JPH04367828A - アクティブマトリクス基板の製造方法 - Google Patents

アクティブマトリクス基板の製造方法

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JPH04367828A
JPH04367828A JP3144915A JP14491591A JPH04367828A JP H04367828 A JPH04367828 A JP H04367828A JP 3144915 A JP3144915 A JP 3144915A JP 14491591 A JP14491591 A JP 14491591A JP H04367828 A JPH04367828 A JP H04367828A
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semiconductor layer
capacitance
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Toru Ueda
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイ等の
アクティブマトリクス表示装置に使用されるアクティブ
マトリクス基板の製造方法に関し、より詳しくは、スイ
ッチング素子として薄膜トランジスタ(以下TFTと称
する)を備え、かつ表示特性の向上を図るために付加容
量を備えたアクティブマトリクス基板の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図3は付加容量を備えた一般的なアクテ
ィブマトリクス表示装置の等価回路図を示す。この表示
装置は、横方向に平行な複数のゲートバス配線24、2
4…に交差して、複数本のソースバス配線25、25…
を縦方向に配設してなる。ゲートバス配線24及びソー
スバス配線25で囲まれた矩形状をなす1つの絵素領域
には、絵素容量(CLC)23及び付加容量(CS)2
2が並列に設けられている。加えて、ゲートバス配線2
4及びソースバス配線25にはそれぞれTFT21のゲ
ート電極及びソース電極が接続されている。また、TF
T21のドレイン電極には絵素容量23及び付加容量2
2が接続されている。
【0003】このような表示装置に用いられるアクティ
ブマトリクス基板は従来図4に示す製造工程で作製され
ていた。図4(a)に示すように、まず、透明ガラス等
からなる絶縁性基板1の上に、減圧CVD法によって後
に半導体層2となるシリコン層を100nmの厚さに堆
積する。次いで、このシリコン層をホトリソグラフィ法
及びドライエッチング法によってパターンニングし、こ
れにより半導体層2を形成する。
【0004】次に、図4(b)に示すように、例えばC
VD法によって絶縁性基板1上の全面に半導体層2を覆
うようにしてシリコン酸化物からなる絶縁膜3を100
nmの厚さに堆積する。その後、絶縁膜3上の全面にレ
ジスト膜4を形成し、次いで該レジスト膜4の半導体層
2の一部である第1容量電極2b上の部分を除去する。 そして、このレジスト膜4をマスクとして用い、イオン
注入法によって第1容量電極2bとなる部分に、例えば
リンPを不純物として、100KeV、5×1015c
m−2の条件下でドーピングする。尚、リンPのドーピ
ング工程は絶縁膜3を形成する前に行ってもよい。
【0005】次に、図4(c)に示すように、レジスト
膜4を除去し、半導体層2上に絶縁膜3を挟んでゲート
電極6及び第2容量電極6aをパターン形成する。ゲー
ト電極6は前述のゲートバス配線24に接続されている
。また、第1容量電極2b、絶縁膜3及び第2容量電極
6bにより、前述の付加容量22が形成される。従って
、このアクティブマトリクス基板では、絶縁膜3が付加
容量の付加容量絶縁膜として用いられている。
【0006】次に、ゲート電極6及び第2容量電極6a
をマスクとして用い、イオン注入法によって、例えばリ
ンを不純物として、100KeV、5×1015cm−
2の条件下でドーピングする。この不純物のイオン注入
により、半導体層2のゲート電極6及び第2容量電極6
aの下方以外の部分にソース領域5a及びドレイン領域
5bが形成され、半導体層2のゲート電極6の下方の部
分にチャネル領域2aが形成される。絶縁膜3はゲート
絶縁膜として機能する。以上の工程によりTFT21が
作製される。
【0007】次に、図4(d)に示すように、絶縁性基
板1上の全面にCVD法によってシリコン酸化物からな
る層間絶縁膜7を形成する。そして、ドーピングした不
純物を活性化させるために、該絶縁性基板1を、例えば
窒素中で950℃で30分間熱処理する。その後、層間
絶縁膜7のソース領域5a上及びドレイン領域5b上の
部分にコンタクトホール9a、9bが形成され、該ソー
ス領域5a上のコンタクトホール9a上にソースバス配
線25が形成される。一方、ドレイン領域5b上のコン
タクトホール9b上及び層間絶縁膜7上には、絵素電極
8が形成され、これによりアクティブマトリクス基板が
作製される。
【0008】その後、該アクティブマトリクス基板は対
向電極が形成された対向基板と貼り合わされ、両者間に
液晶等の表示媒体が封入され、これでアクティブマトリ
クス表示装置の一例としての液晶ディスプレイが作製さ
れる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成の
アクティブマトリクス基板において、付加容量22には
スイッチング素子であるTFT21を通して電荷の充放
電が繰り返して行われる。付加容量22は充電された電
荷によって絵素容量23に印加される電圧を所定期間保
持する。従って、該電圧を確実に保持するには、付加容
量22を大きく、すなわちその面積を大きくする必要が
ある。
【0010】しかるに、付加容量22の面積を単純に大
きくしようとすれば、絵素の単位面積に対する有効表示
面積の割合である開口率が低下するため、表示特性が損
なわれることになる。
【0011】そこで、表示特性を損なうことなく付加容
量22を大きくするために従来以下に示す方法がとられ
ていた。
【0012】■付加容量22の絶縁膜3を薄くする。
【0013】■高誘電率の絶縁材料(例えば、SiNや
Ta2O5)で絶縁膜3を形成する。
【0014】しかしながら、上記■、■の方法によれば
、絶縁膜3の品質(絶縁性)が劣化し、リーク電流を発
生し易く、該リーク電流に起因して付加容量22に充電
された電荷が減少するおそれがある。このため、アクテ
ィブマトリクス基板を表示装置に組み込んだ場合に、高
品位の表示特性が得られないという欠点があった。
【0015】すなわち、上記従来方法によれば、開口率
の低下を抑止して、表示特性の向上を図る上で限界があ
った。
【0016】本発明は、このような従来技術の問題点を
解決するものであり、付加容量の面積を大きくすること
なく、所望の付加容量値を確保でき、表示装置に組み込
んだ場合に表示特性を向上できるアクティブマトリクス
基板の製造方法を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明のアクティブマト
リクス基板の製造方法は、スイッチング素子として薄膜
トランジスタを備え、且つ付加容量を備えたアクティブ
マトリクス基板の製造方法において、絶縁性基板に1以
上の穴を形成する工程と、該穴が形成された領域に該付
加容量を形成し、且つその他の領域に該薄膜トランジス
タを形成する工程とを包含してなり、そのことにより上
記目的が達成される。
【0018】
【作用】絶縁性基板に形成された穴に付加容量を形成す
るものとすると、該穴の底面のみならず、内周面も付加
容量として活用できる。従って、絶縁性基板の表面積に
対する付加容量の占有率を拡大することなく、付加容量
の容量値を大幅に向上できる。換言すれば、開口率を低
下することなく、付加容量の増大が図れる。
【0019】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【0020】図1は本発明方法により製造されるアクテ
ィブマトリクス基板の断面構造を示しており、該アクテ
ィブマトリクス基板は図2に示す工程で作製される。以
下にその詳細を説明する。
【0021】図2(a)に示すように、まず、石英やサ
ファイヤ等からなる絶縁性基板1上に、フォトリソグラ
フィ法およびドライエッチング法によって丸穴状の穴2
6を複数(図示例では3個)凹設する。該穴26の穴径
は1.2μm、深さは3μmが好ましい。
【0022】次いで、図2(b)に示すように、絶縁性
基板1上に減圧CVD法によって後に半導体層2となる
シリコン層を100nmの厚さに堆積する。次いで、こ
のシリコン層をホトリソグラフィ法及びドライエッチン
グ法によってパターンニングし、これにより半導体層2
を形成する。図2(b)に示されるように、該半導体層
2は絶縁性基板1の表面のみならず、穴26、26…の
底面および内周面にも堆積される。なお、シリコン層を
堆積する前に、穴26の底面および内周面に酸化膜又は
絶縁膜を形成することにしてもよい。
【0023】次に、例えばCVD法によって絶縁性基板
1上の全面に半導体層2を覆うようにしてシリコン酸化
物からなる絶縁膜3を100nmの厚さに堆積する。そ
の後、絶縁膜3上の全面にレジスト膜4を形成し、次い
で、穴26、26…を形成した領域部分のレジスト膜4
を除去する。そして、このレジスト膜4をマスクとして
用い、イオン注入法によってレジスト膜4を除去した部
分に、例えばリンPを不純物として、100KeV、5
×1015cm−2の条件下でドーピングする。これに
より、半導体層2のイオン注入部に第1容量電極2bが
形成される。
【0024】該第1容量電極2bは穴26に沿って形成
されるため、全体として蛇行状をなす。第1容量電極2
bは次に述べる付加容量絶縁膜3と、第2容量電極6a
とで付加容量22(図1参照)を構成する。なお、第1
容量電極2bは上記のように穴26の内周面にも形成さ
れるため、イオン注入は回転イオン注入方式で行われる
。なお、リンPのドーピング工程は絶縁膜3を形成する
前に行ってもよい。
【0025】次に、図2(c)に示すように、レジスト
膜4を除去し、半導体層2上に絶縁膜3を挟んでゲート
電極6及び第2容量電極6aをパターン形成する。ゲー
ト電極6は図示しないゲートバス配線に接続される。ゲ
ート電極6および第2容量電極6aの膜厚は、例えば0
.5μmとする。
【0026】次いで、ゲート電極6および第2容量電極
6aをマスクとして用い、イオン注入法によって、例え
ばリンを不純物として、100KeV、5×1015c
m−2の条件下でドーピングする。この不純物のイオン
注入により、半導体層2のゲート電極6の下方以外の部
分にソース領域5a及びドレイン領域5bが形成され、
半導体層2のゲート電極6の下方の部分にチャネル領域
2aが形成される。絶縁膜3はゲート絶縁膜として機能
する。 以上の工程によりTFT21が作製される。該TFT2
1は図示のごとく絶縁性基板1上の穴26形成部を除く
部分に形成される。
【0027】次に、図1に示すように、絶縁性基板1上
の全面にCVD法によってシリコン酸化物からなる層間
絶縁膜7を形成する。そして、ドーピングした不純物を
活性化させるために、該絶縁性基板1を、例えば窒素中
で950℃で30分間熱処理する。その後、層間絶縁膜
7のソース領域5a上及びドレイン領域5b上の部分に
コンタクトホール9a、9bが形成される。ソース領域
5a上のコンタクトホール9a開口部にはソースバス配
線25が形成される。一方、ドレイン領域5b上のコン
タクトホール9b開口部及び層間絶縁膜7上の付加容量
22形成部に相当する部分には、絵素電極8が形成され
、これによりアクティブマトリクス基板が作製される。
【0028】その後、該アクティブマトリクス基板には
対向面側に対向電極が形成された対向基板が貼り合わさ
れ、両基板間に表示媒体としての液晶が封入され、これ
でアクティブクトリクス表示装置が作製される。
【0029】
【発明の効果】以上の本発明アクティブマトリクス基板
の製造方法によれば、開口率を損なうことなく、付加容
量の増大が図れるアクティブマトリクス基板を得ること
ができる。従って、開口率の高い、高品位の表示特性を
有するアクティブマトリクス表示装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法により製造されるアクティブマトリ
クス基板を示す断面図である。
【図2】本発明方法の製造工程を示す断面図である。
【図3】従来のアクティブマトリクス表示装置の等価回
路を示す図面である。
【図4】従来のアクティブマトリクス基板の製造工程を
示す断面図である。
【符号の説明】
1  絶縁性基板 2  半導体層 2a  チャネル層 2b  第1容量電極 3  ゲート絶縁膜 4  レジスト膜 5a  ソース領域 5b  ドレイン領域 6  ゲート電極 6a  第2容量電極 7  層間絶縁膜 8    絵素電極 9a、9b  コンタクトホール 21  TFT 22  付加容量 26  穴

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スイッチング素子として薄膜トランジスタ
    を備え、且つ付加容量を備えたアクティブマトリクス基
    板の製造方法において、絶縁性基板に1以上の穴を形成
    する工程と、該穴が形成された領域に該付加容量を形成
    し、且つその他の領域に該薄膜トランジスタを形成する
    工程とを包含するアクティブマトリクス基板の製造方法
JP14491591A 1991-06-17 1991-06-17 アクティブマトリクス基板の製造方法 Expired - Lifetime JP2653572B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000081636A (ja) * 1998-09-03 2000-03-21 Seiko Epson Corp 電気光学装置及びその製造方法並びに電子機器
JP2002353245A (ja) * 2001-03-23 2002-12-06 Seiko Epson Corp 電気光学基板装置及びその製造方法、電気光学装置、電子機器、並びに基板装置の製造方法
JP2012155118A (ja) * 2011-01-26 2012-08-16 Seiko Epson Corp 電気光学装置及び電子機器

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