JPH09318975A - 薄膜電界効果型トランジスタ素子アレイおよびその製造 方法 - Google Patents
薄膜電界効果型トランジスタ素子アレイおよびその製造 方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】簡略化されたプロセスを使用し、かつ、高品
位,高信頼性を有するLCDを提供する。 【解決手段】金属膜6aよりなる隣接するゲート電極線
とITO膜6bからなる画素電極に重なりを設け、画素
電極とゲート電極線の間にアモルファスシリコン半導体
膜4と絶縁膜5の積層膜の孤立パターンを設け、ゲート
電極線とドレイン電極線の交差部にも上記積層膜の孤立
パターンを設け、かつ、ドレイン電極線上の一部に直接
金属膜6bの孤立パターンを設ける。
位,高信頼性を有するLCDを提供する。 【解決手段】金属膜6aよりなる隣接するゲート電極線
とITO膜6bからなる画素電極に重なりを設け、画素
電極とゲート電極線の間にアモルファスシリコン半導体
膜4と絶縁膜5の積層膜の孤立パターンを設け、ゲート
電極線とドレイン電極線の交差部にも上記積層膜の孤立
パターンを設け、かつ、ドレイン電極線上の一部に直接
金属膜6bの孤立パターンを設ける。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁基板上に設け
られた薄膜電界効果型トランジスタ素子アレイに関し、
特にアクティブマトリックス型液晶ディスプレイに用い
るのに好適な配線電極を有する薄膜電界効果型トランジ
スタ素子アレイおよびその製造方法に関する。
られた薄膜電界効果型トランジスタ素子アレイに関し、
特にアクティブマトリックス型液晶ディスプレイに用い
るのに好適な配線電極を有する薄膜電界効果型トランジ
スタ素子アレイおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、液晶ディスプレイの需要が高まっ
ているが、中でも薄膜電界効果型トランジスタを一方の
ガラス基板上に一つ一つ画素のスイッチとしてアレイ化
したアクティブマトリックス型液晶ディスプレイが、高
画質ゆえに益々需要が広がっている。このような液晶デ
ィスプレイが今後共発展していくためには、低コスト化
が重要な課題であり、その対策として製造プロセスの簡
略化がある。フォトリソグラフィ(PR)プロセスの簡
略化に対する従来技術の一例としては2回のPRプロセ
スで作成できる構造の薄膜電界効果型トランジスタ素子
を用いたアクティブマトリックス型液晶ディスプレイが
ある。
ているが、中でも薄膜電界効果型トランジスタを一方の
ガラス基板上に一つ一つ画素のスイッチとしてアレイ化
したアクティブマトリックス型液晶ディスプレイが、高
画質ゆえに益々需要が広がっている。このような液晶デ
ィスプレイが今後共発展していくためには、低コスト化
が重要な課題であり、その対策として製造プロセスの簡
略化がある。フォトリソグラフィ(PR)プロセスの簡
略化に対する従来技術の一例としては2回のPRプロセ
スで作成できる構造の薄膜電界効果型トランジスタ素子
を用いたアクティブマトリックス型液晶ディスプレイが
ある。
【0003】図6(a)〜(c)は、このアクティブマ
トリックス型液晶ディスプレイに用いられている第1の
従来例である2回のPRプロセスで製造する薄膜電界効
果型トランジスタの構造を示す平面図および断面図であ
る(特表昭59−501562)。この従来例の構造
は、A−A′部が薄膜電界効果型トランジスタ、ITO
(Indium Tin Oxide)膜2aが信号
線、金属膜6が制御線、ITO膜2bが画素電極として
機能する。次に、この従来例の製造工程を説明する。透
光性絶縁基板1上にITO膜2とn+ アモルファスシリ
コン膜3の積層膜を順次成膜し、リソグラフィ工程を経
てパターンを形成する。次にアモルファスシリコン半導
体膜4、絶縁膜5および金属膜6の積層膜を形成し、リ
ソグラフィ工程を経てパターンを形成する。この際IT
O膜2a,2b上のn+ アモルファスシリコン膜3も除
去される。このように通常6〜7枚のマスクパターンが
必要であるのに対して、この従来例においては2回のP
Rプロセスで薄膜電界効果型トランジスタ素子アレイを
形成している。
トリックス型液晶ディスプレイに用いられている第1の
従来例である2回のPRプロセスで製造する薄膜電界効
果型トランジスタの構造を示す平面図および断面図であ
る(特表昭59−501562)。この従来例の構造
は、A−A′部が薄膜電界効果型トランジスタ、ITO
(Indium Tin Oxide)膜2aが信号
線、金属膜6が制御線、ITO膜2bが画素電極として
機能する。次に、この従来例の製造工程を説明する。透
光性絶縁基板1上にITO膜2とn+ アモルファスシリ
コン膜3の積層膜を順次成膜し、リソグラフィ工程を経
てパターンを形成する。次にアモルファスシリコン半導
体膜4、絶縁膜5および金属膜6の積層膜を形成し、リ
ソグラフィ工程を経てパターンを形成する。この際IT
O膜2a,2b上のn+ アモルファスシリコン膜3も除
去される。このように通常6〜7枚のマスクパターンが
必要であるのに対して、この従来例においては2回のP
Rプロセスで薄膜電界効果型トランジスタ素子アレイを
形成している。
【0004】第2の従来例として、上記した第1の従来
例において、ITO膜2aに断線が生じた場合の補強を
目的としてn+ アモルファスシリコン膜3をITO膜2
a上の一部に残すことが提案されている(特表昭62−
500745)。図7(a)〜(c)はこの従来例を説
明するための平面図および断面図である。この従来例の
製造工程は、金属膜6a,6bの形成までは第1の従来
例と同じであり、リソグラフィ工程を経てパターンを形
成する際に、ITO膜2a上の一部にアモルファスシリ
コン半導体膜4、絶縁膜5および金属膜6aの積層膜パ
ターンとは孤立させてn+ アモルファスシリコン膜、ア
モルファスシリコン半導体膜4、絶縁膜5および金属膜
6bの積層膜パターンを残存させている。したがって、
この従来例における信号線部の構造は、C−C′線断面
図である(c)図よりわかるようにITO膜2a、n+
アモルファスシリコン膜3、アモルファスシリコン半導
体膜4、絶縁膜5および金属膜6bの積層構造になって
いる。これによりITO膜2aに断線が生じた場合にも
n+ アモルファスシリコン膜3により電気的接続が保た
れる構造になっている。
例において、ITO膜2aに断線が生じた場合の補強を
目的としてn+ アモルファスシリコン膜3をITO膜2
a上の一部に残すことが提案されている(特表昭62−
500745)。図7(a)〜(c)はこの従来例を説
明するための平面図および断面図である。この従来例の
製造工程は、金属膜6a,6bの形成までは第1の従来
例と同じであり、リソグラフィ工程を経てパターンを形
成する際に、ITO膜2a上の一部にアモルファスシリ
コン半導体膜4、絶縁膜5および金属膜6aの積層膜パ
ターンとは孤立させてn+ アモルファスシリコン膜、ア
モルファスシリコン半導体膜4、絶縁膜5および金属膜
6bの積層膜パターンを残存させている。したがって、
この従来例における信号線部の構造は、C−C′線断面
図である(c)図よりわかるようにITO膜2a、n+
アモルファスシリコン膜3、アモルファスシリコン半導
体膜4、絶縁膜5および金属膜6bの積層構造になって
いる。これによりITO膜2aに断線が生じた場合にも
n+ アモルファスシリコン膜3により電気的接続が保た
れる構造になっている。
【0005】図8(a)〜(c)にドレイン線の低抵抗
化を図った第3の従来例の構造を示す。この構造におい
ては、ITO膜2a上に第1金属膜10が設けられドレ
イン線が低抵抗になっている。この従来例の製造方法
は、ITO膜2a,2bとn+アモルファスシリコン膜
3のパターン形成までは第1の従来例と同じであり、続
いて第1金属膜10のパターン形成を行ない、その後ア
モルファスシリコン半導体膜3の形成以降は第1の従来
例と同じである。したがって、3回のPRプロセスによ
り本構造の低抵抗ドレイン線を実現できる。
化を図った第3の従来例の構造を示す。この構造におい
ては、ITO膜2a上に第1金属膜10が設けられドレ
イン線が低抵抗になっている。この従来例の製造方法
は、ITO膜2a,2bとn+アモルファスシリコン膜
3のパターン形成までは第1の従来例と同じであり、続
いて第1金属膜10のパターン形成を行ない、その後ア
モルファスシリコン半導体膜3の形成以降は第1の従来
例と同じである。したがって、3回のPRプロセスによ
り本構造の低抵抗ドレイン線を実現できる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】第1の問題点は、第
1,第2の従来例においては、信号線の抵抗が非常に大
きく、画面を大きくした場合に信号入力端より離れた位
置でドレイン信号の遅延により、液晶ディスプレイの正
しい表示が行なわれなくなる点である。その理由は、第
1の従来例においては、信号線が比抵抗が大きいITO
膜2a単層となることであり、第2の従来例において
は、信号線を構成する積層膜のなかで電気的に寄与する
のはITO膜2aとn+ アモルファスシリコン膜3の積
層膜であり、いずれも比抵抗が大きいためである。
1,第2の従来例においては、信号線の抵抗が非常に大
きく、画面を大きくした場合に信号入力端より離れた位
置でドレイン信号の遅延により、液晶ディスプレイの正
しい表示が行なわれなくなる点である。その理由は、第
1の従来例においては、信号線が比抵抗が大きいITO
膜2a単層となることであり、第2の従来例において
は、信号線を構成する積層膜のなかで電気的に寄与する
のはITO膜2aとn+ アモルファスシリコン膜3の積
層膜であり、いずれも比抵抗が大きいためである。
【0007】第2の問題点は、第1〜第3の従来例にお
いては、画素電極と隣接ドレイン電極線の間にリーク電
流が生じるために画素へ書き込まれる電圧が低下し、液
晶ディスプレイの表示が正常でなくなる点である。その
理由は、ゲート電極線が全領域にわたってアモルファス
シリコン半導体膜4、絶縁膜5、および金属部6aの積
層構造になっており、画素電極と隣接ドレイン電極線の
間に寄与トランジスタが存在するためである。
いては、画素電極と隣接ドレイン電極線の間にリーク電
流が生じるために画素へ書き込まれる電圧が低下し、液
晶ディスプレイの表示が正常でなくなる点である。その
理由は、ゲート電極線が全領域にわたってアモルファス
シリコン半導体膜4、絶縁膜5、および金属部6aの積
層構造になっており、画素電極と隣接ドレイン電極線の
間に寄与トランジスタが存在するためである。
【0008】第3の問題点は、第1〜第3の従来例にお
いては、画素電極の電位変動を抑えるための補助容量を
形成できない点である。その理由は、補助容量を画素電
極と前段のゲート電極との間に形成するために、画素電
極パターンすなわちITO膜2bを前段のゲート電極線
と重ねると、前項で説明した寄与トランジスタを介し
て、画素電極とドレイン電極線の間でリーク電流が生
じ、画素電位を正常に保つことが困難なためである。
いては、画素電極の電位変動を抑えるための補助容量を
形成できない点である。その理由は、補助容量を画素電
極と前段のゲート電極との間に形成するために、画素電
極パターンすなわちITO膜2bを前段のゲート電極線
と重ねると、前項で説明した寄与トランジスタを介し
て、画素電極とドレイン電極線の間でリーク電流が生
じ、画素電位を正常に保つことが困難なためである。
【0009】本発明の目的は、上記欠点を排除し、ドレ
イン信号の遅延が少なく、画素電極と隣接ドレイン電極
線の間のリーク電流が小さく、前段のゲート電極線を対
向電極とする補助容量を設けることができ、かつ、少な
いマスク数で作成可能な薄膜電界効果トランジスタ素子
アレイおよびその製造方法を提供することである。
イン信号の遅延が少なく、画素電極と隣接ドレイン電極
線の間のリーク電流が小さく、前段のゲート電極線を対
向電極とする補助容量を設けることができ、かつ、少な
いマスク数で作成可能な薄膜電界効果トランジスタ素子
アレイおよびその製造方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の薄膜電界効果型
トランジスタ素子アレイは、隣接するゲート電極線と画
素電極が重なり部を有し、重なり部の画素電極とゲート
電極線の間にアモルファスシリコン半導体膜とゲート絶
縁膜の積層膜の孤立パターンを有し、ゲート電極線とド
レイン電極線の交差部にも上記積層膜の孤立パターンを
有し、かつドレイン電極線上の一部にドレイン電極線に
接するようにゲート金属膜の孤立パターンを有してい
る。
トランジスタ素子アレイは、隣接するゲート電極線と画
素電極が重なり部を有し、重なり部の画素電極とゲート
電極線の間にアモルファスシリコン半導体膜とゲート絶
縁膜の積層膜の孤立パターンを有し、ゲート電極線とド
レイン電極線の交差部にも上記積層膜の孤立パターンを
有し、かつドレイン電極線上の一部にドレイン電極線に
接するようにゲート金属膜の孤立パターンを有してい
る。
【0011】また、本発明の薄膜電界効果型トランジス
タ素子アレイの製造方法は、アモルファスシリコン半導
体膜およびゲート絶縁膜の積層膜のパターニングを行な
い、薄膜トランジスタの半導体層およびゲート絶縁膜の
パターン、画素電極とゲート電極線の間で形成される補
助容量の容量絶縁膜のパターン、およびドレイン電極線
とゲート電極線の交差部における層間分離絶縁膜のパタ
ーンを分離させる工程と、低抵抗金属膜のパターニング
を行ないゲート電極線を形成すると同時に、ドレイン電
極線上の一部にも低抵抗金属膜を残存させる工程とを有
する。
タ素子アレイの製造方法は、アモルファスシリコン半導
体膜およびゲート絶縁膜の積層膜のパターニングを行な
い、薄膜トランジスタの半導体層およびゲート絶縁膜の
パターン、画素電極とゲート電極線の間で形成される補
助容量の容量絶縁膜のパターン、およびドレイン電極線
とゲート電極線の交差部における層間分離絶縁膜のパタ
ーンを分離させる工程と、低抵抗金属膜のパターニング
を行ないゲート電極線を形成すると同時に、ドレイン電
極線上の一部にも低抵抗金属膜を残存させる工程とを有
する。
【0012】本発明の薄膜電界効果型トランジスタ素子
アレイは、ドレイン電極線上に直接金属膜を有している
のでドレイン配線抵抗が小さくドレイン信号の遅延が少
ない。また、トランジスタ部分のアモルファスシリコン
半導体膜のパターンが孤立しているので画素電極と隣接
ドレイン電極間には寄生トランジスタが存在せず、リー
ク電流が発生しない。また、画素電極と前段のゲート電
極線の重なり部に存在するアモルファスシリコン半導体
膜のパターンも孤立しているので隣接ドレイン電極線と
の間のリーク電流が発生しない補助容量を形成すること
ができる。
アレイは、ドレイン電極線上に直接金属膜を有している
のでドレイン配線抵抗が小さくドレイン信号の遅延が少
ない。また、トランジスタ部分のアモルファスシリコン
半導体膜のパターンが孤立しているので画素電極と隣接
ドレイン電極間には寄生トランジスタが存在せず、リー
ク電流が発生しない。また、画素電極と前段のゲート電
極線の重なり部に存在するアモルファスシリコン半導体
膜のパターンも孤立しているので隣接ドレイン電極線と
の間のリーク電流が発生しない補助容量を形成すること
ができる。
【0013】本発明の薄膜電界効果型トランジスタ素子
アレイの製造方法は、薄膜トランジスタの半導体層パタ
ーン、補助容量の容量絶縁膜パターン、およびドレイン
電極とゲート電極線の交差部における層間分離絶縁膜パ
ターンを同時に形成できるので製造工程が簡略化されて
いる。また、ドレイン電極線の配線抵抗を小さくするた
めのゲート金属膜のパターンをゲート電極線パターンと
同時に形成することができるので、さらに簡略化された
製造方法となっている。
アレイの製造方法は、薄膜トランジスタの半導体層パタ
ーン、補助容量の容量絶縁膜パターン、およびドレイン
電極とゲート電極線の交差部における層間分離絶縁膜パ
ターンを同時に形成できるので製造工程が簡略化されて
いる。また、ドレイン電極線の配線抵抗を小さくするた
めのゲート金属膜のパターンをゲート電極線パターンと
同時に形成することができるので、さらに簡略化された
製造方法となっている。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態を説明
するための平面図であり、図2(a),(b)は図1の
A−A′線、B−B′線断面図である。ガラスなどの透
光性絶縁基板1上に、厚さ約500オングストロームの
ITO膜2aからなるドレイン電極線およびITO膜2
bからなる画素電極が形成されている。ドレイン電極線
幅は10μm程度である。ITO膜2aとITO膜2b
の間に、厚さ約500オングストロームのアモルファス
シリコン半導体膜4と厚さ約3000オングストローム
の絶縁膜5が設けられ孤立パターンを形成している。I
TO膜2a,2bとアモルファスシリコン半導体膜4の
間には厚さ100オングストローム程度のn+ アモルフ
ァスシリコン膜3が形成されている。絶縁膜5上には金
属膜6aが形成されており、これらITO膜2a,2
b,n+ アモルファスシリコン膜3、アモルファスシリ
コン半導体膜4、絶縁膜5、および金属膜6aにより薄
膜電界効果型トランジスタが構成されている。
して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態を説明
するための平面図であり、図2(a),(b)は図1の
A−A′線、B−B′線断面図である。ガラスなどの透
光性絶縁基板1上に、厚さ約500オングストロームの
ITO膜2aからなるドレイン電極線およびITO膜2
bからなる画素電極が形成されている。ドレイン電極線
幅は10μm程度である。ITO膜2aとITO膜2b
の間に、厚さ約500オングストロームのアモルファス
シリコン半導体膜4と厚さ約3000オングストローム
の絶縁膜5が設けられ孤立パターンを形成している。I
TO膜2a,2bとアモルファスシリコン半導体膜4の
間には厚さ100オングストローム程度のn+ アモルフ
ァスシリコン膜3が形成されている。絶縁膜5上には金
属膜6aが形成されており、これらITO膜2a,2
b,n+ アモルファスシリコン膜3、アモルファスシリ
コン半導体膜4、絶縁膜5、および金属膜6aにより薄
膜電界効果型トランジスタが構成されている。
【0015】アモルファスシリコン半導体膜4のパター
ンが孤立しているため、隣接ドレイン電極線との間に寄
生トランジスタが存在せず画素電極と隣接ドレイン電極
線の間のリーク電流が発生しない構造となっている。ま
た、隣接するゲート電極線と画素電極が重なり部を有
し、交差部の画素電極とゲート電極線の間にn+ アモル
ファス半導体膜3、アモルファスシリコン半導体膜4お
よび絶縁膜5の積層膜のパターンが孤立して設けられて
いる。この部分は画素電極の電位変動を小さく抑えるた
めの補助容量として機能する。したがって、本実施の形
態の構造は信頼性の高い構造となっている。積層膜のパ
ターンが孤立して設けられているので、補助容量と隣接
ドレイン電極線の間にリーク電流が発生することもな
い。また、ゲート電極線とドレイン電極線の交差部のド
レイン電極線とゲート電極線の間にも、アモルファスシ
リコン半導体膜4と絶縁膜5が孤立パターンとして設け
られており、層間分離絶縁膜の役割を果たしている。ま
た、ドレイン電極線を構成するITO膜2a上に直接低
抵抗の金属膜6bが形成されている。これにより、ドレ
イン電極線の配線抵抗が小さくなり信号の遅延を小さく
することができる。
ンが孤立しているため、隣接ドレイン電極線との間に寄
生トランジスタが存在せず画素電極と隣接ドレイン電極
線の間のリーク電流が発生しない構造となっている。ま
た、隣接するゲート電極線と画素電極が重なり部を有
し、交差部の画素電極とゲート電極線の間にn+ アモル
ファス半導体膜3、アモルファスシリコン半導体膜4お
よび絶縁膜5の積層膜のパターンが孤立して設けられて
いる。この部分は画素電極の電位変動を小さく抑えるた
めの補助容量として機能する。したがって、本実施の形
態の構造は信頼性の高い構造となっている。積層膜のパ
ターンが孤立して設けられているので、補助容量と隣接
ドレイン電極線の間にリーク電流が発生することもな
い。また、ゲート電極線とドレイン電極線の交差部のド
レイン電極線とゲート電極線の間にも、アモルファスシ
リコン半導体膜4と絶縁膜5が孤立パターンとして設け
られており、層間分離絶縁膜の役割を果たしている。ま
た、ドレイン電極線を構成するITO膜2a上に直接低
抵抗の金属膜6bが形成されている。これにより、ドレ
イン電極線の配線抵抗が小さくなり信号の遅延を小さく
することができる。
【0016】このように、本実施の形態の薄膜電界効果
型トランジスタ素子アレイは、前段のゲート電極線を対
向電極とする補助容量を有し、補助容量とドレイン電極
線との間および画素電極と隣接ドレイン電極線との間の
リーク電流がなく、かつドレイン電極線の配線抵抗が小
さい構造となっている。したがって、大画面化に適し、
かつ信頼性の高い構造となっている。
型トランジスタ素子アレイは、前段のゲート電極線を対
向電極とする補助容量を有し、補助容量とドレイン電極
線との間および画素電極と隣接ドレイン電極線との間の
リーク電流がなく、かつドレイン電極線の配線抵抗が小
さい構造となっている。したがって、大画面化に適し、
かつ信頼性の高い構造となっている。
【0017】次に本実施の形態の製造方法について図面
を用いて説明する。図3(a)〜(i)は本実施の形態
の製造工程を説明するための平面図および断面図であ
る。図3(a)の平面図と、そのA−A′線,B−B′
線断面図である図3(b),(c)に示すように、透光
性絶縁基板1上にスパッタリング法によりITO膜を約
500オングストローム形成し、続いてCVD法により
n+ アモルファスシリコン膜3を約100オングストロ
ーム形成する。通常のフォトリソグラフィ工程を経てド
レイン電極線パターンおよび画素電極パターンを形成す
る。ドレイン電極線パターンおよび画素電極パターンは
ITO膜2a,2bとn+ アモルファスシリコン膜3の
積層構造となっている。
を用いて説明する。図3(a)〜(i)は本実施の形態
の製造工程を説明するための平面図および断面図であ
る。図3(a)の平面図と、そのA−A′線,B−B′
線断面図である図3(b),(c)に示すように、透光
性絶縁基板1上にスパッタリング法によりITO膜を約
500オングストローム形成し、続いてCVD法により
n+ アモルファスシリコン膜3を約100オングストロ
ーム形成する。通常のフォトリソグラフィ工程を経てド
レイン電極線パターンおよび画素電極パターンを形成す
る。ドレイン電極線パターンおよび画素電極パターンは
ITO膜2a,2bとn+ アモルファスシリコン膜3の
積層構造となっている。
【0018】続いて、図3(d)の平面図と、そのA−
A′線,B−B′線断面図である図3(e),(f)に
示すように、CVD法によりアモファスシリコン半導体
膜4を約500オングストローム、シリコン窒化膜7を
約3000オングストローム形成する。通常のフォトリ
ソグラフィ工程を経て薄膜トランジスタの半導体層およ
びゲート絶縁膜の積層膜パターン、画素電極とゲート電
極線の間で形成される補助容量の容量絶縁膜パターンお
よびドレイン電極線とゲート電極線の交差部における層
間分離絶縁膜パターンを同時に形成する。これら積層膜
パターン、容量絶縁膜パターンおよび層間分離絶縁膜パ
ターンは、すべてアモルファス半導体膜4とシリコン窒
化膜7の積層パターンである。
A′線,B−B′線断面図である図3(e),(f)に
示すように、CVD法によりアモファスシリコン半導体
膜4を約500オングストローム、シリコン窒化膜7を
約3000オングストローム形成する。通常のフォトリ
ソグラフィ工程を経て薄膜トランジスタの半導体層およ
びゲート絶縁膜の積層膜パターン、画素電極とゲート電
極線の間で形成される補助容量の容量絶縁膜パターンお
よびドレイン電極線とゲート電極線の交差部における層
間分離絶縁膜パターンを同時に形成する。これら積層膜
パターン、容量絶縁膜パターンおよび層間分離絶縁膜パ
ターンは、すべてアモルファス半導体膜4とシリコン窒
化膜7の積層パターンである。
【0019】次に、図3(g)の平面図と、そのA−
A′線、B−B′線断面図である図3(h),(i)に
示すように、スパッタリング法によりクロム膜を約20
00オングストローム形成する。通常のフォトリソグラ
フィ工程を経てクロム膜8aからなるゲート電極線パタ
ーンを形成すると同時に、ドレイン電極線上にもクロム
膜8bを残存させたパターンを形成する。
A′線、B−B′線断面図である図3(h),(i)に
示すように、スパッタリング法によりクロム膜を約20
00オングストローム形成する。通常のフォトリソグラ
フィ工程を経てクロム膜8aからなるゲート電極線パタ
ーンを形成すると同時に、ドレイン電極線上にもクロム
膜8bを残存させたパターンを形成する。
【0020】以上のような方法により、前段のゲート電
極線を対向電極とする補助容量を有し、補助容量とドレ
イン電極線との間および画素電極と隣接ドレイン電極線
との間のリーク電流がなく、かつドレイン電極線の配線
抵抗が小さい薄膜電界効果型トランジスタ素子アレイが
実現できる。本実施の形態の製造方法によれば、薄膜ト
ランジスタの半導体層およびゲート絶縁膜の積層パター
ン、補助容量の容量絶縁膜パターンおよび層間分離絶縁
膜パターンを同時に形成でき、かつ、ゲート電極線パタ
ーンとドレイン電極線を低抵抗化させるパターンを同時
に形成することができるのでリソグラフィ工程が3回で
済む。したがって、非常に簡略化された製造方法になっ
ている。
極線を対向電極とする補助容量を有し、補助容量とドレ
イン電極線との間および画素電極と隣接ドレイン電極線
との間のリーク電流がなく、かつドレイン電極線の配線
抵抗が小さい薄膜電界効果型トランジスタ素子アレイが
実現できる。本実施の形態の製造方法によれば、薄膜ト
ランジスタの半導体層およびゲート絶縁膜の積層パター
ン、補助容量の容量絶縁膜パターンおよび層間分離絶縁
膜パターンを同時に形成でき、かつ、ゲート電極線パタ
ーンとドレイン電極線を低抵抗化させるパターンを同時
に形成することができるのでリソグラフィ工程が3回で
済む。したがって、非常に簡略化された製造方法になっ
ている。
【0021】図4(a)〜(c)は、本発明の第2の実
施の形態を説明するための平面図および断面図である。
この実施の形態が第1の実施の形態と異なる主な点は、
アモルファスシリコン半導体膜4の下側全領域にn+ ア
モルファスシリコン膜3が形成されている点である。第
1の実施の形態においては、ITO膜2の上部にのみn
+ アモルファスシリコン膜3が形成されていた。この実
施の形態においては、n+ アモルファスシリコン膜3の
膜厚は10オングストローム程度と非常に薄くすること
により、トランジスタのオフ抵抗を非常に高く保ってい
る。また、この実施の形態においては、ゲート金属膜に
アルミニウム膜9aを使用することによりゲート電極線
の配線抵抗をより小さくしている。さらに、ドレイン電
極線と接している金属膜もアルミニウム膜9bとなって
おり、ドレイン電極線の配線抵抗もさらに小さくなって
いる。もちろん、この実施の形態の薄膜電界効果型トラ
ンジスタ素子アレイは、第1の実施の形態と同様に前段
のゲート電極線を対向電極とする補助容量を有し、補助
容量とドレイン電極との間および画素電極と隣接ドレイ
ン電極線との間のリーク電流が発生しない構造になって
いる。
施の形態を説明するための平面図および断面図である。
この実施の形態が第1の実施の形態と異なる主な点は、
アモルファスシリコン半導体膜4の下側全領域にn+ ア
モルファスシリコン膜3が形成されている点である。第
1の実施の形態においては、ITO膜2の上部にのみn
+ アモルファスシリコン膜3が形成されていた。この実
施の形態においては、n+ アモルファスシリコン膜3の
膜厚は10オングストローム程度と非常に薄くすること
により、トランジスタのオフ抵抗を非常に高く保ってい
る。また、この実施の形態においては、ゲート金属膜に
アルミニウム膜9aを使用することによりゲート電極線
の配線抵抗をより小さくしている。さらに、ドレイン電
極線と接している金属膜もアルミニウム膜9bとなって
おり、ドレイン電極線の配線抵抗もさらに小さくなって
いる。もちろん、この実施の形態の薄膜電界効果型トラ
ンジスタ素子アレイは、第1の実施の形態と同様に前段
のゲート電極線を対向電極とする補助容量を有し、補助
容量とドレイン電極との間および画素電極と隣接ドレイ
ン電極線との間のリーク電流が発生しない構造になって
いる。
【0022】次にこの実施の形態の製造方法について図
面を用いて説明する。図5(a)〜(i)はこの実施の
形態の製造工程を説明するための平面図および断面図で
ある。図5(a)の平面図と、そのA−A′線、B−
B′線断面図である図5(b),(c)に示すように、
透光性絶縁基板1上にスパッタリング法によりITO膜
を約500オングストローム形成する。通常のリソグラ
フィ工程を経てITO膜2aよりなるドレイン電極線パ
ターンおよびITO膜2bよりなる画素電極パターンを
形成する。
面を用いて説明する。図5(a)〜(i)はこの実施の
形態の製造工程を説明するための平面図および断面図で
ある。図5(a)の平面図と、そのA−A′線、B−
B′線断面図である図5(b),(c)に示すように、
透光性絶縁基板1上にスパッタリング法によりITO膜
を約500オングストローム形成する。通常のリソグラ
フィ工程を経てITO膜2aよりなるドレイン電極線パ
ターンおよびITO膜2bよりなる画素電極パターンを
形成する。
【0023】次に図5(d)の平面図と、そのA−A′
線、B−B′線断面図である図5(e),(f)に示す
ように、CVD装置内でArガス中にPH3 ガスを添加
してプラズマ処理を施し、全面にリンをドーピングす
る。続いて、アモルファスシリコン半導体膜4を約50
0オングストローム、シリコン窒化膜7を約3000オ
ングストローム堆積すると、リンがアモルファスシリコ
ン半導体膜4中へ拡散し、n+ アモルファスシリコン膜
3、アモルファスシリコン半導体膜4およびシリコン窒
化膜7の積層膜が形成される。通常のリソグラフィ工程
を経て薄膜トランジスタのn+ アモルファスシリコン膜
3とアモルファスシリコン半導体膜4とゲート絶縁膜で
あるシリコン窒化膜7との積層膜パターン、画素電極と
ゲート電極線の間で形成される補助容量の絶縁膜パター
ン、およびドレイン電極線とゲート電極線の交差部にお
ける層間分離絶縁膜パターンを同時に形成する。次に、
図5(g)の平面図と、そのA−A′線、B−B′線断
面図である図5(h),(i)に示すように、スパッタ
リング法によりアルミニウム膜を1000オングストロ
ーム程度形成する。通常のフォトリソグラフィ工程を経
てアルミニウム膜9aよりなるゲート電極パターンを形
成すると同時にドレイン電極線にもアルミニウム膜9b
を残存させたパターンを形成する。
線、B−B′線断面図である図5(e),(f)に示す
ように、CVD装置内でArガス中にPH3 ガスを添加
してプラズマ処理を施し、全面にリンをドーピングす
る。続いて、アモルファスシリコン半導体膜4を約50
0オングストローム、シリコン窒化膜7を約3000オ
ングストローム堆積すると、リンがアモルファスシリコ
ン半導体膜4中へ拡散し、n+ アモルファスシリコン膜
3、アモルファスシリコン半導体膜4およびシリコン窒
化膜7の積層膜が形成される。通常のリソグラフィ工程
を経て薄膜トランジスタのn+ アモルファスシリコン膜
3とアモルファスシリコン半導体膜4とゲート絶縁膜で
あるシリコン窒化膜7との積層膜パターン、画素電極と
ゲート電極線の間で形成される補助容量の絶縁膜パター
ン、およびドレイン電極線とゲート電極線の交差部にお
ける層間分離絶縁膜パターンを同時に形成する。次に、
図5(g)の平面図と、そのA−A′線、B−B′線断
面図である図5(h),(i)に示すように、スパッタ
リング法によりアルミニウム膜を1000オングストロ
ーム程度形成する。通常のフォトリソグラフィ工程を経
てアルミニウム膜9aよりなるゲート電極パターンを形
成すると同時にドレイン電極線にもアルミニウム膜9b
を残存させたパターンを形成する。
【0024】以上のような方法により、図4に示した薄
膜電界効果型トランジスタ素子アレイが実現できる。こ
の実施の形態の製造方法によれば、第1の実施の形態と
同様にフォトリソグラフィ工程が3回で済む。さらに、
第1の実施の形態の製造方法ではn+ アモルファスシリ
コン膜の成長工程が孤立して必要であったのに対し、こ
の実施の形態の製造方法では、一続きのCVD工程によ
りn+ アモルファスシリコン膜3、アモルファスシリコ
ン半導体膜4、およびゲート絶縁膜となるシリコン窒化
膜7を形成することができるので、第1の実施の形態の
製造方法よりCVD工程が少なくなっている。したがっ
て、非常に簡略化された製造方法になっている。
膜電界効果型トランジスタ素子アレイが実現できる。こ
の実施の形態の製造方法によれば、第1の実施の形態と
同様にフォトリソグラフィ工程が3回で済む。さらに、
第1の実施の形態の製造方法ではn+ アモルファスシリ
コン膜の成長工程が孤立して必要であったのに対し、こ
の実施の形態の製造方法では、一続きのCVD工程によ
りn+ アモルファスシリコン膜3、アモルファスシリコ
ン半導体膜4、およびゲート絶縁膜となるシリコン窒化
膜7を形成することができるので、第1の実施の形態の
製造方法よりCVD工程が少なくなっている。したがっ
て、非常に簡略化された製造方法になっている。
【0025】以上述べた2つの実施の形態においては、
ゲート金属膜がクロム膜あるいはアルミニウム膜の場合
について説明したが、本発明のゲート金属膜はこれら2
種類に限定されることなく、タンタル膜、モリブデン
膜、タングステン膜、あるいは各種合金膜でも良いこと
は言うまでもない。
ゲート金属膜がクロム膜あるいはアルミニウム膜の場合
について説明したが、本発明のゲート金属膜はこれら2
種類に限定されることなく、タンタル膜、モリブデン
膜、タングステン膜、あるいは各種合金膜でも良いこと
は言うまでもない。
【0026】
【発明の効果】以上述べた本発明の第1の効果は、ドレ
イン電極線の配線抵抗を小さくし、信号の遅延を小さく
することができ、したがって、画面サイズが大きくなっ
ても液晶ディスプレイを正常に動作させることができる
点である。その理由は、ドレイン電極線の一部がITO
膜とゲート金属膜の積層構造となっており、ゲート金属
膜がドレイン電極線の配線抵抗を小さくするためであ
る。
イン電極線の配線抵抗を小さくし、信号の遅延を小さく
することができ、したがって、画面サイズが大きくなっ
ても液晶ディスプレイを正常に動作させることができる
点である。その理由は、ドレイン電極線の一部がITO
膜とゲート金属膜の積層構造となっており、ゲート金属
膜がドレイン電極線の配線抵抗を小さくするためであ
る。
【0027】第2の効果は、画素電極と隣接ドレイン電
極線の間にリーク電流が発生しないので、画素に正常な
電位を書き込むことができ、液晶ディスプレイの表示を
正常に行なうことができ点である。その理由は、画素電
極と隣接ドレイン電極線の間に寄生トランジスタが存在
しないからである。
極線の間にリーク電流が発生しないので、画素に正常な
電位を書き込むことができ、液晶ディスプレイの表示を
正常に行なうことができ点である。その理由は、画素電
極と隣接ドレイン電極線の間に寄生トランジスタが存在
しないからである。
【0028】第3の効果は画素電極の電位変動を抑える
ための補助容量を設けることができ、信頼性の高い液晶
ディスプレイを提供することができる点である。その理
由は、補助容量とドレイン電極線の間に寄生トランジス
タが存在しないからである。第4の効果は、簡略化され
た製造プロセスを用いることができるの製造コストを小
さくできる点である。その理由は、薄膜トランジスタの
半導体層およびゲート絶縁膜の積層パターン、補助容量
の容量絶縁膜パターン、および層間分離絶縁膜パターン
を同時に形成し、かつ、ゲート電極線とドレイン電極線
を低抵抗化させる電極パターンを同時に形成しているか
らである。
ための補助容量を設けることができ、信頼性の高い液晶
ディスプレイを提供することができる点である。その理
由は、補助容量とドレイン電極線の間に寄生トランジス
タが存在しないからである。第4の効果は、簡略化され
た製造プロセスを用いることができるの製造コストを小
さくできる点である。その理由は、薄膜トランジスタの
半導体層およびゲート絶縁膜の積層パターン、補助容量
の容量絶縁膜パターン、および層間分離絶縁膜パターン
を同時に形成し、かつ、ゲート電極線とドレイン電極線
を低抵抗化させる電極パターンを同時に形成しているか
らである。
【図1】本発明の第1の実施の形態の平面図である。
【図2】(a),(b)は図1のA−A′線,B−B′
線断面図である。
線断面図である。
【図3】(a)〜(i)は本発明の第1の実施の形態の
製造方法を説明するための平面図および断面図である。
製造方法を説明するための平面図および断面図である。
【図4】(a)〜(c)は本発明の第2の実施の形態の
平面図および断面図である。
平面図および断面図である。
【図5】(a)〜(i)は本発明の第2の実施の形態の
製造方法を説明するための平面図および断面図である。
製造方法を説明するための平面図および断面図である。
【図6】(a)〜(c)は、第1の従来例を示す平面図
および断面図である。
および断面図である。
【図7】(a)〜(c)は、第2の従来例を示す平面図
および断面図である。
および断面図である。
【図8】(a)〜(c)は、第3の従来例を示す平面図
および断面図である。
および断面図である。
1 透光性絶縁基板 2a,2b ITO膜 3 n+ アモルファスシリコン膜 4 アモルファスシリコン半導体膜 5 絶縁膜 6a,6b 金属膜 7 シリコン窒化膜 8a,8b クロム膜 9a,9b アルミニウム膜 10 第1金属膜 11 第2金属膜
Claims (4)
- 【請求項1】 透光性絶縁基板上に、透明導電膜からな
るドレイン電極線および画素電極が設けられ、前記ドレ
イン電極線と画素電極の間に半導体膜、ゲート絶縁膜お
よびゲート電極が積層された薄膜電界効果型トランジス
タ素子アレイにおいて、隣接するゲート電極線と前記画
素電極の一部が重なっており、この重なり部の画素電極
とゲート電極線の間に前記半導体膜および前記ゲート絶
縁膜が孤立して設けられることにより補助容量が構成さ
れ、ゲート電極線とドレイン電極線の交差部のドレイン
電極線とゲート電極線の間にも前記半導体膜および前記
ゲート絶縁膜が孤立して設けられることにより層間分離
絶縁膜が構成されかつ前記ドレイン電極線上のゲート電
極線との交差部を除いた大部分に、前記ドレイン電極線
に接するように前記ゲート電極と同一の金属膜が設けら
れていることを特徴とする薄膜電界効果型トランジスタ
素子アレイ。 - 【請求項2】 前記半導体膜の一部領域あるいは全領域
の下側にn+ 型アモルファスシリコン膜が存在すること
を特徴とする請求項1記載の薄膜電界効果型トランジス
タ素子アレイ。 - 【請求項3】 透光性絶縁基板上あるいは透光性絶縁基
板上に形成された絶縁膜上に、透明導電膜とn+ 型アモ
ルファスシリコン膜の第1積層膜を形成する工程と、こ
の第1積層膜のパターニングを行ないドレイン電極線お
よび画素電極を形成する工程と、アモルファスシリコン
半導体膜とゲート絶縁膜の第2積層膜を形成する工程
と、この第2積層膜のパターニングを行ない薄膜トラン
ジスタの半導体層およびゲート絶縁膜、画素電極とゲー
ト電極線の間で形成される補助容量の容量絶縁膜、およ
びドレイン電極線とゲート電極線の交差部における層間
分離絶縁膜間を分離させる工程と、低抵抗金属膜を形成
する工程と、この低抵抗金属膜のパターニングを行ない
ゲート電極線を形成すると同時に、ドレイン電極線上の
一部にも前記低抵抗金属膜を残存させる工程とを有する
ことを特徴とする薄膜電界効果型トランジスタ素子アレ
イの製造方法。 - 【請求項4】 透光性絶縁基板上あるいは透光性絶縁基
板上に形成された絶縁膜上に透明導電膜を形成する工程
と、この透明導電膜のパターニングを行ないドレイン電
極線および画素電極を形成する工程と、表面にリンをド
ーピングする工程と、アモルファスシリコン半導体膜と
ゲート絶縁膜の第2積層膜を形成すると同時に前記リン
をアモルファスシリコン半導体膜中へ拡散させることに
よりn+ アモルファスシリコン膜とアモルファスシリコ
ン半導体膜とゲート絶縁膜の第3積層膜を形成する工程
と、この第3積層膜のパターニングを行ない薄膜トラン
ジスタの半導体層およびゲート絶縁膜、画素電極とゲー
ト電極線の間で形成される補助容量の容量絶縁膜、およ
びドレイン電極線とゲート電極線の交差部における層間
分離絶縁膜を分離させる工程と、低抵抗金属膜を形成す
る工程と、この低抵抗金属膜のパターニングを行ないゲ
ート電極線を形成すると同時に、ドレイン電極線上の一
部にも前記低抵抗金属膜を残存させる工程とを有するこ
とを特徴とする薄膜電界効果型トランジスタ素子アレイ
の製造方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13715396A JPH09318975A (ja) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | 薄膜電界効果型トランジスタ素子アレイおよびその製造 方法 |
US08/861,538 US5952675A (en) | 1996-05-30 | 1997-05-22 | Thin film transistor element array |
TW086107189A TW343324B (en) | 1996-05-30 | 1997-05-27 | Thin-film transistor element array |
EP97108538A EP0810669A1 (en) | 1996-05-30 | 1997-05-27 | Thin film transistor element array |
KR1019970021652A KR970076021A (ko) | 1996-05-30 | 1997-05-29 | 박막 트랜지스터 소자 어레이 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13715396A JPH09318975A (ja) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | 薄膜電界効果型トランジスタ素子アレイおよびその製造 方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09318975A true JPH09318975A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15192069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13715396A Pending JPH09318975A (ja) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | 薄膜電界効果型トランジスタ素子アレイおよびその製造 方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5952675A (ja) |
EP (1) | EP0810669A1 (ja) |
JP (1) | JPH09318975A (ja) |
KR (1) | KR970076021A (ja) |
TW (1) | TW343324B (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002318555A (ja) * | 2000-12-21 | 2002-10-31 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光装置及びその作製方法 |
JP2006303449A (ja) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Samsung Sdi Co Ltd | アクティブマトリックス回路基板、この製造方法及びこれを備えたアクティブマトリックスディスプレイ装置 |
JP2008175842A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Hitachi Displays Ltd | 表示装置 |
JP2010183086A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Univ Stuttgart | アクティブマトリクスoledディスプレイの製造方法 |
US9231044B2 (en) | 2000-12-21 | 2016-01-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device and method of manufacturing the same |
JP2016219840A (ja) * | 2009-03-05 | 2016-12-22 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6232208B1 (en) * | 1998-11-06 | 2001-05-15 | Advanced Micro Devices, Inc. | Semiconductor device and method of manufacturing a semiconductor device having an improved gate electrode profile |
US6600157B2 (en) * | 2000-06-27 | 2003-07-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor device, and radiation detection device and radiation detection system having same |
TW525216B (en) * | 2000-12-11 | 2003-03-21 | Semiconductor Energy Lab | Semiconductor device, and manufacturing method thereof |
KR100647690B1 (ko) * | 2005-04-22 | 2006-11-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 평판 디스플레이 장치 |
TWI289360B (en) * | 2005-10-24 | 2007-11-01 | Chunghwa Picture Tubes Ltd | Thin film transistor array substrate and manufacturing method thereof |
JP5305190B2 (ja) * | 2007-06-21 | 2013-10-02 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 液晶表示装置 |
CN101819961B (zh) * | 2009-02-27 | 2015-04-29 | 北京京东方光电科技有限公司 | 液晶显示器的阵列基板、信号线及其制造方法 |
CN107219702A (zh) * | 2017-07-20 | 2017-09-29 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种阵列基板及其制造方法、液晶显示装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02277027A (ja) * | 1989-04-19 | 1990-11-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 液晶表示装置 |
JPH04280228A (ja) * | 1991-03-08 | 1992-10-06 | Nec Corp | 薄膜電界効果型トランジスタ駆動液晶表示素子アレイ及び駆動方法 |
JPH06308511A (ja) * | 1993-04-26 | 1994-11-04 | Hitachi Ltd | 液晶表示基板 |
JPH07110495A (ja) * | 1993-10-14 | 1995-04-25 | Hitachi Ltd | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
JPH07325314A (ja) * | 1994-05-31 | 1995-12-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 液晶表示装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54154289A (en) * | 1978-05-26 | 1979-12-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of thin-film transistor array |
FR2533072B1 (fr) * | 1982-09-14 | 1986-07-18 | Coissard Pierre | Procede de fabrication de circuits electroniques a base de transistors en couches minces et de condensateurs |
JPS60261174A (ja) * | 1984-06-07 | 1985-12-24 | Nippon Soken Inc | マトリツクスアレ− |
US4689116A (en) * | 1984-10-17 | 1987-08-25 | L'etat Francais Represented By The Minister Of Ptt (Centre National D'etudes Des Telecommunications) | Process for fabricating electronic circuits based on thin-film transistors and capacitors |
JPH0213928A (ja) * | 1988-07-01 | 1990-01-18 | Sharp Corp | 薄膜トランジスタアレイ |
DE69214053D1 (de) * | 1991-07-24 | 1996-10-31 | Fujitsu Ltd | Aktive Flüssigkristallanzeigevorrichtung vom Matrixtyp |
-
1996
- 1996-05-30 JP JP13715396A patent/JPH09318975A/ja active Pending
-
1997
- 1997-05-22 US US08/861,538 patent/US5952675A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-27 EP EP97108538A patent/EP0810669A1/en not_active Withdrawn
- 1997-05-27 TW TW086107189A patent/TW343324B/zh not_active IP Right Cessation
- 1997-05-29 KR KR1019970021652A patent/KR970076021A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02277027A (ja) * | 1989-04-19 | 1990-11-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 液晶表示装置 |
JPH04280228A (ja) * | 1991-03-08 | 1992-10-06 | Nec Corp | 薄膜電界効果型トランジスタ駆動液晶表示素子アレイ及び駆動方法 |
JPH06308511A (ja) * | 1993-04-26 | 1994-11-04 | Hitachi Ltd | 液晶表示基板 |
JPH07110495A (ja) * | 1993-10-14 | 1995-04-25 | Hitachi Ltd | アクティブマトリクス型液晶表示装置 |
JPH07325314A (ja) * | 1994-05-31 | 1995-12-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 液晶表示装置 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002318555A (ja) * | 2000-12-21 | 2002-10-31 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光装置及びその作製方法 |
US9231044B2 (en) | 2000-12-21 | 2016-01-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device and method of manufacturing the same |
US9793335B2 (en) | 2000-12-21 | 2017-10-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device and method of manufacturing the same |
JP2006303449A (ja) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Samsung Sdi Co Ltd | アクティブマトリックス回路基板、この製造方法及びこれを備えたアクティブマトリックスディスプレイ装置 |
JP2008175842A (ja) * | 2007-01-16 | 2008-07-31 | Hitachi Displays Ltd | 表示装置 |
JP2010183086A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Univ Stuttgart | アクティブマトリクスoledディスプレイの製造方法 |
JP2016219840A (ja) * | 2009-03-05 | 2016-12-22 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
US11233132B2 (en) | 2009-03-05 | 2022-01-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
US11961894B2 (en) | 2009-03-05 | 2024-04-16 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW343324B (en) | 1998-10-21 |
KR970076021A (ko) | 1997-12-10 |
EP0810669A1 (en) | 1997-12-03 |
US5952675A (en) | 1999-09-14 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980414 |