JPH086073A - アクティブマトリクス型液晶表示装置およびその製法 - Google Patents

アクティブマトリクス型液晶表示装置およびその製法

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JPH086073A
JPH086073A JP14150294A JP14150294A JPH086073A JP H086073 A JPH086073 A JP H086073A JP 14150294 A JP14150294 A JP 14150294A JP 14150294 A JP14150294 A JP 14150294A JP H086073 A JPH086073 A JP H086073A
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JP
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electrode
transparent
thin film
gate
liquid crystal
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JP14150294A
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English (en)
Inventor
Kenichi Kizawa
賢一 鬼沢
Masatoshi Wakagi
政利 若木
Masahiko Ando
正彦 安藤
Tetsuo Minemura
哲郎 峯村
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】信頼性の高いTFT駆動方式のアクティブマト
リクス型液晶表示装置の提供。 【構成】液晶パネルの基板1の周辺部で液晶駆動回路と
の接続のために引き出されたTFTのゲート配線8、ド
レーン配線3は透明電極薄膜で被覆されていると共に、
前記透明電極薄膜は保護性絶縁膜9で互いに絶縁されて
いるアクティブマトリクス型液晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は薄膜トランジスタ(TF
T)によって駆動されるアクティブマトリクス型液晶表
示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】性能/価格比が高いTFT駆動アクティ
ブマトリクス型液晶表示装置(TFT−LCD)の要求
が高まっている。この実現のためには、アモルファスシ
リコン(a−Si)を適用したTFT−LCDの製造コ
ストの低減、即ち、製造工程数の低減、スループットの
向上と歩留まりの向上を図ることが必要である。
【0003】こうした目的のため、特公平4−2608
4号公報では、絶縁基板上に被着された透明電極膜から
なる第1導電膜により形成された複数本の列選択線、各
列選択線と一体のドレーン電極、各画素位置に形成され
た表示画素電極およびこれと一体のソース電極と,これ
らドレーン、ソース電極上に跨り形成された半導体膜
と、この半導体膜上にゲート絶縁膜を介して被着された
第2導電膜により形成された複数本の行選択線およびこ
れと一体のゲート電極とを備え、前記半導体膜およびゲ
ート絶縁膜は前記行選択線およびこれと一体のゲート電
極と同一形状にパターニングされているアクティブマト
リクス型表示装置を提案している。
【0004】このような構造としたことによって、製造
工程の簡略化を図ると共に、電極配線の断切れを防止し
て、信頼性の向上による歩留りの向上を図っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術によ
る素子構造は、製造工程の簡略化には有効であるが、液
晶パネルと液晶駆動回路との接続の信頼性が不十分で、
信頼性試験における歩留まりが低いと云う問題があっ
た。
【0006】本発明の目的は、上記課題を解決し、その
製造工程を短縮することができると共に、歩留まりが高
いTFT素子構造のTFT−LCDとその製法を提供す
ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成できる本
発明の要旨は次のとおりである。
【0008】(1) 一方の透明絶縁基板上に互いに直
交するゲート配線およびドレーン配線が複数配設され、
前記ゲート配線とドレーン配線の交差部は互いに電気的
に絶縁されており、前記各交差部近傍に薄膜トランジス
タがそれぞれ配置され、各薄膜トランジスタのソース電
極はその近傍に設けられた各透明画素電極に、ドレーン
電極は前記ドレーン配線にそれぞれ接続され、前記各薄
膜トランジスタのゲート電極は前記ゲート配線にそれぞ
れ接続されており、これらは前記透明絶縁基板も含めて
保護性絶縁膜および配向膜で被覆されており、前記透明
絶縁基板と対向して配置されたもう一方の透明絶縁基板
上には前記透明画素電極に対向して設けられたカラーフ
ィルタ,透明電極および配向膜を有し、前記2枚の絶縁
基板間に液晶が挾持され、前記ゲート配線、ドレーン配
線および対向する透明絶縁基板上の透明電極は前記絶縁
基板周辺部で液晶駆動回路に接続されているTFT−L
CDにおいて、前記透明絶縁基板周辺部で前記液晶駆動
回路との接続のために引き出された前記ゲート配線、ド
レーン配線は透明電極薄膜で被覆されていると共に、前
記透明電極薄膜は前記保護性絶縁膜で互いに絶縁されて
いるTFT−LCDにある。
【0009】(2) 前記ドレーン配線、および前記薄
膜トランジスタを構成するドレーン電極およびソース電
極は前記透明画素電極と同一材料で、前記ゲート配線お
よび前記薄膜トランジスタを構成するゲート電極は金属
材料でそれぞれ形成されており、前記ゲート配線は透明
電極薄膜で被覆されていると共に、前記透明電極薄膜は
前記保護性絶縁膜で互いに絶縁されている。
【0010】(3) 前記ゲート配線はAl、Cr、M
o、Ta、Ti、W、Nb、Fe、Co、Niから選ば
れた少なくとも1種の薄膜材料で構成されている。
【0011】(4) 前記ゲート配線はAlまたは/お
よびCuの薄膜材料を主体とし、これを被覆する前記透
明電極薄膜との間に、Cr、Mo、Ta、Ti、W、N
b、Fe、Co、Niから選ばれた少なくとも1種の薄
膜材料が形成されている。
【0012】(5) 前記薄膜トランジスタは下地とな
る前記透明絶縁基板側にドレーンおよびソース電極、そ
れと反対側、即ち、カラーフィルタ側にゲート電極を有
する正スタガ構造である。
【0013】(6) 前記保護性絶縁膜は、前記透明画
素電極上に大きさが該画素電極より小さい貫通孔を有し
ている。
【0014】(7) 透明絶縁基板上に透明導電膜を形
成する工程、前記透明同電膜をドレーン電極,ソース電
極および画素電極に加工する工程、前記電極上に半導体
層,絶縁層およびゲート電極を形成する工程、前記半導
体層,絶縁層およびゲート電極をストライプ状で、か
つ、前記ゲート電極幅は前記半導体層と絶縁層の積層部
の幅より狭い形状に加工する工程、前記ドレーン電極,
ソース電極,画素電極,半導体層,絶縁層,ゲート電極
上に保護性絶縁膜を形成する工程、前記保護性絶縁膜上
にホトレジストパターンを形成する工程、前記保護性絶
縁膜をエッチングする工程、前記ホトレジストパターン
が形成された保護性絶縁膜上に透明電極薄膜を被覆する
工程、前記透明電極薄膜をリフトオフ法により加工する
工程を含むTFT−LCDの製法にある。
【0015】
【作用】従来の素子構造では、ゲート配線(ゲート電
極)には低抵抗の金属材料(Al,Cr,Ta等)が用
いられる一方、構造単純化による製造工程数短縮を目的
にドレーン配線(ドレーン電極)にはソース電極および
画素電極と同一のITO(Indum Tin Oxi
de)用いられる。こうすることによりドレーン配線,
ソース電極および画素電極を1回の膜堆積と、ホトリソ
グラフィ工程で作製できる。
【0016】さらに工程数短縮を進めた場合、半導体層
およびゲート絶縁層からなるTFT層とゲート配線(ゲ
ート電極)層とを同一のホトリソグラフィ工程で作製す
ることが考えられる。従って、素子全体を被覆し画素電
極に貫通孔を有する保護性絶縁膜のホトリソグラフィ工
程を含め、前記ドレーン配線,ソース電極および画素電
極のホトリソグラフィ工程、および前記TFT層とゲー
ト配線のホトリソグラフィ工程の3回のホトリソグラフ
ィ工程で作製できる。
【0017】一方、液晶駆動回路(テープキャリアパッ
ケージ:TCP上に搭載)と基板上のゲート・ドレーン
配線とは、一般に異方性導電膜を用いて接続される。こ
の場合、基板周辺部で液晶駆動回路との接続において、
ドレーン配線端子はITOであるがゲート配線端子は金
属が用いられる。これまでの実績から、金属端子と前記
TCPとの接続は信頼性の点で不十分なことが判明して
いる。従って、上記金属端子はITOで被覆することが
必要である。
【0018】本発明は、ホトリソグラフィ工程を増すこ
となく前記金属端子をITOで被覆するもので、具体的
には、前記保護性絶縁膜のホトリソグラフィ後、ITO
膜またはITOと金属との積層膜を形成し、これをリフ
トオフ法によってパターニングすることにより上記が達
成される。
【0019】
【実施例】
〔実施例1〕作製したTFT素子のゲート端子部の平面
模式図を図1に、図1におけるA−A’断面の模式図を
図2、B−B’断面の模式図を図3、C−C’断面の模
式図を図4に示す。また、パネル内のTFT部分の断面
模式図を図5に示す。これらの図を用いて説明する。
【0020】図5において、よく洗浄したガラス基板1
上にマグネトロンスパッタリング法を用い基板温度30
0℃で膜厚は280nmのITO膜2を形成した。その
シート抵抗は8Ω/□であった。このITO膜2をホト
エッチングによってドレーン配線および電極3、ソース
電極4、画素電極5に加工した。この際のエッチング液
としてFeCl3にHClを適量添加した水溶液を用い
50〜60℃でエッチングした。ITO膜の端部のテー
パ角は約10度であった。このような角度とすることに
より、この上に積層する膜のカバレージを良好にでき
る。
【0021】次に、上記の基板をRFプラズマCVD装
置に設置し、まずITO電極とのコンタクトをとるため
PH3プラズマ処理を加えた後、半導体層のa−Si:
H膜6を基板温度は250℃とし、モノシラン(SiH
4)を原料ガスに用い、膜厚18nm活性層を形成し
た。このように薄くする理由は、完成後のパネルの半導
体層に流れるTFTのオフ電流を増大させる原因となる
光電流を抑制するためである。
【0022】次に、同一チャンバ内で上記膜上にSiN
のゲート絶縁膜7を形成した。基板温度は活性層と同じ
250℃とし、SiH4,NH3およびN2の混合ガスを
原料ガスとして用い、300nmの膜厚に作製した。
【0023】次いで、ゲート電極8としてマグネトロン
スパッタリング法で、基板温度100℃、膜厚250n
mのAl膜を形成した。ホトエッチングによってゲート
Alパターンを形成し、引き続きドライエッチング法に
よって活性層およびゲート絶縁膜をパターニングした。
その際、Alの(ウエット)エッチングにおいては、通
常のパターン形成よりもエッチング時間を長く(オーバ
エッチ)し、Alパターン端部をレジストパターンより
も後退させた。
【0024】ゲート電極Alの活性層およびゲート絶縁
膜のパターン幅に対する後退量は片側約1.5μmであ
った。これはゲート電極とソース・ドレーン電極間のシ
ョートを防止するのに必要十分な距離である。
【0025】この上に保護性絶縁膜9をRFプラズマC
VD法によって形成後、図1に示す平面構造の端子部レ
ジストパターン10(図4にその断面模式図を示す)を
ホトリソグラフィ工程によって作製し、ドライエッチン
グ法によって保護性絶縁膜9を除去してゲート配線端子
のAlを露出した。
【0026】次いで、レジスト剥離する前にスパッタリ
ング法で膜厚30nmのCr膜11および膜厚100n
mのITO膜2をこの順で連続して堆積した。その際、
ITO/Cr積層膜は基板周辺部のみに形成する必要が
あるので、マスクスパッタにより基板中央部には膜が堆
積しないようにした。ここでCr膜を適用する理由はA
lとITOとの電気的接触をとるためである。
【0027】ITO/Cr積層膜堆積後、前記レジスト
を剥離し、保護性絶縁膜パターン上のITO/Cr積層
膜をリフトオフした。この一連のリフトオフ手法を図4
に模式的に示した。
【0028】液晶工程を経て作製したTFTパネルと駆
動回路とを接続した後、信頼性について20枚のサンプ
ルを用いて試験した結果、1枚も不良を引き起こすこと
なく高い歩留まりが達成できた。
【0029】〔実施例2〕実施例1と同じ膜形成および
エッチング方法でガラス基板1上にゲート絶縁膜7のS
iN層までを形成した。次いで、ゲート電極8のAlを
マグネトロンスパッタリング法で、基板温度100℃、
膜厚250nmとして作製した。この後、図には示して
いないが、Al上に膜厚30nmのCrをマグネトロン
スパッタリング法でAlに引き続いて作製した。この理
由は、ゲート配線端子部においてAlとITOとの電気
的接触をとるためである。この後、ホトリソグラフィグ
ラフィーによってゲート電極、活性層、およびゲート絶
縁膜をパターニングした。その際、最初にCrを硝酸第
2セリウムアンモニウム水溶液でエッチングした後、A
lをリン酸、酢酸、硝酸の混合水溶液を用いてオーバエ
ッチングによりレジストパターン端部より後退させた。
次いでCrを前述したと同様な方法で再エッチングし
た。
【0030】引き続き、ドライエッチング法によって活
性層およびゲート絶縁膜をパターニングした。測定した
結果、ゲート電極(Cr/Al)の活性層およびゲート
絶縁膜のパターン幅に対する後退量は片側約1.5μm
であった。
【0031】この上に保護膜9をRFプラズマCVD法
によって形成後、画素電極パターン5上に位置する矩形
状の貫通孔および図1に示す平面構造の端子部(図4に
示す断面図において10)を構成するレジストパターン
をホトリソグラフィ工程によって作製した。ドライエッ
チング法によって保護性絶縁膜を除去し前記貫通孔を形
成すると共にゲート配線端子のAlを露出した。
【0032】次いで、レジスト剥離する前にスパッタリ
ング法で膜厚100nmのITO膜2をこの順に連続し
て堆積した。この際、ITO膜は基板周辺部のみ必要な
ので、マスクスパッタにより基板中央部には膜が堆積し
ないようにした。ITO膜堆積後、前記レジストを剥離
し、保護性絶縁膜パターン上のITO膜をリフトオフし
た。
【0033】実施例1と同様に、液晶工程を経て作製し
たTFTパネルと駆動回路とを接続した後、信頼性につ
いて20枚のサンプルを用いて試験した結果、1枚も不
良を引き起こすことなく高い歩留まりが達成できた。
【0034】〔実施例3〕実施例1において、ゲートA
l端子上のITO/Cr積層膜はITO超微粒子、Cr
超微粒子を分散させた有機溶媒を塗布しベーキングする
ことによって固形化した後リフトオフする方法も適用で
きることを確認した。
【0035】
【発明の効果】本発明によれば製造工程が簡略で、か
つ、信頼性の優れた端子接続が高い歩留まりで実現でき
るので、液晶表示装置の低コスト化を図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるTFT素子の平面模式図である。
【図2】図1のA−A’断面模式図である。
【図3】図1におけるB−B’断面模式図である。
【図4】図1におけるC−C’断面模式図である。
【図5】TFT部の断面模式図である。
【符号の説明】
1…ガラス基板、2…ITO膜、3…ドレーン配線およ
び電極、4…ソース電極、5…画素電極、6…半導体層
(a−Si:H膜)、7…ゲート絶縁膜、8…ゲート電
極、9…保護性絶縁膜、10…レジストパターン、11
…Cr膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 峯村 哲郎 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方の透明絶縁基板上に互いに直交する
    ゲート配線およびドレーン配線が複数配設され、前記ゲ
    ート配線とドレーン配線の交差部は互いに電気的に絶縁
    されており、前記各交差部近傍に薄膜トランジスタがそ
    れぞれ配置され、各薄膜トランジスタのソース電極はそ
    の近傍に設けられた各透明画素電極に、ドレーン電極は
    前記ドレーン配線にそれぞれ接続され、前記各薄膜トラ
    ンジスタのゲート電極は前記ゲート配線にそれぞれ接続
    されており、これらは前記透明絶縁基板も含めて保護性
    絶縁膜および配向膜で被覆されており、前記透明絶縁基
    板と対向して配置されたもう一方の透明絶縁基板上には
    前記透明画素電極に対向して設けられたカラーフィル
    タ,透明電極および配向膜を有し、前記2枚の絶縁基板
    間に液晶が挾持され、前記ゲート配線、ドレーン配線お
    よび対向する透明絶縁基板上の透明電極は前記絶縁基板
    周辺部で液晶駆動回路に接続されているアクティブマト
    リクス型液晶表示装置において、 前記透明絶縁基板周辺部で前記液晶駆動回路との接続の
    ために引き出された前記ゲート配線、ドレーン配線は透
    明電極薄膜で被覆されていると共に、前記透明電極薄膜
    は前記保護性絶縁膜で互いに絶縁されていることを特徴
    とするアクティブマトリクス型液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記ドレーン配線、および前記薄膜トラ
    ンジスタを構成するドレーン電極およびソース電極は前
    記透明画素電極と同一材料で、前記ゲート配線および前
    記薄膜トランジスタを構成するゲート電極は金属材料で
    それぞれ形成されており、前記ゲート配線は透明電極薄
    膜で被覆されていると共に、前記透明電極薄膜は前記保
    護性絶縁膜で互いに絶縁されている請求項1に記載のア
    クティブマトリクス型液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記ゲート配線はAl、Cr、Mo、T
    a、Ti、W、Nb、Fe、Co、Niから選ばれた少
    なくとも1種の薄膜材料で構成されている請求項1に記
    載のアクティブマトリクス型液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 前記ゲート配線はAlまたは/およびC
    uの薄膜材料を主体とし、これを被覆する前記透明電極
    薄膜との間に、Cr、Mo、Ta、Ti、W、Nb、F
    e、Co、Niから選ばれた少なくとも1種の薄膜材料
    が形成されている請求項1に記載のアクティブマトリク
    ス型液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 前記薄膜トランジスタは一方の透明絶縁
    基板側にドレーンおよびソース電極を、そしてこれと対
    向する透明絶縁基板側にゲート電極を有する正スタガ構
    造である請求項1に記載のアクティブマトリクス型液晶
    表示装置。
  6. 【請求項6】 前記保護性絶縁膜は、前記透明画素電極
    上に大きさが該画素電極より小さい貫通孔を有している
    請求項1に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装
    置。
  7. 【請求項7】 前記ゲート配線、ドレーン配線を被覆し
    ている透明電極薄膜で超微粒子が充填された構造を有す
    る請求項1に記載のアクティブマトリクス型液晶表示装
    置。
  8. 【請求項8】 透明絶縁基板上に透明導電膜を形成する
    工程、前記透明同電膜をドレーン電極,ソース電極およ
    び画素電極に加工する工程、前記電極上に半導体層,絶
    縁層およびゲート電極を形成する工程、前記半導体層,
    絶縁層およびゲート電極をストライプ状で、かつ、前記
    ゲート電極幅は前記半導体層と絶縁層の積層部の幅より
    狭い形状に加工する工程、前記ドレーン電極,ソース電
    極,画素電極,半導体層,絶縁層,ゲート電極上に保護
    性絶縁膜を形成する工程、前記保護性絶縁膜上にホトレ
    ジストパターンを形成する工程、前記保護性絶縁膜をエ
    ッチングする工程、前記ホトレジストパターンが形成さ
    れた保護性絶縁膜上に透明電極薄膜を被覆する工程、前
    記透明電極薄膜をリフトオフ法により加工する工程を含
    むことを特徴とするアクティブマトリクス型液晶表示装
    置の製法。
JP14150294A 1994-06-23 1994-06-23 アクティブマトリクス型液晶表示装置およびその製法 Pending JPH086073A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2022111230A (ja) * 2012-09-14 2022-07-29 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2022111230A (ja) * 2012-09-14 2022-07-29 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置
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