JP2000250065A

JP2000250065A - 液晶画像表示装置および画像表示装置用半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JP2000250065A
Application number: JP5157299A
Authority: JP
Inventors: Kiyohiro Kawasaki; 清弘川▲崎▼
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 1999-02-26
Publication date: 2000-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】広視野角の表示が可能なＩＰＳ方式の液晶パ
ネルにおいて、画像の焼き付けや残像が生じないように
する。【解決手段】ガラス基板２の一主面上に、ゲート電極
１１と対向電極４０とを選択的に形成し、ガラス基板２
の全面にシリコン窒化層３０と、不純物をほとんど含ま
ない第１の非晶質シリコン層３１と、第２の絶縁層３２
との３種類の薄膜層を順次被着する。そして、ゲート電
極１１上の第２の絶縁層３２を、ゲート電極１１よりも
細く選択的に残し、第１の非晶質シリコン層３１を露出
してから、不純物を含む第２の非晶質シリコン層３３を
被着する。次に、開口部４２を形成してガラス基板２の
一主面を露出する。さらに耐熱バリア金属層３４を被着
し、その上にパシベーション絶縁層３７を被着してドレ
イン電極２１と、信号線も兼ねるソース電極１２と、絵
素電極４１とを選択的に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶画像表示装置
および画像表示装置用半導体装置の製造方法に係り、特
にカラー画像表示機能を有する液晶パネル、とりわけ広
視野角の表示が可能な液晶パネルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の微細加工技術、液晶材料技術およ
び高密度実装技術などの進歩により、5〜50ｃｍ対角の
液晶パネルを用いて実用上支障のない画像が得られるテ
レビジョンあるいは各種の画像表示機器が商用ベースに
て提供されている。

【０００３】また、液晶パネルを構成する２枚のガラス
基板の一方にＲＧＢの着色層を形成しておくことによ
り、カラー表示も容易に実現している。特にスイッチン
グ素子を絵素ごとに内蔵させた、いわゆるアクティブ型
の液晶パネルではクロストークも少なく、かつ高速応答
で高いコントラスト比を有する画像が保証されている。

【０００４】これらの液晶パネルは、走査線としては20
0〜1000本、信号線としては200〜2000本程度のマトリク
ス編成が一般的であるが、最近は表示容量の増大に対応
すべく大画面化と高精細化が同時に進行している。

【０００５】図６は液晶パネルの実装状態を説明するた
めの斜視図であり、液晶パネル１を構成する一方の透明
性絶縁基板、例えばガラス基板２上に形成された走査線
の電極端子群６に駆動信号を供給する半導体集積回路チ
ップ３を直接接続するＣＯＧ（Chip-On-Glass）方式、
あるいは、例えばポリイミド系樹脂薄膜をベースとし、
金メッキされた銅箔の端子（図示せず）を有するＴＣＰ
フィルム４を信号線の電極端子群５に導電性媒体を含む
適当な接着剤により圧接して固定するＴＣＰ（Tape-Car
rier-Package）方式などの実装手段によって電気信号が
画像表示部に供給される。ここでは便宜上、前記２つの
実装方式を同時に図示しているが、実際には何れかの方
式が適宜選択される。

【０００６】７および８は信号線および走査線であり、
液晶パネル１の中央部に位置する画像表示部と、電極端
子群５，６との間を接続する配線路であるが、必ずしも
電極端子群５，６と同一の導電材で構成される必要はな
い。９は全ての液晶セルに共通の透明導電性の対向電極
を有する他方の透明性絶縁基板であるガラス基板であ
る。

【０００７】図７はスイッチング素子として絶縁ゲート
型トランジスタ１０を採用したアクティブ型液晶パネル
の等価回路を示し、１１は走査線（図６における走査線
８）、１２は信号線（図６における信号線７）、１３は
液晶セルであって、液晶セル１３は電気的には容量素子
として扱われる。実線で描かれた素子類は液晶パネルを
構成する一方のガラス基板２上に形成され、破線で描か
れた全ての液晶セル１３に共通な対向電極１４は、他方
のガラス基板９上に形成されている。絶縁ゲート型トラ
ンジスタ１０のＯＦＦ抵抗あるいは液晶セル１３の抵抗
が低い場合、さらに表示画像の階調性を重視する場合に
は、負荷としての液晶セル１３の時定数を大きくするた
めの補助の蓄積容量１５を液晶セル１３に並列に加える
等の回路的工夫が加味される。なお、１６は蓄積容量線
の共通母線である。

【０００８】図８は液晶パネルの画像表示部における要
部の断面図であり、図６に示すような液晶パネル１を構
成する２枚のガラス基板２，９は、樹脂性のファイバあ
るいはビーズなどのスペーサ材（図示せず）によって数
μｍ程度の所定の距離を隔てて形成され、そのギャップ
はガラス基板２，９の周縁部において有機性樹脂よりな
るシール材と封口材（何れも図示せず）とにより封止さ
れた閉空間になっており、この閉空間に液晶１７が充填
されている。

【０００９】カラー表示を実現する場合には、ガラス基
板９の閉空間側に、染料または顔料のいずれか一方もし
くは両方を含む厚さ１〜２μｍ程度の有機薄膜（着色層
と称される）１８が被着されて色表示（ＲＧＢ）機能が
与えられるため、その場合にはガラス基板９は別名カラ
ーフィルタと呼称される。そして液晶材料の性質によっ
てはガラス基板９における上面上、あるいは他方のガラ
ス基板２における下面上の少なくともいずれか一方に偏
光板１９が貼付され、液晶パネル１は電気光学素子とし
て機能する。

【００１０】現在、大部分の液晶パネルでは液晶材料に
ＴＮ（ツイスト・ネマチック）系の物を用いており、偏
光板１９は通常２枚必要である。なお、光源としての裏
面光源についての記載は省略した。

【００１１】液晶１７に接して２枚のガラス基板２，９
上に形成された例えば厚さ0.1μm程度のポリイミド系樹
脂薄膜２０は、液晶分子を決められた方向に配向させる
ための配向膜である。２１は絶縁ゲート型トランジスタ
１０のドレインと透明導電性の絵素電極２２とを接続す
るドレイン電極（配線）であり、信号線（ソース配線）
１２と同時に形成されることが多い。ドレイン電極２１
と信号線１２との間に設けられているのは半導体層２３
である（詳細は後述する）。カラーフィルタ（ガラス基
板）９上において隣り合った着色層１８の境界に形成さ
れた厚さ0.1μm程度のＣｒ薄膜層２４は、半導体層２３
と、走査線１１および信号線１２とに外部光が入射する
のを防止するための光遮蔽であり、いわゆるブラックマ
トリクス（ＢＭ）として定着化しているものである。

【００１２】ここで、スイッチング素子として絶縁ゲー
ト型トランジスタの構造と製造方法に関して説明する。
絶縁ゲート型トランジスタには２種類のものが現在多用
されており、そのうちの一つを従来例（エッチ・ストッ
プ型と呼ばれるもの）として説明する。図９は従来の液
晶パネルを構成するアクティブ基板の単位絵素の平面図
であり、図１０は、図９のＡ−Ａ線部分に対応する断面
図であって、（ａ）〜（ｆ）によりその製造工程を説明
するための図である。

【００１３】なお、図９において、走査線１１に形成さ
れた突起部５０と絵素電極２２とがゲート絶縁層を介し
て重なっている領域５１が蓄積容量１５を形成している
が、ここではその詳細は省略する。

【００１４】まず、図１０（ａ）に示すように、耐熱性
と透明性が高い絶縁性基板として厚さ0.5〜1.1mm程度の
ガラス基板（例えばコーニング社製の商品名１７３７）
２の一主面上に、ＳＰＴ（スパッタリング）処理などが
行われる真空製膜装置を用いて膜厚0.1〜0.3μm程度の
第１の金属層として、例えばＣｒ，Ｔａ，Ｍｏなどを被
着し、微細加工技術により走査線を兼ねるゲート電極１
１を選択的に形成する。

【００１５】大画面化に対応して走査線の抵抗を下げる
ためには走査線の材料としてＡｌ（アルミニウム）が用
いられるが、Ａｌは耐熱性が低いため前記の耐熱金属で
あるＣｒ，Ｔａ，Ｍｏまたはそれらのシリサイドと積層
化したり、あるいはＡｌの表面に陽極酸化で酸化層（Ａ
ｌ₂Ｏ₃）を付加すること等が採用される。

【００１６】次に、図１０（ｂ）に示すように、ガラス
基板２の全面にＰＣＶＤ（プラズマ・シーブイデイ）装
置を用いてゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ（シリコ
ン窒化）層３０と、不純物をほとんど含まず絶縁ゲート
型トランジスタのチャンネルとなる第１の非晶質シリコ
ン（ａ−Ｓｉ）層３１と、第２のＳｉＮｘ層３２との３
種類の薄膜層を、それぞれ例えば0.3μm−0.05μm−0.1
μm程度の膜厚で順次被着する。

【００１７】なお、ノウハウ的な技術としてゲート絶縁
層の形成に当り、他の種類の絶縁層（例えばＴａＯｘあ
るいはＳｉＯ₂など）と積層したり、あるいはＳｉＮｘ
層を２回に分けて製膜して途中で洗浄工程を付与する等
の歩留改善対策が行われることも多く、ゲート絶縁層は
１種類あるいは単層とは限らない。

【００１８】そして、微細加工技術によりゲート電極１
１上の第２のＳｉＮｘ層３２をゲート電極１１よりも幅
細く選択的に残して第１の非晶質シリコン層３１を露出
し、同じくＰＣＶＤ装置を用いて全面に不純物として、
例えば燐を含む第２の非晶質シリコン層３３を、例えば
0.05μm程度の膜厚で被着する。

【００１９】次に、図１０（ｃ）に示すように、ゲート
電極１１の近傍上にのみ第１の非晶質シリコン層３１と
第２の非晶質シリコン層３３とを島状に残してゲート絶
縁層３０を露出した後、図１０（ｄ）に示すように、Ｓ
ＰＴ処理などを行う真空製膜装置を用いて膜厚0.1〜0.2
μm程度の透明導電層として、例えばＩＴＯを被着し、
微細加工技術により絵素電極２２を選択的に形成する。

【００２０】次に、図示しないが、走査線１１への電気
的接続に必要な画像表示部における周辺部での走査線１
１上のゲート絶縁層３０への選択的開口部形成を行った
後、図１０（ｅ）に示すように、ＳＰＴ処理などを行う
真空製膜装置を用いて膜厚0.1μm程度の耐熱金属層とし
て例えばＴｉ薄膜３４を、さらに低抵抗配線層として膜
厚0.3μm程度のＡｌ薄膜３５を順次被着し、微細加工技
術により絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１
と、信号線を兼ねるソース電極１２とを選択的に形成す
る。このときに用いられる感光性樹脂パターンをマスク
としてソース・ドレイン電極間における第2のＳｉＮｘ
層３２上の第2の非晶質シリコン層３３を除去して、第2
のＳｉＮｘ層３２を露出するとともに、その他の領域で
は第1の非晶質シリコン層３1をも除去してゲート絶縁層
３０を露出する。

【００２１】絶縁ゲート型トランジスタがオフセット構
造とならぬようにソース・ドレイン電極１２，２１は、
ゲート電極１１と一部平面的に重なった位置関係に配置
されて形成される。なお、画像表示部の周辺部でゲート
（走査線）電極１１上の開口部を含んで信号線１２と同
時に走査線側の端子電極群６を、または走査線１１と走
査線側の端子電極群６とを接続する配線路８を形成する
ことも一般的な設計事項である。

【００２２】最後に、ガラス基板２の全面に透明性の絶
縁層として、ゲート絶縁層と同様にＰＣＶＤ装置を用い
て0.3μm程度の膜厚のＳｉＮｘ層を被着してパシベーシ
ョン絶縁層３７とし、図１０（ｆ）に示すように、絵素
電極２２上に開口部３８を形成して絵素電極２２の大部
分を露出すると同時に、図示はしないが周辺部の端子電
極群５，６（図６参照）上にも開口部を形成して端子電
極群５，６の大部分を露出し、ガラス基板２がアクティ
ブ基板として完成する。

【００２３】信号線１２の配線抵抗が問題とならない場
合にはＡｌよりなる低抵抗配線層３５は不要であり、そ
の場合にはＣｒ，Ｔａ，Ｍｏなどの耐熱金属材料を選択
すれば、ソース・ドレイン配線１２，２１を単層化する
ことが可能である。絶縁ゲート型トランジスタの耐熱性
については、例えば特開平７−７４３６８号公報に詳細
が記載されている。

【００２４】絵素電極２２上のパシベーション絶縁層３
７を除去する理由は、一つには液晶セルに印加される実
効電圧の低下を防止するためと、もう一つはパシベーシ
ョン絶縁層３７の膜質が一般的に劣悪で膜内に電荷が蓄
積されて表示画像の焼き付けを生じることを回避するた
めである。これは絶縁ゲート型トランジスタの耐熱性の
関係上、パシベーション絶縁層３７の製膜温度がゲート
絶縁層３０と比較して、数十℃以上低く２５０℃以下の
低温製膜にならざるを得ないからである。

【００２５】ここで、最近商品化が進んでいる広視野角
の表示が可能なＩＰＳ（In-Plain-Switching）方式の液
晶パネルについて説明する。図１１はＩＰＳ型の液晶パ
ネルにおける画像表示部の要部の断面図を示し、図８に
示す従来のものとの構成上の差異は、液晶セルが所定の
距離を隔てて形成された導電性の対向電極４０と絵素電
極４１（図８のドレイン電極２１）と液晶１７とで構成
され、液晶１７は対向電極４０と絵素電極４１との間に
働く横方向の電界でスイッチングされる点にある。した
がって、図８に示す従来例のものと比較すると、カラー
フィルタ（ガラス基板）９上に透明導電性の対向電極１
４は不要であり、また同様にアクティブ基板（ガラス基
板）２上にも透明導電性の絵素電極２２は不要となる。
すなわち、アクティブ基板２の製造工程を削減すること
も可能になる。

【００２６】図１２はＩＰＳ型の液晶パネルを構成する
アクティブ基板の単位絵素の平面図であり、図１３は、
図１２のＡ−Ａ線部分に対応する断面図であって、
（ａ）〜（ｄ）によりその製造工程を説明するための図
である。

【００２７】まず、図１３（ａ）に示すように、図９，
図１０に示す従来例と同様に、ガラス基板２の一主面上
に、ＳＰＴ処理などを行う真空製膜装置を用いて膜厚0.
1〜0.3μm程度の第１の金属層として、例えばＣｒ，Ｔ
ａ，Ｍｏなどを被着し、微細加工技術により走査線を兼
ねるゲート電極１１と対向電極４０とを選択的に形成す
る。

【００２８】次に、ガラス基板２の全面にＰＣＶＤ（プ
ラズマ・シーブイデイ）装置を用いてゲート絶縁層とな
るＳｉＮｘ（シリコン窒化）層３０と、不純物をほとん
ど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャンネルとなる
第１の非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）層３１と、第２の絶
縁層３２との３種類の薄膜層を、例えば0.3μm−0.05μ
m−0.1μm程度の膜厚で順次被着する。

【００２９】そして、図１３（ｂ）に示すように、微細
加工技術によりゲート電極１１上の第２のＳｉＮｘ層３
２をゲート電極１１よりも幅細く選択的に残し、第１の
非晶質シリコン層３１を露出し、同じくＰＣＶＤ装置を
用いて全面に不純物として、例えば燐を含む第２の非晶
質シリコン層３３を例えば0.05μm程度の膜厚で被着す
る。

【００３０】次に、図示はしないが、走査線１１への電
気的接続に必要な画像表示部における周辺部での走査線
１１上のゲート絶縁層３０への選択的開口部形成を行っ
た後、図１３（ｃ）に示したようにＳＰＴ等の真空製膜
装置を用いて膜厚0.1μm程度の耐熱金属層として例えば
Ｔｉ薄膜３４を、また低抵抗配線層として膜厚0.3μm程
度のＡＬ薄膜３５を順次被着し、微細加工技術により絵
素電極４１を兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのドレイ
ン電極２１と、信号線を兼ねるソース電極１２とを選択
的に形成する。

【００３１】最後に、図１３（ｄ）に示したようにガラ
ス基板２の全面に透明性の絶縁層として、ゲート絶縁層
と同様にＰＣＶＤ装置を用いて0.3μm程度の膜厚のＳｉ
Ｎｘ層を被着してパシベーション絶縁層３７とし、図示
はしないが周辺部の端子電極群５，６（図６参照）上に
開口部を形成して端子電極群５，６の大部分を露出し、
アクティブ基板として完成する。

【００３２】以上の説明で明らかなように、図１２，図
１３に示す液晶パネルの構成では、対向電極４０は走査
線１１と同時に、また絵素電極４１はソース・ドレイン
配線１２，２１と同時に形成されるため、絵素電極とな
る透明導電層は不要であり、従来のものと比較すると製
造工程の削減がなされている。また、図１０（ｃ）に対
応した第１と第２の非晶質半導体層を島状に形成する工
程も合理化されているが、絶縁ゲート型トランジスタの
基本的な構造と製造方法はあまり変わってはいない。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】アクティブ型液晶パネ
ルの大画面化と高精細化は今後さらに進んでいく傾向に
あり、また視野角の拡大化も重要な技術的解決課題であ
る。

【００３４】ＩＰＳ型の液晶パネルは、液晶分子の動き
が同一面内での回転であるため、視野角の対称性がよ
く、視野角を拡大することが可能であるが、図１１にも
示した絵素電極４１と対向電極４０そのものは表示に寄
与しないため、開口率が低下し液晶パネルの透過率が低
下するという問題は避けられない。

【００３５】透過率の低下は、裏面光源の照度増大で明
るさを維持することができるため、電源として交流電源
を使用するモニタとしての用途では実用上において、さ
したる支障は生じないが、従来と同じプロセスでは、液
晶セルの構成因子にパシベーション絶縁層３７が含まれ
るので、電荷の蓄積による残像あるいは表示画像の焼き
付けが避けらないことが判明した。このため、配向膜２
０あるいは液晶１７の抵抗成分を低下させて、焼き付け
の緩和を図る手段が講じられてはいるが、過度に抵抗値
を下げると液晶セルの保持率が低下して、フリッカが生
じ易くなるなどの副作用の発生も考慮する必要があり、
焼き付け防止はＩＰＳ型の液晶パネルにとって急務の開
発課題といえる。

【００３６】本発明は、かかる現状に鑑みなされたもの
であり、広視野角の表示が可能なＩＰＳ方式の液晶パネ
ルにおいて、画像の焼き付けや残像が生じないような液
晶画像表示装置および画像表示装置用半導体装置の製造
方法を提供することを目的とする。

【００３７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項１に記載の液晶画像表示装置は、一主面上に
絶縁ゲート型トランジスタと、絶縁ゲート型トランジス
タのドレインに接続された絵素電極と、絵素電極に対し
て所定の距離を隔てて形成された対向電極とを少なくも
各々１個備えた単位絵素が二次元のマトリクスに配列さ
れた第１の透明性絶縁基板を有し、第１の透明性絶縁基
板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間
に液晶を充填してなる液晶画像表示装置において、前記
絶縁ゲート型トランジスタのチャンネル部に該チャンネ
ル部を保護する第１の絶縁層を形成し、この第１の絶縁
層の一部を含んで形成されたソース配線とドレイン配線
とを少なくとも耐熱金属層またはシリサイド層を含む１
層以上の金属層により形成し、前記ソース・ドレイン配
線上に第２の絶縁層を形成し、前記絵素電極と対向電極
の大部分を、前記第１の透明性絶縁基板上に形成された
ゲート絶縁層の開口部内に配置したことを特徴とし、こ
の構成によって、絵素電極と対向電極との間に働く横方
向の電界中からパシベーション絶縁層を除外することが
でき、表示画像の焼き付けが抑制される。

【００３８】また請求項２に記載の液晶画像表示装置
は、一主面上に絶縁ゲート型トランジスタと、絶縁ゲー
ト型トランジスタのドレインに接続された絵素電極と、
絵素電極に対して所定の距離を隔てて形成された対向電
極とを少なくも各々１個備えた単位絵素が二次元のマト
リクスに配列された第１の透明性絶縁基板を有し、第１
の透明性絶縁基板と第２の透明性絶縁基板またはカラー
フィルタとの間に液晶を充填してなる液晶画像表示装置
において、前記絶縁ゲート型トランジスタのチャンネル
部に該チャンネル部を保護する第１の絶縁層を形成し、
この第１の絶縁層の一部を含んで形成されたソース配線
とドレイン配線とを、陽極酸化可能な耐熱金属層または
シリサイド層、あるいはそれらとアルミニウムを主成分
とする金属層との積層より形成し、前記ソース・ドレイ
ン配線上に第２の絶縁層を形成するとともに、前記ソー
ス・ドレイン配線の側面にそれぞれ陽極酸化層を形成
し、前記絵素電極と対向電極の大部分を前記第１の透明
性絶縁基板上に形成されたゲート絶縁層の開口部内に配
置したことを特徴とし、この構成によって、絵素電極と
対向電極との間に働く横方向の電界中からパシベーショ
ン絶縁層を除外することができ、かつソース・ドレイン
電極の全表面に絶縁層が形成されているので、表示画像
の焼き付けが抑制されるとともに、液晶パネルの信頼性
が確保される。

【００３９】請求項３に記載の液晶画像表示装置は、一
主面上に絶縁ゲート型トランジスタと、絶縁ゲート型ト
ランジスタのドレインに接続された絵素電極と、絵素電
極に対して所定の距離を隔てて形成された対向電極とを
少なくも各々１個備えた単位絵素が二次元のマトリクス
に配列された第１の透明性絶縁基板を有し、第１の透明
性絶縁基板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィル
タとの間に液晶を充填してなる液晶画像表示装置におい
て、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲートと対向電極
とを前記第１の透明性絶縁基板上に形成し、ゲート絶縁
層とチャンネル部とを介して前記第１の透明性絶縁基板
上にソース・ドレイン配線を形成し、前記チャンネル部
に該チャンネル部を保護する第１の絶縁層を形成し、こ
の第１の絶縁層の一部を含んで形成されたソース配線と
ドレイン配線とを少なくとも耐熱金属層またはシリサイ
ド層を含む１層以上の金属層により形成するとともに、
前記ソース・ドレイン配線上に第２の絶縁層を形成した
ことを特徴とし、この構成によって、絵素電極と対向電
極との間に働く横方向の電界中からパシベーション絶縁
層を除外することができ、表示画像の焼き付けが抑制さ
れるとともに、表示領域内に高い段差がないので均一な
配向処理が可能である。

【００４０】請求項４に記載の液晶画像表示装置は、一
主面上に絶縁ゲート型トランジスタと、絶縁ゲート型ト
ランジスタのドレインに接続された絵素電極と、絵素電
極に対して所定の距離を隔てて形成された対向電極とを
少なくも各々１個備えた単位絵素が二次元のマトリクス
に配列された第１の透明性絶縁基板を有し、第１の透明
性絶縁基板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィル
タとの間に液晶を充填してなる液晶画像表示装置におい
て、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲートと対向電極
とを第１の透明性絶縁基板上に形成し、ゲート絶縁層と
チャンネル部とを介して前記第１の透明性絶縁基板上に
ソース・ドレイン配線を形成し、前記絶縁ゲート型トラ
ンジスタのチャンネル部に該チャンネル部を保護する第
１の絶縁層を形成し、この第１の絶縁層の一部を含んで
形成されたソース配線とドレイン配線とを陽極酸化可能
な耐熱金属層またはシリサイド層、あるいはそれらとア
ルミニウムを主成分とする金属層との積層より形成し、
前記ソース・ドレイン配線上に第２の絶縁層を形成する
とともに、前記ソース・ドレイン配線の側面にそれぞれ
陽極酸化層を形成したことを特徴とし、この構成によっ
て、絵素電極と対向電極との間に働く横方向の電界中か
らパシベーション絶縁層を除外することができ、表示画
像の焼き付けが抑制されるとともに、表示領域内に高い
段差がないので均一な配向処理が可能であり、かつソー
ス・ドレイン電極上に絶縁層が形成されているので、液
晶パネルの信頼性が確保される。

【００４１】請求項５に記載の液晶画像表示装置は、一
主面上に絶縁ゲート型トランジスタと、絶縁ゲート型ト
ランジスタのドレインに接続された絵素電極と、絵素電
極に対して所定の距離を隔てて形成された対向電極とを
少なくも各々１個備えた単位絵素が二次元のマトリクス
に配列された第１の透明性絶縁基板を有し、第１の透明
性絶縁基板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィル
タとの間に液晶を充填してなる液晶画像表示装置におい
て、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲートと対向電極
とを前記第１の透明性絶縁基板上に形成し、ゲート絶縁
層とチャンネル部とを介して前記第１の透明性絶縁基板
上にソース・ドレイン配線を形成し、前記絶縁ゲート型
トランジスタのチャンネル部に該チャンネル部を保護す
る第１の絶縁層を形成し、この第１の絶縁層の一部を含
んで形成されたソース配線とドレイン配線とを陽極酸化
可能な耐熱金属層またはシリサイド層、あるいはそれら
とアルミニウムを主成分とする金属層との積層より形成
し、前記ソース・ドレイン配線の表面上にそれぞれ陽極
酸化層を形成したことを特徴とし、この構成によって、
従来のパシベーション絶縁層の形成工程は不要となり、
絵素電極と対向電極との間に働く横方向の電界中からパ
シベーション絶縁層を除外することができて表示画像の
焼き付けが抑制されるとともに、表示領域内に高い段差
がないので均一な配向処理が可能であり、かつソース・
ドレイン電極の全表面上に絶縁層が形成されているの
で、液晶パネルの信頼性が一段と確保される。

【００４２】請求項６に記載の液晶画像表示装置は、一
主面上に絶縁ゲート型トランジスタと、絶縁ゲート型ト
ランジスタのドレインに接続された絵素電極と、絵素電
極に対して所定の距離を隔てて形成された対向電極とを
少なくも各々１個備えた単位絵素が二次元のマトリクス
に配列された第１の透明性絶縁基板を有し、第１の透明
性絶縁基板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィル
タとの間に液晶を充填してなる液晶画像表示装置におい
て、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲートと対向電極
とを前記第１の透明性絶縁基板上に形成し、ゲート絶縁
層とチャンネル部とを介して前記第１の透明性絶縁基板
上にソース・ドレイン配線を形成し、前記絶縁ゲート型
トランジスタのチャンネル部に該チャンネル部を保護す
る第１の絶縁層を形成し、この第１の絶縁層の一部を含
んで形成されたソース配線とドレイン配線とを少なくと
も耐熱金属層またはシリサイド層を含む１層以上の金属
層により形成するとともに、前記ソース・ドレイン配線
上に感光性ポリイミド樹脂層を形成したことを特徴と
し、この構成によって、従来のパシベーション絶縁層の
形成工程は不要となり、絵素電極と対向電極との間に働
く横方向の電界中からパシベーション絶縁層を除外する
ことができて表示画像の焼き付けが抑制されるととも
に、表示領域内に高い段差がないので均一な配向処理が
可能であり、かつソース・ドレイン電極上に有機樹脂よ
りなる絶縁層が形成されているので、液晶パネルの信頼
性が確保される。

【００４３】請求項７に記載の液晶画像表示装置は、一
主面上に絶縁ゲート型トランジスタと、絶縁ゲート型ト
ランジスタのドレインに接続された絵素電極と、絵素電
極に対して所定の距離を隔てて形成された対向電極とを
少なくも各々１個備えた単位絵素が二次元のマトリクス
に配列された第１の透明性絶縁基板を有し、第１の透明
性絶縁基板と第２の透明性絶縁基板またはカラーフィル
タとの間に液晶を充填してなる液晶画像表示装置におい
て、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲートと対向電極
とを第１の透明性絶縁基板上に形成し、ゲート絶縁層と
チャンネル部とを介して前記第１の透明性絶縁基板上に
ソース・ドレイン配線を形成し、前記絶縁ゲート型トラ
ンジスタのチャンネル部に該チャンネル部を保護する第
１の絶縁層を形成し、この第１の絶縁層の一部を含んで
形成されたソース配線とドレイン配線とを少なくとも耐
熱金属層またはシリサイド層を含む１層以上の金属層に
より形成するとともに、前記ソース・ドレイン配線の表
面上に感光性ポリイミド樹脂層を形成したことを特徴と
し、この構成によって、従来のパシベーション絶縁層の
形成工程は不要となり、絵素電極と対向電極との間に働
く横方向の電界中からパシベーション絶縁層を除外する
ことができて表示画像の焼き付けが抑制されるととも
に、表示領域内に高い段差がないので均一な配向処理が
可能であり、かつソース・ドレイン電極の全表面上に有
機樹脂よりなる絶縁層が形成されているので、液晶パネ
ルの信頼性が一段と確保される。

【００４４】請求項８に記載の画像表示装置用半導体装
置の製造方法は、絶縁性基板の一主面上に、１層以上の
第１の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲー
トを兼ねる走査線と対向電極とを選択的に被着形成する
工程と、１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第
１の非晶質シリコン層と第１の絶縁層とを順次被着する
工程と、前記ゲート周辺上にゲートよりも幅細く前記第
１の絶縁層を残して前記第１の非晶質シリコン層を露出
する工程と、全面に不純物を含む第２の非晶質シリコン
層を被着する工程と、この第２の非晶質シリコン層と前
記第１の非晶質シリコン層と前記ゲート絶縁層とを選択
的に除去して大部分の前記対向電極を露出する工程と、
少なくとも耐熱金属層またはシリサイド層を含む１層以
上の金属層と第２の絶縁層を全面に被着した後、その上
に前記第２の絶縁層を有しかつ前記ゲートと一部重なる
ように、絶縁性基板上と前記第１の絶縁層上および前記
ゲート絶縁層上に、耐熱金属層またはシリサイド層を含
む１層以上の金属層よりなるソース・ドレイン配線を選
択的に形成する工程とからなることを特徴とし、この方
法によって、開口率の低下は伴なうものの、焼き付けの
無いＩＰＳ型の液晶パネル得られる。

【００４５】請求項９に記載の画像表示装置用半導体装
置の製造方法は、絶縁性基板の一主面上に１層以上の第
１の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲート
を兼ねる走査線と対向電極とを選択的に被着形成する工
程と、１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１
の非晶質シリコン層と第１の絶縁層とを順次被着する工
程と、前記ゲート周辺上にゲートよりも幅細く前記第１
の絶縁層を残して前記第１の非晶質シリコン層を露出す
る工程と、全面に不純物を含む第２の非晶質シリコン層
を被着する工程と、この第２の非晶質シリコン層と前記
第１の非晶質シリコン層と前記ゲート絶縁層とを選択的
に除去して大部分の前記対向電極を露出する工程と、陽
極酸化可能な耐熱金属層またはシリサイド層、あるいは
それらとアルミニウムを主成分とする金属層との積層と
前記第２の絶縁層を全面に被着した後、その上に前記第
２の絶縁層を有しかつ前記ゲートと一部重なるように、
絶縁性基板上と前記第１の絶縁層上および前記ゲート絶
縁層上に陽極酸化可能な耐熱金属層またはシリサイド
層、あるいはそれらとアルミニウムを主成分とする金属
層との積層よりなるソース・ドレイン配線を選択的に形
成する工程と、陽極酸化により前記ソース・ドレイン配
線の側面および前記第１の非晶質シリコン層と第２の非
晶質シリコン層の側面にそれぞれ酸化層を選択的に形成
する工程とからなることを特徴とし、この方法によっ
て、開口率の低下は伴なうものの、信頼性が高くかつ焼
き付けの無いＩＰＳ型の液晶パネル得られる。

【００４６】請求項１０に記載の画像表示装置用半導体
装置の製造方法は、絶縁性基板の一主面上に１層以上の
第１の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲー
トを兼ねる走査線と対向電極とを選択的に被着形成する
工程と、１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第
１の非晶質シリコン層と第１の絶縁層とを順次被着する
工程と、前記ゲート周辺上にゲートよりも幅細く前記第
１の絶縁層を残して前記第１の非晶質シリコン層を露出
する工程と、全面に不純物を含む第２の非晶質シリコン
層を被着する工程と、少なくとも耐熱金属層またはシリ
サイド層を含む１層以上の金属層と第２の絶縁層を全面
に被着した後、その上に前記第２の絶縁層を有しかつ前
記ゲートと一部重なるように、前記第１の絶縁層上およ
び前記ゲート絶縁層上に前記耐熱金属層または前記シリ
サイド層を含む１層以上の金属層よりなるソース・ドレ
イン配線を選択的に形成する工程とからなることを特徴
とし、この方法によって、開口率の低下を伴なわずに、
焼き付けの無いＩＰＳ型の液晶パネル得られる。

【００４７】請求項１１に記載の画像表示装置用半導体
装置の製造方法は、絶縁性基板の一主面上に１層以上の
第１の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲー
トを兼ねる走査線と対向電極とを選択的に被着形成する
工程と、１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第
１の非晶質シリコン層と第１の絶縁層とを順次被着する
工程と、前記ゲート周辺上にゲートよりも幅細く前記第
１の絶縁層を残して前記第１の非晶質シリコン層を露出
する工程と、全面に不純物を含む第２の非晶質シリコン
層を被着する工程と、陽極酸化可能な耐熱金属層または
シリサイド層、あるいはそれらとアルミニウムを主成分
とする金属層との積層と第２の絶縁層を全面に被着した
後、その上に前記第２の絶縁層を有しかつ前記ゲートと
一部重なるように、前記第１の絶縁層上および前記ゲー
ト絶縁層上に陽極酸化可能な耐熱金属層、あるいはそれ
らとアルミニウムを主成分とする金属層よりなるソース
・ドレイン配線を選択的に形成する工程と、陽極酸化に
より前記ソース・ドレイン配線の側面および前記第１の
非晶質シリコン層と第２の非晶質シリコン層の側面にそ
れぞれ酸化層を選択的に形成する工程とからなることを
特徴とし、この方法によって、開口率の低下を伴なわず
に、信頼性が高くかつ焼き付けの無いＩＰＳ型の液晶パ
ネル得られる。

【００４８】請求項１２に記載の画像表示装置用半導体
装置の製造方法は、絶縁性基板の一主面上に１層以上の
第１の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲー
トを兼ねる走査線と対向電極とを選択的に被着形成する
工程と、１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第
１の非晶質シリコン層と第１の絶縁層とを順次被着する
工程と、前記ゲート周辺上にゲートよりも幅細く前記第
１の絶縁層を残して前記第１の非晶質シリコン層を露出
する工程と、全面に不純物を含む第２の非晶質シリコン
層を被着する工程と、陽極酸化可能な耐熱金属層または
シリサイド層とアルミニウムを主成分とする金属層との
積層を全面に被着した後、前記ゲートと一部重なるよう
に前記第１の絶縁層上および前記ゲート絶縁層上に陽極
酸化可能な耐熱金属層またはシリサイド層とアルミニウ
ムを主成分とする金属層よりなるソース・ドレイン配線
を選択的に形成する工程と、陽極酸化により前記ソース
・ドレイン配線の表面および前記第１の非晶質シリコン
層と第２の非晶質シリコン層の側面にそれぞれ酸化層を
選択的に形成する工程とからなることを特徴とし、この
方法によって、パシベーション絶縁層の形成工程は不要
となり、開口率の低下を伴なわずに信頼性が高くかつ焼
き付けの無いＩＰＳ型の液晶パネルが得られる。

【００４９】請求項１３に記載の画像表示装置用半導体
装置の製造方法は、絶縁性基板の一主面上に１層以上の
第１の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲー
トを兼ねる走査線と対向電極とを選択的に被着形成する
工程と、１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第
１の非晶質シリコン層と第１の絶縁層とを順次被着する
工程と、前記ゲート周辺上にゲートよりも幅細く前記第
１の絶縁層を残して前記第１の非晶質シリコン層を露出
する工程と、全面に不純物を含む第２の非晶質シリコン
層を被着する工程と、少なくとも耐熱金属層またはシリ
サイド層を含む１層以上の金属層を全面に被着した後、
感光性ポリイミド樹脂層を用いて前記ゲートと一部重な
るように、前記第１の絶縁層上および前記ゲート絶縁層
上に耐熱金属層またはシリサイド層を含む１層以上の金
属層よりなるソース・ドレイン配線を選択的に形成し、
前記パターニングされた感光性ポリイミド樹脂層をその
まま残す工程とからなることを特徴とし、この方法によ
って、パシベーション絶縁層の形成工程は不要となり、
開口率の低下を伴なわずに信頼性が高くかつ焼き付けの
無いＩＰＳ型の液晶パネル得られる。

【００５０】請求項１４に記載の画像表示装置用半導体
装置の製造方法は、絶縁性基板の一主面上に１層以上の
第１の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲー
トを兼ねる走査線と対向電極とを選択的に被着形成する
工程と、１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第
１の非晶質シリコン層と第１の絶縁層とを順次被着する
工程と、前記ゲート周辺上にゲートよりも幅細く前記第
１の絶縁層を残して前記第１の非晶質シリコン層を露出
する工程と、全面に不純物を含む第２の非晶質シリコン
層を被着する工程と、少なくとも耐熱金属層またはシリ
サイド層を含む１層以上の金属層を全面に被着した後、
感光性ポリイミド樹脂層を用いて前記ゲートと一部重な
るように、前記第１の絶縁層上および前記ゲート絶縁層
上に耐熱金属層またはシリサイド層を含む１層以上の金
属層よりなるソース・ドレイン配線を選択的に形成し、
前記パターニングされた感光性ポリイミド樹脂層を加熱
後そのまま残す工程とからなることを特徴とし、この方
法によって、パシベーション絶縁層の形成工程は不要と
なり、開口率の低下を伴なわずに信頼性が高くかつ焼き
付けの無いＩＰＳ型の液晶パネル得られる。

【００５１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図５に基づいて説明する。なお、図６〜図１３に基づ
いて説明した部材に対応する部材は同一符号を付して詳
しい説明は省略する。

【００５２】図１は本発明の第１実施形態および第２実
施形態に係る画像表示装置用半導体装置の単位絵素の平
面配置図、図２（ａ）〜（ｅ）は、図１におけるＡ−Ａ
線部分に対応する断面図であって、第１実施形態および
第２実施形態である画像表示装置用半導体装置の単位絵
素の製造工程を説明する図である。

【００５３】第１実施形態では、既述した従来例と同様
に、まず、図２（ａ）に示すようにガラス基板２の一主
面上に、ＳＰＴ処理などの製膜処理を行う真空製膜装置
を用いて膜厚0.1〜0.3μm程度の１層以上の第１の金属
層として、例えばＣｒ，Ｔａ，Ｍｏなどを被着し、微細
加工技術により走査線を兼ねるゲート電極１１と対向電
極４０とを選択的に形成する。

【００５４】次に、ガラス基板２の全面にＰＣＶＤ（プ
ラズマ・シーブイデイ）装置を用いてゲート絶縁層とな
るＳｉＮｘ（シリコン窒化）層３０と、不純物をほとん
ど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャンネルとなる
第１の非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）層３１と、第２の絶
縁層（ＳｉＮｘ層）３２との３種類の薄膜層を、例えば
0.3−0.05−0.1μm程度の膜厚で順次被着する。

【００５５】そして、図２（b）に示すように微細加工
技術によりゲート電極１１上の第２のＳｉＮｘ層３２
を、ゲート電極１１よりも細く選択的に残し、第１の非
晶質シリコン層３１を露出してから同じくＰＣＶＤ装置
を用いて全面に不純物として、例えば燐を含む第２の非
晶質シリコン層３３を例えば0.05μm程度の膜厚で被着
する。

【００５６】次に、図２（ｃ）に示すように、画像表示
領域の大部分の各種薄膜層を選択的に除去して開口部４
２を形成し、ガラス基板２の一主面を露出する。これに
より対向電極４０の大部分も露出する。また、ここでは
図示はしないが、走査線（ゲート電極）１１に対する電
気的接続に必要な画像表示部の周辺部における走査線１
１上の選択的開口部形成も同時に行う。

【００５７】さらに、図２（ｄ）に示すように、ＳＰＴ
等の製膜処理を行う真空製膜装置を用いて膜厚0.1μm程
度の耐熱金属層として、例えばＴｉ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｃｒ
あるいはそれらのシリサイド薄膜を含む１層以上の金属
層３４を被着し、その上に従来と同様にＰＣＶＤ装置を
用いて0.3μm程度の膜厚のＳｉＮｘ層よりなるパシベー
ション絶縁層３７を被着してから、微細加工技術により
その上にパシベーション絶縁層３７を有する絶縁ゲート
型トランジスタのドレイン電極２１と、信号線も兼ねる
ソース電極１２と、絵素電極４１とを選択的に形成し
て、第１実施形態の画像表示装置用半導体装置が完成す
る。信号線の抵抗値が問題となる場合には、従来例と同
様に金属層３４に低抵抗のＡｌ層を積層しても何ら支障
のない。

【００５８】第１実施形態においては、図２（ｄ）から
も分かるように絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電
極２１と、信号線を兼ねるソース電極１２と、絵素電極
４１との何れの電極上にもパシベーション絶縁層３７は
存在するが、その外側面は露出しており、配線のパシベ
ーションとしては完全ではない。

【００５９】そこで、本発明の第２実施形態では、側面
に絶縁層を形成する技術を付加して信頼性を一層高める
ようにした。第２実施形態では金属層３４に低抵抗のＡ
ｌ層３５を積層する構成であり、主たる工程は前記第１
実施形態にて説明したと同様であるので特徴的な点のみ
説明する。

【００６０】すなわち、膜厚0.1μm程度の陽極酸化可能
な耐熱金属層として例えばＴｉまたはＴａ薄膜３４を、
また低抵抗配線層として膜厚0.3μm程度のＡｌ薄膜３５
を順次被着し、さらにその上に従来と同様にＰＣＶＤ装
置を用いて0.3μm程度の膜厚のＳｉＮｘ層よりなるパシ
ベーション絶縁層３７を被着してから、微細加工技術に
よりソース・ドレイン電極１２，２１のパターンに対応
した感光性樹脂パターンをパシベーション絶縁層３７上
に形成し、感光性樹脂パターンをマスクとしてパシベー
ション絶縁層３７，Ａｌ薄膜３５，ＴｉまたはＴａ薄膜
３４、および第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶
質シリコン層３１を選択的に除去した後に、アクティブ
基板（ガラス基板）２を、例えばエチレン・グリコール
を主成分とする化成液中に浸漬し、アクティブ基板２の
外周部の適当な領域でソース電極パターン１２を、並列
または直列に接続した感光性樹脂パターンに鋭利な刃先
を有するクリップにより、感光性樹脂パターンを突き破
って、プラス電位を与えて陽極酸化を行うと、図２
（ｅ）に示すように、感光性樹脂パターン（パシベーシ
ョン絶縁層３７）に覆われていない導電性物質は全て酸
化されて酸化層が形成される。

【００６１】すなわち、チャンネルを構成する不純物を
含まない第１の非晶質シリコン層３１の側面には酸化シ
リコン層４３が、またソース・ドレインである不純物を
含む第２の非晶質シリコン層３３の側面には不純物の燐
を含む酸化シリコン層４４が、そしてＴｉ（またはＴ
ａ）とＡｌの積層よりなるソース・ドレイン電極１２，
２１の側面には、それぞれＴｉＯ₂（またはＴａＯ₅）層
４５とＡｌ₂Ｏ₃層４６が形成される。各種の酸化層の膜
厚は化成電圧が１００Ｖの場合に0.1〜0.2μmであり、
絶縁層としては十分な膜厚を付与することができる。

【００６２】図２（ｅ）は前記陽極酸化後の前記感光性
樹脂パターンを除去した断面図を示しており、これによ
り第２実施形態の画像表示装置用半導体装置が完成す
る。

【００６３】第２実施形態において、信号線の抵抗値が
問題とならない場合には、ソース・ドレイン電極１２，
２１を陽極酸化可能な金属層であるＴｉまたはＴａ単層
とすることが可能である。

【００６４】なお、陽極酸化工程においては、不純物を
含まず非常に抵抗値の高い第１の非晶質シリコン層３１
を経由してドレイン側は陽極酸化されるので、ドレイン
電極２１側の酸化層の膜厚はソース側に比較すると薄く
なることは避けられないが、アクティブ基板２に強い光
を照射して、不純物を含まない第１の非晶質シリコン層
３１の電気伝導度を極力高くし、かつ可能な限り化成時
間を長くするとよい。

【００６５】前記第１実施形態と第２実施形態では、対
向電極４０と絵素電極４１を露出するためにパシベーシ
ョン絶縁層（ゲート絶縁層）３７に形成された開口部４
２の高い段差が配向処理の障害となりやすく、また開口
率が低下するという問題が懸念される。そこで、これら
の課題を回避した実施形態について以下に説明する。

【００６６】図３（ａ）〜（ｃ）に基づいて本発明の第
３実施形態について説明する。

【００６７】第３実施形態では、図３（ａ），（ｂ）に
示すように、全面に燐を含む第２の非晶質シリコン層３
３を、例えば0.05μm程度の膜厚で被着するまで、第１
実施形態と第２実施形態と同一の製造工程を進行し、図
示はしないが走査線１１への電気的接続に必要なガラス
基板２の画像表示部の周辺部での走査線（ゲート電極）
１１上の選択的開口部形成を行った後、第１実施形態と
同様に、図３（ｃ）に示すように膜厚0.1μm程度の耐熱
金属層として、例えばＴｉ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｃｒ、あるい
はそれらのシリサイド薄膜を含む１層以上の金属層３４
を被着し、さらに、その上に従来と同様にＰＣＶＤ装置
を用いて、0.3μm程度の膜厚のＳｉＮｘ層よりなるパシ
ベーション絶縁層３７を被着してから、微細加工技術に
よりソース・ドレイン電極パターンに対応した感光性樹
脂パターンをパシベーション絶縁層３７上に形成し、感
光性樹脂パターンをマスクとして、パシベーション絶縁
層３７，Ｔｉ薄膜を含む１層以上の金属層３４，第２の
非晶質シリコン層３３，第１の非晶質シリコン層３１を
選択的に除去してゲート絶縁層３０を露出することによ
り、第３実施形態による画像表示装置用半導体装置が完
成する。

【００６８】第１実施形態と同様に、第３実施形態にお
いてもソース・ドレイン電極１２，２１の側面は露出し
ており、より完全なパシベーションを付与するためには
第２実施形態と同様に、陽極酸化技術によりソース・ド
レイン電極１２，２１の側面に絶縁層を形成する。それ
が図３（ｄ）に示す第４実施形態であり、図２（ｅ）に
示す構成との差異は第１の絶縁層３２上を除いてソース
・ドレイン電極１２，２１下に不純物を含む第２の非晶
質シリコン層３３と、不純物を含まない第１の非晶質シ
リコン層３１とが存在し、ソース・ドレイン電極１２，
２１の側面に第１の非晶質シリコン層３１が存在するこ
とである。

【００６９】また、図３（ｄ）に示す構成では、ソース
・ドレイン電極１２，２１を耐熱バリア金属層３４と低
抵抗金属であるＡｌ層３５との積層で構成しているが、
第４実施形態においても、信号線の抵抗値が問題となら
ない場合には、ソース・ドレイン電極１２，２１を、陽
極酸化可能な金属層であるＴｉまたはＴａ単層とするこ
とも可能である。

【００７０】以下に説明する本発明の第５実施形態ない
し第７実施形態においては、従来のパシベーション絶縁
層を用いない新たなパシベーション技術に基づいたデバ
イスを提供することが可能であり、それらの技術は特公
平８−６９６４号公報、および特公平８−１６７５８号
公報に一部が開示されている。

【００７１】本発明の第５実施形態では、図４（ａ），
（ｂ）に示すように、全面に燐を含む第２の非晶質シリ
コン層３３を、例えば0.05μm程度の膜厚で被着するま
では、第３実施形態と第４実施形態と同一の製造工程を
経て、図４（ｃ）に示すように、膜厚0.1μm程度の陽極
酸化可能な耐熱金属層として、例えばＴｉまたはＴａ薄
膜３４を、また低抵抗配線層として膜厚0.3μm程度のＡ
ｌ薄膜３５を順次被着し、微細加工技術によりソース・
ドレイン電極１２，２１のパターンに対応した感光性樹
脂パターンをＡｌ薄膜３５上に形成し、感光性樹脂パタ
ーンをマスクとしてＡｌ薄膜３５，Ｔｉ薄膜３４，第２
の非晶質シリコン層３３、および第１の非晶質シリコン
層３１を選択的に除去してゲート絶縁層３０を露出す
る。

【００７２】次に、図４（ｄ）に示したように、陽極酸
化によってＡｌ薄膜３５の表面に絶縁層であるＡｌ₂Ｏ₃
層４６を、またＴｉ（またはＴａ）層３４の側面にはＴ
ｉＯ ₂（またはＴａＯ₅）層４５を、さらに不純物を含む
第２の非晶質シリコン層３３の側面には不純物の燐を含
む酸化シリコン層４４を、そして不純物を含まない第１
の非晶質シリコン層３１の側面には酸化シリコン層４３
を形成することにより、第５実施形態による絶縁ゲート
型トランジスタが完成する。

【００７３】なお、信号線の抵抗値が問題とならない場
合には、ソース・ドレイン電極１２，２１を陽極酸化可
能な金属層であるＴｉまたはＴａ単層とすることも可能
である。

【００７４】本発明の第６実施形態では、図５（ａ），
（ｂ）に示すように、全面に燐を含む第２の非晶質シリ
コン層３３を、例えば0.05μm程度の膜厚で被着するま
では第３実施形態ないし第５実施形態と同一の製造工程
を経て、図５（ｃ）に示すように、膜厚0.1μm程度の耐
熱金属層として、例えばＴｉ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｃｒ、ある
いはそれらのシリサイド薄膜を含む１層以上の金属層３
４を被着し、微細加工技術によりソース・ドレイン電極
１２，２１のパターンに対応した感光性のポリイミド系
樹脂パターン６０を金属層３４上に形成し、同樹脂パタ
ーン６０をマスクとして金属層３４，第２の非晶質シリ
コン層３３、および第１の非晶質シリコン層３１を選択
的に除去してゲート絶縁層３０を露出し、アクティブ基
板として完成させ、そのままパネル組立工程に送付する
ものである。

【００７５】なお、第５実施形態において、信号線の抵
抗値を下げたい場合には金属層３４にＡｌ層を積層して
も何ら支障はない。

【００７６】第１実施形態と第３実施形態と同様に、第
６実施形態においてもソース・ドレイン電極１２，２１
の側面は露出しており、より完全なパシベーションを付
与するためには第２実施形態と第４実施形態と同様に、
適当な技術によりソース・ドレイン電極１２，２１の側
面に絶縁層を形成する必要がある。そのようにしたのが
第７実施形態である。

【００７７】具体的には、図５（ｃ）に示すソース・ド
レイン電極の選択的形成の終了後に、エッチングマスク
として用いた感光性のポリイミド系樹脂パターン６０を
ポストベーク以上の高温、例えば200〜300℃で加熱・流
動化して、６１として図５（ｄ）に示したようにソース
・ドレイン電極の側面を感光性のポリイミド系樹脂でコ
ーティングすることによって達成される。

【００７８】なお、図５（ｄ）に示す構成では、ソース
・ドレイン電極１２，２１を耐熱バリア金属層３４と、
低抵抗であるＡｌ層３５との積層で構成しているが、信
号線の抵抗値が問題とならない場合には、ソース・ドレ
イン電極１２，２１を耐熱バリア金属層であるＴｉ，Ｔ
ａ，Ｍｏ，Ｃｒ、あるいはそれらのシリサイド薄膜の単
層とすることも何ら支障はない。

【００７９】なお、本発明の要件は焼き付けのないＩＰ
Ｓ方式の液晶パネルを提供することにある。したがっ
て、ＰＣＶＤ装置による３層製膜が第１の絶縁層，不純
物を含まない非晶質シリコン層、および第２の絶縁層の
順次製膜であることと、場合によっては信号線が陽極酸
化可能な材質であることの制約を除けば、走査線，信号
線およびゲート絶縁層などの材質、あるいは膜厚などが
異なった画像表示装置用半導体装置も本発明の範疇に属
することは自明である。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る液晶
画像表示装置および画像表示装置用半導体装置の製造方
法によれば、ＩＰＳ方式のアクティブ型液晶パネルにお
いて、液晶セルを構成する構成因子から従来のパシベー
ション絶縁層が除外されるため、液晶セル内に不要な電
荷の蓄積が発生せず、したがって焼き付けのない画像表
示が可能となるという効果が得られる。

【００８１】また、ＰＣＶＤ装置を用いないパシベーシ
ョン形成方法を用いた場合には、生産設備の投資額を削
減することができ、またパーティクルの発生を伴なわな
いため歩留まりの向上が期待できるなどの副次的な効果
も得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態と第２実施形態に係る画
像表示装置用半導体装置の平面図

【図２】本発明の第１実施形態と第２実施形態に係る画
像表示装置用半導体装置の製造工程を説明するための断
面図

【図３】本発明の第３実施形態と第４実施形態に係る画
像表示装置用半導体装置の製造工程を説明するための断
面図

【図４】本発明の第５実施形態に係る画像表示装置用半
導体装置の製造工程を説明するための断面図

【図５】本発明の第６実施形態と第７実施形態に係る画
像表示装置用半導体装置の製造工程を説明するための断
面図

【図６】従来の液晶パネルの実装状態を示す斜視図

【図７】従来の液晶パネルの等価回路図

【図８】従来の液晶パネルの断面図

【図９】従来のアクティブ基板の平面図

【図１０】従来のアクティブ基板の製造工程を説明する
ための断面図

【図１１】従来のＩＰＳ方式の液晶パネルの断面図

【図１２】ＩＰＳ方式のアクティブ基板の平面図

【図１３】ＩＰＳ方式のアクティブ基板の製造工程を説
明するための断面図

【符号の説明】

１液晶パネル２アクティブ基板（一方のガラス基板）３半導体集積回路チップ４ＴＣＰフィルム９カラーフィルタ（他方のガラス基板）１０絶縁ゲート型トランジスタ１１走査線（ゲート電極）１２信号線（ソース配線，ソース電極）１３液晶セル１７液晶２０配向膜２１ドレイン電極２２（透明）絵素電極３０ゲート絶縁層（ＳｉＮｘ）３１不純物を含まない（第１の）非晶質シリコン層３２エッチング・ストッパ（ＳｉＮｘ）層３３不純物を含む（第２の）非晶質シリコン層３４耐熱バリア金属層（Ｔｉ）３５低抵抗配線層（Ａｌ）３７パシベーション絶縁層４０対向電極４１（２１）絵素電極４２開口部４３（側面の）酸化シリコン層４４（側面の）不純物を含む酸化シリコン層４５（側面の）耐熱バリア金属層の酸化層４６アルミニウムの酸化層（Ａｌ₂Ｏ₃）６０感光性ポリイミド樹脂パターン６１加熱で塑性変形した感光性ポリイミド樹脂パター
ン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一主面上に絶縁ゲート型トランジスタ
と、絶縁ゲート型トランジスタのドレインに接続された
絵素電極と、絵素電極に対して所定の距離を隔てて形成
された対向電極とを少なくも各々１個備えた単位絵素が
二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板
を有し、第１の透明性絶縁基板と第２の透明性絶縁基板
またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶
画像表示装置において、前記絶縁ゲート型トランジスタのチャンネル部に該チャ
ンネル部を保護する第１の絶縁層を形成し、この第１の
絶縁層の一部を含んで形成されたソース配線とドレイン
配線とを少なくとも耐熱金属層またはシリサイド層を含
む１層以上の金属層により形成し、前記ソース・ドレイ
ン配線上に第２の絶縁層を形成し、前記絵素電極と対向
電極の大部分を、前記第１の透明性絶縁基板上に形成さ
れたゲート絶縁層の開口部内に配置したことを特徴とす
る液晶画像表示装置。
【請求項２】一主面上に絶縁ゲート型トランジスタ
と、絶縁ゲート型トランジスタのドレインに接続された
絵素電極と、絵素電極に対して所定の距離を隔てて形成
された対向電極とを少なくも各々１個備えた単位絵素が
二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板
を有し、第１の透明性絶縁基板と第２の透明性絶縁基板
またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶
画像表示装置において、前記絶縁ゲート型トランジスタのチャンネル部に該チャ
ンネル部を保護する第１の絶縁層を形成し、この第１の
絶縁層の一部を含んで形成されたソース配線とドレイン
配線とを、陽極酸化可能な耐熱金属層またはシリサイド
層、あるいはそれらとアルミニウムを主成分とする金属
層との積層より形成し、前記ソース・ドレイン配線上に
第２の絶縁層を形成するとともに、前記ソース・ドレイ
ン配線の側面にそれぞれ陽極酸化層を形成し、前記絵素
電極と対向電極の大部分を前記第１の透明性絶縁基板上
に形成されたゲート絶縁層の開口部内に配置したことを
特徴とする液晶画像表示装置。
【請求項３】一主面上に絶縁ゲート型トランジスタ
と、絶縁ゲート型トランジスタのドレインに接続された
絵素電極と、絵素電極に対して所定の距離を隔てて形成
された対向電極とを少なくも各々１個備えた単位絵素が
二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板
を有し、第１の透明性絶縁基板と第２の透明性絶縁基板
またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶
画像表示装置において、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲートと対向電極とを
前記第１の透明性絶縁基板上に形成し、ゲート絶縁層と
チャンネル部とを介して前記第１の透明性絶縁基板上に
ソース・ドレイン配線を形成し、前記チャンネル部に該
チャンネル部を保護する第１の絶縁層を形成し、この第
１の絶縁層の一部を含んで形成されたソース配線とドレ
イン配線とを少なくとも耐熱金属層またはシリサイド層
を含む１層以上の金属層により形成するとともに、前記
ソース・ドレイン配線上に第２の絶縁層を形成したこと
を特徴とする液晶画像表示装置。
【請求項４】一主面上に絶縁ゲート型トランジスタ
と、絶縁ゲート型トランジスタのドレインに接続された
絵素電極と、絵素電極に対して所定の距離を隔てて形成
された対向電極とを少なくも各々１個備えた単位絵素が
二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板
を有し、第１の透明性絶縁基板と第２の透明性絶縁基板
またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶
画像表示装置において、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲートと対向電極とを
第１の透明性絶縁基板上に形成し、ゲート絶縁層とチャ
ンネル部とを介して前記第１の透明性絶縁基板上にソー
ス・ドレイン配線を形成し、前記絶縁ゲート型トランジ
スタのチャンネル部に該チャンネル部を保護する第１の
絶縁層を形成し、この第１の絶縁層の一部を含んで形成
されたソース配線とドレイン配線とを陽極酸化可能な耐
熱金属層またはシリサイド層、あるいはそれらとアルミ
ニウムを主成分とする金属層との積層より形成し、前記
ソース・ドレイン配線上に第２の絶縁層を形成するとと
もに、前記ソース・ドレイン配線の側面にそれぞれ陽極
酸化層を形成したことを特徴とする液晶画像表示装置。
【請求項５】一主面上に絶縁ゲート型トランジスタ
と、絶縁ゲート型トランジスタのドレインに接続された
絵素電極と、絵素電極に対して所定の距離を隔てて形成
された対向電極とを少なくも各々１個備えた単位絵素が
二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板
を有し、第１の透明性絶縁基板と第２の透明性絶縁基板
またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶
画像表示装置において、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲートと対向電極とを
前記第１の透明性絶縁基板上に形成し、ゲート絶縁層と
チャンネル部とを介して前記第１の透明性絶縁基板上に
ソース・ドレイン配線を形成し、前記絶縁ゲート型トラ
ンジスタのチャンネル部に該チャンネル部を保護する第
１の絶縁層を形成し、この第１の絶縁層の一部を含んで
形成されたソース配線とドレイン配線とを陽極酸化可能
な耐熱金属層またはシリサイド層、あるいはそれらとア
ルミニウムを主成分とする金属層との積層より形成し、
前記ソース・ドレイン配線の表面上にそれぞれ陽極酸化
層を形成したことを特徴とする液晶画像表示装置。
【請求項６】一主面上に絶縁ゲート型トランジスタ
と、絶縁ゲート型トランジスタのドレインに接続された
絵素電極と、絵素電極に対して所定の距離を隔てて形成
された対向電極とを少なくも各々１個備えた単位絵素が
二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板
を有し、第１の透明性絶縁基板と第２の透明性絶縁基板
またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶
画像表示装置において、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲートと対向電極とを
前記第１の透明性絶縁基板上に形成し、ゲート絶縁層と
チャンネル部とを介して前記第１の透明性絶縁基板上に
ソース・ドレイン配線を形成し、前記絶縁ゲート型トラ
ンジスタのチャンネル部に該チャンネル部を保護する第
１の絶縁層を形成し、この第１の絶縁層の一部を含んで
形成されたソース配線とドレイン配線とを少なくとも耐
熱金属層またはシリサイド層を含む１層以上の金属層に
より形成するとともに、前記ソース・ドレイン配線上に
感光性ポリイミド樹脂層を形成したことを特徴とする液
晶画像表示装置。
【請求項７】一主面上に絶縁ゲート型トランジスタ
と、絶縁ゲート型トランジスタのドレインに接続された
絵素電極と、絵素電極に対して所定の距離を隔てて形成
された対向電極とを少なくも各々１個備えた単位絵素が
二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板
を有し、第１の透明性絶縁基板と第２の透明性絶縁基板
またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶
画像表示装置において、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲートと対向電極とを
第１の透明性絶縁基板上に形成し、ゲート絶縁層とチャ
ンネル部とを介して前記第１の透明性絶縁基板上にソー
ス・ドレイン配線を形成し、前記絶縁ゲート型トランジ
スタのチャンネル部に該チャンネル部を保護する第１の
絶縁層を形成し、この第１の絶縁層の一部を含んで形成
されたソース配線とドレイン配線とを少なくとも耐熱金
属層またはシリサイド層を含む１層以上の金属層により
形成するとともに、前記ソース・ドレイン配線の表面上
に感光性ポリイミド樹脂層を形成したことを特徴とする
液晶画像表示装置。
【請求項８】絶縁性基板の一主面上に、１層以上の第
１の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲート
を兼ねる走査線と対向電極とを選択的に被着形成する工
程と、１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１
の非晶質シリコン層と第１の絶縁層とを順次被着する工
程と、前記ゲート周辺上にゲートよりも幅細く、前記第
１の絶縁層を残して前記第１の非晶質シリコン層を露出
する工程と、全面に不純物を含む第２の非晶質シリコン
層を被着する工程と、この第２の非晶質シリコン層と前
記第１の非晶質シリコン層と前記ゲート絶縁層とを選択
的に除去して大部分の前記対向電極を露出する工程と、
少なくとも耐熱金属層またはシリサイド層を含む１層以
上の金属層と第２の絶縁層を全面に被着した後、その上
に前記第２の絶縁層を有しかつ前記ゲートと一部重なる
ように、絶縁性基板上と前記第１の絶縁層上および前記
ゲート絶縁層上に、耐熱金属層またはシリサイド層を含
む１層以上の金属層よりなるソース・ドレイン配線を選
択的に形成する工程とからなることを特徴とする画像表
示装置用半導体装置の製造方法。
【請求項９】絶縁性基板の一主面上に１層以上の第１
の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲートを
兼ねる走査線と対向電極とを選択的に被着形成する工程
と、１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１の
非晶質シリコン層と第１の絶縁層とを順次被着する工程
と、前記ゲート周辺上にゲートよりも幅細く前記第１の
絶縁層を残して前記第１の非晶質シリコン層を露出する
工程と、全面に不純物を含む第２の非晶質シリコン層を
被着する工程と、この第２の非晶質シリコン層と前記第
１の非晶質シリコン層と前記ゲート絶縁層とを選択的に
除去して大部分の前記対向電極を露出する工程と、陽極
酸化可能な耐熱金属層またはシリサイド層、あるいはそ
れらとアルミニウムを主成分とする金属層との積層と前
記第２の絶縁層を全面に被着した後、その上に前記第２
の絶縁層を有しかつ前記ゲートと一部重なるように、絶
縁性基板上と前記第１の絶縁層上および前記ゲート絶縁
層上に陽極酸化可能な耐熱金属層またはシリサイド層、
あるいはそれらとアルミニウムを主成分とする金属層と
の積層よりなるソース・ドレイン配線を選択的に形成す
る工程と、陽極酸化により前記ソース・ドレイン配線の
側面および前記第１の非晶質シリコン層と第２の非晶質
シリコン層の側面にそれぞれ酸化層を選択的に形成する
工程とからなることを特徴とする画像表示装置用半導体
装置の製造方法。
【請求項１０】絶縁性基板の一主面上に１層以上の第
１の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲート
を兼ねる走査線と対向電極とを選択的に被着形成する工
程と、１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１
の非晶質シリコン層と第１の絶縁層とを順次被着する工
程と、前記ゲート周辺上にゲートよりも幅細く前記第１
の絶縁層を残して前記第１の非晶質シリコン層を露出す
る工程と、全面に不純物を含む第２の非晶質シリコン層
を被着する工程と、少なくとも耐熱金属層またはシリサ
イド層を含む１層以上の金属層と第２の絶縁層を全面に
被着した後、その上に前記第２の絶縁層を有しかつ前記
ゲートと一部重なるように、前記第１の絶縁層上および
前記ゲート絶縁層上に前記耐熱金属層または前記シリサ
イド層を含む１層以上の金属層よりなるソース・ドレイ
ン配線を選択的に形成する工程とからなることを特徴と
する画像表示装置用半導体装置の製造方法。
【請求項１１】絶縁性基板の一主面上に１層以上の第
１の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲート
を兼ねる走査線と対向電極とを選択的に被着形成する工
程と、１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１
の非晶質シリコン層と第１の絶縁層とを順次被着する工
程と、前記ゲート周辺上にゲートよりも幅細く前記第１
の絶縁層を残して前記第１の非晶質シリコン層を露出す
る工程と、全面に不純物を含む第２の非晶質シリコン層
を被着する工程と、陽極酸化可能な耐熱金属層またはシ
リサイド層、あるいはそれらとアルミニウムを主成分と
する金属層との積層と第２の絶縁層を全面に被着した
後、その上に前記第２の絶縁層を有しかつ前記ゲートと
一部重なるように、前記第１の絶縁層上および前記ゲー
ト絶縁層上に陽極酸化可能な耐熱金属層、あるいはそれ
らとアルミニウムを主成分とする金属層よりなるソース
・ドレイン配線を選択的に形成する工程と、陽極酸化に
より前記ソース・ドレイン配線の側面および前記第１の
非晶質シリコン層と第２の非晶質シリコン層の側面にそ
れぞれ酸化層を選択的に形成する工程とからなることを
特徴とする画像表示装置用半導体装置の製造方法。
【請求項１２】絶縁性基板の一主面上に１層以上の第
１の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲート
を兼ねる走査線と対向電極とを選択的に被着形成する工
程と、１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１
の非晶質シリコン層と第１の絶縁層とを順次被着する工
程と、前記ゲート周辺上にゲートよりも幅細く前記第１
の絶縁層を残して前記第１の非晶質シリコン層を露出す
る工程と、全面に不純物を含む第２の非晶質シリコン層
を被着する工程と、陽極酸化可能な耐熱金属層またはシ
リサイド層とアルミニウムを主成分とする金属層との積
層を全面に被着した後、前記ゲートと一部重なるように
前記第１の絶縁層上および前記ゲート絶縁層上に陽極酸
化可能な耐熱金属層またはシリサイド層とアルミニウム
を主成分とする金属層よりなるソース・ドレイン配線を
選択的に形成する工程と、陽極酸化により前記ソース・
ドレイン配線の表面および前記第１の非晶質シリコン層
と第２の非晶質シリコン層の側面にそれぞれ酸化層を選
択的に形成する工程とからなることを特徴とする画像表
示装置用半導体装置の製造方法。
【請求項１３】絶縁性基板の一主面上に１層以上の第
１の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲート
を兼ねる走査線と対向電極とを選択的に被着形成する工
程と、１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１
の非晶質シリコン層と第１の絶縁層とを順次被着する工
程と、前記ゲート周辺上にゲートよりも幅細く前記第１
の絶縁層を残して前記第１の非晶質シリコン層を露出す
る工程と、全面に不純物を含む第２の非晶質シリコン層
を被着する工程と、少なくとも耐熱金属層またはシリサ
イド層を含む１層以上の金属層を全面に被着した後、感
光性ポリイミド樹脂層を用いて前記ゲートと一部重なる
ように、前記第１の絶縁層上および前記ゲート絶縁層上
に耐熱金属層またはシリサイド層を含む１層以上の金属
層よりなるソース・ドレイン配線を選択的に形成し、前
記パターニングされた感光性ポリイミド樹脂層をそのま
ま残す工程とからなることを特徴とする画像表示装置用
半導体装置の製造方法。
【請求項１４】絶縁性基板の一主面上に１層以上の第
１の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲート
を兼ねる走査線と対向電極とを選択的に被着形成する工
程と、１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１
の非晶質シリコン層と第１の絶縁層とを順次被着する工
程と、前記ゲート周辺上にゲートよりも幅細く前記第１
の絶縁層を残して前記第１の非晶質シリコン層を露出す
る工程と、全面に不純物を含む第２の非晶質シリコン層
を被着する工程と、少なくとも耐熱金属層またはシリサ
イド層を含む１層以上の金属層を全面に被着した後、感
光性ポリイミド樹脂層を用いて前記ゲートと一部重なる
ように、前記第１の絶縁層上および前記ゲート絶縁層上
に耐熱金属層またはシリサイド層を含む１層以上の金属
層よりなるソース・ドレイン配線を選択的に形成し、前
記パターニングされた感光性ポリイミド樹脂層を加熱後
そのまま残す工程とからなることを特徴とする画像表示
装置用半導体装置の製造方法。