JPH10170952A - Liquid crystal panel substrate and its manufacturing method, liquid crystal panel, and projection type display device - Google Patents
Liquid crystal panel substrate and its manufacturing method, liquid crystal panel, and projection type display deviceInfo
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- JPH10170952A JPH10170952A JP32625596A JP32625596A JPH10170952A JP H10170952 A JPH10170952 A JP H10170952A JP 32625596 A JP32625596 A JP 32625596A JP 32625596 A JP32625596 A JP 32625596A JP H10170952 A JPH10170952 A JP H10170952A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置さら
にはアクティブマトリックス型液晶表示装置に関し、特
に基板上に形成されたポリシリコン薄膜トランジスタ
(以下、TFTと称する。)によって画素電極を駆動す
るアクティブマトリックス型液晶表示装置に用いられる
基板およびその製造方法並びにそれを適用した投写型表
示装置に利用して好適な技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display and an active matrix type liquid crystal display, and more particularly to an active matrix in which a pixel electrode is driven by a polysilicon thin film transistor (hereinafter referred to as a TFT) formed on a substrate. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a substrate used in a liquid crystal display device, a method for manufacturing the same, and a technique suitable for use in a projection display device to which the substrate is applied.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、アクティブマトリクス型液晶表示
装置としては、ガラス基板上にマトリックス状に画素電
極を形成すると共に、各画素電極に対応してアモルファ
スシリコンやポリシリコンを用いたTFTを形成して、
各画素電極にTFTにより電圧を印加して液晶を駆動す
るようにした構成の液晶表示装置が実用化されている。
前記アクティブマトリックス型液晶表示装置のうちポリ
シリコンTFTを用いた装置は、シフトレジスタや駆動
回路等の周辺回路を構成するトランジスタも同一の工程
で形成することができるため高集積化に適しており注目
されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an active matrix type liquid crystal display device, pixel electrodes are formed in a matrix on a glass substrate, and a TFT using amorphous silicon or polysilicon is formed corresponding to each pixel electrode. ,
A liquid crystal display device having a configuration in which a liquid crystal is driven by applying a voltage to each pixel electrode by a TFT has been put to practical use.
Among the active matrix type liquid crystal display devices, a device using a polysilicon TFT is suitable for high integration because transistors constituting peripheral circuits such as a shift register and a driving circuit can be formed in the same process. Have been.
【0003】図14および図15に前記ポリシリコンT
FTを用いた液晶パネル用基板の従来例の平面レイアウ
トおよび断面構造を示す。なお、図15は図14におけ
るA−A’線に沿った断面である。FIGS. 14 and 15 show the polysilicon T
1 shows a planar layout and a cross-sectional structure of a conventional example of a liquid crystal panel substrate using FT. FIG. 15 is a cross section taken along line AA ′ in FIG.
【0004】図14に示されているように、走査線11
とデータ線12とがマトリックス状に配設されており、
走査線11とデータ線12とで区切られた矩形状の枠内
にITO膜からなる画素電極10が形成されている。こ
の画素電極10にデータ線12上の電圧を印加するTF
Tが画素電極の角部の一つ(図14では左下の角部)に
設けられている。図15において、1はガラス等の基
板、3はこの基板1の表面に島状に形成されたTFTの
能動層となるポリシリコン層、4はポリシリコン層3の
上に熱酸化により形成されたゲート絶縁膜である。5は
ポリシリコン層3のほぼ中央にゲート絶縁膜4を介して
形成された第2のポリシリコン層からなるゲート電極で
ある。このゲート電極5は、図14に示されているよう
に、走査線11から突出するように形成されている。6
は走査線11の上を覆うように形成された第1層間絶縁
膜であり、12は第1層間絶縁膜6の上に形成されたデ
ータ線で、このデータ線12はアルミニウム層等で形成
され、第1層間絶縁膜6およびゲート絶縁膜5を開孔し
て形成されたコンタクトホール7aにてポリシリコン層
3に接続されている。9はデータ線12の上方を覆うよ
うに形成された第2層間絶縁膜であり、画素電極10は
第2層間絶縁膜9の上に形成され、第1層間絶縁膜6及
び第2層間絶縁膜9及びゲート絶縁膜4を開孔して形成
されたコンタクトホール7bにてポリシリコン層3に接
続されている。[0004] As shown in FIG.
And data lines 12 are arranged in a matrix,
A pixel electrode 10 made of an ITO film is formed in a rectangular frame divided by a scanning line 11 and a data line 12. TF for applying a voltage on the data line 12 to the pixel electrode 10
T is provided at one of the corners of the pixel electrode (the lower left corner in FIG. 14). In FIG. 15, 1 is a substrate made of glass or the like, 3 is a polysilicon layer serving as an active layer of a TFT formed in an island shape on the surface of the substrate 1, and 4 is formed on the polysilicon layer 3 by thermal oxidation. This is a gate insulating film. Reference numeral 5 denotes a gate electrode formed of a second polysilicon layer formed substantially at the center of the polysilicon layer 3 with a gate insulating film 4 interposed therebetween. The gate electrode 5 is formed so as to protrude from the scanning line 11 as shown in FIG. 6
Is a first interlayer insulating film formed so as to cover the scanning lines 11, 12 is a data line formed on the first interlayer insulating film 6, and the data line 12 is formed of an aluminum layer or the like. The first interlayer insulating film 6 and the gate insulating film 5 are connected to the polysilicon layer 3 through contact holes 7a formed by opening the same. Reference numeral 9 denotes a second interlayer insulating film formed so as to cover the upper part of the data line 12, and the pixel electrode 10 is formed on the second interlayer insulating film 9, and includes a first interlayer insulating film 6 and a second interlayer insulating film. 9 and the gate insulating film 4 are connected to the polysilicon layer 3 through contact holes 7b formed by opening.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ポリシリコンTFTを
用いた従来のアクティブマトリックス型液晶表示装置に
おいては、液晶パネルの開口率を向上させる観点から、
前記コンタクトホール7a、7bの開孔面積を設計値ど
おりに形成することが望まれている。そこで、前記コン
タクトホール7a、7bを異方性ドライエッチングを用
いて行なうことが考えられた。しかしながら、ドライエ
ッチングにあっては絶縁膜(ゲート絶縁膜4及び第1層
間絶縁膜6及び第2層間絶縁膜9)と能動層となるポリ
シリコン層3との選択比が十分にとれないとともに、絶
縁膜の厚みには10〜20%程度のばらつきがあるた
め、エッチング量を時間で制御する方法では、コンタク
トホールをポリシリコン層3の表面まで精度良く形成す
ることが困難で、開孔部内に絶縁膜が残ったり、オーバ
ーエッチングでポリシリコン層をつき抜けてしまうこと
がある。In a conventional active matrix type liquid crystal display device using a polysilicon TFT, from the viewpoint of improving the aperture ratio of a liquid crystal panel,
It is desired that the opening areas of the contact holes 7a and 7b are formed as designed. Therefore, it has been considered that the contact holes 7a and 7b are formed by using anisotropic dry etching. However, in dry etching, the selectivity between the insulating film (the gate insulating film 4, the first interlayer insulating film 6, and the second interlayer insulating film 9) and the polysilicon layer 3 serving as an active layer cannot be sufficiently obtained, and Since the thickness of the insulating film varies by about 10 to 20%, it is difficult to form a contact hole with high accuracy up to the surface of the polysilicon layer 3 by controlling the amount of etching with time. In some cases, the insulating film may remain, or may pass through the polysilicon layer due to over-etching.
【0006】そこで、従来は、絶縁膜の厚みの誤差を考
慮にいれながらコンタクトホールがポリシリコン層3の
表面手前で止まるような時間設定で、ドライエッチング
を行ない、その後コンタクトホールが完全にポリシリコ
ン層3の表面に達するよう、少なくとも1分間以上のウ
ェットエッチングを行なうようにしていた。ところが、
ウェットエッチングは等方性エッチングであるため、絶
縁膜が横方向にもエッチングされてしまい、コンタクト
ホールの開孔面積が設計値よりも大きくなってしまう。
特に第1層間絶縁膜6及び第2層間絶縁膜9及びゲート
絶縁膜5にわたって形成されるドレイン側のコンタクト
ホール7bは、層間絶縁膜9がアルミニウム等からなる
データ線12の上に形成されるため500°C以上の高
温処理で形成できないことからエッチングされ易いとい
う性質を有するので、ウェットエッチングによって開孔
面積が大きくなってしまうという不具合がある。Therefore, conventionally, dry etching is performed by setting the time so that the contact hole stops short of the surface of the polysilicon layer 3 while taking into account the error in the thickness of the insulating film. At least one minute or more of wet etching was performed to reach the surface of the layer 3. However,
Since the wet etching is an isotropic etching, the insulating film is also etched in the lateral direction, and the opening area of the contact hole becomes larger than a designed value.
Particularly, the drain-side contact hole 7b formed over the first interlayer insulating film 6, the second interlayer insulating film 9, and the gate insulating film 5 is formed because the interlayer insulating film 9 is formed on the data line 12 made of aluminum or the like. Since it has the property of being easily etched because it cannot be formed by a high temperature treatment of 500 ° C. or more, there is a problem that the aperture area is increased by wet etching.
【0007】そのため、対向基板に設けられる遮光層と
してのブラックマトリックスをコンタクトホールを完全
に覆うように大きめに形成しなければならず、それによ
って、液晶パネルの開口率が低下してしまうとともに、
コンタクトホールが必要以上大きく形成されると画素電
極10がデータ線12と接触してしまうという短絡欠陥
が発生するという問題点があることが明らかになった。Therefore, a black matrix as a light-shielding layer provided on the opposite substrate must be formed to be large enough to completely cover the contact holes, thereby lowering the aperture ratio of the liquid crystal panel.
It has been clarified that if the contact hole is formed larger than necessary, the pixel electrode 10 comes into contact with the data line 12 to cause a short-circuit defect.
【0008】なお、前記ドライエッチングによるポリシ
リコン層のつき抜けを防止するためポリシリコン層3の
膜厚を予め厚くしておく方法も考えられるが、そのよう
にするとTFTのチャネル領域の厚みも大きくなって所
望のオン、オフ特性が得られず、特に光によるオフリー
ク電流の増大を招くという新たな問題点が生じてしま
う。Incidentally, a method of increasing the thickness of the polysilicon layer 3 in advance to prevent the polysilicon layer from coming through due to the dry etching is conceivable. However, in such a case, the thickness of the channel region of the TFT becomes large. As a result, desired on / off characteristics cannot be obtained, and in particular, a new problem that an increase in off leak current due to light is caused.
【0009】この発明の目的は、画素駆動用TFTのド
レイン側(TFTの画素電極に接続される領域)のコン
タクトホールの下のポリシリコン層のつき抜けを防止す
ることができる技術を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a technique capable of preventing a polysilicon layer below a contact hole on a drain side (a region connected to a pixel electrode of a TFT) of a pixel driving TFT. It is in.
【0010】この発明の他の目的は、画素駆動用TFT
のドレイン側コンタクトホールの下のポリシリコン層の
つき抜けを防止しつつ、TFTのリーク電流を抑制する
ことができる技術を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a pixel driving TFT.
The present invention is to provide a technique capable of preventing a leakage current of a TFT while preventing a polysilicon layer below a drain-side contact hole from coming through.
【0011】この発明のさらに他の目的は、表示領域に
マトリックス状に設けられる画素のピッチが、液晶パネ
ルの高精細化に伴って小さくされても、開口率を充分に
確保することができる技術を提供することにある。Still another object of the present invention is to provide a technique capable of sufficiently securing an aperture ratio even when a pitch of pixels provided in a matrix in a display area is reduced in accordance with a higher definition of a liquid crystal panel. Is to provide.
【0012】この発明のさらに他の目的は、明るくかつ
コントラストの高い表示が可能な液晶パネルおよび投射
型表示装置を提供することにある。Still another object of the present invention is to provide a liquid crystal panel and a projection type display device capable of performing bright and high-contrast display.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】この発明は、前記目的を
達成するため、基板上に画素電極がマトリックス状に配
列形成されるとともに、各画素電極に対応して各々TF
Tが形成され、前記薄膜トランジスタを介して前記画素
電極に電圧が印加されるように構成された液晶パネル用
基板において、前記薄膜トランジスタの能動層となる半
導体層(ポリシリコン層)の特に画素電極に接続される
領域の下方に、例えばポリシリコン層のような導電層か
らなるシート層を形成するようにしたものである。前記
シート層の厚みは、望ましくは500〜1500オング
ストローム、さらに望ましくは800〜1200オング
ストロームである。According to the present invention, in order to achieve the above object, pixel electrodes are formed in a matrix on a substrate, and a TF is provided corresponding to each pixel electrode.
In a liquid crystal panel substrate in which T is formed and a voltage is applied to the pixel electrode via the thin film transistor, the liquid crystal panel is connected to a pixel electrode of a semiconductor layer (polysilicon layer) to be an active layer of the thin film transistor. A sheet layer made of a conductive layer such as a polysilicon layer is formed below the region to be formed. The thickness of the sheet layer is preferably 500 to 1500 angstroms, more preferably 800 to 1200 angstroms.
【0014】また、本発明は、基板上に画素電極がマト
リックス状に配列形成されるとともに、各画素電極に対
応して各々TFTが形成され、TFTを介して前記画素
電極に電圧が印加されるように構成された液晶パネル用
基板の製造プロセスにおいて、TFTの能動層となる半
導体層(ポリシリコン層)の特にドレイン側の下方に、
予めポリシリコン層のような導電層からなるシート層を
形成しておき、TFTのソース、ドレイン電極のための
コンタクトホールの形成をドライエッチングを行ないそ
のエッチング量を時間で制御するとともに、絶縁膜に対
してその厚みのばらつきを考慮してオーバーエッチング
となるような時間に設定するようにしたものである。Further, according to the present invention, pixel electrodes are arranged in a matrix on a substrate, and TFTs are formed corresponding to the respective pixel electrodes, and a voltage is applied to the pixel electrodes via the TFTs. In the manufacturing process of the liquid crystal panel substrate configured as described above, the semiconductor layer (polysilicon layer) serving as the active layer of the TFT is formed particularly below the drain side.
A sheet layer made of a conductive layer such as a polysilicon layer is formed in advance, and dry etching is performed to form contact holes for the source and drain electrodes of the TFT. On the other hand, the time is set such that over-etching is performed in consideration of the thickness variation.
【0015】前記した手段によれば、ドライエッチング
により確実に絶縁膜を貫通するコンタクトホールを形成
できるとともに、シート層によってコンタクトホールが
ドレイン領域をつき抜けてしまうのを防止することがで
き、しかも長時間のウェットエッチングが不要となるた
めコンタクトホールの横方向の広がりを抑制して開孔面
積の小さなコンタクトホールを形成することができる。
その結果、画素のピッチが液晶パネルの高精細化に伴っ
て小さくなっても、開口率を充分に確保することができ
るようになる。According to the above-described means, a contact hole penetrating through the insulating film can be surely formed by dry etching, and the contact hole can be prevented from passing through the drain region by the sheet layer. Since it is not necessary to perform wet etching for a long time, a contact hole having a small opening area can be formed by suppressing the lateral spread of the contact hole.
As a result, a sufficient aperture ratio can be ensured even if the pixel pitch becomes smaller as the definition of the liquid crystal panel increases.
【0016】さらに、TFTの能動層となる半導体層の
特にチャネル領域の下方には、例えばタングステンシリ
サイドのような遮光性を有する膜を形成するようにする
と良い。これによって、液晶パネルの裏面で反射した光
がチャネル領域を通過してリーク電流が流れるのを抑制
することができる。また、チャネル領域の下方に遮光膜
を設けるようにした場合、前記ドレイン領域下方のシー
ト層は遮光膜と同一材料で形成するようにしても良い。
これによって、プロセスの工程数を増加させることなく
リーク電流を抑制することができるとともに、能動層を
構成する半導体層との選択比の大きな材料を選択するこ
とによりシート層をコンタクトホール形成の際のエッチ
ストッパとして使用して、より一層ドレイン領域のつき
抜けを防止することができる。Further, a light-shielding film such as tungsten silicide may be formed under the semiconductor layer, which is the active layer of the TFT, particularly under the channel region. Accordingly, it is possible to suppress the light reflected on the back surface of the liquid crystal panel from passing through the channel region and causing a leak current to flow. When a light-shielding film is provided below the channel region, the sheet layer below the drain region may be formed of the same material as the light-shielding film.
As a result, the leakage current can be suppressed without increasing the number of process steps, and by selecting a material having a high selectivity with respect to the semiconductor layer forming the active layer, the sheet layer can be formed when forming the contact hole. By using it as an etch stopper, it is possible to further prevent the drain region from coming through.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を、製造
プロセスとともに図面を用いて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings together with a manufacturing process.
【0018】図1および図2は、本発明を適用した液晶
パネル用基板の第1の実施例の断面図を、製造工程順に
示したものである。なお、図1および図2にはマトリッ
クス状に配置されている画素のうち一画素部分の断面構
造を示す。FIGS. 1 and 2 are sectional views showing a first embodiment of a liquid crystal panel substrate to which the present invention is applied, in the order of manufacturing steps. 1 and 2 show a cross-sectional structure of one pixel portion among pixels arranged in a matrix.
【0019】図1において、1は石英基板やハードガラ
ス基板等の基板である。この実施例では、基板1の表面
に減圧CVD法等により、厚さ500〜1500オング
ストローム望ましくは800〜1200オングストロー
ムのポリシリコン層を形成した後に、エッチングにより
パターニングを行なって、後に形成されるTFTのドレ
イン領域となる部位に島状のシート層2を形成する(図
1(a))。このシート層2を構成するポリシリコンは
例えばリンのような不純物をドープすることにより低抵
抗化させておくようにしても良い。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a substrate such as a quartz substrate or a hard glass substrate. In this embodiment, a polysilicon layer having a thickness of 500 to 1500 angstroms, desirably 800 to 1200 angstroms is formed on the surface of a substrate 1 by a low pressure CVD method or the like, and then patterned by etching to form a TFT to be formed later. An island-shaped sheet layer 2 is formed in a portion to be a drain region (FIG. 1A). The polysilicon constituting the sheet layer 2 may be made to have low resistance by doping impurities such as phosphorus.
【0020】次に、シート層2および基板1上にかけて
TFTのチャネル領域を構成する2層目のポリシリコン
層を減圧CVD法等により1000〜2000オングス
トローム好ましくは約1500オングストロームのよう
な厚さに堆積した後に、エッチングによりパターニング
を行なってTFTのソース、ドレイン領域およびチャネ
ル領域となる島状のポリシリコン層3を形成する。それ
から、熱酸化を行なって前記ポリシリコン層3の表面に
800〜1500オングストロームの厚さのゲート絶縁
膜4を形成する(図1(b))。熱酸化によってチャネ
ル領域は300〜1500オングストローム好ましくは
350〜550オングストロームのような厚さにされ
る。チャネル領域およびその下のシート層2を含めた最
適な厚さは1200〜2000オングストローム、好ま
しくは1500オングストロームである。Next, a second polysilicon layer constituting a channel region of the TFT is deposited on the sheet layer 2 and the substrate 1 to a thickness of 1000 to 2000 angstroms, preferably about 1500 angstroms by a low pressure CVD method or the like. After that, patterning is performed by etching to form an island-shaped polysilicon layer 3 to be the source, drain and channel regions of the TFT. Then, a gate insulating film 4 having a thickness of 800 to 1500 angstroms is formed on the surface of the polysilicon layer 3 by performing thermal oxidation (FIG. 1B). By thermal oxidation, the channel region is brought to a thickness such as 300 to 1500 Angstroms, preferably 350 to 550 Angstroms. The optimal thickness, including the channel region and the underlying sheet layer 2, is between 1200 and 2000 angstroms, preferably 1500 angstroms.
【0021】その後、ゲート絶縁膜4および基板1上に
かけてTFTのゲート電極および走査線を構成する3層
目のポリシリコン層を熱CVD法等により、1000〜
5000オングストロームの厚さに形成した後に、エッ
チングによりパターニングを行なってチャネル領域のほ
ぼ中央に位置するゲート電極5を形成する。それから、
ゲート電極をマスクとして、不純物(例えばリン)のイ
オン打ち込みにより、TFTの能動層に自己整合的され
たソース領域及びドレイン領域となる領域を形成する。
このときゲート電極5の下方のチャネル領域には不純物
が導入されず、その部分がチャネル領域3cとして残る
(図1(c))。Thereafter, the third polysilicon layer constituting the gate electrode of the TFT and the scanning line is formed on the gate insulating film 4 and the substrate 1 by a thermal CVD method or the like.
After forming to a thickness of 5000 angstroms, patterning is performed by etching to form a gate electrode 5 located substantially at the center of the channel region. then,
Using the gate electrode as a mask, a region to be a source region and a drain region, which is self-aligned with the active layer of the TFT, is formed by ion implantation of an impurity (for example, phosphorus).
At this time, no impurity is introduced into the channel region below the gate electrode 5, and that portion remains as the channel region 3c (FIG. 1C).
【0022】ソース・ドレイン領域の形成に関しては、
ゲート電極をマスクとして、不純物(リン)を1×10
13/cm2〜3×1013/cm2のドーズ 量で低濃度で
打ち込みをした後に、ゲート電極5の幅よりも広いマス
ク層をゲート電極5上に形成して、さらに不純物(リ
ン)を1×1015/cm2〜3×1015/cm2ドーズ量
で打ち込みすることにより半導体層のうちマスク層が形
成された領域がライトリー・ドープ ト・ドレイン(L
DD)構造となるようにしても良い。この場合、チャネ
ル領域3cに隣接して低濃度に不純物が打ち込まれた低
濃度領域3d及び3eとその外側に高濃度に不純物が打
ち込まれた高濃度領域3a及び3bによりソース・ドレ
イン領域が形成されており、高濃度領域3a及び3bが
コンタクト領域となる。また、ライトリー・ドープせず
にゲート電極2の幅よりも広いマスクを使用してパター
ンを形成し、続いてイオンを打ち込んでソース・ドレイ
ンを形成した後にゲート電極をオーバーエッチングする
ことにより、オフセット構造となるようにしてもよい。
LDD構造あるいはオフセット構造とせずに、単にゲー
ト電極をマスクとして高濃度の不純物イオンを打ち込む
ゲート−セルフアライン型であってもよいが、LDD構
造あるいはオフセット構造とすることによりオフ時のリ
ーク電流をさらに低減することができる。Regarding the formation of the source / drain regions,
Using the gate electrode as a mask, an impurity (phosphorus) of 1 × 10
After implantation at a low concentration at a dose of 13 / cm 2 to 3 × 10 13 / cm 2, a mask layer wider than the width of the gate electrode 5 is formed on the gate electrode 5 to further remove impurities (phosphorus). By implanting at a dose of 1 × 10 15 / cm 2 to 3 × 10 15 / cm 2, the region of the semiconductor layer where the mask layer is formed becomes a lightly doped drain (L
DD) structure. In this case, source / drain regions are formed by low-concentration regions 3d and 3e in which impurities are implanted at a low concentration adjacent to channel region 3c and high-concentration regions 3a and 3b in which impurities are implanted at a high concentration outside thereof. And the high concentration regions 3a and 3b become contact regions. In addition, a pattern is formed using a mask wider than the width of the gate electrode 2 without performing lightly doping, followed by ion implantation to form a source / drain and then over-etching the gate electrode, thereby offsetting. You may make it become a structure.
Instead of the LDD structure or the offset structure, a gate-self-aligned type in which high-concentration impurity ions are simply implanted using the gate electrode as a mask may be used. However, the off-state leakage current is further reduced by using the LDD structure or the offset structure. Can be reduced.
【0023】なお、図示しないが、ゲート電極5を形成
する際にゲート電極5と連続する走査線も同時に形成さ
れる。ゲート電極5の端部とシート層2の端部との距離
lは、TFT特性の劣化を防ぐために、2μm以上の距
離を保つように設定しておくのが望ましい。また、ゲー
ト電極5および走査線の材料としては、ポリシリコンの
他、Mo,Ti,W等の高融点金属あるいはMoSi,
WSi等のメタルシリサイドあるいは、ポリシリコンと
メタルシリサイドとの多層構造としてもよい。またゲー
ト電極5は上述のような2層構造に限らず、3層以上で
あっても良い。例えば、ゲート電極5を密着性の良いポ
リシリコン層とその上に低抵抗なタングステンシリサイ
ド等のメタルシリサイド層とさらにその上にこのメタル
シリサイド層の剥がれを防止するためにポリシリコン層
を上記ポリシリコン層とメタルシリサイド層を覆うよう
に形成しても良い。Although not shown, when forming the gate electrode 5, a scanning line continuous with the gate electrode 5 is also formed at the same time. It is desirable that the distance l between the end of the gate electrode 5 and the end of the sheet layer 2 is set to be 2 μm or more in order to prevent deterioration of TFT characteristics. As the material of the gate electrode 5 and the scanning line, besides polysilicon, a high melting point metal such as Mo, Ti, W, or MoSi,
A metal silicide such as WSi or a multilayer structure of polysilicon and metal silicide may be used. The gate electrode 5 is not limited to the two-layer structure as described above, and may have three or more layers. For example, the gate electrode 5 is formed of a polysilicon layer having good adhesion, a metal silicide layer such as tungsten silicide having a low resistance on the polysilicon layer, and a polysilicon layer on the polysilicon layer to prevent the metal silicide layer from peeling off. It may be formed so as to cover the layer and the metal silicide layer.
【0024】次に、ゲート電極5、ゲート絶縁膜4およ
び基板1上にかけて、リンを含まないシリケートガラス
膜(NSG膜)のような第1層間絶縁膜6を高圧CVD
法等により、9000〜11000オングストロームの
厚さに形成した後、ドライエッチングによりソース領域
3aの上方のゲート絶縁膜4および第1層間絶縁膜6に
コンタクトホール7aを形成する(図1(d))。この
とき、特に限定されないが、先ず異方性ドライエッチン
グでソース領域表面直前までコンタクトホールを形成し
た後、短時間のウェットエッチングを行なってソース領
域表面の酸化膜を除去するようにすると良い。高圧CV
D法により形成される第1層間絶縁膜は後述の減圧CV
D法による第2層間絶縁膜に比べて緻密であるため、ウ
ェットエッチングによってコンタクトホールが横方向へ
拡大されることがなく、しかもドライエッチングのよう
に接触部表面が荒らされることもない。なお、異方性ド
ライエッチングとしては、例えばCHF3(フレオン)
やSF6をエッチングガスとして用いる反応性イオンエ
ッチングやケミカルドライエッチング、プラズマエッチ
ング等が考えられる。混合比を変えてエッチングレート
を変えるようにしてもよい。Next, a first interlayer insulating film 6 such as a phosphorus-free silicate glass film (NSG film) is formed on the gate electrode 5, the gate insulating film 4 and the substrate 1 by high pressure CVD.
After being formed to a thickness of 9000 to 11000 angstroms by a method or the like, contact holes 7a are formed in the gate insulating film 4 and the first interlayer insulating film 6 above the source region 3a by dry etching (FIG. 1D). . At this time, although not particularly limited, it is preferable to first form a contact hole immediately before the surface of the source region by anisotropic dry etching, and then perform wet etching for a short time to remove the oxide film on the surface of the source region. High pressure CV
The first interlayer insulating film formed by the method D has a reduced pressure CV
Since the contact hole is denser than the second interlayer insulating film formed by the method D, the contact hole is not expanded in the lateral direction by wet etching, and the contact portion surface is not roughened unlike dry etching. As anisotropic dry etching, for example, CHF3 (Freon)
Reactive ion etching, chemical dry etching, plasma etching, or the like using SF6 or SF6 as an etching gas can be considered. The etching rate may be changed by changing the mixing ratio.
【0025】その後、スパッタ法によりアルミニウム等
の低抵抗導電層を全面に形成してからパターニングを行
なって前記コンタクトホール7aにてソース領域3aに
接触されるソース電極8を形成する。このとき、図示し
ないが、第1層間絶縁膜6上には画素電極に印加される
電圧を供給するデータ線12が同時形成される。そし
て、その上に減圧CVD法によりボロンおよびリンを含
むシリケートガラス膜(BPSG膜)のような第2層間
絶縁膜9を、8000〜12000オングストロームの
厚さに形成する(図2(e))。Thereafter, a low-resistance conductive layer of aluminum or the like is formed on the entire surface by sputtering, and patterning is performed to form a source electrode 8 that is in contact with the source region 3a through the contact hole 7a. At this time, although not shown, a data line 12 for supplying a voltage applied to the pixel electrode is formed on the first interlayer insulating film 6 at the same time. Then, a second interlayer insulating film 9 such as a silicate glass film (BPSG film) containing boron and phosphorus is formed thereon to a thickness of 8000 to 12000 angstroms by a low pressure CVD method (FIG. 2E).
【0026】次に、異方性ドライエッチングによりドレ
イン領域3dの上方の第1層間絶縁膜6および第2層間
絶縁膜9に、画素電極接触用のコンタクトホール7bを
形成する(図2(f))。ドライエッチングは、そのエ
ッチング量を時間等で制御するとともに、絶縁膜6およ
び9に対してその厚みのばらつきを考慮してオーバーエ
ッチングとなるような条件に設定する。これによって、
ドレイン領域3dまで確実に達するコンタクトホール7
bが形成されるとともに、たとえオーバーエッチングが
生じてコンタクトホール7bがポリシリコンからなるド
レイン領域3dをつき抜けたとしてもその下にシート層
2が設けられているため、このシート層2をつき抜ける
ほどまで深くはコンタクトホール7bが形成されないよ
うに制御することが可能である。なお、異方性ドライエ
ッチングとしては、例えばCHF3やSF6をエッチング
ガスとして用いる反応性イオンエッチングやケミカルド
ライエッチング、プラズマエッチング等が考えられる。
例えばCHF3とSF6とHeの混合ガスを用いたドライ
エッチングの場合の条件は、1600〜1700mTorr
の圧力で、100〜500Wのパワーである。また、ド
ライエッチングの時のレートは、本実施例で形成したB
PSG膜の場合5500オングストローム/min±1
500オングストローム/min、NSG膜の場合28
00オングストローム/min±1500オングストロ
ーム/min、ポリシリコン層の場合400オングスト
ローム/minである。Next, a contact hole 7b for contacting a pixel electrode is formed in the first interlayer insulating film 6 and the second interlayer insulating film 9 above the drain region 3d by anisotropic dry etching (FIG. 2F). ). In the dry etching, the etching amount is controlled by time or the like, and the conditions are set such that the insulating films 6 and 9 are over-etched in consideration of the thickness variation. by this,
The contact hole 7 which reaches the drain region 3d surely
b is formed, and even if over-etching occurs and the contact hole 7b passes through the drain region 3d made of polysilicon, the sheet layer 2 is provided thereunder, so that the contact hole 7b passes through the sheet layer 2. It is possible to control so that the contact hole 7b is not formed so deeply. In addition, as the anisotropic dry etching, for example, reactive ion etching, chemical dry etching, plasma etching, or the like using CHF 3 or SF 6 as an etching gas can be considered.
For example, in the case of dry etching using a mixed gas of CHF 3 , SF 6 and He, the conditions are 1600 to 1700 mTorr
And a power of 100 to 500 W. The rate at the time of dry etching is B
5500 angstroms / min ± 1 for PSG film
500 angstroms / min, 28 for NSG film
00 angstrom / min ± 1500 angstrom / min, and 400 angstrom / min for the polysilicon layer.
【0027】なお、ドレイン領域コンタクト部3bの上
方の第1層間絶縁膜6および第2層間絶縁膜9のコンタ
クトホール7bは必要に応じて、ドライエッチング後に
短時間(例えば10秒以上1分以内)のウェットエッチ
ングを行なうことによって、図に示すように、コンタク
トホール7bにテーパを形成するようにしてもよい。こ
のテーパによってコンタクトホール7bに対する画素電
極を構成するITO膜のカバレージを向上させることが
できる。The contact holes 7b of the first interlayer insulating film 6 and the second interlayer insulating film 9 above the drain region contact portion 3b may be short-time (eg, 10 seconds to 1 minute) after dry etching, if necessary. By performing wet etching, a taper may be formed in the contact hole 7b as shown in the figure. With this taper, the coverage of the ITO film forming the pixel electrode with respect to the contact hole 7b can be improved.
【0028】コンタクトホール7bを形成した後は、第
2層間絶縁膜9の表面にスパッタ法等によりITO膜
を、1000〜2000オングストロームのような厚さ
に形成してから、パターニングを行なって透明な画素電
極10が形成される(図2(g))。なお、実際の製品
では、画素電極10および第2層間絶縁膜9上にかけ
て、ポリイミド等からなる配向膜を約200〜1000
オングストロームのような厚さに形成して、ラビング
(配向処理)を行なうことで液晶パネル用基板として完
成される。After the formation of the contact hole 7b, an ITO film is formed on the surface of the second interlayer insulating film 9 by sputtering or the like to a thickness of 1000 to 2000 angstroms, and then patterned to form a transparent film. The pixel electrode 10 is formed (FIG. 2G). In an actual product, an alignment film made of polyimide or the like is formed on the pixel electrode 10 and the second interlayer insulating film 9 by about 200 to 1000.
It is formed to a thickness of about Å and rubbed (alignment treatment) to complete a liquid crystal panel substrate.
【0029】さらに、実施例の液晶パネル用基板は、そ
の表面側に、対向電極電位が印加される透明導電膜(I
TO)からなる対向電極および画素電極に対応するカラ
ーフィルタ層とその周囲を囲むブラックマトリックスが
形成された入射側のガラス基板が適当な間隔をおいて配
置され、周囲をシール材で封止された間隙内にTN(Tw
isted Nematic)型液晶またはSH(Super Homeotropi
c)型液晶などが充填されて液晶パネルとして構成され
る。Further, in the liquid crystal panel substrate of the embodiment, a transparent conductive film (I
A color filter layer corresponding to the counter electrode and the pixel electrode made of TO) and a glass substrate on the incident side on which a black matrix surrounding the color filter layer is formed are arranged at appropriate intervals, and the periphery is sealed with a sealing material. TN (Tw
isted Nematic) liquid crystal or SH (Super Homeotropi)
c) A liquid crystal panel is formed by filling a type liquid crystal or the like.
【0030】図3には、本実施例が適用された液晶パネ
ル用基板の一画素部分の平面レイアウト構成例が示され
ている。同図において、11はマトリックス状に配置さ
れた画素の一方の境界に沿って延設するように形成され
た走査線で、この走査線11とチャネル領域との交差部
分(ハッチングHで示す部分)がゲート電極でその下方
にチャネル領域が形成されている。12は、前記走査線
11と直交する方向に画素の他方の境界に沿って形成さ
れたデータ線である。この実施例では、データ線12か
ら突出するようにソース電極8が形成されている。しか
も、ソース側コンタクトホール7aとドレイン側コンタ
クトホール7bとは、走査線11を挟んで隣接する画素
に位置するように設けられている。なお、図3におい
て、13は対向基板に設けられるブラックマトリックス
で、このブラックマトリックス13の内側が光を透過す
る領域である。FIG. 3 shows an example of a planar layout configuration of one pixel portion of a liquid crystal panel substrate to which the present embodiment is applied. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a scanning line formed so as to extend along one boundary of pixels arranged in a matrix, and an intersection (a portion indicated by hatching H) between the scanning line 11 and a channel region. Is a gate electrode, and a channel region is formed below the gate electrode. Reference numeral 12 denotes a data line formed along the other boundary of the pixel in a direction orthogonal to the scanning line 11. In this embodiment, the source electrode 8 is formed so as to protrude from the data line 12. Moreover, the source-side contact hole 7a and the drain-side contact hole 7b are provided so as to be located in pixels adjacent to each other with the scanning line 11 interposed therebetween. In FIG. 3, reference numeral 13 denotes a black matrix provided on the opposite substrate, and the inside of the black matrix 13 is a region through which light is transmitted.
【0031】さらに、この実施例では、特に限定されな
いが、TFTのドレインに接続される容量を増加させる
ため、チャネル領域を構成する前記2層目のポリシリコ
ン層を、符号3aのように信号線12に沿って上方へ延
設させるとともに、前段の走査線11の一部を同じくデ
ータ線12に沿って符号11aで示すように下方へ延設
させている。これによって、2層目のポリシリコン層か
らなる延設部3aと走査線11の延設部11aとの間の
容量(ゲート絶縁膜を誘電体とする)が、保持容量とし
て各画素電極に電圧を印加するTFTのドレインに接続
されることとなる。Further, in this embodiment, although not particularly limited, in order to increase the capacitance connected to the drain of the TFT, the second polysilicon layer constituting the channel region is replaced with a signal line 3a as shown by reference numeral 3a. Along the line 12, a part of the preceding scanning line 11 also extends downward along the data line 12 as indicated by reference numeral 11 a. As a result, the capacitance between the extended portion 3a made of the second polysilicon layer and the extended portion 11a of the scanning line 11 (the gate insulating film is made of a dielectric) is applied to each pixel electrode as a storage capacitance. Is applied to the drain of the TFT.
【0032】本実施例によれば、ドレイン領域側のコン
タクトホール7bがドライエッチングにより形成される
ため、コンタクトホールの横方向への広がりを極力抑え
ることができる。その結果、対向基板に設けられる遮光
層としてのブラックマトリックスを小さくすることがで
き、開口率を高めることができるとともに、画素電極と
信号線(12)との短絡欠陥も回避することができるよ
うになる。According to this embodiment, since the contact hole 7b on the drain region side is formed by dry etching, the lateral spread of the contact hole can be suppressed as much as possible. As a result, the size of the black matrix as a light-shielding layer provided on the opposite substrate can be reduced, the aperture ratio can be increased, and a short-circuit defect between the pixel electrode and the signal line (12) can be avoided. Become.
【0033】次に、本実施例の効果をより理解し易くす
るため、ドレイン領域へのコンタクトホール7bの形成
を前記実施例のように異方性ドライエッチングあるいは
ドライエッチング主体で行なった場合と、ウェットエッ
チングと組み合わせて行なった場合の相違について、図
4を用いて説明する。Next, in order to make it easier to understand the effect of the present embodiment, the case where the contact hole 7b is formed in the drain region by anisotropic dry etching or mainly by dry etching as in the above embodiment is described. The difference in the case where the etching is performed in combination with the wet etching will be described with reference to FIG.
【0034】図3に示されているコンタクトホール7
a,7bは、設計時におけるマスクパターンを示したも
のである。このようなマスクパターンを用いて層間絶縁
膜に、ドライエッチングあるいはドライエッチング主体
でコンタクトホールを形成した場合、図4(a)に符号
7a’、7b’で示されるようにほぼ円形に近い形状の
コンタクトホールが形成される。一方、同様なマスクパ
ターンを用いて層間絶縁膜に、ドライエッチングと1分
以上のウェットエッチングとを組み合わせてコンタクト
ホールを形成した場合、図4(b)に符号7a”,7
b”で示されるような形状のコンタクトホールが形成さ
れる。図4(a)と(b)とを比較すると明らかなよう
に、1分以上のウェットエッチングを併用すると、特に
ドレイン領域側のコンタクトホール7bの最外径Lが設
計値に比べてかなり大きなものとなる。The contact hole 7 shown in FIG.
a and 7b show mask patterns at the time of design. When a contact hole is formed in the interlayer insulating film by dry etching or mainly by dry etching using such a mask pattern, as shown by reference numerals 7a 'and 7b' in FIG. A contact hole is formed. On the other hand, when a contact hole is formed in the interlayer insulating film using a similar mask pattern by a combination of dry etching and wet etching for one minute or longer, reference numerals 7a ″ and 7a in FIG.
4 (a) and 4 (b). As is apparent from a comparison between FIGS. 4 (a) and 4 (b), when wet etching for 1 minute or more is used in combination, the contact on the drain region side is particularly increased. The outermost diameter L of the hole 7b is considerably larger than the design value.
【0035】その結果、対向基板に設けられる遮光層と
してのブラックマトリックスを前記コンタクトホール7
bを完全に覆うように大きめに形成しなければならず、
それによって、液晶パネルの開口率が低下してしまうと
ともに、コンタクトホールが必要以上大きく形成される
とコンタクトホールの内側に形成される画素電極10
(図1g参照)が信号線12と接触してしまう短絡欠陥
が発生するおそれがある(特に、信号線12の形成用マ
スクの位置合わせずれとコンタクトホール形成用マスク
の位置合わせずれとが互いに近づく方向に生じた場合に
最も短絡が発生し易くなる)が、前記実施例によればマ
スクパターンに近い径の小さなコンタクトホールを形成
することができるため、そのような短絡欠陥の発生を未
然に防止することができる。本発明者らの実験による
と、コンタクトホール7bの設計値(一辺の長さ)が3
μmの場合、ドライエッチングにより開孔すると3〜4
μmの径のコンタクトホールが得られるのに対し、従来
のドライエッチングと1分以上のウェットエッチングと
を併用した方法で開孔すると、径が12μmに広がって
しまうことが分かった。As a result, a black matrix as a light shielding layer provided on the opposite substrate is formed in the contact hole 7.
b must be formed so as to completely cover b.
As a result, the aperture ratio of the liquid crystal panel is reduced, and when the contact hole is formed larger than necessary, the pixel electrode 10 formed inside the contact hole is reduced.
(Refer to FIG. 1g.) There is a possibility that a short-circuit defect may occur in which the mask is in contact with the signal line 12 (in particular, the misalignment of the mask for forming the signal line 12 and the misalignment of the mask for forming the contact hole approach each other. However, according to the above embodiment, a contact hole having a small diameter close to the mask pattern can be formed, thereby preventing such a short-circuit defect from occurring. can do. According to experiments by the present inventors, the design value (length of one side) of the contact hole 7b is 3
In the case of μm, 3-4
While a contact hole having a diameter of μm was obtained, it was found that the diameter was increased to 12 μm when the hole was opened by a method using both conventional dry etching and wet etching for one minute or more.
【0036】図5に本発明の第2の実施例を示す。この
実施例は、第1の実施例とほぼ同一であり、異なる点
は、TFTのチャネル領域(H)が信号線12の下方に
位置するように能動層となるポリシリコン層3を形成し
ている点と、このTFT部を回避して保持容量を構成す
るポリシリコン層3の延設部3aと走査線11の延設部
11aとを形成している点のみである。この実施例にお
いても、コンタクトホール7bの下方にシート層2が設
けられているため、コンタクトホール7bを異方性ドラ
イエッチングにより形成することができ、それによって
コンタクトホールの横方向の広がりを抑え、開口率を高
めることができる。しかも、この実施例においては、T
FTのチャネル部(H)が信号線12の下方に位置する
よう配設されているため、データ線12が遮光層となっ
て入射側からの光がチャネル部を通過してリーク電流が
流れるのを防止することができる。従って、対向基板に
設けられるブラックマトリックスを小さくしたり省略し
たりすることが可能となり、開口率をさらに高めること
ができる。FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. This embodiment is almost the same as the first embodiment, except that the polysilicon layer 3 serving as an active layer is formed so that the channel region (H) of the TFT is located below the signal line 12. And the point that the extended portion 3a of the polysilicon layer 3 and the extended portion 11a of the scanning line 11 that constitute the storage capacitor are formed avoiding the TFT portion. Also in this embodiment, since the sheet layer 2 is provided below the contact hole 7b, the contact hole 7b can be formed by anisotropic dry etching, thereby suppressing the lateral spread of the contact hole. The aperture ratio can be increased. Moreover, in this embodiment, T
Since the channel portion (H) of the FT is disposed below the signal line 12, the data line 12 becomes a light-shielding layer, so that light from the incident side passes through the channel portion and a leak current flows. Can be prevented. Therefore, the size of the black matrix provided on the counter substrate can be reduced or omitted, and the aperture ratio can be further increased.
【0037】図6に本発明の第3の実施例を、図7
(a)にはこの第3実施例において異方性ドライエッチ
ングによりコンタクトホール7bを形成した場合を、ま
た(b)にはドライエッチングと1分間以上のウェット
エッチングとを併用してコンタクトホールを形成した場
合の結果をそれぞれ示す。この第3実施例(図6)は、
第1の実施例(図3参照)とほぼ同一の構成を有し同一
のプロセスで形成可能である。異なる点は、画素のX方
向(走査線11に沿った方向)のピッチを小さくしてい
る点のみである。なお、図6において、13は対向基板
のブラックマトリックスとの境界である。FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention, and FIG.
(A) shows a case where a contact hole 7b is formed by anisotropic dry etching in the third embodiment, and (b) shows a case where a contact hole is formed by using both dry etching and wet etching for one minute or more. The results of the respective cases are shown below. This third embodiment (FIG. 6)
It has almost the same configuration as the first embodiment (see FIG. 3) and can be formed by the same process. The only difference is that the pitch of the pixels in the X direction (the direction along the scanning line 11) is reduced. In FIG. 6, reference numeral 13 denotes a boundary between the counter substrate and the black matrix.
【0038】従来のドライエッチングと1分以上のウェ
ットエッチングとを併用してコンタクトホールを形成す
る方法を適用すると、ドレイン側コンタクトホール7b
の径が大きくなって開口率が著しく低下したり、信号線
との短絡欠陥が発生してしまい、画素ピッチが小さくな
るほど実用レベル(40%以上)の開口率を有する液晶
パネルを得ることが困難であったが、本発明を適用する
ことにより、図6に示すようなY方向(データ線12に
沿った方向)に比べてX方向の画素ピッチが短い液晶パ
ネル用基板であっても短絡欠陥が発生しないことが、図
7より容易に理解される。When the conventional method of forming a contact hole by using both dry etching and wet etching for one minute or more is applied, the drain side contact hole 7b
The diameter of the pixel becomes large, the aperture ratio is remarkably reduced, and a short circuit defect with a signal line occurs. As the pixel pitch becomes smaller, it is more difficult to obtain a liquid crystal panel having an aperture ratio of a practical level (40% or more). However, by applying the present invention, even if the liquid crystal panel substrate has a short pixel pitch in the X direction as compared with the Y direction (direction along the data line 12) as shown in FIG. It can be easily understood from FIG.
【0039】図8に本発明の第4の実施例を示す。この
実施例では、TFTの能動層となるポリシリコン層3の
チャネル領域3cおよびソース領域3aの下方にタング
ステンシリサイド等のメタルシリサイドからなる遮光膜
14が設けられているとともに、ドレイン領域3dの下
方のシート層2が遮光層14と同一の工程で形成される
メタルシリサイド層により構成されている。また、遮光
膜14は導電層からなるため、その表面には酸化シリコ
ンのような絶縁膜15が形成されている。この実施例に
おいては、前記のようにポリシリコン層3の下方に遮光
膜14が配置された構造となっているので、基板裏面に
接合される偏光板16(図示せず)との接合面からの反
射光がTFTの能動層としてのポリシリコン層3を通過
するのを防止してリーク電流を抑制することができる。
しかも、遮光膜14とシート層2とが同一の層で構成さ
れているため、プロセスの工程数を増加させることな
く、リーク電流の抑制効果が得られる。また、シート層
2の材料としてポリシリコンとの選択比の大きな材料を
選択することにより、シート層2をコンタクトホール7
b形成の際のエッチストッパとして作用させて、コンタ
クトホールのドレイン領域つき抜け防止を図ることがで
きる。FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, a light-shielding film 14 made of a metal silicide such as tungsten silicide is provided below a channel region 3c and a source region 3a of a polysilicon layer 3 serving as an active layer of a TFT, and below a drain region 3d. The sheet layer 2 is composed of a metal silicide layer formed in the same step as the light shielding layer 14. Since the light-shielding film 14 is made of a conductive layer, an insulating film 15 such as silicon oxide is formed on the surface thereof. In this embodiment, since the light-shielding film 14 is disposed below the polysilicon layer 3 as described above, the light-shielding film 14 is disposed from the bonding surface with the polarizing plate 16 (not shown) bonded to the back surface of the substrate. Can be prevented from passing through the polysilicon layer 3 as an active layer of the TFT, thereby suppressing leakage current.
Moreover, since the light-shielding film 14 and the sheet layer 2 are formed of the same layer, the effect of suppressing the leak current can be obtained without increasing the number of process steps. Further, by selecting a material having a high selectivity with respect to polysilicon as the material of the sheet layer 2, the sheet layer 2 is formed in the contact hole 7.
By acting as an etch stopper at the time of forming b, it is possible to prevent the contact hole from passing through the drain region.
【0040】なお、遮光膜14の表面には反射防止処理
を施しておくとさらに望ましい。遮光膜14はガラス基
板10上にスパッタ法等により約500〜3000オン
グストローム好ましくは約1000〜2000オングス
トロームの厚さに形成した後、ドライエッチングあるい
はウェットエッチングでパターニングすることにより所
望の形状に形成される。なお、遮光膜14の材料として
は、1000°C以上の温度に耐えられる高融点金属あ
るいはメタルシリサイドが選択される。具体的にはタン
グステンシリサイド(WSi)の他、Mo,MoSi,
Cr,CrSi等光が透過しにくい導電性材料であれば
よい。It is more desirable that the surface of the light shielding film 14 be subjected to an antireflection treatment. The light-shielding film 14 is formed on the glass substrate 10 by sputtering or the like to a thickness of about 500 to 3,000 angstroms, preferably about 1,000 to 2,000 angstroms, and then formed into a desired shape by patterning by dry etching or wet etching. . As a material of the light shielding film 14, a high melting point metal or metal silicide that can withstand a temperature of 1000 ° C. or more is selected. Specifically, in addition to tungsten silicide (WSi), Mo, MoSi,
Any conductive material, such as Cr or CrSi, through which light is hardly transmitted may be used.
【0041】本実施例は、このような構成により、液晶
パネルの裏面で反射した光がチャネル領域を通過してリ
ーク電流が流れるのを抑制することができるという効果
がある。The present embodiment has an effect that, with such a configuration, it is possible to suppress the light reflected on the back surface of the liquid crystal panel from passing through the channel region and flowing the leak current.
【0042】また、チャネル領域の下方に遮光膜を設け
ることができるので、ドレイン領域下方のシート層は遮
光膜と同一材料で形成するようにすることができる。従
って、プロセスの工程数を増加させることなくリーク電
流を抑制することができるとともに、能動層を構成する
半導体層との選択比の大きな材料を選択することにより
シート層をコンタクトホール形成の際のエッチストッパ
として使用して、より一層ドレイン領域のつき抜けを防
止することができるという効果がある。Since a light-shielding film can be provided below the channel region, the sheet layer below the drain region can be formed of the same material as the light-shielding film. Therefore, the leakage current can be suppressed without increasing the number of process steps, and the sheet layer can be etched at the time of forming contact holes by selecting a material having a high selectivity with respect to the semiconductor layer forming the active layer. There is an effect that it can be used as a stopper to further prevent the drain region from coming through.
【0043】次に、画素ピッチおよびドレイン側コンタ
クトホール7bの径と液晶パネルの開口率との関係につ
いて説明する。Next, the relationship between the pixel pitch, the diameter of the drain side contact hole 7b, and the aperture ratio of the liquid crystal panel will be described.
【0044】図10は、コンタクトホール7bの径Lが
液晶パネルの開口率に与える影響を画素ピッチとの関係
で調べた結果を示す図表であり、図11はその結果をグ
ラフに表したものである。FIG. 10 is a table showing the result of examining the effect of the diameter L of the contact hole 7b on the aperture ratio of the liquid crystal panel in relation to the pixel pitch, and FIG. 11 is a graph showing the result. is there.
【0045】図10および図11から、画素ピッチが小
さくなるほどコンタクトホール7bの径Lが液晶パネル
の開口率に与える影響が大きくなることが理解される。
すなわち、例えば画素ピッチが100μmであれば、コ
ンタクトホール7bの径Lが3μmから12μmに広が
ったとしても、液晶パネルの開口率は90.2%から8
8.8%に下がるだけであり、開口率に与える影響は極
めて小さい。ところが、画素ピッチが50μmになる
と、コンタクトホール7bの径Lが3μmから12μm
に広がった場合、液晶パネルの開口率は80.7%から
75.2%と約5%近く下がってしまい、さらに画素ピ
ッチが40μmになるとコンタクトホール7bの径Lが
3μmから12μmに広がった場合、液晶パネルの開口
率は76.0%から67.6%と約10%近く下がって
しまい、開口率に与える影響は極めて大きいことが分か
る。10 and 11 that the smaller the pixel pitch, the greater the effect of the diameter L of the contact hole 7b on the aperture ratio of the liquid crystal panel.
That is, for example, if the pixel pitch is 100 μm, even if the diameter L of the contact hole 7b increases from 3 μm to 12 μm, the aperture ratio of the liquid crystal panel becomes 90.2% to 8%.
It only drops to 8.8%, and the effect on the aperture ratio is extremely small. However, when the pixel pitch becomes 50 μm, the diameter L of the contact hole 7b becomes 3 μm to 12 μm.
When the pixel pitch becomes 40 μm, the diameter L of the contact hole 7b increases from 3 μm to 12 μm when the aperture ratio of the liquid crystal panel is reduced from 80.7% to 75.2%, which is about 5%. In addition, the aperture ratio of the liquid crystal panel is reduced by about 10% from 76.0% to 67.6%, which indicates that the effect on the aperture ratio is extremely large.
【0046】このようなことから、本発明は画素ピッチ
が50μm以下の液晶パネル用基板に適用するとその効
果が大きいといえる。例えば、対角1.3インチ型の液
晶表示装置用VGA(ビデオ・グラフィック・アレイ)
では、画素ピッチが40〜45μm程度となるので、従
来のドライエッチングと1分以上のウェットエッチング
とを併用した方法でドレイン側コンタクトホールを開孔
すると径が12μmに広がってしまうため開口率は70
%以下であるが、本発明を適用して異方性ドライエッチ
ングあるいはドライエッチングに1分以内のウェットエ
ッチングで開孔すると径がほどんど広がらないため開口
率は75%以上となり、開口率が10%程度向上するこ
とが分かる。From the above, it can be said that the effect of the present invention is great when applied to a liquid crystal panel substrate having a pixel pitch of 50 μm or less. For example, a VGA (video graphic array) for a 1.3-inch diagonal liquid crystal display device
Since the pixel pitch becomes about 40 to 45 μm, when the drain side contact hole is formed by a method using both conventional dry etching and wet etching for one minute or more, the diameter increases to 12 μm, so that the aperture ratio becomes 70 μm.
%, But when the present invention is applied and an aperture is opened by anisotropic dry etching or dry etching within 1 minute, the diameter does not increase so much that the aperture ratio becomes 75% or more and the aperture ratio becomes 10% or more. %.
【0047】図12は、本発明が適用される液晶パネル
のTFT側の基板のシステム構成例を示す。図におい
て、90は互いに交差するように配設された走査線11
とデータ線12との交点に対応してそれぞれ配置された
画素で、各画素90はITO等からなる画素電極10と
この画素電極10にデータ線12上の画像信号に応じた
電圧を印加するTFT91とからなる。同一行のTFT
91はそのゲート電極が同一の走査線11に接続され、
ドレインが対応する画素電極10に接続されている。ま
た、同一列のTFT91はそのソースが同一のデータ線
12に接続されている。この実施例においては、周辺回
路(X、Yシフトレジスタやサンプリング手段)50,
60を構成するトランジスタが画素を駆動するTFTと
同様にポリシリコン層を能動層とするいわゆるポリシリ
コンTFTで構成されており、周辺回路50,60を構
成するトランジスタは画素駆動用TFTとともに同一プ
ロセスにより、同時に形成される。FIG. 12 shows an example of a system configuration of a substrate on the TFT side of a liquid crystal panel to which the present invention is applied. In the figure, reference numeral 90 denotes scanning lines 11 arranged so as to cross each other.
Each pixel 90 is a pixel electrode 10 made of ITO or the like, and a TFT 91 for applying a voltage to the pixel electrode 10 according to an image signal on the data line 12. Consists of TFT in the same row
Reference numeral 91 denotes a gate electrode connected to the same scanning line 11,
The drain is connected to the corresponding pixel electrode 10. The sources of the TFTs 91 in the same column are connected to the same data line 12. In this embodiment, peripheral circuits (X, Y shift registers and sampling means) 50,
The transistor forming the pixel circuit 60 is formed of a so-called polysilicon TFT having a polysilicon layer as an active layer, similarly to the TFT driving the pixel. The transistors forming the peripheral circuits 50 and 60 are formed together with the pixel driving TFT by the same process. , Formed simultaneously.
【0048】この実施例では、表示領域(画素マトリッ
クス)の一側(図では上側)に前記信号線12を順次選
択するシフトレジスタ(以下、Xシフトレジスタと称す
る)51が配置され、画素マトリックスの他の一側には
前記走査線11を順次選択駆動するシフトレジスタ(以
下、Yシフトレジスタと称する)61が設けられてい
る。また、Yシフトレジスタ61の次段には必要に応じ
てバッファ63が設けられる。In this embodiment, a shift register (hereinafter referred to as an X shift register) 51 for sequentially selecting the signal lines 12 is arranged on one side (upper side in the figure) of the display area (pixel matrix). On another side, a shift register (hereinafter referred to as a Y shift register) 61 for sequentially selecting and driving the scanning lines 11 is provided. A buffer 63 is provided at the next stage of the Y shift register 61 as necessary.
【0049】前記各データ線12の他端にはTFTで構
成されたサンプリング用スイッチ52が設けられてお
り、これらのサンプリング用スイッチ52は外部端子7
4,75,76に入力されるビデオ信号やデータ信号を
伝送するビデオ信号線54,55,56との間に接続さ
れ、前記Xシフトレジスタ51から出力されるサンプリ
ング信号によって順次オン/オフされるように構成され
ている。Xシフトレジスタ51は、端子72,73を介
して外部より入力されるクロック信号CLX,/CLK
に基づいて1水平走査期間中にすべてのデータ線12を
順番に1回ずつ選択するようなサンプリング信号X1,
X2,X3,‥‥‥Xnを形成してサンプリング用スイ
ッチ52の制御端子に供給する。一方、前記Yシフトレ
ジスタ61は、端子77,78を介して外部から入力さ
れるクロック信号CLY,/CLYに同期して動作さ
れ、各走査線11を順次駆動する。The other end of each data line 12 is provided with a sampling switch 52 composed of a TFT, and these sampling switches 52 are connected to external terminals 7.
4, 75, and 76, which are connected between video signal lines 54, 55, and 56 for transmitting data signals and data signals, and are sequentially turned on / off by sampling signals output from the X shift register 51. It is configured as follows. X shift register 51 receives clock signals CLX and / CLK externally input through terminals 72 and 73.
Sampling signal X1, which selects all the data lines 12 one by one in order during one horizontal scanning period based on
X2, X3, .DELTA.Xn are formed and supplied to the control terminal of the sampling switch 52. On the other hand, the Y shift register 61 is operated in synchronization with clock signals CLY and / CLY input from the outside via terminals 77 and 78, and sequentially drives the scanning lines 11.
【0050】図9には本実施例の前記液晶パネル用基板
を適用した液晶パネル30の断面構成を示す。同図に示
すように、液晶パネル用基板1の表面側には対向電極電
位が印加される透明導電膜(ITO)からなる対向電極
33およびカラーフィルタ層(ブラックマトリックスを
含む)13を有する入射側のガラス基板35が適当な間
隔をおいて配置され、周囲をシール材36で封止された
間隙内にTN(Twisted Nematic)型液晶またはSH(S
uper Homeotropic)型液晶37などが充填されて液晶パ
ネル30として構成されている。また、周辺回路50,
60の上方は、例えば対向基板35に設けられるブラッ
クマトクックス等により遮光されるように構成される。
なお、外部から信号を入力するための外部端子としての
パッド70は前記シール材36の外側に来るようにシー
ル材を設ける位置が決定されている。FIG. 9 shows a sectional structure of a liquid crystal panel 30 to which the liquid crystal panel substrate of the present embodiment is applied. As shown in the drawing, on the front side of the liquid crystal panel substrate 1, an incident side having a counter electrode 33 made of a transparent conductive film (ITO) to which a counter electrode potential is applied and a color filter layer (including a black matrix) 13 is provided. Glass substrates 35 are arranged at appropriate intervals, and a TN (Twisted Nematic) liquid crystal or SH (S
The liquid crystal panel 30 is filled with an upper homeotropic type liquid crystal 37 or the like. In addition, the peripheral circuit 50,
The upper part of 60 is configured to be shielded from light by, for example, a black matrix provided on the counter substrate 35.
The position where the sealing material is provided is determined so that the pad 70 as an external terminal for inputting a signal from the outside is located outside the sealing material 36.
【0051】図13は本実施例の液晶パネルをライトバ
ルブとして応用した投写型表示装置の一例としてビデオ
プロジェクタの構成例が示されている。FIG. 13 shows an example of the configuration of a video projector as an example of a projection display apparatus in which the liquid crystal panel of this embodiment is applied as a light valve.
【0052】図13において、370はハロゲンランプ
等の光源、371は放物ミラー、372は熱線カットフ
ィルター、373,375,376はそれぞれ青色反
射、緑色反射、赤色反射のダイクロイックミラー、37
4,377は反射ミラー、378,379,380は前
記実施例の液晶パネルからなるライトバルブ、383は
ダイクロイックプリズムである。In FIG. 13, 370 is a light source such as a halogen lamp, 371 is a parabolic mirror, 372 is a heat ray cut filter, 373, 375, and 376 are dichroic mirrors for blue reflection, green reflection, and red reflection, respectively.
4,377 is a reflection mirror, 378,379,380 are light valves made of the liquid crystal panel of the above embodiment, and 383 is a dichroic prism.
【0053】この実施例のビデオプロジェクタにおいて
は、光源370から発した白色光は放物ミラー371に
より集光され、熱線カットフィルター372を通過して
赤外域の熱線が遮断されて、可視光のみがダイクロイッ
クミラー系に入射される。そして先ず、青色反射ダイク
ロイックミラー373により、青色光(概ね50nm以
下の波長)が反射され、その他の光(黄色光)は透過す
る。反射した青色光は反射ミラー374により方向を変
え青色変調ライトバルブ378に入射する。In the video projector of this embodiment, the white light emitted from the light source 370 is condensed by the parabolic mirror 371, passes through the heat ray cut filter 372, blocks the infrared rays, and only visible light is emitted. The light enters the dichroic mirror system. Then, first, blue light (wavelength of approximately 50 nm or less) is reflected by the blue reflecting dichroic mirror 373, and the other light (yellow light) is transmitted. The reflected blue light changes its direction by the reflection mirror 374 and enters the blue modulation light valve 378.
【0054】一方、前記青色反射ダイクロイックミラー
373を透過した光は緑色反射ダイクロイックミラー3
75に入射し、緑色光(概ね500〜600nmの波
長)が反射され、その他の光である赤色光(概ね600
nm以上の波長)は透過する。ダイクロイックミラー3
75で反射した緑色光は、緑色変調ライトバルブ379
に入射する。また、ダイクロイックミラー375を透過
した赤色光は、反射ミラー376,377により方向を
変え赤色変調ライトバルブ380に入射する。On the other hand, the light transmitted through the blue reflecting dichroic mirror 373 is reflected by the green reflecting dichroic mirror 3.
75, the green light (wavelength of about 500 to 600 nm) is reflected, and the other light, red light (about 600 nm)
nm or more) is transmitted. Dichroic mirror 3
The green light reflected at 75 is a green modulated light valve 379
Incident on. The red light transmitted through the dichroic mirror 375 changes its direction by the reflection mirrors 376 and 377 and enters the red modulation light valve 380.
【0055】ライトバルブ378,379,380は、
図示しないビデオ信号処理回路から供給される青、緑、
赤の原色信号でそれぞれ駆動され、各ライトバルブに入
射した光はそれぞれのライトバルブで変調された後、ダ
イクロイックプリズム383で合成される。ダイクロイ
ックプリズム383は、赤色反射面381と青色反射面
382とが互いに直交するように形成されている。そし
て、ダイクロイックプリズム383で合成されたカラー
画像は、投射レンズ384によってスクリーン上に拡大
投射され、表示される。The light valves 378, 379, 380 are
Blue, green, supplied from a video signal processing circuit (not shown)
The light that is driven by each of the red primary color signals and is incident on each light valve is modulated by each light valve and then combined by the dichroic prism 383. The dichroic prism 383 is formed such that the red reflection surface 381 and the blue reflection surface 382 are orthogonal to each other. Then, the color image synthesized by the dichroic prism 383 is enlarged and projected on a screen by the projection lens 384 and displayed.
【0056】本実施例の液晶パネル用基板は開口率が高
く、これを使用した液晶パネルをライトバルブとした前
記ビデオプロジェクターにあっては、明るくしかもコン
トラストの高い表示画像を得ることができる。The liquid crystal panel substrate of this embodiment has a high aperture ratio, and in the video projector using the liquid crystal panel using the same as a light valve, a bright and high-contrast display image can be obtained.
【0057】[0057]
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、基板
上に画素電極がマトリックス状に配列形成されるととも
に、各画素電極に対応して各々TFTが形成され、これ
らのTFTを介して前記画素電極に電圧が印加されるよ
うに構成された液晶パネル用基板において、前記薄膜ト
ランジスタの能動層となる半導体層(ポリシリコン層)
の特に画素電極に接続される領域の下方に、例えばポリ
シリコン層のような導電層からなるシート層を形成する
ようにしたので、ドライエッチングにより確実に絶縁膜
を貫通するコンタクトホールを形成できるとともに、シ
ート層によってコンタクトホールがドレイン領域をつき
抜けてしまうのを防止することができ、しかも長時間
(1分以上)のウェットエッチングが不要となるためコ
ンタクトホールの横方向の広がりを抑制して開孔面積の
小さなコンタクトホールを形成することができるという
効果がある。As described above, according to the present invention, pixel electrodes are arrayed and formed in a matrix on a substrate, and TFTs are formed in correspondence with the respective pixel electrodes. A semiconductor layer (polysilicon layer) serving as an active layer of the thin film transistor in a liquid crystal panel substrate configured to apply a voltage to a pixel electrode;
In particular, since a sheet layer made of a conductive layer such as a polysilicon layer is formed below a region connected to the pixel electrode, a contact hole that penetrates the insulating film can be surely formed by dry etching. In addition, the sheet layer can prevent the contact hole from passing through the drain region, and the wet etching for a long time (1 minute or more) is not required. There is an effect that a contact hole having a small hole area can be formed.
【0058】また、これによって、画素のピッチが液晶
パネルの高精細化に伴って小さくされても開口率を充分
に確保することができ、画素ピッチの小さなタイプの液
晶パネルにおいても高い開口率を得ることができる。Further, even when the pixel pitch is reduced with the increase in the definition of the liquid crystal panel, the aperture ratio can be sufficiently ensured, and a high aperture ratio can be obtained even in a liquid crystal panel having a small pixel pitch. Obtainable.
【0059】さらに、本発明によれば、前記のような利
点を有する液晶パネル用基板が得られるので、明るくか
つコントラストの高い液晶パネルおよび投写型表示装置
を実現することができるという効果がある。Further, according to the present invention, a liquid crystal panel substrate having the above-mentioned advantages can be obtained, so that a bright and high-contrast liquid crystal panel and a projection display device can be realized.
【図1】本発明に係る液晶パネル用基板の製造方法の一
実施例(前半)を工程順に示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment (first half) of a method for manufacturing a liquid crystal panel substrate according to the present invention in the order of steps.
【図2】本発明に係る液晶パネル用基板の製造方法の一
実施例(後半)を工程順に示す断面図。FIG. 2 is a sectional view showing one embodiment (second half) of the method for manufacturing a liquid crystal panel substrate according to the present invention in the order of steps.
【図3】本発明を適用した液晶パネル用基板の第1の実
施例の平面レイアウト図。FIG. 3 is a plan layout view of a first embodiment of a liquid crystal panel substrate to which the present invention is applied.
【図4】第1の実施例を適用した液晶パネル用基板と従
来方法を適用した液晶パネル用基板におけるコンタクト
ホールの大きさの相違を示す要部拡大平面図。FIG. 4 is an enlarged plan view of a main part showing a difference in size of a contact hole between a liquid crystal panel substrate to which the first embodiment is applied and a liquid crystal panel substrate to which a conventional method is applied.
【図5】本発明を適用した液晶パネル用基板の第2の実
施例の平面レイアウト図。FIG. 5 is a plan layout view of a liquid crystal panel substrate according to a second embodiment of the present invention.
【図6】本発明を適用した液晶パネル用基板の第3の実
施例の平面レイアウト図。FIG. 6 is a plan layout view of a liquid crystal panel substrate according to a third embodiment of the present invention.
【図7】第3の実施例を適用した液晶パネル用基板と従
来方法を適用した液晶パネル用基板におけるコンタクト
ホールの大きさの相違を示す要部拡大平面図。FIG. 7 is an enlarged plan view of a main part showing a difference in size of a contact hole between a liquid crystal panel substrate to which the third embodiment is applied and a liquid crystal panel substrate to which a conventional method is applied.
【図8】本発明を適用した液晶パネル用基板の第4の実
施例の断面図。FIG. 8 is a sectional view of a liquid crystal panel substrate according to a fourth embodiment of the present invention.
【図9】本発明に係る液晶パネル用基板を用いた液晶パ
ネルの構成例を示す断面図。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a configuration example of a liquid crystal panel using the liquid crystal panel substrate according to the present invention.
【図10】ドレイン側コンタクトホールの径が液晶パネ
ルの開口率に与える影響を画素ピッチとの関係で調べた
結果を示す図表。FIG. 10 is a table showing the results of examining the effect of the diameter of a drain-side contact hole on the aperture ratio of a liquid crystal panel in relation to the pixel pitch.
【図11】ドレイン側コンタクトホールの径が液晶パネ
ルの開口率に与える影響を画素ピッチとの関係で調べた
結果を示すグラフ。FIG. 11 is a graph showing the result of examining the effect of the diameter of a drain-side contact hole on the aperture ratio of a liquid crystal panel in relation to the pixel pitch.
【図12】本発明を適用して好適な液晶パネル用基板の
システム構成例を示すブロック図。FIG. 12 is a block diagram showing a system configuration example of a liquid crystal panel substrate suitable for applying the present invention.
【図13】実施例の液晶パネル用基板を用いたLCDを
ライトバルブとして応用した投射型表示装置の一例とし
てビデオプロジェクタの概略構成図。FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a video projector as an example of a projection display device in which an LCD using the liquid crystal panel substrate of the embodiment is applied as a light valve.
【図14】従来の液晶パネル用基板の一例を示す平面レ
イアウト図。FIG. 14 is a plan layout view showing an example of a conventional liquid crystal panel substrate.
【図15】従来の液晶パネル用基板の一例の断面図。FIG. 15 is a cross-sectional view of an example of a conventional liquid crystal panel substrate.
1 基板 2 シート層 3 ポリシリコン層(能動層) 4 ゲート絶縁膜 5 ゲート電極 6 第1層間絶縁膜 7a ソース側コンタクトホール 7b ドレイン側コンタクトホール(画素電極のコンタ
クトホール) 8 ソース電極 9 第2層間絶縁膜 10 画素電極 11 走査線 12 データ線 13 ブラックマトリクス 14 遮光膜 15 絶縁膜 16 偏光板 30 液晶パネル 33 対向電極 35 対向基板 36 シール材 37 液晶 50,60 周辺回路 51 Xシフトレジスタ 52 サンプリング用スイッチ 54〜56 ビデオ信号線 61 Yシフトレジスタ 70 パッド 72〜78 外部端子 90 画素 91 画素駆動用TFT 370 ランプ 373,375,376 ダイクロイックミラー 374,377 反射ミラー 378,379,380 ライトバルブ 383 ダイクロイックプリズム 384 投写レンズReference Signs List 1 substrate 2 sheet layer 3 polysilicon layer (active layer) 4 gate insulating film 5 gate electrode 6 first interlayer insulating film 7a source side contact hole 7b drain side contact hole (pixel electrode contact hole) 8 source electrode 9 second layer Insulating film 10 Pixel electrode 11 Scanning line 12 Data line 13 Black matrix 14 Light shielding film 15 Insulating film 16 Polarizing plate 30 Liquid crystal panel 33 Counter electrode 35 Counter substrate 36 Sealing material 37 Liquid crystal 50, 60 Peripheral circuit 51 X shift register 52 Sampling switch 54 to 56 Video signal line 61 Y shift register 70 Pad 72 to 78 External terminal 90 Pixel 91 Pixel driving TFT 370 Lamp 373, 375, 376 Dichroic mirror 374, 377 Reflection mirror 378, 379, 380 Light valve 3 83 Dichroic prism 384 Projection lens
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 21/336 H01L 29/78 619B Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H01L 21/336 H01L 29/78 619B
Claims (13)
列形成されるとともに、各画素電極に対応して各々薄膜
トランジスタが形成され、前記薄膜トランジスタを介し
て前記画素電極に電圧が印加されるように構成された液
晶パネル用基板において、 前記薄膜トランジスタの能動層となる半導体層の少なく
とも前記画素電極との接続領域の下方に導電性のシート
層を設けたことを特徴とする液晶パネル用基板。1. A configuration in which pixel electrodes are arranged in a matrix on a substrate, and thin film transistors are formed corresponding to the respective pixel electrodes, and a voltage is applied to the pixel electrodes via the thin film transistors. The liquid crystal panel substrate according to claim 1, wherein a conductive sheet layer is provided at least below a connection region of the semiconductor layer serving as an active layer of the thin film transistor and the pixel electrode.
導体層の少なくともチャネル領域の下方には、前記シー
ト層と分離された遮光膜が形成されてなることを特徴と
する請求項1に記載の液晶パネル用基板。2. The liquid crystal panel according to claim 1, wherein a light-shielding film separated from the sheet layer is formed at least below a channel region of a semiconductor layer serving as an active layer of the thin film transistor. Substrate.
により形成され、かつ前記遮光膜と前記半導体層との間
には絶縁膜が形成されてなることを特徴とする請求項1
または2に記載の液晶パネル用基板。3. The light-shielding film according to claim 1, wherein the sheet layer and the light-shielding film are formed of the same material, and an insulating film is formed between the light-shielding film and the semiconductor layer.
Or the liquid crystal panel substrate according to 2.
導体層の少なくともチャネル領域となる部分は、前記ト
ランジスタのソース領域に画像信号を伝送する信号線の
下方に配置されてなることを特徴とする請求項1、2ま
たは3に記載の液晶パネル用基板。4. The semiconductor device according to claim 1, wherein at least a portion serving as a channel region of the semiconductor layer serving as an active layer of the thin film transistor is disposed below a signal line for transmitting an image signal to a source region of the transistor. 4. The liquid crystal panel substrate according to 1, 2, or 3.
も一方向のピッチは50μm以下であり、前記ドレイン
領域に対応してその上方の絶縁膜に形成されたコンタク
トホールの最外径は4μm以下であることを特徴とする
請求項1、2、3または4に記載の液晶パネル用基板。5. A pixel provided on the substrate has a pitch in at least one direction of 50 μm or less, and the outermost diameter of a contact hole formed in an insulating film above the corresponding drain region is 4 μm or less. The liquid crystal panel substrate according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein:
列形成されるとともに、各画素電極に対応して各々薄膜
トランジスタが形成され、前記薄膜トランジスタを介し
て前記画素電極に電圧が印加されるように構成された液
晶パネル用基板の製造方法において、前記薄膜トランジ
スタの能動層となる半導体層の少なくとも前記画素電極
に接続される領域の下方に、予め導電性のシート層を形
成する工程と、前記シート層上に前記半導体層を形成す
る工程と、前記半導体層の上に絶縁膜を形成した後、前
記半導体層と前記画素電極との接続を行うために、前記
絶縁膜にコンタクトーホールを形成する工程とを有し、 前記コンタクトホールの形成工程をドライエッチングで
行ないそのエッチング量を時間で制御するとともに、絶
縁膜に対してその厚みのばらつきを考慮してオーバーエ
ッチングとなるような条件に設定するようにしたことを
特徴とする液晶パネル用基板の製造方法。6. A structure in which pixel electrodes are formed in a matrix on a substrate, and thin film transistors are formed corresponding to the respective pixel electrodes, and a voltage is applied to the pixel electrodes via the thin film transistors. Forming a conductive sheet layer in advance in at least a region of a semiconductor layer serving as an active layer of the thin film transistor below a region connected to the pixel electrode; Forming the semiconductor layer, and after forming an insulating film on the semiconductor layer, forming a contact hole in the insulating film in order to connect the semiconductor layer and the pixel electrode, The step of forming the contact hole is performed by dry etching, and the amount of the etching is controlled by time. Method of manufacturing a substrate for a liquid crystal panel, characterized in that so as to set such conditions the over-etching in consideration of Minobaratsuki.
オングストローム望ましくは800〜1200オングス
トロームであることを特徴とする請求項6に記載の液晶
パネル用基板の製造方法。7. The sheet layer has a thickness of 500 to 1500.
7. The method according to claim 6, wherein the thickness is in the range of 800 to 1200 angstroms.
れていることを特徴徴とする請求項6または7に記載の
液晶パネル用基板の製造方法。8. The method according to claim 6, wherein the sheet layer is formed of a polysilicon layer.
ッチングあるいはケミカルドライエッチングもしくは高
密度プラズマエッチングであることを特徴とする請求項
6、7または8に記載の液晶パネル用基板の製造方法。9. The method according to claim 6, wherein the dry etching is reactive ion etching, chemical dry etching, or high-density plasma etching.
前記薄膜トランジスタの能動層となる半導体層の少なく
ともチャネル領域の下方に前記シート層と分離された遮
光膜を形成する工程を有することを特徴とする請求項
6、7、8または9に記載の液晶パネル用基板の製造方
法。10. Before the step of forming the sheet layer,
10. The liquid crystal panel according to claim 6, further comprising a step of forming a light-shielding film separated from the sheet layer at least below a channel region of a semiconductor layer serving as an active layer of the thin film transistor. Method of manufacturing substrates.
F6とHeの混合ガスを用いて、1600〜1700mTo
rrの圧力で、100〜500Wのパワーでドライエッチ
ングで行うことを特徴とする請求項6に記載の液晶パネ
ル用基板の製造方法。11. The etching step comprises: CHF3 and S
Using a mixed gas of F6 and He, 1600-1700mTo
7. The method according to claim 6, wherein the dry etching is performed at a pressure of rr and a power of 100 to 500 W.
の液晶パネル用基板と、対向電極を有する透明基板とが
適当な間隔をおいて配置されるとともに、前記液晶パネ
ル用基板と前記透明基板との間隙内に液晶が封入されて
いることを特徴とする液晶パネル。12. The liquid crystal panel substrate according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, and a transparent substrate having a counter electrode are arranged at an appropriate distance, and the liquid crystal panel substrate is A liquid crystal panel, wherein a liquid crystal is sealed in a gap with the transparent substrate.
透過もしくは反射する請求項12に記載の構成の液晶パ
ネルと、これらの液晶パネルにより変調された光を集光
し拡大投射する投写光学手段とを備えていることを特徴
とする投写型表示装置。13. A light source, a liquid crystal panel configured to modulate and transmit or reflect light from the light source, and projection for condensing and modulating the light modulated by these liquid crystal panels. A projection display device comprising: an optical unit.
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-
1996
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JP2002289864A (en) * | 2001-03-27 | 2002-10-04 | Toshiba Corp | Thin-film transistor and manufacturing method therefor |
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