JPH0191467A - Thin film transistor substrate - Google Patents

Thin film transistor substrate

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JPH0191467A
JPH0191467A JP62248087A JP24808787A JPH0191467A JP H0191467 A JPH0191467 A JP H0191467A JP 62248087 A JP62248087 A JP 62248087A JP 24808787 A JP24808787 A JP 24808787A JP H0191467 A JPH0191467 A JP H0191467A
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信彦 今城
Masaki Yuki
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    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film

Abstract

PURPOSE:To improve manufacturing yield, by forming a part or the whole part of a source line, a source electrode and a drain electrode, of two or more kinds of conducting layers, and making up the upper side conducting layer of the two or more conducting layers, in a pattern form smaller than the lower side conducting layer. CONSTITUTION:A part of the whole part of a source line 6'', source electrodes 6, 6', drain electrodes 7, 7' are formed of two or more conducting layers. The upper side conducting layer of the two or more conducting layers has a pattern form smaller than the conducting layer of the lower side. In a two-layer structure of the source electrodes 6, 6' and drain electrodes 7, 7' of a thin film transistor(TFT), the pattern size of the first layer electrodes 6', 7' is larger than the electrodes of the second layer. Therefore, even after a plurality of manufacturing processes of photolithography, the channel size or the like of the TFT is not affected by the deviation of patterns, and defects like disconnection of patterns scarcely occur on account of two-layer structure. Therefore completing a manufacturing process of high yield.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、薄膜トランジスタ基板に関するものである。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a thin film transistor substrate.

[従来の技術] 最近OA機器端末やポータプルテレビ等実現のために平
面デイスプレィの開発が盛んに行なわれている。これを
実現するため手段として複数の液晶表示画素電極を配置
した液晶表示素子において、該電極の近傍に薄膜能動素
子を配置して、これによってスタティク駆動に近い液晶
駆動を行なういわゆるアクティブマトリクス方式が盛ん
に開発されている。このような目的に用いられる薄膜能
動素子の構造及び材料等に関しては、様々な提案がなさ
れておりその得失が議論されている。このような中でも
、ビデオ表示の可能性を有する薄膜トランジスタに関す
る研究が盛んに行なわれている。第2図に従来から良く
知られている逆スタガー構造を有する薄膜トランジスタ
(以下TPTという。)の断面図を示す。21はガラス
等からなる透明絶縁性基板、22はITO,23はSn
O□等の透明導電性薄膜によって形成された表示画素電
極とトランジスタのゲート電極もかねるゲートライン、
24はゲート絶縁膜、25は半導体層、26はソース電
極、また27はドレイン電極を示す。
[Prior Art] Recently, flat displays have been actively developed to realize office automation equipment terminals, portable televisions, and the like. In order to achieve this, a so-called active matrix method is becoming popular, in which a thin film active element is arranged near the electrodes in a liquid crystal display element in which a plurality of liquid crystal display pixel electrodes are arranged, thereby driving the liquid crystal close to static drive. has been developed. Various proposals have been made regarding the structure, materials, etc. of thin film active elements used for such purposes, and their advantages and disadvantages are being discussed. Among these, research on thin film transistors that have the potential for video display is actively being conducted. FIG. 2 shows a cross-sectional view of a conventionally well-known thin film transistor (hereinafter referred to as TPT) having an inverted stagger structure. 21 is a transparent insulating substrate made of glass or the like, 22 is ITO, and 23 is Sn.
A gate line that also serves as a display pixel electrode and a transistor gate electrode formed of a transparent conductive thin film such as O□;
24 is a gate insulating film, 25 is a semiconductor layer, 26 is a source electrode, and 27 is a drain electrode.

従来、このような構造のトランジスタを作成する場合に
はゲート電極およびソース電極26、ドレイン電極27
がそれぞれ単一のフォトリソグラフィーの工程によって
形成されるために製造工程中の異物、塵の付着、基板搬
送時の接触等による断線がみられた。このような基板側
の断線は液晶表示素子としてみた場合には、信号が断線
部より先に伝播しないことから、線欠陥の原因となって
いた。従来このような問題点への対策としては、第3図
に示すように配線を複数の導電層から構成し、同一パタ
ーンによる複数回のフォトリソグラフィーの工程によっ
て個々の層をパターンニングするといった方法で対応す
ることが考えられている。第3図中の1層目のソース電
極26.1層目のドレイン電極27゛で示した部分が2
層配線の1層目を示している。
Conventionally, when creating a transistor with such a structure, the gate electrode, the source electrode 26, and the drain electrode 27 are
Since each of these is formed by a single photolithography process, wire breaks were observed due to adhesion of foreign matter and dust during the manufacturing process, contact during substrate transportation, etc. When such a wire break on the substrate side is viewed as a liquid crystal display element, a signal does not propagate beyond the wire break, causing a line defect. Conventionally, as a countermeasure to this problem, as shown in Figure 3, wiring is constructed from multiple conductive layers, and each layer is patterned using multiple photolithography processes using the same pattern. It is considered that it will be dealt with. The part indicated by the first layer source electrode 26 and the first layer drain electrode 27 in Figure 3 is 2
The first layer of layer wiring is shown.

1層目の電極と2層目の電極とが同一寸法のパターンで
形成されている状態を示している。
This shows a state in which the first layer electrode and the second layer electrode are formed in a pattern of the same size.

[発明の解決しようとする問題点] 前記したようなソース、ドレイン電極が複数の導電物に
より構成され、複数回のフォトリソグラフィーの工程に
よって形成されるTPTは構造上問題が生じる。線幅の
最狭部のパターンを作成する上において同一パターンを
用いて再度重ねてパターンニングする場合には、完全に
パターンを重ね合わすことは不可能に近いので、複数回
のフォトリソグラフィの工程でパターンのずれが生じる
。そのために薄膜トランジスタのチャネルサイズといっ
た本質的な物理量を変えてしまうばかりでなく、予めパ
ターンのずれを想定したマスクの設計を行なわなければ
ならず、その結果として開口率の低下、電極間容量の増
加による表示品位の低下を招く結果となる。またこのよ
うな設計をしない場合には、ソース電極、トレイン電極
相互の短絡といった欠陥を誘発する原因にもなりえる。
[Problems to be Solved by the Invention] A TPT in which the source and drain electrodes as described above are constituted by a plurality of conductive materials and is formed by a plurality of photolithography steps has a structural problem. When creating a pattern with the narrowest line width, it is almost impossible to completely overlap the patterns when using the same pattern again to pattern the narrowest part, so it is necessary to repeat multiple photolithography processes. Pattern deviation occurs. This not only changes the essential physical quantity such as the channel size of the thin film transistor, but also requires the mask to be designed with pattern misalignment in mind, resulting in a decrease in aperture ratio and an increase in interelectrode capacitance. This results in a deterioration in display quality. Furthermore, if such a design is not used, it may cause defects such as short circuit between the source electrode and the train electrode.

この場合には断線による線欠陥の発生を防止できたとし
ても新たな欠陥を発生させることになり製造歩留りを向
上させることにはならず、従来から用いられている単純
マトリクス型の表示素子に比べ製造コストが高いという
問題点を解決することにはつながらない。本発明の目的
は従来技術が有していた上述した問題点を解決し、高歩
留りの製造プロセスを完成させることにある。
In this case, even if line defects due to wire breakage can be prevented, new defects will occur, and the manufacturing yield will not be improved, compared to the conventional simple matrix type display element. This does not lead to solving the problem of high manufacturing costs. An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to complete a high-yield manufacturing process.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、絶縁基板上に行列状・に画素電極を配し、該電極の
交差点近傍に薄膜トランジスタを配してなる薄膜トラン
ジスタ基板において、ソースライン、ソース電極、及び
ドレイン電極の一部ないしは全部が2種類以上の導電層
から形成されかつその2種類以上の導電層の上側の導電
層がそれよりも下側にある導電層よりも小さいパターン
形状を有することを特徴とする薄膜トランジスタ基板を
提供するものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and includes arranging pixel electrodes in rows and columns on an insulating substrate, and thin film transistors near the intersections of the electrodes. In the thin film transistor substrate, a part or all of the source line, the source electrode, and the drain electrode are formed from two or more types of conductive layers, and the upper conductive layer of the two or more types of conductive layers is lower than the two or more types of conductive layers. The present invention provides a thin film transistor substrate characterized by having a pattern shape smaller than that of a conductive layer on the side thereof.

以下、本発明を図面に従って詳細に説明する。第1図は
本発明の基本構成図であり、第1図の(b)は第1図(
a)に示す平面図のAA”面の断面図である。1は透明
絶縁基板、2はゲート電極、3は層間絶縁膜兼ゲート絶
縁膜(以下単にゲート絶縁膜という。)、4は半導体層
、5は接合部での非線形特性を線形特性にし、オフ時の
電流を押える等の電気的特性を改善する目的で設けるコ
ンタクト形成層である。6°は1層目のソース電極、6
は2層目のソース電極(以下、1層目のソース電極6°
と2N目のソース電極を総称してソース電極6+6′と
書くことがある。)、尚ソース電極6+6°は1列に並
んだ複数のTPTのソース電極を結線しているソースラ
イン6”に接続されている。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings. Figure 1 is a basic configuration diagram of the present invention, and (b) in Figure 1 (
1 is a cross-sectional view of plane AA'' of the plan view shown in a). 1 is a transparent insulating substrate, 2 is a gate electrode, 3 is an interlayer insulating film and gate insulating film (hereinafter simply referred to as gate insulating film), and 4 is a semiconductor layer. , 5 is a contact formation layer provided for the purpose of converting the nonlinear characteristics at the junction to linear characteristics and improving electrical characteristics such as suppressing current when off. 6° is the first layer source electrode, 6
is the second layer source electrode (hereinafter referred to as the first layer source electrode 6°)
and the 2Nth source electrode may be collectively referred to as source electrode 6+6'. ), the source electrode 6+6° is connected to a source line 6'' connecting the source electrodes of a plurality of TPTs arranged in a row.

7°は1層目のドレイン電極、7は2層目のトレイン電
極(以下1層目のドレイン電極7゜と2層目のドレイン
電極7を総称してドレイン電極7+7°と書くことがあ
る。)である。
7° is the first layer drain electrode, and 7 is the second layer train electrode (hereinafter, the first layer drain electrode 7° and the second layer drain electrode 7 may be collectively referred to as drain electrode 7+7°). ).

8は画素電極であり、ドレイン電極7+7°に接続され
液晶層にドレイン電極7+7°からの電圧を与えるため
のものである。9はソース電極6+6゛の端面、10は
ドレイン電極7+7°の端面である。
A pixel electrode 8 is connected to the drain electrode 7+7° and is used to apply a voltage from the drain electrode 7+7° to the liquid crystal layer. 9 is an end face of the source electrode 6+6°, and 10 is an end face of the drain electrode 7+7°.

また、Cは1層目のソース電極6″と1層目ドレイン電
極7°間の距離であり、トランジスタの特性を決定する
チャンネルサイズを表わす。
Further, C is the distance between the first layer source electrode 6'' and the first layer drain electrode 7°, and represents the channel size that determines the characteristics of the transistor.

絶縁基板lはガラス、合成樹脂等が使用でき、ゲート電
極2はAl又はCr等の金属が使用できる。層間絶縁膜
兼ゲート絶縁膜3はSiN。
The insulating substrate 1 can be made of glass, synthetic resin, etc., and the gate electrode 2 can be made of metal such as Al or Cr. The interlayer insulating film/gate insulating film 3 is SiN.

5iON、 Sin、 TaO5等が使用でき、要求さ
れるTPT特性によって選択することが可能である。半
導体層4は多結晶シリコン、非晶質シリコン(a−3i
)等が、コンタクト形成層5は口”a−3i等が一般的
に使用される。
5iON, Sin, TaO5, etc. can be used and can be selected depending on the required TPT characteristics. The semiconductor layer 4 is made of polycrystalline silicon, amorphous silicon (a-3i
) etc., but the contact forming layer 5 is generally used in the form of ``a-3i''.

第1図に示す本発明の構造は、逆スタガー構造を有し、
半導体層とゲート絶縁膜3上に1層目のソース電極6゛
及び1層目のドレイン電極7′が形成され、更に1層目
のソース電極6゜上にかかる電極6°よりパターン形状
の小さな2層目ソース電極6を1層目のトレイン電極7
°上にかかる電極7°よりパターン形状の小さな2層目
のソース電極7を形成する。
The structure of the present invention shown in FIG. 1 has an inverted stagger structure,
A first-layer source electrode 6' and a first-layer drain electrode 7' are formed on the semiconductor layer and the gate insulating film 3, and the pattern shape is smaller than that of the electrode 6° above the first-layer source electrode 6°. The second layer source electrode 6 is connected to the first layer train electrode 7.
A second layer source electrode 7 having a smaller pattern shape than the electrode 7° above is formed.

このような構造にすることにより、前記した多層構造を
形成する複数回のフォトリソグラフィーの工程において
、パターンのずれが生じたとしても、かかるずれが2層
目のソース電極6のパターンが1層目のソース電極6′
のパターンより、2層目のドレイン電極7のパターンが
1層目のトレイン電極7°のパターンよりはみ出さない
範囲以内のずれであれば、かかるずれはチャンネルサイ
ズLに影響を与えることはない。
By adopting such a structure, even if a pattern shift occurs in the multiple photolithography steps for forming the multilayer structure described above, the pattern of the source electrode 6 in the second layer will be different from that in the first layer. source electrode 6'
If the pattern of the drain electrode 7 in the second layer does not protrude from the pattern of the train electrode 7 in the first layer, the deviation will not affect the channel size L.

また2種類以上の導電層のうち少なくとも1層は、金属
若しくは金属化合物から構成することによって、外部か
ら入力された信号を各画素に配されたTPTに伝播する
際に配線部固有の抵抗成分による信号の遅延、信号波形
の鈍化を防止するという観点から望ましい。この時に用
いられる金属もしくは金属化合物はできるだけ比抵抗の
低いものが望ましい。
In addition, at least one of the two or more types of conductive layers is made of metal or a metal compound, so that when a signal input from the outside is propagated to the TPT arranged in each pixel, the resistance component inherent to the wiring part is This is desirable from the viewpoint of preventing signal delay and signal waveform blunting. It is desirable that the metal or metal compound used at this time has as low a resistivity as possible.

1層目のソース電極6′と1層目ドレイン電極の材質は
Cr、 Mo、 Ti、 W等の高融点金属や高融点金
属シリサイド等が使用でき、これらの金属はシリコン系
化合物からなる半導体層と2層目の配線金属との間の相
互拡散による電極構造の劣化を防止するための機能を付
加されることが望ましく、この目的を考慮した上で上記
のような高融点金属及ぶ高融点金属シリサイドから形成
されることが望ましい。2層目の金属の材質は主として
低抵抗の金属により構成され、各画素毎に形成された薄
膜トランジスタに対して外部回路から入力された信号を
遅延させることなく入力することが可能なような材質を
とることが望ましい。このためには、低抵抗のCu、 
Ag。
The material of the first layer source electrode 6' and the first layer drain electrode can be a high melting point metal such as Cr, Mo, Ti, W, etc. or a high melting point metal silicide, etc. These metals are a semiconductor layer made of a silicon-based compound. It is desirable to add a function to prevent deterioration of the electrode structure due to interdiffusion between the wiring metal and the second layer wiring metal. Preferably, it is formed from silicide. The material of the second layer of metal is mainly a low-resistance metal, and is made of a material that allows signals input from an external circuit to be input to the thin film transistor formed for each pixel without delay. It is desirable to take For this purpose, low resistance Cu,
Ag.

Au、 A1等が使用できるが、プロセス上の整合性を
考慮するとAlを用いることが望ましい。
Although Au, A1, etc. can be used, it is preferable to use Al in consideration of process consistency.

又前記1層目と2H目のパターンの寸法の差は0.4〜
4μm程度が望ましく、1.5〜2μmの範囲が特に望
ましい。
Also, the difference in dimension between the 1st layer and 2H patterns is 0.4~
A thickness of about 4 μm is desirable, and a range of 1.5 to 2 μm is particularly desirable.

尚、当該ソース、ドレイン両電極は2層構造として説明
しているが、更に2層以上の複数の層の構造でも実用化
でき、この場合下の電極層のパターンより、かかる下の
電極層に形成される上の電極層のパターンの寸法が常に
同じか小さいものとする。
Although the source and drain electrodes are described as having a two-layer structure, they can also be put into practical use with a structure of two or more layers. In this case, the pattern of the lower electrode layer The dimensions of the pattern of the upper electrode layer formed are always the same or small.

従って、複数回のフォトリソグラフィーの工程の寸法精
度を前記したチャンネルサイズLに影響を与える範囲以
内にすれば均ニな特性の製品を製造でき、フォトリソグ
ラフィーの工程の機械装置のパターニング再現性の点に
おいて、第2図に示した従来の多層構造の製造より寸法
精度を緩和できる。
Therefore, if the dimensional accuracy of multiple photolithography processes is kept within the range that affects the channel size L, products with uniform characteristics can be manufactured, and the patterning reproducibility of the mechanical equipment in the photolithography process can be improved. In this case, dimensional accuracy can be reduced compared to manufacturing the conventional multilayer structure shown in FIG.

尚、コンタクト形成層5及びIN目のソース電極6°、
1層目のドレイン電極7°は同パターンで1回のパター
ニングで形成可能であり、パターンのずれをなくことは
可能であるが、2回のパターニングにそれぞれ別個に形
成する場合は、コンタクト形成層5のパターンの寸法を
かかる画電極のパターンの寸法より多少大きくすればよ
い。
In addition, the contact formation layer 5 and the IN-th source electrode 6°,
The drain electrode 7° of the first layer can be formed with the same pattern in one patterning process, and it is possible to eliminate pattern misalignment, but if it is formed separately in two patterning processes, the contact formation layer The dimensions of the pattern No. 5 may be made somewhat larger than the dimensions of the picture electrode pattern.

また第1図においては示さなかったが、第1図に示すよ
うに構造を有するTPTの場合にはゲート電極2と反対
側の半導体層4上に外部からの入射光によるトランジス
タのオフ電流の増加を防止するための遮光層を設けて、
かかるオフ電流の増加を防止する方法が知られているが
、この場合にも本発明の構造は非常に有効であり以下に
それについて説明する。
Although not shown in FIG. 1, in the case of a TPT having the structure shown in FIG. By providing a light shielding layer to prevent
Although methods for preventing such an increase in off-state current are known, the structure of the present invention is very effective in this case as well, and will be explained below.

第5図、第6図に前記半導体層4上に遮光M11を形成
した断面図を示す。第5図は従来の構造を示し、第6図
は本発明の構造を示す、12は絶縁層である。
5 and 6 show cross-sectional views in which a light shielding layer M11 is formed on the semiconductor layer 4. FIG. 5 shows the conventional structure, and FIG. 6 shows the structure of the present invention. 12 is an insulating layer.

前記遮光層11は半導体層4を光があたるのを防ぐため
に半導体層4上に形成されるが、遮光層の材質は薄膜ト
ランジスタの特性のドリフトを防止するためにある一定
の電位に制御される必要がある。そのために、一般的に
導電性金属であるので、ソース電極6十6゛及びドレイ
ン電極7+7゛の遮光層11に面する端面9及び10と
がかかる遮光層11と間に該画電極同志の短絡を防ぐた
めに絶縁層12を設ける必要がある。
The light-shielding layer 11 is formed on the semiconductor layer 4 to prevent light from hitting the semiconductor layer 4, but the material of the light-shielding layer needs to be controlled to a certain potential to prevent the characteristics of the thin film transistor from drifting. There is. For this reason, since they are generally conductive metals, the end surfaces 9 and 10 of the source electrode 616' and the drain electrode 7+7' facing the light shielding layer 11 are short-circuited between the picture electrodes and the light shielding layer 11. In order to prevent this, it is necessary to provide the insulating layer 12.

かかる絶縁層12は、第5図に示すような従来のソース
電極6+6゛をドレイン電極7+7°の1層目と2層目
のパターンが同寸法である場合は端面9又は10の部分
で絶縁層12が薄くなってしまい(段差が激しい為)、
ソース電極6+6°とドレイン電極7+7°が遮光層1
1により短絡してしまう危険性が高い欠点がある。しか
し第6図に示すように本発明の構造では端面9,10が
階段上になっている構造のため(すなわちチャンネルサ
イズLの長さ方向に対して2層が1層目よりも後退して
いる。)、前述したような問題が生じにくいのである。
Such an insulating layer 12 is a conventional source electrode 6+6° as shown in FIG. 12 has become thinner (because there is a large difference in level),
The source electrode 6+6° and the drain electrode 7+7° are the light shielding layer 1
1 has the disadvantage that there is a high risk of short circuit. However, as shown in FIG. 6, in the structure of the present invention, the end surfaces 9 and 10 are stair-like (that is, the second layer is set back from the first layer in the length direction of the channel size L). ), the problems mentioned above are less likely to occur.

又、前記したように多層にすることによってトータル膜
厚が厚くならないかということについてはトータルの配
線抵抗が設計値になるようにすれば良いので、その時に
必要とされる膜厚にすれば良いことになり、多層配線に
したからといってそれに比例して膜厚の増加をきたすと
いうようなことはない。
Also, as mentioned above, as to whether or not the total film thickness will become thicker due to multi-layering, the total wiring resistance should be set to the design value, so the film thickness can be set to the required value at that time. Therefore, even if multilayer wiring is used, the film thickness will not increase proportionally.

尚ソースライン6”についても前記した本発明の2層構
造をとることは同様の理由で有効である。
It is also effective for the source line 6'' to adopt the two-layer structure of the present invention described above for the same reason.

以上の説明は逆スタガー構造TPTについての説明であ
るが、本発明の方法は逆スタガー構造に限定されるわけ
ではない。例えば第4図に示すようなコプレーナ構造を
有するTPTの場合に、ソース電極6+6°とドレイン
電極7+7′を2層構造化し、第6図に示した端面9.
lOのように2層目の電極と1層目の電極を階段上の構
造にした場合には、ゲート電極24を介して構成される
ゲート電極2との間の絶縁状態を、前記第6図に示した
ような理由で確実なものにし、ゲート電極2とソース電
極6千6゛又はトレイン電極7+7°との間の電気的な
短絡を防止し欠陥の発生の防止に有効であることは明白
である。
Although the above description is about the inverted staggered structure TPT, the method of the present invention is not limited to the inverted staggered structure. For example, in the case of a TPT having a coplanar structure as shown in FIG. 4, the source electrode 6+6° and the drain electrode 7+7' are made into a two-layer structure, and the end face 9.0 shown in FIG.
When the second layer electrode and the first layer electrode have a stepped structure as in IO, the insulation state between the gate electrode 2 and the gate electrode 2 formed through the gate electrode 24 is as shown in FIG. It is clear that this method is effective for ensuring reliability for the reasons shown in , preventing electrical short circuits between the gate electrode 2 and the source electrode 6,66° or the train electrode 7+7°, and preventing the occurrence of defects. It is.

本発明の個々のTPTの構造は以上に述べた通りである
が、平面デイスプレィとしては絶縁基板上に行列状に液
晶等の表示画素電極を配し、かかる電極の交差点近傍に
前記TPTを配してこれによりスタティック駆動に近い
液晶駆動を行う(いわゆるアクティブマトリックス方式
、)。
The structure of each TPT of the present invention is as described above, but as a flat display, display pixel electrodes such as liquid crystal are arranged in matrix on an insulating substrate, and the TPT is arranged near the intersection of these electrodes. This results in liquid crystal driving that is close to static driving (so-called active matrix method).

[作用] 本発明のTFTのソース電極とドレイン電極の2層構造
において、かかる1層目の電極のパターンサイズが2層
目の電極より大きいので、複数回のフォトリソグラフィ
ーの製造工程を経ても、パターンのずれによってTPT
のチャンネルサイズ等への影響を与えず、前記2層構造
のためパターンの断線等の欠陥が生じにくい。又前記構
造の為IN目と2層目の端面が階段上になっているため
、かかる端面を絶縁層で覆っても該絶縁層が急激な段差
がないため薄くなることがなく、短絡の原因を生じにく
い。
[Function] In the two-layer structure of the source electrode and drain electrode of the TFT of the present invention, the pattern size of the first layer electrode is larger than that of the second layer electrode, so even after multiple photolithography manufacturing steps, TPT due to pattern deviation
It does not affect the channel size, etc., and defects such as pattern breakage are less likely to occur due to the two-layer structure. In addition, because of the above structure, the end faces of the IN and second layers are on steps, so even if such end faces are covered with an insulating layer, the insulating layer does not become thinner because there is no sudden step difference, which may cause short circuits. less likely to occur.

[実施例] 第1図の構造に第6図のように遮光層11を付加した形
状を有するトランジスタ1万個を有するガラス基板10
枚を作成し、従来の構造を有するトランジスタと電気的
特性、欠陥の発生状態の比較を行なった。該ガラス基板
上にCrを1000人蒸着し、パターニングしてゲート
電極とゲートラインを兼ねる構造のパターンを形成した
。つぎにプラズマCVD法によってゲート絶縁膜として
の5iON膜、半導体層としてのa−S i層、及び接
合特性改善のためのコンタクト形成Mであるn”a−3
i層を3層連続的に堆積した。この時の各層の膜厚はそ
れぞれ2500人、 1500人、 1000人である
。この後n″a−3i層及びa−Si層を島状にバター
ニングして半導体層を形成した。次いで1層目のソース
電極及び1層目のドレイン電極なC「を使用して膜厚1
000人にして蒸着し、さらに続けて2層目のソース電
極及び2層目のドレイン電極をAIを使用して膜厚30
00人にして蒸着した。続いて2度目の電極、1層目の
電極を続けてパターニングした。
[Example] Glass substrate 10 having 10,000 transistors having the structure shown in FIG. 1 with a light shielding layer 11 added as shown in FIG. 6
A transistor with a conventional structure was fabricated, and electrical characteristics and defect occurrence conditions were compared with those of a transistor with a conventional structure. 1,000 Cr was deposited on the glass substrate and patterned to form a pattern that served as a gate electrode and a gate line. Next, using a plasma CVD method, a 5iON film as a gate insulating film, an a-Si layer as a semiconductor layer, and a contact M for improving junction characteristics are formed.
Three i-layers were successively deposited. The thickness of each layer at this time is 2,500, 1,500, and 1,000, respectively. After that, the n''a-3i layer and the a-Si layer were patterned into island shapes to form a semiconductor layer. 1
000 people, and then the second layer of source electrode and the second layer of drain electrode were deposited using AI to a film thickness of 30 mm.
00 people were used for vapor deposition. Subsequently, the second electrode and the first layer electrode were successively patterned.

前記本発明の構造の如くかかるIN目の電極のパターン
は2層目の電極のパターンより大きくした。以上のプロ
セスでTPTは完成しているが、本発明の方法による構
造の有意性を確認する意味で該TPTのソース電極、半
導体層、ドレイン電極の上側に第6図に示す如くプラズ
マCVD法によって絶縁膜として5iON膜4000人
を形成し、更にその上側に材質AIの遮光層を蒸着によ
り形成した。
As in the structure of the present invention, the pattern of the IN-th electrode is larger than the pattern of the second layer electrode. Although the TPT was completed through the above process, in order to confirm the significance of the structure obtained by the method of the present invention, the upper side of the source electrode, semiconductor layer, and drain electrode of the TPT was formed by plasma CVD method as shown in FIG. A 5iON film of 4,000 layers was formed as an insulating film, and a light-shielding layer made of material AI was further formed on top thereof by vapor deposition.

一方本発明の構造との比較を行うために前記したTPT
において1層目のソース電極と2層目のソース電極のパ
ターンが同じ寸法であり、1層目のドレイン電極と2N
目のドレイン電極のパターンの寸法が同じ寸法である構
造であり、材質、膜厚等の他のすべての条件が同一のT
PT(すなわち従来のタイプのもの)を1万個有するガ
ラス基板を10枚作った。そしてその欠陥の発生状態の
比較を行なった。
On the other hand, for comparison with the structure of the present invention, the TPT described above
The patterns of the first layer source electrode and the second layer source electrode have the same dimensions, and the first layer drain electrode and 2N
This is a structure in which the dimensions of the drain electrode patterns are the same, and all other conditions such as material and film thickness are the same.
Ten glass substrates with 10,000 PTs (ie, conventional type) were made. Then, the state of occurrence of the defects was compared.

まず欠陥について比較すると、本発明の10枚のガラス
基板についてはソース電極、ドレイン電極と遮光層との
間の短絡半導体1万個のTPTの中で1点も見られなか
ったのに対して、従来法による10枚のガラス基板にお
いては、各基板1万個のTPTの中で2〜3点の短絡点
が見られた。また同時にトランジスタ特性の比較も行な
ったが、基本的な静特性にはほとんど差がみられず、さ
らに本発明による基板においては個々のトランジスタ特
性のバラツキの差の面内分布が小さくなる傾向の見られ
た基板もあり、本発明の方法がトランジスタ特性に影響
を与えることなく欠陥発生を防止できることを確認でき
た。
First, when comparing defects, for the 10 glass substrates of the present invention, not a single short circuit between the source electrode, drain electrode, and light shielding layer was observed among the 10,000 TPTs. In the 10 glass substrates prepared by the conventional method, 2 to 3 short-circuit points were observed among the 10,000 TPTs on each substrate. At the same time, we also compared transistor characteristics, and found almost no difference in basic static characteristics.Furthermore, in the substrate according to the present invention, there was a tendency for the in-plane distribution of differences in individual transistor characteristics to become smaller. It was confirmed that the method of the present invention can prevent the occurrence of defects without affecting the transistor characteristics.

[発明の効果] 以上述べてきたように本発明の構造によれば、従来の方
法では欠陥を発生させていた構造的な欠陥をトランジス
タ特性を変えることなく除去することを可能にするもの
である。本発明の方法においては、製造プロセス中での
フォトリソグラフィーの工程数は増加することになるが
、断線もしくは遮光層−ソース電極、ソースライン間相
互の短絡による線欠陥が発生した場合にはその基板は不
良品となることから、この発明の寄与は大きく薄膜トラ
ンジスタ基板の製造コストを低減するのに多大の寄与を
する物であると考えられる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the structure of the present invention, it is possible to remove structural defects that would otherwise occur in conventional methods without changing transistor characteristics. . In the method of the present invention, the number of photolithography steps in the manufacturing process increases, but if a line defect occurs due to a disconnection or a short circuit between the light shielding layer and the source electrode or source line, the substrate Therefore, it is considered that the present invention makes a large contribution to reducing the manufacturing cost of thin film transistor substrates.

本発明によるTPT構造をとることで、従来から用いら
れてきた単純マトリックス型液晶表示素子に比ベアクチ
イブマトリクス型液晶表示素子の製造コストが高いとい
う問題点を解決でき、アクティブマトリクス型液晶表示
素子の実用化に大きく貢献するものである。
By adopting the TPT structure according to the present invention, it is possible to solve the problem that the manufacturing cost of active matrix type liquid crystal display elements is higher than that of conventionally used simple matrix type liquid crystal display elements. This will greatly contribute to the practical application of the technology.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の基本的構成を示す図であり、第1図の
(a)はその平面図であり、第1図の(b)はそのAA
’面の断面図である。第2図は従来の逆スタガー構造を
有するTPTの断面図で′あり、第3図は第2図に示す
TPTの電極を2層構造にした断面図であり、第4図は
本発明の構造を有するコブラーナ型のTFTの断面図、
第5図は従来の2層電極を有するTPTの半導体層上に
絶縁層を形成した断面図であり、第6図は本発明の構造
を有するTPTの半導体層に絶縁層を形成した断面図で
あ 1:絶縁基板 2:ゲート電極 3:層間絶縁膜兼ゲート絶縁膜 4:半導体層 5:コンタクト形成層 6’、26° :1層目のソース電極 6.26:2層目のソース電極 6” :ソースライン 7°、27° :1層目のドレイン電極7.27:2層
目のドレイン電極 8:画素電極 9.10:端面 11:遮光層 12:絶縁層 L:チャンネルサイズ A 1 旦 八−A′断面巳 N 2 図 M4L田 グ 買 5 図 ¥  6 10
FIG. 1 is a diagram showing the basic configuration of the present invention, FIG. 1(a) is its plan view, and FIG. 1(b) is its AA
' is a cross-sectional view of the plane. FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional TPT having an inverted staggered structure, FIG. 3 is a cross-sectional view of the TPT shown in FIG. 2 with a two-layer structure, and FIG. A cross-sectional view of a Cobrana type TFT having
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional TPT having a two-layer electrode with an insulating layer formed on the semiconductor layer, and FIG. 6 is a cross-sectional view of a TPT having the structure of the present invention with an insulating layer formed on the semiconductor layer. A1: Insulating substrate 2: Gate electrode 3: Interlayer insulating film and gate insulating film 4: Semiconductor layer 5: Contact formation layer 6', 26°: First layer source electrode 6.26: Second layer source electrode 6 ”: Source line 7°, 27°: 1st layer drain electrode 7.27: 2nd layer drain electrode 8: Pixel electrode 9.10: End surface 11: Light shielding layer 12: Insulating layer L: Channel size A 1 8-A' cross section N 2 Figure M4L tag purchase 5 Figure ¥ 6 10

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、絶縁基板上に複数の画素電極を配し、該画素電極の
近傍に薄膜トランジスタを配してなる薄膜トランジスタ
基板において、ソースライン、ソース電極、及びドレイ
ン電極の一部ないしは全部が2種類以上の導電層から形
成されかつその2種類以上の導電層の上側の導電層がそ
れよりも下側にある導電層よりも小さいパターン形状を
有することを特徴とする薄膜トランジスタ基板。 2、上記の複数の電極の近傍にある個々の薄膜トランジ
スタのソース電極とドレイン電極を構成する2種類以上
の導電層のうち、上側にある導電層のパターンがチャネ
ルの長さ方向に対して下側の導電層よりも後退した形状
を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
薄膜トランジスタ基板。
[Claims] 1. In a thin film transistor substrate in which a plurality of pixel electrodes are arranged on an insulating substrate and a thin film transistor is arranged near the pixel electrodes, part or all of the source line, the source electrode, and the drain electrode are provided. A thin film transistor substrate is formed of two or more types of conductive layers, and an upper conductive layer of the two or more types of conductive layers has a smaller pattern shape than a lower conductive layer. 2. Among the two or more types of conductive layers constituting the source and drain electrodes of each thin film transistor near the plurality of electrodes, the pattern of the upper conductive layer is on the lower side in the length direction of the channel. 2. The thin film transistor substrate according to claim 1, wherein the thin film transistor substrate has a shape that is recessed from the conductive layer.
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