JPH0635003A - アクティブマトリクス液晶表示装置 - Google Patents

アクティブマトリクス液晶表示装置

Info

Publication number
JPH0635003A
JPH0635003A JP19372292A JP19372292A JPH0635003A JP H0635003 A JPH0635003 A JP H0635003A JP 19372292 A JP19372292 A JP 19372292A JP 19372292 A JP19372292 A JP 19372292A JP H0635003 A JPH0635003 A JP H0635003A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
film
display device
crystal display
matrix liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19372292A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaru Takahata
勝 高畠
Genshirou Kawachi
玄士郎 河内
Kikuo Ono
記久雄 小野
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP19372292A priority Critical patent/JPH0635003A/ja
Publication of JPH0635003A publication Critical patent/JPH0635003A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【構成】アクティブマトリクス液晶表示装置において、
薄膜トランジスタのデバイス構造は正スタガーであり、
半導体膜/ゲート絶縁膜堆積前にはAlを用いず、少な
くともゲート材料にはAlを用い、薄膜トランジスタの
保護膜には有機膜を用いる。 【効果】上記した構造だとゲート絶縁膜/半導体膜堆積
後にAlが堆積,加工され、その後、薄膜トランジスタ
の保護膜には有機膜が堆積される(塗布温度,ベーク温
度は200℃以下)ので、Alからヒロックが生じるこ
とはない。また、アルミナ膜を使用することはないので
工程数は短縮される。したがって、本発明により高信頼
性で工程数短縮されたアクティブマトリクス液晶表示装
置が提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は液晶表示装置に係り、特
にアクティブマトリクス液晶表示装置の信頼性向上,工
程数短縮に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、アクティブマトリクス液晶表示装
置に用いられる薄膜トランジスタ(以下、TFTと略
す)のデバイス構造としては、例えば日経マイクロデバ
イス編『フラットパネル・ディスプレイ1992』p
p.152−155に記されている。図13は上記構造
を示したものである。図中のTFTは逆スタガーと称さ
れる電界効果型トランジスタであり、ゲート電極は下層
に、ソース/ドレイン電極は上層に位置しており、その
間にゲート絶縁膜であるSiN膜,半導体膜であるa−
Si(非晶質シリコン)が挟まれている。ここで、現在、
アクティブマトリクス液晶表示装置に用いられるTFT
は、通常、逆スタガー構造である。ゲート電極としては
Alが用いられている。これはゲート信号の遅延低下を
目的としたものであり、アクティブマトリクス液晶表示
装置の大面積化,高精細化を考慮するとAlゲートは必
須であると考えられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記したTFTは、次
のような問題点を有していた。
【0004】すなわち、上記TFT構造では下層のゲー
ト電極にAlを使用しているため、陽極酸化によるアル
ミナ膜(Al23)を形成する必要があり、このためT
FTの製造工程が長くなっていた。これは、アルミナ膜
がないとゲート絶縁膜/半導体膜堆積時(基板温度25
0〜400℃)に、Alからヒロックが生じゲート絶縁
膜/半導体膜を劣化させてしまう理由によるものである
(図12参照)。
【0005】本発明の目的は、以上に述べた問題点を解
決し、高信頼性で工程数短縮されたアクティブマトリク
ス液晶表示装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記の問題点を解決する
ために、本発明はアクティブマトリクス液晶表示装置に
おいて、薄膜トランジスタのデバイス構造は正スタガー
であり、半導体膜/ゲート絶縁膜堆積前にはAlを用い
ず、少なくともゲート材料にはAlを用い、薄膜トラン
ジスタの保護膜には有機膜を用いる方法を提案するもの
である。
【0007】
【作用】上記した構造だとゲート絶縁膜/半導体膜堆積
後にAlが堆積,加工され、その後、薄膜トランジスタ
の保護膜には有機膜が堆積される(塗布温度,ベーク温
度は200℃以下)ので、Alからヒロックが生じるこ
とはない。また、アルミナ膜を使用することはないので
工程数は短縮される。
【0008】したがって、本発明により高信頼性で工程
数短縮されたアクティブマトリクス液晶表示装置が提供
できる。
【0009】
【実施例】以下に図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。
【0010】図1は本発明のTFTの断面構造の一実施
例を示したものである。図中のTFTは正スタガー構造で
あり、ゲート電極であるAl8,Ta7は上層に、ソー
ス/ドレイン電極であるITO2,Ta3は下層に位置
しており、その間にゲート絶縁膜であるSiN膜6,真
性半導体膜5が挟まれている。また、n+層4はオーミ
ック層として用いている。さらに、TFTの保護膜とし
ては有機PAS(Passivation )膜を用いている。
【0011】上記した構造だとゲート絶縁膜/半導体膜
堆積後にAlが堆積,加工され、その後、薄膜トランジ
スタの保護膜には有機膜が堆積される(塗布温度,ベー
ク温度は200℃以下)ので、Alからヒロックが生じ
ることはない。また、アルミナ膜を使用することはない
ので工程数は短縮される。
【0012】したがって、本発明により高信頼性で工程
数短縮されたアクティブマトリクス液晶表示装置が提供
できる。
【0013】図2は本発明を用いたTFTの製作手順
(平面構造)の実施例を示したものである。すなわち、
ITO,Ta,n+層を順次堆積し、その後、従来の半
導体加工技術を用いて1ホトマスクでITO,Ta,n
+層をパターニングする〔(a)参照〕。図中において、
10はドレイン電極パターン、11はソース電極パター
ンである。次に、真性半導体膜,ゲート絶縁膜を順次堆
積し、その後、従来の半導体加工技術を用いて1ホトマ
スクで真性半導体膜,ゲート絶縁膜、および露出してい
るn+層、Taをパターニングする〔(b)参照〕。図中
において、12は真性半導体膜およびゲート絶縁膜が存
在する領域である。また、この時に画素電極30である
ITOが露出する。次に、ゲート電極であるTa,Al
を順次堆積し、その後、従来の半導体加工技術を用いて
1ホトマスクでTa,Alを順次加工し〔(c)参照〕、
その後、TFTの保護膜としては有機PAS(Passivati
on)膜を堆積する。図中において、13はゲート電極パ
ターン、14はドレイン電極の補助配線パターンであ
る。ここで、ドレイン電極の補助配線パターンはドレイ
ン電極の配線抵抗を低くする目的で形成されている。
【0014】上記した構造だとゲート絶縁膜/半導体膜
堆積後にAlが堆積,加工され、その後、薄膜トランジ
スタの保護膜には有機膜が堆積される(塗布温度,ベー
ク温度は200℃以下)ので、Alからヒロックが生じ
ることはない。また、アルミナ膜を使用することはない
ので工程数は短縮される。さらに、上記したTFT構造
は3マスクで形成することができる。
【0015】したがって、本発明により高信頼性で工程
数短縮されたアクティブマトリクス液晶表示装置が提供
できる。
【0016】図3は図2で示した製作手順で作られたT
FTの平面および断面構造である。図中において、上図
はTFT部の平面構造、下図は上図の平面構造のB−
B′間の断面構造である。本発明における平面構造の特
徴は、図中を見るとわかるように、外部からの表示信号
を伝送するドレイン線10は、ゲート線13直下にある
ソース電極11の両側を挾みこむように配置される平面
構造になっていることである。これを説明したのが図
4,図5である。
【0017】図4は第一の従来のTFTの平面パターン
である。図中において、10はドレイン電極、11はソ
ース電極(含む画素電極)、13はゲート電極、12は
真性半導体膜およびゲート絶縁膜が存在する領域であ
る。上記平面パターンだと、ゲート電極直下には真性半
導体膜およびゲート絶縁膜が存在するため、ゲート電極
にTFTが活性状態になる電圧が印加されると、ゲート
電極直下の真性半導体膜は全て導電膜になる。その結
果、図中に示すように、隣接された他のドレイン線から
の表示信号IAが画素電極に印加され、その結果、画質
が劣化してしまう。図5は第二の従来のTFTの平面パ
ターンである。図中において、10はドレイン電極、1
1はソース電極(含む画素電極)、13はゲート電極、
12は真性半導体膜およびゲート絶縁膜が存在する領域
である。上記平面パターンだと、TFT部周辺と、ゲー
ト電極とドレイン電極との重なり部のみ真性半導体膜お
よびゲート絶縁膜が存在するため、上記状態は生じな
い。しかしながら、上記平面パターンにおけるTFT部
の断面構造は、図中下部に示すように、ゲート電極であ
るAlと真性半導体膜の側壁が接触するので、今度はゲ
ート信号IL が画素電極に印加され、その結果、画質が
劣化してしまう。上記画質劣化現象を防止しようとする
と、ホトマスク数と層数が増えるので工程数は増加す
る。
【0018】以上の結果より、本発明の製作手順におい
ては、図3に示した本発明のTFTの平面構造のみが正
常な画質をアクティブマトリクス液晶表示装置に与え
る。
【0019】図6は図2で示した製作手順でTFTを形
成した場合のドレイン及びゲート側端子部の断面構造で
ある。図中において、1はガラス基板、2はITO、3
はソース/ドレイン電極となるTa、4はn+層、5は
真性半導体膜、6はゲート絶縁膜となる窒化シリコン
膜、7はゲート電極となるTa、8はゲート電極となる
Al、9はTFTの保護膜となる有機PASである。図
中に示すように、外部モジュールとの接続部分は耐腐食
性の強いITO2のみが露出しており、それ以外の層3
〜8は有機PAS膜9で保護されている。したがって、
上記端子部の構造により端子部の信頼性は向上する。
【0020】図7は図2で示した製作手順でTFTを形
成した場合の蓄積容量部の断面構造を示したものであ
る。図中において、1はガラス基板、2はITO、3は
ソース/ドレイン電極となるTa、4はn+層、5は真
性半導体膜、6はゲート絶縁膜となる窒化シリコン膜、
7はゲート電極となるTa、8はゲート電極となるA
l、9はTFTの保護膜となる有機PASである。ここ
で、上記蓄積容量部は、電気的には、各画素の液晶容量
と並列に接続されるものであり、このことによりアクテ
ィブマトリクス液晶表示装置の画質が向上する。図中に
おいて、電荷はSiN、あるいはSiN/i間で保持され
る。
【0021】図8は図2で示した製作手順でTFTを形
成した場合の第2実施例の平面構造である。図中におい
て、10はドレイン電極、11はソース電極(含む画素
電極)、13はゲート電極、12は真性半導体膜および
ゲート絶縁膜が存在する領域である。上記平面パターン
だと、少なくとも端子部以外のドレイン電極上には真性
半導体膜およびゲート絶縁膜が存在するので、ドレイン
電極とゲート電極とが短絡する確率は低減される。
【0022】図11は図2で示した製作手順でTFTを
形成した場合に、真性半導体膜に多結晶シリコンを用い
た場合の実施例である。真性半導体膜に非晶質シリコン
を用いた場合は、正スタガー構造の場合、バックライト
光は直接、真性半導体膜に入射するため、一般的には、
真性半導体膜厚を薄くする必要がある。しかしながら、
多結晶シリコンを真性半導体膜に用いた場合は、多結晶
シリコンは光感度が鈍いので、真性半導体膜厚を薄くす
る必要はない。よって、真性半導体膜厚の面内均一性は
緩和される。
【0023】図9は本発明のTFTを用いた場合のTF
T−LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Dis
play )の回路構成及びその駆動波形の実施例を示したも
のである。図中において、上図は4×4画素の回路構
成、下図は駆動波形を示したものである。VGK-1
GK,VGK+1はゲート電圧、VD1,VD2,VDKはドレイ
ン電圧、CLCは液晶容量,CSTGは蓄積容量,Vcomは対
向基板電圧,1Hは1走査線(ゲート線)の選択時間、
1/fF は1画面を構成するのに要する時間、VC1は対
向基板電圧のセンター電位、VC2はドレイン電圧のセン
ター電位である。
【0024】図10は本発明のTFTを用いた場合のT
FT−LCDのシステム構成の実施例を示したものであ
る。図中に示すように、TFT−LCD基板20には走
査側ドライバ21,信号側ドライバ22、及びVcom
流回路23が接続されており、1/nH表示信号極性反
転回路(n≧1)24は信号側ドライバ22に接続され
ており、画像信号源25は1/nH表示信号極性反転回
路(n≧1)24に接続され、これらはコントローラ2
6によって制御される。
【0025】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば陽極酸化によるアルミナ膜を使用せずにAlの
ヒロックが抑えられ、3マスクでTFT基板が製作でき
る。よって、高信頼性で工程数短縮されたアクティブマ
トリクス液晶表示装置が提供できる。特に、本発明は大
面積・高精細を有するアクティブマトリクス液晶表示装
置において効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のTFTの断面構造を示した図である。
【図2】本発明のTFTの製作手順(平面構造)を示す
図である。
【図3】本発明のTFTの平面及び断面構造を示す図で
ある。
【図4】従来のTFTの平面パターンその1を示す図で
ある。
【図5】従来のTFTの平面パターンその2を示す図で
ある。
【図6】本発明を用いた場合のドレイン及びゲート側端
子部の断面構造図である。
【図7】本発明を用いた場合の蓄積容量部の断面構造図
である。
【図8】本発明の第2実施例の平面構造図である。
【図9】本発明のTFTを用いた場合のTFT−LCD
の回路構成及びその駆動波形を示す図である。
【図10】本発明のTFTを用いた場合のTFT−LC
Dのシステム構成図である。
【図11】本発明のTFTの真性半導体膜に多結晶シリ
コンを用いた実施例を示す図である。
【図12】SiN/i層を堆積中にAlのヒロックが発
生する様子を模式的に示した図である。
【図13】従来のTFTの断面構造図である。
【符号の説明】
1…ガラス基板、2…ITO(Indium Tin Oxide)、3…
Ta(ソース/ドレイン電極)、4…n+層(外因性半
導体膜)、5…真性半導体膜、6…SiN膜(窒化シリ
コン膜)、7…Ta(ゲート電極)、8…Al(ゲート
電極)、9…有機保護膜、10…ドレイン電極パター
ン、11…ソース電極パターン(含む画素電極パター
ン)、12…真性半導体膜およびゲート絶縁膜が存在す
る領域、13…ゲート電極、14…ドレイン電極の補助
配線パターン、poly−Si…多結晶シリコン、20…T
FT−LCD基板、21…走査側ドライバ、22…信号
側ドライバ、23…Vcom 交流回路、24…1/nH表
示信号極性反転回路(n≧1)、25…画像信号源、2
6…コントローラ、30…画素電極(ソース電極の一
部)。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】薄膜トランジスタを用いたアクティブマト
    リクス液晶表示装置において、薄膜トランジスタのデバ
    イス構造は正スタガーであり、半導体膜/ゲート絶縁膜
    堆積前にはAlを用いず、少なくともゲート材料にはA
    lを用い、薄膜トランジスタの保護膜には有機膜を用い
    ることを特徴とするアクティブマトリクス液晶表示装
    置。
  2. 【請求項2】請求項1記載のアクティブマトリクス液晶
    表示装置において、保護膜の堆積温度は200℃以下で
    あることを特徴とするアクティブマトリクス液晶表示装
    置。
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載のアクティブマトリク
    ス液晶表示装置において、一括エッチングされた真性半
    導体膜/ゲート絶縁膜は少なくともゲート線直下にあ
    り、外部からの表示信号を伝送するドレイン線は、ゲー
    ト線直下にあるソース電極の両側を挾みこむように配置
    される平面構造になっていることを特徴とするアクティ
    ブマトリクス液晶表示装置。
  4. 【請求項4】請求項1又は2記載のアクティブマトリク
    ス液晶表示装置において、一括エッチングされた真性半
    導体膜/ゲート絶縁膜は少なくともゲート線直下および
    ドレイン線直上にあり、外部からの表示信号を伝送する
    ドレイン線は、ゲート線直下にあるソース電極の両側を
    挾みこむように配置される平面構造になっていることを
    特徴とするアクティブマトリクス液晶表示装置。
  5. 【請求項5】請求項1,2,3又は4記載の薄膜トラン
    ジスタに用いられる真性半導体膜は多結晶シリコンであ
    ることを特徴とするアクティブマトリクス液晶表示装
    置。
JP19372292A 1992-07-21 1992-07-21 アクティブマトリクス液晶表示装置 Pending JPH0635003A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19372292A JPH0635003A (ja) 1992-07-21 1992-07-21 アクティブマトリクス液晶表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19372292A JPH0635003A (ja) 1992-07-21 1992-07-21 アクティブマトリクス液晶表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0635003A true JPH0635003A (ja) 1994-02-10

Family

ID=16312712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19372292A Pending JPH0635003A (ja) 1992-07-21 1992-07-21 アクティブマトリクス液晶表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0635003A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09116161A (ja) * 1995-10-18 1997-05-02 Seiko Epson Corp 薄膜半導体装置およびその製造方法
KR100398590B1 (ko) * 2001-05-17 2003-09-19 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 박막트랜지스터 액정표시장치의 제조방법
JP2008129574A (ja) * 2006-11-17 2008-06-05 Samsung Electronics Co Ltd ディスプレイ装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09116161A (ja) * 1995-10-18 1997-05-02 Seiko Epson Corp 薄膜半導体装置およびその製造方法
KR100398590B1 (ko) * 2001-05-17 2003-09-19 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사 박막트랜지스터 액정표시장치의 제조방법
JP2008129574A (ja) * 2006-11-17 2008-06-05 Samsung Electronics Co Ltd ディスプレイ装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2616160B2 (ja) 薄膜電界効果型トランジスタ素子アレイ
US6914260B2 (en) Electro-optical device
JPH0814669B2 (ja) マトリクス型表示装置
JPH1031235A (ja) 液晶表示装置
JPH10253992A (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
JP2010108000A (ja) 液晶表示装置及びその製造方法
KR100474529B1 (ko) 반사형액정표시장치및그제조방법
US20010045995A1 (en) Liquid crystal display and manufacturing method therfor
JPH061314B2 (ja) 薄膜トランジスタアレイ
JPH1117188A (ja) アクティブマトリクス基板
US7023501B2 (en) Liquid crystal display device having particular connections among drain and pixel electrodes and contact hole
JPH04336530A (ja) 液晶ディスプレイ
JP3423380B2 (ja) 液晶表示装置
US6653159B2 (en) Method of fabricating a thin film transistor liquid crystal display
JPH06160875A (ja) 液晶表示装置
JPH0635003A (ja) アクティブマトリクス液晶表示装置
JPH08213626A (ja) 薄膜半導体装置及びその製造方法
JPH05297346A (ja) アクティブマトリクス型液晶表示装置
JPH05297405A (ja) アクティブマトリクス表示装置
JPH06252171A (ja) アクティブマトリクスパネルの製造方法
JPH0862629A (ja) 液晶表示装置
JPH0915646A (ja) アクティブマトリクス液晶表示素子
JPH06242453A (ja) アクティブマトリックス型液晶表示装置
JP2705766B2 (ja) Tftパネル
JP2001188255A (ja) 液晶表示素子及びその製造方法