JPH1048666A - 液晶表示装置及びその製造方法 - Google Patents

液晶表示装置及びその製造方法

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JPH1048666A
JPH1048666A JP20073596A JP20073596A JPH1048666A JP H1048666 A JPH1048666 A JP H1048666A JP 20073596 A JP20073596 A JP 20073596A JP 20073596 A JP20073596 A JP 20073596A JP H1048666 A JPH1048666 A JP H1048666A
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Yasuyuki Atoue
康幸 跡上
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NEC Kagoshima Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】液晶表示装置における信号配線と画素電極との
短絡、信号配線と信号配線との短絡及び信号配線の断線
を防止する。 【解決手段】ガラス基板10上にゲート絶縁膜12を形
成し、画素電極17を形成する領域とドレイン電極15
を形成する領域の下層のゲート絶縁膜12をハーフエッ
チングし、画素電極17及びドレイン電極15のまわり
のゲート絶縁膜12の凸部1を形成する。その後、ドレ
イン電極15及び画素電極17を形成し、TFT保護膜
18を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置及び
その製造方法に関し、特にアクティブマトリクス型液晶
表示装置及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】アクティブマトリクス型液晶表示装置
は、各画素に対してスイッチング素子としての薄膜トラ
ンジスタ(TFT)を有しており、この薄膜トランジス
タがアモルファスシリコン(a−Si)により構成でき
るので、安価かつ大面積の表示装置を実現できる。図4
を参照して従来のアクティブマトリクス型液晶表示装置
を説明する。図4(A)は平面図、図4(B)は図4
(A)のa−a′線断面図、図4(c)は図4(A)の
TFT部分の断面図である。図4(A)に示すように、
TFT19は透明画素電極17に接続されたソース電極
16とドレイン電極15との間に形成され、ゲート電極
11の電位によってスイッチングされる。図4(B)及
び図4(C)を参照して以下に詳細を説明する。
【0003】まず、ガラス基板10上にスパッタ法によ
りCrを成膜し、フォトリソグラフィによりゲート電極
11を形成する。次にプラズマ化学気相堆積(P−CV
D)法によりSiN,アモルファスシリコン,N+ 型ア
モルファスシリコンを順次堆積してゲート絶縁層12,
I型アモルファスシリコン層13,N+ 型アモルファス
シリコン層14を積層する。次に、ドライエッチングに
よりN+ 型アモルファスシリコン層14の所定パターン
を除去し、さらに同一パターンのI型アモルファスシリ
コン層13を必要部分だけ残して除去する。さらに、そ
の後、ドライエッチングにより周辺端子部等でゲート電
極11、ドレイン電極15との導通のために所定パター
ン(図示せず)でゲート絶縁層12をドライエッチング
で除去する。このとき、電極形成領域とドレイン電極形
成領域との間のゲート絶縁層12をも同時にエッチング
除去して凹部2を形成する。
【0004】次に、Cr,Mo−Ta,AlあるいはA
l/Ta等の単層あるいは多層構造を成膜し、パターニ
ングしてソース電極16及びドレイン電極15を形成す
る。次いで、スパッタ法によりITOを堆積し、パター
ニングして透明画素電極17を形成する。さらに、ドラ
イエッチングによりN+ 型アモルファスシリコン層14
及びI型アモルファスシリコン層13のチャネル堀込み
を行い、その上にTFT保護膜18を形成する。これに
より、アクティブマトリクス型液晶表示装置が完成する
(例えば、特開平7−199223号参照)。
【0005】このように従来の技術では、ゲート絶縁層
12にコンタクトをドライエッチングにより形成する際
に、これと同時にドレイン電極15と画素電極17の間
の所定パターン部のゲート絶縁層12をエッチング除去
することで、前工程でのアモルファスシリコン層のパタ
ーニング不良によるアモルファスシリコン残りが、ドレ
イン電極15と画素電極17との間もしくは近接する画
素電極17の間にあっても、工程を増加することなく、
これをエッチング除去することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の技術
においては、ドレイン電極15と画素電極17の間のゲ
ート絶縁層12をドライエッチングで除去して凹部を形
成している。しかるに、この凹部は、後工程のドレイン
電極15及びソース電極16の形成工程、画素電極17
の形成工程においてゴミたまり及び液だまりが発生しや
すくなり、それにより各膜の残りが発生し、短絡を引き
起こすという問題がある。
【0007】本発明の目的は、信号配線(ドレイン電極
配線)と画素電極との短絡及び信号配線と信号配線との
短絡を防止するができる液晶表示装置および製造方法を
提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス基板上
にゲート絶縁層を形成する工程と、信号配線領域のゲー
ト絶縁層上に信号配線を形成する工程と、画素電極形成
領域のゲート絶縁層上に画素電極を形成する工程と、信
号配線及び画素電極層を保護する絶縁保護層を形成する
工程とを具備する液晶表示装置の製造方法において、画
素電極形成領域及び信号配線領域の下層のゲート絶縁層
の部分をハーフエッチングし、画素電極形成領域及び信
号配線領域のまわりのゲート絶縁層に画素電極形成領域
及び信号配線領域より高い段差を形成する工程を有する
ことを特徴とする。
【0009】また、本発明によれば、画素電極および信
号配線のまわりのゲート絶縁層に画素電極および信号配
線より高い段差を形成した液晶表示装置が得られる。
【0010】上述の本発明によれば、信号配線と画素電
極との間もしくは近接する画素電極間のゲート絶縁層上
にアモルファスシリコンのエッチング残りが存在する場
合でも、このエッチング残りも同時にエッチング除去さ
れ、かつ信号配線のエッチング残り及び画素電極のエッ
チング残りの場合では、ゲート絶縁層の段差によりエッ
チング性が向上し、信号配線と画素電極との短絡を防止
することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して詳細に説明する。図1は本発明の一実施の形態を示
す図で、図1(A)は平面図、図1(B)は図1(A)
のa−a′線断面図、図1(c)は図1(A)のb−
b′線断面図である。また、図2(A)〜(G)は、図
1(A)のc−c′線断面を製造工程に従い図示したも
のである。
【0012】以下、その製造方法を図2(A)〜(G)
を参照し詳細に説明する。まず、厚さ1.1mmの透明
なガラス基板10上にスパッタ法により、厚さ2000
オングストロームのCr膜を成膜する。このCr膜はゲ
ート電極となるので、抵抗値を小さくするには厚さ10
00オングストローム以上であることが必要である。次
にフォトリソグラフィにより所定の寸法にパターニング
し、ゲート電極11を形成する(図2(A))。
【0013】次に、プラズマ化学気相堆積(P−CV
D)法により厚さ5000オングストロームのSiN,
厚さ4000オングストロームのアモルファスシリコ
ン,厚さ1000オングストロームのN+ 型アモルファ
スシリコンを順次堆積し、ゲート絶縁層12、I型アモ
ルファスシリコン13およびN+ 型アモルファスシリコ
ン14を積層する。その後、フォトリソグラフィ及びド
ライエッチングによりN+型アモルファスシリコン1
4,I型アモルファスシリコン13を所定の寸法にパタ
ーニングし、半導体層を形成する(図2(B))。
【0014】次に、周辺端子部等で後述のドレイン電極
15,ソース電極16との導通のためにフォトリソグラ
フィ及びドライエッチングにより所定寸法のゲート絶縁
層12をエッチングして除去する(図示せず)。次に、
後述のドレイン電極形成領域と画素電極形成領域の下層
のゲート絶縁層12をフォトリソグラフィ及びドライエ
ッチングにより所定の寸法にパターニングし、凸部1を
形成する。その際、ゲート絶縁層12の凸部1形成時の
ドライエッチングによる段差は、I型アモルファスシリ
コン13の段差より小さくする為に3000オングスト
ロームとする(図2(C))。
【0015】次に、スパッタ法により厚さ2000オン
グストロームのCr膜を成膜し、フォトリソグラフィに
より所定の寸法にパターニングし、ドレイン電極15及
びソース電極16を形成する(図2(D))。ドレイン
電極15及びソース電極16の膜厚は、ゲート電極11
の膜厚と同様の理由による。次にスパッタ法により、厚
さ500オングストロームのITO膜を成膜し、フォト
リソグラフィにより所定の寸法にパターニングし、透明
画素電極17を形成する(図2(E))。次に、ドライ
エッチングにより、N+ 型アモルファスシリコン14及
びI型アモルファスシリコン13のチャネル堀込みを行
う。チャネル堀込み量は、I型アモルファスシリコンの
残膜を考慮し、2000オングストロームとする(図2
(F))。
【0016】次にプラズマ化学気相堆積(P−CVD)
法により厚さ2000オングストロームのSiNを成膜
する。その後フォトリソグラフィにより所定の寸法にパ
ターニングし、TFT保護層18を形成する(図2
(G))。これにより本発明のアクティブマトリクス型
液晶表示装置が完成する。
【0017】次に、本発明の実施の形態の液晶表示装置
の作用について図3を参照して詳細に説明する。まず、
ガラス基板10上に成膜されたゲート絶縁層12を図3
(A)の様にドライエッチングにより凸状に形成する。
ここでゲート絶縁膜12を凸状にパターニングするの
は、例えば、アモルファスシリコン残りが存在する場
合、ドライエッチングにより同時にアモルファスシリコ
ン残りも除去するためである。また、例えば凸部の形成
後のCr残り、ITO残り20が図3(B)に示す様に
存在する場合、凸部コーナ部は上層膜が薄く成膜される
という性質があるため、図3(C),(D)の様に膜の
薄い所からCr残り、ITO残りがセルフエッチングさ
れ、除去されるためである。
【0018】なお、上記実施の形態では、ゲート電極,
ドレイン電極及びソース電極をCrで形成したが、Cr
だけでなくAl,Mo−Ta,Al/Ta等の単層ある
いは多層構造とすることも可能であり、またゲート絶縁
膜をSiNだけでなく、SiO,SiO/SiN等の単
層あるいは多層構造とすることも可能である。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、ドレ
イン電極15と画素電極17の下層のゲート絶縁層12
をハーフエッチングし、ドレイン電極15と画素電極1
7のまわりのゲート絶縁層12を残し凸部1を形成した
ので、エッチング性が向上し、アモルファスシリコン,
Ca,ITO残りによる短絡を防止することができる。
【0020】その理由は、アモルファスシリコン残り
は、ゲート絶縁層12の凸部1の形成時に除去され、C
r,ITO残りは、凸部1の各コーナでは膜厚が薄くな
る効果により、優先的にエッチングされ、ドレイン電極
15と画素電極17の間の膜残りによる短絡を防止する
ことができるからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)〜(C)は本発明の一実施の形態の平面
図と断面図である。
【図2】(A)〜(G)は本発明の製造工程を示す断面
図である。
【図3】(A)〜(D)は本発明の作用を説明する為の
断面図である。
【図4】(A)〜(C)は従来例を示す平面図と断面図
である。
【符号の説明】
1 凸部 2 凹部 10 ガラス基板 11 ゲート電極 12 ゲート絶縁層 13 I型アモルファスシリコン 14 N+ 型アモルファスシリコン 15 ドレイン電極 16 ソース電極 17 透明画素電極 18 TFT保護層 20 上層膜

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス基板上にゲート絶縁層を形成する
    工程と、画素電極形成領域及び信号配線領域の下層のゲ
    ート絶縁層の部分をエッチング除去し、画素電極形成領
    域及び信号配線領域のまわりのゲート絶縁層に段差を形
    成する工程と、前記信号配線領域のゲート絶縁層に囲ま
    れた領域に信号配線を形成する工程と、前記画素電極形
    成領域のゲート絶縁層に囲まれた領域に画素電極層を形
    成する工程とを有することを特徴とする液晶表示装置の
    製造方法。
  2. 【請求項2】 ガラス基板上にゲート絶縁層を有し、こ
    のゲート絶縁層の上層に画素電極及び信号配線を有する
    液晶表示装置において、前記画素電極及び信号配線のま
    わりのゲート絶縁層に画素電極及び信号配線より高く段
    差を形成したことを特徴とする液晶表示装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4652318A (en) * 1982-09-07 1987-03-24 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Method of making an electric field device
JP2010237485A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Dainippon Printing Co Ltd 薄膜トランジスタアレイの製造方法及び表示装置

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US4652318A (en) * 1982-09-07 1987-03-24 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Method of making an electric field device
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