JPH0253032A - 配線パターン - Google Patents

配線パターン

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JPH0253032A
JPH0253032A JP63205159A JP20515988A JPH0253032A JP H0253032 A JPH0253032 A JP H0253032A JP 63205159 A JP63205159 A JP 63205159A JP 20515988 A JP20515988 A JP 20515988A JP H0253032 A JPH0253032 A JP H0253032A
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liquid crystal
wiring layer
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JP63205159A
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Kiyohiro Kawasaki
清弘 川崎
Hirokazu Kawabata
川端 宏和
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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 本発明は画像表示機能を有する液晶パネル、とシわけ画
素毎にスイッチング素子を内蔵したアクティブ型のマト
リクス基板に関するものである。
従来の技術 微細加工技術、液晶材料および実装技術等の進歩により
、小さな画面サイズではあるが2〜6インチ程度の液晶
パネルで実用上支障ないテレビジョン画像が商業ペース
で得られるようになってきた。
液晶パネルを構成する2枚のガラス板の一方にRGBの
着色層を形成しておくことによりカラー表示も容易に実
現され、また画素毎にスイッチング素子を内蔵させた言
わゆるアクティブ型の液晶パネルではクロストークも少
なくかつ高いコントラスト比を有する画像が確保されて
いる。
このような液晶パネルは走査線としては120〜240
本、信号線としては240〜720本程度のマ)変電J
クス編成が標準的で、例えば第2図に示すように液晶パ
ネル1を構成する一方のガラス基板2上に形成された走
査線の端子群(図示せず)に駆動信号を供給する半導体
集積回路チップ3を直接、接続するCOG (チップ・
オン・ガラス)方式や、あるいは例えばポリイミド系樹
脂薄膜をベースとし、金メツキされた銅箔の端子群を有
する接続フィルム4を信号線の端子群5に圧接しながら
固定するなどの実装手段によって液晶パネル1中夫の画
像表示部に電気信号を供給する。なお、6.7は画像表
示部と信号線の端子群6および走査線の端子群との間を
接続する配線路で、必らずしも端子群と同じ導電材で構
成される必要はない。
8は全ての画素に共通の対向電極を対向する面上に有す
るもう一方のガラス板で、2枚のガラス板2,8は所定
の距離を隔てて対向され、その隙間はシール材と封口材
で封止された閉空間になっておシ、液晶が充填されてい
る。はとんどの場合、ガラス板8の閉空間側に着色層と
称する染料または顔料等の着色材を含んだ有機薄膜が被
着されて色表示機能が与えられるので、ガラス基板8は
一般的にカラーフィルタと呼ばれる。そして液晶材の性
質によってガラス板8上面またはガラス板2下面のいず
れかもしくは両面上に偏光板が貼付され電気光学素子と
して機能する。
第3図はスイッチング素子として例えば絶縁ゲート型ト
ランジスタ9を画素毎に配置したアクティブ型液晶パネ
ルの等価回路図であシ、実線が一方の基板2に、点線が
もう一方の基板8に形成されている。第4図はアクティ
ブマトリクス基板2の単位絵素の平面配置図の一例であ
る。走査線1oと信号線11は、例えば非晶質シリコン
を半導体層とし、シリコン窒化膜をゲート絶縁膜とする
薄膜トランジスタ9のゲートとソースを兼ね、ドレイン
は透明導電性の絵素電極13に接続されている。液晶セ
ル12は絵素電極13と、カラーフィルタ8上に形成さ
れた同じく透明導電性の対向電極14と、2枚のガラス
板で構成された閉空間を満たす液晶とからなり、電気的
にはコンデンサと同じ扱いを受ける。
なお第3図において蓄積容量16はアクティブ型液晶パ
ネルとしては必らずしも必須の構成因子とは限らないが
、駆動用信号源の利用効率の向上や薄膜トランジスタの
off時のリーク抵抗および液晶材の抵抗分の増加に対
し特性を維持する機能を持たせる意味あいから適宜採用
される。
発明が解決しようとする課題 非晶質シリコンを半導体層とし、シリコン窒化膜をゲー
ト絶縁膜とする絶縁ゲート型トランジスタはその新規性
もあいまってデバイス構造とその製造方法にはかなシの
自由度があり、また電極材料も制限は緩いため様々な導
電性材料が用いられ第4図のムーム′線上の工程断面図
を第6図で説明する。まず第5図(2L)に示したよう
に、ガラス基板2の一主面上にITOなどの透明導電性
薄膜で膜厚1000人程鹿の絵素電極13を選択的に被
着形成し、全面にCvD SiO2膜16全16o。
人程度の膜厚で被着する。つぎに第5図(′b)に示し
たようにゲート電極と走査線を兼ねる配線パターン1Q
を1000人程鹿の膜厚のOrで選択的に被着形成する
。そして第5図(0)に示したようにゲート絶縁膜とな
るSiNx層17、半導体層となる不純物をほとんど含
まない第1の非晶質シリコン習18、エツチングストッ
パーとなるSiNx層19を例えば4000人−500
人−1OoO人程度の膜厚で被着した後、最上層のSi
Nx層のみを選択的に残して19′とする。その後第5
図(d)に示したように全面に隣を不純物として含む第
2の非晶質シリコン層2oを被着した後、トランジスタ
を形成する領域にのみ第1と第2の非晶質シリコン層を
島状に残して20.18’とする。引き続き第5図(+
5)に示したように、絵素電極13上のSiNx層17
とSiO2層16に開口部21および図示はしないが画
像表示部外の領で走査線10上のSiNx層17に開口
部を形成して絵素電極13と走査線10の一部を露出す
る。最終工程は第5図(0に示したように全面に耐熱バ
リア層としてMo512、ソース・ドレイン配線層とし
てムβをそれぞれ1000人、1μm程度の膜厚で被着
した後、まず人lを選択的に残してソース(信号線)1
1、ドレイン22とし、引き続きムlをマスクとして人
!配線11.21の下にのみMoSi223と第2の非
晶質シリコン2dを残して液晶パネルをm成するアクテ
ィブ型マトリクス基板が完成する。図示はしないが走査
線1o上の開口部にも人!配線路は形成されている。
上述したマトリクス基板はホトマスク工程6回によって
得られるが、これを合理化して5回とすることは生産性
向上の観点からは極めて重要である。この工程を以下説
明する。
その変化点は第6図(Q)に示しだように全面に第2の
非晶質シリコン層2Qを被着した後、絵素電極13上へ
の開口部21の形成を、第1と第2の非晶質シリコン層
f 8 、20とSi 、 N4層17および5i02
層16とからなる多層膜に一括して行なうことにあるが
、ここではその詳細は省略する。
その後は前例と全く同じ工程を経て第6図(勢に示した
マトリクス基板2が得られる。
第6図(f)と第6図<b)との比較から分るように6
枚マスク工程ではMoSi21人!よりなるソース・ド
レイン配線11.22は全て第2と第1の非晶質シリコ
ン層201’、18’を介して5iNX層17上に存在
し、6枚マスク工程ではトランジスタの近傍にのみ第2
と第1の非晶質シリコン層20゜18′が介在し、大部
分は直接Si、N4層17上に存在する差異が生じる。
この差異は画像表示部では何らの障害ももたらさないが
第7図に示したように画像表示部外の領域に形成された
幅広のAl配線路24においては配線層の浮き25や、
はなはだしい場合には配線層の局所的剥離として著しい
障害を持たらすことが分った。
ところが幅広でない人e配線路26ではそのような現象
は非常に稀にしか生ぜず、また6枚マスク工程ではマト
リクス基板2全而にわたってAJ配線路の浮きは観測さ
れなかった。
画像表示部では大電流や高速周波数成分を流す必要がな
い、人βの抵抗が低い、加えて線幅が広いと開口率の低
下を招くなどの理由によシンース(信号線)11の線幅
が20μmを越える必要はない。しかしながらCOG方
式の実装を採用した場合には、マトリクス基板2の周辺
には画像表示部に駆動用信号を供給するために多数の半
導体集積回路チップが配置され、これらの半導体チップ
間には高速のクロック信号の授受が必要となり、またV
Sgやvan等の電源ラインにもかなりの電流が流れる
ので、ある程度線幅の大きい配線路を用意しないとクロ
ックノイズ、が原因となって半導体集積回路が誤動作し
て表示画像が乱れる恐れがある。またソース・ドレイン
配線は必らずしも低抵抗のムEを用いる必然はなく、製
作工程の合理化のため透明導電性のrTo薄膜が用いら
れることも多いが、この場合には許される範囲で線幅を
広くしなければ抵抗値が高くなって不都合である。
第7図(IL)に示した配線層の浮きや剥離26を解析
したところB −B’線上の断面図、第7図(b)に示
したように不純物を含まない第1の非晶質シリコン層1
8′と不純物として隣を含む第2の非晶質シリコン層2
0′との境界で発生していることが分った。先述したよ
うに第1と第2の非晶質シリコン層18 、20は工程
上、非連続な堆積で形成され、しかも両者とも大量の水
素を含んで膜質が維持されるので、製造工程中の加熱に
よって水素の脱ガスが生じ、それに伴なって生じる界面
の格子再配列が歪となって剥離を生じるものと思われる
。とくに耐熱バリア層23やソース・ドレイン配線11
゜22が第2の非晶質シリコン20’上に存在すると、
キャップ作用によって剥離が急速に促進されることも分
った。
課題を解決するための手段 上記した解析結果に基づいて本発明では格子再配列時の
歪緩和とキャップ効果による脱ガス抑制の緩和を達成す
るために線幅の広い配線路においてはパターン欠損部を
与えるものである。
作用 パターン欠損部には6枚マスク工程では配線材であるム
t1耐熱バリア層のMoSi2および第1と第2の非晶
質シリコン層が存在せず、その開口部断面内にこれらの
薄膜の側面が露出する。この結果、脱ガスと歪緩和が促
進されて配線層の剥離が防止される。
実施例 第1図に示したように線幅80μmの配線層27に欠損
部として40μm角の開口部28を適当な間隔で配置し
たところ、耐熱バリア層23の被着以降の製造工程中に
おける2oO℃未満の加熱処置およびトランジスタ特性
を安定させるだめの完成品に対する260℃、1時間の
ベーキングを実施しても20μmの配線層26ともども
剥離や浮きは観測されなかった。
なお、本発明は不純物を含む非晶質シリコン層と不純物
を含まない非晶質シリコン層の界面に帰因する物理原則
の回避であって、前記実施例以外のデバイスやプロセス
に対しても効果の欠きさけ異なるが有効であることは言
うまでもない。
発明の効果 以上のように本発明の配線パターンを用いることにより
、配線路の断線、剥離した破片の再付着による短絡等の
不良現象は一掃され、また製造工程のクリーン度も維持
される。加えてマトリクス基板上に抵抗値が低く、かつ
幅広いパターンを配置することが可能となってシールド
効果や低いインピーダンスの確保などで著しい効果が得
られた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例による配線パターン図、第2図
は液晶パネルへの実装図、第3図はアクティブ型液晶パ
ネルの等価回路図、第4図はマトリクス基板上の単位絵
素の平面図、第5図および第6図は第4図の五−人′線
上の要部工程断面図、第7図は従来例による配線パター
ン図である。 1・・・・・・液晶ハネル、2・・・・・・マトリクス
基板、9・・・・・・絶縁ゲート型トランジスタ、1o
・・・・・・走査線、11・・・・・・信号線、12・
・・・・・液晶セル、13・・・・・・絵素電極、17
・・・・・・5i5N4層、18・川・・不純物を含ま
ない非晶質シリコン層、19・・・・・・Si、N4f
l、20・・・・・・不純物を含む非晶質シリコン層、
23・・・・・・耐熱バリア層、24 、27・・・・
・・線幅が太い配線層、26・・・・・・線幅が細い配
線層、28・・・・・・配線パターン内の欠除部。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか1名17
−−−刃、3N4屡 /−m−液晶バネ、ν 1図 第 図 δ−カラーフメルタ ! q−一艶球ゲート型トランゾヌク /Z−一濯晶ゼル 第 図 ? 力゛ラヌ】」及 /6−−−5i01 第 図 (α) ? (b) /Q −一一友査燻 //−−−5号練 第 図 /’7−−一、5i3NaJ (C) ? (ct) ど3 耐熱バッフJ 第 図 (aン (b)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. シリコン窒化膜上に設けた不純物を含まない非晶質シリ
    コン層と、不純物を含む非晶質シリコン層と、耐熱バリ
    ア層と、導電性薄膜とよりなる配線層を有し、前記配線
    層の幅広な領域において欠除部を存在させたことを特徴
    とする配線パターン。
JP20515988A 1988-08-18 1988-08-18 配線パタ―ン Expired - Fee Related JP2543150B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62280890A (ja) * 1986-05-30 1987-12-05 松下電器産業株式会社 アクテイブマトリツクスアレイ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS62280890A (ja) * 1986-05-30 1987-12-05 松下電器産業株式会社 アクテイブマトリツクスアレイ

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