JPH01303760A - アクティブマトリクス基板およびその製造方法 - Google Patents

アクティブマトリクス基板およびその製造方法

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JPH01303760A
JPH01303760A JP63132678A JP13267888A JPH01303760A JP H01303760 A JPH01303760 A JP H01303760A JP 63132678 A JP63132678 A JP 63132678A JP 13267888 A JP13267888 A JP 13267888A JP H01303760 A JPH01303760 A JP H01303760A
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JP
Japan
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film
electrode
metal film
semiconductor layer
active matrix
Prior art date
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Pending
Application number
JP63132678A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiyuki Koshimo
敏之 小下
Eiji Matsuzaki
永二 松崎
Yoshifumi Yoritomi
頼富 美文
Akihiro Kenmochi
釼持 秋広
Takao Takano
隆男 高野
Mitsuo Nakatani
中谷 光雄
Kazuo Sunahara
砂原 和雄
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D30/00Field-effect transistors [FET]
    • H10D30/60Insulated-gate field-effect transistors [IGFET]
    • H10D30/67Thin-film transistors [TFT]
    • H10D30/6704Thin-film transistors [TFT] having supplementary regions or layers in the thin films or in the insulated bulk substrates for controlling properties of the device
    • H10D30/6713Thin-film transistors [TFT] having supplementary regions or layers in the thin films or in the insulated bulk substrates for controlling properties of the device characterised by the properties of the source or drain regions, e.g. compositions or sectional shapes

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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

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、アクティブマトリクス基板とその製造方法に
係り、特に、製造歩留り向上、および、素子ばらつきの
低減に好適なアクティブマトリクス基板とその製造方法
に関する。
〔従来の技術〕
近年、OA機器のホ形化、軽量化が進むにつれて、ブラ
ウン管に代わるデイスプレィとして、液晶デイスプレィ
の要求が高まっている。特に、非晶質シリコン薄膜トラ
ンジスタをスイッチング素子として用いたアクティブマ
トリクス(ActiveMatrix)基板(以下、A
MX基板と略記する。)は、クロストーク現象等の欠陥
がないため、注目されている。
このAMX基板は、第3図に示すように、大別して、薄
膜トランジスタ13(実線円内の部分)、走査線11、
信号線12および画素電極7により構成されている。ま
た、AMX基板の断面構造は、たとえばジャパン・デイ
スプレィ′83、第356頁〜359頁(1983年)
  [JAPAN DISPLAY ’83 pp35
6〜359 (1983) ]で論じられているように
、第4図に示す構造を有している。
同図に示すAMX基板は、 ■ 絶縁基板1上に、Cr、 A1等の膜、または、こ
れらの重ね膜によって形成されるゲート電極2゜■ 上
記絶縁基板1およびゲート電極2上に設けられるゲート
絶縁膜3、および、半導体層4゜■ 少なくとも半導体
層4上の一部と重なり合う、Cr等の高融点金属膜14
、および、A1等の低抵抗金属からなる金属膜9の重ね
膜によって形成され、チャネル部chを介して対向する
ソース電極5およびドレイン電極6゜ ■ ソース電極5上の一部と重なり合う、ITO(In
dium−Tin−Oxide)等の透明導電膜により
形成される画素電極7゜ からなっている。
また、上記アクティブマトリクス基板は、第5図に示す
工程によって製造されていた。すなわち、次の(a)〜
(e)の工程により製造されている。
(a)  少なくとも表面が絶縁物から成る基板(ガラ
ス、石英等)1上に、Cr、 A1等の膜、または、こ
れらの重ね膜により走査線となるゲート電極2を形成す
る工程。
(b)  (a)により得た試料上に、ゲート絶縁膜3
、半導体層4を順次堆積する工程。
(c)  上記(b)により形成した半導体層4を島状
に形成する工程。
(d)  (c)により得た試料上に、Cr等の高融点
金属膜14、および、A1等の低抵抗金属からなる金属
膜9の重ね膜を形成すると共に、エツチングによりチャ
ネル部chを形成して、ソース電極5、および、信号線
となるドレイン電極6を形成する工程。
(e)  (d)により得た試料上にITO等の透明導
電膜によりソース電極5の一部と重なり合う画素電極7
を形成する工程から成る工程。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、第5図に示す工程により、第4図に示す
構造のAMX基板を製造した場合、ソース電極段差部S
での画素電極の断線が発生しやすb)。
また1画素電極となるITOは、ウェットエッチング時
に残渣が発生しやすいのと同時に、IT○残渣を除去す
るためにエツチング時間を延長すると、サイドエッチ量
が加速度的に増大するため、ソース、ドレイン電極間の
ITO残渣による薄膜トランジスタのオフ電流増加や1
画素電極の断線、パターン不良が発生しやすい。このた
め、素子特性のばらつきや、AMX基板の製造歩留りの
低下により、製造コスト高になるという問題点があった
本発明の目的は、上記従来の技術にみられたソース電極
段差部での画素電極の断線や、チャネル部におけるIT
O残渣による素子特性劣化の問題を解決し、製造歩留り
の高いAMX基板を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らの研究の結果、上記目的は、少なくとも表面
が絶縁物からなる基板上に形成したゲート電極と、この
上に設けたゲート絶縁膜と、このゲート絶縁膜上に設け
た半導体層と、少なくとも一部がこの半導体層の一部と
重なり合うと共に、対向するように設けられたソース電
極およびドレイン電極とを有して構成される薄膜トラン
ジスタをスイッチング素子とし、ゲート電極を走査線に
、ドレイン電極を信号線に、ソース電極を画素電極に接
続してなるアクティブマトリクス基板において、上記薄
膜トランジスタのソース電極とドレイン電極を、半導体
層側から、高融点金属膜、透明導電膜および金属膜を順
次積層した構造としたことにより達成される。
本発明において、好ましくは、上記透明電極を。
上記高融点金属膜の対向間隔より広い間隔で対向させて
設ける。すなわち、ソース電極、ドレイン電極のチャネ
ル側の一部を高融点金属−低抵抗金属コンタクトとする
また、本発明は、好ましくは、ソース電極側の半導体層
によって生ずる段差を、上記透明電極膜と、上記低抵抗
の金属膜を構成する少なくとも1層の膜との2層以上の
膜からなる多層膜により被覆する。すなわち、ソース電
極と画素電極間段差部を、下層から透明導電膜、金属膜
の構造とするとともに、半導体層表面をソース・ドレイ
ン電極の下層膜となる高融点金属膜で覆い、画素電極、
信号線を形成した後、チャネル部を形成する。
上記ソース電極およびドレイン電極を構成する低抵抗の
金属膜としては、アルミニウム膜または遷移金属を添加
したアルミニウム膜の少なくとも1層を設けて構成する
ことが好ましい。もっとも、これらの膜を重ねて2層と
してもよく、また、Cr等の膜を重ねて2層以上の膜と
してもよい。
また、上記ソース電極およびドレイン電極を構成する高
融点金属膜は、 Cr、 Ti、 Mo、 Ni、 T
a、 Hf。
Nb、Illまたはこれらのシリサイド化合物からなる
1層または2層以上よりなる膜により構成することが好
ましい。例えば、Crとシリサイド化合物との2層によ
り形成する。
上記ソース電極とドレイン電極を構成する透明導電膜は
、上記画素電極を構成する透明導電膜と同一の膜として
設けることが好ましい。もちろん、同一でない膜として
もよい。この透明導電膜としては、例えば、ITO膜が
挙げられる。
本発明のAMX基板は1次の(a)〜(e)の工程によ
り製造することができる。
(a)少なくとも表面が絶縁物からなる基板上に、ゲー
ト電極と走査線を形成する工程。
(b)上記(a)工程を経た基板上に、ゲート絶縁膜と
、半導体層と、該半導体層表面を保護すると共に、ソー
ス・ドレイン電極の一部となる高融点金属膜とを順次形
成する工程。
(c)上記(b)工程で形成した半導体層と、高融点金
属膜とを島状に加工する工程。
(d)上記(c)工程を経た基板上に、透明電極と、画
素電極とを形成する工程。
(e)上記(d)工程を経た基板の高融点金属膜にチャ
ネルを形成すると共に、画素電極と接するソース電極と
、信号線と接続するドレイン電極とを構成する金属膜を
形成する工程。
〔作用〕
上記のように構成される本発明は、半導体層表面を高融
点金属膜で被覆した状態で、半導体層の加工、画素電極
形成、ドレイン電極となる信号線の形成を行っているの
で、これらの工程中におけるチャネル部の汚染がないた
め、素子特性の劣化や特性バラツキがない。また、ソー
ス電極と画素電極間の段差は、透明導電膜とソース電極
の金属膜の2層によりカバーされるための断線がない。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図および第2図を参照し
て説明する。
第1図は本発明によるAMX基板の一実施例の構造を示
した図である。同図に示す実施例のAMX基板は、絶縁
基板1上に、Cr、 A1等の膜、または、これらの重
ね膜よりなり、走査線となるゲート電極2と、この上に
設けられたゲート絶縁膜3と、ゲート絶縁膜3上に設け
られた半導体層4と。
これらの上に設けられた半導体層の一部と重なり合うソ
ース電極5と、信号線となるドレイン電極6と、ソース
電極5の一部と重なり合うITO等の透明導電膜から成
る画素電極7とを備えて構成される。
ソース電極5およびドレイン電極6は、下層から高融点
金属膜8.透明導電膜14、低抵抗の金属膜9の3層構
造を有しており、かつ、第1図において破線円内に示す
ように、チャネル部ch側の一部を高融点金属−低抵抗
金属コンタクト10をとっている。
このため、ITO等の透明導電膜をソース電極5やドレ
イン電極6に介在させた場合に発生する。
薄膜トランジスタのオン電流低下が防止できる。
また、ソース電極5の段差部Sを透明導電膜14と金属
膜9の2層でカバーしているので、ソース電極6段差部
Sでの画素電極7の断線を生じない。
第2図に本発明によるAMX基板の製造方法の各工程に
おける状態を示す。
本発明のAMX基板は、第2図に示す(a)〜(e)の
状態と対応する下記(a)〜(e)の工程により製造す
ることができる。
(a)少なくとも表面が絶縁物から成る基板1上にCr
やA1等の膜、または、これらの重ね膜により走査線と
なるゲート電極2を形成する工程。
(b)  (a)で得た試料上に、ゲート絶縁膜3およ
び半導体層4、ソース電極5とドレイン電極6の一部と
なり、かつ、半導体層表面を保護する高融点金属膜8を
形成する工程。
(c)半導体層4と高融点金属膜8を島状に加工する工
程。
(d) (c)で得た試料の上に、透明導電膜14によ
りソース電極5、ドレイン電極6の一部と、画素電極7
を形成する工程。
(e)上記(d)工程を経た基板1の高融点金属膜8に
チャネル部chを形成すると共に、低抵抗の金属膜9に
より、画素電極7と接するソース電極5と、信号線と接
続するドレイン電極6とを形成する工程。
本実施例のAMX基板は、上記した(a)〜(e)の工
程により形成される。この製造に際し、上記(b)から
(c)までで明らかなように、半導体層4が高融点金属
膜8により保護されているので、画素電極7となるIT
Oを加工する際に発生しやすいITO残渣が、ソース電
極S、ドレイン電極6間のチャネル部chに残留するこ
とによって発生する、薄膜トランジスタのオフ電流増加
がない。
上記実施例は、本発明の一実施例に過ぎず、本発明は、
他の態様でも実施することができる。例えば、ゲート電
極、高融点金属膜、金属膜等を、適宜の材料を選定して
形成することができ、また、多層構造とすることができ
る。
上記実施例を含めて、種々の態様について、発明者等は
、AMX基板およびその製造方法において、上記本発明
を適用することにより、素子特性の劣化やばらつき、お
よび、ソース電極段差部における画素電極の断線がなく
、良好な歩留りでAMX基板を製造することができると
いう結果を得た。
〔発明の効果〕
本発明によれば、半導体層表面を高融点金属膜で保護し
ているため、画素電極となるITOがチャネル部に残留
するために発生する薄膜トランジスタのオフ電流増加が
ない。また、ソース電極段差を、画素電極となる透明導
電膜とソース電極の一部でカバーすることにより画素電
極の断線がない。従って、AMX基板の製造歩留りを向
上させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例であるAMX基板の構造を模
式的に示す断面図、第2図は本発明の一実施例であるA
MX基板の製造工程を模式的に示す断面図、第3図はA
MX基板の要部を示す平面図、第4図は従来のAMX基
板の構造を模式的に示す断面図、第5図は従来のAMX
基板の製造工程を模式的に示す断面図である。 1・・・基板、2・・ゲート電極、3・・・ゲート絶縁
膜。 4・・・半導体層、5・・・ソース電極、6・・・ドレ
イン電極、7・・・画素電極、8・・・高融点金属膜、
9・・・低抵抗金属膜、10・・・高融点金属−低抵抗
金属コンタクト、11・・・走査線、12・・・信号線
、13・・・薄膜トランジスタ、14・・・透明導電膜
。 塙 1 の 3・−り一一ト卆色オも耳炎       8“−一劉
hk某/欽濯ら緘/2 7−・亘素電施 /ノ −−,1灸勇1」 /2・−・傷↑!#東 /3 ・薄8灸トラシヅスフ 1−・・基板 2−・・ す′−F電士九 3−・ ケ°゛−ト犀色ネ欠膜 4−−・ 午】4蓼ニブ1 5−・−ソーλ電極 に −・・ rレイ〉肴ごJh 7−・豆量t& 躬 5閃 4・・・手籐体4

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、少なくとも表面が絶縁物からなる基板上に形成した
    ゲート電極と、この上に設けたゲート絶縁膜と、このゲ
    ート絶縁膜上に設けた半導体層と、少なくとも一部がこ
    の半導体層の一部と重なり合うと共に、対向するように
    設けられたソース電極およびドレイン電極とを有して構
    成される薄膜トランジスタをスイッチング素子とし、ゲ
    ート電極を走査線に、ドレイン電極を信号線に、ソース
    電極を画素電極に接続してなるアクティブマトリクス基
    板において、 上記薄膜トランジスタのソース電極とドレイン電極を、
    半導体層側から、高融点金属膜、透明導電膜および金属
    膜を順次積層した構造としたことを特徴とするアクティ
    ブマトリクス基板。 2、上記ソース電極およびドレイン電極を構成する金属
    膜が、アルミニウム膜または遷移金属を添加したアルミ
    ニウム膜の少なくとも1層を有して形成される請求項1
    記載のアクティブマトリクス基板。 3、上記ソース電極およびドレイン電極を構成する高融
    点金属膜が、Cr、Ti、Mo、Ni、Ta、Hf、N
    b、Wまたはこれらのシリサイド化合物からなる1層ま
    たは2層以上よりなる請求項1または2記載のアクティ
    ブマトリクス基板。 4、上記透明電極を、上記高融点金属膜の対向間隔より
    広い間隔で対向させて設けた請求項1、2または3記載
    のアクティブマトリクス基板。 5、ソース電極側の半導体層によって生ずる段差を、上
    記透明電極膜と、上記金属膜を構成する少なくとも1層
    の膜との2層以上の膜からなる多層膜により被覆した請
    求項1、2、3または4記載のアクティブマトリクス基
    板。 6、上記ソース電極とドレイン電極を構成する透明導電
    膜を、上記画素電極を構成する透明導電膜と同一の膜と
    して設けた請求項1、2、3、4または5記載のアクテ
    ィブマトリクス基板。 7、下記(a)〜(e)の工程からなることを特徴とす
    る請求項1、2、3、4、5または6記載のアクティブ
    マトリクス基板の製造方法。 (a)少なくとも表面が絶縁物からなる基板上に、ゲー
    ト電極と走査線を形成する工程。 (b)上記(a)工程を経た基板上に、ゲート絶縁膜と
    、半導体層と、該半導体層表面を保護すると共に、ソー
    ス・ドレイン電極の一部となる高融点金属膜とを順次形
    成する工程。 (c)上記(b)工程で形成した半導体層と、高融点金
    属膜とを島状に加工する工程。 (d)上記(c)工程を経た基板上に、透明電極と、画
    素電極とを形成する工程。 (e)上記(d)工程を経た基板の高融点金属膜にチャ
    ネルを形成すると共に、画素電極と接するソース電極と
    、信号線と接続するドレイン電極とを構成する金属膜を
    形成する工程。
JP63132678A 1988-06-01 1988-06-01 アクティブマトリクス基板およびその製造方法 Pending JPH01303760A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04278928A (ja) * 1991-03-07 1992-10-05 Sharp Corp アクティブマトリクス基板

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04278928A (ja) * 1991-03-07 1992-10-05 Sharp Corp アクティブマトリクス基板

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