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JP4205144B2 - Active matrix substrate and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP4205144B2 JP2007266302A JP2007266302A JP4205144B2 JP 4205144 B2 JP4205144 B2 JP 4205144B2 JP 2007266302 A JP2007266302 A JP 2007266302A JP 2007266302 A JP2007266302 A JP 2007266302A JP 4205144 B2 JP4205144 B2 JP 4205144B2
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Description

この発明は、液晶表示装置や有機EL表示装置等に適用されるアクティブマトリクス基板に関する。   The present invention relates to an active matrix substrate applied to a liquid crystal display device, an organic EL display device and the like.

液晶表示装置や有機EL表示装置等の電気光学表示装置としては、絶縁性基板に薄膜トランジスタ(TFT)等のスイッチング素子を複数設け、各画素毎に独立して電圧を印加するアクティブマトリクス型のものが知られている。   As an electro-optical display device such as a liquid crystal display device or an organic EL display device, an active matrix type device in which a plurality of switching elements such as thin film transistors (TFTs) are provided on an insulating substrate and a voltage is independently applied to each pixel. Are known.

特に、電気光学素子として液晶を用いた表示装置においては、明るく高表示品質を得るために、各画素の表示面積が大きい、即ち、開口率の高いアクティブマトリクス基板を実現することが重要である。   In particular, in a display device using liquid crystal as an electro-optical element, it is important to realize an active matrix substrate having a large display area of each pixel, that is, a high aperture ratio, in order to obtain bright and high display quality.

このような高開口率を実現するアクティブマトリクス基板のひとつとして、例えば、特許文献1に示される構造を持つものが提案されている。この特許文献1では、ゲート信号線及びソース信号線を覆うようにして、有機系の層間絶縁膜が形成され、その上に画素電極が形成された構成が開示されている。このようなアクティブマトリクス基板では、各信号線に対して画素電極をオーバーラップさせることができるので、液晶表示装置の開口率を高くすることができると共に、各信号線に起因する電界をシールドして液晶の配向不良を抑制することができる。   As an active matrix substrate that realizes such a high aperture ratio, for example, a substrate having a structure shown in Patent Document 1 has been proposed. This Patent Document 1 discloses a configuration in which an organic interlayer insulating film is formed so as to cover a gate signal line and a source signal line, and a pixel electrode is formed thereon. In such an active matrix substrate, the pixel electrode can overlap each signal line, so that the aperture ratio of the liquid crystal display device can be increased and the electric field caused by each signal line can be shielded. Liquid crystal alignment defects can be suppressed.

しかしながら、上記のようなアクティブマトリクス基板では、有機系の層間絶縁膜が吸水性、通水性を有しているため、層間絶縁膜の水分濃度が上昇する恐れがある。この状態で、TFTに電圧が印加されると、水分で分極した層間絶縁膜の影響によって半導体層のチャネル部表面に電荷が誘起される。これにより、TFTのOFF電流特性が劣化し、表示ムラ等の表示不良が発生するという問題がある。   However, in the active matrix substrate as described above, since the organic interlayer insulating film has water absorption and water permeability, the moisture concentration of the interlayer insulating film may increase. In this state, when a voltage is applied to the TFT, charges are induced on the surface of the channel portion of the semiconductor layer due to the influence of the interlayer insulating film polarized by moisture. As a result, there is a problem that the OFF current characteristics of the TFT deteriorate and display defects such as display unevenness occur.

この問題を解決する方法のひとつとして、例えば、特許文献2に示す構造が提案されている。   As one method for solving this problem, for example, a structure shown in Patent Document 2 has been proposed.

この特許文献2に開示のアクティブマトリクス基板では、有機系の層間絶縁膜の下層に、窒化シリコン等からなる無機系のパッシベーション膜を形成して、半導体層のチャネル部を保護している。また、有機系の層間絶縁膜を、吸水性粒子又は水分吸着性粒子を含有させた有機材料により形成している。これらにより、水分の分極によるTFTのOFF特性劣化を防止している。   In the active matrix substrate disclosed in Patent Document 2, an inorganic passivation film made of silicon nitride or the like is formed under the organic interlayer insulating film to protect the channel portion of the semiconductor layer. Further, the organic interlayer insulating film is formed of an organic material containing water-absorbing particles or moisture-adsorbing particles. As a result, deterioration of the OFF characteristics of the TFT due to moisture polarization is prevented.

特開平9−325330号公報(図1及び図2)JP-A-9-325330 (FIGS. 1 and 2) 特開2000−221488号公報(図1、図4及び図5)JP 2000-212488 A (FIGS. 1, 4 and 5)

しかしながら、特許文献2に開示の構成では、無機系のパッシベーション膜をエッチングする際に、パッシベーション膜よりも下層にある絶縁膜部分までエッチングされてしまい、画素電極と補助容量電極とが短絡してしまう恐れがある。   However, in the configuration disclosed in Patent Document 2, when the inorganic passivation film is etched, the insulating film portion below the passivation film is etched, and the pixel electrode and the auxiliary capacitance electrode are short-circuited. There is a fear.

すなわち、特許文献2に開示のアクティブマトリクス基板では、ドレイン電極と画素電極とを接続するために、無機系のパッシベーション膜をドライエッチング等してコンタクトホールを形成する必要がある。この際、ソース電極やドレイン電極を形成するためのメタル膜、特に、該メタル膜のうちのコンタクトホール形成部分にピンホールが存在しているとする。すると、パッシベーション膜をドライエッチングにより除去するプロセス中に、該ピンホールを通じてメタル膜下層のゲート絶縁膜が同時にエッチングされてしまう恐れがある。そうすると、コンタクトホールは、ゲート絶縁膜を通じて下層の補助容量電極にまで達してしまい、画素電極と補助容量電極とが短絡し、表示不良を発生させてしまうことになる。   That is, in the active matrix substrate disclosed in Patent Document 2, in order to connect the drain electrode and the pixel electrode, it is necessary to form a contact hole by dry etching or the like of the inorganic passivation film. At this time, it is assumed that a pin hole exists in a metal film for forming a source electrode and a drain electrode, particularly in a contact hole forming portion of the metal film. Then, during the process of removing the passivation film by dry etching, the gate insulating film under the metal film may be simultaneously etched through the pinhole. As a result, the contact hole reaches the lower storage capacitor electrode through the gate insulating film, and the pixel electrode and the storage capacitor electrode are short-circuited to cause a display defect.

そこで、本発明は、画素電極と補助容量電極との間の電気的短絡を防止できる高開口率なアクティブマトリクス基板を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an active matrix substrate having a high aperture ratio that can prevent an electrical short circuit between a pixel electrode and an auxiliary capacitance electrode.

この発明に係るアクティブマトリクス基板は、基板と、前記基板上に形成されたゲート配線及び、孔部を有する補助容量電極と、前記ゲート配線及び前記補助容量電極を覆う第1層間絶縁膜と、前記第1層間絶縁膜上に前記ゲート配線に対して交差するように形成されたソース配線と、前記ゲート配線と前記ソース配線との交差部分でスイッチング素子を構成するための半導体層と、前記各スイッチング素子に対応して設けられたドレイン電極と、前記ソース配線、前記半導体層及び前記ドレイン電極よりも上層に設けられた第2層間絶縁膜と、直接接している反射画素電極と透明画素電極とを含み、前記第2層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを通じて前記ドレイン電極に接続された画素電極とを備え、前記ドレイン電極の一部が前記第1層間絶縁膜を挟んで前記補助容量電極に対向して設けられると共に、前記補助容量電極のうち少なくとも前記孔部の周縁部が前記第1層間絶縁膜を挟んで前記ドレイン電極に対向して設けられ、前記コンタクトホールが前記孔部の形成領域の対応部分で前記ドレイン電極に達するように形成されているものである。 An active matrix substrate according to the present invention includes a substrate, a gate wiring formed on the substrate, an auxiliary capacitance electrode having a hole, a first interlayer insulating film covering the gate wiring and the auxiliary capacitance electrode, A source wiring formed on the first interlayer insulating film so as to intersect the gate wiring, a semiconductor layer for constituting a switching element at the intersection of the gate wiring and the source wiring, and each switching A drain electrode provided corresponding to the element; a source wiring; a semiconductor layer; a second interlayer insulating film provided above the drain electrode; a reflective pixel electrode and a transparent pixel electrode in direct contact with each other; wherein, a pixel electrode connected to the drain electrode through the contact hole formed in the second interlayer insulating film, a portion of the drain electrode before A first interlayer insulating film is provided opposite to the auxiliary capacitance electrode, and at least a peripheral portion of the hole portion of the auxiliary capacitance electrode is opposed to the drain electrode with the first interlayer insulating film interposed therebetween. And the contact hole is formed so as to reach the drain electrode at a portion corresponding to the formation region of the hole.

この発明のアクティブマトリクス基板によると、前記補助容量電極のうち少なくとも前記孔部の周縁部が前記第1層間絶縁膜を挟んで前記ドレイン電極に対向して設けられ、前記コンタクトホールが前記孔部の形成領域の対応部分で前記ドレイン電極に達するように形成されているため、コンタクトホールが補助容量電極まで貫通して形成されてしまうような事態が防止され、画素電極と補助容量電極との間の電気的短絡を防止できる。また、各配線に対して画素電極を重ねて配設することができるため、高開口率にすることもできる。   According to the active matrix substrate of the present invention, at least a peripheral portion of the hole portion of the auxiliary capacitance electrode is provided to face the drain electrode with the first interlayer insulating film interposed therebetween, and the contact hole is formed of the hole portion. Since it is formed so as to reach the drain electrode at the corresponding portion of the formation region, a situation in which the contact hole is formed to penetrate to the auxiliary capacitance electrode is prevented, and between the pixel electrode and the auxiliary capacitance electrode is prevented. Electrical short circuit can be prevented. In addition, since the pixel electrode can be disposed so as to overlap each wiring, a high aperture ratio can be achieved.

実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1に係るアクティブマトリクス基板について説明する。なお、本実施の形態では、透過型液晶表示装置に適用されるアクティブマトリクス基板について説明する。
Embodiment 1 FIG.
The active matrix substrate according to Embodiment 1 of the present invention will be described below. Note that in this embodiment, an active matrix substrate which is applied to a transmissive liquid crystal display device is described.

図1は、アクティブマトリクス基板を示す平面図であり、図2は図1のA−A線断面図、図3は図1のB−B線断面図である。   1 is a plan view showing an active matrix substrate, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along line BB in FIG.

このアクティブマトリクス基板では、基板としての透明絶縁性基板1上に複数のゲート配線2(走査配線)及び複数の補助容量電極3が形成されている(図4及び図9(a)参照)。各ゲート配線2は直線状に形成されており、複数のゲート配線2が透明絶縁性基板1上で適宜間隔をあけて略並列状に延びるように形成されている。各ゲート配線2のうち後述する半導体膜6が形成される部分は、薄膜トランジスタのゲート電極として機能する。   In this active matrix substrate, a plurality of gate wirings 2 (scanning wirings) and a plurality of auxiliary capacitance electrodes 3 are formed on a transparent insulating substrate 1 as a substrate (see FIGS. 4 and 9A). Each gate wiring 2 is formed in a straight line shape, and a plurality of gate wirings 2 are formed on the transparent insulating substrate 1 so as to extend in a substantially parallel shape at appropriate intervals. A portion of each gate wiring 2 where a semiconductor film 6 to be described later is formed functions as a gate electrode of the thin film transistor.

各補助容量電極3は、各ゲート配線2及び後述する各ソース配線9(信号配線)とで囲まれる領域内に形成されている(図4及び図9(a)参照)。ここでは、各補助容量電極3は、隣合う各ゲート配線2の略中央部に設けられ、ゲート配線2の延在方向に沿って延びる平面視略長方形状に形成されている。また、各補助容量電極3は、ゲート配線2の延在方向において隣合うもの同士が相互に連結接続されている。各補助容量電極3には、孔部3hが形成されている。   Each auxiliary capacitance electrode 3 is formed in a region surrounded by each gate line 2 and each source line 9 (signal line) described later (see FIGS. 4 and 9A). Here, each auxiliary capacitance electrode 3 is provided in a substantially central portion of each adjacent gate wiring 2 and is formed in a substantially rectangular shape in plan view extending along the extending direction of the gate wiring 2. The auxiliary capacitance electrodes 3 are connected and connected to each other adjacent to each other in the extending direction of the gate wiring 2. Each auxiliary capacitance electrode 3 has a hole 3h.

この各補助容量電極3は、第1層間絶縁膜5を介して後述する各ドレイン電極10の一部と対向する。そして、各補助容量電極3とドレイン電極10の一部とで電気的な保持容量を形成する。これにより、後述する画素電極15に印加された表示用信号電位が保持され、安定した表示がなされるようになる。   Each auxiliary capacitance electrode 3 faces a part of each drain electrode 10 to be described later via the first interlayer insulating film 5. Each storage capacitor electrode 3 and a part of the drain electrode 10 form an electrical storage capacitor. As a result, a display signal potential applied to the pixel electrode 15 described later is held, and a stable display is achieved.

また、上記透明絶縁性基板1上で各ゲート配線2及び各補助容量電極3を覆うようにして第1層間絶縁膜5が形成されている(図5及び図9(b)参照)。この第1層間絶縁膜5上に、半導体膜6及びオーミックコンタクト膜7が形成されている(図5及び図9(b)参照)。半導体膜6は、略直線状に形成されており、複数本の半導体膜6がゲート配線2と略直交する方向に沿って、略並列状に延びるように形成されている。また、半導体膜6は、半導体膜6とゲート配線2とが交差する部分で、ゲート配線2の延在方向に沿って延出する半導体形成部分6aを有している。この半導体膜6上に、オーミックコンタクト膜7が形成されている。   Further, a first interlayer insulating film 5 is formed on the transparent insulating substrate 1 so as to cover each gate wiring 2 and each auxiliary capacitance electrode 3 (see FIGS. 5 and 9B). A semiconductor film 6 and an ohmic contact film 7 are formed on the first interlayer insulating film 5 (see FIGS. 5 and 9B). The semiconductor film 6 is formed in a substantially linear shape, and a plurality of semiconductor films 6 are formed so as to extend in a substantially parallel shape along a direction substantially orthogonal to the gate wiring 2. The semiconductor film 6 has a semiconductor forming portion 6 a that extends along the extending direction of the gate wiring 2 at a portion where the semiconductor film 6 and the gate wiring 2 intersect. An ohmic contact film 7 is formed on the semiconductor film 6.

上記半導体形成部分6aの一側部が後述するソース電極8に接続されると共に、その他側部が後述するドレイン電極10に接続されている。また、半導体形成部分6aの略中間部にチャネル部11が形成されている。これにより、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(TFT)が構成される。   One side of the semiconductor forming portion 6a is connected to a source electrode 8 described later, and the other side is connected to a drain electrode 10 described later. Further, a channel portion 11 is formed in a substantially middle portion of the semiconductor formation portion 6a. Thereby, a thin film transistor (TFT) as a switching element is configured.

なお、本実施の形態においては、半導体膜6とオーミックコンタクト膜7とを有する半導体パターンは、ソース配線9の下層で該ソース配線9に沿って延在している。すなわち、半導体パターンは、各ゲート配線2と各ソース配線9との交差部分で薄膜トランジスタを構成する部分以外にも、各ソース配線9の下層部分にも延在されている。これにより、ソース配線9が途中で断線した場合でも、半導体パターンのうちソース配線9の下層部分に延在した部分がソース配線9の冗長配線として機能し、電気信号の遮断を防止することができる。   In the present embodiment, the semiconductor pattern having the semiconductor film 6 and the ohmic contact film 7 extends along the source wiring 9 below the source wiring 9. That is, the semiconductor pattern extends to the lower layer portion of each source wiring 9 in addition to the portion constituting the thin film transistor at the intersection of each gate wiring 2 and each source wiring 9. Thereby, even when the source wiring 9 is disconnected in the middle, a portion of the semiconductor pattern that extends to the lower layer portion of the source wiring 9 functions as a redundant wiring of the source wiring 9 and can prevent an electric signal from being interrupted. .

また、上記第1層間絶縁膜5上にソース配線9及びドレイン電極10が形成されている(図6及び図9(c)参照)。ソース配線9は略直線状に形成されており、複数のソース配線9が各ゲート配線2と交差する方向に沿って略並列状に延びるように形成されている。ここでは、各ソース配線9は、上記半導体膜6及びゲート配線2上に形成されている。また、ソース配線9とゲート配線2との交差部分で、ゲート配線2の延在方向に沿って延びるように、ソース電極8が延設されている。このソース電極8は、半導体形成部分6aの一側部上に接続されている。   A source wiring 9 and a drain electrode 10 are formed on the first interlayer insulating film 5 (see FIGS. 6 and 9C). The source wiring 9 is formed in a substantially linear shape, and a plurality of source wirings 9 are formed so as to extend in a substantially parallel shape along a direction intersecting with each gate wiring 2. Here, each source line 9 is formed on the semiconductor film 6 and the gate line 2. A source electrode 8 extends so as to extend along the extending direction of the gate wiring 2 at the intersection of the source wiring 9 and the gate wiring 2. The source electrode 8 is connected on one side of the semiconductor forming portion 6a.

ドレイン電極10は、補助容量電極3の上方領域に広がると共に、半導体形成部分6aの他側部に延びる形状を有している。ここでは、ドレイン電極10は、平面視略T字状に形成されており、その幅方向に延びる部分が補助容量電極3の上方領域に広がっており、第1層間絶縁膜5を挟んで補助容量電極3と対向している。このドレイン電極10の部分と補助容量電極3とで、後述する画素電極15に対する保持容量が形成される。   The drain electrode 10 has a shape extending to the upper region of the auxiliary capacitance electrode 3 and extending to the other side of the semiconductor forming portion 6a. Here, the drain electrode 10 is formed in a substantially T shape in plan view, and a portion extending in the width direction extends to an upper region of the auxiliary capacitance electrode 3, and the auxiliary capacitance is sandwiched between the first interlayer insulating film 5. Opposite the electrode 3. The drain electrode 10 and the auxiliary capacitor electrode 3 form a storage capacitor for a pixel electrode 15 described later.

また、上記第1層間絶縁膜5、半導体パターン、ソース電極8、ソース配線9及びドレイン電極10を覆うように第2層間絶縁膜12が形成されている(図7及び図9(d)参照)。この第2層間絶縁膜12の表面は平らに形成されている。   Further, a second interlayer insulating film 12 is formed so as to cover the first interlayer insulating film 5, the semiconductor pattern, the source electrode 8, the source wiring 9, and the drain electrode 10 (see FIGS. 7 and 9D). . The surface of the second interlayer insulating film 12 is formed flat.

この第2層間絶縁膜12にコンタクトホール14が形成されている。コンタクトホール14は、第2層間絶縁膜12を貫通し、ドレイン電極10に達するように形成されている(図7及び図9(d)参照)。   A contact hole 14 is formed in the second interlayer insulating film 12. The contact hole 14 is formed so as to penetrate the second interlayer insulating film 12 and reach the drain electrode 10 (see FIGS. 7 and 9D).

また、このコンタクトホール14は、補助容量電極3の配設領域を避けかつ前記補助容量電極3の配設領域に囲まれた部分でドレイン電極10に達している。ここでは、補助容量電極3に形成された孔部3h形成領域の対応部分で、コンタクトホール14がドレイン電極10に達するように形成されている。なお、ここで、コンタクトホール14が補助容量電極3の配設領域に囲まれるとは、本実施例のように、コンタクトホール14のうちドレイン電極10の接触部分全体が4方から補助容量電極3の配設領域で囲まれる態様の他、コンタクトホール14のうちドレイン電極10の接触部分全体が、3方から或は2方向から補助容量電極3の配設領域で囲まれる態様、コンタクトホール14のうちドレイン電極10の接触部分の一部が、3方から或は2方向から補助容量電極3の配設領域で囲まれる態様を含む。   Further, the contact hole 14 avoids the region where the auxiliary capacitance electrode 3 is disposed and reaches the drain electrode 10 at a portion surrounded by the region where the auxiliary capacitance electrode 3 is disposed. Here, the contact hole 14 is formed so as to reach the drain electrode 10 in a portion corresponding to the hole 3 h formation region formed in the auxiliary capacitance electrode 3. Here, the contact hole 14 is surrounded by the region where the auxiliary capacitance electrode 3 is disposed, as in this embodiment, the entire contact portion of the drain electrode 10 in the contact hole 14 from four directions. In addition to the aspect surrounded by the arrangement region of the contact hole 14, the entire contact portion of the contact hole 14 with the drain electrode 10 is surrounded by the arrangement region of the auxiliary capacitance electrode 3 from three or two directions. Of these, a part of the contact portion of the drain electrode 10 is surrounded by the region where the auxiliary capacitance electrode 3 is disposed from three directions or two directions.

換言すると、画素電極15に対して十分な補助容量を確保するため、コンタクトホール14は、補助容量電極3の形成予定領域にオーバーラップする部分でドレイン電極10に達するように形成される。そして、実際の補助容量電極3の形成領域は、コンタクトホール14がドレイン電極10に達する部分を避けるように形成され、即ち、孔部3hが形成されるのである。   In other words, the contact hole 14 is formed so as to reach the drain electrode 10 at a portion overlapping the region where the auxiliary capacitance electrode 3 is to be formed in order to ensure a sufficient auxiliary capacitance for the pixel electrode 15. The actual formation region of the auxiliary capacitance electrode 3 is formed so as to avoid the portion where the contact hole 14 reaches the drain electrode 10, that is, the hole 3h is formed.

さらに、第2層間絶縁膜12の表面には画素電極15が形成されている(図8及び図9(e)参照)。ここでは、ゲート配線2及びソース配線9で囲まれる略方形領域ほぼ全体に広がるように画素電極15が形成されている。この画素電極15は、上記コンタクトホール14を通じてドレイン電極10に接続されている。   Furthermore, a pixel electrode 15 is formed on the surface of the second interlayer insulating film 12 (see FIGS. 8 and 9E). Here, the pixel electrode 15 is formed so as to extend over substantially the entire rectangular region surrounded by the gate wiring 2 and the source wiring 9. The pixel electrode 15 is connected to the drain electrode 10 through the contact hole 14.

以上のように構成されたアクティブマトリクス基板の製造方法について説明する。図4〜図8は同製造方法を示す平面工程図であり、図9(a)〜図9(e)は図1のA−A線において同製造方法を示す断面工程図である。   A method for manufacturing the active matrix substrate configured as described above will be described. FIGS. 4 to 8 are plan process diagrams showing the manufacturing method, and FIGS. 9A to 9E are cross-sectional process diagrams showing the manufacturing method along the line AA in FIG.

まず、図4及び図9(a)に示すように、基板としての透明絶縁性基板1上にゲート配線2及び補助容量電極3を形成する。   First, as shown in FIGS. 4 and 9A, a gate wiring 2 and an auxiliary capacitance electrode 3 are formed on a transparent insulating substrate 1 as a substrate.

すなわち、ガラス基板等の透明絶縁性基板1に第1の金属薄膜を成膜し、1回目の写真製版工程で各ゲート配線2及び各補助容量電極3を形成する。この際、各補助容量電極3には、孔部3hが形成される。   That is, a first metal thin film is formed on a transparent insulating substrate 1 such as a glass substrate, and each gate wiring 2 and each auxiliary capacitance electrode 3 are formed in the first photolithography process. At this time, each auxiliary capacitance electrode 3 is formed with a hole 3h.

より具体的には、透明絶縁性基板1に、公知のArガスを用いたスパッタリング法等により、上記金属薄膜としてのクロム(Cr)膜が例えば200nmの厚さで成膜される。スパッタリング条件は、例えば、DCマグネトロンスパッタリング方式で、成膜パワー密度3W/cm2、アルゴン(Ar)ガス流量40sccmである。 More specifically, a chromium (Cr) film as the metal thin film is formed to a thickness of, for example, 200 nm on the transparent insulating substrate 1 by a known sputtering method using Ar gas. The sputtering conditions are, for example, a DC magnetron sputtering method, a film formation power density of 3 W / cm 2 , and an argon (Ar) gas flow rate of 40 sccm.

また、この後の写真製版工程では、レジストパターンを形成し、公知の硝酸セリウムアンモニウムを含む溶液を用いてクロム膜をエッチングし、この後、レジストパターンを除去して、上記各ゲート配線2及び補助容量電極3を形成する。   In the subsequent photoengraving step, a resist pattern is formed, the chromium film is etched using a known solution containing cerium ammonium nitrate, and then the resist pattern is removed, and each of the gate wirings 2 and the auxiliary wirings are removed. The capacitor electrode 3 is formed.

次に、図5及び図9(b)に示すように、第1層間絶縁膜5及び半導体膜6、オーミックコンタクト膜7を形成する。   Next, as shown in FIGS. 5 and 9B, a first interlayer insulating film 5, a semiconductor film 6, and an ohmic contact film 7 are formed.

すなわち、上記透明絶縁性基板1上で、各ゲート配線2及び各補助容量電極3を覆うように第1層間絶縁膜5を成膜する。次に、半導体の膜及びオーミックコンタクトの膜を順次成膜する。そして、2回目の写真製版工程で、半導体の膜及びオーミックコンタクトの膜を部分的に除去して、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(TFT)を構成するための半導体膜6及びオーミックコンタクト膜7からなる半導体パターンを形成する。   That is, the first interlayer insulating film 5 is formed on the transparent insulating substrate 1 so as to cover each gate wiring 2 and each auxiliary capacitance electrode 3. Next, a semiconductor film and an ohmic contact film are sequentially formed. In the second photoengraving step, the semiconductor film and the ohmic contact film are partially removed to form a semiconductor film 6 and an ohmic contact film 7 for constituting a thin film transistor (TFT) as a switching element. Form a pattern.

より具体的には、例えば、化学気相成膜(CVD)法を用いて、第1層間絶縁膜5として窒化シリコン(SiNx:xは正数)膜を400nmの厚さで、半導体の膜としてアモルファスシリコン(a−Si)膜を150nmの厚さで、オーミックコンタクトの膜としてリン(P)を不純物としてドープしたn+型a−Siを30nmの厚さで順次成膜する。次に、写真製版工程でレジストパターンを形成した後に、弗素系ガスを用いた公知のドライエッチング法等でa−Si膜とn+型a−Si膜をエッチングする。その後、レジストパターンを除去して所定形状の半導体膜6及びオーミックコンタクト膜7を有する半導体パターンを形成する。なお、半導体形成部分6aに対するチャネル部11は後の工程で形成される。   More specifically, for example, using a chemical vapor deposition (CVD) method, a silicon nitride (SiNx: x is a positive number) film having a thickness of 400 nm as the first interlayer insulating film 5 is formed as a semiconductor film. An amorphous silicon (a-Si) film having a thickness of 150 nm and an n + type a-Si doped with phosphorus (P) as an impurity are sequentially formed as an ohmic contact film with a thickness of 30 nm. Next, after forming a resist pattern in the photolithography process, the a-Si film and the n + type a-Si film are etched by a known dry etching method using a fluorine-based gas. Thereafter, the resist pattern is removed to form a semiconductor pattern having the semiconductor film 6 and the ohmic contact film 7 having a predetermined shape. The channel portion 11 for the semiconductor formation portion 6a is formed in a later process.

次に、図6及び図9(c)に示すように、上記第1層間絶縁膜5上にソース配線9、ソース電極8及びドレイン電極10を形成する。   Next, as shown in FIGS. 6 and 9C, the source wiring 9, the source electrode 8, and the drain electrode 10 are formed on the first interlayer insulating film 5.

すなわち、上記第1層間絶縁膜5及び半導体パターンを覆うように第2の金属薄膜を成膜する。そして、3回目の写真製版工程でソース配線9、ソース電極8及びドレイン電極10を形成する。   That is, a second metal thin film is formed so as to cover the first interlayer insulating film 5 and the semiconductor pattern. Then, the source wiring 9, the source electrode 8, and the drain electrode 10 are formed in the third photolithography process.

より具体的には、例えば、スパッタリング法を用いて、クロムを200nmの厚さに成膜し、写真製版工程でレジストパターンを形成する。この後、硝酸セリウムアンモニウムを含む溶液を用いてクロム膜のエッチングを行い、ソース電極8、ソース配線9及びドレイン電極10を形成する。さらに、弗素系ガスを用いた公知のドライエッチング法等を用いてソース電極8とドレイン電極10間のn+型a−Si(オーミックコンタクト膜7)をエッチングして、薄膜トランジスタのチャネル部11を形成し、この後、レジストパターンを除去する。   More specifically, for example, a chromium film is formed to a thickness of 200 nm using a sputtering method, and a resist pattern is formed by a photolithography process. Thereafter, the chromium film is etched using a solution containing ceric ammonium nitrate to form the source electrode 8, the source wiring 9, and the drain electrode 10. Further, the n + -type a-Si (ohmic contact film 7) between the source electrode 8 and the drain electrode 10 is etched using a known dry etching method using a fluorine-based gas to form a channel portion 11 of the thin film transistor. Thereafter, the resist pattern is removed.

次に、図7及び図9(d)に示すように、第2層間絶縁膜12を形成し、この第2層間絶縁膜12にコンタクトホール14を形成する。第2層間絶縁膜12は、上記半導体パターン、ソース電極8、ソース配線9及びドレイン電極10を覆うように形成されている。また、ここでは、無機系絶縁膜である第1絶縁膜12aを成膜し、この上に、有機系絶縁膜である第2絶縁膜12bを成膜することによって、第2層間絶縁膜12を2層構造にしている。もっとも、第2層間絶縁膜12は、その他の層を含む多層構造であってもよいし、或は、窒化シリコン又は酸化シリコン等の無機系絶縁膜で構成される単層構造であってもよい。また、コンタクトホール14は、第2層間絶縁膜12の表面からドレイン電極10の表面にまで貫通する有底穴形状に形成されている。このコンタクトホール14は、補助容量電極3に形成された孔部3hに対応する上方領域でドレイン電極10に達するように形成されている。   Next, as shown in FIGS. 7 and 9D, a second interlayer insulating film 12 is formed, and a contact hole 14 is formed in the second interlayer insulating film 12. The second interlayer insulating film 12 is formed so as to cover the semiconductor pattern, the source electrode 8, the source wiring 9 and the drain electrode 10. Here, the first insulating film 12a, which is an inorganic insulating film, is formed, and the second insulating film 12b, which is an organic insulating film, is formed thereon, whereby the second interlayer insulating film 12 is formed. It has a two-layer structure. However, the second interlayer insulating film 12 may have a multilayer structure including other layers, or may have a single layer structure formed of an inorganic insulating film such as silicon nitride or silicon oxide. . The contact hole 14 is formed in a bottomed hole shape penetrating from the surface of the second interlayer insulating film 12 to the surface of the drain electrode 10. The contact hole 14 is formed so as to reach the drain electrode 10 in an upper region corresponding to the hole 3 h formed in the auxiliary capacitance electrode 3.

より具体的には、例えば、第1絶縁膜12aとしてSiNx(xは正数)等の無機系絶縁膜を100nmの厚さに成膜する。この後、スピンコート法等を用いて、感光性有機樹脂(例えば、JSR株式会社製の製品番号PC335の樹脂材料)を3.2〜3.9μmの膜厚になるように塗布し、感光性有機樹脂膜からなる第2絶縁膜12bを形成する。そして、4回目の写真製版工程で感光性有機樹脂膜からなる第2絶縁膜12bにコンタクトホール14aを形成する(この段階でのコンタクトホール14aについては図10(d)参照)。このコンタクトホール14aは、上記補助容量電極3の孔部3hの形成領域上方位置に形成される。次に、弗素ガスを用いた公知のドライエッチング法等で、コンタクトホール14a下方の第1絶縁膜12a(SiNx)をエッチング除去する。これにより、コンタクトホール14は、第1及び第2絶縁膜12a,12bを貫通し、上記孔部3hの対応領域で、即ち、補助容量電極3の配設領域を避けた部分でドレイン電極10に達するように形成される。   More specifically, for example, an inorganic insulating film such as SiNx (x is a positive number) is formed to a thickness of 100 nm as the first insulating film 12a. Thereafter, using a spin coating method or the like, a photosensitive organic resin (for example, a resin material of product number PC335 manufactured by JSR Corporation) is applied so as to have a film thickness of 3.2 to 3.9 μm. A second insulating film 12b made of an organic resin film is formed. Then, a contact hole 14a is formed in the second insulating film 12b made of a photosensitive organic resin film in the fourth photolithography process (see FIG. 10D for the contact hole 14a at this stage). The contact hole 14a is formed above the formation region of the hole 3h of the auxiliary capacitance electrode 3. Next, the first insulating film 12a (SiNx) below the contact hole 14a is etched away by a known dry etching method using fluorine gas. As a result, the contact hole 14 penetrates the first and second insulating films 12a and 12b and is formed in the drain electrode 10 in a region corresponding to the hole 3h, that is, a portion avoiding the region where the auxiliary capacitance electrode 3 is disposed. Formed to reach.

最後に、図8及び図9(e)に示すように、第2層間絶縁膜12上に複数の画素電極15を形成すると共に、各画素電極15を、各コンタクトホール14を通じて対応する各ドレイン電極10に接続する。   Finally, as shown in FIGS. 8 and 9E, a plurality of pixel electrodes 15 are formed on the second interlayer insulating film 12, and each pixel electrode 15 is connected to each corresponding drain electrode through each contact hole 14. 10 to connect.

より具体的には、まず、第2層間絶縁膜12上及びコンタクトホール14の内周部からドレイン電極10に達する表面上に透明導電性膜を成膜する。透明導電性膜は、例えば、酸化インジウム(In2O3)と酸化スズ(SnO2)を含むITO(インジュウムスズ酸化物)を、スパッタリング法等を用いて100nmの厚さに成膜することにより形成される。次に、5回目の写真製版工程で、レジストパターンを形成した後、公知の塩酸と硝酸とを含む溶液で透明導電性膜をエッチングし、その後、レジストパターンを除去することで、透明な画素電極15を形成することができる。この各画素電極15は、コンタクトホール14を通じて各ドレイン電極10に接続されている。   More specifically, first, a transparent conductive film is formed on the second interlayer insulating film 12 and on the surface reaching the drain electrode 10 from the inner periphery of the contact hole 14. The transparent conductive film is formed, for example, by depositing ITO (Indium Tin Oxide) containing indium oxide (In 2 O 3) and tin oxide (SnO 2) to a thickness of 100 nm using a sputtering method or the like. Next, after forming a resist pattern in the fifth photolithography process, the transparent conductive film is etched with a known solution containing hydrochloric acid and nitric acid, and then the resist pattern is removed, thereby forming a transparent pixel electrode. 15 can be formed. Each pixel electrode 15 is connected to each drain electrode 10 through a contact hole 14.

以上の工程を経て、TFTアクティブマトリクス基板が製造される。このアクティブマトリクス基板に対して、遮光板やカラーフィルター、対向電極、配向膜等を有する基板を対向配置すると共に、これらの基板間に液晶層を設けることで、液晶表示装置が製造される。   A TFT active matrix substrate is manufactured through the above steps. A liquid crystal display device is manufactured by disposing a substrate having a light-shielding plate, a color filter, a counter electrode, an alignment film, and the like on the active matrix substrate and providing a liquid crystal layer between these substrates.

以上のように構成されたアクティブマトリクス基板及びその製造方法によると、画素電極15と補助容量電極3との間の電気的短絡を防止しつつ、高開口率を実現できる。   According to the active matrix substrate and the manufacturing method thereof configured as described above, a high aperture ratio can be realized while preventing an electrical short circuit between the pixel electrode 15 and the auxiliary capacitance electrode 3.

画素電極15と補助容量電極3との間の電気的短絡を防止する効果について、図10及び図11を参照して説明する。なお、図10(a)〜図10(f)は図1のA−A線における断面工程図、図11(a)〜図11(f)は図1のB−B線における断面工程図を示している。   The effect of preventing an electrical short circuit between the pixel electrode 15 and the auxiliary capacitance electrode 3 will be described with reference to FIGS. 10A to 10F are cross-sectional process diagrams taken along line AA in FIG. 1, and FIGS. 11A to 11F are cross-sectional process diagrams taken along line BB in FIG. Show.

すなわち、アクティブマトリクス基板を製造する際に、図10(c)又は図11(c)に示すように、ドレイン電極10の一部に膜の欠損部やピンホール18aの不良を生じることがある。このような不良は、例えば、上記第2の金属薄膜成膜時に発生した異物が原因で生じる。そして、ドレイン電極10の一部に膜の欠損部やピンホール18aが発生した場合、図10(d)又は図11(d)に示すように、その上に形成される第1絶縁膜(SiNx)12aにカバレッジ不良部分18bが生じる。そして、感光性有機樹脂膜等からなる第2絶縁膜12bにコンタクトホール14aを形成した後、図10(e)又は図11(e)に示すように、弗素系ガスを用いたドライエッチング法等で、該コンタクトホール14a下の第1絶縁膜12aをエッチング除去することになる。この際、弗素系ガスはピンホール18a等を通って下層の第1層間絶縁膜5にまで達してしまい、コンタクトホール14の下部で、第1層間絶縁膜5が部分的に除去されてしまうことになる。つまり、コンタクトホール14は、第2層間絶縁膜12から、ドレイン電極10のピンホール18aを貫通して第1層間絶縁膜5に達するように形成されてしまうことになる。   That is, when the active matrix substrate is manufactured, as shown in FIG. 10C or FIG. 11C, a film defect or a pinhole 18a may be defective in a part of the drain electrode 10. Such a defect is caused, for example, by a foreign matter generated at the time of forming the second metal thin film. When a film defect or pinhole 18a occurs in a part of the drain electrode 10, as shown in FIG. 10D or FIG. 11D, the first insulating film (SiNx) formed thereon is formed. ) A defective coverage portion 18b occurs at 12a. Then, after forming a contact hole 14a in the second insulating film 12b made of a photosensitive organic resin film or the like, as shown in FIG. 10E or FIG. 11E, a dry etching method using a fluorine-based gas or the like Thus, the first insulating film 12a under the contact hole 14a is removed by etching. At this time, the fluorine-based gas reaches the lower first interlayer insulating film 5 through the pinhole 18a and the like, and the first interlayer insulating film 5 is partially removed below the contact hole 14. become. That is, the contact hole 14 is formed so as to penetrate the pin hole 18 a of the drain electrode 10 from the second interlayer insulating film 12 and reach the first interlayer insulating film 5.

この場合に、従来のように、仮にコンタクトホール14の下方に補助容量電極3が設けられているとすると(換言すれば補助容量電極3の孔部3hが無いとすると)、画素電極15はコンタクトホール14を通じてドレイン電極10及び補助容量電極3の双方に接続されてしまうことになる。このため、対向するドレイン電極10と補助容量電極3との間で電位を保持できなくなり、対応する画素電極15では表示不良を生じることになる。   In this case, if the auxiliary capacitance electrode 3 is provided below the contact hole 14 as in the conventional case (in other words, if there is no hole 3h of the auxiliary capacitance electrode 3), the pixel electrode 15 is contacted. The holes 14 are connected to both the drain electrode 10 and the auxiliary capacitance electrode 3. For this reason, the potential cannot be held between the drain electrode 10 and the auxiliary capacitance electrode 3 facing each other, and a display defect occurs in the corresponding pixel electrode 15.

一方、本アクティブマトリクス基板では、コンタクトホール14が補助容量電極3の配設領域を避けた部分でドレイン電極10に達するように形成されている。すなわち、コンタクトホール14の下方には、補助容量電極3が配設されない構成となっている。このため、ドレイン電極10にピンホール18a等が生じており、その下側の第1層間絶縁膜5が部分的にエッチングされてしまった場合でも、コンタクトホール14の下部にはそのさらに下層の透明絶縁性基板1が露出するだけである。従って、図10(f)に示すように、画素電極15は、コンタクトホール14を通じてドレイン電極10に接続されるだけであり、補助容量電極3と短絡してしまうような事態は防止される。   On the other hand, in the present active matrix substrate, the contact hole 14 is formed so as to reach the drain electrode 10 at a portion avoiding the region where the auxiliary capacitance electrode 3 is disposed. That is, the auxiliary capacitance electrode 3 is not disposed below the contact hole 14. For this reason, even when a pinhole 18a or the like is generated in the drain electrode 10 and the lower first interlayer insulating film 5 is partially etched, the lower transparent layer is formed below the contact hole 14. Only the insulating substrate 1 is exposed. Therefore, as shown in FIG. 10F, the pixel electrode 15 is only connected to the drain electrode 10 through the contact hole 14, and a situation in which the pixel electrode 15 is short-circuited with the auxiliary capacitance electrode 3 is prevented.

しかも、図11(f)に示すように、コンタクトホール14が形成されてない領域では、ドレイン電極10と補助容量電極3とが第1層間絶縁膜5を介して対向しこれらの間に電気的保持容量を形成している。このため、画素電極15に印加される信号電位は正常に保持され、表示不良を引き起すことが防止される。   In addition, as shown in FIG. 11 (f), in the region where the contact hole 14 is not formed, the drain electrode 10 and the auxiliary capacitance electrode 3 are opposed to each other with the first interlayer insulating film 5 interposed therebetween. A holding capacity is formed. For this reason, the signal potential applied to the pixel electrode 15 is normally maintained, and display failure is prevented.

特に、補助容量電極3は孔部3hを有し、補助容量電極3のうち孔部3hの周縁部が画素電極15とドレイン電極10との接触部分の周囲でドレイン電極10に対向するように設けられているため、画素電極15に対して十分な保持容量を形成しつつ、画素電極15と補助容量電極3との間の電気的短絡を効果的に防止できる。   In particular, the auxiliary capacitance electrode 3 has a hole 3 h, and the peripheral portion of the hole 3 h of the auxiliary capacitance electrode 3 is provided so as to face the drain electrode 10 around the contact portion between the pixel electrode 15 and the drain electrode 10. Therefore, an electrical short circuit between the pixel electrode 15 and the auxiliary capacitance electrode 3 can be effectively prevented while forming a sufficient storage capacity for the pixel electrode 15.

また、図11(c)に示すように、コンタクトホール14が形成されていない領域でドレイン電極10に膜の欠損部やピンホール18aが生じたとしても、コンタクトホール14自体が形成されないので、第1層間絶縁膜5がエッチングされることはなく、ドレイン電極10と補助容量電極3との短絡は防止される。   Further, as shown in FIG. 11C, even if a film defect or pinhole 18a occurs in the drain electrode 10 in a region where the contact hole 14 is not formed, the contact hole 14 itself is not formed. The interlayer insulating film 5 is not etched, and a short circuit between the drain electrode 10 and the auxiliary capacitance electrode 3 is prevented.

さらに、第1絶縁膜(SiNx)12aに生じるカバレッジ不良部分18bもその上層に設けられる感光性有機樹脂膜等からなる第2絶縁膜12bで完全に覆われるため、画素電極15と補助容量電極3、或は、ドレイン電極10と補助容量電極3との間で電気的短絡が生じることを防止できる。   Further, since the poor coverage portion 18b generated in the first insulating film (SiNx) 12a is completely covered with the second insulating film 12b made of a photosensitive organic resin film or the like provided thereon, the pixel electrode 15 and the auxiliary capacitance electrode 3 are also covered. Alternatively, it is possible to prevent an electrical short circuit from occurring between the drain electrode 10 and the auxiliary capacitance electrode 3.

もちろん、ゲート配線2やソース配線9等の各種信号線等に対して、画素電極15を重ねて配置することができるので、高開口率も実現できる。   Of course, since the pixel electrode 15 can be arranged so as to overlap with various signal lines such as the gate wiring 2 and the source wiring 9, a high aperture ratio can be realized.

以上のように、本実施の形態によると、画素電極15と補助容量電極3との間の電気的短絡による表示不良を防止し、歩留りの高いアクティブマトリクス基板を得ることができる。さらには、このアクティブマトリクス基板を用いることで、高開口率で表示特性に優れた表示装置を得ることが出来る。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to prevent a display defect due to an electrical short between the pixel electrode 15 and the auxiliary capacitance electrode 3 and to obtain an active matrix substrate having a high yield. Furthermore, by using this active matrix substrate, a display device having a high aperture ratio and excellent display characteristics can be obtained.

特に、第1層間絶縁膜5が窒化シリコン又は酸化シリコンを含む無機系絶縁膜で構成されている場合に、コンタクトホール14形成時に補助容量電極3まで貫通してしまうような問題が生じ易い。より具体的には、例えば、第1層間絶縁膜5が窒化シリコン又は酸化シリコンを含む無機系絶縁膜で構成され、かつ、第2層間絶縁膜12が、窒化シリコン或は酸化シリコンを含む無機系絶縁膜、又は、窒化シリコン或は酸化シリコンを含む無機系絶縁膜を下層とし、その上層にさらに絶縁層を形成した多層膜により構成されている場合に上記のような問題が生じやすい。このような場合には、第2層間絶縁膜12の無機系絶縁膜部分をエッチングする際に、ピンホール等を通じて第1層間絶縁膜5までエッチングされてしまうことがあり得るからである。このため、上記のような層構造を持つ場合に、特に、本発明は有効である。   In particular, when the first interlayer insulating film 5 is composed of an inorganic insulating film containing silicon nitride or silicon oxide, there is a tendency that a problem of penetrating to the auxiliary capacitance electrode 3 occurs when the contact hole 14 is formed. More specifically, for example, the first interlayer insulating film 5 is composed of an inorganic insulating film containing silicon nitride or silicon oxide, and the second interlayer insulating film 12 is an inorganic system containing silicon nitride or silicon oxide. The above-mentioned problem is likely to occur when the insulating film or an inorganic insulating film containing silicon nitride or silicon oxide is used as a lower layer and an insulating layer is further formed thereon. In such a case, when the inorganic insulating film portion of the second interlayer insulating film 12 is etched, the first interlayer insulating film 5 may be etched through a pinhole or the like. Therefore, the present invention is particularly effective when the layer structure is as described above.

実施の形態2.
以下、この発明の実施の形態2に係るアクティブマトリクス基板について説明する。なお、本実施の形態では、半透過型液晶表示装置に適用されるアクティブマトリクス基板について説明する。
Embodiment 2. FIG.
Hereinafter, an active matrix substrate according to Embodiment 2 of the present invention will be described. Note that in this embodiment, an active matrix substrate which is applied to a transflective liquid crystal display device is described.

図12はアクティブマトリクス基板を示す平面図であり、図13は図12のC−C線断面図、図14は図12のD−D線断面図である。   12 is a plan view showing the active matrix substrate, FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 12, and FIG. 14 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG.

この実施の形態2に係るアクティブマトリクス基板が、実施の形態1に係るアクティブマトリクス基板と異なる主要な点を説明すると次の通りである。なお、上記実施の形態1に係る構成要素と同様構成要素については同一符号を付して説明を省略する。   The main points of the active matrix substrate according to the second embodiment different from the active matrix substrate according to the first embodiment will be described as follows. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component similar to the component which concerns on the said Embodiment 1, and description is abbreviate | omitted.

すなわち、上記実施の形態1では、画素電極15が透明導電性膜のみからなる構成であったのに対して、実施の形態2では、画素を表示するための画素電極部分が、反射膜である反射画素電極115aと、透明膜である透明画素電極115bとの2種類を含む構成となっている。ここでは、透明画素電極115bが画素電極部分の略半分(より具体的には画素電極部分の上半分強)を占める領域に、反射画素電極115aが画素電極部分の略半分(より具体的には画素電極部分の下半分弱)を示す領域及び透明画素電極115bを囲む領域に形成されている(図20及び図21(g)参照)。また、反射画素電極115aと透明画素電極115bとは、コンタクトホール14を含み、それらの境界部分及び透明画素電極115bの周囲で部分的に重複する領域に形成されている。   That is, in the first embodiment, the pixel electrode 15 is composed of only a transparent conductive film, whereas in the second embodiment, the pixel electrode portion for displaying pixels is a reflective film. The reflection pixel electrode 115a and the transparent pixel electrode 115b which is a transparent film are included. Here, in a region where the transparent pixel electrode 115b occupies substantially half of the pixel electrode portion (more specifically, a little more than the upper half of the pixel electrode portion), the reflective pixel electrode 115a is substantially half of the pixel electrode portion (more specifically, It is formed in a region indicating the lower half of the pixel electrode portion) and a region surrounding the transparent pixel electrode 115b (see FIGS. 20 and 21G). Further, the reflective pixel electrode 115a and the transparent pixel electrode 115b include the contact hole 14 and are formed in a region that partially overlaps the boundary portion and the periphery of the transparent pixel electrode 115b.

また、上記実施の形態1では、光の透過を極力妨げないように、補助容量電極3が画素電極15の略中央部分に線状に形成されているのに対し、本実施の形態2では、反射画素電極115aの形成領域ほぼ全体に亘って、補助容量電極103を形成している。この補助容量電極103のうち、画素を表示するための画素電極部分の略中央部に孔部103hが形成されている(図15及び図21(a)参照)。   In the first embodiment, the auxiliary capacitance electrode 3 is formed in a linear shape at the substantially central portion of the pixel electrode 15 so as not to prevent light transmission as much as possible. In the second embodiment, The auxiliary capacitance electrode 103 is formed over almost the entire formation region of the reflective pixel electrode 115a. Of the auxiliary capacitance electrode 103, a hole 103h is formed in a substantially central portion of a pixel electrode portion for displaying a pixel (see FIGS. 15 and 21A).

さらに、その補助容量電極103の形成領域のほぼ全体に広がるようにして、ドレイン電極110を形成している(図17及び図21(c)参照)。   Further, the drain electrode 110 is formed so as to extend over almost the entire formation region of the auxiliary capacitance electrode 103 (see FIGS. 17 and 21C).

また、透明画素電極115b部分では、第1層間絶縁膜5及び第2層間絶縁膜12が除去され、透明画素電極115bが透明絶縁性基板1に直接接するように形成されている(図21(f)及び図21(g)参照)。   Further, in the transparent pixel electrode 115b portion, the first interlayer insulating film 5 and the second interlayer insulating film 12 are removed, and the transparent pixel electrode 115b is formed so as to be in direct contact with the transparent insulating substrate 1 (FIG. 21F). ) And FIG. 21 (g)).

このようなアクティブマトリクス基板は、光を反射する反射画素電極115aの形成領域全体に、補助容量電極103を形成することができる。つまり、透明画素電極115bは透過光を用いて画像を表示するので、その下側の層に遮光性のある電極を設けることは極力避ける必要がある。これに対し、反射画素電極115aは光を反射して画像を表示するので、その下側の層に遮光性のある補助容量電極103を形成しても問題無く、反射画素電極115aの形成領域全体に、補助容量電極103を形成することができる。これにより、補助容量電極103の面積を大きくして、画素表示用信号電位の保持容量を大きくすることができ、表示品質向上を図ることが可能となる。   In such an active matrix substrate, the auxiliary capacitance electrode 103 can be formed over the entire formation region of the reflective pixel electrode 115a that reflects light. That is, since the transparent pixel electrode 115b displays an image using transmitted light, it is necessary to avoid providing a light-shielding electrode as a lower layer as much as possible. On the other hand, since the reflective pixel electrode 115a reflects light and displays an image, there is no problem even if the light-shielding auxiliary capacitance electrode 103 is formed in the lower layer, and the entire region where the reflective pixel electrode 115a is formed. In addition, the auxiliary capacitance electrode 103 can be formed. As a result, the area of the auxiliary capacitance electrode 103 can be increased, the holding capacity of the pixel display signal potential can be increased, and display quality can be improved.

このアクティブマトリクス基板の製造方法について説明する。図15〜図20は同製造方法を示す平面工程図であり、図21(a)〜図21(g)は図12のC−C線において同製造方法を示す断面工程図である。   A method for manufacturing the active matrix substrate will be described. 15 to 20 are plan process diagrams showing the manufacturing method, and FIGS. 21A to 21G are cross-sectional process diagrams showing the manufacturing method along line CC in FIG.

まず、図15及び図21(a)に示すように、基板としての透明絶縁性基板1上にゲート配線2及び補助容量電極103を形成する(図15の縦横線を付した領域参照)。   First, as shown in FIG. 15 and FIG. 21A, the gate wiring 2 and the auxiliary capacitance electrode 103 are formed on the transparent insulating substrate 1 as a substrate (refer to the region with vertical and horizontal lines in FIG. 15).

すなわち、ガラス基板等の透明絶縁性基板1に第1の金属薄膜を成膜し、1回目の写真製版工程で各ゲート配線2及び各補助容量電極103を形成する。この際、各補助容量電極103には、孔部103hが形成される。   That is, a first metal thin film is formed on a transparent insulating substrate 1 such as a glass substrate, and each gate wiring 2 and each auxiliary capacitance electrode 103 are formed in the first photolithography process. At this time, a hole 103 h is formed in each auxiliary capacitance electrode 103.

より具体的には、透明絶縁性基板1に、公知のArガスを用いたスパッタリング法等により、上記金属薄膜としてのクロム(Cr)膜が例えば200nmの厚さで成膜される。スパッタリング条件は、例えば、DCマグネトロンスパッタリング方式で、成膜パワー密度3W/cm2、アルゴン(Ar)ガス流量40sccmである。 More specifically, a chromium (Cr) film as the metal thin film is formed to a thickness of, for example, 200 nm on the transparent insulating substrate 1 by a known sputtering method using Ar gas. The sputtering conditions are, for example, a DC magnetron sputtering method, a film formation power density of 3 W / cm 2 , and an argon (Ar) gas flow rate of 40 sccm.

また、この後の写真製版工程では、レジストパターンを形成し、公知の硝酸セリウムアンモニウムを含む溶液を用いてクロム膜をエッチングし、この後、レジストパターンを除去して、上記各ゲート配線2及び補助容量電極103を形成する。   In the subsequent photoengraving step, a resist pattern is formed, the chromium film is etched using a known solution containing cerium ammonium nitrate, and then the resist pattern is removed, and each of the gate wirings 2 and the auxiliary wirings are removed. A capacitor electrode 103 is formed.

次に、図16及び図21(b)に示すように、第1層間絶縁膜5及び半導体膜6、オーミックコンタクト膜7を形成する。   Next, as shown in FIGS. 16 and 21B, a first interlayer insulating film 5, a semiconductor film 6, and an ohmic contact film 7 are formed.

すなわち、上記透明絶縁性基板1上で、各ゲート配線2及び各補助容量電極103を覆うように第1層間絶縁膜5を成膜する。次に、半導体の膜及びオーミックコンタクトの膜を順次成膜する。そして、2回目の写真製版工程で、半導体の膜及びオーミックコンタクトの膜を部分的に除去して、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(TFT)を構成するための半導体膜6及びオーミックコンタクト膜7からなる半導体パターンを形成する。   That is, the first interlayer insulating film 5 is formed on the transparent insulating substrate 1 so as to cover each gate wiring 2 and each auxiliary capacitance electrode 103. Next, a semiconductor film and an ohmic contact film are sequentially formed. In the second photoengraving step, the semiconductor film and the ohmic contact film are partially removed to form a semiconductor film 6 and an ohmic contact film 7 for constituting a thin film transistor (TFT) as a switching element. Form a pattern.

より具体的には、例えば、化学気相成膜(CVD)法を用いて、第1層間絶縁膜5として窒化シリコン(SiNx:xは正数)膜を400nmの厚さで、半導体の膜としてアモルファスシリコン(a−Si)膜を150nmの厚さで、オーミックコンタクトの膜としてリン(P)を不純物としてドープしたn+型a−Siを30nmの厚さで順次成膜する。次に、写真製版工程でレジストパターンを形成した後に、弗素系ガスを用いた公知のドライエッチング法等でa−Si膜とn+型a−Si膜をエッチングする。その後、レジストパターンを除去して所定形状の半導体膜6及びオーミックコンタクト膜7を有する半導体パターンを形成する。なお、半導体形成部分6aに対するチャネル部11は後の工程で形成される。   More specifically, for example, using a chemical vapor deposition (CVD) method, a silicon nitride (SiNx: x is a positive number) film having a thickness of 400 nm as the first interlayer insulating film 5 is formed as a semiconductor film. An amorphous silicon (a-Si) film having a thickness of 150 nm and an n + type a-Si doped with phosphorus (P) as an impurity are sequentially formed as an ohmic contact film with a thickness of 30 nm. Next, after forming a resist pattern in the photolithography process, the a-Si film and the n + type a-Si film are etched by a known dry etching method using a fluorine-based gas. Thereafter, the resist pattern is removed to form a semiconductor pattern having the semiconductor film 6 and the ohmic contact film 7 having a predetermined shape. The channel portion 11 for the semiconductor formation portion 6a is formed in a later process.

なお、半導体膜6とオーミックコンタクト膜7とを有する半導体パターンは、上記実施の形態1で述べたように、ソース配線9の下層で該ソース配線9に沿って延在しており、上記実施の形態1と同様にソース配線9の冗長配線として機能する。   The semiconductor pattern having the semiconductor film 6 and the ohmic contact film 7 extends along the source wiring 9 below the source wiring 9 as described in the first embodiment. It functions as a redundant wiring of the source wiring 9 as in the first mode.

次に、図17及び図21(c)に示すように、上記第1層間絶縁膜5上にソース配線9、ソース電極8及びドレイン電極110を形成する。   Next, as shown in FIGS. 17 and 21C, the source wiring 9, the source electrode 8, and the drain electrode 110 are formed on the first interlayer insulating film 5.

すなわち、上記第1層間絶縁膜5及び半導体パターンを覆うように第2の金属薄膜を成膜する。そして、3回目の写真製版工程でソース配線9、ソース電極8及びドレイン電極110を形成する。   That is, a second metal thin film is formed so as to cover the first interlayer insulating film 5 and the semiconductor pattern. Then, the source wiring 9, the source electrode 8, and the drain electrode 110 are formed in the third photolithography process.

より具体的には、例えば、スパッタリング法を用いて、クロムを200nmの厚さに成膜し、写真製版工程でレジストパターンを形成する。この後、硝酸セリウムアンモニウムを含む溶液を用いてクロム膜のエッチングを行い、ソース電極8、ソース配線9及びドレイン電極110を形成する。さらに、弗素系ガスを用いた公知のドライエッチング法等を用いてソース電極8とドレイン電極110間のn+型a−Si(オーミックコンタクト膜7)をエッチングして、薄膜トランジスタのチャネル部11を形成し、この後、レジストパターンを除去する。   More specifically, for example, a chromium film is formed to a thickness of 200 nm using a sputtering method, and a resist pattern is formed by a photolithography process. Thereafter, the chromium film is etched using a solution containing ceric ammonium nitrate to form the source electrode 8, the source wiring 9, and the drain electrode 110. Further, the n + -type a-Si (ohmic contact film 7) between the source electrode 8 and the drain electrode 110 is etched using a known dry etching method using a fluorine-based gas to form the channel portion 11 of the thin film transistor. Thereafter, the resist pattern is removed.

次に、図18及び図21(d)、図21(e)に示すように、第2層間絶縁膜12を形成し、この第2層間絶縁膜12に、凹形状の抜きパターン穴部116と、コンタクトホール14とを形成する。   Next, as shown in FIGS. 18, 21 (d), and 21 (e), a second interlayer insulating film 12 is formed, and in the second interlayer insulating film 12, a concave punched pattern hole 116 and The contact hole 14 is formed.

すなわち、第2層間絶縁膜12は、上記半導体パターン、ソース電極8、ソース配線9及びドレイン電極110を覆うように形成されている。ここでは、無機系絶縁膜である第1絶縁膜12aを成膜し、この上に、有機系絶縁膜である第2絶縁膜12bを成膜することによって、第2層間絶縁膜12を2層構造にしている。   That is, the second interlayer insulating film 12 is formed so as to cover the semiconductor pattern, the source electrode 8, the source wiring 9, and the drain electrode 110. Here, the first insulating film 12a, which is an inorganic insulating film, is formed, and the second insulating film 12b, which is an organic insulating film, is formed thereon, thereby forming the second interlayer insulating film 12 in two layers. It has a structure.

また、抜きパターン穴部116は、当該領域で第1層間絶縁膜5及び第2層間絶縁膜12が除去され透明絶縁性基板1を露出させる穴形状に形成されている。   Further, the punched pattern hole 116 is formed in a hole shape that exposes the transparent insulating substrate 1 by removing the first interlayer insulating film 5 and the second interlayer insulating film 12 in the region.

コンタクトホール14は、第2層間絶縁膜12の表面からドレイン電極110の表面にまで貫通する有底穴形状に形成されている。このコンタクトホール14は、補助容量電極103に形成された孔部103hに対応する上方領域でドレイン電極110に達するように形成されている。   The contact hole 14 is formed in a bottomed hole shape penetrating from the surface of the second interlayer insulating film 12 to the surface of the drain electrode 110. The contact hole 14 is formed so as to reach the drain electrode 110 in an upper region corresponding to the hole 103 h formed in the auxiliary capacitance electrode 103.

より具体的には、例えば、第1絶縁膜12aとしてSiNx(xは正数)等の無機系絶縁膜を100nmの厚さに成膜する。この後、スピンコート法等を用いて、感光性有機樹脂(例えば、JSR株式会社製の製品番号PC335の樹脂材料)を3.2〜3.9μmの膜厚になるように塗布し、感光性有機樹脂膜からなる第2絶縁膜12bを形成する。そして、4回目の写真製版工程で感光性有機樹脂膜からなる第2絶縁膜12bにコンタクトホール14a及び抜きパターン穴部116aを形成する(この段階でのコンタクトホール14a及び抜きパターン穴部116aについては図21(d)参照)。このコンタクトホール14aは、上記補助容量電極103の孔部103hの形成領域上方位置に形成される。また、抜きパターン穴部116aは、透明画素電極115bを形成する領域に広がるように形成されている。   More specifically, for example, an inorganic insulating film such as SiNx (x is a positive number) is formed to a thickness of 100 nm as the first insulating film 12a. Thereafter, using a spin coating method or the like, a photosensitive organic resin (for example, a resin material of product number PC335 manufactured by JSR Corporation) is applied so as to have a film thickness of 3.2 to 3.9 μm. A second insulating film 12b made of an organic resin film is formed. Then, in the fourth photolithography process, contact holes 14a and punched pattern holes 116a are formed in the second insulating film 12b made of a photosensitive organic resin film (for the contact holes 14a and the punched pattern holes 116a at this stage). (Refer FIG.21 (d)). The contact hole 14 a is formed at a position above the formation region of the hole 103 h of the auxiliary capacitance electrode 103. The blank pattern hole 116a is formed so as to spread over a region where the transparent pixel electrode 115b is formed.

次に、弗素ガスを用いた公知のドライエッチング法等で、コンタクトホール14a下方の第1絶縁膜(SiNx)をエッチング除去すると共に、抜きパターン穴部116a下方の第1絶縁膜(SiNx)及び第1層間絶縁膜5(SiNx)を除去する(図21(e)参照)。これにより、孔部103hの対応領域で、第2層間絶縁膜12を貫通しドレイン電極110に達するコンタクトホール14が形成されると共に、透明画素電極115bの対応領域で第2層間絶縁膜12及び第1層間絶縁膜5を貫通し透明絶縁性基板1に達する抜きパターン穴部116が形成される。   Next, the first insulating film (SiNx) below the contact hole 14a is etched away by a known dry etching method using fluorine gas, and the first insulating film (SiNx) and the first insulating film below the punched pattern hole 116a are removed. The first interlayer insulating film 5 (SiNx) is removed (see FIG. 21E). As a result, a contact hole 14 that penetrates the second interlayer insulating film 12 and reaches the drain electrode 110 is formed in the corresponding region of the hole 103h, and the second interlayer insulating film 12 and the second insulating film in the corresponding region of the transparent pixel electrode 115b. A punched pattern hole 116 that penetrates through the one interlayer insulating film 5 and reaches the transparent insulating substrate 1 is formed.

この後、透明画素電極115b及び反射画素電極115aとを含む画素電極部分を複数形成する。   Thereafter, a plurality of pixel electrode portions including the transparent pixel electrode 115b and the reflective pixel electrode 115a are formed.

すなわち、図19及び図21(f)に示すように、透明絶縁性基板1及び第2層間絶縁膜12上に、透明導電性膜を成膜し、5回目の写真製版工程で、透過画素部分に第1の画素電極として透明画素電極115bを形成する。この透明画素電極115bは、各画素となる領域(ここでは方形領域)のうち透過による画素表示領域に形成されると共に、コンタクトホール14内部領域にまで延在しており、このコンタクトホール14を通じて各ドレイン電極110に接続されている。   That is, as shown in FIGS. 19 and 21 (f), a transparent conductive film is formed on the transparent insulating substrate 1 and the second interlayer insulating film 12, and a transmissive pixel portion is formed in the fifth photolithography process. A transparent pixel electrode 115b is formed as a first pixel electrode. The transparent pixel electrode 115b is formed in a pixel display region by transmission in a region (here, a square region) serving as each pixel, and extends to an inner region of the contact hole 14. It is connected to the drain electrode 110.

より具体的には、透明導電性膜は、例えば、酸化インジウム(In2O3)と酸化スズ(SnO2)を含むITO(インジュウムスズ酸化物)を、スパッタリング法等を用いて100nmの厚さに成膜することにより形成される。次に、5回目の写真製版工程で、レジストパターンを形成した後、公知の塩酸と硝酸とを含む溶液で透明導電性膜をエッチングし、その後、レジストパターンを除去することで、透明画素電極115bを形成することができる。   More specifically, the transparent conductive film is formed, for example, from ITO (Indium Tin Oxide) containing indium oxide (In 2 O 3) and tin oxide (SnO 2) to a thickness of 100 nm using a sputtering method or the like. It is formed by. Next, in the fifth photolithography process, after forming a resist pattern, the transparent conductive film is etched with a known solution containing hydrochloric acid and nitric acid, and then the resist pattern is removed, whereby the transparent pixel electrode 115b. Can be formed.

そして、図20及び図21(g)に示すように、高反射特性を有する金属薄膜を成膜し、6回目の写真製版工程で第2の画素電極として反射画素電極115aを形成する。   Then, as shown in FIGS. 20 and 21G, a metal thin film having high reflection characteristics is formed, and a reflective pixel electrode 115a is formed as a second pixel electrode in the sixth photolithography process.

より具体的には、高反射特性を有する金属薄膜は、スパッタリング法等を用いて、モリブデン(Mo)又はMoに少量の他の元素を添加したMo合金等を100nmの厚さに成膜した後、その上層に高い反射特性を有する反射膜として、アルミニウム(Al)、又はAlに少量の他の元素を添加したAl合金を、300nmの厚さに成膜した2層構造により構成される。Mo合金としては、例えば、ニオブ(Nb)を添加したMoNb合金や、タングステン(W)を添加したMoW合金が挙げられる。Al合金としては、例えば、0.5〜3wtパーセントのネオジウム(Nd)を添加したAlNd合金等が挙げられる。これらのように、高反射特性を有する金属薄膜として、例えば、AlNd/MoNb又はAlNd/MoWの二層膜を形成する。   More specifically, the metal thin film having high reflection characteristics is formed by depositing molybdenum (Mo) or Mo alloy with a small amount of other elements added to Mo to a thickness of 100 nm using a sputtering method or the like. As a reflection film having high reflection characteristics, an aluminum (Al) or Al alloy obtained by adding a small amount of other elements to Al is formed to a thickness of 300 nm. Examples of the Mo alloy include a MoNb alloy to which niobium (Nb) is added and a MoW alloy to which tungsten (W) is added. Examples of the Al alloy include an AlNd alloy to which 0.5 to 3 wt percent of neodymium (Nd) is added. As described above, for example, a two-layer film of AlNd / MoNb or AlNd / MoW is formed as a metal thin film having high reflection characteristics.

この後、6回目の写真製版工程を用いて、レジストのパターニングを行った後に、リン酸と硝酸と酢酸を含む溶液を用いて前記二層膜をエッチングし、この後、レジストを除去して、反射画素電極115aを形成した。   Thereafter, after patterning the resist using the sixth photolithography process, the two-layer film is etched using a solution containing phosphoric acid, nitric acid and acetic acid, and then the resist is removed, A reflective pixel electrode 115a was formed.

ここで、反射画素電極115aの下層側のMoNb合金膜又はMoW合金膜は、コンタクトホール14の底面における膜の段切れ断線不良の防止、及び、下層の透明画素電極115bであるITO膜にAlNd膜が直接接触しないようにするバリア層としての役割を果す。   Here, the MoNb alloy film or the MoW alloy film on the lower layer side of the reflective pixel electrode 115a prevents the disconnection failure of the film on the bottom surface of the contact hole 14, and the AlNd film on the ITO film that is the lower transparent pixel electrode 115b. It serves as a barrier layer that prevents direct contact.

すなわち、仮に、下層にMoNb合金膜又はMoW合金膜を形成せずに、透明画素電極115bであるITO膜表面に直接AlNdを成膜すると、ITOとAlNdとの界面でAlOx(酸化アルミニウム)反応層が生成されて電気抵抗が増大し、透明画素電極115bから反射画素電極115aへ電気信号が伝達されないという問題が生じ表示不良の原因となってしまう。また、上記第6回目の写真製版におけるレジスト現像工程において、現像液中でITOとAlNdとの間で電池反応が生じ、透明画素電極115bが還元腐食してしまう恐れがある。そこで、透明画素電極115bであるITO膜とAlNd膜との間に、MoNb合金膜又はMoW合金膜を介在させて両者の直接接触を防止することで、透明画素電極115bと反射画素電極115aとの電気的な接続性能を確保し、かつ、現像液中での透明画素電極115bの還元腐食発生を防ぐことができる。   That is, if an AlNd film is formed directly on the ITO film surface which is the transparent pixel electrode 115b without forming a MoNb alloy film or MoW alloy film as a lower layer, an AlOx (aluminum oxide) reaction layer is formed at the interface between ITO and AlNd. Is generated and the electric resistance is increased, which causes a problem that an electric signal is not transmitted from the transparent pixel electrode 115b to the reflective pixel electrode 115a, resulting in display failure. Further, in the resist development process in the sixth photolithography, a battery reaction may occur between ITO and AlNd in the developer, and the transparent pixel electrode 115b may be reduced and corroded. Therefore, by interposing the MoNb alloy film or the MoW alloy film between the ITO film which is the transparent pixel electrode 115b and the AlNd film to prevent direct contact between the two, the transparent pixel electrode 115b and the reflective pixel electrode 115a It is possible to ensure electrical connection performance and prevent the occurrence of reductive corrosion of the transparent pixel electrode 115b in the developer.

以上の工程を経て、半透過型液晶表示装置用のアクティブマトリクス基板が製造される。このアクティブマトリクス基板に対して、遮光板やカラーフィルター、対向電極、配向膜等を有する基板を対向配置すると共に、これらの基板間に液晶層を設けることで、透過型としても反射型としても表示可能な半透過型の液晶表示装置が製造される。   Through the above steps, an active matrix substrate for a transflective liquid crystal display device is manufactured. A substrate having a light-shielding plate, a color filter, a counter electrode, an alignment film, etc. is disposed opposite to this active matrix substrate, and a liquid crystal layer is provided between these substrates, so that both a transmission type and a reflection type are displayed. A possible transflective liquid crystal display device is manufactured.

以上のように構成されたアクティブマトリクス基板及びその製造方法によれば、補助容量電極103に孔部103hを設け、コンタクトホール14が孔部103hの形成領域の対応部分でドレイン電極110に達するように形成されているため、ドレイン電極110に膜の欠損部やピンホール等が生じても、実施の形態1で述べたのと同様の理由により、反射画素電極115aや透明画素電極115bと補助容量電極103との電気的な短絡を防止でき、当該短絡に起因する表示不良を防止できる。これにより、歩留りの高いTFTアクティブマトリクス基板を製造することができる。   According to the active matrix substrate configured as described above and the manufacturing method thereof, the auxiliary capacitor electrode 103 is provided with the hole 103h, and the contact hole 14 reaches the drain electrode 110 at the corresponding part of the formation region of the hole 103h. Therefore, even if a film defect or pinhole occurs in the drain electrode 110, the reflective pixel electrode 115a, the transparent pixel electrode 115b, and the auxiliary capacitance electrode are formed for the same reason as described in the first embodiment. An electrical short circuit with 103 can be prevented, and a display defect due to the short circuit can be prevented. Thereby, a TFT active matrix substrate with a high yield can be manufactured.

さらに、このTFTアクティブマトリクス基板を用いることにより、開口率が高く表示特性に優れた表示装置を得ることが出来る。   Furthermore, by using this TFT active matrix substrate, a display device having a high aperture ratio and excellent display characteristics can be obtained.

特に、本実施の形態2では、画素を表示するための画素電極部分が反射画素電極115aと透明画素電極115bとを有しているため、反射画素電極115aの形成領域全体に補助容量電極103を形成して補助容量電極103の面積を大きくすることができ、これにより補助容量をより大きくしてより表示特性に優れた構成とすることができる。   In particular, in the second embodiment, since the pixel electrode portion for displaying the pixel includes the reflective pixel electrode 115a and the transparent pixel electrode 115b, the auxiliary capacitance electrode 103 is provided over the entire formation region of the reflective pixel electrode 115a. By forming the auxiliary capacitance electrode 103, the area of the auxiliary capacitance electrode 103 can be increased, whereby the auxiliary capacitance can be further increased and the display characteristics can be further improved.

{変形例}
なお、導電性膜としてCrの金属薄膜を用いた例を説明したが、これに限られることはなく、種々の導電性膜を用いることが可能である。例えば、MoやMo合金、AlやAl合金を用いることができ、これらの場合には、Crによる薄膜と比べて、配線や電極の電気抵抗を約1/2〜1/4に低減することができる。
{Modifications}
In addition, although the example which used the metal thin film of Cr was demonstrated as an electroconductive film, it is not restricted to this, It is possible to use various electroconductive films. For example, Mo, Mo alloy, Al, or Al alloy can be used. In these cases, the electrical resistance of the wiring or electrode can be reduced to about ½ to ¼ compared to the Cr thin film. it can.

ただし、Mo合金やAl合金を用いた場合には、ITO膜で形成された透明画素電極115bを、塩酸と硝酸を含む溶液でエッチングする際に、層間の絶縁膜に欠陥等があると、該溶液が下層にしみ込んでMo合金やAl合金を激しく腐食させてしまい、不良率を増やしてしまう恐れがある。このような場合には、透明画素電極115bを形成するための透明導電性膜を非晶質状態で成膜することが好ましい。というのは、非晶質状態の透明導電性膜は化学的に不安定であるため、例えば、蓚酸のような弱酸(Mo合金やAl合金を腐食させることはない)でエッチング加工できるので、溶液のしみ込みによる下層のMo合金やAl合金の腐食断線を防止できるからである。   However, when Mo alloy or Al alloy is used, when the transparent pixel electrode 115b formed of the ITO film is etched with a solution containing hydrochloric acid and nitric acid, if there is a defect or the like in the interlayer insulating film, The solution may penetrate into the lower layer and cause severe corrosion of the Mo alloy or Al alloy, possibly increasing the defect rate. In such a case, it is preferable to form a transparent conductive film for forming the transparent pixel electrode 115b in an amorphous state. Because the transparent conductive film in an amorphous state is chemically unstable, for example, it can be etched with a weak acid such as oxalic acid (which does not corrode Mo alloy and Al alloy). This is because it is possible to prevent corrosion disconnection of the lower Mo alloy or Al alloy due to penetration.

一方で、非晶質状態の透明導電性膜のままでは、例えば、本発明の実施の形態2のように、続けて反射画素電極115aを形成する工程がある場合には、反射画素電極115aの金属薄膜AlNd/MoNb又はAlNd/MoW積層膜のエッチング時に、非晶質透明導電性膜から透明画素電極115bが腐食してしまう。従って、このような場合には、非晶質状態で透明画素電極115bを形成した後、これを化学的に安定な結晶化状態にしておくことが好ましい。   On the other hand, if the transparent conductive film in the amorphous state remains as it is, for example, when there is a step of forming the reflective pixel electrode 115a as in the second embodiment of the present invention, the reflective pixel electrode 115a When the metal thin film AlNd / MoNb or AlNd / MoW laminated film is etched, the transparent pixel electrode 115b is corroded from the amorphous transparent conductive film. Therefore, in such a case, after forming the transparent pixel electrode 115b in an amorphous state, it is preferable to leave it in a chemically stable crystallization state.

このような透明導電性膜の好適な例としては、ITO(In2O3+SnO2)に酸化亜鉛(ZnO)を添加して非晶質化させた3元系透明導電性膜、あるいは従来公知のITO膜について、スパッタリングガスとして従来公知のArガスと酸素(O2)ガスにさらに水素(H2)ガス又は水(H2O)ガスを添加した混合ガス中で成膜することにより非晶質化させたITO膜を用いることができる。これらの実施例による非晶質透明導電性膜は、通常摂氏170度〜250度程度の加熱処理により化学的に安定な結晶化状態にすることが可能である。従って、実施の形態1では、図9(e)の工程完了後に、加熱処理を行うことで、また、実施の形態2では、図21(f)の工程後に摂氏200度前後の加熱処理を行うか、或は、図21の(g)の反射画素電極115aの第3の金属薄膜スパッタリングで成膜する際の基板予備加熱プロセス等を利用することにより、それぞれ透明導電性膜からなる透過画素電極を化学的に安定な結晶質状態にすることが可能である。   As a suitable example of such a transparent conductive film, a ternary transparent conductive film obtained by adding zinc oxide (ZnO) to ITO (In 2 O 3 + SnO 2) to make it amorphous, or a conventionally known ITO film, As a sputtering gas, an ITO film made amorphous by forming a film in a mixed gas obtained by adding hydrogen (H2) gas or water (H2O) gas to Ar gas and oxygen (O2) gas, which is conventionally known, is used. Can do. The amorphous transparent conductive film according to these embodiments can be made into a chemically stable crystallized state by a heat treatment of usually about 170 to 250 degrees Celsius. Therefore, in the first embodiment, the heat treatment is performed after the completion of the step of FIG. 9E, and in the second embodiment, the heat treatment of about 200 degrees Celsius is performed after the step of FIG. Alternatively, by using a substrate preheating process or the like when the reflective pixel electrode 115a of FIG. 21G is formed by the third metal thin film sputtering, a transmissive pixel electrode made of a transparent conductive film, respectively. In a chemically stable crystalline state.

さらに、上記実施の形態1、2では、全透過型液晶表示装置又は半透過型液晶表示装置に用いることのできるアクティブマトリクス基板について説明したが、本発明は、画素部分が全て光を反射する反射画素電極から構成される全反射型の液晶表示装置に用いられるアクティブマトリクス基板にも適用することができ、この場合に、より大きな効果を奏する。   Further, in the first and second embodiments, the active matrix substrate that can be used for the total transmission type liquid crystal display device or the semi-transmission type liquid crystal display device has been described. However, the present invention is a reflection in which all pixel portions reflect light. The present invention can also be applied to an active matrix substrate used in a total reflection type liquid crystal display device composed of pixel electrodes. In this case, a greater effect can be obtained.

また、これらの液晶表示装置用のアクティブマトリクス基板に限ることなく、その他、有機EL表示装置等の電気光学表示装置に適用できる。すなわち、電流の供給や電圧の印加といった電気的な作用を透過率や輝度等の光学的な作用に変換する電気光学素子を備えた種々の表示装置に適用することができる。   Further, the present invention is not limited to these active matrix substrates for liquid crystal display devices, but can be applied to other electro-optical display devices such as organic EL display devices. In other words, the present invention can be applied to various display devices including an electro-optic element that converts an electrical action such as current supply or voltage application into an optical action such as transmittance or luminance.

実施の形態1に係るアクティブマトリクス基板を示す平面図である。1 is a plan view showing an active matrix substrate according to Embodiment 1. FIG. 図1のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 図1のB−B線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line of FIG. アクティブマトリクス基板の製造方法を示す平面工程図である。It is a plane process drawing which shows the manufacturing method of an active matrix substrate. アクティブマトリクス基板の製造方法を示す平面工程図である。It is a plane process drawing which shows the manufacturing method of an active matrix substrate. アクティブマトリクス基板の製造方法を示す平面工程図である。It is a plane process drawing which shows the manufacturing method of an active matrix substrate. アクティブマトリクス基板の製造方法を示す平面工程図である。It is a plane process drawing which shows the manufacturing method of an active matrix substrate. アクティブマトリクス基板の製造方法を示す平面工程図である。It is a plane process drawing which shows the manufacturing method of an active matrix substrate. 図9(a)〜図9(e)は図1のA−A線において同製造方法を示す断面工程図である。FIG. 9A to FIG. 9E are cross-sectional process diagrams showing the manufacturing method along the line AA in FIG. 図10(a)〜図10(f)は図1のA−A線における断面工程図である。FIGS. 10A to 10F are cross-sectional process diagrams taken along line AA in FIG. 図11(a)〜図11(f)は図1のB−B線における断面工程図である。FIG. 11A to FIG. 11F are cross-sectional process diagrams taken along line BB in FIG. 実施の形態2に係るアクティブマトリクス基板を示す平面図である。5 is a plan view showing an active matrix substrate according to Embodiment 2. FIG. 図12のC−C線断面図である。It is CC sectional view taken on the line of FIG. 図12のD−D線断面図である。It is the DD sectional view taken on the line of FIG. アクティブマトリクス基板の製造方法を示す平面工程図である。It is a plane process drawing which shows the manufacturing method of an active matrix substrate. アクティブマトリクス基板の製造方法を示す平面工程図である。It is a plane process drawing which shows the manufacturing method of an active matrix substrate. アクティブマトリクス基板の製造方法を示す平面工程図である。It is a plane process drawing which shows the manufacturing method of an active matrix substrate. アクティブマトリクス基板の製造方法を示す平面工程図である。It is a plane process drawing which shows the manufacturing method of an active matrix substrate. アクティブマトリクス基板の製造方法を示す平面工程図である。It is a plane process drawing which shows the manufacturing method of an active matrix substrate. アクティブマトリクス基板の製造方法を示す平面工程図である。It is a plane process drawing which shows the manufacturing method of an active matrix substrate. 図21(a)〜図21(g)は図1のA−A線において同製造方法を示す断面工程図である。21 (a) to 21 (g) are cross-sectional process diagrams showing the manufacturing method along the line AA in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 透明絶縁性基板、2 ゲート配線、3 補助容量電極、3h 孔部、5 第1層間絶縁膜、6 半導体膜、8 ソース電極、9 ソース配線、10 ドレイン電極、12 第2層間絶縁膜、14 コンタクトホール、15 画素電極。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent insulating substrate, 2 Gate wiring, 3 Auxiliary capacity electrode, 3h Hole, 5 1st interlayer insulation film, 6 Semiconductor film, 8 Source electrode, 9 Source wiring, 10 Drain electrode, 12 2nd interlayer insulation film, 14 Contact hole, 15 pixel electrode.

Claims (6)

基板と、
前記基板上に形成されたゲート配線及び、孔部を有する補助容量電極と、
前記ゲート配線及び前記補助容量電極を覆う第1層間絶縁膜と、
前記第1層間絶縁膜上に前記ゲート配線に対して交差するように形成されたソース配線と、
前記ゲート配線と前記ソース配線との交差部分でスイッチング素子を構成するための半導体層と、
前記各スイッチング素子に対応して設けられたドレイン電極と、
前記ソース配線、前記半導体層及び前記ドレイン電極よりも上層に設けられた第2層間絶縁膜と、
直接接している反射画素電極と透明画素電極とを含み、前記第2層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを通じて前記ドレイン電極に接続された画素電極とを備え、
前記ドレイン電極の一部が前記第1層間絶縁膜を挟んで前記補助容量電極に対向して設けられると共に、
前記補助容量電極のうち少なくとも前記孔部の周縁部が前記第1層間絶縁膜を挟んで前記ドレイン電極に対向して設けられ、前記コンタクトホールが前記孔部の形成領域の対応部分で前記ドレイン電極に達するように形成されている、アクティブマトリクス基板。
A substrate,
A gate wiring formed on the substrate, and an auxiliary capacitance electrode having a hole;
A first interlayer insulating film covering the gate wiring and the auxiliary capacitance electrode;
A source wiring formed on the first interlayer insulating film so as to intersect the gate wiring;
A semiconductor layer for forming a switching element at an intersection of the gate wiring and the source wiring;
A drain electrode provided corresponding to each of the switching elements;
A second interlayer insulating film provided above the source wiring, the semiconductor layer and the drain electrode;
A pixel electrode connected to the drain electrode through a contact hole formed in the second interlayer insulating film, including a reflective pixel electrode and a transparent pixel electrode that are in direct contact;
A portion of the drain electrode is provided opposite the storage capacitor electrode with the first interlayer insulating film interposed therebetween;
Of the auxiliary capacitance electrode, at least a peripheral portion of the hole is provided to face the drain electrode with the first interlayer insulating film interposed therebetween, and the contact hole is a portion corresponding to the formation region of the hole. An active matrix substrate formed to reach
請求項1記載のアクティブマトリクス基板であって、
前記補助容量電極は前記反射画素電極の下層に形成された、アクティブマトリクス基板。
The active matrix substrate according to claim 1,
The auxiliary capacitor electrode is an active matrix substrate formed below the reflective pixel electrode .
請求項1記載のアクティブマトリクス基板であって、
前記補助容量電極は前記反射画素電極の形成領域全体に形成された、アクティブマトリクス基板。
The active matrix substrate according to claim 1,
The auxiliary capacitor electrode is an active matrix substrate formed in the entire formation region of the reflective pixel electrode .
請求項1〜請求項3のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板であって、
前記反射画素電極は、モリブデン又はモリブデン合金の膜上に、アルミニウム又はアルミニウム合金の膜を形成したものである、アクティブマトリクス基板。
An active matrix substrate according to any one of claims 1 to 3 ,
The reflective pixel electrode is an active matrix substrate in which an aluminum or aluminum alloy film is formed on a molybdenum or molybdenum alloy film .
請求項1〜請求項4のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板であって、
前記第1層間絶縁膜は、窒化シリコン又は酸化シリコンを含む無形系絶縁膜で構成されているアクティブマトリクス基板。
An active matrix substrate according to any one of claims 1 to 4 ,
The first interlayer insulating film is an active matrix substrate made of an intangible insulating film containing silicon nitride or silicon oxide .
(a)基板上にゲート配線及び孔部を有する補助容量電極を形成する工程と、  (a) forming an auxiliary capacitance electrode having a gate wiring and a hole on the substrate;
(b)前記ゲート配線及び前記補助容量電極を覆うように第1層間絶縁膜を形成する工程と、  (b) forming a first interlayer insulating film so as to cover the gate wiring and the auxiliary capacitance electrode;
(c)スイッチング素子を構成する半導体層を形成する工程と、  (c) forming a semiconductor layer constituting the switching element;
(d)前記第1層間絶縁膜上に前記ゲート配線に対して交差するようにソース配線を形成する工程と、  (d) forming a source wiring on the first interlayer insulating film so as to intersect the gate wiring;
(e)少なくとも一部が前記第1層間絶縁膜を挟んで前記補助容量電極に対向するようにドレイン電極を形成する工程と、  (e) forming a drain electrode so that at least a part faces the auxiliary capacitance electrode with the first interlayer insulating film interposed therebetween;
(f)前記半導体層、前記ソース配線及び前記ドレイン電極を覆うように第2層間絶縁膜を形成する工程と、  (f) forming a second interlayer insulating film so as to cover the semiconductor layer, the source wiring, and the drain electrode;
(g)前記補助容量電極の前記孔部の形成領域の対応部分で前記ドレイン電極に達するように、前記第2層間絶縁膜にコンタクトホールを形成する工程と、  (g) forming a contact hole in the second interlayer insulating film so as to reach the drain electrode at a portion corresponding to the formation region of the hole of the auxiliary capacitance electrode;
(h)前記第2層間絶縁膜上に、直接接している反射画素電極と透明画素電極とを含み、前記コンタクトホールを通じて前記ドレイン電極に接続された画素電極を形成する工程と、  (h) forming a pixel electrode including a reflective pixel electrode and a transparent pixel electrode that are in direct contact with each other on the second interlayer insulating film and connected to the drain electrode through the contact hole;
を備えたアクティブマトリクス基板の製造方法。  For manufacturing an active matrix substrate.
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