JPH09203910A - Linear solid switching element and its production as well as plane display element formed by using this linear solid switching element as pixel selcting means - Google Patents

Linear solid switching element and its production as well as plane display element formed by using this linear solid switching element as pixel selcting means

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JPH09203910A
JPH09203910A JP1294596A JP1294596A JPH09203910A JP H09203910 A JPH09203910 A JP H09203910A JP 1294596 A JP1294596 A JP 1294596A JP 1294596 A JP1294596 A JP 1294596A JP H09203910 A JPH09203910 A JP H09203910A
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layer
metal
electrode
line
type
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Kenkichi Suzuki
堅吉 鈴木
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Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear solid switching element which is simple in structure and easy in production and a process for producing the same as well as a large-sized active addressing type plane display element of high fineness formed by using this linear solid switching element as a pixel selecting means. SOLUTION: An insulating film 2, a-Si film 3, N(+)a-Si film 4, metallic film 5, etc., necessary for constituting the active switching element are formed on a fine wire 1 consisting of a metal. These multilayered films are worked to form a channel part, etc., by which the active switching element of the linear solid structure is formed. The linear solid-state switching element obtd. by forming the fine wire 1 (metallic wire) of the metal described above as a gate line and one piece of a wire (gate switching wire) from which the active switching element hangs down by one line at the gate bus line as one micromechanical part is used for the pixel selecting means of the plane display element.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、線型固体スイッチ
素子とその製造方法、および前記線型固体スイッチ素子
を画素選択手段として用いた平面表示素子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear solid state switch element, a method for manufacturing the same, and a flat display element using the linear solid state switch element as a pixel selecting means.

【0002】[0002]

【従来の技術】情報機器のモニターやテレビ受像機の映
像表示手段として、最近は陰極線管に代わって平面表示
素子(所謂、フラット・ディスプレイ・パネル、あるい
は単にフラット・パネルとも称する平面形状の表示素
子)が多用されている。
2. Description of the Related Art Recently, a flat display element (so-called flat display panel or a flat display element also called a flat panel) has been used in place of a cathode ray tube as a monitor of information equipment or a video display means of a television receiver. ) Is often used.

【0003】この種の平面表示素子としては、液晶パネ
ル、ELパネル、プラズマパネル等を挙げることができ
る。
Examples of this type of flat display element include a liquid crystal panel, an EL panel and a plasma panel.

【0004】これらの平面表示素子は、分子の配向軸方
向で光を透過/遮断する液晶層や、電界の印加で発光あ
るいは放電を起こさせるEL層またはガスを層のセルを
二次元に多数配置して画素を構成し、それらの画素を選
択的に駆動することによって画像を表示するものであ
る。
In these flat display elements, a liquid crystal layer that transmits / blocks light in the direction of the alignment axis of molecules, an EL layer that emits or discharges by the application of an electric field, or a gas layer is provided in a two-dimensional array of cells. Then, the pixels are configured to display the image by selectively driving the pixels.

【0005】このような平面表示素子を、その各画素を
選択するための駆動形式の相違で区別すると、二方向に
施設した電極の交差位置で画素選択を行う単純アドレッ
シング型(所謂、単純マトリクス型)と、画素のそれぞ
れにトランジスタやダイオードからなるスイッチ素子を
設けて、そのスイッチ素子を選択的に駆動して画素選択
を行うアクティブ・アドレッシング型(若しくは、アク
ティブ・マトリクス型)とが知られている。
When distinguishing such flat display elements by the difference in driving method for selecting each pixel, a simple addressing type (so-called simple matrix type) is used in which pixels are selected at the intersections of electrodes arranged in two directions. ) And an active addressing type (or an active matrix type) in which a switch element including a transistor and a diode is provided in each pixel and the switch element is selectively driven to perform pixel selection. .

【0006】このうち、アクティブ・アドレッシング型
の平面表示素子は画素毎に設けたスイッチ素子で各画素
を常時駆動(デューティー比1.0)する方式であるた
め、時分割駆動される単純マトリクス型平面表示素子に
比較してコントラストが良好で、特にカラー画像対応の
平面表示素子として欠かせない素子となっている。
Of these, the active addressing type flat display element is a simple matrix type flat panel which is time-division driven because it is a system in which each pixel is constantly driven by a switch element provided for each pixel (duty ratio 1.0). The contrast is better than that of the display element, and it is an essential element especially as a flat display element for color images.

【0007】ここで、本発明が対象とする上記のアクテ
ィブ・アドレッシング型の平面表示素子の基本的な構成
と、特にその画素選択機構であるスイッチ素子の構造お
よび製造プロセスを、薄膜トランジスタ(TFT)型の
液晶表示素子を典型例として説明する。
Here, the basic structure of the above-mentioned active addressing type flat display element, which is the object of the present invention, and in particular, the structure and manufacturing process of the switch element which is the pixel selection mechanism, will be described with reference to a thin film transistor (TFT) type. The liquid crystal display element will be described as a typical example.

【0008】図17はTFT型のアクティブ・アドレッ
シング型液晶平面表示素子の1画素とその周辺を説明す
る平面図、図18は図17の3−3線の断面図である。
FIG. 17 is a plan view for explaining one pixel and its periphery of a TFT type active addressing type liquid crystal flat display element, and FIG. 18 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG.

【0009】図17に示したように、各画素は隣接する
2本の走査信号線(ゲート信号線または水平信号線)G
Lと、隣接する2本の映像信号線(ドレイン信号線また
は垂直信号線)DLとの交差領域内(4本の信号線で囲
まれた領域内)に配置されている。
As shown in FIG. 17, each pixel has two adjacent scanning signal lines (gate signal lines or horizontal signal lines) G.
It is arranged in a region where L and two adjacent video signal lines (drain signal lines or vertical signal lines) DL intersect (in a region surrounded by four signal lines).

【0010】同図において、GIは絶縁膜、GTはゲー
ト電極、ASはi型半導体層、SDはソース電極または
ドレイン電極、PSVは保護膜、BMは遮光膜、LCは
液晶層、TFTは薄膜トランジスタ、ITOは透明画素
電極、g,dは導電膜、Cad d は保持容量、AOFは陽
極酸化膜である。
In the figure, GI is an insulating film, GT is a gate electrode, AS is an i-type semiconductor layer, SD is a source or drain electrode, PSV is a protective film, BM is a light-shielding film, LC is a liquid crystal layer, and TFT is a thin film transistor. , ITO is a transparent pixel electrode, g and d are conductive films, C ad d is a storage capacitor, and AOF is an anodized film.

【0011】各画素はスイッチ素子である薄膜トランジ
スタTFT、透明画素電極ITO1および保持容量素子
add を含む。
Each pixel includes a thin film transistor TFT which is a switch element, a transparent pixel electrode ITO1 and a storage capacitor element C add .

【0012】走査信号線GLは同図では左右方向に延在
し、上下方向に複数本配置されている。信号線DLは上
下方向に延在し、左右方向に複数本配置されている。
In the figure, the scanning signal lines GL extend in the horizontal direction, and a plurality of scanning signal lines GL are arranged in the vertical direction. The signal lines DL extend in the vertical direction, and a plurality of signal lines DL are arranged in the horizontal direction.

【0013】図18に示したように、液晶層LCを基準
として下部透明ガラス基板SUB1側にはTFTおよび
透明画素電極ITO1が形成され、上部透明ガラス基板
SUB2側にはカラーフィルタFIL、遮光用ブラック
マトリクスパターンBMが形成されている。
As shown in FIG. 18, a TFT and a transparent pixel electrode ITO1 are formed on the lower transparent glass substrate SUB1 side with the liquid crystal layer LC as a reference, and a color filter FIL and a light shielding black are formed on the upper transparent glass substrate SUB2 side. A matrix pattern BM is formed.

【0014】透明ガラス基板SUB1、SUB2の両面
には、ディップ処理トランジスタにより形成された酸化
シリコン膜SiOが成膜されている。
On both surfaces of the transparent glass substrates SUB1 and SUB2, a silicon oxide film SiO formed by a dip processing transistor is formed.

【0015】上部透明ガラス基板SUB2の内側(液晶
LC側)の表面には、遮光膜BM,カラーフィルタFI
L、保護膜PSV2、共通透明画素電極ITO2(CO
M)および上部配向膜ORI2が順次積層して形成され
ている。
On the inner surface (liquid crystal LC side) of the upper transparent glass substrate SUB2, a light shielding film BM and a color filter FI are provided.
L, protective film PSV2, common transparent pixel electrode ITO2 (CO
M) and the upper alignment film ORI2 are sequentially stacked.

【0016】TFTはゲート電極GTに正のバイアスを
印加すると、ソース−ドレイン間のチャネル抵抗が小さ
くなり、バイアスを零にすると、チャネル抵抗が大きく
なるように動作する。
The TFT operates so that when a positive bias is applied to the gate electrode GT, the channel resistance between the source and the drain becomes small, and when the bias is zero, the channel resistance becomes large.

【0017】各画素には複数(ここでは2個)のTFT
(TFT1、TFT2)が冗長して設けられている。こ
のTFT1、TFT2のそれぞれは、実質的に同一サイ
ズ(チャネル長、チャネル幅が同一)で構成され、ゲー
ト電極GT、ゲート絶縁膜GI、i型半導体層AS、一
対のソース電極SD1、ドレイン電極SD2を有してい
る。
Each pixel has a plurality (two in this case) of TFTs.
(TFT1, TFT2) are provided redundantly. Each of the TFT1 and the TFT2 is configured to have substantially the same size (the channel length and the channel width are the same), and the gate electrode GT, the gate insulating film GI, the i-type semiconductor layer AS, the pair of source electrodes SD1 and the drain electrode SD2. have.

【0018】なお、ソース、ドレインは本来はその間の
バイアス極性によって決まるもので、この液晶平面表示
素子の回路では、その極性は動作中反転するので、ソー
ス、ドレインは動作中に入れ替わる。しかし、以下の説
明では、便宜上、一方をソース、他方をドレインに固定
して表現する。
The source and drain are originally determined by the bias polarity between them, and in the circuit of this liquid crystal flat display element, the polarity is reversed during operation, so the source and drain are switched during operation. However, in the following description, for convenience, one is fixed to the source and the other is fixed to the drain.

【0019】ゲート電極GTは走査信号線GLから垂直
方向に突出した形状で構成され、TFT1、TFT2の
各ゲート電極GTは一体に共通のゲート電極に構成され
ている。
The gate electrode GT is formed in a shape protruding in the vertical direction from the scanning signal line GL, and the gate electrodes GT of the TFT1 and TFT2 are integrally formed as a common gate electrode.

【0020】ゲート電極GTは単層の第2導電膜g2で
形成され、例えばスパッタリングで形成されたアルミニ
ウム(Al)膜が用いられている。その上に陽極酸化膜
AOFが成膜されている。
The gate electrode GT is formed of a single-layer second conductive film g2, and for example, an aluminum (Al) film formed by sputtering is used. An anodic oxide film AOF is formed thereon.

【0021】このゲート電極GTはi型半導体層ASを
完全に覆うように大きめに形成され、i型半導体層AS
に外光やバックライト光が当たらないように構成されて
いる。
The gate electrode GT is formed in a large size so as to completely cover the i-type semiconductor layer AS, and the i-type semiconductor layer AS is formed.
It is configured so that it is not exposed to outside light or backlight.

【0022】走査信号線GLは第2導電膜g2で構成さ
れ、この第2導電膜g2はゲート電極GTの第2導電膜
と同一工程で形成され、かつ一体に構成されている。ま
た、この走査信号線GL上にもアルミニウムの陽極酸化
膜AOFが形成されている。絶縁膜GIはTFT1、T
FT2において、ゲート電極GTと共にi型半導体層A
Sに電界を与えるためのゲート絶縁膜として使用され
る。この絶縁膜GIはプラズマCVD等による厚さ20
0〜2700Åの窒化シリコン膜でゲート電極GTおよ
び走査信号線GLの上層に形成されている。
The scanning signal line GL is composed of a second conductive film g2, and the second conductive film g2 is formed in the same step as the second conductive film of the gate electrode GT and is integrally formed. An aluminum anodic oxide film AOF is also formed on the scanning signal line GL. Insulating film GI is TFT1, T
In FT2, the i-type semiconductor layer A together with the gate electrode GT
It is used as a gate insulating film for applying an electric field to S. This insulating film GI has a thickness of 20 by plasma CVD or the like.
A 0 to 2700 Å silicon nitride film is formed on the gate electrode GT and the scanning signal line GL.

【0023】また、この絶縁膜GIは走査信号線GLと
映像信号線DLの電気的絶縁にも寄与している。
The insulating film GI also contributes to the electrical insulation between the scanning signal line GL and the video signal line DL.

【0024】i型半導体層ASはTFT1、TFT2の
それぞれに独立した島となるように形成された厚さ20
0〜2200Åの非晶質シリコン(a−Si)で形成さ
れる。層d0はオーミックコンタクト用の燐(P)をド
ープしたN(+)型非晶質シリコン半導体層であり、下
側にi型半導体層ASが存在し、上側に導電層d2(d
3)が存在するところのみに残されている。
The i-type semiconductor layer AS has a thickness of 20 formed as islands independent of each of the TFT1 and TFT2.
It is formed of 0 to 2200 Å amorphous silicon (a-Si). The layer d0 is a phosphorus (P) -doped N (+)-type amorphous silicon semiconductor layer for ohmic contact, the i-type semiconductor layer AS exists on the lower side, and the conductive layer d2 (d
It is left only where 3) exists.

【0025】i型半導体層ASは走査信号線GLと映像
信号線DLとの交差部の両者間にも設けられており、こ
の交差部のi型半導体層ASは当該交差部における走査
信号線GLと映像信号線DLとの短絡を低減する。
The i-type semiconductor layer AS is also provided between both the intersections of the scanning signal line GL and the video signal line DL, and the i-type semiconductor layer AS at this intersection is the scanning signal line GL at the intersection. And a short circuit between the video signal line DL and the video signal line DL are reduced.

【0026】透明画素電極ITO1は液晶表示部の画素
電極の一方を構成し、TFT1のソース電極SD1およ
びTFT2のソース電極SD1の両方に接続されてい
る。
The transparent pixel electrode ITO1 constitutes one of the pixel electrodes of the liquid crystal display section and is connected to both the source electrode SD1 of the TFT1 and the source electrode SD1 of the TFT2.

【0027】そして、TFT1、TFT2のうちの1つ
に欠陥が生じても、それをレーザー光等で切離してリペ
アすることができる。
Even if one of the TFT1 and TFT2 has a defect, it can be repaired by cutting it off with a laser beam or the like.

【0028】透明画素電極ITO1はスパッタリングで
形成された透明導電膜(Indium−Tin−Oxi
de:ITO、ネサ膜)からなる厚さ1000〜200
0Åの第1導電膜d1によって構成されている。
The transparent pixel electrode ITO1 is a transparent conductive film (Indium-Tin-Oxi) formed by sputtering.
de: ITO, Nesa film) thickness 1000-200
It is composed of the first conductive film d1 of 0Å.

【0029】ソース電極SD1,ドレイン電極SD2
は、それぞれN(+)型半導体層d0に接触する第2導
電膜d2と、その上に形成された第3導電膜d3とから
構成されている。
Source electrode SD1 and drain electrode SD2
Is composed of a second conductive film d2 which is in contact with the N (+) type semiconductor layer d0, and a third conductive film d3 formed thereon.

【0030】第2導電膜d2はスパッタリングで厚さ5
00〜1000Åのクロム(Cr)膜で形成される。こ
のクロム膜はN(+)型半導体層d0との接着性を良好
にし第3導電膜d3のアルミニウムがN(+)型半導体
層d0に拡散するのを防止するバリア層である。なお、
この第3導電膜d3はクロム以外に高融点金属(Mo、
Ti、Ta、W)膜、高融点金属シリサイド(MoS
i、TiSi、TaSi、WSi)膜を用いてもよい。
The second conductive film d2 has a thickness of 5 by sputtering.
It is formed of a chromium (Cr) film of 100 to 1000 Å. This chromium film is a barrier layer that improves adhesion to the N (+) type semiconductor layer d0 and prevents aluminum of the third conductive film d3 from diffusing into the N (+) type semiconductor layer d0. In addition,
This third conductive film d3 is made of a refractory metal (Mo,
Ti, Ta, W) film, refractory metal silicide (MoS
i, TiSi, TaSi, WSi) film may be used.

【0031】第3導電膜d3はアルミニウムのスパッタ
リングで3000〜5000Åの厚さに成膜される。
The third conductive film d3 is formed by sputtering aluminum to a thickness of 3000 to 5000Å.

【0032】映像信号線DLはソース電極SD1、ドレ
イン電極SD2と同層の第2導電膜d2、第3導電膜d
3で構成される。
The video signal line DL has a second conductive film d2 and a third conductive film d2 in the same layer as the source electrode SD1 and the drain electrode SD2.
3

【0033】薄膜トランジスタTFT1,TFT2およ
び透明画素電極ITO1の上には保護膜PSV1がプラ
ズマCVD等で成膜した酸化シリコンSiO膜や、窒化
シリコン膜で厚さ1μm程度に形成される。
A protective film PSV1 is formed on the thin film transistors TFT1 and TFT2 and the transparent pixel electrode ITO1 by a silicon oxide SiO film formed by plasma CVD or the like or a silicon nitride film with a thickness of about 1 μm.

【0034】図19はTFTをスイッチ素子に用いたア
クティブ・マトリクス型カラー平面表示素子のマトリク
ス部とその周辺回路の説明図であって、ARは複数の画
素を二次元状に配列したマトリクスアレイである。
FIG. 19 is an explanatory diagram of a matrix portion of an active matrix type color flat display element using TFTs as switching elements and its peripheral circuits. AR is a matrix array in which a plurality of pixels are arranged two-dimensionally. is there.

【0035】図中、Xは映像信号線DLを意味し、添字
G、B、Rはそれぞれ緑、青、赤の各画素に対応して付
加されている。Yは走査信号線GLを意味し、添字1、
2、3、・・・endは走査タイミングの順序に従って
付加されている。
In the figure, X means a video signal line DL, and subscripts G, B and R are added corresponding to the respective pixels of green, blue and red. Y means the scanning signal line GL, and the subscripts 1,
2, 3, ... End are added according to the order of scanning timing.

【0036】映像信号線X(添字省略)は交互に上側
(または奇数)の映像信号駆動回路He、下側(または
偶数)の映像信号駆動回路Hoに接続されている。ま
た、走査信号線Y(添字省略)は垂直走査回路Vに接続
されている。
The video signal lines X (subscripts omitted) are alternately connected to the upper (or odd) video signal drive circuit He and the lower (or even) video signal drive circuit Ho. The scanning signal line Y (subscript omitted) is connected to the vertical scanning circuit V.

【0037】SUPは1つの電圧源から複数の分圧さ
れ、安定化された電圧を得るための電源回路やホスト
(上位演算処理装置)からの陰極線管用の情報をTFT
用の情報に変換する回路を含む。
The SUP is a power supply circuit for obtaining a stabilized voltage obtained by dividing a plurality of voltages from a single voltage source and a TFT (cathode ray tube information) from a host (upper processing unit).
It includes a circuit for converting into information for use.

【0038】Cadd は保持容量であり、TFTがスイッ
チングするとき、中点電位(画素電極電位)V1cに対す
るゲート電位変化ΔVg の影響を低減するように働く。
これを数式で表すと次のようになる。
C add is a storage capacitor, which acts to reduce the influence of the gate potential change ΔV g on the midpoint potential (pixel electrode potential) V 1c when the TFT switches.
This can be expressed in the following formula.

【0039】 ΔV1c={Cgs/(Cgs+Cadd +Cpix )}×ΔVg ここで、CgsはTFTのゲート電極GTとソース電極S
D1との間に形成される寄生容量、Cpix は透明画素電
極ITO1(PIX)と共通透明画素電極ITO2(C
OM)との間に形成される容量、ΔV1cはΔVg による
画素電極電位の変化分である。この変化分ΔV1cは液晶
に加わる直流成分の原因となるが、保持容量Cadd を大
きくすれば、それだけ小さくなる。
ΔV 1c = {C gs / (C gs + C add + C pix )} × ΔV g where C gs is the gate electrode GT and the source electrode S of the TFT
C pix is a parasitic capacitance formed between the transparent pixel electrode ITO1 (PIX) and the common transparent pixel electrode ITO2 (C).
ΔV 1c , which is the capacitance formed between the pixel electrode and the OM), is the change in the pixel electrode potential due to ΔV g . This variation ΔV 1c causes a direct current component added to the liquid crystal, but becomes smaller as the holding capacitance C add increases.

【0040】次に、上記した平面表示素子のスイッチ素
子担持基板(SUB1)側の製造方法の一例を図20、
図21および図22を参照して説明する。
Next, an example of a method of manufacturing the above-mentioned flat display element on the side of the switch element carrying substrate (SUB1) is shown in FIG.
This will be described with reference to FIGS. 21 and 22.

【0041】図20〜図21のA〜IはTFTからなる
スイッチ素子を製造するための工程を順に示したもので
ある。
20 to 21 show the steps for manufacturing a switch element composed of a TFT in order.

【0042】なお、各図における中央の文字は工程名の
略称であり、左側は画素部分、右側はゲート端子付近の
それぞれ断面形状で見た加工の流れを示す。
The letters in the center of each figure are abbreviations of process names, and the left side shows the processing flow seen in the cross-sectional shape in the pixel portion and the right side in the vicinity of the gate terminal.

【0043】そして、工程Dを除き、工程A〜工程Iは
各写真処理(フォトレジストを塗布してマスクによる露
光を経て現像に至る一連の作業:薄膜フォトリソグラフ
ィ技術)に対応して区分けしたもので、各工程の何れの
断面図もフォトリソグラフィ処理後の加工が終わってフ
ォトレジストを除去した段階を示している。
With the exception of step D, steps A to I are classified according to each photographic process (a series of operations from coating a photoresist, exposing through a mask to developing: a thin film photolithography technique). All the cross-sectional views of the respective steps show the stage where the photoresist after the processing after the photolithography process is finished.

【0044】工程A(図20) 先ず、透明ガラス基板SUB1の両面に酸化シリコンS
iOをディップ処理で成膜した後、ベーキングを行い、
その上に1100Å厚のクロムからなる第1導電膜g1
をスパッタリングし、写真処理後、第1導電膜g1を選
択的にエッチングしてゲート端子、ドレイン端子、ゲー
ト端子に接続する陽極酸化バスライン、ドレイン端子を
短絡するバスライン、陽極酸化バスラインに接続された
陽極酸化パッドを形成する。
Step A (FIG. 20) First, silicon oxide S is formed on both surfaces of the transparent glass substrate SUB1.
After forming a film of iO by dipping, baking is performed,
The first conductive film g1 made of chromium having a thickness of 1100Å
Sputtered, and after photoprocessing, selectively etch the first conductive film g1 to connect to the gate terminal, the drain terminal, the anodized bus line connected to the gate terminal, the bus line short-circuiting the drain terminal, and the anodized bus line. Anodized pad is formed.

【0045】工程B(図20) 膜厚が2800ÅのAl−Pd、Al−Si、Al−S
i−Ti、Al−Si−Cu等からなる第2導電膜g2
をスパッタリングで成膜し、写真処理後、リン酸と硝酸
および氷酢酸との混合液で第2導電膜g2を選択的にエ
ッチングする。 工程C(図20) 写真処理で陽極酸化マスクを形成後、陽極酸化液中に基
板SUB1を浸漬し、定電流化成と、それに続いて定電
圧化成を行って所定の膜厚のAlO層を形成する。
Step B (FIG. 20) Al-Pd, Al-Si, Al-S having a film thickness of 2800Å
The second conductive film g2 made of i-Ti, Al-Si-Cu, or the like
Is formed by sputtering, and after photographic processing, the second conductive film g2 is selectively etched with a mixed solution of phosphoric acid, nitric acid, and glacial acetic acid. Step C (FIG. 20) After the anodic oxidation mask is formed by photo processing, the substrate SUB1 is immersed in the anodic oxidation liquid to perform constant current formation and then constant voltage formation to form an AlO layer having a predetermined thickness. To do.

【0046】これにより、導電膜g2が陽極酸化され
て、走査信号線GL、ゲート電極GT等の上に陽極酸化
膜AOFが形成される。
As a result, the conductive film g2 is anodized to form the anodized film AOF on the scanning signal line GL, the gate electrode GT and the like.

【0047】工程D(図21) プラズマCVDにより、窒化シリコンSiNを形成し、
さらにi型非晶質Si膜を設け、さらにN(+)型非晶
質Si膜を形成する。
Step D (FIG. 21) Silicon nitride SiN is formed by plasma CVD,
Further, an i-type amorphous Si film is provided, and further an N (+)-type amorphous Si film is formed.

【0048】工程E(図21) 写真処理後、ドライエッチングでN(+)型非晶質Si
膜とi型非晶質Si膜を選択的にエッチングしてi型半
導体層ASの島を形成する。
Step E (FIG. 21) After photoprocessing, dry etching is performed to obtain N (+) type amorphous Si.
The film and the i-type amorphous Si film are selectively etched to form islands of the i-type semiconductor layer AS.

【0049】工程F(図21) 写真処理後、ドライエッチングで窒化Si膜を選択的に
エッチングする。
Step F (FIG. 21) After the photographic processing, the Si nitride film is selectively etched by dry etching.

【0050】工程G(図22) スパッタリングによりITOからなる第1導電膜d1を
設け、写真処理後、エッチングでゲート端子,ドレイン
端子の最上層および透明画素電極を形成する。 工程H(図22) スパッタリングにより第2導電膜d2を成膜し、Al−
Pd、Al−Si、Al−Si−Ti、Al−Si−C
u等からなる第3導電膜d3をスパッタリングで成膜す
る。写真処理後、第3導電膜d3を工程Bと同様のエッ
チング液でエッチングし、第2導電膜d2を工程Aと同
様のエッチング液でエッチングして、映像信号線、ソー
ス電極、ドレイン電極を形成する。
Step G (FIG. 22) The first conductive film d1 made of ITO is provided by sputtering, and after photoprocessing, the uppermost layer of the gate terminal and the drain terminal and the transparent pixel electrode are formed by etching. Step H (FIG. 22) A second conductive film d2 is formed by sputtering, and Al−
Pd, Al-Si, Al-Si-Ti, Al-Si-C
A third conductive film d3 made of u or the like is formed by sputtering. After the photo processing, the third conductive film d3 is etched with the same etching solution as in step B, and the second conductive film d2 is etched with the same etching solution as in step A to form a video signal line, a source electrode, and a drain electrode. To do.

【0051】次に、ドライエッチングでN(+)型非晶
質Si膜を設け、続いて窒化Si膜を選択的にエッチン
グしてソースとドレイン間のN(+)半導体層d0を選
択的に除去する。
Next, an N (+) type amorphous Si film is provided by dry etching, and then the Si nitride film is selectively etched to selectively form the N (+) semiconductor layer d0 between the source and the drain. Remove.

【0052】工程I(図22) プラズマCVDにより窒化Si膜を設け、写真処理後、
ドライエッチングで窒化Si膜を選択的にエッチングす
ることにより、保護膜PSV1を形成する。
Step I (FIG. 22) A silicon nitride film is provided by plasma CVD, and after photographic processing,
The protective film PSV1 is formed by selectively etching the Si nitride film by dry etching.

【0053】以上の工程A〜Iを経ることにより、TF
Tからなるスイッチング素子を備えた基板が得られる。
By passing through the above steps A to I, TF
A substrate having a switching element made of T is obtained.

【0054】この基板に他方の基板を貼り合わせ、両者
間に液晶層を挟持してTFTをスイッチ素子とした、所
謂TFT型の液晶平面表示素子を構成する。なお、液晶
に替えてEL、特に有機EL、エレクトロクロミック等
を用いて平面表示素子を構成することもできる。
The so-called TFT type liquid crystal flat display element is constituted by bonding the other substrate to this substrate and sandwiching the liquid crystal layer between the two substrates to use the TFT as a switching element. The flat display element can be configured by using EL, particularly organic EL, electrochromic or the like instead of liquid crystal.

【0055】[0055]

【発明が解決しようとする課題】上記したような平面表
示素子は、今後益々大型、高精細化される傾向にあり、
少なくとも陰極線管並みの低コストで製造することが要
求される。しかし、上記図20〜図22で説明したよう
な薄膜フォトリソグラフィ技術を用いた製造では、その
工程数が多く、低コスト化は非常に困難である。
The flat display device as described above tends to become larger and finer in the future.
It is required to manufacture at a low cost at least as high as that of a cathode ray tube. However, in the manufacturing using the thin film photolithography technique as described with reference to FIGS. 20 to 22, the number of steps is large and it is very difficult to reduce the cost.

【0056】すなわち、上記した製造工程は本質的に半
導体の製造工程と同様であるため、平面表示素子の大型
化に伴う異物対策が益々厳しくなり、単に装置を大型化
することによる当該装置、クリーンルーム、付帯設備の
コスト上昇のみならず、クリーンルームの更なるグレー
ドアップ、検査やリペア等の装置精度向上が必要とな
り、プロセスコストが大幅に上昇する。
That is, since the above-described manufacturing process is essentially the same as the semiconductor manufacturing process, the measures against foreign substances accompanying the increase in size of the flat display element become more and more strict, and the device and the clean room are simply increased in size. In addition to the increase in costs of incidental equipment, it is necessary to further upgrade the clean room and improve the accuracy of equipment such as inspection and repair, resulting in a significant increase in process costs.

【0057】一方、平面表示素子として現在実用化さ
れ、あるいはされつつあるものは、上記の液晶、エレク
トロクロミック、有機EL、およびプラズマ等に限られ
る。そして、これらの平面表示素子はアクティブ・アド
レッシング型とするためのスイッチ素子を歩留りよく高
能率で製造することが要求される。
On the other hand, what has been or is being put into practical use as a flat display element is limited to the above-mentioned liquid crystal, electrochromic, organic EL, plasma and the like. In addition, these flat display elements are required to be manufactured with high yield and high efficiency as switching elements for making them active addressing type.

【0058】本発明の第1の目的は、構造が単純で製造
が簡単な線型固体スイッチ素子を提供することにある。
A first object of the present invention is to provide a linear solid state switch element having a simple structure and easy to manufacture.

【0059】また、本発明の第2の目的は、上記従来技
術で説明したような工程数の多い薄膜フォトリソグラフ
ィ技術を用いることなく、前記線型固体スイッチ素子を
得ることのできる製造方法を提供することにある。
Further, a second object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of obtaining the linear solid state switch element without using the thin film photolithography technique having a large number of steps as described in the above-mentioned prior art. Especially.

【0060】さらに、本発明の第3の目的は、前記線型
固体スイッチ素子を画素選択手段として用いた大型かつ
高精細のアクティブ・アドレッシング型平面表示素子の
画素選択手段に好適な平面表示素子を提供することにあ
る。
Further, a third object of the present invention is to provide a flat display element suitable for a pixel selecting means of a large-sized and high-definition active addressing flat display element using the linear solid state switching element as a pixel selecting means. To do.

【0061】[0061]

【課題を解決するための手段】本発明は、アクティブ・
アドレッシング型の平面表示素子を構成するアクティブ
スイッチ素子を半導体製造と同様な薄膜フォトリソグラ
フィ技術を用いることなく、マイクロメカニカルな手段
で構成することを特徴とする。
The present invention is an active
It is characterized in that the active switch element constituting the addressing type flat display element is configured by micromechanical means without using the thin film photolithography technique similar to the semiconductor manufacturing.

【0062】上記マイクロメカニカルな手段でアクティ
ブ・アドレッシング型のスイッチ素子を構成する上での
技術課題は、微小なTFT素子を個別の部品としてどの
ように形成するか、またそれらの相をどのように接続す
るかという点である。
A technical problem in constructing an active addressing type switch element by the above micromechanical means is how to form a minute TFT element as an individual component and how to form those phases. The point is whether to connect.

【0063】この課題に対して、本発明の基本的な思想
は、金属の細線上にアクティブスイッチ素子の構成に必
要とする多層膜を形成し、その多層膜を加工することで
線型の固体構造でアクティブスイッチ素子を形成したも
のである。
To solve this problem, the basic idea of the present invention is to form a multi-layer film required for the construction of an active switch element on a thin metal wire and process the multi-layer film to form a linear solid structure. The active switch element is formed by.

【0064】この線型固体スイッチ素子を平面表示素子
の画素選択手段に用いる場合、上記金属の細線(金属
線)をゲート線とし、ゲートバスラインにアクティブス
イッチ素子が1ライン分ぶら下がった1本の線(ここで
は、仮にゲートスイッチ線と呼ぶ)をマイクロメカニカ
ルな1部品とした点にある。
When this linear solid-state switch element is used as a pixel selection means for a flat panel display element, the thin metal line (metal line) is used as a gate line, and one line in which an active switch element hangs by one line on a gate bus line. (Here, it is temporarily called a gate switch line.) Is one micromechanical component.

【0065】すなわち、本発明の第1の目的を達成する
ために、請求項1に記載の第1の発明は、金属線の全表
面に形成した絶縁層と、前記絶縁層の上に成膜した1ま
たは複数の半導体層と、前記金属線の長手方向に沿って
複数に区分した導体層からなる複数の電界効果型トラン
ジスタ列から構成したことを特徴とする。
In other words, in order to achieve the first object of the present invention, the first invention according to claim 1 is such that an insulating layer formed on the entire surface of the metal wire and a film is formed on the insulating layer. It is characterized in that it is composed of a plurality of field-effect transistor arrays each including one or a plurality of semiconductor layers and a conductor layer divided into a plurality along the longitudinal direction of the metal line.

【0066】また、本発明の第1の目的を達成するため
に、請求項2に記載の第2の発明は、第1の発明におい
て、前記絶縁層がSiO2 層またはSi3 4 層の何れ
かであり、前記半導体層がa−Si層またはp−Si層
の何れかと、その上層に形成されたN(+)型a−Si
層またはN(+)型p−Si層であることを特徴とす
る。
In order to achieve the first object of the present invention, the second invention according to claim 2 is the same as the first invention, wherein the insulating layer is a SiO 2 layer or a Si 3 N 4 layer. The semiconductor layer is either an a-Si layer or a p-Si layer, and an N (+) type a-Si layer formed on the semiconductor layer.
It is a layer or an N (+) type p-Si layer.

【0067】また、本発明の第1の目的を達成するため
に、請求項3に記載の第3の発明は、第1の発明におけ
る前記絶縁層が前記金属線の表面を酸化させてなる酸化
膜であり、前記半導体層がa−Si層またはp−Si層
の何れかと、その上に形成されたN(+)型a−Si層
またはN(+)型p−Si層であることを特徴とする。
Further, in order to achieve the first object of the present invention, the third invention according to claim 3 is the oxidation obtained by oxidizing the surface of the metal wire by the insulating layer in the first invention. A film, and the semiconductor layer is either an a-Si layer or a p-Si layer and an N (+) type a-Si layer or an N (+) type p-Si layer formed thereon. Characterize.

【0068】さらに、本発明の第2の目的を達成するた
めに、請求項4に記載の第4の発明は、金属線の表面全
面にSiO2 またはSi3 4 からなる絶縁層を成膜す
る工程、前記絶縁層の上にa−Si層またはp−Si層
の何れかを成膜する工程、前記a−Si層またはp−S
i層の何れかの上にN(+)型a−Si層を成膜する工
程、前記N(+)型a−Si層の上に金属層を形成する
工程、および前記金属層とN(+)型a−Si層または
前記金属層とN(+)型p−Si層を前記金属線の長手
方向に沿って分離し、前記金属線をゲート線とし、前記
分離された金属層の隣接する一方をドレイン電極とし他
方をソース電極とした電界効果型スイッチ列を前記長手
方向に複数個形成する工程とを少なくとも有することを
特徴とする。
Further, in order to achieve the second object of the present invention, the fourth invention according to claim 4 forms an insulating layer made of SiO 2 or Si 3 N 4 on the entire surface of the metal wire. The step of forming an a-Si layer or a p-Si layer on the insulating layer, the a-Si layer or p-S
forming a N (+) type a-Si layer on any of the i layers, forming a metal layer on the N (+) type a-Si layer, and forming the metal layer and N ( +) Type a-Si layer or the metal layer and the N (+) type p-Si layer are separated along the longitudinal direction of the metal line, and the metal line serves as a gate line, and the separated metal layers are adjacent to each other. At least one of which is a drain electrode and the other is a source electrode, and a plurality of field effect switch rows are formed in the longitudinal direction.

【0069】さらに、本発明の第2の目的を達成するた
めに、請求項5に記載の第5の発明は、金属線の表面全
面にa−Siまたはp−Si層を成膜する工程、前記a
−Siまたはp−Siを酸化させてSiO2 層を形成す
る工程、前記SiO2 層の上にa−Si層またはp−S
i層を形成する工程、前記a−Si層またはp−Si層
の表面をN(+)a−Si層またはp−Si層とする工
程、前記N(+)型a−Si層または前記N(+)型p
−Si層の上に金属層を形成する工程、および前記金属
層とN(+)型a−Si層またはN(+)型p−Si層
または前記金属層とN(+)型a−Si層またはN
(+)型p−Si層とa−Siまたはp−Si層を前記
金属線の長手方向に沿って分離し、前記金属線をゲート
線とし、前記分離された金属層の隣接する一方をドレイ
ン電極とし他方をソース電極とした電界効果型スイッチ
列を前記長手方向に複数個形成する工程とを少なくとも
有することを特徴とする線型固体スイッチ素子の製造方
法。
Further, in order to achieve the second object of the present invention, the fifth invention according to claim 5 is a step of forming an a-Si or p-Si layer on the entire surface of the metal wire, The a
-Si or p-Si is oxidized to form a SiO 2 layer, an a-Si layer or p-S is formed on the SiO 2 layer.
forming an i layer, forming the surface of the a-Si layer or p-Si layer into an N (+) a-Si layer or p-Si layer, the N (+) type a-Si layer or the N (+) Type p
Forming a metal layer on the -Si layer, and the metal layer and the N (+) type a-Si layer or the N (+) type p-Si layer or the metal layer and the N (+) type a-Si Layer or N
The (+) type p-Si layer and the a-Si or p-Si layer are separated along the longitudinal direction of the metal line, the metal line is used as a gate line, and the adjacent one of the separated metal layers is drained. And a step of forming a plurality of field effect switch arrays in which the other is a source electrode in the longitudinal direction, and a method for manufacturing a linear solid state switch element.

【0070】さらに、本発明の第2の目的を達成するた
めに、請求項6に記載の第6の発明は、金属線の表面を
酸化させてその金属線の表面全面に金属酸化物からなる
絶縁層を形成する工程、前記金属酸化物の絶縁層の上に
a−Si層またはp−Si層を形成する工程、前記a−
Si層またはp−Si層の表面にN(+)a−Si層ま
たはp−Si層,を形成する工程、前記N(+)a−S
i層またはp−Si層の上に金属層を形成する工程、お
よび前記金属層を前記金属線の長手方向に沿って分離
し、前記金属線をゲート線とし、前記分離された金属層
の隣接する一方をドレイン電極とし他方をソース電極と
した電界効果型スイッチ列を前記長手方向に複数個形成
する工程とを少なくとも有することを特徴とする。
Further, in order to achieve the second object of the present invention, the sixth invention according to claim 6 oxidizes the surface of the metal wire to form a metal oxide on the entire surface of the metal wire. Forming an insulating layer, forming an a-Si layer or a p-Si layer on the metal oxide insulating layer, a-
A step of forming an N (+) a-Si layer or a p-Si layer on the surface of the Si layer or the p-Si layer, said N (+) a-S
forming a metal layer on the i layer or the p-Si layer, and separating the metal layer along the longitudinal direction of the metal line, using the metal line as a gate line, and adjoining the separated metal layer At least one of which is a drain electrode and the other is a source electrode, and a plurality of field effect switch rows are formed in the longitudinal direction.

【0071】さらに、本発明の第2の目的を達成するた
めに、請求項7に記載の第7の発明は、第4〜第6の発
明における前記N(+)a−Si層またはp−Si層を
イオン打ち込み法またはレーザードーピング法により形
成することを特徴とする。
Further, in order to achieve the second object of the present invention, the seventh invention according to claim 7 is the N (+) a-Si layer or p-type layer according to the fourth to sixth inventions. It is characterized in that the Si layer is formed by an ion implantation method or a laser doping method.

【0072】さらに、本発明の第2の目的を達成するた
めに、請求項8に記載の第8の発明は、第4〜第6の発
明における前記SiO2 、Si3 4 、a−Si、p−
Siを、プラズマ溶射、イオンクラスタービーム、イオ
ンプレーティング、熱気相CVD、プラズマ気相CV
D、エピタキシャル液相成長、溶融液相成長の何れかに
より形成することを特徴とする。
Further, in order to achieve the second object of the present invention, the eighth invention according to claim 8 is the SiO 2 , Si 3 N 4 , a-Si according to the fourth to sixth inventions. , P-
Si for plasma spraying, ion cluster beam, ion plating, thermal vapor phase CVD, plasma vapor phase CV
It is characterized by being formed by any one of D, epitaxial liquid phase growth, and melt liquid phase growth.

【0073】さらに、本発明の第2の目的を達成するた
めに、請求項9に記載の第9の発明は、第4〜第6の発
明における前記金属層およびN(+)a−Si層または
p−Si層を前記金属線の長手方向に沿って分離する手
段が、レーザーのアブレーション加工、フォトリソグラ
フィ加工、または機械的切削加工の何れかを用いること
を特徴とする。
Further, in order to achieve the second object of the present invention, the ninth invention according to claim 9 is the metal layer and N (+) a-Si layer according to the fourth to sixth inventions. Alternatively, the means for separating the p-Si layer along the longitudinal direction of the metal line uses any one of laser ablation processing, photolithography processing, and mechanical cutting processing.

【0074】そして、本発明の第3の目的を達成するた
めに、請求項10に記載の第10の発明は、金属線の全
表面に成膜した絶縁層と、前記絶縁層の上に成膜した半
導体層と、前記金属線の長手方向に沿って複数に区分し
た導体層からなる複数の電界効果型トランジスタ列を有
し、前記金属線をゲート線、前記複数に区分した導体層
の隣接する一方をドレイン電極、他方をソース電極とす
る線型固体スイッチ素子を基板面の表面に配列して前記
画素スイッチ線およびゲート線を構成したことを特徴と
する。
In order to achieve the third object of the present invention, a tenth aspect of the present invention is to form an insulating layer formed on the entire surface of a metal wire, and to form the insulating layer on the insulating layer. A plurality of field-effect transistor arrays each including a filmed semiconductor layer and a plurality of conductor layers divided along the longitudinal direction of the metal line, wherein the metal line is a gate line and the conductor layer adjacent to the plurality of metal lines is adjacent to the gate line. The pixel switch line and the gate line are formed by arranging linear solid-state switch elements, one of which is a drain electrode and the other of which is a source electrode, on the surface of the substrate surface.

【0075】また、本発明の第3の目的を達成するため
に、請求項11に記載の第11の発明は、第1〜第3の
発明または第10の発明に記載の前記画素スイッチを構
成する線型固体スイッチ素子の前記ソース電極とドレイ
ン電極の一部を除いた全面に有機絶縁膜を有し、前記基
板に前記ソース電極とドレイン電極に接続する接続用金
属膜または接続用金属バンプの何れかを備えたことを特
徴とする。
In order to achieve the third object of the present invention, the eleventh invention according to claim 11 is the pixel switch according to any one of the first to third inventions or the tenth invention. Any of a connecting metal film or a connecting metal bump that has an organic insulating film on the entire surface of the linear solid state switching element except a part of the source electrode and the drain electrode, and that is connected to the source electrode and the drain electrode on the substrate. It is characterized by having.

【0076】さらに、本発明の第3の目的を達成するた
めに、請求項12に記載の第12の発明は、一方の面に
独立した透明画素電極を有する透明な基板と、前記基板
の他方の面に前記第9の発明の前記線型固体スイッチ素
子のソース電極と接続して前記透明画素電極に連通する
小電極とドレイン電極と接続するドレイン線とを有する
ことを特徴とする。
Further, in order to achieve the third object of the present invention, the twelfth invention according to claim 12 is the transparent substrate having independent transparent pixel electrodes on one surface, and the other of the substrates. On the surface, there is a small electrode connected to the source electrode of the linear solid state switch element of the ninth invention and connected to the transparent pixel electrode, and a drain line connected to the drain electrode.

【0077】さらに、本発明の第3の目的を達成するた
めに、請求項13に記載の第13の発明は、第12の発
明における前記小電極と前記ドレイン線を覆う絶縁膜を
有することを特徴とする。
Further, in order to achieve the third object of the present invention, the thirteenth invention according to the thirteenth invention has an insulating film for covering the small electrode and the drain line in the twelfth invention. Characterize.

【0078】さらに、本発明の第3の目的を達成するた
めに、請求項14に記載の第14の発明は、一方の面に
独立した透明画素電極を有し、他方の面に前記第9の発
明の前記線型固体スイッチ素子のソース電極と接続して
前記透明画素電極に連通する小電極とを有するる透明な
第1の基板と、ドレイン電極と接続するドレイン線とを
有する第2の基板とを備えたことを特徴とする。
Further, in order to achieve the third object of the present invention, a fourteenth invention according to a fourteenth aspect has an independent transparent pixel electrode on one surface, and the ninth pixel on the other surface. Second substrate having a transparent first substrate having a small electrode connected to the source electrode of the linear solid state switching element of the invention and communicating with the transparent pixel electrode, and a drain wire connected to the drain electrode. It is characterized by having and.

【0079】さらに、本発明の第3の目的を達成するた
めに、請求項15に記載の第15の発明は、第13の発
明における前記ドレイン線を前記ソース電極との接続部
を除いて絶縁膜で覆ったワイヤとすることを特徴とす
る。
Further, in order to achieve the third object of the present invention, the fifteenth invention according to claim 15 insulates the drain line in the thirteenth invention except for the connection portion with the source electrode. The wire is covered with a film.

【0080】さらに、本発明の第3の目的を達成するた
めに、請求項16に記載の第16の発明は、第14の発
明における前記ドレイン線が前記第2の基板面に成膜さ
れた導電膜であることを特徴とする。
In order to achieve the third object of the present invention, the sixteenth invention according to the sixteenth invention is such that the drain wire in the fourteenth invention is formed on the second substrate surface. It is a conductive film.

【0081】さらに、本発明の第3の目的を達成するた
めに、請求項17に記載の第17の発明は、第14の発
明における前記ドレイン線が前記ドレイン電極と接続す
る部分を除いて絶縁膜で被覆された線材であることを特
徴とする。
Further, in order to achieve the third object of the present invention, the seventeenth invention according to claim 17 is insulating except for the portion where the drain wire in the fourteenth invention is connected to the drain electrode. It is a wire covered with a film.

【0082】さらに、本発明の第3の目的を達成するた
めに、請求項18に記載の第18の発明は、第10〜第
17の発明の何れかにおける前記第1の透明基板に形成
した透明画素電極側に液晶層を介して対向させた一様な
透明電極を有する透明基板を備えたことを特徴とする。
Further, in order to achieve the third object of the present invention, the eighteenth invention according to claim 18 is formed on the first transparent substrate according to any one of the tenth to seventeenth inventions. It is characterized in that a transparent substrate having uniform transparent electrodes opposed to each other on the transparent pixel electrode side through a liquid crystal layer is provided.

【0083】さらに、本発明の第3の目的を達成するた
めに、請求項19に記載の第19の発明は、第10〜第
18の発明の何れかにおける前記第1の透明基板に形成
した透明画素電極側にエレクトロクロミック層を介して
対向させた一様な透明電極を有する透明基板を備えたこ
とを特徴とする。
Further, in order to achieve the third object of the present invention, the nineteenth invention according to claim 19 is formed on the first transparent substrate according to any one of the tenth to eighteenth inventions. A transparent substrate having uniform transparent electrodes opposed to each other on the transparent pixel electrode side via an electrochromic layer is provided.

【0084】さらに、本発明の第3の目的を達成するた
めに、請求項20に記載の第20の発明は、第10〜第
19の発明の何れかにおける前記第1の透明基板に形成
した透明画素電極側に有機EL層を介して対向させた一
様な透明電極を有する透明基板を備えたことを特徴とす
る。
Further, in order to achieve the third object of the present invention, the twentieth invention according to claim 20 is formed on the first transparent substrate according to any one of the tenth to nineteenth inventions. It is characterized in that a transparent substrate having uniform transparent electrodes opposed to each other on the transparent pixel electrode side via an organic EL layer is provided.

【0085】さらに、本発明の第3の目的を達成するた
めに、請求項21に記載の第21の発明は、第18〜第
20の発明の何れかにおける前記何れかの基板の有効画
面領域外に前記ゲート線および/またはドレイン線を埋
設する溝を有することを特徴とする。
Further, in order to achieve the third object of the present invention, the twenty-first invention according to the twenty-first invention is the effective screen area of any one of the eighteenth to twentieth inventions. A groove for burying the gate line and / or the drain line is provided outside.

【0086】[0086]

【発明の実施の形態】金属線に上記多層膜を形成する成
膜手段としては、金属線の表面にプラズマ溶射、イオン
クラスタービーム、イオンプレーティング、気相CVD
(熱CVD、プラズマCVD等)、液相成長(エピタキ
シャル、溶融等)、などがあり、これらの成膜手段によ
り、連続してSiO2 、Si3 4 等の絶縁膜、非晶質
Si(a−Si)または多結晶Si(p−Si)、N
(+)a−Si層を順次成膜し、この上にさらに金属膜
を成膜する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As film forming means for forming the above-mentioned multilayer film on a metal wire, plasma spraying, ion cluster beam, ion plating, vapor phase CVD on the surface of the metal wire.
(Thermal CVD, plasma CVD, etc.), liquid phase growth (epitaxial, melting, etc.), etc., and an insulating film such as SiO 2 , Si 3 N 4 or the like, amorphous Si ( a-Si) or polycrystalline Si (p-Si), N
(+) A-Si layers are sequentially formed, and a metal film is further formed thereon.

【0087】以上の成膜は薄膜形成プロセスであるが、
従来の半導体技術に倣って、ゲート酸化膜はSi膜を酸
化させるか、金属線の表面を酸化させるかの手段を用い
ることもできる。
Although the above film formation is a thin film forming process,
According to the conventional semiconductor technology, the gate oxide film may be formed by oxidizing the Si film or the surface of the metal line.

【0088】また、N(+)a−Si層は半導体的なド
ーピング手段、すなわちイオン打ち込み、またはレーザ
ードーピング等の手段を用いることもできる。さらに、
p−Si層を作るためには、a−Siをエキシマレーザ
ーでアニールする方法を用いてもよい。
For the N (+) a-Si layer, a semiconductor-like doping means, that is, ion implantation, laser doping, or the like can be used. further,
In order to form the p-Si layer, a method of annealing a-Si with an excimer laser may be used.

【0089】さらに、上記電界効果型スイッチ素子を金
属線の長手方向に複数列形成するための手段として、エ
キシマレーザーのアブレーション、または通常のフォト
リソグラフィ、若しくは機械的な切削で例えば画素ピッ
チに対応した間隔で最上層の金属層を分離する。
Further, as means for forming a plurality of rows of the field effect type switching elements in the longitudinal direction of the metal wire, ablation of excimer laser, ordinary photolithography, or mechanical cutting is used to cope with, for example, the pixel pitch. The uppermost metal layer is separated at intervals.

【0090】図1は本発明による線型固体スイッチ素子
の構造例の説明図であって、(a)は斜視図、(b)は
断面図である。
FIG. 1 is an explanatory view of a structural example of a linear solid state switch element according to the present invention, in which (a) is a perspective view and (b) is a sectional view.

【0091】同図において、1は金属線、2は絶縁層
(ゲート絶縁層)、3はチャネル部、4はN(+)型a
−Si層、5はドレイン電極、5’はソース電極であ
る。
In the figure, 1 is a metal wire, 2 is an insulating layer (gate insulating layer), 3 is a channel portion, 4 is an N (+) type a.
-Si layer, 5 is a drain electrode, and 5'is a source electrode.

【0092】この線型固体スイッチ素子は画素のスイッ
チ動作のための電界効果型のトランジスタスイッチであ
り、金属線1の表面に成膜した絶縁層2とN(+)型a
−Si層4、およびドレイン電極5とソース電極5’と
で一単位の電界効果型トランジスタを構成する。この電
界効果型トランジスタを金属線1の長手方向に沿って複
数配列して一本の線型固体スイッチ素子を形成する。
This linear solid-state switch element is a field effect transistor switch for switching operation of a pixel, and comprises an insulating layer 2 formed on the surface of a metal wire 1 and an N (+) type a.
-The Si layer 4, and the drain electrode 5 and the source electrode 5'constitute a unit field effect transistor. A plurality of the field effect transistors are arranged along the longitudinal direction of the metal wire 1 to form one linear solid state switch element.

【0093】すなわち、金属線1はゲート電極を構成
し、その上に形成したN(+)型a−Si層4およびド
レイン電極5とソース電極5’とで電界効果型トランジ
スタが構成される。
That is, the metal line 1 constitutes a gate electrode, and the N (+) type a-Si layer 4 formed thereon, the drain electrode 5 and the source electrode 5'constitute a field effect transistor.

【0094】1つの電界効果型トランジスタを構成する
チャネル部3は表面の金属層をN(+)型a−Si層ま
で除去することによって形成され、チャネル部3で分離
された電極により上記したドレイン電極5とソース電極
5’を形成する。
The channel portion 3 which constitutes one field effect transistor is formed by removing the metal layer on the surface up to the N (+) type a-Si layer, and the above-mentioned drain is formed by the electrodes separated by the channel portion 3. The electrode 5 and the source electrode 5'are formed.

【0095】平面表示素子のアクティブ・アドレッシン
グ用のスイッチ素子として使用する場合は、上記した一
単位の電界効果型トランジスタ間の電極と共にN(+)
型a−Si層4およびa−Siまたはp−Si層も含め
て除去し、絶縁層2のみを残すが、画素間が離れている
場合はN(+)型a−Si層4まで除去するだけでよ
い。
When used as a switch element for active addressing of a flat display element, N (+) together with the electrodes between the field effect type transistors of one unit described above.
The type a-Si layer 4 and the a-Si or p-Si layer are also removed, and only the insulating layer 2 is left, but when the pixels are separated, the N (+) type a-Si layer 4 is also removed. Just enough.

【0096】上記の各層の除去は、レーザー(例えば、
エキシマレーザー)のアブレーションまたは通常のフォ
トリソグラフィーあるいは機械的な切削、研磨等を用い
ても良い。
Removal of each of the above layers is performed by using a laser (for example,
Excimer laser) ablation or ordinary photolithography or mechanical cutting or polishing may be used.

【0097】このように構成した線型固体スイッチ素子
を平面表示素子のアクティブ・アドレッシング手段とし
て用いる場合は、この線型固体スイッチ素子を平面上に
必要数配列し、そのゲート−スイチ線上に無機絶縁膜ま
たは有機絶縁膜で絶縁層を形成し、画素線、信号線との
接続を行うために、ソース・ドレイン部の一部の当該絶
縁膜を除去しておく。ただし、後述するように、ドレイ
ン線、画素用電極が絶縁されている場合は、必ずしもゲ
ート−スイッチ線自体の絶縁は必要でない。
When the linear solid state switching element thus constructed is used as an active addressing means for a flat panel display element, a required number of the linear type solid state switching elements are arranged on a plane and an inorganic insulating film or an inorganic insulating film is formed on the gate-switch line. An insulating layer is formed of an organic insulating film, and part of the insulating film of the source / drain portions is removed in order to connect to the pixel line and the signal line. However, as described later, when the drain line and the pixel electrode are insulated, it is not always necessary to insulate the gate-switch line itself.

【0098】ゲート用の金属線と基板との熱膨張は合わ
せておくことが肝要である。金属線の熱膨張率の選択は
各種の合金を用いることで広範囲の基板材料に対応した
熱膨張率に設定できる。
It is important to match the thermal expansion of the metal wire for the gate and the substrate. The selection of the coefficient of thermal expansion of the metal wire can be set to a coefficient of thermal expansion corresponding to a wide range of substrate materials by using various alloys.

【0099】また、金属線の表面は、成膜の均一性が保
たれるように、例えば、0.1μm以下の面粗さまで処
理されていることが必要である。
Further, the surface of the metal wire needs to be treated to have a surface roughness of, for example, 0.1 μm or less so that the uniformity of film formation can be maintained.

【0100】図2は本発明による線型固体スイッチ素子
の他の構造例の説明図であって、(a)は斜視図、
(b)は断面図である。
FIG. 2 is an explanatory view of another structural example of the linear solid state switch element according to the present invention, in which (a) is a perspective view,
(B) is a sectional view.

【0101】この例においては、最上層に形成した金属
膜を金属線の長手方向に平行な反対面の位置で一部除去
することにより、ドレイン電極5とソース電極5’を形
成する。従って、この型式では、チャネル部は2ヵ所
3,3’に形成される。
In this example, the drain electrode 5 and the source electrode 5'are formed by partially removing the metal film formed on the uppermost layer at a position on the opposite surface parallel to the longitudinal direction of the metal line. Therefore, in this type, the channel portion is formed at two places 3, 3 '.

【0102】本構造例の各層の成膜とその除去は上記図
1で説明したものと同様である。
The film formation and removal of each layer in this structural example are the same as those described with reference to FIG.

【0103】次に、この線型固体スイッチ素子を製造す
るための複数の方法について説明する。
Next, a plurality of methods for manufacturing this linear solid state switching element will be described.

【0104】「製造方法1」金属線1の表面全面に前記
したプラズマ溶射、イオンクラスタービーム、イオンプ
レーティング、気相CVD(熱CVD、プラズマCVD
等)、液相成長(エピタキシャル、溶融等)の何れかの
方法でSiO2 またはSi3 4 を成膜して絶縁層(ゲ
ート絶縁層)2とする。
[Manufacturing Method 1] The above-mentioned plasma spraying, ion cluster beam, ion plating, vapor phase CVD (thermal CVD, plasma CVD) on the entire surface of the metal wire 1.
Etc.) or liquid phase growth (epitaxial, melting, etc.) of SiO 2 or Si 3 N 4 to form an insulating layer (gate insulating layer) 2.

【0105】この絶縁層2の上層にa−Si層またはp
−Si層の何れかの層を成膜し、前記a−Si層または
p−Si層の何れかの上にイオンドーピング(以下、単
にイオンドープ)、レーザードーピング(以下、単に、
レーザードープ)の何れかを用いてN(+)型a−Si
層4を成膜する。
An a-Si layer or a p layer is formed on the insulating layer 2.
Any one of the —Si layers is formed, and ion doping (hereinafter simply referred to as ion) or laser doping (hereinafter simply referred to as) is performed on either the a-Si layer or the p-Si layer.
N (+) type a-Si using any of laser doping)
Layer 4 is deposited.

【0106】そして、前記N(+)型a−Si層4の上
に金属層を形成し、この金属層を前記金属線1の長手方
向に沿ってレーザー(例えば、エキシマレーザー)のア
ブレーション、または通常のフォトリソグラフィ、若し
くは機械的な切削で分離し、前記金属線をゲート線と
し、分離した金属層の一方をドレイン電極とし他方をソ
ース電極とした複数の電界効果型スイッチの列を前記長
手方向に形成する。
Then, a metal layer is formed on the N (+) type a-Si layer 4, and the metal layer is ablated by a laser (for example, excimer laser) along the longitudinal direction of the metal wire 1, or A row of a plurality of field-effect switches, which are separated by ordinary photolithography or mechanical cutting, use the metal line as a gate line, one of the separated metal layers as a drain electrode, and the other as a source electrode in the longitudinal direction. To form.

【0107】「製造方法2」金属線の表面全面に前記製
造方法1と同様の手段でSiO2 またはSi3 4から
なる絶縁層2をし、この上層にイオンドープ、レーザー
ドープの何れかを用いてa−Si層または表面にN
(+)型Si層を形成したSi層を形成し、さらにこの
上層にa−Si層またはp−Si層の何れかを形成した
後、その上層に金属層を形成する。そして、前記金属層
を前記金属線1の長手方向に沿って上記と同様のレーザ
ー(例えば、エキシマレーザー)のアブレーション、ま
たは通常のフォトリソグラフィ、若しくは機械的な切削
で分離し、前記金属線1をゲート線とし、前記分離され
た金属層の隣接する一方をドレイン電極5とし他方をソ
ース電極5’とした複数の電界効果型スイッチの列を前
記長手方向に形成する。
[Manufacturing Method 2] An insulating layer 2 made of SiO 2 or Si 3 N 4 is formed on the entire surface of the metal wire in the same manner as in Manufacturing Method 1, and the upper layer is either ion-doped or laser-doped. Using N on the a-Si layer or surface
A (+) type Si layer is formed on the Si layer, and an a-Si layer or a p-Si layer is further formed on the Si layer, and then a metal layer is formed on the Si layer. Then, the metal layer 1 is separated along the longitudinal direction of the metal wire 1 by ablation of the same laser (for example, excimer laser) as described above, or by ordinary photolithography or mechanical cutting, and the metal wire 1 is separated. A row of a plurality of field effect switches is formed in the longitudinal direction using the gate line, the adjacent one of the separated metal layers as the drain electrode 5 and the other as the source electrode 5 ′.

【0108】「製造方法3」金属線1の表面全面にa−
Siまたはp−Siからなる絶縁層2を成膜し、前記a
−Siまたはp−Siを熱または陽極酸化によりSiO
2 層を形成した後、前記SiO2 層の上にa−Si層ま
たはp−Si層を形成し、これらの表面をイオンドー
プ、レーザードープの何れかを用いてN(+)型Si層
4とし、前記N(+)型Si層4の上に金属層を形成す
る。
[Manufacturing Method 3] a- is formed on the entire surface of the metal wire 1.
An insulating layer 2 made of Si or p-Si is formed, and
-Si or p-Si is thermally or anodized to form SiO.
After forming the second layer, wherein forming the a-Si layer or p-Si layer on the SiO 2 layer, these surfaces the ion doping, using either laser doped N (+) type Si layer 4 Then, a metal layer is formed on the N (+) type Si layer 4.

【0109】そして、前記金属層を前記金属線1の長手
方向に沿って上記と同様のレーザー(例えば、エキシマ
レーザー)のアブレーション、または通常のフォトリソ
グラフィ、若しくは機械的な切削で分離し、前記金属線
1をゲート線とし、前記分離された金属層の隣接する一
方をドレイン電極5とし他方をソース電極5’とした複
数の電界効果型スイッチの列を前記長手方向に形成す
る。
Then, the metal layer is separated along the longitudinal direction of the metal wire 1 by ablation with the same laser (for example, excimer laser) as described above, or by ordinary photolithography or mechanical cutting, and the metal layer is separated. A line of field effect switches is formed in the longitudinal direction in which the line 1 is a gate line, one of the separated metal layers is adjacent to the drain electrode 5 and the other is adjacent to the source electrode 5 ′.

【0110】「製造方法4」金属線1の表面を酸化させ
てその金属線1の表面全面に金属酸化物からなる絶縁層
2を形成し、前記金属酸化物の絶縁層2の上にa−Si
層またはp−Si層を形成した後、前記a−Si層また
はp−Si層の表面にイオンドープ、レーザードープの
何れかを用いてN(+)型Si層を形成する。
[Manufacturing Method 4] The surface of the metal wire 1 is oxidized to form an insulating layer 2 made of a metal oxide on the entire surface of the metal wire 1, and a- is formed on the insulating layer 2 of the metal oxide. Si
After forming the layer or the p-Si layer, an N (+) type Si layer is formed on the surface of the a-Si layer or the p-Si layer by using either ion doping or laser doping.

【0111】そして前記N(+)型Si層の上に金属層
を形成して、前記金属層を前記金属線1の長手方向に沿
って上記と同様のレーザー(例えば、エキシマレーザ
ー)のアブレーション、または通常のフォトリソグラフ
ィ、若しくは機械的な切削で分離し、前記金属線1をゲ
ート線、前記分離された金属層の隣接する一方をドレイ
ン電極5とし、他方をソース電極5’とした複数の電界
効果型スイッチ列を前記長手方向に成する。
Then, a metal layer is formed on the N (+) type Si layer, and the metal layer is ablated along the longitudinal direction of the metal wire 1 by the same laser (for example, excimer laser), Alternatively, a plurality of electric fields are formed by separating the metal lines 1 by a usual photolithography or mechanical cutting, and using the metal line 1 as a gate line, the adjacent one of the separated metal layers as a drain electrode 5, and the other as a source electrode 5 ′. An effect switch row is formed in the longitudinal direction.

【0112】このようにして、1本の金属線に沿って複
数の電界効果型スイッチ列が形成される。この電界効果
型スイッチ間のピッチを画素ピッチに合わせた多数の線
型固体スイッチ素子を面状に配列して液晶層、有機EL
層、あるいはプラズマ形成層と積層することにより、ア
クティブ・アドレッシング型の平面表示素子を構成する
ことができる。
In this way, a plurality of field effect switch rows are formed along one metal line. A large number of linear solid state switch elements whose pitches between the field effect switches are matched to the pixel pitch are arranged in a plane to form a liquid crystal layer and an organic EL device.
An active addressing type flat display element can be formed by laminating the layer or the plasma forming layer.

【0113】図3は本発明による平面表示素子を構成す
る画素電極基板の一例を説明する概略斜視図であって、
6は画素電極基板、7はドレイン線、8はソース用小電
極、9は画素−小電極導通部、10は透明画素電極であ
る。
FIG. 3 is a schematic perspective view illustrating an example of a pixel electrode substrate which constitutes a flat display element according to the present invention.
6 is a pixel electrode substrate, 7 is a drain line, 8 is a small source electrode, 9 is a pixel-small electrode conducting portion, and 10 is a transparent pixel electrode.

【0114】画素電極基板6は、透明な基板の片側に独
立した透明な画素電極10を、その反対側にが画素に対
応したソース用小電極8とドレイン線7を形成して基本
構造となし、これら小電極8とドレイン線7を絶縁膜で
覆い、スイッチ素子のソース・ドレイン電極との導通を
とるために、上記絶縁膜の対応する部分を除去してお
く。
The pixel electrode substrate 6 has a basic structure in which an independent transparent pixel electrode 10 is formed on one side of a transparent substrate and a small source electrode 8 and a drain line 7 corresponding to a pixel are formed on the opposite side thereof. The small electrodes 8 and the drain lines 7 are covered with an insulating film, and the corresponding portions of the insulating film are removed in order to establish conduction with the source / drain electrodes of the switch element.

【0115】一方、各画素電極10対向する小電極8と
の間に細い穴を開け、ここに導体を入れて導通をとる。
On the other hand, a thin hole is made between each pixel electrode 10 and the small electrode 8 which faces each pixel electrode, and a conductor is inserted therein to establish conduction.

【0116】図4は本発明による平面表示素子の他例の
概略構造を説明する斜視図であって、11は平面表示素
子用対向基板、図1、2、3と同一符号は同一部分に対
応する。
FIG. 4 is a perspective view for explaining the schematic structure of another example of the flat panel display device according to the present invention. 11 is a counter substrate for a flat panel display device, and the same reference numerals as those in FIGS. To do.

【0117】ゲート線(以下、ゲート・スイッチ線とも
言う)1は同図に示したように、そのドレイン電極5が
画素電極基板6上のドレイン線7と接続し、ソース電極
5’が小電極8と接続している。この場合、ゲート・ス
イッチ線1が絶縁されていれば、ドレイン線7と小電極
8とは必ずしも絶縁する必要はない。
As shown in the figure, the gate line (hereinafter also referred to as a gate / switch line) 1 has its drain electrode 5 connected to the drain line 7 on the pixel electrode substrate 6, and the source electrode 5'is a small electrode. 8 is connected. In this case, if the gate switch line 1 is insulated, the drain line 7 and the small electrode 8 do not necessarily need to be insulated.

【0118】図5は本発明による平面表示素子のさらに
他例の概略構造を説明する斜視図であって、12はドレ
イン線基板、上記実施例と同一符号は同一部分に対応す
る。ゲート・スイッチ線1のスイッチ部の電極配置によ
っては、ドレイン線7と小電極8とを別々の基板に形成
した方が便利な場合がある。
FIG. 5 is a perspective view for explaining the schematic structure of still another example of the flat panel display device according to the present invention. Reference numeral 12 denotes a drain line substrate, and the same reference numerals as those in the above embodiments correspond to the same portions. Depending on the electrode arrangement of the switch part of the gate switch line 1, it may be convenient to form the drain line 7 and the small electrode 8 on different substrates.

【0119】すなわち、透明な基板6の片側に独立な画
素電極を形成し、その反対側は画素に対応した小電極8
を形成し、各画素電極と対向する小電極8との間に細い
穴を開けて導通をとる。
That is, an independent pixel electrode is formed on one side of the transparent substrate 6, and a small electrode 8 corresponding to a pixel is formed on the opposite side.
Is formed, and a thin hole is formed between each pixel electrode and the opposing small electrode 8 to establish conduction.

【0120】一方、別の透明基板12上に絶縁膜で覆っ
たドレイン線7を形成し、スイッチ素子1のドレイン電
極5に対応させてスルーホールを開けておく。
On the other hand, a drain line 7 covered with an insulating film is formed on another transparent substrate 12, and a through hole is opened corresponding to the drain electrode 5 of the switch element 1.

【0121】図6は本発明による平面表示素子のさらに
他例の概略構造を説明する斜視図であって、上記実施例
と同一符号は同一部分に対応する。
FIG. 6 is a perspective view for explaining the schematic structure of still another example of the flat panel display device according to the present invention, and the same reference numerals as those in the above embodiment correspond to the same portions.

【0122】この実施例では、上記図5におけるドレイ
ン線7を形成した基板12を用いないで、単なる線7’
をドレイン電極5に直接接続する構成としてもよい。
In this embodiment, the substrate 12 on which the drain line 7 in FIG. 5 is formed is not used, but a simple line 7'is used.
May be directly connected to the drain electrode 5.

【0123】上記図5と図6におけるスイッチ素子は前
記図1で説明した構成のものであるが、前記図2で説明
した構造のスイッチを用いて平面表示素子を構成する場
合は、下記のような構造とすることができる。
The switch element in FIGS. 5 and 6 has the structure described in FIG. 1. However, when a flat display element is formed by using the switch having the structure described in FIG. It can have a different structure.

【0124】図7は本発明による平面表示素子のさらに
他例の概略構造を説明する斜視図であって、上記実施例
と同一符号は同一部分に対応する。同図(a)は基板6
の内面に小電極8を成膜し、基板12の内面にドレイン
線7を成膜して、両基板の間にスイッチ線1を挟持する
と共に、スイッチ線1のドレイン電極を基板12のドレ
イン線7に、またスイッチ線1のソース電極5’を基板
6の小電極8に接触させて成る。
FIG. 7 is a perspective view for explaining the schematic structure of still another example of the flat display element according to the present invention, and the same reference numerals as those in the above embodiment correspond to the same portions. The substrate 6 is shown in FIG.
The small electrode 8 is formed on the inner surface of the substrate 12, the drain wire 7 is formed on the inner surface of the substrate 12, the switch wire 1 is sandwiched between the two substrates, and the drain electrode of the switch wire 1 is formed on the substrate 12. 7 and the source electrode 5 ′ of the switch line 1 is in contact with the small electrode 8 of the substrate 6.

【0125】また、同図(b)では、基板6の内面に溝
6’を形成し、この底面に小電極8を埋め込み、かつ溝
6’の中にスイッチ線1を埋設してそのソース電極5’
を小電極8に接触させ、ドレイン電極5は基板12に成
膜したドレイン線に接触されてなる。
Further, in FIG. 9B, a groove 6'is formed on the inner surface of the substrate 6, a small electrode 8 is embedded in the bottom surface, and a switch wire 1 is embedded in the groove 6'and the source electrode thereof is embedded. 5 '
Is brought into contact with the small electrode 8 and the drain electrode 5 is brought into contact with the drain wire formed on the substrate 12.

【0126】このような構造とすることにより、基板6
と基板12の間のギャップを小さくすることができる。
With such a structure, the substrate 6
The gap between the substrate and the substrate 12 can be reduced.

【0127】なお、図7の構成においても、そのドレイ
ン線7を前記図6に示したような線状としてもよい。
Also in the configuration of FIG. 7, the drain line 7 may be linear as shown in FIG.

【0128】図8は本発明による平面表示素子のさらに
他例の概略構造を説明する斜視図であって、ゲート線の
断面を矩形とした場合の構成例であって、9は画素電極
10と小電極8との導通用導体、13はバンプである。
FIG. 8 is a perspective view for explaining the schematic structure of still another example of the flat panel display device according to the present invention, which is a structural example in which the cross section of the gate line is rectangular, and 9 is the pixel electrode 10 and A conductor for conduction with the small electrode 8 and a bump 13 are provided.

【0129】同図においては、スイッチ線1に形成した
ドレイン電極5と基板6に形成したドレイン線7、およ
びスイッチ線1に形成したソース電極5’と基板6に形
成した小電極8とを、低融点金属からなるバンプ13を
用い、これを熱圧着あるいはレーザー溶接で接続させる
ものである。
In the figure, the drain electrode 5 formed on the switch line 1, the drain line 7 formed on the substrate 6, the source electrode 5'formed on the switch line 1 and the small electrode 8 formed on the substrate 6 are The bumps 13 made of a low melting point metal are used and are connected by thermocompression bonding or laser welding.

【0130】図9は本発明による平面表示素子のさらに
他例の概略構造を説明する斜視図であって、特にそのゲ
ート線およびドレイン線が線材で構成されている場合
に、ドテイン線を基板に埋め込んで固定した構造を示
す。
FIG. 9 is a perspective view for explaining the schematic structure of still another example of the flat panel display device according to the present invention. In particular, when the gate line and the drain line are made of wire material, the dotain line is used as a substrate. The structure fixed by embedding is shown.

【0131】図示したように、基板6の周辺および端部
に溝を切り、この溝に上記線材を埋設して、その端部に
接着材を塗布して固定する。
As shown in the drawing, a groove is cut in the periphery and the end of the substrate 6, the wire is embedded in the groove, and an adhesive is applied to the end to fix the wire.

【0132】図10は図9に示した構造の基板に駆動I
Cを搭載した構造を説明する部分断面図であって、14
は端子部固定用接着材、15は回路基板、16は駆動I
Cである。
FIG. 10 shows driving I on the substrate having the structure shown in FIG.
FIG. 14 is a partial cross-sectional view illustrating a structure in which C is mounted,
Is an adhesive for fixing the terminal portion, 15 is a circuit board, and 16 is a drive I
C.

【0133】図示したように、駆動IC16は回路基板
15に搭載された状態で基板6に接着材14で固定さ
れ、その端子は基板15の形成したヴィアホール15’
を介して行う。
As shown in the figure, the driving IC 16 is mounted on the circuit board 15 and fixed to the board 6 with the adhesive material 14, and its terminals are the via holes 15 ′ formed by the board 15.
Done through.

【0134】図11は本発明による平面表示素子のさら
に他の構成例を説明する要部平面図であって、所謂横電
界方式の平面表示素子のアクティブ・アドレッシング用
のスイッチ素子として本発明によるスイッチ素子を用い
たものである。
FIG. 11 is a plan view of a main part for explaining still another configuration example of the flat display element according to the present invention. The switch according to the present invention is used as a switch element for active addressing of a so-called horizontal electric field type flat display element. It uses an element.

【0135】同図において、画素電極10とコモン電極
17とは基板面に対して平行な位置で櫛歯状に配置さ
れ、それぞれ画素電極引き出し線10’とコモン電極引
き出し線17’で引き出されている。
In the figure, the pixel electrode 10 and the common electrode 17 are arranged in a comb shape in a position parallel to the substrate surface, and are drawn out by the pixel electrode lead-out line 10 'and the common electrode lead-out line 17', respectively. There is.

【0136】以上説明した各構成により、平面表示素子
のアクティブ・アドレッシングが可能となるが、実際の
表示媒体として液晶を用いる場合は、もう一方の基板を
カラーフィルタ基板とすることでカラーの液晶表示素子
を構成できる。
The above-described configurations enable active addressing of a flat display element. However, when liquid crystal is used as an actual display medium, the other substrate is used as a color filter substrate to display color liquid crystal. The element can be configured.

【0137】この他、表示媒体として、エレクトロクロ
ミック、有機EL等を用いることができる。
Besides, electrochromic, organic EL, or the like can be used as the display medium.

【0138】以下、本発明の実施例につき、さらに詳細
に説明する。
Examples of the present invention will be described in more detail below.

【0139】〔実施例1〕本発明によるスイッチ素子を
用いた平面表示素子で50インチ対角、アスペクト比1
6:9、画素サイズ0.6mmのHD−TVを構成し
た。
Example 1 A flat display element using the switching element according to the present invention has a diagonal of 50 inches and an aspect ratio of 1.
An HD-TV having a pixel size of 6: 9 and a pixel size of 0.6 mm was constructed.

【0140】ゲート−スイッチ線1の金属線として、径
20μmφのインコネル系の細線を用いた。この線の熱
膨張係数は30°〜350°において4.8×10-6
ある。
As the metal wire of the gate-switch wire 1, a fine Inconel wire having a diameter of 20 μm was used. The coefficient of thermal expansion of this line is 4.8 × 10 −6 at 30 ° to 350 °.

【0141】この金属線への各種成膜は、石英円筒の熱
CVDを用い、ゲート絶縁膜としてSiO2 を300n
m、半導体層としてa−Siを200nm、N(+)a
−Siを30nm連続的に成膜し、続いてイオンクラス
タービーム法によりTa膜を200nm成膜した。
Various films are formed on the metal wire by using thermal CVD of a quartz cylinder, and 300 n of SiO 2 is used as a gate insulating film.
m, a-Si as a semiconductor layer is 200 nm, N (+) a
-Si was continuously formed in a thickness of 30 nm, and then a Ta film was formed in a thickness of 200 nm by an ion cluster beam method.

【0142】何れの成膜においても、線材を一定の速度
で引っ張り、膜厚の均一化を図った。
In any film formation, the wire was pulled at a constant speed to make the film thickness uniform.

【0143】チャネル部のTa膜およびN(+)a−S
i膜の除去には0.5psのパルス幅で波長248nm
のエキシマレーザーのアブレーションを用いた。FET
はチャネル部の長さ15μm、幅62.8(=20×
π)で前記図1に示した形状を採用した。
Ta film and N (+) a-S in the channel portion
For removal of i film, pulse width of 0.5 ps and wavelength of 248 nm
Excimer laser ablation was used. FET
Has a channel length of 15 μm and a width of 62.8 (= 20 ×
The shape shown in FIG. 1 was adopted for π).

【0144】図12はチャネル部の除去にエキシマレー
ザーを用いた場合の照明結像系の模式図であって、1
8,18’はアブレーション用レーザー光である。
FIG. 12 is a schematic diagram of an illumination image forming system when an excimer laser is used to remove the channel portion.
Reference numerals 8 and 18 'are laser lights for ablation.

【0145】この結像光学系は、図13に示したよう
に、相対する二つの1:5の縮小結像レンズからなり、
結像点にワイヤが置かれる。
As shown in FIG. 13, this image forming optical system is composed of two opposing 1: 5 reduction image forming lenses.
A wire is placed at the image point.

【0146】結像方法については、マスク露光機の光学
系と全く同一の原理を用いており、ケラー照明系によっ
てマスクを照明し、これを結像レンズで結像する。この
場合、マスクは誘電体多層膜ミラーでエキシマ光に対す
る不透明部分を構成する。
As for the image forming method, the same principle as that of the optical system of the mask exposure device is used. The mask is illuminated by the Keller illumination system and the image is formed by the image forming lens. In this case, the mask is a dielectric multilayer mirror and constitutes an opaque portion for excimer light.

【0147】開口部は図14に示したように、チャネル
長さに対応する(a)とトランジスタの分離部(b)を
一組とし、これが全部で50組ある。
As shown in FIG. 14, a set of openings has a set corresponding to the channel length (a) and a transistor separation part (b), which is a total of 50 sets.

【0148】1:5のレンズのため、結像面では30μ
m×10mmの面積となり、面積は1/25に縮小され
る。
Since the lens is 1: 5, the image plane is 30 μm.
The area is m × 10 mm, and the area is reduced to 1/25.

【0149】マスクへの照明光のエネルギー密度は60
mJ/−で、結像面では1J/−である。このエネルギ
ー密度では、1ショットで金属膜とN(+)層が除去さ
れる。
The energy density of the illumination light to the mask is 60
mJ /-, and 1J /-on the image plane. With this energy density, the metal film and the N (+) layer are removed in one shot.

【0150】エネルギーレーザーの発振周波数は2.5
kHzであり、ワイヤを正確に25m/秒で走らせる
と、60秒で1500mのワイヤの加工ができる。これ
は、所謂50インチ対角のディスプレイを構成するのに
必要なゲート−スイッチ線の量である。なお、ここで用
いたレーザー光源は一台で、出力ビームを二つに分けて
用いている。
The oscillation frequency of the energy laser is 2.5
Since the frequency is kHz, it is possible to process a wire of 1500 m in 60 seconds by running the wire at an accurate speed of 25 m / second. This is the amount of gate-switch lines needed to construct a so-called 50 inch diagonal display. The laser light source used here is one, and the output beam is divided into two.

【0151】このように加工されたゲート−スイッチ線
に半田レジストを塗布し、上記したFETの加工と同様
の手段により、ソース、ドレイン電極上に20μm幅で
レジストを除去する。これを溶融した低温半田の浴槽を
通してソース、ドレイン電極に半田を載せる。
A solder resist is applied to the gate-switch line thus processed, and the resist is removed with a width of 20 μm on the source and drain electrodes by the same means as in the above-described FET processing. The solder is placed on the source and drain electrodes through a bath of molten low temperature solder.

【0152】基板は1.1mmの厚みの所謂7059ガ
ラスで、水平方向に0.2mmピッチで4800個の
0.08mmφの孔を開けてある。このような水平ライ
ンが1000本形成されている。
The substrate is so-called 7059 glass having a thickness of 1.1 mm, and 4800 holes of 0.08 mmφ are opened in the horizontal direction at a pitch of 0.2 mm. 1000 such horizontal lines are formed.

【0153】上記孔の上下の接続は、金属ペーストの焼
結体によって行われる。基板の片面にはITO透明電極
を、他面には図3に示したようなトランジスタのソース
電極に接続する小電極とドレイン線が接続されている。
The upper and lower connections of the holes are made by a sintered body of metal paste. The ITO transparent electrode is connected to one surface of the substrate, and the small electrode and the drain wire connected to the source electrode of the transistor as shown in FIG. 3 are connected to the other surface.

【0154】図15は小電極とドレイン線の接続部の詳
細例を説明する部分図である。
FIG. 15 is a partial view for explaining a detailed example of the connecting portion between the small electrode and the drain line.

【0155】本例では上記した基板とカラーフィルタ基
板とで予めエキシマレーザー表示素子を制作しておく。
In this example, an excimer laser display element is manufactured in advance using the above-mentioned substrate and color filter substrate.

【0156】そして、上記ゲート・スイッチ線1000
本を枠に0.6mmのピッチでテンションをかけながら
固定し、上記基板との合わせを行い、赤外線ランプによ
る半田リフローによって接続を行う。
Then, the gate switch line 1000
The book is fixed to the frame while applying tension at a pitch of 0.6 mm, aligned with the substrate, and connected by solder reflow with an infrared lamp.

【0157】ゲート線の端部は、前記図10に示したよ
うに、当該端部に形成した溝を利用して固定し、これに
駆動ICを接続して電界効果型アクティブ・アドレッシ
ング型の液晶表示素子が得られる。
As shown in FIG. 10, the end portion of the gate line is fixed by utilizing the groove formed in the end portion, and the driving IC is connected to the end portion to connect the field effect type active addressing type liquid crystal. A display element is obtained.

【0158】図16は本発明による電界効果型アクティ
ブ・アドレッシング型の液晶表示素子を用いた平面表示
モジュールの一例を説明する展開斜視図であって、MD
Lは液晶表示モジュール、SHDは上フレームである金
属製のシールドケース、WDは液晶表示モジュールの有
効画面を画定する表示窓、PNLは本発明による液晶表
示素子からなる液晶パネル、PCB1はドレイン側回路
基板、PCB2はゲート側回路基板、PCB3はインタ
ーフェース回路基板、PRSはプリズムシート、SPS
は拡散シート、GLBは導光体、RFSは反射シート、
BLはバックライト、LPはバックライトBLのランプ
を構成する冷陰極蛍光灯、LSは反射シート、GCはゴ
ムブッシュ、LPCはランプケーブル、MCAは導光体
GLBを設置する開口MOを有する下側ケース、JN
1,2,3は回路基板間を接続するジョイナ、TCP
1,2はテープキャリアパッケージ、INS1,2,3
は絶縁シート、GCはゴムクッション、BATは両面粘
着テープ、ILSは遮光スペーサである。
FIG. 16 is a developed perspective view for explaining an example of a flat display module using a field effect type active addressing type liquid crystal display element according to the present invention.
L is a liquid crystal display module, SHD is a metal shield case that is an upper frame, WD is a display window that defines the effective screen of the liquid crystal display module, PNL is a liquid crystal panel including the liquid crystal display element according to the present invention, and PCB1 is a drain side circuit. Substrate, PCB2 is gate side circuit board, PCB3 is interface circuit board, PRS is prism sheet, SPS
Is a diffusion sheet, GLB is a light guide, RFS is a reflection sheet,
BL is a backlight, LP is a cold cathode fluorescent lamp that constitutes the lamp of the backlight BL, LS is a reflection sheet, GC is a rubber bush, LPC is a lamp cable, and MCA is a lower side having an opening MO for installing a light guide GLB. Case, JN
1, 2, 3 are joiners for connecting circuit boards, TCP
1, 2 are tape carrier packages, INS 1, 2, 3
Is an insulating sheet, GC is a rubber cushion, BAT is a double-sided adhesive tape, and ILS is a light shielding spacer.

【0159】上記の各構成材は、金属製のシールドケー
スSHDと下側ケースMCAの間に積層されて挟持固定
されて液晶表示モジュールMDLを構成する。
The above-mentioned components are laminated between the metal shield case SHD and the lower case MCA and sandwiched and fixed to form the liquid crystal display module MDL.

【0160】また、液晶パネルPNLの裏面には導光体
GLBに各種の光学シートを積層してなるバックライト
BLが設置され、液晶表示パネルPNLに形成された画
像を照明して表示窓WDに表示する。
On the back surface of the liquid crystal panel PNL, there is provided a backlight BL in which various optical sheets are laminated on the light guide GLB, and the image formed on the liquid crystal display panel PNL is illuminated and displayed on the display window WD. indicate.

【0161】なお、上記した実施例は、液晶を表示媒体
としたが、この他に有機ELやエレクトロクロミック、
あるいはプラズマガス放電を利用した各種の平面表示素
子にも本発明を適用できることは言うまでもない。
In the above-mentioned embodiments, the liquid crystal is used as the display medium, but other than this, organic EL, electrochromic,
Alternatively, it goes without saying that the present invention can be applied to various flat display elements using plasma gas discharge.

【0162】[0162]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
構造が単純で製造が簡単な線型固体スイッチ素子を提供
することができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to provide a linear solid-state switching element having a simple structure and easy to manufacture.

【0163】また、従来技術で説明したような工程数の
多い薄膜フォトリソグラフィ技術を用いることなく、前
記線型固体スイッチ素子を得る製造方法を得ることがで
きる。
Further, it is possible to obtain the manufacturing method for obtaining the linear solid-state switch element without using the thin film photolithography technique having the large number of steps as described in the prior art.

【0164】さらに、本発明による線型固体スイッチ素
子を画素選択手段として用いることで大型かつ高精細の
アクティブ・アドレッシング型平面表示素子を提供する
ことができる。
Furthermore, by using the linear solid state switching element according to the present invention as the pixel selecting means, it is possible to provide a large-sized and high-definition active addressing type flat display element.

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

【図1】本発明による線型固体スイッチ素子の構造例の
説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view of a structural example of a linear solid state switch element according to the present invention.

【図2】本発明による線型固体スイッチ素子の他の構造
例の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view of another structural example of the linear solid state switching element according to the present invention.

【図3】本発明による平面表示素子を構成する画素電極
基板の一例を説明する概略斜視図である。
FIG. 3 is a schematic perspective view illustrating an example of a pixel electrode substrate that constitutes a flat display element according to the present invention.

【図4】本発明による平面表示素子の他例の概略構造を
説明する斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view illustrating a schematic structure of another example of the flat panel display device according to the present invention.

【図5】本発明による平面表示素子のさらに他例の概略
構造を説明する斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view illustrating a schematic structure of still another example of the flat panel display device according to the present invention.

【図6】本発明による平面表示素子のさらに他例の概略
構造を説明する斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view illustrating a schematic structure of still another example of the flat panel display device according to the present invention.

【図7】本発明による平面表示素子のさらに他例の概略
構造を説明する斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view illustrating a schematic structure of still another example of the flat panel display device according to the present invention.

【図8】本発明による平面表示素子のさらに他例の概略
構造を説明する斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view illustrating a schematic structure of still another example of the flat panel display device according to the present invention.

【図9】本発明による平面表示素子のさらに他例の概略
構造を説明する斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view illustrating a schematic structure of still another example of the flat panel display device according to the present invention.

【図10】図9に示した構造の基板に駆動ICを搭載し
た構造を説明する部分断面図である。
10 is a partial cross-sectional view illustrating a structure in which a drive IC is mounted on the substrate having the structure shown in FIG.

【図11】本発明による平面表示素子のさらに他の構成
例を説明する要部平面図である。
FIG. 11 is a main-portion plan view illustrating still another configuration example of the flat panel display element according to the present invention.

【図12】チャネル部の除去にエキシマレーザーを用い
た場合の照明結像系の模式図である。
FIG. 12 is a schematic diagram of an illumination imaging system when an excimer laser is used to remove a channel portion.

【図13】図12の照明結像系の結像光学系の模式図で
ある。
13 is a schematic diagram of an image forming optical system of the illumination image forming system of FIG.

【図14】図13の結像光学系ぬい用いる誘電体多層膜
マスクの構造図である。
14 is a structural diagram of a dielectric multi-layered film mask used for sewing the imaging optical system of FIG.

【図15】小電極とドレイン線の接続部の詳細例を説明
する部分図である。
FIG. 15 is a partial view illustrating a detailed example of a connection portion between a small electrode and a drain line.

【図16】本発明による電界効果型アクティブ・アドレ
ッシング型の液晶表示素子を用いた平面表示モジュール
の一例を説明する展開斜視図である。
FIG. 16 is a developed perspective view illustrating an example of a flat display module using a field effect type active addressing type liquid crystal display element according to the present invention.

【図17】TFT型のアクティブ・アドレッシング型液
晶平面表示素子の1画素とその周辺を説明する平面図で
ある。
FIG. 17 is a plan view illustrating one pixel and its periphery of a TFT type active addressing type liquid crystal flat display element.

【図18】図15の3−3線の断面図である。18 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG.

【図19】TFTをスイッチ素子に用いたアクティブ・
マトリクス型カラー平面表示素子のマトリクス部とその
周辺回路の説明図である。
FIG. 19 shows an active circuit using a TFT as a switching element.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a matrix portion of a matrix type color flat display element and its peripheral circuits.

【図20】TFTからなるスイッチ素子を製造するため
の工程を順に示したものである。
FIGS. 20A to 20C sequentially show steps for manufacturing a switch element made of a TFT.

【図21】TFTからなるスイッチ素子を製造するため
の工程を順に示したものである。
FIG. 21 shows a sequence of steps for manufacturing a switch element composed of a TFT.

【図22】TFTからなるスイッチ素子を製造するため
の工程を順に示したものである。
22A to 22C sequentially show steps for manufacturing a switch element made of a TFT.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 金属線 2 絶縁層(ゲート絶縁層) 3 チャネル部 4 N(+)型a−Si層 5 ドレイン電極 5’ ソース電極 1 metal wire 2 insulating layer (gate insulating layer) 3 channel part 4 N (+) type a-Si layer 5 drain electrode 5'source electrode

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】金属線の全表面に形成した絶縁層と、前記
絶縁層の上に成膜した1または複数の半導体層と、前記
金属線の長手方向に沿って複数に区分した導体層からな
る複数の電界効果型トランジスタ列から構成したことを
特徴とする線型固体スイッチ素子。
1. An insulating layer formed on the entire surface of a metal wire, one or a plurality of semiconductor layers formed on the insulating layer, and a conductor layer divided into a plurality along the longitudinal direction of the metal wire. A linear solid-state switch element, which is configured by a plurality of field-effect transistor arrays.
【請求項2】請求項1において、前記絶縁層がSiO2
層またはSi3 4 層の何れかであり、前記半導体層が
a−Si層またはp−Si層の何れかと、その上層に形
成されたN(+)型a−Si層またはN(+)型p−S
i層であることを特徴とする線型固体スイッチ素子。
2. The insulating layer according to claim 1, wherein the insulating layer is SiO 2.
Layer or Si 3 N 4 layer, the semiconductor layer is either an a-Si layer or a p-Si layer, and an N (+) type a-Si layer or N (+) formed on the semiconductor layer. Type p-S
A linear solid-state switch element, which is an i-layer.
【請求項3】請求項1において、前記絶縁層が前記金属
線の表面を酸化させてなる酸化膜であり、前記半導体層
がa−Si層またはp−Si層の何れかと、その上に形
成されたN(+)型a−Si層またはN(+)型p−S
i層であることを特徴とする線型固体スイッチ素子。
3. The insulating layer according to claim 1, which is an oxide film formed by oxidizing the surface of the metal wire, and the semiconductor layer is formed on either the a-Si layer or the p-Si layer. N (+) type a-Si layer or N (+) type p-S
A linear solid-state switch element, which is an i-layer.
【請求項4】金属線の表面全面にSiO2 またはSi3
4 からなる絶縁層を成膜する工程、前記絶縁層の上に
a−Si層またはp−Si層の何れかを成膜する工程、
前記a−Si層またはp−Si層の何れかの上にN
(+)型a−Si層を成膜する工程、前記N(+)型a
−Si層の上に金属層を形成する工程、および前記金属
層とN(+)型a−Si層または前記金属層とN(+)
型p−Si層を前記金属線の長手方向に沿って分離し、
前記金属線をゲート線とし、前記分離された金属層の隣
接する一方をドレイン電極とし他方をソース電極とした
電界効果型スイッチ列を前記長手方向に複数個形成する
工程とを少なくとも有することを特徴とする線型固体ス
イッチ素子の製造方法。
4. SiO 2 or Si 3 is formed on the entire surface of the metal wire.
Depositing an insulating layer made of N 4 , depositing either an a-Si layer or a p-Si layer on the insulating layer,
N on either the a-Si layer or the p-Si layer
A step of forming a (+) type a-Si layer, the N (+) type a
A step of forming a metal layer on the -Si layer, and the metal layer and the N (+) type a-Si layer or the metal layer and the N (+)
Separating the mold p-Si layer along the longitudinal direction of the metal wire,
At least forming a plurality of field effect switch rows in the longitudinal direction using the metal line as a gate line, the adjacent one of the separated metal layers as a drain electrode, and the other as a source electrode. And a method for manufacturing a linear solid state switching element.
【請求項5】金属線の表面全面にa−Siまたはp−S
i層を成膜する工程、前記a−Siまたはp−Siを酸
化させてSiO2 層を形成する工程、前記SiO2 層の
上にa−Si層またはp−Si層を形成する工程、前記
a−Si層またはp−Si層の表面をN(+)a−Si
層またはp−Si層とする工程、前記N(+)型a−S
i層または前記N(+)型p−Si層の上に金属層を形
成する工程、および前記金属層とN(+)型a−Si層
またはN(+)型p−Si層,または前記金属層とN
(+)型a−Si層またはN(+)型p−Si層とa−
Siまたはp−Si層を前記金属線の長手方向に沿って
分離し、前記金属線をゲート線とし、前記分離された金
属層の隣接する一方をドレイン電極とし他方をソース電
極とした電界効果型スイッチ列を前記長手方向に複数個
形成する工程とを少なくとも有することを特徴とする線
型固体スイッチ素子の製造方法。
5. A-Si or p-S is formed on the entire surface of the metal wire.
forming an i layer, forming an SiO 2 layer by oxidizing the a-Si or p-Si, forming an a-Si layer or a p-Si layer on the SiO 2 layer, The surface of the a-Si layer or p-Si layer is N (+) a-Si
Layer or p-Si layer, the N (+) type a-S
forming a metal layer on the i layer or the N (+) type p-Si layer, and the metal layer and the N (+) type a-Si layer or the N (+) type p-Si layer, or Metal layer and N
(+) Type a-Si layer or N (+) type p-Si layer and a-
A field effect type device in which a Si or p-Si layer is separated along the longitudinal direction of the metal line, the metal line is used as a gate line, and one of the separated metal layers is adjacent to the drain electrode and the other is used as the source electrode. And a step of forming a plurality of switch rows in the longitudinal direction, the method of manufacturing a linear solid-state switch element.
【請求項6】金属線の表面を酸化させてその金属線の表
面全面に金属酸化物からなる絶縁層を形成する工程、前
記金属酸化物の絶縁層の上にa−Si層またはp−Si
層を形成する工程、前記a−Si層またはp−Si層の
表面にN(+)a−Si層またはp−Si層を形成する
工程、前記N(+)a−Si層またはp−Si層の上に
金属層を形成する工程、および前記金属層を前記金属線
の長手方向に沿って分離し、前記金属線をゲート線と
し、前記分離された金属層の隣接する一方をドレイン電
極とし他方をソース電極とした電界効果型スイッチ列を
前記長手方向に複数個形成する工程とを少なくとも有す
ることを特徴とする線型固体スイッチ素子の製造方法。
6. A step of oxidizing the surface of a metal wire to form an insulating layer made of a metal oxide on the entire surface of the metal wire, and an a-Si layer or p-Si layer on the insulating layer of the metal oxide.
Forming a layer, forming an N (+) a-Si layer or p-Si layer on the surface of the a-Si layer or p-Si layer, the N (+) a-Si layer or p-Si layer A step of forming a metal layer on the layer, and separating the metal layer along the longitudinal direction of the metal line, the metal line as a gate line, and the adjacent one of the separated metal layers as a drain electrode. And a step of forming a plurality of field-effect switch rows with the other as a source electrode in the longitudinal direction, the method for manufacturing a linear solid state switch element.
【請求項7】請求項4〜6の何れかにおいて、前記N
(+)a−Si層またはp−Si層をイオン打ち込み法
またはレーザードーピング法により形成することを特徴
とする線型固体スイッチ素子の製造方法。
7. The N according to any one of claims 4 to 6.
A method of manufacturing a linear solid-state switch element, which comprises forming the (+) a-Si layer or the p-Si layer by an ion implantation method or a laser doping method.
【請求項8】請求項4〜6の何れかにおいて、前記Si
2 、Si3 4 、a−Si、p−Siを、プラズマ溶
射、イオンクラスタービーム、イオンプレーティング、
熱気相CVD、プラズマ気相CVD、エピタキシャル液
相成長、溶融液相成長の何れかにより形成することを特
徴とする線型固体スイッチ素子の製造方法。
8. The Si according to any one of claims 4 to 6.
O 2 , Si 3 N 4 , a-Si, p-Si are plasma sprayed, ion cluster beam, ion plating,
A method for manufacturing a linear solid state switch element, which is formed by any one of thermal vapor phase CVD, plasma vapor phase CVD, epitaxial liquid phase growth, and melt liquid phase growth.
【請求項9】請求項4〜6の何れかにおいて、前記金属
層およびN(+)a−Si層またはp−Si層を前記金
属線の長手方向に沿って分離する手段が、レーザーのア
ブレーション加工、フォトリソグラフィ加工、または機
械的切削加工の何れかを用いることを特徴とする線型固
体スイッチ素子の製造方法。
9. The laser ablation means according to claim 4, wherein the metal layer and the N (+) a-Si layer or the p-Si layer are separated along the longitudinal direction of the metal line. A method for manufacturing a linear solid-state switch element, characterized by using any one of processing, photolithography processing, and mechanical cutting processing.
【請求項10】金属線の全表面に成膜した絶縁層と、前
記絶縁層の上に成膜した半導体層と、前記金属線の長手
方向に沿って複数に区分した導体層からなる複数の電界
効果型トランジスタ列を有し、前記金属線をゲート線、
前記複数に区分した導体層の隣接する一方をドレイン電
極、他方をソース電極とする線型固体スイッチ素子を基
板面の表面に配列して前記画素スイッチ線およびゲート
線を構成したことを特徴とする平面表示素子。
10. A plurality of insulating layers formed on the entire surface of a metal wire, a semiconductor layer formed on the insulating layer, and a plurality of conductor layers divided along the longitudinal direction of the metal wire. A field effect transistor array, the metal line is a gate line,
A plane characterized in that the pixel switch line and the gate line are formed by arranging linear solid-state switch elements, each having a drain electrode on one side and a source electrode on the other side, adjacent to one of the plurality of divided conductor layers, to form the pixel switch line and the gate line. Display element.
【請求項11】請求項1〜3、10に記載の前記画素ス
イッチを構成する線型固体スイッチ素子の前記ソース電
極とドレイン電極の一部を除いた全面に有機絶縁膜を有
し、前記基板に前記ソース電極とドレイン電極に接続す
る接続用金属膜または接続用金属バンプの何れかを備え
たことを特徴とする平面表示素子。
11. A linear solid-state switch element constituting the pixel switch according to any one of claims 1 to 10 has an organic insulating film on the entire surface except a part of the source electrode and the drain electrode, and the substrate is provided on the substrate. A flat display device comprising either a connection metal film or a connection metal bump connected to the source electrode and the drain electrode.
【請求項12】一方の面に独立した透明画素電極を有す
る透明な基板と、前記基板の他方の面に前記請求項10
または11に記載の前記線型固体スイッチ素子のソース
電極と接続して前記透明画素電極に連通する小電極とド
レイン電極と接続するドレイン線とを有することを特徴
とする平面表示素子。
12. A transparent substrate having independent transparent pixel electrodes on one surface, and the transparent substrate on the other surface of the substrate.
Or a drain electrode connected to the drain electrode and a small electrode connected to the source electrode of the linear solid-state switch element and communicating with the transparent pixel electrode.
【請求項13】請求項12において、前記小電極と前記
ドレイン線を覆う絶縁膜を有することを特徴とする平面
表示素子。
13. A flat panel display device according to claim 12, further comprising an insulating film covering the small electrodes and the drain lines.
【請求項14】一方の面に独立した透明画素電極を有
し、他方の面に請求項10または11に記載の前記線型
固体スイッチ素子のソース電極と接続して前記透明画素
電極に連通する小電極とを有するる透明な第1の基板
と、ドレイン電極と接続するドレイン線とを有する第2
の基板とを備えたことを特徴とする平面表示素子。
14. A small pixel which has an independent transparent pixel electrode on one surface and is connected to the source electrode of the linear solid state switch element according to claim 10 on the other surface and communicates with the transparent pixel electrode. A second substrate having a transparent first substrate having an electrode and a drain wire connected to the drain electrode
A flat display element, comprising:
【請求項15】請求項12において、前記ドレイン線を
前記ソース電極との接続部を除いて絶縁膜で覆ったワイ
ヤとすることを特徴とする平面表示素子。
15. The flat display element according to claim 12, wherein the drain line is a wire covered with an insulating film except for a connection portion with the source electrode.
【請求項16】請求項14において、前記ドレイン線が
前記第2の基板面に成膜された導電膜であることを特徴
とする平面表示素子。
16. The flat display element according to claim 14, wherein the drain line is a conductive film formed on the surface of the second substrate.
【請求項17】請求項14において、前記ドレイン線が
前記ドレイン電極と接続する部分を除いて絶縁膜で被覆
された線材であることを特徴とする平面表示素子。
17. The flat display element according to claim 14, wherein the drain wire is a wire covered with an insulating film except a portion connected to the drain electrode.
【請求項18】請求項10〜17の何れかにおいて、前
記第1の透明基板に形成した透明画素電極側に液晶層を
介して対向させた一様な透明電極を有する透明基板を備
えたことを特徴とする平面表示素子。
18. The transparent substrate according to claim 10, further comprising a transparent substrate having a uniform transparent electrode facing the transparent pixel electrode formed on the first transparent substrate via a liquid crystal layer. A flat panel display device characterized by.
【請求項19】請求項10〜18の何れかにおいて、前
記第1の透明基板に形成した透明画素電極側にエレクト
ロクロミック層を介して対向させた一様な透明電極を有
する透明基板を備えたことを特徴とする平面表示素子。
19. The transparent substrate having a uniform transparent electrode facing the transparent pixel electrode formed on the first transparent substrate via an electrochromic layer, according to claim 10. A flat display element characterized by the above.
【請求項20】請求項10〜19の何れかにおいて、前
記第1の透明基板に形成した透明画素電極側に有機EL
層を介して対向させた一様な透明電極を有する透明基板
を備えたことを特徴とする平面表示素子。
20. The organic EL device according to claim 10, wherein the transparent pixel electrode side formed on the first transparent substrate is provided with an organic EL device.
A flat display element comprising a transparent substrate having uniform transparent electrodes opposed to each other with a layer interposed therebetween.
【請求項21】請求項18〜20において、前記何れか
の基板の有効画面領域外に前記ゲート線および/または
ドレイン線を埋設する溝を有することを特徴とする平面
表示素子。
21. The flat display element according to claim 18, further comprising a groove for burying the gate line and / or the drain line outside the effective screen area of any one of the substrates.
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