JPH01274116A - 液晶ディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は液晶ディスプレイパネルに係り、特に。

画素の開口率を低下させることなく、付加容量を増大で
きる構造を有する液晶ディスプレイパネルに関する。

［従来の技術］ あるゲート線に対応する画素と次段のゲート線の間に付
加容量を設けることに関する従来技術としては、特開昭
５９−１１９３２９号、特開昭６０−８７３９３号、特
開昭６２−１５２１５７号などが挙げられる。

第２図は従来技術に係る付加容量を具備したアクティブ
マトリックス液晶ディスプレイパネルの一画素部を示す
図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその断面図、
（ｃ）は等価回路図である。

一画素を選択する薄膜トランジスタ（以下ＴＰＴと略称
する）４は第２図（ｂ）に示すように、ゲートＪＩＩ２
、ゲート絶縁膜１１．ａ−５ｉ：　Ｈ（ｉ）。

ａ−３ｉ：Ｈ（ｎ”）Ｊｉ１５．信号線１．ソース電極
５２画素電極９よりなっている。また、付加容量（第２
図（ｃ）の７）は第２図（ａ）に示すように画素電極９
と次段のゲート線３とを重なり合わせて形成する。誘電
体層は第２図（ｂ）に示すように、ゲート絶縁膜１１と
同一の材料をそのまま使用する。ここで、１３はゲート
配線抵抗を低減するための低抵抗金属配線、１２は保護
膜である。

付加容量７を設ける目的に関して以下に概説する。ＴＰ
Ｔにゲート線とソース電極５の重なり部分に起因する寄
生容量（第２図（ａ）の６）が存在するため、寄生容量
６を介して、ゲート線２の走査パルスが洩れ込み、画素
電極９の電位Ｖｓを変動させる。この洩れ込み電圧成分
は、通常、走査パルスのデユーティ比が（１／ゲート線
数）であることと、正負方向に非対称なパルスであるた
め、画素電位に直流成分が加算された形となる。

この直流成分は液晶パネルの焼付きや残像特性を劣化さ
せる。

また、ＴＰＴのＯＦＦ抵抗が低下した場合、あるいは液
晶の固有抵抗値が減少した場合に、画素電極９と液晶を
介して対向電極１７とで形成される画素容量（第２図（
Ｑ）の１６）が十分に大きくないと、−旦、ＴＰＴ４を
介して書き込まれた画素電位Ｖｓが次の書き込みまでの
期間内に保持できないという問題が発生する。これは液
晶パネルでは黒しずみ、白ヌケ、黒しみといった画質の
欠陥を引き起こす。この時、付加容量７は画素容量１６
を増大させる効果があるので、上記画質上の欠陥が発生
しにくくなる。

以上述べた如く付加容量を設置することは、ＴＰＴで画
素選択を行うアクティブマトリックス液晶パネルにおい
ては、その画質向上のために有効な方法である。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術では付加容量の誘電体膜として、第２図（
ｂ）に示した如く、ＴＦＴのゲート絶縁膜１１と同一の
材料を使用している。ａ−８ｉＴＰＴを用いる場合には
通常ＳｉＮをゲート絶縁膜として用いる。ＳｉＮゲート
絶縁膜の膜厚を０．３２μｍ程度、その比誘電率を６．
９とすると、付加容量の占有面積は５０００μｍ２／１
ｐＦとなる。例えば画素の面積を２００Ｘ２５０μｍ２
とすると、１ｐＦの付加容量は一画素の１０％の面積を
占有することになる。しかし、液晶セルの応答特性を早
め、かつ視角特性を改善するためには、液晶セルのギャ
ップ間隔を可能な限り狭めることが必要となり、これに
伴って、付加容量を大きくすることが必要であるとの知
見を得た６本願発明者らにより種々の検討の結果、例え
ば、５μｍ程度のギャップ間隔では必要な付加容量は２
ｐＦから３ｐＦ程度となることが判明した。この場合、
−画素内での付加容量の占有率が２０％から３０％に達
するので、もはや、付加容量を一画素内のブラックマト
リクス領域で吸収することが困難となるここで、ブラッ
クマトリクス部分とは、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ
　０ｘｉｄｅ）画素電極と一対一に対応するような対向
電極基板側に設けられた赤。

緑、青色のカラーフィルタパターンの外側の遮光した領
域をさす。通常−画素内の占有面積１０％程度の付加容
量はこのブラックマトリックス領域内に納まるように配
置し、開口率を低下させないようにすることが可能であ
るが、付加容量の占有面積が２０〜３０％になると一画
素部り°の開口率の低下を招くことなしに配置すること
が困難となる。

本発明の目的は、付加容量の大きさを増加してもその占
有面積率を増加させず、従って、開口率の低下を起さな
いような液晶ディスプレイパネルを提供することにある
。

［課題を解決するための手段］ 上記目的は、上記付加容量を構成する重畳部分の誘電体
膜として、Ｔａを主成分とする金属の酸化物を少なくと
も含む材料を用いることにより達成される。

より具体的な例示としては、第１図、第３図。

第４図、第８図、第９図あるいは第１０図にその液晶デ
イスプレィの一画素部の主要部断面図を示した如き付加
容量を設置することにより達成される。

即ち、第２図（ａ）の７で示した従来例の付加容量は、
第２図（ｂ）の断面図から明らかなように誘電体膜とし
てａ−８ｉＴＦＴのゲート絶縁膜であるＳｉの窒化物ま
たは酸化物１１を利用しているが、本発明の付加容量で
はより比誘電率の大きいＴａ系金属の酸化物を主たる誘
電体膜として用いる。上記Ｔａ系金属の酸化物としては
、ゲート電極およびゲート配線材料として金属Ｔａを使
用し、これを陽極酸化して得られるＴａ２０Ｂ膜を用い
ることができる。

第１図に示した実施例では付加容量はＴａゲート配線２
３／Ｔａの酸化物（Ｔａ２０５）２４／画素電極９で構
成されている。また、第３図に示した実施例では付加容
量はＴａゲート配線２３／Ｔａの酸化物（Ｔａ２０５）
２４／画素電極と電気的に接続した金属電極２６で構成
されている。また、第４図に示した実施例では付加容量
はＴａゲート配線２３／Ｔａの酸化物（Ｔａ２ｅｓ）２
４／極めて薄いＳｉの窒化物または酸化物２１／画素電
極９で構成されている。

［作用］ Ｔａの酸化物（’ｒ　ａ　２０５　）の比誘電率は２６
程度であり、ＳｉＮ膜の比誘電率６．９の３．８倍、５
ｉ０２膜の比誘電率４．２の６．２倍程度に達する。

付加容量部の液晶ディスプレイパネルでは画素選択用の
ａ−Ｓｉ　ＴＰＴのゲート絶縁膜として、比較的誘電率
の大きいプラズマＣＶＤ法のＳｉＮ膜を用いていたが、
前述の如く、このゲート絶縁膜を付加容量部にも用いて
膜厚ｏ、３２μｍで３ＰＦの付加容量を得るためには１
５０００μｍ２（一画素２００Ｘ２５０μｍ２の場合３
０％）の占有面積を必要とする。ここで、誘電体膜を同
じ膜厚のＴａ２０５膜に置き換えると付加容量の占有面
積は１／３．８に低減することが可能となる。

この時、３ｐＦの付加容量は一画素面積の１０％以下と
なるので、−画素内のブラックマトリクス領域で吸収す
るように付加容量パターンを配置することが可能となる
。従って、一画素の開口率の低下による液晶ディスプレ
イパネルの輝度の低下を防止することができる。

上記のＴａ２０５膜は、通常、ゲート電極として金属Ｔ
ａを用い、これを陽極酸化することによって得られる。

陽極酸化電圧と形成されるＴａ２０５陽極酸化膜の膜厚
は第７図に示す如き直線関係を持つ。Ｔａ２０５陽極酸
化膜は、耐圧および絶縁性の優れた膜である。これは陽
極酸化反応がＴａ２０５膜の電気的にリークの多い部分
から選択的に進行する（セルフヒーリング効果と呼ばれ
ている）ためである。従ってＴａ２０５陽極酸化膜は付
加容量部分のみならず、ゲート配線と信号線の交叉部お
よびＴＰＴのゲート絶縁膜部分にも使用することができ
、好ましい。これにより、ゲート配線と信号線との電気
的短絡およびゲート電極とソース・ドレイン電極の電気
的短絡を大幅に低減することが可能となる。

また、ａ−８Ｌ″ｒＦＴのゲート絶縁膜に陽極酸化のＴ
ａ２０５膜のみを用い、Ｔａ２０５上に直接ａ−３ｉ：
Ｈ（ｉ）層を堆積すると、ＴＰＴの実効的な移動度が大
幅に低下する。従って、ａ−８ｉＴＦＴのゲート絶縁膜
としては、第一層目のＴａ２０５ゲート絶縁膜の上に、
プラズマＣＶ、Ｄ法で堆積したＳｉＮ膜からなる第二層
目のゲート絶縁膜を重ねた二層膜を用いることが望まし
い。

また、ゲート配線と信号線の交叉部においても、ゲート
線と信号線の線間容量を低減するためおよび線間の短絡
率を低減するためにＴａ２０５／ＳｉＮ二暦膜を用いる
ことが望ましい。

また、Ｔａ２０Ｂ陽極酸化膜の膜厚が３２００Å以上に
なると、通常１８ｏＯ〜２０００人程度の厚さに形成さ
れるゲート配線と合せた膜厚が５ｏ００Å以上程度とな
り、ゲート線／信号線交叉部における信号線の乗り越え
部の段差切れの確率が増加するので、Ｔａ２０５の膜厚
は３２００Å以下が望ましい。

また、付加容量部分のＴａ２０５膜が８００人未満の膜
厚にすると、リーク電流が増大し、＄１！！縁性が劣化
する。この薄いＴａ２０Ｂ膜はＳｉＮまたは５ｉｎｓ膜
との二層化によりリーク電流を抑制することができる。

しかし、付加容量としての長期間の寿命の点で信頼性が
低下する。従って、Ｔａ２０５膜の膜厚は８００Å以上
とすることが望ましい。

付加容量部分において、以下に述べる如き最適な膜厚条
件の設定を行うことにより、Ｔ　ａ　２０５／ＳｉＮま
たはＴａ２０５／５ｉ０２の２暦構造化を行うことがで
きる。第６図は付加容量部分の誘電体膜にＴａ２０５／
ＳｉＮ複合膜（ａ）およびＴａ２０５／Ｓｉ○２複合膜
（ｂ）を用いた時の膜厚の組み合わせを示した図である
。第６図（ａ）、（ｂ）において、前記の如（Ｔａ２０
Ｂの膜厚は８００人から３２００人の範囲内を選択する
ことが望ましく、各々、面積を一定とした場合、線分ａ
ｌ−ｂ１は１ｐＦ、線分ａ２−ｂ２は２ｐＦ、線分ａ３
−ｂ３は３ｐＦの付加容量を設置した時の複合膜の膜厚
に対応している。

第６図（ａ）、（ｂ）の１ｐＦの線分ａｌ−ｂ、より左
側の領域が従来のＳｉＮ膜で形成した付加容量よりも単
位面積当りの容量が増加する領域であるが、付加容量と
して２ｐＦ以上の値が必要とされている場合には２ｐＦ
の線分ａ２−ｂ２より左側の斜線を施した領域に含まれ
る膜厚の組み合わせが特に有効である。

第６図から、Ｔａ２０Ｂ／ＳｉＮ複合膜（ａ）ではＳｉ
Ｎ膜厚は１０００人とすることが特に有効であり、Ｔａ
２０５／Ｓｉ○２複合膜（ｂ）では５ｉ０２膜厚は６０
０Å以下とすることが特に有効である。

実施例１゜ 第１図を用いて実施例１を用いて説明する。透光性ガラ
ス基板１４上にガラス基板保護用の５ｉｏｚ下地膜２０
を約３０００人の膜厚に堆積する。次に、金属Ｔａをス
パッタリング法により膜厚３ｏｏＯ人に堆積し、ホトエ
ツチング法により所望のゲート配線パターンとする。Ｔ
ａパターン端部の段差にテーパをつけるために、エツチ
ングにはＣ−Ｃｆｌ−Ｆ系のガスを用いたドライエツチ
ング法を用いる。次に、陽極酸化を行う部分以外をホト
レジストで被覆した基板を０．１％Ｈ３ＰＯ４水溶液中
に浸漬し、白金電極を陰極、Ｔａゲート配線パターンを
陽へとして１８０ｖの陽待 ′ｍ酸化電圧（化合電圧）で陽極酸化を行うと。

Ｔａのゲート配線を完全に被覆するように約３０００人
の膜厚のＴａ陽極酸化膜（Ｔａ２０５）が形成される。

即ち、第１図において、Ｔａ２０５膜２４はａ−８ｉＴ
ＦＴのＴａゲート電極２２上ではＴＰＴの第−層のゲー
ト絶縁膜となり、瞬接するＴａゲート配腺２３上では付
加容量の誘電体膜となる。化成電圧と形成されるＴａ２
０５膜の膜厚は第７図に示すような直線関係にあり、勾
配は１６．５人／Ｖである。従って、１８０Ｖの化成電
圧では第７図から３０００人の膜厚のＴａ２０５が得ら
れる。陽極酸化は最初０．５ｍＡ／ｃｍ２の定電流密度
で定電流化成を行い、化成電圧が１８０Ｖに達した時点
から３０分間、１８０Ｖ（＝一定）として定電圧化成を
行うと信頼性の高いＴａ２０５膜が得られる。３０００
人の膜厚のＴａ２０５が形成されるためには、それの約
１／３の膜厚のＴａが消費されるため、Ｔａゲート電極
２２および隣接するＴａゲート配線の付加容量部分２３
のＴａ残膜厚は約２０００人となる。

次に、Ｉ　Ｔｏ　（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ
）透明電極をスパッタリング法により１２００人の膜厚
に堆積し、ＨＣＱ系水溶液を用いたホトエツチング法に
より画素電極パターン９を形成する。この時、画素電極
９は隣接するＴａゲート配線２３と重畳するようにパタ
ーン化する。重畳部の面積は１７０Ｘ２５μｍ２であり
、付加容量は３ρＦとした。ここで付加容量の＠２５μ
ｍは一画素のサイズ２５０μｍ　（Ｖ）Ｘ２００μｍ　
（Ｈ）のブラックマトリクス領域で容易に吸収され、一
画素の開口率の低下を招くことはない。

次に、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＮゲート絶縁膜（第
二層のゲート絶縁膜）２１．ａ−８ｉ：Ｈ（ｉ）膜８、
ＳｉＮチャンネル保護膜２５をそれぞれ３０００人、２
５０人、２０００人の膜厚に連続的に堆積する。次に、
　ＨＦ　−Ｎ　Ｈ４Ｆ系のエツチング液を行いたホトエ
ツチング法により、ＳｉＮチャンネル保護膜２５の島状
パターンを形成する。

次に、プラズマＣＶＤ法によりａ−３ｉ：Ｈ（ｎ＋）膜
厚４００人に堆積する。

次に、ａ−８ｉ：Ｈ（ｎ”）１５およびａ−Ｓｉ：Ｈ（
ｉ）８島状パターンを形成する。この時、ホトレジスト
のパターンはソース部分、ドレイン部分に２分割したパ
ターンを用いて、ａ−３ｉ：Ｈ（ｎ”）、（ｉ）島状パ
ターンを形成すると、ＳｉＮチャンネル保護膜２５上の
ａ−３ｉ：　Ｈ（ｎ”）膜はソース・ドレイン間で分離
され、ＳｉＮチャンネル保護膜パターン２５の下のａ−
８ｉ：Ｈ（ｉ）膜はＳｉＮチャンネル保護膜がエツチン
グストッパーとなって残される。

次に、第２層のゲート絶縁膜であるＳｉＮゲート絶縁膜
２１に、ＩＴＯ画素電極９とソース電極５とのコンタク
トホールおよびゲート配線の端子取り出し用パターンを
ホトエツチング法により形成する。

次に、金属ＡＱを膜厚３０００人に堆積し、ホトエツチ
ング法にて、信号線パターン１およびソース？Ｉｎパタ
ーン５を形成する。

最後に、ＴＰＴ基板の画面領域全体を被覆するように保
護膜１２を形成して液晶ディスプレイパネル用ＴＰＴ基
板が完成する。このＴＰＴ基板を通常の対向基板、液晶
等と組み合せることにより液晶ディスプレイパネルが完
成する。

実施例２゜ 第３図を用いて実施例２を説明する。ａ−８ｉ：Ｈ（ｎ
”）１５およびａ−３ｉ：Ｈ（ｉ）８島状パターン化工
程までは実施例１と同様の方法で作製する。但し、スパ
ッタリング法で堆積するＴａの膜厚は２７００人とし、
化成電圧はＬ２０Ｖを用いており、形成されるＴａ２０
５膜厚は第７図より２０００人となり、化成後のＴａゲ
ート線の残膜厚も約２０００人となっている。また、Ｉ
ＴＯ透明電極からなる画素電極パターン９は隣接するゲ
ート配線２３と重畳していない。実施例１と同様に、プ
ラズマＣＶＤ法によりＳｉＮゲート絶縁膜（第二層のゲ
ート絶縁膜）２１．ａ−５ｉ：Ｈ（ｉ）８、ＳｉＮチャ
ンネル保護膜２５をそれぞれ２０００人、２００人、１
８００人の膜厚に連続的に堆積した後、ＳｉＮ島状パタ
ーン２５形成、プラズマＣＶＤによるａ−５ｉ：　　（
ｎ”）膜形成（膜厚３００人）、ソース・ドレイン２分
割ホトレジパターンによるａ−５ｉ：　Ｈ（ｎ”）１５
゜（ｉ）８島状パターン形成を行う。

次に、ＳｉＮゲート絶縁膜（第二層ゲート絶縁膜）２１
に、ＩＴＯ画素電極９と次段のゲート配線２３上に形成
された付加容量用のＴａ２０５誘電体膜２４が露出する
ようにホトエツチングを行う。

この時、実施例１と同様に端子取り出し用のホトエツチ
ングも同時に行う。

次に、金属ＡＱを膜厚３００ｏ人に堆積し、ホトエツチ
ング法にて、信号線パターン１、ソース電極パターン５
、および付加容量用上部電極パターン２６を形成する。

実施例１ではＩＴ○画素電極９と次段のゲート配置２３
がＴａ２０５２４を介して直接重畳部分を形成するよう
に付加容量を設けたが、本実施例ではＩＴＯ画素電極９
と電気的に接続したＡｆｌ’Ｆｌ！極２６が付加容量用
の上部電極となる。本実施例の付加容量の構造は実施例
１のＩＴＯを用いた構造と比較して、Ｔａ２０５誘電体
パターン２４の端部の段差において断線が発生しにくい
という利点がある。しかし、ＩＴＯ画素電極９上で金属
ＡＱとコンタクトを形成する必要があるため、開口率が
低下し易くなる問題点も若干有する。しかし、Ｔａ２０
Ｂ陽極酸化膜の膜厚を２０００人と薄膜化することによ
り、３９Ｆの付加容量でも重畳部の面積は２００Ｘ１４
μｍ２と占有面積を縮小することが可能である。従って
、ＩＴＯ画素電極９とのコンタクトの重なりを６μｍ、
画素電極９とゲート配線２３のギャップを５μｍとして
、２００Ｘ２５μｍ２のＡＱ電極パターン２６を形成す
れば、一画素のブラックマトリクス領域に納めることが
でき、一画素の開口率の低下を招くことはない。

最後に、ＴＰＴ基板の画面領域全体を被覆するように保
護膜１２を形成して液晶ディスプレイパネル用ＴＰＴ基
板が完成する。

実施例３゜ 第４図により実施例３を説明する。実施例１と同様の工
程を用いて膜厚２３００人のＴａゲート配線パターン化
工程まで行なう。

次に、化成用ホトレジスト工程を施した後、５０Ｖの化
成電圧で定電流、定電圧化成を行う。

形成されたＴａ２０５の膜厚は第７図より８００人であ
る。陽極酸化の条件は化成電圧設定が５０Ｖである意思
外は、実施例１と同様の条件である。

化成後のＴａゲートの残膜厚は約２０００人である。

次に、実施例１，２とは異なり、ＩＴ○透明電極堆積、
加工工程を行なわずに、プラズマＣＶＤ法でＳｉＮゲー
ト絶縁膜（第二層のゲート絶縁膜）２１、ａ−８ｉ：Ｈ
（ｉ）ｓ、ＳｉＮチャンネル保護膜２５をそれぞれ６０
０人、２５０人、１５００人の膜厚に連続的に堆積する
。次に、トＩＦ−ＮＨＡＦ系エツチング液を用いて、Ｓ
ｉＮチャンネル保護膜２５の島状パターンを形成する。

次に、プラズマＣＶＤ法によりａ−８ｉ：Ｈ（ｎ＋）膜
を膜厚４００人に堆積する。

次に、ａ−３ｉ：Ｈ（ｎ”）１５およびａ−３ｉ：Ｈ（
ｉ）８島状パターンを実施例１と同様に、ソース・ドレ
イン部分に２分割したホトレジパターンを用いて形成す
ると、ａ−ｓｉ：　Ｈ（ｎ”）膜はソース・ドレイン間
で分離され、ＳｉＮチャネル保護膜２５下のａ−８ｉ：
Ｈ（ｉ）膜はａ−５ｉ２Ｈ（ｉ）島状パターン８化が完
了した時点で残される。

次に、ＳｉＮゲート＃＠縁膜に端子取り出し用のホトエ
ツチングを行うが、画面領域内には全面にＳｉＮゲート
絶縁膜を残す。

次に、金属ＡＱを膜厚２０００人に堆積し、ホトエツチ
ング法にて、信号線パターン１およびソース電極パター
ン５を形成する。

次に、ＩＴＯ透明電極をスパッタリング法により１２０
０人の膜厚に堆積し、ＨＣＱ系水溶水溶液いたホトエツ
チング法により画素電極パターン９およびＡｆｌ信号線
被覆パターン電極５を被覆し、かつ、隣接するＴａゲー
ト配線２３と重畳するようにパターン化する。この時、
重畳の誘電体膜は、膜厚８００人のＴａ２０５膜２４と
膜厚６００人のＳｉＮ膜２１の複合膜で構成されている
。重畳部の面積は１７０Ｘ２５μｍ２であり、付加容量
は３ρＦである。ここで、付加容量の幅２５μｍは一画
素のサイズ２５０μｍ　（Ｈ）Ｘ２００ｐｍ（Ｈ）のブ
ラックマトリクス領域で吸収され、一画素の開口率の低
下を招くことはない。

ＩＴ○透明電極はプラズマＣＶＤ工程の後で堆積するの
で、５ｉＨ４−ＮＨ３−Ｎ２系の原料ガスを用いてＳｉ
Ｎゲート絶縁膜２１を堆積中に、還元性のプラズマに曝
されてＩＴＯが還元され劣化することかない。ＡＱソー
ス電極パターン５とＴａ２０Ｂ誘電体膜パターン２４の
端部のＩＴＯ画素電極の段差切れに対しては、それぞれ
ＡｆｌおよびＴａ２０５の膜厚を２０００人および８０
０人と薄膜化したことにより対策できる。

この時、Ｔａ２Ｏの単層膜は８００人未満の膜厚にする
と、絶縁性の劣化した膜になった。第５図の曲線ａは膜
厚８００人のＴａ２０５陽極酸化膜の電圧−電流特性を
示した図であるが、付加容量に印加される最大の電圧条
件２１Ｖを印加した場合、付加容量の面積相当で、０点
の１０−”Ａに近いリーク電流が流れた。Ｔａ２０５　
（８００人）／５ｉＮ（６００人）の複合膜では曲線す
に示すような電圧−電流特性であり、２１Ｖ印加時にお
いても、５　Ｘ　１０−１４Ａ以下で十分低いリーク電
流であった。しかし、Ｔａ２０５単層膜で２１Ｖ印加時
のリーク電流が０点（１０−１１Ａ）を越える膜では、
ＳｉＮあるいは５ｉ０２を重ねて複合膜とし・でも、長
期間の寿命の点で信頼性がやや低下することが判明した
。従ってＴａ２０５陽極酸化膜の膜厚は８００Å以上で
あるのが好ましく、第７図がら化成電圧は５０Ｖ以上と
するのが好ましい。−方、開口率を低下させないので３
ｐＦの付加容置を設置し、かつ、信号線のゲート線乗り
越え部における段差切れを防止するためにはＴａ２０５
の膜厚を３２ｏＯÅ以下にすることが望ましい。

第６図は先にも述べたように、膜厚３００ｏ人のＴａ２
０５単層膜の容量と等しい容量を実現するために必要な
Ｔａ２０５／ＳｉＮ複合膜（ａ）およびＴａ２０Ｂ／５
ｉｏｚ複合膜（ｂ）膜厚の組み合わせを示した図である
。例えば、第６図（ａ）のＴａ２０５／ＳｉＮ複合膜で
、Ｔａ２０５膜の膜厚が８００Å以上という条件を考慮
すると、実線で示した線分ａ３−ｂ３上の点が複合膜の
膜厚の組み合わせとして好ましい範囲であり、ＳｉＮ膜
の膜厚の範囲は約６００Å以下であることがわかる。同
様に、第６図（ｂ）のＴａ２０５／Ｓｉ○２複合膜の場
合は線分ａ３−ｂ３が好ましい範囲となり、ＳｉＯ□膜
の膜厚の範囲は約３５０Å以下となる。

最後に、ＴＰＴ基板の画面領域全体を被覆するように保
護膜１２を形成して液晶ディスプレイパネル用Ｔ　Ｆ　
’ｒ基板が完成する。

実施例４゜ 第８図を用いて実施例４を説明する。

実施例１と同様に５ｉ０２下地膜２０をコーティングし
た後、Ｃｒゲート配線パターン３２，３３を形成する。

次に、ＴａＣｆ１ｓ　　０２系の原料ガスを水銀ランプ
照射下で基板温度４００℃として光ＣＶＤを行い、膜厚
８００人のＴａ２０５膜２８を堆積せしめる。この時、
ＴａＣＲ５０２系の原料ガスを用いたプラズマＣＶＤ法
によりＴａ２０Ｂ膜２８を堆積しても良い。

次に、プラズマＣＶＤ法によるＳｉＮゲート絶縁膜２１
．ａ−８ｉ：Ｈ（ｉ）膜８．ＳｉＮチャンネル保護膜の
連続形成工程以降の工程は実施例３と同様の工程を経て
、第８図に示した如き液晶ディスプレイパネル用ＴＰＴ
基板を作製する。第８図の実施例では、ゲート配線とし
てＴａ以外の金属が使用可能であり、Ｔａ２０Ｂ膜はＴ
ａゲート配線の陽極酸化膜を用いないので、液晶ディス
プレイパネルの画面内金体がＴａ２０５２８／ＳｉＮゲ
ート絶縁膜２１の二層構造となる。

実施例５゜ 第９図を用いて実施例５を説明する。

実施例４と同様の方法により膜厚２０００人のＴａ２０
５ＣＶＤ膜２８を堆積し、次に、真空を破らずに連続し
て膜厚２５０人のａ−３ｉ：Ｈ（ｉ）膜８、膜厚２００
０人のＳｉＮチャンネル保護膜２５を堆積する。

次に、実施例３と同様の工程を経て、第９図に示した如
き断面図の液晶ディスプレイパネル用ＴＰＴ基板を作製
する。

第９図に示した如きＴＰＴ基板では、ＴＰＴ部分のＴａ
２０５ＣＶＤ膜からなるゲート絶縁膜２８上に直接ａ　
−Ｓ　ｉ　：　Ｈ（ｉ　）　８が堆積されているが、前
記の作用の項で述べた場合と異なり、Ｔａ２０５ＣＶＤ
膜から真空を破らずに連続してａ−５ｉ：　Ｈ（ｉ）膜
をプラズマＣＶＤするため、ａ−５ｉ：Ｈ（ｉ）膜の移
動度の劣化を抑制することができる。

実施例６゜ 第１０図により実施例６を説明する。

実施例２と同様の方法を用いて、膜厚２０００人のＴ　
ａ　２０５陽極酸化膜２７エ程まで行う。

次に、Ｔａ２０３ＣＶＤ膜２８堆積工程以降の工程は実
施例５と同様の方法を用いて、第１０図に示した如き断
面図の液晶ディスプレイパネル用ＴＰＴ基板を作用する
。ココテ、Ｔａ２０５ＣＶＤ膜の膜厚は１０００人とす
る。

第１０図に示した如きＴＰＴ基板では、信号線１とゲー
ト配ｇ２２，２３との短絡不良の少ない利点を有してい
る。

［発明の効果］ 本発明によれば、付加容量部分に誘電率の大きいＴａの
酸化物を用いているので、付加容量部分の一画素内での
占有面積率を低減でき、−画の開口率の高い（従って、
輝度の高い）液晶ディスプレイパネルを得ることができ
る。また、十分な大きさの付加容量が設置できるにで、
一画素に書き込んだ信号電圧の保持特性が良好となり、
焼付きや残像特性が良好で、黒しずみ、白ヌケ、黒しみ
といった画質上の欠陥のない液晶ディスプレイパネルが
得られる。

また、誘電体膜をＴａ２０５／ＳｉＮまたはＴａ２０６
／５ｉ０２の二層構造化を行った場合においても、付加
容量の面積占有率を増加させることなく、絶縁性、信頼
性の優れた付加容量を設置することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図、第４図、第８図、第９図および第１０
図は本発明の実施例の液晶ディスプレイパネル−画素分
の主要部の断面図、第２図は従来技術を説明する図、第
５図は付加容量のリーク電流の電圧依続性を示した図、
第６図はＴ　ａ２０５／ＳｉＮまたはＴ　ａ　２０　ｓ
　／　Ｓ　ｉ　Ｏ□複合誘電体膜の膜厚の条件を示した
図、第７図は’Ｉ”ａｚ０５陽極酸化膜の膜厚の陽極酸
化電圧依存性を示した図である。 １・・・信号線、２，３２・・・ゲート線、３，３３・
・・隣接するゲート線、４・・・ＴＦＴ、５・・・ソー
ス電極。 ６・・・ゲート・ソース間容量、７・・・付加容量、８
・・・ａ−ｓｉ：Ｈ（ｉ）　、９一画素電極、１０−・
・信号線カバーＩＴＯ，１１・・・ゲート絶縁膜、１２
・・・保護膜、１３・・・低抵抗金属、１４・・・透光
性ガラス基板、１５−ａ−５ｉ：）工（ｎ”）層、１６
−・・画素容量、１７・・・コモン電極端子、２０・・
・下地膜、２１・・・Ｓｉの窒化物又は酸化物、２２・
・・Ｔａゲート線、２３・・・隣接するＴａゲート線、
２４・・・Ｔａ酸化物、２５・・・チャンネル保護膜、
２６・・・付加容量用金属上部電極、２７・・・Ｔａ２
０５陽極酸化膜、２８−Ｔａ２０５ＣＶＤ膜。 第　７　図 ツ ノ４ 第３図 ／ 第２図 ′ｌＪ　４Ｓ ノヂ １　図 １５　図 θ　　　　　　　　　　　１０　　　　　　　　　　　
　　Ｚσ虐に　　ソと　　（ｙ） 等　７　固 Ｉ　　　　　　　　　　　　ノσσ　　　　　　　　　
　　２／ｌｌ八易　才ｋ　殿化　電　スヒ　（Ｙ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数行のゲート線および信号線を有し、上記ゲート
   線および信号線に接続される薄膜トランジスタを介して
   画素選択を行う液晶ディスプレイパネルであって、第ｉ
   行の画素電極と次段（第（ｉ＋１）行）のゲート線との
   間で誘電体膜を介して重畳部分を有し、上記重畳部分の
   誘電体膜がＴａを主成分とする金属の酸化物を少なくと
   も含んでなることを特徴とする液晶ディスプレイパネル
   。 ２、上記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜が、上記Ｔａ
   を主成分とする金属の酸化物を少なくとも含んでなるこ
   とを特徴とする請求項１記載の液晶ディスプレイパネル
   。 ３、上記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜が、上記Ｔａ
   を主成分とする金属の酸化物からなる第１のゲート絶縁
   膜と、Ｓｉの窒化物あるいはＳｉの酸化物のいずれか一
   方を少なくとも含有する第２のゲート絶縁膜からなるこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の液晶ディスプレ
   イパネル。 ４、上記ゲート線を構成する材料がＴａを主成分とする
   金属であり、上記重畳部分の誘電体膜が、上記ゲート線
   を構成するＴａを主成分とする金属の陽極酸化膜である
   ことを特徴とする請求項１または２記載の液晶ディスプ
   レイパネル。 ５、上記重畳部分の誘電体膜がＴａＣｌ＿５−Ｏ＿２系
   の原料ガスを用いたプラズマＣＶＤあるいは光ＣＶＤで
   堆積された膜であることを特徴とする請求項１または２
   記載の液晶ディスプレイパネル。 ６、上記重畳部分の誘電体膜を構成するＴａ主成分とす
   る金属の酸化物の膜厚が８００Åから３２００Åの範囲
   にあることを特徴とする請求項１または２記載の液晶デ
   ィスプレイパネル。 ７、上記重畳部分の誘電体膜がＴａを主成分とする金属
   の酸化物からなる第１の誘電体層と、ＳｉＮを含有する
   第２の誘電体層とからなることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の液晶ディスプレイパネル。 ８、上記第２の誘電体層の膜厚が１０００Å以下である
   ことを特徴とする請求項７記載の液晶ディスプレイパネ
   ル。 ９、上記重畳部分の誘電体膜がＴａを主成分とする金属
   の酸化物からなる第１の誘電体層と、ＳｉＯ＿２を含有
   する第３の誘電体層とからなることを特徴とする請求項
   １または２記載の液晶ディスプレイパネル。 １０、上記第３の誘電体層の膜厚が６００Å以下である
   ことを特徴とする請求項９記載の液晶ディスプレイパネ
   ル。 １１、複数行のゲート線および信号線を有し、上記ゲー
   ト線および信号線に接続される非晶質Ｓｉ薄膜トランジ
   スタを介して画素選択を行う液晶ディスプレイパネルに
   おいて、ｉ行の画素電極と次段（第（ｉ±１）行）のゲ
   ート線との間で誘電体膜を介して重畳部分を有する液晶
   ディスプレイパネルにおいて、上記重畳部分の誘電体膜
   が、上記ゲート線を構成する金属Ｔａの陽極酸化膜から
   なる誘電体層とプラズマＣＶＤで堆積したＳｉＮ膜から
   なる誘電体層の複合膜で構成されており、かつ、上記薄
   膜トランジスタのゲート絶縁膜が上記重畳部分の上記複
   合膜と同じ材料を用いた複合膜からなる複合ゲート絶縁
   膜であることを特徴とする液晶ディスプレイパネル。