JP3362689B2 - Method for manufacturing polycrystalline semiconductor and method for manufacturing liquid crystal display device - Google Patents
Method for manufacturing polycrystalline semiconductor and method for manufacturing liquid crystal display deviceInfo
- Publication number
- JP3362689B2 JP3362689B2 JP3421499A JP3421499A JP3362689B2 JP 3362689 B2 JP3362689 B2 JP 3362689B2 JP 3421499 A JP3421499 A JP 3421499A JP 3421499 A JP3421499 A JP 3421499A JP 3362689 B2 JP3362689 B2 JP 3362689B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat treatment
- film
- semiconductor
- substrate
- liquid crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Recrystallisation Techniques (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、多結晶半導体の製
造方法、及び薄膜トランジスタが接続された液晶表示装
置の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a polycrystalline semiconductor and a method for manufacturing a liquid crystal display device connected with thin film transistors.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から液晶表示装置に使用されるスイ
ッチング素子(TFT)のパッシベーション膜としてP
SG(phospho-silicate glass)又はプラズマ窒化膜
(P−SiN膜)が用いられている。2. Description of the Related Art P has been used as a passivation film for switching elements (TFTs) conventionally used in liquid crystal display devices.
SG (phospho-silicate glass) or plasma nitride film (P-SiN film) is used.
【0003】特にP−SiN膜をパッシベーション膜と
して用いた場合、その機械的強度が高いため、スイッチ
ング素子をキズから守ることができると共に、スイッチ
ング素子ヘの水分の侵入を防止することができる。ま
た、水素H2 を多く含むため、水素H2 がスイッチング
素子のチャンネル領域に供給され、特性の向上につなが
るという利点を有する。In particular, when a P-SiN film is used as a passivation film, its mechanical strength is high, so that the switching element can be protected from scratches and moisture can be prevented from entering the switching element. Further, since the hydrogen-rich H 2, hydrogen H 2 is supplied to the channel region of the switching element has the advantage that leads to improved properties.
【0004】次に、パッシベーション膜としてP−Si
N膜を用いた従来の液晶表示装置の製造方法を図17〜
図19に基いて説明する。Next, P-Si is used as a passivation film.
A conventional method for manufacturing a liquid crystal display device using an N film will be described with reference to FIGS.
It will be described with reference to FIG.
【0005】まず、図17Aに示すように、ガラス等か
らなる絶縁性基板41上の所要箇所にゲートセルアライ
ン型TFTによるスイッチング素子Qを形成する。ここ
で、42は活性層、43はゲート絶縁膜、44はゲート
電極選択線である。その後、スイッチング素子Qを含む
全面に層間絶縁膜(例えばPSG)45を形成する。First, as shown in FIG. 17A, a switching element Q of a gate cell aligned type TFT is formed at a required position on an insulating substrate 41 made of glass or the like. Here, 42 is an active layer, 43 is a gate insulating film, and 44 is a gate electrode selection line. After that, an interlayer insulating film (for example, PSG) 45 is formed on the entire surface including the switching element Q.
【0006】次に、図17Bに示すように、層間絶縁膜
45における活性層42のソース領域42s及びドレイ
ン領域42dと対応する箇所に窓46s及び46dを形
成する。Next, as shown in FIG. 17B, windows 46s and 46d are formed in the interlayer insulating film 45 at positions corresponding to the source region 42s and the drain region 42d of the active layer 42.
【0007】次に、図17Cに示すように、全面にAl
層を形成したのち、パターニングして信号線47を形成
する。この信号線47は、窓46dを介してドレイン領
域42dと電気的に接続される。Next, as shown in FIG.
After forming the layer, patterning is performed to form the signal line 47. The signal line 47 is electrically connected to the drain region 42d through the window 46d.
【0008】次に、図18Dに示すように、全面にバッ
ファ用の層間絶縁膜(例えばPSG)48を形成したの
ち、該層間絶縁膜48の上面にパッシベーション用のプ
ラズマ窒化膜(P−SiN膜)49を形成する。Next, as shown in FIG. 18D, after forming an interlayer insulating film (for example, PSG) 48 for buffer on the entire surface, a plasma nitride film (P-SiN film) for passivation is formed on the upper surface of the interlayer insulating film 48. ) 49 is formed.
【0009】次に、図18Eに示すように、ソース領域
42sと対応する箇所に、P−SiN膜49、層間絶縁
膜48及び45を夫々貫通する窓50を形成したのち、
全面に透明導電膜51を形成する。その後、該透明導電
膜51をパターニングして透明電極52を形成する。こ
のとき、透明電極52はパターニングによって各絵素毎
に分離されたかたちとなる。Next, as shown in FIG. 18E, a window 50 is formed at a location corresponding to the source region 42s, the window 50 penetrating the P-SiN film 49 and the interlayer insulating films 48 and 45, respectively.
The transparent conductive film 51 is formed on the entire surface. Then, the transparent conductive film 51 is patterned to form a transparent electrode 52. At this time, the transparent electrode 52 is in the form of being separated for each picture element by patterning.
【0010】次に、図18Fに示すように、もう一方の
絶縁性基板53上に、該基板53と上記基板41を対向
させたとき、配線部分(選択線44、信号線47等が存
在する部分)及びスイッチング素子Qと対応する箇所に
光遮蔽層54を形成する。その後、光遮蔽層54を含む
全面に対向電極55を形成する。尚、基板41の透明電
極52及び基板53上の対向電極55に対し分子配向処
理が施される。Next, as shown in FIG. 18F, when the substrate 53 and the substrate 41 are opposed to each other on the other insulating substrate 53, wiring portions (selection lines 44, signal lines 47, etc.) are present. The light shielding layer 54 is formed in a portion corresponding to the portion) and the switching element Q. After that, the counter electrode 55 is formed on the entire surface including the light shielding layer 54. In addition, the transparent electrode 52 of the substrate 41 and the counter electrode 55 on the substrate 53 are subjected to molecular orientation treatment.
【0011】次に、図19Gに示すように、基板41と
基板53とを夫々透明電極52及び対向電極55を対向
させ、かつ図示しないスペーサを介して封着し、更に基
板41と基板53間に液晶層56を注入したのちその注
入口を封止して従来例に係る液晶表示装置Bを得る。Next, as shown in FIG. 19G, the substrate 41 and the substrate 53 are sealed with the transparent electrode 52 and the counter electrode 55 facing each other and sealed by a spacer (not shown). After injecting the liquid crystal layer 56 into it, the injection port is sealed to obtain a liquid crystal display device B according to the conventional example.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】上述の従来例に係る液
晶表示装置Bにおいて、スイッチング素子Qの活性層4
2は、多結晶シリコン薄膜により構成される。In the liquid crystal display device B according to the above conventional example, the active layer 4 of the switching element Q is used.
2 is composed of a polycrystalline silicon thin film.
【0013】この活性層42の形成方法として、CVD
(化学気相成長)法があるが、この方法の場合、グレイ
ンサイズが不均一でしかも表面が凹凸になるという不都
合がある。As a method of forming this active layer 42, CVD is used.
Although there is a (chemical vapor deposition) method, this method has a disadvantage that the grain size is not uniform and the surface is uneven.
【0014】また、この活性層42の形成方法として、
非晶質シリコン薄膜を形成して、これを熱処理する方法
がある。通常は、非晶質シリコン薄膜に対して1回の熱
処理(例えば600℃,30時間)を施して、非晶質シ
リコン薄膜中のグレインを成長させて多結晶シリコン薄
膜42にしている。As a method of forming the active layer 42,
There is a method of forming an amorphous silicon thin film and heat-treating it. Usually, the amorphous silicon thin film is heat-treated once (for example, at 600 ° C. for 30 hours) to grow grains in the amorphous silicon thin film to form the polycrystalline silicon thin film 42.
【0015】ところが、この場合、図5に示すように、
核の発生に時間依存性があり、最初は少しだけの核しか
発生しないが、時間とともに急激に増加してくる。この
ため、最初に発生した核のグレイン成長がそれよりも後
に発生した核よりも、その時間差分だけ大きく成長し、
図6の曲線Iに示すように、多結晶シリコン薄膜中のグ
レインの大きさに大きなばらつきが生じる。However, in this case, as shown in FIG.
The generation of nuclei is time-dependent, and initially only a few nuclei are generated, but it increases rapidly with time. For this reason, the grain growth of the nucleus that occurs first grows larger than that after that by the time difference,
As shown by the curve I in FIG. 6, there is a large variation in the size of grains in the polycrystalline silicon thin film.
【0016】この薄膜をスイッチング素子Qの活性層4
2として用いると、1個のグレインでチャンネルができ
てしまったり、何個かのグレインでチャンネルができて
しまったりして特性にばらつきが生じてしまう。This thin film is used as the active layer 4 of the switching element Q.
If it is used as 2, a channel is formed by one grain, or a channel is formed by several grains, resulting in variations in characteristics.
【0017】本発明は、このような点に鑑み成されたも
ので、その目的とするところは、グレインサイズのばら
つきを防止することができると共に、熱処理時間を大幅
に短縮させることができる多結晶半導体の製造方法を提
供すること、さらに液晶表示装置の高品質化を実現する
ことができる液晶表示装置の製造方法を提供することに
ある。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to prevent a variation in grain size and to significantly reduce the heat treatment time. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor, and further to provide a method for manufacturing a liquid crystal display device capable of realizing high quality of the liquid crystal display device.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】本発明は、多結晶半導体
2の製造方法であって、基板1上に半導体を形成する工
程と、半導体の主成分からなるイオン種をイオンインプ
ランテーションによって半導体に導入して非晶質半導体
を形成する工程と、この非晶質半導体を熱処理する第1
の熱処理工程と、非晶質半導体を第1の熱処理工程より
低い温度で、かつ第1の熱処理工程より長時間熱処理す
る第2の熱処理工程とを有する多結晶半導体の製造方法
である。The present invention is a method for manufacturing a polycrystalline semiconductor 2, which comprises the steps of forming a semiconductor on a substrate 1 and converting ion species consisting of the main component of the semiconductor into a semiconductor by ion implantation. Introducing to form an amorphous semiconductor and heat treating the amorphous semiconductor
And a second heat treatment step of heat-treating the amorphous semiconductor at a temperature lower than that of the first heat treatment step and for a longer time than that of the first heat treatment step.
【0019】また本発明は、上記多結晶半導体の製造方
法において、多結晶半導体2がシリコンであるものであ
る。Further, according to the present invention, in the method for producing a polycrystalline semiconductor, the polycrystalline semiconductor 2 is silicon.
【0020】本発明は、薄膜トランジスタQが接続され
てなる液晶表示装置Aの製造方法であって、その薄膜ト
ランジスタQは、基板1上に半導体を形成する工程と、
半導体の主成分からなるイオン種をイオンインプランテ
ーションによって半導体に導入して非晶質半導体を形成
する工程と、非晶質半導体を熱処理する第1の熱処理工
程と、非晶質半導体を第1の熱処理工程より低い温度
で、かつ第1の熱処理工程より長時間熱処理する第2の
熱処理工程とによって形成された液晶表示装置の製造方
法である。The present invention is a method for manufacturing a liquid crystal display device A to which a thin film transistor Q is connected, the thin film transistor Q having a step of forming a semiconductor on a substrate 1,
Forming an amorphous semiconductor is introduced into the semiconductor and ionic species comprising a semiconductor of the main component by ion implantation, a first heat treatment step of heat-treating an amorphous semiconductor, an amorphous semiconductor first It is a method of manufacturing a liquid crystal display device, which is formed by a second heat treatment step in which the temperature is lower than that in the heat treatment step and the heat treatment is performed for a longer time than the first heat treatment step.
【0021】また本発明は、上記液晶表示装置の製造方
法において、非晶質半導体がシリコンであるものであ
る。Further, according to the present invention, in the above method for manufacturing a liquid crystal display device, the amorphous semiconductor is silicon.
【0022】上述の本発明の多結晶半導体の製造方法に
よれば、非晶質半導体に対して、熱処理する第1の熱処
理工程と、第1の熱処理工程より温度が低く時間の長い
第2の熱処理工程とを行うことにより、第1の熱処理工
程では多結晶半導体を成長させるための種結晶(マイク
ログレイン)を発生させ、第2の熱処理工程では温度が
低いので種結晶の発生率が下がる一方で第1の熱処理工
程より時間をかけて種結晶を徐々に固相成長させること
ができる。これにより、グレインサイズが均一な多結晶
半導体が得られる。According to the above-described method for producing a polycrystalline semiconductor of the present invention, the amorphous semiconductor is subjected to the first heat treatment step and the second heat treatment step which is lower in temperature and longer in time than the first heat treatment step. By performing the heat treatment step, a seed crystal (micrograin) for growing a polycrystalline semiconductor is generated in the first heat treatment step, and the temperature of the second heat treatment step is low, so that the seed crystal generation rate is decreased. Thus, the seed crystal can be gradually grown in the solid phase over the first heat treatment step. Thereby, a polycrystalline semiconductor having a uniform grain size can be obtained.
【0023】上述の本発明の液晶表示装置の製造方法に
よれば、上述のように製造した多結晶半導体を液晶表示
装置Aの薄膜トランジスタQに用いることにより、薄膜
トランジスタQを構成する多結晶半導体2が均一なグレ
インサイズとなり、チャンネルを形成するグレインの数
量のばらつきを少なくすることができるので、薄膜トラ
ンジスタQの特性のばらつきを低減することができる。According to the above-described method of manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, by using the polycrystalline semiconductor manufactured as described above for the thin film transistor Q of the liquid crystal display device A, the polycrystalline semiconductor 2 constituting the thin film transistor Q is formed. Since the grain size is uniform and the variation in the number of grains forming the channel can be reduced, the variation in the characteristics of the thin film transistor Q can be reduced.
【0024】[0024]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図1〜図4は、本実施の形態に係るアクティブマ
トリクス駆動方式における液晶表示装置の製造方法を示
す工程図である。以下、順にその工程を説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. 1 to 4 are process diagrams showing a method for manufacturing a liquid crystal display device in the active matrix driving method according to the present embodiment. Hereinafter, the steps will be described in order.
【0025】まず、図1Aに示すように、ガラス等から
なる透明の絶縁性基板1上の所要箇所にゲートセルアラ
イン型TFTによるスイッチング素子Qを形成する。こ
こで、図中2は多結晶シリコン薄膜からなる活性層、3
はSiO2 等からなるゲート絶縁膜、4はN型の不純物
がドープされた多結晶シリコン層からなるゲート電極選
択線である。その後、スイッチング素子Qを含む全面に
層間絶縁膜(例えばPSG)5を形成する。First, as shown in FIG. 1A, a switching element Q of a gate cell aligned type TFT is formed at a required position on a transparent insulating substrate 1 made of glass or the like. In the figure, 2 is an active layer made of a polycrystalline silicon thin film, 3
Is a gate insulating film made of SiO 2 or the like, and 4 is a gate electrode selection line made of a polycrystalline silicon layer doped with N-type impurities. After that, an interlayer insulating film (for example, PSG) 5 is formed on the entire surface including the switching element Q.
【0026】そして、本実施の形態では、前述した活性
層のグレインの不均一によるスイッチング素子の特性の
ばらつきの問題を解決するために、まず基板1上の膜厚
が約800Åの非晶質シリコン薄膜(多結晶シリコン薄
膜を形成したのち、Siイオンを打込んで非晶質化す
る)に熱処理(例えば700℃,5〜10分)を施して
108 個/cm3 ・sec以上の密度で核(多結晶シリ
コンを成長させるための核、所謂種結晶、マイクログレ
イン)を発生させたのち、106 個/cm3 ・sec以
下の密度で核が発生する速度に相当する温度で熱処理
(例えば600℃,5〜10時間)を行って固相成長さ
せてグレインサイズが均一な多結晶シリコン薄膜2にす
る。In the present embodiment, in order to solve the above-mentioned problem of variation in characteristics of switching elements due to non-uniformity of grains in the active layer, first, amorphous silicon having a film thickness of about 800 Å on the substrate 1 is formed. A thin film (after forming a polycrystal silicon thin film, it is made amorphous by implanting Si ions) is subjected to a heat treatment (for example, 700 ° C. for 5 to 10 minutes) at a density of 10 8 pieces / cm 3 · sec or more. After generating nuclei (nucleus for growing polycrystalline silicon, so-called seed crystal, micrograin), heat treatment (for example, at a temperature corresponding to the rate at which nuclei are generated at a density of 10 6 / cm 3 · sec or less (for example, At 600 ° C. for 5 to 10 hours, solid phase growth is performed to form a polycrystalline silicon thin film 2 having a uniform grain size.
【0027】即ち、本実施の形態では、上述の如く熱処
理を2段階に分けて行ない、最初の比較的高温の熱処理
で均等に核を発生させ、次の低温熱処理で徐々にグレイ
ン成長させることによって、図6の曲線IIに示すよう
に、ほぼ中位のサイズを有するグレインが薄膜2全体に
わたって均一に存するようにする。That is, in the present embodiment, the heat treatment is performed in two steps as described above, the nuclei are uniformly generated in the first heat treatment at a relatively high temperature, and the grains are gradually grown in the next low temperature heat treatment. As shown by the curve II in FIG. 6, grains having a medium size are uniformly present over the entire thin film 2.
【0028】従って、本実施の形態においては、スイッ
チング素子Qの特性にばらつきが生じなくなる。また、
熱処理時間を見てもわかるとおり、通常は30時間であ
ったところ、本実施の形態では長くても10時間程度で
終了させることができる。Therefore, in the present embodiment, the characteristics of the switching element Q do not vary. Also,
As can be seen from the heat treatment time, it was normally 30 hours, but in the present embodiment, it can be completed in about 10 hours at the longest.
【0029】尚、非晶質シリコン薄膜の膜厚が800Å
よりも厚い場合、核の発生率が高くなるため、1回目の
熱処理時間を短縮させることが可能となる。また、この
熱処理でレーザアニールを用いてもよい。この場合、更
に熱処理の時間を短縮できる。The thickness of the amorphous silicon thin film is 800Å
If it is thicker than the above, the generation rate of nuclei becomes high, so that the time of the first heat treatment can be shortened. Also, laser annealing may be used in this heat treatment. In this case, the heat treatment time can be further shortened.
【0030】また、最終的なグレインサイズとしては、
チャンネル長よりも小さい例えば5μm以下にするを可
とする。As the final grain size,
It is possible to make the length smaller than the channel length, for example 5 μm or less.
【0031】また、2回目の熱処理後、粒界のトラップ
密度を低減化させるために、多結晶シリコン薄膜2が溶
融しない程度のエネルギをもって短波長を可とするレー
ザ(例えばエキシマレーザ)を照射するようにしてもよ
い。この場合、1000℃以上でシリコンの融点以下の
温度で行なう。このレーザアニールでは、粒界のトラッ
プ密度が減少するだけでグレインの粒径は変化しないで
そのままの状態で保持される。After the second heat treatment, in order to reduce the trap density at the grain boundaries, a laser (for example, excimer laser) that allows a short wavelength is irradiated with energy that does not melt the polycrystalline silicon thin film 2. You may do it. In this case, it is performed at a temperature of 1000 ° C. or higher and a melting point of silicon or lower. In this laser annealing, the trap density at the grain boundary is simply reduced and the grain size is not changed and is maintained as it is.
【0032】次に、図1Bに示すように、層間絶縁膜5
における活性層2のソース領域2s及びドレイン領域2
dと対応する箇所に窓6s及び6dを形成する。Next, as shown in FIG. 1B, the interlayer insulating film 5 is formed.
Source region 2s and drain region 2 of the active layer 2 in
The windows 6s and 6d are formed at locations corresponding to d.
【0033】次に、図1Cに示すように、全面にAl層
を蒸着したのち、パターニングして信号線7を形成す
る。この信号線7は、窓6dを介してドレイン領域2d
に電気的に接続される。Next, as shown in FIG. 1C, after depositing an Al layer on the entire surface, patterning is performed to form the signal line 7. This signal line 7 is connected to the drain region 2d through the window 6d.
Electrically connected to.
【0034】次に、図2Dに示すように、全面にバッフ
ァ用の層間絶縁膜(例えばPSG)8を例えばCVD法
等で形成したのち、該層間絶縁膜8上にパッシベーショ
ン用のプラズマ窒化膜(P−SiN膜)9を例えばCV
D法等で形成する。Next, as shown in FIG. 2D, an interlayer insulating film (for example, PSG) 8 for buffer is formed on the entire surface by, eg, CVD method, and then a plasma nitride film (for passivation) (on the interlayer insulating film 8). P-SiN film) 9 is, for example, CV
It is formed by the D method or the like.
【0035】次に、図2Eに示すように、通常、後に形
成される透明電極12を分離すべき部分にフォトレジス
ト10を形成したのち、図2Fに示すように、該フォト
レジスト10をマスクとしてP−SiN膜9と層間絶縁
膜8をエッチング除去する。即ち、P−SiN膜9をプ
ラズマエッチング(CF4 ガス)によりエッチング除去
したのち、層間絶縁膜8を希フッ酸によるウェットエッ
チングでエッチング除去する。このとき、P−SiN膜
9は、希フッ酸ではエッチング除去されないことと、層
間絶縁膜8がウエットエッチング特有の等方性エッチン
グによって除去されることから、残存するP−SiN膜
9の側端部下方に存する層間絶縁膜8が除去され、P−
SiN膜9の側端部9aが所謂オーバーハング形状とな
る。Next, as shown in FIG. 2E, a photoresist 10 is usually formed on a portion where a transparent electrode 12 to be formed later is to be separated, and then, as shown in FIG. 2F, the photoresist 10 is used as a mask. The P-SiN film 9 and the interlayer insulating film 8 are removed by etching. That is, after the P-SiN film 9 is removed by plasma etching (CF 4 gas), the interlayer insulating film 8 is removed by wet etching with diluted hydrofluoric acid. At this time, the P-SiN film 9 is not removed by etching with dilute hydrofluoric acid, and the interlayer insulating film 8 is removed by isotropic etching peculiar to wet etching, so that the side edges of the remaining P-SiN film 9 are removed. Portion of the interlayer insulating film 8 existing under the
The side end portion 9a of the SiN film 9 has a so-called overhang shape.
【0036】次に、図3Gに示すように、全面に透明導
電膜(本実施の形態ではITO膜を使用)11をスパッ
タ蒸着により形成する。このとき、透明導電膜11は窓
6sを介してソース領域2sに電気的に接続される。ま
た、透明導電膜11は、P−SiN膜9のオーバーハン
グ部9aで切断されるため、蒸着と同時に各絵素毎に分
離されたかたちとなり、膜11中、ソース領域2sに接
続した部分が透明電極12となる。このときの基板温度
は、透明導電膜11の遷移温度以下に設定してある。透
明導電膜(ITO膜)11の遷移温度が190℃〜20
0℃であるため、本実施の形態では上記基板温度を19
0℃以下に設定(アニール処理)して透明導電膜11の
蒸着を行なう。Next, as shown in FIG. 3G, a transparent conductive film (ITO film is used in this embodiment) 11 is formed on the entire surface by sputter deposition. At this time, the transparent conductive film 11 is electrically connected to the source region 2s through the window 6s. Further, since the transparent conductive film 11 is cut at the overhang portion 9a of the P-SiN film 9, the transparent conductive film 11 is separated into each pixel at the same time as the vapor deposition, and the portion of the film 11 connected to the source region 2s is separated. It becomes the transparent electrode 12. The substrate temperature at this time is set to be equal to or lower than the transition temperature of the transparent conductive film 11. The transition temperature of the transparent conductive film (ITO film) 11 is 190 ° C. to 20 ° C.
Since the temperature is 0 ° C., the substrate temperature is set to 19 in the present embodiment.
The transparent conductive film 11 is deposited by setting the temperature to 0 ° C. or lower (annealing process).
【0037】次に、図3Hに示すように、透明導電膜1
1をパターニング処理して各絵素毎の完全なる分離を図
る。即ち、透明導電膜11中、信号線7上に形成されて
いる一部分を塩酸溶液等によるウエットエッチングでエ
ッチング除去する。このとき、上述の如く、基板温度を
透明導電膜11の遷移温度以下に設定して該透明導電膜
11を蒸着するようにしているため、透明導電膜11
は、図7AのX線回折強度特性からもわかるとおり、結
晶性を示すピークがないことから、膜11自体がアモル
ファス状となっており、この状態でのエッチング特性
は、下記表1に示すように、エッチングレートが高い
(エッチング液としてHCl25%水溶液を使用)。従
って、透明導電膜11に対するパターニング処理を容易
に行なうことができる。Next, as shown in FIG. 3H, the transparent conductive film 1
1 is patterned to achieve complete separation for each picture element. That is, a portion of the transparent conductive film 11 formed on the signal line 7 is removed by wet etching using a hydrochloric acid solution or the like. At this time, as described above, the substrate temperature is set to be equal to or lower than the transition temperature of the transparent conductive film 11 so that the transparent conductive film 11 is deposited.
As can be seen from the X-ray diffraction intensity characteristic of FIG. 7A, since there is no peak indicating crystallinity, the film 11 itself is amorphous, and the etching characteristic in this state is as shown in Table 1 below. In addition, the etching rate is high (25% HCl aqueous solution is used as an etching solution). Therefore, the patterning process for the transparent conductive film 11 can be easily performed.
【0038】[0038]
【表1】 [Table 1]
【0039】しかし、透明導電膜11の光透過率は図8
の分光透過特性の曲線I及びIIからわかるとおり、遷移
温度以上でアニール処理したもの(曲線III ,IV)と比
して劣化すると共に、そのシート抵抗も図9のシート抵
抗特性からわかるとおり劣化する(高くなる)。However, the light transmittance of the transparent conductive film 11 is shown in FIG.
As can be seen from the curves I and II of the spectral transmission characteristics of the above, the sheet resistance deteriorates as compared with those annealed above the transition temperature (curves III and IV), and the sheet resistance also deteriorates as can be seen from the sheet resistance characteristics of FIG. (Higher).
【0040】そこで本実施の形態では透明導電膜11の
パターニング処理後、透明導電膜11がその遷移温度以
上(即ち、200℃以上)になるまでアニール処理す
る。このアニール処理によって、透明導電膜11の光透
過率は、図8の曲線III 及び曲線IVで示すレベルまで向
上し、シート抵抗も図9に示すように低下して膜質が向
上する。これは、図7BのX線回折強度特性からもわか
るとおり、透明導電膜11の結晶化を示すピークP1 ,
P2 及びP3 が存在しており、基板温度を始めから遷移
温度以上(ここでは200℃)に設定して透明導電膜1
1を蒸着したときの特性(図7C参照)と同じ結晶化状
態を示しているからである。Therefore, in the present embodiment, after the patterning process of the transparent conductive film 11, the transparent conductive film 11 is annealed until its transition temperature or higher (that is, 200 ° C. or higher). By this annealing treatment, the light transmittance of the transparent conductive film 11 is improved to the levels shown by the curves III and IV in FIG. 8, the sheet resistance is also lowered as shown in FIG. 9, and the film quality is improved. As can be seen from the X-ray diffraction intensity characteristic of FIG. 7B, this is due to the peak P 1 , which indicates crystallization of the transparent conductive film 11,
P 2 and P 3 are present, and the transparent conductive film 1 is set by setting the substrate temperature above the transition temperature (here, 200 ° C.) from the beginning.
This is because the crystallized state is the same as the characteristic (see FIG. 7C) when 1 is vapor-deposited.
【0041】但し、基板温度を始めから遷移温度以上に
して透明導電膜11を形成した場合、確かに膜質は向上
するが、その後のパターニング特性が悪くなる。尚、パ
ターニング後のアニール処理の温度としては、200℃
〜450℃が好ましい。これは、450℃以上の場合、
スイッチング素子Qに影響を与えるおそれがあるからで
ある。However, when the transparent conductive film 11 is formed with the substrate temperature higher than the transition temperature from the beginning, the film quality is certainly improved, but the patterning characteristics thereafter are deteriorated. The annealing temperature after patterning is 200 ° C.
The temperature is preferably ~ 450 ° C. This is above 450 ℃,
This is because the switching element Q may be affected.
【0042】次に、図3Iに示すように、もう一方の絶
縁性基板13上の所要箇所に光遮蔽層14を形成する。
この光遮蔽層14は、この基板13と上記基板1とを対
向させたとき、配線部分(選択線4、信号線7等の部
分)及びスイッチング素子Qの部分と対応する箇所に形
成される(図4J参照)。その後、光遮蔽層14を含む
全面に対向電極15を形成する。尚、基板1上の透明電
極12及び基板13上の対向電極15に対し分子配向処
理が施される。Next, as shown in FIG. 3I, a light-shielding layer 14 is formed at a required position on the other insulating substrate 13.
When the substrate 13 and the substrate 1 are opposed to each other, the light shielding layer 14 is formed at a position corresponding to a wiring portion (a portion such as the selection line 4 and the signal line 7) and a portion of the switching element Q ( See FIG. 4J). After that, the counter electrode 15 is formed on the entire surface including the light shielding layer 14. The molecular alignment treatment is performed on the transparent electrode 12 on the substrate 1 and the counter electrode 15 on the substrate 13.
【0043】次に図4Jに示すように、基板1と基板1
3とを夫々透明電極12と対向電極15を対向させ、か
つ図示しないスペーサを介して基板1と基板13間に液
晶層16を封入して本実施の形態に係る液晶表示装置A
を得る。Next, as shown in FIG. 4J, the substrate 1 and the substrate 1
Liquid crystal display device A according to the present embodiment in which the transparent electrode 12 and the counter electrode 15 are opposed to each other, and the liquid crystal layer 16 is sealed between the substrate 1 and the substrate 13 via a spacer (not shown).
To get
【0044】上述の如く、本実施の形態によれば、透明
導電膜11の形成において、まず基板温度を、後に透明
電極12となる透明導電膜11の遷移温度以下に設定し
て透明導電膜11を蒸着するようにしたので、そのパタ
ーニング特性が向上し、その後のパターニング処理が容
易になり、工数削減を図ることができる。As described above, according to the present embodiment, in forming the transparent conductive film 11, first, the substrate temperature is set to be equal to or lower than the transition temperature of the transparent conductive film 11 which becomes the transparent electrode 12 later. Is deposited, the patterning characteristics are improved, the subsequent patterning process is facilitated, and the number of steps can be reduced.
【0045】また、透明導電膜11へのパターニング処
理後、透明導電膜11がその遷移温度以上になるように
熱処理を施すようにしたので、透明導電膜11、即ち、
透明電極12の光透過率が向上し、そのシート抵抗も良
好低減化となって膜質が向上し、液晶表示装置Aの高品
質化を図ることができる。Further, since the transparent conductive film 11 is subjected to a heat treatment after the patterning process on the transparent conductive film 11 so as to have a transition temperature or higher, the transparent conductive film 11, that is,
The light transmittance of the transparent electrode 12 is improved, the sheet resistance thereof is also favorably reduced, the film quality is improved, and the quality of the liquid crystal display device A can be improved.
【0046】尚、本実施の形態は、通常の場合、即ち図
18Eに示すように、ソース領域42s上にP−SiN
膜49、層間絶縁膜48及び45を貫通する窓50を形
成したのち、透明導電膜51をパターニング形成する過
程においても適用することができる。Incidentally, in the present embodiment, in a normal case, that is, as shown in FIG. 18E, P-SiN is formed on the source region 42s.
It can also be applied in the process of patterning the transparent conductive film 51 after forming the window 50 penetrating the film 49 and the interlayer insulating films 48 and 45.
【0047】また、スイッチング素子Q、特にその活性
層2の形成において、非晶質シリコン薄膜に対し2段階
の熱処理、即ち1回目は比較的高温、2回目はそれより
も低温で行なうようにしたので、グレインサイズがほぼ
均等化した多結晶シリコン薄膜2となり、グレインサイ
ズのばらつきによる特性のばらつきを防止することがで
きると共に、熱処理時間を大幅に短縮させることができ
る。In the formation of the switching element Q, particularly the active layer 2 thereof, the amorphous silicon thin film is heat-treated in two steps, that is, the first heat treatment is performed at a relatively high temperature and the second heat treatment is performed at a lower temperature. As a result, the polycrystalline silicon thin film 2 has a substantially uniform grain size, which can prevent characteristic variations due to grain size variations and can significantly reduce the heat treatment time.
【0048】また、パッシベーション用のP−SiN膜
9及びバッファ用の層間絶縁膜8を配線部分を残してエ
ッチング除去することによって、P−SiN膜9の側端
部9aをオーバーハング形状にし、更にその上面に透明
導電膜11を形成して該透明導電膜11をオーバーハン
グ部9aで分離するようにしたので、配線、特にスイッ
チング素子Q上にP−SiN膜9を残すことができ、P
−SiN膜9中の水素H2 をスイッチング素子Qに供給
することができる。従って、スイッチング素子Qのスイ
ッチング特性を向上させることができ、液晶表示装置A
の高品質化を図ることができる。Further, the P-SiN film 9 for passivation and the interlayer insulating film 8 for buffer are removed by etching while leaving the wiring portion, so that the side end portion 9a of the P-SiN film 9 is made into an overhang shape, and Since the transparent conductive film 11 is formed on the upper surface and separated by the overhang portion 9a, the P-SiN film 9 can be left on the wiring, especially on the switching element Q, and P
The hydrogen H 2 in the —SiN film 9 can be supplied to the switching element Q. Therefore, the switching characteristics of the switching element Q can be improved, and the liquid crystal display device A
The quality of can be improved.
【0049】また、本実施の形態では、ソース領域2s
から透明電極12が形成される領域にかけて層間絶縁層
8とP−SiN膜9を除去するため、ソース領域2s上
の段差が低くなってステップカバレージが良好となる。
従って、透明導電膜11を形成したとき、ソース領域2
s上での断切れは生じなくなり、液晶表示装置Aの高信
頼性を図ることができる。Further, in this embodiment, the source region 2s
Since the interlayer insulating layer 8 and the P-SiN film 9 are removed from the region where the transparent electrode 12 is formed to the region where the transparent electrode 12 is formed, the step coverage on the source region 2s is reduced and the step coverage is improved.
Therefore, when the transparent conductive film 11 is formed, the source region 2
The disconnection does not occur on s, and the liquid crystal display device A can be highly reliable.
【0050】また、図2Fにおいて残存するP−SiN
膜9の側端部をオーバーハング形状としたため、その後
の透明導電膜11の蒸着時、その蒸着と同時に透明導電
膜11を各絵素毎に分離することができる。In addition, the remaining P-SiN in FIG.
Since the side end portion of the film 9 has an overhang shape, the transparent conductive film 11 can be separated for each picture element at the same time when the transparent conductive film 11 is vapor-deposited.
【0051】上述の実施の形態は、マトリクス状に多数
の絵素を配列し、各絵素を外部からの信号で制御して、
即ち各絵素毎に分離されて形成された透明電極12と該
透明電極12と対向して形成された対向電極15とで液
晶をON/OFFして画像を表示する。In the above embodiment, a large number of picture elements are arranged in a matrix and each picture element is controlled by a signal from the outside,
That is, the liquid crystal is turned on / off by the transparent electrode 12 formed separately for each picture element and the counter electrode 15 formed so as to face the transparent electrode 12 to display an image.
【0052】ところで、透明電極12は、上述の如く、
各絵素毎に区切られており、必ず透明電極12のない部
分が存在する。この部分は常に光が透過するため、コン
トラストの低下を引起こす。By the way, the transparent electrode 12 is, as described above,
It is divided for each picture element, and there is always a portion without the transparent electrode 12. Since light is always transmitted through this portion, the contrast is lowered.
【0053】そこで上述の実施の形態では、透明電極1
2のない部分に対応して基板13内面に光遮蔽層14を
形成している(図4J参照)。特に、上述の実施の形態
は、アクティブマトリクス駆動方式であるため、スイッ
チング素子Qを各絵素毎に形成して構成している。その
ため、スイッチング素子Qと対応する箇所にも光遮蔽層
14を形成するようにしている。Therefore, in the above-described embodiment, the transparent electrode 1
The light shielding layer 14 is formed on the inner surface of the substrate 13 corresponding to the portion where there is no 2 (see FIG. 4J). In particular, since the above-described embodiment is the active matrix driving method, the switching element Q is formed for each picture element. Therefore, the light shielding layer 14 is formed also in the portion corresponding to the switching element Q.
【0054】ところが、この光遮蔽層14は、光を透過
しないので、透明電極12側に到達する光量が下がって
しまう。特に、光遮蔽層14のない部分の面積の割合
(開口率)は、50%前後でしかないため、光利用率が
悪くなる。However, since the light shielding layer 14 does not transmit light, the amount of light reaching the transparent electrode 12 side is reduced. In particular, the ratio of the area of the part without the light shielding layer 14 (aperture ratio) is only around 50%, and thus the light utilization rate is deteriorated.
【0055】そこで、本発明の他の実施の形態として、
以下に示す手段により光の利用率を向上させる。即ち、
図10に示すように、光入射側の基板13上に透明材
(例えばフォトレジスト等)21を形成したのち、透明
材21の所要箇所に溝22を形成する。この溝22は、
2つの対向するテーパ部(曲面も含む)22aで構成さ
れ、基板13内面に形成された光遮蔽層14と対応する
箇所に連続的に形成されてなる。この溝22を設けるこ
とによって、基板13の光遮蔽層14と対応する箇所に
入射した光は、溝22のテーパ部22aによって屈折さ
れて透明電極12側に入射することとなる。従って、上
記溝22は光を屈折させる所謂レンズの機能を果たし、
基板13に入射した光を全て透明電極12側に供給する
ため、光の利用率が向上する。Therefore, as another embodiment of the present invention,
The light utilization rate is improved by the means described below. That is,
As shown in FIG. 10, after a transparent material (for example, photoresist) 21 is formed on the substrate 13 on the light incident side, a groove 22 is formed at a required portion of the transparent material 21. This groove 22
It is composed of two opposed tapered portions (including curved surfaces) 22a, and is continuously formed at a location corresponding to the light shielding layer 14 formed on the inner surface of the substrate 13. By providing the groove 22, the light incident on the portion of the substrate 13 corresponding to the light shielding layer 14 is refracted by the taper portion 22 a of the groove 22 and is incident on the transparent electrode 12 side. Therefore, the groove 22 functions as a so-called lens for refracting light,
Since all the light incident on the substrate 13 is supplied to the transparent electrode 12 side, the light utilization rate is improved.
【0056】具体的には、例えば図11に示すように、
厚さT=1.1mmのガラス基板13内面に幅d=10
μmの光遮蔽層14が形成されている場合、その基板1
3の上面に厚さt=1〜5μmの透明材21を形成した
のち、該透明材21のちょうど光遮蔽層14と対応する
位置に溝22を形成する。ここで、基板13の上方から
完全なる平行光が入射した場合を考えると、この溝22
のテーパ部22aで光を屈折させるべき角度θは0.2
6°で十分であり、溝22を設けることによって生じる
光の散乱は無視できるものと考えてよい。Specifically, for example, as shown in FIG.
The width d = 10 on the inner surface of the glass substrate 13 having the thickness T = 1.1 mm.
If the light-shielding layer 14 of μm is formed, its substrate 1
A transparent material 21 having a thickness of t = 1 to 5 μm is formed on the upper surface of 3, and a groove 22 is formed at a position of the transparent material 21 just corresponding to the light shielding layer 14. Considering the case where perfect parallel light enters from above the substrate 13, the groove 22
The angle θ at which the light is refracted by the tapered portion 22a of is 0.2
6 ° is sufficient, and it can be considered that the light scattering caused by providing the groove 22 is negligible.
【0057】従って、上述のように溝22を設けること
によって、透明電極12側に到達する光量の損失を低減
化でき、開口率を見かけ上、向上させることができる。
しかも本実施の形態に係る液晶表示装置Aにおいて、溝
22が形成されている面を常に光源側に向けることによ
って、画像のぼけも全く生じなくなる。また、高解像度
化も可能となる。Therefore, by providing the groove 22 as described above, the loss of the amount of light reaching the transparent electrode 12 side can be reduced, and the aperture ratio can be apparently improved.
In addition, in the liquid crystal display device A according to the present embodiment, the surface on which the groove 22 is formed is always directed toward the light source side, so that blurring of the image does not occur at all. Also, high resolution can be achieved.
【0058】次に、上記溝22の形成方法を図12〜図
14に基いて説明する。まず第1の方法は、図12Aに
示すように、基板13上に可視光を透過するフォトレジ
スト21Aを形成したのち、図12Bに示すように、後
に光遮蔽層が形成される部分に対応する箇所をフォトマ
スク等を使用してパターニング除去(露光、現像)す
る。このとき、開口側端部21Aa間の距離mが後に形
成される光遮蔽層14の幅(二点鎖線で示す)よりも小
さくなるようにパターニングする。Next, a method of forming the groove 22 will be described with reference to FIGS. First, the first method is to form a photoresist 21A that transmits visible light on the substrate 13 as shown in FIG. 12A, and then, as shown in FIG. 12B, correspond to a portion where a light shielding layer will be formed later. Patterning removal (exposure, development) is performed on the location using a photomask or the like. At this time, patterning is performed so that the distance m between the opening-side end portions 21Aa is smaller than the width of the light shielding layer 14 to be formed later (shown by the chain double-dashed line).
【0059】次いで、図12Cに示すように、150℃
〜200℃で熱処理する。このとき、レジスト21Aの
開口側端部21Aaが熱溶融による変形によって図示の
如くほぼテーパ状又は曲面状となって溝22が形成され
る。尚、テーパ部22a間の距離が広くなってしまった
場合は、図13に示すように、更にSiO2 膜23をC
VD法又はスパッタ法で形成すれば、SiO2 膜23上
に形成された溝24のテーパ部24a間の距離を狭める
ことができる。Then, as shown in FIG. 12C, 150 ° C.
Heat treatment at ~ 200 ° C. At this time, the opening-side end portion 21Aa of the resist 21A becomes substantially tapered or curved as shown in the drawing due to deformation due to heat melting, and the groove 22 is formed. In the case where the distance between the tapered portion 22a has become widely, as shown in FIG. 13, further SiO 2 film 23 C
If formed by the VD method or the sputtering method, the distance between the tapered portions 24a of the groove 24 formed on the SiO 2 film 23 can be narrowed.
【0060】次に、溝22の形成方法の第2の方法は、
図14Aに示すように、予め内面に光遮蔽層14を形成
した基板13の上面にネガレジスト21Bを形成したの
ち、基板13の内面側(光遮蔽層14が形成されている
面)から光を照射してネガレジスト21Bを感光させ
る。このとき、光遮蔽層14に対応する部分にも光の回
折現象によって、弱い光が照射され、結果的に、図14
Bに示すように、レジスト21Bの光遮蔽層14と対応
する箇所がテーパあるいは曲面をもつ凹状に現像されて
溝22が形成される。この場合、光の回折効果を利用す
るため、非常に幅の狭い溝22を得ることができる。Next, the second method of forming the groove 22 is as follows.
As shown in FIG. 14A, after the negative resist 21B is formed on the upper surface of the substrate 13 having the light shielding layer 14 formed on the inner surface in advance, light is emitted from the inner surface side of the substrate 13 (the surface on which the light shielding layer 14 is formed). The negative resist 21B is exposed to light to be exposed. At this time, weak light is also applied to the portion corresponding to the light shielding layer 14 due to the light diffraction phenomenon, and as a result, as shown in FIG.
As shown in B, the portion of the resist 21B corresponding to the light shielding layer 14 is developed into a concave shape having a taper or a curved surface to form a groove 22. In this case, since the diffraction effect of light is used, the groove 22 having a very narrow width can be obtained.
【0061】上述した2つの形成方法において、レジス
ト21A又は21Bと基板13とのエッチングレートを
同じにしてスパッタエッチングすれば、即ちレジスト2
1A又は21Bがなくなるまでエッチバックすれば、基
板13上面がレジスト21A又は21Bの形状を踏襲す
るため、基板13自体に溝22を形成することが可能と
なる。In the above two forming methods, if the resist 21A or 21B and the substrate 13 are sputter-etched at the same etching rate, that is, the resist 2 is formed.
By etching back until 1A or 21B disappears, the upper surface of the substrate 13 follows the shape of the resist 21A or 21B, so that the groove 22 can be formed in the substrate 13 itself.
【0062】尚、レジスト21A又は21Bとしては、
可視光領域を透過する例えば透明のDeepUV用レジ
ストが好ましい。As the resist 21A or 21B,
For example, a transparent deep UV resist that transmits a visible light region is preferable.
【0063】また、図12の第1の方法において、レジ
スト21Aの代わりに低融点軟化材を使用し、該低融点
軟化材をフォトレジスト法でパターニングしたのち、上
記低融点軟化材上のフォトレジストを剥離し、更に低融
点軟化材を軟化させて溝22を形成するようにしてもよ
い。Further, in the first method of FIG. 12, a low melting point softening material is used instead of the resist 21A, the low melting point softening material is patterned by a photoresist method, and then the photoresist on the low melting point softening material is used. May be peeled off and the low melting point softening material may be further softened to form the groove 22.
【0064】上記の実施の形態では、基板13上に溝2
2を形成して光の利用率を向上させるようにしたが、さ
らに他の実施の形態として、図15に示すように、基板
13上に両側にテーパ部31aを有する突起31を設け
るようにしてもよい。In the above embodiment, the groove 2 is formed on the substrate 13.
2 is formed to improve the light utilization rate, but as still another embodiment, as shown in FIG. 15, projections 31 having tapered portions 31a on both sides are provided on the substrate 13. Good.
【0065】この場合、図面上、左側に存するテーパ部
31alに入射した光l1は、右方向に屈折されて、光
遮蔽層14を隔てた右側の透明電極12r側に入射し、
反対に右側に存するテーパ部31arに入射した光l2
は、左側の透明電極12lに入射するため、上記図10
で示す溝22の例と同様に光の利用率が向上する。In this case, the light 11 incident on the tapered portion 31al on the left side in the drawing is refracted in the right direction and is incident on the transparent electrode 12r side on the right side across the light shielding layer 14,
On the contrary, the light l2 incident on the taper portion 31ar on the right side
Is incident on the transparent electrode 12l on the left side,
Similar to the example of the groove 22 shown by, the light utilization rate is improved.
【0066】この突起31の形成方法としては、まず図
16Aに示すように、基板13上に該基板13のエッチ
ングレートとそのレートが異なる例えばP−SiN膜3
2を形成したのち、P−SiN膜32の光遮蔽層14
(図16では図示せず)と対応する箇所にフォトレジス
ト33を形成する。その後、フォトレジスト33をマス
クとしてP−SiN膜32に対しプラズマエッチングを
行なう。このとき、P−SiN膜32の方が基板13よ
りもエッチングレートが高いため、早くエッチングさ
れ、基板13へのエッチングが開始されたと同時にフォ
トレジスト33下方に存する部分にもエッチングが進
み、最終的に図16Bに示すように、基板13上に両面
がテーパ状となされた突起31が形成される。尚、この
突起31の大きさは非常に小さく、例えば高さhが約
0.3μm、横幅Dが約10μmのレベルである。As a method of forming the protrusion 31, first, as shown in FIG. 16A, the etching rate of the substrate 13 is different from that of the substrate 13, for example, the P-SiN film 3 is formed.
2 is formed, and then the light shielding layer 14 of the P-SiN film 32 is formed.
A photoresist 33 is formed at a position corresponding to (not shown in FIG. 16). After that, plasma etching is performed on the P-SiN film 32 using the photoresist 33 as a mask. At this time, since the P-SiN film 32 has a higher etching rate than the substrate 13, the P-SiN film 32 is etched earlier, and when the etching of the substrate 13 is started, the etching also progresses to the portion below the photoresist 33, and finally the etching is performed. As shown in FIG. 16B, protrusions 31 having both surfaces tapered are formed on the substrate 13. The size of the protrusion 31 is very small, for example, the height h is about 0.3 μm and the lateral width D is about 10 μm.
【0067】そして、図15に示すように、上記突起3
1と共に光遮蔽層14上に頂角ψがやや鋭角となされた
断面ほぼ二等辺三角形状の光反射層34を設ければ、突
起31近傍から斜め方向に入射した光l3を透明電極1
2側に反射させることができ、光の利用率をより向上さ
せることができる。Then, as shown in FIG.
1 and a light reflection layer 34 having an apex angle ψ with a slightly acute angle and having an approximately isosceles triangular cross-section, are provided on the light shielding layer 14 together with the light shielding layer 14.
It can be reflected to the second side, and the light utilization rate can be further improved.
【0068】尚、上述の各実施の形態では、透明電極膜
11としてITO膜を使用したが、その他、SnO2 膜
(ネサ膜)、ZnO膜を使用することも可能である。In each of the above-mentioned embodiments, the ITO film is used as the transparent electrode film 11, but it is also possible to use SnO 2 film (nesa film) or ZnO film.
【0069】本発明の多結晶半導体の製造方法及び液晶
表示装置の製造方法は、上述の実施の形態に限定される
ものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他
様々な構成が取り得る。The method for producing a polycrystalline semiconductor and the method for producing a liquid crystal display device according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various other configurations can be adopted without departing from the scope of the present invention. .
【0070】[0070]
【発明の効果】上述の本発明に係る多結晶半導体の製造
方法によれば、グレインサイズがほぼ均等化した多結晶
半導体を製造することができる。また、熱処理時間を大
幅に短縮させることができる。According to the method for producing a polycrystalline semiconductor according to the present invention described above, it is possible to produce a polycrystalline semiconductor in which the grain sizes are substantially equalized. Further, the heat treatment time can be shortened significantly.
【0071】上述の本発明による液晶表示装置の製造方
法によれば、薄膜トランジスタをグレインサイズがほぼ
均質化した多結晶半導体により形成することにより、ト
ランジスタ特性のばらつきを防止して、液晶表示装置の
高品質化を実現することができる。According to the above-described method of manufacturing a liquid crystal display device of the present invention, the thin film transistor is formed of a polycrystalline semiconductor having a substantially uniform grain size, thereby preventing variations in transistor characteristics and improving the liquid crystal display device performance. Quality can be realized.
【図1】A〜C 本発明の実施の形態に係る液晶表示装
置の製造方法を示す工程図である。1A to 1C are process diagrams showing a method for manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
【図2】D〜F 本発明の実施の形態に係る液晶表示装
置の製造方法を示す工程図である。2A to 2F are process diagrams showing a method for manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
【図3】G〜I 本発明の実施の形態に係る液晶表示装
置の製造方法を示す工程図である。3A to 3I are process diagrams showing a method for manufacturing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
【図4】J 本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の
製造方法を示す工程図である。FIG. 4J is a process drawing showing the manufacturing method of the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention.
【図5】グレイン発生速度のアニール時間依存性を示す
特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing an annealing time dependency of a grain generation rate.
【図6】サイズ毎における単位面積当たりのグレインの
個数を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing the number of grains per unit area for each size.
【図7】透明導電膜の結晶状態をX線回折により示す特
性図である。
A 基板温度を遷移温度以下に設定して透明導電膜を蒸
着した場合である。
B 蒸着後遷移温度以上でアニール処理した場合であ
る。
C 基板温度を遷移温度以上に設定して透明導電膜を蒸
着した場合である。FIG. 7 is a characteristic diagram showing a crystalline state of a transparent conductive film by X-ray diffraction. A This is the case where the transparent conductive film is vapor-deposited with the substrate temperature set to the transition temperature or lower. B This is the case when annealing is performed at a transition temperature or higher after vapor deposition. This is the case where the transparent conductive film is vapor-deposited with the C substrate temperature set to the transition temperature or higher.
【図8】透明導電膜の分光透過特性を示す特性図であ
る。FIG. 8 is a characteristic diagram showing spectral transmission characteristics of a transparent conductive film.
【図9】シート抵抗のアニール温度依存性を示す特性図
である。FIG. 9 is a characteristic diagram showing the annealing temperature dependence of sheet resistance.
【図10】光の利用率を向上させた実施の形態を示す構
成図である。FIG. 10 is a configuration diagram showing an embodiment in which the utilization factor of light is improved.
【図11】図10の要部を示す拡大図である。11 is an enlarged view showing a main part of FIG.
【図12】溝の形成方法の第1の方法を示す工程図であ
る。FIG. 12 is a process drawing showing a first method of forming a groove.
【図13】テーパ部間の距離を狭める方法を示す構成図
である。FIG. 13 is a configuration diagram showing a method for reducing the distance between the tapered portions.
【図14】溝の形成方法の第2の方法を示す工程図であ
る。FIG. 14 is a process drawing showing a second method of forming a groove.
【図15】光の利用率を向上させた場合を示す構成図で
ある。FIG. 15 is a configuration diagram showing a case where the light utilization rate is improved.
【図16】突起の形成方法を示す工程図である。FIG. 16 is a process drawing showing the method of forming protrusions.
【図17】A〜C 従来例を示す工程図である。17A to 17C are process diagrams showing conventional examples A to C.
【図18】D〜F 従来例を示す工程図である。FIG. 18 is a process diagram showing a conventional example of D to F.
【図19】G 従来例を示す工程図である。FIG. 19 is a process chart showing a G conventional example.
1,13 絶縁性基板、2 活性層、2s ソース領
域、2d ドレイン領域、3 ゲート絶縁膜、4 ゲー
ト電極、5,8 層間絶縁膜、7 信号線、9 P−S
iN膜、11 透明導電膜、12 透明電極、14 光
遮蔽層、15 対向電極、16 液晶層、21 透明
材、22 溝、31 突起、A 液晶表示装置、Q ス
イッチング素子1, 13 insulating substrate, 2 active layer, 2s source region, 2d drain region, 3 gate insulating film, 4 gate electrode, 5, 8 interlayer insulating film, 7 signal line, 9 PS
iN film, 11 transparent conductive film, 12 transparent electrode, 14 light shielding layer, 15 counter electrode, 16 liquid crystal layer, 21 transparent material, 22 groove, 31 protrusion, A liquid crystal display device, Q switching element
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河村 明士 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−21818(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/20 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Akashi Kawamura 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Within Sony Corporation (56) References JP-A-63-21818 (JP, A) (58) ) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/20
Claims (4)
ンテーションによって上記半導体に導入して非晶質半導
体を形成する工程と、上記非晶質半導体を熱処理する 第1の熱処理工程と、 上記非晶質半導体を上記第1の熱処理工程より低い温度
で、かつ上記第1の熱処理工程より長時間熱処理する第
2の熱処理工程とを有することを特徴とする多結晶半導
体の製造方法。1. A method for manufacturing a polycrystalline semiconductor, comprising the steps of forming a semiconductor on a substrate, and introducing an ion species consisting of the main component of the semiconductor into the semiconductor by ion implantation to form an amorphous semiconductor. A step of forming, a first heat treatment step of heat- treating the amorphous semiconductor, and a step of heat-treating the amorphous semiconductor at a temperature lower than that of the first heat treatment step and for a longer time than the first heat treatment step. 2. A method for manufacturing a polycrystalline semiconductor, comprising the step 2 of heat treatment.
を特徴とする請求項1に記載の多結晶半導体の製造方
法。2. The method for producing a polycrystalline semiconductor according to claim 1, wherein the polycrystalline semiconductor is silicon.
表示装置の製造方法であって、 上記薄膜トランジスタは、基板上に半導体を形成する工
程と、 上記半導体の主成分からなるイオン種をイオンインプラ
ンテーションによって上記半導体に導入して非晶質半導
体を形成する工程と、上記非晶質半導体を熱処理する 第1の熱処理工程と、 上記非晶質半導体を上記第1の熱処理工程より低い温度
で、かつ上記第1の熱処理工程より長時間熱処理する第
2の熱処理工程とによって形成されたことを特徴とする
液晶表示装置の製造方法。3. A method of manufacturing a liquid crystal display device, comprising a thin film transistor connected to the thin film transistor, wherein the thin film transistor comprises a step of forming a semiconductor on a substrate, and an ion species consisting of a main component of the semiconductor is ion-implanted. forming an amorphous semiconductor is introduced into the semiconductor, the first heat treatment step of heat-treating the amorphous semiconductor, the amorphous semiconductor at a temperature lower than the first heat treatment step, and the first And a second heat treatment step in which heat treatment is performed for a longer time than the first heat treatment step.
を特徴とする請求項3に記載の液晶表示装置の製造方
法。4. The method of manufacturing a liquid crystal display device according to claim 3, wherein the amorphous semiconductor is silicon.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3421499A JP3362689B2 (en) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | Method for manufacturing polycrystalline semiconductor and method for manufacturing liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3421499A JP3362689B2 (en) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | Method for manufacturing polycrystalline semiconductor and method for manufacturing liquid crystal display device |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30516989A Division JP3077810B2 (en) | 1989-11-25 | 1989-11-25 | Manufacturing method of liquid crystal display device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11288882A JPH11288882A (en) | 1999-10-19 |
| JP3362689B2 true JP3362689B2 (en) | 2003-01-07 |
Family
ID=12407916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3421499A Expired - Fee Related JP3362689B2 (en) | 1999-02-12 | 1999-02-12 | Method for manufacturing polycrystalline semiconductor and method for manufacturing liquid crystal display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3362689B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4729953B2 (en) * | 2005-03-15 | 2011-07-20 | 日立電線株式会社 | Method for manufacturing thin film semiconductor device |
-
1999
- 1999-02-12 JP JP3421499A patent/JP3362689B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11288882A (en) | 1999-10-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6526778B2 (en) | Display panel, electronic equipment | |
| TW544939B (en) | Thin film semiconductor device, production process and information display | |
| JP2003092262A (en) | Polycrystalline mask and method of manufacturing polycrystalline thin film transistor using the same | |
| CN100592534C (en) | Display device, manufacturing method thereof, and projection display device | |
| JP2798769B2 (en) | Method for manufacturing thin film transistor | |
| JP3421882B2 (en) | Preparation method of polycrystalline semiconductor thin film | |
| JP3344418B2 (en) | Exposure device, semiconductor thin film, thin film transistor, liquid crystal display device, EL display device and method of manufacturing the same | |
| JP4084039B2 (en) | Thin film semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JPH11195608A (en) | Laser annealing method | |
| JP2000260709A (en) | Semiconductor thin film crystallization method and semiconductor device using the same | |
| JP3362689B2 (en) | Method for manufacturing polycrystalline semiconductor and method for manufacturing liquid crystal display device | |
| JP3077810B2 (en) | Manufacturing method of liquid crystal display device | |
| JP2809152B2 (en) | Method for manufacturing thin film transistor | |
| JP4316149B2 (en) | Thin film transistor manufacturing method | |
| JP3039541B2 (en) | Manufacturing method of liquid crystal display device | |
| JPH04340725A (en) | Manufacturing method of thin film transistor | |
| JP3774278B2 (en) | Method for manufacturing thin film transistor substrate for liquid crystal display device | |
| JPH04340724A (en) | Manufacture of thin film transistor | |
| KR100482164B1 (en) | A Method for Manufacturing A Thin Film Transistor Device using poly-Silicon | |
| JP2546524B2 (en) | Method for manufacturing thin film transistor | |
| JP2000260710A (en) | Semiconductor device manufacturing method and annealing apparatus | |
| KR100317636B1 (en) | A thin film transister, Semiconduct layer of a thin film transister and fabricating the same | |
| JPH1187724A (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JPH11135797A (en) | Shape processing method of laminated film and method of manufacturing thin film transistor using the same | |
| JPH09133928A5 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091025 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |