と、前記共通配線の端部を互いに連結する共通配線連結線と、それぞれの画素領域において、前記走査線の一部を共有するゲ−ト電極と、前記共通配線から延びる複数の共通電極とを残して前記導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次、ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層からなる半導体層とを積層し、V属元素のドーピング処理を行って前記半導体層の表層にn+アモルファスシリコン層を形成した後、金属層を積層し、前記信号線または信号線を覆う部分と、信号線始端部に形成される信号線端子部と、それぞれの画素領域において、信号線から薄膜トランジスタ部を通って画素電極部に延びる突出部と、この突出部からゲート絶縁層を介して共通電極に対向して延びる画素電極または画素電極を覆う部分とを残して金属層および半導体層をエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に透明導電層または金属の窒化膜層または第2の金属層を形成し、前記信号線または信号線を覆う部分と、前記信号線始端部に形成される信号線端子部と、それぞれの画素領域において、前記信号線から前記ゲ−ト電極上に形成される薄膜トランジスタ部に延びるドレイン電極と、前記画素電極または画素電極を覆う部分と、前記画素電極から薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて配置されるソース電極とを残して前記透明導電層または前記金属の窒化膜層または前記第2の金属層をエッチング除去し、次いで露出した金属層およびV属元素のドーピング処理により形成されたn+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記信号線端子部上の保護絶縁層と、前記走査線端子部上の保護絶縁層およびゲート絶縁層とをエッチング除去して、金属層と透明導電層もしくは金属の窒化膜層との積層膜、透明導電層、金属の窒化膜層、第2の金属層のいずれかからなる信号線端子と、導体層からなる走査線端子とを露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態5のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明の関連する形態20は、関連する形態12、13、本発明に係る方法その1〜6のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記第1工程において、前記透明絶縁性基板上にAlまたはAlを主体とする合金により、もしくは高融点金属とその上にAlまたはAlを主体とする合金とを積層して、前記導体層を形成するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板の製造方法は、走査線の配線抵抗を低減できると共に、走査線端子部での走査線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。
本発明の関連する形態21は、関連する形態12〜関連する形態19のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記第1工程において、前記透明絶縁性基板上に1層以上の導電膜とその上に金属の窒化膜または透明導電膜とを積層して前記導体層を形成するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板の製造方法は、走査線端子部での走査線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。
本発明の関連する形態22は、関連する形態13、本発明に係る方法その3〜その6に記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記第3工程において、高融点金属とその上にAlまたはAlを主体とする合金とを積層して前記第2の導体層もしくは第2の金属層を形成するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板の製造方法は、信号線の配線抵抗を低減できると共に、信号線端子部での信号線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。
本発明の関連する形態23は、関連する形態13に記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記第3工程において、1層以上の導電膜とその上に金属の窒化膜または透明導電膜とを積層して前記第2の導体層を形成するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、信号線端子部での信号線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。
本発明の関連する形態24は、関連する形態21または関連する形態23に記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記金属の窒化膜をTi、Ta、Nb、Cr、またはこれらのうち少なくとも1種の金属を主体とする合金の窒化膜のいずれかから形成するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板の製造方法は、走査線端子部および信号線端子部での接続信頼性を確保することができる。
本発明の関連する形態25は、関連する形態24に記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記金属の窒化膜を反応性スパッタリングにより形成し、窒素濃度を25原子%以上にするアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、走査線端子部および信号線端子部での接続信頼性を良好に確保することができる。
本発明の関連する形態26は、関連する形態1〜関連する形態5のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板において、信号線がアモルファスシリコンからなる高抵抗線で相互に連結されたアクティブマトリックス基板を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板は、製造工程中で信号線に不用意な電撃が加わっても、電位を隣接する信号線に分散できるので、絶縁破壊による走査線と信号線間のショートや画素領域のTFTの特性変動を防止することができる。
本発明の関連する形態27は、関連する形態1〜関連する形態5のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板において、信号線が走査線と同時に形成される浮遊電極上のアモルファスシリコン層を介して相互に連結されたアクティブマトリックス基板を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板は、上記と同じ効果がある。
本発明の関連する形態28は、関連する形態26または関連する形態27に記載のアクティブマトリックス基板において、隣接する前記信号線が画素領域より入力側で、1組または複数組の対向する突出部を有し、前記突出部がアモルファスシリコン層で相互に連結されたアクティブマトリックス基板を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板は、製造工程中で信号線に不用意な電撃が加わっても、電位を隣接する信号線に容易に分散できるので、絶縁破壊による走査線と信号線間のショートや画素領域のTFTの特性変動をより効果的に防止することができる。
本発明の関連する形態29は、関連する形態1〜関連する形態5のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板において、信号線がアモルファスシリコンからなる高抵抗線で共通配線に連結されたアクティブマトリックス基板を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板は、製造工程中で信号線に不用意な電撃が加わっても、電位を共通配線に逃がすことができるので、絶縁破壊による走査線と信号線間のショートや画素領域のTFTの特性変動を防止することができる。
本発明の関連する形態30は、関連する形態1〜関連する形態5のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板において、信号線が走査線と同時に形成される浮遊電極上のアモルファスシリコン層を介して共通配線に連結されたアクティブマトリックス基板を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板は、上記と同じ効果がある。
本発明の関連する形態31は、関連する形態29または関連する形態30に記載のアクティブマトリックス基板において、前記信号線と、前記信号線と同層に形成された前記共通配線、もしくは前記走査線と同層に形成された前記共通配線に接続され前記信号線と同層に形成された信号線連結線とが、前記信号線の終端部で、1組または複数組の対向する突出部を有し、前記突出部がアモルファスシリコン層で相互に連結されたアクティブマトリックス基板を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板は、製造工程中で信号線に不用意な電撃が加わっても、電位を共通配線に容易に逃がすことができるので、絶縁破壊による走査線と信号線間のショートや画素領域のTFTの特性変動をより効果的に防止することができる。
本発明の関連する形態32は、透明絶縁性基板上において、直交する走査線と信号線とに囲まれて前記走査線と前記信号線とを含む画素領域が配列され、当該領域にゲート電極と、前記ゲ−ト電極にゲート絶縁層を介して対向する島状の半導体層と、前記半導体層上にチャネルギャップを隔てて形成された一対のドレイン電極およびソース電極とからなる逆スタガ型薄膜トランジスタが形成され、前記走査線と前記信号線とに囲まれた光が透過する窓部に画素電極が形成され、前記ゲート電極は前記走査線に、前記ドレイン電極は前記信号線に、前記ソース電極は前記画素電極にそれぞれ接続されたアクティブマトリックス基板において、前記ドレイン電極および前記ソース電極が透明導電層上に金属層を積層して形成され、前記ソース電極の前記透明導電層と前記金属層との積層膜が、前記ゲート絶縁層および前記半導体層が積層された積層膜の側面を覆うように前記透明絶縁性基板上に垂下し、さらに前記金属層下層の透明導電層が前記透明絶縁性基板上を前記窓部に延びて前記画素電極を形成し、かつ前記走査線と共に形成された前記透明絶縁性基板上の導体層の側面が全て前記ゲート絶縁層で被覆されたアクティブマトリックス基板を提供する。
このTN型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、走査線と共に形成された透明絶縁性基板上の導体層が透明導電層との接続部を除き全てゲート絶縁層で被覆されているので、信号線の金属層や透明導電層のエッチング中に下層の走査線やゲート電極などの回路要素が侵食されたり、走査線と信号線がショートしたりすることがなく、歩留を向上することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、保護トランジスタが形成可能であり、製造工程中での不用意な電撃から画素領域のTFTを保護することができる。また走査線と信号線間の絶縁破壊を防止することができ、歩留を向上することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、信号線が金属層と透明導電層とで積層されて形成されているので、信号線の配線抵抗が低減できると共に断線不良などによる歩留の低下が抑えられ、またソース電極と画素電極とが透明導電層によって一体に形成されているので、接続による電気抵抗の増大が抑えられ信頼性が向上する。
本発明の関連する形態33は、透明絶縁性基板上に走査線と共通配線とが交互に複数配列され、直交する走査線と信号線とに囲まれて前記走査線と前記信号線とを含む画素領域が配列され、当該領域にゲート電極と、前記ゲ−ト電極にゲート絶縁層を介して対向する島状の半導体層と、前記半導体層上にチャネルギャップを隔てて形成された一対のドレイン電極およびソース電極とからなる逆スタガ型薄膜トランジスタが形成され、前記走査線と前記信号線とに囲まれた窓部に配設された櫛歯状の画素電極と、前記画素電極に対向して前記共通配線に接続された櫛歯状の共通電極とが形成され、前記ゲート電極は前記走査線に、前記ドレイン電極は前記信号線に、前記ソース電極は前記画素電極にそれぞれ接続され、前記画素電極と前記共通電極との間に前記透明絶縁性基板面に対して横方向の電界を形成するアクティブマトリックス基板において、前記ソース電極の導体層が、前記ゲート絶縁層および前記半導体層が積層された積層膜の側面を覆うように前記透明絶縁性基板上に垂下し、さらに前記透明絶縁性基板上を前記窓部に延びて前記画素電極を形成し、かつ前記走査線と共に形成された前記透明絶縁性基板上の導体層の側面が全て前記ゲート絶縁層で被覆されたことを特徴とするアクティブマトリックス基板を提供する。
このIPS型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、走査線と共に形成された透明絶縁性基板上の導体層が信号線と共に形成された導体層との接続部を除き全てゲート絶縁層で被覆されているので、信号線の導体層のエッチング中に下層の走査線や共通配線などの回路要素が侵食されたり、走査線や共通配線と信号線がショートしたりすることがなく、歩留を向上することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、保護トランジスタが形成可能であり、製造工程中での不用意な電撃から画素領域のTFTを保護することができる。また走査線と信号線間の絶縁破壊を防止することができ、歩留を向上することができる。
本発明の関連する形態34は、透明絶縁性基板上において、直交する走査線と信号線とに囲まれて前記走査線と前記信号線とを含む画素領域が配列され、当該領域にゲート電極と、前記ゲ−ト電極にゲート絶縁層を介して対向する島状の半導体層と、前記半導体層上にチャネルギャップを隔てて形成された一対のドレイン電極およびソース電極とからなる逆スタガ型薄膜トランジスタが形成され、前記走査線と前記信号線とに囲まれた光が透過する窓部に画素電極が形成され、前記ゲート電極は前記走査線に、前記ドレイン電極は前記信号線に、前記ソース電極は前記画素電極にそれぞれ接続されたアクティブマトリックス基板において、前記ドレイン電極および前記ソース電極がいずれも金属層上に透明導電層を積層して形成され、前記ソース電極上層の前記透明導電層が、前記ゲート絶縁層と前記半導体層と前記金属層とが積層された積層膜の側面を覆うように前記透明絶縁性基板上に垂下し、さらに前記透明絶縁性基板上を前記窓部に延びて前記画素電極を形成し、かつ前記走査線と共に形成された前記透明絶縁性基板上の導体層の側面が全て前記ゲート絶縁層で被覆されたアクティブマトリックス基板を提供する。
このTN型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、走査線と共に形成された透明絶縁性基板上の導体層が透明導電層との接続部を除き全てゲート絶縁層で被覆されているので、信号線の金属層や透明導電層のエッチング中に下層の走査線やゲート電極などの回路要素が侵食されたり、走査線と信号線がショートしたりすることがなく、歩留を向上することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、保護トランジスタが形成可能であり、製造工程中での不用意な電撃から画素領域のTFTを保護することができる。また走査線と信号線間の絶縁破壊を防止することができ、歩留を向上することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、信号線が金属層と透明導電層とで積層されて形成されているので、信号線の配線抵抗が低滅できると共に断線不良などによる歩留の低下が抑えられ、またソース電極と画素電極とが透明導電層によって一体に形成されているので、接続による電気抵抗の増大が抑えられ信頼性が向上する。
本発明の関連する形態35は、関連する形態34に記載のアクティブマトリックス基板において、前記ソース電極および前記ドレイン電極の下層に配された前記半導体層上層のオーミックコンタクト層の厚さが3nm〜6nmの範囲内であるアクティブマトリックス基板を提供する。
このTN型アクティブマトリックス基板は、上記の効果に加え、ドレイン電極およびソース電極のエッチング時に半導体層上層のオーミックコンタクト層も同時にエッチングでき、半導体層の膜厚を薄くできるので、生産効率を上げることができ、さらにTFTの書き込み能力を向上させることができる。
本発明の関連する形態36は、関連する形態33に記載のアクティブマトリックス基板において、前記信号線が高融点金属とその上にAlまたはAlを主体とする合金とを積層した積層膜で形成されたアクティブマトリックス基板を提供する。
このアクティブマトリックス基板は、信号線の配線抵抗を低減できると共に信号線端子部での信号線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。
本発明の関連する形態37は、関連する形態33に記載のアクティブマトリックス基板において、前記信号線が2層以上の導電膜からなる積層膜で形成され、前記積層膜の最上層が金属の窒化膜または透明導電膜で形成されたアクティブマトリックス基板を提供する。
このアクティブマトリックス基板は、信号線端子部での信号線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。
本発明の関連する形態38は、関連する形態37に記載のアクティブマトリックス基板において、前記金属の窒化膜が、Ti、Ta、Nb、Crまたはこれらのうち少なくとも1種の金属を主体とする合金の窒化膜であるアクティブマトリックス基板を提供する。
このアクティブマトリックス基板は、上記と同じ効果がある。
本発明の関連する形態39は、関連する形態38に記載のアクティブマトリックス基板において、前記金属の窒化膜の窒素濃度が25原子%以上であるアクティブマトリックス基板を提供する。
このアクティブマトリックス基板は、信号線線端子部での信号線ドライバとの接続信頼性を良好に確保することができる。
本発明の関連する形態40は、関連する形態32〜関連する形態35のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板において、前記薄膜トランジスタ部のチャネルギャップが延びる方向の前記半導体層の両側側面の一部が前記保護絶縁層で被覆されたアクティブマトリックス基板を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板は、TFT部のチャネルギャップが延びる方向の半導体層の両側側面の一部が保護絶縁層で被覆されているので、半導体層の側面を経路とするリークを防止でき、薄膜トランジスタの信頼性を確保することができる。
本発明の関連する形態41は、関連する形態32〜関連する形態35のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板において、前記走査線が2層以上の導電膜からなる積層膜で形成され、前記積層膜の最上層が下層の前記導電膜のエッチング保護層になっているアクティブマトリックス基板を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板は、信号線の金属層や透明導電層のエッチング時にゲート電極上のゲート絶縁層と半導体層とを貫通する開口部を通してエッチング液がしみ込み、ゲート電極や走査線の下層の導電膜が侵食されることを防止でき、歩留を向上することができる。
本発明の関連する形態42は、関連する形態41に記載のアクティブマトリックス基板において、前記下層の導電膜の少なくとも1層がAlまたはAlを主体とする合金からなり、前記最上層の導電膜がTi、Ta、Nb、またはこれらのうち少なくとも1種の金属を主体とする合金、もしくはTi、Ta、Nb、Cr、またはこれらのうち少なくとも1種の金属を主体とする合金の窒化膜のいずれかからなるアクティブマトリックス基板を提供する。
このアクティブマトリックス基板は、上記と同じ効果がある。
本発明の関連する形態43は、関連する形態32、関連する形態34または関連する形態35のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板において、前記走査線が形成される第1の導体層と前記信号線が形成される第2の導体層とが接続する接続部が形成され、前記接続部が前記保護絶縁層の開口部と重ならないように配置されたアクティブマトリックス基板を提供する。
関連する形態32のアクティブマトリックス基板は、第1の導体層が第2の導体層の金属層と同じ金属からなる場合、または異なる金属でも第1の導体層が第2の導体層の金属層のエッチングに対して選択性がない場合、保護絶縁層の開口後透明導電層上の金属層をエッチング除去する時にエッチング液が透明導電層を通してしみ込み、第1の導体層が侵食されることを防止することができ、歩留を向上することができる。また関連する形態34、関連する形態35のアクティブマトリックス基板は、第1の導体層のうち少なくとも1層がアルミニウムまたはアルミニウムを主体とする合金からなり、かつ保護絶縁層の開口時にフッ酸系のエッチング液を用いる場合、保護絶縁層の開口時にエッチング液が透明導電層を通してしみ込み、第1の導体層のアルミニウムまたはアルミニウムを主体とする合金が侵食されることを防止することができ、歩留を向上することができる。
本発明の関連する形態44は、関連する形態32または関連する形態33に記載のアクティブマトリックス基板において、前記走査線が形成される第1の導体層と前記信号線が形成される第2の導体層とが、前記ゲート絶縁層と前記半導体層とを貫通する開口部を通して直接接続されたアクティブマトリックス基板を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板は、第1の導体層と第2の導体層の電気的接続を上記構造で行うようにしたので、4工程で製造でき、生産効率と歩留が向上する。
またこれらのアクティブマトリックス基板は、保護トランジスタが形成可能であり、製造工程中での不用意な電撃から画素領域のTFTを保護することができる。また走査線と信号線間の絶縁破壊を防止することができ、歩留を向上することができる。
本発明の関連する形態45は、関連する形態34または関連する形態35に記載のアクティブマトリックス基板において、前記走査線が形成される第1の導体層と前記信号線が形成される第2の導体層とが、前記ゲート絶縁層と前記半導体層とを貫通する開口部を通して前記透明導電層により接続されたアクティブマトリックス基板を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板は、上記と同じ効果がある。
本発明の関連する形態46は、関連する形態32に記載のアクティブマトリックス基板において、前記ゲート絶縁層と半導体層とからなる積層膜を介して互いに対向する前段走査線の導体層と当該画素電極から延びる透明導電層とにより蓄積容量部が形成され、この蓄積容量部において透明導電層および半導体層の末端側面が一致しているアクティブマトリックス基板を提供する。
このアクティブマトリックス基板は、蓄積容量部を上記構造にしたので、4工程で製造でき、生産効率と歩留が向上する。
本発明の関連する形態47は、関連する形態34または関連する形態35に記載のアクティブマトリックス基板において、ゲート絶縁層と半導体層とからなる積層膜を介して互いに対向する前段走査線の導体層と当該画素領域の金属層およびその上に積層された透明導電層とにより蓄積容量部が形成され、この蓄積容量部において透明導電層および金属層および半導体層の末端側面が一致しているアクティブマトリックス基板を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板は、上記と同じ効果がある。
本発明の関連する形態48は、TN型アクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に導体層を形成し、少なくとも前記走査線と、走査線端子部位に形成される走査線端子部と、それぞれの画素領域において前記走査線から薄膜トランジスタ部に延びる、もしくは前記走査線の一部を共有する前記ゲート電極とを残して前記導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層およびn+アモルファスシリコン層からなる半導体層とを積層し、第1工程でパターン形成された導体層上の所定の開口部を除き、少なくとも前記導体層の上面および側面全体が前記ゲート絶縁層で覆われるように残して前記半導体層および前記ゲート絶縁層をエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に順次透明導電層と金属層とを積層し、前記信号線と、信号線端子部位に形成される信号線端子部と、前記走査線端子部上に形成された前記開口部を通して前記走査線端子部に接続する接続電極部と、それぞれの画素領域において前記信号線から薄膜トランジスタ部に延びる前記ドレイン電極と、前記画素電極と、前記画素電極から薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて対向配置される前記ソース電極とを残して前記金属層および前記透明導電層をエッチング除去し、次いで露出した前記n+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記画素電極および前記接続電極部および前記信号線端子部上の前記保護絶縁層と、少なくとも前記薄膜トランジスタ部の前記半導体層が形成されるように残して前記保護絶縁層および前記半導体層とを順次エッチング除去した後、前記画素電極および前記接続電極部および前記信号線端子部上の前記保護絶縁層に形成された開口部に露出した前記金属層をエッチング除去して、前記透明導電層からなる前記画素電極および前記信号線端子と、前記導体層上に前記半導体層および前記ゲート絶縁層を貫通する前記開口部を通して前記透明導電層が積層された走査線端子とを露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態32のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明の関連する形態49は、TN型アクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に導体層を形成し、少なくとも前記走査線と、それぞれの画素領域において前記走査線から薄膜トランジスタ部に延びる、もしくは前記走査線の一部を共有する前記ゲート電極とを残して前記導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層およびn+アモルファスシリコン層からなる半導体層とを積層し、第1工程でパターン形成された導体層上の所定の開口部を除き、少なくとも前記導体層の上面および側面全体が前記ゲート絶縁層で覆われるように残して前記半導体層および前記ゲート絶縁層をエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に順次透明導電層と金属層とを積層し、前記信号線と、信号線端子部位に形成される信号線端子部と、前記走査線端部上に形成された前記開口部を通して前記走査線端部に接続する接続電極部と、前記接続電極部からさらに延びて走査線端子部位に形成される走査線端子部と、それぞれの画素領域において前記信号線から薄膜トランジスタ部に延びる前記ドレイン電極と、前記画素電極と、前記画素電極から前記薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて対向配置される前記ソース電極とを残して前記金属層および前記透明導電層をエッチング除去し、次いで露出した前記n+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記画素電極および前記走査線端子部および前記信号線端子部上の前記保護絶縁層と、少なくとも薄膜トランジスタ部の前記半導体層が形成されるように残して前記保護絶縁層および前記半導体層とを順次エッチング除去した後、前記画素電極および前記走査線端子部および前記信号線端子部上の前記保護絶縁層に形成された開口部に露出した前記金属層をエッチング除去して、透明導電層からなる前記画素電極および前記走査線端子および前記信号線端子を露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態32のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明の関連する形態50は、TN型アクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に導体層を形成し、少なくとも前記走査線と、走査線端子部位に形成される走査線端子部と、それぞれの画素領域において前記走査線から薄膜トランジスタ部に延びる、もしくは前記走査線の一部を共有する前記ゲート電極と、隣合う走査線の間に前記走査線と非接触に形成され前記信号線の一部となる下層信号線とを残して前記導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層およびn+アモルファスシリコン層からなる半導体層とを積層し、第1工程でパターン形成された導体層上の所定の開口部を除き、少なくとも前記導体層の上面および側面全体が前記ゲート絶縁層で覆われるように残して前記半導体層および前記ゲート絶縁層をエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に順次透明導電層と金属層とを積層し、信号線端子部位に形成される信号線端子部と、前記走査線端子部上に形成された前記開口部を通して前記走査線端子部に接続する接続電極部と、隣接する画素領域の走査線を挟んで対向する前記下層信号線に前記半導体層および前記ゲート絶縁層を貫通する開口部を通して接続する上層信号線と、それぞれの画素領域において前記上層信号線から薄膜トランジスタ部に延びる前記ドレイン電極と、前記画素電極と、前記画素電極から前記薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて対向配置される前記ソース電極とを残して前記金属層と前記透明導電層とをエッチング除去し、次いで露出した前記n+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記画素電極および前記接続電極部および前記信号線端子部上の前記保護絶縁層と、少なくとも前記薄膜トランジスタ部の前記半導体層が形成されるように残して前記保護絶縁層および前記半導体層とを順次エッチング除去した後、前記画素電極および前記接続電極部および前記信号線端子部上の前記保護絶縁層に形成された開口部に露出した前記金属層をエッチング除去して、前記透明導電層からなる前記画素電極および前記信号線端子と、導体層上に前記半導体層および前記ゲート絶縁層を貫通する開口部を通して前記透明導電層が積層された走査線端子とを露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態32のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明の関連する形態51は、TN型アクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に導体層を形成し、少なくとも前記走査線と、それぞれの画素領域において前記走査線から薄膜トランジスタ部に延びる、もしくは前記走査線の一部を共有する前記ゲート電極と、隣合う走査線の間に前記走査線と非接触に形成され前記信号線の一部となる下層信号線とを残して前記導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層およびn+アモルファスシリコン層からなる半導体層とを積層し、第1工程でパターン形成された導体層上の所定の開口部を除き、少なくとも前記導体層の上面および側面全体が前記ゲート絶縁層で覆われるように残して前記半導体層および前記ゲート絶縁層をエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に順次透明導電層と金属層とを積層し、信号線端子部位に形成される信号線端子部と、前記走査線端部上に形成された前記開口部を通して前記走査線端部に接続する接続電極部と、前記接続電極部からさらに延びて走査線端子部位に形成される走査線端子部と、隣接する画素領域の走査線を挟んで対向する前記下層信号線に前記半導体層および前記ゲート絶縁層を貫通する開口部を通して接続する上層信号線と、それぞれの画素領域において前記上層信号線から前記薄膜トランジスタ部に延びる前記ドレイン電極と、前記画素電極と、前記画素電極から前記薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて対向配置される前記ソース電極とを残して前記金属層および前記透明導電層をエッチング除去し、次いで露出した前記n+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記画素電極および前記走査線端子部および前記信号線端子部上の前記保護絶縁層と、少なくとも前記薄膜トランジスタの前記半導体層が形成されるように残して前記保護絶縁層および前記半導体層とを順次エッチング除去した後、前記画素電極および前記走査線端子部および前記信号線端子部上の前記保護絶縁層の開口部に露出した前記金属層をエッチング除去して、透明導電層からなる前記画素電極および前記走査線端子および前記信号線端子を露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態32のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明の関連する形態52は、IPS型アクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に第1の導体層を形成し、少なくとも前記走査線と、走査線端子部位に形成される走査線端子部と、前記共通配線と、それぞれの画素領域において前記走査線の一部を共有する前記ゲ−ト電極とを残して前記第1の導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層およびn+アモルファスシリコン層からなる半導体層とを積層し、前記第1工程でパターン形成された前記第1の導体層上の所定の開口部を除き、少なくとも前記第1の導体層の上面および側面全体が半導体層およびゲート絶縁層で覆われるように残して前記半導体層および前記ゲート絶縁層をエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に第2の導体層を形成し、前記信号線と、信号線端子部位に形成される信号線端子部と、前記走査線端子部上に形成された前記開口部を通して前記走査線端子部に接続する接続電極部と、前記共通配線端部上に形成された前記開口部を通して前記共通配線端部に接続しこれらを連結する共通配線連結線と、前記共通配線連結線に接続する共通配線端子部と、それぞれの画素領域において前記信号線から前記ゲ−ト電極上に延びる前記ドレイン電極と、前記半導体層および前記ゲート絶縁層を貫通する前記開口部を通して基部が前記共通配線に接続される複数の共通電極と、前記共通電極に挟まれるように延びる前記画素電極と、前記画素電極から前記薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて対向配置される前記ソース電極とを残して前記第2の導体層をエッチング除去し、次いで露出した前記n+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記接続電極部および前記信号線端子部および前記共通配線端子部上の前記保護絶縁層と、少なくとも前記薄膜トランジスタの半導体層が形成されるように残して前記保護絶縁層および前記半導体層とを順次エッチング除去して、前記第1の導体層上に半導体層およびゲート絶縁層を貫通する開口部を通して前記第2の導体層が積層されてなる走査線端子と、前記第2の導体層からなる信号線端子および共通配線端子とを露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態33のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明の関連する形態53は、IPS型アクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に第1の導体層を形成し、少なくとも前記走査線と、前記共通配線と、それぞれの画素領域において前記走査線の一部を共有する前記ゲ−ト電極とを残して前記第1の導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層およびn+アモルファスシリコン層からなる半導体層とを積層し、前記第1工程でパターン形成された前記第1の導体層上の所定の開口部を除き、少なくとも前記第1の導体層の上面および側面全体が半導体層およびゲート絶縁層で覆われるように残して前記半導体層および前記ゲート絶縁層をエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に第2の導体層を形成し、前記信号線と、信号線端子部位に形成される信号線端子部と、前記走査線端部上に形成された前記開口部を通して前記走査線端部に接続する接続電極部と、前記接続電極部からさらに延びて形成される走査線端子部と、前記共通配線端部上に形成された前記開口部を通して前記共通配線端部に接続しこれらを連結する共通配線連結線と、前記共通配線連結線に接続する共通配線端子部と、それぞれの画素領域において前記信号線から前記走査線上に形成される薄膜トランジスタ部に延びる前記ドレイン電極と、半導体層およびゲート絶縁層を貫通する前記開口部を通して基部が前記共通配線に接続される複数の前記共通電極と、前記共通電極に挟まれるように延びる前記画素電極と、前記画素電極から前記薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて対向配置される前記ソース電極とを残して前記第2の導体層をエッチング除去し、次いで露出した前記n+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記信号線端子部および前記走査線端子部および前記共通配線端子部上の保護絶縁層と、少なくとも前記薄膜トランジスタの半導体層が形成されるように残して前記保護絶縁層および前記半導体層とを順次エッチング除去して、前記第2の導体層からなる走査線端子および信号線端子および共通配線端子を露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態33のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明の関連する形態54は、IPS型アクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に第1の導体層を形成し、少なくとも前記走査線と、走査線端子部位に形成される走査線端子部と、前記共通配線と、それぞれの画素領域において前記走査線の一部を共有する前記ゲ−ト電極と、前記共通配線から延びる複数の前記共通電極とを残して前記第1の導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層およびn+アモルファスシリコン層からなる半導体層とを積層し、前記第1工程でパターン形成された前記第1の導体層上の所定の開口部を除き、少なくとも前記第1の導体層の上面および側面全体が半導体層およびゲート絶縁層で覆われるように残して前記半導体層およびゲート絶縁層をエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に第2の導体層を形成し、前記信号線と、信号線端子部位に形成される信号線端子部と、前記走査線端子部上に形成された前記開口部を通して前記走査線端子部に接続する接続電極部と、前記共通配線端部上に形成された前記開口部を通して前記共通配線端部に接続しこれらを連結する共通配線連結線と、前記共通配線連結線に接続する共通配線端子部と、それぞれの画素領域において前記信号線から前記ゲート電極上に延びる前記ドレイン電極と、前記共通電極に対向して延びる前記画素電極と、前記画素電極から前記薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて対向配置される前記ソース電極とを残して前記第2の導体層をエッチング除去し、次いで露出した前記n+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、 第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記接続電極部および前記信号線端子部および前記共通配線端子部上の前記保護絶縁層と、少なくとも前記薄膜トランジスタの半導体層が形成されるように残して前記保護絶縁層および前記半導体層とを順次エッチング除去して、前記第1の導体層上に半導体層およびゲート絶縁層を貫通する開口部を通して前記第2の導体層が積層されてなる走査線端子と、前記第2の導体層からなる信号線端子および共通配線端子とを露出させることを特徴とするアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態33のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明の関連する形態55は、IPS型アクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に第1の導体層を形成し、少なくとも前記走査線と、前記共通配線と、それぞれの画素領域において前記走査線の一部を共有する前記ゲ−ト電極と、前記共通配線から延びる複数の前記共通電極とを残して前記第1の導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層およびn+アモルファスシリコン層からなる半導体層とを積層し、前記第1工程でパターン形成された前記第1の導体層上の所定の開口部を除き、少なくとも前記第1の導体層の上面および側面全体が半導体層およびゲート絶縁層で覆われるように残して前記半導体層および前記ゲート絶縁層をエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に第2の導体層を形成し、前記信号線と、信号線端子部位に形成される信号線端子部と、前記走査線端部上に形成された前記開口部を通して前記走査線端部に接続する接続電極部と、前記接続電極部からさらに延びて形成される走査線端子部と、前記共通配線端部上に形成された前記開口部を通して前記共通配線端部に接続しこれらを連結する共通配線連結線と、前記共通配線連結線に接続する共通配線端子部と、それぞれの画素領域において前記信号線から前記走査線上に形成される薄膜トランジスタ部に延びる前記ドレイン電極と、前記共通電極に挟まれるように延びる前記画素電極と、前記画素電極から前記薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて対向配置される前記ソース電極とを残して前記第2の導体層をエッチング除去し、次いで露出した前記n+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記信号線端子部および前記走査線端子部および前記共通配線端子部上の保護絶縁層と、少なくとも前記薄膜トランジスタの半導体層が形成されるように残して前記保護絶縁層および前記半導体層とを順次エッチング除去して、前記第2の導体層からなる走査線端子および信号線端子および共通配線端子を露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態33のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明の関連する形態56は、透明絶縁性基板上において、直交する走査線と信号線とに囲まれて前記走査線と前記信号線とを含む画素領域が配列され、当該領域にゲート電極と、前記ゲ−ト電極にゲート絶縁層を介して対向する島状の半導体層と、前記半導体層上にチャネルギャップを隔てて形成された一対のドレイン電極およびソース電極とからなる逆スタガ型薄膜トランジスタが形成され、前記走査線と前記信号線とに囲まれた光が透過する窓部に画素電極が形成され、前記ゲート電極は前記走査線に、前記ドレイン電極は前記信号線に、前記ソース電極は前記画素電極にそれぞれ接続されたアクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に導体層を形成し、少なくとも前記走査線と、走査線端子部位に形成される走査線端子部と、それぞれの画素領域において前記走査線から薄膜トランジスタ部に延びる、もしくは前記走査線の一部を共有する前記ゲート電極とを残して前記導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層およびn+アモルファスシリコン層からなる半導体層と、金属層とを積層し、少なくとも前記第1工程でパターン形成された前記導体層上の所定の開口部および画素電極が形成される部位の前記金属層および前記半導体層および前記ゲート絶縁層とをエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に透明導電層を形成し、前記信号線と、信号線端子部位に形成される信号線端子部と、前記走査線端子部上に形成された前記開口部を通して前記走査線端子部に接続する接続電極部と、それぞれの画素領域において、前記信号線から薄膜トランジスタ部に延びる前記ドレイン電極と、前記画素電極と、前記画素電極から前記薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて対向配置される前記ソース電極とを残して前記透明導電層をエッチング除去し、次いで露出した前記金属層および前記n+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記画素電極および前記接続電極部および前記信号線端子部上の前記保護絶縁層と、少なくとも前記信号線の上面および側面全体が前記保護絶縁層で覆われるようにかつ前記薄膜トランジスタの半導体層が形成されるように残して前記保護絶縁層および前記半導体層とを順次エッチング除去して、透明導電層からなる前記画素電極と、金属層および透明導電層の積層膜または透明導電層からなる前記信号線端子と、前記導体層上に前記半導体層および前記ゲート絶縁層を貫通する前記開口部を通して透明導電層が積層されてなる走査線端子とを露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態34のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明の関連する形態57は、透明絶縁性基板上において、直交する走査線と信号線とに囲まれて前記走査線と前記信号線とを含む画素領域が配列され、当該領域にゲート電極と、前記ゲ−ト電極にゲート絶縁層を介して対向する島状の半導体層と、前記半導体層上にチャネルギャップを隔てて形成された一対のドレイン電極およびソース電極とからなる逆スタガ型薄膜トランジスタが形成され、前記走査線と前記信号線とに囲まれた光が透過する窓部に画素電極が形成され、前記ゲート電極は前記走査線に、前記ドレイン電極は前記信号線に、前記ソース電極は前記画素電極にそれぞれ接続されたアクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に導体層を形成し、少なくとも前記走査線と、それぞれの画素領域において前記走査線から薄膜トランジスタ部に延びる、もしくは前記走査線の一部を共有する前記ゲート電極とを残して前記導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層およびn+アモルファスシリコン層からなる半導体層と、金属層とを積層し、少なくとも前記第1工程でパターン形成された前記導体層上の所定の開口部および画素電極が形成される部位の前記金属層および前記半導体層および前記ゲート絶縁層とをエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に透明導電層を形成し、前記信号線と、信号線端子部位に形成される信号線端子部と、前記走査線端部上に形成された前記開口部を通して前記走査線端部に接続する接続電極部と、前記接続電極部からさらに延びて形成される走査線端子部と、それぞれの画素領域において前記信号線から薄膜トランジスタ部に延びる前記ドレイン電極と、前記画素電極と、前記画素電極から前記薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて対向配置される前記ソース電極とを残して前記透明導電層をエッチング除去し、次いで露出した前記金属層および前記n+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記画素電極および前記走査線端子部および前記信号線端子部上の前記保護絶縁層と、少なくとも前記信号線の上面および側面全体が前記保護絶縁層で覆われるようにかつ前記薄膜トランジスタの半導体層が形成されるように残して前記保護絶縁層および前記半導体層とを順次エッチング除去して、透明導電層からなる前記画素電極と、金属層および透明導電層の積層膜または透明導電層からなる走査線端子および信号線端子とを露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態34のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明の関連する形態58は、透明絶縁性基板上において、直交する走査線と信号線とに囲まれて前記走査線と前記信号線とを含む画素領域が配列され、当該領域にゲート電極と、前記ゲ−ト電極にゲート絶縁層を介して対向する島状の半導体層と、前記半導体層上にチャネルギャップを隔てて形成された一対のドレイン電極およびソース電極とからなる逆スタガ型薄膜トランジスタが形成され、前記走査線と前記信号線とに囲まれた光が透過する窓部に画素電極が形成され、前記ゲート電極は前記走査線に、前記ドレイン電極は前記信号線に、前記ソース電極は前記画素電極にそれぞれ接続されたアクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に導体層を形成し、少なくとも前記走査線と、走査線端子部位に形成される走査線端子部と、隣合う走査線の間に前記走査線と非接触に形成され信号線の一部となる下層信号線と、それぞれの画素領域において、前記走査線から薄膜トランジスタ部に延びる、もしくは前記走査線の一部を共有する前記ゲート電極とを残して前記導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層およびn+アモルファスシリコン層からなる半導体層と、金属層とを積層し、少なくとも前記第1工程でパターン形成された前記導体層上の所定の開口部および画素電極が形成される部位の前記金属層および前記半導体層および前記ゲート絶縁層とをエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に透明導電層を形成し、隣接する画素領域の前記走査線を挟んで対向する前記下層信号線に前記半導体層および前記ゲート絶縁層を貫通する前記開口部を通して互いに接続する上層信号線と、信号線端子部位に形成される信号線端子部と、前記走査線端子部上に形成された前記開口部を通して前記走査線端子部に接続する接続電極部と、それぞれの画素領域において、前記上層信号線から薄膜トランジスタ部に延びる前記ドレイン電極と、前記画素電極と、前記画素電極から前記薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて対向配置される前記ソース電極とを残して前記透明導電層をエッチング除去し、次いで露出した前記金属層および前記n+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記画素電極および前記接続電極部および前記信号線端子部上の前記保護絶縁層と、少なくとも前記上層信号線の上面および側面全体が前記保護絶縁層で覆われるようにかつ前記薄膜トランジスタの半導体層が形成されるように残して前記保護絶縁層および前記半導体層とを順次エッチング除去して、透明導電層からなる前記画素電極と、金属層および透明導電層の積層膜または透明導電層からなる信号線端子と、前記導体層上に前記半導体層および前記ゲート絶縁層を貫通する開口部を通して透明導電層が積層されてなる走査線端子とを露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態34のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明の関連する形態59は、透明絶縁性基板上において、直交する走査線と信号線とに囲まれて前記走査線と前記信号線とを含む画素領域が配列され、当該領域にゲート電極と、前記ゲ−ト電極にゲート絶縁層を介して対向する島状の半導体層と、前記半導体層上にチャネルギャップを隔てて形成された一対のドレイン電極およびソース電極とからなる逆スタガ型薄膜トランジスタが形成され、前記走査線と前記信号線とに囲まれた光が透過する窓部に画素電極が形成され、前記ゲート電極は前記走査線に、前記ドレイン電極は前記信号線に、前記ソース電極は前記画素電極にそれぞれ接続されたアクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に導体層を形成し、少なくとも前記走査線と、隣合う走査線の間に前記走査線と非接触に形成され信号線の一部となる下層信号線と、それぞれの画素領域において、前記走査線から薄膜トランジスタ部に延びる、もしくは前記走査線の一部を共有する前記ゲート電極とを残して前記導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層およびn+アモルファスシリコン層からなる半導体層と、金属層とを積層し、少なくとも前記第1工程でパターン形成された前記導体層上の所定の開口部および画素電極が形成される部位の前記金属層および前記半導体層および前記ゲート絶縁層とをエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に透明導電層を形成し、隣接する画素領域の前記走査線を挟んで対向する前記下層信号線に前記半導体層および前記ゲート絶縁層を貫通する開口部を通して互いに接続する上層信号線と、信号線端子部位に形成される信号線端子部と、前記走査線端部上に形成された前記開口部を通して前記走査線端部に接続する接続電極部と、前記接続電極部からさらに延びて形成される走査線端子部と、それぞれの画素領域において、前記上層信号線から薄膜トランジスタ部に延びる前記ドレイン電極と、前記画素電極と、前記画素電極から前記薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて対向配置される前記ソース電極とを残して前記透明導電層をエッチング除去し、次いで露出した前記金属層および前記n+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記画素電極および前記走査線端子部および前記信号線端子部上の前記保護絶縁層と、少なくとも前記上層信号線の上面および側面全体が前記保護絶縁層で覆われるようにかつ前記薄膜トランジスタの半導体層が形成されるように残して前記保護絶縁層および前記半導体層とを順次エッチング除去して、透明導電層からなる前記画素電極と、金属層および透明導電層の積層膜または透明導電層からなる走査線端子および信号線端子とを露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態34のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明の関連する形態60は、透明絶縁性基板上において、直交する走査線と信号線とに囲まれて前記走査線と前記信号線とを含む画素領域が配列され、当該領域にゲート電極と、前記ゲ−ト電極にゲート絶縁層を介して対向する島状の半導体層と、前記半導体層上にチャネルギャップを隔てて形成された一対のドレイン電極およびソース電極とからなる逆スタガ型薄膜トランジスタが形成され、前記走査線と前記信号線とに囲まれた光が透過する窓部に画素電極が形成され、前記ゲート電極は前記走査線に、前記ドレイン電極は前記信号線に、前記ソース電極は前記画素電極にそれぞれ接続されたアクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に導体層を形成し、少なくとも前記走査線と、走査線端子部位に形成される走査線端子部と、それぞれの画素領域において前記走査線から薄膜トランジスタ部に延びる、もしくは前記走査線の一部を共有する前記ゲート電極とを残して前記導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層からなる半導体層とを積層し、V属元素のドーピング処理を行って前記半導体層の表層にn+アモルファスシリコン層を形成した後、金属層を積層し、少なくとも前記第1工程でパターン形成された前記導体層上の所定の開口部および画素電極が形成される部位の前記金属層および前記半導体層および前記ゲート絶縁層とをエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に透明導電層を形成し、前記信号線と、信号線端子部位に形成される信号線端子部と、前記走査線端子部上に形成された前記開口部を通して前記走査線端子部に接続する接続電極部と、それぞれの画素領域において、前記信号線から薄膜トランジスタ部に延びる前記ドレイン電極と、前記画素電極と、前記画素電極から前記薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて対向配置される前記ソース電極とを残して前記透明導電層をエッチング除去し、次いで露出した前記金属層および前記V属元素のドーピング処理により形成されたn+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記画素電極および前記接続電極部および前記信号線端子部上の前記保護絶縁層と、少なくとも前記信号線の上面および側面全体が前記保護絶縁層で覆われるようにかつ前記薄膜トランジスタの半導体層が形成されるように残して前記保護絶縁層および前記半導体層とを順次エッチング除去して、透明導電層からなる前記画素電極と、金属層および透明導電層の積層膜または透明導電層からなる信号線端子と、前記導体層上に前記半導体層および前記ゲート絶縁層を貫通する開口部を通して透明導電層が積層されてなる走査線端子とを露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態35のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明の関連する形態61は、透明絶縁性基板上において、直交する走査線と信号線とに囲まれて前記走査線と前記信号線とを含む画素領域が配列され、当該領域にゲート電極と、前記ゲ−ト電極にゲート絶縁層を介して対向する島状の半導体層と、前記半導体層上にチャネルギャップを隔てて形成された一対のドレイン電極およびソース電極とからなる逆スタガ型薄膜トランジスタが形成され、前記走査線と前記信号線とに囲まれた光が透過する窓部に画素電極が形成され、前記ゲート電極は前記走査線に、前記ドレイン電極は前記信号線に、前記ソース電極は前記画素電極にそれぞれ接続されたアクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に導体層を形成し、少なくとも前記走査線と、それぞれの画素領域において、前記走査線から薄膜トランジスタ部に延びる、もしくは前記走査線の一部を共有する前記ゲート電極とを残して前記導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層からなる半導体層とを積層し、V属元素のドーピング処理を行って前記半導体層の表層にn+アモルファスシリコン層を形成した後、金属層を積層し、前記第1工程でパターン形成された前記導体層上の所定の開口部および画素電極が形成される部位の前記金属層および前記半導体層および前記ゲート絶縁層とをエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に透明導電層を形成し、前記信号線と、信号線端子部位に形成される信号線端子部と、前記走査線端部上に形成された前記開口部を通して前記走査線端部に接続する接続電極部と、前記接続電極部からさらに延びて形成される走査線端子部と、それぞれの画素領域において前記信号線から薄膜トランジスタ部に延びる前記ドレイン電極と、前記画素電極と、前記画素電極から前記薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて対向配置される前記ソース電極とを残して前記透明導電層をエッチング除去し、次いで露出した前記金属層および前記V属元素のドーピング処理により形成されたn+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記画素電極および前記走査線端子部および前記信号線端子部上の前記保護絶縁層と、少なくとも前記信号線の上面および側面全体が前記保護絶縁層で覆われるようにかつ前記薄膜トランジスタの半導体層が形成されるように残して前記保護絶縁層および前記半導体層とを順次エッチング除去して、透明導電層からなる前記画素電極と、金属層および透明導電層の積層膜または透明導電層からなる走査線端子および信号線端子とを露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態35のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明の関連する形態62は、透明絶縁性基板上において、直交する走査線と信号線とに囲まれて前記走査線と前記信号線とを含む画素領域が配列され、当該領域にゲート電極と、前記ゲ−ト電極にゲート絶縁層を介して対向する島状の半導体層と、前記半導体層上にチャネルギャップを隔てて形成された一対のドレイン電極およびソース電極とからなる逆スタガ型薄膜トランジスタが形成され、前記走査線と前記信号線とに囲まれた光が透過する窓部に画素電極が形成され、前記ゲート電極は前記走査線に、前記ドレイン電極は前記信号線に、前記ソース電極は前記画素電極にそれぞれ接続されたアクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に導体層を形成し、少なくとも前記走査線と、走査線端子部位に形成される走査線端子部と、隣合う走査線の間に前記走査線と非接触に形成され信号線の一部となる下層信号線と、それぞれの画素領域において前記走査線から薄膜トランジスタ部に延びる、もしくは前記走査線の一部を共有する前記ゲート電極とを残して前記導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層からなる半導体層とを積層し、V属元素のドーピング処理を行って前記半導体層の表層にn+アモルファスシリコン層を形成した後、金属層を積層し、少なくとも前記第1工程でパターン形成された前記導体層上の所定の開口部および画素電極が形成される部位の前記金属層および前記半導体層および前記ゲート絶縁層とをエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に透明導電層を形成し、隣接する画素領域の前記走査線を挟んで対向する前記下層信号線に前記半導体層および前記ゲート絶縁層を貫通する前記開口部を通して互いに接続する上層信号線と、信号線端子部位に形成される信号線端子部と、前記走査線端子部上に形成された前記開口部を通して前記走査線端子部に接続する接続電極部と、それぞれの画素領域において、前記上層信号線から薄膜トランジスタ部に延びる前記ドレイン電極と、前記画素電極と、前記画素電極から前記薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて対向配置される前記ソース電極とを残して前記透明導電層をエッチング除去し、次いで露出した前記金属層および前記V属元素のドーピング処理により形成されたn+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記画素電極および前記接続電極部および前記信号線端子部上の前記保護絶縁層と、少なくとも前記上層信号線の上面および側面全体が前記保護絶縁層で覆われるようにかつ前記薄膜トランジスタの半導体層が形成されるように残して前記保護絶縁層および前記半導体層とを順次エッチング除去して、透明導電層からなる前記画素電極と、金属層および透明導電層の積層膜または透明導電層からなる信号線端子と、前記導体層上に前記半導体層および前記ゲート絶縁層を貫通する開口部を通して透明導電層が積層されてなる走査線端子とを露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態35のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明の関連する形態63は、透明絶縁性基板上において、直交する走査線と信号線とに囲まれて前記走査線と前記信号線とを含む画素領域が配列され、当該領域にゲート電極と、前記ゲ−ト電極にゲート絶縁層を介して対向する島状の半導体層と、前記半導体層上にチャネルギャップを隔てて形成された一対のドレイン電極およびソース電極とからなる逆スタガ型薄膜トランジスタが形成され、前記走査線と前記信号線とに囲まれた光が透過する窓部に画素電極が形成され、前記ゲート電極は前記走査線に、前記ドレイン電極は前記信号線に、前記ソース電極は前記画素電極にそれぞれ接続されたアクティブマトリックス基板の製造方法において、第1工程において、前記透明絶縁性基板上に導体層を形成し、少なくとも前記走査線と、隣合う走査線の間に前記走査線と非接触に形成され信号線の一部となる下層信号線と、それぞれの画素領域において、前記走査線から薄膜トランジスタ部に延びる、もしくは前記走査線の一部を共有する前記ゲート電極とを残して前記導体層をエッチング除去し、第2工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層からなる半導体層とを積層し、V属元素のドーピング処理を行って前記半導体層の表層にn+アモルファスシリコン層を形成した後、金属層を積層し、少なくとも前記第1工程でパターン形成された前記導体層上の所定の開口部および画素電極が形成される部位の前記金属層および前記半導体層および前記ゲート絶縁層とをエッチング除去し、第3工程において、前記透明絶縁性基板上に透明導電層を形成し、隣接する画素領域の前記走査線を挟んで対向する前記下層信号線に前記半導体層および前記ゲート絶縁層を貫通する開口部を通して互いに接続する上層信号線と、信号線端子部位に形成される信号線端子部と、前記走査線端部上に形成された前記開口部を通して前記走査線端部に接続する接続電極部と、前記接続電極部からさらに延びて形成される走査線端子部と、それぞれの画素領域において、前記上層信号線から薄膜トランジスタ部に延びる前記ドレイン電極と、前記画素電極と、前記画素電極から前記薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて対向配置される前記ソース電極とを残して前記透明導電層をエッチング除去し、次いで露出した前記金属層および前記V属元素のドーピング処理により形成されたn+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、第4工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記画素電極および前記走査線端子部および前記信号線端子部上の前記保護絶縁層と、少なくとも前記上層信号線の上面および側面全体が前記保護絶縁層で覆われるようにかつ前記薄膜トランジスタの半導体層が形成されるように残して前記保護絶縁層および前記半導体層とを順次エッチング除去して、透明導電層からなる前記画素電極と、金属層および透明導電層の積層膜または透明導電層からなる走査線端子および信号線端子とを露出させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、関連する形態35のアクティブマトリックス基板を4工程で製造することができる。
本発明の関連する形態64は、関連する形態52〜関連する形態55のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記第3工程において、前記第2の導体層を、高融点金属とその上にAlまたはAlを主体とする合金を積層して形成するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板の製造方法は、信号線の配線抵抗を低減できると共に信号線端子部での信号線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。走査線端子が信号線端子と同じ構造の場合は、同様に走査線端子部での走査線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。
本発明の関連する形態65は、関連する形態52〜関連する形態55のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記第3工程において、前記第2の導体層を、1層以上の導電膜とその上に金属の窒化膜または透明導電膜を積層して形成するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板の製造方法は、信号線端子部での信号線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。走査線端子が信号線端子と同じ構造の場合は、同様に走査線端子部での走査線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。
本発明の関連する形態66は、関連する形態65に記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記金属の窒化膜をTi、Ta、Nb、Cr、またはこれらのうち少なくとも1種の金属を主体とする合金の窒化膜のいずれかから形成するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、上記と同じ効果がある。
本発明の関連する形態67は、関連する形態66に記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記金属の窒化膜を反応性スパッタリングにより形成し、窒素濃度を25原子%以上にするアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、信号線端子部での信号線ドライバとの接続信頼性を良好に確保することができる。走査線端子が信号線端子と同じ構造の場合は、同様に走査線端子部での走査線ドライバとの接続信頼性を良好に確保することができる。
本発明の関連する形態68は、関連する形態12に記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記画素領域がマトリックス状に配置された表示面の外側にそれぞれの前記走査線を連結するゲートシャントバス線が形成され、かつ前記表示面の外側にそれぞれの前記信号線を連結するドレインシャントバス線が形成され、前記ゲートシャントバス線と前記ドレインシャントバス線とが少なくとも1点で接続されたアクティブマトリックス基板を製造するに際して、前記第1工程において、それぞれの前記走査線を連結するゲートシャントバス線を残して前記導体層をエッチング除去し、前記第3工程において、それぞれの前記信号線を連結するドレインシャントバス線を前記ゲートシャントバス線と少なくとも1点で重畳するように残して前記金属層および前記透明導電層をエッチング除去し、前記第4工程において、前記ゲートシャントバス線と前記ドレインシャントバス線との前記重畳部上の前記保護絶縁層および前記金属層をエッチング除去し、次いで前記重畳部にレーザー光を照射し、前記ゲートシャントバス線と前記ドレインシャントバス線とを前記ゲート絶縁層を貫通して融着し短絡させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、ゲートシャントバス線とドレインシャントバス線の融着が容易にでき、以降これらが切断除去されるまでの製造工程中で不用意な電撃が加わっても、走査線と信号線の間に電位差が生じないようにすることができ、絶縁破壊による走査線と信号線間のショートを防止することができる。
本発明の関連する形態69は、関連する形態13に記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記画素領域がマトリックス状に配置された表示面の外側にそれぞれの前記走査線を連結するゲートシャントバス線が形成され、かつ前記表示面の外側にそれぞれの前記信号線を連結するドレインシャントバス線が形成され、前記ゲートシャントバス線と前記ドレインシャントバス線とが少なくとも1点で接続されたアクティブマトリックス基板を製造するに際して、前記第1工程において、それぞれの前記走査線を連結するゲートシャントバス線を残して前記第1の導体層をエッチング除去し、前記第3工程において、それぞれの前記信号線を連結するドレインシャントバス線を前記ゲートシャントバス線と少なくとも1点で重畳するように残して前記第2の導体層をエッチング除去し、前記第4工程において、前記ゲートシャントバス線と前記ドレインシャントバス線との前記重畳部上の前記保護絶縁層をエッチング除去し、次いで前記重畳部にレーザー光を照射し、前記ゲートシャントバス線と前記ドレインシャントバス線とを前記ゲート絶縁層を貫通して融着し短絡させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、上記と同じ効果がある。
本発明の関連する形態70は、本発明に係る方法その1〜その6のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記画素領域がマトリックス状に配置された表示面の外側にそれぞれの前記走査線を連結するゲートシャントバス線が形成され、かつ前記表示面の外側にそれぞれの前記信号線を連結するドレインシャントバス線が形成され、前記ゲートシャントバス線と前記ドレインシャントバス線とが少なくとも1点で接続されたアクティブマトリックス基板を製造するに際して、前記第1工程において、それぞれの前記走査線を連結するゲートシャントバス線を残して前記導体層をエッチング除去し、前記第2工程において、前記ゲートシャントバス線上の前記金属層および前記半導体層をエッチング除去し、前記第3工程において、それぞれの前記信号線を連結するドレインシャントバス線を前記ゲートシャントバス線と少なくとも1点で重畳するように残して前記透明導電層と、次いで露出した前記金属層および前記n+アモルファスシリコン層とをエッチング除去し、前記第4工程において、前記ゲートシャントバス線と前記ドレインシャントバス線との前記重畳部上の前記保護絶縁層をエッチング除去し、次いで前記重畳部にレーザ光を照射し、前記ゲートシャントバス線と前記ドレインシャントバス線とを前記ゲート絶縁層を貫通して融着し短絡させるアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板の製造方法は、上記と同じ効果がある。
本発明の関連する形態71は、関連する形態12に記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記画素領域がマトリックス状に配置された表示面の外側に、それぞれ隣合う前記信号線を連結する高抵抗線もしくは前記信号線と共通配線とを連結する高抵抗線が形成されたアクティブマトリックス基板を製造するに際して、前記第2工程において、前記高抵抗線となる部分を残して前記半導体層をエッチング除去し、前記第3工程において、前記高抵抗線となる部分上の前記金属層および前記透明導電層をエッチング除去し、次いで露出した前記n+アモルファスシリコン層をエッチング除去するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、以降の製造工程中で信号線に不用意な電撃が加わっても、電位を隣接する信号線に分散させたり、共通配線に逃がしたりすることができるので、絶縁破壊による走査線と信号線間のショートや画素領域のTFTの特性変動を防止することができる。
本発明の関連する形態72は、関連する形態13に記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記画素領域がマトリックス状に配置された表示面の外側に、それぞれ隣合う前記信号線を連結する高抵抗線もしくは前記信号線と共通配線に接続される信号線連結線とを連結する高抵抗線が形成されたアクティブマトリックス基板を製造するに際して、前記第2工程において、前記高抵抗線となる部分を残して前記半導体層をエッチング除去し、前記第3工程において、前記信号線連結線を残して、前記高抵抗線となる部分上の前記第2の導体層をエッチング除去し、次いで露出した前記n+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、前記第4工程において、前記信号線連結線上の保護絶縁層の一部と前記共通配線上の保護絶縁層およびゲート絶縁層の一部とをエッチング除去し、以降の工程において、前記信号線連結線上の保護絶縁層の開口部と前記共通配線上の保護絶縁層およびゲート絶縁層の開口部を介して、前記信号線連結線と前記共通配線とを銀により接続するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、上記と同じ効果がある。
本発明の関連する形態73は、本発明に係る方法その1またはその2に記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記画素領域がマトリックス状に配置された表示面の外側に、それぞれ隣合う前記信号線を連結する高抵抗線もしくは前記信号線と共通配線とを連結する高抵抗線が形成されたアクティブマトリックス基板を製造するに際して、前記第2工程において、前記高抵抗線となる部分を残して前記金属層および前記半導体層をエッチング除去し、前記第3工程において、前記高抵抗線となる部分上の前記透明導電層をエッチング除去し、次いで露出した前記金属層と前記n+アモルファスシリコン層とをエッチング除去することにより前記信号線と前記高抵抗線とを同一工程で形成するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板の製造方法は、上記と同じ効果がある。
本発明の関連する形態74は、本発明に係る方法その3〜その6のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記画素領域がマトリックス状に配置された表示面の外側に、それぞれ隣合う前記信号線を連結する高抵抗線もしくは前記信号線と共通配線に接続される信号線連結線とを連結する高抵抗線が形成されたアクティブマトリックス基板を製造するに際して、前記第2工程において、前記信号線連結線および高抵抗線となる部分を残して前記金属層および前記半導体層をエッチング除去し、前記第3工程において、前記高抵抗線となる部分上の前記透明導電層をエッチング除去し、次いで露出した前記金属層と前記n+アモルファスシリコン層とをエッチング除去することにより前記信号線と前記高抵抗線とを同一工程で形成し、前記第4工程において、前記信号線連結線上の保護絶縁層の一部と前記共通配線上の保護絶縁層およびゲート絶縁層の一部とをエッチング除去し、以降の工程において、前記信号線連結線上の保護絶縁層の開口部と前記共通配線上の保護絶縁層およびゲート絶縁層の開口部を介して、前記信号線連結線と前記共通配線とを銀により接続するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板の製造方法は、上記と同じ効果がある。
本発明の関連する形態75は、関連する形態12に記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記画素領域がマトリックス状に配置された表示面の外側に、それぞれ隣合う前記信号線が走査線と同時に形成される浮遊電極上のアモルファスシリコンからなる島状の半導体層を介して相互に連結された、もしくは前記信号線が走査線と同時に形成される浮遊電極上のアモルファスシリコンからなる島状の半導体層を介して共通配線に連結されたアクティブマトリックス基板を製造するに際して、前記第1工程において、前記浮遊電極を残して導体層をエッチング除去し、前記第2工程において、前記浮遊電極上の一部分に前記島状の半導体層を残して前記半導体層をエッチング除去し、前記第3工程において、隣接する信号線もしくは信号線と共通配線とが前記島状の半導体層を介して連結するように前記金属層および前記透明導電層をエッチング除去し、次いで露出した前記n+アモルファスシリコン層をエッチング除去するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、上記と同じ効果がある。
本発明の関連する形態76は、関連する形態13に記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記画素領域がマトリックス状に配置された表示面の外側に、それぞれ隣合う前記信号線が走査線と同時に形成される浮遊電極上のアモルファスシリコンからなる島状の半導体層を介して相互に連結された、もしくは前記信号線が走査線と同時に形成される浮遊電極上のアモルファスシリコンからなる島状の半導体層を介して共通配線連結線に接続される信号線連結線に連結されたアクティブマトリックス基板を製造するに際して、前記第1工程において、前記浮遊電極を残して導体層をエッチング除去し、前記第2工程において、前記浮遊電極上の一部分に前記島状の半導体層を残して前記半導体層をエッチング除去し、前記第3工程において、隣接する信号線もしくは信号線と前記信号線連結線とが前記島状の半導体層を介して連結するように前記金属層および前記透明導電層をエッチング除去し、次いで露出した前記n+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、前記第4工程において、前記信号線連結線上の保護絶縁層の一部と前記共通配線上の保護絶縁層およびゲート絶縁層の一部とをエッチング除去し、以降の工程において、前記信号線連結線上の保護絶縁層の開口部と前記共通配線上の保護絶縁層およびゲート絶縁層の開口部を介して、前記信号線連結線と前記共通配線とを銀により接続するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、上記と同じ効果がある。
本発明の関連する形態77は、本発明に係る方法その1またはその2のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記画素領域がマトリックス状に配置された表示面の外側に、それぞれ隣合う前記信号線が走査線と同時に形成される浮遊電極上のアモルファスシリコンからなる半導体層を介して相互に連結された、もしくは前記信号線が走査線と同時に形成される浮遊電極上のアモルファスシリコンからなる半導体層を介して共通配線に連結されたアクティブマトリックス基板を製造するに際して、前記第1工程において、前記浮遊電極を残して導体層をエッチング除去し、前記第2工程において、隣接する信号線もしくは信号線と共通配線とが連結するように前記金属層および半導体層をエッチング除去し、前記第3工程において、隣接する信号線もしくは信号線と共通配線とが連結した部分の一部分上の透明導電層をエッチング除去し、次いで露出した前記金属層とn+アモルファスシリコン層とをエッチング除去することにより前記信号線と前記共通配線と前記連結部分の半導体層とを同一工程で形成するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板の製造方法は、上記と同じ効果がある。
本発明の関連する形態78は、本発明に係る方法その3〜その6のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記画素領域がマトリックス状に配置された表示面の外側に、それぞれ隣合う前記信号線が走査線と同時に形成される浮遊電極上のアモルファスシリコンからなる半導体層を介して相互に連結された、もしくは前記信号線が走査線と同時に形成される浮遊電極上のアモルファスシリコンからなる半導体層を介して共通配線連結線に接続される信号線連結線に連結されたアクティブマトリックス基板を製造するに際して、前記第1工程において、前記浮遊電極を残して導体層をエッチング除去し、前記第2工程において、隣接する信号線もしくは信号線と前記共通配線連結線とが連結するように前記金属層および半導体層をエッチング除去し、前記第3工程において、隣接する信号線もしくは信号線と前記共通配線連結線とが連結した部分の一部分上の透明導電層をエッチング除去し、次いで露出した前記金属層とn+アモルファスシリコン層とをエッチング除去することにより前記信号線と前記共通配線連結線と前記連結部分の半導体層とを同一工程で形成し、前記第4工程において、前記信号線連結線上の保護絶縁層の一部と前記共通配線上の保護絶縁層およびゲート絶縁層の一部とをエッチング除去し、以降の工程において、前記信号線連結線上の保護絶縁層の開口部と前記共通配線上の保護絶縁層およびゲート絶縁層の開口部を介して、前記信号線連結線と前記共通配線とを銀により接続するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板の製造方法は、上記と同じ効果がある。
本発明の関連する形態79は、関連する形態48〜関連する形態63のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記第4工程において、前記チャネルギャップ側部のアモルファスシリコン層が露出した側面の一部を、前記保護絶縁層の辺部が垂下して覆うように前記保護絶縁層を残し、その外側の前記保護絶縁層および前記半導体層をエッチング除去することを特徴とするアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板の製造方法は、TFT部のチャネルギャップが延びる方向の半導体層の両側側面の一部が保護絶縁層で被覆されるので、半導体層の側面を経路とするリークを防止でき、TFTの信頼性を確保することができる。
本発明の関連する形態80は、関連する形態79に記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記第2工程において、前記チャネルギャップの少なくとも一方の端部外側の前記半導体層および前記ゲート絶縁層をエッチング除去して前記ゲート電極または前記走査線に達する開口部を形成し、前記第4工程において、前記開口部と前記保護絶縁層を形成した辺部とを交差させ、前記開口部に露出した前記アモルファスシリコン層の前記チャネルギャップ側の側面の一部を前記保護絶縁層の辺部が垂下して覆うように、前記薄膜トランジスタ上の前記保護絶縁層を残し、その外側の前記保護絶縁層および前記半導体層をエッチング除去することを特徴とするアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、上記と同じ効果がある。
本発明の関連する形態81は、関連する形態80に記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記第2工程において、前記開口部を、前記チャネルギャップの双方の側部外側に形成するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、上記と同じ効果がある。
本発明の関連する形態82は、関連する形態48〜関連する形態51、関連する形態56〜関連する形態63のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記第2工程において、前記チャネルギャップの少なくとも前記走査線側の端部外側の前記半導体層および前記ゲート絶縁層をエッチング除去して少なくとも一部が前記走査線に含まれる前記開口部を形成し、前記第4工程において、前記開口部と前記保護絶縁層に形成した辺部とを交差させ、前記開口部に露出した前記アモルファスシリコン層の前記チャネルギャップ側の側面の一部を前記保護絶縁層の辺部が垂下して覆うように、前記薄膜トランジスタ上の前記保護絶縁層を残し、その外側の前記保護絶縁層および前記半導体層をエッチング除去するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板の製造方法は、信号線の金属層や透明導電層のエッチング時にゲート電極上のゲート絶縁層と半導体層とを貫通する開口部を通してエッチング液がしみ込んで導体層の一部が侵食されたとしても、走査線側の開口部が走査線に含まれて形成されているので、ゲート電極の基部で導電膜が大きく侵食されることはなく、走査線ドライバからの信号をTFTのゲート電極へ正常に送ることができる。
本発明の関連する形態83は、関連する形態79〜関連する形態82のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記第1工程において、前記透明絶縁性基板上に1層以上の導電層とその上に導電性エッチング保護層とを積層して前記導体層を形成するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板の製造方法は、信号線の金属層や透明導電層のエッチング時にゲート電極上のゲート絶縁層と半導体層とを貫通する開口部を通してエッチング液がしみ込み、ゲート電極や走査線の下層の導電膜が侵食されることを防止でき、ゲート電極基部や走査線の断線を防止することができる。
本発明の関連する形態84は、関連する形態83に記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記導電層の少なくとも1層をAlまたはAlを主体とする合金から形成し、前記導電性エッチング保護層をTi、Ta、Nb、またはこれらのうち少なくとも1種の金属を主体とする合金、もしくはTi、Ta、Nb、Cr、またはこれらのうち少なくとも1種の金属を主体とする合金の窒化膜のいずれかから形成するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
このアクティブマトリックス基板の製造方法は、上記と同じ効果がある。
本発明の関連する形態85は、関連する形態49、関連する形態51、関連する形態57、関連する形態59、関連する形態61、または関連する形態63のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記第4工程において、前記導体層と前記透明導電層との接続部を覆うように前記保護絶縁層を残すアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
関連する形態49または関連する形態51のアクティブマトリックス基板の製造方法においては、第1の導体層が第2の導体層の金属層と同種の金属からなる場合、または同じエッチング液でエッチングされる場合、第1の導体層と透明導電層との接続部において、保護絶縁層の開口後透明導電層上の金属層をエッチング除去する時にエッチング液が透明導電層を通してしみ込み、第1の導体層が侵食されることを防止することができる。また関連する形態57、関連する形態59、関連する形態61、または関連する形態63のアクティブマトリックス基板の製造方法においては、第1の導体層のうち少なくとも1層がアルミニウムまたはアルミニウムを主体とする合金からなり、かつ保護絶縁層の開口時にフッ酸系のエッチング液を用いる場合、第1の導体層と透明導電層との接続部において、保護絶縁層の開口時にエッチング液が透明導電層を通してしみ込み、第1の導体層のアルミニウムまたはアルミニウムを主体とする合金が侵食されることを防止することができる。
本発明の関連する形態86は、関連する形態12、本発明に係る方法その1、本発明に係る方法その2、関連する形態48〜関連する形態51、関連する形態56〜関連する形態63のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記第1工程において、各画素電極の辺部の少なくとも一部と重畳する遮光層を残して前記導体層をエッチング除去するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板の製造方法は、アクティブマトリックス基板側に遮光層を設けているので、重ねずれマージンを大きくとらなければならないカラーフィルター基板のブラックマトリックスを縮小でき、開口率を向上することができる。
本発明の関連する形態87は、関連する形態12、関連する形態13、関連する形態48〜関連する形態55のいずれかに記載のアクティブマトリックス基板の製造方法において、前記第2工程において、前記走査線と前記信号線とが交差する部分を残して前記半導体層をエッチング除去するアクティブマトリックス基板の製造方法を提供する。
これらのアクティブマトリックス基板の製造方法は、走査線と信号線との交差部でゲート絶縁層に半導体層が積層されているので、両者の間の絶縁耐圧を向上することができる。
次に本発明の実施の形態を図面を用いて説明するが、本発明はいかなる観点からもこれらの実施形態によって制限されるものではない。
(実施形態1)
図1(a)は実施形態1のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図1(b)はその線A−A’で切った断面図、図1(c)はその線B−B’で切った断面図である。また図2〜図5はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す。図1と同様に、図2〜図4の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図2〜図4の(b)、(c)と図5(a)、(b)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’で切った断面図である。また図6(a)はこのアクティブマトリックス基板の端子部の断面図で、左側が走査線端子部位GSの、右側が信号線端子部位DSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図6(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態1のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と第2の導体層50からなる複数の信号線31とがゲート絶縁層2を介して直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11から延びるゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた光が透過する窓部Wdに透明導電層40からなる画素電極41が形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続されてTN型のアクティブマトリックス基板を構成している。
このアクティブマトリックス基板において、走査線11、ゲート電極12を形成する第1の導体層10は、AlまたはAlを主体とする合金からなる下層金属層10AとTi、Ta、Nb、Crなどの高融点金属やこれらの合金の窒化膜からなる上層金属層10Bとを積層して形成されている。上層金属層10Bの窒素濃度は25原子%以上とされている。また信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33を形成する第2の導体層50は、ITOからなる透明導電層40上にCrやMoからなる金属層30を積層して形成され、ソース電極33の下層の透明導電層40が窓部Wdのゲート絶縁層2上に延びて画素電極41を形成している。
画素電極41は、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72上にゲート絶縁層2を介して重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、この画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。またこの画素領域には、ゲート絶縁層2を介して一部が画素電極41の1辺部と重畳するように、第1の導体層10からなる遮光層17が形成されている。さらに走査線11と信号線31とが交差する部分には、ゲート絶縁層2と信号線31との間に半導体層20からなる強化層25が形成されている。
この実施形態1のアクティブマトリックス基板は、順次以下に示す4工程で製造することができる。
(第1工程) 図2(a)〜(c)および図6(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiの窒化膜からなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、走査線端子部位GSに形成される走査線端子部11aと、それぞれの画素領域において走査線11からTFT部Tfに延びるゲート電極12と、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72と、遮光層17とを残して第1の導体層10をエッチング除去する。ここでTiの窒化膜は反応性スパッタリングにより形成し、Arガスと窒素ガスとの流量比を調整し、窒素が25原子%以上含まれるようにする。
(第2工程) 図3(a)〜(c)および図6(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20とを成膜し、フォトリソグラフィ工程を通して、それぞれの画素領域においてTFT部Tfと強化層25とを残して半導体層20をエッチング除去する。
(第3工程) 図4(a)〜(c)および図6(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより連続して約50nmのITOからなる透明導電層40と約200nmのCrからなる金属層30を成膜して第2の導体層50を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線31と、外周部Ssにおいて信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、共通配線および共通配線端子部(図示せず)と、それぞれの画素領域において信号線31からTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、窓部Wdにおいて画素電極41と、この画素電極41からTFT部Tfに延びてドレイン電極32とチャネルギャップ23を隔てて対向配置されるソース電極33とを残して第2の導体層50をエッチング除去する。この際、画素電極41の辺部は蓄積容量部Cpにおいて蓄積共通電極72と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成し、またこの辺部に隣接する画素電極の双方の辺部はそれぞれ遮光層17と少なくとも一部が重畳するように形成する。
次に図5(a)、(b)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の第2の導体層50をマスクとして露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去してチャネルギャップ23を形成する。この操作はフォトリソグラフィが不要である。
(第4工程)図1(a)〜(c)および図6(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、画素電極41および信号線端子部31aおよび共通配線端子部(図示せず)上の保護絶縁層3と、走査線端子部11a上の保護絶縁層3およびゲ−ト絶縁層2とをエッチング除去した後、このエッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の保護絶縁層3をマスクとして画素電極41および信号線端子部31aおよび共通配線端子部上の金属層30をエッチング除去して、透明導電層40からなる画素電極41および信号線端子35および共通配線端子(図示せず)と、第1の導体層10からなる走査線端子15とを露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成する。
なおここでは第1の導体層にAlとTiの窒化膜の積層膜を用いた形態を示したが、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成してTiとAlとTiの窒化膜の3層の積層膜にしてもよい。またAl−Nd合金などのヒロックを抑制でき、端子部の接続信頼性を確保できるAlを主体とする合金膜や、Crの上にITOを積層した膜であってもよい。
また本実施形態ではゲート電極が走査線から画素部に延びて形成される縦置き型のTFTの形態を示したが、ゲート電極が走査線の一部を共有して形成される横置き型のTFTであってもよい。
実施形態1のTN型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、信号線が金属層と透明導電層とで積層されて形成されているので、信号線の配線抵抗が低減できると共に断線不良などによる歩留の低下が抑えられ、またソース電極と画素電極とが透明導電層によって一体に形成されているので、接続による電気抵抗の増大が抑えられ特性が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、走査線がAlとTiなどの高融点金属の窒化膜との積層膜で形成されているので、走査線の配線抵抗を低減できると共に走査線端子部での表面酸化を防止でき、走査線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。
前記高融点金属の窒化膜の窒素濃度は25原子%以上であることが望ましい。図181にその根拠となるデータを示す。本発明者の実験により、窒素濃度が25原子%以上のとき、接続抵抗が著しく低下することがわかった。これによって走査線端子部での接続信頼性を良好に確保することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、走査線と信号線との交差部分に強化層が形成されているので、走査線と信号線との絶縁耐圧が向上する。また画素電極と遮光層とが少なくとも部分的に重畳するように形成されているので、重ねずれマージンを大きくとらなければならないカラーフィルター基板のブラックマトリックスを縮小でき、開口率を向上することができる。
(実施形態2)
図7(a)は実施形態2のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図7(b)はその線A−A’で切った断面図、図7(c)はその線B−B’で切った断面図である。また図8〜図11はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す。図7と同様に、図8〜図10の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図8〜図10の(b)、(c)と図11(a)、(b)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’で切った断面図である。また図12(a)はこのアクティブマトリックス基板の端子部の断面図で、左側が走査線端子部位GSの、中央が信号線端子部位DSの、右側が共通配線端子部位CSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図12(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態2のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と複数の共通配線13とが交互に平行に配列され、複数の信号線31がゲート絶縁層2を介して前記走査線に直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11の一部をゲート電極12とし、このゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた窓部Wdに櫛歯状の画素電極41と、画素電極に対向して共通配線13に接続された櫛歯状の共通電極14とが形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続され、画素電極41と共通電極14との間にガラス基板1に対して横方向の電界を形成するIPS型のアクティブマトリックス基板を構成している。
このアクティブマトリックス基板において、共通配線13と共通電極14とは走査線11と同属に形成され、かつ共通配線13がガラス基板1の少なくとも一方の辺部において端部が走査線11の同じ辺部の端部より外側に延びるように形成され、図52(a)、(b)、(c)に示すように、この共通配線13の端部が互いに共通配線連結線19によって連結され、この共通配線連結線19に接続されて共通配線端子16が形成されている。例えば、図52(a)に示すように、走査線端子がガラス基板1の相対する辺部の片方に形成され、走査線ドライバからの信号を片側から入力する場合は、走査線11の反対側の端部の外側の外周部において共通配線13が互いに共通配線連結線19で連結され、この共通配線連結線19と信号線端子側の共通配線13のいずれか一方または双方に接続されて共通配線端子16が形成されている。この場合各走査線11は走査線端子15の外側の外周部Ssにおいてゲートシャントバス線に接続されている。また図52(b)に示すように、共通配線13はガラス基板1の表示面Dpを挟む両側の辺部において端部が走査線11の双方の端部より外側に延び、この両方の共通配線端部がそれぞれ共通配線連結線19によって連結されていてもよい。この場合双方の共通配線連結線19のいずれか一方または双方に接続されて共通配線端子16が形成されている。さらに図52(c)に示すように、走査線11が表示面Dpを挟む両側に延び、それぞれの側に走査線端子が形成され、走査線ドライバからの信号を両側から入力する場合は、双方の走査線始端部より外側に共通配線13が延び、その端部が共通配線連結線19で連結され、この共通配線連結線のいずれか一方または双方に接続されて共通配線端子16が形成されている。図52(b)、(c)の場合各走査線11はゲートシャントバス線には接続されず、それぞれ独立して形成されている。
走査線11、ゲート電極12、共通配線13を形成する第1の導体層10は、AlまたはAlを主体とする合金からなる下層金属層10A上にTi、Ta、Nb、Crなどの高融点金属やこれらの合金の窒化膜からなる上層金属層10Bとを積層して形成されている。上層金属層10Bの窒素濃度は25原子%以上であることが望ましい。また信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33、画素電極41を形成する第2の導体層50は、いずれもMoやCrからなる下層金属層30A上にAlまたはAlを主体とする合金からなる上層金属層30Bを積層して形成されている。
画素電極41は、その櫛歯状の先端部がゲート絶縁層2を介して共通配線13上に重畳するように連結して蓄積容量電極71を形成し、共通配線13の一部を共有する蓄積共通電極72と対向してこの画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。走査線11および共通配線13と信号線31とが交差する部分には、ゲート絶縁層2と信号線31との間に半導体層20からなる強化層25が形成されている。
この実施形態2のアクティブマトリックス基板は、順次以下に示す4工程で製造することができる。
(第1工程) 図8(a)〜(c)および図12(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiの窒化膜からなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、走査線端子部位GSに形成される走査線端子部11aと、共通配線13と、外周部Ssにおいて共通配線13を互いに結束する共通配線連結線(図示せず)と、この共通配線連結線に接続されて共通配線端子部位CSに形成される共通配線端子部13aと、それぞれの画素領域において走査線の一部を共有するゲ−ト電極12と、共通配線13から延びる複数の共通電極14とを残して第1の導体層10をエッチング除去する。ここでTiの窒化膜は反応性スパッタリングにより形成し、Arガスと窒素ガスとの流量比を調整し、窒素が25原子%以上含まれるようにする。
(第2工程) 図9(a)〜(c)および図12(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20とを成膜し、フォトリソグラフィ工程を通して、それぞれの画素領域においてTFT部Tfと強化層25とを残して半導体層20をエッチング除去する。
(第3工程) 図10(a)〜(c)および図12(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより連続して約50nmのMoからなる下層金属層30Aと約150nmのAlからなる上層金属層30Bを成膜して第2の導体層50を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線31と、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、それぞれの画素領域において信号線31からゲ−ト電極上に延びるドレイン電極32と、ゲート絶縁層2を介して共通電極14に対向して窓部Wdに延びる画素電極41と、この画素電極からTFT部Tfに延びてドレイン電極32とチャネルギャップ23を隔てて配置されるソース電極33とを残して第2の導体層50をエッチング除去する。この際、画素電極41の一部は蓄積容量部Cpにおいて共通配線13の一部分と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成する。
次に図11(a)、(b)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の第2の導体層50をマスクとして露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去してチャネルギャップ23を形成する。
(第4工程) 図7(a)〜(c)および図12(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約300nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、次いで信号線端子部31a上の保護絶縁層3と、走査線端子部11aおよび共通配線端子部13a上の保護絶縁層3およびゲート絶縁層2とをエッチング除去して、第2の導体層50からなる信号線端子35と、第1の導体層10からなる走査線端子15および共通配線端子16とを露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成する。
なおここでは第1の導体層にAlとTiの窒化膜の積層膜、第2の導体層にMoとAlの積層膜を用いた形態を示したが、第1の導体層はAlの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成してTiとAlとTiの窒化膜の3層の積層膜にしてもよい。またAl−Nd合金等のヒロックを抑制でき、端子部の接続信頼性を確保できるAlを主体とする合金膜や、Crの上にITOを積層した膜であってもよい。また第2の導体層はMoとAlの上にさらにTiの窒化膜を積層した膜や、Crの上にITOを積層した膜であってもよい。
また上記では共通配線端子を走査線端子と同じ構造にする形態を示したが、後述する銀打ちの方法を用いて信号線端子と同じ構造にすることもできる。
実施形態2のIPS型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1の少なくとも一方の辺部において共通配線の端部が共通配線連結線により互いに連結されているので、共通配線端子の取り出しが可能になり、IPS型のアクティブマトリックス基板が単独で実現できる。
またこのアクティブマトリックス基板は、共通電極と画素電極部の段差を小さくできるので、パネル工程での配向制御が容易である。
またこのアクティブマトリックス基板は、信号線がMoからなる下層金属層上にAlからなる上層金属層が積層されているので、信号線の配線抵抗が低減できると共に信号線端子部での信号線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、走査線がAlとTiなどの高融点金属の窒化膜との積層膜で形成されているので、実施形態1と同様に走査線の配線抵抗を低減できると共に走査線端子部での走査線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、走査線と信号線および共通配線と信号線との交差部分に強化層が形成されているので、走査線、共通配線と信号線との絶縁耐圧が向上する。
(実施形態3)
図13(a)は実施形態3のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図13(b)はその線A−A’で切った断面図、図13(c)はその線B−B’で切った断面図である。また図14〜図17はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す。図13と同様に、図14〜図16の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図14〜図16の(b)、(c)と図17(a)、(b)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’で切った断面図である。また図18(a)はこのアクティブマトリックス基板の端子部の断面図で、左側が走査線端子部位GSの、右側が信号線端子部位DSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図18(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態3のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と第2の導体層50からなる複数の信号線31とがゲート絶縁層2を介して直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11から延びるゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた光が透過する窓部Wdに透明導電層40からなる画素電極41が形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続されてTN型のアクティブマトリックス基板を構成している。
このアクティブマトリックス基板において、走査線11、ゲート電極12を形成する第1の導体層10はAlを主体とし例えばNdを含む合金から形成されている。また信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33を形成する第2の導体層50は、いずれもCrからなる金属層30の上にITOからなる透明導電層40を積層して形成され、信号線31の下層には信号線と同一形状の半導体層20が形成されていて、この半導体層20および信号線の金属層30が透明導電層40で被覆されている。ソース電極33の上層をなす透明導電層40は窓部Wdのゲート絶縁層2上に延びて画素電極41を形成している。
画素電極41は、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72上にゲート絶縁層2を介して重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、この画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。またこの画素領域には、ゲート絶縁層2を介して一部が画素電極41の1辺部と重畳するように、第1の導体層10からなる遮光層17が形成されている。
この実施形態3のアクティブマトリックス基板は、順次以下に示す4工程で製造することができる。
(第1工程) 図14(a)〜(c)および図18(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより約250nmのAl−Nd合金を成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、走査線端子部位GSに形成される走査線端子部11aと、それぞれの画素領域において走査線11からTFT部Tfに延びるゲート電極12と、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72と、遮光層17とを残して導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図15(a)〜(c)および図18(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、引き続きスパッタリングにより約200nmのCrからなる金属層30とを成膜し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線31と、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、共通配線および共通配線端子部(図示せず)と、それぞれの画素領域において信号線31からTFT部Tfを通って窓部Wdに延びる突出部34とを残して金属層30および半導体層20を順次エッチング除去する。このとき信号線31の側面には金属層30の下にアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20が側面を一致させて露出している。同様に信号線端子部31aおよび共通配線端子部にも金属層30と半導体層20とが積層されて形成される。
(第3工程) 図16(a)〜(c)および図18(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOを成膜して透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線31およびその側面を覆う部分と、信号線端子部31aと、共通配線および共通配線端子部(図示せず)と、それぞれの画素領域において信号線31からTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、ドレイン電極とチャネルギャップ23を隔てて対向配置されるソース電極33と、画素電極41とを残して透明導電層40をエッチング除去し、次いで露出した金属層30をエッチング除去する。この際、画素電極41の辺部は蓄積容量部Cpにおいて蓄積共通電極72と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成し、またこの辺部に隣接する画素電極の双方の辺部はそれぞれ遮光層17と少なくとも一部が重畳するように形成する。
次に図17(a)、(b)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の透明導電層40をマスクとして露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去してチャネルギャップ23を形成する。
(第4工程) 図13(a)〜(c)および図18(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を成膜し、フォトリソグラフィ工程を通して、画素電極41および信号線端子部31aおよび共通配線端子部(図示せず)上の保護絶縁層3と、走査線端子部11a上の保護絶縁層3およびゲ−ト絶縁層2をエッチング除去して、透明導電層40からなる画素電極41と、金属層30および透明導電層40の積層膜からなる信号線端子35および共通配線端子(図示せず)と、第1の導体層10からなる走査線端子15とを露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは第1の導体層にAl−Nd合金を用いた形態を示したが、実施形態1と同様にAlとTiなどの高融点金属の窒化膜の積層膜や、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成してTiとAlとTiの窒化膜の3層の積層膜にしてもよい。またCrの上にITOを積層した膜であってもよい。ここでTiなどの高融点金属の窒化膜は、窒素濃度を25原子%以上にすることが望ましい。
また信号線端子や共通配線端子は金属層と透明導電層の積層膜にした形態を示したが、画素電極と同様に透明導電層のみで形成してもよい。この場合は信号線の金属層にMoなどの腐食耐性の悪い金属を用いることができる。
また本実施形態ではゲート電極が走査線から画素部に延びて形成される縦置き型のTFTの形態を示したが、ゲート電極が走査線の一部を共有して形成される横置き型のTFTであってもよい。
実施形態3のTN型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、信号線の下層の半導体層の側面が透明導電層で被覆されているので、TFTのチャネルを形成するn+アモルファスシリコン層のエッチング時に、半導体層のアモルファスシリコン層が横方向に侵食されることを防止でき、保護絶縁層の被覆形状悪化による配向制御の不具合を防止することができる。また信号線の金属層の側面が透明導電層で被覆されているので、透明導電層のエッチング時にフォトレジストが信号線の金属層と半導体層を覆って形成されているので、金属層上にゴミや異物があっても透明導電層と金属層の界面にエッチング液がしみ込むことがなく、信号線の断線を防止することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、信号線が金属層と透明導電層とで積層されて形成されているので、信号線の配線抵抗が低減できると共に断線不良などによる歩留の低下が抑えられ、またソース電極と画素電極とが透明導電層によって一体に形成されているので、接続による電気抵抗の増大が抑えられ特性が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、走査線がAl−Nd合金で形成されているので、走査線の配線抵抗を低減できると共に走査線端子部での走査線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、信号線の下層に半導体層が形成されているので、走査線と信号線との絶縁耐圧が向上する。また画素電極と遮光層とが少なくとも部分的に重畳するように形成されているので、重ねずれマージンを大きくとらなければならないカラーフィルター基板のブラックマトリックスを縮小でき、開口率を向上することができる。
(実施形態4)
図19(a)は実施形態4のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図19(b)はその線A−A’で切った断面図、図19(c)はその線B−B’で切った断面図である。また図20〜図23はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す。図19と同様に、図20〜図22の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図20〜図22の(b)、(c)と図23(a)、(b)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’で切った断面図である。また図24(a)はこのアクティブマトリックス基板の端子部の断面図で、左側が走査線端子部位GSの、右側が信号線端子部位DSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図24(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態4のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と第2の導体層50からなる複数の信号線31とがゲート絶縁層2を介して直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11から延びるゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた光が透過する窓部Wdに透明導電層40からなる画素電極41が形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続されてTN型のアクティブマトリックス基板を構成している。
このアクティブマトリックス基板において、走査線11、ゲート電極12を形成する第1の導体層10はAlを主体とし例えばNdを含む合金から形成されている。また信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33を形成する第2の導体層50は、いずれもCrからなる金属層30の上にITOからなる透明導電層40を積層して形成されており、信号線31の下層に形成された半導体層20が下側のアモルファスシリコン層21が幅広となるように断面凸型に形成され、凸型上部のn+アモルファスシリコン層22と信号線31を形成する金属層30および透明導電層40とはそれぞれの側面が一致するように形成され、両側の側面が保護絶縁層3で被覆されている。ソース電極33の上層をなす透明導電層40が窓部Wdのゲート絶縁層2上に延びて画素電極41を形成している。
画素電極41は、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72上にゲート絶縁層2を介して重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、この画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。またこの画素領域には、ゲート絶縁層2を介して一部が画素電極41の1辺部と重畳するように、第1の導体層10からなる遮光層17が形成されている。
この実施形態4のアクティブマトリックス基板は、順次以下に示す4工程で製造することができる。
(第1工程)図20(a)〜(c)および図24(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより約250nmのAl−Nd合金を成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、走査線端子部位GSに形成される走査線端子部11aと、それぞれの画素領域において走査線11からTFT部Tfに延びるゲート電極12と、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72と、遮光層17とを残して導体層10をエッチング除去する。
(第2工程)図21(a)〜(c)および図24(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、引き続きスパッタリングにより約200nmのCrからなる金属層30とを成膜し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線31を含みその両側に幅広となる部分31wと、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、共通配線および共通配線端子部(図示せず)と、それぞれの画素領域において信号線からTFT部Tfを通って窓部Wdに延びる突出部34とを残して金属層30および半導体層20を順次エッチング除去する。
(第3工程)図22(a)〜(c)および図24(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOからなる透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線31と、信号線端子部31aと、共通配線および共通配線端子部(図示せず)と、それぞれの画素領域において信号線31からTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、ドレイン電極とチャネルギャップ23を隔てて対向配置されるソース電極33と、このソース電極から連続する画素電極41とを残して透明導電層40をエッチング除去し、次いで露出した金属層30をエッチング除去する。この際、画素電極41の辺部は蓄積容量部Cpにおいて蓄積共通電極72と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成し、またこの辺部に隣接する画素電極の双方の辺部はそれぞれ遮光層17と少なくとも一部が重畳するように形成する。
次に図23(a)、(b)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の透明導電層40をマスクとして露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去する。これによってチャネルギャップ23が形成されると共に信号線31の肩部に残った金属層30およびn+アモルファスシリコン層22がエッチング除去され、信号線31の下層に形成された半導体層20が下側のアモルファスシリコン層21が幅広となるように断面凸型に形成される。
(第4工程) 図19(a)〜(c)および図24(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、画素電極41および信号線端子35および共通配線端子部(図示せず)上の保護絶縁層3と、走査線端子部11a上の保護絶縁層3およびゲ−ト絶縁層2とをエッチング除去して、透明導電層40からなる画素電極41と金属層30および透明導電層40の積層膜からなる信号線端子35および共通配線端子(図示せず)と、導体層10からなる走査線端子15とを露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは第1の導体層にAl−Nd合金を用いた形態を示したが、実施形態1と同様にAlとTiなどの高融点金属の窒化膜の積層膜や、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成してTiとAlとTiの窒化膜の3層の積層膜にしてもよい。またCrの上にITOを積層した膜であってもよい。ここでTiなどの高融点金属の窒化膜は、窒素濃度を25原子%以上にすることが望ましい。
また信号線端子や共通配線端子は金属層と透明導電層の積層膜にした形態を示したが、画素電極と同様に透明導電層のみで形成してもよい。この場合は信号線の金属層にMoなどの腐食耐性の悪い金属を用いることができる。
また本実施形態ではゲート電極が走査線から画素部に延びて形成される縦置き型のTFTの形態を示したが、ゲート電極が走査線の一部を共有して形成される横置き型のTFTであってもよい。
実施形態4のアクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と信頼性が大幅に向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、TFTのチャネルを形成するのと同時に透明導電層をマスクにして信号線の金属層をエッチングするので、信号線の寸法制御を容易に行うことができる。
また走査線や信号線の低抵抗化などの効果および絶縁耐圧や開口率の向上の効果については、実施形態3と全く同様である。
(実施形態5)
図25(a)は実施形態5のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図25(b)はその線A−A’で切った断面図、図25(c)はその線B−B’で切った断面図である。また図26〜図28はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程を示す。図25と同様に、図26〜図28の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図26〜図28の(b)、(c)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’で切った断面図である。また図29(a)はこのアクティブマトリックス基板の端子部の断面図で、左側が走査線端子部位GSの、右側が信号線端子部位DSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図29(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態5のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と第2の導体層50からなる複数の信号線31とがゲート絶縁層2を介して直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11から延びるゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびV属元素のドーピング処理により形成されたn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上にチャネルギャップ23を隔てて形成された第2の導体層50からなる一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた光が透過する窓部Wdに透明導電層40からなる画素電極41が形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続されてTN型のアクティブマトリックス基板を構成している。
このアクティブマトリックス基板において、走査線11、ゲート電極12を形成する第1の導体層10はAlを主体とし例えばNdを含む合金から形成されている。また信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33を形成する第2の導体層50は、いずれもCrからなる金属層30の上にITOからなる透明導電層40を積層して形成され、信号線31の下層には信号線と同一形状の半導体層20が形成されていて、この半導体層20および信号線の金属層30が透明導電層40で被覆されている。ソース電極33の上層をなす透明導電層40は窓部Wdのゲート絶縁層2上に延びて画素電極41を形成している。
この実施形態では、TFT部Tfにおけるn+アモルファスシリコン層22はV属元素であるリンのドーピング処理により形成され、そのオーミックコンタクト層の厚さが3nm〜6nmの範囲内になっている。
画素電極41は、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72上にゲート絶縁層2を介して重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、この画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。またこの画素領域には、ゲート絶縁層2を介して一部が画素電極41の1辺部と重畳するように、第1の導体層10からなる遮光層17が形成されている。
この実施形態5のアクティブマトリックス基板は、順次以下に示す4工程で製造することができる。
(第1工程) 図26(a)〜(c)および図29(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより約250nmのAl−Nd合金を成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、走査線端子部位GSに形成される走査線端子部11aと、それぞれの画素領域において走査線11からTFT部Tfに延びるゲート電極12と、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72と、遮光層17とを残して導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図27(a)〜(c)および図29(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約100nmのアモルファスシリコン層21とを成膜し、同一真空中でPH3プラズマ処理によるリンのドーピング処理を行ってアモルファスシリコン層21の表層に3nm〜6nmの範囲内のn+アモルファスシリコン層からなるオーミックコンタクト層を形成した後、引き続きスパッタリングにより約200nmのCrからなる金属層30を成膜し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線31と、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、共通配線および共通配線端子部(図示せず)と、それぞれの画素領域において信号線31からTFT部Tfを通って窓部Wdに延びる突出部34とを残して金属層30および半導体層20を順次エッチング除去する。
(第3工程) 図28(a)〜(c)および図29(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOを成膜して透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線31およびその側面を覆う部分と、信号線端子部31aと、共通配線および共通配線端子部(図示せず)と、それぞれの画素領域において信号線31からTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、ドレイン電極とチャネルギャップ23を隔てて対向配置されるソース電極33と、画素電極41とを残して透明導電層40をエッチング除去し、次いで露出した金属層30およびリンのドーピング処理により形成されたn+アモルファスシリコン層22を順次エッチング除去してチャネルギャップ23を形成する。この際、画素電極41の辺部は蓄積容量部Cpにおいて蓄積共通電極72と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成し、またこの辺部に隣接する画素電極の双方の辺部はそれぞれ遮光層17と少なくとも一部が重畳するように形成する。
(第4工程) 図25(a)〜(c)および図29(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、画素電極41および信号線端子部31aおよび共通配線端子部(図示せず)上の保護絶縁層3と、走査線端子部11a上の保護絶縁層3およびゲ−ト絶縁層2をエッチング除去して、透明導電層40からなる画素電極41と、金属層30および透明導電層40の積層膜からなる信号線端子35および共通配線端子(図示せず)と、第1の導体層10からなる走査線端子15とを露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは信号線の構造が実施形態3の場合についてオーミックコンタクト層の厚さを3nm〜6nmの範囲内にした形態を示したが、実施形態4の場合についても同様の製造方法を適用し、オーミックコンタクト層の厚さをこの範囲内にすることができる。
また第1の導体層にAl−Nd合金を用いた形態を示したが、実施形態1と同様にAlとTiなどの高融点金属の窒化膜の積層膜や、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成してTiとAlとTiの窒化膜の3層の積層膜にしてもよい。またCrの上にITOを積層した膜であってもよい。ここでTiなどの高融点金属の窒化膜は、窒素濃度を25原子%以上にすることが望ましい。
また信号線端子や共通配線端子は金属層と透明導電層の積層膜にした形態を示したが、画素電極と同様に透明導電層のみで形成してもよい。この場合は信号線の金属層にMoなどの腐食耐性の悪い金属を用いることができる。
また本実施形態ではゲート電極が走査線から画素部に延びて形成される縦置き型のTFTの形態を示したが、ゲート電極が走査線の一部を共有して形成される横置き型のTFTであってもよい。
実施形態5のTN型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と信頼性が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、ドレイン電極およびソース電極のエッチング時に半導体層上層のオーミックコンタクト層も同時にエッチングでき、さらに半導体層の膜厚を100nm程度に薄くできるので、生産効率を上げることができると同時に、半導体層の縦方向の抵抗値が低減でき、TFTの書き込み能力を向上させることができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、実施形態3と同様に信号線の下層の半導体層の側面が透明導電層で被覆されているので、TFTのチャネルを形成するn+アモルファスシリコン層のエッチング時に、半導体層のアモルファスシリコン層が横方向に侵食されることを防止でき、保護絶縁層の被覆形状悪化による配向制御の不具合を防止することができる。また信号線の金属層の側面が透明導電層で被覆されているので、透明導電層のエッチング時にフォトレジストが信号線の金属層と半導体層を覆って形成されているので、金属層上にゴミや異物があっても透明導電層と金属層の界面にエッチング液がしみ込むことがなく、信号線の断線を防止することができる。
また走査線や信号線の低抵抗化などの効果および絶縁耐圧や開口率の向上の効果については、実施形態3と全く同様である。
(実施形態6)
図30(a)は実施形態6のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図30(b)はその線A−A’で切った断面図、図30(c)はその線B−B’で切った断面図である。また図31〜図34はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す。図30と同様に、図31〜図33の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図31〜図33の(b)、(c)と図34(a)、(b)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’で切った断面図である。また図35(a)はこのアクティブマトリックス基板の端子部の断面図で、左側が走査線端子部位GSの、中央が信号線端子部位DSの、右側が共通配線端子部位CSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図35(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態6のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と複数の共通配線13とが交互に平行に配列され、複数の信号線31がゲート絶縁層2を介して前記走査線に直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11の一部をゲート電極12とし、このゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた窓部Wdに櫛歯状の画素電極41と、画素電極に対向して共通配線13に接続された櫛歯状の共通電極14とが形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続され、画素電極41と共通電極14との間にガラス基板1に対して横方向の電界を形成するIPS型のアクティブマトリックス基板を構成している。
このアクティブマトリックス基板において、共通配線13と共通電極14とは走査線11と同層に形成され、かつ共通配線13がガラス基板1の少なくとも一方の辺部において端部が走査線11の同じ辺部の端部より外側に延びるように形成され、図52(a)(b)(c)に示すように、この共通配線13の端部が互いに共通配線連結線19によって連結され、この共通配線連結線19に接続されて共通配線端子16が形成されている。例えば、図52(a)に示すように、走査線端子がガラス基板1の相対する辺部の片方に形成され、走査線ドライバからの信号を片側から入力する場合は、走査線11の反対側の端部の外側の外周部において共通配線13が互いに共通配線連結線19で連結され、この共通配線連結線19と信号線端子側の共通配線13のいずれか一方または双方に接続されて共通配線端子16が形成されている。この場合各走査線11は走査線端子15の外側の外周部Ssにおいてゲートシャントバス線に接続されている。また図52(b)に示すように、共通配線13はガラス基板1の表示面Dpを挟む両側の辺部において端部が走査線11の双方の端部より外側に延び、この両方の共通配線端部がそれぞれ共通配線連結線19によって連結されていてもよい。この場合双方の共通配線連結線19のいずれか一方または双方に接続されて共通配線端子16が形成されている。さらに図52(c)に示すように、走査線11が表示面Dpを挟む両側に延び、それぞれの側に走査線端子が形成され、走査線ドライバからの信号を両側から入力する場合は、双方の走査線始端部より外側に共通配線13が延び、その端部が共通配線連結線19で連結され、この共通配線連結線のいずれか一方または双方に接続されて共通配線端子16が形成されている。図52(b)、(c)の場合各走査線11はゲートシャントバス線には接続されず、それぞれ独立して形成されている。
走査線11、ゲート電極12、共通配線13を形成する第1の導体層10はAlを主体とし例えばNdを含む合金から形成されている。また信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33を形成する第2の導体層50は、いずれもMoやCrからなる金属層30上にITOからなる透明導電層40を積層して形成されている。また信号線31の下層には信号線と同一形状の半導体層20が形成されていて、この半導体層20および信号線の金属層30が透明導電層40で被覆されている。また画素電極41はITOからなる透明導電層40から形成されている。
画素電極41は、その一部がゲート絶縁層2を介して共通配線13上に重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、共通配線13の一部を共有する蓄積共通電極72と対向してこの画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。
この実施形態6のアクティブマトリックス基板は、順次以下に示す4工程で製造することができる。
(第1工程) 図31(a)〜(c)および図35(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより約250nmのAl−Nd合金を成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、走査線端子部位GSに形成される走査線端子部11aと、共通配線13と、外周部Ssにおいて共通配線13を互いに結束する共通配線連結線(図示せず)と、この共通配線連結線に接続されて共通配線端子部位CSに形成される共通配線端子部13aと、それぞれの画素領域において走査線の一部を共有するゲ−ト電極12と、共通配線13から延びる複数の共通電極14とを残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図32(a)〜(c)および図35(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、引き続きスパッタリングによりMoからなる約250nmの金属層30とを成膜し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線31と、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、それぞれの画素領域において信号線31からTFT部Tfを通って窓部Wdに延びる突出部34とを残して金属層30および半導体層20を順次エッチング除去する。
(第3工程) 図33(a)〜(c)および図35(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOを成膜して透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線31およびその側面を覆う部分と、信号線端子部31aを覆う部分と、それぞれの画素領域において信号線31からゲート電極12上に形成されるTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、ゲート絶縁層2を介して共通電極14に対向して窓部Wdに延びる画素電極41と、画素電極41からTFT部Tfに延びてドレイン電極32とチャネルギャップ23を隔てて配置されるソース電極33とを残して透明導電層40をエッチング除去し、次いで露出した金属層30をエッチング除去する。この際、画素電極41の一部は蓄積容量部Cpにおいて共通配線13の一部分と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成する。
次に図34(a)、(b)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の透明導電層40をマスクとして露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去してチャネルギャップ23を形成する。
(第4工程) 図30(a)〜(c)および図35(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約300nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線端子部31a上の保護絶縁層と、走査線端子部11aおよび共通配線端子部13a上の保護絶縁層3およびゲート絶縁層2とをエッチング除去して、透明導電層40からなる信号線端子35と、第1の導体層10からなる走査線端子15および共通配線端子16とを露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは信号線の構造が実施形態3と同様の形態について示したが、実施形態4と同様の構造にしてもよい。
また第1の導体層にAl−Nd合金を用いた形態を示したが、実施形態1と同様にAlとTiなどの高融点金属の窒化膜の積層膜や、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成してTiとAlとTiの窒化膜の3層の積層膜にしてもよい。またCrの上にITOを積層した膜であってもよい。ここでTiなどの高融点金属の窒化膜は、窒素濃度を25原子%以上にすることが望ましい。
さらに第3工程において透明導電層の代わりにTiなどの高融点金属の窒化膜を用いてもよい。また第2工程において金属層30の膜厚を約50nmとし、第3工程において透明導電層の代わりに例えば約50nmのMoなどの高融点金属上に約200nmのAlまたはAlを主体とする合金を積層した膜を用いてもよい。
また上記では共通配線端子を走査線端子と同じ構造にする形態を示したが、後述する銀打ちの方法を用いて信号線端子と同じ構造にすることもできる。
実施形態6のIPS型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1の少なくとも一方の辺部において共通配線の端部が共通配線連結線により互いに連結されているので、共通配線端子の取り出しが可能になり、IPS型のアクティブマトリックス基板が単独で実現できる。
またこのアクティブマトリックス基板は、共通電極と画素電極部の段差を小さくできるので、パネル工程での配向制御が容易である。
またこのアクティブマトリックス基板は、画素電極が透明導電膜で形成されているので、開口率が向上する。逆に画素電極に不透明な高融点金属の窒化膜や高融点金属とAlまたはAlを主体とする合金の積層膜を用いた場合は電圧印加時に配向の乱れの影響を避けることができ、コントラストが向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、信号線の下層の半導体層の側面が透明導電層または金属の窒化膜層または金属層で被覆されているので、TFTのチャネルを形成するn+アモルファスシリコン層のエッチング時に、半導体層のアモルファスシリコン層が横方向に侵食されることを防止でき、保護絶縁層の被覆形状悪化による配向制御の不具合を防止することができる。またこのような構造では第3工程で透明導電層または金属の窒化膜層または金属層のエッチング時にフォトレジストが信号線の金属層と半導体層を覆って形成されているので、信号線の金属層上にゴミや異物があっても透明導電層と金属層の界面にエッチング液がしみ込むことがなく、信号線の断線を防止することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、走査線がAl−Nd合金で形成されているので、走査線の配線抵抗を低減できると共に走査線端子部での走査線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。また特に第3工程で透明導電層を用いない場合は、信号線にAlまたはAlを主体とする合金を用いることができ、信号線の配線抵抗を低減できると共に信号線端子部での信号線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、実施形態3と同様に信号線の下層に半導体層が形成されているので、走査線、共通配線と信号線との絶縁耐圧が向上する。
(実施形態7)
図36(a)は実施形態7のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図36(b)はその線A−A’で切った断面図、図36(c)はその線B−B’で切った断面図である。また図37〜図40はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す。図36と同様に、図37〜図39の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図37〜図39の(b)、(c)と図40(a)、(b)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’で切った断面図である。また図41(a)はこのアクティブマトリックス基板の端子部の断面図で、左側が走査線端子部位GSの、中央が信号線端子部位DSの、右側が共通配線端子部位CSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図41(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態7のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と複数の共通配線13とが交互に平行に配列され、複数の信号線31がゲート絶縁層2を介して前記走査線に直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11の一部をゲート電極12とし、このゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた窓部Wdに櫛歯状の画素電極41と、画素電極に対向して共通配線13に接続された櫛歯状の共通電極14とが形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続され、画素電極41と共通電極14との間にガラス基板1に対して横方向の電界を形成するIPS型のアクティブマトリックス基板を構成している。
実施形態6と同様に、このアクティブマトリックス基板において、共通配線13と共通電極14は走査線11と同層に形成され、かつ共通配線13がガラス基板1の少なくとも一方の辺部において端部が走査線11の同じ辺部の端部より外側に延びるように形成され、図52(a)(b)(c)に示すように、この共通配線13の端部が互いに共通配線連結線19によって連結され、この共通配線連結線19に接続されて共通配線端子16が形成されている。
走査線11、ゲート電極12、共通配線13を形成する第1の導体層10はAlを主体とし例えばNdを含む合金から形成されている。また信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33、画素電極41を形成する第2の導体層50は、いずれもMoやCrからなる金属層30上にITOからなる透明導電層40を積層して形成されている。また信号線31と画素電極41の下層にはそれぞれ同一形状の半導体層20が形成されていて、この半導体層20と信号線および画素電極の金属層30とが透明導電層40で被覆されている。
画素電極41は、その一部がゲート絶縁層2を介して共通配線13上に重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、共通配線13の一部を共有する蓄積共通電極72と対向してこの画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。
この実施形態7のアクティブマトリックス基板は、順次以下に示す4工程で製造することができる。
(第1工程) 図37(a)〜(c)および図41(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより約250nmのAl−Nd合金を成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、走査線端子部位GSに形成される走査線端子部11aと、共通配線13と、外周部Ssにおいて共通配線13を互いに結束する共通配線連結線(図示せず)と、この共通配線連結線に接続されて共通配線端子部位CSに形成される共通配線端子部13aと、それぞれの画素領域において、走査線11の一部を共有するゲ−ト電極12と、共通配線13から延びる複数の共通電極14とを残して導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図38(a)〜(c)および図41(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、引き続きスパッタリングにより約250nmのMoからなる金属層30とを成膜し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線31と、信号線端子部位DSの信号線端子部31aと、それぞれの画素領域において信号線31からTFT部Tfを通って窓部Wdに延びる突出部34と、この突出部34からゲート絶縁層2を介して共通電極14に対向して延びる画素電極41とを残して金属層30および半導体層20を順次エッチング除去する。
(第3工程) 図39(a)〜(c)および図41(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOを成膜して透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線31およびその側面を覆う部分と、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aを覆う部分と、それぞれの画素領域において信号線31からゲ−ト電極12上に形成されるTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、ゲート絶縁層2を介して共通電極14に対向して窓部Wdに延びる画素電極41を覆う部分と、画素電極41からTFT部Tfに延びてドレイン電極32とチャネルギャップ23を隔てて配置されるソース電極33とを残して透明導電層40をエッチング除去し、次いで露出した金属層30をエッチング除去する。この際、画素電極41の一部は蓄積容量部Cpにおいて共通配線13の一部分と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成する。
次に図40(a)、(b)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の透明導電層40をマスクとして露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去してチャネルギャップ23を形成する。
(第4工程) 図36(a)〜(c)および図41(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約300nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線端子部31a上の保護絶縁層と、走査線端子部11aおよび共通配線端子部13a上の保護絶縁層3およびゲート絶縁層2とをエッチング除去して、透明導電層40からなる信号線端子35と、第1の導体層10からなる走査線端子15および共通配線端子16とを露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは信号線の構造が実施形態3と同様の形態について示したが、実施形態4と同様の構造にしてもよい。
また第1の導体層にAl−Nd合金を用いた形態を示したが、実施形態1と同様にAlとTiなどの高融点金属の窒化膜の積層膜や、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成してTiとAlとTiの窒化膜の3層の積層膜にしてもよい。またCrの上にITOを積層した膜であってもよい。ここでTiなどの高融点金属の窒化膜は、窒素濃度を25原子%以上にすることが望ましい。
さらに第3工程において透明導電層の代わりにTiなどの高融点金属の窒化膜を用いてもよい。また第2工程において金属層30の膜厚を約50nmとし、第3工程において透明導電層の代わりに例えば約50nmのMoなどの高融点金属上に約200nmのAlまたはAlを主体とする合金を積層した膜を用いてもよい。
また上記では共通配線端子を走査線端子と同じ構造にする形態を示したが、後述する銀打ちの方法を用いて信号線端子と同じ構造にすることもできる。
実施形態7のIPS型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、ガラス基板の少なくとも一方の辺部において共通配線の端部が共通配線連結線により互いに連結されているので、共通配線端子の取り出しが可能になり、IPS型のアクティブマトリックス基板が単独で実現できる。
また透明導電層または金属の窒化膜層または金属層による信号線および半導体層の被覆の効果、走査線や信号線の低抵抗化や端子部での接続信頼性向上の効果、絶縁耐圧向上の効果については実施形態6と全く同様である。
(実施形態8)
図42(a)は、実施形態8のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図42(b)は、その線A−A’で切った断面図、図42(c)はその線B−B’で切った断面図である。また図43〜図45はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程を示す。図42と同様に、図43〜図45の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図43〜図45の(b)、(c)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’で切った断面図である。また図46(a)はこのアクティブマトリックス基板の端子部の断面図で、左側が走査線端子部位GSの、中央が信号線端子部位DSの、右側が共通配線端子部位CSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図46(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態8のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と複数の共通配線13とが交互に平行に配列され、複数の信号線31がゲート絶縁層2を介して前記走査線に直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11の一部をゲート電極12とし、このゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた窓部Wdに櫛歯状の画素電極41と、画素電極に対向して共通配線13に接続された櫛歯状の共通電極14とが形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続され、画素電極41と共通電極14との間にガラス基板1に対して横方向の電界を形成するIPS型のアクティブマトリックス基板を構成している。
実施形態6と同様に、このアクティブマトリックス基板において、共通配線13と共通電極14は走査線11と同層に形成され、かつ共通配線13がガラス基板1の少なくとも一方の辺部において端部が走査線11の同じ辺部の端部より外側に延びるように形成され、図52(a)(b)(c)に示すように、この共通配線13の端部が互いに共通配線連結線19によって連結され、この共通配線連結線19に接続されて共通配線端子16が形成されている。
走査線11、ゲート電極12、共通配線13を形成する第1の導体層10はAlを主体とし例えばNdを含む合金から形成されている。また信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33を形成する第2の導体層50は、いずれもMoやCrからなる金属層30上にITOからなる透明導電層40を積層して形成されている。また信号線31の下層には信号線と同一形状の半導体層20が形成されていて、この半導体層20および信号線の金属層30が透明導電層40で被覆されている。また画素電極41はITOからなる透明導電層40から形成されている。
この実施形態では、TFT部Tfにおけるn+アモルファスシリコン層22はV属元素であるリンのドーピング処理により形成され、そのオーミックコンタクト層の厚さが3nm〜6nmの範囲内になっている。
画素電極41は、その一部がゲート絶縁層2を介して共通配線13上に重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、共通配線13の一部を共有する蓄積共通電極72と対向してこの画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。
この実施形態8のアクティブマトリックス基板は、順次以下に示す4工程で製造することができる。
(第1工程) 図43(a)〜(c)および図46(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより約250nmのAl−Nd合金を成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、走査線端子部位GSに形成される走査線端子部11aと、共通配線13と、外周部Ssにおいて共通配線13を互いに結束する共通配線連結線(図示せず)と、この共通配線連結線に接続されて共通配線端子部位CSに形成される共通配線端子部13aと、それぞれの画素領域において、走査線11の一部を共有するゲ−ト電極12と、共通配線13から延びる複数の共通電極14とを残して導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図44(a)〜(c)および図46(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約100nmのアモルファスシリコン層21とを成膜し、同一真空中でPH3プラズマ処理によるリンのドーピング処理を行ってアモルファスシリコン層21の表層に3nm〜6nmの範囲内のn+アモルファスシリコン層からなるオーミックコンタクト層を形成した後、引き続きスパッタリングにより約250nmのMoからなる金属層30を成膜し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線31と、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、それぞれの画素領域において信号線31からTFT部Tfを通って窓部Wdに延びる突出部34とを残して金属層30および半導体層20を順次エッチング除去する。
(第3工程) 図45(a)〜(c)および図46(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOを成膜して透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線31およびその側面を覆う部分と、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aを覆う部分と、それぞれの画素領域において信号線31からゲ−ト電極12上に形成されるTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、ゲート絶縁層2を介して共通電極14に対向して窓部Wdに延びる画素電極41と、画素電極41からTFT部Tfに延びてドレイン電極32とチャネルギャップ23を隔てて配置されるソース電極33とを残して透明導電層40をエッチング除去し、次いで露出した金属層30およびリンのドーピング処理により形成されたn+アモルファスシリコン層22を順次エッチング除去してチャネルギャップ23を形成する。この際、画素電極41の一部は蓄積容量部Cpにおいて共通配線13の一部分と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成する。
(第4工程) 図42(a)〜(c)および図46(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約300nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線端子部31a上の保護絶縁層と、走査線端子部11aおよび共通配線端子部13a上の保護絶縁層3およびゲート絶縁層2とをエッチング除去して、透明導電層40からなる信号線端子35と、第1の導体層10からなる走査線端子15および共通配線端子16とを露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは信号線の構造が実施形態3と同様の形態について示したが、実施形態4と同様の構造にしてもよい。
また第1の導体層にAl−Nd合金を用いた形態を示したが、実施形態1と同様にAlとTiなどの高融点金属の窒化膜の積層膜や、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成してTiとAlとTiの窒化膜の3層の積層膜にしてもよい。またCrの上にITOを積層した膜であってもよい。ここでTiなどの高融点金属の窒化膜は、窒素濃度を25原子%以上にすることが望ましい。
さらに第3工程において透明導電層の代わりにTiなどの高融点金属の窒化膜を用いてもよい。また第2工程において金属層30の膜厚を約50nmとし、第3工程において透明導電層の代わりに例えば約50nmのMoなどの高融点金属上に約200nmのAlまたはAlを主体とする合金を積層した膜を用いてもよい。
また上記では共通配線端子を走査線端子と同じ構造にする形態を示したが、後述する銀打ちの方法を用いて信号線端子と同じ構造にすることもできる。
実施形態8のIPS型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、ガラス基板の少なくとも一方の辺部において共通配線の端部が共通配線連結線により互いに連結されているので、共通配線端子の取り出しが可能になり、IPS型のアクティブマトリックス基板が単独で実現できる。
またこのアクティブマトリックス基板は、共通電極と画素電極部の段差を小さくできるので、パネル工程での配向制御が容易である。
またこのアクティブマトリックス基板は、画素電極が透明導電膜で形成されているので、開口率が向上する。逆に画素電極に不透明な高融点金属の窒化膜や高融点金属とAlまたはAlを主体とする合金の積層膜を用いた場合は電圧印加時に配向の乱れの影響を避けることができ、コントラストが向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、ドレイン電極およびソース電極のエッチング時に半導体層上層のオーミックコンタクト層も同時にエッチングでき、さらに半導体層の膜厚を100nm程度に薄くできるので、生産効率を上げることができると同時に、半導体層の縦方向の抵抗値が低減でき、TFTの書き込み能力を向上させることができる。
また透明導電層または金属の窒化膜層または金属層による信号線および半導体層の被覆の効果、走査線や信号線の低抵抗化や端子部での接続信頼性向上の効果、絶縁耐圧向上の効果については実施形態6と全く同様である。
(実施形態9)
図47(a)は、実施形態9のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図47(b)は、その線A−A’で切った断面図、図47(c)はその線B−B’で切った断面図である。また図48〜図50はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程を示す。図47と同様に、図48〜図50の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図48〜図50の(b)、(c)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’で切った断面図である。また図51(a)はこのアクティブマトリックス基板の端子部の断面図で、左側が走査線端子部位GSの、中央が信号線端子部位DSの、右側が共通配線端子部位CSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図51(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態9のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と複数の共通配線13とが交互に配列され、複数の信号線31がゲート絶縁層2を介して前記走査線に直交して平行に配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11の一部をゲート電極12とし、このゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた窓部Wdに櫛歯状の画素電極41と、画素電極に対向して共通配線13に接続された櫛歯状の共通電極14とが形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続され、画素電極41と共通電極14との間にガラス基板1に対して横方向の電界を形成するIPS型のアクティブマトリックス基板を構成している。
実施形態6と同様に、このアクティブマトリックス基板において、共通配線13と共通電極14は走査線11と同層に形成され、かつ共通配線13がガラス基板1の少なくとも一方の辺部において端部が走査線11の同じ辺部の端部より外側に延びるように形成され、図52(a)(b)(c)に示すように、この共通配線13の端部が互いに共通配線連結線19によって連結され、この共通配線連結線19に接続されて共通配線端子16が形成されている。
走査線11、ゲート電極12、共通配線13を形成する第1の導体層10はAlを主体とし例えばNdを含む合金から形成されている。また信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33、画素電極41を形成する第2の導体層50は、いずれもMoやCrからなる金属層30上にITOからなる透明導電層40を積層して形成されている。また信号線31と画素電極41の下層にはそれぞれ同一形状の半導体層20が形成されていて、この半導体層20と信号線および画素電極の金属層30とが透明導電層40が被覆されている。
この実施形態では、TFT部Tfにおけるn+アモルファスシリコン層22はV属元素であるリンのドーピング処理により形成され、そのオーミックコンタクト層の厚さが3nm〜6nmの範囲内になっている。
画素電極41は、その一部がゲート絶縁層2を介して共通配線13上に重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、共通配線13の一部を共有する蓄積共通電極72と対向してこの画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。
この実施形態9のアクティブマトリックス基板は、順次以下に示す4工程で製造することができる。
(第1工程) 図48(a)〜(c)および図51(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより約250nmのAl−Nd合金を成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、走査線端子部位GSに形成される走査線端子部11aと、共通配線13と、外周部Ssにおいて共通配線13を互いに結束する共通配線連結線(図示せず)と、この共通配線連結線に接続されて共通配線端子部位CSに形成される共通配線端子部13aと、それぞれの画素領域において、走査線11の一部を共有するゲ−ト電極12と、共通配線13から延びる複数の共通電極14とを残して導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図49(a)〜(c)および図51(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約100nmのアモルファスシリコン層21とを成膜し、同一真空中でPH3プラズマ処理によるリンのドーピング処理を行ってアモルファスシリコン層21の表層に3nm〜6nmの範囲内のn+アモルファスシリコン層からなるオーミックコンタクト層を形成した後、引き続きスパッタリングにより約250nmのMoからなる金属層30を成膜し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線31と、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、それぞれの画素領域において信号線31からTFT部Tfを通って窓部Wdに延びる突出部34と、この突出部34からゲート絶縁層2を介して共通電極14に対向して延びる画素電極41とを残して金属層30および半導体層20を順次エッチング除去する。
(第3工程) 図50(a)〜(c)および図51(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOを成膜して透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線31およびその側面を覆う部分と、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aを覆う部分と、それぞれの画素領域において信号線31からゲ−ト電極12上に形成されるTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、ゲート絶縁層2を介して共通電極14に対向して窓部Wdに延びる画素電極41を覆う部分と、画素電極41からTFT部Tfに延びてドレイン電極32とチャネルギャップ23を隔てて配置されるソース電極33とを残して透明導電層40をエッチング除去し、次いで露出した金属層30およびリンのドーピング処理により形成されたn+アモルファスシリコン層22を順次エッチング除去してチャネルギャップ23を形成する。この際、画素電極41の一部は蓄積容量部Cpにおいて共通配線13の一部分と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成する。
(第4工程) 図47(a)〜(c)および図51(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約300nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線端子部31a上の保護絶縁層と、走査線端子部11aおよび共通配線端子部13a上の保護絶縁層3およびゲート絶縁層2とをエッチング除去して、透明導電層40からなる信号線端子35と、第1の導体層10からなる走査線端子15および共通配線端子16とを露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは信号線の構造が実施形態3と同様の形態について示したが、実施形態4と同様の構造にしてもよい。
また第1の導体層にAl−Nd合金を用いた形態を示したが、実施形態1と同様にAlとTiなどの高融点金属の窒化膜の積層膜や、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成してTiとAlとTiの窒化膜の3層の積層膜にしてもよい。またCrの上にITOを積層した膜であってもよい。ここでTiなどの高融点金属の窒化膜は、窒素濃度を25原子%以上にすることが望ましい。
さらに第3工程において透明導電層の代わりにTiなどの高融点金属の窒化膜を用いてもよい。また第2工程において金属層30の膜厚を約50nmとし、第3工程において透明導電層の代わりに例えば約50nmのMoなどの高融点金属上に約200nmのAlまたはAlを主体とする合金を積層した膜を用いてもよい。
また上記では共通配線端子を走査線端子と同じ構造にする形態を示したが、後述する銀打ちの方法を用いて信号線端子と同じ構造にすることもできる。
実施形態9のIPS型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1の少なくとも一方の辺部において共通配線の端部が共通配線連結線により互いに連結されているので、共通配線端子の取り出しが可能になり、IPS型のアクティブマトリックス基板が単独で実現できる。
またこのアクティブマトリックス基板は、実施形態8と同様にドレイン電極およびソース電極のエッチング時に半導体層上層のオーミックコンタクト層も同時にエッチングでき、さらに半導体層の膜厚を100nm程度に薄くできるので、生産効率を上げることができると同時に、半導体層の縦方向の抵抗値が低減でき、TFTの書き込み能力を向上させることができる。
また透明導電層または金属の窒化膜層または金属層による信号線および半導体層の被覆の効果、走査線や信号線の低抵抗化や端子部での接続信頼性向上の効果、絶縁耐圧向上の効果については実施形態6と全く同様である。
(実施形態10)
図53(a)は実施形態10のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図53(b)はその線A−A’で切った断面図、図53(c)はその線B−B’で切った断面図、図53(d)はその線C−C’で切った断面図である。また図54〜図57はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す。図53と同様に、図54〜図57の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図54〜図57の(b)、(c)、(d)と図57(a)、(b)、(c)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’、線C−C’で切った断面図である。また図58(a)はこのアクティブマトリックス基板の端子部の断面図で、左側が走査線端子部位GSの、右側が信号線端子部位DSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図58(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態10のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と第2の導体層50からなる複数の信号線31とがゲート絶縁層2を介して直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11から延びるゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた光が透過する窓部Wdに透明導電層40からなる画素電極41が形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続されてTN型のアクティブマトリックス基板を構成している。
このアクティブマトリックス基板において、走査線11、ゲート電極12を形成する第1の導体層10は、AlまたはAlを主体とする合金からなる下層金属層10AとTi、Ta、Nb、Crやこれらの合金などの高融点金属またはこれらの窒化膜からなる上層金属層10Bとを積層して形成されている。以下の実施形態10〜実施形態25において、第1の導体層を積層構造にし最上層の金属層を高融点金属の窒化膜にした場合、実施形態1〜実施形態9と異なり、窒化膜の窒素濃度は25原子%未満であってもよい。また信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33を形成する第2の導体層50は、ITOからなる透明導電層40上にCrやMoからなる金属層30を積層して形成されている。
画素電極41は、透明導電層40と金属層30とからなる第2の導体層50がゲート絶縁層2および半導体層20の積層膜の側面を覆うようにソース電極33からガラス基板1上に垂下し、さらに金属層30の下層に積層された透明導電層40がガラス基板1上を窓部Wdに延びて形成されている。
また走査線11と共に形成されたガラス基板1上の導体層10の側面は全てゲート絶縁層2で被覆されている。またTFT部Tfのチャネルギャップ23が延びる方向のアモルファスシリコン層21の両側の側面の一部が保護絶縁層3で被覆されている。
なお画素電極41は、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72上にゲート絶縁層2を介して重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、この画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。またこの画素領域には、ゲート絶縁層2を介して一部が画素電極41の1辺部と重畳するように、第1の導体層10からなる遮光層17が形成されている。さらに走査線11と信号線31とが交差する部分には、ゲート絶縁層2と信号線31との間に半導体層20が残されて形成されている。
この実施形態10のアクティブマトリックス基板は、順次以下の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図54(a)〜(d)および図58(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiからなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、走査線端子部位GSに形成される走査線端子部11aと、それぞれの画素領域において走査線11からTFT部Tfに延びるゲート電極12と、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72と、遮光層17とを残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図55(a)〜(d)および図58(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20とを成膜する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、ゲート電極12上の長さ方向先端側の開口部61、ゲート電極基部の走査線11上の開口部62および走査線端子部11a上に形成される開口部63を除き、少なくとも前記第1の導体層10(走査線11、走査線端子部11a、ゲート電極12、遮光層17)の上面および側面全体がゲート絶縁層2で覆われるように残して半導体層20およびゲート絶縁層2を順次エッチング除去する。これによって窓部Wdから半導体層20およびゲート絶縁層2が除去されてガラス基板1が露出すると共に、ゲート電極12上および走査線11上の2箇所に第1の導体層10に達する開口部61、62が形成され、かつ走査線端子部11a上に第1の導体層10に達する開口部63が形成される。
(第3工程) 図56(a)〜(d)および図58(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより連続して約50nmのITOからなる透明導電層40と約200nmのCrからなる金属層30とを成膜して第2の導体層50を形成する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、信号線31と、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、走査線端子部11a上に形成された開口部63を通して走査線端子部11aに接続する接続電極部42と、共通配線および共通配線端子部(図示せず)と、それぞれの画素領域において信号線からTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、画素電極41と、この画素電極からTFT部Tfに延びてドレイン電極32とチャネルギャップ23を隔てて対向配置されるソース電極33とを残して第2の導体層50をエッチング除去する。この際、画素電極41の辺部は蓄積容量部Cpにおいて蓄積共通電極72と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成し、またこの辺部に隣接する画素電極の双方の辺部はそれぞれ遮光層17と少なくとも一部が重畳するように形成する。
次に図57(a)〜(c)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の第2の導体層50をマスクとして、露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去する。これによってチャネルギャップ23が形成されると共にこのチャネルギャップが延びる方向に開口部61,62を越えてアモルファスシリコン層21が露出する。
(第4工程) 図53(a)〜(d)および図58(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、画素電極41および前記接続電極部42および信号線端子部31aおよび共通配線端子部(図示せず)上の保護絶縁層3と、少なくとも信号線31の上面および側面全体が保護絶縁層3で覆われるようにかつTFT部Tfの半導体層が形成されるように残して、保護絶縁層3およびアモルファスシリコン層21を順次エッチング除去する。この際、前記開口部61、62と保護絶縁層3の辺部とを交差させ、前記開口部61、62に露出したアモルファスシリコン層21のチャネルギャップ23側の側面の一部を保護絶縁層の辺部が垂下して覆うようにTFT部Tfの保護絶縁層3を残して、その外側の保護絶縁層およびアモルファスシリコン層をエッチング除去する。次に画素電極41および接続電極部42および信号線端子部31aおよび共通配線端子部上の保護絶縁層に形成された開口部に露出した金属層30をエッチング除去して、透明導電層40からなる画素電極41および信号線端子35および共通配線端子(図示せず)と、第1の導体層10上に半導体層20およびゲート絶縁層2を貫通する開口部63を通して透明導電層40が積層された走査線端子15とを露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは第1の導体層にAlとTiの積層膜を用いた形態を示したが、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成してTiとAlとTiの3層の積層膜にしてもよいし、Crの単層膜であってもよい。
また本実施形態ではゲート電極が走査線から画素部に延びて形成される縦置き型のTFTの形態を示したが、ゲート電極が走査線の一部を共有して形成される横置き型のTFTであってもよい。
実施形態10のTN型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、走査線と共に形成された透明絶縁性基板上の導体層が透明導電層との接続部を除き全てゲート絶縁層で被覆されているので、信号線の金属層や透明導電層のエッチング中に下層の走査線やゲート電極などの回路要素が侵食されたり、走査線と信号線がショートしたりすることがなく、歩留を向上することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、保護トランジスタが形成可能であり、製造工程中での不用意な電撃から画素領域のTFTを保護することができる。また走査線と信号線間の絶縁破壊を防止することができ、歩留を向上することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、TFT部のチャネルギャップが延びる方向の半導体層の両側側面の一部が保護絶縁層で被覆されているので、半導体層の側面を経路とするリークを防止でき、薄膜トランジスタの信頼性を確保することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、信号線の金属層や透明導電層のエッチング時にゲート電極上のゲート絶縁層と半導体層とを貫通する開口部を通してエッチング液がしみ込み、ゲート電極や走査線の下層の導電膜が侵食されることを防止でき、歩留を向上することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、信号線が金層層と透明導電層とで積層されて形成されているので、信号線の配線抵抗が低減できると共に断線不良などによる歩留の低下が抑えられ、またソース電極と画素電極とが透明導電層によって一体に形成されているので、接続による電気抵抗の増大が抑えられ信頼性が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、走査線がAlとTiなどの高融点金属との積層膜で形成されているので、走査線の配線抵抗を低減できる。また走査線端子の走査線ドライバとの接続部がITOで形成されているので、端子部での表面酸化を防止でき、走査線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、走査線と信号線との交差部分に半導体層が形成されているので、走査線と信号線との絶縁耐圧が向上する。また画素電極と遮光層とが少なくとも部分的に重畳するように形成されているので、重ねずれマージンを大きくとらなければならないカラーフィルター基板のブラックマトリックスを縮小でき、開口率を向上することができる。
(実施形態11)
図59(a)は実施形態11のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図59(b)はその線A−A’で切った断面図、図59(c)はその線B−B’で切った断面図、図59(d)はその線C−C’で切った断面図である。また図60〜図63はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す。図59と同様に、図60〜図63の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図60〜図62の(b)、(c)、(d)と図63(a)、(b)、(c)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’、線C−C’で切った断面図である。また図64(a)はこのアクティブマトリックス基板の端子部の断面図で、左側が走査線端子部位GSの、右側が信号線端子部位DSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図64(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態11のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と第2の導体層50からなる複数の信号線31とがゲート絶縁層2を介して直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11から延びるゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた光が透過する窓部Wdに透明導電層40からなる画素電極41が形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続されてTN型のアクティブマトリックス基板を構成している。
このアクティブマトリックス基板において、走査線11、ゲート電極12を形成する第1の導体層10は、AlまたはAlを主体とする合金からなる下層金属層10AとTiなどの高融点金属またはその窒化膜からなる上層金属層10Bとを積層して形成されている。また信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33を形成する第2の導体層50は、ITOからなる透明導電層40上にCrやMoからなる金属層30を積層して形成されている。
画素電極41は、透明導電層40と金属層30とからなる第2の導体層50がゲート絶縁層2および半導体層20の積層膜の側面を覆うようにソース電極33からガラス基板1上に垂下し、さらに金属層30の下層に積層された透明導電層40がガラス基板1上を窓部Wdに延びて形成されている。
また走査線11と共に形成されたガラス基板1上の導体層10の側面は全てゲート絶縁層2で被覆されている。またTFT部Tfのチャネルギャップ23が延びる方向のアモルファスシリコン層21の両側の側面の一部が保護絶縁層3で被覆されている。
また本実施形態では、走査線端子部のように第1の導体層10と第2の導体層50の接続部上では保護絶縁層3の開口部が形成されないようになっている。
なお画素電極41は、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72上にゲート絶縁層2を介して重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、この画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。またこの画素領域には、ゲート絶縁層2を介して一部が画素電極41の1辺部と重畳するように、第1の導体層10からなる遮光層17が形成されている。さらに走査線11と信号線31とが交差する部分には、ゲート絶縁層2と信号線31との間に半導体層20が残されて形成されている。
この実施形態11のアクティブマトリックス基板は、順次以下の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図60(a)〜(d)および図64(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiからなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、それぞれの画素領域において走査線11からTFT部Tfに延びるゲート電極12と、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72と、遮光層17とを残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図61(a)〜(d)および図64(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20とを成膜する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、ゲート電極12上の長さ方向先端側の開口部61、ゲート電極基部の走査線11上の開口部62および走査線端部11b上に形成される開口部63を除き、少なくとも前記第1の導体層10(走査線11、ゲート電極12、遮光層17)の上面および側面全体がゲート絶縁層2で覆われるように残して半導体層20およびゲート絶縁層2を順次エッチング除去する。これによって窓部Wdから半導体層20およびゲート絶縁層2が除去されてガラス基板1が露出すると共に、ゲート電極12上および走査線11上の2箇所に第1の導体層10に達する開口部61、62が形成され、かつ走査線端部11b上に第1の導体層10に達する開口部63が形成される。
(第3工程) 図62(a)〜(d)および図64(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより連続して約50nmのITOからなる透明導電層40と約200nmのCrからなる金属層30とを成膜して第2の導体層50を形成する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、信号線31と、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、走査線端子部11a上に形成された開口部63を通して走査線端部11bに接続する接続電極部42と、この接続電極部からさらに延びて走査線端子部位GSに形成される走査線端子部11aと、共通配線および共通配線端子部(図示せず)と、それぞれの画素領域において信号線からTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、画素電極41と、この画素電極からTFT部Tfに延びてドレイン電極32とチャネルギャップ23を隔てて対向配置されるソース電極33とを残して第2の導体層50をエッチング除去する。この際、画素電極41の辺部は蓄積容量部Cpにおいて蓄積共通電極72と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成し、またこの辺部に隣接する画素電極の双方の辺部はそれぞれ遮光層17と少なくとも一部が重畳するように形成する。
次に図63(a)〜(c)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の第2の導体層50をマスクとして、露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去する。これによってチャネルギャップ23が形成されると共にこのチャネルギャップが延びる方向に開口部61、62を越えてアモルファスシリコン層21が露出する。
(第4工程) 図59(a)〜(d)および図64(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、画素電極41および前記走査線端子部11aおよび信号線端子部31aおよび共通配線端子部(図示せず)上の保護絶縁層3と、少なくとも信号線31の上面および側面全体が保護絶縁層3で覆われるようにかつTFT部Tfの半導体層が形成されるように残して、保護絶縁層3およびアモルファスシリコン層21を順次エッチング除去する。この際、前記開口部61、62と保護絶縁層3の辺部とを交差させ、前記開口部61、62に露出したアモルファスシリコン層21のチャネルギャップ23側の側面の一部を保護絶縁層の辺部が垂下して覆うようにTFT部Tfの保護絶縁層3を残し、その外側の保護絶縁層およびアモルファスシリコン層をエッチング除去する。次に画素電極41および走査線端子部11aおよび信号線端子部31aおよび共通配線端子部上の保護絶縁層に形成された開口部に露出した金属層30をエッチング除去して、透明導電層40からなる画素電極41および走査線端子15および信号線端子35および共通配線端子(図示せず)を露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは第1の導体層にAlとTiの積層膜を用いた形態を示したが、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成してTiとAlとTiの3層の積層膜にしてもよいし、CrやMoの単層膜であってもよい。
また本実施形態ではゲート電極が走査線から画素部に延びて形成される縦置き型のTFTの形態を示したが、ゲート電極が走査線の一部を共有して形成される横置き型のTFTであってもよい。
実施形態11のTN型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、第1の導体層と第2の導体層の接続部上に保護絶縁層の開口部が設けられていないので、第1の導体層と第2の導体層の金属層に同じ金属を用いたり、異なる金属を用いた場合でも第1の導体層が第2の導体層の金属層のエッチングに対して選択性がない場合、保護絶縁層の開口後第2の導体層の金属層をエッチング除去するときに、上記接続部でエッチング液が透明導電層を通してしみ込み、第1の導体層が侵食されることを防止することができる。
また信号線の金属層や透明導電層のエッチング時に走査線などの回路要素の侵食が防止される効果、静電保護の効果、TFTの信頼性向上の効果、走査線や信号線の低抵抗化などの効果および絶縁耐圧や開口率の向上の効果については、実施形態10と全く同様である。
(実施形態12)
図65(a)は実施形態12のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図65(b)はその線A−A’で切った断面図、図65(c)はその線B−B’で切った断面図、図65(d)はその線C−C’で切った断面図である。また図66〜図69はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す。図65と同様に、図66〜図68の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図66〜図68の(b)、(c)、(d)と図69(a)、(b)、(c)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’、線C−C’で切った断面図である。また図70(a)はこのアクティブマトリックス基板の端子部の断面図で、左側が走査線端子部位GSの、右側が信号線端子部位DSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図70(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態12のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と、複数の信号線31とが直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11から延びるゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた光が透過する窓部Wdに透明導電層40からなる画素電極41が形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続されてTN型のアクティブマトリックス基板を構成している。
このアクティブマトリックス基板において、信号線31は、ガラス基板1上で隣合う走査線11の間に走査線と非接触に形成された第1の導体層10からなる下層信号線18と、隣接する画素領域の走査線11を挟んで対向する下層信号線18にゲート絶縁層2および半導体層20を貫通する開口部65を通して接続する第2の導体層50からなる上層信号線36とから形成されている。
走査線11、ゲート電極12、下層信号線18を形成する第1の導体層10は、AlまたはAlを主体とする合金からなる下層金属層10AとTiなどの高融点金属またはその窒化膜からなる上層金属層10Bとを積層して形成されている。
また上層信号線36、ドレイン電極32、ソース電極33を形成する第2の導体層50は、ITOからなる透明導電層40上にCrやMoからなる金属層30を積層して形成されている。
画素電極41は、透明導電層40と金属層30とからなる第2の導体層50がゲート絶縁層2および半導体層20の積層膜の側面を覆うようにソース電極33からガラス基板1上に垂下し、さらに金属層30の下層に積層された透明導電層40がガラス基板1上を窓部Wdに延びて形成されている。
また走査線11と共に形成されたガラス基板1上の導体層10の側面は全てゲート絶縁層2で被覆されている。またTFT部Tfのチャネルギャップ23が延びる方向のアモルファスシリコン層21の両側の側面の一部が保護絶縁層3で被覆されている。
なお画素電極41は、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72上にゲート絶縁層2を介して重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、この画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。またこの画素領域には、ゲート絶縁層2を介して一部が画素電極41の1辺部と重畳するように、第1の導体層10からなる遮光層17が形成されている。さらに走査線11と信号線31とが交差する部分には、ゲート絶縁層2と信号線31との間に半導体層20が残されて形成されている。
この実施形態12のアクティブマトリックス基板は、順次以下の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図66(a)〜(d)および図70(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiからなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、走査線端子部位GSに形成される走査線端子部11aと、それぞれの画素領域において前記走査線11からTFT部Tfに延びるゲート電極12と、隣合う走査線11の間に前記走査線と非接触に形成され信号線31の一部となる下層信号線18と、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72と、遮光層17とを残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図67(a)〜(d)および図70(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20とを成膜する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、ゲート電極12上の長さ方向先端側の開口部61、ゲート電極基部の走査線11上の開口部62、下層信号線18の両端部上に形成される開口部65および走査線端子部11a上に形成される開口部63を除き、少なくとも前記第1の導体層10(走査線11、走査線端子部11a、下層信号線18、ゲート電極12、遮光層17)の上面および側面全体がゲート絶縁層2で覆われるように残して半導体層20およびゲート絶縁層2を順次エッチング除去する。これによって窓部Wdから半導体層20およびゲート絶縁層2が除去されてガラス基板1が露出すると共に、それぞれ第1の導体層10に達する開口部61、62、63、65が形成される。
(第3工程) 図68(a)〜(d)および図70(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより連続して約50nmのITOからなる透明導電層40と約200nmのCrからなる金属層30とを成膜して第2の導体層50を形成する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、走査線端子部11a上の開口部63を通して走査線端子部11aに接続する接続電極部42と、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、隣接する画素領域の走査線11を挟んで対向する下層信号線18に半導体層20およびゲート絶縁層2を貫通する開口部65を通して接続する上層信号線36と、共通配線と共通配線端子部(図示せず)と、それぞれの画素領域において上層信号線36からTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、画素電極41と、この画素電極からTFT部Tfに延びてドレイン電極とチャネルギャップ23を隔てて対向配置されるソース電極33とを残して第2の導体層50をエッチング除去する。この際、画素電極41の辺部は蓄積容量部Cpにおいて蓄積共通電極72と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成し、またこの辺部に隣接する画素電極の双方の辺部はそれぞれ遮光層17と少なくとも一部が重畳するように形成する。
次に図69(a)〜(c)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の第2の導体層50をマスクとして露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去する。これによってチャネルギャップ23が形成されると共にこのチャネルギャップが延びる方向に開口部61、62を越えてアモルファスシリコン層21が露出する。
(第4工程) 図65(a)〜(d)および図70(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、画素電極41および接続電極部42および信号線端子部31aおよび共通配線端子部(図示せず)上の保護絶縁層3と、少なくとも上層信号線36の上面および側面全体が保護絶縁層3で覆われるようにかつTFT部Tfの半導体層が形成されるように残して、保護絶縁層3およびアモルファスシリコン層21とを順次エッチング除去する。この際、前記開口部61、62と保護絶縁層3の辺部とを交差させ、前記開口部61、62に露出したアモルファスシリコン層21のチャネルギャップ23側の側面の一部を保護絶縁層の辺部が垂下して覆うようにTFT部Tfの保護絶縁層3を残し、その外側の保護絶縁層およびアモルファスシリコン層をエッチング除去する。次に画素電極41および接続電極部42および信号線端子部31aおよび共通配線端子部上の保護絶縁層3に形成された開口部に露出した金属層30をエッチング除去して、透明導電層40からなる画素電極41および信号線端子35および共通配線端子(図示せず)と、第1の導体層10上に半導体層20およびゲート絶縁層2を貫通する開口部63を通して透明導電層40が積層された走査線端子15とを露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは第1の導体層にAlとTiの積層膜を用いた形態を示したが、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成してTiとAlとTiの3層の積層膜にしてもよいし、Crの単層膜であってもよい。
また本実施形態ではゲート電極が走査線から画素部に延びて形成される縦置き型のTFTの形態を示したが、ゲート電極が走査線の一部を共有して形成される横置き型のTFTであってもよい。
実施形態12のTN型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、信号線の一部が下層信号線として画素電極と異なる層に形成されているので、信号線と画素電極とのショートを低減でき、歩留を向上することができる。
また信号線の金属層や透明導電層のエッチング時に走査線などの回路要素の侵食が防止される効果、静電保護の効果、TFTの信頼性向上の効果、走査線や信号線の低抵抗化などの効果および絶縁耐圧や開口率の向上の効果については、実施形態10と全く同様である。
(実施形態13)
図71(a)は、実施形態13のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図71(b)は、その線A−A’で切った断面図、図71(c)はその線B−B’で切った断面図、図71(d)はその線C−C’で切った断面図である。また図72〜図75はこのアクティブマトリックス基板の製造工桿を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す。図71と同様に、図72〜図74の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図72〜図74の(b)、(c)、(d)と図75(a)、(b)、(c)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’、線C−C’で切った断面図である。また図76(a)はこのアクティブマトリックス基板の端子部の断面図で、左側が走査線端子部位GSの、右側が信号線端子部位DSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図76(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態13のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と、複数の信号線31とが直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11から延びるゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた光が透過する窓部Wdに透明導電層40からなる画素電極41が形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続されてTN型のアクティブマトリックス基板を構成している。
このアクティブマトリックス基板において、信号線31は、ガラス基板1上で隣合う走査線11の間に走査線と非接触に形成された第1の導体層10からなる下層信号線18と、隣接する画素領域の走査線11を挟んで対向する下層信号線18にゲート絶縁層2および半導体層20を貫通する開口部65を通して接続する第2の導体層50からなる上層信号線36とから形成されている。
走査線11、ゲート電極12、下層信号線18を形成する第1の導体層10は、
AlまたはAlを主体とする合金からなる下層金属層10AとTiなどの高融点金属またはその窒化膜からなる上層金属層10Bとを積層して形成されている。また上層信号線36、ドレイン電極32、ソース電極33を形成する第2の導体層50は、ITOからなる透明導電層40上にCrやMoからなる金属層30を積層して形成されている。
画素電極41は、透明導電層40と金属層30とからなる第2の導体層50がゲート絶縁層2および半導体層20の積層膜の側面を覆うようにソース電極33からガラス基板1上に垂下し、さらに金属層30の下層に積層された透明導電層40がガラス基板1上を窓部Wdに延びて形成されている。
また走査線11と共に形成されたガラス基板1上の導体層10の側面は全てゲート絶縁層2で被覆されている。またTFT部Tfのチャネルギャップ23が延びる方向のアモルファスシリコン層21の両側の側面の一部が保護絶縁層3で被覆されている。
また本実施形態では、走査線端子部のように第1の導体層10と第2の導体層50の接続部上では保護絶縁層3の開口部が形成されないようになっている。
なお画素電極41は、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72上にゲート絶縁層2を介して重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、この画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。またこの画素領域には、ゲート絶縁層2を介して一部が画素電極41の1辺部と重畳するように、第1の導体層10からなる遮光層17が形成されている。さらに走査線11と信号線31とが交差する部分には、ゲート絶縁層2と信号線31との間に半導体層20が残されて形成されている。
この実施形態13のアクティブマトリックス基板は、順次以下の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図72(a)〜(d)および図76(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiからなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、それぞれの画素領域において走査線11からTFT部Tfに延びるゲート電極12と、隣合う走査線11の間に走査線と非接触に形成され信号線31の一部となる下層信号線18と、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72と、遮光層17とを残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図73(a)〜(d)および図76(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20とを成膜する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、ゲート電極12上の長さ方向先端側の開口部61、ゲート電極基部の走査線11上の開口部62、下層走査線18の両端部上に形成される開口部65および走査線端部11bの上に形成される端子開口部63を除き、少なくとも前記第1の導体層10(走査線11、ゲート電極12、下層走査線18、遮光層17)の上面および側面全体がゲート絶縁層2で覆われるように残して半導体層20およびゲート絶縁層2を順次エッチング除去する。これによって窓部Wdから半導体層20およびゲート絶縁層2が除去されてガラス基板1が露出すると共に、それぞれ第1の導体層10に達する開口部61、62、63、65が形成される。
(第3工程) 図74(a)〜(d)および図76(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより連続して約50nmのITOからなる透明導電層40と約200nmのCrからなる金属層30とを成膜して第2の導体層50を形成する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、走査線端部11b上で半導体層20およびゲート絶縁層2を貫通する開口部63を通して走査線端部11bに接続する接続電極部42と、この接続電極部からさらに延びて走査線端子部位GSに形成される走査線端子部11aと、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、隣接する画素領域の走査線11を挟んで対向する下層信号線18に半導体層20およびゲート絶縁層2を貫通する開口部65を通して接続する上層信号線36と、共通配線および共通配線端子部(図示せず)と、それぞれの画素領域において上層信号線36からTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、画素電極41と、この画素電極からTFT部Tfに延びてドレイン電極とチャネルギャップ23を隔てて対向配置されるソース電極33とを残して第2の導体層50をエッチング除去する。この際、画素電極41の辺部は蓄積容量部Cpにおいて蓄積共通電極72と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成し、またこの辺部に隣接する画素電極の双方の辺部はそれぞれ遮光層17と少なくとも一部が重畳するように形成する。
次に図75(a)〜(c)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の第2の導体層50をマスクとして露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去する。これによってチャネルギャップ23が形成されると共にこのチャネルギャップが延びる方向に開口部61、62を越えてアモルファスシリコン層21が露出する。
(第4工程) 図71(a)〜(d)および図76(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、画素電極41および走査線端子部11aおよび信号線端子部31aおよび共通配線端子部(図示せず)上の保護絶縁層3と、少なくとも上層信号線36の上面および側面全体が保護絶縁層3で覆われるようにかつTFT部Tfの半導体層が形成されるように残して、保護絶縁層3およびアモルファスシリコン層21を順次エッチング除去する。この際、前記開口部61、62と保護絶縁層3の辺部とを交差させ、前記開口部61、62に露出したアモルファスシリコン層21のチャネルギャップ23側の側面の一部を保護絶縁層の辺部が垂下して覆うようにTFT部Tfの保護絶縁層3を残し、その外側の保護絶縁層およびアモルファスシリコン層をエッチング除去する。次に画素電極41および走査線端子部11aおよび信号線端子部31aおよび共通配線端子部上の保護絶縁層3の開口部に露出した金属層30をエッチング除去して、透明導電層40からなる画素電極41および走査線端子15および信号線端子35および共通配線端子(図示せず)を露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは第1の導体層にAlとTiの積層膜を用いた形態を示したが、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成してTiとAlとTiの3層の積層膜にしてもよいし、CrやMoの単層膜であってもよい。
また本実施形態ではゲート電極が走査線から画素部に延びて形成される縦置き型のTFTの形態を示したが、ゲート電極が走査線の一部を共有して形成される横置き型のTFTであってもよい。
実施形態13のTN型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、第1の導体層と第2の導体層の接続部上に保護絶縁層の開口部が設けられていないので、第1の導体層と第2の導体層の金属層に同じ金属を用いたり、異なる金属を用いた場合でも第1の導体層が第2の導体層の金属層のエッチングに対して選択性がない場合、保護絶縁層の開口後第2の導体層の金属層をエッチング除去するときに、上記接続部でエッチング液が透明導電層を通してしみ込み、第1の導体層が侵食されることを防止することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、信号線の一部が下層信号線として画素電極と異なる層に形成されているので、信号線と画素電極とのショートを低減でき、歩留を向上することができる。
また信号線の金属層や透明導電層のエッチング時に走査線などの回路要素の侵食が防止される効果、静電保護の効果、TFTの信頼性向上の効果、走査線や信号線の低抵抗化などの効果および絶縁耐圧や開口率の向上の効果については、実施形態10と全く同様である。
(実施形態14)
図77(a)は実施形態14のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図77(b)はその線A−A’で切った断面図、図77(c)はその線B−B’で切った断面図、図77(d)はその線C−C’で切った断面図である。また図78〜図81はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す。図77と同様に、図78〜図80の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図78〜図80の(b)、(c)、(d)と図81(a)、(b)、(c)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’、線C−C’で切った断面図である。また図82(a)は左側が走査線端子部位GSの、中央が信号線端子部DSの、右側が共通配線端子部位CSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図82(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態14のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と複数の共通配線13とが交互に平行に配列され、複数の信号線31がゲート絶縁層2を介して前記走査線に直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11の一部をゲート電極12とし、このゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた窓部Wdに櫛歯状の画素電極41と、画素電極に対向して共通配線13に接続された櫛歯状の共通電極14とが形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続され、画素電極41と共通電極14との間にガラス基板1に対して横方向の電界を形成するIPS型のアクティブマトリックス基板を構成している。
このアクティブマトリックス基板において、共通電極14と画素電極41とはガラス基板1上で信号線31と同属に形成され、かつガラス基板1上で走査線11と同属に形成された共通配線13はゲート絶縁層2および半導体層20を貫通して形成された開口部67を通して共通電極14と互いに接続されている。信号線31と走査線11および共通配線13とはその交差部においてゲート絶縁層2および半導体層20により絶縁されている。
走査線11と共通配線13が形成される第1の導体層10は、Alを主体とし例えばNdを含む合金から形成されている。信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33、画素電極41、共通電極14を形成する第2の導体層50は、MoやCrからなる下層金属層30A上にAlまたはAlを主体とする合金からなる上層金属層30Bを積層して形成されている。
共通電極14と画素電極41は、第2の導体層がゲート絶縁層2および半導体層20の積層膜の側面を覆うように共通配線13に接続された共通電極の基部とソース電極33からそれぞれガラス基板1上に垂下し、さらにガラス基板上を窓部Wdに延びて櫛歯状に対向して形成されている。
また走査線11と共に形成されたガラス基板1上の導体層10の側面は全てゲート絶縁層2で被覆されている。またTFT部Tfのチャネルギャップ23が延びる方向のアモルファスシリコン層21の両側の側面の一部が保護絶縁層3で被覆されている。
なお画素電極41は、共通配線13内に形成される蓄積共通電極72上にゲート絶縁層2を介して重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、この画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。
この実施形態14のアクティブマトリックス基板は、順次以下の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図78(a)〜(d)および図82(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより約250nmのAl−Nd合金を成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、走査線端子部位GSに形成される走査線端子部11aと、共通配線13と、共通配線端子部位CSに形成される共通配線端子部13aと、それぞれの画素領域において走査線の一部を共有するゲ−ト電極12と、共通配線13から延びる複数の共通電極接続部13bと、共通配線内に形成される蓄積共通電極72とを残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図79(a)〜(c)および図82(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20とを成膜する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、TFT部Tfにおいてゲート電極12を挟むように走査線11上に形成される開口部62、共通電極接続部13b上にそれぞれ形成される共通電極開口部67、走査線端子部11aと共通配線端子部13aとにそれぞれ形成される開口部63および各共通配線を結束するために共通配線端部上にそれぞれ形成される開口部(図示せず)を除き、少なくとも前記第1の導体層10(走査線11、走査線端子部11a、共通配線13,共通配線端子部13a、共通電極接続部13b、ゲート電極12)の上面および側面全体がゲート絶縁層2で覆われるように残して半導体層20およびゲート絶縁層2を順次エッチング除去する。
(第3工程) 図80(a)〜(d)および図82(d)に示すように、上記基板上に同一真空中でスパッタエッチング後スパッタリングにより連続して約50nmのMoからなる下層金属層30Aと約150nmのAlからなる上層金属層30Bを成膜して第2の導体層50を形成する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、信号線31と、信号線端子部位DS上に形成される信号線端子部31aと、走査線端子部11a上に形成された開口部63を通して走査線端子部11aに接続する接続電極部42と、共通配線端子部13a上に形成された開口部63を通して共通配線端子部13aに接続する接続電極部42と、各共通配線端部上に形成された開口部(図示せず)を通して各共通配線を結束し、前記共通配線端子部13a上の接続電極部42に連結する共通配線連結線(図示せず)と、それぞれの画素領域において信号線31からTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、共通電極接続部13b上に形成された開口部67を通して基部が共通配線13に接続される複数の共通電極14と、この共通電極に対向して延びる画素電極41と、この画素電極からTFT部Tfに延びてドレイン電極32とチャネルギャップ23を隔てて対向配置されるソース電極33とを残して第2の導体層50をエッチング除去する。この際、画素電極41の一部は蓄積容量部Cpにおいて共通配線13の一部分と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成する。
次に図81(a)〜(c)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の第2の導体層50をマスクとして、露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去する。これによってチャネルギャップ23が形成されると共にこのチャネルギャップが延びる方向に開口部62を越えてアモルファスシリコン層21が露出する。
(第4工程) 図77(a)〜(d)および図82(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約300nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線端子部11aおよび共通配線端子部13a上の接続電極部42および信号線端子部31a上の保護絶縁層3と、少なくとも第2の導体層(信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33、画素電極41、共通配線連結線)の上面および側面全体が保護絶縁層3で覆われるようにかつTFT部Tfの半導体層20が形成されるように残して、保護絶縁層3およびアモルファスシリコン層21を順次エッチング除去する。この際、前記開口部62と保護絶縁層3の辺部とを交差させ、前記開口部62に露出したアモルファスシリコン層21のチャネルギャップ23側の側面の一部を保護絶縁層の辺部が垂下して覆うようにTFT部Tfの保護絶縁層3を残し、その外側の保護絶縁層およびアモルファスシリコン層をエッチング除去する。これによって第1の導体層10上に半導体層20およびゲート絶縁層2を貫通する開口部63を通して第2の導体層50が積層された走査線端子15および共通配線端子16と、第2の導体層50からなる信号線端子35とを露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは第1の導体層にAl−Nd合金を用いた形態を示したが、実施形態10と同様にAlとTiなどの高融点金属やその窒化膜との積層膜や、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成して、例えばTiとAlとTiの3層の積層膜にしてもよい。また第2の導体層にMoやCrの上にAlやAlを主体とする合金を積層した形態を示したが、Tiなどの高融点金属の窒化膜を最上層に用いた膜構造、例えば下からTi、Al、Tiの窒化膜を積層したような構造にしてもよく、またCrの上にITOを積層した構造にしてもよい。ここでTiなどの高融点金属の窒化膜を最上層に用いた場合は、実施形態1で説明したように窒化膜の窒素濃度を25原子%以上にすることが望ましい。
実施形態14のIPS型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、走査線と共に形成された透明絶縁性基板上の第1の導体層が第2の導体層との接続部を除き全てゲート絶縁層で被覆されているので、第2の導体層のエッチング中に下層の走査線やゲート電極などの回路要素が侵食されたり、走査線と信号線がショートしたりすることがなく、歩留を向上することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、保護トランジスタが形成可能であり、製造工程中での不用意な電撃から画素領域のTFTを保護することができる。また走査線と信号線間の絶縁破壊を防止することができ、歩留を向上することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、TFT部のチャネルギャップが延びる方向の半導体層の両側側面の一部が保護絶縁層で被覆されているので、半導体層の側面を経路とするリークを防止でき、薄膜トランジスタの信頼性を確保することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、共通電極と画素電極部の段差を小さくできるので、パネル工程での配向制御が容易である。
またこのアクティブマトリックス基板は、走査線および信号線にAlまたはAlを主体とする合金を用いることができ、走査線および信号線の配線抵抗を低減できると共に走査線端子部での走査線ドライバとの接続信頼性および信号線端子部での信号線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、走査線と信号線との交差部分に半導体層が形成されているので、走査線と信号線との絶縁耐圧が向上する。
(実施形態15)
図83(a)は実施形態15のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図83(b)はその線A−A’で切った断面図、図83(c)はその線B−B’で切った断面図、図83(d)はその線C−C’で切った断面図である。また図84〜図87はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す。図83と同様に、図84〜図86の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図84〜図86の(b)、(c)、(d)と図87(a)、(b)、(c)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’、線C−C’で切った断面図である。また図88(a)は左側が走査線端子部位GSの、中央が信号線端子部DSの、右側が共通配線端子部位CSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図88(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態15のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と複数の共通配線13とが交互に平行に配列され、複数の信号線31がゲート絶縁層2を介して前記走査線に直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11の一部をゲート電極12とし、このゲート電極12と、このゲート電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた窓部Wdに櫛歯状の画素電極41と、画素電極に対向して共通配線13に接続された櫛歯状の共通電極14とが形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続され、画素電極41と共通電極14との間にガラス基板1に対して横方向の電界を形成するIPS型のアクティブマトリックス基板を構成している。
このアクティブマトリックス基板において、共通電極14と画素電極41とはガラス基板1上で信号線31と同層に形成され、かつガラス基板1上で走査線11と同層に形成された共通配線13はゲート絶縁層2および半導体層20を貫通して形成された開口部67を通して共通電極14と互いに接続されている。信号線31と走査線11および共通配線13とはそめ交差部においてゲート絶縁層2および半導体層20により絶縁されている。
走査線11と共通配線13が形成される第1の導体層10は、Alを主体とし例えばNdを含む合金から形成されている。信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33、画素電極41、共通電極14を形成する第2の導体層50は、MoやCrからなる下層金属層30A上にAlまたはAlを主体とする合金からなる上層金属層30Bを積層して形成されている。
共通電極14と画素電極41は、第2の導体層がゲート絶縁層2および半導体層20の積層膜の側面を覆うように共通配線13に接続された共通電極の基部とソース電極33からそれぞれガラス基板1上に垂下し、さらにガラス基板上を窓部Wdに延びて櫛歯状に対向して形成されている。
また走査線11と共に形成されたガラス基板1上の導体層10の側面は全てゲート絶縁層2で被覆されている。またTFT部Tfのチャネルギャップ23が延びる方向のアモルファスシリコン層21の両側の側面の一部が保護絶縁層3で被覆されている。
なお画素電極41は、共通配線13内に形成される蓄積共通電極72上にゲート絶縁層2を介して重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、この画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。
この実施形態15のアクティブマトリックス基板は、順次以下の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図84(a)〜(d)および図88(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより約250nmのAl−Nd合金を成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、共通配線13と、それぞれの画素領域において走査線の一部を共有するゲ−ト電極12と、共通配線13から窓部Wdに延びる複数の共通電極接続部13bと、共通配線内に形成される蓄積共通電極72とを残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図85(a)〜(d)および図88(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20とを成膜する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、TFT部Tfにおいてゲート電極12を挟むように走査線11上に形成される開口部62、共通電極接続部13b上にそれぞれ形成される共通電極開口部67、走査線端部11bと共通配線端部13cとにそれぞれ形成される開口部63および各共通配線を結束するために共通配線端部上にそれぞれ形成される開口部(図示せず)を除き、少なくとも前記第1の導体層10(走査線11、共通配線13、共通電極接続部13b、ゲート電極12)の上面および側面全体がゲート絶縁層2で覆われるように残して半導体層20およびゲート絶縁層2を順次エッチング除去する。
(第3工程) 図86(a)〜(d)および図88(d)に示すように、上記基板上に同一真空中でスパッタエッチング後スパッタリングにより連続して約50nmのMoからなる下層金属層30Aと約150nmのAlからなる上層金属層30Bを成膜して第2の導体層50を形成する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、信号線31と、信号線端子部位DS上に形成される信号線端子部31aと、走査線端部11b上に形成された開口部63を通して走査線端部11bに接続する接続電極部42と、この接続電極部からさらに延びて走査線端子部位DSに形成される走査線端子部11aと、外周部Ssに隣接する共通配線端部13c上に形成された開口部63を通してこの共通配線端部に接続する接続電極部42と、この接続電極部からさらに延びて共通配線始端部CSに形成される共通電極端子部13aと、各共通配線端部上に形成された開口部(図示せず)を通して各共通配線を結束し、前記共通配線端部13c上の接続電極部42に連結する共通配線連結線(図示せず)と、それぞれの画素領域において信号線31からTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、共通電極接続部13b上に形成された開口部67を通して基部が共通配線13に接続される複数の共通電極14と、この共通電極に対向して延びる画素電極41と、この画素電極からTFT部Tfに延びてドレイン電極32とチャネルギャップ23を隔てて対向配置されるソース電極33とを残して第2の導体層50をエッチング除去する。この際、画素電極41の一部は蓄積容量部Cpにおいて共通配線13の一部分と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成する。
次に図87(a)〜(c)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の第2の導体層50をマスクとして、露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去する。これによってチャネルギャップ23が形成されると共にこのチャネルギャップが延びる方向に開口部62を越えてアモルファスシリコン層21が露出する。
(第4工程) 図83(a)〜(d)および図88(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約300nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線端子部11aおよび共通配線端子部13aおよび信号線端子部31a上の保護絶縁層3と、少なくとも第2の導体層(信号線31,ドレイン電極32、ソース電極33、画素電極41、共通電極14、共通配線連結線)の上面および側面全体が保護絶縁層3で覆われるようにかつTFT部Tfの半導体層20が形成されるように残して、保護絶縁層3およびアモルファスシリコン層21を順次エッチング除去する。この際、前記開口部62と保護絶縁層3の辺部とを交差させ、前記開口部62に露出したアモルファスシリコン層21のチャネルギャップ23側の側面の一部を保護絶縁層の辺部が垂下して覆うようにTFT部Tfの保護絶縁層3を残し、その外側の保護絶縁層およびアモルファスシリコン層をエッチング除去する。これによって第2の導体層からなる走査線端子15および共通配線端子16および信号線端子35を露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは第1の導体層にAl−Nd合金を用いた形態を示したが、実施形態10と同様にAlとTiなどの高融点金属やその窒化膜との積層膜や、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成して、例えばTiとAlとTiの3層の積層膜にしてもよい。また第2の導体層にMoやCrの上にAlやAlを主体とする合金を積層した形態を示したが、Tiなどの高融点金属の窒化膜を最上層に用いた膜構造、例えば下からTi、Al、Tiの窒化膜を積層したような構造にしてもよく、またCrの上にITOを積層した構造にしてもよい。ここでTiなどの高融点金属の窒化膜を最上層に用いた場合は、窒化膜の窒素濃度を25原子%以上にすることが望ましい。
実施形態15のIPS型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留がに向上する。
信号線の導体層のエッチング時に走査線などの回路要素の侵食が防止される効果、静電保護の効果、TFTの信頼性向上の効果、配向制御の容易化の効果、走査線や信号線の低抵抗化などの効果および絶縁耐圧の向上の効果については、実施形態14と全く同様である。
(実施形態16)
図89(a)は実施形態16のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図89(b)はその線A−A’で切った断面図、図89(c)はその線B−B’で切った断面図、図89(d)はその線C−C’で切った断面図である。また図90〜図93はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す。図89と同様に、図90〜図92の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図90〜図92の(b)、(c)、(d)と図93(a)、(b)、(c)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’、線C−C’で切った断面図である。また図94(a)は左側が走査線端子部位GSの、中央が信号線端子部DSの、右側が共通配線端子部位CSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図94(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態16のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と複数の共通配線13とが交互に平行に配列され、複数の信号線31がゲート絶縁層2を介して前記走査線に直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11の一部をゲート電極12とし、このゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた窓部Wdに櫛歯状の画素電極41と、画素電極に対向して共通配線13に接続された櫛歯状の共通電極14とが形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続され、画素電極41と共通電極14との間にガラス基板1に対して横方向の電界を形成するIPS型のアクティブマトリックス基板を構成している。
このアクティブマトリックス基板において、共通配線13と共通電極14はガラス基板1上で走査線11と同層に形成され、かつ画素電極41はガラス基板1上で信号線31と同層に形成されている。また信号線31と走査線11および共通配線13とはその交差部においてゲート絶縁層2および半導体層20により絶縁されている。
走査線11、共通配線13、共通電極14が形成される第1の導体層10は、Alを主体とし例えばNdを含む合金から形成されている。信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33、画素電極41を形成する第2の導体層50は、MoやCrからなる下層金属層30A上にAlまたはAlを主体とする合金からなる上層金属層30Bを積層して形成されている。
画素電極41は、第2の導体層がゲート絶縁層2および半導体層20の積層膜の側面を覆うようにソース電極33からガラス基板1上に垂下し、さらにガラス基板上を窓部Wdに延びて共通電極14と対向して櫛歯状に形成されている。
また走査線11と共に形成されたガラス基板1上の導体層10の側面は全てゲート絶縁層2で被覆されている。またTFT部Tfのチャネルギャップ23が延びる方向のアモルファスシリコン層21の両側の側面の一部が保護絶縁層3で被覆されている。
なお画素電極41は、共通配線13内に形成される蓄積共通電極72上にゲート絶縁層2を介して重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、この画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。
この実施形態16のアクティブマトリックス基板は、順次以下の4工程で製造することができる。
(第1工程)図90(a)〜(d)および図94(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより約250nmのAl−Nd合金を成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、走査線端子部位GSの走査線端子部11aと、共通配線13と、共通配線端子部位CSの共通配線端子部13aと、それぞれの画素領域において走査線の一部を共有するゲ−ト電極12と、共通配線から窓部Wdに延びる複数の共通電極14と、共通配線内に形成される蓄積共通電極72とを残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程)図91(a)〜(c)および図94(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20とを成膜する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、TFT部Tfにおいてゲート電極12を挟むように走査線11上に形成される開口部62、走査線端子部11aと共通配線端子部13aとにそれぞれ形成される開口部63および各共通配線を結束するために共通配線端部上にそれぞれ形成される開口部(図示せず)を除き、少なくとも前記第1の導体層10(走査線11、走査線端子部11a、共通配線13、共通配線端子部13a、共通電極14、ゲート電極12)の上面および側面全体がゲート絶縁層2で覆われるように残して半導体層20およびゲート絶縁層2を順次エッチング除去する。
(第3工程)図92(a)〜(d)および図94(d)に示すように、上記基板上に同一真空中でスパッタエッチング後スパッタリングにより連続して約50nmのMoからなる下層金属層30Aと約150nmのAlからなる上層金属層30Bを成膜して第2の導体層50を形成する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、信号線31と、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、走査線端子部11a上に形成された開口部63を通して走査線端子部に接続する接続電極部42と、共通配線端子部13a上に形成された開口部63を通して共通配線端子部に接続する接続電極部42と、各共通配線端部上に形成された開口部(図示せず)を通して各共通配線を結束し、前記共通配線端子部13a上の接続電極部42に連結する共通配線連結線(図示せず)と、それぞれの画素領域において信号線31からTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、共通電極14に対向して延びる画素電極41と、この画素電極からTFT部Tfに延びてドレイン電極32とチャネルギャップ23を隔てて対向配置されるソース電極33とを残して第2の導体層50をエッチング除去する。この際、画素電極41の一部は蓄積容量部Cpにおいて共通配線13の一部分と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成する。
次に図93(a)〜(c)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の第2の導体層50をマスクとして、露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去する。これによってチャネルギャップ23が形成されると共にこのチャネルギャップが延びる方向に開口部62を越えてアモルファスシリコン層21が露出する。
(第4工程)図91(a)〜(d)および図94(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約300nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線端子部11aおよび共通配線端子部13a上の接続電極部42および信号線端子部31a上の保護絶縁層3と、少なくとも第2の導体層(信号線31,ドレイン電極32、ソース電極33、画素電極41、共通配線連結線)の上面および側面が全て保護絶縁層3で覆われるようにかつTFT部Tfの半導体層20が形成されるように残して、保護絶縁層3およびアモルファスシリコン層21を順次エッチング除去する。この際、開口部62と保護絶縁層3の辺部とを交差させ、前記開口部62に露出したアモルファスシリコン層21のチャネルギャップ23側の側面の一部を保護絶縁層の辺部が垂下して覆うようにTFT部Tfの保護絶縁層3を残し、その外側の保護絶縁層およびアモルファスシリコン層をエッチング除去する。これによって第1の導体層10上に半導体層20およびゲート絶縁層2を貫通する開口部63を通して第2の導体層50が積層された走査線端子15および共通配線端子16と、第2の導体層50からなる信号線端子35とを露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは第1の導体層にAl−Nd合金を用いた形態を示したが、実施形態10と同様にAlとTiなどの高融点金属やその窒化膜との積層膜や、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成して、例えばTiとAlとTiの3層の積層膜にしてもよい。また第2の導体層にMoやCrの上にAlやAlを主体とする合金を積層した形態を示したが、Tiなどの高融点金属の窒化膜を最上層に用いた膜構造、例えば下からTi、Al、Tiの窒化膜を積層したような構造にしてもよく、またCrの上にITOを積層した構造にしてもよい。ここでTiなどの高融点金属の窒化膜を最上層に用いた場合は、窒化膜の窒素濃度を25原子%以上にすることが望ましい。
実施形態16のIPS型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、共通電極と画素電極が異なる層に形成されているので、共通電極と画素電極のショートを低減でき、歩留を向上することができる。
信号線の導体層のエッチング時に走査線などの回路要素の侵食が防止される効果、静電保護の効果、TFTの信頼性向上の効果、走査線や信号線の低抵抗化などの効果および絶縁耐圧の向上の効果については、実施形態14と全く同様である。
(実施形態17)
図95(a)は実施形態17のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図95(b)はその線A−A’で切った断面図、図95(c)はその線B−B’で切った断面図、図95(d)はその線C−C’で切った断面図である。また図96〜図99はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す。図95と同様に、図96〜図98の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図96〜図98の(b)、(c)、(d)と図99(a)、(b)、(c)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’、線C−C’で切った断面図である。また図100(a)は左側が走査線端子部位GSの、中央が信号線端子部DSの、右側が共通配線端子部位CSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図100(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態17のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と複数の共通配線13とが交互に平行に配列され、複数の信号線31がゲート絶縁層2を介して前記走査線に直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11の一部をゲート電極12とし、このゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた窓部Wdに櫛歯状の画素電極41と、画素電極に対向して共通配線13に接続された櫛歯状の共通電極14とが形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続され、画素電極41と共通電極14との間にガラス基板1に対して横方向の電界を形成するIPS型のアクティブマトリックス基板を構成している。
このアクティブマトリックス基板において、共通配線13と共通電極14はガラス基板1上で走査線11と同層に形成され、かつ画素電極41はガラス基板1上で信号線31と同層に形成されている。また信号線31と走査線11および共通配線13とはその交差部においてゲート絶縁層2および半導体層20により絶縁されている。
走査線11、共通配線13、共通電極14が形成される第1の導体層10は、Alを主体とし例えばNdを含む合金から形成されている。信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33、画素電極41を形成する第2の導体層50は、MoやCrからなる下層金属層30A上にAlまたはAlを主体とする合金からなる上層金属層30Bを積層して形成されている。
画素電極41は、第2の導体層がゲート絶縁層2および半導体層20の積層膜の側面を覆うようにソース電極33からガラス基板1上に垂下し、さらにガラス基板上を窓部Wdに延びて共通電極14と対向して櫛歯状に形成されている。
また走査線11と共に形成されたガラス基板1上の導体層10の側面は全てゲート絶縁層2で被覆されている。またTFT部Tfのチャネルギャップ23が延びる方向のアモルファスシリコン層21の両側の側面の一部が保護絶縁層3で被覆されている。
なお画素電極41は、共通配線13内に形成される蓄積共通電極72上にゲート絶縁層2を介して重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、この画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。
この実施形態17のアクティブマトリックス基板は、順次以下の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図96(a)〜(d)および図100(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより約250nmのAl−Nd合金を成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、共通配線13と、それぞれの画素領域において走査線の一部を共有するゲ−ト電極12と、共通配線から窓部Wdに延びる複数の共通電極14と、共通配線内に形成される蓄積共通電極72とを残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図97(a)〜(d)および図100(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20とを成膜する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、TFT部Tfにおいてゲート電極12を挟むように走査線11上に形成される開口部62、走査線端部11b上と共通配線端部13c上とにそれぞれ形成される開口部63および各共通配線を結束するために共通配線端部上にそれぞれ形成される開口部(図示せず)を除き、少なくとも前記第1の導体層10(走査線11、共通配線13、共通電極14、ゲート電極12)の上面および側面全体がゲート絶縁層2で覆われるように残して半導体層20およびゲート絶縁層2を順次エッチング除去する。
(第3工程) 図98(a)〜(d)および図100(d)に示すように、上記基板上に同一真空中でスパッタエッチング後スパッタリングにより連続して約50nmのMoからなる下層金属層30Aと約150nmのAlからなる上層金属層30Bを成膜して第2の導体層50を形成する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、信号線31と、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、走査線端部11b上に形成された開口部63を通して走査線端部に接続する接続電極部42と、この接続電極部からさらに延びて走査線端子部位GSに形成される走査線端子部11aと、外周部Ssに隣接する共通配線端部13c上に形成された開口部63を通してこの共通配線端部に接続する接続電極部42と、この接続電極部からさらに延びて共通配線端子部位CSに形成される共通配線端子部13aと、各共通配線端部上に形成された開口部(図示せず)を通して各共通配線を結束し、前記共通配線端部13c上の接続電極部42に連結する共通配線連結線(図示せず)と、それぞれの画素領域において信号線31からTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、共通電極14に対向して延びる画素電極41と、この画素電極からTFT部Tfに延びてドレイン電極32とチャネルギャップ23を隔てて対向配置されるソース電極33とを残して第2の導体層50をエッチング除去する。この際、画素電極41の一部は蓄積容量部Cpにおいて共通配線13の一部分と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成する。
次に図99(a)〜(c)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の第2の導体層50をマスクとして、露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去する。これによってチャネルギャップ23が形成されると共にこのチャネルギャップが延びる方向に開口部62を越えてアモルファスシリコン層21が露出する。
(第4工程) 図95(a)〜(d)および図100(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約300nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線端子部11aおよび共通配線端子部13aおよび信号線端子部31a上の保護絶縁層3と、少なくとも第2の導体層(信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33、画素電極41、共通配線連結線)の上面および側面が全て保護絶縁層3で覆われるようにかつTFT部Tfの半導体層20が形成されるように残して、保護絶縁層3およびアモルファスシリコン層21を順次エッチング除去する。この際、前記開口部62と保護絶縁層3の辺部とを交差させ、開口部62に露出したアモルファスシリコン層21のチャネルギャップ23側の側面の一部を保護絶縁層の辺部が垂下して覆うようにTFT部Tfの保護絶縁層3を残し、その外側の保護絶縁層およびアモルファスシリコン層をエッチング除去する。これによって第2の導体層からなる走査線端子15および信号線端子35および共通配線端子16を露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは第1の導体層にAl−Nd合金を用いた形態を示したが、実施形態10と同様にAlとTiなどの高融点金属やその窒化膜との積層膜や、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成して、例えばTiとAlとTiの3層の積層膜にしてもよい。また第2の導体層にMoやCrの上にAlやAlを主体とする合金を積層した形態を示したが、Tiなどの高融点金属の窒化膜を最上層に用いた膜構造、例えば下からTi、Al、Tiの窒化膜を積層したような構造にしてもよく、またCrの上にITOを積層した構造にしてもよい。ここでTiなどの高融点金属の窒化膜を最上層に用いた場合は、窒化膜の窒素濃度を25原子%以上にすることが望ましい。
実施形態17のIPS型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、共通電極と画素電極が異なる層に形成されているので、共通電極と画素電極のショートを低減でき、歩留を向上することができる。
信号線の導体層のエッチング時に走査線などの回路要素の侵食が防止される効果、静電保護の効果、TFTの信頼性向上の効果、走査線や信号線の低抵抗化などの効果および絶縁耐圧の向上の効果については、実施形態14と全く同様である。
(実施形態18)
図101(a)は実施形態18のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図101(b)はその線A−A’で切った断面図、図101(c)はその線B−B’で切った断面図、図101(d)はその線C−C’で切った断面図である。また図102〜図105はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す。図101と同様に、図102〜図104の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図102〜図104の(b)、(c)、(d)と図105(a)、(b)、(c)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’、線C−C’で切った断面図である。また図106(a)はこのアクティブマトリックス基板の端子部の断面図で、左側が走査線端子部位GSの、右側が信号線端子部位DSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図106(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態18のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と第2の導体層50からなる複数の信号線31とがゲート絶縁層2を介して直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11から延びるゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた光が透過する窓部Wdに透明導電層40からなる画素電極41が形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続されてTN型のアクティブマトリックス基板を構成している。
このアクティブマトリックス基板において、走査線11、ゲート電極12を形成する第1の導体層10は、AlまたはAlを主体とする合金からなる下層金属層10AとTi、Ta、Nb、Crやこれらの合金などの高融点金属またはこれらの窒化膜からなる上層金属層10Bとを積層して形成されている。また信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33を形成する第2の導体層50は、Crからなる金属層30上にITOからなる透明導電層40を積層して形成されている。
画素電極41は、ソース電極33上層の透明導電層40がゲート絶縁層2と半導体層20と金属層30との積層膜の側面を覆うようにガラス基板1上に垂下し、さらにガラス基板1上を窓部Wdに延びて形成されている。
また走査線11と共に形成されたガラス基板1上の導体層10の側面は全てゲート絶縁層2で被覆されている。またTFT部Tfのチャネルギャップ23が延びる方向のアモルファスシリコン層21の両側の側面の一部が保護絶縁層3で被覆されている。
なお画素電極41は、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72上にゲート絶縁層2を介して重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、この画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。またこの画素領域には、ゲート絶縁層2を介して一部が画素電極41の1辺部と重畳するように、第1の導体層10からなる遮光層17が形成されている。
この実施形態18のアクティブマトリックス基板は、順次以下の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図102(a)〜(d)および図106(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiからなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、走査線端子部位GSに形成される走査線端子部11aと、それぞれの画素領域において走査線11からTFT部Tfに延びるゲート電極12と、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72と、遮光層17とを残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図103(a)〜(d)および図106(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、引き続きスパッタリングにより約200nmのCrからなる金属層30とを成膜する。フォトリソグラフィ工程を通して、ゲート電極12上の長さ方向先端側の開口部61、ゲート電極基部の走査線11上の開口部62および走査線端子部11a上に形成される開口部63を除き、少なくとも前記第1の導体層10(走査線11、走査線端子部11a、ゲート電極12、遮光層17)の上面および側面全体がゲート絶縁層2で覆われるように残して金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2を順次エッチング除去する。これによって窓部Wdから金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2が除去されてガラス基板1が露出すると共に、ゲート電極12上および走査線11上の2箇所に第1の導体層10に達する開口部61、62が形成され、かつ走査線端子部11a上に第1の導体層10に達する開口部63が形成される。
(第3工程) 図104(a)〜(d)および図106(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOからなる透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線31と、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、走査線端子部11a上に形成された開口部63を通して走査線端子部11aに接続する接続電極部42と、共通配線および共通配線端子部(図示せず)と、それぞれの画素領域において信号線からTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、画素電極41と、この画素電極からTFT部Tfに延びてドレイン電極32とチャネルギャップ23を隔てて対向配置されるソース電極33とを残して透明導電層40をエッチング除去し、次いで露出した金属層30をエッチング除去する。この際、画素電極41の辺部は蓄積容量部Cpにおいて蓄積共通電極72と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成し、またこの辺部に隣接する画素電極の双方の辺部はそれぞれ遮光層17と少なくとも一部が重畳するように形成する。
次に図105(a)〜(c)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の透明導電層40をマスクとして、露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去する。これによってチャネルギャップ23が形成されると共にこのチャネルギャップが延びる方向に開口部61、62を越えてアモルファスシリコン層21が露出する。
(第4工程) 図101(a)〜(d)および図106(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、画素電極41および走査線端子部11a上の接続電極部42および信号線端子部31aおよび共通配線端子部(図示せず)上の保護絶縁層3と、少なくとも信号線31の上面および側面全体が保護絶縁層3で覆われるようにかつTFT部Tfの半導体層が形成されるように残して、保護絶縁層3およびアモルファスシリコン層21を順次エッチング除去する。この際、前記開口部61、62と保護絶縁層3の辺部とを交差させ、前記開口部61、62に露出したアモルファスシリコン層21のチャネルギャップ23側の側面の一部を保護絶縁層の辺部が垂下して覆うようにTFT部Tfの保護絶縁層3を残し、その外側の保護絶縁層およびアモルファスシリコン層をエッチング除去する。これによって透明導電層40からなる画素電極41と、金属層30および透明導電層40の積層膜からなる信号線端子35および共通配線端子(図示せず)と、第1の導体層10上に金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2を貫通する開口部63を通して透明導電層40が積層された走査線端子15とを露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは第1の導体層にAlとTiの積層膜を用いた形態を示したが、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成してTiとAlとTiの3層の積層膜にしてもよいし、Crの単層膜であってもよい。
また本実施形態ではゲート電極が走査線から画素部に延びて形成される縦置き型のTFTの形態を示したが、ゲート電極が走査線の一部を共有して形成される横置き型のTFTであってもよい。
実施形態18のTN型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、走査線と共に形成された透明絶縁性基板上の導体層が透明導電層との接続部を除き全てゲート絶縁層で被覆されているので、信号線の金属層や透明導電層のエッチング中に下層の走査線やゲート電極などの回路要素が侵食されたり、走査線と信号線がショートしたりすることがなく、歩留を向上することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、保護トランジスタが形成可能であり、製造工程中での不用意な電撃から画素領域のTFTを保護することができる。また走査線と信号線間の絶縁破壊を防止することができ、歩留を向上することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、TFT部のチャネルギャップが延びる方向の半導体層の両側側面の一部が保護絶縁層で被覆されているので、半導体層の側面を経路とするリークを防止でき、薄膜トランジスタの信頼性を確保することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、信号線の金属層や透明導電層のエッチング時にゲート電極上のゲート絶縁層と半導体層とを貫通する開口部を通してエッチング液がしみ込み、ゲート電極や走査線の下層の導電膜が侵食されることを防止でき、歩留を向上することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、信号線が金属層と透明導電層とで積層されて形成されているので、信号線の配線抵抗が低減できると共に断線不良などによる歩留の低下が抑えられ、またソース電極と画素電極とが透明導電層によって一体に形成されているので、接続による電気抵抗の増大が抑えられ信頼性が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、走査線がAlとTiなどの高融点金属との積層膜で形成されているので、走査線の配線抵抗を低減できる。また走査線端子の走査線ドライバとの接続部がITOで形成されているので、端子部での表面酸化を防止でき、走査線ドライバとの接続信頼性を確保することができる。
またこのアクティブマトリックス基板は、信号線の下層に半導体層が形成されているので、走査線と信号線との絶縁耐圧が向上する。また画素電極と遮光層とが少なくとも部分的に重畳するように形成されているので、重ねずれマージンを大きくとらなければならないカラーフィルター基板のブラックマトリックスを縮小でき、開口率を向上することができる。
(実施形態19)
図107(a)は実施形態19のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図107(b)はその線A−A’で切った断面図、図107(c)はその線B−B’で切った断面図、図107(d)はその線C−C’で切った断面図である。また図108〜図111はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す。図107と同様に、図108〜図110の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図108〜図110の(b)、(c)、(d)と図111(a)、(b)、(c)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’、線C−C’で切った断面図である。また図112(a)はこのアクティブマトリックス基板の端子部の断面図で、左側が走査線端子部位GSの、右側が信号線端子部位DSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図112(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態19のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と第2の導体層50からなる複数の信号線31とがゲート絶縁層2を介して直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11から延びるゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた光が透過する窓部Wdに透明導電層40からなる画素電極41が形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続されてTN型のアクティブマトリックス基板を構成している。
このアクティブマトリックス基板において、走査線11、ゲート電極12を形成する第1の導体層10は、AlまたはAlを主体とする合金からなる下層金属層10AとTiなどの高融点金属またはその窒化膜からなる上層金属層10Bとを積層して形成されている。また信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33を形成する第2の導体層50は、Crからなる金属層30上にITOからなる透明導電層40を積層して形成されている。
画素電極41は、ソース電極33上層の透明導電層40がゲート絶縁層2と半導体層20と金属層30との積層膜の側面を覆うようにガラス基板1上に垂下し、さらにガラス基板1上を窓部Wdに延びて形成されている。
また走査線11と共に形成されたガラス基板1上の導体層10の側面は全てゲート絶縁層2で被覆されている。またTFT部Tfのチャネルギャップ23が延びる方向のアモルファスシリコン層21の両側の側面の一部が保護絶縁層3で被覆されている。
なお画素電極41は、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72上にゲート絶縁層2を介して重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、この画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。またこの画素領域には、ゲート絶縁層2を介して一部が画素電極41の1辺部と重畳するように、第1の導体層10からなる遮光層17が形成されている。
この実施形態19のアクティブマトリックス基板は、順次以下の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図108(a)〜(d)および図112(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiからなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、それぞれの画素領域において走査線11からTFT部Tfに延びるゲート電極12と、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72と、遮光層17とを残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図109(a)〜(d)および図112(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、引き続きスパッタリングにより約200nmのCrからなる金属層30とを成膜する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、ゲート電極12上の長さ方向先端側の開口部61、ゲート電極基部の走査線11上の開口部62および走査線端部11b上に形成される開口部63を除き、少なくとも前記第1の導体層10(走査線11、ゲート電極12、遮光層17)の上面および側面全体がゲート絶縁層2で覆われるように残して金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2を順次エッチング除去する。これによって窓部Wdから金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2が除去されてガラス基板1が露出すると共に、ゲート電極12上および走査線11上の2箇所に第1の導体層10に達する開口部61、62が形成され、かつ走査線端部11b上に第1の導体層10に達する開口部63が形成される。
(第3工程) 図110(a)〜(d)および図112(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOからなる透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線31と、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、走査線端部11b上に形成された開口部63を通して走査線端部11bに接続する接続電極部42と、この接続電極部からさらに金属層30上を走査線端子部位GSに延びて形成される走査線端子部11aと、共通配線および共通配線端子部(図示せず)と、それぞれの画素領域において信号線からTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、画素電極41と、この画素電極からTFT部Tfに延びてドレイン電極32とチャネルギャップ23を隔てて対向配置されるソース電極33とを残して透明導電層40をエッチング除去し、次いで露出した金属層30をエッチング除去する。この際、画素電極41の辺部は蓄積容量部Cpにおいて蓄積共通電極72と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成し、またこの辺部に隣接する画素電極の双方の辺部はそれぞれ遮光層17と少なくとも一部が重畳するように形成する。
次に図111(a)〜(c)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の透明導電層40をマスクとして露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去する。これによってチャネルギャップ23が形成されると共にこのチャネルギャップが延びる方向に開口部61、62を越えてアモルファスシリコン層21が露出する。
(第4工程) 図107(a)〜(d)および図112(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、画素電極41および走査線端子部11aおよび信号線端子部31aおよび共通配線端子部(図示せず)上の保護絶縁層3と、少なくとも信号線31の上面および側面全体が保護絶縁層3で覆われるようにかつTFT部Tfの半導体層が形成されるように残して、保護絶縁層3およびアモルファスシリコン層21を順次エッチング除去する。この際、前記開口部61、62と保護絶縁層3の辺部とを交差させ、前記開口部61、62に露出したアモルファスシリコン層21のチャネルギャップ23側の側面の一部を保護絶縁層の辺部が垂下して覆うようにTFT部Tfの保護絶縁層3を残し、その外側の保護絶縁層およびアモルファスシリコン層をエッチング除去する。これによって透明導電層40からなる画素電極41と、金属層30および透明導電層40の積層膜からなる信号線端子35および走査線端子15および共通配線端子(図示せず)とを露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは第1の導体層にAlとTiの積層膜を用いた形態を示したが、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成してTiとAlとTiの3層の積層膜にしてもよいし、CrやMoの単層膜であってもよい。
また本実施形態ではゲート電極が走査線から画素部に延びて形成される縦置き型のTFTの形態を示したが、ゲート電極が走査線の一部を共有して形成される横置き型のTFTであってもよい。
実施形態19のTN型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
信号線の金属層や透明導電層のエッチング時に走査線などの回路要素の侵食が防止される効果、静電保護の効果、TFTの信頼性向上の効果、走査線や信号線の低抵抗化などの効果および絶縁耐圧や開口率の向上の効果については、実施形態18と全く同様である。
(実施形態20)
図113(a)は実施形態20のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図113(b)はその線A−A’で切った断面図、図113(c)はその線B−B’で切った断面図、図113(d)はその線C−C’で切った断面図である。また図114〜図117はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す。図113と同様に、図114〜図116の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図114〜図116の(b)、(c)、(d)と図117(a)、(b)、(c)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’、線C−C’で切った断面図である。また図118(a)はこのアクティブマトリックス基板の端子部の断面図で、左側が走査線端子部位GSの、右側が信号線端子部位DSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図118(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態20のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と複数の信号線31とが直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11から延びるゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた光が透過する窓部Wdに透明導電層40からなる画素電極41が形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続されてTN型のアクティブマトリックス基板を構成している。
このアクティブマトリックス基板において、信号線31は、ガラス基板1上で隣合う走査線11の間に走査線と非接触に形成された第1の導体層10からなる下層信号線18と、隣接する画素領域の走査線11を挟んで対向する下層信号線18に金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2を貫通する開口部65を通して透明導電層40が接続する第2の導体層50からなる上層信号線36とから形成されている。
走査線11、ゲート電極12、下層信号線18を形成する第1の導体層10は、AlまたはAlを主体とする合金からなる下層金属層10AとTiなどの高融点金属またはその窒化膜からなる上層金属層10Bとを積層して形成されている。また上層信号線36、ドレイン電極32、ソース電極33を形成する第2の導体層50は、Crからなる金属層30上にITOからなる透明導電層40を積層して形成されている。
画素電極41は、ソース電極33上層の透明導電層40がゲート絶縁層2と半導体層20と金属層30との積層膜の側面を覆うようにガラス基板1上に垂下し、さらにガラス基板1上を窓部Wdに延びて形成されている。
また走査線11と共に形成されたガラス基板1上の導体層10の側面は全てゲート絶縁層2で被覆されている。またTFT部Tfのチャネルギャップ23が延びる方向のアモルファスシリコン層21の両側の側面の一部が保護絶縁層3で被覆されている。
なお画素電極41は、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72上にゲート絶縁層2を介して重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、この画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。またこの画素領域には、ゲート絶縁層2を介して一部が画素電極41の1辺部と重畳するように、第1の導体層10からなる遮光層17が形成されている。
この実施形態20のアクティブマトリックス基板は、順次以下の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図114(a)〜(d)および図118(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiからなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、走査線端子部位GSに形成される走査線端子部11aと、それぞれの画素領域において走査線11からTFT部Tfに延びるゲート電極12と、隣合う走査線11の間にこの走査線と非接触に形成され信号線31の一部となる下層信号線18と、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72と、遮光層17とを残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図115(a)〜(d)および図118(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、引き続きスパッタリングにより約200nmのCrからなる金属層30とを成膜する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、ゲート電極12上の長さ方向先端側の開口部61、ゲート電極基部の走査線11上の開口部62、下層信号線18の両端部上に形成される開口部65および走査線端子部11a上に形成される開口部63を除き、少なくとも前記第1の導体層10(走査線11、走査線端子部11a、ゲート電極12、下層信号線18、遮光層17)の上面および側面全体がゲート絶縁層2で覆われるように残して金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2を順次エッチング除去する。これによって窓部Wdから金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2が除去されてガラス基板1が露出すると共に、それぞれ第1の導体層10に達する開口部61、62、63、65が形成される。
(第3工程) 図116(a)〜(d)および図118(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOからなる透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線端子部11a上に形成された開口部63を通して走査線端子部11aに接続する接続電極部42と、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、隣接する画素領域の走査線11を挟んで対向する下層信号線18に金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2を貫通する開口部65を通して接続する上層信号線36と、共通配線および共通配線端子部(図示せず)と、それぞれの画素領域において上層信号線36からTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、画素電極41と、この画素電極からTFT部Tfに延びてドレイン電極32とチャネルギャップ23を隔てて対向配置されるソース電極33とを残して透明導電層40をエッチング除去し、次いで露出した金属層30をエッチング除去する。この際、画素電極41の辺部は蓄積容量部Cpにおいて蓄積共通電極72と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成し、またこの辺部に隣接する画素電極の双方の辺部はそれぞれ遮光層17と少なくとも一部が重畳するように形成する。
次に図117(a)〜(c)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の透明導電層40をマスクとして露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去する。これによってチャネルギャップ23が形成されると共にこのチャネルギャップが延びる方向に開口部61、62を越えてアモルファスシリコン層21が露出する。
(第4工程) 図113(a)〜(d)および図118(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、画素電極41および走査線端子部11a上の接続電極部42および信号線端子部31aおよび共通配線端子部(図示せず)上の保護絶縁層3と、少なくとも上層信号線36の上面および側面全体が保護絶縁層3で覆われるようにかつTFT部Tfの半導体層が形成されるように残して、保護絶縁層3およびアモルファスシリコン層21を順次エッチング除去する。この際、前記開口部61、62と保護絶縁層3の辺部とを交差させ、前記開口部61、62に露出したアモルファスシリコン層21のチャネルギャップ23側の側面の一部を保護絶縁層の辺部が垂下して覆うようにTFT部Tfの保護絶縁層3を残し、その外側の保護絶縁層およびアモルファスシリコン層をエッチング除去する。これによって透明導電層40からなる画素電極41と、金属層30および透明導電層40の積層膜からなる信号線端子35および共通配線端子(図示せず)と、第1の導体層10上に金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2を貫通する開口部63を通して透明導電層40が積層された走査線端子15とを露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは第1の導体層にAlとTiの積層膜を用いた形態を示したが、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成してTiとAlとTiの3層の積層膜にしてもよいし、Crの単層膜であってもよい。
また本実施形態ではゲート電極が走査線から画素部に延びて形成される縦置き型のTFTの形態を示したが、ゲート電極が走査線の一部を共有して形成される横置き型のTFTであってもよい。
実施形態20のTN型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、信号線の一部が下層信号線として画素電極と異なる層に形成されているので、信号線と画素電極とのショートを低減でき、歩留を向上することができる。
信号線の金属層や透明導電層のエッチング時に走査線などの回路要素の侵食が防止される効果、静電保護の効果、TFTの信頼性向上の効果、走査線や信号線の低抵抗化などの効果および絶縁耐圧や開口率の向上の効果については、実施形態18と全く同様である。
(実施形態21)
図119(a)は実施形態21のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図119(b)はその線A−A’で切った断面図、図119(c)はその線B−B’で切った断面図、図119(d)はその線C−C’で切った断面図である。また図120〜図123はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す。図119と同様に、図120〜図122の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図120〜図122の(b)、(c)、(d)と図123(a)、(b)、(c)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’、線C−C’で切った断面図である。また図124(a)はこのアクティブマトリックス基板の端子部の断面図で、左側が走査線端子部位GSの、右側が信号線端子部位DSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図124(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態21のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と複数の信号線31とが直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11から延びるゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた光が透過する窓部Wdに透明導電層40からなる画素電極41が形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続されてTN型のアクティブマトリックス基板を構成している。
このアクティブマトリックス基板において、信号線31は、ガラス基板1上で隣合う走査線11の間に走査線と非接触に形成された第1の導体層10からなる下層信号線18と、隣接する画素領域の走査線11を挟んで対向する下層信号線18に金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2を貫通する開口部65を通して透明導電層40が接続する第2の導体層50からなる上層信号線36とから形成されている。
走査線11、ゲート電極12、下層信号線18を形成する第1の導体層10は、AlまたはAlを主体とする合金からなる下層金属層10AとTiなどの高融点金属またはその窒化膜からなる上層金属層10Bとを積層して形成されている。また上層信号線36、ドレイン電極32、ソース電極33を形成する第2の導体層50は、Crからなる金属層30上にITOからなる透明導電層40を積層して形成されている。
画素電極41は、ソース電極33上層の透明導電層40がゲート絶縁層2と半導体層20と金属層30との積層膜の側面を覆うようにガラス基板1上に垂下し、さらにガラス基板1上を窓部Wdに延びて形成されている。
また走査線11と共に形成されたガラス基板1上の導体層10の側面は全てゲート絶縁層2で被覆されている。またTFT部Tfのチャネルギャップ23が延びる方向のアモルファスシリコン層21の両側の側面の一部が保護絶縁層3で被覆されている。
なお画素電極41は、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72上にゲート絶縁層2を介して重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、この画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。またこの画素領域には、ゲート絶縁層2を介して一部が画素電極41の1辺部と重畳するように、第1の導体層10からなる遮光層17が形成されている。
この実施形態21のアクティブマトリックス基板は、順次以下の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図120(a)〜(d)および図124(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiからなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、それぞれの画素領域において走査線11からTFT部Tfに延びるゲート電極12と、隣合う走査線11の間にこの走査線と非接触に形成され信号線31の一部となる下層信号線18と、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72と、遮光層17とを残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図121(a)〜(d)および図124(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、引き続きスパッタリングにより約200nmのCrからなる金属層30とを成膜する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、ゲート電極12上の長さ方向先端側の開口部61、ゲート電極基部の走査線11上の開口部62、下層信号線18の両端部上に形成される開口部65および走査線端部11b上に形成される開口部63を除き、少なくとも前記第1の導体層10(走査線11、ゲート電極12、下層信号線18、遮光層17)の上面および側面全体がゲート絶縁層2で覆われるように残して金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2を順次エッチング除去する。これによって窓部Wdから金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2が除去されてガラス基板1が露出すると共に、それぞれ第1の導体層10に達する開口部61、62、63、65が形成される。
(第3工程) 図122(a)〜(d)および図124(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOからなる透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線端部11b上に形成された開口部63を通して走査線端部11bに接続する接続電極部42と、この接続電極部からさらに金属層30上を走査線端子部位GSに延びて形成される走査線端子部11aと、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、隣接する画素領域の走査線11を挟んで対向する下層信号線18に金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2を貫通する開口部65を通して接続する上層信号線36と、共通配線および共通配線端子部(図示せず)と、それぞれの画素領域において、上層信号線36からTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、画素電極41と、この画素電極からTFT部Tfに延びてドレイン電極32とチャネルギャップ23を隔てて対向配置されるソース電極33とを残して透明導電層40をエッチング除去し、次いで露出した金属層30をエッチング除去する。この際、画素電極41の辺部は蓄積容量部Cpにおいて蓄積共通電極72と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成し、またこの辺部に隣接する画素電極の双方の辺部はそれぞれ遮光層17と少なくとも一部が重畳するように形成する。
次に図123(a)〜(c)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の透明導電層40をマスクとして露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去する。これによってチャネルギャップ23が形成されると共にこのチャネルギャップが延びる方向に開口部61、62を越えてアモルファスシリコン層21が露出する。
(第4工程) 図119(a)〜(d)および図123(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、画素電極41および走査線端子部11aおよび信号線端子部31aおよび共通配線端子部(図示せず)上の保護絶縁層3と、少なくとも上層信号線36の上面および側面全体が保護絶縁層3で覆われるようにかつTFT部Tfの半導体層が形成されるように残して、保護絶縁層3およびアモルファスシリコン層21を順次エッチング除去する。この際、開口部61、62と保護絶縁層3の辺部とを交差させ、前記開口部61、62に露出したアモルファスシリコン層21のチャネルギャップ23側の側面の一部を保護絶縁層の辺部が垂下して覆うようにTFT部Tfの保護絶縁層3を残し、その外側の保護絶縁層およびアモルファスシリコン層をエッチング除去する。これによって透明導電層40からなる画素電極41と、金属層30および透明導電層40の積層膜からなる走査線端子15および信号線端子35および共通配線端子(図示せず)とを露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは第1の導体層にAlとTiの積層膜を用いた形態を示したが、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成してTiとAlとTiの3層の積層膜にしてもよいし、CrやMoの単層膜であってもよい。
また本実施形態ではゲート電極が走査線から画素部に延びて形成される縦置き型のTFTの形態を示したが、ゲート電極が走査線の一部を共有して形成される横置き型のTFTであってもよい。
実施形態21のTN型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、信号線の一部が下層信号線として画素電極と異なる層に形成されているので、信号線と画素電極とのショートを低減でき、歩留を向上することができる。
信号線の金属層や透明導電層のエッチング時に走査線などの回路要素の侵食が防止される効果、静電保護の効果、TFTの信頼性向上の効果、走査線や信号線の低抵抗化などの効果および絶縁耐圧や開口率の向上の効果については、実施形態18と全く同様である。
(実施形態22)
図125(a)は実施形態22のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図125(b)はその線A−A’で切った断面図、図125(c)はその線B−B’で切った断面図、図125(d)はその線C−C’で切った断面図である。また図126〜図128はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程を示す。図125と同様に、図126〜図128の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図126〜図128の(b)、(c)、(d)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’、線C−C’で切った断面図である。また図129(a)はこのアクティブマトリックス基板の端子部の断面図で、左側が走査線端子部位GSの、右側が信号線端子部位DSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図129(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態22のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と第2の導体層50からなる複数の信号線31とがゲート絶縁層2を介して直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11から延びるゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた光が透過する窓部Wdに透明導電層40からなる画素電極41が形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続されてTN型のアクティブマトリックス基板を構成している。
実施形態18と同様に、このアクティブマトリックス基板において、走査線11、ゲート電極12を形成する第1の導体層10は、AlまたはAlを主体とする合金からなる下層金属層10AとTi、Ta、Nb、Crやこれらの合金などの高融点金属またはこれらの窒化膜からなる上層金属層10Bとを積層して形成されている。また信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33を形成する第2の導体層50は、Crからなる金属層30上にITOからなる透明導電層40を積層して形成されている。
画素電極41は、ソース電極33上層の透明導電層40がゲート絶縁層2と半導体層20と金属層30との積層膜の側面を覆うようにガラス基板1上に垂下し、さらにガラス基板1上を窓部Wdに延びて形成されている。
また走査線11と共に形成されたガラス基板1上の導体層10の側面は全てゲート絶縁層2で被覆されている。またTFT部Tfのチャネルギャップ23が延びる方向のアモルファスシリコン層21の両側の側面の一部が保護絶縁層3で被覆されている。
本実施形態が実施形態18と異なるところは、TFT部Tfにおけるn+アモルファスシリコン層22がV属元素であるリンのドーピング処理により形成され、そのオーミックコンタクト層の厚さが3nm〜6nmの範囲内になっていることである。
なお画素電極41は、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72上にゲート絶縁層2を介して重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、この画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。またこの画素領域には、ゲート絶縁層2を介して一部が画素電極41の1辺部と重畳するように、第1の導体層10からなる遮光層17が形成されている。
この実施形態22のアクティブマトリックス基板は、順次以下の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図126(a)〜(d)および図129(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiからなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、走査線端子部位GSに形成される走査線端子部11aと、それぞれの画素領域において走査線11からTFT部Tfに延びるゲート電極12と、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72と、遮光層17とを残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図127(a)〜(d)および図129(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約100nmのアモルファスシリコン層21を成膜し、同一真空中でPH3プラズマ処理によるリンのドーピング処理を行ってアモルファスシリコン層21の表層に3nm〜6nmの範囲内のn+アモルファスシリコン層からなるオーミックコンタクト層を形成した後、引き続きスパッタリングにより約200nmのCrからなる金属層30とを成膜する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、ゲート電極12上の長さ方向先端側の開口部61、ゲート電極基部の走査線11上の開口部62および走査線端子部11a上に形成される開口部63を除き、少なくとも前記第1の導体層10(走査線11、走査線端子部11a、ゲート電極12、遮光層17)の上面および側面全体がゲート絶縁層2で覆われるように残して金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2を順次エッチング除去する。これによって窓部Wdから金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2が除去されてガラス基板1が露出すると共に、ゲート電極12上および走査線11上の2箇所に導体層10に達する開口部61、62が形成され、かつ走査線端子部11a上に導体層10に達する開口部63が形成される。
(第3工程) 図128(a)〜(d)および図129(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOからなる透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線31と、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、走査線端子部11a上に形成された開口部63を通して走査線端子部11aに接続する接続電極部42と、共通配線と共通配線端子部(図示せず)と、それぞれの画素領域において信号線からTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、画素電極41と、この画素電極からTFT部Tfに延びてドレイン電極32とチャネルギャップ23を隔てて対向配置されるソース電極33とを残して透明導電層40をエッチング除去する。次いで露出した金属層30およびn+アモルファスシリコン層22を順次エッチング除去する。これによってチャネルギャップ23が形成されると共にこのチャネルギャップが延びる方向に開口部61、62を越えてアモルファスシリコン層21が露出する。この際、画素電極41の辺部は蓄積容量部Cpにおいて蓄積共通電極72と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成し、またこの辺部に隣接する画素電極の双方の辺部はそれぞれ遮光層17と少なくとも一部が重畳するように形成する。
(第4工程) 図125(a)〜(d)および図129(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、画素電極41および走査線端子部11a上の接続電極部42および信号線端子部31aおよび共通配線端子部(図示せず)上の保護絶縁層3と、少なくとも信号線31の上面および側面全体が保護絶縁層3で覆われるようにかつTFT部Tfの半導体層が形成されるように残して、保護絶縁層3およびアモルファスシリコン層21を順次エッチング除去する。この際、前記開口部61、62と保護絶縁層3の辺部とを交差させ、前記開口部61、62に露出したアモルファスシリコン層21のチャネルギャップ23側の側面の一部を保護絶縁層の辺部が垂下して覆うようにTFT部Tfの保護絶縁層3を残し、その外側の保護絶縁層およびアモルファスシリコン層をエッチング除去する。これによって透明導電層40からなる画素電極41と、金属層30および透明導電層40の積層膜からなる信号線端子35および共通配線端子(図示せず)と、第1の導体層10上に金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2を貫通する開口部63を通して透明導電層40が積層された走査線端子15とを露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは第1の導体層にAlとTiの積層膜を用いた形態を示したが、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成してTiとAlとTiの3層の積層膜にしてもよいし、Crの単層膜であってもよい。
また本実施形態ではゲート電極が走査線から画素部に延びて形成される縦置き型のTFTの形態を示したが、ゲート電極が走査線の一部を共有して形成される横置き型のTFTであってもよい。
実施形態22のTN型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、ドレイン電極およびソース電極のエッチング時に半導体層上層のオーミックコンタクト層も同時にエッチングでき、さらに半導体層の膜厚を100nm程度に薄くできるので、生産効率を上げることができると同時に、半導体層の縦方向の抵抗値が低減でき、TFTの書き込み能力を向上させることができる。
信号線の金属層や透明導電層のエッチング時に走査線などの回路要素の侵食が防止される効果、静電保護の効果、TFTの信頼性向上の効果、走査線や信号線の低抵抗化などの効果および絶縁耐圧や開口率の向上の効果については、実施形態18と全く同様である。
(実施形態23)
図130(a)は実施形態23のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図130(b)はその線A−A’で切った断面図、図130(c)はその線B−B’で切った断面図、図130(d)はその線C−C’で切った断面図である。また図131〜図133はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程を示す。図130と同様に、図131〜図133の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図131〜図133の(b)、(c)、(d)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’、線C−C’で切った断面図である。また図134(a)はこのアクティブマトリックス基板の端子部の断面図で、左側が走査線端子部位GSの、右側が信号線端子部位DSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図134(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態23のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と第2の導体層50からなる複数の信号線31とがゲート絶縁層2を介して直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11から延びるゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた光が透過する窓部Wdに透明導電層40からなる画素電極41が形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続されてTN型のアクティブマトリックス基板を構成している。
実施形態19と同様に、このアクティブマトリックス基板において、走査線11、ゲート電極12を形成する第1の導体層10は、AlまたはAlを主体とする合金からなる下層金属層10AとTiなどの高融点金属またはその窒化膜からなる上層金属層10Bとを積層して形成されている。また信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33を形成する第2の導体層50は、Crからなる金属層30上にITOからなる透明導電層40を積層して形成されている。
画素電極41は、ソース電極33上層の透明導電層40がゲート絶縁層2と半導体層20と金属層30との積層膜の側面を覆うようにガラス基板1上に垂下し、さらにガラス基板1上を窓部Wdに延びて形成されている。
また走査線11と共に形成されたガラス基板1上の導体層10の側面は全てゲート絶縁層2で被覆されている。またTFT部Tfのチャネルギャップ23が延びる方向のアモルファスシリコン層21の両側の側面の一部が保護絶縁層3で被覆されている。
本実施形態が実施形態19と異なるところは、TFT部Tfにおけるn+アモルファスシリコン層22がV属元素であるリンのドーピング処理により形成され、そのオーミックコンタクト層の厚さが3nm〜6nmの範囲内になっていることである。
なお画素電極41は、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72上にゲート絶縁層2を介して重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、この画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。またこの画素領域には、ゲート絶縁層2を介して一部が画素電極41の1辺部と重畳するように、第1の導体層10からなる遮光層17が形成されている。
この実施形態23のアクティブマトリックス基板は、順次以下の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図131(a)〜(d)および図134(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiからなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、それぞれの画素領域において走査線11からTFT部Tfに延びるゲート電極12と、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72と、遮光層17とを残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図132(a)〜(d)および図134(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約100nmのアモルファスシリコン層21を成膜し、同一真空中でPH3プラズマ処理によるリンのドーピング処理を行ってアモルファスシリコン層21の表層に3nm〜6nmの範囲内のn+アモルファスシリコン層からなるオーミックコンタクト層を形成した後、引き続きスパッタリングにより約200nmのCrからなる金属層30とを成膜する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、ゲート電極12上の長さ方向先端側の開口部61、ゲート電極基部の走査線11上の開口部62および走査線端部11b上に形成される開口部63を除き、少なくとも前記第1の導体層10(走査線11、ゲート電極12、遮光層17)の上面および側面全体がゲート絶縁層2で覆われるように残して金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2を順次エッチング除去する。これによって窓部Wdから金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2が除去されてガラス基板1が露出すると共に、ゲート電極12上および走査線11上の2箇所に導体層10に達する開口部61、62が形成され、かつ走査線端部11b上に導体層10に達する開口部63が形成される。
(第3工程) 図133(a)〜(d)および図134(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOからなる透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線31と、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、走査線端部11b上に形成された開口部63を通して走査線端子部11bに接続する接続電極部42と、この接続電極部からさらに金属層30上を走査線端子部位GSに延びて形成される走査線端子部11aと、共通配線および共通配線端子部(図示せず)と、それぞれの画素領域において信号線からTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、画素電極41と、この画素電極からTFT部Tfに延びてドレイン電極32とチャネルギャップ23を隔てて対向配置されるソース電極33とを残して透明導電層40をエッチング除去する。次いで露出した金属層30およびn+アモルファスシリコン層22を順次エッチング除去する。これによってチャネルギャップ23が形成されると共にこのチャネルギャップが延びる方向に開口部61、62を越えてアモルファスシリコン層21が露出する。この際、画素電極41の辺部は蓄積容量部Cpにおいて蓄積共通電極72と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成し、またこの辺部に隣接する画素電極の双方の辺部はそれぞれ遮光層17と少なくとも一部が重畳するように形成する。
(第4工程) 図130(a)〜(d)および図134(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、画素電極41および走査線端子部11aおよび信号線端子部31aおよび共通配線端子部(図示せず)上の保護絶縁層3と、少なくとも信号線31の上面および側面全体が保護絶縁層3で覆われるようにかつTFT部Tfの半導体層が形成されるように残して、保護絶縁層3およびアモルファスシリコン層21を順次エッチング除去する。この際、前記開口部61、62と保護絶縁層3の辺部とを交差させ、前記開口部61、62に露出したアモルファスシリコン層21のチャネルギャップ23側の側面の一部を保護絶縁層の辺部が垂下して覆うようにTFT部Tfの保護絶縁層3を残し、その外側の保護絶縁層およびアモルファスシリコン層をエッチング除去する。これによって透明導電層40からなる画素電極41と、金属層30および透明導電層40の積層膜からなる信号線端子35および走査線端子15および共通配線端子(図示せず)とを露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは第1の導体層にAlとTiの積層膜を用いた形態を示したが、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成してTiとAlとTiの3層の積層膜にしてもよいし、Crの単層膜であってもよい。
また本実施形態ではゲート電極が走査線から画素部に延びて形成される縦置き型のTFTの形態を示したが、ゲート電極が走査線の一部を共有して形成される横置き型のTFTであってもよい。
実施形態23のTN型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、ドレイン電極およびソース電極のエッチング時に半導体層上層のオーミックコンタクト層も同時にエッチングでき、さらに半導体層の膜厚を100nm程度に薄くできるので、生産効率を上げることができると同時に、半導体層の縦方向の抵抗値が低減でき、TFTの書き込み能力を向上させることができる。
信号線の金属層や透明導電層のエッチング時に走査線などの回路要素の侵食が防止される効果、静電保護の効果、TFTの信頼性向上の効果、走査線や信号線の低抵抗化などの効果および絶縁耐圧や開口率の向上の効果については、実施形態19と全く同様である。
(実施形態24)
図135(a)は実施形態24のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図135(b)はその線A−A’で切った断面図、図135(c)はその線B−B’で切った断面図、図135(d)はその線C−C’で切った断面図である。また図136〜図138はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程を示す。図135と同様に、図136〜図138の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図136〜図138の(b)、(c)、(d)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’、線C−C’で切った断面図である。また図139(a)はこのアクティブマトリックス基板の端子部の断面図で、左側が走査線端子部位GSの、右側が信号線端子部位DSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図139(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態24のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と複数の信号線31とが直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11から延びるゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた光が透過する窓部Wdに透明導電層40からなる画素電極41が形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続されてTN型のアクティブマトリックス基板を構成している。
実施形態20と同様に、このアクティブマトリックス基板において、信号線31は、ガラス基板1上で隣合う走査線11の間に走査線と非接触に形成された第1の導体層10からなる下層信号線18と、隣接する画素領域の走査線11を挟んで対向する下層信号線18に金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2を貫通する開口部65を通して透明導電層40が接続する第2の導体層50からなる上層信号線36とから形成されている。
走査線11、ゲート電極12を形成する第1の導体層10は、AlまたはAlを主体とする合金からなる下層金属層10AとTiなどの高融点金属またはその窒化膜からなる上層金属層10Bとを積層して形成されている。また信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33を形成する第2の導体層50は、Crからなる金属層30上にITOからなる透明導電層40を積層して形成されている。
画素電極41は、ソース電極33上層の透明導電層40がゲート絶縁層2と半導体層20と金属層30との積層膜の側面を覆うようにガラス基板1上に垂下し、さらにガラス基板1上を窓部Wdに延びて形成されている。
また走査線11と共に形成されたガラス基板1上の導体層10の側面は全てゲート絶縁層2で被覆されている。またTFT部Tfのチャネルギャップ23が延びる方向のアモルファスシリコン層21の両側の側面の一部が保護絶縁層3で被覆されている。
本実施形態が実施形態20と異なるところは、TFT部Tfにおけるn+アモルファスシリコン層22がV属元素であるリンのドーピング処理により形成され、そのオーミックコンタクト層の厚さが3nm〜6nmの範囲内になっていることである。
なお画素電極41は、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72上にゲート絶縁層2を介して重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、この画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。またこの画素領域には、ゲート絶縁層2を介して一部が画素電極41の1辺部と重畳するように、第1の導体層10からなる遮光層17が形成されている。
この実施形態24のアクティブマトリックス基板は、順次以下の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図136(a)〜(d)および図139(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiからなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、走査線端子部位GSに形成される走査線端子部11aと、それぞれの画素領域において走査線11からTFT部Tfに延びるゲート電極12と、隣合う走査線11の間にこの走査線と非接触に形成され信号線31の一部となる下層信号線18と、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72と、遮光層17とを残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図137(a)〜(d)および図139(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約100nmのアモルファスシリコン層21を成膜し、同一真空中でPH3プラズマ処理によるリンのドーピング処理を行ってアモルファスシリコン層21の表層に3nm〜6nmの範囲内のn+アモルファスシリコン層からなるオーミックコンタクト層を形成した後、引き続きスパッタリングにより約200nmのCrからなる金属層30とを成膜する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、ゲート電極12上の長さ方向先端側の開口部61、ゲート電極基部の走査線11上の開口部62、下層信号線18の両端部上に形成される開口部65および走査線端子部11a上に形成される開口部63を除き、少なくとも前記第1の導体層10(走査線11、走査線端子部11a、ゲート電極12、下層信号線18、遮光層17)の上面および側面全体がゲート絶縁層2で覆われるように残して金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2を順次エッチング除去する。これによって窓部Wdから金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2が除去されてガラス基板1が露出すると共に、それぞれ第1の導体層10に達する開口部61、62、63、65が形成される。
(第3工程) 図138(a)〜(d)および図139(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOからなる透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線端子部11a上に形成された開口部63を通して走査線端子部11aに接続する接続電極部42と、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、隣接する画素領域の走査線11を挟んで対向する下層信号線18に金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2を貫通する開口部65を通して接続する上層信号線36と、共通配線および共通配線端子部(図示せず)と、それぞれの画素領域において上層信号線36からTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、画素電極41と、この画素電極からTFT部Tfに延びてドレイン電極32とチャネルギャップ23を隔てて対向配置されるソース電極33とを残して透明導電層40をエッチング除去する。次いで露出した金属層30およびn+アモルファスシリコン層22を順次エッチング除去する。これによってチャネルギャップ23が形成されると共にこのチャネルギャップが延びる方向に開口部61、62を越えてアモルファスシリコン層21が露出する。この際、画素電極41の辺部は蓄積容量部Cpにおいて蓄積共通電極72と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成し、またこの辺部に隣接する画素電極の双方の辺部はそれぞれ遮光層17と少なくとも一部が重畳するように形成する。
(第4工程) 図135(a)〜(d)および図139(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、画素電極41および前記接続電極部42および信号線端子部31aおよび共通配線端子部(図示せず)上の保護絶縁層3と、少なくとも上層信号線36の上面および側面全体が保護絶縁層3で覆われるようにかつTFT部Tfの半導体層が形成されるように残して、保護絶縁層3およびアモルファスシリコン層21を順次エッチング除去する。この際、前記開口部61、62と保護絶縁層3の辺部とを交差させ、前記開口部61、62に露出したアモルファスシリコン層21のチャネルギャップ23側の側面の一部を保護絶縁層の辺部が垂下して覆うようにTFT部Tfの保護絶縁層3を残し、その外側の保護絶縁層およびアモルファスシリコン層をエッチング除去する。これによって透明導電層40からなる画素電極41と、金属層30および透明導電層40の積層膜からなる信号線端子35および共通配線端子(図示せず)と、第1の導体層10上に金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2を貫通する開口部63を通して透明導電層40が積層された走査線端子15とを露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは第1の導体層にAlとTiの積層膜を用いた形態を示したが、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成してTiとAlとTiの3層の積層膜にしてもよいし、Crの単層膜であってもよい。
また本実施形態ではゲート電極が走査線から画素部に延びて形成される縦置き型のTFTの形態を示したが、ゲート電極が走査線の一部を共有して形成される横置き型のTFTであってもよい。
実施形態24のTN型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、ドレイン電極およびソース電極のエッチング時に半導体層上層のオーミックコンタクト層も同時にエッチングでき、さらに半導体層の膜厚を100nm程度に薄くできるので、生産効率を上げることができると同時に、半導体層の縦方向の抵抗値が低減でき、TFTの書き込み能力を向上させることができる。
信号線と画素電極とのショート低減の効果、信号線の金属層や透明導電層のエッチング時に走査線などの回路要素の侵食が防止される効果、静電保護の効果、TFTの信頼性向上の効果、走査線や信号線の低抵抗化などの効果および絶縁耐圧や開口率の向上の効果については、実施形態20と全く同様である。
(実施形態25)
図140(a)は実施形態25のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図140(b)はその線A−A’で切った断面図、図140(c)はその線B−B’で切った断面図、図140(d)はその線C−C’で切った断面図である。また図141〜図143はこのアクティブマトリックス基板の製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程を示す。図140と同様に、図141〜図143の(a)は1画素領域を示す透視平面図、図141〜図143の(b)、(c)、(d)はそれぞれ前記線A−A’、線B−B’、線C−C’で切った断面図である。また図144(a)はこのアクティブマトリックス基板の端子部の断面図で、左側が走査線端子部位GSの、右側が信号線端子部位DSのそれぞれ長辺方向の断面図である。図144(b)〜(d)はそれぞれこの端子部分の第1工程〜第3工程を示す図である。
この実施形態25のアクティブマトリックス基板は、ガラス基板1上に第1の導体層10からなる複数の走査線11と複数の信号線31とが直交して配列され、この走査線11と信号線31との交点付近のTFT部Tfに、走査線11から延びるゲート電極12と、このゲ−ト電極にゲート絶縁層2を介して対向する島状のアモルファスシリコン層21およびn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、この半導体層上に第2の導体層50からなりチャネルギャップ23を隔てて形成された一対のドレイン電極32およびソース電極33とからなる逆スタガ型TFTが形成され、走査線11と信号線31とに囲まれた光が透過する窓部Wdに、透明導電層40からなる画素電極41が形成され、ドレイン電極32は信号線31に、ソース電極33は画素電極41にそれぞれ接続されてTN型のアクティブマトリックス基板を構成している。
実施形態21と同様に、このアクティブマトリックス基板において、信号線31は、ガラス基板1上で隣合う走査線11の間に走査線と非接触に形成された第1の導体層10からなる下層信号線18と、隣接する画素領域の走査線11を挟んで対向する下層信号線18に金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2を貫通する開口部65を通して透明導電層40が接続する第2の導体層50からなる上層信号線36とから形成されている。
走査線11、ゲート電極12を形成する第1の導体層10は、AlまたはAlを主体とする合金からなる下層金属層10AとTiなどの高融点金属またはその窒化膜からなる上層金属層10Bとを積層して形成されている。また信号線31、ドレイン電極32、ソース電極33を形成する第2の導体層50は、Crからなる金属層30上にITOからなる透明導電層40を積層して形成されている。 画素電極41は、ソース電極33上層の透明導電層40がゲート絶縁層2と半導体層20と金属層30との積層膜の側面を覆うようにガラス基板1上に垂下し、さらにガラス基板1上を窓部Wdに延びて形成されている。
また走査線11と共に形成されたガラス基板1上の導体層10の側面は全てゲート絶縁層2で被覆されている。またTFT部Tfのチャネルギャップ23が延びる方向のアモルファスシリコン層21の両側の側面の一部が保護絶縁層3で被覆されている。
本実施形態が実施形態21と異なるところは、TFT部Tfにおけるn+アモルファスシリコン層22がV属元素であるリンのドーピング処理により形成され、そのオーミックコンタクト層の厚さが3nm〜6nmの範囲内になっていることである。
なお画素電極41は、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72上にゲート絶縁層2を介して重畳するように延びて蓄積容量電極71を形成し、この画素領域における蓄積容量部Cpを構成している。またこの画素領域には、ゲート絶縁層2を介して一部が画素電極41の1辺部と重畳するように、第1の導体層10からなる遮光層17が形成されている。
この実施形態25のアクティブマトリックス基板は、順次以下の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図141(a)〜(d)および図144(b)に示すように、まずガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiからなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線11と、それぞれの画素領域において走査線11からTFT部Tfに延びるゲート電極12と、隣合う走査線11の間にこの走査線と非接触に形成され信号線31の一部となる下層信号線18と、前段の走査線11内に形成される蓄積共通電極72と、遮光層17とを残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図142(a)〜(d)および図144(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約100nmのアモルファスシリコン層21を成摸し、同一真空中でPH3プラズマ処理によるリンのドーピング処理を行ってアモルファスシリコン層21の表層に3nm〜6nmの範囲内のn+アモルファスシリコン層からなるオーミックコンタクト層を形成した後、引き続きスパッタリングにより約200nmのCrからなる金属層30とを成膜する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、ゲート電極12上の長さ方向先端側の開口部61、ゲート電極基部の走査線11上の開口部62、下層信号線18の両端部上に形成される開口部65および走査線端部11b上に形成される開口部63を除き、少なくとも前記第1の導体層10(走査線11、ゲート電極12、下層信号線18、遮光層17)の上面および側面全体がゲート絶縁層2で覆われるように残して金属層30およひ半導体層20およひケート絶縁層2を順次エッチング除去する。これによって窓部Wdから金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2が除去されてガラス基板1が露出すると共に、それぞれ第1の導体層10に達する開口部61、62、63、65が形成される。
(第3工程) 図143(a)〜(d)および図144(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOからなる透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線端部11b上に形成された開口部63を通して走査線端部11bに接続する接続電極部42と、信号線端子部位DSに形成される信号線端子部31aと、共通配線および共通配線端子部(図示せず)と、隣接する画素領域の走査線11を挟んで対向する下層信号線18に金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2を貫通する開口部65を通して接続する上層信号線36と、この接続電極部からさらに金属層30上を走査線端子部位GSに延びて形成される走査線端子部11aと、それぞれの画素領域において信号線からTFT部Tfに延びるドレイン電極32と、画素電極41と、この画素電極からTFT部Tfに延びてドレイン電極32とチャネルギャップ23を隔てて対向配置されるソース電極33とを残して透明導電層40をエッチング除去する。次いで露出した金属層30およびn+アモルファスシリコン層22を順次エッチング除去する。これによってチャネルギャップ23が形成されると共にこのチャネルギャップが延びる方向に開口部61、62を越えてアモルファスシリコン層21が露出する。この際、画素電極41の辺部は蓄積容量部Cpにおいて蓄積共通電極72と重畳するように延ばして蓄積容量電極71を形成し、またこの辺部に隣接する画素電極の双方の辺部はそれぞれ遮光層17と少なくとも一部が重畳するように形成する。
(第4工程) 図140(a)〜(d)および図144(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、画素電極41および走査線端子部11aおよび信号線端子部31aおよび共通配線端子部(図示せず)上の保護絶縁層3と、少なくとも上層信号線36の上面および側面全体が保護絶縁層3で覆われるようにかつTFT部Tfの半導体層が形成されるように残して、保護絶縁層3およびアモルファスシリコン層21を順次エッチング除去する。この際、前記開口部61、62と保護絶縁層3の辺部とを交差させ、前記開口部61、62に露出したアモルファスシリコン層21のチャネルギャップ23側の側面の一部を保護絶縁層の辺部が垂下して覆うようにTFT部Tfの保護絶縁層3を残し、その外側の保護絶縁層およびアモルファスシリコン層をエッチング除去する。これによって透明導電層40からなる画素電極41と、金属層30および透明導電層40の積層膜からなる信号線端子35および走査線端子15および共通配線端子(図示せず)とを露出させる。最後に約280℃のアニール工程を経てアクティブマトリックス基板を完成させる。
なおここでは第1の導体層にAlとTiの積層膜を用いた形態を示したが、Alの下にさらにTiなどの高融点金属の下敷膜を形成してTiとAlとTiの3層の積層膜にしてもよいし、Crの単層膜であってもよい。
また本実施形態ではゲート電極が走査線から画素部に延びて形成される縦置き型のTFTの形態を示したが、ゲート電極が走査線の一部を共有して形成される横置き型のTFTであってもよい。
実施形態25のTN型アクティブマトリックス基板は、4工程で製造できるので、生産効率と歩留が向上する。
またこのアクティブマトリックス基板は、ドレイン電極およびソース電極のエッチング時に半導体層上層のオーミックコンタクト層も同時にエッチングでき、さらに半導体層の膜厚を100nm程度に薄くできるので、生産効率を上げることができると同時に、半導体層の縦方向の抵抗値が低減でき、TFTの書き込み能力を向上させることができる。
信号線と画素電極とのショート低減の効果、信号線の金属層や透明導電層のエッチング時に走査線などの回路要素の侵食が防止される効果、静電保護の効果、TFTの信頼性向上の効果、走査線や信号線の低抵抗化などの効果および絶縁耐圧や開口率の向上の効果については、実施形態21と全く同様である。
(実施形態26)
図145(a)は実施形態26のアクティブマトリックス基板における外周部Ssの一部を示す透視平面図であり、図145(b)はその線D−D’で切った断面図である。図146(a)〜(c)はこの外周部Ssの製造工程を示す前記線D−D’で切った断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す。
実施形態26のアクティブマトリックス基板は、画素領域がマトリックス状に配置された表示面Dpの外側にそれぞれの走査線11を連結するゲートシャントバス線91とそれぞれの信号線31を連結するドレインシャントバス線92とが形成され、前記ゲートシャントバス線91と前記ドレインシャントバス線92とは重畳部93において接続されている。
このアクティブマトリックス基板の表示面Dpおよび端子部の構成、製造方法は実施形態3に示したものと同じであるので、ここでは説明を省略する。但し実施形態26〜実施形態35では、走査線11、ゲート12を形成する第1の導体層10がAlからなる下層金属層10AとTiなどの高融点金属の窒化膜からなる上層金属層10Bとを積層して形成されている場合を示した。
このアクティブマトリックス基板は、実施形態3の製造工程内で順次下記の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図145(a)、図146(a)に示すように、ガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiの窒化膜からなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、走査線端子部11aの外側で各々の走査線11を連結するゲートシャントバス線91と、このゲートシャントバス線の一方の端部に形成されるゲート側重畳部93aとを残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図146(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、引き続きスパッタリングにより約200nmのCrからなる金属層30とを成膜し、フォトリソグラフィ工程を通して、ゲート側重畳部93a上の金属層30および半導体層20を順次エッチング除去する。
(第3工程) 図146(c)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOからなる透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線端子部35aの外側で各々の信号線31を連結するドレインシャントバス線92と、このドレインシャントバス線の一方の端部にゲート側重畳部93aとゲート絶縁層2を介して対向するように形成されるドレイン側重畳部93bとを残して透明導電層40および金属層30を順次エッチング除去し、次いで露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去する。
(第4工程) 図145(a)、(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、ゲートシャントバス線91とドレインシャントバス線92との前記重畳部93上の保護絶縁層3をエッチング除去する。次に前記重畳部93にレーザー光を照射し、ゲート絶縁層2を貫通してゲートシャントバス線91とドレインシャントバス線92とを融着し短絡させる。
これらのゲートシャントバス線91およびドレインシャントバス線92は以降の製造工程において切断除去される。
なおここではレーザー光線を用いてゲートシャントバス線とドレインシャントバス線を短絡させる形態を示したが、後述する銀打ちを行う方法を用いても同様に短絡させることができる。この方法は再現性よく短絡できるという利点がある。
また本実施形態では実施形態3の場合の周辺回路の製造方法について説明したが、実施形態4〜実施形態9についても全く同様に製造することができる。また実施形態1、実施形態2についても、それらの製造方法に応じて同様な周辺回路を形成することができる。
実施形態26のアクティブマトリックス基板は、ゲートシャントバス線とドレインシャントバス線の融着が容易にでき、以降これらが切断除去されるまでの製造工程中で不用意な電撃が加わっても、走査線と信号線の間に電位差が生じないようにすることができ、絶縁破壊による走査線と信号線間のショートを防止することができる。
(実施形態27)
図147(a)は実施形態27のアクティブマトリックス基板における信号線入力側の隣接する二つの画素領域Pxとその外周部Ssの一部を示す透視平面図であり、図147(b)はその線E−E’で切った断面図である。図148(a)〜(d)はこの外周部Ssの製造工程を示す前記線E−E’で切った断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後の状態を示す。
実施形態27のアクティブマトリックス基板は、信号線入力側の外周部Ssにおいて、信号線31がアモルファスシリコンからなる高抵抗線95で相互に連結されている。
このアクティブマトリックス基板の表示面Dpおよび端子部の構成、製造方法は実施形態3に示したものと同じであるので、ここでは説明を省略する。
このアクティブマトリックス基板は、実施形態3の製造工程内で順次下記の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図148(a)に示すように、ガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiの窒化膜からなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、少なくとも高抵抗線95が形成される部分の第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図148(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、引き続きスパッタリングにより約200nmのCrからなる金属層30とを成膜し、フォトリソグラフィ工程を通して、少なくとも外周部Ssの信号線31と高抵抗線95が形成される部分とを残して金属層30および半導体層20を順次エッチング除去する。
(第3工程) 図148(c)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOからなる透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、各々の信号線31を覆うように残して透明導電層40をエッチング除去し、次いで露出した金属層30をエッチング除去する。
次に図148(d)に示すように、TFT部Tfのチャネルギャップを形成するのと同時にn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去し、高抵抗線95となる部分のアモルファスシリコン層21を露出させる。これによって工程数を増やすことなく信号線31と接続された高抵抗線95が一体的に形成される。
(第4工程) 図147(a)、(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成する。(フォトリソグラフィ工程を通すが、この領域では保護絶縁層3は開口しない。)
なおここでは各々の信号線が1本の高抵抗線で連結される形態を示したが、高抵抗線は複数本配設されていてもよい。
また本実施形態では実施形態3の場合の静電保護素子の製造方法について説明したが、実施形態4〜実施形態9についても全く同様に製造することができる。また実施形態1、実施形態2についても、それらの製造方法に応じて同様な静電保護素子を形成することができる。
実施形態27のアクティブマトリックス基板は、以降の製造工程中で信号線に不用意な電撃が加わっても、電位を隣接する信号線に分散させることができるので、絶縁破壊による走査線と信号線間のショートや画素領域のTFTの特性変動を防止することができる。
(実施形態28)
図149(a)は実施形態28のアクティブマトリックス基板における信号線入力側の隣接する二つの画素領域Pxとその外周部Ssの一部を示す透視平面図であり、図149(b)はその線F−F’で切った断面図である。図150(a)〜(d)はこの外周部Ssの製造工程を示す前記線F−F’で切った断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後の状態を示す。
実施形態28のアクティブマトリックス基板は、信号線入力側の外周部Ssにおいて、信号線31がアモルファスシリコンからなる高抵抗線95で相互に連結されている。さらに本実施形態では実施形態27と異なり、各々の信号線31から高抵抗線95上を隣接する信号線に向かって延びる信号線延長部38が形成されている。また高抵抗線95は2本並列に設けられ、信号線延長部38は隣接する信号線間で信号線を縦方向にして左右非対称にかつ互いに点対称になるように形成されている。
このアクティブマトリックス基板の表示面Dpおよび端子部の構成、製造方法は実施形態3に示したものと同じであるので、ここでは説明を省略する。
このアクティブマトリックス基板は、実施形態3の製造工程内で順次下記の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図150(a)に示すように、ガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiの窒化膜からなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、少なくとも高抵抗線95が形成される部分の第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図150(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、引き続きスパッタリングにより約200nmのCrからなる金属層30とを成膜し、フォトリソグラフィ工程を通して、少なくとも外周部Ssの信号線31と高抵抗線95が形成される部分とを残して金属層30および半導体層20を順次エッチング除去する。
(第3工程) 図150(c)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOからなる透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、各々の信号線31および各々の信号線から高抵抗線95となるアモルファスシリコン層21上を隣接する信号線に向けて互いに非接触に延びる信号線延長部38を覆うように残して、透明導電層40をエッチング除去し、次いで露出した金属層30をエッチング除去する。
次に図150(d)に示すように、TFT部Tfのチャネルギャップを形成するのと同時にn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去し、高抵抗線95となる部分のアモルファスシリコン層21を露出させる。これによって工程数を増やすことなく信号線31と接続された高抵抗線95が一体的に形成される。
(第4工程) 図149(a)、(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成する。(フォトリソグラフィ工程を通すが、この領域では保護絶縁層3は開口しない。)
なおここでは各々の信号線が2本の高抵抗線で連結される形態を示したが、勿論1本の高抵抗線でもよく、この場合は信号線延長部は左右対称に形成される。さらに3本以上の高抵抗線が配設されていてもよい。
また本実施形態では実施形態3の場合の静電保護素子の製造方法について説明したが、実施形態4〜実施形態9についても全く同様に製造することができる。また実施形態1、実施形態2についても、それらの製造方法に応じて同様な静電保護素子を形成することができる。
実施形態28のアクティブマトリックス基板は、隣接する信号線に向かって信号線延長部が延びて形成されているので、連結部の高抵抗線の距離が短くなり、また高抵抗線を2本設けることで、高抵抗線の抵抗値を下げることができる。このため以降の製造工程中で信号線に不用意な電撃が加わっても、電位を隣接する信号線に有効に分散させることができるので、絶縁破壊による走査線と信号線間のショートや画素領域のTFTの特性変動を防止することができる。
(実施形態29)
図151(a)は実施形態29のアクティブマトリックス基板における信号線入力側の隣接する二つの画素領域Pxとその外周部Ssの一部を示す透視平面図であり、図151(b)はその線G−G’で切った断面図である。図152(a)〜(d)はこの外周部Ssの製造工程を示す前記線G−G’で切った断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後の状態を示す。
実施形態29のアクティブマトリックス基板は、実施形態28と同様に信号線入力側の外周部Ssにおいて、信号線31に隣接する信号線に向かって延びる信号線延長部38が形成され、さらに隣接する信号線31の間に非接触に第1の導体層10からなる浮遊電極96が形成され、この浮遊電極96のそれぞれの端部がゲート絶縁層2およびアモルファスシリコン層21を介して対向する信号線延長部38と重畳するように配置されている。これらの信号線延長部38は隣接する信号線間で信号線を縦方向にして左右非対称にかつ互いに点対称になるように形成されている。
このアクティブマトリックスの表示面Dpおよび端子部の構成、製造方法は実施形態3に示したものと同じであるので、ここでは説明を省略する。
このアクティブマトリックス基板は、実施形態3の製造工程内で順次下記の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図152(a)に示すように、ガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiの窒化膜からなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、隣接する信号線間に非接触に延びる浮遊電極96を残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図152(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、引き続きスパッタリングにより約200nmのCrからなる金属層30とを成膜し、フォトリソグラフィ工程を通して、少なくとも浮遊電極96を覆うようにかつ外周部Ssの信号線31と、隣接する信号線に向かって延びる信号線延長部38と、その間隙部とを残して金属層30および半導体層20を順次エッチング除去する。
(第3工程) 図152(c)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOからなる透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、各々の信号線31および信号線延長部38を覆うように残して透明導電層40をエッチング除去し、次いで露出した金属層30をエッチング除去する。
次に図152(d)に示すように、TFT部Tfのチャネルギャップを形成するのと同時にn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去し、対向する信号線延長部38の間隙部のアモルファスシリコン層21を露出させる。
(第4工程) 図151(a)、(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成する。(フォトリソグラフィ工程を通すが、この領域では保護絶縁層3は開口しない。)
なおここでは浮遊電極をゲート電極とする静電保護素子が2個並列して配設される形態を示したが、1個または3個以上配設されていてもよい。
また本実施形態では実施形態3の場合の静電保護素子の製造方法について説明したが、実施形態4〜実施形態9についても全く同様に製造することができる。また実施形態1、実施形態2についても、それらの製造方法に応じて同様な静電保護素子を形成することができる。
実施形態29のアクティブマトリックス基板は、浮遊電極をゲート電極とする静電保護素子が保護トランジスタとして働き、以降の製造工程中で信号線に不用意な電撃が加わっても、実施形態28と同様に電位を隣接する信号線に有効に分散させることができるので、絶縁破壊による走査線と信号線間のショートや画素領域のTFTの特性変動を防止することができる。
(実施形態30)
図153(a)は実施形態30のアクティブマトリックス基板における信号線終端側の隣接する二つの画素領域Pxと外周部Ssの一部を示す透視平面図であり、図153(b)はその線H−H’で切った断面図である。図154(a)〜(d)はこの外周部Ssの製造工程を示す前記線H−H’で切った断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後の状態を示す。
実施形態30のアクティブマトリックス基板は、信号線終端側の外周部Ssにおいて、各々の信号線31の端部と共通配線13とがアモルファスシリコンからなる高抵抗線95で相互に連結されている。
このアクティブマトリックス基板の表示面Dpおよび端子部の構成、製造方法は実施形態3に示したものと同じであるので、ここでは説明を省略する。
このアクティブマトリックス基板は、実施形態3の製造工程内で順次下記の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図154(a)に示すように、ガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiの窒化膜からなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、少なくとも高抵抗線95が形成される部分の第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図154(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、引き続きスパッタリングにより約200nmのCrからなる金属層30とを成膜し、フォトリソグラフィ工程を通して、少なくとも外周部Ssの信号線31と、高抵抗線95と、信号線31の端部に対向する共通配線13となる部分とを残して金属層30および半導体層20を順次エッチング除去する。
(第3工程) 図154(c)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOからなる透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、各々の信号線31および共通配線13を覆うように残して透明導電層40をエッチング除去し、次いで露出した金属層30をエッチング除去する。
次に図154(d)に示すように、TFT部Tfのチャネルギャップを形成するのと同時にn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去し、信号線31端部と共通配線13との間隙部の高抵抗線95となる部分のアモルファスシリコン層21を露出させる。これによって工程数を増やすことなく信号線31端部と共通配線13とに接続された高抵抗線95が一体的に形成される。
(第4工程) 図153(a)、(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成する。(フォトリソグラフィ工程を通すが、この領域では保護絶縁層3は開口しない。)
なおここでは各々の信号線と共通配線とが1本の高抵抗線で連結される形態を示したが、高抵抗線は複数本配設されていてもよい。
また本実施形態では実施形態3の場合の静電保護素子の製造方法について説明したが、実施形態4〜実施形態9についても全く同様に製造することができる。また実施形態1、実施形態2についても、それらの製造方法に応じて同様な静電保護素子を形成することができる。
実施形態30のアクティブマトリックス基板は、以降の製造工程中で信号線に不用意な電撃が加わっても、電位を共通配線に逃がすことができるので、絶縁破壊による走査線と信号線間のショートや画素領域のTFTの特性変動を防止することができる。
(実施形態31)
図155(a)は実施形態31のアクティブマトリックス基板における信号線終端側の隣接する二つの画素領域Pxと外周部Ssの一部を示す透視平面図であり、図155(b)はその線J−J’で切った断面図である。図156(a)〜(d)はこの外周部Ssの製造工程を示す前記線J−J’で切った断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後の状態を示す。
実施形態31のアクティブマトリックス基板は、信号線終端側の外周部Ssにおいて、各々の信号線31の端部にそれぞれ二つの側端部31Tが配列され、また信号線と直角方向に延びる共通配線13から信号線の側端部31Tにそれぞれ間隙部を隔てて対向する側端部13Tを有する共通配線延長部13Eが延び出ている。そして信号線31の二つの側端部31Tとそれぞれに対向する共通配線13の側端部13Tとがアモルファスシリコンからなる高抵抗線95で相互に連結されている。また高抵抗線95は2本並列に設けられ、前記側端部31Tと13Tとは信号線31端部と共通配線延長部13Eとの間で信号線を縦方向にしておおむね左右対称になるように形成されている。
このアクティブマトリックス基板の表示面Dpおよび端子部の構成、製造方法は実施形態3に示したものと同じであるので、ここでは説明を省略する。
このアクティブマトリックス基板は、実施形態3の製造工程内で順次下記の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図156(a)に示すように、ガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiの窒化膜からなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、少なくとも高抵抗線95が形成される部分の第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図156(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、引き続きスパッタリングにより約200nmのCrからなる金属層30とを成膜し、フォトリソグラフィ工程を通して、少なくとも外周部Ssの信号線31と、信号線の側端部31Tと、共通配線の側端部13Tと、共通配線延長部13Eと、共通配線13となる部分とを残して金属層30および半導体層20を順次エッチング除去する。
(第3工程) 図156(c)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOからなる透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、各々の信号線31と、共通配線13と、共通配線延長部13Eとを覆うように残して、かつ信号線の側端部31Tと共通配線の側端部13Tとの間に間隙部が形成されるように透明導電層40をエッチング除去し、次いで前記間隙部に露出した金属層30をエッチング除去する。
次に図156(d)に示すように、TFT部Tfのチャネルギャップを形成するのと同時にn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去し、信号線側端部31Tと共通配線側端部13Tとの間隙部の高抵抗線95となる部分のアモルファスシリコン層21を露出させる。これによって工程数を増やすことなく信号線側端部31Tと共通配線側端部13Tとに接続された高抵抗線95が一体的に形成される。
(第4工程) 図155(a)、(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成する。(フォトリソグラフィ工程を通すが、この領域では保護絶縁層3は開口しない。)
なおここでは各々の信号線側端部と共通配線側端部が2本の高抵抗線で連結される形態を示したが、勿論1本の高抵抗線でもよく、さらに3本以上の高抵抗線が配設されていてもよい。
また本実施形態では実施形態3の場合の静電保護素子の製造方法について説明したが、実施形態4〜実施形態9についても全く同様に製造することができる。また実施形態1、実施形態2についても、それらの製造方法に応じて同様な静電保護素子を形成することができる。
実施形態31のアクティブマトリックス基板は、信号線と共通配線延長部からそれぞれ信号線側端部と共通配線側端部が延びて形成されているので、連結部の高抵抗線の距離が短くなり、また高抵抗線を2本設けることで、高抵抗線の抵抗値を下げることができる。このため以降の製造工程中で信号線に不用意な電撃が加わっても、電位を共通配線に有効に逃がすことができるので、絶縁破壊による走査線と信号線間のショートや画素領域のTFTの特性変動を防止することができる。
(実施形態32)
図157(a)は実施形態32のアクティブマトリックス基板における信号線終端側の隣接する二つの画素領域Pxと外周部Ssの一部を示す透視平面図であり、図157(b)はその線K−K’で切った断面図である。図158(a)〜(d)はこの外周部Ssの製造工程を示す前記線K−K’で切った断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後の状態を示す。
実施形態32のアクティブマトリックス基板は、信号線終端側の外周部Ssにおいて、各々の信号線31の端部にそれぞれ二つの側端部31Tが配列され、また信号線と直角方向に延びる共通配線13から信号線の側端部31Tにそれぞれ間隙部を隔てて対向する側端部13Tを有する共通配線延長部13Eが延び出ている。またガラス基板1上に第1の導体層10からなる浮遊電極96が形成され、この浮遊電極96のそれぞれの端部はゲート絶縁層2およびアモルファスシリコン層21を介して前記の対向する信号線側端部31Tと共通配線側端部13Tとに重畳するように配置されている。これらの側端部は信号線31端部と共通配線延長部13Eとの間で信号線を縦方向にしておおむね左右対称になるように形成されている。
このアクティブマトリックス基板の表示面Dpおよび端子部の構成、製造方法は実施形態3に示したものと同じであるので、ここでは説明を省略する。
このアクティブマトリツクス基板は、実施形態3の製造工程内で順次下記の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図158(a)に示すように、ガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiの窒化膜からなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、両端部がそれぞれ後に形成される信号線側端部31Tおよび共通配線側端部13Tと重畳するように延びる浮遊電極96を残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図158(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、引き続きスパッタリングにより約200nmのCrからなる金属層30とを成膜し、フォトリソグラフィ工程を通して、少なくとも外周部Ssの信号線31と、信号線側端部31Tと、共通配線側端部13Tと、共通配線延長部13Eと、共通配線13となる部分とを残して金属層30および半導体層20を順次エッチング除去する。
(第3工程) 図158(c)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOからなる透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、各々の信号線31と、共通配線13と、共通配線延長部13Eとを覆うように残して、かつ信号線側端部31Tと共通配線側端部13Tとの間に間隙部が形成されるように透明導電層40をエッチング除去し、次いで前記間隙部に露出した金属層30をエッチング除去する。
次に図158(d)に示すように、TFT部Tfのチャネルギャップを形成するのと同時にn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去し、信号線側端部31Tと共通配線側端部13Tとの間隙部のアモルファスシリコン層21を露出させる。
(第4工程) 図157(a)、(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成する。(フォトリソグラフィ工程を通すが、この領域では保護絶縁層3は開口しない。)
なおここでは浮遊電極をゲート電極とする静電保護素子が2個並列して配設される形態を示したが、1個または3個以上配設されていてもよい。
また本実施形態では実施形態3の場合の静電保護素子の製造方法について説明したが、実施形態4〜実施形態9についても全く同様に製造することができる。また実施形態1、実施形態2についても、それらの製造方法に応じて同様な静電保護素子を形成することができる。
実施形態32のアクティブマトリックス基板は、浮遊電極をゲート電極とする静電保護素子が保護トランジスタとして働き、以降の製造工程中で信号線に不用意な電撃が加わっても、実施形態31と同様に電位を隣接する信号線に有効に分散させることができるので、絶縁破壊による走査線と信号線間のショートや画素領域のTFTの特性変動を防止することができる。
(実施形態33)
図159(a)は実施形態33のアクティブマトリックス基板における信号線終端側の隣接する二つの画素領域Pxと外周部Ssの一部を示す透視平面図であり、図159(b)はその線L−L’で切った断面図である。図160(a)〜(d)はこの外周部Ssの製造工程を示す前記線L−L’で切った断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後の状態を示す。
また図165は、このアクティブマトリックス基板の外周部Ssに形成された配線を示す概略図であり、図166(a)は図165における銀打ち部97を示す透視平面図、図166(b)はその線D−D’で切った断面図である。また図167(a)〜(c)は銀打ち部97の製造工程を示す前記線D−D’で切った断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す。
実施形態33のアクティブマトリックス基板は、信号線終端側の外周部Ssにおいて、各々の信号線31の端部と信号線31と直角方向に延びる信号線連結線39とがアモルファスシリコンからなる高抵抗線95で相互に連結されている。また信号線連結線39は表示面Dpの各共通配線13がガラス基板1の一方の端部で結束された共通配線連結線19と銀打ち部97によって接続されている。
このアクティブマトリックス基板の表示面Dpおよび端子部の構成、製造方法は実施形態6に示したものと同じであるので、ここでは説明を省略する。
このアクティブマトリックス基板は、実施形態6の製造工程内で順次下記の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図160(a)、図167(a)に示すように、ガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiの窒化膜からなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、外周部Ssの共通配線連結線19およびその末端に形成される共通配線銀打ち部97Cを残し、少なくとも高抵抗線95および信号線連結線39が形成される部分の第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図160(b)、図167(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、引き続きスパッタリングにより約250nmのMoからなる金属層30とを成膜し、フォトリソグラフィ工程を通して、少なくとも外周部Ssの信号線31と、高抵抗線95と、信号線31の端部と対向する信号線連結線39とを残して金属層30および半導体層20を順次エッチング除去する。
(第3工程) 図160(c)、図167(c)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOからなる透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、各々の信号線31と信号線連結線39とを覆うように残して透明導電層40をエッチング除去し、次いで露出した金属層30をエッチング除去する。この際、透明導電層40が信号線連結線39の端部側面を垂下してゲート絶縁層2上を延び、信号線銀打ち部97Dを形成するように透明導電層40を残す。
次に図160(d)に示すように、TFT部Tfのチャネルギャップを形成するのと同時にn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去し、信号線31の端部と信号線連結線39との間隙部の高抵抗線95となる部分のアモルファスシリコン層21を露出させる。これによって工程数を増やすことなく信号線31端部と信号線連結線39とに接続された高抵抗線95が一体的に形成される。
(第4工程) 図159(a)、(b)および図166(a)、(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約300nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線銀打ち部97D上の保護絶縁層3を貫通する開口部68と、共通配線銀打ち部97C上の保護絶縁層3およびゲート絶縁層2を貫通する開口部69とを形成する。
最後に以降の工程で開口部68、69を通してそれぞれ信号線銀打ち部97Dと共通配線銀打ち部97Cとが接続するように銀打ち部97にAgを溶融して埋め込む。
なおここでは各々の信号線と共通配線とが1本の高抵抗線で連結される形態を示したが、高抵抗線は複数本配設されていてもよい。
また本実施形態では実施形態6の場合の静電保護素子の製造方法について説明したが、実施形態7〜実施形態9についても全く同様に製造することができる。また実施形態2についても、その製造方法に応じて同様な静電保護素子を形成することができる。
実施形態33のアクティブマトリックス基板は、以降の製造工程中で信号線に不用意な電撃が加わっても、電位を共通配線に逃がすことができるので、絶縁破壊による走査線と信号線間のショートや画素領域のTFTの特性変動を防止することができる。
(実施形態34)
図161(a)は実施形態34のアクティブマトリックス基板における信号線終端側の隣接する二つの画素領域Pxと外周部Ssの一部を示す透視平面図であり、図161(b)はその線M−M’で切った断面図である。図162(a)〜(d)はこの外周部Ssの製造工程を示す前記線M−M’で切った断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後の状態を示す。図165〜図167は実施形態33と同じである。
実施形態34のアクティブマトリックス基板は、信号線終端側の外周部Ssにおいて、各々の信号線31の端部にそれぞれ二つの側端部31Tが配列され、また信号線と直角方向に延びる信号線連結線39から信号線の側端部31Tにそれぞれ間隙部を隔てて対向する側端部39Tを有する信号線連結線延長部39Eが延び出ている。そして信号線31の二つの側端部31Tとそれぞれに対向する信号線連結線39の側端部39Tとがアモルファスシリコンからなる高抵抗線95で相互に連結されている。高抵抗線95は2本並列に設けられ、前記側端部31Tと39Tとは信号線31端部と信号線連結線延長部39Eとの間で信号線を縦方向にしておおむね左右対称になるように形成されている。また信号線連結線39は表示面Dpの各共通配線13がガラス基板1の一方の端部で結束された共通配線連結線19と銀打ち部97によって接続されている。
このアクティブマトリックス基板の表示面Dpおよび端子部の構成、製造方法は実施形態6に示したものと同じであるので、ここでは説明を省略する。
このアクティブマトリックス基板は、実施形態6の製造工程内で順次下記の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図162(a)、図167(a)に示すように、ガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiの窒化膜からなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、外周部Ssの共通配線連結線19およびその末端に形成される共通配線銀打ち部97Cを残し、少なくとも高抵抗線95および信号線連結線39が形成される部分の第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図162(b)、図167(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、引き続きスパッタリングにより約250nmのMoからなる金属層30とを成膜し、フォトリソグラフィ工程を通して、少なくとも外周部Ssの信号線31と、信号線側端部31Tと、信号線連結線側端部39Tと、信号線連結線延長部39Eと、信号線連結線39となる部分とを残して金属層30および半導体層20を順次エッチング除去する。
(第3工程) 図162(c)、図167(c)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOからなる透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、各々の信号線31と、信号線連結線39と、信号線連結線延長部39Eとを覆うように残して、かつ信号線側端部31Tと信号線連結線側端部39Tとの間に間隙部が形成されるように透明導電層40をエッチング除去し、次いで前記間隙部に露出した金属層30をエッチング除去する。この際、透明導電層40が信号線連結線39の端部側面を垂下してゲート絶縁層2上を延び、信号線銀打ち部97Dを形成するように透明導電層40を残す。
次に図162(d)に示すように、TFT部Tfのチャネルギャップを形成するのと同時にn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去し、信号線側端部31Tと信号線連結線側端部39Tとの間隙部の高抵抗線となる部分のアモルファスシリコン層21を露出させる。これによって工程数を増やすことなく信号線側端部31Tと信号線連結線側端部39Tとに接続された高抵抗線95が一体的に形成される。
(第4工程) 図161(a)、(b)および図166(a)、(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約300nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線銀打ち部97D上の保護絶縁層3を貫通する開口部68と、共通配線銀打ち部97C上の保護絶縁層3およびゲート絶縁層2を貫通する開口部69とを形成する。
最後に以降の工程で開口部68、69を通してそれぞれ信号線銀打ち部97Dと共通配線銀打ち部97Cとが接続するように銀打ち部97にAgを溶融して埋め込む。
なおここでは各々の信号線側端部と信号線連結線側端部が2本の高抵抗線で連結される形態を示したが、勿論1本の高抵抗線でもよく、さらに3本以上の高抵抗線が配設されていてもよい。
また本実施形態では実施形態6の場合の静電保護素子の製造方法について説明したが、実施形態7〜実施形態9についても全く同様に製造することができる。また実施形態2についても、その製造方法に応じて同様な静電保護素子を形成することができる。
実施形態34のアクティブマトリックス基板は、以降の製造工程中で信号線に不用意な電撃が加わっても、電位を共通配線に逃がすことができるので、絶縁破壊による走査線と信号線間のショートや画素領域のTFTの特性変動を防止することができる。
(実施形態35)
図163(a)は実施形態35のアクティブマトリックス基板における信号線終端側の隣接する二つの画素領域Pxと外周部Ssの一部を示す透視平面図であり、図163(b)はその線N−N’で切った断面図である。図164(a)〜(d)はこの外周部Ssの製造工程を示す前記線N−N’で切った断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後の状態を示す。図165〜図167は実施形態33と同じである。
実施形態35のアクティブマトリックス基板は、信号線終端側の外周部Ssにおいて、各々の信号線31の端部にそれぞれ二つの側端部31Tが配列され、また信号線と直角方向に延びる信号線連結線39から信号線の側端部31Tにそれぞれ間隙部を隔てて対向する側端部39Tを有する信号線連結線延長部39Eが延び出ている。またガラス基板1上に第1の導体層10からなる浮遊電極96が形成され、この浮遊電極のそれぞれの端部はゲート絶縁層2およびアモルファスシリコン層21を介して前記の対向する信号線側端部31Tと信号線連結線側端部39Tとに重畳するように配置されている。これらの側端部は信号線31端部と信号線連結線延長部39Eとの間で信号線を縦方向にしておおむね左右対称になるように形成されている。また信号線連結線39は、表示面Dpの各共通配線13がガラス基板1の一方の端部で結束された共通配線連結線19と銀打ち部97によって接続されている。
このアクティブマトリックス基板の表示面Dpおよび端子部の構成、製造方法は実施形態6に示したものと同じであるので、ここでは説明を省略する。
このアクティブマトリックス基板は、実施形態6の製造工程内で順次下記の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図164(a)、図167(a)に示すように、ガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiの窒化膜からなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、少なくとも外周部Ssの共通配線連結線19およびその末端に形成される共通配線銀打ち部97Cおよび両端部がそれぞれ後に形成される信号線側端部31Tおよび信号線連結線側端部39Tと重畳するように延びる浮遊電極96を残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図164(b)、図167(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、引き続きスパッタリングにより約250nmのMoからなる金属層30とを成膜し、フォトリソグラフィ工程を通して、少なくとも外周部Ssの信号線31と、信号線側端部31Tと、信号線連結線側端部39Tと、信号線連結線延長部39Eと、信号線連結線39となる部分とを残して金属層30および半導体層20を順次エッチング除去する。 (第3工程) 図164(c)、図167(c)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOからなる透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、各々の信号線31と、信号線連結線39と、信号線連結線延長部39Eとを覆うように残して、かつ信号線側端部31Tと信号線連結線側端部39Tとの間に間隙部が形成されるように透明導電層40をエッチング除去し、次いで前記間隙部に露出した金属層30をエッチング除去する。この際、透明導電層40が信号線連結線39の端部側面を垂下してゲート絶縁層2上を延び、信号線銀打ち部97Dを形成するように透明導電層40を残す。
次に図164(d)に示すように、TFT部Tfのチャネルギャップを形成するのと同時にn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去し、信号線側端部31Tと信号線連結線側端部39Tとの間隙部のアモルファスシリコン層21を露出させる。
(第4工程) 図163(a)、(b)および図166(a)、(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約300nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線銀打ち部97D上の保護絶縁層3を貫通する開口部68と、共通配線銀打ち部97C上の保護絶縁層3およびゲート絶縁層2を貫通する開口部69とを形成する。
最後に以降の工程で開口部68、69を通してそれぞれ信号線銀打ち部97Dと共通配線銀打ち部97Cとが接続するように銀打ち部97にAgを溶融して埋め込む。
なおここでは浮遊電極をゲート電極とする静電保護素子が2個並列して配設される形態を示したが、1個または3個以上配設されていてもよい。
また本実施形態では実施形態6の場合の静電保護素子の製造方法について説明したが、実施形態7〜実施形態9についても全く同様に製造することができる。また実施形態2についても、その製造方法に応じて同様な静電保護素子を形成することができる。
実施形態35のアクティブマトリックス基板は、浮遊電極をゲート電極とする静電保護素子が保護トランジスタとして働き、以降の製造工程中で信号線に不用意な電撃が加わっても、電位を共通配線に逃がすことができるので、絶縁破壊による走査線と信号線間のショートや画素領域のTFTの特性変動を防止することができる。
(実施形態36)
図168はこのアクティブマトリックス基板の外周部Ssに形成された配線を示す概略図であり、図169は図168における保護トランジスタ部80を示す透視平面図、図170(a)はその線A−A’で切った断面図、図171(a)はその線B−B’で切った断面図である。図170(b)〜(e)および図171(b)〜(e)はそれぞれ保護トランジスタ部80の製造工程を示す前記線A−A’、線B−B’で切った断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す。また図172は保護トランジスタ部80の作用を示す等価回路図である。
実施形態36のアクティブマトリックス基板は、各画素領域Pxから外周部Ssに延びる信号線31と、外周部Ssにおいてこれらの信号線31と交差するように形成された共通配線13との交差部にそれぞれ保護トランジスタ部80が形成されている。保護トランジスタ部80は第1トランジスタ部81および第2トランジスタ部82から構成される。第1トランジスタ部81は共通配線13の電位が或るしきい値を越えて信号線31の電位より高くなったとき、第1トランジスタがON動作し共通配線13から信号線31に電流が導通する。一方第2トランジスタ部82は信号線31の電位が或るしきい値を越えて共通配線13の電位より高くなったとき、第2トランジスタがON動作し信号線31から共通配線13に電流が導通する。電撃により信号線31と共通配線13との間に電位差が生じても、上記作用でこの電位差を解消し、絶縁破壊による走査線と信号線間のショートや画素領域のTFTの特性変動を防止することができる。同様な保護トランジスタ部80を走査線11と共通配線13との間にも形成することができる。
このアクティブマトリックス基板の表示面Dpおよび端子部の構成、製造方法は実施形態10に示したものと同じであるので、ここでは説明を省略する。
このアクティブマトリックス基板は、実施形態10の製造工程内で順次下記の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図170(b)、図171(b)に示すように、ガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiからなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、保護トランジスタ部80に共通配線13と、共通配線13に接続する第1トランジスタゲート電極81Gと、共通配線13から独立した位置に形成される第2トランジスタゲート電極82Gとを残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図170(c)、図171(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20とを成膜する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、共通配線13に達する開口部83と、第1トランジスタゲート電極81Gに達する相対する二つの開口部81Hと、第2トランジスタゲート電極82Gに達する開口部84および相対する二つの開口部82Hとを除き、共通配線13および第1トランジスタゲート電極81Gおよび第2トランジスタゲート電極82Gの上面および側面全体がゲート絶縁層2で覆われるように残して半導体層20およびゲート絶縁層2を順次エッチング除去する。
(第3工程) 図170(d)、図171(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより連続して約50nmのITOからなる透明導電層40と約200nmのCrからなる金属層30とを成膜して第2の導体層50を形成する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、信号線31と、この信号線からそれぞれ第1トランジスタ部81および第2トランジスタ部82に延びて形成される第1トランジスタドレイン電極81Dおよび第2トランジスタソース電極82Sと、開口部83の上部に独立して形成される分配電極85と、この分配電極からそれぞれ第1トランジスタ部81および第2トランジスタ部82に延びて形成される第1トランジスタソース電極81Sおよび第2トランジスタドレイン電極82Dとを残して金属層30および透明導電層40を順次エッチング除去する。これによって開口部83、84を通してそれぞれ共通配線13と分配電極85、第2トランジスタゲート電極82Gと第2トランジスタソース電極82Sが接続される。
次に図170(e)および図171(e)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の第2の導体層50をマスクとして、露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去する。これによってそれぞれ第1トランジスタ部81および第2トランジスタ部82のチャネルギャップ81Ch、82Chが形成されると共に、このチャネルギャップが延びる方向に開口部81H、82Hを越えてアモルファスシリコン層21が露出する。
(第4工程) 図169、図170(a)、図171(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、少なくとも信号線31および分配電極85の上面および側面全体が保護絶縁層3で覆われるようにかつ第1トランジスタ部81および第2トランジスタ部82の半導体層が形成されるように残して、保護絶縁層3およびアモルファスシリコン層21を順次エッチング除去する。この際、前記開口部81H、82Hと保護絶縁層3の辺部とを交差させ、前記開口部81H、82Hに露出したアモルファスシリコン層21のチャネルギャップ81Ch、82Ch側の側面の一部を保護絶縁層の辺部が垂下して覆うように第1トランジスタ部81および第2トランジスタ部82上の保護絶縁層3を残し、その外側の保護絶縁層およびアモルファスシリコン層をエッチング除去する。
なお本実施形態では実施形態10の保護トランジスタの製造方法について説明したが、実施形態11〜実施形態17についても全く同様にして保護トランジスタを形成することができる。
実施形態36のアクティブマトリックス基板は、第2工程で第1の導体層に達する開口部を形成するため、第1の導体層と第2の導体層との電気的な接続ができるので、保護トランジスタを含めて4工程で製造することができる。
(実施形態37)
図168はこのアクティブマトリックス基板の外周部Ssに形成された配線を示す概略図であり、図173は図168における保護トランジスタ部80を示す透視平面図、図174(a)はその線A−A’で切った断面図、図175(a)はその線B−B’で切った断面図である。図174(b)〜(e)および図175(b)〜(e)はそれぞれ保護トランジスタ部80の製造工程を示す前記線A−A’、線B−B’で切った断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程およびチャネル形成後を示す。また図176は保護トランジスタ部80の作用を示す等価回路図である。
実施形態37のアクティブマトリックス基板は、各画素領域Pxから外周部Ssに延びる信号線31と、外周部Ssにおいてこれらの信号線31と交差するように形成された共通配線13との交差部にそれぞれ保護トランジスタ部80が形成されている。保護トランジスタ部80は第1トランジスタ部81および第2トランジスタ部82から構成される。保護トランジスタの動作については実施形態36と同様である。同様な保護トランジスタ部80を走査線11と共通配線13との間にも形成することができる。
このアクティブマトリックス基板の表示面Dpおよび端子部の構成、製造方法は実施形態18に示したものと同じであるので、ここでは説明を省略する。
このアクティブマトリックス基板は、実施形態18の製造工程内で順次下記の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図174(b)、図175(b)に示すように、ガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiからなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、保護トランジスタ部80に共通配線13と、共通配線13に接続する第1トランジスタゲート電極81Gと、共通配線13から独立した位置に形成される第2トランジスタゲート電極82Gとを残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図174(c)、図175(c)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、引き続きスパッタリングにより約200nmのCrからなる金属層30とを成膜する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、共通配線13に達する開口部83と、第1トランジスタゲート電極81Gに達する相対する二つの開口部81Hと、第2トランジスタゲート電極82Gに達する開口部84および相対する二つの開口部82Hとを除き、共通配線13および第1トランジスタゲート電極81Gおよび第2トランジスタゲート電極82Gの上面および側面全体がゲート絶縁層2で覆われるように残して金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2を順次エッチング除去する。
(第3工程) 図174(d)、図175(d)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOからなる透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、信号線31と、この信号線からそれぞれ第1トランジスタ部81および第2トランジスタ部82に延びて形成される第1トランジスタドレイン電極81Dおよび第2トランジスタソース電極Sと、開口部83の上部に独立して形成される分配電極85と、この分配電極からそれぞれ第1トランジスタ部81および第2トランジスタ部82に延びて形成される第1トランジスタソース電極81Sおよび第2トランジスタドレイン電極82Dとを残して、透明導電層40をエッチング除去し、次いで露出した金属層30をエッチング除去する。これによって開口部83、84を通してそれぞれ共通配線13と分配電極85、第2トランジスタゲート電極82Gと第2トランジスタソース電極82Sが接続される。
次に図174(d)、図175(d)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の透明導電層40をマスクとして、露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去する。これによってそれぞれ第1トランジスタ部81および第2トランジスタ部82のチャネルギャップ81Ch、82Chが形成されると共にこのチャネルギャップが延びる方向に開口部81H、82Hを越えてアモルファスシリコン層21が露出する。
(第4工程) 図173、図174(a)、図175(a)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、少なくとも信号線31および分配電極85の上面および側面全体が保護絶縁層3で覆われるようにかつ第1トランジスタ部81および第2トランジスタ部82の半導体層が形成されるように残して、保護絶縁層3およびアモルファスシリコン層21を順次エッチング除去する。この際、前記開口部81H、82Hと保護絶縁層3の辺部とを交差させ、前記開口部81H、82Hに露出したアモルファスシリコン層21のチャネルギャップ81Ch、82Ch側の側面の一部を保護絶縁層の辺部が垂下して覆うように第1トランジスタ部81および第2トランジスタ部82上の保護絶縁層3を残し、その外側の保護絶縁層およびアモルファスシリコン層をエッチング除去する。
なお本実施形態では実施形態18の保護トランジスタの製造方法について説明したが、実施形態19〜実施形態25についても全く同様にして保護トランジスタを形成することができる。
実施形態37のアクティブマトリックス基板は、第2工程で第1の導体層に達する開口部を形成するため、第1の導体層と第2の導体層との電気的な接続ができるので、保護トランジスタを含めて4工程で製造することができる。
(実施形態38)
図177(a)はこのアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図177(b)はその線D−D’で切った蓄積容量部Cpの断面図である。また図178(a)〜(d)はこのアクティブマトリックス基板における蓄積容量部Cpの製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す。
実施形態38のアクティブマトリックス基板は、蓄積容量部Cpが前段の走査線11の導体層10と当該画素領域Pxの画素電極41から延びる透明導電層40とがゲート絶縁層2および半導体層20からなる積層膜を介して互いに対向配置されて形成されている。そしてこの蓄積容量部Cpでは、透明導電層40および半導体層20の末端側面が一致している。
このアクティブマトリックス基板の蓄積容量部Cp以外の構成、製造方法は実施形態10に示したものと同じであるので、ここでは説明を省略する。
このアクティブマトリックス基板は、実施形態10の製造工程内で順次下記の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図178(a)に示すように、ガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiからなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、当該画素領域Pxの前段の走査線11を各画素領域の蓄積容量部Cpに蓄積共通電極72が形成されるように残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図178(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20とを成膜する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、走査線11の上面および側面全体がゲート絶縁層2で覆われるように残して半導体層20およびゲート絶縁層2を順次エッチング除去する。
(第3工程) 図178(c)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより連続して約50nmのITOからなる透明導電層40と約200nmのCrからなる金属層30とを成膜して第2の導体層50を形成する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、画素電極41から蓄積容量部Cpに延びる蓄積容量電極71が形成されるように残して金属層30および透明導電層40を順次エッチング除去する。
次に図178(d)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の第2の導体層50をマスクとして、露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去する。
(第4工程) 図177(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、蓄積容量部Cpが形成された部分の保護絶縁層3およびアモルファスシリコン層21を順次エッチング除去する。次いで露出した透明導電層40上の金属層30をエッチング除去して、透明導電層40を露出させる。
なお本実施形態では実施形態10の蓄積容量の製造方法について説明したが、実施形態11〜実施形態17についても全く同様にして蓄積容量を形成することができる。
実施形態38のアクティブマトリックス基板は、蓄積容量部において透明導電層および半導体層の末端側面が一致するように形成したので、蓄積容量を含めて4工程で製造することができる。
(実施形態39)
図179(a)はこのアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、図179(b)はその線D−D’で切った蓄積容量部Cpの断面図である。また図180(a)〜(d)はこのアクティブマトリックス基板における蓄積容量部Cpの製造工程を示す図で、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す。
実施形態39のアクティブマトリックス基板は、蓄積容量部Cpが前段の走査線11の導体層10と当該画素領域Pxの画素電極41から延びる透明導電層40とがゲート絶縁層2および半導体層20からなる積層膜を介して互いに対向配置されて形成されている。そしてこの蓄積容量部Cpでは、透明導電層40および金属層30および半導体層20の末端側面が一致している。
このアクティブマトリックス基板の蓄積容量部Cp以外の構成、製造方法は実施形態18に示したものと同じであるので、ここでは説明を省略する。
このアクティブマトリックス基板は、実施形態18の製造工程内で順次下記の4工程で製造することができる。
(第1工程) 図180(a)に示すように、ガラス基板1上にスパッタリングにより連続して約200nmのAlからなる下層金属層10Aと約100nmのTiからなる上層金属層10Bとを成膜して第1の導体層10を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、当該画素領域Pxの前段の走査線11を各画素領域の蓄積容量部Cpに蓄積共通電極72が形成されるように残して第1の導体層10をエッチング除去する。
(第2工程) 図180(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより連続して約400nmのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁層2と、約250nmのアモルファスシリコン層21および約50nmのn+アモルファスシリコン層22からなる半導体層20と、引き続きスパッタリングにより約200nmのCrからなる金属層30とを成膜する。次にフォトリソグラフィ工程を通して、走査線11の上面および側面全体がゲート絶縁層2で覆われるように残して金属層30および半導体層20およびゲート絶縁層2を順次エッチング除去する。
(第3工程) 図180(c)に示すように、上記基板上にスパッタリングにより約50nmのITOからなる透明導電層40を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、画素電極41から蓄積容量部Cpに延びる蓄積容量電極71が形成されるように残して透明導電層40をエッチング除去し、次いで露出した金属層30をエッチング除去する。
次に図180(d)に示すように、前記エッチングに用いたマスクパターンまたはマスクを除去した後の透明導電層40をマスクとして、露出したn+アモルファスシリコン層22をエッチング除去する。
(第4工程) 図179(b)に示すように、上記基板上にプラズマCVDにより約150nmのシリコン窒化膜からなる保護絶縁層3を形成し、フォトリソグラフィ工程を通して、蓄積容量部Cpが形成された部分の保護絶縁層3およびアモルファスシリコン層21を順次エッチング除去する。
なお本実施形態では実施形態18の蓄積容量の製造方法について説明したが、実施形態19〜実施形態25についても全く同様にして蓄積容量を形成することができる。
実施形態39のアクティブマトリックス基板は、蓄積容量部において透明導電層および金属層および半導体層の末端側面が一致するように形成したので、蓄積容量を含めて4工程で製造することができる。
発明の効果
以上説明したように、本発明のアクティブマトリックス基板は、フォトリソグラフィを各1回含む4工程で製造できるので、生産効率と歩留を向上させることができると共に製品の特性と信頼性を向上させることができる。
(a)は実施形態1のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態1のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態1のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態1のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 実施形態1のアクティブマトリックス基板の製造におけるTFTのチャネル形成後の断面図であり、(a)は図4(a)の線A−A’で切った断面図、(b)は図4(a)の線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態1のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、右側が信号線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態2のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態2のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態2のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態2のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 実施形態2のアクティブマトリックス基板の製造におけるTFTのチャネル形成後の断面図であり、(a)は図10(a)の線A−A’で切った断面図、(b)は図10(a)の線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態2のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、中央が信号線端子部の、右側が共通配線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態3のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態3のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態3のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態3のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 実施形態3のアクティブマトリックス基板の製造におけるTFTのチャネル形成後の断面図であり、(a)は図16(a)の線A−A’で切った断面図、(b)は図16(a)の線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態3のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、右側が信号線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態4のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態4のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態4のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態4のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 実施形態4のアクティブマトリックス基板の製造におけるTFTのチャネル形成後の断面図であり、(a)は図22(a)の線A−A’で切った断面図、(b)は図22(a)の線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態4のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、右側が信号線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態5のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態5のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態5のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態5のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態5のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、右側が信号線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態6のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態6のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態6のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態6のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 実施形態6のアクティブマトリックス基板の製造におけるTFTのチャネル形成後の断面図であり、(a)は図33(a)の線A−A’で切った断面図、(b)は図33(a)の線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態6のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、中央が信号線端子部の、右側が共通配線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態7のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態7のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態7のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態7のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 実施形態7のアクティブマトリックス基板の製造におけるTFTのチャネル形成後の断面図であり、(a)は図39(a)の線A−A’で切った断面図、(b)は図39(a)の線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態7のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、中央が信号線端子部の、右側が共通配線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態8のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態8のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態8のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態8のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態8のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、中央が信号線端子部の、右側が共通配線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態9のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態9のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態9のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態9のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図である。 (a)は実施形態9のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、中央が信号線端子部の、右側が共通配線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 IPS型アクティブマトリックス基板における走査線と共通配線との相対的配置を示す概念図である。 (a)は実施形態10のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態10のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態10のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態10のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 実施形態10のアクティブマトリックス基板の製造におけるTFTのチャネル形成後の断面図であり、(a)は図56(a)の線A−A’で切った断面図、(b)は図56(a)の線B−B’で切った断面図で、(c)は図56(a)の線C−C’で切った断面図ある。 (a)は実施形態10のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、右側が信号線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態11のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態11のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態11のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態11のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 実施形態11のアクティブマトリックス基板の製造におけるTFTのチャネル形成後の断面図であり、(a)は図62(a)の線A−A’で切った断面図、(b)は図62(a)の線B−B’で切った断面図で、(c)は図62(a)の線C−C’で切った断面図ある。 (a)は実施形態11のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、右側が信号線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態12のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態12のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態12のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態12のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 実施形態12のアクティブマトリックス基板の製造におけるTFTのチャネル形成後の断面図であり、(a)は図68(a)の線A−A’で切った断面図、(b)は図68(a)の線B−B’で切った断面図で、(c)は図68(a)の線C−C’で切った断面図ある。 (a)は実施形態12のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、右側が信号線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態13のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態13のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態13のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態13のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 実施形態13のアクティブマトリックス基板の製造におけるTFTのチャネル形成後の断面図であり、(a)は図74(a)の線A−A’で切った断面図、(b)は図74(a)の線B−B’で切った断面図で、(c)は図74(a)の線C−C’で切った断面図ある。 (a)は実施形態13のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、右側が信号線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態14のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態14のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態14のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態14のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 実施形態14のアクティブマトリックス基板の製造におけるTFTのチャネル形成後の断面図であり、(a)は図80(a)の線A−A’で切った断面図、(b)は図80(a)の線B−B’で切った断面図で、(c)は図80(a)の線C−C’で切った断面図ある。 (a)は実施形態14のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、中央が信号線端子部の、右側が共通配線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態15のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態15のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態15のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態15のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 実施形態15のアクティブマトリックス基板の製造におけるTFTのチャネル形成後の断面図であり、(a)は図86(a)の線A−A’で切った断面図、(b)は図86(a)の線B−B’で切った断面図で、(c)は図86(a)の線C−C’で切った断面図ある。 (a)は実施形態15のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、中央が信号線端子部の、右側が共通配線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態16のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態16のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態16のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態16のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 実施形態16のアクティブマトリックス基板の製造におけるTFTのチャネル形成後の断面図であり、(a)は図92(a)の線A−A’で切った断面図、(b)は図92(a)の線B−B’で切った断面図で、(c)は図92(a)の線C−C’で切った断面図ある。 (a)は実施形態16のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、中央が信号線端子部の、右側が共通配線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態17のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態17のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態17のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態17のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 実施形態17のアクティブマトリックス基板の製造におけるTFTのチャネル形成後の断面図であり、(a)は図98(a)の線A−A’で切った断面図、(b)は図98(a)の線B−B’で切った断面図で、(c)は図98(a)の線C−C’で切った断面図ある。 (a)は実施形態17のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、中央が信号線端子部の、右側が共通配線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態18のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態18のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態18のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態18のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 実施形態18のアクティブマトリックス基板の製造におけるTFTのチャネル形成後の断面図であり、(a)は図104(a)の線A−A’で切った断面図、(b)は図104(a)の線B−B’で切った断面図で、(c)は図104(a)の線C−C’で切った断面図ある。 (a)は実施形態18のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、右側が信号線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態19のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態19のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態19のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態19のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 実施形態19のアクティブマトリックス基板の製造におけるTFTのチャネル形成後の断面図であり、(a)は図110(a)の線A−A’で切った断面図、(b)は図110(a)の線B−B’で切った断面図で、(c)は図110(a)の線C−C’で切った断面図ある。 (a)は実施形態19のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、右側が信号線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態20のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態20のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態20のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態20のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 実施形態20のアクティブマトリックス基板の製造におけるTFTのチャネル形成後の断面図であり、(a)は図116(a)の線A−A’で切った断面図、(b)は図116(a)の線B−B’で切った断面図で、(c)は図116(a)の線C−C’で切った断面図ある。 (a)は実施形態20のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、右側が信号線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態21のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態21のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態21のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態21のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 実施形態21のアクティブマトリックス基板の製造におけるTFTのチャネル形成後の断面図であり、(a)は図122(a)の線A−A’で切った断面図、(b)は図122(a)の線B−B’で切った断面図で、(c)は図122(a)の線C−C’で切った断面図ある。 (a)は実施形態21のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、右側が信号線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態22のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態22のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態22のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態22のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態22のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、右側が信号線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態23のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態23のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態23のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態23のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態23のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、右側が信号線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態24のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態24のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態24のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態24のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態24のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、右側が信号線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態25のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態25のアクティブマトリックス基板の製造における第1工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態25のアクティブマトリックス基板の製造における第2工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態25のアクティブマトリックス基板の製造における第3工程を示す1画素領域の透視平面図であり、(b)はその線A−A’で切った断面図、(c)はその線B−B’で切った断面図、(d)はその線C−C’で切った断面図である。 (a)は実施形態25のアクティブマトリックス基板の端子部の長辺方向の断面図であり、左側が走査線端子部の、右側が信号線端子部の断面図である。(b)〜(d)はその製造工程を示す断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態26のアクティブマトリックス基板の外周部Ssの一部を示す透視平面図であり、(b)はその線D−D’で切った断面図である。 実施形態26のアクティブマトリックス基板の外周部Ssの一部の製造工程を示す前記線D−D’で切った断面図であり、(a)〜(c)はそれぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 (a)は実施形態27のアクティブマトリックス基板における信号線入力側の隣接する二つの画素領域Pxとその外周部Ssの一部を示す透視平面図であり、(b)はその線E−E’で切った断面図である。 実施形態27のアクティブマトリックス基板の外周部Ssの製造工程を示す前記線E−E’で切った断面図であり、(a)〜(d)はそれぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後の状態を示す断面図である。 (a)は実施形態28のアクティブマトリックス基板における信号線入力側の隣接する二つの画素領域Pxとその外周部Ssの一部を示す透視平面図であり、(b)はその線F−F’で切った断面図である。 実施形態28のアクティブマトリックス基板の外周部Ssの製造工程を示す前記線F−F’で切った断面図であり、(a)〜(d)はそれぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後の状態を示す断面図である。 (a)は実施形態29のアクティブマトリックス基板における信号線入力側の隣接する二つの画素領域Pxとその外周部Ssの一部を示す透視平面図であり、(b)はその線G−G’で切った断面図である。 実施形態29のアクティブマトリックス基板の外周部Ssの製造工程を示す前記線G−G’で切った断面図であり、(a)〜(d)はそれぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後の状態を示す断面図である。 (a)は実施形態30のアクティブマトリックス基板における信号線終端側の隣接する二つの画素領域Pxとその外周部Ssの一部を示す透視平面図であり、(b)はその線H−H’で切った断面図である。 実施形態30のアクティブマトリックス基板の外周部Ssの製造工程を示す前記線H−H’で切った断面図であり、(a)〜(d)はそれぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後の状態を示す断面図である。 (a)は実施形態31のアクティブマトリックス基板における信号線終端側の隣接する二つの画素領域Pxとその外周部Ssの一部を示す透視平面図であり、(b)はその線J−J’で切った断面図である。 実施形態31のアクティブマトリックス基板の外周部Ssの製造工程を示す前記線J−J’で切った断面図であり、(a)〜(d)はそれぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後の状態を示す断面図である。 (a)は実施形態32のアクティブマトリックス基板における信号線終端側の隣接する二つの画素領域Pxとその外周部Ssの一部を示す透視平面図であり、(b)はその線K−K’で切った断面図である。 実施形態32のアクティブマトリックス基板の外周部Ssの製造工程を示す前記線K−K’で切った断面図であり、(a)〜(d)はそれぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後の状態を示す断面図である。 (a)は実施形態33のアクティブマトリックス基板における信号線終端側の隣接する二つの画素領域Pxとその外周部Ssの一部を示す透視平面図であり、(b)はその線L−L’で切った断面図である。 実施形態33のアクティブマトリックス基板の外周部Ssの製造工程を示す前記線L−L’で切った断面図であり、(a)〜(d)はそれぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後の状態を示す断面図である。 (a)は実施形態34のアクティブマトリックス基板における信号線終端側の隣接する二つの画素領域Pxとその外周部Ssの一部を示す透視平面図であり、(b)はその線M−M’で切った断面図である。 実施形態34のアクティブマトリックス基板の外周部Ssの製造工程を示す前記線M−M’で切った断面図であり、(a)〜(d)はそれぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後の状態を示す断面図である。 (a)は実施形態35のアクティブマトリックス基板における信号線終端側の隣接する二つの画素領域Pxとその外周部Ssの一部を示す透視平面図であり、(b)はその線N−N’で切った断面図である。 実施形態35のアクティブマトリックス基板の外周部Ssの製造工程を示す前記線N−N’で切った断面図であり、(a)〜(d)はそれぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後の状態を示す断面図である。 実施形態33〜実施形態35のアクティブマトリックス基板の外周部Ssに形成された配線を示す概略図である。 (a)は実施形態33〜実施形態35のアクティブマトリックス基板の外周部Ssに形成された銀打ち部を示す透視平面図であり、(b)はその線D−D’で切った断面図である。 実施形態33〜実施形態35のアクティブマトリックス基板の外周部Ssに形成される銀打ち部の製造工程を示す前記線D−D’で切った断面図であり、(a)〜(c)はそれぞれ第1工程〜第3工程を示す断面図である。 実施形態36、実施形態37のアクティブマトリックス基板の外周部Ssに形成された配線を示す概略図である。 実施形態36のアクティブマトリックス基板の外周部Ssに形成された保護トランジスタ部を示す透視平面図である。 (a)は実施形態36のアクティブマトリックス基板の外周部Ssに形成された保護トランジスタ部の線A−A’で切った断面図である。(b)〜(e)はこの保護トランジスタ部の製造工程を示す前記線A−A’で切った断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す断面図である。 (a)は実施形態36のアクティブマトリックス基板の外周部Ssに形成された保護トランジスタ部の線B−B’で切った断面図である。(b)〜(e)はこの保護トランジスタ部の製造工程を示す前記線B−B’で切った断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す断面図である。 実施形態36のアクティブマトリックス基板の保護トランジスタ部の作用を示す等価回路図である。 実施形態37のアクティブマトリックス基板の外周部Ssに形成された保護トランジスタ部を示す透視平面図である。 (a)は実施形態37のアクティブマトリックス基板の外周部Ssに形成された保護トランジスタ部の線A−A’で切った断面図である。(b)〜(e)はこの保護トランジスタ部の製造工程を示す前記線A−A’で切った断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す断面図である。 (a)は実施形態37のアクティブマトリックス基板の外周部Ssに形成された保護トランジスタ部の線B−B’で切った断面図である。(b)〜(e)はこの保護トランジスタ部の製造工程を示す前記線B−B’で切った断面図であり、それぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す断面図である。 実施形態37のアクティブマトリックス基板の保護トランジスタ部の作用を示す等価回路図である。 実施形態38のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線D−D’で切った蓄積容量部Cpの断面図である。 実施形態38のアクティブマトリックス基板の蓄積容量部Cpの製造工程を示す断面図であり、(a)〜(d)はそれぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す断面図である。 実施形態39のアクティブマトリックス基板の1画素領域を示す透視平面図であり、(b)はその線D−D’で切った蓄積容量部Cpの断面図である。 実施形態39のアクティブマトリックス基板の蓄積容量部Cpの製造工程を示す断面図であり、(a)〜(d)はそれぞれ第1工程〜第3工程およびTFTのチャネル形成後を示す断面図である。 窒素含有量と接続抵抗の関係の一例を示すグラフである。 アクティブマトリックス基板の回路構成の一例を示す概略図である。 画素電極と共通電極の配置形態を示す図で、(a)はTN型アクティブマトリックス基板、(b)はIPS型アクティブマトリックス基板の場合を示す。 従来のTN型アクティブマトリックス基板の製造方法の一例を示す断面工程図である。
1…ガラス基板、2…ゲート絶縁層、3…保護絶縁層、
10…第1の導体層、11…走査線、12…ゲート電極、13…共通配線、
14…共通電極、15…走査線端子、16…共通配線端子、17…遮光層、
19…共通配線連結線、
20…半導体層、21…アモルファスシリコン層、
22…n+アモルファスシリコン層、23…チャネルギャップ、25…強化層、
30…金属層、31…信号線、32…ドレイン電極、33…ソース電極、
35…信号線端子、40…透明導電層、41…画素電極、50…第2の導体層、
71…蓄積容量電極、72…蓄積共通電極

Claims (2)

  1. 透明絶縁性基板上に走査線と共通配線とが交互に複数配列され、直交する走査線と信号線とに囲まれて前記走査線と前記信号線とを含む画素領域が配列され、当該領域にゲート電極と、前記ゲ−ト電極にゲート絶縁層を介して対向する島状の半導体層と、前記半導体層上にチャネルギャップを隔てて形成された一対のドレイン電極およびソース電極とからなる逆スタガ型薄膜トランジスタが形成され、前記走査線と前記信号線とに囲まれた窓部に配設された櫛歯状の画素電極と、前記画素電極に対向して前記共通配線に接続された櫛歯状の共通電極とが形成され、前記ゲート電極は前記走査線に、前記ドレイン電極は前記信号線に、前記ソース電極は前記画素電極にそれぞれ接続され、前記画素電極と前記共通電極との間に前記透明絶縁性基板面に対して横方向の電界を形成するアクティブマトリックス基板の製造方法において、
    第1のフォトリソグラフィ工程において、前記透明絶縁性基板上に導体層を形成し、走査線と、走査線始端部に形成される走査線端子部と、前記透明絶縁性基板の少なくとも一方の辺部において端部が前記走査線の同じ辺部の端部より外側に延びる共通配線と、前記共通配線の端部を互いに電気的に接続する共通配線連結線と、それぞれの画素領域において、前記走査線の一部を共有するゲ−ト電極と、前記共通配線から延びる複数の共通電極とを残して前記導体層をエッチング除去し、
    第2のフォトリソグラフィ工程において、前記透明絶縁性基板上に順次ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層およびnアモルファスシリコン層からなる半導体層と、金属層とを積層し、信号線と、信号線始端部に形成される信号線端子部と、それぞれの画素領域において、前記信号線から薄膜トランジスタ部を通って画素電極部に延びる突出部と、前記突出部から前記ゲート絶縁層を介して前記共通電極に対向して延びる画素電極とを残して前記金属層および前記半導体層をエッチング除去し、
    第3のフォトリソグラフィ工程において、前記透明絶縁性基板上に透明導電層または金属の窒化膜層または第2の金属層を形成し、前記信号線を覆う部分と、前記信号線端子部を覆う部分と、それぞれの画素領域において、前記信号線から前記ゲ−ト電極上に形成される薄膜トランジスタ部に延びるドレイン電極と、前記画素電極を覆う部分と、前記画素電極から薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて配置されるソース電極とを残して前記透明導電層または前記金属の窒化膜層または前記第2の金属層をエッチング除去し、次いで露出した前記金属層および前記nアモルファスシリコン層をエッチング除去し、
    第4のフォトリソグラフィ工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記信号線端子部上の保護絶縁層と、前記走査線端子部上の保護絶縁層およびゲート絶縁層とをエッチング除去して、前記信号線端子前記走査線端子とを露出させることを特徴とするアクティブマトリックス基板の製造方法。
  2. 透明絶縁性基板上に走査線と共通配線とが交互に複数配列され、直交する走査線と信号線とに囲まれて前記走査線と前記信号線とを含む画素領域が配列され、当該領域にゲート電極と、前記ゲ−ト電極にゲート絶縁層を介して対向する島状の半導体層と、前記半導体層上にチャネルギャップを隔てて形成された一対のドレイン電極およびソース電極とからなる逆スタガ型薄膜トランジスタが形成され、前記走査線と前記信号線とに囲まれた窓部に配設された櫛歯状の画素電極と、前記画素電極に対向して前記共通配線に接続された櫛歯状の共通電極とが形成され、前記ゲート電極は前記走査線に、前記ドレイン電極は前記信号線に、前記ソース電極は前記画素電極にそれぞれ接続され、前記画素電極と前記共通電極との間に前記透明絶縁性基板面に対して横方向の電界を形成するアクティブマトリックス基板の製造方法において、
    第1のフォトリソグラフィ工程において、前記透明絶縁性基板上に導体層を形成し、走査線と、走査線始端部に形成される走査線端子部と、前記透明絶縁性基板の少なくとも一方の辺部において端部が前記走査線の同じ辺部の端部より外側に延びる共通配線と、前記共通配線の端部を互いに電気的に接続する共通配線連結線と、それぞれの画素領域において、前記走査線の一部を共有するゲ−ト電極と、前記共通配線から延びる複数の共通電極とを残して前記導体層をエッチング除去し、
    第2のフォトリソグラフィ工程において、前記透明絶縁性基板上に順次、ゲート絶縁層と、アモルファスシリコン層からなる半導体層とを積層し、V属元素のドーピング処理を行って前記半導体層の表層にnアモルファスシリコン層を形成した後、金属層を積層し、信号線と、信号線始端部に形成される信号線端子部と、それぞれの画素領域において、前記信号線から薄膜トランジスタ部を通って画素電極部に延びる突出部と、この突出部から前記ゲート絶縁層を介して前記共通電極に対向して延びる画素電極とを残して前記金属層および前記半導体層をエッチング除去し、
    第3のフォトリソグラフィ工程において、前記透明絶縁性基板上に透明導電層または金属の窒化膜層または第2の金属層を形成し、前記信号線を覆う部分と、前記信号線端子部を覆う部分と、それぞれの画素領域において、前記信号線から前記ゲ−ト電極上に形成される薄膜トランジスタ部に延びるドレイン電極と、前記画素電極を覆う部分と、前記画素電極から薄膜トランジスタ部に延びて前記ドレイン電極とチャネルギャップを隔てて配置されるソース電極とを残して前記透明導電層または前記金属の窒化膜層または前記第2の金属層をエッチング除去し、次いで露出した金属層およびV属元素のドーピング処理により形成されたn+アモルファスシリコン層をエッチング除去し、
    第4のフォトリソグラフィ工程において、前記透明絶縁性基板上に保護絶縁層を形成し、次いで前記信号線端子部上の保護絶縁層と、前記走査線端子部上の保護絶縁層およびゲート絶縁層とをエッチング除去して、前記信号線端子前記走査線端子とを露出させることを特徴とするアクティブマトリックス基板の製造方法。
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