JPS6355529A - アクティブ・マトリクス液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
アクティブ・マトリクス液晶表示装置の製造方法Info
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- JPS6355529A JPS6355529A JP61199243A JP19924386A JPS6355529A JP S6355529 A JPS6355529 A JP S6355529A JP 61199243 A JP61199243 A JP 61199243A JP 19924386 A JP19924386 A JP 19924386A JP S6355529 A JPS6355529 A JP S6355529A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
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- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は厚膜状の単結晶シリコン基板上に形成された電
界効果型トランジスタを有するアクティブ・マトリクス
液晶表示装置に関する。
界効果型トランジスタを有するアクティブ・マトリクス
液晶表示装置に関する。
近年、ツイスト・ネマチック型（ＴＮ型）を中心とした
液晶表示装置（ＬＣＩ））の応用が発展し、腕時計や電
卓の分野で大量に用いられているが、さらに文字９図形
環の任意表示が可能なマトリクス型も使われはじめてい
る。マトリクス型とは、ストライプ状の電極を有する基
板２枚を、液晶を介して互いに対向して配置したＬＣＤ
である。木型のＬＣＤのＸ−Ｙ端子を、マトリクス端子
とよぶ。
液晶表示装置（ＬＣＩ））の応用が発展し、腕時計や電
卓の分野で大量に用いられているが、さらに文字９図形
環の任意表示が可能なマトリクス型も使われはじめてい
る。マトリクス型とは、ストライプ状の電極を有する基
板２枚を、液晶を介して互いに対向して配置したＬＣＤ
である。木型のＬＣＤのＸ−Ｙ端子を、マトリクス端子
とよぶ。
このマ） ＩＪクス型ＬＣＤの応用分野を広げるために
は、表示容量の増大が必要である。しかし、従来のＬＣ
Ｄの電圧透過率変化特性はその立上りがあまり急峻でな
いので、表示容量を増加させるために、マルチプレゲス
駆動の走査本数を増加させると、選択画素と非選択画素
者々にかかる実効電圧比は低下するので、選択画素と非
選択画素とのコントラスト比低下というクロストークが
生じる。その結果、表示コントラストが著しく低下し、
ある程度のコントラストが得られる視野角も著しく狭く
なるため、従来のＬＣＤでは走査本数が６０本位が限界
であった。
は、表示容量の増大が必要である。しかし、従来のＬＣ
Ｄの電圧透過率変化特性はその立上りがあまり急峻でな
いので、表示容量を増加させるために、マルチプレゲス
駆動の走査本数を増加させると、選択画素と非選択画素
者々にかかる実効電圧比は低下するので、選択画素と非
選択画素とのコントラスト比低下というクロストークが
生じる。その結果、表示コントラストが著しく低下し、
ある程度のコントラストが得られる視野角も著しく狭く
なるため、従来のＬＣＤでは走査本数が６０本位が限界
であった。
とのマ） ＩＪクス型ＬＣＤの表示容量を大幅に増加さ
せるために、ＬＣＤの各画素にアクティブ素子を直列に
配置したアクティブ・マトリクスＬＣＤが提案されてい
る。ここ数年の間に発表された試作品のアクティブ素子
としては、無定形シリコン（ａ−８ｉ）や多結晶シリコ
ン（ｐ−８ｉ）を半導体材料としたＦＥＴ構造の薄膜ト
ランジスタ（ＴＰＴ）、又は単結晶シリコ：ｙ（ｓ−’
ｌｉ）を半導体材料としたＦ Ｅ Ｔが大部分である。
せるために、ＬＣＤの各画素にアクティブ素子を直列に
配置したアクティブ・マトリクスＬＣＤが提案されてい
る。ここ数年の間に発表された試作品のアクティブ素子
としては、無定形シリコン（ａ−８ｉ）や多結晶シリコ
ン（ｐ−８ｉ）を半導体材料としたＦＥＴ構造の薄膜ト
ランジスタ（ＴＰＴ）、又は単結晶シリコ：ｙ（ｓ−’
ｌｉ）を半導体材料としたＦ Ｅ Ｔが大部分である。
これらのうちａ −Ｓ ｉ ＋ｐ −Ｓ ｉのＴＰＴは
製造プＯセスがまだ確立されていないので歩留りが悪く
、また良品の特性も不十分であり、走査本数に限界があ
る。更に、ＴＰＴの特性が不十分、且つ、−枚の基板内
でも特性が一様でない為、テレビ画面のような中間調表
示を出した場合、階調がでず、又、コントラストが弱く
、且つ１画面内でコントラストむらが生じる。
製造プＯセスがまだ確立されていないので歩留りが悪く
、また良品の特性も不十分であり、走査本数に限界があ
る。更に、ＴＰＴの特性が不十分、且つ、−枚の基板内
でも特性が一様でない為、テレビ画面のような中間調表
示を出した場合、階調がでず、又、コントラストが弱く
、且つ１画面内でコントラストむらが生じる。
一方、５−８ｉのＦ Ｅ Ｔは、従来のシリコンＩＣプ
ロセスをそのまま用いることにより得られるので、歩留
りも良く、良品の特性も十分であり、走査本数も実用上
限界がない。しかし、この５−８ｉは不透明であるので
、フルカラー化が困難で、コントラストが高くとれるＴ
Ｎ型が使えない等の本質的な欠点がある。
ロセスをそのまま用いることにより得られるので、歩留
りも良く、良品の特性も十分であり、走査本数も実用上
限界がない。しかし、この５−８ｉは不透明であるので
、フルカラー化が困難で、コントラストが高くとれるＴ
Ｎ型が使えない等の本質的な欠点がある。
このような従来のアクティブ・マトリクスに関しては、
ニー・アイ・ラカトス（Ａ、Ｉ 、 Ｌａｋａｔｏｓ
）著による雑誌「プロシーディンゲス・オプ・エスアイ
デ４ ”’−（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｓ Ｌ
Ｄ ） −Ｊ 、 第２４巻、第２号、第１８５頁（昭
和５８年発行）収録の論文１プロミス・アンド・チャレ
ンジ・オプ・シンフィルム・シリコン・アプローチズ・
トウ・アクティブａ”ｖトリクス”（Ｐｒｏｍｉｓｅ
ａｎｄ Ｃｈａ−１１ｅｎｇｅ ｏｆ Ｔｈｉｎ−Ｆｉ
ｌｍ ５ｉｌｉｃｏｎ Ａｐｐｒｏａｃｈｅｓｔｏ Ａ
ｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｃｅｓ ）に述べられている。
ニー・アイ・ラカトス（Ａ、Ｉ 、 Ｌａｋａｔｏｓ
）著による雑誌「プロシーディンゲス・オプ・エスアイ
デ４ ”’−（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｓ Ｌ
Ｄ ） −Ｊ 、 第２４巻、第２号、第１８５頁（昭
和５８年発行）収録の論文１プロミス・アンド・チャレ
ンジ・オプ・シンフィルム・シリコン・アプローチズ・
トウ・アクティブａ”ｖトリクス”（Ｐｒｏｍｉｓｅ
ａｎｄ Ｃｈａ−１１ｅｎｇｅ ｏｆ Ｔｈｉｎ−Ｆｉ
ｌｍ ５ｉｌｉｃｏｎ Ａｐｐｒｏａｃｈｅｓｔｏ Ａ
ｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｃｅｓ ）に述べられている。
一般に、絶縁基板上に半導体素子を形成させる方法とし
ては、ｓ −Ｓ ｉ ’ｐ ｐ −８ｉを使う方法の他
に、サファイア（ｋｌ ２ Ｕｓ ）またはスピネル（
ＭｇＡＪ＊０４）等の絶縁物上に単結晶シリコンをエピ
タキシャル成長させ、そのエピタキシャル層に素子（こ
の素子は一般にＳＯ８とよばれる）を形成する方法もあ
る。このＳＯ８は、５−８ｉ上の素子並、又はそれ以上
の性能が得られるが、サファイア等の基板の価格が非常
に高く、又大面積のものが得られない欠点がある。
ては、ｓ −Ｓ ｉ ’ｐ ｐ −８ｉを使う方法の他
に、サファイア（ｋｌ ２ Ｕｓ ）またはスピネル（
ＭｇＡＪ＊０４）等の絶縁物上に単結晶シリコンをエピ
タキシャル成長させ、そのエピタキシャル層に素子（こ
の素子は一般にＳＯ８とよばれる）を形成する方法もあ
る。このＳＯ８は、５−８ｉ上の素子並、又はそれ以上
の性能が得られるが、サファイア等の基板の価格が非常
に高く、又大面積のものが得られない欠点がある。
近年、このＳＯ８の他に５−８ｉ上素子以上の性能が得
られる素子として、ボリシングを用いた転写半導体素子
（以下ＰＴＤと略す）が現われた。
られる素子として、ボリシングを用いた転写半導体素子
（以下ＰＴＤと略す）が現われた。
この素子については、演目らによる「昭和５９年秋季第
４５回応用物理学会学術講演会予稿集」（講演番号１２
ａ−ｃ−２）及び［日本応用物理学会欧文誌（Ｊａｐａ
ｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐ
ｈｙ−ｓｉｃｓ）Ｊ第２３巻、第Ｌ８１５頁（１９８４
年発行）の論文中に示されている。
４５回応用物理学会学術講演会予稿集」（講演番号１２
ａ−ｃ−２）及び［日本応用物理学会欧文誌（Ｊａｐａ
ｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐ
ｈｙ−ｓｉｃｓ）Ｊ第２３巻、第Ｌ８１５頁（１９８４
年発行）の論文中に示されている。
このＰＴＤ素子の製造法は、およそ次のとおりである。
まず、５−８ｉ基板に制御された深さの酸化物からなる
素子分離領域を設け、この素子分離領域間の半導体部分
に所望の素子を形成した後、その素子形成面を接着剤で
保持基板に接着し、前記素子分離領域が露出するまで前
記半導体２！、板を裏面から研磨しながら除去し、除去
により露出した面を絶縁性の高分子材料からなる接着剤
を介して支持基板に固定した後保持基板を除去して形成
さ扛る。又、保持基板を除去せずに、デバイスとして用
いる方法も特開昭６０−２４６５１７の明細書中に示さ
れている。
素子分離領域を設け、この素子分離領域間の半導体部分
に所望の素子を形成した後、その素子形成面を接着剤で
保持基板に接着し、前記素子分離領域が露出するまで前
記半導体２！、板を裏面から研磨しながら除去し、除去
により露出した面を絶縁性の高分子材料からなる接着剤
を介して支持基板に固定した後保持基板を除去して形成
さ扛る。又、保持基板を除去せずに、デバイスとして用
いる方法も特開昭６０−２４６５１７の明細書中に示さ
れている。
本発明の目的は、このような従来の欠点を除去し、高歩
留シでかつ高性能のアクティブ・マ） ＩＪクス液晶表
示装置およびその製造方法を提供することにある。
留シでかつ高性能のアクティブ・マ） ＩＪクス液晶表
示装置およびその製造方法を提供することにある。
本発明のアクティブ・マトリクス液晶表示装置は、デー
タ信号電極と走査信号電極とで定まる位置にアクティブ
素子を設けた素子基板と対向電極を有する対向基板とが
液晶を介して互いに対向して配置されてなるアクティブ
マトリクス液晶表示装置において、前記素子基板は互い
に隣接する単結晶シリコン領域と絶縁体領域とからなる
デバイス層が保持基板に接着されてなり、前記単結晶シ
リコン領域の前記保持基板側にアクティブ素子が形成さ
れ、前記絶縁体領域の前記保持基板と反対側に画素電極
が形成され、前記画素電極は前記絶縁体領域に設けられ
たコンタクト穴を通して前記アクティブ素子に接続され
ているという構成を有している。
タ信号電極と走査信号電極とで定まる位置にアクティブ
素子を設けた素子基板と対向電極を有する対向基板とが
液晶を介して互いに対向して配置されてなるアクティブ
マトリクス液晶表示装置において、前記素子基板は互い
に隣接する単結晶シリコン領域と絶縁体領域とからなる
デバイス層が保持基板に接着されてなり、前記単結晶シ
リコン領域の前記保持基板側にアクティブ素子が形成さ
れ、前記絶縁体領域の前記保持基板と反対側に画素電極
が形成され、前記画素電極は前記絶縁体領域に設けられ
たコンタクト穴を通して前記アクティブ素子に接続され
ているという構成を有している。
本発明第１のアクティブ・マトリクス液晶表示装置の製
造方法は、データ信号電極と走査信号電極とで定まる位
置にアクティブ素子を設けた素子基板と対向電極を有す
る対向基板とが液晶を介して互いに対向して配置されて
なるアクティブマトリクス液晶表示装置の製造方法にお
いて、単結晶シリコン基板の一主面に選択的に絶縁体層
を形成し、前記絶縁体層に下地の単結晶シリコンに達す
るまでコンタクト穴を形成し、前記絶縁体層の形成され
ていない前記単結晶シリコン基板の一主面にアクティブ
素子を形成し、前記アクティブ素子から前記コンタクト
穴に配線を形成し、前記単結晶シリコン基板の一主面側
を接着剤で保持基板に接着し、前記絶縁体層が露出する
まで前記単結晶シリコン基板を裏面から研磨して単結晶
シリコン領域と絶縁体領域とからなるデバイス層を形成
し、前記絶縁体領域の前記保持基板と反対側の表Ｈに画
素電極を形成し、前記画素電極と前記コンタクト穴とを
通して前記アクティブ素子に配線を行なう工程を含んで
なる。
造方法は、データ信号電極と走査信号電極とで定まる位
置にアクティブ素子を設けた素子基板と対向電極を有す
る対向基板とが液晶を介して互いに対向して配置されて
なるアクティブマトリクス液晶表示装置の製造方法にお
いて、単結晶シリコン基板の一主面に選択的に絶縁体層
を形成し、前記絶縁体層に下地の単結晶シリコンに達す
るまでコンタクト穴を形成し、前記絶縁体層の形成され
ていない前記単結晶シリコン基板の一主面にアクティブ
素子を形成し、前記アクティブ素子から前記コンタクト
穴に配線を形成し、前記単結晶シリコン基板の一主面側
を接着剤で保持基板に接着し、前記絶縁体層が露出する
まで前記単結晶シリコン基板を裏面から研磨して単結晶
シリコン領域と絶縁体領域とからなるデバイス層を形成
し、前記絶縁体領域の前記保持基板と反対側の表Ｈに画
素電極を形成し、前記画素電極と前記コンタクト穴とを
通して前記アクティブ素子に配線を行なう工程を含んで
なる。
本発明第２のアクティブ・マトリクス液晶表示装置の製
造方法はデータ信号電極と走査信号電極とで定まる位置
にアクティブ素子を設けた素子基板と対向電極を有する
対向基板とが液晶を介して互いに対向して配置されてな
るアクティブ・マトリクス液晶表示装置の製造方法にお
いて、単結晶シリコン基板の一主面に選択的に絶縁体層
を形成し、前記絶縁体層の形成されていない前記単結晶
シリコン基板の一主面にアクティブ素子を形成し、前記
アクティブ素子から前記絶縁体層表面の所定部分へ配線
を形成し、前記単結晶シリコン基板の一主面側を接着剤
で保持基板に接着し、前記絶縁体層が露出するまで前記
単結晶シリコン基板を裏面から研磨して単結晶シリコン
領域と絶縁体領域とからなるデバイス層を形成し、前記
絶縁体領域にコンタクト穴を設けてこのコンタクト穴を
介して前記アクティブ素子に接続する画素電極を前記絶
縁体領域の保持基板と反対側の表面に形成する工程を含
んでなる。
造方法はデータ信号電極と走査信号電極とで定まる位置
にアクティブ素子を設けた素子基板と対向電極を有する
対向基板とが液晶を介して互いに対向して配置されてな
るアクティブ・マトリクス液晶表示装置の製造方法にお
いて、単結晶シリコン基板の一主面に選択的に絶縁体層
を形成し、前記絶縁体層の形成されていない前記単結晶
シリコン基板の一主面にアクティブ素子を形成し、前記
アクティブ素子から前記絶縁体層表面の所定部分へ配線
を形成し、前記単結晶シリコン基板の一主面側を接着剤
で保持基板に接着し、前記絶縁体層が露出するまで前記
単結晶シリコン基板を裏面から研磨して単結晶シリコン
領域と絶縁体領域とからなるデバイス層を形成し、前記
絶縁体領域にコンタクト穴を設けてこのコンタクト穴を
介して前記アクティブ素子に接続する画素電極を前記絶
縁体領域の保持基板と反対側の表面に形成する工程を含
んでなる。
次に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。
明する。
第１図及び第２図はそれぞれは本発明アクティブ・マト
リクス液晶表示装置の第１の実施例の主要部の断面図及
びこの実施例における素子基板の模式的平面図である。
リクス液晶表示装置の第１の実施例の主要部の断面図及
びこの実施例における素子基板の模式的平面図である。
この実施例は、データ信号電極２１と走査信号電極２０
とで定まる位置にアクティブ素子を設けた素子基板と対
向電極を有する対向基板とが液晶を介して互いに対向し
て配置されてなるアクティブ・マ） ＩＪクス液晶表示
装置において、前述の素子基板は互いに隣接する単結晶
シリコン領域３と絶縁体領域４とからなるデバイス層が
保持基板１に接着されてなシ、単結晶シリコン傾城３の
保持基板１側ＫＭＯ８）ランジスタ１８からなるアクテ
ィブ素子が形成され、絶縁体領域４の保持基板１と反対
側に画素電極５が形成され、画素電極５は絶縁体領域４
に設けられたコンタクト穴１７を通してアクティブ素子
であるＭＯＳ）ランジスタ１８のドレイン領域１０に接
続されているものである。
とで定まる位置にアクティブ素子を設けた素子基板と対
向電極を有する対向基板とが液晶を介して互いに対向し
て配置されてなるアクティブ・マ） ＩＪクス液晶表示
装置において、前述の素子基板は互いに隣接する単結晶
シリコン領域３と絶縁体領域４とからなるデバイス層が
保持基板１に接着されてなシ、単結晶シリコン傾城３の
保持基板１側ＫＭＯ８）ランジスタ１８からなるアクテ
ィブ素子が形成され、絶縁体領域４の保持基板１と反対
側に画素電極５が形成され、画素電極５は絶縁体領域４
に設けられたコンタクト穴１７を通してアクティブ素子
であるＭＯＳ）ランジスタ１８のドレイン領域１０に接
続されているものである。
このよう々構成で４００Ｘ６４０画素、ピッチ０．２雪
のアクティブ・マトリクス液晶表示装置（ＡＭ−ＬＣＤ
）を試作したが、このＡＩＶＩ−Ｌ ＣＤはスタティッ
ク駆動時とほぼ同一の表示性能を示し、模擬信号として
２０００本疋査時相当の信号まで印加したが、スタテイ
、り駆動時とほぼ同じ表示性能が得られた。
のアクティブ・マトリクス液晶表示装置（ＡＭ−ＬＣＤ
）を試作したが、このＡＩＶＩ−Ｌ ＣＤはスタティッ
ク駆動時とほぼ同一の表示性能を示し、模擬信号として
２０００本疋査時相当の信号まで印加したが、スタテイ
、り駆動時とほぼ同じ表示性能が得られた。
駆動信号には従来のＭＯＳトランジスタ又はＴＰＴを積
層したＡＭ−ＬＣＤＫ用いる信号と同様の信号を用いた
。
層したＡＭ−ＬＣＤＫ用いる信号と同様の信号を用いた
。
又、中間調を含むテレビ画面を出した場合、はぼ忠実に
階調を表現し、高コントラストであシ、又、画面内でコ
ントラスト・ムラは生じなかった。
階調を表現し、高コントラストであシ、又、画面内でコ
ントラスト・ムラは生じなかった。
更に、ａ −８ｉ又はｐ −Ｓ ｉのＴＰＴを用いたも
のに比べて歩留りの向上も著しかった。
のに比べて歩留りの向上も著しかった。
第３図は本発明のアクティブ・マトリクス液晶表示装置
の第２の実施例を説明するための素子基板の模式的平面
図である。
の第２の実施例を説明するための素子基板の模式的平面
図である。
この実施例は、走査側駆動回路２２とデータ側駆動回路
２３とを、画素電極５に接続されるＭＯＳトランジスタ
１８の形成と同時に、所定の単結晶シリコン領域に設け
た以外は第１の実施例と同様である。画素数は４００Ｘ
６４０画素、ピッチは０．０５３である。走査側駆動回
路２２はシフトレジスタから、又、データ側駆動回路２
３はシフトレジスタとサンプル・ホルダとから構成され
、通常のＭＯＳ−ＩＣと同じ回路である。
２３とを、画素電極５に接続されるＭＯＳトランジスタ
１８の形成と同時に、所定の単結晶シリコン領域に設け
た以外は第１の実施例と同様である。画素数は４００Ｘ
６４０画素、ピッチは０．０５３である。走査側駆動回
路２２はシフトレジスタから、又、データ側駆動回路２
３はシフトレジスタとサンプル・ホルダとから構成され
、通常のＭＯＳ−ＩＣと同じ回路である。
本実施例によるパネルは駆動回路を積層している為、端
子の数が１０４０本から、１０本と著しく減少し、端子
の接続工程が著しく簡略になった。
子の数が１０４０本から、１０本と著しく減少し、端子
の接続工程が著しく簡略になった。
本パネルは小さい為、直視型には向かないが、従来の投
射光学系を用いて、ｌｍＸ１ｍ角の良好な投射画面を得
た。中間調表示も良好であった。
射光学系を用いて、ｌｍＸ１ｍ角の良好な投射画面を得
た。中間調表示も良好であった。
第４図〜第６図は本発明第１のアクティブ・マトリクス
液晶表示装置の製造方法の第１の実施例を説明するため
工程順に配置した素子基板の主要部の断面図である。
液晶表示装置の製造方法の第１の実施例を説明するため
工程順に配置した素子基板の主要部の断面図である。
まず、第４図に示すように、単結晶シリコン基板１６上
に熱酸化によシ厚さ２μＩｎの５ｉ０２膜を形成し、各
表示画素に対応する部分を除き反応性イオンエツチング
によシこの５ｉ０２膜を除去する。
に熱酸化によシ厚さ２μＩｎの５ｉ０２膜を形成し、各
表示画素に対応する部分を除き反応性イオンエツチング
によシこの５ｉ０２膜を除去する。
この残ったＳ ｉ０２の部分が絶縁体層４′となる。単
結晶シリコン基板１６が露出している部分に、８ｉＨ２
Ｃ１２−Ｈ２−Ｈ（Ｊ系を用いて、シリコンを絶縁体層
４′と同じ高さまで選択エピタキシャル成長させ、単結
晶シリコン層３を形成する。
結晶シリコン基板１６が露出している部分に、８ｉＨ２
Ｃ１２−Ｈ２−Ｈ（Ｊ系を用いて、シリコンを絶縁体層
４′と同じ高さまで選択エピタキシャル成長させ、単結
晶シリコン層３を形成する。
この上にＦ Ｅ Ｔ 型のトランジスタを形成するがこ
れは通常のＭＯＳプロセスと同様に形成される。
れは通常のＭＯＳプロセスと同様に形成される。
すなわち、第５図に示すように、８ｉ０ｘからなるゲー
ト絶縁膜９．多結晶シリコンからなるゲート電極７．ｓ
ｔｏ、からなる層間絶縁膜１２を各々形成の後、イオン
打込みによりソース領域ｌトドレイン領域１０を形成す
る。ゲート電極には、アルミニウム、モリブテン、タン
グステン等の金属も用いられる。
ト絶縁膜９．多結晶シリコンからなるゲート電極７．ｓ
ｔｏ、からなる層間絶縁膜１２を各々形成の後、イオン
打込みによりソース領域ｌトドレイン領域１０を形成す
る。ゲート電極には、アルミニウム、モリブテン、タン
グステン等の金属も用いられる。
又、Ｓ ｉ０２で構成される絶縁体層４′に絶縁体層よ
り深く、コンタクト穴１７を通常の写真蝕刻技術を用い
て形成する。クロム、モリブデン、タングステン等の金
属蒸着により、ドレイン電極６ｔ−形成し、アクティブ
素子であるＭＯＳ）ランジスタからコンタクト穴まで配
線する。又、同様に金属蒸着により、ソース電極８とを
形成する。
り深く、コンタクト穴１７を通常の写真蝕刻技術を用い
て形成する。クロム、モリブデン、タングステン等の金
属蒸着により、ドレイン電極６ｔ−形成し、アクティブ
素子であるＭＯＳ）ランジスタからコンタクト穴まで配
線する。又、同様に金属蒸着により、ソース電極８とを
形成する。
以上の工程で形成されたゲート電極７とソース電極８は
・各′走査信号電極２０とデー′信号電極２１も兼ねて
いる（第２図）。これらの信号電極の交差部には、層間
絶縁膜１２が形成され、短絡を防いでいる。
・各′走査信号電極２０とデー′信号電極２１も兼ねて
いる（第２図）。これらの信号電極の交差部には、層間
絶縁膜１２が形成され、短絡を防いでいる。
次に、第６図に示すように、このＭＯＳ）ランジスタを
形成した単結晶シリコン基板１６のＭＯＳ素子形成面を
絶縁性の高分子材料、例えば、エポキシまたはポリイミ
ドからなる接着層２で石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、
パイレックス系ガラス、ソーダガラス、シリコンウェハ
等の保持基鈑１に接着する。
形成した単結晶シリコン基板１６のＭＯＳ素子形成面を
絶縁性の高分子材料、例えば、エポキシまたはポリイミ
ドからなる接着層２で石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、
パイレックス系ガラス、ソーダガラス、シリコンウェハ
等の保持基鈑１に接着する。
次に、ＭＯＳ形成部を除く単結晶シリコン基板１６をメ
カノケミカルボリジングで除去する。この場合のボリシ
ングでは、化学液として有機アミンを用いているために
１絶縁体層４′の成分である５ｉ０２は単結晶シリコン
よりも加工速度がかなシ遅いため、ボリシング加工を絶
縁体層４′の深さで止めることができる。こうして素子
を形成した単結晶シリコン領域３と絶縁体領域４から構
成されるデバイス層を容易に残すことができる。
カノケミカルボリジングで除去する。この場合のボリシ
ングでは、化学液として有機アミンを用いているために
１絶縁体層４′の成分である５ｉ０２は単結晶シリコン
よりも加工速度がかなシ遅いため、ボリシング加工を絶
縁体層４′の深さで止めることができる。こうして素子
を形成した単結晶シリコン領域３と絶縁体領域４から構
成されるデバイス層を容易に残すことができる。
最後に第１図に示すよ°うに、絶縁体仰域４の研磨面上
に画素電極５を形成し、コンタクト穴１７を通して、ド
レイン電極６と導通をとる。画素電極５は、通常、酸化
インジウム−スズ（ＩＴＯ）や酸化スズ（ＮＥＳＡ）等
の透明電極である。この工程により、画素電極５が素子
基板表面に形成される。又、同様にマトリクス端子１９
が形成されている絶縁体領域にコンタクト穴を設け、Ｍ
ＯＳトランジスタ１８に接続される走査信号電極２０゜
データ信号電極２１と導通するように素子基板表面にマ
トリクス端子１９を設ける。以上の工程により、保持基
板１上に、アクティブ素子であるＭＯＳトランジスタ１
８９画素電極５．走査信号電極２０とデータ信号電極２
１のリード電極、マトリクス端子１９が形成され、素子
基板が完成する。
に画素電極５を形成し、コンタクト穴１７を通して、ド
レイン電極６と導通をとる。画素電極５は、通常、酸化
インジウム−スズ（ＩＴＯ）や酸化スズ（ＮＥＳＡ）等
の透明電極である。この工程により、画素電極５が素子
基板表面に形成される。又、同様にマトリクス端子１９
が形成されている絶縁体領域にコンタクト穴を設け、Ｍ
ＯＳトランジスタ１８に接続される走査信号電極２０゜
データ信号電極２１と導通するように素子基板表面にマ
トリクス端子１９を設ける。以上の工程により、保持基
板１上に、アクティブ素子であるＭＯＳトランジスタ１
８９画素電極５．走査信号電極２０とデータ信号電極２
１のリード電極、マトリクス端子１９が形成され、素子
基板が完成する。
このようにして出来た素子基板１２、ＩＴＯ等の対向電
極１４を全面に形成した対向基板１５と、グラス・ファ
イバ等のスペーサを介して組み合わせて液晶セルを形成
する。この液晶セルに液晶を注入して液晶層１３とし、
通常のエポキシ系有機シールを用いて封止（シール）す
ることによりＡＭ−ＬＣＤが得らｎる（第１図）。
極１４を全面に形成した対向基板１５と、グラス・ファ
イバ等のスペーサを介して組み合わせて液晶セルを形成
する。この液晶セルに液晶を注入して液晶層１３とし、
通常のエポキシ系有機シールを用いて封止（シール）す
ることによりＡＭ−ＬＣＤが得らｎる（第１図）。
ここで素子基板と対向基板に対しラビングにより配向処
理を行った。この場合、ポリイミド等の配向処理膜を塗
布することが多いが不可欠ではないので第１図では省略
した。また、液晶はＴＮ型液晶であるＺＬＩ−１５６５
（メルク社製）を用い、そのセル厚は８μｍ、偏光板は
日東電工製のＮＰＦ−１１００Ｈｔ用い７’ｃ。コ（７
）ＴＮ型１１［晶ＺＬＩ −１５６５とこの偏光板を用
いたＬＣＤをスタティック駆動で駆動した場合、５：１
のコントラスト比Ｃ几が得られる視野角は±５０’であ
った。
理を行った。この場合、ポリイミド等の配向処理膜を塗
布することが多いが不可欠ではないので第１図では省略
した。また、液晶はＴＮ型液晶であるＺＬＩ−１５６５
（メルク社製）を用い、そのセル厚は８μｍ、偏光板は
日東電工製のＮＰＦ−１１００Ｈｔ用い７’ｃ。コ（７
）ＴＮ型１１［晶ＺＬＩ −１５６５とこの偏光板を用
いたＬＣＤをスタティック駆動で駆動した場合、５：１
のコントラスト比Ｃ几が得られる視野角は±５０’であ
った。
なお、この実施例は、熱酸化後選択的に８ｉ０２膜を除
去したのち選択エピタキシャル成長を行なったが、単結
晶シリコン基板を選択酸化すれば選択エピタキシャル成
長は行なわなくてもよい。その場合、単結晶シリコンと
絶縁体との間で段差が若干生じるが、性能的にはほぼ遜
色のないものが得られる。
去したのち選択エピタキシャル成長を行なったが、単結
晶シリコン基板を選択酸化すれば選択エピタキシャル成
長は行なわなくてもよい。その場合、単結晶シリコンと
絶縁体との間で段差が若干生じるが、性能的にはほぼ遜
色のないものが得られる。
第７図は本発明筒２のアクティブ・マトリクス液晶表示
装置の製造方法の第１の実施例を説明するための素子基
板の主要部の断面図である。
装置の製造方法の第１の実施例を説明するための素子基
板の主要部の断面図である。
この実施例は、コンタクト穴１７の形成を、単結晶シリ
コン基板１６の研磨前に行なわず、研磨後、且つ、画素
電極５形成前に行い、画素電極形成時にドレイン電極６
と導通をとることにした以外は、前述の例と同様であり
、本実施例によるＭＯ８素子特性及びＡＭ−ＬＣＤ表示
特性もほぼ同じであった。
コン基板１６の研磨前に行なわず、研磨後、且つ、画素
電極５形成前に行い、画素電極形成時にドレイン電極６
と導通をとることにした以外は、前述の例と同様であり
、本実施例によるＭＯ８素子特性及びＡＭ−ＬＣＤ表示
特性もほぼ同じであった。
以上の実施例において、走査信号電極２０とデータ信号
電極２１ｆ：ＭＯＳトランジスタのゲート電極と同じ側
に形成したが必ずしもその必要はない。すなわち、素子
基板の絶縁体領域の画素電極が形成されている側の面（
素子基板表面）にこれらの電極を形成し、絶縁体軸域に
設けたコンタクト穴を通してゲート電極又はソース電極
に接続するようにすればよい。
電極２１ｆ：ＭＯＳトランジスタのゲート電極と同じ側
に形成したが必ずしもその必要はない。すなわち、素子
基板の絶縁体領域の画素電極が形成されている側の面（
素子基板表面）にこれらの電極を形成し、絶縁体軸域に
設けたコンタクト穴を通してゲート電極又はソース電極
に接続するようにすればよい。
走査信号電極２０とデータ信号電極とも素子基板表面に
設けると、これらの電極とマトリクス端子を接続するた
めのコンタクトホールを素子基板に設ける必要がない。
設けると、これらの電極とマトリクス端子を接続するた
めのコンタクトホールを素子基板に設ける必要がない。
又、これらの電極の一画素あたシの表面積は画素電極に
比べて無視できる程度であシ、かりにそうでないとして
も不透明材料を用いているので表示上問題にはならない
。すなわち、ｚｖｚ ＯＳ ）ランジスタの特性、 Ａ
Ｍ −Ｌ ＣＤ表示特性とも本発明ＡＭ−ＬＣＤの第
１の実施例とｆミは同じである。
比べて無視できる程度であシ、かりにそうでないとして
も不透明材料を用いているので表示上問題にはならない
。すなわち、ｚｖｚ ＯＳ ）ランジスタの特性、 Ａ
Ｍ −Ｌ ＣＤ表示特性とも本発明ＡＭ−ＬＣＤの第
１の実施例とｆミは同じである。
また、走査信号電極２０とデータ信号電極２１のいずれ
か一方のみをゲート電極７又はソース電極８と同時に形
成せずに、単結晶シリコン基板の研磨後、研磨面に残り
の信号電極を形成し、コンタクト穴を通じて、ゲート電
極又はソース電極に接続してもよい。この場合には、走
査信号電極とデータ信号電極とが各々デバイス層の片面
にある為、交差部に眉間絶縁膜を設ける必要がなく、段
差がなくな夛、配線の段切れの恐れはなく、寄生容量も
少なくなる利点がある。その他のＭＯＳ）ランジスタ特
性、ＡＭ−ＬＣＤ表示特性は前述のものと同じである。
か一方のみをゲート電極７又はソース電極８と同時に形
成せずに、単結晶シリコン基板の研磨後、研磨面に残り
の信号電極を形成し、コンタクト穴を通じて、ゲート電
極又はソース電極に接続してもよい。この場合には、走
査信号電極とデータ信号電極とが各々デバイス層の片面
にある為、交差部に眉間絶縁膜を設ける必要がなく、段
差がなくな夛、配線の段切れの恐れはなく、寄生容量も
少なくなる利点がある。その他のＭＯＳ）ランジスタ特
性、ＡＭ−ＬＣＤ表示特性は前述のものと同じである。
以上の説明は、アクティブ素子としてＭＯＳ）ランジス
タを例にあけたが、ＭＯＳに限らず電界効果トランジス
タ、バイポーラ−トランジスタ。
タを例にあけたが、ＭＯＳに限らず電界効果トランジス
タ、バイポーラ−トランジスタ。
各種のダイオード、及びそれらの組合わせを用いてもよ
いことは改めて説明するまでもない。
いことは改めて説明するまでもない。
次に、本発明ＡＭ−ＬＣＤの応用例について述べる。
以上説明した直視型のディスプレイに対して、ｌｍＸ１
ｍ角程度の超大画面の表示としては、液晶パネルにキセ
ノンランプ等からの強い光を照射してそれを投影する投
射型ディスプレイが適する。
ｍ角程度の超大画面の表示としては、液晶パネルにキセ
ノンランプ等からの強い光を照射してそれを投影する投
射型ディスプレイが適する。
従来のレーザ熱書込の液晶パネルを用いた投射型ディス
プレイの液晶パネルを、本発明の液晶パネルと置換える
ことにより、レーザ及びその駆動回路関係が必要なくな
るので、小型の投射型ディスプレイが実現できる。投射
光学系は従来のものを用いるととができる。又、投射系
罠は、通常のオーバー・ヘッド・プロジェクタ（いわゆ
る０ＨＰ）も用いることができる。
プレイの液晶パネルを、本発明の液晶パネルと置換える
ことにより、レーザ及びその駆動回路関係が必要なくな
るので、小型の投射型ディスプレイが実現できる。投射
光学系は従来のものを用いるととができる。又、投射系
罠は、通常のオーバー・ヘッド・プロジェクタ（いわゆ
る０ＨＰ）も用いることができる。
液晶パネルとして、４００Ｘ６４０画素、ピッチ０．０
５Ｍの本発明のＡＭ−ＬＣＤを用いれば、液晶パネルが
著しく小型になる為、著しく小型の投射光学系が実現で
きる。
５Ｍの本発明のＡＭ−ＬＣＤを用いれば、液晶パネルが
著しく小型になる為、著しく小型の投射光学系が実現で
きる。
以上の説明はすべてモノクロの画面であったが、通常行
われているように、対向基板上に、各画素に対応して、
Ｒ，（ｊ、Ｂ各ドツトのカラーフィルタを形成すること
により、容易にカラー画面が、直視型、投射型ともに得
られる。又、投射、型の場合は、ＡＭ−ＬＣＤを３枚用
い、各々に１４ 、 Ｕ 。
われているように、対向基板上に、各画素に対応して、
Ｒ，（ｊ、Ｂ各ドツトのカラーフィルタを形成すること
により、容易にカラー画面が、直視型、投射型ともに得
られる。又、投射、型の場合は、ＡＭ−ＬＣＤを３枚用
い、各々に１４ 、 Ｕ 。
８３枚のうちの１枚を組み合わせて、それらを合成して
カラー画面を得ることも可能である。
カラー画面を得ることも可能である。
以上説、明したように、従来透明基板上にａ −８ｉ又
はｐ−８ｉを形成してその上にＴＦＴｔ−形成するので
、特性が悪く、走査本数５００本位がスタティック駆動
と同等になる限界であったが、本発明によれば、透明基
板上に５−８ｉ上に形成したＭＯ８ｙ移゛しかえること
ができるので、良好な特性が得られ、２０００本走査も
可能となシ、また製造歩留９の向上も著しい。さらに、
本発明のＬＣＤを多数枚組み合わせれけ大面積化が可能
で、周辺駆動回路を各画素のアクティブ素子と同一基板
上に製作することによシ端子数の大幅減少ができ、また
投射型に応用する仁とにより、超小型の投射型ディスプ
レイも得られる。
はｐ−８ｉを形成してその上にＴＦＴｔ−形成するので
、特性が悪く、走査本数５００本位がスタティック駆動
と同等になる限界であったが、本発明によれば、透明基
板上に５−８ｉ上に形成したＭＯ８ｙ移゛しかえること
ができるので、良好な特性が得られ、２０００本走査も
可能となシ、また製造歩留９の向上も著しい。さらに、
本発明のＬＣＤを多数枚組み合わせれけ大面積化が可能
で、周辺駆動回路を各画素のアクティブ素子と同一基板
上に製作することによシ端子数の大幅減少ができ、また
投射型に応用する仁とにより、超小型の投射型ディスプ
レイも得られる。
第１図及び第２図はそれぞれ本発明アクティブ・マ）
ＩＪクス液晶表示装置（ＡＭ−ＬＣＤ）の第１の実施例
の主要部の断面図及びこの実施例における素子基板の模
式的平面図、第３図は本発明ＡＭ−ＬＣＩ）・の第２の
実施例を説明するための素子基板の模式的平面図、第４
図〜第６図は本発明第１のＡＭ−ＬＣＤの製造方法の第
１の実施例を説明するための工程順に配置した素子基板
の主要部の断面図、第７図は本発明第２のＡＭ−ＬＣＤ
の製造方法の第１の実施例を説明するための素子基板の
主要部の平面図である。 １・・・・・・保持基板、２・・・・・・接着層、３・
・・・・・単結晶シリコン領域、３′・・・・・・単結
晶シリコン層、４・・・・・・絶縁体領域、４／・・・
・・−絶縁体層、５・・・・・・画素電極、６・・・・
・・ドレイン電極、７・・・・・・ゲート電極、８・・
・・・・ソース電極、９・・・・・・ゲート絶縁膜、ｌ
Ｏ・・・・・・ドレイン領域、１１・・・・・・ソース
領域、１２・・・・・・層間絶縁膜、１３・・・・・・
液晶層、１４・・・・−・対向電極、１５・・・・・・
対向基板、１６・・・・・・単結晶シリコン基板、１７
・・・・・・コンタクト穴、１８・・・・・・ＭＯＳ）
ランジスタ、１９・・・・・・マトリクス端子、２０・
・・・・・走査信号電極、２１・・・・・・データ信号
電極、２２・・・・・・走査側駆動回路、２３・・・・
・・データ側駆動回路。 ／” ３輩を番晶シリコンＡ嘴域 、 ７ ケート耀り右
をｑ ゲートを色千に４質、 、 ／２ ノミへｉ
＊９に膜′ｆＪ１ 図 ＹＪ２回 ￥１３図 −箔４目 ｙｆ！ｉＳ図
ＩＪクス液晶表示装置（ＡＭ−ＬＣＤ）の第１の実施例
の主要部の断面図及びこの実施例における素子基板の模
式的平面図、第３図は本発明ＡＭ−ＬＣＩ）・の第２の
実施例を説明するための素子基板の模式的平面図、第４
図〜第６図は本発明第１のＡＭ−ＬＣＤの製造方法の第
１の実施例を説明するための工程順に配置した素子基板
の主要部の断面図、第７図は本発明第２のＡＭ−ＬＣＤ
の製造方法の第１の実施例を説明するための素子基板の
主要部の平面図である。 １・・・・・・保持基板、２・・・・・・接着層、３・
・・・・・単結晶シリコン領域、３′・・・・・・単結
晶シリコン層、４・・・・・・絶縁体領域、４／・・・
・・−絶縁体層、５・・・・・・画素電極、６・・・・
・・ドレイン電極、７・・・・・・ゲート電極、８・・
・・・・ソース電極、９・・・・・・ゲート絶縁膜、ｌ
Ｏ・・・・・・ドレイン領域、１１・・・・・・ソース
領域、１２・・・・・・層間絶縁膜、１３・・・・・・
液晶層、１４・・・・−・対向電極、１５・・・・・・
対向基板、１６・・・・・・単結晶シリコン基板、１７
・・・・・・コンタクト穴、１８・・・・・・ＭＯＳ）
ランジスタ、１９・・・・・・マトリクス端子、２０・
・・・・・走査信号電極、２１・・・・・・データ信号
電極、２２・・・・・・走査側駆動回路、２３・・・・
・・データ側駆動回路。 ／” ３輩を番晶シリコンＡ嘴域 、 ７ ケート耀り右
をｑ ゲートを色千に４質、 、 ／２ ノミへｉ
＊９に膜′ｆＪ１ 図 ＹＪ２回 ￥１３図 −箔４目 ｙｆ！ｉＳ図
Claims (3)
- （１）データ信号電極と走査信号電極とで定まる位置に
アクティブ素子を設けた素子基板と対向電極を有する対
向基板とが液晶を介して互いに対向して配置されてなる
アクティブ・マトリクス液晶表示装置において、前記素
子基板は互いに隣接する単結晶シリコン領域と絶縁体領
域とからなるデバイス層が保持基板に接着されてなり、
前記単結晶シリコン領域の前記保持基板側にアクティブ
素子が形成され、前記絶縁体領域の前記保持基板と反対
側に画素電極が形成され、前記画素電極は前記絶縁体領
域に設けられたコンタクト穴を通して前記アクティブ素
子に接続されていることを特徴とするアクティブ・マト
リクス液晶表示装置。 - （２）データ信号電極と走査信号電極とで定まる位置に
アクティブ素子を設けた素子基板と対向電極を有する対
向基板とが液晶を介して互いに対向して配置されてなる
アクティブ・マトリクス液晶表示装置の製造方法におい
て、単結晶シリコン基板の一主面に選択的に絶縁体層を
形成し、前記絶縁体層に下地の単結晶シリコンに達する
までコンタクト穴を形成し、前記絶縁体層の形成されて
いない前記単結晶シリコン基板の一主面にアクティブ素
子を形成し、前記アクティブ素子から前記コンタクト穴
に配線を形成し、前記単結晶シリコン基板の一主面側を
接着剤で保持基板に接着し、前記絶縁体層が露出するま
で前記単結晶シリコン基板を裏面から研磨して単結晶シ
リコン領域と絶縁体領域とからなるデバイス層を形成し
、前記絶縁体領域の前記保持基板と反対側の表面に画素
電極を形成し、前記画素電極と前記コンタクト穴とを通
して前記アクティブ素子に配線を行なう工程を含むこと
を特徴とするアクティブ・マトリクス液晶表示装置の製
造方法。 - （３）データ信号電極と走査信号電極とで定まる位置に
アクティブ素子を設けた素子基板と対向電極を有する対
向基板とが液晶を介して互いに対向して配置されてなる
アクティブ・マトリクス液晶表示装置の製造方法におい
て、単結晶シリコン基板の一主面に選択的に絶縁体層を
形成し、前記絶縁体層の形成されていない前記単結晶シ
リコン基板の一主面にアクティブ素子を形成し、前記ア
クティブ素子から前記絶縁体層表面の所定部分へ配線を
形成し、前記単結晶シリコン基板の一主面側を接着剤で
保持基板に接着し、前記絶縁体層が露出するまで前記単
結晶シリコン基板を裏面から研磨して単結晶シリコン領
域と絶縁体領域とからなるデバイス層を形成し、前記絶
縁体領域にコンタクト穴を設けてこのコンタクト穴を介
して前記アクティブ素子に接続する画素電極を前記絶縁
体領域の保持基板と反対側の表面に形成する工程を含む
ことを特徴とするアクティブ・マトリクス液晶表示装置
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61199243A JPS6355529A (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | アクティブ・マトリクス液晶表示装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP61199243A JPS6355529A (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | アクティブ・マトリクス液晶表示装置の製造方法 |
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| JPH0567207B2 JPH0567207B2 (ja) | 1993-09-24 |
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ID=16404546
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP61199243A Granted JPS6355529A (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | アクティブ・マトリクス液晶表示装置の製造方法 |
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