JPH03159175A - 液晶表示装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、絶縁ゲート型薄膜トランジスタ（以下ＴＰＴ
という）を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装
置に関する。

（ロ）従来の技術 近年、ＴＰＴを用いた高密度のＴＶ用液晶表示装置が開
発され、表示画面の大型化と共に画素数の増大が図られ
ている。

第２図は従来のＴＰＴを用いた液晶表示装置の断面図で
ある。図において、ガラス基板（１）上の全面にはシリ
コン酸化物の絶縁膜（２）が形成され、絶縁膜（２）上
にクロム等の導電体からなるゲート電極（３）及びゲー
ト電極（３）と連続する選択電極（図示せず）が一体に
形成される。更に、ゲート電極（３）を覆って全面にゲ
ート絶縁膜（４）が形成され、この上にアモルファスシ
リコン（５）、保護絶縁膜（６）、及び、Ｎ＋型不純物
がドープされたアモルファスシリコンからなるドレイン
（７）及びソース（８）が設けられ、更に、ドレイン（
７）に接続されたアルミニウムの表示電圧供給線（９）
とソース（８）を画素電極（ｌＯ）に接続するアルミニ
ウムの接続電極（１１）が形成される。

このようにＴＰＴの設けられたガラス基板（１）上にポ
リイミド配向膜の塗布、ラビングによる配向処理、ガラ
ス基板（１）の周辺のシール及び液晶の注入によって液
晶表示装置が完成する。

第２図の液晶表示装置において、選択電極に選択電圧を
印加するとＴＰＴがオンして表示電圧供給線（９）に印
加された表示電圧が画素電極（１０）に充電され、表示
がなされる。

このような液晶表示装置は、特開平１−１３６１２３号
公報に記載されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 第２図に示された液晶表示装置においては、絶縁膜（２
）上にゲート電極（３）、ゲート絶縁膜（４）、アモル
ファスシリコン（５）、ドレイン（７）及びソース（８
）、表示電圧供給線（９）及び接続電極（１１）が積層
されるため、段差部のステップカバレッジが悪化し、各
層間のショートが発生する危惧がある。

そこで、ゲート電極（３）及び選択電極にタンタルを使
用し、その表面に陽極酸化によって緻密な絶縁膜を形成
してゲート電極（３）とドレイン（７）及びソース（８
）のショートを防止する技術が提案されている。しかし
ながら、大画面高密度になると選択電極の幅が狭くなる
と共に配線長が長くなるために、その電気抵抗が大きく
なり、特に、ゲート電極（３）及び選択電極を電気抵抗
の大きいタンタルで形成した場合には、抵抗の増大は顕
著になる。

また、第２図の液晶表示装置のＴＰＴは、その高さが高
くなり、ガラス基板をシールする際にその間隙を一定に
保持するためにいれるピラーがＴＦＴ上に存在すると間
隙がバラついてしまう欠点があった。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、上述した点に鑑みて創作されたものであり、
ガラス基板上に設けられた絶縁膜と、ゲート電極及び該
ゲート電極に連続する選択電極が形成される部分の前記
絶縁膜に形成された溝と、該溝内に設けられたゲート電
極及び選択電極を形成する導電体と、面記溝内に設けら
れ、前記導電体上に形成されたゲート絶縁膜と、トラン
ジスタが形成される面記溝内に設けられ、前記ゲート絶
縁膜上に形成されたアモルファスシリコン層とを備える
ことにより、ＴＰＴの平坦化とショートの防止を目的と
する。

（ホ）作用 −Ｆ述の手段によれば、ガラス基板上の絶縁膜に設けら
れた溝は、選択電極及びゲート電極を埋め込み、更に、
ＴＰＴのが形成される溝は、ゲート電極、ゲート絶縁膜
、ａ−３ｉ層、ドレイン及びソースを収納し、絶縁膜の
中にＴＰＴを埋め込んで、表面を平坦化するよう作用す
る。

（へ）実施例 第１図（ａ）（ｂ）は、本発明の実施例を示す断面図で
あり、第１図（ａ）は選択＠極部の断面図、第１図（ｂ
）はＴＦＴ部の断面図である。

第１図（ａ）（ｂ）において、ガラス基板（１２）の−
主面上にＣＶＤ法等によって８０００人程度０厚さに５
ｉＯ＝の絶縁膜（１３）が設けられ、更に、この絶ｉｔ
膜（１３）には７オトレジスト膜によって溝（１４）が
設けられる。そして、スッパタリング法によってＣｒ等
の導電体を２０００人程度０厚さに付着することにより
、絶縁膜（１３）の溝（１４）内に選択電極（１５）及
びゲート電極（１６）が埋め込まれて形成される。この
選択電極（１５）は並行に複数配置され、選択電極（１
５）から突出してゲート電極（１６）が一体化されてい
る。

更に、ＴＰＴが形成されるゲート電極（１６）上にハ３
０００人の厚さのシリコン窒化（ＳｉＮｘ）物からなる
ゲート絶縁膜（１７）と、２０００人程度０厚さのアモ
ルファスシリコン（ａ−５ｉ）層（１８）と、Ｎ＋不純
物のドープされた５００人の厚さのアモルファスシリコ
ン（Ｎ”ａ−Ｓｉ）からなるドレイン（１９）及びソー
ス（２０）が形成されている。

更に、ドレイン（１９）上には、選択電極（１５）と直
交してＡＩで形成された表示電圧供給線（２１）が重畳
して設けられ、ソース（２０）上には、ＡＩで形成され
た接続電極（２２）が重畳して設けられる。そして、接
続電極（２２）の一端上にその一部が重畳されてＩＴＯ
の画素を極（２３）が設けられる。これらＴＰＴが形成
された上にはシリコン窒化物のパッシベーション膜（２
４）が形成される。

ここで、ゲート絶縁膜（１７）、ａ−５ｉ層（１８）、
ドレイン（１９）及びソース（２０）のＮ”ａ　−Ｓ　
ｉ層は、溝（１４）を形成したレジスト膜を残存したま
ま、５ｉＮｚとａ−５ｉとＮ”ａ−８ｉをプラズマＣＶ
Ｄ法等によって連続して積層した後、レジスト膜を除去
するリフトオフ法により溝（１４）以外に積層されたＳ
　ｉ　Ｎ　ｘとａ−５ｉとＮ”ａ−５ｉを除去し、更に
、ＴＰＴが形成されるゲート電極（１６）のＳｉＮｘと
ａ−５ｉとＮ”ａ−５ｉをマスクしてその他の溝（１４
）内に積層されたＳｉＮｘとａ−ＳｉとＮ”ａ−５ｌを
エツチング除去することにより形成される。

そして、Ｎ”ａ−５ｉ層上に表示電圧供給線（２１）と
接続ｔ　極（２２）を形成した後、これらをマスクとし
てＮ”ａ−５ｉをエツチング除去することでドレイン（
１９）及びソース（２０）が形成される。

第１図（ｂ）に示す如く形成されたＴＰＴは、ドレイン
（１９）及びソース（２０）の表面が絶縁膜（１３）の
表面と略同じ高さになっている。

第１図（ａ）（ｂ）の構造によると、溝（１４）内には
、ゲート電極（１６）とゲート絶縁膜（１７）とａ−５
ｉ層（１８）とドレイン（１９）及びソース（２０）が
順次積層されるために、各層間の段差がなく、各層間の
ショートが防止される。また、ＴＰＴの上部と絶縁膜（
１３）の表面の段差もなく平坦化されるため、間隙の制
御のためのピラーがＴＰＴの上部に配置されても間隙の
ばらつきがなくなる。

尚、第１図（ａ　）（ｂ　）の実施例では、選択電極（
１５）及びゲート電極（１６）は、Ｃｒで形成したが、
Ｔを使用しその表面を陽極酸化した構造にしてもよい。

（ト）発明の効果 本発明によれば、ＴＰＴを構成する層間のショートが防
止され、信頼性が向上する。また、ＴＰＴ全体の高さを
低くできるので、ピラーによる間隙の制御が正確に行え
、表示品質の向上となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は、本発明の実施例を示す断面図、
第２図は従来例を示す断面図である。 （１２）・・・ガラス基板、（１３）・・・絶縁膜、（
１４）・・・溝、（１５）・・・選択電極、（１６）・
・・ゲート電極、（１７）・・・ゲート絶縁膜、（１８
）・・・ａ−Ｓｉ層、（１９）・・・ドレイン、（２０
）・・・ソース、（２１）・・・表示電圧供給線、（２
２）・・・接続電極、（２３）・・・画素電極、（２４
）・・・パッシベーション膜。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス基板上に設けられた絶縁膜と、ゲート電極
   及び該ゲート電極に連続する選択電極が形成される部分
   の前記絶縁膜に形成された溝と、 該溝内に設けられたゲート電極及び選択電極を形成する
   導電体と、 前記溝内に設けられ、前記導電体上に形成されたゲート
   絶縁膜と、 トランジスタが形成される面記溝内に設けられ、前記ゲ
   ート絶縁膜上に形成されたアモルフアスシリコン層と、 を具備した液晶表示装置。
2. （２）トランジスタが形成される前記溝内に設けられた
   アモルファスシリコン層上に不純物のドープされたアモ
   ルファスシリコンからなるドレイン及びソースが形成さ
   れ、該ドレイン及びソースの上面が前記絶縁膜の上面に
   略一致することを特徴とする液晶表示装置。