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JPH0973100A - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

液晶表示装置の製造方法

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Publication number
JPH0973100A
JPH0973100A JP25203595A JP25203595A JPH0973100A JP H0973100 A JPH0973100 A JP H0973100A JP 25203595 A JP25203595 A JP 25203595A JP 25203595 A JP25203595 A JP 25203595A JP H0973100 A JPH0973100 A JP H0973100A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal display
display device
film
conductive film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP25203595A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Nakazawa
亨 中澤
Yasuhiro Sekine
康弘 関根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP25203595A priority Critical patent/JPH0973100A/ja
Publication of JPH0973100A publication Critical patent/JPH0973100A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示装置の製造工程を削減する。 【解決手段】 薄膜トランジスタを有するアクティブマ
トリクス基板101と、対向基板120との間に、液晶
117を挟持してなる液晶表示装置の製造方法におい
て、アクティブマトリクス基板の製造の際、ドレイン電
極111上へのコンタクトホール122aと、共通電極
112上へのコンタクトホール122bと、導電性遮光
膜114上へのコンタクトホール122cを同時に形成
した後、導電性膜を堆積・パターニングして、共通電極
112と導電性遮光膜114の接続配線116bと、画
素電極116を同時に形成する。 【効果】 アクティブマトリクス基板の2組の電気的接
続を同一工程で行うことができ、コストダウンが図られ
ると共に、欠陥率が低下し歩留の向上並びに装置の安定
化が成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜スイッチング
素子を有するアクティブマトリクス基板を用いた液晶表
示装置の製造方法に関し、特にこのアクティブマトリク
ス基板の製造技術に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、液晶を用いた表示装置について
は、より高精細な表示画像が求められてきている。なか
でも画像の駆動に薄膜スイッチング素子を用いる所謂ア
クティブマトリクス型の表示パネルは、他の方式の液晶
表示パネルに比べて多画素化、高諧調化が比較的容易に
図れるため、急速に技術開発が進められつつある。
【0003】アクティブマトリクス型の表示パネルに用
いられる薄膜スイッチング素子については、一般的に5
インチ以上の大型パネルには主にアモルファスシリコン
(a−Si)、それ以下の小型パネルには主にポリシリ
コン(p−Si)を用いた薄膜トランジスタ(TFT)
が用いられている。p−SiTFTを用いた液晶表示パ
ネルの模式図を図3に示す。マトリクス状に配置された
p−SiTFTをスイッチング素子とするパネル表示回
路305には垂直シフトレジスタ303及び水平シフト
レジスタ304が接続され、ビデオ信号回路301より
送られるTV画像信号が垂直シフトレジスタ303及
び、水平シフトレジスタ304を介して表示回路305
中の画素に書き込まれる。302は2つのシフトレジス
タ303、304のタイミングをとるための同期回路で
ある。
【0004】この液晶パネルの等価回路は図4に示す通
りである。複数の信号線401a〜401dと複数の走
査線402a〜402dの交点に対応して画素電極40
6が配され、該画素電極にはTFT403のドレインが
接続されている。TFT403のソースには信号線40
1a〜401dが接続され、ゲートには走査線402a
〜402dがそれぞれ接続されている。画素電極406
には信号線401a〜401dからのビデオ信号が書き
込まれる。TFT403のドレインは、書き込んだ電荷
を十分長い間保持するための保持容量404にも接続さ
れ、容量の電極のもう一端405は全画素、または1行
方向ずつの画素について共通の電位に接続される。
【0005】上記画素電極406及びTFT403廻り
の構造を、図5に示すパネル断面の模式図を用いて概説
する。
【0006】図5において、101はシリコン基板、1
02は素子分離のための厚い酸化膜、103は窒化シリ
コン膜、104は絶縁膜である。105は電界を緩和す
るための低濃度ソース・ドレイン、106は高濃度ソー
ス・ドレイン、107は例えばシリコン酸化膜等で構成
されるゲート絶縁層、108は例えばn型にドープされ
た多結晶からなる2つの同電位のゲート電極であり、こ
の2つのゲート電極108はソース・ドレイン間に直列
に存在して、所謂「デュアルゲートTFT」123を構
成している。109は第0の層間絶縁層、110はソー
ス電極、111はドレイン電極であり、ソース電極11
0とドレイン電極111は夫々前記信号線401(不図
示)と前記画素電極406(図5中では符号116a)
に接続されている。112はソース電極110及びゲー
ト電極111と同一工程で形成される共通電極、113
は第1の層間絶縁層、114は導電性遮光膜、115は
第2の層間絶縁層、116aはITOやAl等の導電膜
からなる画素電極である。TFT部への光を遮断する導
電性遮光膜114と画素電極116aは、第2の層間絶
縁層115を挟んで前記保持容量404を構成してお
り、導電性遮光膜114は共通電極112に接続されて
いる。以上によって、アクティブマトリクス基板が構成
されている。
【0007】120は上記構成のアクティブマトリクス
基板に対向して配置された対向基板である。本例のよう
にフルカラーの表示パネルの場合には、対向基板120
上には、染料又は顔料を用いたカラーフィルター119
が配置され、画素間及び周辺の駆動回路上にはCr等の
ブラックマトリクス121が形成されている。また、対
向基板120上には、画素電極116aに対向する位置
に、全部の画素に共通な或は多数の画素に共通な透明対
向電極118が形成されている。
【0008】そして、前記アクティブマトリクス基板と
対向基板120の間には、液晶物質117が封入されて
いる。
【0009】図5に示されるように、従来は図4におけ
る保持容量404の電極の一端405部分の接続は、導
電性遮光膜114と共通電極112の間で直接行われて
いた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来法では、
導電性遮光膜114と共通電極112との接続を得るた
め、窒化シリコン等の第1の層間絶縁層113を形成し
た後、図5中の501部分のコンタクトホール形成のた
めのレジストパターニング及びエッチングを行った後、
導電性遮光膜114を堆積・パターニングし、次いで、
画素電極116aとゲート電極111との接続を得るた
め、酸化シリコン等の第2の層間絶縁層115を形成し
た後、図5中の122a部分のコンタクトホール形成の
ためのレジストパターニング及びエッチングを行った
後、画素電極116aを堆積・パターニングしている。
【0011】上記のように、従来はアクティブマトリク
ス基板における2組の電気的接続を得るために、2度の
レジストパターニング及びエッチングを行っていたた
め、工程数の増加から必然的に信頼性及び歩留が低下
し、製造コストが高くなるという問題があった。
【0012】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
液晶表示装置に用いるアクティブマトリクス基板の製造
工程の削減によるコストダウン及び信頼性及び歩留の向
上を図ることを目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく成
された本発明の構成は以下の通りである。
【0014】即ち、本発明は、信号線と走査線の交点に
対応する薄膜トランジスタを有するアクティブマトリク
ス基板と、該アクティブマトリクス基板に対向する対向
基板との間に、液晶を挟持してなる液晶表示装置の製造
方法において、前記アクティブマトリクス基板の製造工
程が、(1)前記薄膜トランジスタの主電極及び共通電
極が形成された基板面上に、第1の絶縁層を形成する工
程と、(2)第1の導電性膜を堆積し、所望の形状にパ
ターニングする工程と、(3)第2の絶縁層を形成する
工程と、(4)前記主電極上へのコンタクトホールと、
前記共通電極上へのコンタクトホールと、前記第1の導
電性膜上へのコンタクトホールとを同時に形成する工程
と、(5)第2の導電性膜を堆積し、所望の形状にパタ
ーニングして、前記共通電極と前記第1の導電性膜を電
気的に接続すると共に、前記主電極と電気的接続する画
素電極を形成する工程と、を有することを特徴とする液
晶表示装置の製造方法に関する。
【0015】本発明によれば、アクティブマトリクス基
板における2組の電気的接続、即ち導電性遮光膜となる
第1の導電性膜と共通電極、及び、薄膜トランジスタの
主電極(ドレイン電極)と画素電極との電気的接続を、
一度のレジストパターニング及びエッチングで行うこと
が可能である。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明において、第1の導電性膜
は、前述の導電性遮光膜114に相当するものである。
この第1の導電性膜は積層構造を有することが好まし
く、これにより前述の共通電極112と接続するための
配線との接続部分をオーミック接続とすることができ
る。
【0017】また、上記積層構造を有する第1の導電性
膜の上層膜を、コンタクトホールを形成する際のエッチ
ングストッパー層として機能させることが好ましく、こ
れによって作製される半導体装置の安定性を高めること
ができる。
【0018】また、上記エッチングストッパー層の主成
分として、アルミニウム又はチタン又はクロム及びその
合金を用いることにより、極めて高いエッチングストッ
プの効果が発揮される。
【0019】また、前記第2の導電性膜として、透明導
電性膜を用いることにより、透過型の液晶表示装置に適
用可能である。
【0020】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。
【0021】(実施例1)図1は、本実施例の液晶表示
装置のパネル部分の模式的断面図である。同図におい
て、図5の符号と同一符号で示したものは同等部材であ
る。
【0022】101はシリコン基板、102は素子分離
のための厚い酸化膜、103はシリコン基板101に対
して引っ張り応力を有する減圧CVD法で形成した窒化
シリコン膜であり、この膜を用いることでメンブレンの
皺や弛みを抑制することができる。
【0023】窒化シリコン膜103の膜厚dは、屈折率
をnとした場合、反射防止の条件式;nd=Nλ/2
(Nは自然数)により適正に選ばれる。波長λとして
は、例えば、人間の目の比視感度が最も高い550nm
程度を選ぶのが良い。上記反射防止条件式によれば、窒
化シリコン膜厚dは、例えば、2700Åや4200Å
となる。
【0024】窒化シリコン膜103上に、ポリシリコン
のエッチングストッパー層となる絶縁膜104を堆積さ
せた。絶縁膜104は、例えば、TEOS−CVD法に
よるNSG,BPSGや、窒化シリコン膜表面に熱酸化
により形成した熱酸化膜である。
【0025】その上に、高濃度ソース・ドレイン10
6、電界を緩和するための低濃度ソース・ドレイン10
5、シリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜107、n型
にドープされた多結晶シリコンからなる2つのゲート電
極等で構成されるデュアルゲートTFTを作製した。
【0026】第0の層間絶縁層109は、TEOS−C
VD法によるBPSG,NSG,PSGや、その積層膜
で構成した。
【0027】ソース電極110、ゲート電極111、共
通電極112及びマトリクス配線(不図示)は、夫々ア
ルミニウム膜(110a,111a,112a)及びチ
タン膜(110b,111b,112b)で構成される
積層膜であり、画素電極116aとのオーミック接続を
容易にしている。
【0028】第1の層間絶縁層113は、CVD法によ
り形成した酸化シリコンや、BPSG,NSG,PSG
等で構成した。
【0029】TFT部への光を遮断する導電性遮光膜1
14は、例えば、TiN,Ti等であり、画素電極11
6aと共に第2の層間絶縁層115を挟んで保持容量を
形成している。
【0030】第2の層間絶縁層115は、TFT部への
水素供給源となっており、例えば、プラズマCVD法に
より形成した窒化シリコン膜で構成されている。
【0031】前述したように、容量電極の一端となって
いる導電性遮光膜114は共通電極112に接続され、
画素電極116aはドレイン電極111に接続される
が、本発明の最大の特徴はこの電気的接続を行う工程に
あり、以下、本実施例における方法を説明する。
【0032】先ず、ドレイン電極111上へのコンタク
トホール122aと、共通電極112上へのコンタクト
ホール122bと、導電性遮光膜114上へのコンタク
トホール122cをエッチングにより同時に形成する。
【0033】コンタクトホール122cは、導電性遮光
膜114上で止める必要があるため、第2の層間絶縁層
115と導電性遮光膜114との選択比が高いエッチン
グ条件を選択する必要がある。例えば、エッチング方法
としてCF4 とCHF3 をエッチングガスに用いた反応
性イオンエッチングを用いる場合には、ガス組成比CF
4 :CHF3 =1:4等の堆積系ガスの多い条件とすれ
ばよい。
【0034】次に、画素電極116a及び、導電性遮光
膜114と共通電極112との接続配線116bとなる
導電性膜を堆積させる。この導電性膜は、例えば、スパ
ッタ法により形成したITOにより構成されている。こ
の導電性膜をパターニングして、画素電極116a及び
接続配線116bを形成した。ここで、導電性遮光膜1
14と接続配線116bはオーミック接続とすることが
できた。尚、導電性遮光膜116bは、全画素又は1行
方向毎の画素について、同じ共通電極112に接続され
て同じ電位に設定される。
【0035】以上のようにして作製したアクティブマト
リクス基板を液晶表示装置として実装するために、対向
基板120をこれに平行に対向配置する。本実施例では
フルカラーの表示パネルを構成するため、対向基板12
0上に、染料又は顔料を用いたカラーフィルター119
を配置し、画素間及び周辺の駆動回路上にCr等のブラ
ックマトリクス121を形成した。また、対向基板12
0上に、画素電極116aに対向する位置に、全部の画
素に共通な或は多数の画素に共通な透明対向電極118
を形成した。
【0036】そして、前記アクティブマトリクス基板と
対向基板120の間に、液晶物質117を封入して、液
晶パネルを構成した。
【0037】本実施例では、アクティブマトリクス基板
における2組の電気的接続、即ち導電性遮光膜114と
共通電極112、及び、TFTのドレイン電極111と
画素電極116aとの電気的接続を同一工程で行ってい
るため、工程数が削減され、コストダウンが図られると
共に、欠陥率が低下し歩留の向上並びに液晶表示装置の
安定化が成された。
【0038】(実施例2)実施例1で述べたような手法
により、コンタクトホール122a,b,cを同時に形
成する際、導電性遮光膜114と第2の層間絶縁層11
5のエッチングの選択比をさらに大きくすることによ
り、本発明による半導体装置の安定化をさらに高めるこ
とができる。本実施例はこれを実現したものであって、
図2の液晶表示装置のパネル部分の模式的断面図を用い
て説明する。同図において、図5及び図1の符号と同一
符号で示したものは同等部材である。
【0039】図2において、TFT部及び対向基板及び
液晶部等は、実施例1に係る図1と同様の構成となって
いる。但し、導電性遮光膜114上に、例えば、CF4
及びCHF3 をエッチングガスに用いたドライエッチン
グにおいて、第2の層間絶縁層115と非常に高い選択
比を持つエッチングストッパー層201、例えば、アル
ミニウムやクロム、その合金等を堆積する。
【0040】コンタクトホール122a,b,cを同時
にドライエッチングすると、122c部においてはエッ
チングストッパー層201上で高い選択比により、エッ
チングが止まる。このドライエッチングの後、リン酸等
のウエットエッチングにより、122c部のエッチング
ストッパー層201のみを除去し、導電性遮光膜114
を露出させる。その後、実施例1と同様に導電性膜を堆
積し、所望の形状にパターニングを行うことにより、画
素電極116aを形成すると共に、導電性遮光膜114
と共通電極112との接続配線116bを形成した。
【0041】本実施例の手法により、実施例1と同様
に、工程数削減によるコストダウンが図られると共に、
欠陥率が低下し歩留の向上並びに液晶表示装置の安定化
が成された。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
アクティブマトリクス基板の製造工程における2組の電
気的接続、即ち導電性遮光膜となる第1の導電性膜と共
通電極、及び、薄膜トランジスタの主電極(ドレイン電
極)と画素電極との電気的接続の工程を、一度のレジス
トパターニング及びエッチングで行うことが可能であ
り、工程の削減によるコストダウンが図られると共に、
欠陥率が低下し歩留の向上並びに装置の安定化が成され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に係る液晶表示装置のパネル
の模式的部分断面図である。
【図2】本発明の実施例2に係る液晶表示装置のパネル
の模式的部分断面図である。
【図3】従来の液晶表示パネルの一例を示す模式図であ
る。
【図4】図3の液晶表示パネルの等価回路の一例を示す
模式図である。
【図5】従来の手法を用いて構成された液晶表示パネル
の模式的部分断面図である。
【符号の説明】
101 シリコン基板 102 酸化膜 103 窒化シリコン膜 104 絶縁膜 105 低濃度ソース・ドレイン 106 高濃度ソース・ドレイン 107 ゲート絶縁膜 108 ゲート電極 109 第0の層絶縁層 110 ソース電極 111 ドレイン電極 112 共通電極 113 第1の層間絶縁層 114 導電性遮光膜(第1の導電性膜) 115 第2の層間絶縁層 116a 画素電極(第2の導電性膜) 116b 接続配線(第2の導電性膜) 117 液晶物質 118 透明対向電極 119 カラーフィルター 120 対向基板 121 ブラックマトリクス 122a〜c コンタクトホール 123 TFT 201 エッチングストッパー層 301 ビデオ信号回路 302 同期回路 303 垂直シフトレジスタ 304 水平シフトレジスタ 305 パネル表示回路 401a〜d 信号線 402a〜d 走査線 403 TFT 404 保持容量 406 画素電極 501 コンタクトホール

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号線と走査線の交点に対応する薄膜ト
    ランジスタを有するアクティブマトリクス基板と、該ア
    クティブマトリクス基板に対向する対向基板との間に、
    液晶を挟持してなる液晶表示装置の製造方法において、 前記アクティブマトリクス基板の製造工程が、 (1)前記薄膜トランジスタの主電極及び共通電極が形
    成された基板面上に、第1の絶縁層を形成する工程と、 (2)第1の導電性膜を堆積し、所望の形状にパターニ
    ングする工程と、 (3)第2の絶縁層を形成する工程と、 (4)前記主電極上へのコンタクトホールと、前記共通
    電極上へのコンタクトホールと、前記第1の導電性膜上
    へのコンタクトホールとを同時に形成する工程と、 (5)第2の導電性膜を堆積し、所望の形状にパターニ
    ングして、前記共通電極と前記第1の導電性膜を電気的
    に接続すると共に、前記主電極と電気的接続する画素電
    極を形成する工程と、 を有することを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記第1の導電性膜が、積層構造を有す
    ることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の製
    造方法。
  3. 【請求項3】 前記積層構造を有する第1の導電性膜の
    上層膜を、コンタクトホールを形成する際のエッチング
    ストッパー層として機能させることを特徴とする請求項
    2に記載の液晶表示装置の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記エッチングストッパー層の主成分
    が、アルミニウム又は、チタン又は、クロム及びその合
    金であることを特徴とする請求項3に記載の液晶表示装
    置の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記第2の導電性膜が、透明導電膜であ
    ることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の製
    造方法。
JP25203595A 1995-09-06 1995-09-06 液晶表示装置の製造方法 Withdrawn JPH0973100A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6414730B1 (en) 1998-10-26 2002-07-02 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device and method for manufacturing the same
CN103165626A (zh) * 2011-12-12 2013-06-19 松下液晶显示器株式会社 显示板和显示装置
CN105974705A (zh) * 2016-07-25 2016-09-28 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板、其制作方法、修复方法、显示面板及显示装置

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