JPH06186587A - Tftマトリクス及びその製造方法 - Google Patents

Tftマトリクス及びその製造方法

Info

Publication number
JPH06186587A
JPH06186587A JP4334786A JP33478692A JPH06186587A JP H06186587 A JPH06186587 A JP H06186587A JP 4334786 A JP4334786 A JP 4334786A JP 33478692 A JP33478692 A JP 33478692A JP H06186587 A JPH06186587 A JP H06186587A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tft
electrode
film
row
transparent electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4334786A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiro Nasu
安宏 那須
Katsunori Misaki
克紀 美崎
Takuya Watabe
卓哉 渡部
Yukimasa Ishida
幸政 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP4334786A priority Critical patent/JPH06186587A/ja
Publication of JPH06186587A publication Critical patent/JPH06186587A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 TFTマトリクス及びその製造方法に関し、
電極間リークの防止を目的とする。 【構成】 透明絶縁基板1上に複数本の行バスラインと
該行バスラインに直角に交叉する複数本の列バスライン
8を有し、該行バスラインと列バスライン8の各々の交
叉点の近傍にTFT及び透明電極11が配設され、該行バ
スラインと該TFTのゲート電極、該列バスライン8と
該TFTのドレイン電極7D、該TFTのソース電極7Sと
該透明電極9とがそれぞれ電気的に接続されてなり、且
つ該透明電極11と該行または列バスライン8の何れかが
該TFTのゲート絶縁膜3上に配設され、少なくとも該
TFTと該ゲート絶縁膜3上にある行または列バスライ
ン8の何れか及び透明電極9の少なくとも周縁部分の上
部が連続する最終保護膜13で覆われてなるTFTマトリ
クスにおいて、該最終保護膜13の最下層部が酸化物絶縁
体膜13A よりなるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はラップトップパソコンや
壁掛けTVとして用いられるTFT(薄膜トランジス
タ)マトリクス型液晶パネル用のTFTマトリクス及び
その製造方法に関する。
【0002】TFTマトリクスを用いて形成される液晶
パネルは、その表示品質においてCRTの代替えとして
の性能を確保することが可能なことが認知されつつある
が、断線や短絡、点欠陥等による製造工程中における歩
留りの低下が産業上の欠点となっており、改善が望まれ
ている。
【0003】
【従来の技術】図3はTFTマトリクスの等価回路図で
ある。この図に示すようにTFTマトリクスは、図にお
いて水平方向に延在する複数本の行バスライン(BX )
と、この行バスライン(BX ) に直角に交叉する列バスラ
イン(BY ) を有し、行バスライン(BX ) と列バスライン
(BY ) の各々の交点の近傍に、例えば行バスライン
(BX ) にゲート電極(G) が接続され列バスライン(BY)
にドレイン電極(D) が接続されたTFT(TF ) 及び、こ
のTFT(TF ) のソース電極(S) に接続する透明電極
(画素電極)(P) を備え、更にこの透明電極(P)に液晶
セル容量を主とする容量負荷(C) が接続されて構成され
る。
【0004】また、図4は上記TFTマトリクスの一部
を示す模式断面図で、図中の、1はガラス等の透明絶縁
基板、2は例えばクロム(Cr)等からなるゲート電極、3
は例えば厚さ4000Å程度の窒化シリコン(Si3N4) からな
るゲート絶縁膜、4はアモーファスシリコン(a-Si)等か
らなる厚さ200 Å程度の半導体動作層、5は例えばSi 3N
4 からなりゲート電極に自己整合する厚さ1200Å程度の
チャネル保護膜(エッチングストッパ膜)、6Dはn+
のa-Siからなるドレインコンタクト層、6Sは同じくn+
型のa-Siからなるソースコンタクト層、7Dはドレインコ
ンタクト層上に自己整合して形成されたチタン(Ti)等か
らなるドレイン電極、7Sは同じくソース電極、8はアル
ミニウム(Al)合金等からなりドレイン電極と接続する列
バスライン(ドレインバスライン)、9はインジウム(I
n)と錫(Sn)の酸化物であるITO からなりソース電極に接
続する透明(画素)電極、10は最終保護膜、11は窓を示
している。
【0005】この図に示されるようにTFTマトリクス
は、同一表面即ちゲート絶縁膜3上に、直に、透明(画
素)電極9とこの透明(画素)電極9と、電位の異なる
列バスライン(ドレインバスライン)8が形成される構
造を有する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記構造を有するTF
TマトリクスはTFT特性が水分の影響を受けやすいた
め、図4に示されたように表示部を除く表面が最終保護
膜10で覆われる。
【0007】そして従来この表面保護膜には、耐湿性に
優れるSi3N4 の単層膜が主として用いられていた。しか
しながら、Si3N4 膜はモノシラン(SiH4)とアンモニア(N
H3) を主原料とする強い還元性雰囲気中におけるプラズ
マCVD法により成膜されるために、下地即ちゲート絶
縁膜3上にメタル即ちソース及びドレイン電極7S、7Dに
用いたメタルや列バスライン(ドレインバスライン)8
に用いたメタルの化合物汚染が極微量存在していても、
このメタル化合物汚染物質が還元されて、導電性異物を
発生させ、図5に示すようにこの導電性異物12により接
近した電位の異なる電極間例えば透明(画素)電極9と
隣接セルのドレイン電極6Dや列バスライン(ドレインバ
スライン)8との間(図4のA及びA′に対応)の絶縁
性を劣化させ、TFTマトリクスに点欠陥を発生させる
という問題を生ずる。
【0008】勿論、プロセス中の汚染を完全に除去する
ことが根本的な解決策であるが、一基板中に 100万から
数100 万画素ある画素(透明)電極とバスライン電位の
電極との干渉を起こす汚染を完全にゼロにすることは困
難な場合が多い。
【0009】しかも、TFTマトリクスを液晶表示に用
いる場合、液晶セルの負荷は 0.1〜0.3 pF、蓄積容量を
用いた場合でもせいぜい 0.6〜0.8 pF程度の非常に小さ
い容量負荷となるため、100 MΩ程度の高い抵抗で前記
電極間に干渉が生じても、負荷の電圧保持に影響が発生
する。
【0010】そこで本発明は、メタル化合物汚染が存在
しても、これを導電性の生じない酸化物として基板面に
固定する作用を有する最終保護膜及びその形成方法を提
供し、TFTマトリクスの電極間リークを防止してその
製造歩留り及び信頼性を向上させることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決は、透明
絶縁基板上に複数本の行バスラインと該行バスラインに
直角に交叉する複数本の列バスラインを有し、該行バス
ラインと列バスラインの各々の交叉点の近傍にTFT及
び透明電極が配設され、該行バスラインと該TFTのゲ
ート電極、該列バスラインと該TFTのドレイン電極、
該TFTのソース電極と該透明電極とがそれぞれ電気的
に接続されてなり、且つ該透明電極と該行または列バス
ラインの何れかが該TFTのゲート絶縁膜上に配設さ
れ、少なくとも該TFTと該ゲート絶縁膜上にある行ま
たは列バスラインの何れか及び透明電極の少なくとも周
縁部分の上部が連続する最終保護膜で覆われてなるTF
Tマトリクスにおいて、該最終保護膜の最下層部が酸化
物絶縁体膜よりなる本発明によるTFTマトリクス、若
しくは、画素電極となる透明電極と、少なくとも、該透
明電極に電位を供給するTFTの該透明電極と異なる電
位の電極及び該TFTに電位を供給するバスラインの中
の該透明電極と異なる電位のバスラインが同一表面上に
配設され、該透明電極、該TFTの電極及びバスライン
の形成面上を連続する最終保護膜で覆う工程を有するT
FTマトリクスの製造方法において、少なくとも、該透
明電極、該TFTの電極及びバスラインの形成面に直に
接する該最終保護膜の最下層の膜の形成を、酸化性若し
くは非還元性雰囲気中におけるCVD法またはPVD法
により行う本発明によるTFTマトリクスの製造方法に
よって達成される。
【0012】
【作用】従来、最終保護膜として主として用いられてい
た前記SiH4とNH3 を主原料とするプラズマCVD法によ
り形成されるSi3N4 膜は、その生成に際して下地を非常
に良く還元する作用を持つことを本発明者等は実験的に
確認している。例えば、Tiをガラス基板上に成膜し弗素
系のガスでドライエッチングを施すと、全面にTiの酸弗
化物(TiOx F y ) が数10Å程度残存し、オーバエッチン
グでは容易に除去できない。この面に上記プラズマCV
D法によるSi3N4 膜を成膜すると、108 Ω/□程度以上
の導電性が発生する等である。
【0013】ところが、成膜を同じプラズマCVD法で
も酸化性雰囲気中において行われるSiO2膜にすることに
より上記より3〜4桁程度の高抵抗化が図れることを本
発明者等は見出した。
【0014】また、、この酸化膜の効果は少なくとも50
Å程度の厚さのSiO2膜を成膜した後、その上に本来耐湿
性から必要とされるSi3N4 膜を成膜した場合でも依然と
して維持されることも本発明者等は確認した。
【0015】そこで本発明においては、最終保護膜の基
体表面に直に接する最下層に酸化性雰囲気中におけるプ
ラズマCVD法或いはPVD法で形成するSiO2膜を介在
させることによって、基体表面の還元されたメタル残留
物に起因する絶縁性劣化を防止し、TFTマトリクスの
信頼性の向上を図る。
【0016】
【実施例】以下本発明を、図示実施例により具体的に説
明する。図1は本発明の一実施例の模式断面図、図2は
本発明の効果を示す要部模式断面図である。全図を通じ
同一対象物は同一符合で示す。
【0017】本発明に係るTFTマトリクスは、例えば
図3の等価回路図を用いて説明した従来のTFTマトリ
クスと同様な回路構成を有し、例えば下ゲートスタガー
ド型TFTを用いて以下に述べるように形成される。
【0018】即ち本発明による下ゲートスタガード型T
FTを用いたTFTマトリクスは、図1に1画素及びそ
の近傍部の断面を模式的に示すように、ガラス等の透明
絶縁基板1上に、例えばCr等からなるゲート電極2及び
ゲート電極2に接続する図示しないゲートバスライン
(行バスライン)を形成し、このゲート電極2及びゲー
トバスライン形成面上に例えば厚さ4000Å程度のSi3N4
からなるゲート絶縁膜3を形成し、このゲート絶縁膜3
上の前記ゲート電極2上を所定の幅で広く覆う領域に厚
さ200 Å程度のノンドープa-Siからなる半導体動作層4
を形成し、この半導体動作層4上に例えばSi3N4 からな
りゲート電極に自己整合する厚さ1200Å程度のチャネル
保護膜5を形成し、このチャネル保護膜5上からその両
側の半導体動作層4上にそれぞれ延在してn+ 型a-Siか
らなるドレインコンタクト層6D及びソースコンタクト層
6Sと例えばTiからなるドレイン電極7D及びソース電極7S
との積層パターンを形成する工程を経て下ゲートスタガ
ード型のTFTを形成した後、このTFTのドレイン電
極7Dに接続し且つ前記ゲートバスラインに直角に交叉す
るドレインバスライン(列バスライン)8を形成し、上
記TFT近傍のゲート絶縁膜3上にITO からなりTFT
のソース電極7Sに接続する厚さ 500Å程度の透明(画
素)電極9を形成した後(ドレインバスライン8と透明
電極11の形成順序は逆でもよい)、上記電極及びバスラ
インの形成面上に、基体面に直に接する最下層の例えば
厚さ 100Å程度のSiO2膜13A とその上部の厚さ3000Å程
度のSi3N4膜13B との積層膜からなる最終保護膜13を形
成し、この最終保護膜13に表示部の透明(画素)電極を
表出する窓11を形成した構造を有する。
【0019】以上の記述からわかるように、本発明は最
終保護膜の基体面に直に接する最下層の膜を酸化性或い
は非還元性の雰囲気中でないと形成し得ないSiO2膜13A
に限定し、その上に耐湿性を有する例えばSi3N4 膜を積
層してなるSiO2と他の絶縁膜との積層構造にしたことが
特徴であり、その他は従来の構造と変わりはない。
【0020】上記SiO2膜とSi3N4 膜との積層構造の最終
保護膜の形成は、具体的には次のように行う。即ち最下
層のSiO2膜の堆積は、例えば、原料ガスにSiH4 60sccm
と一酸化二窒素(N2O) 2000sccmとの混合ガスを用い、圧
力 0.1〜1Torr、基板温度 350℃、放電電力 200〜500
W 程度の条件によるプラズマCVD法(PCVD法)によっ
てなされる。この方法において上記混合ガスによる成長
雰囲気は酸化性の雰囲気であるために、上記SiO2膜が堆
積される基体面に付着しているメタル化合物汚染物質は
完全に酸化され、例えば図2の部分断面図に模式的に示
すように、透明(画素)電極9と隣接セルのドレインバ
スライン8との間に表出するゲート絶縁膜3の表面に付
着していた電極材料の例えばTiやバスライン材料のAl等
の化合物は酸化されて、酸化チタンや酸化アルミニウム
等の高絶縁性を有する酸化物14に変質し、上記透明(画
素)電極9と隣接セルのドレインバスライン8等隣接す
る異なる電位の電極間の絶縁抵抗を、リーク電流を発生
させる程度に、劣化せしめることがなくなる。なお、図
2における13A はPCVD法により形成されたSiO2膜を示
す。
【0021】また上記SiO2膜13A 上へのSi3N4 膜13B の
堆積は、従来と同様に、SiH4 50sccm とNH3 100sccm と
N2 1000sccm とH2との混合ガスを用い、圧力 0.1〜1To
rr、基板温度 300℃、放電電力 200〜500 W 程度で行っ
た。
【0022】このSi3N4 膜13B の成長雰囲気は前に述べ
たように還元性を有するが、前記最下層のSiO2膜13A が
少なくとも30Å以上形成されていれば、Si3N4 膜13B 堆
積の際の還元性雰囲気により前記メタル汚染物質の酸化
物14が導電性異物に変質せしめられることはなく、絶縁
抵抗の劣化は認められなかった。
【0023】なお、上記SiO2膜とSi3N4 膜の堆積は、例
えば同一容器内で成長ガスの入れ換えのみで行う等、真
空を破らずに連続して行うことが、外部からの汚染物質
の侵入を避けるうえで望ましい。
【0024】また、SiO2膜の形成は、上記プラズマCV
D法に限られるものではなく、酸化性若しくは非還元性
雰囲気中における熱CVD法或いは同雰囲気中における
プラズマスパッタ等のPVD法によっても同様の効果を
得ることができる。
【0025】また、実施例に示した構造においては、本
発明に係る最終保護膜に表示部の透明(画素)電極を表
出する窓を設けることによって最終保護膜が透明(画
素)電極の周辺部のTFT及びバスライン部のみに形成
されているが、透明(画素)電極の全面上にも本発明に
係る最終保護膜を残した構造においても、本発明の有効
性には何等変わりはない。また画素電極がゲート絶縁膜
上に在るか否か、TFTが下ゲート逆スタガード型であ
るか否かも本質的な問題ではない。即ち、画素電極と他
の電位の電極が同一面内に存在し、これらの上に連続し
た最終保護膜を成膜して構成されるすべてのTFTマト
リクスに本発明は適用可能である。
【0026】また、最終保護膜の膜構成もSiO2/Si3N4
構造に限られるものではなく、成膜の初期が酸化性或い
は非還元性の雰囲気中で実施される成膜法であれば、本
発明の効果を奏することができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、T
FTマトリクスにおける電極間の絶縁性を高めて点欠陥
が防止される。従って本発明は、TFTマトリクスの製
造歩留り及び信頼性の向上に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例の模式断面図
【図2】 本発明の効果を示す要部模式断面図
【図3】 TFTマトリクスの等価回路図
【図4】 従来構造の模式断面図
【図5】 従来の問題点を示す要部模式断面図
【符号の説明】
1 透明絶縁基板 2 ゲート電極 3 ゲート絶縁膜 4 半導体動作層 5 チャネル保護膜 6D ドレインコンタクト層 6S ソースコンタクト層 7D ドレイン電極 7S ソース電極 8 ドレインバスライン 9 透明(画素)電極 11 窓 13 最終保護膜 13A SiO2膜 13B Si3N4 膜 14 酸化物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石田 幸政 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明絶縁基板上に複数本の行バスライン
    と該行バスラインに直角に交叉する複数本の列バスライ
    ンを有し、該行バスラインと列バスラインの各々の交叉
    点の近傍にTFT及び透明電極が配設され、該行バスラ
    インと該TFTのゲート電極、該列バスラインと該TF
    Tのドレイン電極、該TFTのソース電極と該透明電極
    とがそれぞれ電気的に接続されてなり、且つ該透明電極
    と該行または列バスラインの何れかが該TFTのゲート
    絶縁膜上に配設され、少なくとも該TFTと該ゲート絶
    縁膜上にある行または列バスラインの何れか及び透明電
    極の少なくとも周縁部分の上部が連続する最終保護膜で
    覆われてなるTFTマトリクスにおいて、 該最終保護膜の最下層部が酸化物絶縁体膜よりなること
    を特徴とするTFTマトリクス。
  2. 【請求項2】 画素電極となる透明電極と、少なくと
    も、該透明電極に電位を供給するTFTの該透明電極と
    異なる電位の電極及び該TFTに電位を供給するバスラ
    インの中の該透明電極と異なる電位のバスラインが同一
    表面上に配設され、該透明電極、該TFTの電極及びバ
    スラインの形成面上を連続する最終保護膜で覆う工程を
    有するTFTマトリクスの製造方法において、 少なくとも、該透明電極、該TFTの電極及びバスライ
    ンの形成面に直に接する該最終保護膜の最下層の膜の形
    成を、酸化性若しくは非還元性雰囲気中におけるCVD
    法またはPVD法により行うことを特徴とするTFTマ
    トリクスの製造方法。
JP4334786A 1992-12-16 1992-12-16 Tftマトリクス及びその製造方法 Pending JPH06186587A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4334786A JPH06186587A (ja) 1992-12-16 1992-12-16 Tftマトリクス及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4334786A JPH06186587A (ja) 1992-12-16 1992-12-16 Tftマトリクス及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06186587A true JPH06186587A (ja) 1994-07-08

Family

ID=18281223

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4334786A Pending JPH06186587A (ja) 1992-12-16 1992-12-16 Tftマトリクス及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06186587A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016111034A (ja) * 2014-12-02 2016-06-20 三菱電機株式会社 薄膜トランジスタ基板およびその製造方法と液晶表示装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016111034A (ja) * 2014-12-02 2016-06-20 三菱電機株式会社 薄膜トランジスタ基板およびその製造方法と液晶表示装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100238510B1 (ko) 박막트랜지스터와 그 제조방법 및 이를 이용한 액정표시장치
US5874745A (en) Thin film transistor with carbonaceous gate dielectric
US5726461A (en) Active matrix substrate and switching element
US20020093021A1 (en) Thin-film transistor display devices
KR970004885B1 (ko) 평판표시장치 및 그 제조방법
US6707513B2 (en) Active matrix substrate and manufacturing method thereof
JP2002341367A (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
JP2002202527A (ja) アクティブマトリクス型液晶表示装置
KR20150053078A (ko) 어레이기판 및 이의 제조방법
EP0683525B1 (en) Thin-film transistor array for display
JP2001077366A (ja) 薄膜トランジスタ、液晶表示装置、及び薄膜トランジスタの製造方法
JPH0862628A (ja) 液晶表示素子およびその製造方法
JPH08254680A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH0348671B2 (ja)
JPH06138487A (ja) 半導体装置と液晶表示装置
KR920006076B1 (ko) 박막 트랜지스터 배열 및 이것을 사용한 액정 표시장치
JPH06186587A (ja) Tftマトリクス及びその製造方法
JPH0640585B2 (ja) 薄膜トランジスタ
JP3192813B2 (ja) 液晶表示装置
JPH0618930A (ja) アクティブマトリックス形液晶表示装置の製造方法
JPH0961835A (ja) 液晶表示基板およびその製造方法
JPH08297299A (ja) 薄膜トランジスタとこれを用いた液晶表示装置
KR100202232B1 (ko) 액정표시장치의 제조방법 및 액정표시장치의 구조
JPH08321621A (ja) 薄膜トランジスタ
JP2910646B2 (ja) 薄膜トランジスタアレイとその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010116