JPH0792494A - Active matrix substrate and its production - Google Patents

Active matrix substrate and its production

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JPH0792494A
JPH0792494A JP25651193A JP25651193A JPH0792494A JP H0792494 A JPH0792494 A JP H0792494A JP 25651193 A JP25651193 A JP 25651193A JP 25651193 A JP25651193 A JP 25651193A JP H0792494 A JPH0792494 A JP H0792494A
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JP
Japan
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layer
electrode layer
active matrix
matrix substrate
substrate
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Application number
JP25651193A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Ichimura
公二 市村
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide an active matrix substrate capable of suppressing a height difference on a substrate as far as possible and the process for production thereof. CONSTITUTION:Gate electrode layers 1 are formed on a glass substrate 10 and an insulating layer 12 is formed over the entire surface of this substrate including the regions where these gate electrode layers are formed. Semiconductor layers 13a and ohmic contact layers 14a are formed atop this insulating layer 12 and wiring layers 2 are formed thereon. The semiconductor layers 13a and the ohmic layers 14a are constituted of the same patterns as the patterns of the wiring layers 2. The semiconductor layers 13a and the ohmic layers 14a are intrinsically necessary only in the transistor element regions but are deliberately formed in the wiring regions as well so as to function as 'sleeper' to the wiring layers 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はアクティブマトリクス基
板およびその製造方法、特に、液晶表示装置への利用に
適したアクティブマトリクス基板およびその製造方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an active matrix substrate and a method of manufacturing the same, and more particularly to an active matrix substrate suitable for use in a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】省電力型のディスプレイとして、液晶表
示装置は広範囲な用途に利用されているが、このような
液晶表示装置を駆動するための基板として、アクティブ
マトリクス基板が一般的に用いられている。代表的な液
晶表示装置は、2枚の基板を対向して配置し、両基板間
に液晶を充填し、両基板間に印加する電圧によって、充
填した液晶の光学的特性を各画素ごとに制御できるよう
にしたものであるが、通常は、一方の基板としてアクテ
ィブマトリクス基板が用いられている。このアクティブ
マトリクス基板上には、電圧を印加するための一方の電
極となる表示電極と、この表示電極に与える電圧を制御
するためのトランジスタ素子とが、各画素領域ごとに形
成され、各トランジスタ素子をON/OFF動作するこ
とにより、各画素ごとに液晶の光学的特性が制御され
る。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices have been used for a wide range of applications as power-saving displays, and active matrix substrates are generally used as substrates for driving such liquid crystal display devices. There is. In a typical liquid crystal display device, two substrates are arranged so as to face each other, liquid crystal is filled between both substrates, and optical characteristics of the filled liquid crystal are controlled for each pixel by a voltage applied between both substrates. Although it is made possible, an active matrix substrate is usually used as one of the substrates. On this active matrix substrate, a display electrode that serves as one electrode for applying a voltage and a transistor element for controlling the voltage applied to the display electrode are formed in each pixel region. By turning ON / OFF, the optical characteristics of the liquid crystal are controlled for each pixel.

【0003】アクティブマトリクス基板上に形成される
トランジスタ素子は、ソース電極層およびドレイン電極
層と、これら両電極間に形成されたチャネル層と、この
チャネル層の導通状態を制御するゲート電極層と、によ
って構成される。アクティブマトリクス基板では、基板
上に縦横に配列された各画素ごとに、それぞれトランジ
スタ素子を設ける必要があるため、通常は、各トランジ
スタ素子の電極層が基板全体の配線層を兼ね、また、各
表示電極が各トランジスタ素子の電極層に連なる構造を
採る。
A transistor element formed on an active matrix substrate has a source electrode layer and a drain electrode layer, a channel layer formed between these electrodes, a gate electrode layer for controlling the conduction state of the channel layer, Composed by. In the active matrix substrate, since it is necessary to provide a transistor element for each pixel vertically and horizontally arranged on the substrate, the electrode layer of each transistor element normally serves as the wiring layer of the entire substrate, and each display element The structure is such that the electrode is continuous with the electrode layer of each transistor element.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、一般的
なアクティブマトリクス基板におけるトランジスタ素子
の一方の電極層(たとえば、ソース電極層)は、基板全
体の配線層を兼ねることになり、他方の電極層(たとえ
ば、ドレイン電極層)は、表示電極に連なることにな
る。ところが、ソース電極層およびドレイン電極層は、
チャネル層に電気的に接続する必要があるため、チャネ
ル層形成領域においてチャネル層と立体交差する構造を
採ることになる。したがって、たとえば、基板全体の配
線層の一部をソース電極層として利用する構造を採った
場合、この配線層のうちのソース電極層として機能する
一部分だけが、チャネル層と立体交差をすることにな
り、配線層が部分的にチャネル層を跨ぐような構造とな
る。同様に、表示電極層がドレイン電極層に連なる構造
を採った場合、ドレイン電極層として機能する一部分だ
けが、チャネル層と立体交差をすることになる。このよ
うに、チャネル層を跨ぐために、同一の層が部分的に隆
起するような構造は、基板上に高低差を生成することに
なり好ましくない。このような高低差は、層内に亀裂を
発生させる要因となり、断線が生じやすくなるのであ
る。
As described above, one electrode layer (for example, the source electrode layer) of the transistor element in the general active matrix substrate also serves as the wiring layer of the entire substrate, and the other electrode layer of the transistor element serves as the wiring layer of the other substrate. The electrode layer (for example, the drain electrode layer) is continuous with the display electrode. However, the source electrode layer and the drain electrode layer are
Since it is necessary to electrically connect to the channel layer, a structure that intersects with the channel layer in the channel layer formation region is adopted. Therefore, for example, when a structure is used in which a part of the wiring layer of the entire substrate is used as the source electrode layer, only a part of the wiring layer that functions as the source electrode layer is crossed with the channel layer. Therefore, the wiring layer has a structure in which it partially extends over the channel layer. Similarly, when the display electrode layer has a structure in which the display electrode layer is continuous with the drain electrode layer, only a portion functioning as the drain electrode layer intersects with the channel layer in a three-dimensional manner. As described above, a structure in which the same layer partially bulges in order to straddle the channel layer causes a height difference on the substrate, which is not preferable. Such a difference in height becomes a factor in causing cracks in the layer, which easily causes disconnection.

【0005】そこで本発明は、できるだけ基板上の高低
差を抑制することができるアクティブマトリクス基板お
よびその製造方法を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide an active matrix substrate capable of suppressing the height difference on the substrate as much as possible and a manufacturing method thereof.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(1) 本願第1の発明は、少なくとも上面が絶縁性の基
板上にゲート電極層を形成し、このゲート電極層形成領
域を含めた基板全面に絶縁層を形成し、この絶縁層の上
面に半導体からなるチャネル層を形成し、このチャネル
層の一方にソース電極層を、他方にドレイン電極層を、
それぞれ電気的に接触させ、ゲート電極層の電位によ
り、ソース電極層とドレイン電極層との間の導通状態を
制御する能動素子を形成し、このような能動素子を縦横
に多数配列してなるアクティブマトリクス基板におい
て、一列に配置された複数の能動素子についての共通の
ソース電極層またはドレイン電極層として機能し、線状
に伸びる上部配線層を形成し、少なくともこの上部配線
層の下部の領域に半導体層を形成し、この半導体層の一
部をチャネル層として用いるようにしたものである。
(1) In the first invention of the present application, a gate electrode layer is formed on a substrate having an insulating surface at least on the upper surface, and the insulating layer is formed on the entire surface of the substrate including the gate electrode layer forming region. A channel layer made of a semiconductor is formed, a source electrode layer is formed on one side of the channel layer, and a drain electrode layer is formed on the other side.
An active element is formed which makes electrical contact with each other and controls the conduction state between the source electrode layer and the drain electrode layer according to the potential of the gate electrode layer. In the matrix substrate, an upper wiring layer that functions as a common source electrode layer or drain electrode layer for a plurality of active elements arranged in a line and linearly extends is formed, and a semiconductor is formed at least in a region below the upper wiring layer. A layer is formed and a part of this semiconductor layer is used as a channel layer.

【0007】(2) 本願第2の発明は、少なくとも上面
が絶縁性の基板上にゲート電極層を形成し、このゲート
電極層形成領域を含めた基板全面に絶縁層を形成し、こ
の絶縁層の上面に半導体からなるチャネル層を形成し、
このチャネル層の一方にソース電極層を、他方にドレイ
ン電極層を、それぞれ電気的に接触させ、ゲート電極層
の電位により、ソース電極層とドレイン電極層との間の
導通状態を制御する能動素子を形成し、この能動素子に
よって電荷が出し入れされる表示電極層を形成し、この
ような能動素子と表示電極層とによって構成される画素
を縦横に多数配列してなるアクティブマトリクス基板に
おいて、少なくとも、表示電極層とこれに連なる能動素
子の電極層と、の下部の領域に半導体層を形成し、この
半導体層の一部をチャネル層として用いるようにしたも
のである。
(2) In the second invention of the present application, a gate electrode layer is formed on a substrate having an insulating surface at least on the upper surface, and the insulating layer is formed on the entire surface of the substrate including the gate electrode layer forming region. Forming a channel layer made of semiconductor on the upper surface of
An active element that electrically connects the source electrode layer to one of the channel layers and the drain electrode layer to the other, and controls the conduction state between the source electrode layer and the drain electrode layer by the potential of the gate electrode layer An active matrix substrate formed by forming a display electrode layer into and out of which electric charges are taken in and out by the active element, and arranging a large number of pixels constituted by the active element and the display electrode layer in a matrix. A semiconductor layer is formed in a region below a display electrode layer and an electrode layer of an active element connected to the display electrode layer, and a part of the semiconductor layer is used as a channel layer.

【0008】(3) 本願第3の発明は、上述の第1の発
明に係るアクティブマトリクス基板の製造方法におい
て、基板上に、ゲート電極層を形成する段階と、このゲ
ート電極層形成領域を含めた基板全面に絶縁層を形成す
る段階と、この絶縁層上の全面に半導体層を形成する段
階と、この半導体層上の全面に導電層を形成する段階
と、導電層をパターニングして、上部配線層を形成する
段階と、少なくとも前記上部配線層をマスクとして用い
たエッチング工程により、半導体層をパターニングする
段階と、を行うようにしたものである。
(3) A third invention of the present application is the method of manufacturing an active matrix substrate according to the first invention, which includes a step of forming a gate electrode layer on the substrate and a step of forming the gate electrode layer forming region. Forming an insulating layer on the entire surface of the substrate, forming a semiconductor layer on the entire surface of the insulating layer, forming a conductive layer on the entire surface of the semiconductor layer, patterning the conductive layer, and The step of forming a wiring layer and the step of patterning the semiconductor layer by an etching process using at least the upper wiring layer as a mask are performed.

【0009】(4) 本願第4の発明は、上述の第2の発
明に係るアクティブマトリクス基板の製造方法におい
て、基板上に、ゲート電極層を形成する段階と、このゲ
ート電極層形成領域を含めた基板全面に絶縁層を形成す
る段階と、この絶縁層上の全面に半導体層を形成する段
階と、この半導体層上の全面に導電層を形成する段階
と、導電層をパターニングして、表示電極層およびこれ
に連なる能動素子の電極層を形成する段階と、少なくと
も表示電極層およびこれに連なる能動素子の電極層をマ
スクとして用いたエッチング工程により、半導体層をパ
ターニングする段階と、を行うようにしたものである。
(4) A fourth invention of the present application is the method for manufacturing an active matrix substrate according to the above-mentioned second invention, which includes a step of forming a gate electrode layer on the substrate and a step of forming the gate electrode layer forming region. Forming an insulating layer on the entire surface of the substrate, forming a semiconductor layer on the entire surface of the insulating layer, forming a conductive layer on the entire surface of the semiconductor layer, patterning the conductive layer, and displaying A step of forming an electrode layer and an electrode layer of an active element continuous with the electrode layer, and a step of patterning a semiconductor layer by an etching process using at least the display electrode layer and the electrode layer of an active element continuous with the display electrode layer as a mask. It is the one.

【0010】[0010]

【作 用】本発明に係るアクティブマトリクス基板で
は、線状に伸びる上部配線層の下部の領域、あるいは、
表示電極層とこれに連なる能動素子の電極層との下部の
領域、に半導体層が形成される。すなわち、能動素子と
して必要な本来のチャネル層形成領域だけではなく、上
部配線層の下部領域や表示電極層の下部領域にまでも半
導体層が形成されることになる。これら余分な領域に形
成された半導体層は、能動素子の動作には何ら関与しな
いため、電子的な機能に関する限り無駄な層ということ
ができるが、構造的には高低差を抑制させるという重要
な機能を果たすことになる。
[Operation] In the active matrix substrate according to the present invention, a region under the upper wiring layer extending linearly, or
A semiconductor layer is formed in a region below the display electrode layer and the electrode layer of the active element connected to the display electrode layer. That is, the semiconductor layer is formed not only in the original channel layer forming region required as an active element but also in the lower region of the upper wiring layer and the lower region of the display electrode layer. Since the semiconductor layers formed in these extra regions do not participate in the operation of the active element at all, it can be said as a useless layer as far as electronic functions are concerned, but it is important to suppress the height difference structurally. It will fulfill its function.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明を図示する実施例に基づいて説
明する。はじめに、参考のために、これまでに提案され
ているアクティブマトリクス基板の構造について説明し
ておく。図1は、特願平5−148678号明細書に開
示されているアクティブマトリクス基板の一部分の構造
を示す平面図である。このアクティブマトリクス基板
は、製造プロセスにおいて基板裏面側からの背面露光を
行うことによって、使用するフォトマスクの枚数を低減
させたものである。図に実線で示す第1の配線層1は、
図の左右方向に伸びるように等間隔で配置されており、
図に破線で示す第2の配線層2は、図の上下方向に伸び
るように等間隔で配置されている。しかも、第1の配線
層1と第2の配線層2とは立体的に交差している(第2
の配線層2が第1の配線層1の上方を通っている)。こ
のように、水平方向には多数の第1の配線層1が等間隔
に配置され、垂直方向には多数の第2の配線層2が等間
隔に配置され、縦横に配置されたこれらの配線層によ
り、いわば碁盤目状の区画が形成されている。この1区
画が1画素に相当する領域であり、各区画には、ほぼ正
方形状をした表示電極層7(一点鎖線で示す)が配置さ
れている。
The present invention will be described below based on illustrated embodiments. First, for reference, the structure of the active matrix substrate proposed so far will be described. FIG. 1 is a plan view showing the structure of a part of an active matrix substrate disclosed in Japanese Patent Application No. 5-148678. This active matrix substrate is one in which the number of photomasks to be used is reduced by performing backside exposure from the backside of the substrate in the manufacturing process. The first wiring layer 1 shown by the solid line in the figure is
It is arranged at equal intervals so as to extend in the left-right direction of the figure,
The second wiring layers 2 shown by broken lines in the figure are arranged at equal intervals so as to extend in the vertical direction of the figure. Moreover, the first wiring layer 1 and the second wiring layer 2 intersect three-dimensionally (second
Wiring layer 2 passes over the first wiring layer 1). In this way, a large number of first wiring layers 1 are arranged at equal intervals in the horizontal direction, a large number of second wiring layers 2 are arranged at equal intervals in the vertical direction, and these wirings are arranged vertically and horizontally. The layers form, so to speak, a grid-like section. This one section is an area corresponding to one pixel, and a substantially square display electrode layer 7 (shown by an alternate long and short dash line) is arranged in each section.

【0012】このアクティブマトリクス基板では、トラ
ンジスタ素子を構成するための各電極層の構造に特徴が
ある。まず、第2の配線層2の右方には、L字型をした
第3の配線層3(破線で示す)が形成されている。この
第3の配線層3は、第1の配線層1と立体的に交差して
いる(第3の配線層3が第1の配線層1の上方を通って
いる)。また、図3における表示電極層7の左上部分は
図の上方へと伸び、第1の配線層1と立体的に交差する
第4の配線層4を構成している(第4の配線層4が第1
の配線層1の上方を通っている)。結局、第1の配線層
1に対して、第2の配線層2、第3の配線層3、第4の
配線層4が、それぞれ地点P,Q,Rで立体的に交差す
る構造になる。ここで、図1における右側のトランジス
タ素子の部分にハッチングを施して示したように、第2
の配線層2の交差部分(地点P′の部分)および第3の
配線層3の交差部分(地点Q′の部分)はソース電極層
Sを構成し、第4の配線層4の交差部分(地点R′の部
分)はドレイン電極層Dを構成する。また、第1の配線
層1は部分的にゲート電極層Gを構成する。
This active matrix substrate is characterized by the structure of each electrode layer for forming a transistor element. First, on the right side of the second wiring layer 2, an L-shaped third wiring layer 3 (shown by a broken line) is formed. The third wiring layer 3 three-dimensionally intersects the first wiring layer 1 (the third wiring layer 3 passes above the first wiring layer 1). Further, the upper left portion of the display electrode layer 7 in FIG. 3 extends upward in the drawing to form a fourth wiring layer 4 that three-dimensionally intersects with the first wiring layer 1 (fourth wiring layer 4). Is the first
Passing above the wiring layer 1). Eventually, the second wiring layer 2, the third wiring layer 3, and the fourth wiring layer 4 are three-dimensionally intersected with the first wiring layer 1 at points P, Q, and R, respectively. . Here, as shown by hatching the portion of the transistor element on the right side in FIG.
Of the wiring layer 2 (portion P ′) and the intersection of the third wiring layer 3 (portion Q ′) constitute the source electrode layer S, and the intersection of the fourth wiring layer 4 ( The portion at the point R ′) constitutes the drain electrode layer D. Further, the first wiring layer 1 partially constitutes the gate electrode layer G.

【0013】このような構造は、図2および図3に明瞭
に示されている。図2は、図1の平面図を左右方向の切
断線X−Xで切った側断面図であり、図3は、図1の平
面図を上下方向の切断線Y−Yで切った側断面図であ
る。ガラスなどからなる透光性の絶縁基板10の上面に
は、金属層11が形成されている。この金属層11は、
図1の平面図において実線で示した第1の配線層1に相
当し、ゲート電極層Gとして機能する部分である。この
金属層11の上には、絶縁層12を介してチャネル層1
3aが形成されている。このチャネル層13aは、背面
露光によってパターニングされた層であり、金属層11
の平面パターンと全く同じパターンをもつ。すなわち、
チャネル層13aは、金属層11をマスクの代わりとし
て用い、図における基板下方からの光による露光を行っ
た結果パターニングされた層である。第2の配線層2
(ソース電極層Sとして機能する)、第3の配線層3
(もう1つのソース電極層Sとして機能する)、第4の
配線層4(ドレイン電極層Dとして機能する)は、この
チャネル層13aの上面に、更にオーミック層14aを
介して交差していることになる。
Such a structure is clearly shown in FIGS. 2 and 3. 2 is a side sectional view of the plan view of FIG. 1 taken along the horizontal cutting line XX, and FIG. 3 is a side sectional view of the plan view of FIG. 1 taken along the vertical cutting line YY. It is a figure. A metal layer 11 is formed on the upper surface of a translucent insulating substrate 10 made of glass or the like. This metal layer 11 is
It corresponds to the first wiring layer 1 shown by the solid line in the plan view of FIG. 1 and functions as the gate electrode layer G. The channel layer 1 is formed on the metal layer 11 via the insulating layer 12.
3a is formed. The channel layer 13a is a layer patterned by backside exposure, and is a metal layer 11
It has the exact same pattern as the plane pattern of. That is,
The channel layer 13a is a layer that is patterned as a result of performing light exposure from below the substrate in the figure using the metal layer 11 as a mask. Second wiring layer 2
(Functions as the source electrode layer S), the third wiring layer 3
The fourth wiring layer 4 (which functions as the other source electrode layer S) and the fourth wiring layer 4 (which functions as the drain electrode layer D) intersect with the upper surface of the channel layer 13a via the ohmic layer 14a. become.

【0014】このような構造を採れば、ゲート電極層G
として機能する第1の配線層1の電位を制御することに
より、ソース電極層Sとドレイン電極層Dとの間の導通
状態を制御することが可能になる。すなわち、第1の配
線層1に所定の電圧を印加すれば、図2のチャネル層1
3a内には、太矢印で示すような電流チャネルが形成さ
れ、ソース電極層Sとドレイン電極層Dとの間が導通す
る。なお、ソース電極層Sとしては、第2の配線層2の
一部分と、第3の配線層3の一部分との2つの部分を用
いることができるため、図に2本の太矢印で示すよう
に、第4の配線層4の一部分であるドレイン電極層Dの
両側にチャネルが形成されることになる。この第4の配
線層4は表示電極層7に連なっているため、結局、第2
の配線層2に供給された信号電荷を、表示電極層7に対
して出し入れすることが可能になり、各画素ごとに電荷
の蓄積状態を制御することが可能になる。
With such a structure, the gate electrode layer G
By controlling the potential of the first wiring layer 1 that functions as the above, it is possible to control the conduction state between the source electrode layer S and the drain electrode layer D. That is, if a predetermined voltage is applied to the first wiring layer 1, the channel layer 1 shown in FIG.
A current channel as indicated by a thick arrow is formed in 3a, and conduction is established between the source electrode layer S and the drain electrode layer D. As the source electrode layer S, two parts, that is, a part of the second wiring layer 2 and a part of the third wiring layer 3 can be used. Therefore, as shown by two thick arrows in the figure, , Channels are formed on both sides of the drain electrode layer D which is a part of the fourth wiring layer 4. Since the fourth wiring layer 4 is connected to the display electrode layer 7, after all,
The signal charge supplied to the wiring layer 2 can be taken in and out of the display electrode layer 7, and the charge accumulation state can be controlled for each pixel.

【0015】ここで、各トランジスタ素子のソース電極
層Sは、図1の平面図に示されているように、第2の配
線層2および第3の配線層3の一部分として構成されて
おり、第2の配線層2および第3の配線層3からなる配
線層(以下、上部配線層と呼ぶ)は、図の上下方向に一
列に配置された複数のトランジスタ素子についての共通
のソース電極層として機能することになる。また、各ト
ランジスタ素子のドレイン電極層Dは、図1の平面図に
示されているように、表示電極層7に連なる電極層(第
4の配線層4)として構成されている。
Here, the source electrode layer S of each transistor element is formed as a part of the second wiring layer 2 and the third wiring layer 3, as shown in the plan view of FIG. A wiring layer including the second wiring layer 2 and the third wiring layer 3 (hereinafter, referred to as an upper wiring layer) serves as a common source electrode layer for a plurality of transistor elements arranged in a line in the vertical direction of the drawing. Will work. Further, the drain electrode layer D of each transistor element is configured as an electrode layer (fourth wiring layer 4) continuous with the display electrode layer 7, as shown in the plan view of FIG.

【0016】さて、このようなアクティブマトリクス基
板において、チャネル層13aの形成領域を、図1の平
面図において確認しておこう。前述したように、このア
クティブマトリクス基板において、チャネル層13a
は、第1の配線層1をマスク代わりに用いた背面露光に
よってパターニングされる。したがって、チャネル層1
3aのパターンは、図1において実線で示す第1の配線
層1のパターンと全く同じになる。別言すれば、第1の
配線層1の真上の領域に、絶縁層12を介してチャネル
層13aが形成されていることになる。したがって、図
1に示すように、配線層2,3,4は、それぞれ地点
P,Q,Rにおいてチャネル層13aを跨ぐような構造
を採る。この状態は、図3の側断面図(図1の切断線Y
−Yによる断面)に明瞭に示されている。第2の配線層
2は、チャネル層13aおよびオーミック層14aを跨
ぐようにして立体交差している。ところが、このような
立体交差は基板上に凹凸構造を生成させ、高低差を生じ
させる要因となる。図3に示す構造では、第2の配線層
2の上面において、高低差dが生じている。このような
高低差dが生じていると、第2の配線層2が断線するお
それがあり、また、この上にパッシベーション膜を一様
に形成させる上でも障害となる。第3の配線層3とチャ
ネル層13aとの立体交差部分、あるいは、第4の配線
層4とチャネル層13aとの立体交差部分、においても
同様の問題が生じている。本発明は、このような高低差
dを抑制することのできる新たな構造を提案するもので
ある。
Now, in such an active matrix substrate, the formation region of the channel layer 13a will be confirmed in the plan view of FIG. As described above, in this active matrix substrate, the channel layer 13a
Are patterned by backside exposure using the first wiring layer 1 as a mask. Therefore, the channel layer 1
The pattern 3a is exactly the same as the pattern of the first wiring layer 1 shown by the solid line in FIG. In other words, the channel layer 13a is formed in the region directly above the first wiring layer 1 with the insulating layer 12 interposed therebetween. Therefore, as shown in FIG. 1, the wiring layers 2, 3 and 4 have such a structure that they straddle the channel layer 13a at points P, Q and R, respectively. This state is a side sectional view of FIG. 3 (the cutting line Y in FIG.
(Y cross section). The second wiring layer 2 crosses the channel layer 13a and the ohmic layer 14a in a three-dimensional manner. However, such a three-dimensional intersection causes a concavo-convex structure on the substrate, which causes a difference in height. In the structure shown in FIG. 3, there is a height difference d on the upper surface of the second wiring layer 2. If such a height difference d is generated, the second wiring layer 2 may be broken, and it may be an obstacle to uniformly forming a passivation film on the second wiring layer 2. The same problem occurs at the three-dimensional intersection between the third wiring layer 3 and the channel layer 13a or the three-dimensional intersection between the fourth wiring layer 4 and the channel layer 13a. The present invention proposes a new structure capable of suppressing such a height difference d.

【0017】本発明に係る構造の説明を行う前に、もう
ひとつ別なアクティブマトリクス基板の構造を説明す
る。図1に示したアクティブマトリクス基板(以下、背
面露光型と呼ぶ)が、背面露光を利用して製造される基
板であるのに対し、図4に示すアクティブマトリクス基
板(以下、非背面露光型と呼ぶ)は、背面露光を行わな
いで製造される基板である。この非背面露光型のアクテ
ィブマトリクス基板は、本件出願人と同一出願人によっ
て本件出願と同時に提出した別な特許願(整理番号A0
5045)において開示されている。背面露光型との相
違は、チャネル層のパターンだけである。すなわち、背
面露光型では、チャネル層13aのパターンは、第1の
配線層1と全く同じであったが、この非背面露光型で
は、図4に二点鎖線で示すように、チャネル層Cは各ト
ランジスタ素子ごとに別個独立した島状パターンとなっ
ている。
Before explaining the structure according to the present invention, another structure of the active matrix substrate will be described. The active matrix substrate shown in FIG. 1 (hereinafter, referred to as back exposure type) is a substrate manufactured by using back exposure, while the active matrix substrate shown in FIG. 4 (hereinafter, referred to as non-back exposure type). Is a substrate manufactured without backside exposure. This non-backside exposure type active matrix substrate is another patent application (reference number A0 filed by the same applicant as the present applicant at the same time as the present application.
5045). The only difference from the back exposure type is the pattern of the channel layer. That is, in the back exposure type, the pattern of the channel layer 13a was exactly the same as that of the first wiring layer 1. However, in the non-back exposure type, as shown by the chain double-dashed line in FIG. Each transistor element has an independent island pattern.

【0018】このような構造は、図5および図6に明瞭
に示されている。図5は、図4の平面図を左右方向の切
断線X−Xで切った側断面図であり、図6は、図4の平
面図を上下方向の切断線Y−Yで切った側断面図であ
る。このような島状パターンをもったチャネル層Cを形
成するためには、チャネル層Cのための専用のフォトマ
スクを用意し、通常の正面露光(基板上方からの露光)
を行うことになる。したがって、背面露光型に比べて必
要なフォトマスクの数が1枚多くなるが、チャネル層C
が各トランジスタ素子ごとに独立した構造になるため、
隣接するトランジスタ素子間におけるリーク電流を阻止
できるというメリットが得られる。
Such a structure is clearly shown in FIGS. 5 is a side sectional view of the plan view of FIG. 4 taken along the horizontal cutting line XX, and FIG. 6 is a side sectional view of the plan view of FIG. 4 taken along the vertical cutting line YY. It is a figure. In order to form the channel layer C having such an island pattern, a dedicated photomask for the channel layer C is prepared, and normal front exposure (exposure from above the substrate) is performed.
Will be done. Therefore, the number of photomasks required is increased by one as compared with the back exposure type, but the channel layer C
Is an independent structure for each transistor element,
There is an advantage that the leak current between the adjacent transistor elements can be prevented.

【0019】しかしながら、このような非背面露光型の
アクティブマトリクス基板においても、チャネル層Cと
の立体交差による高低差が生じるという問題が存在する
点は、前述の背面露光型のものと同様である。たとえ
ば、図6の側断面図(図4の切断線Y−Yによる断面)
に示されているように、第2の配線層2は、チャネル層
13aおよびオーミック層14aを跨ぐようにして立体
交差しており、高低差dが生じている。
However, even in such a non-rear-exposure type active matrix substrate, there is a problem that there is a difference in height due to a three-dimensional intersection with the channel layer C, which is the same as the above-mentioned rear-exposure type. . For example, a side cross-sectional view of FIG. 6 (cross-section taken along the section line Y-Y of FIG. 4)
As shown in FIG. 3, the second wiring layer 2 crosses the channel layer 13a and the ohmic layer 14a in a three-dimensional manner, and a height difference d is generated.

【0020】本発明の基本思想は、本来必要のない余分
な領域にまでも半導体層を形成する構造を採ることによ
り、高低差を抑制するという点にある。半導体層は、そ
もそもトランジスタ素子におけるチャネル層として利用
されるものであるから、トランジスタ素子形成領域にの
み形成すればよい、というこれまでの常識に反して、本
来必要のない余分な領域にまでも半導体層を形成するの
である。この発明を、上述した背面露光型および非背面
露光型のアクティブマトリクス基板に適用すると次のよ
うになる。
The basic idea of the present invention is to suppress the height difference by adopting a structure in which a semiconductor layer is formed even in an extra region which is not originally necessary. Contrary to the conventional wisdom that the semiconductor layer is used as a channel layer in a transistor element in the first place, it should be formed only in the transistor element formation region. It forms a layer. The present invention is applied to the above-mentioned back exposure type and non-back exposure type active matrix substrates as follows.

【0021】図1に示す背面露光型のアクティブマトリ
クス基板では、実線で示す第1の配線層と同じ領域に、
チャネル層としての半導体層13aが形成される。この
アクティブマトリクス基板に本発明を適用するには、図
7(図1に対応する平面図:図が繁雑になるのを避ける
ため、各部の符号は省略した)にハッチングを施した領
域すべてに半導体層13aを形成すればよい。別言すれ
ば、第1の配線層1、第2の配線層2、第3の配線層
3、第4の配線層4、そして表示電極層7の各領域の図
形論理和をとった領域に、半導体層13aが形成される
ことになる。より具体的には、これら各層の下に、オー
ミック層14aを介して半導体層13aが形成されるこ
とになる。同様に、図4に示す非背面露光型のアクティ
ブマトリクス基板に本発明を適用するには、図8(図4
に対応する平面図:図が繁雑になるのを避けるため、各
部の符号は省略した)にハッチングを施した領域すべて
に半導体層13aを形成すればよい。別言すれば、第1
の配線層1、第2の配線層2、第3の配線層3、第4の
配線層4、表示電極層7、そしてチャネル層Cの各領域
の図形論理和をとった領域に、半導体層13aが形成さ
れることになる。より具体的には、これら各層の下に、
オーミック層14aを介して半導体層13aが形成され
ることになる。
In the back exposure type active matrix substrate shown in FIG. 1, in the same region as the first wiring layer shown by the solid line,
The semiconductor layer 13a as a channel layer is formed. In order to apply the present invention to this active matrix substrate, the semiconductor is applied to all areas hatched in FIG. 7 (plan view corresponding to FIG. 1; reference numerals are omitted for avoiding complexity of the drawing). The layer 13a may be formed. In other words, the areas of the first wiring layer 1, the second wiring layer 2, the third wiring layer 3, the fourth wiring layer 4, and the display electrode layer 7 which are obtained by performing the logical OR of the respective areas. , The semiconductor layer 13a is formed. More specifically, the semiconductor layer 13a is formed below each of these layers with the ohmic layer 14a interposed therebetween. Similarly, in order to apply the present invention to the non-back exposure type active matrix substrate shown in FIG.
The plan view corresponding to: The semiconductor layer 13a may be formed in all the hatched regions in order to avoid the drawing from becoming complicated. In other words, first
Of the semiconductor layer in the respective regions of the wiring layer 1, the second wiring layer 2, the third wiring layer 3, the fourth wiring layer 4, the display electrode layer 7, and the channel layer C of FIG. 13a will be formed. More specifically, under each of these layers,
The semiconductor layer 13a is formed via the ohmic layer 14a.

【0022】このように、本来、チャネル層として必要
な領域の他に、各配線層や表示電極層の領域にまでも半
導体層を形成することにより、各配線層の高低差を抑制
することができる。これは、図9を参照すると容易に理
解できる。この図9は、図7および図8に示す平面構造
を、切断線Y−Yで切断した側面図である。図9に示す
構造を、図3あるいは図6に示す構造と比較すれば、段
差dがかなり小さくなっていることがわかる。図9に示
す構造では、半導体層13aおよびオーミック層14a
が配線層2とともに左右方向に伸びている。本来は図9
に示す「トランジスタ素子領域」にだけ半導体層13a
およびオーミック層14aを形成すればよいのである
が、図に「配線領域」と記した余分な領域にも半導体層
13aおよびオーミック層14aが形成されていること
になる。この配線領域における半導体層13aおよびオ
ーミック層14aは、配線層2に対するいわば「枕木」
としての機能を果たすだけである。図9は、配線層2に
関連した領域の構造を示しているが、配線層3,4の下
層にも、「枕木」として機能する半導体層13aおよび
オーミック層14aが形成されることになり、やはり段
差dを小さくする効果が得られる。
As described above, by forming the semiconductor layer not only in the region originally required as the channel layer but also in the regions of the respective wiring layers and display electrode layers, it is possible to suppress the height difference between the respective wiring layers. it can. This can be easily understood with reference to FIG. FIG. 9 is a side view of the planar structure shown in FIGS. 7 and 8 taken along the section line YY. When the structure shown in FIG. 9 is compared with the structure shown in FIG. 3 or 6, it can be seen that the step d is considerably smaller. In the structure shown in FIG. 9, the semiconductor layer 13 a and the ohmic layer 14 a
Extend in the left-right direction together with the wiring layer 2. Originally Figure 9
The semiconductor layer 13a only in the "transistor element region" shown in
It is only necessary to form the ohmic layer 14a and the ohmic layer 14a. However, the semiconductor layer 13a and the ohmic layer 14a are also formed in an extra region indicated by "wiring region" in the drawing. The semiconductor layer 13a and the ohmic layer 14a in this wiring region are, so to speak, “sleepers” for the wiring layer 2.
It only fulfills the function as. Although FIG. 9 shows the structure of the region related to the wiring layer 2, the semiconductor layer 13a and the ohmic layer 14a functioning as “sleepers” are also formed below the wiring layers 3 and 4, After all, the effect of reducing the step d can be obtained.

【0023】ところで、アクティブマトリクス基板は、
通常、液晶表示装置を駆動するために用いられる。液晶
表示装置には、透過型のものと反射型のものがある。透
過型の液晶表示装置は、図10(a) に示すような構造を
もつ。すなわち、アクティブマトリクス基板100と対
向基板200とを平行に向かい合わせて配置し、両基板
間に液晶300を充填し、図の下方から透過してくる光
を図の上方から観測できるような構成にしたものであ
る。一方、反射型の液晶表示装置は、図10(b)に示す
ように、図の上方から照射した光を、アクティブマトリ
クス基板100で反射させ、この反射光を図の上方から
観測できるような構成にしたものである。これら2とお
りの液晶表示装置のうち、図7あるいは図8に示すパタ
ーンで半導体層を形成したアクティブマトリクス基板
は、反射型のものには利用可能であるが、透過型のもの
には不適当である。なぜなら、これらのアクティブマト
リクス基板では、表示電極層7の下層にも半導体層が形
成されてしまっているため、この表示電極形成領域が十
分な透光性をもたなくなるからである。したがって、透
過型の液晶表示装置に利用する場合には、半導体層を第
2の配線層2および第3の配線層3の下層にだけ形成
し、第4の配線層4および表示電極層7の下層には半導
体層を設けない構造にする必要がある。この場合、第4
の配線層4についての高低差は抑制されない。
By the way, the active matrix substrate is
It is usually used to drive a liquid crystal display device. The liquid crystal display device includes a transmissive type and a reflective type. The transmissive liquid crystal display device has a structure as shown in FIG. That is, the active matrix substrate 100 and the counter substrate 200 are arranged in parallel and face each other, the liquid crystal 300 is filled between the two substrates, and the light transmitted from the lower part of the figure can be observed from the upper part of the figure. It was done. On the other hand, as shown in FIG. 10B, the reflective liquid crystal display device has a structure in which light emitted from above is reflected by the active matrix substrate 100 and the reflected light can be observed from above. It is the one. Of these two types of liquid crystal display devices, the active matrix substrate having the semiconductor layer formed in the pattern shown in FIG. 7 or 8 can be used for the reflection type, but is not suitable for the transmission type. is there. This is because in these active matrix substrates, the semiconductor layer is also formed under the display electrode layer 7, so that the display electrode formation region does not have sufficient translucency. Therefore, when it is used for a transmissive liquid crystal display device, a semiconductor layer is formed only under the second wiring layer 2 and the third wiring layer 3, and the fourth wiring layer 4 and the display electrode layer 7 are formed. It is necessary to have a structure in which a semiconductor layer is not provided in the lower layer. In this case, the fourth
The height difference of the wiring layer 4 is not suppressed.

【0024】最後に、上述したアクティブマトリクス基
板の製造工程の一実施例を説明する。ここでは、図1に
示す平面図における切断線X−Xあるいは切断線Y−Y
の部分に対応する側断面図を用いながら、前述した背面
露光型のものに本発明を適用したアクティブマトリクス
基板の製造工程の説明を行う。まず、図11(a) に示す
ように、透光性の基板10(たとえば、ガラス基板)の
上に、非透光性の金属層11を形成する。この金属層1
1は、図1の平面図における第1の配線層1に相当する
ものであり、図1に実線で示した平面パターンをもった
フォトマスクを用いたフォトリソグラフィ工程を行うこ
とにより形成できる。次に、図11(b)に示すように、
この基板上の全面に、絶縁層12、半導体層13、高濃
度ドープ層14、導電層15を形成する。絶縁層12は
たとえば窒化シリコン膜であり、半導体層13はアモル
ファスシリコンからなる層であり、高濃度ドープ層14
はこのアモルファスシリコンに高濃度の不純物をドープ
した層(いわゆるn層)であり、導電層15はCr,
ITOなどの金属層である。
Finally, an embodiment of the manufacturing process of the above-mentioned active matrix substrate will be described. Here, the cutting line X-X or the cutting line Y-Y in the plan view shown in FIG.
The manufacturing process of the active matrix substrate, in which the present invention is applied to the above-mentioned back exposure type, will be described with reference to the side sectional view corresponding to the portion. First, as shown in FIG. 11A, a non-translucent metal layer 11 is formed on a translucent substrate 10 (for example, a glass substrate). This metal layer 1
1 corresponds to the first wiring layer 1 in the plan view of FIG. 1 and can be formed by performing a photolithography process using a photomask having a plane pattern shown by a solid line in FIG. Next, as shown in FIG.
An insulating layer 12, a semiconductor layer 13, a high concentration doped layer 14, and a conductive layer 15 are formed on the entire surface of this substrate. The insulating layer 12 is, for example, a silicon nitride film, the semiconductor layer 13 is a layer made of amorphous silicon, and the high-concentration doped layer 14 is used.
Is a layer (so-called n + layer) in which this amorphous silicon is doped with a high concentration of impurities, and the conductive layer 15 is made of Cr,
It is a metal layer such as ITO.

【0025】本発明に係るアクティブマトリクス基板の
製造方法の利点のひとつは、絶縁層12から導電層15
に至るまでの4層が、連続して形成できる点である。こ
れら4層を形成する工程では、途中に露光やエッチング
といったパターニング工程が介在しないため、真空チャ
ンバ内に基板10を入れ、真空状態を保ったまま、4層
を連続的に形成することができるのである。従来のアク
ティブマトリクス基板では、チャネル層として必要な領
域にのみ半導体層を形成するという既成概念があったた
め、絶縁層12から高濃度ドープ層14に至るまでの3
層については、真空状態を保ったまま連続形成すること
はできたが、導電層15を形成する前に、基板10を真
空チャンバから取り出し、半導体層13および高濃度ド
ープ層14をパターニングして、それぞれチャネル層お
よびオーミック層を形成する工程を行っていた。ところ
が、このような真空チャンバ外での工程を行うと、表面
に塵埃が付着するなどの要因から、パターニングしたオ
ーミック層とその上に形成する導電層15との間の電気
的接触状態に悪影響が及ぶことになる。本発明に係る方
法では、導電層15に至るまでの4層を連続的に形成で
きるため、高濃度ドープ層14(後の工程によりオーミ
ック層となる)と導電層15との間の電気的接触状態は
極めて良好となる。
One of the advantages of the method of manufacturing the active matrix substrate according to the present invention is that the insulating layer 12 to the conductive layer 15 are formed.
The point is that the four layers up to the above can be continuously formed. Since a patterning process such as exposure or etching does not intervene in the process of forming these four layers, the substrate 10 can be placed in a vacuum chamber and four layers can be continuously formed while maintaining a vacuum state. is there. In the conventional active matrix substrate, there is an existing concept that the semiconductor layer is formed only in a region necessary as a channel layer, and therefore, the three layers from the insulating layer 12 to the high concentration doped layer 14 are formed.
The layers could be continuously formed while maintaining the vacuum state, but before forming the conductive layer 15, the substrate 10 was taken out of the vacuum chamber, and the semiconductor layer 13 and the high-concentration doped layer 14 were patterned, The process of forming a channel layer and an ohmic layer was performed, respectively. However, performing such a process outside the vacuum chamber adversely affects the electrical contact state between the patterned ohmic layer and the conductive layer 15 formed thereon due to factors such as dust adhering to the surface. Will be covered. In the method according to the present invention, since four layers up to the conductive layer 15 can be continuously formed, electrical contact between the high-concentration doped layer 14 (which becomes an ohmic layer in a later step) and the conductive layer 15 is formed. The condition is extremely good.

【0026】さて、図11(b) に示すように、4層を連
続的に形成したら、続いて、導電層15に対するパター
ニングを行う。このパターニングの結果、導電層15
は、図1に示す第2の配線層2、第3の配線層3、第4
の配線層4、および表示電極層7の各部分を残して除去
される。このときの状態は、図11(c) に示す側断面図
(切断線X−Xについての側断面図)に示されている。
次に、背面露光を利用して、半導体層13および高濃度
ドープ層14に対するパターニングを行う。すなわち、
図11(c) に示す構造の上に、レジスト層を形成し、基
板下方から光を照射することにより、このレジスト層を
露光する。この露光において、完全な遮光性を有する金
属層11はマスクとして機能し、この金属層11のパタ
ーンをレジスト層に転写することができる。そこで、金
属層11と同じパターンをもったレジスト層だけが残る
ように現像を行い、この残ったレジスト層を保護層とし
て用いたエッチングを行い、高濃度ドープ層14および
半導体層13を部分的に除去する。ただし、このエッチ
ングプロセスでは、レジスト層とともに、配線層2,
3,4および表示電極層7が保護層として機能するた
め、結局、高濃度ドープ層14および半導体層13のう
ち、図7にハッチングで示したパターンの部分だけが、
エッチングされずに残ることになる。図7において、ハ
ッチングが施されていない領域は、絶縁層12が露出し
た状態になる。こうして、本発明の趣旨どおり、本来の
チャネル層として必要な領域(配線層1の上方領域)の
他に、各配線層2,3,4および表示電極層7の下層領
域にも半導体層が形成された構造が得られることにな
る。このあと、高濃度ドープ層14を部分的にエッチン
グ除去して、各電極ごとに分離したオーミック層14a
を形成すれば、図11(c) に示す構造から図2に示す構
造を得ることができる。最後に、この上にパッシベーシ
ョン層を形成すれば、アクティブマトリクス基板は完成
である。なお、高濃度ドープ層14に対するエッチング
は、導電層15に対するパターニングと同時に行っても
かまわない。
Now, as shown in FIG. 11B, after the four layers are continuously formed, the conductive layer 15 is subsequently patterned. As a result of this patterning, the conductive layer 15
Is the second wiring layer 2, the third wiring layer 3, the fourth wiring layer 3 shown in FIG.
The wiring layer 4 and the display electrode layer 7 are removed, leaving the respective portions. The state at this time is shown in the side sectional view (side sectional view taken along the section line XX) shown in FIG.
Next, back surface exposure is utilized to perform patterning on the semiconductor layer 13 and the high-concentration doped layer 14. That is,
A resist layer is formed on the structure shown in FIG. 11C, and the resist layer is exposed by irradiating light from below the substrate. In this exposure, the metal layer 11 having a perfect light blocking function functions as a mask, and the pattern of this metal layer 11 can be transferred to the resist layer. Therefore, development is performed so that only a resist layer having the same pattern as the metal layer 11 remains, and etching is performed using the remaining resist layer as a protective layer to partially remove the high-concentration doped layer 14 and the semiconductor layer 13. Remove. However, in this etching process, together with the resist layer, the wiring layer 2,
Since 3, 4 and the display electrode layer 7 function as a protective layer, after all, only the portion of the high-concentration doped layer 14 and the semiconductor layer 13 having the pattern shown by hatching in FIG.
It will remain without being etched. In FIG. 7, the insulating layer 12 is exposed in the unhatched region. Thus, according to the gist of the present invention, the semiconductor layer is formed not only in the region necessary for the original channel layer (the region above the wiring layer 1) but also in the lower region of each wiring layer 2, 3, 4 and the display electrode layer 7. The resulting structure will be obtained. After that, the heavily doped layer 14 is partially removed by etching to separate the ohmic layer 14a for each electrode.
By forming the above structure, the structure shown in FIG. 2 can be obtained from the structure shown in FIG. Finally, if a passivation layer is formed on this, an active matrix substrate is completed. The high-concentration doped layer 14 may be etched simultaneously with the patterning of the conductive layer 15.

【0027】以上、図1に示す背面露光型のものに本発
明を適用したアクティブマトリクス基板の製造方法を説
明したが、図4に示す非背面露光型のものに本発明を適
用したアクティブマトリクス基板の製造方法もほぼ同様
である。ただ、背面露光工程の代わりに、図4に二点鎖
線で示したチャネル層Cのパターンをもったフォトマス
クを用いた正面露光(基板上方からの露光)を行う点だ
けが異なる。
The manufacturing method of the active matrix substrate to which the present invention is applied to the back exposure type shown in FIG. 1 has been described above. The active matrix substrate to which the present invention is applied to the non-back exposure type shown in FIG. The manufacturing method of is almost the same. However, the difference is that instead of the back exposure step, front exposure (exposure from above the substrate) is performed using a photomask having the pattern of the channel layer C shown by the chain double-dashed line in FIG.

【0028】以上、本発明を図示する実施例に基づいて
説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではなく、この他にも種々の態様で実施可能である。上
述の実施例では、図1あるいは図4に示すような構造を
もったアクティブマトリクス基板に本発明を適用した例
を示したが、本発明はこのような構造のものだけでな
く、他の種々の構造のアクティブマトリクス基板にも広
く適用可能である。また、上述の実施例では、配線層
2,3,4および表示電極層7の下層すべてに半導体層
を形成するようにしたが、必ずしもこれら各層の下層す
べてに半導体層を形成する必要はない。たとえば、配線
層2の下層だけに半導体層を形成した場合であっても、
配線層2に関する高低差を緩和するという効果は得られ
る。また、上述の実施例では、ドレイン電極層Dが表示
電極層7に連なっている構造を示したが、ソース電極層
Sが表示電極層7に連なっている構造のものにも、本発
明を適用可能である。
The present invention has been described above based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments and can be implemented in various modes other than this. In the above-mentioned embodiment, the example in which the present invention is applied to the active matrix substrate having the structure shown in FIG. 1 or 4 is shown, but the present invention is not limited to such a structure, and various other It can be widely applied to the active matrix substrate having the above structure. Further, in the above-described embodiment, the semiconductor layers are formed under the wiring layers 2, 3, 4 and the display electrode layer 7, but it is not always necessary to form the semiconductor layers under the respective layers. For example, even when the semiconductor layer is formed only under the wiring layer 2,
The effect of reducing the height difference of the wiring layer 2 is obtained. Further, in the above-mentioned embodiments, the structure in which the drain electrode layer D is connected to the display electrode layer 7 is shown, but the present invention is also applied to the structure in which the source electrode layer S is connected to the display electrode layer 7. It is possible.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のとおり本発明に係るアクティブマ
トリクス基板によれば、能動素子として必要な本来のチ
ャネル層形成領域だけではなく、上部配線層の下部領域
や表示電極層の下部領域にまでも半導体層を形成するよ
うにしたため、構造的に高低差を抑制させることが可能
になる。
As described above, according to the active matrix substrate of the present invention, not only the original channel layer forming region required as an active element but also the lower region of the upper wiring layer and the lower region of the display electrode layer are formed. Since the semiconductor layer is formed, it is possible to structurally suppress the height difference.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】背面露光を利用して製造される従来の一般的な
アクティブマトリクス基板の構造を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a structure of a conventional general active matrix substrate manufactured by using backside exposure.

【図2】図1に示すアクティブマトリクス基板を切断線
X−Xで切った断面を示す側断面図である。
FIG. 2 is a side cross-sectional view showing a cross section of the active matrix substrate shown in FIG. 1 along the cutting line XX.

【図3】図1に示すアクティブマトリクス基板を切断線
Y−Yで切った断面を示す側断面図である。
FIG. 3 is a side cross-sectional view showing a cross section of the active matrix substrate shown in FIG. 1 along the cutting line YY.

【図4】背面露光を利用しないで製造される従来の一般
的なアクティブマトリクス基板の構造を示す平面図であ
る。
FIG. 4 is a plan view showing a structure of a conventional general active matrix substrate manufactured without using backside exposure.

【図5】図4に示すアクティブマトリクス基板を切断線
X−Xで切った断面を示す側断面図である。
5 is a side sectional view showing a section taken along a cutting line XX of the active matrix substrate shown in FIG.

【図6】図5に示すアクティブマトリクス基板を切断線
Y−Yで切った断面を示す側断面図である。
6 is a side sectional view showing a section taken along a cutting line YY of the active matrix substrate shown in FIG.

【図7】図1に示すアクティブマトリクス基板に本発明
を適用した場合の半導体層形成領域を示す平面図であ
る。
7 is a plan view showing a semiconductor layer forming region when the present invention is applied to the active matrix substrate shown in FIG.

【図8】図4に示すアクティブマトリクス基板に本発明
を適用した場合の半導体層形成領域を示す平面図であ
る。
8 is a plan view showing a semiconductor layer forming region when the present invention is applied to the active matrix substrate shown in FIG.

【図9】図7あるいは図8に示すアクティブマトリクス
基板を切断線Y−Yで切った断面を示す側断面図であ
る。
9 is a side cross-sectional view showing a cross section of the active matrix substrate shown in FIG. 7 or 8 taken along the cutting line YY.

【図10】透過型液晶表示装置および反射型液晶表示装
置の基本構造を示す側断面図である。
FIG. 10 is a side sectional view showing a basic structure of a transmissive liquid crystal display device and a reflective liquid crystal display device.

【図11】本発明の一実施例に係るアクティブマトリク
ス基板の製造工程を示す側断面図である。
FIG. 11 is a side sectional view showing a manufacturing process of the active matrix substrate according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…第1の配線層 2…第2の配線層 3…第3の配線層 4…第4の配線層 7…表示電極層 10…透光性基板 11…金属層 12…絶縁層 13…半導体層 13a…チャネル層 14…高濃度ドープ層 14a…オーミック層 15…導電層 100…アクティブマトリクス基板 200…対向基板 300…液晶 d…高低差 C…チャネル層 D…ドレイン電極層 G…ゲート電極層 S…ソース電極層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st wiring layer 2 ... 2nd wiring layer 3 ... 3rd wiring layer 4 ... 4th wiring layer 7 ... Display electrode layer 10 ... Translucent substrate 11 ... Metal layer 12 ... Insulating layer 13 ... Semiconductor Layer 13a ... Channel layer 14 ... High concentration doped layer 14a ... Ohmic layer 15 ... Conductive layer 100 ... Active matrix substrate 200 ... Counter substrate 300 ... Liquid crystal d ... Height difference C ... Channel layer D ... Drain electrode layer G ... Gate electrode layer S ... Source electrode layer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも上面が絶縁性の基板上にゲー
ト電極層を形成し、このゲート電極層形成領域を含めた
基板全面に絶縁層を形成し、この絶縁層の上面に半導体
からなるチャネル層を形成し、このチャネル層の一方に
ソース電極層を、他方にドレイン電極層を、それぞれ電
気的に接触させ、前記ゲート電極層の電位により、前記
ソース電極層と前記ドレイン電極層との間の導通状態を
制御する能動素子を形成し、このような能動素子を縦横
に多数配列してなるアクティブマトリクス基板におい
て、 一列に配置された複数の能動素子についての共通のソー
ス電極層またはドレイン電極層として機能し、線状に伸
びる上部配線層を形成し、少なくともこの上部配線層の
下部の領域に半導体層を形成し、この半導体層の一部を
チャネル層として用いるようにしたことを特徴とするア
クティブマトリクス基板。
1. A gate electrode layer is formed on a substrate having an insulating surface at least on the upper surface, an insulating layer is formed on the entire surface of the substrate including the gate electrode layer forming region, and a channel layer made of a semiconductor is formed on the upper surface of the insulating layer. And a source electrode layer on one side of the channel layer and a drain electrode layer on the other side of the channel layer, respectively, and the potential between the source electrode layer and the drain electrode layer is changed by the potential of the gate electrode layer. As a common source electrode layer or drain electrode layer for a plurality of active elements arranged in a row in an active matrix substrate in which active elements for controlling the conduction state are formed and a large number of such active elements are arranged vertically and horizontally. An upper wiring layer that functions and extends linearly is formed, a semiconductor layer is formed at least in a region below the upper wiring layer, and a part of this semiconductor layer is used as a channel layer. The active matrix substrate characterized in that as adapted to use.
【請求項2】 少なくとも上面が絶縁性の基板上にゲー
ト電極層を形成し、このゲート電極層形成領域を含めた
基板全面に絶縁層を形成し、この絶縁層の上面に半導体
からなるチャネル層を形成し、このチャネル層の一方に
ソース電極層を、他方にドレイン電極層を、それぞれ電
気的に接触させ、前記ゲート電極層の電位により、前記
ソース電極層と前記ドレイン電極層との間の導通状態を
制御する能動素子を形成し、この能動素子によって電荷
が出し入れされる表示電極層を形成し、このような能動
素子と表示電極層とによって構成される画素を縦横に多
数配列してなるアクティブマトリクス基板において、 少なくとも、表示電極層とこれに連なる能動素子の電極
層と、の下部の領域に半導体層を形成し、この半導体層
の一部をチャネル層として用いるようにしたことを特徴
とするアクティブマトリクス基板。
2. A gate electrode layer is formed on a substrate having an insulating surface at least, and an insulating layer is formed on the entire surface of the substrate including the gate electrode layer forming region, and a channel layer made of a semiconductor is formed on the upper surface of the insulating layer. And a source electrode layer on one side of the channel layer and a drain electrode layer on the other side of the channel layer, respectively, and the potential between the source electrode layer and the drain electrode layer is changed by the potential of the gate electrode layer. An active element for controlling a conductive state is formed, a display electrode layer in which electric charges are taken in and out is formed by the active element, and a large number of pixels formed by such an active element and a display electrode layer are arrayed vertically and horizontally. In an active matrix substrate, a semiconductor layer is formed at least in a region below a display electrode layer and an electrode layer of an active element connected to the display electrode layer, and a part of the semiconductor layer is a channel layer. The active matrix substrate characterized in that as adapted to use with.
【請求項3】 請求項1に記載のアクティブマトリクス
基板の製造方法であって、 基板上に、ゲート電極層を形成する段階と、 このゲート電極層形成領域を含めた基板全面に絶縁層を
形成する段階と、 この絶縁層上の全面に半導体層を形成する段階と、 この半導体層上の全面に導電層を形成する段階と、 前記導電層をパターニングして、上部配線層を形成する
段階と、 少なくとも前記上部配線層をマスクとして用いたエッチ
ング工程により、前記半導体層をパターニングする段階
と、 を有することを特徴とするアクティブマトリクス基板の
製造方法。
3. The method for manufacturing an active matrix substrate according to claim 1, wherein a step of forming a gate electrode layer on the substrate, and forming an insulating layer on the entire surface of the substrate including the gate electrode layer forming region. A step of forming a semiconductor layer on the entire surface of the insulating layer, forming a conductive layer on the entire surface of the semiconductor layer, and patterning the conductive layer to form an upper wiring layer. And a step of patterning the semiconductor layer by an etching process using at least the upper wiring layer as a mask, the method for manufacturing an active matrix substrate.
【請求項4】 請求項2に記載のアクティブマトリクス
基板の製造方法であって、 基板上に、ゲート電極層を形成する段階と、 このゲート電極層形成領域を含めた基板全面に絶縁層を
形成する段階と、 この絶縁層上の全面に半導体層を形成する段階と、 この半導体層上の全面に導電層を形成する段階と、 前記導電層をパターニングして、表示電極層およびこれ
に連なる能動素子の電極層を形成する段階と、 少なくとも前記表示電極層およびこれに連なる能動素子
の電極層をマスクとして用いたエッチング工程により、
前記半導体層をパターニングする段階と、 を有することを特徴とするアクティブマトリクス基板の
製造方法。
4. The method for manufacturing an active matrix substrate according to claim 2, wherein a step of forming a gate electrode layer on the substrate, and forming an insulating layer on the entire surface of the substrate including the gate electrode layer forming region. The step of forming a semiconductor layer on the entire surface of the insulating layer, the step of forming a conductive layer on the entire surface of the semiconductor layer, and patterning the conductive layer to form a display electrode layer and an active layer connected to the display electrode layer. A step of forming an electrode layer of an element, and an etching process using at least the display electrode layer and an electrode layer of an active element connected to the display electrode layer as a mask,
Patterning the semiconductor layer, and a method of manufacturing an active matrix substrate, comprising:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002543625A (en) * 1999-05-05 2002-12-17 イー−インク コーポレイション Minimal patterned semiconductor devices for display applications
JP2012078823A (en) * 2010-09-10 2012-04-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Transistor, liquid crystal display device, and manufacturing method therefor

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US11043509B2 (en) 2010-09-10 2021-06-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Transistor, liquid crystal display device, and manufacturing method thereof
US12040331B2 (en) 2010-09-10 2024-07-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Transistor, liquid crystal display device, and manufacturing method thereof

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