JPH03257829A - 透明絶縁層の製造方法並びに表示装置の製造方法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、表示装置や受光素子等に広く用いられ、特に
ラクティプマトリクス型液晶表示装置等の透明導電層上
への絶縁層の製造方法に関するものである。

従来の技術 アクティブマトリクス型液晶表示装置（以下ではＡＭ−
ＬＣＤと略記する）は高画質フラットデイスプレィを実
現するデバイスとして最も有望であり、その研究開発は
非常に活発に行われている。

また、一部商品化も進められている。第３図はその等価
回路を示しておシ、１６は薄膜トランジスｐ　（Ｔｈ１
ｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ　：　Ｔ　Ｆ　Ｔ
と以下略記する）、１７は液晶セル、１８は走査信号線
（ゲートパスライン）、１９は映像信号線（ソースパス
ライン）である。走査信号線１８にＴＦＴ１６がＯＮす
るように順次ゲート信号を印加し、映像信号線１９よシ
ゲート１ラインに対応した映像信号を液晶セル１７に書
き込ませる線順次走査によってＣＲＴと同等の機能が賦
与される。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成の場合、ゲート電極とド
レイン電極との重な９部分には寄生容量ＣＧＤが生じる
。この画素にかかわる全容量をＣｔｏｔａｌｓゲート電
位の変化分をΔｖＧとすると、この寄生容量ＣＧＤによ
りゲートがＯＮ状態からＯＦＦ状態になった時に、 ΔＶ＝ΔｖＧ　”　ＣＧＤ　／　Ｃｔｏｔａｌだけドレ
イン電位、即ち、画素電位が下がる。しかも、このΔＶ
はアクティブマトリクスアレイ製造プロセス上のばらつ
きにより基板間はもちろんのこと同一基板内でもばらつ
くため、単純に対向電位にあるオフセント電位全与えて
も直流成分を完全に排除することはできない。従って、
液晶セルには必ずある直流電位が印加されるので、液晶
セルの劣化が加速され、表示素子としての信頼性が不充
分であるという課題を有していた。

本発明はかかる点に鑑み、かかる直流成分を排除するこ
とにより信頼性が高く、高品質の表示装置の製造方法を
提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は、前述の課題を解決するため、アクティブマト
リクスアレイ全面に、少なくともシラン。

アンモニア、窒素及び水素を含む反応ガスを透明導電層
の形成温度以下でグロー放電分解により絶縁層となる窒
化シリコンを形成し、直流成分を排除する。

作　　用 本発明は前記した方法により製造すると、液晶セルに印
加される直流成分を排除することができ、信頼性の高い
高品質の表示装置を製造することができる。

実施例 第２図は本発明の一実施例における液晶表示素子用のア
クティブマトリクスアレイの１画素の概略平面図を示し
、第１図は第２図に示された平面図のＡ−Ａ’縁線上断
面図を示している。これらの図面を用いて説明する。

まず、ガラス基板１上にゲート電極と走査信号線を兼ね
る第一の導電層２を例えばＣｒで選択的に被着形成する
。その後、第一の絶縁層３として例えば窒化シリコンと
、ドナーまたはアクセプターとなる不純物をほとんど含
まない非晶質シリコン半導体層（以下１−ａ−９ｉと略
記する）４と半導体保護層５を例えば窒化シリコンをプ
ラズマＣＶＤ法により選択的に被着形成する。次に、ソ
ース・ドレインと半導体層との接合のオーミック性を改
善するためドナーとなる不純物としてリンを多く含む非
晶質シリコン半導体層６（以下、ｎ”　−ａ　−Ｓｉと
略記する）をプラズマＣＶＤ法により堆積し、通常のフ
ォトリソグラフィー及びエツチングによりこれらの半導
体層を島状にパターニングする。そして映像信号線とＴ
ＰＴのソースを兼ねる第二の導電層７及びＴＰＴのドレ
インとなる第二の導電層８を例えばＡｌにより選択的に
被着形成する。そして、チャンネル部のｎ”−ａ−８ｉ
をソース・ドレイン及び半導体保護層をマスクとしてエ
ツチング除去する。最後に画素電極となる第一の透明導
電層９としてＩ　Ｔ　Ｏ（Ｉｎｄｉｕｍｅ−Ｔｉｎ−０
ｘｉｄｅ　）を基板温度２００　”Ｃでスパッタ法によ
り、ドレインと接続するように選択的に被着形成する。

そして、基板温度１５０〜２００″Ｃ，シラン＝１ｇｓ
ｃｃＭ、アンモニア＝ｓｃｓＳＣＣＭ、水素＝１ｓｏｓ
ｃｃＭ、ｉｌ素＝１５０８ＣＣＭの流量で圧力＝０．９
Ｔｏｒｒ　　、ＲＦ　（１３，５６ＭＨｚ）パワー＝３
００Ｗの条件で窒化シリコン層１ｏを４０００人堆積し
、アクティブマトリクスアレイを得る。

上述のアクティブマトリクスアレイと一生面上に第二の
透明導電層１２を被着した対向ガラス基板１１の両方に
ポリイミド樹脂を塗布し硬化させた後、配向処理を行っ
て配向膜１３を形成した後液晶１４として、例えばツイ
スト・ネマチック液晶を両基板間に封入し、さらに上下
に偏光板１５を配置すればよい。

ソースパスライン電極及びゲートバヌライン電極の取シ
呂しは窒化シリコン層１ｏ堆積後、通常のフォトエツチ
ングにより取り出しても良いし、または液晶セル組立後
、対向ガラス基板をマスクとして窒化シリコン層１ｏを
エツチングして電極をとシだしても良い。

尚、本実施例では、窒化シリコン層１ｏはアクティブマ
トリクスアレイ上のみに堆積したが、液晶セルへの直流
成分をよシ完壁に排除するために、対向基板上にも同様
に窒化シリコン層を堆積してもよい。

また、本実施例では、ゲート電極２の材料としてＣｒと
したが、Ｔａ　、　Ｔ　ｉ　、　Ｍｏ　、　Ｎｉ　、　
Ｎｉ　−Ｏｒ金合金これらの金属の珪化物等、ＴＰＴの
ゲート電極の材料として使用されるものならばいずれも
使用し得る。また、ゲート絶縁体層３の材料としては、
窒化シリコン、酸化シリコンや金属醸化物なども用いら
れる。

また、第一、第二の半導体層の材料として、非晶質シリ
コンを使用したが、多結晶シリコンや再結晶化したシリ
コンを用いても問題ない。

さらに、絵素電極の材料としては、Ｉｎ２ｏ３゜Ｓｎ○
２或はこれらの混合物等の透明導電材料が使用できる。

また、ソース電極及びドレイン電極と絵素電極とを同時
に形成する場合には、ソース電極及びドレイン電極の材
料として、Ｉｎ２ｏ３．Ｓ！１ｏ２或はこれらの混合物
等の透明導電材料が使用できる。ソース電極及びドレイ
ン電極と絵素電極とを別々に形成する場合には、ソース
電極及びドレイン電極の材料としては、Ａｌ、Ｍｏ、Ｔ
ａ、Ｔｉ。

Ｏｒやこれらの金属の珪化物などが使用できる。

なお、この場合、ソース及びドレイン電極は、単層のみ
ならず複数層で形成して冗長性を付加することができる
。

また、本実施例では蓄積容量を設けなかったが、画質を
向上させるために蓄積容量となるＮ、極の一方を、例え
ば、第一の金属層と同レベルに設け、第一の透明絶縁層
を介して絵素電極をもう一方の蓄積容量電極とすること
により蓄積容量を付加することもできる。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば液晶セルに印加され
る直流電圧成分を排除できるため、信頼性が向上し、高
品質の表示素子が製造でき、その実用上の効果は大きい
。

【図面の簡単な説明】

第１図、は本発明の一実施例による液晶表示装置のアク
ティブマトリクヌアレイ部の１画素の概略断面図、第２
図は同装置の１画素の概略平面図、第３図は液晶表示装
置の等価回路図である。 １・・・・・・ガラス基板、２・・・・・・第一の導電
層、３・・・・・・第一の絶縁層、４・・・・・・非晶
質シリコン半導体層、６・・・・・・半導体保護層（第
二の絶縁層）、６・・・・・・非晶質シリコン半導体層
ｖ７，８・・・・・・第二の導電層、９・・・・・・第
一の透明導電層、１０・・・・・・窒化シリコン層、１
１・・・・・・対向ガラス基板、１２・・・・・・第二
の透明導電層、１３・・・・・・配向膜、１４−・・・
液晶、１６・・・・・・偏光板。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に形成された酸化インジウムあるは酸化ス
   ズあるいはその両方を少なくとも含む透明導電層上に窒
   化シリコンからなる透明絶縁層を製造する方法であって
   、前記透明絶縁層を少なくともシラン、アンモニア、窒
   素及び水素を含む反応ガスを前記透明導電層の形成温度
   以下でグロー放電分解により形成することを特徴とする
   透明絶縁層の製造方法。
2. （２）シランの流量とアンモニアの流量をそれぞれＮ＿
   １，Ｎ＿２とすると、次の関係式 １／６≦Ｎ＿１／Ｎ＿２≦１／２ を満たすことを特徴とする請求項１に記載の透明絶縁層
   の製造方法。
3. （３）透光性基板上に選択的に形成された第一の導電層
   と、前記第一の導電層を被覆するように形成された第一
   の絶縁層と、前記第一の絶縁層を介して前記第一の導電
   層上に選択的に被着形成された半導体層と、前記半導体
   層と前記第一の絶縁層を介して前記第一の導電層と一部
   重なり合うように選択的に形成された対となる第二の導
   電層と前記対となる第二の導電層の一方に電気的に接触
   するように選択的に形成された第一の透明電極から少な
   くともなるアクティブマトリクスアレイ上に、請求項１
   に記載の製造方法で窒化シリコン層を形成したアクティ
   ブマトリクスアレイ基板と第二の透明電極を有する対向
   基板間に光学異方性を有する材料を挟持する工程と前記
   両基板の少なくとも一方には偏光板を配置する工程を含
   むことを特徴とする表示装置の製造方法。
4. （４）透光性基板上に選択的に形成された第一の導電層
   と、前記第一の導電層を被覆するように形成された第一
   の絶縁層と、前記第一の絶縁層を介して前記第一の導電
   層上に選択的に被着形成された半導体層と、前記半導体
   層と前記第一の絶縁層を介して前記第一の導電層と一部
   重なり合うように選択的に形成された対となる第一の透
   明電極から少なくともなるアクティブマトリクスアレイ
   上に、請求項１に記載の製造方法で窒化シリコン層を形
   成したアクティブマトリクスアレイ基板と第二の透明電
   極を有する対向基板間に光学異方性を有する材料を挟持
   する工程と前記両基板の少なくとも一方には偏光板を配
   置する工程を含むことを特徴とする表示装置の製造方法
   。
5. （５）前記半導体層と前記第二の導電層との間にドナー
   またはアクセプタとなる不純物を含む第二の半導体層を
   介在させることを特徴とする請求項３または４に記載の
   表示装置の製造方法。
6. （６）前記第一の絶縁層と前記第二の絶縁層は少なくと
   も窒化シリコンからなり、前記半導体層はシリコンを主
   成分とする非単結晶半導体からなることを特徴とする請
   求項３または４に記載の表示装置の製造方法。
7. （７）前記対向基板をマスクとして前記アクティブマト
   リクスアレー基板の絶縁体層の露出部を食刻する工程を
   含むことを特徴とする請求項３または４に記載の表示装
   置の製造方法。