JPH04366924A - アクティブマトリクス基板 - Google Patents

アクティブマトリクス基板

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JPH04366924A
JPH04366924A JP3143464A JP14346491A JPH04366924A JP H04366924 A JPH04366924 A JP H04366924A JP 3143464 A JP3143464 A JP 3143464A JP 14346491 A JP14346491 A JP 14346491A JP H04366924 A JPH04366924 A JP H04366924A
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active matrix
matrix substrate
tft
insulating film
electrode
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Toru Ueda
徹 上田
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイ等の
アクティブマトリクス表示装置に使用されるアクティブ
マトリクス基板の製造方法に関し、より詳しくは、スイ
ッチング素子として薄膜トランジスタ(以下TFTと称
する)を備え、かつ表示特性の向上を図るために付加容
量を備えたアクティブマトリクス基板の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図4は付加容量を備えた一般的なアクテ
ィブマトリクス表示装置の等価回路図を示す。この表示
装置は、横方向に平行な複数のゲートバス配線24、2
4…に交差して、複数本のソースバス配線25、25…
を縦方向に配設してなる。ゲートバス配線24及びソー
スバス配線25で囲まれた矩形状をなす1つの絵素領域
には、絵素容量(CLC)23及び付加容量(CS)2
2が並列に設けられている。加えて、ゲートバス配線2
4及びソースバス配線25にはそれぞれTFT21のゲ
ート電極及びソース電極が接続されている。また、TF
T21のドレイン電極には絵素容量23及び付加容量2
2が接続されている。
【0003】このような表示装置に用いられるアクティ
ブマトリクス基板は従来図5に示す製造工程で作製され
ていた。図5(a)に示すように、まず、透明ガラス等
からなる絶縁性基板1の上に、減圧CVD法によって後
に半導体層2となるシリコン層を100nmの厚さに堆
積する。次いで、このシリコン層をホトリソグラフィ法
及びドライエッチング法によってパターンニングし、こ
れにより半導体層2を形成する。
【0004】次に、図5(b)に示すように、例えばC
VD法によって絶縁性基板1上の全面に半導体層2を覆
うようにしてシリコン酸化物からなる絶縁膜3を100
nmの厚さに堆積する。その後、絶縁膜3上の全面にレ
ジスト膜4を形成し、次いで該レジスト膜4の半導体層
2の一部である第1容量電極2b上の部分を除去する。 そして、このレジスト膜4をマスクとして用い、イオン
注入法によって第1容量電極2bとなる部分に、例えば
リンPを不純物として、100KeV、5×1015c
m−2の条件下でドーピングする。尚、リンPのドーピ
ング工程は絶縁膜3を形成する前に行ってもよい。
【0005】次に、図5(c)に示すように、レジスト
膜4を除去し、半導体層2上に絶縁膜3を挟んでゲート
電極6及び第2容量電極6aをパターン形成する。ゲー
ト電極6は前述のゲートバス配線24に接続されている
。また、第1容量電極2b、絶縁膜3及び第2容量電極
6bにより、前述の付加容量22が形成される。従って
、このアクティブマトリクス基板では、絶縁膜3が付加
容量の付加容量絶縁膜として用いられている。
【0006】次に、ゲート電極6及び第2容量電極6a
をマスクとして用い、イオン注入法によって、例えばリ
ンを不純物として、100KeV、5×1015cm−
2の条件下でドーピングする。この不純物のイオン注入
により、半導体層2のゲート電極6及び第2容量電極6
aの下方以外の部分にソース領域5a及びドレイン領域
5bが形成され、半導体層2のゲート電極6の下方の部
分にチャネル領域2aが形成される。絶縁膜3はゲート
絶縁膜として機能する。以上の工程によりTFT21が
作製される。
【0007】次に、図5(d)に示すように、絶縁性基
板1上の全面にCVD法によってシリコン酸化物からな
る層間絶縁膜7を形成する。そして、ドーピングした不
純物を活性化させるために、該絶縁性基板1を、例えば
窒素中で950℃で30分間熱処理する。その後、層間
絶縁膜7のソース領域5a上及びドレイン領域5b上の
部分にコンタクトホール9a、9bが形成され、該ソー
ス領域5a上のコンタクトホール9a上にソースバス配
線25が形成される。一方、ドレイン領域5b上のコン
タクトホール9b上及び層間絶縁膜7上には、絵素電極
8が形成され、これによりアクティブマトリクス基板が
作製される。
【0008】その後、該アクティブマトリクス基板は対
向電極が形成された対向基板と貼り合わされ、両者間に
液晶等の表示媒体が封入され、これでアクティブマトリ
クス表示装置の一例としての液晶ディスプレイが作製さ
れる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶ディス
プレイの高精細化、高画質化、即ち絵素サイズの縮小及
び開口率を向上するためには、該液晶ディスプレイの構
成要素であるTFTと付加容量の面積の縮小化を図る必
要がある。
【0010】しかるに、以下に示す理由によりTFTの
縮小化を図るには困難がある。
【0011】すなわち、ゲート長を縮小してTFTの縮
小化を図らんとすれば、しきい値電圧Vthの低下やリ
ーク電流の増加等を伴う短チャネル効果が発生するため
、結果的にTFTを縮小するには限界があるからである
【0012】また、以下に示す理由により付加容量の縮
小化を図るには困難がある。
【0013】すなわち、絵素サイズを縮小しても、付加
容量に蓄積すべき電荷を低減できないので、結局、付加
容量の縮小化を図るには限界があるからである。
【0014】本発明は、このような従来技術の問題点を
解決するものであり、TFTと付加容量の面積を縮小す
ることなく、開口率を大きくでき、アクティブマトリク
ス基板に組み込んだ場合に、高画質化および高精細化が
図れるアクティブマトリクス基板の製造方法を提供する
ことを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明のアクティブマト
リクス基板の製造方法は、絶縁性基板上に薄膜トランジ
スタを形成する工程と、該薄膜トランジスタの形成領域
を含む領域のほぼ直上に絶縁膜を介して付加容量を形成
する工程とを包含してなり、そのことにより上記目的が
達成される。
【0016】
【作用】上記のように薄膜トランジスタの形成領域を含
む領域のほぼ直上(真上)に絶縁膜を介して付加容量を
形成すると、絵素の単位面積に対する有効表示面積の割
合である開口率を低減することなく、所定の付加容量を
確保できる。換言すれば、TFTと付加容量の面積を縮
小することなく、開口率を大きくできる。
【0017】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【0018】図1は本発明方法により製造されるアクテ
ィブマトリクス基板の断面構造を示しており、該アクテ
ィブマトリクス基板は図2に示す工程で作製される。以
下にその詳細を説明する。
【0019】図2(a)に示すように、まず、石英やサ
ファイヤ等からなる絶縁性基板1上に、減圧CVD法で
後に半導体層2となるシリコン層を100nmの厚さに
堆積する。次いで、該シリコン層をフォトリソグラフィ
法およびドライエッチング法によってパターニングして
半導体層2を形成する。次いで、例えばCVD法を用い
て、絶縁性基板1上の全面に半導体層2を覆うようにし
てSiO2からなるゲート絶縁膜3を100nmの厚さ
に堆積する。
【0020】その後、ゲート絶縁膜3の上にリンPをド
ーピングしたSiを300nmの厚さで堆積し、該Si
をパターニングしてゲート電極6を形成する。次いで、
該ゲート電極をマスクとして用い、イオン注入法により
リンを不純物として、100KeV、5×1015cm
−2の条件下でドーピングする。このドーピングにより
、半導体層2のゲート電極6の下方に相当する部分にチ
ャネル領域2aが形成され、該チャネル領域2aの側方
にソース領域5aおよびドレイン領域5bが形成される
。以上のようにしてTFT21が作製される。
【0021】次いで、図2(b)に示すように、CVD
法で膜厚600nmのSiO2膜をTFT21を覆うよ
うにして絶縁性基板1上の全面に堆積して第1層間絶縁
膜7aを形成する。その後、ドーピングした不純物Pを
活性化させるために、該絶縁性基板1を、例えば窒素中
で950℃で30分間熱処理する。そして、該熱処理が
終了すると、第1層間絶縁膜7aのTFT21のドレイ
ン領域5bに相当する部分にコンタクトホール9を開口
する。
【0022】次いで、図2(c)に示すように、第1層
間絶縁膜7a上に付加容量22の下部電極となる第1容
量電極10を膜厚150nmで形成する。該第1容量電
極10の材質は、リンPをドーピングしたポリシリコン
からなる。第1容量電極10は、具体的にはゲート電極
6の上方部から前記コンタクトホール9の反対側にかけ
て形成され、その一部はコンタクトホール9を通してT
FT21のドレイン領域に接続される。次に、このよう
にして形成された第1容量電極10を覆うようにして、
絶縁性基板1上の全面に付加容量絶縁膜11を堆積する
。 具体的には、CVD法を用いて膜厚100nmのSiO
2膜を堆積して形成される。
【0023】次いで、図2(d)に示すように、付加容
量絶縁膜11上に付加容量22の上部電極となる第2容
量電極12を形成する。具体的には、リンPをドーピン
グした膜厚150nmのポリシリコン膜を堆積して形成
される。図に示すように、以上のようにして形成された
付加容量22は、絶縁性基板1上のTFT21形成領域
を含む領域のほぼ直上(真上)に形成される。従って、
このような構造によれば、TFT21と付加容量22が
離反した状態で組み込まれる図5に示す従来構造のアク
ティブマトリクス基板に比べて開口率を格段に向上でき
る。それ故、該アクティブマトリクス基板を表示装置に
組み込むと、表示装置の画質を向上でき、且つ高精細化
が図れる。
【0024】上記のようにして形成された第2容量電極
12の上には、図1に示すように、第2層間絶縁膜7b
が形成される。具体的には、CVD法で膜厚400nm
のSiO2膜を堆積して形成される。次いで、該第2層
間絶縁膜7bの前記ソース領域5aの上方に相当する部
分およびゲート電極6の上方に相当する部分にコンタク
トホール13a、13bをそれぞれ開口する。その後、
コンタクトホール13a開口部にソースバスライン25
を形成し、またコンタクトホール13b開口部に絵素電
極8を形成する。ソースバスライン25の一部はコンタ
クトホール13aを通してソース領域5aに接続される
。 また、絵素電極8の一部はコンタクトホール13bを通
して第2容量電極12に接続される。以上の工程により
、アクティブマトリクス基板が作製される。
【0025】その後、該アクティブマトリクス基板には
対向面側に対向電極が形成された対向基板が貼り合わさ
れ、両基板間に表示媒体としての液晶が封入され、これ
でアクティブクトリクス表示装置が作製される。
【0026】上記アクティブマトリクス基板はTFT2
1のゲート電極6をチャネル層2aの上部に設ける構造
をとるが、本発明が対象とするアクティブマトリクス基
板はこのような構造のものに限定されるものではなく、
図3に示すようにTFT21のゲート電極6をチャネル
層2aの下方に設ける構造のアクティブマトリクス基板
についても同様に適用できる。このアクティブマトリク
ス基板の製造は、ゲート電極6とチヤネル領域2aを含
む部分の製造手順が異なる他は、上記実施例のものと同
様であるので、対応する部分について同一の番号を付し
、製造工程については省略する。
【0027】
【発明の効果】以上の本発明アクティブマトリクス基板
の製造方法は、絶縁性基板上のTFT形成領域を含む領
域のほぼ直上に付加容量を形成する工程をとるので、該
工程により製造されるアクティブマトリクス基板によれ
ば、上記従来のアクテイブマトリクス基板に比べて開口
率を格段に向上できる。しかも、TFTと付加容量の面
積を低減することなく実現できる。従って、液晶ディス
プレイ等のアクティブマトリクス表示装置に組み込めば
、画質の優れた、高精細のアクティブマトリクス表示装
置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法により製造されるアクティブマトリ
クス基板を示す断面図である。
【図2】本発明方法の製造工程を示す断面図である。
【図3】本発明方法により製造されるアクティブマトリ
クス基板の変形例を示す断面図である。
【図4】従来のアクティブマトリクス表示装置の等価回
路を示す図面である。
【図5】従来のアクティブマトリクス基板の製造工程を
示す断面図である。
【符号の説明】
1    絶縁性基板 2    半導体層 2a  チャネル層 3    ゲート絶縁膜 5a  ソース領域 5b  ドレイン領域 6    ゲート電極 7a  第1層間絶縁膜 7b  第2層間絶縁膜 8    絵素電極 9、13a、13b  コンタクトホール10  第1
容量電極 11  付加容量絶縁膜 12  第2容量電極 21  TFT 22  付加容量 25  ソースバスライン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】絶縁性基板上に薄膜トランジスタを形成す
    る工程と、該薄膜トランジスタの形成領域を含む領域の
    ほぼ直上に絶縁膜を介して付加容量を形成する工程とを
    包含するアクティブマトリクス基板の製造方法。
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