JPH1152425A - Tft array substrate and its production, and tft liquid crystal display device - Google Patents

Tft array substrate and its production, and tft liquid crystal display device

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JPH1152425A
JPH1152425A JP21348797A JP21348797A JPH1152425A JP H1152425 A JPH1152425 A JP H1152425A JP 21348797 A JP21348797 A JP 21348797A JP 21348797 A JP21348797 A JP 21348797A JP H1152425 A JPH1152425 A JP H1152425A
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JP
Japan
Prior art keywords
wiring
array substrate
tft array
tft
melting point
Prior art date
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Pending
Application number
JP21348797A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Kawamoto
暁 川元
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH1152425A publication Critical patent/JPH1152425A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a TFT(thin-film transistor) array substrate which is strong to a high-temp. heat treatment, is low in resistance in wiring parts, may be produced with smaller number of stages for remedy with the heat treatment and has a good adhesion between the substrates and the thin films on these substrates and high reliability. SOLUTION: A high m.p. metal is used for at least one of the source wiring 1 or common wiring 2 or gate wiring 3 of the TFT array substrate having the substrate, the source wiring 1, common wiring 2 and gate wiring 3 and TFTs 4 formed in a matrix form on the substrate surface. At least one of the source wiring 1, common wiring 2 and gate wiring 3 formed by using the high m.p. metal is annealed at the m.p. of the high m.p. metal or below.

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】この発明は、配線に高融点金
属が用いられているとともに、その高融点金属配線がそ
の融点以下の温度でレーザーアニールされているTFT
アレイ基板とその製造方法及びTFT液晶表示装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a TFT in which a refractory metal is used for wiring and the refractory metal wiring is laser-annealed at a temperature lower than the melting point.
The present invention relates to an array substrate, a method for manufacturing the same, and a TFT liquid crystal display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のTFTアレイ基板の配線は、大容
量・高精細化には低抵抗化が必要である等の理由から、
Al(アルミニウム)が用いられることが一般的であ
る。しかし一方、Alは熱工程に弱いため、熱処理対策
としての多くの工程を必要とする。たとえば、Alは約
300℃以上での熱工程を経るとヒルロック(薄膜の異
常成長)やマイグレーション等を発生してしまう。その
ため、Al金属表面を陽極酸化する工程や、その後の表
面酸化膜のパターン加工工程等が必要となり、大幅な工
程増となっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, wiring of a TFT array substrate is required to have a low resistance for large capacity and high definition.
Generally, Al (aluminum) is used. However, on the other hand, Al is vulnerable to the thermal process, and therefore requires many processes as a measure for heat treatment. For example, Al undergoes a hillock (abnormal growth of a thin film), migration, and the like when subjected to a heat process at about 300 ° C. or higher. Therefore, a step of anodizing the surface of the Al metal and a subsequent step of patterning the surface oxide film are required, and the number of steps is greatly increased.

【0003】一方、高温な熱処理に耐えることができ、
かつ低抵抗な材料として、Mo(モリブデン),W(タ
ングステン)などの高融点金属がある。通常、これらの
材料を用いた高融点金属薄膜は、スパッタ法により形成
する。しかし、スパッタ法により形成された高融点金属
薄膜は、気相から固相への状態変化の歪み等に起因する
結晶欠陥を持つため、材料本来の比抵抗値よりもかなり
高くなってしまう。よって、高融点金属を低抵抗性が求
められるTFTアレイ基板の配線材料として用いるに
は、この点は問題となる。
On the other hand, it can withstand high temperature heat treatment,
As a low-resistance material, there is a high melting point metal such as Mo (molybdenum) and W (tungsten). Usually, a refractory metal thin film using these materials is formed by a sputtering method. However, the refractory metal thin film formed by the sputtering method has a crystal defect caused by a distortion of a state change from a gas phase to a solid phase, and thus is much higher than the material's original specific resistance. Therefore, if a high-melting-point metal is used as a wiring material for a TFT array substrate that requires low resistance, this point poses a problem.

【0004】一般的には、このような結晶欠陥をもった
高融点金属薄膜は、アニール処理を加えれば低抵抗化す
ることが可能である。例えば、特開平5−21387号
公報には、高融点金属薄膜をレーザーで熱溶融したのち
再結晶化するアニール法が記載されている。しかし、こ
のようなアニール法をTFTアレイ基板上の高融点金属
薄膜に用いた場合、基板の歪み点を大幅に上回る温度が
必要であるために、基板が歪んだり、基板と基板上薄膜
との密着力が弱まるなど、少なからず基板に悪影響を及
ぼしてしまう。
Generally, a high melting point metal thin film having such crystal defects can be reduced in resistance by performing an annealing treatment. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-21387 describes an annealing method in which a high melting point metal thin film is thermally melted by a laser and then recrystallized. However, when such an annealing method is used for a refractory metal thin film on a TFT array substrate, a temperature much higher than the strain point of the substrate is required. The adhesive force is weakened, and the substrate is adversely affected.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、TFT
アレイ基板の配線にはAlが用いられることが一般的で
ある。しかし、Alは熱工程に弱く、その対策としての
多くの工程増を必要としてしまう。一方、熱処理に強く
かつ低抵抗である配線材料として高融点金属がある。し
かし一般に、これら高融点金属は薄膜を形成する際に結
晶欠陥が出来やすく、本来の比抵抗値よりも高くなって
しまう。また、そのような結晶欠陥を改善し低抵抗化す
る処理も、基板に悪影響を及ぼしやすいなど、容易では
ない。よって、低抵抗化が求められるTFTアレイ基板
に高融点金属を用いることは、少なからずの問題があ
る。
As described above, TFTs
In general, Al is used for the wiring of the array substrate. However, Al is vulnerable to the thermal process, and requires many additional steps as a measure against it. On the other hand, there is a high melting point metal as a wiring material that is resistant to heat treatment and has low resistance. However, in general, these high-melting metals easily form crystal defects when forming a thin film, and thus have a higher resistivity than the original resistivity. Further, such a process of improving crystal defects and reducing the resistance is not easy because the substrate is likely to be adversely affected. Therefore, the use of a high melting point metal for a TFT array substrate that requires low resistance has some problems.

【0006】この発明は、このような状況のもと、上述
のような課題を解決するためになされたものであり、第
1の目的は、配線部分が高温な熱処理に強いと同時に低
抵抗であり、かつ基板と基板上薄膜との密着性がよく、
電気的信頼度の高いTFTアレイ基板を得るものであ
る。また、第2の目的は、基板と基板上薄膜との密着力
を損なわないように高融点金属配線を低抵抗化できると
同時に、そのような低抵抗化処理を少ない工程数で行う
ことができ、さらに、このTFTアレイ基板自体及びこ
れを組み込んだ装置の製造工程において、熱処理対策工
程数を減少できるTFTアレイ基板の製造方法を提供す
るものである。さらにまた、第3の目的は、高温な熱処
理に強く、配線部分が低抵抗であり、基板と基板上薄膜
との密着性がよく、信頼度の高いTFTアレイ基板を用
いて、TFT液晶表示装置を得るものである。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems in such a situation. A first object of the present invention is to provide a wiring portion which is resistant to high-temperature heat treatment and has low resistance at the same time. There is good adhesion between the substrate and the thin film on the substrate,
An object of the present invention is to obtain a TFT array substrate having high electrical reliability. The second object is to reduce the resistance of the refractory metal wiring so as not to impair the adhesion between the substrate and the thin film on the substrate, and at the same time, it is possible to perform such a resistance reduction process with a small number of steps. It is still another object of the present invention to provide a method of manufacturing a TFT array substrate capable of reducing the number of heat treatment steps in the manufacturing process of the TFT array substrate itself and a device incorporating the same. Further, a third object is to provide a TFT liquid crystal display device using a highly reliable TFT array substrate, which is resistant to high-temperature heat treatment, has low resistance in the wiring portion, has good adhesion between the substrate and the thin film on the substrate, and has high reliability. Is what you get.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明に係るTFTア
レイ基板においては、基板と、前記基板表面にマトリク
ス状に形成されたソース配線及びコモン配線及びゲート
配線及びTFT(thin film transis
tor)とを備えたTFTアレイ基板において、前記ソ
ース配線又は前記コモン配線又は前記ゲート配線の少な
くとも一つに高融点金属が用いられているとともに、前
記高融点金属が用いられている前記ソース配線又は前記
コモン配線又は前記ゲート配線の少なくとも一つがレー
ザーにて前記高融点金属の融点以下でアニールされたも
のである。
In a TFT array substrate according to the present invention, a substrate, a source wiring, a common wiring, a gate wiring, and a TFT (thin film transmission) formed in a matrix on the surface of the substrate are provided.
tor), a refractory metal is used for at least one of the source wiring or the common wiring or the gate wiring, and the source wiring or the refractory metal using the refractory metal is used. At least one of the common wiring and the gate wiring is annealed by a laser at a temperature equal to or lower than the melting point of the high melting point metal.

【0008】また、この発明に係るTFTアレイ基板の
高融点金属は、Mo(モリブデン)やTa(タンタル)
やW(タングステン)としたものである。
The high melting point metal of the TFT array substrate according to the present invention is Mo (molybdenum) or Ta (tantalum).
Or W (tungsten).

【0009】また、この発明に係るTFTアレイ基板の
高融点金属は、Cr(クロム)としたものである。
The high melting point metal of the TFT array substrate according to the present invention is Cr (chromium).

【0010】また、この発明に係るTFTアレイ基板の
高融点金属は、YAGレーザーにてアニールされたもの
である。
Further, the high melting point metal of the TFT array substrate according to the present invention has been annealed by a YAG laser.

【0011】また、この発明に係る製造方法は、基板
と、前記基板表面にマトリクス状に形成されたソース配
線及びコモン配線及びゲート配線及びTFTとを備えた
TFTアレイ基板の製造方法において、前記ソース配線
又は前記コモン配線又は前記ゲート配線の少なくとも一
つに高融点金属を用いるとともに、前記高融点金属を用
いた前記ソース配線又は前記コモン配線又は前記ゲート
配線の少なくとも一つをレーザーにて前記高融点金属の
融点以下でアニールする工程を有して製造するようにし
たものである。
[0011] The manufacturing method according to the present invention is directed to a method of manufacturing a TFT array substrate comprising a substrate, a source wiring, a common wiring, a gate wiring, and a TFT formed in a matrix on the surface of the substrate. A high melting point metal is used for at least one of the wiring or the common wiring or the gate wiring, and at least one of the source wiring or the common wiring or the gate wiring using the high melting point metal is used for the high melting point. It is manufactured with a step of annealing at a temperature lower than the melting point of the metal.

【0012】また、この発明に係るTFTアレイ基板の
製造方法は、YAGレーザーを用いてアニールし、製造
するようにしたものである。
Further, in the method of manufacturing a TFT array substrate according to the present invention, the TFT array substrate is annealed by using a YAG laser and manufactured.

【0013】さらにまた、この発明に係るTFT液晶表
示装置においては、この発明のTFTアレイ基板を用い
たことを特徴とするものである。
Furthermore, a TFT liquid crystal display device according to the present invention is characterized in that the TFT array substrate of the present invention is used.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.図1から図6はこの発明の実施の形態1
を説明するためのものである。ここで図1はTFTアレ
イ基板の概略構成図である。図において、1はガラス基
板上に形成されたソース配線群であって、S1,S2…S
Mの複数のソース配線より構成されている。2はソース
配線群1に直交するように配置形成されたコモン配線群
であって、C1,C2…CNの複数のコモン配線より構成
されている。3はソース配線群1に直交しかつコモン配
線群2と交互になるように配置形成されたゲート配線群
であって、G1,G2…GNの複数のゲート配線より構成
されている。また、4はソース配線群1及びコモン配線
群2及びゲート配線群3に囲まれた各区画の中にそれぞ
れ形成されたTFT、5はTFT4を通して入力された
信号電圧を保持するための保持容量、6はソース配線群
1に設けられたソース端子、7はコモン配線群2と直交
するように設けられ、複数あるコモン配線C1,C2…C
Nのそれぞれの電位を共通にするために設けられた1本
のコモン用共通配線、8はコモン配線群2とコモン用共
通配線7を接続させるために形成されたコモン配線コン
タクトホール、9はコモン用共通配線に設けられたコモ
ン端子、10は引き出し配線11を通してゲート配線群
3に接続されるゲート端子、12は引き出し配線11と
ゲート配線群3を接続するために形成されたゲート配線
群コンタクトホール、13は基板検査用に設けられた配
線であるショートリング、14は同じく基板検査用に設
けられた検査用抵抗である。なお100は、TFTアレ
イ基板と対向基板の間に注入されるべき液晶を便宜上分
かりやすいように示したものであり、TFTアレイ基板
自体には、液晶は形成されていない。
Embodiment 1 FIG. 1 to 6 show a first embodiment of the present invention.
It is for explaining. Here, FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a TFT array substrate. In the figure, reference numeral 1 denotes a group of source wirings formed on a glass substrate, and S 1 , S 2 .
It is composed of M source wirings. 2 is composed of a plurality of common wiring of a common wiring group arranged formed perpendicular to the source wiring group 1, C 1, C 2 ... C N. 3 is constituted of a plurality of gate lines of a gate wiring group arranged formed perpendicular to the source wiring group 1 and so as to alternate with the common wiring group 2, G 1, G 2 ... G N. Reference numeral 4 denotes a TFT formed in each section surrounded by the source wiring group 1, the common wiring group 2, and the gate wiring group 3, reference numeral 5 denotes a storage capacitor for holding a signal voltage input through the TFT 4, Reference numeral 6 denotes a source terminal provided in the source wiring group 1, and reference numeral 7 denotes a plurality of common wirings C 1 , C 2 .
One common wiring for common provided to make each potential of N common, 8 is a common wiring contact hole formed for connecting the common wiring group 2 and the common wiring 7 for common, and 9 is a common wiring contact hole. Terminal provided on the common wiring for use, 10 is a gate terminal connected to the gate wiring group 3 through the lead wiring 11, and 12 is a gate wiring group contact hole formed for connecting the lead wiring 11 and the gate wiring group 3. , 13 is a short ring which is a wiring provided for substrate inspection, and 14 is an inspection resistor also provided for substrate inspection. Reference numeral 100 denotes a liquid crystal to be injected between the TFT array substrate and the counter substrate for easy understanding, and no liquid crystal is formed on the TFT array substrate itself.

【0015】また、図2はTFTの1画素周辺の上部平
面図であり、言い換えればソース配線群1及びコモン配
線群2及びゲート配線群3に囲まれた1区画周辺の上部
平面図である。また、図3は図2におけるA−A’の断
面構成図である。図において、15はガラス基板、16
はゲート絶縁膜、17はイントリンシックなi型水素化
アモルファスシリコン、18はn型水素化アモルファス
シリコン、19はドレイン電極、20は保持容量電極、
21は保護膜、22は平坦化膜、23はドレインコンタ
クトホール、24は保持容量電極コンタクトホール、2
5は画素電極であるITO(インジウム錫酸化物)薄膜
であり、ゲート配線群3及びゲート絶縁膜16及びi型
水素化アモルファスシリコン17及びn型水素化アモル
ファスシリコン18及びソース配線群1及びドレイン電
極19によって、図1に示したTFT4を構成してい
る。また、図4は図1に示したゲート端子10周辺の断
面構成図である。また、図5は図1に示したソース端子
6周辺の断面構成図である。また、図6はこの発明の実
施の形態1のTFTアレイ基板の製造方法を図3に示し
た部分を例にとり、説明するための製造工程概略図であ
る。
FIG. 2 is an upper plan view around one pixel of the TFT, in other words, an upper plan view around one section surrounded by the source wiring group 1, the common wiring group 2, and the gate wiring group 3. FIG. 3 is a cross-sectional configuration diagram along AA ′ in FIG. In the figure, 15 is a glass substrate, 16
Is a gate insulating film, 17 is intrinsic i-type hydrogenated amorphous silicon, 18 is n-type hydrogenated amorphous silicon, 19 is a drain electrode, 20 is a storage capacitor electrode,
21 is a protective film, 22 is a flattening film, 23 is a drain contact hole, 24 is a storage capacitor electrode contact hole, 2
Reference numeral 5 denotes an ITO (indium tin oxide) thin film serving as a pixel electrode. The gate wiring group 3, the gate insulating film 16, the i-type hydrogenated amorphous silicon 17 and the n-type hydrogenated amorphous silicon 18, the source wiring group 1, and the drain electrode 19 constitutes the TFT 4 shown in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional configuration diagram around the gate terminal 10 shown in FIG. FIG. 5 is a cross-sectional configuration diagram around the source terminal 6 shown in FIG. FIG. 6 is a schematic diagram of a manufacturing process for explaining the method of manufacturing the TFT array substrate according to the first embodiment of the present invention, taking the portion shown in FIG. 3 as an example.

【0016】以下、この発明の実施の形態1のTFTア
レイ基板及びその製造方法について、主に図6に基づい
て説明する。まず、ガラス基板15上にゲート配線群3
及びコモン配線群2の材料であるMoを、スパッタ法に
て成膜する。その後、写真製版・ウェットエッチング・
レジスト除去によってパターン加工をし、図6(a)に
示すようなゲート配線群3及びコモン配線群2を形成す
る。この後、図6(b)に示すように、ゲート配線群3
及びコモン配線群2のみを、YAGレーザー第二高調波
を用いてMoの融点以下でアニールし、溶融せずに低抵
抗化する。その後、プラズマCVD法によりゲート絶縁
膜16である水素を含むシリコン窒化膜、i型水素化ア
モルファスシリコン17及びn型水素化アモルファスシ
リコン18を連続して形成する。そして、写真製版・ド
ライエッチング・レジスト除去によってi型水素化アモ
ルファスシリコン17及びn型水素化アモルファスシリ
コン18の不要な部分を除去し図6(c)のように形成
する。
Hereinafter, a TFT array substrate and a method of manufacturing the same according to the first embodiment of the present invention will be described mainly with reference to FIG. First, the gate wiring group 3 is placed on the glass substrate 15.
Then, Mo, which is the material of the common wiring group 2, is formed by a sputtering method. After that, photolithography, wet etching,
The pattern processing is performed by removing the resist to form a gate wiring group 3 and a common wiring group 2 as shown in FIG. Thereafter, as shown in FIG.
Then, only the common wiring group 2 is annealed at a temperature equal to or lower than the melting point of Mo using the second harmonic of the YAG laser to reduce the resistance without melting. Thereafter, a silicon nitride film containing hydrogen, i-type hydrogenated amorphous silicon 17 and n-type hydrogenated amorphous silicon 18 which are the gate insulating film 16 are successively formed by the plasma CVD method. Then, unnecessary portions of the i-type hydrogenated amorphous silicon 17 and the n-type hydrogenated amorphous silicon 18 are removed by photolithography, dry etching, and resist removal to form as shown in FIG. 6C.

【0017】次に、ゲート絶縁膜16を写真製版・ドラ
イエッチング・レジスト除去によってパターン加工し、
図4に示すようなゲート配線コンタクトホール12を形
成する。図にはないが、また同様にしてコモン配線コン
タクトホール8を形成する。図6にもどり、その後、M
oをスパッタ法で形成し、さらに写真製版・ウェットエ
ッチング・レジスト除去の工程を経て、ソース配線群1
及びドレイン電極19さらに保持容量電極20を形成す
る。この時、図4にあるようなゲート端子10への引き
出し配線11も形成する。この後、ソース配線群1のみ
をYAGレーザー第二高調波によって融点以下でアニー
ルし、溶融せずに低抵抗化する。さらにソース配線群1
及びドレイン電極19をマスクとして、n型水素化アモ
ルファスシリコン18の一部を除去する。そして、保護
膜21として水素を含むシリコン窒化膜を形成する。さ
らに平坦化膜22として感光性有機樹脂膜を塗布する。
Next, the gate insulating film 16 is patterned by photolithography, dry etching and resist removal.
A gate wiring contact hole 12 as shown in FIG. 4 is formed. Although not shown, a common wiring contact hole 8 is formed in the same manner. Returning to FIG.
is formed by a sputtering method, and further through photolithography, wet etching, and resist removal steps, the source wiring group 1 is formed.
And a drain electrode 19 and a storage capacitor electrode 20 are formed. At this time, a lead wire 11 to the gate terminal 10 as shown in FIG. 4 is also formed. Thereafter, only the source wiring group 1 is annealed by the second harmonic of the YAG laser below the melting point to lower the resistance without melting. Further, source wiring group 1
Then, part of the n-type hydrogenated amorphous silicon 18 is removed using the drain electrode 19 as a mask. Then, a silicon nitride film containing hydrogen is formed as the protection film 21. Further, a photosensitive organic resin film is applied as a flattening film 22.

【0018】そして写真製版・ドライエッチングを経
て、図4にあるように引き出し配線11上部の保護膜2
1を一部除去し、ゲート端子10を形成する。また同様
にして、図5にあるようにソース配線群1上部の保護膜
21を一部除去し、ソース端子6を形成する。また同様
にして、図6にあるようにドレイン電極19上部の保護
膜21を一部除去し、ドレインコンタクトホール23を
形成する。そしてまた同様にして、保持容量電極20上
部の保護膜21を一部除去し、保持容量電極コンタクト
ホール24を形成し、図6(d)のように形成する。最
後に画素電極としてITO(インジウム錫酸化物)薄膜
25をスパッタ法で形成し、図6(e)のように形成す
る。
After photolithography and dry etching, as shown in FIG.
1 is partially removed to form the gate terminal 10. Similarly, as shown in FIG. 5, a part of the protective film 21 on the source wiring group 1 is partially removed, and the source terminal 6 is formed. Similarly, as shown in FIG. 6, part of the protective film 21 on the drain electrode 19 is partially removed to form a drain contact hole 23. Then, in a similar manner, a part of the protective film 21 on the storage capacitor electrode 20 is partially removed, and a storage capacitor electrode contact hole 24 is formed, as shown in FIG. 6D. Finally, an ITO (indium tin oxide) thin film 25 is formed as a pixel electrode by a sputtering method, and is formed as shown in FIG.

【0019】このようにして製造されたTFTアレイ基
板は、配線部分に高融点金属を用いることによって、配
線部分が高温な熱処理に強いものとなっている。よっ
て、このTFTアレイ基板自体及びこれを組み込んだ装
置の製造工程において、熱処理対策の工程数を少なく
し、低コスト化することが可能である。一方、高融点金
属の低抵抗化処理には融点以下のレーザーアニールを用
いているので、高融点金属配線を低抵抗化したことに伴
う工程数の増加は少なくなっている。また、そのように
配線部分を低抵抗化しているので、低抵抗性が求められ
るような、大容量、高精細なものにも対応可能である。
また、そのレーザーアニールをする際、その高融点金属
を融点以下で、溶融を伴わずアニールしているので、基
板と基板上薄膜との密着性がよく、下地への損傷や歪み
が殆どないなど、電気的信頼度の高いものとなってい
る。さらにここでは、高融点金属配線部分のみを選択的
にアニールしているので、レーザーアニールをする際
に、他の部分に保護膜を形成するなどの前処理が不要で
あり、さらなる製造工程の高速化、低コスト化が可能と
なっている。なお、必要ならば、基板上にシリコン酸化
膜やシリコン窒化膜等を形成して、耐熱バリアとすれば
よい。
In the TFT array substrate manufactured in this manner, the wiring portion is resistant to high-temperature heat treatment by using a high melting point metal for the wiring portion. Therefore, in the manufacturing process of the TFT array substrate itself and the device incorporating the same, it is possible to reduce the number of steps for heat treatment and reduce the cost. On the other hand, since the laser annealing at a temperature lower than the melting point is used for the resistance lowering treatment of the high melting point metal, the increase in the number of steps due to the lowering of the resistance of the high melting point metal wiring is reduced. Further, since the resistance of the wiring portion is reduced as described above, it is possible to cope with a large-capacity, high-definition device requiring low resistance.
In addition, when the laser annealing is performed, the high melting point metal is annealed at a temperature below the melting point without melting, so that the adhesion between the substrate and the thin film on the substrate is good, and there is almost no damage or distortion to the base. , Electrical reliability is high. Furthermore, since only the refractory metal wiring portion is selectively annealed here, no pre-treatment such as forming a protective film on other portions is necessary when performing laser annealing, which further speeds up the manufacturing process. And cost reduction are possible. If necessary, a heat-resistant barrier may be formed by forming a silicon oxide film, a silicon nitride film, or the like on the substrate.

【0020】なお、上記説明では、高融点金属としてM
oを用いたが、別の高融点金属のCr、Ta、W等を用
いてもよい。もちろん、これらの積層膜や合金薄膜等で
も高融点金属であれば問題はない。但し、上記のMo、
Ta、Wは、他の高融点金属に比べ、この発明のような
融点以下のレーザーアニール法による低抵抗化の効果が
比較的大きく、設計上で配線幅を細くできるようになる
という効果が特に大きい。また、Crを用いると、ウェ
ットエッチングが容易にできる。
In the above description, M is used as the high melting point metal.
Although o is used, another refractory metal such as Cr, Ta, or W may be used. Of course, there is no problem with these laminated films and alloy thin films as long as they are high melting point metals. However, the above Mo,
As compared with other high melting point metals, Ta and W have a relatively large effect of lowering the resistance by the laser annealing method having a melting point or lower as in the present invention, and particularly have an effect that the wiring width can be reduced in design. large. When Cr is used, wet etching can be easily performed.

【0021】また、高融点金属薄膜をパターン加工後に
レーザーアニールした例を示したが、薄膜形成後、必要
部分のみをレーザーアニールした後にパターン加工を行
ってもよい。もちろん、生産性を落とさないならば、基
板全面をレーザーアニールしてもよい。
In addition, although an example has been described in which the high-melting point metal thin film is laser-annealed after pattern processing, the pattern processing may be performed after forming the thin film and then laser-annealing only the necessary portions. Of course, if the productivity is not reduced, the entire surface of the substrate may be laser-annealed.

【0022】また、アモルファスシリコンTFTの場合
について述べたがポリシリコンTFTであってもよい。
Further, the case of an amorphous silicon TFT has been described, but a polysilicon TFT may be used.

【0023】また、保護膜に水素を含むシリコン窒化膜
と有機樹脂膜を用いた場合について説明したが、シリコ
ン酸化膜を用いてもよい。また、有機樹脂膜を積層して
もよい。もちろん、塗布焼成タイプの無機透明薄膜でも
よい。
Although the case where the silicon nitride film containing hydrogen and the organic resin film are used for the protective film has been described, a silicon oxide film may be used. Further, an organic resin film may be stacked. Of course, a coating and firing type inorganic transparent thin film may be used.

【0024】また、蓄積容量を画素電極とコモン配線に
形成した場合について説明したが、蓄積容量を画素電極
と前段ゲート配線との間で形成した場合も同様である。
また、IPSタイプのLCDに対しても同様である。
Although the case where the storage capacitor is formed between the pixel electrode and the common line has been described, the same applies to the case where the storage capacitor is formed between the pixel electrode and the preceding gate line.
The same applies to an IPS type LCD.

【0025】また、YAGの第2高調波レーザーではな
く、YAG第1次波レーザーや第3高調波レーザーや第
4高調波レーザやエキシマレーザーによってアニールす
ることも可能である。なお、YAGレーザーは固体レー
ザーであり、気体レーザーであるエキシマレーザーより
もエネルギーは低いものの、安定した、メンテナンス性
のよい装置である。この点でYAGレーザーは、生産上
におけるメンテナンスコストや歩留の点で有利であり、
この発明のように、エネルギーの低いYAGレーザーを
利用できるという利点は大きい。
It is also possible to anneal with a YAG primary laser, a third harmonic laser, a fourth harmonic laser, or an excimer laser instead of the second harmonic laser of YAG. Note that the YAG laser is a solid-state laser, and although it has lower energy than an excimer laser which is a gas laser, it is a stable and easy-to-maintain device. In this regard, YAG laser is advantageous in terms of production maintenance cost and yield,
As in the present invention, the advantage that a low energy YAG laser can be used is great.

【0026】また、図7に示すようにTFTアレイ基板
の検査方法が違う場合、すなわちガード抵抗トランジス
タ26を図7のように端子部に設けたような場合であっ
てもよい。
Further, the inspection method of the TFT array substrate may be different as shown in FIG. 7, that is, the guard resistor transistor 26 may be provided at the terminal as shown in FIG.

【0027】また、他のTFT構造であってもよい。Further, another TFT structure may be used.

【0028】さらにまた、半導体の製造においても、同
様のことが可能である。
Furthermore, the same can be applied to the manufacture of semiconductors.

【0029】実施の形態2.次に、実施の形態1にある
ようなTFTアレイ基板を用いたTFT液晶表示装置に
ついて図8に基づいて説明する。ここで図8は、この発
明の実施の形態2を示すTFT液晶表示装置の組立断面
図である。また、図において、Aは実施の形態1のTF
Tアレイ基板、Bはその対向電極基板、Cは液晶層であ
る。対向電極基板Bにおいて、102はガラス基板15
上に顔料分散法又は染色法により形成されたカラーフィ
ルタ、103はその上にITOで形成された対向電極、
104はさらにその上に形成されたポリイミド等による
配向膜である。また、TFTアレイ基板Aにおいても、
同様に配向膜104が形成されている。TFT液晶表示
装置は、このように形成されたTFTアレイ基板A及び
その対向電極基板Bが、狭い間隔をもって図8のように
組立てられており、そこに液晶100が注入され、ショ
ートリング13及び検査用抵抗14などの不要部分が切
断除去されることによって、得ることができる。このよ
うに、実施の形態1にあるような、高温な熱処理に強
く、配線部分が低抵抗であり、基板と基板上薄膜との密
着性がよく、信頼度の高いTFTアレイ基板を用いるこ
とによって、低コスト、大容量、高精細、高信頼なTF
T液晶表示装置を得ることができる。
Embodiment 2 Next, a TFT liquid crystal display device using the TFT array substrate according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an assembled sectional view of the TFT liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention. In the figure, A is the TF of the first embodiment.
The T array substrate, B is the counter electrode substrate, and C is the liquid crystal layer. In the counter electrode substrate B, 102 is a glass substrate 15
A color filter formed thereon by a pigment dispersion method or a dyeing method, a counter electrode 103 formed thereon of ITO,
Reference numeral 104 denotes an alignment film made of polyimide or the like formed thereon. Also, in the TFT array substrate A,
Similarly, an alignment film 104 is formed. In the TFT liquid crystal display device, the TFT array substrate A and the counter electrode substrate B thus formed are assembled at a small interval as shown in FIG. 8, and the liquid crystal 100 is injected into the TFT array substrate A and the short ring 13 and the inspection. It can be obtained by cutting and removing unnecessary parts such as the use resistor 14. As described above, by using a TFT array substrate that is resistant to high-temperature heat treatment, has low resistance in the wiring portion, has good adhesion between the substrate and the thin film on the substrate, and has high reliability as in the first embodiment. , Low cost, large capacity, high definition, highly reliable TF
A T liquid crystal display device can be obtained.

【0030】[0030]

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0031】この発明に係るTFTアレイ基板は、基板
と、前記基板表面にマトリクス状に形成されたソース配
線及びコモン配線及びゲート配線及びTFTとを備えた
TFTアレイ基板において、前記ソース配線又は前記コ
モン配線又は前記ゲート配線の少なくとも一つに高融点
金属が用いられているとともに、前記高融点金属が用い
られている前記ソース配線又は前記コモン配線又は前記
ゲート配線の少なくとも一つがレーザーにて前記高融点
金属の融点以下でアニールされているので、配線部分が
高温な熱処理に強いと同時に低抵抗であり、基板と基板
上薄膜との密着性がよく、電気的信頼度の高いTFTア
レイ基板を実現することができる。
A TFT array substrate according to the present invention is a TFT array substrate comprising a substrate, a source line, a common line, a gate line, and a TFT formed in a matrix on the surface of the substrate. A high melting point metal is used for at least one of the wiring or the gate wiring, and at least one of the source wiring or the common wiring or the gate wiring where the high melting point metal is used is used for the laser or the high melting point metal. Since the wire is annealed at a temperature lower than the melting point of the metal, the wiring portion is resistant to high-temperature heat treatment and has low resistance at the same time. be able to.

【0032】また、この発明に係るTFTアレイ基板に
おいて、MoやTaやWは、他の高融点金属に比べ、こ
の発明のような融点以下のレーザーアニール法による低
抵抗化の効果が大きいので、設計上で配線幅を細くする
ことができる。
In the TFT array substrate according to the present invention, Mo, Ta, and W have a greater effect of lowering the resistance by the laser annealing method having a melting point lower than that of the present invention as compared with other refractory metals. The wiring width can be reduced in design.

【0033】また、この発明に係るTFTアレイ基板に
おいて、Crは他の高融点金属に比べ、ウェットエッチ
ングを比較的容易に行うことができる。
In the TFT array substrate according to the present invention, Cr can perform wet etching relatively easily as compared with other refractory metals.

【0034】また、この発明に係るTFTアレイ基板に
おいて、YAGレーザーは固体レーザーであり、気体レ
ーザーであるエキシマレーザーよりも、安定した、メン
テナンス性のよい装置であるから、低コストかつ信頼性
の高いTFTアレイ基板を実現できる。
Further, in the TFT array substrate according to the present invention, the YAG laser is a solid-state laser, which is more stable and more maintainable than the excimer laser which is a gas laser. A TFT array substrate can be realized.

【0035】また、この基板に係るTFTアレイ基板の
製造方法においては、基板と、前記基板表面にマトリク
ス状に形成されたソース配線及びコモン配線及びゲート
配線及びTFTとを備えたTFTアレイ基板の製造方法
において、前記ソース配線又は前記コモン配線又は前記
ゲート配線の少なくとも一つに高融点金属を用いるとと
もに、前記高融点金属を用いた前記ソース配線又は前記
コモン配線又は前記ゲート配線の少なくとも一つをレー
ザーにて前記高融点金属の融点以下でアニールする工程
を有するので、基板と基板上薄膜との密着力を損なわな
いように高融点金属配線を低抵抗化できると同時に、そ
のような低抵抗化処理を少ない工程数の増加で製造する
ことができる。
In a method of manufacturing a TFT array substrate according to the present invention, a method of manufacturing a TFT array substrate including a substrate, a source wiring, a common wiring, a gate wiring, and a TFT formed in a matrix on the surface of the substrate. In the method, a refractory metal is used for at least one of the source wire or the common wire or the gate wire, and at least one of the source wire or the common wire or the gate wire using the refractory metal is laser-coated. The annealing at a temperature equal to or lower than the melting point of the high melting point metal, so that the high melting point metal wiring can be reduced in resistance so as not to impair the adhesion between the substrate and the thin film on the substrate, Can be manufactured with a small increase in the number of steps.

【0036】また、この発明に係るTFTアレイ基板の
製造方法において、YAGレーザーは固体レーザーであ
り、気体レーザーであるエキシマレーザーよりも、安定
した、メンテナンス性のよい装置であるから、生産上に
おけるメンテナンスコストや歩留の点で有利に製造でき
る。
In the method for manufacturing a TFT array substrate according to the present invention, the YAG laser is a solid-state laser, which is a more stable and maintainable device than an excimer laser which is a gas laser. It can be manufactured advantageously in terms of cost and yield.

【0037】このようなこの発明のTFTアレイ基板を
用いることによって、低コスト、大容量、高精細、高信
頼なTFT液晶表示装置を得ることができる。
By using such a TFT array substrate of the present invention, a low-cost, large-capacity, high-definition, highly-reliable TFT liquid crystal display device can be obtained.

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

【図1】 この発明の実施の形態1を示すTFTアレイ
基板の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a TFT array substrate according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態1を示すTFTアレイ
基板上のTFT1画素周辺の上部平面図である。
FIG. 2 is an upper plan view around a TFT pixel on a TFT array substrate according to the first embodiment of the present invention;

【図3】 図2におけるA−A’の断面構成図である。FIG. 3 is a cross-sectional configuration view taken along line A-A 'in FIG.

【図4】 この発明の実施の形態1を示すTFTアレイ
基板上のゲート端子周辺の断面構成図である。
FIG. 4 is a sectional configuration diagram around a gate terminal on the TFT array substrate according to the first embodiment of the present invention;

【図5】 この発明の実施の形態1を示すTFTアレイ
基板上のソース端子周辺の断面構成図である。
FIG. 5 is a sectional configuration diagram around a source terminal on the TFT array substrate according to the first embodiment of the present invention;

【図6】 この発明の実施の形態1を示すTFTアレイ
基板の製造工程概略図である。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a manufacturing process of the TFT array substrate according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態1を示すTFTアレイ
基板に類似した別の実施例である。
FIG. 7 is another example similar to the TFT array substrate according to the first embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の実施の形態2を示すTFT液晶表
示装置の組立断面図である。
FIG. 8 is an assembled sectional view of a TFT liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ソース配線群 S1…SM ソース配線 2 コモン配線群 C1…CN コモン配線 3 ゲート配線群 G1…GN ゲート配線 4 TFT 5 保持容量 6 ソース端子 7 コモ
ン用共通配線 8 コモン配線コンタクトホール 9 コモン端子 1
0 ゲート端子 11 引き出し配線 12 ゲート配線コンタクトホ
ール 13 ショートリング 14 検査用抵抗 15 ガラ
ス基板 16 ゲート絶縁膜 17 i型水素化アモルファスシ
リコン 18 n型水素化アモルファスシリコン 19 ドレイ
ン電極 20 保持容量電極 21 保護膜 22 平坦化膜 23 ドレインコンタクトホール 24 保持容量電極
コンタクトホール 25 ITO(インジウム錫酸化物)薄膜 26 ガー
ド抵抗トランジスタ 100 液晶 101 偏光板 102 カラーフィル
タ 103 対向電極 104 配向膜 105 画素及び
TFT A TFTアレイ基板 B 対向電極基板 C 液晶層
1 source line group S 1 ... S M source lines 2 common wiring group C 1 ... C N common wirings 3 gate wiring group G 1 ... G N gate wiring 4 TFT 5 storage capacitor 6 common line for source terminal 7 common 8 common wiring contact Hall 9 Common terminal 1
Reference Signs List 0 Gate terminal 11 Lead wiring 12 Gate wiring contact hole 13 Short ring 14 Inspection resistor 15 Glass substrate 16 Gate insulating film 17 i-type hydrogenated amorphous silicon 18 n-type hydrogenated amorphous silicon 19 Drain electrode 20 Storage capacitor electrode 21 Protective film 22 Flattening film 23 Drain contact hole 24 Storage capacitor electrode contact hole 25 ITO (indium tin oxide) thin film 26 Guard resistance transistor 100 Liquid crystal 101 Polarizer 102 Color filter 103 Counter electrode 104 Alignment film 105 Pixel and TFT A TFT array substrate B Opposite Electrode substrate C Liquid crystal layer

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板と、前記基板表面にマトリクス状に
形成されたソース配線及びコモン配線及びゲート配線及
びTFTとを備えたTFTアレイ基板において、前記ソ
ース配線又は前記コモン配線又は前記ゲート配線の少な
くとも一つに高融点金属が用いられているとともに、前
記高融点金属が用いられている前記ソース配線又は前記
コモン配線又は前記ゲート配線の少なくとも一つがレー
ザーにて前記高融点金属の融点以下でアニールされてい
ることを特徴とするTFTアレイ基板。
1. A TFT array substrate comprising a substrate, a source wiring, a common wiring, a gate wiring, and a TFT formed in a matrix on the substrate surface, wherein at least one of the source wiring, the common wiring, and the gate wiring is provided. While one high melting point metal is used, at least one of the source wiring or the common wiring or the gate wiring where the high melting point metal is used is annealed by a laser at a temperature equal to or lower than the melting point of the high melting point metal. A TFT array substrate.
【請求項2】 高融点金属は、MoやTaやWであるこ
とを特徴とする請求項1に記載のTFTアレイ基板。
2. The TFT array substrate according to claim 1, wherein the refractory metal is Mo, Ta, or W.
【請求項3】 高融点金属は、Crであることを特徴と
する請求項1に記載のTFTアレイ基板。
3. The TFT array substrate according to claim 1, wherein the high melting point metal is Cr.
【請求項4】 レーザーは、YAGレーザーであること
を特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記
載のTFTアレイ基板。
4. The TFT array substrate according to claim 1, wherein the laser is a YAG laser.
【請求項5】 基板と、前記基板表面にマトリクス状に
形成されたソース配線及びコモン配線及びゲート配線及
びTFTとを備えたTFTアレイ基板の製造方法におい
て、前記ソース配線又は前記コモン配線又は前記ゲート
配線の少なくとも一つに高融点金属を用いるとともに、
前記高融点金属を用いた前記ソース配線又は前記コモン
配線又は前記ゲート配線の少なくとも一つをレーザーに
て前記高融点金属の融点以下でアニールする工程を有す
ることを特徴とするTFTアレイ基板の製造方法。
5. A method of manufacturing a TFT array substrate comprising a substrate, a source wiring, a common wiring, a gate wiring, and a TFT formed in a matrix on the surface of the substrate, wherein the source wiring, the common wiring, or the gate is provided. While using high melting point metal for at least one of the wiring,
A step of annealing at least one of the source wiring, the common wiring, and the gate wiring using the high melting point metal with a laser at a temperature equal to or lower than the melting point of the high melting point metal. .
【請求項6】 レーザーは、YAGレーザーであること
を特徴とする請求項5に記載のTFTアレイ基板の製造
方法。
6. The method according to claim 5, wherein the laser is a YAG laser.
【請求項7】 請求項1から請求項4のいずれか1項に
記載のTFTアレイ基板を用いたことを特徴とするTF
T液晶表示装置。
7. A TF using the TFT array substrate according to any one of claims 1 to 4.
T liquid crystal display device.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011258979A (en) * 2011-08-24 2011-12-22 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
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