JPH09121059A - 電気光学的表示装置の製造方法 - Google Patents
電気光学的表示装置の製造方法Info
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- JPH09121059A JPH09121059A JP8238988A JP23898896A JPH09121059A JP H09121059 A JPH09121059 A JP H09121059A JP 8238988 A JP8238988 A JP 8238988A JP 23898896 A JP23898896 A JP 23898896A JP H09121059 A JPH09121059 A JP H09121059A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】周辺駆動回路のレーザーアニール照射をする際
にスキャン数を大幅に減少してスループットを向上させ
る。 【解決手段】シリコン薄膜トランジスタ等からなるスイ
ッチング素子及び駆動電極を有する電気光学的表示装置
において、周辺駆動回路中の能動素子はシリコン薄膜ト
ランジスタで構成され、アクティブマトリクス回路外周
の該ガラス基板上にはデータ線及びゲート線に信号を供
給する周辺駆動回路が形成され、周辺駆動回路のうちデ
ータ線駆動回路のレーザーアニールに対してゲート線駆
動回路のレーザーアニールを低エネルギー密度照射とす
る。
にスキャン数を大幅に減少してスループットを向上させ
る。 【解決手段】シリコン薄膜トランジスタ等からなるスイ
ッチング素子及び駆動電極を有する電気光学的表示装置
において、周辺駆動回路中の能動素子はシリコン薄膜ト
ランジスタで構成され、アクティブマトリクス回路外周
の該ガラス基板上にはデータ線及びゲート線に信号を供
給する周辺駆動回路が形成され、周辺駆動回路のうちデ
ータ線駆動回路のレーザーアニールに対してゲート線駆
動回路のレーザーアニールを低エネルギー密度照射とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明のソーダガラス、ホウ
ケイ酸ガラス、あるいは石英等の透明基板上に少なくと
も多結晶シリコンあるいはアモルファスシリコンを主構
成部材としてなるアクティブマトリクス基板に関するも
のである。
ケイ酸ガラス、あるいは石英等の透明基板上に少なくと
も多結晶シリコンあるいはアモルファスシリコンを主構
成部材としてなるアクティブマトリクス基板に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年平板型液晶デイスプレーは腕時計、
電卓、玩具を始めとして自動車、計測器、情報機器端末
へと応用分野が拡大されつつあり、特に最近においては
半導体集積回路技術によってＳｉ基板上へステッチング
用トランジスタ回路をマトリクス状に形成しこのＳｉ基
板と透明ガラス板間に液晶を封入したテレビ画像表示用
の液晶ディスプレーパネルが開発されている。
電卓、玩具を始めとして自動車、計測器、情報機器端末
へと応用分野が拡大されつつあり、特に最近においては
半導体集積回路技術によってＳｉ基板上へステッチング
用トランジスタ回路をマトリクス状に形成しこのＳｉ基
板と透明ガラス板間に液晶を封入したテレビ画像表示用
の液晶ディスプレーパネルが開発されている。
【０００３】アクテイブマトリクス方式で液晶パネルを
構成した例では前記単結晶Ｓｉ基板を用いたものやガラ
ス基板上に薄膜トランジスタを形成したもの及びバリス
タ基板を用いたものなどが既に報告されているが中でも
大型パネル化ならびにコスト面から前記ガラス基板上に
薄膜トランジスタを形成してなるアクティブマトリクス
基板は将来有望な方式と考えられている。
構成した例では前記単結晶Ｓｉ基板を用いたものやガラ
ス基板上に薄膜トランジスタを形成したもの及びバリス
タ基板を用いたものなどが既に報告されているが中でも
大型パネル化ならびにコスト面から前記ガラス基板上に
薄膜トランジスタを形成してなるアクティブマトリクス
基板は将来有望な方式と考えられている。
【０００４】従来ガラス基板上に多結晶シリコン等を堆
積して形成される薄膜トランジスタは基板に対する熱制
約から低温プロセスを用いざるを得ないことは周知の通
りである。しかし前記薄膜トランジスタを用いてのアク
ティブマトリクス基板の場合アクティブマトリクス回路
はともかくとして周辺駆動回路は高周波動作を要求され
るため少なくとも移動度は単結晶シリコンに近いもので
なくてはならない。そのため周辺駆動回路は単結晶シリ
コン基板上に形成し、アクティブマトリクス基板にいわ
ゆる外づけすることが一般的である。
積して形成される薄膜トランジスタは基板に対する熱制
約から低温プロセスを用いざるを得ないことは周知の通
りである。しかし前記薄膜トランジスタを用いてのアク
ティブマトリクス基板の場合アクティブマトリクス回路
はともかくとして周辺駆動回路は高周波動作を要求され
るため少なくとも移動度は単結晶シリコンに近いもので
なくてはならない。そのため周辺駆動回路は単結晶シリ
コン基板上に形成し、アクティブマトリクス基板にいわ
ゆる外づけすることが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の前記方
式では周辺駆動回路基板の製造費は勿論のことアクティ
ブマトリクス基板への外づけ費用を含めると当然の事な
がら大幅なコストアップにつながることは言うまでもな
い。又基板材として石英基板のように耐熱性を有する材
を用いてアクテイブマトリクス基板を形成した場合は１
０００℃以上の高温プロセスも可能となるため周辺駆動
回路を内蔵したアクティブマトリクス基板の製造は可能
となる。
式では周辺駆動回路基板の製造費は勿論のことアクティ
ブマトリクス基板への外づけ費用を含めると当然の事な
がら大幅なコストアップにつながることは言うまでもな
い。又基板材として石英基板のように耐熱性を有する材
を用いてアクテイブマトリクス基板を形成した場合は１
０００℃以上の高温プロセスも可能となるため周辺駆動
回路を内蔵したアクティブマトリクス基板の製造は可能
となる。
【０００６】しかし、ここで一つ問題となるのは光リー
クについてである。本来平板液晶デイスプレーは携帯用
かつ野外用としての利用価値が大きく当然の事ながら太
陽光の下での使用頻度が多くなる。
クについてである。本来平板液晶デイスプレーは携帯用
かつ野外用としての利用価値が大きく当然の事ながら太
陽光の下での使用頻度が多くなる。
【０００７】アクティブマトリクスＩＣ基板は直接太陽
光が表示面を照射するためにＩＣ基板内にも光が入射す
る。ＩＣ基板内への入射光は電子と正孔を発生させ基板
内に拡散しＰーＮ接合部に到達するとＰーＮ接合部に電
流が流れてしまう。すなわちこの光起電力効果はトラン
ジスタのソースドレインのＰーＮ接合部にリーク現象を
引き起こし、正しい画像表示が得られなくなり、画像が
ちらついたり消えたりする。このため前記光リーク現象
を押さえるための一手段としては基板の移動度を小さく
しリーク電流の低減を計ることであり、前述の如くアク
ティブマトリクス回路においてはそれがある程度可能で
あるからである。
光が表示面を照射するためにＩＣ基板内にも光が入射す
る。ＩＣ基板内への入射光は電子と正孔を発生させ基板
内に拡散しＰーＮ接合部に到達するとＰーＮ接合部に電
流が流れてしまう。すなわちこの光起電力効果はトラン
ジスタのソースドレインのＰーＮ接合部にリーク現象を
引き起こし、正しい画像表示が得られなくなり、画像が
ちらついたり消えたりする。このため前記光リーク現象
を押さえるための一手段としては基板の移動度を小さく
しリーク電流の低減を計ることであり、前述の如くアク
ティブマトリクス回路においてはそれがある程度可能で
あるからである。
【０００８】しかしながら前記高温プロセスは石英基板
上の多結晶シリコン全体を結晶化させることになり、当
然移動度が高くなり、光リークが増加し好ましい構造と
はいえない。
上の多結晶シリコン全体を結晶化させることになり、当
然移動度が高くなり、光リークが増加し好ましい構造と
はいえない。
【０００９】又近来は周知の如くレーザー光あるいはＥ
Ｂ（エレクトロンビーム）を用いて無定型あるいは多結
晶のシリコン画に照射することにより、結晶化をはかっ
たり、あるいはイオン照射時のダメージを消去する技術
が開発されてきている。
Ｂ（エレクトロンビーム）を用いて無定型あるいは多結
晶のシリコン画に照射することにより、結晶化をはかっ
たり、あるいはイオン照射時のダメージを消去する技術
が開発されてきている。
【００１０】中でもレーザー加熱にはＣＷアルゴンレー
ザー、ＣＷクリプトンレーザー、パルスＹＡＧレーザ
ー、ＣＷ励起ＹＡＧレーザーなど種々の方式があり出
力、エネルギーあるいはスポット径をはじめとして生産
性安定性に至るまで構造上、動作上の本質的な違いを有
しており、目的による選択も重要な要素となる。
ザー、ＣＷクリプトンレーザー、パルスＹＡＧレーザ
ー、ＣＷ励起ＹＡＧレーザーなど種々の方式があり出
力、エネルギーあるいはスポット径をはじめとして生産
性安定性に至るまで構造上、動作上の本質的な違いを有
しており、目的による選択も重要な要素となる。
【００１１】このレーザ光を利用してのレーザーアニー
ル技術を用いれば、例えばガラス基板上に周辺駆動回路
を内蔵したアクティブマトリクス基板にレーザーアニー
ルし全体に移動度を高めることは可能となる。しかしレ
ーザーアニール効果はスポット径と照射時間によリスル
ープットが決定されるため基板全体にレーザーアニール
加工を行うと例えば１時間当たりの生産性は基板数枚程
度と小量であり効率の極めて悪い工程となってしまう。
ル技術を用いれば、例えばガラス基板上に周辺駆動回路
を内蔵したアクティブマトリクス基板にレーザーアニー
ルし全体に移動度を高めることは可能となる。しかしレ
ーザーアニール効果はスポット径と照射時間によリスル
ープットが決定されるため基板全体にレーザーアニール
加工を行うと例えば１時間当たりの生産性は基板数枚程
度と小量であり効率の極めて悪い工程となってしまう。
【００１２】以上述べた如く光リークに強くしかも低価
格アクティブマトリクス基板を製造するに当たっては従
来方式における種々の欠点を改善する必要がある。
格アクティブマトリクス基板を製造するに当たっては従
来方式における種々の欠点を改善する必要がある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は従来の欠点を除
去せしめるものであり、すなわちガラス等の透明基板上
に多結晶シリコンあるいはアモルファスシリコンを主構
成部材とするアクティブマトリクス回路を形成し、しか
も同一基板上に前記アクテイブマトリクス回路を包み込
む形で周辺駆動回路を配置し、該周辺駆動回路領域のみ
をレーザーアニール加工等を行いトランジスタの移動度
を高めるというものである。すなわち前述の如く周辺駆
動回路の内蔵化をはじめとし、移動度を高める一手段と
してレーザーアニールを基板周辺部の駆動回路のみに照
射するためスループットを向上ししかも内蔵のアクテイ
ブマトリクス回路の移動度を小さくしたため光リーク防
止の向上も計れるという特徴を備えたものである。
去せしめるものであり、すなわちガラス等の透明基板上
に多結晶シリコンあるいはアモルファスシリコンを主構
成部材とするアクティブマトリクス回路を形成し、しか
も同一基板上に前記アクテイブマトリクス回路を包み込
む形で周辺駆動回路を配置し、該周辺駆動回路領域のみ
をレーザーアニール加工等を行いトランジスタの移動度
を高めるというものである。すなわち前述の如く周辺駆
動回路の内蔵化をはじめとし、移動度を高める一手段と
してレーザーアニールを基板周辺部の駆動回路のみに照
射するためスループットを向上ししかも内蔵のアクテイ
ブマトリクス回路の移動度を小さくしたため光リーク防
止の向上も計れるという特徴を備えたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に本発明を下記に記す実施例に
基づいて詳細に説明する。
基づいて詳細に説明する。
【００１５】（実施例１）図１は本発明によるアクティ
ブマトリクス基板であり、ホウケイ酸ガラス基板１上に
アクティブマトリクス回路２を中心部に周辺駆動回路３
を外周部に配置したものである。
ブマトリクス基板であり、ホウケイ酸ガラス基板１上に
アクティブマトリクス回路２を中心部に周辺駆動回路３
を外周部に配置したものである。
【００１６】図２（ａ）から（ｃ）は本発明のアクティ
ブマトリクス基板の製造過程を説明するための基板断面
図である。まず図２（ａ）の如くホウケイ酸ガラス基板
１上に６２５℃の減圧雰囲気中にて５０００Åの第１の
多結晶シリコン膜４を形成後該多結晶シリコン膜４をホ
トエッチングし部分的に開孔せしめる。次に基板上の周
辺部すなわち図１の周辺駆動回路３の領域内のみ図３
（ａ）の如くＣＷ励起ＹＡＧレーザーを光源としたビー
ム径２００μｍ、線速度５０ｃｍ／ｓｅｃでビームを左
右の方向にスキャンさせながら、しかも１から４の順序
にてレーザーアニール加工を行った。次に図２（ｂ）の
如くに全面にＣＶＤーＳｉＯ2膜５を２０００Å堆積し
た後、前記第１の多結晶シリコン膜と同一形成方法で第
２の多結晶シリコン膜６を形成した後、多結晶シリコン
膜６のソースドレイン部の開孔をホトエッチングにて行
う。
ブマトリクス基板の製造過程を説明するための基板断面
図である。まず図２（ａ）の如くホウケイ酸ガラス基板
１上に６２５℃の減圧雰囲気中にて５０００Åの第１の
多結晶シリコン膜４を形成後該多結晶シリコン膜４をホ
トエッチングし部分的に開孔せしめる。次に基板上の周
辺部すなわち図１の周辺駆動回路３の領域内のみ図３
（ａ）の如くＣＷ励起ＹＡＧレーザーを光源としたビー
ム径２００μｍ、線速度５０ｃｍ／ｓｅｃでビームを左
右の方向にスキャンさせながら、しかも１から４の順序
にてレーザーアニール加工を行った。次に図２（ｂ）の
如くに全面にＣＶＤーＳｉＯ2膜５を２０００Å堆積し
た後、前記第１の多結晶シリコン膜と同一形成方法で第
２の多結晶シリコン膜６を形成した後、多結晶シリコン
膜６のソースドレイン部の開孔をホトエッチングにて行
う。
【００１７】次に基板主面に１×１０／ｃｍ2のリンイ
オンを照射し５５０℃１Ｈのフォーミングガス中にてア
ニールを行い拡散層を形成する。次に図２（ｃ）の如く
ＣＶＤーＳｉＯ2膜７を形成した後コンタクトホールを
開孔し引き続き電極８の形成を行いアクティブマトリク
ス基板の形成を終了する。本実施例にもちいたアクティ
ブマトリクス回路のゲート及びデータ線のライン数は各
々２００本であり、本基板を用いてデーター線は約１Ｋ
ＭZ 、又ゲート線も２５ＫＭＨZ での動作が確認され液
晶表示ディスプレーとして充分な性能を有することが確
認されている。又レーザーアニール加工の効果としてア
ニールのスループットは従来に較べて数倍以上の向上を
見せており、さらに移動度はアクティブマトリクス回路
中では約１Ｏｃｍ／Ｖーｓｅｃであり、周辺駆動回路部
では約１００ｃｍ／Ｖーｓｅｃが得られている。
オンを照射し５５０℃１Ｈのフォーミングガス中にてア
ニールを行い拡散層を形成する。次に図２（ｃ）の如く
ＣＶＤーＳｉＯ2膜７を形成した後コンタクトホールを
開孔し引き続き電極８の形成を行いアクティブマトリク
ス基板の形成を終了する。本実施例にもちいたアクティ
ブマトリクス回路のゲート及びデータ線のライン数は各
々２００本であり、本基板を用いてデーター線は約１Ｋ
ＭZ 、又ゲート線も２５ＫＭＨZ での動作が確認され液
晶表示ディスプレーとして充分な性能を有することが確
認されている。又レーザーアニール加工の効果としてア
ニールのスループットは従来に較べて数倍以上の向上を
見せており、さらに移動度はアクティブマトリクス回路
中では約１Ｏｃｍ／Ｖーｓｅｃであり、周辺駆動回路部
では約１００ｃｍ／Ｖーｓｅｃが得られている。
【００１８】（実施例２）実施例１と同様に図１の多結
晶シリコン膜を形成後ホトエッチング２で部分的な開孔
を行った後図３（ｂ）の如く実施例１と同一条件にて周
辺駆動回路の（１）と（３）の領域をレーザーアニール
加工した後周辺駆動回路の（２）と（４）を（１）及び
（３）に較べて低出力の約１Ｊ／ｃｍ2のエネルギー密
度で照射した。すなわち周辺駆動回路の（２）と（４）
の領域はゲート線駆動用であり、（１）及び（３）のデ
ータ線用に較べて低周波動作が可能なため周辺駆動回路
部全体を同一エネルギー密度で照射する必要性はなく本
実施例の結果でもゲート線を動作させるために充分な移
動度を得ることが確認され、しかも基板外周部の二辺は
低エネルギー密度照射のためスループットは実施例１に
較べてさらに向上している。
晶シリコン膜を形成後ホトエッチング２で部分的な開孔
を行った後図３（ｂ）の如く実施例１と同一条件にて周
辺駆動回路の（１）と（３）の領域をレーザーアニール
加工した後周辺駆動回路の（２）と（４）を（１）及び
（３）に較べて低出力の約１Ｊ／ｃｍ2のエネルギー密
度で照射した。すなわち周辺駆動回路の（２）と（４）
の領域はゲート線駆動用であり、（１）及び（３）のデ
ータ線用に較べて低周波動作が可能なため周辺駆動回路
部全体を同一エネルギー密度で照射する必要性はなく本
実施例の結果でもゲート線を動作させるために充分な移
動度を得ることが確認され、しかも基板外周部の二辺は
低エネルギー密度照射のためスループットは実施例１に
較べてさらに向上している。
【００１９】（実施例３）実施例１と同様に第１の多結
晶シリコン膜を形成後ホトエッチングにて部分的な開孔
を行った後図３（ｃ）の如く実施例１と同一条件にて周
辺駆動回路の（１）と（３）領域すなわちデータ線駆動
回路領域のみをレーザーアニールする。
晶シリコン膜を形成後ホトエッチングにて部分的な開孔
を行った後図３（ｃ）の如く実施例１と同一条件にて周
辺駆動回路の（１）と（３）領域すなわちデータ線駆動
回路領域のみをレーザーアニールする。
【００２０】すなわち実施例（２）にて説明の如く特に
ゲート線のライン数の少ないアクティブマトリクス基板
については本方式でも充分対応が取れスループットの大
幅な向上が望める。
ゲート線のライン数の少ないアクティブマトリクス基板
については本方式でも充分対応が取れスループットの大
幅な向上が望める。
【００２１】（実施例４）実施例１と同様に第１の多結
晶シリコン膜を形成後ホトエッチングにて部分的な開孔
を行った後図３（ｄ）の如く基板の周辺駆動回路領域へ
のレザーアニール照射をまず（１）の領域にビームを矢
印の如く左右にスキャンさせて行い、つづいて基板を中
心に対して９０度回転し（２）の領域を（１）と同一方
式にて照射し続いて同じ方式にて基板を回転させて
（３）（４）の領域を照射する。この方式では実施例１
に較べビームのスキャン数が大幅に減少できるため実施
例１に較べてスループットが向上できる利点を有する。
晶シリコン膜を形成後ホトエッチングにて部分的な開孔
を行った後図３（ｄ）の如く基板の周辺駆動回路領域へ
のレザーアニール照射をまず（１）の領域にビームを矢
印の如く左右にスキャンさせて行い、つづいて基板を中
心に対して９０度回転し（２）の領域を（１）と同一方
式にて照射し続いて同じ方式にて基板を回転させて
（３）（４）の領域を照射する。この方式では実施例１
に較べビームのスキャン数が大幅に減少できるため実施
例１に較べてスループットが向上できる利点を有する。
【００２２】以上実施例（１）から（４）にて説明した
如く、本発明は平板液晶ディスプレー等に用いられるア
クテイブマトリクス基板において、ガラス基板上にアク
ティブマトリクス回路と周辺駆動回路をワンチップ化す
ると同時にレーザーアニール技術を利用し駆動回路のみ
にレーザーアニール照射を行いアクティブマトリクス基
板に耐光リーク対策をほどこしたものであり、低コスト
でしかも光リークに強いアクテイブマトリクス基板の提
供を可能にしたものである。
如く、本発明は平板液晶ディスプレー等に用いられるア
クテイブマトリクス基板において、ガラス基板上にアク
ティブマトリクス回路と周辺駆動回路をワンチップ化す
ると同時にレーザーアニール技術を利用し駆動回路のみ
にレーザーアニール照射を行いアクティブマトリクス基
板に耐光リーク対策をほどこしたものであり、低コスト
でしかも光リークに強いアクテイブマトリクス基板の提
供を可能にしたものである。
【００２３】なお本実施例において透明基板としてホウ
ケイ酸ガラスを用いているが他にソーダガラスあるいは
石英板等の透明基板でも良く、さらにトランジスタ移動
度を高的手段としてレーザーアニールの他にＥＢ等にっ
いても効果は確認されており、これらの照射条件につい
ても目的に応じて自由に選択可能であり、なんら本発明
の目的から逸脱するものではない。
ケイ酸ガラスを用いているが他にソーダガラスあるいは
石英板等の透明基板でも良く、さらにトランジスタ移動
度を高的手段としてレーザーアニールの他にＥＢ等にっ
いても効果は確認されており、これらの照射条件につい
ても目的に応じて自由に選択可能であり、なんら本発明
の目的から逸脱するものではない。
【００２４】
【発明の効果】上述の如く本発明は、一対のガラス基板
内に電気光学的応答をする組成物が封入されてなり、該
ガラス基板上にはマトリクス状に配列されたデータ線と
ゲート線、該データ線と該ゲート線の各交点にはシリコ
ン薄膜トランジスタからなるスイツチング素子及び駆動
電極が配置されてアクティブマトリクス回路部を形成し
てなる電気光学的表示装置において、該アクティブマト
リクス回路部外周の該ガラス基板上には該データ線及び
該ゲート線に信号を提供する周辺駆動回路が形成され、
該周辺駆動回路中の能動素子はシリコン薄膜トランジス
タで構成されてなり、該周辺駆動回路のシリコン薄膜ト
ランジスタの移動度と該アクティブマトリクス回路部の
シリコン薄膜トランジスタの移動度とを異ならせるよう
にしたからレーザーアニール処理等によって、シリコン
トランジスタの薄膜の組成変化により容易に移動度の異
なる領域を形成することが可能であるために、周辺駆動
回路の応答速度は移動度を高くすることによって高周波
応答を保証することができ、一方アクテイブマトリクス
回路部の移動度は低くすることによって、表示領域に入
射される光によるトランジスタのオフ時のリーク電流を
最小限に押さえることができる。このように移動度に対
し両者が互いに背反する特性を有する薄膜トランジスタ
を同一基板上に構成することが可能である効果を有す
る。
内に電気光学的応答をする組成物が封入されてなり、該
ガラス基板上にはマトリクス状に配列されたデータ線と
ゲート線、該データ線と該ゲート線の各交点にはシリコ
ン薄膜トランジスタからなるスイツチング素子及び駆動
電極が配置されてアクティブマトリクス回路部を形成し
てなる電気光学的表示装置において、該アクティブマト
リクス回路部外周の該ガラス基板上には該データ線及び
該ゲート線に信号を提供する周辺駆動回路が形成され、
該周辺駆動回路中の能動素子はシリコン薄膜トランジス
タで構成されてなり、該周辺駆動回路のシリコン薄膜ト
ランジスタの移動度と該アクティブマトリクス回路部の
シリコン薄膜トランジスタの移動度とを異ならせるよう
にしたからレーザーアニール処理等によって、シリコン
トランジスタの薄膜の組成変化により容易に移動度の異
なる領域を形成することが可能であるために、周辺駆動
回路の応答速度は移動度を高くすることによって高周波
応答を保証することができ、一方アクテイブマトリクス
回路部の移動度は低くすることによって、表示領域に入
射される光によるトランジスタのオフ時のリーク電流を
最小限に押さえることができる。このように移動度に対
し両者が互いに背反する特性を有する薄膜トランジスタ
を同一基板上に構成することが可能である効果を有す
る。
【図１】本発明によるアクテイブマトリクス基板におけ
る回路配置図。
る回路配置図。
【図２】（ａ）から（ｃ）は本発明におけるアクティブ
マトリクス基板の製造工程を示す基板断面図。
マトリクス基板の製造工程を示す基板断面図。
【図３】（ａ）から（ｄ）は本発明におけるアクティブ
マトリクス基板上の周辺駆動回路領域へのレーザーアニ
ール照射方法を示す平面図。
マトリクス基板上の周辺駆動回路領域へのレーザーアニ
ール照射方法を示す平面図。
１・・・ガラス基板 ２・・・アクティブマトリクス基板 ３・・・周辺駆動回路 ４・・・多結晶シリコン膜 ５・・・ＣＶＤーＳｉＯ2膜 ６・・・多結晶シリコン膜 ７・・・ＣＶＤーＳｉＯ2膜 ８・・・電極
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年１０月９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】電気光学的表示装置の製造方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明のソーダガラス、ホウ
ケイ酸ガラス、あるいは石英等の基板上に非単結晶シリ
コン薄膜トランジスタを有する電気光学的表示装置の製
造方法に関するものである。
ケイ酸ガラス、あるいは石英等の基板上に非単結晶シリ
コン薄膜トランジスタを有する電気光学的表示装置の製
造方法に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は従来の欠点を除
去せしめるものであり、基板上に互いにマトリクス状に
配列されたデータ線及びゲート線と、該ゲート線の端部
に設けられたゲート線駆動回路領域と、該データ線の端
部に設けられたデータ線駆動回路領域と、該データ線と
該ゲート線に接続されたスイッチング素子とを有し、該
ゲート線駆動回路領域及び該データ線駆動回路領域中の
トランジスタは非単結晶シリコン薄膜トランジスタから
なる電気光学的表示装置の製造方法において、該データ
線及びゲート線駆動回路領域中の該非単結晶シリコン薄
膜トランジスタの該非単結晶シリコン薄膜にレーザーア
ニールを行う工程を有し、該ゲート線駆動回路領域中の
該非単結晶シリコン薄膜は該データ線駆動回路領域中の
該非単結晶シリコン薄膜よりも低エネルギー密度でレー
ザーアニールされることを特徴とする。
去せしめるものであり、基板上に互いにマトリクス状に
配列されたデータ線及びゲート線と、該ゲート線の端部
に設けられたゲート線駆動回路領域と、該データ線の端
部に設けられたデータ線駆動回路領域と、該データ線と
該ゲート線に接続されたスイッチング素子とを有し、該
ゲート線駆動回路領域及び該データ線駆動回路領域中の
トランジスタは非単結晶シリコン薄膜トランジスタから
なる電気光学的表示装置の製造方法において、該データ
線及びゲート線駆動回路領域中の該非単結晶シリコン薄
膜トランジスタの該非単結晶シリコン薄膜にレーザーア
ニールを行う工程を有し、該ゲート線駆動回路領域中の
該非単結晶シリコン薄膜は該データ線駆動回路領域中の
該非単結晶シリコン薄膜よりも低エネルギー密度でレー
ザーアニールされることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】（参考例１）図１は本発明の参考例による
アクティブマトリクス基板であり、ホウケイ酸ガラス基
板１上にアクティブマトリクス回路２を中心部に周辺駆
動回路３を外周部に配置したものである。
アクティブマトリクス基板であり、ホウケイ酸ガラス基
板１上にアクティブマトリクス回路２を中心部に周辺駆
動回路３を外周部に配置したものである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】図２（ａ）から（ｃ）は本参考例のアクテ
ィブマトリクス基板の製造過程を説明するための基板断
面図である。まず図２（ａ）の如くホウケイ酸ガラス基
板１上に６２５℃の減圧雰囲気中にて５０００Åの第１
の多結晶シリコン膜４を形成後該多結晶シリコン膜４を
ホトエッチングし部分的に開孔せしめる。次に基板上の
周辺部すなわち図１の周辺駆動回路３の領域内のみ図３
（ａ）の如くＣＷ励起ＹＡＧレーザーを光源としたビー
ム径２００μｍ、線速度５０ｃｍ／ｓｅｃでビームを左
右の方向にスキャンさせながら、しかも１から４の順序
にてレーザーアニール加工を行った。次に図２（ｂ）の
如くに全面にＣＶＤーＳｉＯ2膜５を２０００Å堆積し
た後、前記第１の多結晶シリコン膜と同一形成方法で第
２の多結晶シリコン膜６を形成した後、多結晶シリコン
膜６のソースドレイン部の開孔をホトエッチングにて行
う。
ィブマトリクス基板の製造過程を説明するための基板断
面図である。まず図２（ａ）の如くホウケイ酸ガラス基
板１上に６２５℃の減圧雰囲気中にて５０００Åの第１
の多結晶シリコン膜４を形成後該多結晶シリコン膜４を
ホトエッチングし部分的に開孔せしめる。次に基板上の
周辺部すなわち図１の周辺駆動回路３の領域内のみ図３
（ａ）の如くＣＷ励起ＹＡＧレーザーを光源としたビー
ム径２００μｍ、線速度５０ｃｍ／ｓｅｃでビームを左
右の方向にスキャンさせながら、しかも１から４の順序
にてレーザーアニール加工を行った。次に図２（ｂ）の
如くに全面にＣＶＤーＳｉＯ2膜５を２０００Å堆積し
た後、前記第１の多結晶シリコン膜と同一形成方法で第
２の多結晶シリコン膜６を形成した後、多結晶シリコン
膜６のソースドレイン部の開孔をホトエッチングにて行
う。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】次に基板主面に１×１０／ｃｍ2のリンイ
オンを照射し５５０℃１Ｈのフォーミングガス中にてア
ニールを行い拡散層を形成する。次に図２（ｃ）の如く
ＣＶＤーＳｉＯ2膜７を形成した後コンタクトホールを
開孔し引き続き電極８の形成を行いアクティブマトリク
ス基板の形成を終了する。本実施例にもちいたアクティ
ブマトリクス回路のゲート及びデータ線のライン数は各
々２００本であり、本基板を用いてデーター線は約１Ｋ
ＭZ 、又ゲート線も２５ＫＭＨZ での動作が確認され液
晶表示ディスプレーとして充分な性能を有することが確
認されている。又レーザーアニール加工の効果としてア
ニールのスループットは従来に較べて数倍以上の向上を
見せており、さらに移動度はアクティブマトリクス回路
中では約１Ｏｃｍ／Ｖーｓｅｃであり、周辺駆動回路部
では約１００ｃｍ／Ｖーｓｅｃが得られている。
オンを照射し５５０℃１Ｈのフォーミングガス中にてア
ニールを行い拡散層を形成する。次に図２（ｃ）の如く
ＣＶＤーＳｉＯ2膜７を形成した後コンタクトホールを
開孔し引き続き電極８の形成を行いアクティブマトリク
ス基板の形成を終了する。本実施例にもちいたアクティ
ブマトリクス回路のゲート及びデータ線のライン数は各
々２００本であり、本基板を用いてデーター線は約１Ｋ
ＭZ 、又ゲート線も２５ＫＭＨZ での動作が確認され液
晶表示ディスプレーとして充分な性能を有することが確
認されている。又レーザーアニール加工の効果としてア
ニールのスループットは従来に較べて数倍以上の向上を
見せており、さらに移動度はアクティブマトリクス回路
中では約１Ｏｃｍ／Ｖーｓｅｃであり、周辺駆動回路部
では約１００ｃｍ／Ｖーｓｅｃが得られている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】（実施例）参考例１と同様に図１の多結晶
シリコン膜を形成後ホトエッチング２で部分的な開孔を
行った後、図３（ｂ）の如く参考例１と同一条件にて周
辺駆動回路の（１）と（３）の領域をレーザーアニール
加工した後周辺駆動回路の（２）と（４）を（１）及び
（３）に較べて低出力の約１Ｊ／ｃｍ2のエネルギー密
度で照射した。すなわち周辺駆動回路の（２）と（４）
の領域はゲート線駆動用であり、（１）及び（３）のデ
ータ線用に較べて低周波動作が可能なため周辺駆動回路
部全体を同一エネルギー密度で照射する必要性はなく本
実施例の結果でもゲート線を動作させるために充分な移
動度を得ることが確認され、しかも基板外周部の二辺は
低エネルギー密度照射のためスループットは実施例１に
較べてさらに向上している。
シリコン膜を形成後ホトエッチング２で部分的な開孔を
行った後、図３（ｂ）の如く参考例１と同一条件にて周
辺駆動回路の（１）と（３）の領域をレーザーアニール
加工した後周辺駆動回路の（２）と（４）を（１）及び
（３）に較べて低出力の約１Ｊ／ｃｍ2のエネルギー密
度で照射した。すなわち周辺駆動回路の（２）と（４）
の領域はゲート線駆動用であり、（１）及び（３）のデ
ータ線用に較べて低周波動作が可能なため周辺駆動回路
部全体を同一エネルギー密度で照射する必要性はなく本
実施例の結果でもゲート線を動作させるために充分な移
動度を得ることが確認され、しかも基板外周部の二辺は
低エネルギー密度照射のためスループットは実施例１に
較べてさらに向上している。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】（参考例２）参考例１と同様に第１の多結
晶シリコン膜を形成後ホトエッチングにて部分的な開孔
を行った後図３（ｃ）の如く参考例１と同一条件にて周
辺駆動回路の（１）と（３）領域すなわちデータ線駆動
回路領域のみをレーザーアニールする。
晶シリコン膜を形成後ホトエッチングにて部分的な開孔
を行った後図３（ｃ）の如く参考例１と同一条件にて周
辺駆動回路の（１）と（３）領域すなわちデータ線駆動
回路領域のみをレーザーアニールする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】すなわち実施例にて説明の如く特にゲート
線のライン数の少ないアクティブマトリクス基板につい
ては本方式でも充分対応が取れスループットの大幅な向
上が望める。
線のライン数の少ないアクティブマトリクス基板につい
ては本方式でも充分対応が取れスループットの大幅な向
上が望める。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】（参考例３）参考例１と同様に第１の多結
晶シリコン膜を形成後ホトエッチングにて部分的な開孔
を行った後図３（ｄ）の如く基板の周辺駆動回路領域へ
のレザーアニール照射をまず（１）の領域にビームを矢
印の如く左右にスキャンさせて行い、つづいて基板を中
心に対して９０度回転し（２）の領域を（１）と同一方
式にて照射し続いて同じ方式にて基板を回転させて
（３）（４）の領域を照射する。この方式では参考例１
に較べビームのスキャン数が大幅に減少できるため参考
例１に較べてスループットが向上できる利点を有する。
晶シリコン膜を形成後ホトエッチングにて部分的な開孔
を行った後図３（ｄ）の如く基板の周辺駆動回路領域へ
のレザーアニール照射をまず（１）の領域にビームを矢
印の如く左右にスキャンさせて行い、つづいて基板を中
心に対して９０度回転し（２）の領域を（１）と同一方
式にて照射し続いて同じ方式にて基板を回転させて
（３）（４）の領域を照射する。この方式では参考例１
に較べビームのスキャン数が大幅に減少できるため参考
例１に較べてスループットが向上できる利点を有する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】以上実施例及び参考例（１）から（３）に
て説明した如く、本発明は平板液晶ディスプレー等に用
いられるアクテイブマトリクス基板において、ガラス基
板上にアクティブマトリクス回路と周辺駆動回路をワン
チップ化すると同時にレーザーアニール技術を利用し駆
動回路のみにレーザーアニール照射を行いアクティブマ
トリクス基板に耐光リーク対策をほどこしたものであ
り、低コストでしかも光リークに強いアクテイブマトリ
クス基板の提供を可能にしたものである。
て説明した如く、本発明は平板液晶ディスプレー等に用
いられるアクテイブマトリクス基板において、ガラス基
板上にアクティブマトリクス回路と周辺駆動回路をワン
チップ化すると同時にレーザーアニール技術を利用し駆
動回路のみにレーザーアニール照射を行いアクティブマ
トリクス基板に耐光リーク対策をほどこしたものであ
り、低コストでしかも光リークに強いアクテイブマトリ
クス基板の提供を可能にしたものである。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２４】
【発明の効果】上述の如く本発明は、基板上に互いにマ
トリクス状に配列されたデータ線及びゲート線と、該ゲ
ート線の端部に設けられたゲート線駆動回路領域と、該
データ線の端部に設けられたデータ線駆動回路領域と、
該データ線と該ゲート線に接続されたスイッチング素子
とを有し、該ゲート線駆動回路領域及び該データ線駆動
回路領域中のトランジスタは非単結晶シリコン薄膜トラ
ンジスタからなる電気光学的表示装置の製造方法におい
て、該データ線及びゲート線駆動回路領域中の該非単結
晶シリコン薄膜トランジスタの該非単結晶シリコン薄膜
にレーザーアニール照射を行う工程を有するため、各駆
動回路のトランジスタの移動度を高めることができ、ま
た各周辺駆動回路の応答速度を高めることができる。ま
た、レーザーアニールは、データ線駆動回路の非単結晶
シリコン薄膜に比べて、ゲート線駆動回路の非単結晶シ
リコン薄膜は低出力のエネルギー密度でレーザーアニー
ルされるため、スループットはさらに向上する。
トリクス状に配列されたデータ線及びゲート線と、該ゲ
ート線の端部に設けられたゲート線駆動回路領域と、該
データ線の端部に設けられたデータ線駆動回路領域と、
該データ線と該ゲート線に接続されたスイッチング素子
とを有し、該ゲート線駆動回路領域及び該データ線駆動
回路領域中のトランジスタは非単結晶シリコン薄膜トラ
ンジスタからなる電気光学的表示装置の製造方法におい
て、該データ線及びゲート線駆動回路領域中の該非単結
晶シリコン薄膜トランジスタの該非単結晶シリコン薄膜
にレーザーアニール照射を行う工程を有するため、各駆
動回路のトランジスタの移動度を高めることができ、ま
た各周辺駆動回路の応答速度を高めることができる。ま
た、レーザーアニールは、データ線駆動回路の非単結晶
シリコン薄膜に比べて、ゲート線駆動回路の非単結晶シ
リコン薄膜は低出力のエネルギー密度でレーザーアニー
ルされるため、スループットはさらに向上する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるアクテイブマトリクス基板におけ
る回路配置図。
る回路配置図。
【図２】（ａ）から（ｃ）は本発明におけるアクティブ
マトリクス基板の製造工程を示す基板断面図。
マトリクス基板の製造工程を示す基板断面図。
【図３】（ａ）、（ｃ）、（ｄ）は本発明の参考例にお
けるアクティブマトリクス基板上の周辺駆動回路領域へ
のレーザーアニール照射方法を示す平面図で、（ｂ）は
本発明の実施例におけるアクティブマトリクス基板上の
周辺駆動回路領域へのレーザーアニール照射方法を示す
図。
けるアクティブマトリクス基板上の周辺駆動回路領域へ
のレーザーアニール照射方法を示す平面図で、（ｂ）は
本発明の実施例におけるアクティブマトリクス基板上の
周辺駆動回路領域へのレーザーアニール照射方法を示す
図。
【符号の説明】 １・・・ガラス基板 ２・・・アクティブマトリクス基板 ３・・・周辺駆動回路 ４・・・多結晶シリコン膜 ５・・・ＣＶＤーＳｉＯ2膜 ６・・・多結晶シリコン膜 ７・・・ＣＶＤーＳｉＯ2膜 ８・・・電極
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【講求項１】一対のガラス基板間に液晶が封入されてな
り、該ガラス基板上にはマトリクス状に配列されたデー
タ線とゲート線、該データ線と該ゲート線の各交点には
シリコン薄膜トランジスタからなるスイッチング素子及
び駆動電極が配置されてアクティブマトリクス回路部を
形成してなる電気光学的表示装置において、該周辺駆動
回路中の能動素子はシリコン薄膜トランジスタで構成さ
れてなり、該アクティブマトリクス回路部外周の該ガラ
ス基板上には該データ線及び該ゲート線に信号を提供す
る周辺駆動回路が形成され、該周辺駆動回路のうちデー
タ線周辺駆動回路のみがレーザー・アニールされてなる
ことを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23898896A JP2697730B2 (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | アクティブマトリクス基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23898896A JP2697730B2 (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | アクティブマトリクス基板の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21260796A Division JP2697728B2 (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | アクティブマトリクス基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09121059A true JPH09121059A (ja) | 1997-05-06 |
| JP2697730B2 JP2697730B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=17038259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23898896A Expired - Lifetime JP2697730B2 (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | アクティブマトリクス基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2697730B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000299470A (ja) * | 1999-02-12 | 2000-10-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
| KR20010071123A (ko) * | 1998-03-31 | 2001-07-28 | 모리시타 요이찌 | 액정표시장치용 ｔｆｔ 어레이기판과 그 제조방법 및그것을 이용한 액정표시장치와 그 제조방법 |
| JP2004054168A (ja) * | 2002-07-24 | 2004-02-19 | Hitachi Ltd | 画像表示装置 |
| US9097953B2 (en) | 1999-02-12 | 2015-08-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, and method of forming the same |
-
1996
- 1996-09-10 JP JP23898896A patent/JP2697730B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010071123A (ko) * | 1998-03-31 | 2001-07-28 | 모리시타 요이찌 | 액정표시장치용 ｔｆｔ 어레이기판과 그 제조방법 및그것을 이용한 액정표시장치와 그 제조방법 |
| JP2000299470A (ja) * | 1999-02-12 | 2000-10-24 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
| US9097953B2 (en) | 1999-02-12 | 2015-08-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, and method of forming the same |
| JP2004054168A (ja) * | 2002-07-24 | 2004-02-19 | Hitachi Ltd | 画像表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2697730B2 (ja) | 1998-01-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970819 |