JPS6329787A - 能動マトリクスディスプレイスクリ−ンおよびその製造方法 - Google Patents

能動マトリクスディスプレイスクリ−ンおよびその製造方法

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JPS6329787A JP62176056A JP17605687A JPS6329787A JP S6329787 A JPS6329787 A JP S6329787A JP 62176056 A JP62176056 A JP 62176056A JP 17605687 A JP17605687 A JP 17605687A JP S6329787 A JPS6329787 A JP S6329787A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液晶スクリーンを使用する情報表示に使用さ
れる、能動マトリクスディスプレイスクリーンおよびそ
の製造方法に関するものである。
能動マトリクスディスプレイスクリーンは一般に2枚の
プレートからなり、これらのプレートの間には液晶のご
とき光電材料が挿入される。これらのプレートの一方上
には透明導電ブロックからなるマトリクス、薄膜トラン
ジスタ、1群の導電性アドレス行および1群の導1!性
アドレス列がある。各トランジスタは行に接続されたゲ
ート、ブロックに接続されたソースおよび列に接続され
たドレインを有しており、他方のプレート上には対向′
電極がある。
かかる構造は第1図に示されそして簡単化された形にお
いて導電性列12、導を性行14、トランジスタ20お
よび導電性ブロック22を支持する下方プレート10、
ならびに対向電極26で被覆される上方プレート24を
見ることができる。
かかる構造を得るために、その主要段階が第2図に示さ
れる公知の方法を使用することができる。
この方法は以下の作業、すなわち、物理的洗浄によるガ
ラス基板30の調製、 透明導電材料、例えば酸化スズおよびインジウム(IT
O)からなる層32の堆積(&部)、層32にセグメン
ト38に接続され友列34およびブロック36の形を付
与するような第1フォトグラビア(b部)、 半導体層40、絶縁体、fil!42および金属N44
の堆積(0部)、 セグメント38に重なり合いかつ列34に交差する行4
6を画成するために先行の積み重ねに加えられる第2フ
ォトグラビア(d部〕、図示してない8102Nの堆積
による全体のパッシベーションからなる。
2つのマスキングレベルを有するこのような方法はフラ
ンス特許出B第2.533,072号に記載されている
この「2のレベル」方法は4〜乙のフォトリソグラフィ
レベルを有する他の方法に比して顕著な改善を構成する
が、得られ次構造に弱点を生ずるという欠点をこうむる
。これは半導体40、絶縁体42および金属44によっ
て構成される積み重ねに関する。半導体の過度のエツチ
ングはほぼ避けられずそして劣化を生じる不純物の保持
を助けるくぼみの形成を生起するかも知れない。この過
度のエツチングは列34に沿う断面である第3図a部に
符号41によって示される。そのb部は構造を示す斜視
図である。
他の欠点は行および列が約100〜300nmの厚さの
サンドインチによって単に分離されるということである
。前記サンドイッチの縁部が、前記縁部を橋絡する導電
性粒子の存在によるか、または例えば静電破壊から生じ
る導電路の形成によって行列短絡の形成に好適な点であ
ることは明らかである。
しかしながら、かかる欠点が存在するならば、それらは
8000ドツト(同一数の行列交差を示す)を有するス
クリーン上で、基本技術の場合においても同様に、一般
に5つの短絡以下であるため極めて頻繁には遭遇されな
い。しかしながら、これはさらに「2つのレベル」の従
来方法の固有の欠点を構成しかつ欠点のないスクリーン
を得ようとするならば除去されねばならない。
本発明の目的はこの欠点を除去することである。
この九め、上述した危険に至る露出縁部の出現全回避す
るように、半導体40、絶縁体42および金属44によ
って構成される積み重ねの完全なエツチングを第2フォ
トグラビアの間中実施しないことを勧める。本発明によ
れば行(ロウ)を形成するための金属堆積のみがエツチ
ングされる。これは、従来一般に使用されるアモルファ
スシリコンに代えて、半導体として水素化アモルファス
シリコンカーバイド(astc:a)の使用により可能
である。水素化アモルファスシリコンカーバイド(炭化
ケイ素)の選択はとくにその透明性の結果として適切で
ある。したがって、炭素(量において数チに制限される
)の存在は半導体の禁止帯を増大するのにかつ紫外線に
対する光学的吸収を抑えるのに十分である。かくして、
この材料は、とくに薄膜(約5Qnm)i使用するとき
、事実上透明であることができる。厳密に光学的観点か
ら半導体は、スクリーンの透明性が顕著に不利益に影響
を及ぼすことなく、マトリクスの全表面にわたって残さ
れることができる。
しかしながら、ブロックと隣接列(コラム)との間に導
入される漏洩抵抗に注意する必要がある。
ツレは非常に高いままであるのに違いなく、その結果R
が前記抵抗でかつCが液晶セルのキャパシタンスである
時定数RCが平均アドレス時間である20m5全大きく
越える。
以下の表はasiHおよびa81(?Hについての固有
抵抗値ならびにこれら2つの材料の光伝導性を示す。デ
ータは、照明下でも同様に、漏洩抵抗Rは無視し得る作
用を有するのに十分であると推論することができる。
asiHasiCH E    1.6   2 R10’     10 〜10 PC10−510〜10 この表において、Eは禁止帯幅を電子ボルトで示し、R
は固有抵抗をΩ・αでそしてpcは光伝導性をΩ−1・
c!IL−1で示す(もちろん光伝導性は炭素@度に依
存する)。
それゆえ、本発明はとくに、マトリクスブロックと1群
のアドレス列によって4成される第1レベルおよび1群
のアドレス行からなる第2レベルを支持する第1壁を有
し、前記2つのレベルが半導体層と絶R層の積み重ねに
より分離されており前記2つのレベルを分離する積み重
ねにおいて、半導体が水素化アモルファスシリコンカー
バイトからなり、前記半導体層および絶縁湘が第1壁全
体を被覆する、前述されたような能動マトリクスディス
プレイスクリーンに関する。
第1の変形例において、アドレス列とブロックからなる
第1レベルは第1壁と接触し、アドレス行を有する第2
レベルは水素化シリコンカーバイド−絶縁体スタック(
積み重ね)の上方に位置決めされる。
第2の変形例において、配置が逆にされそしてアドレス
行からなる第2レベルは第1壁と接触しそしてそれは絶
縁体−水素化シリコンカーバイドスタックの上方に位置
決めされるアドレス列およびブロックからなる第1レベ
ルである。
実際には、水素化アモルファスシリコンカーバイド中の
カーボン濃度は2〜10%の間である。
水素化アモルファスシリコンカーバイド層は20〜11
00nの間である。
本発明はまた、かかるスクリーンを製造する方法に関す
る。この方法は、一方が直接でかつ他方が逆であるスク
リーンについての2つの構造的変形例に対応する2つの
変形例からなる。
以下に、本発明を非限定的な実施例および添付図面に関
連して詳細に説明する。
第4図は第3図のディスプレイと同じ斜視図で本発明に
よるディスプレイスクリーンの詳細を示す。従来技術と
違って、半導体40と絶縁体42によって形成される積
み重ねは壁30全体かつとくにブロック36および列3
4を被覆することを見ることができる。したがって、列
およびブロックはもはや露出されず、その結果もはや半
導体層の過度のエツチングの危険はない。これは半導体
40として水素化アモルファスシリコンカーバイドの便
用により可能となる。
しかしながら、壁の表面全体にわたっての水素化アモル
ファスシリコンカーバイドの存在はブロックと隣接列と
の間の二重矢印Rにより表わされた漏洩抵抗Rの出現に
至ることが理解される。それは約20m8であるアドレ
スサイクル以上の時定数RCを有する九めに高くしなけ
ればならないこの抵抗である。
a部5図は本発明によるディスプレイスクリーンの下壁
の2つの断面を示し、断面aはアドレス行44に沿って
おりかつ断面Cは列34に沿っている。第3図のa部と
の比較により、壁の表面全体にわたって延びる水素化ア
モルファスシリコンカーバイド40から作られたこれら
の絶縁層42を備えた本発明による構造の独創性を見る
ことができる。
かかるスクリーンを製造するための方法に関連して、作
業は、前述し友フランス特許出願第2.533.072
号に記載されたように、標準順序において実施される。
それは方法の種々の段階を示す本出願の第2図を参照す
ることができる。2つの作業レベルは連続して展開され
る。
レベル1: 酸化スズおよびインジウム透明導電lの堆積。
ITO層のフォトグラビアおよび将来のトランジスタの
ソースおよびドレインをそれぞれ形成する列およびブロ
ックの限定。
変形例として、トランジスタのソースとドレインとの接
触を改善する几めに、エツチング舵に、I T O上に
ドーピングされ念アモルファスシリコンカーバイド/1
lK−堆積することができる。
レベル2: PECVD(プラズマ強化化学気相成長)によるaSi
C:Hの堆積。ガラス基板は反応炉に導入されかつ25
0°Cに近い温度に上昇される。操作および作業ガス(
減じられた圧力において)は小量のメタンま几はエチレ
ンを有する希釈シランにすることができる。非常に低い
パワーの無線周波数プラズマはこれらのガスの分解およ
びaSiC:H堆積の形成を可能にする。
同一手順による絶縁体、例えばSi3N、の堆積、作業
ガスはこの場合に希釈シランおよびアンモニアである。
ゲート金属、例えばアルミニウムの堆積。アルミニウム
は電子銃による蒸発による真空蒸着される。変形例とし
て、「ビーリング」方法がまずフォトレジストヲ堆積し
かつ次いでアルミニウムを蒸発させることにより使用さ
れることができる。
最後にフォトレジストおよび過剰金属は除去される。
レベル2のエツチング。アルミニウム堆積ハ、アドレス
行を形成するように、第2マスクの助けによりエツチン
グされる。
第6図は得られた薄膜トランジスタ(T P T )の
断面図である。
ドレイ/−ソース電圧(v8D)の関数として2つのド
レイン−ソース特性(工sD)がゲート電圧VQの2つ
の値(10vおよび15v)について第7図に示される
第8図は本発明によるディスプレイスクリーンの「逆の
」の変形例を示す。列に対して垂直な断面であるa部に
おいて、トランジスタのゲート47は壁60上に宜かれ
かつソースおよびドレインを構成する列34およびブロ
ック36は水素化アモルファスシリコンカーバイド44
およびe縁体42によって構成される積み重ねの上方に
位置決めされることを見ることができる。b部において
、下からスクリーンをかつ行46に対して垂直なセグメ
ント47を見ることができ、セグメント47は半導体−
絶縁体スタックの下で(’ F T用のゲートの構成を
可能にする。
このスクリーンの変形例を得るために、本方法は僅かに
変更されねばならない。以下の作業が第9図にしたがっ
て実施されることができる。すなわち、 導電材料、例えばアルミニウムからなる層44の絶縁基
板30上への堆積(、)、 行に対して垂直なセグメント47を有する行を残すため
に前記層のフォトグラビア(b)、水素化アモルファス
シリコンカーバイド44および透明導電材料層32の絶
縁、1142上への堆積(C)、 行に対して垂直なセグメント47を部分的に重ね合せて
いる列34およびブロック36を形成するような層32
のフォトグラビアである。
し念がって、本発明はディスプレイスクリーンのコスト
を著しく低減する3つの簡単化を提供、する。
(1)設備の簡単化ニアルミニウム行を解放するのに必
要な最終エツチングは重大でなくかつレベル2を構成す
る完全な積み重ねをエツチングするときよりも非常に基
本的な機械において実施されることができる。
(2)生産効果の改善:露出縁部の出現により、行−列
短絡の主要原因が除去される。
(8)方法の簡単化二裂造時間は著しく低減される。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の構造を示す概略図、 第2図は従来の2レベル製造方法における幾つかの段階
を示す説明図、 第3図は従来の構造の詳細を示す説明図、第4図は本発
明によるスクリーンの詳細を示す斜視図、 第5図(a)および(b)はそれぞれ本発明によるディ
スプレイスクリーンの行に沿う断面図および列に沿う断
面図、 第6図は薄膜トランジスタの概略断面図、第7図はトラ
ンジスタの電圧−電流特性図、第8図はフォトグラビア
シーケンスが逆にされかつ「逆の」トランジスタに至る
本発明の第2実施例の説明図、 第9図は前記第2実施例における製造方法の多数の段階
の説明図である。 図中、符号30は壁(P、縁基板)、32は透明導電材
料1.34はアドレス列、36はブロック、40は半導
体、42は絶縁体、44はアドレス行、46は行、47
はセグメントである。 ゼ 〔h

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)マトリクスブロックと1群のアドレス列によつて
    構成される第1レベルおよび1群のアドレス行からなる
    第2レベルを支持する第1壁からなり、前記2つのレベ
    ルが半導体層と絶縁層の積み重ねにより分離されており
    、また、対向電極により被覆された第2壁とこれら2つ
    の壁との間の液晶とからなる能動マトリクスディスプレ
    イスクリーンにおいて、前記2つのレベルを分離する積
    み重ねにおいて、半導体は水素化アモルファスシリコン
    カーバイトからなり、その場合に半導体層と絶縁層は前
    記第1壁全体を被覆することを特徴とする能動マトリク
    スディスプレイスクリーン。
  2. (2)前記水素化アモルファスシリコンカーバイド濃度
    は数パーセントであることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項に記載の能動マトリクスディスプレイスクリーン
  3. (3)水素化アモルファスシリコンカーバイド層の厚さ
    は約50nmであることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項に記載の能動マトリクスディスプレイスクリーン。
  4. (4)アドレス列およびブロックからなる第1レベルは
    第1壁と接触しそしてアドレス行を有する第2レベルは
    水素化シリコンカーバイドおよび絶縁体によつて構成さ
    れる積み重ねの上方に位置決めされることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項に記載の能動マトリクスディスプ
    レイスクリーン。
  5. (5)アドレス行からなる第2レベルは前記第1壁と接
    触しそしてアドレス列およびブロックからなる第1レベ
    ルは前記絶縁体および水素化シリコンカーバイドにより
    構成される積み重ねの上方に位置決めされることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項に記載の能動マトリクスデ
    ィスプレイスクリーン。
  6. (6)2つだけのフォトグラビア作業により第1壁上に
    、1群のアドレス列からなる第1レベル、マトリクスブ
    ロックおよび1群のアドレス行からなる第2レベルを堆
    積し、そして半導体層および前記2つのレベルを分離す
    る絶縁層からなる積み重ねを形成してなる能動マトリク
    スディスプレイスクリーンの製造方法において、前記半
    導体は水素化アモルファルシリコンカーバイドからなり
    そして前記半導体層と前記絶縁体層は壁全体にわたつて
    配置されることを特徴とする能動マトリクスディスプレ
    イスクリーンの製造方法。
  7. (7)絶縁基板上への第1透明導電材料層の堆積、マト
    リクスブロックを構成するように前記層に加えられる第
    1フォトグラビア、ブロックセグメントに接続される各
    ブロック、前記第1導電材料の列をあとに残す前記第1
    フォトグラビア、水素化アモルファスシリコンカーバイ
    ド層の堆積、絶縁層の堆積、第2導電層の堆積、前記第
    2導電材料に単に加えられかつ前記第2導電材料行をあ
    とに残す第2フォトグラビアからなり、これらの行は前
    記ブロックセグメントの上方を通過し、列およびブロッ
    クセグメントを有する列のオーバラップ領域は薄膜トラ
    ンジスタのソースおよびドレインを画成し、前記トラン
    ジスタのゲートは前記ブロックセグメントと前記列との
    間に配置された行の部分によつて構成されることを特徴
    とする特許請求の範囲第6項に記載の能動マトリクスデ
    ィスプレイスクリーンの製造方法。
  8. (8)絶縁基板上への導電材料層の堆積、それに対して
    垂直なセグメントを有する行をあとに残すような前記層
    のフォトグラビア、絶縁層の堆積、水素化アモルファス
    シリコンカーバイド層の堆積、透明導電材料層の堆積お
    よび前記行に対して垂直な前記セグメントに部分的に重
    なり合う列およびブロックを形成するような前記透明導
    電材料層のフォトグラビアからなることを特徴とする特
    許請求の範囲第6項に記載の能動マトリクスディスプレ
    イスクリーンの製造方法。
JP62176056A 1986-07-16 1987-07-16 能動マトリクスディスプレイスクリーンおよびその製造方法 Expired - Lifetime JP2676611B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8610349 1986-07-16
FR8610349A FR2601801B1 (fr) 1986-07-16 1986-07-16 Ecran d'affichage a matrice active utilisant du carbure de silicium amorphe hydrogene et procede de fabrication de cet ecran

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Publication Number Publication Date
JPS6329787A true JPS6329787A (ja) 1988-02-08
JP2676611B2 JP2676611B2 (ja) 1997-11-17

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JP62176056A Expired - Lifetime JP2676611B2 (ja) 1986-07-16 1987-07-16 能動マトリクスディスプレイスクリーンおよびその製造方法

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US (1) US4844587A (ja)
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