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JP2005064337A - Array substrate, liquid crystal display device, and method for manufacturing array substrate - Google Patents

Array substrate, liquid crystal display device, and method for manufacturing array substrate Download PDF

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JP2005064337A JP2003294583A JP2003294583A JP2005064337A JP 2005064337 A JP2005064337 A JP 2005064337A JP 2003294583 A JP2003294583 A JP 2003294583A JP 2003294583 A JP2003294583 A JP 2003294583A JP 2005064337 A JP2005064337 A JP 2005064337A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device in which a gate electrode can be thinned and reduced in resistance. <P>SOLUTION: The liquid crystal display device includes a gate insulating film 15 formed on a glass substrate 3 containing a plurality of island-like polysilicon films 71. The liquid crystal display device further includes a first metal layer 72 deposited on the gate insulating film 15 and patterned to provide a gate electrode 16 on the gate insulating film 15 opposed to a polysilicon layer 11 of parts becoming thin film transistors 4, 5. The liquid crystal display device also includes a second metal layer 73 deposited on the gate insulating film 15 including the gate electrode 16. A wiring part 17 is laminated on the gate electrode 16 of the thin film transistors 4, 5. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、スイッチング素子を備えたアレイ基板、液晶表示装置およびアレイ基板の製造方法に関する。   The present invention relates to an array substrate including a switching element, a liquid crystal display device, and a method for manufacturing the array substrate.

近年、液晶表示装置は、単純な駆動回路であるXドライバ回路およびYドライバ回路だけではなく、これまではTAB(Tape Automated Bonding)実装していたDAC(Digital-to-Analog Converter)回路などの外部回路までを透光性基板としてのガラス基板の一主面上に作り込んだり、SRAMあるいはDRAMなどのメモリ機能や光センサなどが内蔵されたシステム液晶が製品化されている。   In recent years, liquid crystal display devices are not only simple driver circuits such as an X driver circuit and a Y driver circuit, but also external circuits such as DAC (Digital-to-Analog Converter) circuits that have been mounted with TAB (Tape Automated Bonding). A system liquid crystal in which a circuit is built on one main surface of a glass substrate as a translucent substrate, a memory function such as SRAM or DRAM, a photosensor, and the like are commercialized.

このため、この種の液晶表示装置には、高性能なスイッチング素子としての薄膜トランジスタが必要となるとともに、低消費電力化かつ高開口率化が求められる。この液晶表示装置の高性能化および高開口率化のためには、第1の金属層としてのゲート配線や信号配線の細線化が必要となり、低消費電力化(Hコモン反転駆動)やDAコンバータなどの回路を内蔵するためにはMOS容量部のフラットバンド電圧(Vfb)を下げることが必要となる。   For this reason, this type of liquid crystal display device requires a thin film transistor as a high-performance switching element, and also requires low power consumption and high aperture ratio. In order to improve the performance and the aperture ratio of this liquid crystal display device, it is necessary to make the gate wiring and signal wiring as the first metal layer thinner, reducing the power consumption (H common inversion drive) and the DA converter. In order to incorporate such a circuit, it is necessary to lower the flat band voltage (Vfb) of the MOS capacitor.

そして、これらゲート配線や信号配線を細線化すると、これらゲート配線あるいは信号配線の配線抵抗が高くなるため消費電力が増加し、回路電源マージンが減少してしまうので、低抵抗な配線材料が必要である。ここで、細線化とは、従来の配線幅3μm以上5μm以下を0.5μm以上2μm以下に細くすることである。   If these gate wirings and signal wirings are thinned, the wiring resistance of these gate wirings or signal wirings is increased, resulting in an increase in power consumption and a reduction in circuit power supply margin. Therefore, a low resistance wiring material is required. is there. Here, the thinning means that a conventional wiring width of 3 μm or more and 5 μm or less is reduced to 0.5 μm or more and 2 μm or less.

また、MOS容量部に多結晶半導体層を用いた場合では、このMOS容量部のフラットバンド電圧を下げるために多結晶半導体層にリン(P)あるいはボロン(B)などの不純物を注入してn型またはp型にする方法が採用されている。   In the case where a polycrystalline semiconductor layer is used for the MOS capacitor, an impurity such as phosphorus (P) or boron (B) is implanted into the polycrystalline semiconductor layer in order to lower the flat band voltage of the MOS capacitor. A method of forming a p-type or a p-type is employed.

具体的な液晶表示装置用のアレイ基板の製造方法としては、ガラス基板上に非晶質半導体層を形成した後に、この非晶質半導体層をレーザビームアニールして多結晶半導体層としてからパターニングする。この後、この多結晶半導体層を含むガラス基板上にゲート絶縁膜を成膜する。   As a specific method for manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device, after forming an amorphous semiconductor layer on a glass substrate, the amorphous semiconductor layer is laser beam annealed to form a polycrystalline semiconductor layer and then patterned. . Thereafter, a gate insulating film is formed on the glass substrate including the polycrystalline semiconductor layer.

このとき、画素補助容量をある程度以上大きくないと、この画素補助容量を保持できなくなるため、ゲート絶縁膜の膜厚は、なるべく薄いほうが好ましい。このため、多結晶半導体層上にゲート絶縁膜を形成し、このゲート絶縁膜上にゲート電極の層を形成した構造とする。したがって、このゲート電極を形成する前に、レジストをパターンニングしてn型ドーパント(PH)をドープして注入して、n−ch薄膜トランジスタ(TFT)のn領域と、画素容量と、回路部の容量領域である容量部とのそれぞれを形成する。 At this time, if the pixel auxiliary capacitance is not increased to a certain extent, the pixel auxiliary capacitance cannot be retained. Therefore, the thickness of the gate insulating film is preferably as thin as possible. Therefore, the gate insulating film is formed on the polycrystalline semiconductor layer, and the gate electrode layer is formed on the gate insulating film. Therefore, before forming the gate electrode, the resist is patterned and doped with an n-type dopant (PH 3 ) and implanted to form an n + region of an n-ch thin film transistor (TFT), a pixel capacitance, a circuit Each is formed with a capacitor portion which is a capacitor region.

さらに、これらn領域、画素容量および回路部の容量部のそれぞれを含むゲート絶縁膜上にゲート電極を成膜した後、p−ch薄膜トランジスタ(TFT)用となるゲート電極をパターンニングしてから、p型ドーパント(B)を不純物として注入して、p−ch薄膜トランジスタのp領域を形成する。 Further, after forming a gate electrode on the gate insulating film including each of the n + region, the pixel capacitor, and the capacitor portion of the circuit portion, the gate electrode for p-ch thin film transistor (TFT) is patterned. Then, a p-type dopant (B 2 H 5 ) is implanted as an impurity to form ap + region of the p-ch thin film transistor.

次いで、n−ch薄膜トランジスタ側のゲート電極をパターンニングした後、これらn−ch薄膜トランジスタおよびp−ch薄膜トランジスタそれぞれをアニールしてから、これらn−ch薄膜トランジスタのn領域およびp−ch薄膜トランジスタのp領域のそれぞれを活性化させる。次いで、これらn−chおよびp−ch薄膜トランジスタのゲート電極を含むゲート絶縁膜上に層間絶縁膜を成膜する。 Next, after patterning the gate electrode on the n-ch thin film transistor side, each of the n-ch thin film transistor and the p-ch thin film transistor is annealed, and then the n + region of the n-ch thin film transistor and the p + of the p-ch thin film transistor. Activate each of the regions. Next, an interlayer insulating film is formed on the gate insulating film including the gate electrodes of these n-ch and p-ch thin film transistors.

さらに、この層間絶縁膜に、n−ch薄膜トランジスタのn領域およびp−ch薄膜トランジスタのp領域に連通するコンタクトホールを形成した後、これらコンタクトホールを含む層間絶縁膜上に導電層を形成する。この後、この導電層をパターニングして、n−ch薄膜トランジスタのn領域およびp−ch薄膜トランジスタのp領域に電気的に接続されたソース電極およびドレイン電極を形成した構成が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Further, in the interlayer insulating film, after forming a contact hole communicating with the p + region of the n-ch TFT of n + region and p-ch TFT, a conductive layer is formed on the interlayer insulating film including the contact holes . Thereafter, by patterning the conductive layer, constituting the formation of the electrically connected the source and drain electrodes were in the p + region of the n-ch TFT of n + region and p-ch TFT is known ( For example, see Patent Document 1.)

また、この液晶表示装置には、ゲート配線としてモリブデン−タングステン(MoW)やモリブデン−タンタル(MoTa)などのモリブデン(Mo)を含んだ合金が用いられている。そして、この液晶表示装置のゲート電極もまた、ゲート配線の引き出し線、画素容量配線および回路容量配線のそれぞれが一層で一体的に形成されている。   In this liquid crystal display device, an alloy containing molybdenum (Mo) such as molybdenum-tungsten (MoW) or molybdenum-tantalum (MoTa) is used as a gate wiring. In addition, the gate electrode of the liquid crystal display device is also integrally formed with a single gate wiring line, pixel capacitor wiring, and circuit capacitor wiring.

ここで、モリブデン合金は、熱耐性があり、500℃以上600℃以下程度の熱活性化である熱アニールに十分絶え得る材料としてゲート電極に用いていた。ところが、膜厚が300nmのモリブデン合金のシート抵抗が0.5Ω/cmと高いため、細線化すると抵抗が高くなるので、ゲート電極を微細化できない。 Here, the molybdenum alloy has been used for the gate electrode as a material that has heat resistance and can be sufficiently removed from thermal annealing which is thermal activation of about 500 ° C. to 600 ° C. However, since the sheet resistance of a 300 nm-thickness molybdenum alloy is as high as 0.5 Ω / cm 2 , the resistance increases when the wire is thinned, and thus the gate electrode cannot be miniaturized.

また、このゲート電極を低抵抗にするために、モリブデン合金よりも低抵抗材料の、例えば汎用性のあるアルミニウム(Al)やアルミニウム−銅(AlCu)などのアルミニウム合金を用いればよいと考えられる。ところが、このアルミニウム合金では、後の工程である熱活性化の際の温度が高いために配線がショートしやすくなったり、エレクトロマイグレーションによる抵抗劣化や断線などによる信頼性が劣化する問題が生じるおそれがあるので、ゲート電極を低抵抗化することはプロセスの点から困難である。   In order to reduce the resistance of the gate electrode, it is considered that an aluminum alloy having a lower resistance than that of a molybdenum alloy, such as aluminum (Al) or aluminum-copper (AlCu), which has versatility, may be used. However, in this aluminum alloy, the temperature at the time of thermal activation, which is a subsequent process, is high, so that there is a possibility that the wiring is likely to be short-circuited or that the reliability deteriorates due to resistance degradation or disconnection due to electromigration. Therefore, it is difficult from the point of process to reduce the resistance of the gate electrode.

さらに、アルミニウム−ネオジム(AlNd)を用いた場合には、500℃以下の温度でアニールをしても信頼性などの問題は生じないが、加工精度や生産性に問題がある。すなわち、このアルミニウム−ネオジムを用いた場合に2μm以下に細線化すると、ウエットエッチングでは線幅のばらつき制御が困難であるため薄膜トランジスタのゲート電極の長さのばらつきが大きくなってしまう。このため、この薄膜トランジスタのトランジスタ特性がばらつく原因となるから、このばらつきの制御が可能なドライエッチングで加工することになる。
特開2002−359252号公報(第7−10頁、図8−図9)
Further, when aluminum-neodymium (AlNd) is used, there is no problem in reliability or the like even if annealing is performed at a temperature of 500 ° C. or less, but there is a problem in processing accuracy and productivity. That is, when this aluminum-neodymium is thinned to 2 μm or less, variation in the width of the gate electrode of the thin film transistor becomes large because it is difficult to control variation in line width by wet etching. For this reason, the transistor characteristics of the thin film transistor cause variations, and the thin film transistor is processed by dry etching capable of controlling this variation.
JP 2002-359252 A (page 7-10, FIGS. 8-9)

しかしながら、上記液晶表示装置のゲート電極をアルミニウム−ネオジムとし、このゲート電極をドライエッチングした場合には、ドライエッチング装置のチャンバの内壁面に塩化アルミニウム(AlCl)などのエッチング生成物が多量に付着してしまうので、生産性の向上が容易ではない。このため、ゲート電極の細線化が必要な製品では、加工の点からアルミニウム−ネオジムをゲート電極として用いることは難しい。よって、ゲート電極を細線化および低抵抗化することが容易ではないという問題を有している。 However, when the gate electrode of the liquid crystal display device is aluminum-neodymium and this gate electrode is dry-etched, a large amount of etching products such as aluminum chloride (AlCl 2 ) adhere to the inner wall surface of the chamber of the dry-etching device. Therefore, it is not easy to improve productivity. For this reason, it is difficult to use aluminum-neodymium as a gate electrode from the viewpoint of processing in a product that requires thinning of the gate electrode. Therefore, there is a problem that it is not easy to make the gate electrode thin and reduce the resistance.

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、第1の導電層を細線化および低抵抗化できるアレイ基板、液晶表示装置、およびアレイ基板の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an array substrate, a liquid crystal display device, and a method for manufacturing the array substrate that can reduce the thickness and resistance of the first conductive layer.

本発明は、透光性基板と、この透光性基板の一主面に設けられた複数の多結晶半導体層と、これら複数の多結晶半導体層を含む前記透光性基板の一主面に設けられたゲート絶縁膜と、前記複数の多結晶半導体層のいずれか一に対向して前記ゲート絶縁膜を介して設けられた第1の導電層と、この第1の導電層の一主面に設けられこの第1の導電層に電気的に接続された配線部、および前記複数の多結晶半導体層のいずれか他に対向して前記ゲート絶縁膜を介して設けられこの多結晶半導体層との間に容量を形成する容量配線部とを備えた第2の導電層とを具備したものである。   The present invention provides a translucent substrate, a plurality of polycrystalline semiconductor layers provided on one main surface of the translucent substrate, and a main surface of the translucent substrate including the plurality of polycrystalline semiconductor layers. A gate insulating film provided; a first conductive layer provided via the gate insulating film so as to face any one of the plurality of polycrystalline semiconductor layers; and one main surface of the first conductive layer A wiring portion electrically connected to the first conductive layer, and any one of the plurality of polycrystalline semiconductor layers, and the polycrystalline semiconductor layer And a second conductive layer provided with a capacitor wiring portion for forming a capacitor between them.

そして、透光性基板の一主面に設けた複数の多結晶半導体層を含む透光性基板の一主面にゲート絶縁膜を設ける。さらに、ゲート絶縁膜を介して複数の多結晶半導体層のいずれか一に対向する第1の導電層を設ける。この後、第1の導電層の一主面に第2の導電層の配線部を設けて、この配線部を第1の導電層に電気的に接続させるとともに、ゲート絶縁膜を介して複数の多結晶半導体層のいずれか他に対向して、この多結晶半導体層を介して容量を形成する第2の導電層の容量配線部を設ける。この結果、この第1の導電層の細線化および低抵抗化が可能となる。   Then, a gate insulating film is provided on one main surface of the light transmitting substrate including a plurality of polycrystalline semiconductor layers provided on one main surface of the light transmitting substrate. Further, a first conductive layer is provided opposite to any one of the plurality of polycrystalline semiconductor layers with the gate insulating film interposed therebetween. Thereafter, a wiring portion of the second conductive layer is provided on one main surface of the first conductive layer, the wiring portion is electrically connected to the first conductive layer, and a plurality of layers are provided via the gate insulating film. A capacitor wiring portion of a second conductive layer that forms a capacitor through the polycrystalline semiconductor layer is provided opposite to any other of the polycrystalline semiconductor layers. As a result, the first conductive layer can be thinned and the resistance can be reduced.

本発明により、工程数を最小限に抑えてゲート配線を細線化および低抵抗化できるから、液晶表示装置として高精細化、高開口率化、低消費電力化でき、同時にメモリ回路やこれまでTAB実装していた駆動回路を内蔵した薄膜トランジスタを有する液晶表示装置の形成が可能となる。   According to the present invention, the gate wiring can be thinned and the resistance can be reduced while minimizing the number of processes, so that the liquid crystal display device can have high definition, a high aperture ratio, and low power consumption. It is possible to form a liquid crystal display device having a thin film transistor incorporating the mounted drive circuit.

以下、本発明の液晶表示装置の第1の実施の形態の構成を図1ないし図10を参照して説明する。   The configuration of the first embodiment of the liquid crystal display device of the present invention will be described below with reference to FIGS.

図1ないし図10において、1は平面表示装置としての液晶表示装置1で、この液晶表示装置1は、薄膜トランジスタ方式液晶表示装置であり、略矩形平板状のアレイ基板2を備えている。このアレイ基板2は、略透明な矩形平板状の絶縁基板としての透光性基板であるガラス基板3を有している。このガラス基板3の一主面である表面上には、シリコン窒化膜や酸化シリコン膜などにて構成された図示しないアンダーコート層が積層されて成膜されている。   1 to 10, reference numeral 1 denotes a liquid crystal display device 1 as a flat display device. This liquid crystal display device 1 is a thin film transistor type liquid crystal display device and includes an array substrate 2 having a substantially rectangular flat plate shape. The array substrate 2 has a glass substrate 3 which is a light-transmitting substrate as a substantially transparent rectangular flat plate-like insulating substrate. On the surface which is one main surface of the glass substrate 3, an undercoat layer (not shown) composed of a silicon nitride film, a silicon oxide film or the like is laminated and formed.

そして、このアンダーコート層上には、液晶表示用のn型スイッチング素子である複数のnチャネル(n−ch)型の薄膜トランジスタ(TFT)4がマトリクス状に形成されている。さらに、このアンダーコート層上には、液晶表示用のp型スイッチング素子である複数のpチャネル(p−ch)型の薄膜トランジスタ5と、複数の画素補助容量6とのそれぞれがマトリクス状に複数形成されている。   On the undercoat layer, a plurality of n-channel (n-ch) thin film transistors (TFTs) 4 which are n-type switching elements for liquid crystal display are formed in a matrix. Furthermore, a plurality of p-channel (p-ch) type thin film transistors 5 and a plurality of pixel auxiliary capacitors 6 which are p-type switching elements for liquid crystal display are formed in a matrix on the undercoat layer. Has been.

ここで、これら薄膜トランジスタ4,5のそれぞれは、1画素構成要素として配設されている。さらに、これら薄膜トランジスタ4,5のそれぞれは、アンダーコート層上に形成された多結晶半導体層としてのポリシリコン層11を備えている。このポリシリコン層11は、非晶質半導体としてのアモルファスシリコンのレーザアニールにより形成されたポリシリコンにより構成されている。そして、このポリシリコン層11は、このポリシリコン層11の中央部に設けられた活性層としてのチャネル領域12を有している。このチャネル領域12の両側には、n領域あるいはP領域であるソース領域13およびドレイン領域14のそれぞれが対向して設けられている。 Here, each of these thin film transistors 4 and 5 is arranged as one pixel component. Further, each of these thin film transistors 4 and 5 includes a polysilicon layer 11 as a polycrystalline semiconductor layer formed on the undercoat layer. The polysilicon layer 11 is made of polysilicon formed by laser annealing of amorphous silicon as an amorphous semiconductor. The polysilicon layer 11 has a channel region 12 as an active layer provided at the center of the polysilicon layer 11. On both sides of the channel region 12, a source region 13 and a drain region 14 that are n + regions or P + regions are provided to face each other.

そして、これらチャネル領域12、ソース領域13およびドレイン領域14それぞれを含むアンダーコート層上には、絶縁性を有するシリコン酸化膜であるゲート絶縁膜15が積層されて成膜されている。さらに、チャネル領域12に対向したゲート絶縁膜15上には、モリブデン(Mo)を含んだ合金、すなわちモリブデン−タングステン(MoW)により構成された第1の金属層72にて構成されたゲート電極16が積層されて成膜されている。ここで、これらゲート電極16は、ゲート絶縁膜15を介して各薄膜トランジスタ4,5のチャネル領域12に対向しており、このチャネル領域12の幅寸法に略等しい幅寸法を有している。   On the undercoat layer including each of the channel region 12, the source region 13, and the drain region 14, a gate insulating film 15 that is an insulating silicon oxide film is laminated and formed. Further, on the gate insulating film 15 facing the channel region 12, a gate electrode 16 composed of a first metal layer 72 composed of an alloy containing molybdenum (Mo), that is, molybdenum-tungsten (MoW). Are stacked to form a film. Here, the gate electrodes 16 are opposed to the channel regions 12 of the thin film transistors 4 and 5 through the gate insulating film 15, and have a width dimension substantially equal to the width dimension of the channel region 12.

さらに、これらゲート電極16上には、第2の金属層73にて構成されたゲート配線としての配線部17が積層されて形成されている。これら配線部17のそれぞれは、各ゲート電極16に対して電気的に接続され、各ゲート電極16の幅寸法に等しい幅寸法を有するゲート電極間配線である。ここで、これら配線部17は、ゲート電極16よりも抵抗値の小さい材質によって構成されている。   Further, a wiring portion 17 as a gate wiring composed of the second metal layer 73 is laminated on the gate electrodes 16. Each of the wiring portions 17 is an inter-gate electrode wiring that is electrically connected to each gate electrode 16 and has a width dimension equal to the width dimension of each gate electrode 16. Here, these wiring portions 17 are made of a material having a resistance value smaller than that of the gate electrode 16.

一方、薄膜トランジスタ4,5に連続したアンダーコート層上には、ポリシリコンにて構成された画素補助容量6が積層されて形成されている。この画素補助容量6は、pチャネル型の薄膜トランジスタ5に隣接して設けられており、この薄膜トランジスタ5を介したnチャネル型の薄膜トランジスタ4の反対側に設けられている。   On the other hand, on the undercoat layer continuous with the thin film transistors 4 and 5, a pixel auxiliary capacitor 6 made of polysilicon is laminated and formed. The pixel auxiliary capacitor 6 is provided adjacent to the p-channel type thin film transistor 5, and is provided on the opposite side of the n-channel type thin film transistor 4 through the thin film transistor 5.

さらに、この画素補助容量6は、ガラス基板3上の薄膜トランジスタ4,5と同一平面状に配置されている。また、この画素補助容量6は、ポリシリコンにて構成された容量部22を備えている。この容量部22は、非晶質半導体としてのアモルファスシリコンのレーザアニールにより形成されたポリシリコンにより構成されている。また、この容量部22は、各薄膜トランジスタ4,5のポリシリコン層11と同一工程にて形成されており、アンダーコート層上に積層されている。   Further, the pixel auxiliary capacitor 6 is arranged in the same plane as the thin film transistors 4 and 5 on the glass substrate 3. The pixel auxiliary capacitor 6 includes a capacitor portion 22 made of polysilicon. The capacitor 22 is made of polysilicon formed by laser annealing of amorphous silicon as an amorphous semiconductor. The capacitor 22 is formed in the same process as the polysilicon layer 11 of the thin film transistors 4 and 5 and is laminated on the undercoat layer.

そして、この容量部22を含むアンダーコート層上には、ゲート絶縁膜15が積層されて成膜されている。そして、容量部22に対向したゲート絶縁膜15上には、各薄膜トランジスタ4,5の配線部17と同一層の第2の金属層73にて構成された容量配線部23が積層されて形成されている。この容量配線部23は、pチャネル型の薄膜トランジスタ5側である容量部22の幅方向における一側よりに設けられている。言い換えると、この容量配線部23は、容量部22の幅方向における中央部よりもpチャネル型の薄膜トランジスタ5側に寄った位置に設けられている。   On the undercoat layer including the capacitor portion 22, a gate insulating film 15 is laminated and formed. On the gate insulating film 15 facing the capacitor portion 22, a capacitor wiring portion 23 composed of a second metal layer 73 that is the same layer as the wiring portion 17 of each thin film transistor 4, 5 is laminated and formed. ing. The capacitor wiring portion 23 is provided on one side in the width direction of the capacitor portion 22 on the p-channel type thin film transistor 5 side. In other words, the capacitor wiring portion 23 is provided at a position closer to the p-channel type thin film transistor 5 side than the central portion in the width direction of the capacitor portion 22.

また、これら容量配線部23のそれぞれは、これら容量配線部23と容量部22との間のゲート絶縁膜15を介して、これら容量部22との間に容量を形成する。ここで、これら容量配線部23は、各薄膜トランジスタ4,5の配線部17と同一工程および同一材質にて形成されている。したがって、これら容量配線部23は、各薄膜トランジスタ4,5の配線部17の抵抗値よりも小さい抵抗値を有している。   Further, each of these capacitance wiring portions 23 forms a capacitance between these capacitance wiring portions 23 via the gate insulating film 15 between the capacitance wiring portions 23 and the capacitance portions 22. Here, these capacitor wiring portions 23 are formed by the same process and the same material as the wiring portions 17 of the thin film transistors 4 and 5. Therefore, these capacitance wiring parts 23 have a resistance value smaller than the resistance value of the wiring part 17 of each thin film transistor 4, 5.

さらに、この容量配線部23および各薄膜トランジスタ4,5の配線部17のそれぞれを含むゲート絶縁膜15上には、絶縁性を有する酸化シリコン膜である層間絶縁膜31が積層されて成膜されている。そして、これら層間絶縁膜31およびゲート絶縁膜15には、これら層間絶縁膜31およびゲート絶縁膜15のそれぞれを貫通した導通部としての複数のコンタクトホール32,33,34,35,36が開口されて設けられている。   Further, an interlayer insulating film 31 that is an insulating silicon oxide film is laminated on the gate insulating film 15 including the capacitor wiring portion 23 and the wiring portions 17 of the thin film transistors 4 and 5. Yes. The interlayer insulating film 31 and the gate insulating film 15 have a plurality of contact holes 32, 33, 34, 35, and 36 as conductive portions penetrating the interlayer insulating film 31 and the gate insulating film 15, respectively. Is provided.

ここで、コンタクトホール32,33のそれぞれは、nチャネル型の薄膜トランジスタ4のゲート電極16の両側である、この薄膜トランジスタ4のソース領域13およびドレイン領域14上に設けられている。そして、コンタクトホール32は、nチャネル型の薄膜トランジスタ4のソース領域13に連通して開口しており、コンタクトホール33は、nチャネル型の薄膜トランジスタ4のドレイン領域14に連通して開口している。   Here, each of the contact holes 32 and 33 is provided on the source region 13 and the drain region 14 of the thin film transistor 4 on both sides of the gate electrode 16 of the n-channel thin film transistor 4. The contact hole 32 is opened to communicate with the source region 13 of the n-channel type thin film transistor 4, and the contact hole 33 is opened to communicate with the drain region 14 of the n-channel type thin film transistor 4.

また、コンタクトホール34,35のそれぞれは、pチャネル型の薄膜トランジスタ5のゲート電極16の両側である、この薄膜トランジスタ5のソース領域13およびドレイン領域14上に設けられている。そして、コンタクトホール34は、pチャネル型の薄膜トランジスタ5のソース領域13に連通して開口しており、コンタクトホール35は、pチャネル型の薄膜トランジスタ5のドレイン領域14に連通して開口している。また、コンタクトホール36は、画素補助容量6の容量部22に連通して開口している。   Each of the contact holes 34 and 35 is provided on the source region 13 and the drain region 14 of the thin film transistor 5 on both sides of the gate electrode 16 of the p-channel type thin film transistor 5. The contact hole 34 is opened to communicate with the source region 13 of the p-channel type thin film transistor 5, and the contact hole 35 is opened to communicate with the drain region 14 of the p-channel type thin film transistor 5. The contact hole 36 is opened to communicate with the capacitor portion 22 of the pixel auxiliary capacitor 6.

そして、nチャネル型の薄膜トランジスタ4のソース領域13に連通したコンタクトホール32には、導電層としての信号線であるソース電極41が積層されて設けられている。このソース電極41は、コンタクトホール32を介してnチャネル型の薄膜トランジスタ4のソース領域13に電気的に接続されて導通されている。また、nチャネル型の薄膜トランジスタ4のドレイン領域14に連通したコンタクトホール33には、導電層としての信号線であるドレイン電極42が積層されて設けられている。このドレイン電極42は、コンタクトホール33を介してnチャネル型の薄膜トランジスタ4のドレイン領域14に電気的に接続されて導通されている。   In the contact hole 32 communicating with the source region 13 of the n-channel type thin film transistor 4, a source electrode 41 which is a signal line as a conductive layer is laminated and provided. The source electrode 41 is electrically connected to the source region 13 of the n-channel type thin film transistor 4 through the contact hole 32 to be conductive. In addition, in the contact hole 33 communicating with the drain region 14 of the n-channel type thin film transistor 4, a drain electrode 42 which is a signal line as a conductive layer is provided by being laminated. The drain electrode 42 is electrically connected to the drain region 14 of the n-channel type thin film transistor 4 through the contact hole 33 to be conductive.

さらに、pチャネル型の薄膜トランジスタ5のソース領域13に連通したコンタクトホール34には、導電層としての信号線であるソース電極43が積層されて設けられている。このソース電極43は、コンタクトホール34を介してpチャネル型の薄膜トランジスタ5のソース領域13に電気的に接続されて導通されている。また、pチャネル型の薄膜トランジスタ5のドレイン領域14に連通したコンタクトホール35には、導電層としての信号線であるドレイン電極44が積層されて設けられている。このドレイン電極44は、コンタクトホール33を介してpチャネル型の薄膜トランジスタ5のドレイン領域14に電気的に接続されて導通されている。さらに、画素補助容量6の容量部22に連通したコンタクトホール36には、導電層であるゲート引き出し配線としての引き出し電極45が積層されて設けられている。   Further, in the contact hole 34 communicating with the source region 13 of the p-channel type thin film transistor 5, a source electrode 43 which is a signal line as a conductive layer is provided by being laminated. The source electrode 43 is electrically connected to the source region 13 of the p-channel type thin film transistor 5 through the contact hole 34 to be conductive. In addition, a drain electrode 44 that is a signal line as a conductive layer is provided in the contact hole 35 that communicates with the drain region 14 of the p-channel type thin film transistor 5. The drain electrode 44 is electrically connected to the drain region 14 of the p-channel type thin film transistor 5 through the contact hole 33 to be conductive. Further, a lead-out electrode 45 as a gate lead-out wiring, which is a conductive layer, is laminated and provided in the contact hole 36 communicating with the capacitor portion 22 of the pixel auxiliary capacitor 6.

一方、各薄膜トランジスタ4,5のソース電極41,43およびドレイン電極42,44と、画素補助容量6の引き出し電極45とを含む層間絶縁膜31上には、これら薄膜トランジスタ4,5および画素補助容量6のそれぞれを覆うように保護膜51が積層されて成膜されている。そして、この保護膜51には、この保護膜51を貫通した導通部としてのコンタクトホール52が開口されて設けられている。このコンタクトホース52は、画素補助容量6の引き出し電極45に連通して開口している。   On the other hand, on the interlayer insulating film 31 including the source electrodes 41 and 43 and the drain electrodes 42 and 44 of the thin film transistors 4 and 5 and the extraction electrode 45 of the pixel auxiliary capacitor 6, the thin film transistors 4 and 5 and the pixel auxiliary capacitor 6 are provided. A protective film 51 is laminated and formed so as to cover each of the above. The protective film 51 is provided with a contact hole 52 opened as a conducting portion that penetrates the protective film 51. The contact hose 52 is open to communicate with the extraction electrode 45 of the pixel auxiliary capacitor 6.

そして、このコンタクトホール52を含む保護膜51上には、画素電極53が積層されて成膜されている。この画素電極53は、コンタクトホール52を介して引き出し電極45に電気的に接続されて導通されている。すなわち、この画素電極53は、引き出し電極45を介して画素補助容量6の容量部22に電気的に接続されている。また、この画素電極53は、いずれかの薄膜トランジスタ4,5によって制御されている。さらに、この画素電極53を含んだ保護膜51上には、配向膜54が積層されて成膜されている。   A pixel electrode 53 is laminated and formed on the protective film 51 including the contact hole 52. The pixel electrode 53 is electrically connected to the extraction electrode 45 through the contact hole 52 and is conductive. That is, the pixel electrode 53 is electrically connected to the capacitor portion 22 of the pixel auxiliary capacitor 6 through the extraction electrode 45. The pixel electrode 53 is controlled by one of the thin film transistors 4 and 5. Further, an alignment film 54 is laminated on the protective film 51 including the pixel electrode 53.

一方、アレイ基板2に対向して矩形平板状の対向基板61が配設されている。この対向基板61は、略透明な矩形平板状の絶縁基板としての透光性基板であるガラス基板62を備えている。このガラス基板62のアレイ基板2に対向した側の一主面には、対向電極63が設けられている。また、この対向電極63上には配向膜64が積層されて成膜されている。そして、この対向基板61の配向膜64とアレイ基板2の配向膜54との間には、液晶65が介挿されて封止されている。   On the other hand, an opposing substrate 61 having a rectangular flat plate shape is disposed facing the array substrate 2. The counter substrate 61 includes a glass substrate 62 that is a translucent substrate as a substantially transparent rectangular flat plate-like insulating substrate. A counter electrode 63 is provided on one main surface of the glass substrate 62 facing the array substrate 2. An alignment film 64 is laminated on the counter electrode 63. A liquid crystal 65 is inserted between the alignment film 64 of the counter substrate 61 and the alignment film 54 of the array substrate 2 and sealed.

次に、上記第1の実施の形態のアレイ基板の製造方法を説明する。   Next, a method for manufacturing the array substrate according to the first embodiment will be described.

まず、CVD(Chemical Vapor Deposition)法にて膜厚50nmの非晶質半導体である非結晶シリコンとしてのアモルファスシリコン膜をガラス基板3上に成膜する。この後、このガラス基板3上のアモルファスシリコン膜にエキシマレーザビームを照射してレーザアニールして結晶化させて、このアモルファスシリコン膜を多結晶半導体層としてのポリシリコン膜71にする。このとき、このポリシリコン膜71の膜厚を40nm以上80nm以下の範囲にすることが望ましい。   First, an amorphous silicon film as an amorphous silicon which is an amorphous semiconductor having a film thickness of 50 nm is formed on the glass substrate 3 by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. Thereafter, the amorphous silicon film on the glass substrate 3 is irradiated with an excimer laser beam and crystallized by laser annealing to form a polysilicon film 71 as a polycrystalline semiconductor layer. At this time, it is desirable that the thickness of the polysilicon film 71 be in the range of 40 nm to 80 nm.

次いで、このポリシリコン膜71にジボラン(B)をドープして注入して、フォトリソ工程にて島状にする。このとき、このポリシリコン膜71に注入したボロン濃度を1E16以上17以下/cmとする。なお、このポリシリコン膜71にボロンを注入することによって、各薄膜トランジスタ4,5の閾値電圧が制御可能となる。 Next, diborane (B 2 H 5 ) is doped into the polysilicon film 71 and implanted into an island shape by a photolithography process. At this time, the boron concentration implanted into the polysilicon film 71 is set to 1E16 or more and 17 or less / cm 3 . Note that by injecting boron into the polysilicon film 71, the threshold voltages of the thin film transistors 4 and 5 can be controlled.

さらに、PE(Plasma Enhanced)−CVD法にて、各島状のポリシリコン膜71を含むガラス基板3上に、膜厚が100nmのゲート絶縁膜15を成膜する。   Further, a gate insulating film 15 having a thickness of 100 nm is formed on the glass substrate 3 including each island-like polysilicon film 71 by PE (Plasma Enhanced) -CVD.

次いで、図2に示すように、このゲート絶縁膜15上に、各薄膜トランジスタ4,5のゲート電極16となる膜厚300nmのモリブデン−タングステン合金(MoW)を成膜して第1の導電層である第1の金属層72を形成する。このとき、この第1の金属層72のシート抵抗が0.5Ω/cmとなった。なお、この第1の金属層72としては、モリブデン−タングステン(MoW)の他に、モリブデン−タンタル(MoTa)にもできる。 Next, as shown in FIG. 2, a 300-nm-thick molybdenum-tungsten alloy (MoW) is formed on the gate insulating film 15 to be the gate electrodes 16 of the thin film transistors 4 and 5, and the first conductive layer is formed. A first metal layer 72 is formed. At this time, the sheet resistance of the first metal layer 72 was 0.5 Ω / cm 2 . The first metal layer 72 may be molybdenum-tantalum (MoTa) in addition to molybdenum-tungsten (MoW).

この後、フォトリソ工程にて第1の金属層72をpチャネル型の薄膜トランジスタ5のゲート電極16の両側のソース領域13およびドレイン領域14となる部分を除いた部分の図示しないレジストをパターニングして、この薄膜トランジスタ5のポリシリコン層11の両側を、フッ素と酸素とを含む混合ガスでプラズマエッチングする。このとき、このpチャネル型のゲート電極16の配線幅を1.0μm以上2.0μm以下とする。   Thereafter, the first metal layer 72 is patterned by a photolithography process on a resist (not shown) except for the portions to be the source region 13 and the drain region 14 on both sides of the gate electrode 16 of the p-channel type thin film transistor 5. Plasma etching is performed on both sides of the polysilicon layer 11 of the thin film transistor 5 with a mixed gas containing fluorine and oxygen. At this time, the wiring width of the p-channel type gate electrode 16 is set to 1.0 μm or more and 2.0 μm or less.

そして、このプラズマエッチングをした後に、ゲート絶縁膜15上のレジストを有機アルカリ液で剥離する。   Then, after this plasma etching, the resist on the gate insulating film 15 is stripped with an organic alkaline solution.

この状態で、図3に示すように、プラズマエッチングをした後に残った第1の金属層72をマスクとして、pチャネル型の薄膜トランジスタ5のソース領域13およびドレイン領域14となる部分にp型ドーパントであるジボラン(B)をドープして注入する。ここで、このジボランのドープは、ポリシリコン層11の抵抗値を下げ、金属とのオーミックコンタクトを取るためである。なお、このジボランのポリシリコン層11への注入は加速電圧50keVでドーズ量を1E15cm−1とする。 In this state, as shown in FIG. 3, the first metal layer 72 remaining after the plasma etching is used as a mask to form a p-type dopant in a portion to become the source region 13 and the drain region 14 of the p-channel thin film transistor 5. Some diborane (B 2 H 5 ) is doped and implanted. Here, the doping of diborane is to lower the resistance value of the polysilicon layer 11 and make ohmic contact with the metal. The diborane is implanted into the polysilicon layer 11 with an acceleration voltage of 50 keV and a dose of 1E15 cm −1 .

次いで、フォトリソ工程にて第1の金属層72のnチャネル型の薄膜トランジスタ4のゲート電極16となる部分とpチャネル型の薄膜トランジスタ5となる部分とのそれぞれに図示しないレジストをパターニングして、これらnチャネル型の薄膜トランジスタ4のソース領域13およびドレイン領域14となる部分と、画素補助容量6となる部分のそれぞれを、フッ素と酸素とを含む混合ガスにてプラズマエッチングする。このとき、このnチャネル型の薄膜トランジスタ4のゲート電極16の配線幅も1.0μm以上2.0μm以下とする。   Next, a resist (not shown) is patterned on each of the portion of the first metal layer 72 which becomes the gate electrode 16 of the n-channel type thin film transistor 4 and the portion of the first metal layer 72 which becomes the p-channel type thin film transistor 5 in the photolithography process. Plasma etching is performed on a portion to be the source region 13 and the drain region 14 and a portion to be the pixel auxiliary capacitor 6 of the channel type thin film transistor 4 with a mixed gas containing fluorine and oxygen. At this time, the wiring width of the gate electrode 16 of the n-channel thin film transistor 4 is also set to 1.0 μm or more and 2.0 μm or less.

そして、このプラズマエッチングをした後に、ゲート絶縁膜15上のレジストを有機アルカリ液で剥離する。   Then, after this plasma etching, the resist on the gate insulating film 15 is stripped with an organic alkaline solution.

この後、図4に示すように、フォトリソ工程にて第1の金属層72のnチャネル型の薄膜トランジスタ4のゲート電極16となる部分とpチャネル型の薄膜トランジスタ5となる部分とのそれぞれにレジスト70をパターニングして、nチャネル型の薄膜トランジスタ4のソース領域13およびドレイン領域14と、画素補助容量6の容量部22となるポリシリコン層11にn型ドーパントであるホスフィン(PH)をドープして注入する。なお、このホスフィンのポリシリコン層11への注入は加速電圧70keVでドーズ量を1E15cm−1とする。 Thereafter, as shown in FIG. 4, resist 70 is applied to each of a portion of the first metal layer 72 that becomes the gate electrode 16 of the n-channel type thin film transistor 4 and a portion that becomes the p-channel type thin film transistor 5 in the photolithography process. Is patterned, and the source region 13 and the drain region 14 of the n-channel type thin film transistor 4 and the polysilicon layer 11 serving as the capacitor portion 22 of the pixel auxiliary capacitor 6 are doped with phosphine (PH 3 ) as an n-type dopant. inject. The phosphine is implanted into the polysilicon layer 11 with an acceleration voltage of 70 keV and a dose of 1E15 cm −1 .

ここで、nチャネル型の薄膜トランジスタ4をLDD(Lightly Doped Drain)構造にする場合には、さらにもう一度、このnチャネル型の薄膜トランジスタ4のゲート電極16となる部分の第1の金属層72をエッチングして幅寸法を小さくした後に、n型ドーパントを低ドープしてn領域を形成することもできる。 Here, when the n-channel type thin film transistor 4 has an LDD (Lightly Doped Drain) structure, the first metal layer 72 in the portion that becomes the gate electrode 16 of the n-channel type thin film transistor 4 is etched again. After reducing the width dimension, the n region can also be formed by lightly doping the n-type dopant.

このとき、このnチャネル型の薄膜トランジスタ4のゲート電極16となる第1の金属層72を同一のマスクとして高ドープおよび低ドープのそれぞれができるので、LDD領域の長さを短縮できるとともに、このnチャネル型の薄膜トランジスタ4のトランジスタ特性(Ion特性)を向上できる。   At this time, since the first metal layer 72 to be the gate electrode 16 of the n-channel type thin film transistor 4 can be used as the same mask, both the high doping and the low doping can be performed. The transistor characteristics (Ion characteristics) of the channel type thin film transistor 4 can be improved.

この後、nチャネル型の薄膜トランジスタ4およびpチャネル型の薄膜トランジスタ5それぞれのソース領域13およびドレイン領域14と、画素補助容量6の容量部22とのそれぞれを400℃以上500℃以下の温度で熱アニール処理して、これらソース領域13、ドレイン領域14および容量部22を活性化する。このとき、pチャネル型の薄膜トランジスタ5のp領域であるソース領域13およびドレイン領域14それぞれのシート抵抗を3kΩ/cmとし、nチャネル型の薄膜トランジスタ4のn領域であるソース領域13およびドレイン領域14それぞれのシート抵抗を2kΩ/cmとした。 Thereafter, the source region 13 and the drain region 14 of each of the n-channel thin film transistor 4 and the p-channel thin film transistor 5 and the capacitor portion 22 of the pixel auxiliary capacitor 6 are thermally annealed at a temperature of 400 ° C. or more and 500 ° C. or less. By processing, the source region 13, the drain region 14, and the capacitor portion 22 are activated. At this time, the sheet resistance of the source region 13 and the drain region 14 which are p + regions of the p-channel type thin film transistor 5 is 3 kΩ / cm 2, and the source region 13 and the drain which are n + regions of the n-channel type thin film transistor 4 are used. The sheet resistance of each region 14 was 2 kΩ / cm 2 .

次いで、図5に示すように、各薄膜トランジスタ4,5のゲート電極16を含むゲート絶縁膜15上に、これら薄膜トランジスタ4,5のゲート電極16間を結ぶ配線部17および画素補助容量6の容量配線部23となる第2の導電層である第2の金属層73を低抵抗材料膜にて成膜して、この第2の金属層73をゲート絶縁膜15上に直接形成する。   Next, as shown in FIG. 5, on the gate insulating film 15 including the gate electrode 16 of each thin film transistor 4, 5, the wiring portion 17 connecting the gate electrodes 16 of the thin film transistors 4, 5 and the capacitor wiring of the pixel auxiliary capacitor 6 A second metal layer 73, which is a second conductive layer to be the portion 23, is formed with a low resistance material film, and the second metal layer 73 is formed directly on the gate insulating film 15.

このとき、この第2の金属層73としては、下層からチタン(Ti)/アルミニウム−銅(AlCu)/チタン(Ti)のそれぞれの膜厚が50nm/300nm/75nmである三層構造の積層膜とした。さらに、この第2の金属層73のシート抵抗は、0.12Ω/cmであった。なお、この第2の金属層73としては、チタン(Ti)/窒化チタン(TiN)/アルミニウム−銅(AlCu)/チタン(Ti)/窒化チタン(TiN)の五層構造や、これらをアルミニウム(Al)に変更した構造や、アルミニウム−ネオジム(AlNd)/モリブデン(Mo)などでもよい。 At this time, as the second metal layer 73, a laminated film having a three-layer structure in which the thicknesses of titanium (Ti) / aluminum-copper (AlCu) / titanium (Ti) are 50 nm / 300 nm / 75 nm from the lower layer. It was. Further, the sheet resistance of the second metal layer 73 was 0.12 Ω / cm 2 . As the second metal layer 73, a five-layer structure of titanium (Ti) / titanium nitride (TiN) / aluminum-copper (AlCu) / titanium (Ti) / titanium nitride (TiN), or aluminum ( A structure changed to Al), aluminum-neodymium (AlNd) / molybdenum (Mo), or the like may be used.

この後、図6に示すように、フォトリソ工程にて、第2の金属層73を第1の金属層72のゲート電極16間を繋ぐ配線部17および容量配線部23となるようにパターニングする。このとき、この第2の金属層73がアルミニウム(Al)あるいはアルミニウム−銅(AlCu)を含んでいる場合には、金属塩素系ガスによるドライエッチングをする。また、この第2の金属層73が、アルミニウム−ネオジム(AlNd)を含んでいる場合には、ウエットエッチングをする。   Thereafter, as shown in FIG. 6, the second metal layer 73 is patterned so as to become a wiring portion 17 and a capacitance wiring portion 23 that connect the gate electrodes 16 of the first metal layer 72 by a photolithography process. At this time, if the second metal layer 73 contains aluminum (Al) or aluminum-copper (AlCu), dry etching with a metal chlorine-based gas is performed. When the second metal layer 73 contains aluminum-neodymium (AlNd), wet etching is performed.

次いで、図7に示すように、PE−CVD法にて、これら配線部17および容量配線部23を含むゲート絶縁膜15上に膜厚600nmのシリコン酸化物を成膜して層間絶縁膜31を形成する。   Next, as shown in FIG. 7, a 600 nm-thickness silicon oxide film is formed on the gate insulating film 15 including the wiring portion 17 and the capacitor wiring portion 23 by PE-CVD to form an interlayer insulating film 31. Form.

続いて、図8に示すように、フォトリソ工程にて、各薄膜トランジスタ4,5のソース領域13およびドレイン領域14と、画素補助容量6の容量部22とのそれぞれに連通するコンタクトホール32,33,34,35,36のそれぞれを形成する。   Subsequently, as shown in FIG. 8, in the photolithography process, contact holes 32, 33, which communicate with the source region 13 and the drain region 14 of each thin film transistor 4, 5 and the capacitor portion 22 of the pixel auxiliary capacitor 6, respectively. Each of 34, 35, and 36 is formed.

この後、これらコンタクトホール32,33,34,35,36のそれぞれを含む層間絶縁膜31上に、信号線配線となる導電層74として、例えば膜厚が50nmのモリブデン(Mo)と膜厚500nmのアルミニウム(Al)との積層膜をスパッタ法にて成膜する。   Thereafter, on the interlayer insulating film 31 including each of the contact holes 32, 33, 34, 35, and 36, as a conductive layer 74 to be a signal line wiring, for example, molybdenum (Mo) having a film thickness of 50 nm and a film thickness of 500 nm. A laminated film of aluminum (Al) is formed by sputtering.

続いて、図9に示すように、フォトリソ工程にて導電層74をエッチングして、ソース電極41,43、ドレイン電極42,44および引き出し電極45を形成する。このとき、この導電層74をアルミニウム(Al)やアルミニウム−銅(AlCu)などの金属で形成した場合には、塩素ガスでエッチングしてパターニングする。   Subsequently, as shown in FIG. 9, the conductive layer 74 is etched by a photolithography process to form source electrodes 41 and 43, drain electrodes 42 and 44, and an extraction electrode 45. At this time, when the conductive layer 74 is formed of a metal such as aluminum (Al) or aluminum-copper (AlCu), it is patterned by etching with chlorine gas.

さらに、図10に示すように、これらソース電極41,43、ドレイン電極42,44および引き出し電極45を含む層間絶縁膜31上の全面に、PE−CVD法にて、膜厚が500nmのシリコン窒化膜を成膜して保護膜51を形成する。   Further, as shown in FIG. 10, silicon nitride having a thickness of 500 nm is formed on the entire surface of the interlayer insulating film 31 including the source electrodes 41 and 43, the drain electrodes 42 and 44, and the extraction electrode 45 by PE-CVD. A protective film 51 is formed by forming a film.

続いて、フォトリソ工程にて、この保護膜51をエッチングして、この保護膜51に画素補助容量6の引き出し電極45に導通するコンタクトホール52を形成する。このとき、このエッチングとしては、テトラフルオロメタン(CF)ガスと酸素ガスとを用いたプラズマエッチングとした。 Subsequently, in the photolithography process, the protective film 51 is etched, and a contact hole 52 that is electrically connected to the extraction electrode 45 of the pixel auxiliary capacitor 6 is formed in the protective film 51. At this time, this etching was plasma etching using tetrafluoromethane (CF 4 ) gas and oxygen gas.

この後、このコンタクトホール52を含む保護膜51上に透明導電膜をスパッタにて成膜して画素電極53を形成した後、フォトリソ工程およびエッチング工程をして、この画素電極53を画素形状にパターニングする。このとき、この画素電極53のエッチングには、蓚酸(HOOC−COOH)を用いる。   Thereafter, a transparent conductive film is formed on the protective film 51 including the contact hole 52 by sputtering to form a pixel electrode 53, and then a photolithography process and an etching process are performed to form the pixel electrode 53 into a pixel shape. Pattern. At this time, oxalic acid (HOOC-COOH) is used for etching the pixel electrode 53.

ここで、従来のように、nチャネル型の薄膜トランジスタおよびpチャネル型の薄膜トランジスタそれぞれのゲート電極を2層化して低抵抗金属である配線部を繋ぐ場合には、第2の金属層を形成する工程として、成膜工程、フォトリソ工程およびエッチング工程の他に、容量部を形成する工程としてフォトリソ工程、nドーピング工程およびレジスト剥離工程が追加されるため、工程数が増えて生産性が劣化する。 Here, as in the prior art, when the gate electrodes of the n-channel thin film transistor and the p-channel thin film transistor are formed in two layers to connect the wiring portion which is a low resistance metal, the step of forming the second metal layer In addition to the film forming process, the photolithographic process, and the etching process, a photolithographic process, an n + doping process, and a resist stripping process are added as a process for forming the capacitor portion, which increases the number of processes and deteriorates productivity.

特に、画素補助容量をポリシリコンにて構成された容量部とゲート絶縁膜とゲート電極とで形成しようとすると、このゲート電極を形成する前に容量部となるポリシリコン層にn型ドーパントとしてホスフィン(PH)をドープして注入しておく必要があった。 In particular, when an attempt is made to form a pixel auxiliary capacitor with a capacitor portion made of polysilicon, a gate insulating film, and a gate electrode, phosphine is used as an n-type dopant in the polysilicon layer that becomes the capacitor portion before the gate electrode is formed. It was necessary to dope (PH 3 ) before implantation.

そこで、上記第1の実施の形態のように、画素補助容量6を、ポリシリコンにて構成された容量部22と、ゲート絶縁膜15と、低抵抗配線である第2の金属層73にて構成された容量配線部23として、この画素補助容量6の容量部22の形成に必要なnドーピングを、nチャネル型の薄膜トランジスタ4のソース領域13およびドレイン領域14の形成と同時に同一工程でする。 Therefore, as in the first embodiment, the pixel auxiliary capacitor 6 is composed of the capacitor portion 22 made of polysilicon, the gate insulating film 15, and the second metal layer 73 which is a low resistance wiring. As the configured capacitor wiring portion 23, n + doping necessary for the formation of the capacitor portion 22 of the pixel auxiliary capacitor 6 is performed in the same process simultaneously with the formation of the source region 13 and the drain region 14 of the n-channel type thin film transistor 4. .

この結果、従来必要であった容量形成工程、すなわちフォトリソ工程、nドーピング工程およびレジスト剥離工程を無くすことができる。よって、工程数を最小限に抑えてゲート電極16を細線化および低抵抗化できるから、液晶表示装置1として高精細化、高開口率化および低消費電力化できると同時に、メモリ回路や、これまでTAB実装していた駆動回路を内蔵した液晶表示装置1を形成できる。 As a result, it is possible to eliminate the capacity forming process, that is, the photolithography process, the n + doping process, and the resist stripping process, which are conventionally required. Therefore, since the gate electrode 16 can be made thin and low in resistance while minimizing the number of processes, the liquid crystal display device 1 can have high definition, high aperture ratio and low power consumption, and at the same time, a memory circuit, It is possible to form the liquid crystal display device 1 incorporating the drive circuit that has been TAB-mounted.

また、nチャネル型の薄膜トランジスタ4およびpチャネル型の薄膜トランジスタ5それぞれをゲート電極16と配線部17との2層構造にした。この結果、熱活性前に形成しなければならないゲート電極16には熱耐性のある材料を用い、画素補助容量6の容量配線部23の引回し長さが長い部分には低抵抗材料を用いて第2の金属層73を熱活性化後に形成する。このため、これら薄膜トランジスタ4,5それぞれのゲート電極16の配線抵抗を微細化および低抵抗化できる。   Each of the n-channel thin film transistor 4 and the p-channel thin film transistor 5 has a two-layer structure of a gate electrode 16 and a wiring portion 17. As a result, a heat-resistant material is used for the gate electrode 16 that must be formed before thermal activation, and a low-resistance material is used for a portion where the wiring length of the capacitor wiring portion 23 of the pixel auxiliary capacitor 6 is long. A second metal layer 73 is formed after thermal activation. For this reason, the wiring resistance of the gate electrode 16 of each of these thin film transistors 4 and 5 can be miniaturized and lowered.

したがって、これら薄膜トランジスタ4,5のゲート電極16を2層化にし、かつ画素補助容量6の構造を変更したことによって、アレイ基板2の工程数の増加を最小限に抑えつつ、これら薄膜トランジスタ4,5のゲート電極16を低抵抗化できる。   Therefore, the gate electrodes 16 of the thin film transistors 4 and 5 are formed in two layers and the structure of the pixel auxiliary capacitor 6 is changed, so that the increase in the number of steps of the array substrate 2 is minimized and the thin film transistors 4 and 5 are formed. The resistance of the gate electrode 16 can be reduced.

次に、本発明の第2の実施の形態を図11ないし図19を参照して説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

この図11ないし図19に示す液晶表示装置1は、基本的には図1ないし図10に示す液晶表示装置1と同様であるが、ゲート電極16を含むゲート絶縁膜15上に第1の層間絶縁膜81を形成した後に、この第1の層間絶縁膜81に各ゲート電極16に連通する導通部としてのコンタクトホール82,83を形成してから、これらコンタクトホール82,83を含む第1の層間絶縁膜81上に、第2の金属層73を成膜したものである。   The liquid crystal display device 1 shown in FIGS. 11 to 19 is basically the same as the liquid crystal display device 1 shown in FIGS. 1 to 10 except that the first interlayer is formed on the gate insulating film 15 including the gate electrode 16. After the formation of the insulating film 81, contact holes 82 and 83 are formed in the first interlayer insulating film 81 as conductive portions communicating with the gate electrodes 16, and then the first holes including the contact holes 82 and 83 are formed. A second metal layer 73 is formed on the interlayer insulating film 81.

言い換えると、この液晶表示装置1は、層間絶縁膜31を第1の層間絶縁膜81と第2の層間絶縁膜84との2層に分けて成膜して、これら第1の層間絶縁膜81と第2の層間絶縁膜84との間に第2の金属層73を形成したものである。すなわち、この液晶表示装置1は、第1の金属層72を形成した後に、第1の層間絶縁膜81を介して第2の金属層73を形成したものである。   In other words, the liquid crystal display device 1 is formed by dividing the interlayer insulating film 31 into two layers of the first interlayer insulating film 81 and the second interlayer insulating film 84, and the first interlayer insulating film 81. And a second interlayer insulating film 84 is formed with a second metal layer 73. In other words, in the liquid crystal display device 1, after the first metal layer 72 is formed, the second metal layer 73 is formed via the first interlayer insulating film 81.

そして、この第1の層間絶縁膜81は、各ゲート電極16を含むゲート絶縁膜15上に積層されて成膜されている。また、これら各ゲート電極16上の第1の層間絶縁膜81には、この第1の層間絶縁膜81を面方向に対して垂直な方向に向けて貫通したコンタクトホール82,83が設けられている。これらコンタクトホール82,83は、各ゲート電極16の幅寸法に等しい幅寸法を有している。そして、これらコンタクトホール82,83には、配線部17が形成されている。これら配線部17のそれぞれは、各ゲート電極16に対して電気的に接続されている。   The first interlayer insulating film 81 is laminated and formed on the gate insulating film 15 including each gate electrode 16. The first interlayer insulating film 81 on each gate electrode 16 is provided with contact holes 82 and 83 penetrating the first interlayer insulating film 81 in a direction perpendicular to the surface direction. Yes. These contact holes 82 and 83 have a width dimension equal to the width dimension of each gate electrode 16. In the contact holes 82 and 83, the wiring portion 17 is formed. Each of these wiring portions 17 is electrically connected to each gate electrode 16.

さらに、これら配線部17および容量配線部23を含む第1の層間絶縁膜81上には、第2の層間絶縁膜84が積層されて成膜されている。そして、これら第2の層間絶縁膜84、第1の層間絶縁膜81およびゲート絶縁膜15には、これら第2の層間絶縁膜84、第1の層間絶縁膜81およびゲート絶縁膜15のそれぞれを面方向に直交する垂直方向である上下方向に向けて貫通した複数のコンタクトホール32,33,34,35,36が開口されている。   Further, a second interlayer insulating film 84 is laminated and formed on the first interlayer insulating film 81 including the wiring portion 17 and the capacitor wiring portion 23. Then, the second interlayer insulating film 84, the first interlayer insulating film 81, and the gate insulating film 15 are respectively connected to the second interlayer insulating film 84, the first interlayer insulating film 81, and the gate insulating film 15. A plurality of contact holes 32, 33, 34, 35, 36 penetrating in the up-down direction, which is a vertical direction perpendicular to the surface direction, are opened.

次に、上記第2の実施の形態のアレイ基板の製造方法を説明する。   Next, a method for manufacturing the array substrate according to the second embodiment will be described.

なお、ゲート絶縁膜15上にゲート電極16を形成するまでの工程は、上記第1の実施の形態の図2ないし図4に示す工程と同様である。   The process until the gate electrode 16 is formed on the gate insulating film 15 is the same as the process shown in FIGS. 2 to 4 of the first embodiment.

そして、図12に示すように、PE−CVD法にて、各ゲート電極16を含むゲート絶縁膜15上に膜厚50nmのシリコン酸化物を成膜して第1の層間絶縁膜81を形成する。このとき、この第1の層間絶縁膜81の膜厚は、画素補助容量6での容量が製品スペックの値よりも大きくなるように決定する。   Then, as shown in FIG. 12, a first interlayer insulating film 81 is formed by forming a 50 nm-thick silicon oxide film on the gate insulating film 15 including each gate electrode 16 by PE-CVD. . At this time, the film thickness of the first interlayer insulating film 81 is determined so that the capacitance in the pixel auxiliary capacitor 6 is larger than the value of the product specification.

次いで、図13に示すように、フォトリソ工程にて、第1の層間絶縁膜81に各ゲート電極16との接合のためのコンタクトホール82,83を形成する。   Next, as shown in FIG. 13, contact holes 82 and 83 for bonding to the gate electrodes 16 are formed in the first interlayer insulating film 81 by a photolithography process.

この後、図14に示すように、これらコンタクトホール82,83を含む第1の層間絶縁膜81上に、各ゲート電極16間を結ぶ配線部17および画素補助容量6の容量配線部23となる第2の金属層73を低抵抗材料膜にて成膜した後に、図15に示すように、フォトリソ工程をしてからエッチング工程をする。ここで、これらフォトリソ工程およびエッチング工程は、上記第1の実施の形態と同様である。   Thereafter, as shown in FIG. 14, on the first interlayer insulating film 81 including the contact holes 82 and 83, the wiring portion 17 connecting the gate electrodes 16 and the capacitor wiring portion 23 of the pixel auxiliary capacitor 6 are formed. After forming the second metal layer 73 with a low resistance material film, as shown in FIG. 15, an etching process is performed after a photolithography process. Here, the photolithography process and the etching process are the same as those in the first embodiment.

さらに、図16に示すように、各配線部17および容量配線部23を含む第1の層間絶縁膜81上に膜厚600nmのシリコン酸化物を成膜して第2の層間絶縁膜84を形成する。   Further, as shown in FIG. 16, a second interlayer insulating film 84 is formed by forming a 600 nm-thickness silicon oxide on the first interlayer insulating film 81 including each wiring portion 17 and the capacitor wiring portion 23. To do.

この後、図17に示すように、フォトリソ工程にて、この第2の層間絶縁膜84、第1の層間絶縁膜81およびゲート絶縁膜15を貫通する複数のコンタクトホール32,33,34,35,36を形成する。   Thereafter, as shown in FIG. 17, a plurality of contact holes 32, 33, 34, 35 penetrating through the second interlayer insulating film 84, the first interlayer insulating film 81, and the gate insulating film 15 in the photolithography process. , 36.

さらに、図18に示すように、これらコンタクトホール32,33,34,35,36のそれぞれを含む第2の層間絶縁膜84上に、信号線配線となる導電層74を成膜してから、この導電層74をフォトリソ工程にてエッチングして、ソース電極41,43、ドレイン電極42,44および引き出し電極45を形成する。   Further, as shown in FIG. 18, after forming a conductive layer 74 to be a signal line wiring on the second interlayer insulating film 84 including each of these contact holes 32, 33, 34, 35, 36, The conductive layer 74 is etched by a photolithography process to form source electrodes 41 and 43, drain electrodes 42 and 44, and an extraction electrode 45.

次いで、図19に示すように、これらソース電極41,43、ドレイン電極42,44および引き出し電極45を含む層間絶縁膜31上の全面に、PE−CVD法にてシリコン窒化膜を成膜して保護膜51を形成する。   Next, as shown in FIG. 19, a silicon nitride film is formed on the entire surface of the interlayer insulating film 31 including the source electrodes 41 and 43, the drain electrodes 42 and 44, and the extraction electrode 45 by PE-CVD. A protective film 51 is formed.

この後、フォトリソ工程にて、この保護膜51をエッチングしてコンタクトホール52を形成してから、このコンタクトホール52を含む保護膜51上に画素電極53を形成する。   Thereafter, in the photolithography process, the protective film 51 is etched to form the contact hole 52, and then the pixel electrode 53 is formed on the protective film 51 including the contact hole 52.

上述したように、上記第2の実施形態によれば、層間絶縁膜31を第1の層間絶縁膜81と第2の層間絶縁膜84との2層構造としたため、上記第1の実施の形態に比べ、コンタクトホール82,83を形成する工程が増える。ところが、第2の金属層73をエッチングする際に、第1の金属層72のゲート電極16が第1の層間絶縁膜81にて保護されるため、高選択比エッチングを用いる必要がなくなるから、第2の金属層73のエッチング加工が容易になる。   As described above, according to the second embodiment, since the interlayer insulating film 31 has the two-layer structure of the first interlayer insulating film 81 and the second interlayer insulating film 84, the first embodiment described above. Compared to the above, the number of steps for forming the contact holes 82 and 83 is increased. However, since the gate electrode 16 of the first metal layer 72 is protected by the first interlayer insulating film 81 when the second metal layer 73 is etched, it is not necessary to use high selectivity etching. Etching of the second metal layer 73 is facilitated.

また、第1の金属層72のゲート電極16をエッチングするときにゲート絶縁膜15が30nm程度オーバーエッチングされてしまう。このため、これらゲート電極16およびゲート絶縁膜15にて高性能な薄膜トランジスタ4,5を形成した場合に、このゲート絶縁膜15が薄いと、画素補助容量6となる部分のゲート絶縁膜15の膜厚が薄くなってしまう。   Further, when the gate electrode 16 of the first metal layer 72 is etched, the gate insulating film 15 is over-etched by about 30 nm. Therefore, when the high-performance thin film transistors 4 and 5 are formed by the gate electrode 16 and the gate insulating film 15, if the gate insulating film 15 is thin, the film of the gate insulating film 15 in the portion serving as the pixel auxiliary capacitor 6. The thickness becomes thin.

さらに、ポリシリコン膜71をレーザアニールにて形成する場合には、このポリシリコン膜71の表面に突起が形成されてしまうおそれがある。したがって、画素補助容量6の容量部22となる部分のゲート絶縁膜15の膜厚が薄い場合には、ポリシリコン膜71から形成された容量部22と第2の金属層73から形成された容量配線部23との間が十分に絶縁されずに、これら容量部22と容量配線部23との間がリークしてしまうおそれがある。この結果、液晶表示装置1に点欠点が生じて歩留まりが低下するおそれがある。   Further, when the polysilicon film 71 is formed by laser annealing, there is a possibility that protrusions are formed on the surface of the polysilicon film 71. Accordingly, when the thickness of the gate insulating film 15 in the portion serving as the capacitor portion 22 of the pixel auxiliary capacitor 6 is thin, the capacitor formed from the polysilicon film 71 and the capacitor formed from the second metal layer 73. There is a risk that the capacitance portion 22 and the capacitance wiring portion 23 may leak without being sufficiently insulated from the wiring portion 23. As a result, the liquid crystal display device 1 may have a point defect, which may reduce the yield.

したがって、上記第2の実施の形態では、ゲート絶縁膜15の膜厚が薄い(例えば、90nm以下)液晶表示装置1の場合に、特に生産性を向上できる。   Therefore, in the second embodiment, productivity can be improved particularly in the case of the liquid crystal display device 1 in which the gate insulating film 15 is thin (for example, 90 nm or less).

なお、上記各実施の形態では、画素補助容量6の容量部22と容量配線部23との間の容量を、液晶表示装置1を駆動させる回路部容量とすることもできる。   In each of the above embodiments, the capacitance between the capacitance portion 22 and the capacitance wiring portion 23 of the pixel auxiliary capacitance 6 can be a circuit portion capacitance for driving the liquid crystal display device 1.

また、第1の金属層72としては、モリブデン(Mo)を含んだ合金、すなわち、モリブデン−タングステン(MoW)およびモリブデン−タンタル(MoTa)のいずれかで構成することもできる。   The first metal layer 72 can also be made of an alloy containing molybdenum (Mo), that is, either molybdenum-tungsten (MoW) or molybdenum-tantalum (MoTa).

さらに、第2の金属層73としては、アルミニウム(Al)を含んだ合金、すなわち、アルミニウム(Al)およびアルミニウム−銅(AlCu)の少なくともいずれか一方と、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)および窒化チタン(TiN)の少なくともいずれかとの積層膜にて構成することもできる。   Further, as the second metal layer 73, an alloy containing aluminum (Al), that is, at least one of aluminum (Al) and aluminum-copper (AlCu), molybdenum (Mo), titanium (Ti) and A laminated film with at least one of titanium nitride (TiN) can also be used.

本発明の液晶表示装置の第1の実施の形態を示す説明断面図である。1 is an explanatory cross-sectional view showing a first embodiment of a liquid crystal display device of the present invention. 同上液晶表示装置の透光性基板上に第1の導電層を形成した状態を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the state which formed the 1st conductive layer on the translucent board | substrate of a liquid crystal display device same as the above. 同上液晶表示装置のpチャネル型の薄膜トランジスタのソース領域およびドレイン領域となる部分をドープする状態を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the state which doped the part used as the source region and drain region of the p channel type thin-film transistor of a liquid crystal display device same as the above. 同上液晶表示装置のnチャネル型の薄膜トランジスタのソース領域およびドレイン領域となる部分と補助容量の容量部となる部分とをドープする状態を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the state which doped the part used as the source region of the n channel type thin-film transistor of a liquid crystal display device same as the above, and the part used as the capacity | capacitance part of an auxiliary capacity | capacitance. 同上液晶表示装置のゲート電極を含むゲート絶縁膜上に第2の金属層を形成した状態を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the state which formed the 2nd metal layer on the gate insulating film containing the gate electrode of a liquid crystal display device same as the above. 同上液晶表示装置の第2の導電層をパターニングした状態を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the state which patterned the 2nd conductive layer of the liquid crystal display device same as the above. 同上液晶表示装置の配線部および容量配線部を含むゲート絶縁膜上に層間絶縁膜を設けた状態を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the state which provided the interlayer insulation film on the gate insulation film containing the wiring part and capacitive wiring part of a liquid crystal display device same as the above. 同上液晶表示装置の層間絶縁膜にコンタクトホールを形成した状態を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the state which formed the contact hole in the interlayer insulation film of a liquid crystal display device same as the above. 同上液晶表示装置のコンタクトホールを含む層間絶縁膜上に形成した導電層をパターニングした状態を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the state which patterned the conductive layer formed on the interlayer insulation film containing the contact hole of a liquid crystal display device same as the above. 同上液晶表示装置のソース電極、ドレイン電極および引き出し電極を含む層間絶縁膜上に保護膜を形成した状態を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the state which formed the protective film on the interlayer insulation film containing a source electrode, a drain electrode, and an extraction electrode of a liquid crystal display device same as the above. 本発明の第2の実施の形態の液晶表示装置を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the liquid crystal display device of the 2nd Embodiment of this invention. 同上液晶表示装置のゲート電極を含むゲート絶縁膜上に第1の層間絶縁膜を形成した状態を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the state which formed the 1st interlayer insulation film on the gate insulation film containing the gate electrode of a liquid crystal display device same as the above. 同上液晶表示装置の第1の層間絶縁膜にコンタクトホールを形成した状態を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the state which formed the contact hole in the 1st interlayer insulation film of a liquid crystal display device same as the above. 同上液晶表示装置のコンタクトホールを含む第1の層間絶縁膜上に第2の金属層を形成した状態を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the state which formed the 2nd metal layer on the 1st interlayer insulation film containing the contact hole of a liquid crystal display device same as the above. 同上液晶表示装置の第2の金属層をパターニングした状態を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the state which patterned the 2nd metal layer of the liquid crystal display device same as the above. 同上液晶表示装置の配線部および容量配線部を含むゲート絶縁膜上に第2の層間絶縁膜を設けた状態を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the state which provided the 2nd interlayer insulation film on the gate insulating film containing the wiring part and capacitive wiring part of a liquid crystal display device same as the above. 同上液晶表示装置の第2の層間絶縁膜にコンタクトホールを形成した状態を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the state which formed the contact hole in the 2nd interlayer insulation film of a liquid crystal display device same as the above. 同上液晶表示装置のコンタクトホールを含む第2の層間絶縁膜上に形成した導電層をパターニングした状態を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the state which patterned the conductive layer formed on the 2nd interlayer insulation film containing the contact hole of a liquid crystal display device same as the above. 同上液晶表示装置のソース電極、ドレイン電極および引き出し電極を含む第2の層間絶縁膜上に保護膜を形成した状態を示す説明断面図である。It is explanatory sectional drawing which shows the state which formed the protective film on the 2nd interlayer insulation film containing the source electrode of the same liquid crystal display device, a drain electrode, and an extraction electrode.

符号の説明Explanation of symbols

1 液晶表示装置
2 アレイ基板
3 透光性基板としてのガラス基板
4 n型スイッチング素子としてのnチャネル型の薄膜トランジスタ
5 p型スイッチング素子としてのpチャネル型の薄膜トランジスタ
6 補助容量としての画素補助容量
13 ソース領域
14 ドレイン領域
15 ゲート絶縁膜
16 ゲート電極
17 配線部
22 容量部
23 容量配線部
61 対向基板
65 液晶
71 多結晶半導体層としてのポリシリコン膜
72 第1の導電層としての第1の金属層
73 第2の導電層としての第2の金属層
81 層間絶縁膜としての第1の層間絶縁膜
82,83 導通部としてのコンタクトホール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal display device 2 Array substrate 3 Glass substrate as translucent substrate 4 N channel type thin film transistor as n type switching element 5 P channel type thin film transistor as p type switching element 6 Pixel auxiliary capacity as auxiliary capacity
13 Source area
14 Drain region
15 Gate insulation film
16 Gate electrode
17 Wiring section
22 Capacity section
23 Capacitance wiring section
61 Counter substrate
65 LCD
71 Polysilicon film as polycrystalline semiconductor layer
72 First metal layer as first conductive layer
73 Second metal layer as second conductive layer
81 First interlayer insulating film as an interlayer insulating film
82,83 Contact hole as conducting part

Claims (9)

透光性基板と、
この透光性基板の一主面に設けられた複数の多結晶半導体層と、
これら複数の多結晶半導体層を含む前記透光性基板の一主面に設けられたゲート絶縁膜と、
前記複数の多結晶半導体層のいずれか一に対向して前記ゲート絶縁膜を介して設けられた第1の導電層と、
この第1の導電層の一主面に設けられこの第1の導電層に電気的に接続された配線部、および前記複数の多結晶半導体層のいずれか他に対向して前記ゲート絶縁膜を介して設けられこの多結晶半導体層との間に容量を形成する容量配線部とを備えた第2の導電層と
を具備したことを特徴としたアレイ基板。
A translucent substrate;
A plurality of polycrystalline semiconductor layers provided on one main surface of the translucent substrate;
A gate insulating film provided on one main surface of the translucent substrate including the plurality of polycrystalline semiconductor layers;
A first conductive layer provided via the gate insulating film so as to face any one of the plurality of polycrystalline semiconductor layers;
The gate insulating film is provided on one main surface of the first conductive layer so as to oppose any one of the wiring portion electrically connected to the first conductive layer and the plurality of polycrystalline semiconductor layers. An array substrate comprising: a second conductive layer provided with a capacitance wiring portion provided between the polycrystalline semiconductor layer and a capacitance wiring portion.
第2の導電層は、第1の導電層よりも抵抗値が小さい
ことを特徴とした請求項1記載のアレイ基板。
The array substrate according to claim 1, wherein the second conductive layer has a resistance value smaller than that of the first conductive layer.
第1の導電層は、モリブデン(Mo)を含んだ合金であり、
第2の導電層は、アルミニウム(Al)を含んだ合金である
ことを特徴とした請求項1または2記載のアレイ基板。
The first conductive layer is an alloy containing molybdenum (Mo),
The array substrate according to claim 1, wherein the second conductive layer is an alloy containing aluminum (Al).
第1の導電層は、モリブデン−タングステン(MoW)およびモリブデン−タンタル(MoTa)のいずれかにより構成され、
第2の導電層は、アルミニウム(Al)およびアルミニウム−銅(AlCu)の少なくともいずれか一方と、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)および窒化チタン(TiN)の少なくともいずれかとの積層膜にて構成されている
ことを特徴とした請求項1ないし3いずれか記載のアレイ基板。
The first conductive layer is made of either molybdenum-tungsten (MoW) or molybdenum-tantalum (MoTa),
The second conductive layer is composed of a laminated film of at least one of aluminum (Al) and aluminum-copper (AlCu) and at least one of molybdenum (Mo), titanium (Ti), and titanium nitride (TiN). The array substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the array substrate is formed.
容量配線部に対向した多結晶半導体層は、p型ドーパントおよびn型ドーパントのいずれかがドープされている
ことを特徴とした請求項1ないし4いずれか記載のアレイ基板。
The array substrate according to any one of claims 1 to 4, wherein the polycrystalline semiconductor layer facing the capacitor wiring portion is doped with either a p-type dopant or an n-type dopant.
請求項1ないし5いずれか記載のアレイ基板と、
このアレイ基板に対向して設けられた対向基板と、
この対向基板および前記アレイ基板の間に介挿された液晶と
を具備したことを特徴とした液晶表示装置。
An array substrate according to any one of claims 1 to 5;
A counter substrate provided opposite to the array substrate;
A liquid crystal display device comprising: the counter substrate; and a liquid crystal interposed between the array substrates.
透光性基板の一主面に複数の多結晶半導体層を設け、
これら複数の多結晶半導体層を含む前記透光性基板の一主面にゲート絶縁膜を設け、
このゲート絶縁膜の一主面に第1の導電層を設け、
この第1の導電層をパターニングして前記複数の多結晶半導体層のいずれかに対向する一対のゲート電極を形成し、
これら一対のゲート電極のいずれか一をマスクとして、このゲート電極に対向した前記多結晶半導体層をドープしてp型スイッチング素子のソース領域およびドレイン領域とし、
これら一対のゲート電極のいずれか他をマスクとして、このゲート電極に対向した前記多結晶半導体層と、前記ゲート電極が対向して設けられていない前記多結晶半導体層とのそれぞれをドープして、n型スイッチング素子のソース領域およびドレイン領域と、補助容量の容量部とを形成し、
前記一対のゲート電極を含む前記ゲート絶縁膜の一主面に第2の導電層を形成し、
この第2の導電層をパターニングして、前記一対のゲート電極の対向する一対の配線部と、これら一対のゲート電極が対向して設けられていない前記多結晶半導体層に対向する前記補助容量の補助容量部とのそれぞれを形成する
ことを特徴としたアレイ基板の製造方法。
A plurality of polycrystalline semiconductor layers are provided on one main surface of the translucent substrate,
A gate insulating film is provided on one main surface of the translucent substrate including the plurality of polycrystalline semiconductor layers,
A first conductive layer is provided on one main surface of the gate insulating film,
Patterning the first conductive layer to form a pair of gate electrodes facing one of the plurality of polycrystalline semiconductor layers;
Using either one of the pair of gate electrodes as a mask, the polycrystalline semiconductor layer facing the gate electrode is doped to form a source region and a drain region of the p-type switching element,
Using any one of the pair of gate electrodes as a mask, each of the polycrystalline semiconductor layer facing the gate electrode and the polycrystalline semiconductor layer not provided facing the gate electrode are doped, forming a source region and a drain region of the n-type switching element, and a capacitance portion of the auxiliary capacitance;
Forming a second conductive layer on one main surface of the gate insulating film including the pair of gate electrodes;
The second conductive layer is patterned so that the pair of wiring portions facing the pair of gate electrodes and the auxiliary capacitor facing the polycrystalline semiconductor layer where the pair of gate electrodes are not provided facing each other. A method of manufacturing an array substrate, comprising forming each of the auxiliary capacitor section and the auxiliary capacitor section.
複数のゲート電極を含むゲート絶縁膜の一主面に第2の導電層を直接形成する
ことを特徴とした請求項7記載のアレイ基板の製造方法。
The method for manufacturing an array substrate according to claim 7, wherein the second conductive layer is directly formed on one main surface of the gate insulating film including a plurality of gate electrodes.
複数のゲート電極を含むゲート絶縁膜の一主面に層間絶縁膜を形成し、
この層間絶縁膜に前記複数のゲート電極に連通する複数の導通部を形成し、
これら複数の導通部を含む前記層間絶縁膜上に第2の導電層を形成して、この第2の導電層を前記複数のゲート電極に電気的に接続させる
ことを特徴とした請求項7記載のアレイ基板の製造方法。
Forming an interlayer insulating film on one main surface of the gate insulating film including a plurality of gate electrodes;
Forming a plurality of conductive portions communicating with the plurality of gate electrodes in the interlayer insulating film;
8. A second conductive layer is formed on the interlayer insulating film including the plurality of conductive portions, and the second conductive layer is electrically connected to the plurality of gate electrodes. Manufacturing method of array substrate.
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