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JP3230294B2 - Display device - Google Patents

Display device

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Publication number
JP3230294B2
JP3230294B2 JP25569892A JP25569892A JP3230294B2 JP 3230294 B2 JP3230294 B2 JP 3230294B2 JP 25569892 A JP25569892 A JP 25569892A JP 25569892 A JP25569892 A JP 25569892A JP 3230294 B2 JP3230294 B2 JP 3230294B2
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JP
Japan
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layer
trench
gate
wiring
substrate
Prior art date
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JP25569892A
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Japanese (ja)
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JPH0682832A (en
Inventor
益充 猪野
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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    • H01L27/124Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はアクティブマトリクス型
液晶ディスプレイで代表される表示装置に関する。より
詳しくは、画素電極とスイッチング用の薄膜トランジス
タ(TFT)が集積的に形成されたTFT基板の多層配
線技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device represented by an active matrix type liquid crystal display. More specifically, the present invention relates to a multi-layer wiring technology for a TFT substrate on which a pixel electrode and a switching thin film transistor (TFT) are formed in an integrated manner.

【0002】[0002]

【従来の技術】アクティブマトリクス型液晶装置の駆動
に用いられるTFT基板上には、互いに直交する複数本
のゲートラインと信号ラインとが積層配列されている。
両ラインの各交差箇所には画素電極とスイッチング駆動
用の薄膜トランジスタがマトリクス状に集積形成されて
いる。薄膜トランジスタのゲート電極はゲートラインに
接続され、ソース電極は信号ラインに接続され、ドレイ
ン電極は対応する画素電極に接続されている。ゲートラ
インに線順次でゲートパルスを印加すると対応する薄膜
トランジスタが行毎に選択される。一方、信号ラインを
介して供給された画像信号は選択された薄膜トランジス
タにより対応する画素電極に書き込まれ表示駆動が行な
われる。
2. Description of the Related Art On a TFT substrate used for driving an active matrix type liquid crystal device, a plurality of gate lines and signal lines orthogonal to each other are stacked and arranged.
At each intersection of the two lines, a pixel electrode and a thin film transistor for switching drive are integrated and formed in a matrix. The thin film transistor has a gate electrode connected to a gate line, a source electrode connected to a signal line, and a drain electrode connected to a corresponding pixel electrode. When a gate pulse is applied to a gate line in a line-sequential manner, a corresponding thin film transistor is selected for each row. On the other hand, the image signal supplied via the signal line is written to the corresponding pixel electrode by the selected thin film transistor, and the display driving is performed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】図8は絶縁基板101
上に形成されたゲートライン102と信号ライン103
の交差箇所を示す模式的な斜視図である。ゲートライン
102は一方向に沿って線状にパタニングされたポリシ
リコン薄膜からなり、信号ライン103は直交方向に沿
って線状にパタニングされたアルミニウム等の金属薄膜
からなる。両ラインは互いに交差しており段差部104
が生じる。なお、図示を省略しているが、ゲートライン
102と信号ライン103の間には層間絶縁膜が介在し
ており両者の電気的絶縁を図っている。
FIG. 8 shows an insulating substrate 101.
Gate line 102 and signal line 103 formed above
It is a typical perspective view which shows the intersection of. The gate line 102 is made of a polysilicon thin film linearly patterned in one direction, and the signal line 103 is made of a metal thin film of aluminum or the like linearly patterned in an orthogonal direction. Both lines intersect each other, and the step 104
Occurs. Although not shown, an interlayer insulating film is interposed between the gate line 102 and the signal line 103 to achieve electrical insulation between the two.

【0004】この段差部104は無数に存在し、基板1
01の表面には微細な凹凸の集合が形成される。基板表
面は液晶配向膜で被覆されており所定のラビング処理等
を施こす事により液晶分子を配向させる。しかしなが
ら、段差104による微細な凹凸の為、均一なラビング
処理を施こす事ができず、液晶分子の配向性が劣化する
という課題がある。
[0004] There are countless steps 104, and the substrate 1
On the surface of No. 01, a set of fine irregularities is formed. The substrate surface is covered with a liquid crystal alignment film, and the liquid crystal molecules are aligned by performing a predetermined rubbing treatment or the like. However, there is a problem that uniform rubbing treatment cannot be performed due to minute unevenness due to the step 104, and the orientation of liquid crystal molecules is deteriorated.

【0005】図9は段差部104における断面形状を示
す。ゲートライン102の上には層間絶縁膜105を介
して信号ライン103が交差している。表示装置を高精
細化する為に、デバイスの微細化を進める上で、ゲート
ライン102や信号ライン103のパタンはますます細
くなってきている。この為、段差部104において信号
ライン103を構成するアルミニウム金属パタンに段切
れ106が発生し、断線故障が多発するという課題があ
る。
FIG. 9 shows a sectional shape of the step portion 104. A signal line 103 crosses over the gate line 102 via an interlayer insulating film 105. The pattern of the gate lines 102 and the signal lines 103 is becoming finer and finer in the device in order to increase the definition of the display device. For this reason, there is a problem that a step break 106 occurs in the aluminum metal pattern forming the signal line 103 in the step portion 104, and disconnection failure frequently occurs.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題に鑑み、本発明はゲートラインと信号ラインの交差部
に発生する段差を除去もしくは削減し、基板表面の平坦
化を図って液晶の配向劣化を防止するとともに、配線の
断線故障を防止し併せて配線抵抗の増大を抑制する事を
目的とする。かかる目的を達成する為に以下の手段を講
じた。即ち、絶縁基板上に形成された複数本のゲートラ
インと、このゲートラインに交差して配置された信号ラ
インと、前記ゲートラインと信号ラインとの交点付近に
薄膜トランジスタ及び画素電極を配置してなるTFT基
板を有する表示装置において、前記ゲートラインが前記
絶縁基板に設けられた溝部あるいはトレンチに形成され
たゲート配線層からなり、前記信号ラインが前記絶縁基
板に設けられた他の溝部あるいはトレンチに形成された
信号配線層からなるとともに、前記ゲート配線層が前記
溝部の内壁に沿って形成された多結晶半導体層からな
り、前記信号配線層が前記他の溝部に埋設された金属層
からなる事を特徴とする。好ましくは、前記溝部と前記
他の溝部の交差箇所においてゲート配線層と信号配線層
は中間絶縁層を介して互いに絶縁されている。例えば、
前記ゲート配線層は前記溝部の内壁に沿って形成された
ポリシリコン等の多結晶半導体層からなり、前記信号配
線層は前記他の溝部に埋設されたアルミニウムもしくは
アルミニウムを主成分とする金属層から構成されてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention eliminates or reduces the steps that occur at the intersections of gate lines and signal lines, and planarizes the substrate surface to achieve a liquid crystal display. It is an object of the present invention to prevent orientation deterioration, prevent a disconnection failure of a wiring, and suppress an increase in wiring resistance. The following measures were taken to achieve this purpose. That is, a plurality of gate lines formed on an insulating substrate, a signal line intersecting the gate line, and a thin film transistor and a pixel electrode are arranged near an intersection of the gate line and the signal line. In a display device having a TFT substrate, the gate line comprises a gate wiring layer formed in a groove or a trench provided in the insulating substrate, and the signal line is formed in another groove or a trench provided in the insulating substrate. the signal wirings from the layer Rutotomoni, the gate wiring layer is the
The polycrystalline semiconductor layer formed along the inner wall of the groove
A metal layer in which the signal wiring layer is embedded in the another groove.
It is characterized by consisting of Preferably, the gate wiring layer and the signal wiring layer are insulated from each other via an intermediate insulating layer at the intersection of the groove and the other groove. For example,
The gate wiring layer is made of a polycrystalline semiconductor layer such as polysilicon formed along the inner wall of the groove, and the signal wiring layer is made of aluminum or a metal layer mainly containing aluminum embedded in the other groove. It is configured.

【0007】[0007]

【作用】本発明では所謂トレンチ配線構造を採用してい
る。ゲートラインを構成する多結晶半導体層は絶縁基板
の主面内に設けられたトレンチの内壁に沿って形成され
ており基板表面の平坦化が図られる。さらに平坦化を進
める為に、信号ラインを構成する金属層もトレンチに沿
って埋設されている。この場合、ゲートライン用のトレ
ンチと信号ライン用のトレンチは互いに交差する事にな
る。交差箇所においてゲート配線層と信号配線層を互い
に電気的に絶縁する為に中間絶縁層が介在している。か
かる構成により、交差箇所は完全に絶縁基板主面内に埋
め込まれ平坦化が実現できる。従って、液晶配向の劣化
を効果的に抑制でき、配線断線故障を防ぐ事ができると
ともに、配線抵抗の増大を防ぐ事もできる。
According to the present invention, a so-called trench wiring structure is employed. The polycrystalline semiconductor layer forming the gate line is formed along the inner wall of the trench provided in the main surface of the insulating substrate, and the surface of the substrate is planarized. In order to further planarize, a metal layer forming a signal line is also buried along the trench. In this case, the gate line trench and the signal line trench cross each other. At the intersection, an intermediate insulating layer is interposed to electrically insulate the gate wiring layer and the signal wiring layer from each other. With this configuration, the intersection is completely buried in the main surface of the insulating substrate, and flattening can be realized. Therefore, it is possible to effectively suppress the deterioration of the liquid crystal alignment, to prevent a wiring disconnection failure, and to prevent an increase in wiring resistance.

【0008】[0008]

【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図1は本発明にかかるアクティブマト
リクス型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図であ
り、(A)は全体構造を表わしており、(B)は本発明
の特徴事項であるトレンチ配線を模式的に表わしてい
る。(A)に示す様に、本表示装置は下側の絶縁基板あ
るいはTFT基板1と上側のガラス基板又は対向基板2
とを所定の間隙を介して貼り合わせたフラットパネル構
造を有しており、間隙内には液晶層3が封入充填されて
いる。この液晶層3は例えばツイストネマティック配向
されており、両基板の内表面には所定の配向処理が施さ
れている。このフラットパネル構造の両面には一対の偏
光板4及び5が貼着されており液晶層3の分子配向変化
を透過率変化として検出する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIGS. 1A and 1B are schematic diagrams showing a basic configuration of an active matrix type liquid crystal display device according to the present invention. FIG. 1A shows the entire structure, and FIG. This is schematically shown. As shown in (A), this display device has a lower insulating substrate or TFT substrate 1 and an upper glass substrate or counter substrate 2.
Have a flat panel structure in which a liquid crystal layer 3 is sealed and filled in the gap. The liquid crystal layer 3 is, for example, twisted nematic, and the inner surfaces of both substrates are subjected to a predetermined alignment treatment. A pair of polarizing plates 4 and 5 are attached to both sides of the flat panel structure, and a change in molecular orientation of the liquid crystal layer 3 is detected as a change in transmittance.

【0009】TFT基板1の内側主面にはマトリクス状
に配列した画素電極6が形成されている。個々の画素電
極6に対応してスイッチング駆動用の薄膜トランジスタ
あるいはTFT7が集積形成されている。又、互いに直
交する複数のゲートライン8と信号ライン9もパタニン
グ形成されている。TFT7のゲート電極は対応するゲ
ートライン8に接続されており、ソース電極は対応する
信号ライン9に接続されており、ドレイン電極は対応す
る画素電極6に接続されている。
On the inner principal surface of the TFT substrate 1, pixel electrodes 6 arranged in a matrix are formed. Switching drive thin film transistors or TFTs 7 are integrally formed corresponding to the individual pixel electrodes 6. A plurality of gate lines 8 and signal lines 9 which are orthogonal to each other are also formed by patterning. The gate electrode of the TFT 7 is connected to the corresponding gate line 8, the source electrode is connected to the corresponding signal line 9, and the drain electrode is connected to the corresponding pixel electrode 6.

【0010】一方、対向基板2の内表面には共通電極1
0及びカラーフィルタ11が積層形成されている。カラ
ーフィルタ11のRGB各セグメントは夫々画素電極6
に整合して配列されている。
On the other hand, a common electrode 1 is
0 and a color filter 11 are laminated. Each of the RGB segments of the color filter 11 is a pixel electrode 6
It is aligned to match.

【0011】(B)に示す様に、TFT基板1の内表面
には一方向に沿って延設された第1の溝部あるいはトレ
ンチ12が形成されている。この第1のトレンチ12の
内壁に沿って例えばポリシリコン等からなる多結晶半導
体層13が堆積されており、上述したゲートライン8を
構成している。第1のトレンチ12の内部にはPSG
(燐の添加されたガラス)からなる第1絶縁層14が埋
め込まれている。図から明らかな様に、ゲートライン8
を構成するゲート配線層はTFT基板1内表面に埋設さ
れており平坦化が図られる。
As shown in FIG. 1B, a first groove or trench 12 extending in one direction is formed on the inner surface of the TFT substrate 1. A polycrystalline semiconductor layer 13 made of, for example, polysilicon or the like is deposited along the inner wall of the first trench 12, and constitutes the gate line 8 described above. PSG is formed inside the first trench 12.
A first insulating layer 14 made of (glass to which phosphorus is added) is embedded. As is clear from the figure, the gate line 8
Is buried in the inner surface of the TFT substrate 1 to achieve flattening.

【0012】一方、第1のトレンチ12と直交する方向
に第2のトレンチ15が延設されている。この第2のト
レンチ15の内部には同じくPSG等からなる第2絶縁
層16を介してアルミニウムあるいはアルミニウムを主
成分とする金属層17が埋設されており、前述した信号
ライン9を構成する。この金属層17と半導体層13は
交差箇所において第2絶縁層16(中間絶縁層)によっ
て互いに電気的に分離されている。本例では、ゲートラ
イン8に加えて信号ライン9を構成する信号配線層もト
レンチ内に設けられており基板表面の平坦化が一層効果
的に図られている。特に、ゲートライン8と信号ライン
9の交差箇所には段差が全く存在しない。
On the other hand, a second trench 15 extends in a direction orthogonal to the first trench 12. Aluminum or a metal layer 17 containing aluminum as a main component is buried inside the second trench 15 via a second insulating layer 16 also made of PSG or the like, and constitutes the signal line 9 described above. The metal layer 17 and the semiconductor layer 13 are electrically separated from each other at intersections by the second insulating layer 16 (intermediate insulating layer). In this example, in addition to the gate line 8, the signal wiring layer constituting the signal line 9 is also provided in the trench, and the surface of the substrate is more effectively flattened. In particular, there is no step at the intersection of the gate line 8 and the signal line 9.

【0013】第2のトレンチ15に埋設された第2絶縁
層16及び金属層17の上にはさらにPSG等からなる
第3絶縁層18が被覆されている。その上にはP−Si
N膜19が成膜されており、配線層全体を保護してい
る。場合によっては、このP−SiN膜19を水素拡散
源として利用し、水素をポリシリコンからなる半導体層
13に導入しその低抵抗化を図る。
A third insulating layer 18 made of PSG or the like is further coated on the second insulating layer 16 and the metal layer 17 buried in the second trench 15. On top of that, P-Si
An N film 19 is formed to protect the entire wiring layer. In some cases, the P-SiN film 19 is used as a hydrogen diffusion source, and hydrogen is introduced into the semiconductor layer 13 made of polysilicon to reduce the resistance.

【0014】図2は、図1の(B)に示した断面Sに沿
った交差部の断面形状を表わしている。図から明らかな
様に、信号ラインを構成する金属層17は、ゲートライ
ンを構成する半導体層13から第2絶縁層16により完
全に電気的に分離されており配線短絡故障が発生する惧
れはない。
FIG. 2 shows the cross-sectional shape of the intersection along the cross section S shown in FIG. As is apparent from the figure, the metal layer 17 constituting the signal line is completely electrically separated from the semiconductor layer 13 constituting the gate line by the second insulating layer 16, and there is a possibility that a wiring short-circuit failure may occur. Absent.

【0015】図3は本発明にかかるトレンチ配線の応用
例を示している。TFT基板1の内表面には一方向に沿
って第1のトレンチ12が形成されている。このトレン
チ12の内壁にはポリシリコン等からなる半導体層13
が堆積されており、ゲートラインを構成する。この第1
のトレンチ12はPSGからなる第1絶縁層14により
埋め込まれている。
FIG. 3 shows an application example of the trench wiring according to the present invention. A first trench 12 is formed on the inner surface of the TFT substrate 1 along one direction. A semiconductor layer 13 made of polysilicon or the like is formed on the inner wall of the trench 12.
Are deposited, and constitute a gate line. This first
Are filled with a first insulating layer 14 made of PSG.

【0016】埋め込まれた第1絶縁層14に沿って第2
のトレンチ15が設けられている。従って、この第2の
トレンチ15は第1のトレンチ12と平行に設けられて
いる事になる。第2のトレンチ15の内部にはアルミニ
ウム等からなる金属層17が埋め込まれている。この金
属層17は、場合によっては信号ラインの一部分を構成
する。あるいは、TFTの他の配線部分を構成しても良
い。本応用例では、半導体層13と金属層17が第1絶
縁層14を介して互いに積層配置されており、且つ同一
のトレンチ12に沿って延設されている。従って、TF
T基板1の表面積を有効に活用でき、微細化に寄与す
る。半導体層13と金属層17の積層構造は、さらに第
2絶縁層16、第3絶縁層18及びP−SiN膜19に
よって順に被覆されており、基板1表面の平坦化が図ら
れている。
Along the buried first insulating layer 14, the second
Trench 15 is provided. Therefore, the second trench 15 is provided in parallel with the first trench 12. A metal layer 17 made of aluminum or the like is embedded in the second trench 15. This metal layer 17 forms a part of a signal line in some cases. Alternatively, another wiring portion of the TFT may be formed. In this application example, the semiconductor layer 13 and the metal layer 17 are stacked on each other with the first insulating layer 14 interposed therebetween, and extend along the same trench 12. Therefore, TF
The surface area of the T substrate 1 can be effectively used, and contributes to miniaturization. The stacked structure of the semiconductor layer 13 and the metal layer 17 is further covered by a second insulating layer 16, a third insulating layer 18, and a P-SiN film 19 in order, so that the surface of the substrate 1 is flattened.

【0017】図4のグラフは、トレンチに形成されたア
ルミニウム金属層の配線抵抗値とトレンチ深さとの関係
を示す。配線長を1000μmに設定し配線幅を2μm
に設定している。グラフから明らかな様に、トレンチを
深くする程配線抵抗値が低下している。この様に、本発
明にかかるトレンチ配線構造は配線抵抗を下げる上でも
顕著な効果を奏する。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the wiring resistance value of the aluminum metal layer formed in the trench and the trench depth. Set the wiring length to 1000 μm and set the wiring width to 2 μm
Is set to As is clear from the graph, the wiring resistance value decreases as the depth of the trench increases. As described above, the trench wiring structure according to the present invention has a remarkable effect in lowering the wiring resistance.

【0018】最後に図5ないし図7に示す一連の工程図
を参照して、図1及び図2に示した本発明にかかるトレ
ンチ配線の形成工程を詳細に説明する。先ず図5の工程
Aにおいて石英基板51を用意する。石英ガラスは耐熱
性に優れており、成膜技術及び半導体製造技術を駆使す
る事ができ微細な薄膜トランジスタが集積形成されたT
FT基板の製造に適している。工程Bにおいて基板51
の主面内に一方向に沿って第1のトレンチ52を形成す
る。この第1のトレンチ52は、例えばウェットエッチ
ングにより形成されその深さは1〜4μm程度が好まし
い。次に工程Cにおいて、石英基板51の主面全体にポ
リシリコン膜53を堆積する。その膜厚は例えば400
nm程度であり、トレンチ52の内壁を完全に被覆する事
ができる。なお、このポリシリコン膜53は例えば薄膜
トランジスタ(図示せず)のゲート電極材料として用い
られるものである。続いて工程Dにおいてドライエッチ
ング等によりポリシリコン膜を所定の形状にパタニング
し、ゲート配線層54を形成する。このパタニングはゲ
ート電極形成と同時に行なわれる。ゲート配線層54は
第1のトレンチ52の内壁に沿って形成されており、基
板51の平坦化に寄与できる。ゲート配線層54の配線
抵抗を小さくする為には、トレンチ52を深めに設けれ
ば良い。工程Eにおいて基板51の表面全体にPSGか
らなる第1絶縁層55を堆積する。LPCVD法を用い
400nmの厚みで成膜する事により、第1のトレンチ5
2を完全に埋め込む事ができる。
Finally, the steps of forming the trench wiring according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2 will be described in detail with reference to a series of process diagrams shown in FIGS. First, in step A of FIG. 5, a quartz substrate 51 is prepared. Quartz glass is excellent in heat resistance, and can make full use of film forming technology and semiconductor manufacturing technology.
Suitable for manufacturing FT substrates. In step B, the substrate 51
A first trench 52 is formed along one direction in the main surface of the first trench 52. The first trench 52 is formed by, for example, wet etching, and preferably has a depth of about 1 to 4 μm. Next, in step C, a polysilicon film 53 is deposited on the entire main surface of the quartz substrate 51. The film thickness is, for example, 400
nm, so that the inner wall of the trench 52 can be completely covered. The polysilicon film 53 is used, for example, as a gate electrode material of a thin film transistor (not shown). Subsequently, in step D, the polysilicon film is patterned into a predetermined shape by dry etching or the like, and a gate wiring layer 54 is formed. This patterning is performed simultaneously with the formation of the gate electrode. The gate wiring layer 54 is formed along the inner wall of the first trench 52 and can contribute to flattening of the substrate 51. In order to reduce the wiring resistance of the gate wiring layer 54, the trench 52 may be provided deeper. In step E, a first insulating layer 55 made of PSG is deposited on the entire surface of the substrate 51. The first trench 5 is formed by forming a film with a thickness of 400 nm using the LPCVD method.
2 can be completely embedded.

【0019】図6の工程Fにおいて基板51表面から第
1絶縁層を全面的に除去し、第1のトレンチ52内のみ
に第1絶縁層55を残す。この処理は、例えばCF4
2=95/5の混合ガスを用いてドライエッチングに
より行なわれる。工程Gにおいて基板51の主面を再び
ウェットエッチングし、第1のトレンチ52に直交する
第2のトレンチ56を形成する。この時、第1のトレン
チ52と第2のトレンチ56の交差部において、ゲート
配線層54の端面57が、第2のトレンチ56の内壁上
に露出する事になる。続いて、工程Hにおいて基板51
の表面全体にPSGからなる第2絶縁層58をLPCV
D法により堆積する。この処理により、第2のトレンチ
56内壁部に露出していたゲート配線層54の端面部は
第2絶縁層58により完全に被覆され電気的な絶縁が図
られる。工程Iにおいて基板51の主面全体にスパッタ
法で金属アルミニウム膜59を堆積する。その膜厚は例
えば600nmに設定されており、第2のトレンチ56内
部を完全に埋め込む事ができる。
In the step F of FIG. 6, the first insulating layer is entirely removed from the surface of the substrate 51, and the first insulating layer 55 is left only in the first trench 52. This processing is performed, for example, by using CF 4 /
Dry etching is performed using a mixed gas of O 2 = 95/5. In step G, the main surface of the substrate 51 is again wet-etched to form a second trench 56 orthogonal to the first trench 52. At this time, at the intersection of the first trench 52 and the second trench 56, the end face 57 of the gate wiring layer 54 is exposed on the inner wall of the second trench 56. Subsequently, in step H, the substrate 51
A second insulating layer 58 made of PSG is formed on the entire surface of the
It is deposited by the D method. By this process, the end face of the gate wiring layer 54 exposed on the inner wall of the second trench 56 is completely covered with the second insulating layer 58, and electrical insulation is achieved. In step I, a metal aluminum film 59 is deposited on the entire main surface of the substrate 51 by a sputtering method. The film thickness is set to, for example, 600 nm, and the inside of the second trench 56 can be completely buried.

【0020】図7の工程Jにおいて基板51表面から金
属アルミニウム膜をドライエッチングあるいはウェット
エッチングにより全面的に除去し平坦化を図る。この結
果、第2のトレンチ56の内部に埋め込まれた金属アル
ミニウムにより信号配線層60が形成される。図から明
らかな様に、信号配線層60は第2絶縁層58を介して
ゲート配線層54から電気的に絶縁されている。工程K
において基板51の主面全体に渡ってPSGからなる第
3絶縁層61をLPCVD法により堆積する。その膜厚
は例えば600nmに設定されている。最後に工程Lにお
いて第3絶縁層61の上にP−SiN膜62を堆積し保
護膜あるいはパッシベーション膜とする。その膜厚は例
えば500nmである。
In step J of FIG. 7, the metal aluminum film is entirely removed from the surface of the substrate 51 by dry etching or wet etching to achieve flattening. As a result, the signal wiring layer 60 is formed of the metal aluminum embedded in the second trench 56. As is clear from the figure, the signal wiring layer 60 is electrically insulated from the gate wiring layer 54 via the second insulating layer 58. Process K
Then, a third insulating layer 61 made of PSG is deposited over the entire main surface of the substrate 51 by LPCVD. The film thickness is set to, for example, 600 nm. Finally, in step L, a P-SiN film 62 is deposited on the third insulating layer 61 to form a protective film or a passivation film. The film thickness is, for example, 500 nm.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、ゲ
ートラインと信号ラインが互いに直交して配列されたア
クティブマトリクス型液晶表示装置等において、所謂ト
レンチ配線技術を利用して多層配線を行なっている。ゲ
ート配線層及び信号配線層はトレンチ内に埋め込まれ、
両者の交差部分には表面的な段差が生じない。この為、
基板表面の平坦化が可能となり液晶層の配向性が向上す
るという効果がある。又、ゲート配線と信号配線の交差
部において層間絶縁膜による段差が発生しない為配線断
線故障を有効に防止する事ができるという効果がある。
さらに、段差箇所におけるステップカバーに起因して発
生する抵抗の増大が防げるので微細化した場合でも従来
に比し配線抵抗を低く抑える事ができるという効果があ
る。
As described above, according to the present invention, in an active matrix type liquid crystal display device or the like in which gate lines and signal lines are arranged orthogonal to each other, a multi-layer wiring is formed using a so-called trench wiring technique. I do. The gate wiring layer and the signal wiring layer are embedded in the trench,
There is no superficial step at the intersection of the two. Because of this,
There is an effect that the substrate surface can be flattened and the orientation of the liquid crystal layer is improved. In addition, since there is no step due to the interlayer insulating film at the intersection of the gate wiring and the signal wiring, there is an effect that the wiring disconnection failure can be effectively prevented.
Further, since an increase in resistance caused by the step cover at the stepped portion can be prevented, there is an effect that the wiring resistance can be suppressed to be lower than in the related art even in the case of miniaturization.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかる表示装置の基本的な構成を示す
模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a basic configuration of a display device according to the present invention.

【図2】トレンチ配線の交差部構造を示す模式的な断面
図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a crossing structure of a trench wiring.

【図3】本発明にかかるトレンチ配線の他の例を示す模
式的な断面図である。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another example of the trench wiring according to the present invention.

【図4】トレンチ深さと配線抵抗との関係を示すグラフ
である。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a trench depth and a wiring resistance.

【図5】トレンチ配線の形成工程を示す工程図である。FIG. 5 is a process chart showing a step of forming a trench wiring.

【図6】同じくトレンチ配線の形成工程を示す工程図で
ある。
FIG. 6 is a process drawing showing a step of forming a trench wiring.

【図7】同じくトレンチ配線の形成工程を示す工程図で
ある。
FIG. 7 is a process view showing a step of forming a trench wiring.

【図8】従来の多層配線構造を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing a conventional multilayer wiring structure.

【図9】従来の多層配線構造を示す断面図である。FIG. 9 is a sectional view showing a conventional multilayer wiring structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 TFT基板 2 対向基板 3 液晶層 6 画素電極 7 TFT 8 ゲートライン 9 信号ライン 10 共通電極 12 第1のトレンチ 13 半導体層 14 第1絶縁層 15 第2のトレンチ 16 第2絶縁層 17 金属層 18 第3絶縁層 Reference Signs List 1 TFT substrate 2 Counter substrate 3 Liquid crystal layer 6 Pixel electrode 7 TFT 8 Gate line 9 Signal line 10 Common electrode 12 First trench 13 Semiconductor layer 14 First insulating layer 15 Second trench 16 Second insulating layer 17 Metal layer 18 Third insulating layer

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 絶縁基板上に形成された複数本のゲート
ラインと、このゲートラインに交差して配置された信号
ラインと、前記ゲートラインと信号ラインとの交点付近
に薄膜トランジスタ及び画素電極を配置してなるTFT
基板を有する表示装置において、 前記ゲートラインが、前記絶縁基板に設けられた溝部に
形成されたゲート配線層からなり、 前記信号ラインが、前記絶縁基板に設けられた他の溝部
に形成された信号配線層からなり、 前記ゲート配線層が前記溝部の内壁に沿って形成された
多結晶半導体層からなり、前記信号配線層が前記他の溝
部に埋設された金属層からなる 事を特徴とする表示装
置。
1. A plurality of gate lines formed on an insulating substrate, a signal line intersecting the gate line, and a thin film transistor and a pixel electrode arranged near an intersection of the gate line and the signal line. TFT
In a display device having a substrate, the gate line includes a gate wiring layer formed in a groove provided in the insulating substrate, and the signal line is formed in another groove provided in the insulating substrate. Ri Do from the wiring layer, the gate wiring layer is formed along the inner wall of the groove
The signal wiring layer is formed of a polycrystalline semiconductor layer,
A display device comprising a metal layer embedded in a part .
【請求項2】 前記溝部と他の溝部の交差箇所において
ゲート配線層と信号配線層は中間絶縁層を介して互いに
絶縁されている事を特徴とする請求項1記載の表示装
置。
2. The display device according to claim 1, wherein the gate wiring layer and the signal wiring layer are insulated from each other at an intersection of the groove and another groove via an intermediate insulating layer.
【請求項3】 前記金属層が、アルミニウムもしくはア
ルミニウムを主成分とする金属からなる事を特徴とする
請求項記載の表示装置。
Wherein the metal layer is, the display device according to claim 1, characterized in that comprising an aluminum or aluminum metal composed mainly.
【請求項4】 前記信号ラインの少なくとも一部はゲー
トラインの溝部に沿って絶縁層を介し前記ゲート配線層
と平行に積層されている事を特徴とする請求項1記載の
表示装置。
4. The display device according to claim 1, wherein at least a part of the signal line is stacked in parallel with the gate wiring layer via an insulating layer along a groove of the gate line.
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