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JP3439444B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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JP3439444B2 - Liquid crystal display - Google Patents

Liquid crystal display

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JP3439444B2
JP3439444B2 JP2000272232A JP2000272232A JP3439444B2 JP 3439444 B2 JP3439444 B2 JP 3439444B2 JP 2000272232 A JP2000272232 A JP 2000272232A JP 2000272232 A JP2000272232 A JP 2000272232A JP 3439444 B2 JP3439444 B2 JP 3439444B2
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tft
liquid crystal
light
shielding film
film
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英和 松下
秀人 元島
秀作 城戸
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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】この発明は、液晶表示装置に
係り、詳しくは、TFT(Thin Film Transistor:薄膜
トランジスタ)基板上のTFTを覆うように遮光膜が形
成される液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device in which a light shielding film is formed so as to cover a TFT on a TFT (Thin Film Transistor) substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】各種の情報機器等のディスプレイ装置と
して液晶表示装置が広く用いられている。図17は、液
晶表示装置の一例の概略的構成を示す断面図である。同
液晶表示装置は、同図に示すように、液晶を駆動するス
イッチング素子(駆動素子)として動作するTFT10
0が形成されたTFT基板101と、対向基板102
と、両基板101、102間に挟持された液晶103と
から構成されている。TFT100は、ゲート電極10
5、ゲート絶縁膜106、半導体層107、ドレイン電
極111及びソース電極112等から構成されている。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices are widely used as display devices for various information devices. FIG. 17 is a sectional view showing a schematic configuration of an example of a liquid crystal display device. In the liquid crystal display device, as shown in the figure, the TFT 10 that operates as a switching element (driving element) that drives liquid crystal.
0 formed TFT substrate 101 and counter substrate 102
And a liquid crystal 103 sandwiched between the substrates 101 and 102. The TFT 100 has a gate electrode 10
5, a gate insulating film 106, a semiconductor layer 107, a drain electrode 111, a source electrode 112, and the like.

【0003】上述したような液晶表示装置において、T
FT基板上のTFTを覆うように遮光膜を形成した構成
のものが知られている。図11は、従来のこの種の液晶
表示装置の構成を示す平面図、図12は図11のE−
E’及びF−F’矢視断面図、図13及び図14は同液
晶表示装置の製造方法を工程順に示す工程図である。な
お、同液晶表示装置は、TFT基板の構成についてのみ
示している。同液晶表示装置は、図11及び図12に示
すように、TFT基板101が、ガラス等から成る透明
絶縁基板104と、透明絶縁基板104上に形成された
アルミニウム(Al)、クロム(Cr)、モリブデン
(Mo)等から成るゲート電極105と、ゲート電極1
05上に形成されたSiO2(酸化シリコン)及びSi
X(窒化シリコン)の積層膜から成るゲート絶縁膜1
06と、ゲート絶縁膜106上に形成されたアモルファ
スシリコン(a−Si)から成る半導体層107と、半
導体層107の両端部にオーミック層(n+型層)10
8d及び108sを介して接続されたCr、Mo等から
成るドレイン電極111及びソース電極112と、半導
体層107を含む全面に形成されたSiNXから成る保
護膜(パッシベーション膜)113と、半導体層107
の上方の保護膜113上に形成されたアモルファスシリ
コンから成る遮光膜114とから構成されている。ゲー
ト電極105、ゲート絶縁膜106、半導体層107、
ドレイン電極111及びソース電極112等によりTF
T110が構成されている。また、ソース電極112に
はITO(Indium-Tin-Oxide)から成る透明な画素電極
(図示せず)が接続されている。ここで、TFT110
を覆うように形成された遮光膜114は、対向基板側か
らの入射光を遮ることによって、TFT110のチャネ
ル(バックチャネル)に流れるリーク電流を防止するた
めに設けられている。
In the liquid crystal display device as described above, T
There is known a structure in which a light shielding film is formed so as to cover the TFT on the FT substrate. FIG. 11 is a plan view showing the structure of a conventional liquid crystal display device of this type, and FIG.
E'and FF 'sectional views taken in the direction of the arrows, and FIGS. 13 and 14 are process diagrams showing the manufacturing method of the liquid crystal display device in the order of processes. In the liquid crystal display device, only the structure of the TFT substrate is shown. In the liquid crystal display device, as shown in FIGS. 11 and 12, a TFT substrate 101 includes a transparent insulating substrate 104 made of glass or the like, and aluminum (Al), chromium (Cr), and the like formed on the transparent insulating substrate 104. The gate electrode 105 made of molybdenum (Mo) or the like, and the gate electrode 1
05 SiO 2 formed on (silicon oxide) and Si
Gate insulating film 1 made of a laminated film of N x (silicon nitride)
06, a semiconductor layer 107 made of amorphous silicon (a-Si) formed on the gate insulating film 106, and ohmic layers (n + -type layers) 10 on both ends of the semiconductor layer 107.
A drain electrode 111 and a source electrode 112 made of Cr, Mo or the like connected via 8d and 108s, a protective film (passivation film) 113 made of SiN x formed over the entire surface including the semiconductor layer 107, and the semiconductor layer 107.
And a light-shielding film 114 made of amorphous silicon formed on the protective film 113 above. The gate electrode 105, the gate insulating film 106, the semiconductor layer 107,
The drain electrode 111, the source electrode 112, etc.
T110 is configured. A transparent pixel electrode (not shown) made of ITO (Indium-Tin-Oxide) is connected to the source electrode 112. Here, the TFT 110
The light-shielding film 114 formed so as to cover the light-shielding film is provided in order to prevent the leak current flowing in the channel (back channel) of the TFT 110 by blocking the incident light from the counter substrate side.

【0004】次に、図13及び図14を参照して、同液
晶表示装置の製造方法について工程順に説明する。ま
ず、図13(a)に示すように、ガラス等から成る透明
絶縁基板104を用いて、スパッタ法等により、全面に
Al、Cr、Mo等から成る膜厚が100〜300nm
の導電膜を形成した後、周知のフォトリソグラフィ法に
より導電膜をパターニングしてゲート電極105を形成
する。
Next, with reference to FIGS. 13 and 14, a method of manufacturing the liquid crystal display device will be described in the order of steps. First, as shown in FIG. 13A, a transparent insulating substrate 104 made of glass or the like is used, and a film thickness made of Al, Cr, Mo, or the like is 100 to 300 nm over the entire surface by a sputtering method or the like.
After the conductive film is formed, the conductive film is patterned by a well-known photolithography method to form the gate electrode 105.

【0005】次に、図13(b)に示すように、CVD
(Chemical Vapor Deposition)法等により、全面に順次
にSiO2及びSiNXを形成して両積層膜から成る膜厚
が200〜400nmのゲート絶縁膜106を形成す
る。次に、CVD法等により、全面にアモルファスシリ
コンから成る膜厚が100〜400nmの半導体層10
7を形成した後、この半導体層の表面にP(燐)等のn
型不純物をイオン注入してn+型層108を形成する。
Next, as shown in FIG. 13B, CVD
By a (Chemical Vapor Deposition) method or the like, SiO 2 and SiN X are sequentially formed on the entire surface to form a gate insulating film 106 composed of both laminated films and having a film thickness of 200 to 400 nm. Next, the semiconductor layer 10 made of amorphous silicon and having a film thickness of 100 to 400 nm is formed on the entire surface by the CVD method or the like.
7 is formed, and then n such as P (phosphorus) is formed on the surface of the semiconductor layer.
An n + type layer 108 is formed by ion implantation of a type impurity.

【0006】次に、図13(c)に示すように、スパッ
タ法等により、全面にCr、Mo等から成る膜厚が10
0〜300nmの導電膜を形成した後、フォトリソグラ
フィ法により導電膜をパターニングして、ドレイン電極
111及びソース電極112を形成する。
Next, as shown in FIG. 13C, a film thickness of Cr, Mo, etc. is formed on the entire surface by sputtering or the like.
After forming the conductive film of 0 to 300 nm, the conductive film is patterned by a photolithography method to form the drain electrode 111 and the source electrode 112.

【0007】次に、図14(d)に示すように、ドレイ
ン電極111及びソース電極112で覆われていないn
+型層108の表面を選択的にエッチングすることによ
り、半導体層107のチャネル(バックチャネル)とな
る領域を露出して、TFT110を完成させる。
Next, as shown in FIG. 14D, n not covered with the drain electrode 111 and the source electrode 112.
By selectively etching the surface of the + -type layer 108, a region of the semiconductor layer 107 to be a channel (back channel) is exposed and the TFT 110 is completed.

【0008】次に、図14(e)に示すように、スパッ
タ法等により、全面にSiNX等から成る膜厚が200
〜400nmの保護膜113を形成する。次に、CVD
法等により全面にアモルファスシリコンから成る膜厚が
200〜400nmの導電膜を形成した後、この導電膜
をパターニングして遮光膜114を形成して、図11及
び図12のTFT基板101を完成させる。
Next, as shown in FIG. 14 (e), a film thickness of SiN x or the like is formed on the entire surface by a sputtering method or the like.
A protective film 113 having a thickness of 400 nm is formed. Next, CVD
After forming a conductive film made of amorphous silicon and having a film thickness of 200 to 400 nm on the entire surface by a method or the like, the conductive film is patterned to form a light shielding film 114 to complete the TFT substrate 101 of FIGS. 11 and 12. .

【0009】上述したような製造方法で製造された従来
の液晶表示装置によれば、図11及び図12に示したよ
うに、TFT110の上方には遮光膜114が存在して
いるため、対向基板側からの入射光は遮光膜114によ
り遮られてTFT110に入射しないので、TFT11
0によるリーク電流を防止、あるいはリーク電流の増加
を抑制することができ、それゆえTFT110のリーク
特性を改善することができる。このようにTFTへの光
入射を防止するために、TFTを覆うように遮光膜を形
成した構成の液晶表示装置は従来から一般に知られてお
り、例えば特開2000−131716号公報に開示さ
れている。同公報に示された液晶表示装置は、TFTの
上方に遮光膜を形成するだけでなく、TFTの下方にも
遮光膜を形成して、対向基板側からTFTへの光入射を
防止すると共に、TFT基板の裏側からTFTに入射す
る戻り光も防止するようにしている。
According to the conventional liquid crystal display device manufactured by the above manufacturing method, as shown in FIGS. 11 and 12, since the light shielding film 114 exists above the TFT 110, the counter substrate is formed. The incident light from the side is blocked by the light shielding film 114 and does not enter the TFT 110.
The leak current due to 0 can be prevented or the increase of the leak current can be suppressed, and therefore the leak characteristics of the TFT 110 can be improved. A liquid crystal display device having a structure in which a light-shielding film is formed so as to cover the TFT in order to prevent light from entering the TFT in this manner has been generally known from the past, and is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-131716. There is. In the liquid crystal display device disclosed in the publication, not only a light-shielding film is formed above the TFT, but also a light-shielding film is formed below the TFT to prevent light from entering the TFT from the counter substrate side. Return light that enters the TFT from the back side of the TFT substrate is also prevented.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
液晶表示装置では、TFT基板上に形成されたTFTを
覆うように遮光膜を形成しても、スイッチング素子とし
てのTFTがオフしている、特にゲート電圧が低い領域
においてはTFTのリーク特性が劣化する、という問題
がある。
However, in the conventional liquid crystal display device, even if the light-shielding film is formed so as to cover the TFT formed on the TFT substrate, the TFT as the switching element is turned off. There is a problem that the leak characteristic of the TFT is deteriorated in the region where the gate voltage is low.

【0011】図15は、図11及び図12に示した従来
の液晶表示装置のTFTのリーク特性を説明する図で、
同(a)はTFT基板101上に形成されたTFT11
0を示す断面図、同(b)は遮光膜114の有無による
TFT110のリーク特性の相違を示す図である。な
お、図15(b)において、縦軸はリーク電流I、横軸
はゲート電圧Vgを示し、各リーク特性は、TFT11
0に対して光を照射しない条件(例えばTFT110を
暗室内に収容して)で測定した例で示している。Aは遮
光膜有りのTFTのリーク特性を示し、Bは遮光膜無し
のTFTのリーク特性を示し、それぞれドレイン電圧V
dを+10Vに固定して印加した例で示している。図15
(b)から明らかなように、従来の液晶表示装置では、
スイッチング素子としてTFT110がオフしている特
にゲート電圧Vgの低い領域(−14V〜−20V)にお
いては、遮光膜有りの特性Aのリーク電流が増加して遮
光膜無しの特性Bよりもリーク電流が大きくなって、リ
ーク特性が劣化していることを示している。加えて、電
流特性の立上りしきい電圧(Vth)も低くなっているこ
とがあげられる。
FIG. 15 is a diagram for explaining the leak characteristic of the TFT of the conventional liquid crystal display device shown in FIGS. 11 and 12.
The same (a) shows the TFT 11 formed on the TFT substrate 101.
0 is a cross-sectional view showing 0, and FIG. 4B is a view showing a difference in leak characteristic of the TFT 110 depending on the presence or absence of the light shielding film 114. In FIG. 15B, the vertical axis represents the leak current I and the horizontal axis represents the gate voltage Vg.
0 is shown as an example of measurement under the condition that light is not irradiated (for example, the TFT 110 is housed in a dark room). A shows the leak characteristic of the TFT with the light-shielding film, B shows the leak characteristic of the TFT without the light-shielding film, and the drain voltage V
The example is shown in which d is fixed at +10 V and applied. Figure 15
As is apparent from (b), in the conventional liquid crystal display device,
In the region where the gate voltage Vg is low (−14 V to −20 V) where the TFT 110 is off as a switching element, the leakage current of the characteristic A with the light shielding film increases and the leakage current is larger than that of the characteristic B without the light shielding film. It shows that the leakage characteristics are deteriorated as the size increases. In addition, the rising threshold voltage (Vth) of the current characteristic is also low.

【0012】本来なら、特にゲート電圧Vgの低い領域
では、スイッチング素子として働くTFTがオフするの
で、リーク電流は略0になる筈である。それにも拘ら
ず、特にゲート電圧Vgの低い領域において、遮光膜有
りの特性Aのリーク電流が増加しているのは、何らかの
原因が存在しているためであると考えられる。したがっ
て、その原因を明らかにすることが望まれている。
Originally, especially in the region where the gate voltage Vg is low, the TFT serving as a switching element is turned off, so that the leak current should be substantially zero. Nevertheless, it is considered that there is some cause that the leak current of the characteristic A with the light-shielding film is increased especially in the region where the gate voltage Vg is low. Therefore, it is desired to clarify the cause.

【0013】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、TFT基板上にTFTを覆うように遮光膜を形
成する場合、特にゲート電圧が低い領域においてもTF
Tのリーク特性を改善することができるようにした液晶
表示装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and when a light-shielding film is formed on a TFT substrate so as to cover the TFT, the TF is increased even in a region having a low gate voltage.
An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device capable of improving the leak characteristic of T.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明は、TFT基板と対向基板との
間に液晶が挟持され、前記TFT基板上のTFTを覆う
ように遮光膜が形成されている液晶表示装置に係り、
記遮光膜は、前記TFTの周囲まで延長するように形成
された張出し部を有すると共に、該張出し部が、ゲート
絶縁膜を含む絶縁膜を介して、ゲート電極とオーバラッ
プするように形成されていて、かつ、前記ゲート絶縁膜
の上に形成された容量電極に接続されていることを特徴
としている。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is such that a liquid crystal is sandwiched between a TFT substrate and a counter substrate, and light is shielded so as to cover the TFT on the TFT substrate. It relates to a liquid crystal display device which film is formed, prior to
The light shielding film is formed so as to extend to the periphery of the TFT.
And the gate is provided with
Overlap with the gate electrode through the insulating film including the insulating film.
The gate insulating film.
It is characterized in that it is connected to the capacitance electrode formed on the top .

【0015】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の液晶表示装置に係り、前記遮光膜と前記ゲート電極
との間に形成される容量が、前記遮光膜と前記TFTの
ソース及びドレイン電極との間に形成される容量よりも
大きくなるように構成されていることを特徴としてい
る。
A second aspect of the present invention relates to the liquid crystal display device according to the first aspect, wherein the light shielding film and the gate electrode are provided.
The capacitance formed between the light-shielding film and the TFT is
Than the capacitance formed between the source and drain electrodes
It is characterized by being configured to be large .

【0016】また、請求項3記載の発明は、TFT基板
と対向基板との間に液晶が挟持され、前記TFT基板上
のTFTを覆うように遮光膜が形成されている液晶表示
装置に係り、前記TFT基板に、ゲート電極を覆うゲー
ト絶縁膜を介して表面にドレイン電極及びソース電極が
設けられた半導体層が形成され、前記ドレイン電極及び
ソース電極を含む前記半導体層の表面を覆う保護膜とし
ての絶縁膜を介して前記遮光膜が形成され、該遮光膜
は、前記TFTの周囲まで延長するように形成された張
出し部を有すると共に、該張出し部が、ゲート絶縁膜を
含む絶縁膜を介してゲート電極とオーバラップするよう
に形成されていて、かつ、前記ゲート絶縁膜の上に形成
された容量電極に接続されていることを特徴としてい
る。
Further, the invention according to claim 3 relates to a liquid crystal display device in which liquid crystal is sandwiched between a TFT substrate and a counter substrate, and a light-shielding film is formed so as to cover the TFT on the TFT substrate. the TFT substrate, the semiconductor layer is a drain electrode and a source electrode disposed on the surface through a gate insulating film covering the gate electrode is formed, a protective film covering the surface of the semiconductor layer including the drain electrode and the source electrode
The light-shielding film is formed via the insulating film , and the light-shielding film has an overhanging portion formed so as to extend to the periphery of the TFT, and the overhanging portion forms the gate insulating film.
It is formed so as to overlap the gate electrode through the insulating film containing it, and is formed on the gate insulating film.
It is characterized in that it is connected to a capacitor electrode that is connected .

【0017】また、請求項4記載の発明は、請求項3記
載の液晶表示装置に係り、前記遮光膜と前記ゲート電極
との間に形成される容量が、前記遮光膜と前記TFTの
前記ソース及び前記ドレイン電極との間に形成される容
量よりも大きくなるように構成されていることを特徴と
している。
The invention according to claim 4 relates to the liquid crystal display device according to claim 3, wherein the light-shielding film and the gate electrode are provided.
The capacitance formed between the light-shielding film and the TFT is
A capacitor formed between the source and drain electrodes
It is characterized in that it is configured to be larger than the quantity .

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】前提 まず、この発明の完成のきっかけとなった実験結果につ
いて説明する。この出願に係わる発明者は、実験の結
果、TFT基板上にTFTを覆うように遮光膜を形成す
る場合、スイッチング素子としてのTFTがオフしてい
る、特にゲート電圧が低い領域においてTFTのリーク
特性が劣化するのは、ドレイン電極に印加されている+
電圧が、保護膜の容量を介して実質的に遮光膜に印加さ
れた状態になることが原因であることを解明した。した
がって、上記容量による影響を排除することにより、特
にゲート電圧が低い領域においてもTFTのリーク特性
を改善することができるようになる。以下、実験結果に
基づきこの発明の原理について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Prerequisites First, the experimental results that led to the completion of the present invention will be described. As a result of experiments, the inventor of this application has found that when a light-shielding film is formed on a TFT substrate so as to cover the TFT, the TFT as a switching element is turned off, especially in a region where the gate voltage is low. Is deteriorated because + is applied to the drain electrode
It was clarified that the cause is that the voltage is substantially applied to the light shielding film via the capacitance of the protective film. Therefore, by eliminating the influence of the capacitance, the leak characteristic of the TFT can be improved even in a region where the gate voltage is low. Hereinafter, the principle of the present invention will be described based on experimental results.

【0022】実験結果 図15(a)に示したTFT110の遮光膜114に導
電針(プローブ)を当てて、強制的に試験電圧Vbgを印
加したところ、図16(a)に示すように、試験電圧V
bgの値に応じてC〜Eに示すような各リーク特性が得ら
れた。ここで、Cは試験電圧Vbg=0V(グランド)に
おけるTFTのリーク特性を示し、Dは試験電圧Vbg=
+5VにおけるTFTのリーク特性を示し、Eは試験電
圧Vbg=+10VにおけるTFTのリーク特性を示して
いる。一方、Fは遮光膜無しのTFTのリーク特性を示
している。
Experimental Results A conductive needle (probe) was applied to the light shielding film 114 of the TFT 110 shown in FIG. 15 (a), and a test voltage Vbg was forcibly applied. As shown in FIG. 16 (a), the test was conducted. Voltage V
Each leak characteristic as shown in C to E was obtained according to the value of bg. Here, C indicates the leak characteristic of the TFT at the test voltage Vbg = 0V (ground), and D indicates the test voltage Vbg =
The leak characteristics of the TFT at + 5V are shown, and E shows the leak characteristics of the TFT at the test voltage Vbg = + 10V. On the other hand, F indicates the leak characteristic of the TFT without the light shielding film.

【0023】図16(a)から明らかなように、スイッ
チング素子としてのTFT110がオフしている特にゲ
ート電圧Vgの低い領域(−1V〜−20V)において、
遮光膜有りの特性C(試験電圧Vbg=0V)が最もリー
ク電流が小さくなっており、以下、遮光膜有りの特性D
(試験電圧Vbg=+5V)、特性E(試験電圧Vbg=+
10V)の順でリーク電流が大きくなっている。すなわ
ち、TFT110を覆うように遮光膜114を形成する
場合、遮光膜114に印加する試験電圧Vbgが大きくな
るほどリーク電流は増加する傾向にあることが確かめら
れた。
As is clear from FIG. 16A, in the region where the gate voltage Vg is low (-1V to -20V), in which the TFT 110 as a switching element is off,
The leak current is the smallest in the characteristic C (test voltage Vbg = 0V) with the light-shielding film.
(Test voltage Vbg = + 5V), characteristic E (test voltage Vbg = +
The leak current increases in the order of 10V). That is, it was confirmed that when the light shielding film 114 is formed so as to cover the TFT 110, the leakage current tends to increase as the test voltage Vbg applied to the light shielding film 114 increases.

【0024】この事実は、TFT110を覆うように遮
光膜114を設けた場合でも、特にゲート電圧Vgの低
い領域において、遮光膜114に何らかの原因で大きい
電圧が印加された状態になったときは、リーク電流が増
加してしまうことを示している。
The fact is that even when the light-shielding film 114 is provided so as to cover the TFT 110, when a large voltage is applied to the light-shielding film 114 for some reason, especially in a region where the gate voltage Vg is low, It shows that the leak current increases.

【0025】上記の結果から、従来の液晶表示装置にお
いて、図16(b)に示したように、TFT110に光
を照射しない条件下で、遮光膜114には電圧が印加さ
れていないにも拘らず、TFT110がオフしている特
にゲート電圧Vgの低い領域でリーク電流が増加するの
は、保護膜113を介して対向している遮光膜114と
ソース・ドレイン電極111、112との間に形成され
る容量C1が影響して、ドレイン電極111に印加され
ている+電圧(例えば上述した10V)がその容量C1
を介して実質的に遮光膜114に印加された状態になる
ことが原因であると推定される。そして、遮光膜114
に印加されたその+電圧によって、半導体層107のバ
ックチャネル109Aに電荷が誘起されて、リーク電流
が増加する。それゆえ、遮光膜114に印加される電圧
が小さくなるような工夫を施すことにより、バックチャ
ネルに誘起される電子をなくして、特にゲート電圧Vg
の低い領域でもリーク電流を防止することができるよう
になる。
From the above results, in the conventional liquid crystal display device, as shown in FIG. 16B, no voltage is applied to the light shielding film 114 under the condition that the TFT 110 is not irradiated with light. That is, the reason why the leak current increases especially when the TFT 110 is off and the gate voltage Vg is low is that it is formed between the light-shielding film 114 and the source / drain electrodes 111 and 112 facing each other with the protective film 113 interposed therebetween. The positive voltage (for example, 10 V described above) applied to the drain electrode 111 is affected by the generated capacitance C1 and the capacitance C1 is applied.
It is presumed that the cause is that it is substantially applied to the light shielding film 114 via Then, the light shielding film 114
By the + voltage applied to the semiconductor layer 107, charges are induced in the back channel 109A of the semiconductor layer 107, and the leak current increases. Therefore, by devising such that the voltage applied to the light-shielding film 114 becomes small, electrons induced in the back channel are eliminated, and the gate voltage Vg
It becomes possible to prevent the leak current even in a low region.

【0026】以下、図面を参照して、上述の実験結果に
基づいて、この発明の実施の形態について説明する。説
明は実施例を用いて具体的に行う。 ◇第1実施例 図1は、この発明の第1実施例である液晶表示装置の構
成を示す平面図、図2は図1のA−A’及びB−B’矢
視断面図、図3及び図4は同液晶表示装置の製造方法を
工程順に示す工程図である。この例の液晶表示装置は、
図1及び図2に示すように、TFT基板1が、ガラス等
から成る透明絶縁基板4と、透明絶縁基板4上に形成さ
れたAl、Cr、Mo等から成るゲート電極(以下、ゲ
ート配線も含めて称するものとする)5と、ゲート電極
5上に形成されたSiO2及びSiNXの積層膜から成る
ゲート絶縁膜6と、ゲート絶縁膜6上に形成されたアモ
ルファスシリコンから成る半導体層7と、半導体層7の
両端部にオーミック層(n+型層)8d及び8sを介し
て接続されたCr、Mo等から成るドレイン電極11及
びソース電極12と、半導体層7を含む全面に形成され
たのSiNXから成る保護膜13と、半導体層7の上方
の保護膜13上に形成されたアモルファスシリコンから
成る遮光膜14とから構成されている。ゲート電極5、
ゲート絶縁膜6、半導体層7、ドレイン電極11及びソ
ース電極12等によりTFT10が構成されている。ま
た、ソース電極12にはITOから成る透明な画素電極
(図示せず)が接続されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings based on the above-described experimental results. The description will be specifically made using the embodiments. First Embodiment FIG. 1 is a plan view showing the configuration of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along arrows AA ′ and BB ′ in FIG. 1, and FIG. 4A to 4D are process diagrams showing the method of manufacturing the liquid crystal display device in the order of processes. The liquid crystal display device of this example is
As shown in FIGS. 1 and 2, the TFT substrate 1 includes a transparent insulating substrate 4 made of glass or the like, and a gate electrode made of Al, Cr, Mo or the like formed on the transparent insulating substrate 4 (hereinafter, also referred to as gate wiring). 5), a gate insulating film 6 made of a laminated film of SiO 2 and SiN x formed on the gate electrode 5, and a semiconductor layer 7 made of amorphous silicon formed on the gate insulating film 6. And a drain electrode 11 and a source electrode 12 made of Cr, Mo or the like connected to both ends of the semiconductor layer 7 via ohmic layers (n + type layers) 8d and 8s, and formed on the entire surface including the semiconductor layer 7. The protective film 13 is made of SiN x and the light shielding film 14 made of amorphous silicon is formed on the protective film 13 above the semiconductor layer 7. Gate electrode 5,
The TFT 10 is composed of the gate insulating film 6, the semiconductor layer 7, the drain electrode 11, the source electrode 12, and the like. A transparent pixel electrode (not shown) made of ITO is connected to the source electrode 12.

【0027】遮光膜14は、図1及び図2に示すよう
に、TFT10の周囲まで延長するように形成された張
出し部14Aを有し、この張出し部14Aはゲート絶縁
膜6及び保護膜13を介してゲート電極5とオーバラッ
プするように形成されている。すなわち、TFT基板1
には、遮光膜14とゲート電極5とがゲート絶縁膜6及
び保護膜13のみを介して対向する部分が形成されてい
る。これにより、広い対向面積のゲート絶縁膜6及び保
護膜13を介して対向している遮光膜14とゲート電極
5との間に形成される容量C2を、保護膜13を介して
対向している遮光膜14とソース・ドレイン電極11、
12との間に形成される容量C1よりも大きくなるよう
に、すなわち、容量C2>容量C1の関係を満足させ
る。この構成により、後述するように、上記容量C1に
よる影響を排除して、遮光膜14に印加される電圧を小
さくすることができるようになる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the light-shielding film 14 has a projecting portion 14A formed so as to extend to the periphery of the TFT 10, and the projecting portion 14A includes the gate insulating film 6 and the protective film 13. It is formed so as to overlap with the gate electrode 5 via. That is, the TFT substrate 1
Is formed with a portion where the light shielding film 14 and the gate electrode 5 face each other with only the gate insulating film 6 and the protective film 13 interposed therebetween. As a result, the capacitor C2 formed between the gate electrode 5 and the light-shielding film 14 which is opposed via the gate insulating film 6 and the protective film 13 having a wide opposed area is opposed via the protective film 13. The light-shielding film 14 and the source / drain electrodes 11,
The capacitance C1 is larger than the capacitance C1 formed between the capacitor 12 and 12, that is, the relation of capacitance C2> capacity C1 is satisfied. With this configuration, as will be described later, it is possible to eliminate the influence of the capacitance C1 and reduce the voltage applied to the light shielding film 14.

【0028】遮光膜14の張出し部14Aとゲート電極
5とのオーバラップする面積は大きいほど効果的となる
が、画素面積内に形成しなければならないという制約が
あるので、あまり大きくとることはでず、一例としてT
FT10を覆っている部分の遮光膜14の面積と略同一
面積に形成される。少なくとも、このオーバラップする
面積は、上述の容量C2>容量C1の関係を満足させる
ような大きさが確保できていればよい。
The larger the overlapping area between the overhanging portion 14A of the light-shielding film 14 and the gate electrode 5, the more effective it is. However, there is a restriction that it must be formed within the pixel area. No, T as an example
It is formed in substantially the same area as the area of the light-shielding film 14 that covers the FT 10. At least, the overlapping area should be large enough to satisfy the above-mentioned relationship of capacitance C2> capacity C1.

【0029】次に、図3及び図4を参照して、同液晶表
示装置の製造方法について工程順に説明する。まず、図
3(a)に示すように、ガラス等から成る透明絶縁基板
4を用いて、スパッタ法等により、全面にAl、Cr、
Mo等から成る膜厚が100〜300nmの導電膜を形
成した後、周知のフォトリソグラフィ法により導電膜を
パターニングしてゲート電極5を形成する。
Next, with reference to FIGS. 3 and 4, a method of manufacturing the liquid crystal display device will be described in the order of steps. First, as shown in FIG. 3A, a transparent insulating substrate 4 made of glass or the like is used, and Al, Cr, and
After forming a conductive film of Mo or the like having a film thickness of 100 to 300 nm, the conductive film is patterned by a well-known photolithography method to form the gate electrode 5.

【0030】次に、図3(b)に示すように、CVD法
等により、全面に順次にSiO2及びSiNXを形成して
両積層膜から成る膜厚が200〜400nmのゲート絶
縁膜6を形成する。次に、CVD法等により、全面にア
モルファスシリコンから成る膜厚が100〜400nm
の半導体層を形成した後、この半導体層の表面にP
(燐)等のn型不純物をイオン注入してn+型層8とし
た後にパターニング形成する。
Next, as shown in FIG. 3B, a gate insulating film 6 having a film thickness of 200 to 400 nm formed of both laminated films by sequentially forming SiO 2 and SiN x on the entire surface by a CVD method or the like. To form. Next, the film thickness of amorphous silicon is 100 to 400 nm on the entire surface by the CVD method or the like.
After forming the semiconductor layer of
An n-type impurity such as (phosphorus) is ion-implanted to form the n + -type layer 8 and then patterned.

【0031】次に、図3(c)に示すように、スパッタ
法等により、全面にCr、Mo等から成る膜厚が100
〜300nmの導電膜を形成した後、フォトリソグラフ
ィ法により導電膜をパターニングして、ドレイン電極1
1及びソース電極12を形成する。
Next, as shown in FIG. 3C, the film thickness of Cr, Mo, etc. is 100 on the entire surface by sputtering or the like.
After forming a conductive film of about 300 nm, the conductive film is patterned by the photolithography method to form the drain electrode 1.
1 and the source electrode 12 are formed.

【0032】次に、図4(d)に示すように、ドレイン
電極11及びソース電極12で覆われていないn+型層
8の表面を選択的にエッチングすることにより、半導体
層7のチャネル(バックチャネル)となる領域を露出し
て、TFT10を完成させる。
Next, as shown in FIG. 4D, the surface of the n + -type layer 8 which is not covered with the drain electrode 11 and the source electrode 12 is selectively etched, so that the channel of the semiconductor layer 7 ( The TFT 10 is completed by exposing the region to be the back channel).

【0033】次に、図4(e)に示すように、スパッタ
法等により、全面にSiNX等から成る膜厚が200〜
400nmの保護膜13を形成する。次に、CVD法等
により全面に、P(燐)等のn型不純物がドーピングさ
れてn+型化されたアモルファスシリコンから成る膜厚
が200〜400nmの導電膜を形成した後、この導電
膜をパターニングして遮光膜14を形成する。この遮光
膜14のパターニング時、予め形成されているゲート電
極5とオーバラップするように張出し部14Aを形成す
る。これにより、ゲート絶縁膜6及び保護膜13を介し
て対向している遮光膜14とゲート電極5との間に容量
C2が形成される。以上により、図1及び図2のTFT
基板1を完成させる。
Next, as shown in FIG. 4E, the film thickness of SiN x or the like is 200 to 200 on the entire surface by a sputtering method or the like.
A protective film 13 having a thickness of 400 nm is formed. Then, a conductive film having a film thickness of 200 to 400 nm made of n + -type amorphous silicon doped with an n-type impurity such as P (phosphorus) is formed on the entire surface by a CVD method or the like, and then this conductive film is formed. Is patterned to form the light shielding film 14. When the light shielding film 14 is patterned, the overhanging portion 14A is formed so as to overlap the gate electrode 5 which is formed in advance. As a result, a capacitor C2 is formed between the light shielding film 14 and the gate electrode 5 which are opposed to each other via the gate insulating film 6 and the protective film 13. From the above, the TFT of FIG. 1 and FIG.
The substrate 1 is completed.

【0034】図5は、この例の液晶表示装置のTFTの
リーク特性を説明する図で、同(a)はTFT基板1上
に形成されたTFT10を示す断面図、同(b)は遮光
膜14の張出し部14Aの有無によるTFT10のリー
ク特性の相違を示す図である。各リーク特性は、TFT
10に対して光を照射しない条件で測定した例で示して
いる。Aは遮光膜の張出し部14A無しのTFTのリー
ク特性を示し、Bは遮光膜の張出し部14A有りのTF
Tのリーク特性を示し、それぞれドレイン電圧Vdを+
10Vに固定して印加した例で示している。
FIG. 5 is a diagram for explaining the leak characteristics of the TFT of the liquid crystal display device of this example. FIG. 5A is a sectional view showing the TFT 10 formed on the TFT substrate 1, and FIG. 5B is a light shielding film. 14 is a diagram showing a difference in leak characteristic of the TFT 10 depending on the presence or absence of the overhanging portion 14A of FIG. Each leak characteristic is TFT
10 is an example measured under the condition that light is not irradiated. A shows the leakage characteristics of the TFT without the light shielding film overhanging portion 14A, and B shows the TF with the light shielding film overhanging portion 14A.
Shows the leakage characteristics of T, and the drain voltage Vd is +
An example is shown in which the voltage is fixed at 10 V and applied.

【0035】図5(b)から明らかなように、この例の
液晶表示装置は、ゲート電圧Vgの全領域(−18V〜1
9V)にわたって、遮光膜の張出し部14A有りの特性
Bが遮光膜の張出し部14A無しの特性Aよりもリーク
電流が小さくなり、遮光膜の張出し部14Aを設けた効
果が発揮されてリーク特性に優れていることを示してい
る。
As is apparent from FIG. 5B, the liquid crystal display device of this example has the entire gate voltage Vg region (-18 V to 1 V).
9V), the characteristic B with the light-shielding film overhanging portion 14A has a smaller leak current than the characteristic A without the light-shielding film overhanging portion 14A, and the effect of providing the light-shielding film overhanging portion 14A is exerted to improve the leak characteristics. It shows that it is excellent.

【0036】このように、特にゲート電圧Vgの低い領
域においてリーク特性が改善されたのは、以下のような
理由によるものと推定される。この例のように、遮光膜
14にゲート電極5とオーバラップするように張出し部
14Aを形成することによって、前述したように容量C
2>容量C1の関係が満足されている。そして、この例
では、実質的に遮光膜14には容量C1を介してドレイ
ン電極11からの+電圧が印加されようとすると同時
に、容量C2を介してゲート電極5からTFTオフ時の
十分に大きい−電圧が印加されようとすると考えられ
る。しかしながら、容量C2>容量C1の関係により、
容量C2を介したゲート電極5による−電圧の印加が支
配的に行われる結果、実質的に遮光膜14にはゲート電
極5の−電圧が印加された状態になる。
The reason why the leak characteristic is improved especially in the region where the gate voltage Vg is low is presumed to be as follows. As in this example, by forming the overhanging portion 14A in the light-shielding film 14 so as to overlap with the gate electrode 5, as described above, the capacitance C
The relationship of 2> capacity C1 is satisfied. Then, in this example, substantially the + voltage from the drain electrode 11 is about to be applied to the light-shielding film 14 via the capacitor C1, and at the same time, the gate electrode 5 via the capacitor C2 is sufficiently large when the TFT is off. -It is thought that a voltage is about to be applied. However, due to the relationship of capacitance C2> capacity C1,
As a result of the-voltage being predominantly applied by the gate electrode 5 via the capacitor C2, the light-shielding film 14 is substantially in a state in which the-voltage of the gate electrode 5 is applied.

【0037】したがって、遮光膜14と対向した位置に
ある半導体層7のバックチャネル9Aに誘起される電荷
はなくなるので、TFT10のリーク電流は増加しな
い。一方、ゲート電極4の−電圧により誘起される電荷
は、フロントチャネル9B側を流れるようになるので、
リーク電流の増加には寄与しない。また、リーク特性が
改善されるのに伴って、電流特性の立上りしきい電圧
(Vth)を高くすることができる。
Therefore, the charge induced in the back channel 9A of the semiconductor layer 7 located at the position facing the light-shielding film 14 disappears, and the leak current of the TFT 10 does not increase. On the other hand, the charge induced by the negative voltage of the gate electrode 4 flows on the front channel 9B side,
It does not contribute to the increase of leak current. Further, as the leak characteristic is improved, the rising threshold voltage (Vth) of the current characteristic can be increased.

【0038】このように、この例の液晶表示装置の構成
によれば、TFT基板1上のTFT10を覆うように形
成される遮光膜14が、TFT10の周囲まで延長する
ように形成された張出し部14Aを有し、この張出し部
14Aはゲート絶縁膜6及び保護膜13を介してゲート
電極5とオーバラップするように形成されているので、
ゲート絶縁膜6及び保護膜13を介して対向している遮
光膜14とゲート層との間に形成される容量C2を、保
護膜13を介して対向している遮光膜14とソース・ド
レイン電極11、12との間に形成される容量C1より
大きく形成することができる。したがって、TFT基板
上にTFTを覆うように遮光膜を形成する場合、特にゲ
ート電圧が低い領域においてもTFTのリーク特性を改
善することができる。
As described above, according to the structure of the liquid crystal display device of this example, the light-shielding film 14 formed so as to cover the TFT 10 on the TFT substrate 1 is formed to extend to the periphery of the TFT 10. 14A, and this overhanging portion 14A is formed so as to overlap the gate electrode 5 with the gate insulating film 6 and the protective film 13 interposed therebetween.
The capacitance C2 formed between the gate layer and the light-shielding film 14 facing each other through the gate insulating film 6 and the protective film 13 is compared with the light-shielding film 14 facing through the protective film 13 and the source / drain electrodes. The capacitance can be formed larger than the capacitance C1 formed between 11 and 12. Therefore, when the light-shielding film is formed on the TFT substrate so as to cover the TFT, the leak characteristic of the TFT can be improved even in the region where the gate voltage is low.

【0039】◇第2実施例 図6は、この発明の第2実施例である液晶表示装置の構
成を示す平面図、図7は図6のC−C’及びD−D’矢
視断面図、図8及び図9は同液晶表示装置の製造方法を
工程順に示す工程図である。この発明の第2実施例であ
る液晶表示装置の構成が、上述した第1実施例の構成と
大きく異なるところは、遮光膜とゲート層との間により
大きな容量を形成するようにした点である。この例の液
晶表示装置は、図6及び図7に示すように、TFT基板
20には、遮光膜14とゲート電極5とがゲート絶縁膜
6のみを介して対向する部分が形成されている。すなわ
ち、遮光膜14はTFT10の周囲まで延長するように
形成された張出し部14Aを有し、この張出し部14A
はゲート絶縁膜6を介してゲート電極5とオーバラップ
するように形成されると共に、ゲート絶縁膜6上に形成
された容量電極15に接続されている。
Second Embodiment FIG. 6 is a plan view showing the structure of a liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a sectional view taken along line CC ′ and DD ′ of FIG. FIGS. 8 and 9 are process diagrams showing a method of manufacturing the liquid crystal display device in the order of processes. The structure of the liquid crystal display device according to the second embodiment of the present invention is greatly different from the structure of the first embodiment described above in that a larger capacitance is formed between the light shielding film and the gate layer. . In the liquid crystal display device of this example, as shown in FIGS. 6 and 7, the TFT substrate 20 has a portion where the light shielding film 14 and the gate electrode 5 face each other with only the gate insulating film 6 interposed therebetween. That is, the light-shielding film 14 has an overhanging portion 14A formed so as to extend to the periphery of the TFT 10, and this overhanging portion 14A
Is formed so as to overlap the gate electrode 5 via the gate insulating film 6, and is connected to the capacitor electrode 15 formed on the gate insulating film 6.

【0040】この構成により、容量電極15とゲート電
極5とはゲート絶縁膜6だけを介して対向しているの
で、ゲート絶縁膜6を介して対向している遮光膜14と
ゲート電極5との間に形成される容量C3を、第1実施
例の容量C2よりも大きく形成することができ、かつ、
容量C3>容量C1の関係を、より容易に満足させてい
る。したがって、第1実施例の場合と同様に、上記容量
C1による影響を排除して、遮光膜14に印加される電
圧を小さくすることができるようになる。これ以外は、
上述した第1実施例と略同様である。それゆえ、図6〜
図9において、図1〜図4の構成部分と対応する各部に
は、同一の番号を付してその説明を省略する。
With this structure, since the capacitance electrode 15 and the gate electrode 5 face each other via only the gate insulating film 6, the light shielding film 14 and the gate electrode 5 facing each other via the gate insulating film 6 are formed. The capacitance C3 formed between them can be made larger than the capacitance C2 of the first embodiment, and
The relationship of capacitance C3> capacity C1 is more easily satisfied. Therefore, as in the case of the first embodiment, it is possible to eliminate the influence of the capacitance C1 and reduce the voltage applied to the light shielding film 14. Other than this,
This is almost the same as the first embodiment described above. Therefore, FIG.
9, parts corresponding to the parts shown in FIGS. 1 to 4 are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0041】次に、図8及び図9を参照して、同液晶表
示装置の製造方法について工程順に説明する。まず、図
8(a)に示すように、ガラス等から成る透明絶縁基板
4を用いて、スパッタ法等により、全面にAl、Cr、
Mo等から成る膜厚が100〜300nmの導電膜を形
成した後、周知のフォトリソグラフィ法により導電膜を
パターニングしてゲート電極5を形成する。
Next, with reference to FIGS. 8 and 9, a method of manufacturing the liquid crystal display device will be described in the order of steps. First, as shown in FIG. 8A, a transparent insulating substrate 4 made of glass or the like is used, and Al, Cr, and
After forming a conductive film of Mo or the like having a film thickness of 100 to 300 nm, the conductive film is patterned by a well-known photolithography method to form the gate electrode 5.

【0042】次に、図8(b)に示すように、CVD法
等により、全面に順次にSiO2及びSiNXを形成して
両積層膜から成る膜厚が200〜400nmのゲート絶
縁膜6を形成する。次に、CVD法等により、全面にア
モルファスシリコンから成る膜厚が100〜400nm
の半導体層を形成した後、この半導体層の表面にP
(燐)等のn型不純物をイオン注入してn+型層8を形
成する。
Next, as shown in FIG. 8B, a gate insulating film 6 having a film thickness of 200 to 400 nm formed of both laminated films by sequentially forming SiO 2 and SiN x on the entire surface by a CVD method or the like. To form. Next, the film thickness of amorphous silicon is 100 to 400 nm on the entire surface by the CVD method or the like.
After forming the semiconductor layer of
An n + type layer 8 is formed by ion implantation of an n type impurity such as (phosphorus).

【0043】次に、図8(c)に示すように、スパッタ
法等により、全面にCr、Mo等から成る膜厚が100
〜300nmの導電膜を形成した後、フォトリソグラフ
ィ法により導電膜をパターニングして、ドレイン電極1
1及びソース電極12を形成すると同時に、ソース電極
12の周囲のゲート絶縁膜6上に容量電極15を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 8C, the film thickness of Cr, Mo, etc. is 100 on the entire surface by a sputtering method or the like.
After forming a conductive film of about 300 nm, the conductive film is patterned by the photolithography method to form the drain electrode 1.
1 and the source electrode 12 are formed, the capacitor electrode 15 is formed on the gate insulating film 6 around the source electrode 12 at the same time.

【0044】次に、図9(d)に示すように、ドレイン
電極11及びソース電極12で覆われていないn+型層
8の表面を選択的にエッチングすることにより、半導体
層7のチャネル(バックチャネル)となる領域を露出し
て、TFT10を完成させる。
Next, as shown in FIG. 9D, the surface of the n + -type layer 8 which is not covered with the drain electrode 11 and the source electrode 12 is selectively etched to form a channel ( The TFT 10 is completed by exposing the region to be the back channel).

【0045】次に、図9(e)に示すように、スパッタ
法等により、全面にSiNX等から成る膜厚が200〜
400nmの保護膜13を形成する。保護膜13には容
量電極15に達するコンタクトホールが開けられる。次
に、CVD法等により全面に、P(燐)等のn型不純物
がドーピングされてn+型されたアモルファスシリコン
から成る膜厚が200〜400nmの導電膜を形成した
後、この導電膜をパターニングして遮光膜14を形成す
る。この遮光膜14のパターニング時、予め形成されて
いるゲート電極5とオーバラップするように張出し部1
4Aを形成する。このときに上記コンタクトホールを介
して張出し部14Aと容量電極15とが接続される。こ
れにより、ゲート絶縁膜6を介して対向している遮光膜
14とゲート電極5との間に容量C3が形成される。以
上により、図6及び図7のTFT基板1を完成させる。
Next, as shown in FIG. 9E, the film thickness of SiN x or the like is 200 to 200 on the entire surface by a sputtering method or the like.
A protective film 13 having a thickness of 400 nm is formed. A contact hole reaching the capacitance electrode 15 is opened in the protective film 13. Then, a conductive film having a film thickness of 200 to 400 nm made of n + -type amorphous silicon doped with n-type impurities such as P (phosphorus) is formed on the entire surface by the CVD method or the like, and then this conductive film is formed. The light shielding film 14 is formed by patterning. At the time of patterning the light shielding film 14, the overhanging portion 1 is formed so as to overlap the gate electrode 5 which is formed in advance.
4A is formed. At this time, the overhanging portion 14A and the capacitor electrode 15 are connected via the contact hole. As a result, the capacitor C3 is formed between the light shielding film 14 and the gate electrode 5 which are opposed to each other with the gate insulating film 6 interposed therebetween. As described above, the TFT substrate 1 shown in FIGS. 6 and 7 is completed.

【0046】この例の液晶表示装置によれば、上述のよ
うに容量C3を第1実施例の容量C2よりも大きく形成
することができるので、遮光膜14に対する容量C3を
介したゲート電極5による−電圧の印加を、より支配的
に行うことができるようになる。したがって、特にゲー
ト電圧が低い領域におけるTFTのリーク特性の改善を
より確実に行うことができる。
According to the liquid crystal display device of this example, since the capacitance C3 can be formed larger than the capacitance C2 of the first embodiment as described above, the gate electrode 5 via the capacitance C3 with respect to the light shielding film 14 is formed. -The voltage can be applied more dominantly. Therefore, it is possible to more reliably improve the leak characteristics of the TFT especially in the region where the gate voltage is low.

【0047】このように、この例の構成によっても、第
1実施例において述べたのと略同様の効果を得ることが
できる。加えて、この例の構成によれば、特にゲート電
圧が低い領域におけるTFTのリーク特性の改善をより
確実に行うことができる。
As described above, also with the configuration of this example, substantially the same effects as those described in the first embodiment can be obtained. In addition, according to the configuration of this example, it is possible to more reliably improve the leak characteristics of the TFT, particularly in the region where the gate voltage is low.

【0048】◇第3実施例 図10は、この発明の第3実施例である液晶表示装置の
構成を示す断面図である。この発明の第3実施例である
液晶表示装置の構成が、上述した第2実施例の構成と異
なるところは、異なる構成によって遮光膜とゲート層と
の間により大きな容量を形成するようにした点である。
この例の液晶表示装置は、図10に示すように、TFT
基板30には、遮光膜14とゲート電極5とが保護膜1
3のみを介して対向する部分が形成されている。すなわ
ち、遮光膜14はTFT10の周囲まで延長するように
形成された張出し部14Aを有し、この張出し部14A
は保護膜13を介してゲート電極5とオーバラップする
ように形成される一方、ゲート電極5はゲート絶縁膜6
に形成されたコンタクトホール17を介して、ゲート絶
縁膜6上に形成された容量電極15に接続されている。
Third Embodiment FIG. 10 is a sectional view showing the structure of a liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention. The structure of the liquid crystal display device according to the third embodiment of the present invention is different from the structure of the second embodiment described above in that a larger capacitance is formed between the light shielding film and the gate layer by the different structure. Is.
The liquid crystal display device of this example has a TFT as shown in FIG.
The light-shielding film 14 and the gate electrode 5 are provided on the substrate 30 as the protective film 1.
The portions facing each other through only 3 are formed. That is, the light-shielding film 14 has an overhanging portion 14A formed so as to extend to the periphery of the TFT 10, and this overhanging portion 14A
Is formed so as to overlap the gate electrode 5 through the protective film 13, while the gate electrode 5 is formed by the gate insulating film 6
It is connected to the capacitance electrode 15 formed on the gate insulating film 6 through the contact hole 17 formed in the.

【0049】この構成により、容量電極15と遮光膜1
4とは広い対向面積の保護膜13だけを介して対向して
いるので、保護膜13を介して対向している遮光膜14
とゲート電極5との間に形成される容量C4を、第2実
施例の場合と同様に、第1実施例の容量C2よりも大き
く形成することができ、かつ、容量C4>容量C1の関
係を満足させている。
With this configuration, the capacitance electrode 15 and the light shielding film 1
4 is opposed only to the protective film 13 having a large opposing area, the light shielding film 14 opposed to the protective film 13 via the protective film 13.
The capacitance C4 formed between the gate electrode 5 and the gate electrode 5 can be formed larger than the capacitance C2 of the first embodiment as in the case of the second embodiment, and the relation of capacitance C4> capacity C1 is satisfied. Are satisfied.

【0050】この例の液晶表示装置を製造するには、第
2実施例の図8(b)の工程において、ゲート絶縁膜6
を形成した後、ゲート電極5上のゲート絶縁膜6にコン
タクトホール17を形成して、このコンタクトホール1
7内にCr、Mo、W(タングステン)等から成る導電
膜を埋め込むように形成すればよい。そして、半導体層
7及びn+型層8を形成した後、図8(c)の工程にお
いて、容量電極15を形成すればよい。これ以外は、上
述した第1実施例と略同様である。それゆえ、図10に
おいて、図6〜図9の構成部分と対応する各部には、同
一の番号を付してその説明を省略する。
To manufacture the liquid crystal display device of this example, in the step of FIG. 8B of the second embodiment, the gate insulating film 6 is formed.
Then, a contact hole 17 is formed in the gate insulating film 6 on the gate electrode 5, and the contact hole 1 is formed.
A conductive film made of Cr, Mo, W (tungsten) or the like may be embedded in the film 7. Then, after forming the semiconductor layer 7 and the n + -type layer 8, the capacitor electrode 15 may be formed in the step of FIG. 8C. Other than this, it is substantially the same as the above-described first embodiment. Therefore, in FIG. 10, the same numbers are given to the respective units corresponding to the components of FIGS. 6 to 9, and the description thereof will be omitted.

【0051】このように、この例の構成によっても、第
2実施例において述べたのと略同様の効果を得ることが
できる。
As described above, also with the configuration of this example, substantially the same effect as that described in the second embodiment can be obtained.

【0052】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更などがあってもこの発明に含まれる。例えば、遮光膜
はアモルファスシリコンを用いる例で説明したが、これ
に限らず導電材料であれば多結晶シリコン、Ti(チタ
ン)、Cr等の他の材料を用いることができる。但し、
製造方法の観点からは一つの工程で成膜可能な導電材料
を用いることが望ましい。また、ゲート電極、ドレイン
電極及びソース電極等も各実施例で示した金属材料に限
ることはない。同様にして、ゲート絶縁膜、保護膜等も
各実施例で示した絶縁材料に限ることはない。
The embodiment of the present invention has been described in detail above with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like within the scope not departing from the gist of the present invention. Also included in the present invention. For example, although the light-shielding film is described as an example using amorphous silicon, the material is not limited to this, and other materials such as polycrystalline silicon, Ti (titanium), and Cr can be used as long as they are conductive materials. However,
From the viewpoint of the manufacturing method, it is desirable to use a conductive material capable of forming a film in one step. Further, the gate electrode, the drain electrode, the source electrode and the like are not limited to the metal materials shown in the respective embodiments. Similarly, the gate insulating film, the protective film, etc. are not limited to the insulating materials shown in the respective embodiments.

【0053】また、TFT基板上に形成するTFTの半
導体層としてはアモルファスシリコンを用いる例で説明
したが、これに限らず多結晶シリコン等の他の半導体材
料を用いるようにしてもよい。また、各導電膜、各絶縁
膜の成膜方法、膜厚の値は一例を示したものであり、目
的、用途等に応じて任意に変更することができる。ま
た、遮光膜はドレイン又はソース電極と連なっていなく
とも、互いに容量を形成するような構成になっていれば
よい。
Further, although an example in which amorphous silicon is used as the semiconductor layer of the TFT formed on the TFT substrate has been described, the present invention is not limited to this, and other semiconductor materials such as polycrystalline silicon may be used. Moreover, the film forming method of each conductive film and each insulating film, and the value of the film thickness are merely examples, and can be arbitrarily changed according to the purpose, application, and the like. Further, the light-shielding film does not have to be connected to the drain or source electrode as long as the light-shielding film forms a capacitance with each other.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の液晶表
示装置の構成によれば、TFT基板上のTFTを覆うよ
うに形成される遮光膜が、TFTの周囲まで延長するよ
うに形成された張出し部を有し、この張出し部は絶縁膜
のみを介してゲート電極とオーバラップするように形成
されているので、絶縁膜を介して対向している遮光膜と
ゲート層との間に形成される容量を、絶縁膜を介して対
向している遮光膜とソース・ドレイン電極との間に形成
される容量より大きく形成することができる。したがっ
て、TFT基板上にTFTを覆うように遮光膜を形成す
る場合、特にゲート電圧が低い領域においてもTFTの
リーク特性を改善することができる。
As described above, according to the configuration of the liquid crystal display device of the present invention, the light shielding film formed so as to cover the TFT on the TFT substrate is formed so as to extend to the periphery of the TFT. Since it has an overhang portion and this overhang portion is formed so as to overlap the gate electrode only through the insulating film, it is formed between the light-shielding film and the gate layer facing each other through the insulating film. The capacitance can be made larger than the capacitance formed between the light-shielding film and the source / drain electrode which are opposed to each other via the insulating film. Therefore, when the light-shielding film is formed on the TFT substrate so as to cover the TFT, the leak characteristic of the TFT can be improved even in the region where the gate voltage is low.

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

【図1】この発明の第1実施例である液晶表示装置の構
成を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing the configuration of a liquid crystal display device that is a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A’及びB−B’矢視断面図であ
る。
2 is a cross-sectional view taken along arrows AA ′ and BB ′ of FIG.

【図3】同液晶表示装置の製造方法を工程順に示す工程
図である。
FIG. 3 is a process chart showing a method of manufacturing the liquid crystal display device in the order of steps.

【図4】同液晶表示装置の製造方法を工程順に示す工程
図である。
FIG. 4 is a process diagram showing a method of manufacturing the liquid crystal display device in the order of processes.

【図5】同液晶表示装置のTFTのリーク特性を説明す
る図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a leak characteristic of a TFT of the liquid crystal display device.

【図6】この発明の第2実施例である液晶表示装置の構
成を示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing the configuration of a liquid crystal display device that is a second embodiment of the present invention.

【図7】図6のC−C’及びD−D’矢視断面図であ
る。
FIG. 7 is a sectional view taken along the line CC ′ and DD ′ of FIG.

【図8】同液晶表示装置の製造方法を工程順に示す工程
図である。
FIG. 8 is a process chart showing the manufacturing method of the liquid crystal display device in the order of processes.

【図9】同液晶表示装置の製造方法を工程順に示す工程
図である。
FIG. 9 is a process chart showing the manufacturing method of the liquid crystal display device in the order of processes.

【図10】この発明の第3実施例である液晶表示装置の
構成を示す断面である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration of a liquid crystal display device which is a third embodiment of the present invention.

【図11】従来の液晶表示装置の構成を示す平面図であ
る。
FIG. 11 is a plan view showing a configuration of a conventional liquid crystal display device.

【図12】図11のE−E’及びF−F’矢視断面図で
ある。
12 is a cross-sectional view taken along arrows EE ′ and FF ′ of FIG.

【図13】同液晶表示装置の製造方法を工程順に示す工
程図である。
FIG. 13 is a process chart showing the method of manufacturing the liquid crystal display device in the order of steps.

【図14】同液晶表示装置の製造方法を工程順に示す工
程図である。
FIG. 14 is a process diagram showing the manufacturing method of the liquid crystal display device in the order of processes.

【図15】同液晶表示装置のTFTのリーク特性を説明
する図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating a leak characteristic of a TFT of the liquid crystal display device.

【図16】この発明の原理となるTFTのリーク特性を
説明する図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating a leak characteristic of a TFT which is the principle of the present invention.

【図17】従来の液晶表示装置の概略的に示す断面図で
ある。
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of a conventional liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、20、30 TFT基板 4 透明絶縁基板 5 ゲート電極 6 ゲート絶縁膜 7 半導体層 8 n+型層 8d、8s オーミック層 10 TFT 11 ドレイン電極 12 ソース電極 13 保護膜(パッシベーション膜) 14 遮光膜 14A 遮光膜の張出し部 15 容量電極 17 コンタクトホール1, 20, 30 TFT substrate 4 Transparent insulating substrate 5 Gate electrode 6 Gate insulating film 7 Semiconductor layer 8 n + type layers 8d, 8s Ohmic layer 10 TFT 11 Drain electrode 12 Source electrode 13 Protective film (passivation film) 14 Light-shielding film 14A Light-shielding film overhang 15 Capacitance electrode 17 Contact hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−70277(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 29/786 H01L 21/336 G02F 1/1368 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) References JP-A-10-70277 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 29/786 H01L 21/336 G02F 1 / 1368

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 TFT基板と対向基板との間に液晶が挟
持され、前記TFT基板上のTFTを覆うように遮光膜
が形成されている液晶表示装置であって、前記遮光膜は、前記TFTの周囲まで延長するように形
成された張出し部を有すると共に、該張出し部が、ゲー
ト絶縁膜を含む絶縁膜を介してゲート電極とオーバラッ
プするように形成されていて、かつ、前記ゲート絶縁膜
の上に形成された容量電極に接続されている ことを特徴
とする液晶表示装置。
1. A liquid crystal display device in which liquid crystal is sandwiched between a TFT substrate and a counter substrate, and a light shielding film is formed so as to cover the TFT on the TFT substrate, wherein the light shielding film is the TFT. Shaped to extend around
And an overhang formed by the
Through the insulating film including the insulating film
The gate insulating film.
A liquid crystal display device, characterized in that the liquid crystal display device is connected to a capacitor electrode formed on the top .
【請求項2】前記遮光膜と前記ゲート電極との間に形成
される容量が、前記遮光膜と前記TFTのソース及びド
レイン電極との間に形成される容量よりも大きくなるよ
うに構成されていることを特徴とする請求項1記載の液
晶表示装置。
2. Formed between the light-shielding film and the gate electrode
The generated capacitance is the light-shielding film and the source and drain of the TFT.
It will be larger than the capacitance formed with the rain electrode.
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is configured as described above.
【請求項3】 TFT基板と対向基板との間に液晶が挟
持され、前記TFT基板上のTFTを覆うように遮光膜
が形成されている液晶表示装置であって、 前記TFT基板に、ゲート電極を覆うゲート絶縁膜を介
して表面にドレイン電極及びソース電極が設けられた半
導体層が形成され、前記ドレイン電極及びソース電極を
含む前記半導体層の表面を覆う保護膜としての絶縁膜
介して前記遮光膜が形成され、該遮光膜は、前記TFT
の周囲まで延長するように形成された張出し部を有する
と共に、該張出し部が、ゲート絶縁膜を含む絶縁膜を介
してゲート電極とオーバラップするように形成されてい
て、かつ、前記ゲート絶縁膜の上に形成された容量電極
に接続されていることを特徴とする液晶表示装置。
3. A liquid crystal display device in which liquid crystal is sandwiched between a TFT substrate and a counter substrate, and a light-shielding film is formed so as to cover the TFT on the TFT substrate, wherein a gate electrode is provided on the TFT substrate. A semiconductor layer having a drain electrode and a source electrode provided on the surface via a gate insulating film that covers the surface of the semiconductor layer including the drain electrode and the source electrode, and an insulating film as a protective film covering the surface of the semiconductor layer. A light shielding film is formed, and the light shielding film is the TFT.
Of the gate insulating film , and the overhanging part is formed so as to extend to the periphery of the gate insulating film , and the overhanging part is formed so as to overlap with the gate electrode through an insulating film including a gate insulating film. Capacitive electrode formed on
A liquid crystal display device characterized by being connected to .
【請求項4】前記遮光膜と前記ゲート電極との間に形成
される容量が、前記遮光膜と前記TFTの前記ソース及
び前記ドレイン電極との間に形成される容量よりも大き
くなるように構成されていることを特徴とする請求項3
記載の液晶表示装置。
4. Formed between the light-shielding film and the gate electrode
The generated capacitance depends on the light-shielding film and the source of the TFT.
And the capacitance formed between the drain electrode and the drain electrode.
4. The structure according to claim 3, wherein
The described liquid crystal display device.
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