JPH03148635A - Ｔｆｔパネルおよびその製造方法 - 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、ＴＦＴアクティブマトリックス型液晶表示素
子に用いられるＴＦＴパネルおよびその製造方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

ＴＦＴアクティブマトリックス型液晶表示素子に用いら
れるＴＦＴパネルは、透明基板上に、ゲートラインと、
このゲートラインにゲート電極がつながる薄膜トランジ
スタ（Ｔ　Ｆ　Ｔ）と、この薄膜トランジスタのソース
電極につながる透明な画素電極とを形成し、その上にこ
れらを覆う透明な絶縁膜を形成するとともにこの絶縁膜
の上に、この絶縁膜に設けたコンタクト孔において前記
薄膜トランジスタのドレイン電極に接続されたデータラ
インを形成し、さらに前記薄膜トランジスタの上方に遮
光用金属膜を設けた構造となっている。

第３図は従来のＴＦＴパネルの一部分の断面を示したも
ので、図中１はガラス等からなる透明基板であり、この
基板仕には、ゲートライン２と、薄膜トランジスタ３と
、画素電極９とが形成されている。上記薄膜トランジス
タ３は逆スタガー型のもので、この薄膜トランジスタ３
は、前記ゲートライン２に一体に形成されたゲート電極
４と、このゲート電極４およびゲートライン２の上に基
板１のほぼ全面にわたって形成された窒化シリコン（Ｓ
ＩＮ）等からなる透明なゲート絶縁膜５と、このゲート
絶縁膜５の上に前記ゲート電極４と対向させて形成され
たアモルファス・シリコン（ａ−Ｓｉ）からなる半導体
層６と、この半導体層６の上に形成されたソース電極７
およびドレイン電極８とからなっている。また、前記画
素電極９は、前記ゲート絶縁膜５の上に形成したＩＴＯ
等の透明導電膜からなっており、この画素電極９は上記
薄膜トランジスタ３のソース電極７とつながっている。

なお、第３図に示したＴＦＴパネルでは、上記画素電極
９と薄膜トランジスタ３のソース、ドレイン電極７．８
とをＩＴＯ等の透明導電膜で形成しており、画素電極９
と前記ソース電極７は一体電極となっている。

また、１０は上記基板仕にそのほぼ全面にわたって形成
された、前記ゲートライン２と薄膜トランジスタ３およ
び画素電極９を覆う透明なオーバーコート絶縁膜であり
、このオーバーコート絶縁膜１０の上には、前記ゲート
ライン２と直交する方向に配線されたデータライン１２
が形成されている。このデータライン１２は、前記オー
バーコート絶縁膜１０に設けたコンタクト孔１１におい
て前記薄膜トランジスタ３のドレイン電極８に接続され
ている。

また、１３は前記薄膜トランジスタ３の上方に設けられ
た遮光用金属膜である。この遮光用金属膜１３は、薄膜
トランジスタ３の半導体層６に光が当ってトランジスタ
３にリーク電流を発生させるのを防ぐために設けられた
もので、この遮光用金属膜１３は、前記データライン１
２と短絡しないように、データライン１２を覆って基板
１のほぼ全面に形成した窒化シリコン等からなる透明な
絶縁膜１４の上に形成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来のＴＦＴパネルは、データライ
ン１２をＳＯＧまたは窒化シリコン等からなる絶縁膜１
４で覆い、この絶縁膜１４の上に遮光用金属膜１３を形
成しているため、上記絶縁１１１４の形成に時間がかか
るし、またこの絶縁膜１４に膜剥がれが発生して遮光用
金属膜１３がなくなってしまうという問題をもっていた
。これは、窒化シリコン等からなる絶縁膜１４は、その
堆積形成時にピンホールやクラック等の欠陥が発生しや
すいため、遮光用金属膜１３とデータライン１２との間
を確実に絶縁するには、上記絶縁膜１４をかなり厚く堆
積させる必要があるからであり、したがってその堆積に
時間がかかるし、また膜厚を厚くするほど絶縁膜１４が
剥がれやすくなる。しかも、上記窒化シリコン等からな
る絶縁膜１４は、ＣＶＤ法等によって堆積させなければ
ならないため、上記従来のＴＦＴパネルは、その製造過
程における高価な堆積装置の使用回数が多く、そのため
に製造コストも高いという問題ももっていた。

本発明は上記のような実情にかんがみてなされたもので
あって、その目的とするところは、データラインの上に
絶縁膜を堆積形成することなく遮光用金属膜と上記デー
タラインとの間を確実に絶縁することができるようにし
た、製造時間を短縮し、かつ高価な堆積装置の使用回数
を少なくして製造コストの低減をはかるとともに、デー
タラインと遮光用金属膜との間を絶縁する絶縁層の剥離
もなくして信頼性を向上させることができるＴＦＴパネ
ルを提供するとともに、あわせてそ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〕

本発明のＴＦＴパネルは、透明基板上に、ゲートライン
と、このゲートラインにゲート電極がつながる薄膜トラ
ンジスタと、この薄膜トランジスタのソース電極につな
がる画素電極とを形成し、その上にこれらを覆う透明な
オーバーコート絶縁膜を形成するとともにこのオーバー
コート絶縁膜の上に、このオーバーコート絶縁膜に設け
たコンタクト孔において前記薄膜トランジスタのドレイ
ン電極に接続されたデータラインを形成し、さらに前記
薄膜トランジスタの上方に遮光用金属膜を設けたＴＦＴ
パネルにおいて、前記データラインの表面にこのデータ
ラインを酸化させた金属酸化物からなる絶縁層を形成し
、このデータラインおよび前記オーバーコート絶縁膜の
上に前記遮光用金属膜を形成したことを特徴とするもの
である。

また、本発明のＴＦＴパネルの製造方法は、透明基板上
に、ゲートラインと、このゲートラインにゲート電極が
つながる薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタの
ソース電極につながる画素電極と、これらを覆う透明な
オーバーコート絶縁膜を形成し、このオーバーコート絶
縁膜の上にこのオーバーコート絶縁膜に設けたコンタク
ト孔において前記薄膜トランジスタのドレイン電極に接
続されたデータラインを形成した後、前記データライン
の表面をプラズマ酸化処理してこのデータラインの表面
に金属酸化物からなる絶縁層を形成し、この後前記デー
タラインおよび前記オーバーコート絶縁膜の上に前記遮
光用金属膜を形成することを特徴とするものである。

〔作　用〕

すなわち、本発明のＴＦＴパネルは、データラインの表
面にこのデータラインを酸化させた金属酸化物からなる
絶縁層を形成す′ることにより、この絶縁層で前記デー
タラインとその上に形成する遮光用金属膜との間を絶縁
するようにしたものであり、データラインの表面を酸化
させて形成された金属酸化物からなる上記絶縁層は、そ
の層厚が薄くてもピンホールやクラック等の欠陥はほと
んどないから、上記絶縁層で、遮光用金属膜とデータラ
インとの間を確実に絶縁することができる。

したがってこのＴＦＴパネルによれば、従来のＴＦＴパ
ネルのようにデータラインの上に絶縁−を堆積形成する
必要はなく、またデータラインの表面に上記絶縁層を形
成する酸化処理も比較的短時間で行なうことができるか
ら、製造時間を短縮し、かつ高価な堆積装置の使用回数
を少なくして製造コストの低減をはかることができる。

また、データラインと遮光用金属膜との間を絶縁する上
記絶縁層は、データラインの表面を酸化処理して形成さ
れたものであるため、この絶縁層が剥離することは全く
なく、シたがって信頼性も向上させることができる。

また、本発明のＴＦＴパネルの製造方法によれば、ゲー
トラインおよび薄膜トランジスタと画素電極を覆うオー
バーコート絶縁膜の上にデータラインを形成した後に、
前記データラインの表面をプラズマ酸化処理してこのデ
ータラインの表面に金属酸化物からなる絶縁層を形成し
ているから、上記絶縁層はオーバーコート絶縁膜の上に
は生成せずデータラインの表面だけに形成されることに
なり、したがって上記絶縁層のバターニングは全く不要
である。したがって、この製造方法によれば、上記ＴＦ
Ｔパネルを少ない工程数で容易に製造することができる
。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。

第１図は本実施例のＴＦＴパネルの一部分の断面を示し
たもので、図中１はガラス等からなる透明基板であり、
この基板仕には、ゲートライン２と、薄膜トランジスタ
３と、画素電極９とが形成されている。なお、上記薄膜
トランジスタ３は逆スタガー型のもので、この薄膜トラ
ンジスタ３は第３図に示したものと同じ構造であるから
、その説明は図に同符号を付して省略する。また、前記
画素電極９は、基板仕にそのほぼ全面にわたって形成さ
れているゲート絶縁膜５の上に設けられおり、この画素
電極９は上記薄膜トランジスタ３のソース電極７とつな
がっている。なお、この実施例では、上記画素電極９と
薄膜トランジスタ３のソース、ドレイン電極７，８とを
ＩＴＯ等の透明導電膜で形成して、画素電極９と前記ソ
ース電極７とを一体電極としている。

また、１０は上記基板仕にそのほぼ全面にわたって形成
された、前記ゲートライン２と薄膜トランジスタ３およ
び画素電極９を覆う透明なオーバーコート絶縁膜であり
、このオーバーコート絶縁膜１０の上には、前記ゲート
ライン２と直交する方向に配線されたデータライン１２
が形成されている。このデータライン１２は、第３図に
示した従来のＴＦＴパネルと同様に、前記オーバーコー
ト絶縁膜１０に設けたコンタクト孔１１において薄膜ト
ランジスタ３のドレイン電極８に接続されている。

このデータライン１２は、例えばアルミニウムからなる
導電性金属で形成されており、その表面（上面および側
面）には、このデータライン１２をプラズマ酸化させた
金属酸化物（アルミナ：ＡｆＯｘ）からなる絶縁層１２
ａが形成されている。

そして、薄膜トランジスタ３の半導体層６に光が当るの
を防ぐための遮光用金属膜１３は、表面に上記絶縁層１
２ａを形成したデータライン１２および前記オーバーコ
ート絶縁膜１０の上に、薄膜トラ°ンジスタ３の少なく
ともチャンネル領域を覆うように形成されている。なお
、この遮光用金属膜１３は、データライン１２またはゲ
ートライン２に沿わせてストライブ状に形成されるか、
あるいは各薄膜トランジスタ３ごとにそれぞれ対応する
分離したパターンに形成されている。

第２図は上記ＴＦＴパネルの製造方法を工程順に示した
もので、このＴＦＴパネルは次のようにして製造される
。

まず、第２図（ａ）に示すように、透明基板仕に、ゲー
トライン２と、このゲートライン２にゲート電極４がつ
ながる薄膜トランジスタ３と、この薄膜トランジスタ３
のソース電極７につながる画素電極９と、これらを覆う
透明なオーバーコート絶縁膜１０を形成し、このオーバ
ーコート絶縁膜１０の上に、このオーバーコ−）絶［１
１１０に設けたコンタクト孔１１において前記薄膜トラ
ンジスタ３のドレイン電極８に接続されたデータライン
１２を形成する。なお、前記データライン１２は、オー
バーコート絶縁膜１０の上にアルミニウムをスパッタリ
ング法等により堆積させ、この堆積膜をバターニングし
て形成する。

次に、前記データライン１２の表面を酸素（０２）プラ
ズマ中でプラズマ酸化処理し、このデータライン１２の
表面（上面および側面）に、このデータライン１２の材
料であるアルミニウムのプラズマ酸化物であるアルミナ
（ＡｊＦＯｘ）を生成させ、このアルミナからなる絶縁
層１２Ｍを第２図（ｂ）に示すように形成する。この場
合、上記絶縁層１２ａは、オーバーコート絶縁膜の上に
は生成せず、データラインの表面だけに生成する。なお
、このプラズマ酸化処理は、データライン１２の表面全
体にある程度の厚さのアルミナが生成するまで行なえば
よく、このアルミナからなる絶縁層１２ａは良好な絶縁
体であり、またピンホールやクラック等の欠陥はほとん
どないから、その層厚が薄くても、十分絶縁膜として使
用できる。

この後は、前記データライン１２およびオーバーコート
絶縁膜１０の上にクロム等の不透明金属膜をスパッタリ
ング法等によって体積させ、この金属膜をバターニング
して、第２図（ｃ）に示すように遮光用金属膜１３を形
成し、第１図に示したＴＦＴパネルを完成する。

すなわち、上記実施例のＴＦＴパネルは、データライン
１２の表面にこのデータライン１２を酸化させた金属酸
化物からなる絶縁層１２ａを形成することにより、この
絶縁層１２ａで前記データライン１２とその上に形成す
る遮光用金属膜１３との間を絶縁するようにしたもので
あり、データライン１２の表面を酸化させて形成された
金属酸化物からなる上記絶縁層１２ａは、その層厚が薄
くてもピンホールやクラック等の欠陥はほとんどないか
ら、この絶縁層１２ａで、遮光用金属膜１３とデータラ
イン１２との間を確実に絶縁することができる。したが
ってこのＴＦＴパネルによれば、従来のＴＦＴパネルの
ようにデータライン１２の上に窒化シリコン等からなる
絶縁膜を堆積形成する必要はなく、またデータライン１
２の表面に上記絶縁層１２ａを形成する酸化処理も比較
的短時間で行なう巳とができるから、製造時間を短縮し
、かつ高価な堆積装置の使用回数を少なくして製造コス
トの低減をはかることができる。また、データライン１
２と遮光用金属膜１３との間を絶縁する上記絶縁層１２
ａは、データライン１２の表面を酸化処理して形成され
たものであるため、この絶縁層１２ｇが剥離すにとは全
くなく、したがって信頼性も向上させることができる。

また、上記実施例のＴＦＴパネルの製造方法によれば、
ゲートライン２および薄膜トランジスタ３と画素電極８
を覆うオーバーコート絶縁膜１０の上にデータライン１
２を形成した後に、前記データライン１２の表面をプラ
ズマ酸化処理してこのデータライン１２の表面に金属酸
化物からなる絶縁層１２ａを形成しているから、上記は
オーバーコート絶縁膜１０の上には生成せずデータライ
ン１２の表面だけに形成されることになり、したがって
上記絶縁層１２ａのバターニングは全く不要である。し
たがって、この製造方法によれば、上記ＴＦＴパネルを
少ない工程数で容易に製造することができる。

なお、上記実施例では、データライン１２をアルミニウ
ムで形成して、その表面にアルミナからなる絶縁層１２
ａを生成させているが、このデータライン１２は、その
表面の酸化処理により生成する金属酸化物が良好な絶縁
性を示すものであれば、アルミニウムに限らず、他の金
属で形成してもよい。また、上記実施例では、薄膜トラ
ンジスタ３のソース、ドレイン電極フー、８を画素電極
９と同じＩＴＯ等の透明導電膜で形成しているが、この
ソース、ドレイン電極７．８はクロム等の金属で形成し
てもよく、その場合は、画素電極９を、その端部をソー
ス電極７に重ねて形成してソース電極７に接続すればよ
い。また、上記薄膜トランジスタ３は逆スタガー型に限
らず、逆コプラナー型であ７てもよい。

〔発明の効果〕

本発明のＴＦＴパネルは、データラインの表面にこのデ
ータラインを酸化させた金属酸化物からなる絶縁層を形
成することにより、この絶縁層で前記データラインとそ
の上に形成する遮光用金属膜との間を絶縁するようにし
たものであり、このＴＦＴパネルによれば、従来のＴ　
Ｆ　Ｔ　ｔ＜ネルのようにデータラインの上に絶縁膜を
堆積形成する必要はなく、ま−たデータラインの表面に
上記絶縁層を形成する酸化処理も比較的短時間で行なう
ことができるから、製造時間を短縮し、かつ高価な堆積
装置の使用回数を少なくして製造コストの低減をはかる
ことができる。また、データラインと遮光用金属膜との
間を絶縁する上記絶縁層は、データラインの表面を酸化
処理して形成されたものであるため、この絶縁層が剥離
することは全くないから、信頼性も向上させることがで
きる。

また、本発明のＴＦＴパネルの製造方法によれば、ゲー
トラインおよび薄膜トランジスタと画素電極を覆うオー
バーコート絶縁膜の上にデータラインを形成した後に、
前記データラインの表面をプラズマ酸化処理してこのデ
ータラインの表面に金属酸化物からなる絶縁層を形成し
ているため、上記絶縁層はオーバーコート絶縁膜の上に
は生成せずデータラインの表面だけに形成されることに
なり、したがって上記絶縁層のバターニングは全く不要
であるから、上記ＴＦＴパネルを少ない工程数で容易に
製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示すＴＦＴパ
ネルの一部分の断面図およびその製造工程図、第３図は
従来のＴＦＴパネルの一部分の断面図である。 １・−・基板、２・・−ゲートライン、３・・−薄膜ト
ランジスタ、４−・−ゲート電極、７・・ツース電極、
８・−・ドレイン電極、９・一画素電極、１０・−オー
バーコート絶縁膜、１１−・コンタクト孔、１２・−デ
ータライン、１２ａ・・・絶縁層（データラインの金属
酸化物）、１３・−連光金属膜。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に、ゲートラインと、このゲートライ
   ンにゲート電極がつながる薄膜トランジスタと、この薄
   膜トランジスタのソース電極につながる画素電極とを形
   成し、その上にこれらを覆う透明なオーバーコート絶縁
   膜を形成するとともにこのオーバーコート絶縁膜の上に
   、このオーバーコート絶縁膜に設けたコンタクト孔にお
   いて前記薄膜トランジスタのドレイン電極に接続された
   データラインを形成し、さらに前記薄膜トランジスタの
   上方に遮光用金属膜を設けたＴＦＴパネルにおいて、 前記データラインの表面にこのデータラインを酸化させ
   た金属酸化物からなる絶縁層を形成し、このデータライ
   ンおよび前記オーバーコート絶縁膜の上に前記遮光用金
   属膜を形成したことを特徴とするＴＦＴパネル。
2. （２）透明基板上に、ゲートラインと、このゲートライ
   ンにゲート電極がつながる薄膜トランジスタと、この薄
   膜トランジスタのソース電極につながる画素電極と、こ
   れらを覆う透明なオーバーコート絶縁膜を形成し、この
   オーバーコート絶縁膜の上にこのオーバーコート絶縁膜
   に設けたコンタクト孔において前記薄膜トランジスタの
   ドレイン電極に接続されたデータラインを形成した後、
   前記データラインの表面をプラズマ酸化処理してこのデ
   ータラインの表面に金属酸化物からなる絶縁層を形成し
   、この後前記データラインおよび前記オーバーコート絶
   縁膜の上に前記遮光用金属膜を形成することを特徴とす
   るＴＦＴパネルの製造方法。