JPH0281029A

JPH0281029A - 液晶表示装置の製造方法

Info

Publication number: JPH0281029A
Application number: JP63234106A
Authority: JP
Inventors: Shoichiro Nakayama; 中山　正一郎
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1988-09-19
Filing date: 1988-09-19
Publication date: 1990-03-22
Anticipated expiration: 2012-02-26
Also published as: JP2584290B2

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】（イ）産業上の利用分野本発明は、アクチブマトリクス型の液晶表示装置の製造
方法に関する。

（ロ）従来の技術近年非晶質半導体材料、特にアモルファス・ジノコン（
以下ａ−５ｉと略記する）膜等の非晶質材料は、その物
性■−の特徴及びプラズマＣＶＤ法という形成法の利点
をいかしてこれまでの単結晶シリコン（ｃ−５ｉ）では
実現不可能であった分野への応用を開拓している。特に
ａ−Ｓｉ膜はプラズマ反応という形成法で成膜できるた
め、太陽電池や大面積液晶ＴＶ用のスインチング素子な
どに応用されている。

アクティブマトリックス型の液晶テレビへのａ−８ｉ薄
膜トランジスタ（以下ＴＰＴとする）スインチング素子
の応用は、プラズマ反応の大面積化の容易さといったメ
リットをいかしたものであるが、同時に同反応法によっ
てＴＰＴを構成するゲート絶縁膜やパッシベーション膜
となる窒化ジノコン（以下５ｉＮｘ）膜や酸化シリコン
（以下Ｓｉｎ、）膜を反応ガスを変えるだけで形成でき
るという長所も利用している。

しかしながら、ＴＰＴを用いた液晶ＴＶでは、液晶をコ
ンデンサと見做した電荷蓄積作用を利用して、映像を表
示している。そのため、映像信号の１フレーム毎に更新
されるＬα品の充ｉｔ荷は、そのフレームの間保持され
なければならないが、らし、この期間、リークにより液
晶の保持電圧が低下したならば、表示品質の劣化を招く
。このため、従来から液晶による容量と並列に補助容量
を設け、表示劣化を防止する構造が提案されている［特
開昭５７　３０８８号］。

このような補助容量の付設構造としては、一般に次の二
種類ある。一つは、第３図に示すように絶縁性基板（１
）上にゲート金属膜（３）、ゲート用絶縁膜（４）、　
　！Ｐ導体薄膜（５）、不純物半導体膜（６）、ドレイ
ン並びにソース用金属膜（８）からなるＴＰＴに表示電
極（７）を結合してなる液晶表示装置に於て、表示用透
明を極（７）と絶縁性基板との間に補助容量用透明１を
極（２）を設け、絶縁膜を介して表示用透明電極（７）
と補助容量用透明を極（２）を対向させたものである。

もう一つの構造とは、第４図に示すように表示用透明電
極（７）とガラス基板との間に隣接ゲート金属膜（３）
を延在させで、これを補助容ｉ　ＴＬＩＪｉｉとなし、
この延在したゲート金属膜（３）と表示用透明を極（７
）とをゲート用絶縁膜（４）に連続した絶縁膜を介して
対向させたものである。

（ハ）発明が解決しようとする課題ト述の如くゲート絶縁膜（４）を同時に補助容量用絶縁
膜（１０）として兼用する第４図の液晶表示装置の場合
、これら両膜（４）（１０）を個別に形成した第３図の
装置と比べて、工程数が少なくなり歩どまりの向上が望
め、大面積パネルの製造に最適である。しかしながらゲ
ート絶縁膜（４）と補助容量用絶縁膜（１０）を同一の
膜で構成するため、その膜厚設計が問題となる。

即ち、通常は液晶の画素電位は、ＴＰＴのゲート？１を
極とソース電極で構成される容量Ｃｇｓが存在するため
、ＴＰＴがＯＦＦ状態になる瞬間に、書き込まれた電位
からある電位だけ低下する。この低下電位は、液晶の容
量と、補助容量そしてこの容量Ｃｇｓによって決定され
る。この場合、補助容量が、大きいものほど、電位低下
が少なくてすみ表示品質の低下を抑制できる。

しかしながら、補助容量の設置は、ＴＰＴのオン電流を
増加させてしまうため、その容量としての大きさには限
度がある。このため、これらを考慮にいれて容量を設計
する必要がある。例えば、補助容量を大きく設計するた
めには、表示用電極（７）とゲート金属膜（３）との重
なり面積を大きくする必要があり、このことは、開口率
の低下という問題を引き起こした。又、他の方法として
は、補助容量の絶縁膜の膜厚を小さくし、容量を大きく
する方法がある。また、ＴＰＴの動作特性にとっても、
ゲート用絶縁膜（３）は薄い方がよいが、上部のドレイ
ン又はソースとのショートを回避するために３０００〜
４０００Å以上の厚みが必要とされている。

従って、第４図の場合、同一の絶縁膜でゲート絶縁膜（
４）と補助容量用絶縁膜（１０）を兼ねているので、補
助容量増大のために膜厚を薄くすると、絶縁膜（４）は
ゲート金属膜（３）とドレイン・ソース電極（８）との
ショートを多発させ、本来の目的である歩どまりの向上
かはたせず、かえってこれを低下させてしまうという欠
点があった。

（ニ）課題を解決するための手段本発明の液晶表示装置の製造方法は、絶縁性基板上にゲ
ート金属膜、ゲート用絶縁膜、非結晶半導体、ドレイン
並びにソース用金属膜からなる薄膜トランジスタを７ト
リクス状に配置し、各トランジスタに表示電極を結合す
ると共に、該表示電極に対し補助容量用絶縁膜を介して
補助容量電極を対向配置した液晶表示装置の製造方法に
於て、前記ゲート用絶縁膜と前記補助容量用絶縁膜とを
同一絶縁膜で形成する工程を有し、後工程にて補助容量
用絶縁膜相当部の該絶縁膜を所定の膜厚にエツチングす
るものである。

（ホ）作用本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、ゲート用絶
縁膜と補助容量用絶縁膜とを同一絶縁膜で形成し、その
後補助容量相当部の該絶縁膜を所定の膜厚にエツチング
するものであるので、補助容量用電極部分の絶縁膜を所
望の膜厚に形成できる。これにより、後工程で形成する
表示用透明ｉ１ｉ極と、先に形成した補助容量用電極と
の間で容量値の小さい容量を簡単に得ることができる。

（へ）実施例本発明の製造方法にて得られる液晶表示装置の一実施例
を第１図に示し、その製造工程順を第２図（ａ）〜（ｇ
）に示す。

これらの図に基すき本発明の液晶表示装置の製造方法を
以下に詳述する。

まず、ガラス板からなる絶縁性基板（＋、）上にＩＴＯ
からなる補助容量用電極（２）をパターン形成する。次
に、金クロムでゲート金属膜（３）を形成しパターニン
グする［第２図（ａ）］。

さらに、プラズマ反応法等によって、ＳｉＮｘあるいは
ＳｉＯｘからなる絶縁１１！（４）、活性層ヒしての例
えばａ−５ｉからなる非晶質半導体膜（５）、さらに、
不純物をドープした例えば＋ｉ”ａ−５ｉ膜からなるオ
ーミックコンタクト用半導体膜（６）を連続して形成す
る［第２図（Ｃ）］。このとき、ゲート用絶縁膜の膜厚
Ａは、ドレイン・ゲート、ソース・ゲート間のショート
が発生しないように充分１γく設定する。例えば、Ａ＝
４０００人とする。

次に、オーミンクコンタクト用半導体膜（６）と非晶質
半導体膜（５）とを同一のレジストでパターンにエツチ
ングする［第２図（ｄ）］。そして、補補助容量用電極
２）と、後工程で形成される表示用透明電極（７）とが
重なる部分を開ロバターン［第１図の破線で示す］とし
て残したレジスト［第２図には図示せず］をコートし、
絶縁膜（４）用のエッチャントにより、補助容量用絶縁
膜として所望の膜厚Ｂにまで薄くなるようにエツチング
研摩する［第２図（ｄ）］。例えば、Ｂ＝２０００人と
する。

次に、ＩＴＯからなる補助容量用透明電極（７）を形成
パターニングする［第２図（ｅ）］。さらにアルミでド
レイン、及びソース用金属膜（８）を形成パターニング
し、ＴＰＴのチャネル部に残されたオーミンクコンタク
ト用半導体膜（６）をエツチング除去すると液晶表示装
置用ＴＦＴアレイは完成する［第２図（ｇ）〕。

斯くして得られたＴＦＴアレイ基板を液晶物質を介して
共通電極基板に対向配置することにより液晶表示装置が
得らｔする。

本実施例では、半導体膜（５）のエツチング用レジスト
と５補助容量用の絶縁膜（４）の膜厚加１用レジストを
異なるものとしで説明したが、これらレジストは、全く
同じものを用いても、基本的には問題がない。この場合
、半導体膜（５）用レジストによって、オーミックコン
タクト用の不純物半導体１１便（６）、半導体膜（５）
の連続エツチングに引き続き、補助容量用の絶縁１１！
（４）のエツチングを行うことができ、製造工程の簡略
化が図れる。

（ト）発明の効果本発明の液晶表示装置の製造方法によれば、同一の絶縁
膜をＴＰＴにおけるゲート用および補助容量用のそれぞ
れに最適な膜厚として利用することが可能となる。

従って、ゲート用絶縁膜として用いる部分においてはゲ
ート金属膜とその」二部のドレイン、ソース金属膜との
ショートが発生（７ないように充分なＩ１％厚を確保で
きる上に、補助容量用絶縁膜とじて用いる部分では高容
量値化、薄膜化が図れ、補助容量用を極と表示用透明電
極との重なり面積を大きくとる必要がなくなる。このこ
とは、ゲート金属膜を同時に補助容量用電極としてもち
いる素子構造のものに於ては、ゲート用金属膜によって
遮光される部分が少なくなり、画素の開口率が、向上す
るなどの効果が望める。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る液晶表示装置の平面図、第２図（
ａ）〜（ｇ）は本発明の液晶表示装置の製造方法を示す
工程断面図、第３図及び第４図はそれぞれ異なる従来装
置の断面図である。（＋）・・・絶縁基板、（２）・・・補助容量電極、（
３）・・・ゲート用金属膜、（４）・・・絶縁膜、（５
）・・・非結晶半導体、（６）・・・不純物をドープし
た半導体、（７）・・・表示用！極、（８）・・・ドレ
イン、ソース用金属膜、（１０）・・・補助容量用絶縁
膜。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）絶縁性基板上にゲート金属膜、ゲート用絶縁膜、
半導体膜、ドレイン並びにソース用金属膜からなる薄膜
トランジスタをマトリクス状に配置し、各トランジスタ
に表示電極を結合すると共に、該表示電極に対し補助容
量用絶縁膜を介して補助容量電極を対向配置した液晶表
示装置の製造方法に於て、前記ゲート用絶縁膜と前記補助容量用絶縁膜とを同一絶
縁膜で形成する工程を有し、後工程にて補助容量用絶縁
膜相当部の該絶縁膜を所定の膜厚にエッチングすること
を特徴とした液晶表示装置の製造方法。