JPH07106586A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH07106586A
JPH07106586A JP24533793A JP24533793A JPH07106586A JP H07106586 A JPH07106586 A JP H07106586A JP 24533793 A JP24533793 A JP 24533793A JP 24533793 A JP24533793 A JP 24533793A JP H07106586 A JPH07106586 A JP H07106586A
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JP
Japan
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metal
liquid crystal
electrode
insulating film
crystal display
Prior art date
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Pending
Application number
JP24533793A
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English (en)
Inventor
Shozo Oura
昌三 大浦
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 TFTを用いたアクティブマトリクス型の液
晶表示装置において、液晶の配向不良によるドメインの
発生を低減する。 【構成】 TFTのドレイン領域2及びソース領域3上
の層間絶縁膜9にコンタクトホール9a,9bを形成
し、このコンタクトホール9a,9b内にWなどからな
る金属を埋め込むことによりメタル埋め込み部21,2
2を形成し、メタル埋め込み部22を介して表示電極1
0をソース領域3と電気的に接続することを特徴として
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に関する
ものであり、特にマトリクス状に配置された画素部を駆
動するため各画素部に薄膜トランジスタ(以下、TFT
という)が配置されたアクティブマトリクス型の液晶表
示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
TFTを用いた液晶ディスプレイが、TV、ビデオカメ
ラ、ノート型パソコンの表示ディスプレイ等に用いられ
てきており、大画面化及び高精細化が図られている。
【0003】このような液晶ディスプレイの高精細化に
伴い、液晶の配向不良によるドメインの発生が問題とな
ってきている。図4は、TFTを用いた従来の液晶表示
装置の製造工程を示す断面図である。図4(a)を参照
して、ガラス基板等の透明基板1上には、多結晶シリコ
ン等の半導体膜から形成されたドレイン領域2,ソース
領域3、及びチャネル領域4が形成されている。チャネ
ル領域4上にはゲート絶縁膜5を介して多結晶シリコン
等の半導体膜からなるゲート半導体電極6及びMo等の
高融点金属からなるゲート金属電極7が形成されてい
る。また液晶層が設けられる画素部の基板1上にはIT
Oなどからなる補助容量電極8が形成されている。TF
T及び補助容量電極8の上には層間絶縁膜9が形成され
ており、この層間絶縁膜9のドレイン領域2及びソース
電極部3の上方にはコンタクトホール9a,9bが形成
されている。
【0004】上記の液晶表示装置においては、図4
(b)に示すように、ITOなどからなる表示電極10
が画素部の層間絶縁膜9上に形成され、その一部がコン
タクトホール9b内に形成され、表示電極10とソース
領域3が電気的に接続されている。
【0005】図4(c)に示すように、コンタクトホー
ル9b内に表示電極10を形成した後に、Alなどから
なる金属配線12がコンタクトホール9b内の表示電極
10上を覆うように形成される。また、ドレイン領域2
上においては、コンタクトホール9aの層間絶縁膜の内
表面を覆うようにAlなどからなる金属配線11が形成
される。表示電極10上に形成される金属配線12は、
表示電極10とソース領域3との間のコンタクトを補強
する役割を果たしている。
【0006】従来の液晶表示装置においては、上述のよ
うに、層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールの内表
面を金属配線が覆うように形成されるため、TFTが形
成されている領域において金属配線による凹凸が大きく
なり、この部分においてドメインが発生しやすくなって
いた。このようなドメインの発生を少なくするために
は、金属配線による凹凸を少なくする必要があり、金属
配線の膜厚を薄くすることが必要となる。しかしなが
ら、金属配線の膜厚を薄くすると、コンタクトホールに
おけるステップカバレッジの不良を生じ、断線またはコ
ンタクト不良が生じやすくなる。
【0007】ここで、ドレインについて以下に説明す
る。図4に示した金属配線形成後に、一般にTFT等の
上全面にポリイミド等を塗布しその表面を一方向にラビ
ングする。その際、ラビングが一様に行われていないと
規則正しく液晶の配向がなされず、正規の映像が表示さ
れなくなる領域が発生する。これがドメインである。特
に表示電極付近は、金属配線の凹凸に起因してラビング
が一様に行われず、液晶が規則正しく配向しなくなるこ
とが多い。このドメインは、表示電極ごとに発生するこ
とが多く、表示電極の一部に例えば三角形などの形状で
発生するものである。
【0008】本発明の目的は、このような従来の問題点
を解消し、金属配線における断線やコンタクト不良を生
じることなく、ドメインの発生を低減することのできる
液晶表示装置の構造を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、基板上にマトリクス状に配置された複数の画素部を
駆動するため各画素部に薄膜トランジスタが配置された
液晶表示装置であり、薄膜トランジスタを構成するよう
に基板上に形成される、ソース領域、チャネル領域及び
ドレイン領域を有した半導体層並びに該チャネル領域上
に設けられるゲート絶縁膜及びゲート電極と、基板及び
薄膜トランジスタ上に形成される層間絶縁膜と、画素部
の液晶に駆動電圧を印加するため層間絶縁膜上に形成さ
れる表示電極と、薄膜トランジスタのソース領域及びド
レイン領域の少なくともいずれか一方の領域上の層間絶
縁膜に形成されるコンタクトホール内を埋め込むように
形成されるメタル埋め込み部とを備え、表示電極がメタ
ル埋め込み部と接合することにより、表示電極がメタル
埋め込み部を介してソース領域及びドレイン領域のいず
れか一方と電気的に接続していることを特徴としてい
る。
【0010】
【作用】本発明の液晶表示装置では、層間絶縁膜に形成
されたコンタクトホール内に金属が埋め込まれ、メタル
埋め込み部が形成されている。従って、表示電極をこの
メタル埋め込み部と接合させることにより、メタル埋め
込み部を介して表示電極をソース領域またはドレイン領
域と、従来のようにコンタクトホール内に延在して設け
られた表示電極の断線またはコンタクト不良が発生する
ことなく電気的に接続することができる。またドライバ
ーからのバスラインに接続される金属配線の部分におい
ても、メタル埋め込み部が形成されているので、従来の
ように、コンタクトホール上の金属配線の厚みを、少な
くともコンタクトホールの深さ分の厚みにする必要がな
いため、金属配線の厚みを薄くすることができる。特
に、表示電極を形成した側に金属配線の凹凸によるドメ
インが発生することを防止することができる。
【0011】
【実施例】図1は、本発明に従う一実施例の液晶表示装
置のTFT近傍を示す断面図である。図1を参照して、
ガラス基板等の透明基板1上には、薄膜トランジスタを
構成するように、ドレイン領域2、チャネル領域4及び
ソース領域3、並びに該チャネル領域4上に設けられる
ゲート絶縁膜5、ゲート半導体電極6及びゲート金属電
極7が形成されている。
【0012】画素部の基板1上にはITO等からなる補
助容量電極8が形成されている。薄膜トランジスタ及び
補助容量電極8を覆うように基板1上に窒化シリコン
(SiNx )膜や酸化シリコン(SiO2 )等からなる
層間絶縁膜9が形成されており、層間絶縁膜9のドレイ
ン領域2及びソース領域3の上方にはコンタクトホール
9a,9bが形成されている。本実施例では、このコン
タクトホール9a,9b内に、例えばW(タングステ
ン)からなるメタル埋め込み部21,22が形成されて
いる。メタル埋め込み部21,22は、その上端がコン
タクトホール9a,9bの上端に至るように、すなわち
コンタクトホール9a,9b内が埋めつくされるように
形成されている。
【0013】ソース電極3上に形成されたメタル埋め込
み部22上に延びるように、ITOなどからなる表示電
極10が形成されている。この表示電極10はその上に
形成される液晶層に対して駆動電圧を印加するための電
極となる。ソース領域2上に形成されるメタル埋め込み
部21の上には、Alまたは、Mo膜を備えたAlなど
からなる金属配線23が形成されている。
【0014】図1から明らかなように、本実施例におい
ては、コンタクトホール9a,9b上にメタル埋め込み
部21,22が形成されており、表示電極10は、この
メタル埋め込み部22を介してソース領域3と電気的に
接続されており、金属配線23はメタル埋め込み部21
を介してドレイン領域2に電気的に接続されている。表
示電極10は、コンタクトホール9bの上方端に至るま
で埋め込まれたメタル埋め込み部22の表面と接合され
ているので、従来のように表示電極とソース領域との間
のコンタクトを確実にするための金属配線を設ける必要
がない。従って、表示電極とコンタクトする側において
は、従来のような金属配線を形成させる必要がなくな
る。このため、TFTの配線部における凹凸の程度を極
端に低くすることができ、従来問題となったドメインの
発生を低減させることができる。
【0015】図2及び図3は、図1に示す実施例の液晶
表示装置のTFT部分を製造する工程を示す断面図であ
る。図2(a)を参照して、石英ガラス等からなる透明
基板1の上に非晶質シリコン等からなる半導体膜30を
形成し、これをエッチングして島状にパターン化する。
次に、図2(b)に示すように、半導体膜30をアニー
ルすることにより多結晶化し、多結晶シリコンからなる
半導体膜30とする。
【0016】次に、図2(c)に示すように、半導体膜
30の表面に酸化シリコンなどからなる絶縁膜5を形成
する。この絶縁膜5は、半導体膜30の表面を熱酸化し
て形成してもよいし、CVD法等により表面に堆積して
形成してもよい。
【0017】次に、図2(d)に示すように、絶縁膜5
上にポリシリコンからなるゲート半導体電極6を形成す
る。不純物のドープにより、例えばn+ 型シリコンとし
電極化する。次に、図2(e)に示すように、ゲート半
導体電極6の両側部分の絶縁膜5をエッチング除去し、
ゲート絶縁膜5とする。
【0018】次に図2(f)に示すように、不純物をド
ープすることにより、例えばn+ 型ポリシリコンを形成
し、ドレイン領域2及びソース領域3とする。これによ
りドレイン領域2及びソース領域3に挟まれたノンドー
プのポリシリコンの領域はチャネル領域4となる。
【0019】次に図2(g)に示すように、ITOなど
からなる補助容量電極8を画素部の基板1上に形成す
る。次に図3(a)に示すように、ゲート半導体電極6
の上にゲート金属電極7を形成する。このゲート金属電
極7は、抵抗の高いゲート半導体電極6の上に金属電極
を形成することによって、低抵抗化を図るため形成され
る。金属としては、Moなどの高融点金属等を用いるこ
とができる。
【0020】次に、図3(b)に示すように、例えばC
VD法等により窒化シリコンなどからなる層間絶縁膜9
をTFT及び補助容量電極8の上に形成し、ドレイン領
域2及びソース領域3上にコンタクトホール9a,9b
を形成する。
【0021】次に、図3(c)を参照して、コンタクト
ホール9a,9b内に金属を充填しメタル埋め込み部2
1,22を形成する。メタル埋め込み部21,22は、
例えばWの選択的CVD法により形成することができ
る。この成長法は、導電性物質の表面上にのみ選択的に
Wを堆積させ成長させる方法である。例えば、原料ガス
としてWF6 ガスを用い、還元ガスとしてはH2 ガス
や、あるいはSiH4 またはSiH2 2 等のガスを用
いて成長させることができる。また、W以外にも、M
o、Ta、Ti、Crなどの金属も選択的に成長可能な
ことが知られており、これらの金属を用いてメタル埋め
込み部を形成してもよい。AlやCuについても選択的
な成長が知られており、このような金属を用いてもよ
い。さらには、このような選択的CVD法のみならず、
例えばコンタクトホールを含め全面に金属膜を形成し、
コンタクトホール以外の部分をバックエッチング等の方
法により除去し、メタル埋め込み部を形成してもよい。
【0022】次に、図3(d)に示すように、画素部の
層間絶縁膜9の上に、ITOなどからなる表示電極10
をメタル埋め込み部22の上面と接合するよう形成す
る。これにより、メタル埋め込み部22を介して表示電
極10がソース電極部3と電気的に接続される。メタル
埋め込み部21上には、Mo膜を備えたAlなどからな
る金属配線を形成し、図1に示すような構造とすること
ができる。
【0023】図4(c)に示すような従来の液晶表示装
置において、金属配線11及び12の厚みを6000Å
としたところ、ドメインの発生率は約30%であった。
これに対し、図1に示すような本発明に従う液晶表示装
置において金属配線23の厚みを3000Åとしたとこ
ろ、ドメインはほとんど発生しなくなった。
【0024】このように、本発明に従えば金属配線の厚
みを従来よりも著しく薄くすることができ、ドメインの
発生を低減させることができる。
【0025】
【発明の効果】本発明に従えば、コンタクトホール内に
メタル埋め込み部を形成し、このメタル埋め込み部と表
示電極を接合させることにより、メタル埋め込み部を介
して表示電極とソース領域またはドレイン領域とを、従
来のようにコンタクトホール内に延在して設けられた表
示電極が断線またはコンタクト不良が発生することなく
電気的に接続している。このため、従来のように、コン
タクトホール上の金属配線の厚みを、少なくともコンタ
クトホールの深さ分の厚みにする必要がないため、金属
配線の厚みを薄くすることができる。特に、表示電極を
形成した側に金属配線の凹凸によるドメインが発生する
ことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従う一実施例の液晶表示装置のTFT
近傍を示す断面図。
【図2】図1に示す実施例の製造工程を示す断面図。
【図3】図1に示す実施例の製造工程を示す断面図。
【図4】従来の液晶表示装置におけるTFT近傍の製造
工程を示す断面図。
【符号の説明】
1…透明基板 2…ドレイン領域 3…ソース領域 4…チャネル領域 5…ゲート絶縁膜 6…ゲート半導体電極 7…ゲート金属電極 8…補助容量電極 9…層間絶縁膜 9a,9b…コンタクトホール 10…表示電極 21,22…メタル埋め込み部 23…金属配線

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上にマトリクス状に配置された複数
    の画素部を駆動するため各画素部に薄膜トランジスタが
    配置された液晶表示装置であって、 前記薄膜トランジスタを構成するように基板上に形成さ
    れる、ソース領域、チャネル領域及びドレイン領域を有
    した半導体層並びに該チャネル領域上に設けられるゲー
    ト絶縁膜及びゲート電極と、 前記基板及び前記薄膜トランジスタ上に形成される層間
    絶縁膜と、 前記画素部の液晶に駆動電圧を印加するため前記層間絶
    縁膜上に形成される表示電極と、 前記薄膜トランジスタのソース領域及びドレイン領域の
    少なくともいずれか一方の領域上の前記層間絶縁膜に形
    成されるコンタクトホール内を埋め込むように形成され
    るメタル埋め込み部とを備え、 前記表示電極が前記メタル埋め込み部と接合することに
    より、前記表示電極が前記メタル埋め込み部を介して前
    記ソース領域及びドレイン領域のいずれか一方と電気的
    に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
JP24533793A 1993-09-30 1993-09-30 液晶表示装置 Pending JPH07106586A (ja)

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JP24533793A JPH07106586A (ja) 1993-09-30 1993-09-30 液晶表示装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5925295A (en) * 1996-04-30 1999-07-20 Nissei Plastic Industrial Co., Ltd. Pre-plasticizing type injection molding machine and control method therefor
KR100916108B1 (ko) * 2003-02-24 2009-09-08 엘지디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 그 제조 방법
US7918662B2 (en) 2006-08-02 2011-04-05 Kohei Sawa Integrated apparatus having kneading part and injecting part
JP2015084099A (ja) * 2014-10-28 2015-04-30 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置

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