WO2011158427A1 - アクティブマトリクス基板 - Google Patents

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WO2011158427A1
WO2011158427A1 PCT/JP2011/002573 JP2011002573W WO2011158427A1 WO 2011158427 A1 WO2011158427 A1 WO 2011158427A1 JP 2011002573 W JP2011002573 W JP 2011002573W WO 2011158427 A1 WO2011158427 A1 WO 2011158427A1
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中西勇夫
刀根覚
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シャープ株式会社
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    • H01L27/124Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits

Definitions

  • the present invention relates to an active matrix substrate, and more particularly to ESD countermeasures for an active matrix substrate.
  • the active matrix substrate includes, for example, a plurality of gate lines provided so as to extend in parallel to each other, a plurality of source lines provided so as to extend in parallel to each other in a direction orthogonal to each gate line, each gate line, and each A plurality of thin film transistors (Thin Film Transistor, hereinafter also referred to as “TFT”) provided at each intersection where source lines intersect, an interlayer insulating film provided to cover each TFT, and an interlayer insulating film A plurality of pixel electrodes provided in a matrix and connected to each TFT.
  • ESD electrostatic discharge
  • Patent Document 1 discloses that each adjacent line is protected in order to protect the substrate from undesired high voltage application to a plurality of spare wirings arranged so as to cross the signal lines corresponding to the source lines.
  • An active matrix substrate in which a protection circuit is provided between the spare wirings is disclosed.
  • the active matrix substrate provided with the protection circuit disclosed in Patent Document 1 can suppress ESD caused by a potential difference between adjacent wirings, for example, when manufacturing the active matrix substrate, the pixel electrode When the substrate surface is exposed to plasma by performing a plasma process such as sputtering, dry etching, ashing, or plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) after forming the potential difference between the pixel electrode and the gate line There is a risk that ESD may occur due to the above.
  • a plasma process such as sputtering, dry etching, ashing, or plasma CVD (Chemical Vapor Deposition)
  • the present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to suppress the occurrence of ESD due to a potential difference between a pixel electrode and a gate line.
  • a plurality of conductive layers respectively connected to each gate line are provided on an interlayer insulating film covering each thin film transistor in a non-display region.
  • an active matrix substrate includes a plurality of gate lines provided so as to extend in parallel with each other, and a plurality of source lines provided so as to extend in parallel with each other in a direction intersecting with each of the gate lines.
  • a plurality of thin film transistors connected to the corresponding gate lines and source lines, and provided so as to cover the thin film transistors.
  • An active device having an interlayer insulating film and a plurality of pixel electrodes provided in a matrix on the interlayer insulating film, wherein a display region is defined by the plurality of pixel electrodes and a non-display region is defined around the display region. In the non-display region, a plurality of conductive layers respectively connected to the gate lines are provided on the interlayer insulating film in the non-display region. It is characterized in that is.
  • each pixel electrode is provided in the display area, and each conductive layer is provided in the non-display area. Therefore, when the surface of the active matrix substrate is exposed to plasma, each pixel electrode and each conductive layer have the same potential with respect to the plasma. As a result, each pixel electrode (the drain electrode of each thin film transistor connected to it) and each gate line connected to each conductive layer (and the gate electrode of each thin film transistor connected thereto) have the same potential. Generation of ESD in the thin film transistor is suppressed. Accordingly, in each thin film transistor, occurrence of ESD due to a potential difference between the pixel electrode and the gate line is suppressed.
  • Each thin film transistor includes a source electrode connected to each source line, a drain electrode connected to each pixel electrode, and a semiconductor layer connected to the source electrode and the drain electrode.
  • the drain electrode side may overlap the gate lines.
  • each gate line connected to each conductive layer and the semiconductor layer connected to each pixel electrode via the drain electrode of each thin film transistor have the same potential.
  • ESD is caused by the potential difference between the pixel electrode and the gate line. There is suppressed.
  • Each thin film transistor may have a drain electrode connected to each pixel electrode, and the drain electrode may overlap each gate line.
  • each source line is adjusted by adjusting the capacitance formed between each gate line and the drain electrode by the overlapping area.
  • the amount of change in the voltage of the drain electrode with respect to the signal voltage input to the source electrode via is adjusted for each block of the display region, so that display unevenness due to the in-plane distribution of the optimum counter potential is suppressed, and
  • each gate line connected to each conductive layer and each drain electrode of each thin film transistor connected to each pixel electrode have the same potential, so that each gate line is formed between each gate line and each drain electrode of each thin film transistor. In the capacitor, the occurrence of ESD due to the potential difference between the pixel electrode and the gate line is suppressed.
  • the conductive layers may be made of the same material as the pixel electrodes.
  • each conductive layer is provided of the same material as each pixel electrode, it is possible to form each conductive layer on the interlayer insulating film without adding a manufacturing process.
  • a relay layer may be provided between the conductive layers and the gate lines using the same material in the same layer as the source lines.
  • the relay layer is provided in the same layer as each source line between each conductive layer and each gate line, so that each conductive layer and each gate line are connected to each other.
  • the contact hole is not formed relatively deep in the laminated film of the protective film and the interlayer insulating film, but is formed relatively shallow in the protective film and the interlayer insulating film.
  • the plurality of conductive layers connected to the respective gate lines are provided on the interlayer insulating film covering the respective thin film transistors, so that the potential difference between the pixel electrode and the gate line is provided. It is possible to suppress the occurrence of ESD due to the above.
  • FIG. 1 is a plan view of an active matrix substrate according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the active matrix substrate along the line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the active matrix substrate according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the active matrix substrate according to the first embodiment during a plasma process.
  • FIG. 5 is a plan view of an active matrix substrate according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of an active matrix substrate according to the third embodiment.
  • Embodiment 1 of the Invention 1 to 4 show Embodiment 1 of an active matrix substrate according to the present invention.
  • FIG. 1 is a plan view of the active matrix substrate 20a of the present embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the active matrix substrate 20a along the line II-II in FIG.
  • FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the active matrix substrate 20a.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the active matrix substrate 20a during the plasma process.
  • the active matrix substrate 20a is provided between a plurality of gate lines 14a provided so as to extend in parallel with each other and between the gate lines 14a, and extends in parallel with each other.
  • the plurality of capacitor lines 14b arranged in this manner, the plurality of source lines 16a provided so as to extend in parallel to each other in the direction orthogonal to the respective gate lines 14a, and the portions where the respective gate lines 14a and the respective source lines 16a intersect
  • a plurality of TFTs 5a provided for each pixel an interlayer insulating film 17 provided to cover each TFT 5a, and a plurality of pixels provided in a matrix on the interlayer insulating film 17 And an electrode 18a.
  • each gate line 14a is connected to a gate driver 21 mounted on the active matrix substrate 20a or formed monolithically.
  • Each source line 16a is connected to a source driver 22 mounted on the active matrix substrate 20a or formed monolithically as shown in FIG.
  • a display area D is defined by a plurality of pixel electrodes 18a arranged in a matrix, and a non-display area N is defined around the display area D.
  • the display region D is divided into a plurality of blocks extending in parallel with each other along each source line 16a, and a plurality of adjacent source lines 16a are arranged in each block.
  • a plurality of conductive layers 18b connected to the gate lines 14a are provided on the interlayer insulating film 17 in the non-display region N.
  • the conductive layer 18b is connected to the gate line 14a via the relay layer 16c. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the conductive layer 18b is connected to the relay layer 16c through the contact hole 17b formed in the interlayer insulating film 17, and the relay layer 16c is connected to the relay layer 16c in FIGS. As shown, it is connected to the gate line 14a through a contact hole 15c formed in the protective film 15.
  • the TFT 5a includes a semiconductor layer 12a provided on the insulating substrate 10 via a base coat film 11, a gate insulating film 13 provided so as to cover the semiconductor layer 12a, and gate insulation.
  • a gate electrode 14aa provided on the film 13 so as to overlap a part of a semiconductor layer 12a (a channel region described later), a protective film 15 provided so as to cover the gate electrode 14aa, and a protective film 15 spaced apart from each other
  • a source electrode (16a) and a drain electrode 16ba are provided.
  • the semiconductor layer 12a includes a channel region RC provided so as to overlap the gate electrode 14aa, and a source region RS and a drain region provided so as to be separated from each other via the channel region RC. It includes a R D, and LDD (Lightly Doped drain) region R L respectively formed between the channel region R C and the source regions R S and the drain region R D.
  • a channel region RC provided so as to overlap the gate electrode 14aa
  • a source region RS and a drain region provided so as to be separated from each other via the channel region RC.
  • It includes a R D, and LDD (Lightly Doped drain) region R L respectively formed between the channel region R C and the source regions R S and the drain region R D.
  • LDD Lightly Doped drain
  • the drain region R D (see FIG. 2) of the semiconductor layer 12a overlaps the capacitor line 14b via the gate insulating film (13), thereby providing an auxiliary capacitor (C S , see FIG. 3). It is composed. Further, as shown in FIG. 1, the drain region R D (see FIG. 2) of the semiconductor layer 12a overlaps the gate line 14a through the gate insulating film (13), and the overlapping area is set in each block of the display region D.
  • the gate electrode 14aa is a protruding portion to the side of each gate line 14a.
  • the source electrode (16a) is connected to each source line 16a by being a part of each source line 16a. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the source electrode (16a) is connected to the source region RS of the semiconductor layer 12a through a contact hole 15a formed in the laminated film of the protective film 13 and the protective film 15. ing.
  • the drain electrode 16ba is connected to the drain region RD of the semiconductor layer 12a through a contact hole 15b formed in the laminated film of the protective film 13 and the protective film 15. Further, the drain electrode 16ba is connected to the pixel electrode 18a through a contact hole 17a formed in the interlayer insulating film 17, as shown in FIGS.
  • the active matrix substrate 20a having the above-described configuration includes a counter substrate disposed opposite to the active matrix substrate 20a and a liquid crystal layer (C LC , see FIG. 3) sealed between the two substrates, and an active matrix driving type liquid crystal display panel It constitutes.
  • C LC liquid crystal layer
  • a base coat film 11 is formed by forming a silicon oxide film (thickness of about 100 nm) on the insulating substrate 10 such as a glass substrate by, for example, a plasma CVD method.
  • amorphous silicon film thickness of about 50 nm
  • the amorphous silicon is formed by laser annealing, solid phase growth, or the like.
  • a polysilicon layer is formed by transforming the film into a polysilicon film and patterning the polysilicon film using photolithography. Among the poly-silicon layer, implanting an impurity of phosphorus or boron in the region constituting the auxiliary capacitance C S.
  • a silicon oxide film (having a thickness of about 100 nm) or the like is formed on the entire substrate on which the polysilicon layer is formed, for example, by a plasma CVD method, thereby forming a first inorganic insulating film to be the gate insulating film 13. To do.
  • a tantalum nitride film (thickness of about 50 nm), a tungsten film (thickness of about 350 nm), and the like are sequentially formed on the entire substrate on which the first inorganic insulating film has been formed, for example, by sputtering.
  • the gate line 14a, the gate electrode 14aa, and the capacitor line 14b are formed.
  • a resist is formed on the gate electrode 14aa, and phosphorus or boron impurities are implanted into the polysilicon layer using the resist as a mask.
  • a channel region RC is provided in a portion of the polysilicon layer that overlaps the gate electrode 14aa, and an LDD region R having a relatively low impurity concentration in the portions covered with the resist on the outer sides thereof.
  • an n-type polysilicon TFT in which electrons serve as channel current carriers is formed, and when boron is implanted as an impurity into the polysilicon layer.
  • a p-type polysilicon TFT in which holes serve as channel current carriers is formed.
  • the substrate on which the semiconductor layer 12a is formed is heated to about 650 ° C. to 700 ° C. to activate the implanted impurities.
  • a silicon oxide film (thickness of about 150 nm to 500 nm) is formed on the entire substrate on which the impurity has been activated by, for example, plasma CVD, and the second inorganic insulation serving as the protective film 15 is formed.
  • the second inorganic insulating film and the laminated film with the first inorganic insulating film are patterned using photolithography to form contact holes 15a, 15b and 15c, and the gate insulating film 13
  • the protective film 15 is formed.
  • a titanium film (thickness of about 100 nm), an aluminum film (thickness of about 500 nm), and a titanium film (thickness of about 100 nm) are formed on the entire substrate on which the gate insulating film 13 and the protective film 15 are formed by, for example, sputtering.
  • the stacked film is patterned by photolithography to form the source line 16a, the source electrode (16a), the drain electrode 16ba, and the relay layer 16c.
  • the substrate on which the source line 16a, the source electrode (16a), the drain electrode 16ba, and the relay layer 16c are formed is heated to about 400 ° C. to 500 ° C. in a hydrogen atmosphere to form dangling bonds (uncoupled) of the semiconductor layer 12a. Hand).
  • an acrylic photosensitive resin is applied to a thickness of about 2 ⁇ m by, for example, spin coating or slit coating on the entire substrate where the dangling bonds of the semiconductor layer 12a are terminated, and the coating film is formed by photolithography. Then, the interlayer insulating film 17 having the contact holes 17a and 17b is formed.
  • the transparent conductive film such as an ITO (Indium Tin Oxide) film (thickness of about 100 nm) on the entire substrate on which the interlayer insulating film 17 has been formed, for example, by sputtering
  • the transparent conductive film is
  • the pixel electrode 18a and the conductive layer 18b are formed by patterning using photolithography.
  • the active matrix substrate 20a can be manufactured as described above.
  • each pixel electrode 18a in the display area D and each conductive layer 18b in the non-display area N have the same potential with respect to the plasma P.
  • B part are at the same potential, and the destruction of the TFT 5a due to ESD (short circuit at the X part in FIG. 3) is suppressed, and the destruction of the capacitor C GD (short circuit at the Y part in FIG. 3) is suppressed. Can do.
  • the active matrix substrate 20a of the present embodiment in the non-display region N, the plurality of conductive layers 18b connected to the gate lines 14a are formed on the interlayer insulating film 17 covering the TFTs 5a. Therefore, on the interlayer insulating film 17, that is, on the surface of the active matrix substrate 20a, each pixel electrode 18a is provided in the display region D, and each conductive layer 18b is provided in the non-display region N. It will be. Therefore, when the surface of the active matrix substrate 20a is exposed to plasma by ashing, each pixel electrode 18a and each conductive layer 18b have the same potential with respect to the plasma P.
  • each TFT 5a connected to each pixel electrode 18a, each gate line 14a connected to each conductive layer 18b, and the gate electrode 14aa of each TFT 5a connected thereto have the same potential.
  • the occurrence of ESD in each TFT 5a can be suppressed. Therefore, in each TFT 5a, occurrence of ESD due to a potential difference between the pixel electrode 18a and the gate line 14a can be suppressed.
  • each gate line 14a and the drain region RD of the semiconductor layer 12a since the drain region RD of the semiconductor layer 12a overlaps each gate line 14a, in each TFT 5a, each gate line 14a and the drain region RD of the semiconductor layer 12a.
  • the amount of change in the voltage of the drain electrode 16ba with respect to the signal voltage applied to the source electrode (16a) via each source line 16a is adjusted by adjusting the capacitance C GD formed between and the display area.
  • each gate line 14a connected to each conductive layer 18b and each pixel electrode 18a can be Since the semiconductor layer 12a connected via the drain electrode 16ba of the TFT 5a has the same potential, each gate line 14a and each TFT 5 In capacitance C GD formed between the drain region R D of the semiconductor layer 12a, it is possible to suppress an ESD event caused by the potential difference between the pixel electrode 18a and the gate line 14a.
  • each conductive layer 18b is made of the same material as each pixel electrode 18a, so that each conductive layer is formed on the interlayer insulating film 17 without adding a manufacturing process. 18b can be formed.
  • the relay layer 18c is provided between the conductive layers 18b and the gate lines 14a in the same layer as the source lines 18a with the same material.
  • the contact holes for connecting the layer 18b and the gate lines 14a are not formed relatively deep in the laminated film of the protective film and the interlayer insulating film, but are formed in the protective film 15 and the interlayer insulating film 17, respectively. It is formed relatively shallow (contact holes 15c and 17b).
  • a conductive film for forming each conductive layer 18b and each relay layer 16c can be easily formed up to the bottom of each contact hole 15c and 17b, so that each conductive layer 18b and each gate line 14a can be reliably connected. Can be connected.
  • FIG. 5 is a plan view of the active matrix substrate 20b of the present embodiment.
  • the same parts as those in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • the active matrix substrate 20a in which a part of the drain region RD of the semiconductor layer 12a overlaps with the gate line 14a is illustrated, but in this embodiment, the active matrix substrate 20b in which the drain electrode 16bb overlaps with the gate line 14a. Is illustrated.
  • a plurality of TFTs 5b are provided corresponding to the intersections of the gate lines 14a and the source lines 16a, respectively.
  • the TFT 5b includes a semiconductor layer 12b provided on an insulating substrate (10) via a base coat film (11), a gate insulating film 13 provided so as to cover the semiconductor layer 12b, a gate A gate electrode 14aa provided on the insulating film (13) so as to overlap a part of the semiconductor layer 12b, a protective film (15) provided to cover the gate electrode 14aa, and a protective film (15) on each other A source electrode (16a) and a drain electrode 16bb are provided so as to be separated from each other.
  • the semiconductor layer 12b is provided so as to be separated from the channel region (R C ) provided so as to overlap the gate electrode 14aa and the channel region (R C ).
  • the drain region (R D ) of the semiconductor layer 12b overlaps the capacitor line 14b through the gate insulating film (13), thereby forming an auxiliary capacitor (C S , see FIG. 3). Yes. As shown in FIG. 5, the drain region (R D ) of the semiconductor layer 12b is provided so as not to overlap the gate line 14a, unlike the semiconductor layer 12a of the first embodiment.
  • the source electrode (16a) is formed in the source region (R S ) of the semiconductor layer 12b through the contact hole 15a formed in the laminated film of the protective film (13) and the interlayer insulating film (15). It is connected.
  • the drain electrode 16bb is connected to the drain region (R D ) of the semiconductor layer 12b through a contact hole 15b formed in the laminated film of the protective film (13) and the interlayer insulating film (15). ing. Further, as shown in FIG. 5, the drain electrode 16bb is connected to the pixel electrode 18a through a contact hole 17a formed in the interlayer insulating film (17). Further, as shown in FIG. 5, the drain electrode 16bb overlaps the gate line 14a via the gate insulating film (13) and the protective film (15), and the overlapping area is adjusted for each block of the display region D.
  • the amount of change in the voltage of the drain electrode 16bb relative to the signal voltage applied to the source electrode (16a) via each source line 16a is adjusted to suppress display unevenness due to the in-plane distribution of the optimum counter potential.
  • C GD see FIG. 3
  • the active matrix substrate 20b having the above configuration can be manufactured by changing the pattern shapes of the semiconductor layer 12a and the drain electrode 16ba in the manufacturing method of the first embodiment.
  • the gate line 14a is connected to the gate insulating layer 17 covering the TFT 5b. Since the plurality of conductive layers 18b are provided, it is possible to suppress the occurrence of ESD due to the potential difference between the pixel electrode 18a and the gate line 14a in each TFT 5b.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the active matrix substrate 20c of this embodiment.
  • the active matrix substrates 20a and 20b for a transmissive liquid crystal display panel are illustrated, but in this embodiment, an active matrix substrate 20c for a transflective liquid crystal display panel is illustrated.
  • each pixel electrode 18c is partially provided on the transparent electrode 18ca corresponding to each pixel electrode 18a of the active matrix substrate 20a of the first embodiment.
  • the other configuration is substantially the same as that of the active matrix substrate 20a.
  • a reflective electrode 18cb is provided so as to cover a region between the gate line 14a where the TFT 5a is disposed and the capacitor line 14b, thereby forming the reflective region R.
  • the transparent region 18ca exposed from the reflective electrode 18cb in the region between the gate line 14a and the capacitor line 14b where the TFT 5a is not disposed constitutes the transmission region T.
  • the active matrix substrate 20c provided with the reflective electrode 18cb so as to cover the region between the gate line 14a where the TFT 5a is disposed and the capacitor line 14b is illustrated. It may be provided in this area.
  • the active matrix substrate 20c having the above configuration forms the transparent electrode 18ca and the conductive layer 18b on the interlayer insulating film 17 by performing the manufacturing method of the active matrix substrate 20a of the first embodiment, and the transparent electrode 18ca and the conductive layer.
  • a molybdenum film (thickness of about 75 nm) and an aluminum film (thickness of about 100 nm) are sequentially formed on the entire substrate on which 18b is formed by, for example, sputtering, and then the stacked film is formed using photolithography. It can be manufactured by patterning to form the reflective electrode 18cb.
  • each gate line 14a is connected to each other on the interlayer insulating film 17 covering each TFT 5a. Since the plurality of conductive layers 18b are provided, each pixel electrode 18c is provided on the interlayer insulating film 17, that is, on the surface of the active matrix substrate 20c, in the display region D, and in each non-display region N. The conductive layer 18b is provided. Therefore, for example, when the surface of the active matrix substrate 20c is exposed to plasma by ashing in order to remove particles adhering to the surface of the active matrix substrate 20c, each pixel electrode 18c and each conductive layer 18b becomes plasma P.
  • each TFT 5a it becomes the same potential.
  • the drain electrode 16ba of each TFT 5a connected to each pixel electrode 18c, each gate line 14a connected to each conductive layer 18b, and the gate electrode 14aa of each TFT 5a connected thereto have the same potential.
  • the occurrence of ESD in each TFT 5a can be suppressed. Therefore, in each TFT 5a, the occurrence of ESD due to the potential difference between the pixel electrode 18c and the gate line 14a can be suppressed.
  • each gate line is formed on the interlayer insulating film 17 covering each TFT 5a in the non-display region N when forming a conductive film for forming a reflective electrode. Since a plurality of conductive layers 18b connected to 14a are provided, each transparent electrode 18ca is provided in the display region D on the interlayer insulating film 17, and each conductive layer 18b is provided in the non-display region N. It will be provided. Therefore, even if the substrate surface is exposed to plasma by sputtering, each transparent electrode 18ca and each conductive layer 18b have the same potential with respect to plasma P.
  • each TFT 5a since the drain electrode 16ba of each TFT 5a connected to each transparent electrode 18ca, each gate line 14a connected to each conductive layer 18b, and the gate electrode 14aa of each TFT 5a connected thereto have the same potential, The occurrence of ESD in each TFT 5a can be suppressed. Therefore, in each TFT 5a, it is possible to suppress the occurrence of ESD due to the potential difference between the transparent electrode 18ca and the gate line 14a.
  • the active matrix substrate 20c in which the transflective type is applied to the active matrix substrate 20a in the first embodiment is illustrated, but the transflective type is applied to the active matrix substrate 20b in the second embodiment. You may apply.
  • an active matrix substrate including a top gate TFT is illustrated, but the present invention can also be applied to an active matrix substrate including a bottom gate TFT.
  • the active matrix substrate in which the conductive layer on the interlayer insulating film is formed of the same material as the pixel electrode is exemplified, but the conductive layer may be formed using another conductive film. .
  • the active matrix substrate that can suppress the occurrence of ESD due to the potential difference between the pixel electrode and the gate line is illustrated, but for example, adjacent gate lines, source lines, etc. By providing a protection circuit between these wirings, ESD due to a potential difference between adjacent wirings may be suppressed.
  • an active matrix substrate in which the electrode of the TFT connected to the pixel electrode is used as the drain electrode is illustrated.
  • the present invention is an active matrix in which the electrode of the TFT connected to the pixel electrode is referred to as a source electrode. It can also be applied to a substrate.
  • the present invention can suppress the occurrence of ESD due to the potential difference between the pixel electrode and the gate line, so that a display panel such as a liquid crystal display panel or an organic EL (Electro-Luminescence) panel can be used. This is useful for the active matrix substrate.
  • a display panel such as a liquid crystal display panel or an organic EL (Electro-Luminescence) panel can be used. This is useful for the active matrix substrate.

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Abstract

 互いに平行に延びるように設けられた複数のゲート線(14a)と、各ゲート線(14a)と交差する方向に互いに平行に延びるように設けられた複数のソース線(16a)と、各ゲート線(14a)及び各ソース線(16a)の交差する部分に対応して設けられ、対応する各ゲート線(14a)及び各ソース線(16a)にそれぞれ接続された複数のTFT(5a)と、各TFT(5a)を覆うように設けられた層間絶縁膜(17)と、層間絶縁膜(17)上にマトリクス状に設けられた複数の画素電極(18a)とを備え、複数の画素電極(18a)により表示領域(D)、及び表示領域(D)の周囲に非表示領域(N)がそれぞれ規定されたアクティブマトリクス基板(20a)であって、非表示領域(N)において、層間絶縁膜(17)上には、各ゲート線(14a)にそれぞれ接続された複数の導電層(18b)が設けられている。

Description

アクティブマトリクス基板
 本発明は、アクティブマトリクス基板に関し、特に、アクティブマトリクス基板のESD対策に関するものである。
 アクティブマトリクス基板は、例えば、互いに平行に延びるように設けられた複数のゲート線と、各ゲート線と直交する方向に互いに平行に延びるように設けられた複数のソース線と、各ゲート線及び各ソース線の交差する交差部毎にそれぞれ設けられた複数の薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下、「TFT」とも称する)と、各TFTを覆うように設けられた層間絶縁膜と、層間絶縁膜上にマトリクス状に設けられ、各TFTにそれぞれ接続された複数の画素電極とを備えている。このアクティブマトリクス基板を製造する際には、その製造工程中に発生した静電気の放電によって、TFTなどが破壊され易いので、ESD(electrostatic discharge:静電気放電)対策を講じる必要がある。
 例えば、特許文献1には、上記各ソース線に相当する各信号線と交差するように配設された複数の予備配線への不所望の高電圧印加から基板を保護するために、隣り合う各予備配線の間に保護回路が設けられたアクティブマトリクス基板が開示されている。
特開平11-271722号公報
 ところで、特許文献1に開示された保護回路を備えたアクティブマトリクス基板では、隣り合う各配線間の電位差に起因するESDを抑制することができるものの、例えば、アクティブマトリクス基板を製造する際に画素電極を形成した後に、スパッタリング、ドライエッチング、アッシング、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)などのプラズマプロセスを行うことにより、基板表面がプラズマに曝される場合には、画素電極とゲート線との間の電位差に起因してESDが発生するおそれがある。
 本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、画素電極とゲート線との間の電位差に起因するESDの発生を抑制することにある。
 上記目的を達成するために、本発明は、非表示領域において、各薄膜トランジスタを覆う層間絶縁膜上に、各ゲート線にそれぞれ接続された複数の導電層を設けるようにしたものである。
 具体的に本発明に係るアクティブマトリクス基板は、互いに平行に延びるように設けられた複数のゲート線と、上記各ゲート線と交差する方向に互いに平行に延びるように設けられた複数のソース線と、上記各ゲート線及び各ソース線の交差する部分に対応して設けられ、該対応する各ゲート線及び各ソース線にそれぞれ接続された複数の薄膜トランジスタと、上記各薄膜トランジスタを覆うように設けられた層間絶縁膜と、上記層間絶縁膜上にマトリクス状に設けられた複数の画素電極とを備え、上記複数の画素電極により表示領域、及び該表示領域の周囲に非表示領域がそれぞれ規定されたアクティブマトリクス基板であって、上記非表示領域において、上記層間絶縁膜上には、上記各ゲート線にそれぞれ接続された複数の導電層が設けられていることを特徴とする。
 上記の構成によれば、非表示領域において、各薄膜トランジスタを覆う層間絶縁膜上に、各ゲート線にそれぞれ接続された複数の導電層が設けられているので、層間絶縁膜上、すなわち、アクティブマトリクス基板表面には、表示領域において、各画素電極が設けられ、非表示領域において、各導電層が設けられていることになる。そのため、アクティブマトリクス基板表面がプラズマに曝された場合には、各画素電極と各導電層とがプラズマに対して、同電位になる。これにより、各画素電極(に接続された各薄膜トランジスタのドレイン電極)と、各導電層に接続された各ゲート線(及びそれに接続された各薄膜トランジスタのゲート電極)とが同電位になるので、各薄膜トランジスタにおけるESDの発生が抑制される。したがって、各薄膜トランジスタにおいて、画素電極とゲート線との間の電位差に起因するESDの発生が抑制される。
 上記各薄膜トランジスタは、上記各ソース線に接続されたソース電極と、上記各画素電極に接続されたドレイン電極と、該ソース電極及びドレイン電極に接続された半導体層とを有し、上記半導体層の上記ドレイン電極側は、上記各ゲート線に重なっていてもよい。
 上記の構成によれば、半導体層のドレイン電極側が各ゲート線に重なっているので、各薄膜トランジスタにおいて、各ゲート線と半導体層のドレイン電極側との間に形成される容量をその重なり合う面積で調整することにより、各ソース線を介してソース電極に印加された信号電圧に対するドレイン電極の電圧の変化量を表示領域の各ブロック毎に調整して、最適対向電位の面内分布に起因する表示むらが抑制されると共に、上述したように、各導電層に接続された各ゲート線と、各画素電極に各薄膜トランジスタのドレイン電極を介して接続された半導体層とが同電位になるので、各ゲート線と各薄膜トランジスタの半導体層のドレイン電極側との間に形成される容量において、画素電極とゲート線との間の電位差に起因するESDの発生が抑制される。
 上記各薄膜トランジスタは、上記各画素電極に接続されたドレイン電極を有し、上記ドレイン電極は、上記各ゲート線に重なっていてもよい。
 上記の構成によれば、ドレイン電極が各ゲート線に重なっているので、各薄膜トランジスタにおいて、各ゲート線とドレイン電極との間に形成される容量をその重なり合う面積で調整することにより、各ソース線を介してソース電極に入力された信号電圧に対するドレイン電極の電圧の変化量を表示領域の各ブロック毎に調整して、最適対向電位の面内分布に起因する表示むらが抑制されると共に、上述したように、各導電層に接続された各ゲート線と、各画素電極に接続された各薄膜トランジスタのドレイン電極とが同電位になるので、各ゲート線と各薄膜トランジスタのドレイン電極との間に形成される容量において、画素電極とゲート線との間の電位差に起因するESDの発生が抑制される。
 上記各導電層は、上記各画素電極と同一材料により設けられていてもよい。
 上記の構成によれば、各導電層が各画素電極と同一材料により設けられているので、製造工程を追加することなく、層間絶縁膜上に各導電層を形成することが可能になる。
 上記各導電層と上記各ゲート線との間には、上記各ソース線と同一層に同一材料により中継層が設けられていてもよい。
 上記の構成によれば、各導電層と各ゲート線との間に各ソース線と同一層に同一材料により中継層が設けられているので、各導電層と各ゲート線とを接続するためのコンタクトホールが、例えば、保護膜及び層間絶縁膜の積層膜に相対的に深く形成されたものでなく、保護膜及び層間絶縁膜にそれぞれ相対的に浅く形成されたものになる。これにより、各導電層及び各中継層をそれぞれ形成するための導電膜が各コンタクトホールの底部まで成膜され易くなるので、各導電層と各ゲート線とが確実に接続される。
 本発明によれば、非表示領域において、各薄膜トランジスタを覆う層間絶縁膜上に、各ゲート線にそれぞれ接続された複数の導電層が設けられているので、画素電極とゲート線との間の電位差に起因するESDの発生を抑制することができる。
図1は、実施形態1に係るアクティブマトリクス基板の平面図である。 図2は、図1中のII-II線に沿ったアクティブマトリクス基板の断面図である。 図3は、実施形態1に係るアクティブマトリクス基板の等価回路図である。 図4は、実施形態1に係るアクティブマトリクス基板のプラズマプロセス中の断面図である。 図5は、実施形態2に係るアクティブマトリクス基板の平面図である。 図6は、実施形態3に係るアクティブマトリクス基板の断面図である。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の各実施形態に限定されるものではない。
 《発明の実施形態1》
 図1~図4は、本発明に係るアクティブマトリクス基板の実施形態1を示している。具体的に、図1は、本実施形態のアクティブマトリクス基板20aの平面図であり、図2は、図1中のII-II線に沿ったアクティブマトリクス基板20aの断面図である。また、図3は、アクティブマトリクス基板20aの等価回路図である。さらに、図4は、アクティブマトリクス基板20aのプラズマプロセス中の断面図である。
 アクティブマトリクス基板20aは、図1、図2及び図3に示すように、互いに平行に延びるように設けられた複数のゲート線14aと、各ゲート線14aの間にそれぞれ設けられ、互いに平行に延びるように配置された複数の容量線14bと、各ゲート線14aと直交する方向に互いに平行に延びるように設けられた複数のソース線16aと、各ゲート線14a及び各ソース線16aの交差する部分に対応して、すなわち、各画素毎にそれぞれ設けられた複数のTFT5aと、各TFT5aを覆うように設けられた層間絶縁膜17と、層間絶縁膜17上にマトリクス状に設けられた複数の画素電極18aとを備えている。ここで、各ゲート線14aは、図3に示すように、アクティブマトリクス基板20a上に実装された又はモノリシックに形成されたゲートドライバ21に接続されている。また、各ソース線16aは、図3に示すように、アクティブマトリクス基板20a上に実装された又はモノリシックに形成されたソースドライバ22に接続されている。
 アクティブマトリクス基板20aでは、図1及び図2に示すように、マトリクス状に配列された複数の画素電極18aにより表示領域Dが規定されていると共に、表示領域Dの周囲に非表示領域Nが規定されている。ここで、表示領域Dは、各ソース線16aに沿って互いに平行に延びる複数のブロックに分割され、各ブロックには、互いに隣り合う複数のソース線16aが配置されている。
 アクティブマトリクス基板20aでは、図1、図2及び図3に示すように、非表示領域Nにおいて、層間絶縁膜17上に各ゲート線14aにそれぞれ接続された複数の導電層18bが設けられている。ここで、導電層18bは、図1及び図2に示すように、中継層16cを介してゲート線14aに接続されている。すなわち、導電層18bは、図1及び図2に示すように、層間絶縁膜17に形成されたコンタクトホール17bを介して中継層16cに接続され、その中継層16cは、図1及び図2に示すように、保護膜15に形成されたコンタクトホール15cを介して、ゲート線14aに接続されている。
 TFT5aは、図1及び図2に示すように、絶縁基板10上にベースコート膜11を介して設けられた半導体層12aと、半導体層12aを覆うように設けられたゲート絶縁膜13と、ゲート絶縁膜13上に半導体層12aの一部(後述するチャネル領域)に重なるように設けられたゲート電極14aaと、ゲート電極14aaを覆うように設けられた保護膜15と、保護膜15上に互いに離間するように設けられたソース電極(16a)及びドレイン電極16baとを備えている。
 半導体層12aは、図2に示すように、ゲート電極14aaに重なるように設けられたチャネル領域Rと、チャネル領域Rを介して互いに離間するように設けられたソース領域R及びドレイン領域Rと、チャネル領域Rとソース領域R及びドレイン領域Rとの間にそれぞれ形成されたLDD(Lightly Doped Drain)領域Rとを備えている。
 半導体層12aのドレイン領域R(図2参照)は、図1に示すように、ゲート絶縁膜(13)を介して容量線14bに重なることにより、補助容量(C、図3参照)を構成している。また、半導体層12aのドレイン領域R(図2参照)は、図1に示すように、ゲート絶縁膜(13)を介してゲート線14aに重なると共に、その重なり合う面積を表示領域Dの各ブロック毎に調整することにより、各ソース線16aを介してソース電極(16a)に印加された信号電圧に対するドレイン電極16baの電圧の変化量を調整して、最適対向電位の面内分布に起因する表示むらを抑制するための容量(CGD、図3参照)を構成している。
 ゲート電極14aaは、図1に示すように、各ゲート線14aの側方への突出部分である。
 ソース電極(16a)は、図1に示すように、各ソース線16aの一部であることにより、各ソース線16aに接続されている。また、ソース電極(16a)は、図1及び図2に示すように、保護膜13及び保護膜15の積層膜に形成されたコンタクトホール15aを介して半導体層12aのソース領域Rに接続されている。
 ドレイン電極16baは、図1及び図2に示すように、保護膜13及び保護膜15の積層膜に形成されたコンタクトホール15bを介して半導体層12aのドレイン領域Rに接続されている。また、ドレイン電極16baは、図1及び図2に示すように、層間絶縁膜17に形成されたコンタクトホール17aを介して画素電極18aに接続されている。
 上記構成のアクティブマトリクス基板20aは、それに対向して配置される対向基板と、それらの両基板の間に封入される液晶層(CLC、図3参照)と共に、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示パネルを構成するものである。
 次に、本実施形態のアクティブマトリクス基板20aの製造方法について説明する。
 まず、ガラス基板などの絶縁基板10上に、例えば、プラズマCVD法により、酸化シリコン膜(厚さ100nm程度)などを成膜して、ベースコート膜11を形成する。
 続いて、ベースコート膜11が形成された基板全体に、例えば、プラズマCVD法により、アモルファスシリコン膜(厚さ50nm程度)を成膜した後に、レーザアニール法や固相成長法などにより、そのアモルファスシリコン膜をポリシリコン膜に変成させ、そのポリシリコン膜をフォトリソグラフィを用いてパターニングすることにより、ポリシリコン層を形成する。なお、上記ポリシリコン層のうち、補助容量Cを構成する領域にリン又はホウ素の不純物を注入する。
 その後、上記ポリシリコン層が形成された基板全体に、例えば、プラズマCVD法により、酸化シリコン膜(厚さ100nm程度)などを成膜して、ゲート絶縁膜13となる第1無機絶縁膜を形成する。
 さらに、上記第1無機絶縁膜が形成された基板全体に、例えば、スパッタリング法により、窒化タンタル膜(厚さ50nm程度)及びタングステン膜(厚さ350nm程度)などを順に成膜した後に、その積層膜をフォトリソグラフィを用いてパターニングすることにより、ゲート線14a、ゲート電極14aa及び容量線14bを形成する。
 続いて、ゲート電極14aaをマスクとして、上記ポリシリコン層にリン又はホウ素の不純物を注入する。
 その後、ゲート電極14aa上にレジストを形成し、そのレジストをマスクとして上記ポリシリコン層にリン又はホウ素の不純物を注入する。これらの不純物の注入により、上記ポリシリコン層のゲート電極14aaに重なる部分にチャネル領域Rが設けられ、その両外側の上記レジストに覆われている部分に不純物濃度が相対的に低いLDD領域Rが設けられ、その両外側の上記レジストに覆われていない部分に不純物濃度が相対的に高いソース領域R及びドレイン領域Rが設けられた半導体層12aが形成される。なお、上記ポリシリコン層に不純物としてリンが注入された場合には、電子がチャネル電流のキャリアとなるn型のポリシリコンTFTが形成され、上記ポリシリコン層に不純物としてホウ素が注入された場合には、正孔がチャネル電流のキャリアとなるp型のポリシリコンTFTが形成される。
 さらに、上記レジストを除去した後に、半導体層12aが形成された基板を650℃~700℃程度に加熱して、注入された不純物を活性化させる。
 続いて、上記不純物を活性化させた基板全体に、例えば、プラズマCVD法により、例えば、酸化シリコン膜(厚さ150nm~500nm程度)などを成膜して、保護膜15となる第2無機絶縁膜を形成した後に、その第2無機絶縁膜及び上記第1無機絶縁膜との積層膜をフォトリソグラフィを用いてパターニングすることにより、コンタクトホール15a、15b及び15cを形成して、ゲート絶縁膜13及び保護膜15を形成する。
 そして、ゲート絶縁膜13及び保護膜15が形成された基板全体に、例えば、スパッタリング法により、チタン膜(厚さ100nm程度)、アルミニウム膜(厚さ500nm程度)及びチタン膜(厚さ100nm程度)などを順に成膜した後に、その積層膜をフォトリソグラフィを用いてパターニングすることにより、ソース線16a、ソース電極(16a)、ドレイン電極16ba及び中継層16cを形成する。
 さらに、ソース線16a、ソース電極(16a)、ドレイン電極16ba及び中継層16cが形成された基板を水素雰囲気中で400℃~500℃程度に加熱して、半導体層12aのダングリングボンド(未結合手)を終端化する。
 その後、半導体層12aのダングリングボンドを終端化させた基板全体に、例えば、スピンコート法又はスリットコート法により、アクリル系の感光性樹脂を厚さ2μm程度に塗布し、その塗布膜をフォトリソグラフィを用いてパターニングすることにより、コンタクトホール17a及び17bを有する層間絶縁膜17を形成する。
 最後に、層間絶縁膜17が形成された基板全体に、例えば、スパッタリング法により、ITO(Indium Tin Oxide)膜(厚さ100nm程度)などの透明導電膜を成膜した後に、その透明導電膜をフォトリソグラフィを用いてパターニングすることにより、画素電極18a及び導電層18bを形成する。
 以上のようにして、アクティブマトリクス基板20aを製造することができる。
 その後、アクティブマトリクス基板20a上にパーティクルが付着した場合には、図4に示すように、プラズマPを用いて、アッシングのプラズマプロセスを行うことにより、アクティブマトリクス基板20a上のパーティクルを除去する。ここで、アクティブマトリクス基板20aでは、表示領域Dの各画素電極18aと非表示領域Nの各導電層18bとがプラズマPに対して、同電位になるので、各画素において、図3におけるA部及びB部が同電位になり、ESDによるTFT5aの破壊(図3中のX部での短絡)を抑制すると共に、容量CGD(図3中のY部での短絡)の破壊を抑制することができる。
 以上説明したように、本実施形態のアクティブマトリクス基板20aによれば、非表示領域Nにおいて、各TFT5aを覆う層間絶縁膜17上に、各ゲート線14aにそれぞれ接続された複数の導電層18bが設けられているので、層間絶縁膜17上、すなわち、アクティブマトリクス基板20a表面には、表示領域Dにおいて、各画素電極18aが設けられ、非表示領域Nにおいて、各導電層18bが設けられていることになる。そのため、アクティブマトリクス基板20a表面がアッシングによりプラズマに曝された場合には、各画素電極18aと各導電層18bとがプラズマPに対して、同電位になる。これにより、各画素電極18aに接続された各TFT5aのドレイン電極16baと、各導電層18bに接続された各ゲート線14a及びそれに接続された各TFT5aのゲート電極14aaとが同電位になるので、各TFT5aにおけるESDの発生を抑制することができる。したがって、各TFT5aにおいて、画素電極18aとゲート線14aとの間の電位差に起因するESDの発生を抑制することができる。
 また、本実施形態のアクティブマトリクス基板20aによれば、半導体層12aのドレイン領域Rが各ゲート線14aに重なっているので、各TFT5aにおいて、各ゲート線14aと半導体層12aのドレイン領域Rとの間に形成される容量CGDをその重なり合う面積で調整することにより、各ソース線16aを介してソース電極(16a)に印加された信号電圧に対するドレイン電極16baの電圧の変化量を表示領域Dの各ブロック毎に調整して、最適対向電位の面内分布に起因する表示むらを抑制することができると共に、各導電層18bに接続された各ゲート線14aと、各画素電極18aに各TFT5aのドレイン電極16baを介して接続された半導体層12aとが同電位になるので、各ゲート線14aと各TFT5aの半導体層12aのドレイン領域Rとの間に形成される容量CGDにおいて、画素電極18aとゲート線14aとの間の電位差に起因するESDの発生を抑制することができる。
 また、本実施形態のアクティブマトリクス基板20aによれば、各導電層18bが各画素電極18aと同一材料により設けられているので、製造工程を追加することなく、層間絶縁膜17上に各導電層18bを形成することができる。
 また、本実施形態のアクティブマトリクス基板20aによれば、各導電層18bと各ゲート線14aとの間に各ソース線18aと同一層に同一材料により中継層18cが設けられているので、各導電層18bと各ゲート線14aとを接続するためのコンタクトホールが、例えば、保護膜及び層間絶縁膜の積層膜に相対的に深く形成されたものでなく、保護膜15及び層間絶縁膜17にそれぞれ相対的に浅く形成されたもの(コンタクトホール15c及び17b)になる。これにより、各導電層18b及び各中継層16cをそれぞれ形成するための導電膜が各コンタクトホール15c及び17bの底部まで成膜され易くなるので、各導電層18bと各ゲート線14aとを確実に接続することができる。
 《発明の実施形態2》
 図5は、本実施形態のアクティブマトリクス基板20bの平面図である。なお、以下の各実施形態において、図1~図4と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
 上記実施形態1では、半導体層12aのドレイン領域Rの一部がゲート線14aに重なるアクティブマトリクス基板20aを例示したが、本実施形態では、ドレイン電極16bbがゲート線14aに重なるアクティブマトリクス基板20bを例示する。
 具体的に、アクティブマトリクス基板20bでは、図5に示すように、各ゲート線14a及び各ソース線16aの交差する部分に対応して、複数のTFT5bがそれぞれ設けられている。
 TFT5bは、図5に示すように、絶縁基板(10)上にベースコート膜(11)を介して設けられた半導体層12bと、半導体層12bを覆うように設けられたゲート絶縁膜13と、ゲート絶縁膜(13)上に半導体層12bの一部に重なるように設けられたゲート電極14aaと、ゲート電極14aaを覆うように設けられた保護膜(15)と、保護膜(15)上に互いに離間するように設けられたソース電極(16a)及びドレイン電極16bbとを備えている。
 半導体層12bは、上記実施形態1の半導体層12aと同様に、ゲート電極14aaに重なるように設けられたチャネル領域(R)と、チャネル領域(R)を介して互いに離間するように設けられたソース領域(R)及びドレイン領域(R)と、チャネル領域(R)とソース領域(R)及びドレイン領域(R)との間にそれぞれ形成されたLDD領域(R)とを備えている。
 半導体層12bのドレイン領域(R)は、図5に示すように、ゲート絶縁膜(13)を介して容量線14bに重なることにより、補助容量(C、図3参照)を構成している。なお、半導体層12bのドレイン領域(R)は、図5に示すように、上記実施形態1の半導体層12aと異なり、ゲート線14aに重ならないように設けられている。
 ソース電極(16a)は、図5に示すように、保護膜(13)及び層間絶縁膜(15)の積層膜に形成されたコンタクトホール15aを介して半導体層12bのソース領域(R)に接続されている。
 ドレイン電極16bbは、図5に示すように、保護膜(13)及び層間絶縁膜(15)の積層膜に形成されたコンタクトホール15bを介して半導体層12bのドレイン領域(R)に接続されている。また、ドレイン電極16bbは、図5に示すように、層間絶縁膜(17)に形成されたコンタクトホール17aを介して画素電極18aに接続されている。さらに、ドレイン電極16bbは、図5に示すように、ゲート絶縁膜(13)及び保護膜(15)を介してゲート線14aに重なると共に、その重なり合う面積を表示領域Dの各ブロック毎に調整することにより、各ソース線16aを介してソース電極(16a)に印加された信号電圧に対するドレイン電極16bbの電圧の変化量を調整して、最適対向電位の面内分布に起因する表示むらを抑制するための容量(CGD、図3参照)を構成している。
 上記構成のアクティブマトリクス基板20bは、上記実施形態1の製造方法における半導体層12a及びドレイン電極16baのパターン形状を変更すれば、製造することができる。
 以上説明したように、本実施形態のアクティブマトリクス基板20bによれば、上記実施形態1と同様に、非表示領域Nにおいて、各TFT5bを覆う層間絶縁膜17上に、各ゲート線14aにそれぞれ接続された複数の導電層18bが設けられているので、各TFT5bにおいて、画素電極18aとゲート線14aとの間の電位差に起因するESDの発生を抑制することができる。
 また、本実施形態のアクティブマトリクス基板20bによれば、ドレイン電極16bbが各ゲート線14aに重なっているので、各TFT5bにおいて、各ゲート線14aとドレイン電極16bbとの間に形成される容量CGDをその重なり合う面積で調整することにより、各ソース線16aを介してソース電極(16a)に入力された信号電圧に対するドレイン電極16bbの電圧の変化量を表示領域Dの各ブロック毎に調整して、最適対向電位の面内分布に起因する表示むらを抑制することができると共に、また、各導電層18bに接続された各ゲート線14aと、各画素電極18aに接続された各TFT5bのドレイン電極16bbとが同電位になるので、各ゲート線14aと各TFT5bのドレイン電極16bbとの間に形成される容量CGDにおいて、画素電極18aとゲート線14aとの間の電位差に起因するESDの発生を抑制することができる。
 《発明の実施形態3》
 図6は、本実施形態のアクティブマトリクス基板20cの断面図である。
 上記各実施形態では、透過型の液晶表示パネル用のアクティブマトリクス基板20a及び20bを例示したが、本実施形態では、半透過型の液晶表示パネル用のアクティブマトリクス基板20cを例示する。
 アクティブマトリクス基板20cは、図6に示すように、各画素電極18cが、上記実施形態1のアクティブマトリクス基板20aの各画素電極18aに相当する透明電極18caと、その上に部分的に設けられた反射電極18cbとにより構成され、その他の構成がアクティブマトリクス基板20aと実質的に同じになっている。そして、アクティブマトリクス基板20cでは、各画素において、例えば、TFT5aが配置されているゲート線14aと容量線14bとの間の領域を覆うように反射電極18cbが設けられることにより、反射領域Rが構成され、TFT5aが配置されていないゲート線14aと容量線14bとの間の領域の反射電極18cbから露出する透明電極18caにより、透過領域Tが構成されている。なお、本実施形態では、TFT5aが配置されているゲート線14aと容量線14bとの間の領域を覆うように反射電極18cbが設けられたアクティブマトリクス基板20cを例示したが、反射電極は、他の領域に設けられていてもよい。
 上記構成のアクティブマトリクス基板20cは、上記実施形態1のアクティブマトリクス基板20aの製造方法を行うことにより、層間絶縁膜17上に透明電極18ca及び導電層18bを形成し、その透明電極18ca及び導電層18bが形成された基板全体に、例えば、例えば、スパッタリング法により、モリブデン膜(厚さ75nm程度)及びアルミニウム膜(厚さ100nm程度)を順に成膜した後に、その積層膜をフォトリソグラフィを用いてパターニングして、反射電極18cbを形成することにより、製造することができる。
 以上説明したように、本実施形態のアクティブマトリクス基板20cによれば、上記各実施形態と同様に、非表示領域Nにおいて、各TFT5aを覆う層間絶縁膜17上に、各ゲート線14aにそれぞれ接続された複数の導電層18bが設けられているので、層間絶縁膜17上、すなわち、アクティブマトリクス基板20c表面には、表示領域Dにおいて、各画素電極18cが設けられ、非表示領域Nにおいて、各導電層18bが設けられていることになる。そのため、例えば、アクティブマトリクス基板20c表面に付着したパーティクルを除去するために、アクティブマトリクス基板20c表面がアッシングによりプラズマに曝された場合には、各画素電極18cと各導電層18bとがプラズマPに対して、同電位になる。これにより、各画素電極18cに接続された各TFT5aのドレイン電極16baと、各導電層18bに接続された各ゲート線14a及びそれに接続された各TFT5aのゲート電極14aaとが同電位になるので、各TFT5aにおけるESDの発生を抑制することができる。したがって、各TFT5aにおいて、画素電極18cとゲート線14aとの間の電位差に起因するESDの発生を抑制することができる。
 また、本実施形態のアクティブマトリクス基板20cによれば、反射電極を形成するための導電膜を成膜する際に、非表示領域Nにおいて、各TFT5aを覆う層間絶縁膜17上に、各ゲート線14aにそれぞれ接続された複数の導電層18bが設けられているので、層間絶縁膜17上には、表示領域Dにおいて、各透明電極18caが設けられ、非表示領域Nにおいて、各導電層18bが設けられていることになる。そのため、基板表面がスパッタリングによりプラズマに曝されても、各透明電極18caと各導電層18bとがプラズマPに対して、同電位になる。これにより、各透明電極18caに接続された各TFT5aのドレイン電極16baと、各導電層18bに接続された各ゲート線14a及びそれに接続された各TFT5aのゲート電極14aaとが同電位になるので、各TFT5aにおけるESDの発生を抑制することができる。したがって、各TFT5aにおいて、透明電極18caとゲート線14aとの間の電位差に起因するESDの発生を抑制することができる。
 なお、本実施形態では、上記実施形態1のアクティブマトリクス基板20aに対して半透過型を適用したアクティブマトリクス基板20cを例示したが、上記実施形態2のアクティブマトリクス基板20bに対して半透過型を適用してもよい。
 また、上記各実施形態では、トップゲート構造のTFTを備えたアクティブマトリクス基板を例示したが、本発明は、ボトムゲート構造のTFTを備えたアクティブマトリクス基板にも適用することができる。
 また、上記各実施形態では、層間絶縁膜上の導電層が画素電極と同一材料により形成されたアクティブマトリクス基板を例示したが、導電層は、他の導電膜を用いて形成されていてもよい。
 また、上記各実施形態では、画素電極とゲート線との間の電位差に起因するESDの発生を抑制することができるアクティブマトリクス基板を例示したが、例えば、隣り合う各ゲート線や各ソース線などの配線間に保護回路を設けることにより、隣り合う各配線間の電位差に起因するESDも抑制してもよい。
 また、上記各実施形態では、画素電極に接続されたTFTの電極をドレイン電極としたアクティブマトリクス基板を例示したが、本発明は、画素電極に接続されたTFTの電極をソース電極と呼ぶアクティブマトリクス基板にも適用することができる。
 以上説明したように、本発明は、画素電極とゲート線との間の電位差に起因するESDの発生を抑制することができるので、液晶表示パネルや有機EL(Electro Luminescence)パネルなどの表示パネルを構成するアクティブマトリクス基板について有用である。
D    表示領域
N    非表示領域
5a,5b  TFT
12a,12b    半導体層
14a  ゲート線
16a  ソース線(ソース電極)
16ba,16bb  ドレイン電極
16c  中継層
17   層間絶縁膜
18a,18c    画素電極
18b  導電層
20a,20b,20c  アクティブマトリクス基板

Claims (5)

  1.  互いに平行に延びるように設けられた複数のゲート線と、
     上記各ゲート線と交差する方向に互いに平行に延びるように設けられた複数のソース線と、
     上記各ゲート線及び各ソース線の交差する部分に対応して設けられ、該対応する各ゲート線及び各ソース線にそれぞれ接続された複数の薄膜トランジスタと、
     上記各薄膜トランジスタを覆うように設けられた層間絶縁膜と、
     上記層間絶縁膜上にマトリクス状に設けられた複数の画素電極とを備え、
     上記複数の画素電極により表示領域、及び該表示領域の周囲に非表示領域がそれぞれ規定されたアクティブマトリクス基板であって、
     上記非表示領域において、上記層間絶縁膜上には、上記各ゲート線にそれぞれ接続された複数の導電層が設けられていることを特徴とするアクティブマトリクス基板。
  2.  請求項1に記載されたアクティブマトリクス基板において、
     上記各薄膜トランジスタは、上記各ソース線に接続されたソース電極と、上記各画素電極に接続されたドレイン電極と、該ソース電極及びドレイン電極に接続された半導体層とを有し、
     上記半導体層の上記ドレイン電極側は、上記各ゲート線に重なっていることを特徴とするアクティブマトリクス基板。
  3.  請求項1に記載されたアクティブマトリクス基板において、
     上記各薄膜トランジスタは、上記各画素電極に接続されたドレイン電極を有し、
     上記ドレイン電極は、上記各ゲート線に重なっていることを特徴とするアクティブマトリクス基板。
  4.  請求項1乃至3の何れか1つに記載されたアクティブマトリクス基板において、
     上記各導電層は、上記各画素電極と同一材料により設けられていることを特徴とするアクティブマトリクス基板。
  5.  請求項1乃至4の何れか1つに記載されたアクティブマトリクス基板において、
     上記各導電層と上記各ゲート線との間には、上記各ソース線と同一層に同一材料により中継層が設けられていることを特徴とするアクティブマトリクス基板。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016212251A (ja) * 2015-05-08 2016-12-15 株式会社ジャパンディスプレイ 液晶表示装置
US10114263B2 (en) * 2015-12-18 2018-10-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device
JP6999272B2 (ja) 2017-01-20 2022-01-18 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN107833895B (zh) * 2017-11-27 2020-07-28 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其制造方法、显示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11282386A (ja) * 1998-03-27 1999-10-15 Seiko Epson Corp アクティブマトリクス基板装置の製造方法及び該アクティブマトリクス基板装置並びにこれを備えた電気光学パネル
JP2004296977A (ja) * 2003-03-28 2004-10-21 Casio Comput Co Ltd 半導体素子の製造方法
JP2006313369A (ja) * 1999-08-31 2006-11-16 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置及びプロジェクター
JP2007213073A (ja) * 2006-02-07 2007-08-23 Samsung Electronics Co Ltd 液晶表示パネル及びその駆動方法並びに液晶表示装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4921997B2 (ja) * 2006-02-07 2012-04-25 三星電子株式会社 薄膜トランジスタ表示パネル及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11282386A (ja) * 1998-03-27 1999-10-15 Seiko Epson Corp アクティブマトリクス基板装置の製造方法及び該アクティブマトリクス基板装置並びにこれを備えた電気光学パネル
JP2006313369A (ja) * 1999-08-31 2006-11-16 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置及びプロジェクター
JP2004296977A (ja) * 2003-03-28 2004-10-21 Casio Comput Co Ltd 半導体素子の製造方法
JP2007213073A (ja) * 2006-02-07 2007-08-23 Samsung Electronics Co Ltd 液晶表示パネル及びその駆動方法並びに液晶表示装置

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