JPH07114044A - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

液晶表示装置の製造方法

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JPH07114044A
JPH07114044A JP26111593A JP26111593A JPH07114044A JP H07114044 A JPH07114044 A JP H07114044A JP 26111593 A JP26111593 A JP 26111593A JP 26111593 A JP26111593 A JP 26111593A JP H07114044 A JPH07114044 A JP H07114044A
Authority
JP
Japan
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insulating film
film
patterning
semiconductor layer
metal
Prior art date
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Pending
Application number
JP26111593A
Other languages
English (en)
Inventor
Tokuo Koma
徳夫 小間
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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】 液晶表示装置において絶縁膜の欠陥を防止し
て、層間ショートを無くすと共に、補助容量誘電層の膜
厚を薄くして、補助容量電極の面積を縮小することによ
り、開口率の向上をはかる。 【構成】絶縁膜(13)上に、回転塗布法によるSOG
膜(17)を形成することにより、絶縁膜(13)のピ
ンホールやクラックの穴埋めを行って、上記目的を達成
する.

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置の製造方
法に関し、特に、高歩留まり及び高開口率を達成した液
晶表示装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置は小型、薄型、低消費電力
などの利点があり、OA機器、AV機器などの分野で実
用化が進んでいる。特に、スイッチング素子として、薄
膜トランジスタ(以下、TFTと略す)を用いたアクテ
ィブマトリクス型は精細な動画表示が可能であり、ディ
スプレイに使用されている。パネルディスプレイの大型
化、高精細化に伴い、画素数が増加し、欠陥対策が重要
になってきている。
【0003】アクティブマトリクス型液晶表示装置は、
TFTを有した表示電極がマトリクス状に配置された基
板と、共通電極が設けられた基板が、厚さ数μmの液晶
層を挟んで貼り合わされて構成される。TFTはゲート
ラインとドレインラインの交点に形成され、ゲートライ
ンを線順次に走査選択することにより1行ごとに一斉に
ONされ、これと同期したデータ信号が各ドレインライ
ンより全ての列の表示電極に同時に入力される。各表示
電極と共通電極の電位差は液晶の駆動電圧として印加さ
れ、液晶分子の配向を制御することにより、画素ごとに
光透過率が調節されて所望の表示画面が得られる。液晶
の駆動状態は次フィールドの書き換えまで液晶容量によ
って保持されるが、液晶容量と並列に補助容量を付加す
ることにより、保持特性が向上される。補助容量は、専
用の電極を表示電極に重畳形成して共通電極と同電位に
設定するか、または、前段のゲートラインより一部を延
在して重畳配置することにより得られるが、いずれの場
合も、有効表示領域を縮小するため開口率低下の原因に
なっている。
【0004】続いて、従来例を図9及び図10を参照し
ながら説明する。図9は平面図、図10は図9のA−A
線に沿った断面図である。まず、透明基板(10)上
に、Crなどのゲート・補助容量配線材料を積層し、所
定のパターニングを行う。これにより、ゲート電極(1
1E)、ゲートライン(11L)、補助容量電極(12
E)、補助容量ライン(12L)が形成される。次いで
全面を覆って、SiNX、アモルファスシリコン(以
下、a−Siと略す)(14)、SiNXを順次積層す
る。最上層のSiNXはパターニングでエッチングスト
ッパー(15)に形成される。また、最下層のSiNX
はTFT、補助容量、配線交差部の絶縁膜(13)とさ
れる。次いで、不純物イオンが高濃度にドープされたア
モルファスシリコン(以下、N+a−Siと略す)(1
6)を積層する。このN+a−Si(16)及びa−S
i(14)は同一マスクのパターニングにより、TFT
のチャンネル・コンタクト層に形成される。続いて、I
TOを所定の形状に形成して表示電極(18)とされ
る。次に、Al/Moなどのソース・ドレイン配線材料
を積層し、所定のパターニングを行うことにより、ソー
ス電極(19)、ドレイン電極(20E)、及び、ドレ
インライン(20L)が形成される。最後に、ソース電
極(19)及びドレイン電極(20E)のマスクでN+
a−Si(16)のセンター部がエッチングされて図9
及び図10に示す構造が完成される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の液晶表示装置で
は、補助容量部や配線交差部において、絶縁膜(13)
にピンホールやクラックなどの欠陥があった場合、補助
容量電極(12E)と表示電極(18)、及び、ゲート
ライン(11L)とドレインライン(20L)のショー
トが発生する問題があった。例えば、絶縁膜(13)に
異物が存在すると、後の工程でレジスト除去などによっ
て異物がとれてピンホールとなる。そのため、表示電極
(18)のITO、ドレインライン(20L)のAl/
Moを成膜することによって、ピンホール内にITOや
Al/Moが生成して、補助容量電極(12E)と表示
電極(18)、ゲートライン(11L)とドレインライ
ン(20L)が短絡接続される。補助容量電極(12)
は共通電極電位に設定されているため、表示電極(1
8)が補助容量電極(12E)に接続されると、保持期
間中に表示電極(18)が、共通電極電位にシフトし、
液晶を駆動することができなくなる。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題に鑑
みて成され、基板上に第1のメタルを積層する工程と、
該第1のメタルをパターニングする工程と、該第1のメ
タルを被覆する絶縁膜を形成する工程と、該絶縁膜上に
半導体層を形成する工程と、該半導体層をパターニング
する工程と、回転塗布及び焼成により前記半導体層上及
び前記第1の絶縁膜上にSOG膜を形成して一部を前記
絶縁膜の欠陥部に埋め込ませる工程と、該SOG膜上に
透明導電膜を形成する工程と、該透明導電膜及び前記S
OG膜を同一マスクを用いたフォトエッチによりパター
ニングするとともに前記半導体層を露出させる工程と、
前記半導体層及び前記透明導電膜を被覆する第2のメタ
ルを積層する工程と、該第2のメタルをパターニングす
る工程とを有する液晶表示装置の製造方法である。
【0007】また、基板上に第1のメタルを積層する工
程と、該第1のメタルをパターニングする工程と、該第
1のメタルを被覆する絶縁膜を形成する工程と、該絶縁
膜上に半導体層を形成する工程と、該半導体層をパター
ニングする工程と、回転塗布及び焼成により前記半導体
層上及び前記絶縁膜上にSOG膜を形成して一部を前記
絶縁膜の欠陥部に埋め込ませる工程と、該SOG膜をエ
ッチバックして前記半導体層及び前記欠陥部が埋め込ま
れた絶縁膜を露出させる工程と、前記絶縁膜上に透明導
電膜を形成する工程と、該透明導電膜をパターニングす
る工程と、前記半導体層及び前記透明導電膜を被覆する
第2のメタルを積層する工程と、該第2のメタルをパタ
ーニングする工程とを有する液晶表示装置の製造方法で
ある。
【0008】
【作用】回転塗布及び焼成により形成されたSOG膜は
下地とのステップカバレッジが良く、絶縁膜上に形成す
ることにより、ピンホールやクラックの穴埋めが成され
る。そのため、絶縁膜の欠陥による層間ショートが防止
されるので、不良が減少する。また、これにより誘電層
を薄くできるので、同じ容量でも補助容量電極の面積を
小さく形成することにより、有効表示領域が広がり、開
口率を上昇させることができる。
【0009】
【実施例】続いて、本発明の第1の実施例を図1から図
6に示す製造工程に従って説明する。尚、図1から図6
は、図9のA−A線に沿った断面図である。また、同じ
ものについては、従来例と同じ符号を用いている透明基
板(10)上にゲート・補助容量配線材料として例えば
Crを、スパッタリングなどにより1500Å程度の厚
さに積層し、所定のパターニングを行う。これによりT
FTのゲート電極(11E)、ゲート電極(11E)と
一体のゲートライン(11L)、及び、補助容量電極
(12S)、補助容量電極(12S)と一体の補助容量
ライン(12L)が形成される。(以上、図1参照)。
後で述べるように、本発明では絶縁膜の欠陥による層間
ショートを防止するため、誘電層を薄く形成できる。そ
のため、同じ容量でも電極の面積を小さくできるので、
図9に点線で示すように、補助容量電極(12S)は従
来よりも小さく形成される。
【0010】次に、TFTのゲート絶縁膜、補助容量の
誘電層、及び、配線交差部の絶縁層に共通の絶縁膜(1
3)として、例えばSiNXをプラズマCVDにより1
000Å程度の厚さに積層する。引き続き、プラズマC
VDでa−Si(14)を1000Å程度、SiNX
2500Å程度の厚さに順次積層する。a−Si(1
4)はTFTのチャンネル層、最上層のSiNXはパタ
ーニングでゲート電極(11E)に対応する部分に残す
ことによりエッチングストッパー(15)とされる(以
上、図2参照)。続いて、オーミックなコンタクトを得
るために、N+型にドープされたa−Si(16)をプ
ラズマCVDにより500Å程度の厚さに積層し、この
+a−Si(16)及びa−Si(14)を同一マス
クのパターニングでTFT部に残すことにより、チャン
ネル・コンタクト層が形成される(以上、図3参照)。
【0011】次に、回転塗布法を用いた成膜によりSi
2を主成分とした絶縁膜、つまり、SOG膜(17)
を形成する。即ち、図3の基板上に、珪素化合物を有機
溶剤に溶解したSOG溶液を適量、滴下して、スピンナ
ーで基板を回転することにより液膜を塗布し、更に、熱
処理を施すことにより無機質のSiO2膜が形成され
る。回転塗布膜は、その膜生成法の利点として、下地の
段差を緩和するため、一般には基板表面の平坦化に用い
られるが、絶縁膜(13)上に成膜することにより、ピ
ンホールの穴埋めが成される。即ち、液状のSOGによ
りSiNXのピンホールが満たされるため、SiNXを無
孔質化することができる。本実施例では、ピンホールの
穴埋めと補助容量の低下防止の両方の効果を得るため、
200Å程度の厚さに成膜されるように、SOG溶液の
滴下量とスピンナーの回転数を調整する。次に、透明電
極材料としてITOをスパッタリングなどにより、50
0〜1000Å程度の厚さに連続形成する。(以上、図
4参照)。
【0012】続いて、ITOをウエットエッチングなど
でパターニングすることにより、表示電極(18)が形
成される。更に同じマスクで、エッチングガスとして、
SF 6、O2、Heの混合ガスを用いたドライエッチング
により、チャンネル・コンタクト層上の不要なSOG膜
(17)を除去する。エッチングレートは600Å/分
に設定し、20秒間のエッチングを行う。SOG膜(1
7)の成膜は、200Åの膜厚に設定しているが、実際
にはピンホールの穴埋めの分、膜厚が200Åよりも薄
くなる。そのため、200Åのエッチングはオーバーエ
ッチとなって、チャンネル・コンタクト層上の不要なS
OG膜(17)は、完全に除去される(以上、図5参
照)。
【0013】次に、ソース・ドレイン配線材料として、
例えば、下層が1000Å程度のMo、上層が7000
Å程度のAlよりなる2層メタルを、スパッタリングな
どで形成し、所定のパターニングを行う。これにより、
ソース電極(19)、ドレイン電極(20E)、ドレイ
ン電極(20E)と一体のドレインライン(20L)が
形成される。最後に、ソース及びドレイン電極(19,
20E)をマスクとしてエッチングすることにより、N
+a−Si(16)のセンター部が除去されてTFT基
板のパターン形成が完了する(以上、図6参照)。
【0014】次に、本発明の第2の実施例を図1から図
3、図7から図8に示す製造工程、及び、図9に示す平
面図を参照しながら説明する。第1の実施例と同様、図
1から図3までの工程、即ち、Crの成膜及びパターニ
ング、SiNX、a−Si、SiNXの連続成膜、最上層
SiNXのパターニング、N+a−Siの成膜、N+a−
Siとa−Siのパターニングの工程を終えた基板に、
回転塗布によりSOG膜を形成する。続いて、エッチン
グガスとして、SF6、O2、Heの混合ガスを用いたエ
ッチバックによりSOG膜を除去する。エッチングレー
トは第1の実施例と同様で、20秒間で200Åのドラ
イエッチングを行う。これにより、ピンホールがSOG
で埋められた無孔質な絶縁膜(13)が露出される。こ
の後、第1の実施例と同様に、ITOの成膜とパターニ
ング(図7参照)、及び、Al/Moの成膜とパターニ
ング(図8参照)の工程を経て、TFT基板のパターン
形成が完了する。
【0015】
【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、SiNX
などの絶縁膜上に、回転塗布法によりSOG膜を形成す
ることにより、絶縁膜のピンホールやクラックなどの欠
陥が修正されて、層間ショートが防止される。また、絶
縁性が向上するため、補助容量の誘電層を薄くすること
により、補助容量電極の面積を縮小できるため、開口率
の向上が成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1または第2の実施例に係る製造方
法を説明する断面図である。
【図2】本発明の第1または第2の実施例に係る製造方
法を説明する断面図である。
【図3】本発明の第1または第2の実施例に係る製造方
法を説明する断面図である。
【図4】本発明の第1の実施例に係る製造方法を説明す
る断面図である。
【図5】本発明の第1の実施例に係る製造方法を説明す
る断面図である。
【図6】本発明の第1の実施例に係る製造方法を説明す
る断面図である。
【図7】本発明の第2の実施例に係る製造方法を説明す
る断面図である。
【図8】本発明の第2の実施例に係る製造方法を説明す
る断面図である。
【図9】従来例に係る液晶表示装置の平面図である。
【図10】図9のA−A線に沿った断面図である。
【符号の説明】
10 透明基板 11 ゲート配線 12 補助容量配線 13 絶縁膜 14 s−Si 15 エッチングストッパー 16 N+a−Si 17 SOG 18 表示電極 19 ソース電極 20 ドレイン配線

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に第1のメタルを積層する工程
    と、該第1のメタルをパターニングする工程と、該第1
    のメタルを被覆する第1の絶縁膜を形成する工程と、該
    第1の絶縁膜上に半導体層を形成する工程と、該半導体
    層をパターニングする工程と、該半導体層上及び前記第
    1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成して一部を前記第1
    の絶縁膜の欠陥部に埋め込ませる工程と、該第2の絶縁
    膜上に透明導電膜を形成する工程と、該透明導電膜及び
    前記第2の絶縁膜を同一マスクを用いたフォトエッチに
    よりパターニングするとともに前記半導体層を露出させ
    る工程と、前記半導体層及び前記透明導電膜を被覆する
    第2のメタルを積層する工程と、該第2のメタルをパタ
    ーニングする工程とを有する液晶表示装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 基板上に第1のメタルを積層する工程
    と、該第1のメタルをパターニングする工程と、該第1
    のメタルを被覆する第1の絶縁膜を形成する工程と、該
    第1の絶縁膜上に半導体層を形成する工程と、該半導体
    層をパターニングする工程と、該半導体層上及び前記第
    1の絶縁膜上に第2の絶縁膜を形成して一部を前記第1
    の絶縁膜の欠陥部に埋め込ませる工程と、該第2の絶縁
    膜をエッチバックして前記半導体層及び前記欠陥部が埋
    め込まれた第1の絶縁膜を露出させる工程と、前記第1
    の絶縁膜上に透明導電膜を形成する工程と、該透明導電
    膜をパターニングする工程と、前記半導体層及び前記透
    明導電膜を被覆する第2のメタルを積層する工程と、該
    第2のメタルをパターニングする工程とを有する液晶表
    示装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記第2の絶縁膜は、回転塗布及び焼成
    により形成されたSOG膜であることを特徴とする請求
    項1または請求項2記載の液晶表示装置の製造方法。
JP26111593A 1993-10-19 1993-10-19 液晶表示装置の製造方法 Pending JPH07114044A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008010334A1 (fr) 2006-07-19 2008-01-24 Sharp Kabushiki Kaisha substrat matriciel actif, panneau à cristaux liquides, affichage, récepteur de télévision
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