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JPH06258665A - Production of liquid crystal panel - Google Patents

Production of liquid crystal panel

Info

Publication number
JPH06258665A
JPH06258665A JP4381993A JP4381993A JPH06258665A JP H06258665 A JPH06258665 A JP H06258665A JP 4381993 A JP4381993 A JP 4381993A JP 4381993 A JP4381993 A JP 4381993A JP H06258665 A JPH06258665 A JP H06258665A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
gate
drain
wiring
conductive film
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
JP4381993A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kuniyuki Matsunaga
邦之 松永
Shinzo Matsumoto
信三 松本
Junichi Owada
淳一 大和田
Norio Tsukii
教男 月井
Hideaki Yamamoto
英明 山本
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 JP4381993A priority Critical patent/JPH06258665A/en
Publication of JPH06258665A publication Critical patent/JPH06258665A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

PURPOSE:To protect thin-film transistors(TFTs) and wirings against electrostatic breakdown. CONSTITUTION:An electrostatic protective element SP is formed by arranging a drain first conductive film d1 and drain second conductive film d2 via an alumina film AOF and an insulating film GI on a gate second conductive film (A1) g2 drawn out of a common date wiring. These films d1, d2 are connected to the gate fist conductive film (Cr) g1 and transparent conductive film TC drawn out of the common drain wiring. The structure of the part where TFT and the wiring intersect is a structure where the alumina film AOF, the insulating film GI and an i type amorphous silicon film AS exsist between the two conductive films and, therefore, the dielectric strength is higher than that of the electrostatic protective element SP.

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、液晶パネルの製造方法
に係り、特に、薄膜トランジスタ等を使用したアクティ
ブ・マトリクス方式の液晶パネルの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a liquid crystal panel, and more particularly to a method for manufacturing an active matrix type liquid crystal panel using thin film transistors and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】アクティブ・マトリクス方式の液晶パネ
ルは、マトリクス状に配列された複数の画素電極のそれ
ぞれに対応して非線形素子(スイッチング素子)を設け
たものである。各画素における液晶は理論的には常時駆
動(デューティ比 1.0)されているので、時分割駆動方
式を採用している、いわゆる単純マトリクス方式と比べ
てアクティブ方式はコントラストが良く、特にカラー液
晶表示装置では欠かせない技術となりつつある。スイッ
チング素子として代表的なものとしては薄膜トランジス
タ(TFT)がある。
2. Description of the Related Art An active matrix type liquid crystal panel is provided with a non-linear element (switching element) corresponding to each of a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix. Since the liquid crystal in each pixel is theoretically always driven (duty ratio 1.0), the active system has better contrast than the so-called simple matrix system, which employs the time-division driving system, and especially the color liquid crystal display device. Then it is becoming an indispensable technology. A typical example of the switching element is a thin film transistor (TFT).

【0003】薄膜トランジスタを用いたアクティブ・マ
トリクス基板(画素電極基板)は、ガラス基板上にゲー
ト配線とドレイン配線とを交差配置し、その交差部付近
に薄膜トランジスタを形成したものであるが、基板が絶
縁性の高いガラス基板であることから極めて帯電し易
く、かつ薄膜トランジスタおよび配線交差部が2層の導
電膜間に薄い絶縁膜を挟んだ構造を持つものであるた
め、静電破壊を起こしやすい構造となっている。そこで
アクティブ・マトリクス基板には何らかの静電保護対策
を施す必要がある。
An active matrix substrate (pixel electrode substrate) using a thin film transistor is one in which a gate wiring and a drain wiring are cross-arranged on a glass substrate and a thin film transistor is formed in the vicinity of the crossing, but the substrate is insulated. Since it is a glass substrate with high properties, it is extremely easy to be charged, and since the thin film transistor and the wiring intersection have a structure in which a thin insulating film is sandwiched between two conductive films, it is easy to cause electrostatic breakdown. Has become. Therefore, it is necessary to take some electrostatic protection measures on the active matrix substrate.

【0004】図7は従来の静電保護素子の構造を示す平
面図であり、図8は図7のC−C線の断面図である。図
7,図8において、SUBは透明ガラス基板、g1はク
ロムからなるゲート第1導電膜、g2はアルミニウムか
らなるゲート第2導電膜、AOFはゲート第2導電膜g
2の表面に陽極酸化によって形成されたアルミナ膜、T
CはITO等からなる透明導電膜、GIは絶縁膜、AS
はi型(真性の)アモルファスシリコン膜、d1はクロ
ムからなるドレイン第1導電膜、d2はアルミニウムか
らなるドレイン第2導電膜、Gはここに形成された静電
保護素子としての放電ギャップである。
FIG. 7 is a plan view showing the structure of a conventional electrostatic protection element, and FIG. 8 is a sectional view taken along the line CC of FIG. 7 and 8, SUB is a transparent glass substrate, g1 is a first gate conductive film made of chromium, g2 is a second gate conductive film made of aluminum, and AOF is a second gate conductive film g.
Alumina film formed on the surface of No. 2 by anodization, T
C is a transparent conductive film made of ITO or the like, GI is an insulating film, AS
Is an i-type (intrinsic) amorphous silicon film, d1 is a drain first conductive film made of chromium, d2 is a drain second conductive film made of aluminum, and G is a discharge gap formed as an electrostatic protection element. .

【0005】図示された部分の導電膜は、ガラス基板の
切断線の外側領域内に形成されたものであって、それぞ
れ共通ゲート配線、共通ドレイン配線を構成している。
そして、これらの導電膜に、薄膜トランジスタの形成さ
れた画素領域(表示部)から引き出されたゲート配線,
ドレイン配線がそれぞれ共通に接続されている。このア
クティブ・マトリクス基板では、搬送あるいは製造装置
への装着によって基板が帯電した場合、上記放電ギャッ
プによって放電し、静電気が画素領域に侵入するのを防
止しようとしている。
The conductive film in the illustrated portion is formed in a region outside the cutting line of the glass substrate and constitutes a common gate wiring and a common drain wiring, respectively.
Then, on these conductive films, gate wirings drawn from the pixel region (display portion) where the thin film transistors are formed,
The drain wirings are commonly connected. In this active matrix substrate, when the substrate is charged by transportation or mounting on a manufacturing apparatus, it is attempted to prevent static electricity from entering the pixel region by discharging through the discharge gap.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の静電保
護手段は、放電ギャップによって静電気を放電するもの
であったが、現在の液晶パネルの製造工程では10μm
の設計ルールに従っているため、放電ギャップのギャッ
プ間隙を10μm以下に形成することは困難である。一
方、画素領域においてゲート絶縁膜となる窒化膜は、ト
ランジスタの特性を向上させるため、とりわけgm を大
きくするためにより薄くすることが求められている。そ
のため、保護素子としての放電ギャップの静電耐圧が、
保護対象である薄膜トランジスタや配線の耐圧より高く
なってしまい、薄膜トランジスタや配線を静電破壊から
十分に保護することが困難になってきている。
The above-mentioned conventional electrostatic protection means discharges static electricity by means of the discharge gap. However, in the current liquid crystal panel manufacturing process, it is 10 μm.
Therefore, it is difficult to form the discharge gap with a gap of 10 μm or less. On the other hand, the nitride film serving as the gate insulating film in the pixel region is required to be thinner in order to improve the characteristics of the transistor, and particularly to increase gm. Therefore, the electrostatic breakdown voltage of the discharge gap as a protective element is
The withstand voltage of the thin film transistor or the wiring to be protected becomes higher, and it is becoming difficult to sufficiently protect the thin film transistor or the wiring from electrostatic breakdown.

【0007】よって、本発明の目的とするところは、薄
膜トランジスタや配線交差部におけるゲート絶縁膜や層
間絶縁膜の厚さに関係することなく、かつ設計ルールに
も関係することなく、画素領域の静電耐圧より低い耐圧
の保護素子を形成しうるようにし、もって薄膜トランジ
スタや配線を静電破壊から有効に保護できるようにして
高い歩留りで液晶パネルを製造しうるようにすることで
ある。
Therefore, it is an object of the present invention to set the pixel region statically without being related to the thickness of the gate insulating film or the interlayer insulating film at the thin film transistor or the wiring crossing portion, or to the design rule. A protective element having a withstand voltage lower than the withstand voltage can be formed, and thus a thin film transistor and a wiring can be effectively protected from electrostatic breakdown so that a liquid crystal panel can be manufactured with a high yield.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、第1のガラス基板の切断線の内側
に複数のゲート配線、複数のドレイン配線および複数の
薄膜トランジスタを、切断線の外側に前記複数のゲート
配線が接続された共通ゲート配線、前記複数のドレイン
配線が接続された共通ドレイン配線および共通ゲート配
線と共通ドレイン配線との間に設けられた静電保護素子
を形成して、アクティブ・マトリクス基板を製造する工
程と、第2のガラス基板上に透明導電膜からなる共通電
極を形成して共通電極基板を製造する工程と、前記アク
ティブ・マトリクス基板と前記共通電極基板とを狭い間
隙を隔てて接着し該間隙内に液晶を封入する工程と、前
記第1のガラス基板を切断線に沿って切断する工程と、
を含む液晶パネルの製造方法において、前記静電保護素
子は、前記薄膜トランジスタの静電耐圧より低い耐圧の
MIM(金属−絶縁体−金属)構造の素子であることを
特徴とする液晶パネルの製造方法、が提供される。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a plurality of gate wirings, a plurality of drain wirings and a plurality of thin film transistors are cut inside a cutting line of a first glass substrate. Forming a common gate wiring to which the plurality of gate wirings are connected outside the line, a common drain wiring to which the plurality of drain wirings are connected, and an electrostatic protection element provided between the common gate wiring and the common drain wiring Then, a step of manufacturing an active matrix substrate, a step of forming a common electrode made of a transparent conductive film on a second glass substrate to manufacture a common electrode substrate, the active matrix substrate and the common electrode substrate. And a liquid crystal are sealed in the gap by adhering to each other with a narrow gap, and a step of cutting the first glass substrate along a cutting line.
A method of manufacturing a liquid crystal panel, wherein the electrostatic protection element is an element having a MIM (metal-insulator-metal) structure having a breakdown voltage lower than an electrostatic breakdown voltage of the thin film transistor. , Are provided.

【0009】[0009]

【作用】本発明によれば、共通ドレイン配線と共通ソー
ス配線との間に、薄膜トランジスタの静電耐圧より低い
耐圧のMIM構造の静電保護素子が設けられる。而し
て、薄膜トランジスタの静電耐圧はゲート絶縁膜とその
上に形成される活性層となる真性アモルファスシリコン
膜とによって決定される。そこで、静電保護素子として
は、ゲート絶縁膜を絶縁層とするMIM構造体が選択さ
れる。
According to the present invention, between the common drain wiring and the common source wiring, the electrostatic protection element of the MIM structure having a withstand voltage lower than that of the thin film transistor is provided. Thus, the electrostatic breakdown voltage of the thin film transistor is determined by the gate insulating film and the intrinsic amorphous silicon film which is an active layer formed thereon. Therefore, the MIM structure having the gate insulating film as an insulating layer is selected as the electrostatic protection element.

【0010】ゲート絶縁膜としてアルミナ(Al2 O3
)膜と窒化シリコン膜(SiN)との複合膜を用いた
場合の、本発明における静電保護素子と薄膜トランジス
タの絶縁構造をそれぞれ図6の(a),(b)に示す。
ここで、アルミナ膜の膜厚が1500Å、窒化シリコン
膜の膜厚が2000Å、アモルファスシリコン膜の膜厚
が2000Åであるものとすると、保護素子の耐圧は約
300V、薄膜トランジスタの耐圧は約350Vとな
る。その状況を図示すると図6の(c)のようになる。
因に、アルミナ膜単体の耐圧は約130Vであり、従来
構造の保護素子(放電ギャップ)のそれは約400Vで
あった(10μmルールの場合)。
As a gate insulating film, alumina (Al2O3
(A) and (b) of FIG. 6 show the insulating structures of the electrostatic protection element and the thin film transistor according to the present invention when a composite film of a film) and a silicon nitride film (SiN) is used.
Assuming that the alumina film has a thickness of 1500Å, the silicon nitride film has a thickness of 2000Å, and the amorphous silicon film has a thickness of 2000Å, the protective element has a withstand voltage of about 300V and the thin film transistor has a withstand voltage of about 350V. . The situation is illustrated in FIG. 6 (c).
Incidentally, the breakdown voltage of the alumina film alone was about 130 V, and that of the protective element (discharge gap) of the conventional structure was about 400 V (in the case of the 10 μm rule).

【0011】よって、この構造の静電保護素子を共通ド
レイン配線と共通ソース配線との間に配置しておけば、
基板が帯電したときには薄膜トランジスタが破壊される
より早く保護素子が破壊されるから薄膜トランジスタが
静電破壊を起こすことはなくなる。薄膜トランジスタと
同様の絶縁構造を持つ配線交差部についても同様のこと
がいえる。
Therefore, if the electrostatic protection element having this structure is arranged between the common drain wiring and the common source wiring,
When the substrate is charged, the protective element is destroyed faster than the thin film transistor is destroyed, so that the thin film transistor is not electrostatically destroyed. The same can be said for wiring intersections having the same insulating structure as thin film transistors.

【0012】[0012]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。本発明の特徴を示す静電保護素子に関する
説明をするのに先立って、本実施例における薄膜トラン
ジスタとアクティブ・マトリクス基板の配線構造につい
て説明する。本実施例におけるアクティブ・マトリクス
基板は、画素電極がドレイン配線の下層に形成される、
いわゆるBI(Buried ITO)構造を有するも
のである。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. Prior to describing the electrostatic protection element having the characteristics of the present invention, the wiring structure of the thin film transistor and the active matrix substrate in this embodiment will be described. In the active matrix substrate of this embodiment, the pixel electrode is formed in the lower layer of the drain wiring,
It has a so-called BI (Buried ITO) structure.

【0013】図3はこの発明が適用されるアクティブ・
マトリクス方式液晶パネルの一画素部分の平面図、図4
は図3のB−B切断線における断面図である。図3に示
されるように、各画素は隣接する2本のゲート配線GL
と、隣接する2本のドレイン配線DLとの交差領域内
(4本の信号線で囲まれた領域内)に配置されている。
各画素は、薄膜トランジスタTFTおよび画素電極PE
から構成される。
FIG. 3 shows an active system to which the present invention is applied.
FIG. 4 is a plan view of one pixel portion of a matrix type liquid crystal panel.
FIG. 4 is a sectional view taken along the line BB of FIG. As shown in FIG. 3, each pixel has two adjacent gate lines GL.
And in the area where the two adjacent drain wirings DL intersect (in the area surrounded by the four signal lines).
Each pixel has a thin film transistor TFT and a pixel electrode PE
Composed of.

【0014】薄膜トランジスタTFTは、ゲート電極G
Tに正のバイアスを印加すると、ソース−ドレイン間の
チャネル抵抗が小さくなり、バイアスを零にすると、チ
ャネル抵抗は大きくなるように動作する。薄膜トランジ
スタTFTは、ゲート電極GT、ゲート絶縁膜GI、i
型(本実施例において、i型とは、「導電型決定不純物
が故意にドープされていない」の意味である)のアモル
ファスシリコン(Si)膜AS、リン(P)が高濃度に
ドープされたn+ 型アモルファスシリコン膜nAS、ソ
ース電極SD1、ドレイン電極SD2を有する。なお、
ソース、ドレインは本来その間のバイアス極性によって
決まるもので、この液晶パネルの回路ではその極性は動
作中反転するので、ソース、ドレインは動作中入れ替わ
る。しかし、説明の便宜上、画素電極PEに接続された
側の電極をソース電極、他方の電極をドレイン電極と固
定して表現することにする。
The thin film transistor TFT has a gate electrode G
When a positive bias is applied to T, the channel resistance between the source and the drain decreases, and when the bias is zero, the channel resistance increases. The thin film transistor TFT includes a gate electrode GT, a gate insulating film GI, i.
Amorphous silicon (Si) film AS and phosphorus (P) of a type (in the present embodiment, “i-type” means “conductivity type determining impurities are not intentionally doped”) are highly doped. It has an n + type amorphous silicon film nAS, a source electrode SD1 and a drain electrode SD2. In addition,
The source and drain are originally determined by the bias polarity between them, and since the polarity is reversed during operation in the circuit of this liquid crystal panel, the source and drain are switched during operation. However, for convenience of explanation, the electrode connected to the pixel electrode PE will be referred to as the source electrode, and the other electrode will be referred to as the drain electrode.

【0015】薄膜トランジスタTFTのゲート電極GT
は、ゲート配線GLに連続して一体的に形成された金属
膜により構成されており、ゲート配線GLから垂直方向
にT字形状に分岐し、薄膜トランジスタTFTの能動領
域を越えて突出している。本実施例では、ゲート電極G
Tは、単層のゲート第2導電膜g2で形成されている。
ゲート第2導電膜g2としては例えばスパッタで形成さ
れたアルミニウム(Al)膜が用いられ、その上にはA
lの陽極酸化膜であるアルミナ膜AOFが設けられてい
る。ゲート配線GLは、ゲート電極GTの第2導電膜g
2と同一製造工程で形成された第2導電膜g2で構成さ
れている。また、ゲート配線GL上にもAlの陽極酸化
膜であるアルミナ膜AOFが設けられている。
Gate electrode GT of thin film transistor TFT
Is formed of a metal film continuously and integrally formed with the gate line GL, branches in a T-shape in the vertical direction from the gate line GL, and protrudes beyond the active region of the thin film transistor TFT. In this embodiment, the gate electrode G
T is formed of a single-layer gate second conductive film g2.
As the gate second conductive film g2, for example, an aluminum (Al) film formed by sputtering is used, and A is formed on the aluminum film.
An alumina film AOF which is an anodized film of 1 is provided. The gate line GL is the second conductive film g of the gate electrode GT.
The second conductive film g2 is formed in the same manufacturing process as that of No. 2. Further, an alumina film AOF which is an anodized film of Al is also provided on the gate line GL.

【0016】なお、ゲート第2導電膜g2を形成するの
に先立って形成された、クロム(Cr)等からなるゲー
ト第1導電膜g1は、本実施例では、図3、図4に図示
された領域からは除去されている(本実施例では、ゲー
ト第1導電膜g1は、画素領域外において、透明導電膜
TCと共に、ゲート接続端子、ドレイン接続端子、共通
ゲート配線、共通ドレイン配線等を形成するのに用いら
れている)。
The first gate conductive film g1 made of chromium (Cr) or the like formed prior to the formation of the second gate conductive film g2 is shown in FIGS. 3 and 4 in this embodiment. (In the present embodiment, the gate first conductive film g1 has a gate connection terminal, a drain connection terminal, a common gate line, a common drain line, etc. together with the transparent conductive film TC in the outside of the pixel region. Used to form).

【0017】画素電極PEは、透明導電膜TCによって
形成され、薄膜トランジスタTFT1のソース電極SD
1に接続されている。この透明導電膜TCは、スパッタ
リング法により1000〜2000Åの厚さに(本実施
例では、1400Å程度の膜厚)形成されたITO(In
dium-Tin-Oxide)膜からなる。絶縁膜GIは、薄膜トラ
ンジスタTFTにおいて、ゲート電極GTと共にアモル
ファスシリコン膜ASに電界を与えるためのゲート絶縁
膜として使用され、またゲート配線GL上にあっては層
間絶縁膜として使用されている。絶縁膜GIは画素電極
PE上を除いて画素領域(AR)上全体を覆っている
(図5参照)。
The pixel electrode PE is formed of a transparent conductive film TC, and the source electrode SD of the thin film transistor TFT1.
Connected to 1. This transparent conductive film TC is formed of ITO (In) having a thickness of 1000 to 2000 Å (in this embodiment, a film thickness of about 1400 Å) by a sputtering method.
dium-Tin-Oxide) film. The insulating film GI is used as a gate insulating film for applying an electric field to the amorphous silicon film AS together with the gate electrode GT in the thin film transistor TFT, and is also used as an interlayer insulating film on the gate wiring GL. The insulating film GI covers the entire pixel region (AR) except the pixel electrode PE (see FIG. 5).

【0018】絶縁膜GIとしては、例えばプラズマCV
Dで形成された窒化シリコン膜が選ばれ、1200〜2
700Åの厚さに(本実施例では、2000Å程度)形
成される。i型アモルファスシリコン膜ASは、薄膜ト
ランジスタTFT毎に独立した島領域となるように形成
され、200〜2200Åの厚さ(本実施例では、20
00Å程度の膜厚)に形成される。
The insulating film GI is, for example, plasma CV.
The silicon nitride film formed in D is selected, 1200-2
It is formed to a thickness of 700Å (in this embodiment, about 2000Å). The i-type amorphous silicon film AS is formed so as to be an independent island region for each thin film transistor TFT, and has a thickness of 200 to 2200Å (20 in this embodiment).
It is formed to a film thickness of about 00Å).

【0019】nASは、オーミックコンタクト用のリン
(P)をドープしたn+ 型アモルファスシリコン膜であ
り、下側にi型半導体層ASが存在し、上側に導電層d
2(d3)が存在するところのみに残されている。i型
アモルファスシリコン膜ASはゲート配線GLとドレイ
ン配線DLとの交差部(クロスオーバ部)の両者間にも
設けられている。この交差部のi型アモファスシリコン
膜ASは交差部におけるゲート配線GLとドレイン配線
DLとの短絡を低減し、また両者間の耐圧を向上させ
る。
NAS is an n + -type amorphous silicon film doped with phosphorus (P) for ohmic contact, the i-type semiconductor layer AS is present on the lower side, and the conductive layer d is on the upper side.
It is left only where 2 (d3) exists. The i-type amorphous silicon film AS is also provided between both the intersections (crossover portions) of the gate wiring GL and the drain wiring DL. The i-type amorphous silicon film AS at the intersection reduces the short circuit between the gate wiring GL and the drain wiring DL at the intersection and improves the breakdown voltage between them.

【0020】ソース電極SD1、ドレイン電極SD2の
それぞれは、n+ 型アモルファスシリコン膜nASに接
触するドレイン第1導電膜d1とその上に形成されたド
レイン第2導電膜d2とから構成されている。ドレイン
第1導電膜d1にはスパッタで形成したクロム(Cr)
膜を用い、500〜1000Åの厚さ(本実施例では、
600Å程度)に形成されている。Cr膜は膜厚を厚く
形成するとストレスが大きくなるので、2000Å程度
の膜厚を越えない範囲で形成することが望ましい。Cr
膜は、n+ 型アモルファスシリコン膜nASとの接着性
を良好にし、ドレイン第2導電膜d2のAlがn+ 型ア
モルファスシリコン膜nASに拡散することを防止する
(いわゆるバリア層の)目的で使用される。ドレイン第
1導電膜d1として、Cr膜の他に高融点金属(Mo、
Ti、Ta、W)膜、高融点金属シリサイド(MoS
i、TiSi、TaSi、WSi)膜を用いてもよい。
Each of the source electrode SD1 and the drain electrode SD2 is composed of a drain first conductive film d1 in contact with the n + type amorphous silicon film nAS and a drain second conductive film d2 formed thereon. Chromium (Cr) formed by sputtering on the drain first conductive film d1
Using a membrane, a thickness of 500 to 1000 Å (in this embodiment,
It is formed to about 600Å). Since the stress of the Cr film increases as the film thickness increases, it is desirable to form the Cr film within a range of about 2000 Å. Cr
The film is used for the purpose of improving adhesion to the n + type amorphous silicon film nAS and preventing Al of the second drain conductive film d2 from diffusing into the n + type amorphous silicon film nAS (so-called barrier layer). To be done. As the drain first conductive film d1, in addition to the Cr film, refractory metal (Mo,
Ti, Ta, W) film, refractory metal silicide (MoS
i, TiSi, TaSi, WSi) film may be used.

【0021】ドレイン第2導電膜d2は、スパッタリン
グ法で3000〜5000Åの厚さ(本実施例では、4
000Å程度)に形成されたAl膜である。Al膜はC
r膜に比べてストレスが小さく、厚い膜厚に形成するこ
とが可能で、ソース電極SD1、ドレイン電極SD2お
よびドレイン配線DLの抵抗値を低減化することがで
き、またゲート電極GTやi型アモルファスシリコン膜
ASに起因する段差を段切れを起こすことなく乗り越え
る(ステップカバーレッジを良くする)働きがある。
The drain second conductive film d2 has a thickness of 3000 to 5000 Å by sputtering (4 in this embodiment).
It is an Al film having a thickness of about 000Å). Al film is C
The stress is smaller than that of the r film, the film can be formed to have a large film thickness, the resistance values of the source electrode SD1, the drain electrode SD2, and the drain wiring DL can be reduced, and the gate electrode GT and the i-type amorphous film can be formed. It has a function of overcoming a step due to the silicon film AS without causing step breaks (improving the step coverage).

【0022】ドレイン第1導電膜d1、ドレイン第2導
電膜d2を同じマスクパターンでパターニングした後、
同じマスクを用いて、あるいは第1導電膜d1、第2導
電膜d2をマスクとして、露出されたn+ 型アモルファ
スシリコン膜nASが除去される。つまり、i型アモル
ファスシリコン膜AS上に残っていたn+ 型アモルファ
スシリコン膜nASは、第1導電膜d1、第2導電膜d
2に被覆された部分以外の部分がセルフアライン方式に
より除去される。このとき、n+ 型アモルファスシリコ
ン膜nASはその厚さ分は全て除去されるようエッチン
グされるので、i型アモルファスシリコン膜ASもその
表面部分が若干エッチングされるが、その程度はエッチ
ング時間で制御すればよい。
After patterning the drain first conductive film d1 and the drain second conductive film d2 with the same mask pattern,
The exposed n + -type amorphous silicon film nAS is removed by using the same mask or by using the first conductive film d1 and the second conductive film d2 as masks. That is, the n + -type amorphous silicon film nAS left on the i-type amorphous silicon film AS is the first conductive film d1 and the second conductive film d.
The portion other than the portion covered with 2 is removed by the self-aligning method. At this time, the n + -type amorphous silicon film nAS is etched so that the entire thickness thereof is removed, so that the surface of the i-type amorphous silicon film AS is also slightly etched, but the degree is controlled by the etching time. do it.

【0023】ドレイン配線DLは、ソース電極SD1、
ドレイン電極SD2と同層のドレイン第1導電膜d1、
ドレイン第2導電膜d2で構成されている。次に、図5
を参照してアクティブ・マトリクス基板の周辺部を含め
た全体の構成について説明する。図5は、透明ガラス基
板SUBの切断前の状態を表しており、CTは、透明ガ
ラス基板SUBの切断すべき位置を示している。
The drain wiring DL is connected to the source electrode SD1,
A drain first conductive film d1 in the same layer as the drain electrode SD2,
It is composed of the drain second conductive film d2. Next, FIG.
The overall configuration including the peripheral portion of the active matrix substrate will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a state before cutting the transparent glass substrate SUB, and CT indicates a position where the transparent glass substrate SUB should be cut.

【0024】薄膜トランジスタおよび画素電極等が形成
されている画素領域AR上には保護膜PSVが設けられ
ている。保護膜PSVは、主に薄膜トランジスタを湿気
等から保護するために形成された膜であり、透明性が高
くしかも耐湿性の良いものが使用される。例えば、プラ
ズマCVD法により形成された、膜厚1μm程度の酸化
シリコン膜や窒化シリコン膜が用いられる。
A protective film PSV is provided on the pixel area AR in which the thin film transistor, the pixel electrode and the like are formed. The protective film PSV is a film formed mainly for protecting the thin film transistor from moisture and the like, and a film having high transparency and good moisture resistance is used. For example, a silicon oxide film or a silicon nitride film having a film thickness of about 1 μm formed by the plasma CVD method is used.

【0025】保護膜PSVは、図5に示すように、画素
領域ARの全体を覆うように形成され、周辺部では、ド
レイン接続端子DTM、ゲート接続端子GTMを露出す
るよう除去されている。画素領域ARから引き出された
ゲート配線GLは、切断線CTに沿って配置されたゲー
ト接続端子GTMに接続されている。各ゲート接続端子
GTMは、切断線CTを越えて引き出され、共通ゲート
配線SHgにより短絡されている。同様に、画素領域A
Rから引き出されたドレイン配線DLは、切断線CTに
沿って配置されたドレイン接続端子DTMに接続され、
切断線を越えて引き出された各ドレイン接続端子DTM
は、共通ドレイン配線SHdにより短絡されている。
As shown in FIG. 5, the protective film PSV is formed so as to cover the entire pixel region AR, and is removed in the peripheral portion so as to expose the drain connection terminal DTM and the gate connection terminal GTM. The gate line GL drawn from the pixel region AR is connected to the gate connection terminal GTM arranged along the cutting line CT. Each gate connection terminal GTM is drawn out beyond the cutting line CT and short-circuited by the common gate wiring SHg. Similarly, the pixel area A
The drain wiring DL drawn from R is connected to a drain connection terminal DTM arranged along the cutting line CT,
Each drain connection terminal DTM drawn out beyond the cutting line
Are short-circuited by the common drain wiring SHd.

【0026】これらゲート配線GL、ゲート接続端子G
TM、ドレイン配線DL、ドレイン接続端子DTMは、
クロム等からなるゲート第1導電膜g1およびITOか
らなる透明導電膜TCの2層膜によって構成されてい
る。透明ガラス基板SUBの左上隅には、共通ゲート配
線SHgと共通ドレイン配線SHdとに接続された静電
保護素子SPが配置されている。
These gate wiring GL and gate connection terminal G
TM, drain wiring DL, drain connection terminal DTM,
It is composed of a two-layer film of a gate first conductive film g1 made of chromium or the like and a transparent conductive film TC made of ITO. In the upper left corner of the transparent glass substrate SUB, the electrostatic protection element SP connected to the common gate wiring SHg and the common drain wiring SHd is arranged.

【0027】図1は、本実施例の静電保護素子の形成さ
れた領域を示す平面図であり、図2は、そのA−A線の
断面図である。図1、図2に示されるように、静電保護
素子SPのゲート側電極は、ゲート第2導電膜g2によ
り構成され、その表面はアルミナ膜AOFによって覆わ
れている。この電極は、ゲート第2導電膜g2を介して
共通ゲート配線に接続されている。
FIG. 1 is a plan view showing a region where the electrostatic protection element of this embodiment is formed, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA. As shown in FIGS. 1 and 2, the gate-side electrode of the electrostatic protection element SP is composed of the gate second conductive film g2, and the surface thereof is covered with the alumina film AOF. This electrode is connected to the common gate line via the second gate conductive film g2.

【0028】一方、共通ドレイン配線SHdは、ゲート
第1導電膜g1と透明導電膜TCの2層膜のまま静電保
護素子部まで延長されてきている。そして、この共通ド
レイン配線SHdの延長部の一部は、静電保護素子のゲ
ート側電極と共に絶縁膜GIによって覆われている。静
電保護素子SPのドレイン側の電極は、5個に分割され
て絶縁膜GI上に設けられ、その端部はそれぞれ共通ド
レイン配線SHdの延長部に共通に接続されている。す
なわち、本実施例においては、5個の素静電保護素子が
並列に接続された構成になっている。
On the other hand, the common drain wiring SHd is extended to the electrostatic protection element portion as it is as a two-layer film of the gate first conductive film g1 and the transparent conductive film TC. A part of the extension of the common drain wiring SHd is covered with the insulating film GI together with the gate side electrode of the electrostatic protection element. The electrode on the drain side of the electrostatic protection element SP is divided into five and is provided on the insulating film GI, and the ends thereof are commonly connected to the extension of the common drain wiring SHd. That is, in this embodiment, five elementary electrostatic protection elements are connected in parallel.

【0029】静電保護素子SPは、アルミナ膜AOFと
絶縁膜GIを絶縁層とするMIM構造の素子であるた
め、導電層間にアルミナ膜AOF、絶縁膜GIおよびi
型アモルファスシリコン膜ASをもつ薄膜トランジスタ
や交差配線部より耐圧が低くなっている。そのため、静
電気の侵入に際しては画素領域の素子や配線より早く破
壊して画素領域を保護することができる。
Since the electrostatic protection element SP is an element of the MIM structure having the alumina film AOF and the insulating film GI as the insulating layers, the alumina film AOF, the insulating films GI and i are provided between the conductive layers.
The breakdown voltage is lower than that of the thin film transistor having the amorphous silicon film AS and the cross wiring portion. Therefore, when invading static electricity, it can be destroyed earlier than the elements and wirings in the pixel area to protect the pixel area.

【0030】静電保護素子が短絡した場合、レーザリペ
ア領域LRAにレーザを照射して短絡部を切断すること
ができる。個々の素静電保護素子をレーザリペア領域L
RAで切断した場合、残された素静電保護素子を用いて
さらに保護を続けさせることができる。なお、図2にお
いて、絶縁膜GI上のアモルファスシリコン膜ASは、
絶縁膜GIのパターニング時にその端部をテーパ状に加
工するために残されたものであるが、図1では見やすく
するためにその図示は省略されている。
When the electrostatic protection element is short-circuited, the laser repair area LRA can be irradiated with a laser to cut the short-circuited portion. Each element electrostatic protection device is laser repair area L
When cut by RA, the remaining elemental electrostatic protection element can be used to continue the protection. In FIG. 2, the amorphous silicon film AS on the insulating film GI is
The insulating film GI is left in order to process the end portion into a tapered shape at the time of patterning, but the illustration is omitted in FIG. 1 for clarity.

【0031】このように構成されたアクティブ・マトリ
クス基板は、別に作製された、透明共通電極、カラーフ
ィルタ、遮光膜(ブラックマトリクス)などを有する共
通電極基板と重ね合わされ、狭い間隙を隔てて接着され
る。その後、その間隙中に液晶が注入され、注入口が封
止された後、透明ガラス基板が切断線において切断され
て液晶パネルに組み立てられる。
The active matrix substrate having the above-mentioned structure is superposed on a separately manufactured common electrode substrate having a transparent common electrode, a color filter, a light shielding film (black matrix) and the like, and is bonded with a narrow gap. It After that, liquid crystal is injected into the gap, the injection port is sealed, and then the transparent glass substrate is cut along a cutting line to be assembled into a liquid crystal panel.

【0032】以上、最適の実施例について説明したが、
本発明の範囲内においてこの実施例についていくつかの
変更が可能である。例えば、導電膜、絶縁膜、透明導電
膜等を実施例以外の材料にを用いて形成することがで
き、またアクティブ・マトリクス基板を形成するのにB
Iプロセスを用いることなく在来の方法により形成する
ことができるが、これらを本発明から除外するものでは
ない。
The optimum embodiment has been described above.
Several variations on this embodiment are possible within the scope of the invention. For example, a conductive film, an insulating film, a transparent conductive film, or the like can be formed using a material other than those in Examples, and B can be used to form an active matrix substrate.
It can be formed by conventional methods without using the I process, but these are not excluded from the invention.

【0033】また、本発明は直視型の液晶表示装置ばか
りではなく、液晶バルブ等他の液晶パネル装置にも適用
しうるものである。
The present invention can be applied not only to the direct-view type liquid crystal display device but also to other liquid crystal panel devices such as a liquid crystal valve.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、画素領
域の素子、配線より静電耐圧の低い耐圧のMIM型静電
保護素子を共通ゲート配線と共通ドレイン配線との間に
設けるものであるので、画素領域を静電破壊から確実に
保護することができ、液晶パネルの製造歩留りを向上さ
せることができる。
As described above, according to the present invention, the MIM type electrostatic protection element having a withstand voltage lower than that of the elements and wirings in the pixel region is provided between the common gate wiring and the common drain wiring. Therefore, the pixel region can be surely protected from electrostatic breakdown, and the manufacturing yield of the liquid crystal panel can be improved.

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

【図1】本発明の一実施例において用いられる静電保護
素子の形成領域の平面図である。
FIG. 1 is a plan view of a formation region of an electrostatic protection element used in an embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A切断線の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図3】本発明が適用されるアクティブ・マトリックス
基板の一画素部分の平面図である。
FIG. 3 is a plan view of a pixel portion of an active matrix substrate to which the present invention is applied.

【図4】図3のB−B切断線における断面図である。4 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.

【図5】本発明が適用されるアクティブ・マトリックス
基板の周辺部の構成を示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a configuration of a peripheral portion of an active matrix substrate to which the present invention is applied.

【図6】本発明の作用を説明するための断面図と特性図
である。
6A and 6B are a sectional view and a characteristic view for explaining the operation of the present invention.

【図7】従来例において用いられた静電保護素子の形成
領域を示す平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing a formation region of an electrostatic protection element used in a conventional example.

【図8】図7のC−C切断線における断面図である。8 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

SUB 透明ガラス基板 GL ゲート配線 DL ドレイン配線 GI 絶縁膜 GT ゲート電極 AS i型アモルファスシリコン膜 nAS n+ 型アモルファスシリコン膜 SD1 ソース電極 SD2 ドレイン電極 PSV 保護膜 TFT 薄膜トランジスタ AOF アルミナ膜 PE 画素電極 g1 ゲート第1導電膜 g2 ゲート第2導電膜 d1 ドレイン第1導電膜 d2 ドレイン第2導電膜 GTM ゲート接続端子 DTM ドレイン接続端子 TC 透明導電膜 G 放電ギャップ SP 静電保護素子 SHg 共通ゲート配線 SHd 共通ドレイン配線 CT 切断線 AR 画素領域 LRA レーザリペア領域。 SUB Transparent glass substrate GL Gate line DL Drain line GI Insulating film GT Gate electrode AS i type amorphous silicon film nAS n + type amorphous silicon film SD1 Source electrode SD2 Drain electrode PSV Protective film TFT Thin film transistor AOF Alumina film PE Pixel electrode g1 Gate 1st Conductive film g2 gate second conductive film d1 drain first conductive film d2 drain second conductive film GTM gate connection terminal DTM drain connection terminal TC transparent conductive film G discharge gap SP electrostatic protection device SHg common gate wiring SHd common drain wiring CT cutting Line AR Pixel area LRA Laser repair area.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 月井 教男 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 山本 英明 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Norio Tsukii 3300 Hayano, Mobara-shi, Chiba Hitachi, Ltd. Electronic Device Division (72) Hideaki Yamamoto 3300 Hayano, Mobara-shi, Chiba Hitachi, Ltd. Electronics Device Division

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1のガラス基板の切断線の内側に複数の
ゲート配線、複数のドレイン配線および複数の薄膜トラ
ンジスタを、切断線の外側に前記複数のゲート配線が接
続された共通ゲート配線、前記複数のドレイン配線が接
続された共通ドレイン配線および共通ゲート配線と共通
ドレイン配線との間に設けられた静電保護素子を形成し
て、アクティブ・マトリクス基板を製造する工程と、 第2のガラス基板上に透明導電膜からなる共通電極を形
成して共通電極基板を製造する工程と、 前記アクティブ・マトリクス基板と前記共通電極基板と
を狭い間隙を隔てて接着し該間隙内に液晶を封入する工
程と、 前記第1のガラス基板を切断線に沿って切断する工程
と、を含む液晶パネルの製造方法において、 前記静電保護素子は、前記薄膜トランジスタの静電耐圧
より低い耐圧のMIM(金属−絶縁体−金属)構造の素
子であることを特徴とする液晶パネルの製造方法。
1. A plurality of gate wirings, a plurality of drain wirings, and a plurality of thin film transistors inside a cutting line of a first glass substrate, and a common gate wiring to which the plurality of gate wirings are connected outside the cutting line, A step of forming an active matrix substrate by forming a common drain wiring to which a plurality of drain wirings are connected and a common gate wiring and an electrostatic protection element provided between the common drain wiring; and a second glass substrate A step of forming a common electrode made of a transparent conductive film thereon to manufacture a common electrode substrate; and a step of adhering the active matrix substrate and the common electrode substrate with a narrow gap and enclosing a liquid crystal in the gap. And a step of cutting the first glass substrate along a cutting line, wherein the electrostatic protection element includes the thin film transistor. A method of manufacturing a liquid crystal panel, which is an element having a MIM (metal-insulator-metal) structure having a breakdown voltage lower than the electrostatic breakdown voltage of the star.
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