JP2001217426A

JP2001217426A - 液晶画像表示装置と画像表示装置用半導体装置の製造方法

Info

Publication number: JP2001217426A
Application number: JP2000027456A
Authority: JP
Inventors: Kiyohiro Kawasaki; 清弘川崎
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-02-04
Filing date: 2000-02-04
Publication date: 2001-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】チャネルエッチ型ＴＦＴの５枚マスクプロセ
スでは開口部形成時にドレイン電極上で過食刻が発生す
る。またパシベーション絶縁層の形成でトランジスタ特
性が劣化し易い。【解決手段】ソース・ドレイン配線を陽極酸化可能な
耐熱金属とアルミニウム合金の積層で構成してその表面
を陽極酸化するとともに、ソース・ドレイン配線間の不
純物を含む非晶質シリコン層も酸化シリコン層に変換す
ることでパシベーション絶縁層を不要とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラー画像表示機能
を有する液晶画像表示装置、とりわけアクティブ型の液
晶画像表示装置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
び高密度実装技術等の進歩により、5〜50ｃｍ対角の液
晶パネルでテレビジョン画像や各種の画像表示機器が商
用ベースで大量に提供されている。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毎に内蔵させた、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。

【０００３】これらの液晶画像表示装置（液晶パネル）
は走査線としては200〜1200本、信号線としては200〜16
00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とが同時
に進行している。

【０００４】図１３は液晶パネルへの実装状態を示し、
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を導電性の接
着剤を用いて接続するＣＯＧ（Chip-On-Glass）方式
や、例えばポリイミド系樹脂薄膜をベースとし、金また
は半田メッキされた銅箔の端子（図示せず）を有するＴ
ＣＰフィルム４を信号線の電極端子群５に導電性媒体を
含む適当な接着剤で圧接して固定する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。ここでは便宜上二つの実装方
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。

【０００５】７、８は液晶パネル１のほぼ中央部に位置
する画像表示部と信号線および走査線の電極端子５，６
との間を接続する配線路で、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
晶セルに共通する透明導電性の対向電極を対向面上に有
するもう１枚の透明性絶縁基板である対向ガラス基板ま
たはカラーフィルタである。

【０００６】図１４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を絵素毎に配置したアクティブ型
液晶パネルの等価回路図を示し、１１（図１３では８）
は走査線、１２（図１３では７）は信号線、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、点線で描かれた
全ての液晶セル１３に共通な対向電極１４はもう一方の
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
い場合や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１５の共通母線
である。

【０００７】図１５は液晶パネルの画像表示部の要部断
面図を示し、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やビーズ等のスペーサ材（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、その間隙（ギャップ）はガラス基板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）とで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。

【０００８】カラー表示を実現する場合には、ガラス基
板９の閉空間側に着色層１８と称する染料または顔料の
いずれか一方もしくは両方を含む厚さ１〜２μｍ程度の
有機薄膜が被着されて色表示機能が与えられるので、そ
の場合にはガラス基板９は別名カラーフィルタ（Color
Filter 略語はＣＦ）と呼称される。そして液晶材料
１７の性質によってはガラス基板９の上面またはガラス
基板２の下面の何れかもしくは両面上に偏光板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。
現在、市販されている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。図示はしないが、透
過型液晶パネルでは光源として裏面光源が配置され、下
方より白色光が照射される。

【０００９】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１
０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（ソース線）１２
と同時に形成されることが多い。信号線１２とドレイン
電極２１との間に位置するのは半導体層２３であり詳細
は後述する。カラーフィルタ９上で隣り合った着色層１
８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及び信号線１２に外部光が
入射するのを防止するための光遮蔽で、いわゆるブラッ
クマトリクス（Ｂlack Ｍatrix 略語はＢＭ）として定
着化した技術である。

【００１０】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（チャネル・エッチ
型と呼称される）として紹介する。図１６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、同図のＡ−Ａ’線上の断面図を図１７に示し、そ
の製造工程を以下に簡単に説明する。なお、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（右下がり斜線部）が
蓄積容量１５を形成しているが、ここではその詳細な説
明は省略する。

【００１１】先ず、図１７（ａ）に示したように耐熱性
と耐薬品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２、例えばコーニング社製の商
品名１７３７の一主面上にＳＰＴ（スパッタ）等の真空
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等あるいはそれらの合金
を被着して微細加工技術により走査線も兼ねるゲート電
極１１を選択的に形成する。ゲート電極の材質は耐熱性
と耐弗酸性と導電率とを勘案して選択される。

【００１２】液晶パネルの大画面化に対応して走査線の
抵抗値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は耐熱性が低いので上
記した耐熱金属である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（AL₂O₃）を付加することも現在では一般
的な技術である。すなわち、走査線１１は１層以上の金
属層で構成される。

【００１３】次に、図１７（ｂ）に示したようにガラス
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SiN_x層、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ネルとなる第
１の非晶質シリコン層、及び不純物を含み絶縁ゲート型
トランジスタのソース・ドレインとなる第２の非晶質シ
リコン層と３種類の薄膜層を、例えば0.3-0.2-0.05μm
程度の膜厚で順次被着して３０，３１，３３とする。

【００１４】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TaO_xやSiO
₂等、もしくは先述したAL₂O₃）と積層したり、あるいは
SiN_x層を２回に分けて製膜し途中で洗浄工程を付与する
等の歩留向上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。

【００１５】そして、図１７（ｃ）に示したようにゲー
ト１１上に第１と第２の非晶質シリコン層よりなる半導
体層を島状３１’，３３’に残してゲート絶縁層３０を
露出する。

【００１６】続いて、図１７（ｃ）に示したようにＳＰ
Ｔ（スパッタ）等の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（Indium-Tin-
Oxide）を被着し、微細加工技術により絵素電極２２を
ゲート絶縁層３０上に選択的に形成する。

【００１７】さらに図１７（ｅ）に示したように走査線
１１への電気的接続に必要な画像表示部の周辺部での走
査線１１上のゲート絶縁層３０への選択的開口部６０形
成を行った後、図１７（ｆ）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，Ｃｒ，Ｍｏ等の耐熱金属薄膜層３４を、
低抵抗配線層として膜厚0.3μm程度のＡＬ薄膜層３５を
順次被着し、微細加工技術により耐熱金属層３４’と低
抵抗配線層３５’との積層よりなり信号線も兼ねる絶縁
ゲート型トランジスタのソース電極１２と絵素電極２２
の一部を含んで絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電
極２１とを選択的に形成する。この選択的パターン形成
は、ソース・ドレイン配線の形成に用いられる感光性樹
脂パターンをマスクとしてＴｉ薄膜層３６、ＡＬ薄膜層
３５、第２の非晶質シリコン層３３’及び第１の非晶質
シリコン層３１’を順次食刻し、第１の非晶質シリコン
層３１’は0.05〜0.1μm程度残して食刻することにより
なされるので、チャネル・エッチと呼称される。

【００１８】絶縁ゲート型トランジスタがオフセット構
造とならぬようソース・ドレイン電極１２，２１はゲー
ト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走査線１１上の
開口部６０を含んで信号線１２と同時に走査線側の電極
端子６、または走査線１１と走査線側の電極端子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であ
る。

【００１９】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３０と同様にＰＣＶＤ装置を
用いて0.3〜0.7μm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１７（ｇ）に示したよう
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、走査線の電極端子６上に
も開口部６１を形成して電極端子６の大部分を露出して
アクティブ基板２として完成する。図示はしないが信号
線の端子電極５上も開口部を形成して電極端子５の大部
分を露出している。

【００２０】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は必ずしも必要で
はなく、その場合にはＣｒ，Ｔａ，Ｍｏ等の耐熱金属材
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。なお、絶縁ゲート型トランジ
スタの耐熱性については先行例である特開平7−74368号
公報に詳細が記載されている。

【００２１】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可される実
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、パシベーショ
ン絶縁層３７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が余り高くないため、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１０℃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。

【００２２】以上述べたアクティブ基板の製造工程は写
真食刻工程が６回必要で、６枚マスク工程と称されるほ
ぼ標準的な製造方法である。液晶パネルの低価格化を実
現し、さらなる需要の増大に対応していくためにも製造
工程数の削減は液晶パネルメーカにとっては重要な命題
で、合理化された通称５枚マスク工程が導入されようと
している。

【００２３】図１８は５枚マスクに対応したアクティブ
基板の単位絵素の平面図で、同図のＡ−Ａ’線上の断面
図を図１９に示し、その製造工程を絶縁ゲート型トラン
ジスタに従来のチャネル・エッチ型を採用した場合につ
いて以下に簡単に説明する。なお、蓄積容量線１６とド
レイン電極２１とがゲート絶縁層を介して重なっている
領域５２（右下がり斜線部）が蓄積容量１５を形成して
いるが、ここではその詳細な説明は省略する。

【００２４】先ず、従来例と同様に図１９（ａ）に示し
たようにガラス基板２の一主面上に、ＳＰＴ（スパッ
タ）等の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等あるいは
それらの合金を被着し、微細加工技術により走査線も兼
ねるゲート電極１１と蓄積容量線１６とを選択的に形成
する。

【００２５】次に、図１９（ｂ）に示したようにガラス
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SiN_x層、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ネルとなる第
１の非晶質シリコン層、及び不純物を含み絶縁ゲート型
トランジスタのソース・ドレインとなる第２の非晶質シ
リコン層と３種類の薄膜層を、例えば0.3-0.2-0.05μm
程度の膜厚で順次被着して３０，３１，３３とする。

【００２６】そして、図１９（ｃ）に示したようにゲー
ト１１上に第１と第２の非晶質シリコン層よりなる半導
体層を島状３１’，３３’に残してゲート絶縁層３０を
露出する。

【００２７】引き続き、図１９（ｄ）に示したようにＳ
ＰＴ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薄膜層３４を、低抵抗配線層とし
て膜厚0.3μm程度のＡＬ薄膜層３５を、膜厚0.1μm程度
の中間導電層として例えばＴｉ薄膜層３６を順次被着
し、微細加工技術により上記した３層の金属層よりなり
絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１と信号線
も兼ねるソース電極１２とを選択的に形成する。この選
択的パターン形成は、ソース・ドレイン配線の形成に用
いられる感光性樹脂パターンをマスクとしてＴｉ薄膜層
３６、ＡＬ薄膜層３５、Ｔｉ薄膜層３４、第２の非晶質
シリコン層３３’及び第１の非晶質シリコン層３１’を
順次食刻し、第１の非晶質シリコン層３１’は0.05〜0.
1μm程度残して食刻することによりなされている。

【００２８】さらに上記感光性樹脂パターンを除去した
後、図１９（ｅ）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ＳｉＮｘ層を被着して
パシベーション絶縁層３７とし、ドレイン電極２１上に
開口部６２と走査線１１の端子電極６が形成される位置
上に開口部６０を形成して走査線１１の一部分を露出す
る。図示はしないが信号線の電極端子５が形成される位
置上にも開口部を形成してパターン幅を広げた信号線１
２の一部分を露出する。

【００２９】最後に図１９（ｆ）に示したようにＳＰＴ
（スパッタ）等の真空製膜装置を用いて膜厚0.1〜0.2μ
m程度の透明導電層として例えばＩＴＯ（Indium-Tin-Ox
ide）を被着し、微細加工技術によりドレイン電極２１
上の開口部６２を含んでパシベーション絶縁層３７上に
絵素電極２２を選択的に形成してアクティブ基板２とし
て完成する。開口部６０内の露出している走査線１１の
一部を電極端子６としても良く、図示したように開口部
６０を含んでパシベーション絶縁層３７上にＩＴＯより
なる電極端子６を選択的に形成しても良い。このように
５枚マスク工程は電極端子へのコンタクト形成工程が１
回で可能であり、１回の写真食刻工程を削除することが
できている。また、絵素電極２２がアクティブ基板２の
最上層に位置するため、パシベーション絶縁層３７を透
明性の樹脂薄膜を用いて例えば 1.5 μm 以上に厚く形
成しておけば、絵素電極２２が走査線１１や信号線１２
と重なり合っても静電容量による干渉が小さく、表示画
質の劣化が避けられるので絵素電極２２を大きく形成で
きて開口率が向上する等の利点も多い。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】５枚マスク工程におい
ては、ドレイン電極２１と走査線１１へのコンタクト形
成工程が同時になされるため、それらに対応した開口部
６２，６０内の絶縁層の厚さと種類が異なざるを得な
い。既に述べたようにパシベーション絶縁層３７はゲー
ト絶縁層３０に比べると膜質が劣悪で弗酸系のエッチン
グ液による食刻では食刻速度が夫々数1000Å／分、数10
0Å／分と1桁も異なり、ドレイン電極２１上の開口部６
２の断面形状は上部に余りにも過食刻が生じて穴径が制
御できないので、弗素系のガスを用いたドライエッチを
採用せざるを得ない。

【００３１】しかしながら、ドライエッチを採用しても
ドレイン電極２１上の開口部６２はパシベーション絶縁
層３７のみであるので、走査線１１上の開口部６と比較
して過食刻になるのは避けられず、中間導電層３６’が
食刻ガスによって膜減りする。また、食刻終了後の感光
性樹脂パターンの除去に当たり、まずは弗素化された表
面のポリマー除去のために酸素プラズマ灰化で感光性樹
脂パターンの表面を0.1〜0.3μｍ程削り、その後に有機
剥離液、例えば東京応化製の剥離液１０６等を用いた薬
液処理がなされるのが一般的であるが、中間導電層３
６’が膜減りして下地のアルミニウム層３５’が露出し
た状態になっていると、酸素プラズマ灰化処理でアルミ
ニウム３５’の表面に絶縁体であるＡＬ₂Ｏ₃が形成され
て、絵素電極２２との間でオーミック接触が得られなく
なる。そこで中間導電層３６’が膜減りしてもいいよう
に、当初から膜厚を例えば0.2μｍと厚く設定すること
でこの問題から逃れようとしている。

【００３２】しかしながら、各種の薄膜の基板内の面内
均一性が良好でないとこの取組みも必ずしも有効に作用
するわけではなく、また食刻速度の面内均一性が良好で
ない場合にも全く同様である。開口部６２，６３内に露
出する走査線１１と信号線１２の表面は、いずれにせよ
食刻ガスによる膜減りと酸素ガスプラズマによる酸化の
問題から逃れることは困難である。

【００３３】また、ソース・ドレイン配線のパシベーシ
ョンのためにパシベーション絶縁層が合理化されたプロ
セスでも採用されているが、絶縁ゲート型トランジスタ
の耐熱性との関係で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１０℃以上低く２５
０℃以下の低温製膜でもなにがしかの影響を受けること
は避けられず、特にＯＮ電流が１０〜３０％程度低下す
ることは避けられない。絶縁ゲート型トランジスタの電
流駆動能力の低下は、大画面・高精細の液晶パネルを得
るためには配線抵抗の増大とともに大きな障害となって
くる。

【００３４】本発明はかかる現状に鑑みなされたもの
で、コンタクト形成時の不具合を回避し、かつ絶縁ゲー
ト型トランジスタの耐熱性の低さを補うパシベーション
形成により上記した諸課題を解決せんとするものであ
る。

【００３５】

【課題を解決するための手段】本発明においては、絶縁
ゲート型トランジスタにチャネル保護層を付与するため
に先行技術である特開平 4−302438 号公報に開示され
ている不純物を含む第２の非晶質シリコン層を陽極酸化
で絶縁層化する技術と、ソース・ドレイン配線のみを有
効にパシベーションするために先行技術である特開平 2
−216129号公報に開示されているアルミニウムよりなる
ソース・ドレイン配線を陽極酸化で絶縁層化する技術と
を融合させることで製造工程の合理化と新たなパシベー
ション形成を達成している。

【００３６】請求項１に記載の液晶画像表示装置は、一
主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記
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
電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列さ
れた絶縁基板と、前記絶縁基板と対向する透明性絶縁基
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、絶縁基板上に１層以上の金属
層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲートも兼ねる
走査線が形成され、前記ゲート上に１層以上のゲート絶
縁層を介してゲートよりも幅広く不純物を含まない第１
の半導体層が形成され、前記第１の半導体層上にゲート
と一部重なり合って絶縁ゲート型トランジスタのソース
・ドレインとなる１対の不純物を含む第２の半導体層が
形成され、前記１対の第２の半導体層上とゲート絶縁層
上とにソース（信号線）・ドレイン配線が陽極酸化可能
な耐熱金属層とアルミニウム合金層と陽極酸化可能な中
間導電層との積層で形成され、前記ドレイン配線上の中
間導電層を含んでゲート絶縁層上に透明導電性の絵素電
極が形成され、前記ドレイン配線上の中間導電層を除い
てソース・ドレイン配線の表面に陽極酸化層が形成さ
れ、前記ソース・ドレイン配線間の第１の半導体層上に
不純物を含まない酸化シリコン層と不純物を含む酸化シ
リコン層とが形成されていることを特徴とする。

【００３７】この構成により、従来のようにパシベーシ
ョン絶縁層をガラス基板の全面に被着する必要はなくな
り、絶縁ゲート型トランジスタの耐熱性が問題となるこ
とはなくなる。また信号線の電極端子形成時にパシベー
ション絶縁層への開口部形成が伴わないのでコンタクト
形成に関わる不具合も発生しない。

【００３８】請求項２に記載の液晶画像表示装置は、同
じく絶縁基板上に１層以上の金属層よりなり絶縁ゲート
型トランジスタのゲートも兼ねる走査線と接続層とが形
成され、前記ゲート上に１層以上のゲート絶縁層を介し
てゲートよりも幅広く不純物を含まない第１の半導体層
が形成され、前記第１の半導体層上にゲートと一部重な
り合って絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレイン
となる１対の不純物を含む第２の半導体層が形成され、
前記第２の半導体層上とゲート絶縁層上とにソース（信
号線）配線と接続層上のゲート絶縁層に形成された１対
の開口部の一方を含んでドレイン配線とが陽極酸化可能
な耐熱金属層とアルミニウム合金層との積層で形成さ
れ、前記開口部の他方を含んで透明導電性の絵素電極が
ゲート絶縁層上に形成され、前記ソース・ドレイン配線
の表面に陽極酸化層が形成され、前記ソース・ドレイン
配線間の第１の半導体層上に不純物を含まない酸化シリ
コン層と不純物を含む酸化シリコン層とが形成されてい
ることを特徴とする。

【００３９】この構成により、従来のようにパシベーシ
ョン絶縁層をガラス基板の全面に被着する必要はなくな
り、絶縁ゲート型トランジスタの耐熱性が問題となるこ
とはなくなる。また信号線の電極端子形成時にパシベー
ション絶縁層への開口部形成が伴わないのでコンタクト
形成に関わる不具合も発生しない。さらに信号線の構成
が若干ではあるが合理化され２層で良い。

【００４０】請求項３に記載の液晶画像表示装置は、同
じく絶縁基板上に１層以上の金属層よりなり絶縁ゲー
ト型トランジスタのゲートも兼ねる走査線が形成され、
前記ゲート上に１層以上のゲート絶縁層を介してゲート
よりも幅広く不純物を含まない第１の半導体層が形成さ
れ、前記第１の半導体層上にゲートと一部重なり合って
絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる１
対の不純物を含む第２の半導体層が形成され、前記第２
の半導体層上にソース（信号線）・ドレイン配線が陽極
酸化可能な耐熱金属層とアルミニウム合金層と陽極酸化
可能な中間導電層との積層で形成され、ドレイン配線上
の中間導電層を含んでゲート絶縁層上に透明導電性の絵
素電極が形成され、前記ドレイン配線上の中間導電層を
除いてソース・ドレイン配線の表面に陽極酸化層が形成
され、前記ソース・ドレイン配線間の第１の半導体層上
に不純物を含まない酸化シリコン層と不純物を含む酸化
シリコン層とが形成されていることを特徴とする。

【００４１】この構成により、従来のようにパシベーシ
ョン絶縁層をガラス基板の全面に被着する必要はなくな
り、絶縁ゲート型トランジスタの耐熱性が問題となるこ
とはなくなる。また信号線の電極端子形成時にパシベー
ション絶縁層への開口部形成が伴わないのでコンタクト
形成に関わる不具合も発生しない。

【００４２】請求項４に記載の液晶画像表示装置は、同
じく絶縁基板上に１層以上の金属層よりなり絶縁ゲート
型トランジスタのゲートも兼ねる走査線が形成され、前
記ゲート上に１層以上のゲート絶縁層を介してゲートよ
りも幅広く不純物を含まない第１の半導体層が形成さ
れ、第１の半導体層上にゲートと一部重なり合って絶縁
ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる１対の
不純物を含む第２の半導体層が形成され、ゲート絶縁層
上に透明導電性の絵素電極が形成され、前記第２の半導
体層上とゲート絶縁層上とに陽極酸化可能な耐熱金属層
とアルミニウム合金層との積層よりなるソース配線と絵
素電極の一部も含んでドレイン配線とが形成され、前記
ソース・ドレイン配線の表面に陽極酸化層が形成され、
前記ソース・ドレイン配線間の第１の半導体層上に不純
物を含まない酸化シリコン層と不純物を含む酸化シリコ
ン層とが形成されていることを特徴とする。

【００４３】この構成により、従来のようにパシベーシ
ョン絶縁層をガラス基板の全面に被着する必要はなくな
り、絶縁ゲート型トランジスタの耐熱性が問題となるこ
とはなくなる。また信号線の電極端子形成時にパシベー
ション絶縁層への開口部形成が伴わないのでコンタクト
形成に関わる不具合も発生しない。さらに信号線の構成
が若干ではあるが合理化され２層で良い。

【００４４】請求項５に記載の液晶画像表示装置は、同
じく絶縁基板上に陽極酸化可能な１層以上の金属層より
なり絶縁ゲート型トランジスタのゲートも兼ねる走査線
が形成され、走査線と信号線との交点及びゲート近傍と
画像表示部外の走査線の一部を除いて１層以上のゲート
絶縁層と不純物を含まない第１の半導体層と不純物を含
む酸化シリコン層との積層が選択的に形成され、その他
の走査線上とゲート上には陽極酸化層が形成され、ゲー
ト上の第１の半導体層上にゲートと一部重なり合って絶
縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる１対
の不純物を含む第２の半導体層が形成され、前記第２の
半導体層上にソース（信号線）・ドレイン配線が陽極酸
化可能な耐熱金属層とアルミニウム合金層と陽極酸化可
能な中間導電層との積層で形成され、前記ドレイン配線
上の中間導電層を含んで絶縁基板上に透明導電性の絵素
電極が形成され、前記ドレイン配線上の中間導電層を除
いてソース・ドレイン配線の表面に陽極酸化層が形成さ
れ、前記ソース・ドレイン配線間の第１の半導体層上に
不純物を含まない酸化シリコン層と不純物を含む酸化シ
リコン層とが形成されていることを特徴とする。

【００４５】この構成により、従来のようにパシベーシ
ョン絶縁層をガラス基板の全面に被着する必要はなくな
り、絶縁ゲート型トランジスタの耐熱性が問題となるこ
とはなくなる。また信号線の電極端子形成時にパシベー
ション絶縁層への開口部形成が伴わないのでコンタクト
形成に関わる不具合も発生しない。

【００４６】請求項６は請求項１に記載の液晶画像表示
装置の製造方法であって、絶縁基板上の一主面上に１層
以上の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲー
トも兼ねる走査線を形成する工程と、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不
純物を含む第２の非晶質シリコン層とを順次被着する工
程と、ゲート上に第１と第２の非晶質シリコン層を島状
に残してゲート絶縁層を露出する工程と、画像表示部外
の領域で走査線上に開口部を形成して走査線の一部を露
出する工程と、陽極酸化可能な耐熱金属層とアルミニウ
ム合金層と陽極酸化可能な中間導電層とを順次被着後、
ゲートと一部重なるように第２の非晶質シリコン層を含
んでゲート絶縁層上に陽極酸化可能な耐熱金属層とアル
ミニウム合金層と陽極酸化可能な中間導電層との積層よ
りなるソース・ドレイン配線を形成する工程と、ドレイ
ン配線上の中間導電層を含んでゲート絶縁層上に透明導
電性の絵素電極を形成する工程と、前記絵素電極の選択
的パターン形成に用いられた感光性樹脂パターンをマス
クとして絵素電極を保護しつつ光を照射しながらソース
・ドレイン配線とソース・ドレイン配線間の第２の非晶
質シリコン層と第１の非晶質シリコン層の一部とを陽極
酸化する工程とを有することを特徴とする。

【００４７】この構成により、ソース・ドレイン間のチ
ャネル上には不純物を含む酸化シリコン層が形成されて
チャネルを保護するとともに、信号線の表面はタンタル
が陽極酸化されて５酸化タンタル（Ta₂O₅）となり、ド
レイン配線の表面は透明導電層で覆われた領域を除いて
同じく５酸化タンタル（Ta₂O₅）となって絶縁層で覆わ
れてパシベーション機能が付与されている。また走査線
の電極端子表面はタンタルとなり、信号線の電極端子の
表面は透明導電層またはタンタルの何れかを選択でき
る。

【００４８】請求項７も請求項１に記載の液晶画像表示
装置の製造方法であって、絶縁基板上の一主面上に１層
以上の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲー
トも兼ねる走査線を形成する工程と、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不
純物を含む第２の非晶質シリコン層とを順次被着する工
程と、ゲート上に第１と第２の非晶質シリコン層を島状
に残してゲート絶縁層を露出する工程と、陽極酸化可能
な耐熱金属層とアルミニウム合金層と陽極酸化可能な中
間導電層とを順次被着後、ゲートと一部重なるように第
２の非晶質シリコン層を含んでゲート絶縁層上に陽極酸
化可能な耐熱金属層とアルミニウム合金層と陽極酸化可
能な中間導電層との積層よりなるソース・ドレイン配線
を形成する工程と、画像表示部外の領域で走査線上に開
口部を形成して走査線の一部を露出する工程と、ドレイ
ン配線上の中間導電層を含んでゲート絶縁層上に透明導
電性の絵素電極を形成する工程と、前記絵素電極の選択
的パターン形成に用いられた感光性樹脂パターンをマス
クとして絵素電極を保護しつつ光を照射しながらソース
・ドレイン配線とソース・ドレイン配線間の第２の非晶
質シリコン層と第１の非晶質シリコン層の一部とを陽極
酸化する工程とを有することを特徴とする。

【００４９】この構成により、ソース・ドレイン間のチ
ャネル上には不純物を含む酸化シリコン層が形成されて
チャネルを保護するとともに、信号線の表面はタンタル
が陽極酸化されて５酸化タンタル（Ta₂O₅）となり、ド
レイン配線の表面は透明導電層で覆われた領域を除いて
同じく５酸化タンタル（Ta₂O₅）となって絶縁層で覆わ
れてパシベーション機能が付与されている。また走査線
の電極端子表面は透明導電層となり、信号線の電極端子
の表面は透明導電層またはタンタルの何れかを選択でき
る。

【００５０】請求項８は請求項２に記載の液晶画像表示
装置の製造方法であって、絶縁基板上の一主面上に１層
以上の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲー
トも兼ねる走査線と接続層とを形成する工程と、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
コン層と不純物を含む第２の非晶質シリコン層とを順次
被着する工程と、ゲート上に第１と第２の非晶質シリコ
ン層を島状に残してゲート絶縁層を露出する工程と、接
続層上に１対の開口部を形成して接続層の一部と画像表
示部外の領域で走査線上に開口部を形成して走査線の一
部とを露出する工程と、陽極酸化可能な耐熱金属層とア
ルミニウム合金層とを順次被着後、陽極酸化可能な耐熱
金属層とアルミニウム合金層との積層よりなりゲートと
一部重なるように第２の非晶質シリコン層を含んでゲー
ト絶縁層上にソース配線と接続層上の開口部の一方を含
んでドレイン配線とを形成する工程と、接続層上の開口
部の他方を含んでゲート絶縁層上に透明導電性の絵素電
極を形成する工程と、前記絵素電極の選択的パターン形
成に用いられた感光性樹脂パターンをマスクとして絵素
電極を保護しつつ光を照射しながらソース・ドレイン配
線とソース・ドレイン配線間の第２の非晶質シリコン層
と第１の非晶質シリコン層の一部とを陽極酸化する工程
とを有することを特徴とする。

【００５１】この構成により、ソース・ドレイン間のチ
ャネル上には不純物を含む酸化シリコン層が形成されて
チャネルを保護するとともに、ソース・ドレイン配線の
表面はアルミニウムが陽極酸化されて絶縁層であるアル
ミナ（AL₂O₃）で覆われてパシベーション機能が付与さ
れている。また走査線の電極端子表面は透明導電層とな
り、信号線の電極端子の表面は透明導電層またはアルミ
ニウムの何れかを選択できる。

【００５２】請求項９は請求項３に記載の液晶画像表示
装置の製造方法であって、絶縁基板上の一主面上に１層
以上の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲー
トも兼ねる走査線を形成する工程と、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不
純物を含む第２の非晶質シリコン層とを順次被着する工
程と、陽極酸化可能な耐熱金属層とアルミニウム合金層
と陽極酸化可能な中間導電層とを順次被着後、ゲートと
一部重なるように第２の非晶質シリコン層上に陽極酸化
可能な耐熱金属層とアルミニウム合金層と陽極酸化可能
な中間導電層との積層よりなるソース・ドレイン配線を
形成する工程と、ソース・ドレイン配線間の近傍を除い
て第２と第１の非晶質シリコン層を除去してゲート絶縁
層を露出する工程と、画像表示部外の領域で走査線上に
開口部を形成して走査線の一部を露出する工程と、ドレ
イン配線上の中間導電層を含んでゲート絶縁層上に透明
導電性の絵素電極を形成する工程と、前記絵素電極の選
択的パターン形成に用いられた感光性樹脂パターンをマ
スクとして絵素電極を保護しつつ光を照射しながらソー
ス・ドレイン配線とソース・ドレイン配線間の第２の非
晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層の一部とを陽
極酸化する工程とを有することを特徴とする。

【００５３】この構成により、ソース・ドレイン間のチ
ャネル上には不純物を含む酸化シリコン層が形成されて
チャネルを保護するとともに、信号線の表面はタンタル
が陽極酸化されて５酸化タンタル（Ta₂O₅）となり、ド
レイン配線の表面は透明導電層で覆われた領域を除いて
同じく５酸化タンタル（Ta₂O₅）となって絶縁層で覆わ
れてパシベーション機能が付与されている。また走査線
の電極端子表面は透明導電層となり、信号線の電極端子
の表面は透明導電層またはタンタルの何れかを選択でき
る。

【００５４】請求項１０は請求項４に記載の液晶画像表
示装置の製造方法であって、絶縁基板上の一主面上に１
層以上の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲ
ートも兼ねる走査線を形成する工程と、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
不純物を含む第２の非晶質シリコン層とを順次被着する
工程と、ゲート上に第１と第２の非晶質シリコン層を島
状に残してゲート絶縁層を露出する工程と、画像表示部
外の領域で走査線上に開口部を形成して走査線の一部を
露出する工程と、ゲート絶縁層上に透明導電性の絵素電
極を形成する工程と、陽極酸化可能な耐熱金属層とアル
ミニウム合金層とを順次被着後、陽極酸化可能な耐熱金
属層とアルミニウム合金層との積層よりなりゲートと一
部重なるように第２の非晶質シリコン層を含んでゲート
絶縁層上にソース配線と絵素電極の一部を含んでドレイ
ン配線とを形成する工程と、光を照射しながらソース・
ドレイン配線とソース・ドレイン配線間の第２の非晶質
シリコン層と第１の非晶質シリコン層の一部とを陽極酸
化する工程とを有することを特徴とする。

【００５５】この構成により、ソース・ドレイン間のチ
ャネル上には不純物を含む酸化シリコン層が形成されて
チャネルを保護するとともに、ソース・ドレイン配線の
表面はアルミニウムが陽極酸化されて絶縁層であるアル
ミナ（AL₂O₃）で覆われてパシベーション機能が付与さ
れている。また走査線の電極端子表面はアルミニウムと
なり、信号線の電極端子の表面は透明導電層またはアル
ミニウムの何れかを選択できる。

【００５６】請求項１１も請求項４に記載の液晶画像表
示装置の製造方法であって、絶縁基板上の一主面上に１
層以上の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲ
ートも兼ねる走査線を形成する工程と、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
不純物を含む第２の非晶質シリコン層とを順次被着する
工程と、ゲート上に第１と第２の非晶質シリコン層を島
状に残してゲート絶縁層を露出する工程と、ゲート絶縁
層上に透明導電性の絵素電極を形成する工程と、画像表
示部外の領域で走査線上に開口部を形成して走査線の一
部を露出する工程と、陽極酸化可能な耐熱金属層とアル
ミニウム合金層とを順次被着後、陽極酸化可能な耐熱金
属層とアルミニウム合金層との積層よりなりゲートと一
部重なるように第２の非晶質シリコン層を含んでゲート
絶縁層上にソース配線と絵素電極の一部を含んでドレイ
ン配線とを形成する工程と、光を照射しながらソース・
ドレイン配線とソース・ドレイン配線間の第２の非晶質
シリコン層と第１の非晶質シリコン層の一部とを陽極酸
化する工程とを有することを特徴とする。

【００５７】この構成により、ソース・ドレイン間のチ
ャネル上には不純物を含む酸化シリコン層が形成されて
チャネルを保護するとともに、ソース・ドレイン配線の
表面はアルミニウムが陽極酸化されて絶縁層であるアル
ミナ（AL₂O₃）で覆われてパシベーション機能が付与さ
れている。また走査線の電極端子表面はアルミニウムと
なり、信号線の電極端子の表面は透明導電層またはアル
ミニウムの何れかを選択できる。

【００５８】請求項１２は請求項５に記載の液晶画像表
示装置の製造方法であって、絶縁基板上の一主面上に陽
極酸化可能な１層以上の金属層よりなり絶縁ゲート型ト
ランジスタのゲートも兼ねる走査線を形成する工程と、
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
質シリコン層と不純物を含む第２の非晶質シリコン層と
を順次被着する工程と、陽極酸化可能な耐熱金属層とア
ルミニウム合金層と陽極酸化可能な中間導電層とを順次
被着後、ゲートと一部重なるように第２の非晶質シリコ
ン層上に陽極酸化可能な耐熱金属層とアルミニウム合金
層と陽極酸化可能な中間導電層との積層よりなるソース
・ドレイン配線を形成する工程と、ドレイン配線上に形
成された感光性樹脂パターンをマスクとして光を照射し
ながらソース・ドレイン配線と第２の非晶質シリコン層
と第１の非晶質シリコン層の一部とを陽極酸化する工程
と、走査線と信号線の交点及びソース・ドレイン配線間
近傍とさらに画像表示部外の領域で走査線の一部を除い
て不純物を含む酸化シリコン層と第１の非晶質シリコン
層及びゲート絶縁層とを選択的に残す工程と、陽極酸化
により露出している走査線上とゲート上とに陽極酸化層
を形成する工程と、ドレイン配線上の中間導電層を含ん
で絶縁基板上に透明導電性の絵素電極を形成する工程と
を有することを特徴とする。

【００５９】この構成により、ソース・ドレイン間のチ
ャネル上には不純物を含む酸化シリコン層が形成されて
チャネルを保護するとともに、信号線の表面はタンタル
が陽極酸化されて５酸化タンタル（Ta₂O₅）となり、ド
レイン配線の表面は透明導電層で覆われた領域を除いて
同じく５酸化タンタル（Ta₂O₅）となって絶縁層で覆わ
れてパシベーション機能が付与されている。また走査線
の電極端子表面は透明導電層となり、信号線の電極端子
の表面は透明導電層またはタンタルの何れかを選択でき
る。

【００６０】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１〜図１２
に基づいて説明する。図１に本発明の第１の実施形態に
係る画像表示装置用半導体装置（アクティブ基板）の平
面図を示し、図２と図３に図１のＡ−Ａ’線上の製造工
程の断面図を示す。同様に、第２の実施形態は図４と図
５、第３の実施形態は図６と図７、第４の実施形態は図
８と図９及び図１０、第５の実施形態は図１１と図１２
とで夫々アクティブ基板の平面図と製造工程の断面図を
示す。なお、従来例と同一の部位については同一の符号
を付して詳細な説明は省略する。

【００６１】本発明の第１の実施形態について説明す
る。第１の実施形態ではゲート絶縁層への開口部形成工
程と、ソース・ドレイン配線の形成工程とを前後させて
同一構成の絶縁ゲート型トランジスタを得ることができ
るので、それを請求項６と請求項７に記載した製造方法
で説明する。

【００６２】請求項６に記載した製造方法では先ず、図
２（ａ）に示したようにガラス基板２の一主面上にＳＰ
Ｔ（スパッタ）等の真空製膜装置を用いて膜厚0.1〜0.3
μm程度の第１の金属層として例えばＣｒ，Ｔａ，Ｍｏ
等あるいはそれらの合金やシリサイドを被着して微細加
工技術により走査線も兼ねるゲート電極１１（と蓄積容
量線１６と）を選択的に形成する。

【００６３】次に、図２（ｂ）に示したようにガラス基
板２の全面にＰＣＶＤ（プラズマ・シーブイディ）装置
を用いてゲート絶縁層となる第１のSiN_x（シリコン窒
化）層、不純物をほとんど含まず絶縁ゲート型トランジ
スタのチャネルとなる第１の非晶質シリコン層、及び不
純物を含み絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレイ
ンとなる第２の非晶質シリコン層と３種類の薄膜層を、
例えば0.3-0.1-0.05μm程度の膜厚で順次被着して３
０，３１，３３とする。このように第１の非晶質シリコ
ン層３１を従来と比べて薄く被着できることも本発明の
特長の一つである。

【００６４】続いて、図２（ｃ）に示したようにゲート
１１上に第１と第２の非晶質シリコン層よりなる半導体
層を島状３１’，３３’に残してゲート絶縁層３０を露
出する。

【００６５】引き続いて、図２（ｄ）に示したように走
査線１１への電気的接続に必要な画像表示部の周辺部で
の走査線１１上のゲート絶縁層３０への選択的開口部６
０形成を行うが、この工程においてはゲート絶縁層３０
だけ１種類の薄膜を食刻するので、走査線１１の材質に
よっては薬液を用いた湿式食刻（ウェットエッチ）の採
用が可能であり、生産設備費を抑制することが容易であ
る。

【００６６】その後、図２（ｅ）に示したようにＳＰＴ
等の真空製膜装置を用いて膜厚0.1μm程度の陽極酸化可
能な耐熱金属層として例えばＴｉ薄膜層３４を、同じく
膜厚0.3μm程度の陽極酸化可能な低抵抗配線層としてＡ
Ｌ薄膜層３５を、同じく膜厚0.1μm程度の陽極酸化可能
な中間導電層として例えばＴａ薄膜層３６を順次被着
し、微細加工技術により上記した３層の金属層よりなり
絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１と信号線
も兼ねるソース電極１２とを選択的に形成する。このパ
ターン形成工程は金属層のみの食刻だけでよいことも従
来とは大きく異なっている。なお、ソース・ドレイン配
線１２，２１の形成と同時に、走査線１１上の開口部６
０を含んで走査線の電極端子６も同時に形成する。

【００６７】その後、図２（ｆ）に示したようにＳＰＴ
（スパッタ）等の真空製膜装置を用いて膜厚0.1〜0.2μ
m程度の透明導電層として例えばＩＴＯ（Indium-Tin-Ox
ide）を被着し、微細加工技術によりドレイン電極２１
上の中間導電層３６’の一部を含んでゲート絶縁層３０
上に絵素電極２２を選択的に形成する。そして絵素電極
２２の選択的パターン形成に用いられた感光性樹脂パタ
ーン６５をマスクとして光を照射しながらソース・ド
レイン配線１２，２１を陽極酸化して酸化層を形成する
とともにソース・ドレイン配線１２，２１間に露出して
いる不純物を含む第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’の一部を陽
極酸化して絶縁層である酸化シリコン層（SiO₂）６６，
６７を形成する。

【００６８】ソース・ドレイン配線１２，２１の上面に
はＴａ、ソース・ドレイン配線１２，２１の側面にはＴ
ａ，ＡＬ，Ｔｉの積層が露出しており、陽極酸化によっ
てＴａは絶縁層である５酸化タンタル（Ta₂O₅）６８、
ＡＬは絶縁層であるアルミナ（AL₂O₃）６９、Ｔｉは半
導体である酸化チタン（TiO₂）７０に変質する。酸化チ
タン（TiO₂）７０は絶縁層ではないが膜厚が極めて薄い
のでパシベーション上はまず問題とならないが、耐熱金
属薄膜層３４もＴａを選択しておくことが望ましいもの
の、ＴａはＴｉと異なり下地の表面酸化層を吸収してオ
ーミック接触を容易にする機能に欠けることに注意する
必要がある。

【００６９】不純物を含む第２の非晶質シリコン層３
３’は厚み方向に全て完全に絶縁層化しないと絶縁ゲー
ト型トランジスタのリーク電流の増大をもたらす。そこ
で光を照射しながら陽極酸化を実施することが陽極酸化
工程の重要なポイントとなる。なぜならば不純物を含む
第２の非晶質シリコン層３３’は化成液に接している表
面から酸化シリコン層に変質していくが、陽極酸化が進
行すると不純物を含む第２の非晶質シリコン層３３’の
膜厚が減少して不純物を含む第２の非晶質シリコン層３
３’とドレイン配線２１とを陽極酸化するに十分な電流
を流すことができなくなるからである。光を照射しなが
ら陽極酸化を実施すると、不純物を含む第２の非晶質シ
リコン層３３’に接している不純物を含まない第１の非
晶質シリコン層３１’が光電効果により殆ど電流が流れ
ない高抵抗状態から必要な電流を流せるだけの低抵抗状
態に変化させることができる。具体的には１万ルックス
程度の十分強力な光を照射して絶縁ゲート型トランジス
タのリーク電流がμＡを越えれば、ソース・ドレイン配
線間のチャネル部とドレイン電極２１の面積から計算し
て10mA／cm²程度の陽極酸化で良好な膜質を得るための
電流密度が得られる。

【００７０】また不純物を含む第２の非晶質シリコン層
３３’を陽極酸化して絶縁層である酸化シリコン層（Si
O₂）６６に変質させるに足る化成電圧１００V超より１
０V程度、化成電圧を高く設定することにより形成され
た酸化シリコン層（SiO₂）６６に接する不純物を含まな
い第１の非晶質シリコン層３１’の一部（１００Å程
度）まで酸化シリコン層（SiO₂）６７に変質させること
で、ソース・ドレイン配線１２，２１間の電気的な分離
は完全なものとすることができる。

【００７１】陽極酸化で形成される５酸化タンタル（Ta
₂O₅）６８、アルミナ（AL₂O₃）６９、酸化チタン（Ti
O₂）７０の各酸化層の膜厚は0.1〜0.2μm程度で十分で
あり、エチレングリコール等の化成液を用いて印可電圧
は同じく１００V超で実現できる。ソース・ドレイン配
線１２，２１の陽極酸化に当たって留意すべき事項は、
全ての信号線１２は電気的に並列または直列に形成され
ている必要があり、後に続く製造工程の何処かでこの直
並列を解除しないとアクティブ基板２の電気検査のみな
らず、液晶表示装置としての実動作に支障があることは
言うまでもないだろう。

【００７２】絵素電極２２を感光性樹脂パターン６５で
覆っておくのは、絵素電極２２を陽極酸化する必要がな
いだけてなく、絶縁ゲート型トランジスタを経由してド
レイン電極２１に流れる化成電流を必要以上に大きく確
保しなくて済むためである。陽極酸化時に走査線１１の
電極端子６上は電気的にフローティング（中立）してい
るので、陽極酸化層が形成されることはない。また、ソ
ース・ドレイン配線１２，２１の全ての表面を陽極酸化
することから、従来のように画像表示部外の領域で信号
線１２の一部を電極端子５とするためには、画像表示部
内のソース・ドレイン配線１２，２１のみを選択的に陽
極酸化する必要がある。このために感光性樹脂を用いた
選択的マスク形成は製造コストを引き上げるので、本発
明者が先願した基板内選択的電気化学処理装置の採用が
効果的である。

【００７３】上記化学処理装置は図２０に示したよう
に、水平なステージ９０上にガラス基板２を保持し、そ
の一端に樹脂製のオーリング９１を埋めこんだ絶縁性の
枠状容器９２をガラス基板２に押し付け、枠状容器９２
内に化成液９３を注入し、昇降可能な支持棒９７に固定
された電極板９４とガラス基板２との間に直流電源９５
より電流計９６を介して直流電圧を印可することで陽極
酸化を行う装置である。図２０では４面付けされたデバ
イスの走査線１１を陽極酸化するために、走査線１１を
並列にまとめて接続した端子９７が形成されており、電
極板９４に直流電源９５より−（マイナス）電位を、ま
た端子９７に＋（プラス）電位を与えている。このよう
に、枠状容器９２とオーリング９１の大きさを適宜設定
することと、陽極酸化したい複数の電極線をまとめた端
子９７または電極線を電気的にまとめる機構をオーリン
グ９１より外周側に設置することでガラス基板２内を選
択的に陽極酸化することが可能である。

【００７４】ガラス基板２内の選択的陽極酸化を実施す
れば、図１に示したように画像表示部外の領域で信号線
１２の一部を電極端子５とすることができる。ガラス基
板２全体を化成液中に浸漬するような陽極酸化方法であ
れば、適当なマスク材の併用が無い限りソース・ドレイ
ン配線１２，２１を選択的に陽極酸化することはでき
ず、別に図示したように画像表示部外の領域で透明導電
層よりなる電極端子５は信号線１２上の中間導電層を含
んで形成されることになる。この構成は図２（ｇ）に示
した絵素電極２２とドレイン電極２１との接続形態と同
一である。

【００７５】最後に、前記感光性樹脂パターン６５を除
去して図２（ｇ）に示したようにアクティブ基板２とし
て完成する。このようにして得られたアクティブ基板２
とカラーフィルタとを貼り合わせて液晶パネル化し、本
発明の第１の実施形態が完了する。蓄積容量１５の構成
に関しては、蓄積容量線１６と絵素電極２２とが、ゲー
ト絶縁層３０を介して構成している例を図１に例示して
いる。蓄積容量１５の構成はこれに限られるものではな
く、絵素電極２２と前段の走査線１１との間にゲート絶
縁層３０を含む絶縁層を介して構成しても良い。また、
その他の構成も可能であるが詳細な説明は省略する。

【００７６】請求項７に記載されたアクティブ基板の製
造方法では、図３（ｃ）に示した半導体層の島化工程ま
では請求項６に記載されたアクティブ基板の製造方法と
同一の製造工程である。その後、図３（ｄ）に示したよ
うにＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて陽極酸化可能な耐
熱金属層として例えばＴｉ薄膜層３４を、低抵抗配線層
としてＡＬ薄膜層３５を、陽極酸化可能な中間導電層と
して例えばＴａ薄膜層３６を順次被着し、微細加工技術
により上記した３層の金属層よりなり絶縁ゲート型トラ
ンジスタのドレイン電極２１と信号線も兼ねるソース電
極１２とを選択的に形成する。

【００７７】続いて、図３（ｅ）に示したように走査線
１１への電気的接続に必要な画像表示部の周辺部での走
査線１１上のゲート絶縁層３０への選択的開口部６０形
成を行った後、図３（ｆ）に示したようにＳＰＴ（スパ
ッタ）等の真空製膜装置を用いて膜厚0.1〜0.2μm程度
の透明導電層として例えばＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）
を被着し、微細加工技術によりドレイン電極２１上の中
間導電層３６’の一部を含んで絵素電極２２と開口部６
０を含んで走査線の電極端子６とをゲート絶縁層３０上
に選択的に形成する。そして絵素電極２２の選択的パタ
ーン形成に用いられた感光性樹脂パターン６５をマスク
として光を照射しながらソース・ドレイン配線１２，２
１を陽極酸化して酸化層を形成するとともにソース・ド
レイン配線１２，２１間に露出している不純物を含む第
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の’一部を陽極酸化して絶縁層で
ある酸化シリコン層（SiO₂）６６，６７を形成する。

【００７８】最後に、前記感光性樹脂パターン６５を除
去して図３（ｇ）に示したようにアクティブ基板２とし
て完成する。このようにして得られたアクティブ基板２
とカラーフィルタとを貼り合わせて液晶パネル化し、本
発明の第１の実施形態が完了する。図２（ｇ）との比較
からも明らかなように、絶縁ゲート型トランジスタの構
成は同一で、走査線の電極端子６が透明導電層で構成さ
れる点が異なっている。

【００７９】第２の実施形態では、絵素電極とドレイン
電極との接続に関して新たに接続層を導入することで、
ソース・ドレイン配線を２層構造とすることが可能であ
る。以下、図５とともに請求項８に記載された製造方法
について述べる。

【００８０】請求項８に記載されたアクティブ基板の製
造方法でも、図５（ｃ）に示した半導体層の島化工程ま
では請求項６に記載されたアクティブ基板の製造方法と
同一の製造工程である。ただし、絶縁ゲート型トランジ
スタのドレイン電極と絵素電極とを接続するための接続
層８０を走査線１１と同時に形成している点が異なって
いる。

【００８１】その後、図５（ｄ）に示したように、画像
表示部外の領域で走査線１１上に開口部６０を選択的に
形成して走査線１１の一部と、接続層８０上に１対の開
口部６３，６４を選択的に形成して接続層８０の一部を
露出する。この工程においてはゲート絶縁層３０だけ１
種類の薄膜を食刻するので、走査線１１の材質によって
は薬液を用いた湿式食刻（ウェットエッチ）の採用が可
能であり、生産設備費を抑制することが容易である。

【００８２】続いて、図５（ｅ）に示したように、ＳＰ
Ｔ等の真空製膜装置を用いて膜厚0.1μm程度の陽極酸化
可能な耐熱金属層として例えばＴｉ，Ｔａ等の耐熱金属
薄膜層３４、低抵抗配線層として膜厚0.3μm程度のＡＬ
薄膜層３５を順次被着し、微細加工技術により耐熱金属
層３４’と低抵抗配線層３５’との積層よりなり信号線
も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのソース電極１２
と、接続層８０上に形成された１対の開口部の一方６３
を含んでドレイン電極２１とを選択的に形成する。

【００８３】なお、第２及び第４の実施形態ではソース
・ドレイン配線が耐熱金属薄膜層３４とＡＬ薄膜層３５
との２層で構成されてその表面がアルミニウムになるの
で、写真食刻工程やレジスト剥離工程における表面荒れ
やマイグレーションを防止するために、ＡＬ薄膜層３５
は数％以下の微量のシリコン、タンタル、ジルコン、銅
等の耐熱金属が添加されたアルミニウム合金を用いるこ
とが望ましい。その他の実施形態ではソース・ドレイン
配線が耐熱金属薄膜層３４とＡＬ薄膜層３５と中間導電
層３６との３層で構成されてその表面は耐熱金属である
ので必ずしもＡＬ薄膜層３５は耐熱性を必要とはしない
ので、ＡＬ薄膜層３５は純アルミニウムでも支障は無
い。

【００８４】引き続き、図５（ｆ）に示したようにＳＰ
Ｔ（スパッタ）等の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（Indium-Tin-
Oxide）を被着し、微細加工技術により接続層８０上に
形成された１対の開口部の他方６４を含んで絵素電極２
２をゲート絶縁層３０上に選択的に形成する。なお、絵
素電極２２の形成と同時に、走査線１１上の開口部６０
を含んで走査線の電極端子６も同時に形成する。そして
絵素電極２２の選択的パターン形成に用いられた感光性
樹脂パターン６５をマスクとして光を照射しながらソー
ス・ドレイン配線１２，２１を陽極酸化して酸化層を形
成するとともにソース・ドレイン配線１２，２１間に露
出している不純物を含む第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の’一
部を陽極酸化して絶縁層である酸化シリコン層（SiO₂）
６６，６７を形成する。

【００８５】最後に、前記感光性樹脂パターン６５を除
去して図５（ｇ）に示したようにアクティブ基板２とし
て完成する。このようにして得られたアクティブ基板２
とカラーフィルタとを貼り合わせて液晶パネル化し、本
発明の第３の実施形態が完了する。図４に示したように
基板内選択的陽極酸化が可能であれば画像表示部外の領
域で信号線１２の一部を電極端子５とすることが可能で
あり、そうでなければ画像表示部外の領域で透明導電層
よりなる電極端子５が信号線１２近傍に形成された接続
層８０’を介してゲート絶縁層３０上に形成される。あ
るいは接続層８０’上に開口部を形成して露出した接続
層８０’を電極端子としても良い。

【００８６】主要製造工程であるゲート絶縁層への開口
部形成工程と、ソース・ドレイン配線の形成工程と、絵
素電極の形成工程とを前後させて異種構成の絶縁ゲート
型トランジスタを得ることができるので、それを第３〜
第５の実施形態として以下に説明する。

【００８７】第３の実施形態、すなわち請求項９に記載
されたアクティブ基板の製造方法では、図７（ｂ）に示
した第２の半導体層３３の製膜工程までは第１の実施形
態と同一の製造工程で進行する。その後、図７（ｃ）に
示したようにＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて耐熱金属
層として例えばＴｉ薄膜層３４を、低抵抗配線層として
ＡＬ薄膜層３５を、中間導電層として例えばＴａ薄膜層
３６を順次被着し、微細加工技術により上記した３層の
金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電
極２１と信号線も兼ねるソース電極１２とを選択的に形
成する。

【００８８】続いて、図７（ｄ）に示したように、ソー
ス・ドレイン配線１２，２１間近傍を除いて第２と第１
の非晶質シリコン層３３’，３１’を選択的に除去して
ゲート絶縁層３０を露出する。

【００８９】引き続き、図７（ｅ）に示したように、画
像表示部外の領域で走査線１１上に開口部６０を選択的
に形成して走査線１１の一部を露出する。この工程にお
いてはゲート絶縁層３０だけ１種類の薄膜を食刻するの
で、走査線１１の材質によっては薬液を用いた湿式食刻
（ウェットエッチ）の採用が可能である。

【００９０】さらに、図７（ｆ）に示したようにＳＰＴ
（スパッタ）等の真空製膜装置を用いて膜厚0.1〜0.2μ
m程度の透明導電層として例えばＩＴＯ（Indium-Tin-Ox
ide）を被着し、微細加工技術によりドレイン電極２１
上の中間導電層３６’の一部を含んでゲート絶縁層３０
上に絵素電極２２と開口部６０を含んで走査線の電極端
子６とを選択的に形成する。そして絵素電極２２の選択
的パターン形成に用いられた感光性樹脂パターン６５を
マスクとして光を照射しながらソース・ドレイン配線１
２，２１を陽極酸化して酸化層を形成するとともにソー
ス・ドレイン配線１２，２１間に露出している不純物を
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の’一部を陽極酸化して絶
縁層である酸化シリコン層（SiO2）６６，６７を形成す
る。

【００９１】最後に、前記感光性樹脂パターン６５を除
去して図７（ｇ）に示したようにアクティブ基板２とし
て完成する。このようにして得られたアクティブ基板２
とカラーフィルタとを貼り合わせて液晶パネル化し、本
発明の第３の実施形態が完了する。ガラス基板２内の選
択的陽極酸化が可能であれば図６に示したように画像表
示部外の領域で信号線１２の一部を電極端子５とするこ
とができる。そうでなければ透明導電層よりなる電極端
子５は信号線１２上の中間導電層３６の一部を含んで形
成される。

【００９２】第４の実施形態ではゲート絶縁層への開口
部形成工程と、絵素電極の形成工程とを前後させて同一
構成の絶縁ゲート型トランジスタを得ることができるの
で、それを請求項１０と請求項１１に記載した製造方法
で説明する。

【００９３】請求項１０に記載されたアクティブ基板の
製造方法では、図９（ｄ）に示した走査線への開口部形
成工程までは第１の実施形態と同一の製造工程で進行す
る。続いて、図９（ｅ）に示したようにＳＰＴ（スパッ
タ）等の真空製膜装置を用いて膜厚0.1〜0.2μm程度の
透明導電層として例えばＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）を
被着し、微細加工技術によりゲート絶縁層３０上に絵素
電極２２を選択的に形成する。なお、この時に走査線１
１の開口部６０も透明導電層７４で覆っておくと、後の
工程で電池効果による副作用が回避し易い。

【００９４】引き続き、図９（ｆ）に示したように、Ｓ
ＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚0.1μm程度のＴｉ，
Ｔａ等の耐熱金属薄膜層３４、低抵抗配線層として膜厚
0.3μm程度のＡＬ薄膜層３５を順次被着し、微細加工技
術により耐熱金属層３４’と低抵抗配線層３５’との積
層よりなり信号線も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタの
ソース電極１２と、絵素電極２２の一部を含んでドレイ
ン電極２１とを選択的に形成する。なお、ソース・ドレ
イン配線１２，２１の形成と同時に、走査線１１上の開
口部６０を含んで走査線の電極端子６も同時に形成す
る。

【００９５】最後に、図９（ｇ）に示したように、光を
照射しながらソース・ドレイン配線１２，２１を陽極酸
化して上面に酸化層（アルミナ）６９を形成するととも
にソース・ドレイン配線１２，２１間に露出している不
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の’一部を陽極酸化
して絶縁層である酸化シリコン層（SiO₂）６６，６７を
形成する。このようにして得られたアクティブ基板２と
カラーフィルタとを貼り合わせて液晶パネル化し、本発
明の第４の実施形態が完了する。ガラス基板２内の選択
的陽極酸化が可能であれば図８に示したように画像表示
部外の領域で信号線１２の一部を電極端子５とすること
ができる。そうでなければ別に図示したように画像表示
部外の領域で信号線１２は透明導電層よりなる電極端子
５の一部を含んで形成される。

【００９６】第４の実施形態ではこのように、ソース・
ドレイン配線１２，２１と第２の非晶質シリコン層３
３’の陽極酸化時にドレイン電極２１と電気的に繋がっ
ている絵素電極２２も露出しているため、絵素電極２２
もソース・ドレイン配線１２，２１と同時に陽極酸化さ
れる点が第１〜第３の実施形態と大きく異なる。このた
め透明導電層２２の膜質によっては陽極酸化によって抵
抗値の増大することもあり、その場合には透明導電層の
製膜条件を適宜変更して酸素不足の膜質としておく必要
があるが、陽極酸化で透明導電層の透明度が低下するこ
とはない。また、ドレイン電極２１と絵素電極２２を陽
極酸化するための電流も絶縁ゲート型トランジスタのチ
ャネルを通って供給されるが、絵素電極２２の面積が大
きいために大きな化成電流が必要となり、いくら強い外
光を照射してもチャネル部の抵抗が障害となり、ドレイ
ン配線２１にソース配線１２と同等の膜質と膜厚の酸化
層（アルミナ層）の形成を得ることは、化成時間の延長
だけでは対応困難である。しかしながら、ドレイン配線
２１上に形成されるアルミナ層が多少不完全であっても
実用上は支障の無い信頼性が得られることが多い。なぜ
ならば、液晶セルに印可される駆動信号は基本的に交流
であり、対向電極１４とソース・ドレイン１２，２１配
線との間には直流電圧成分が少ないからである。

【００９７】また、不純物を含む第２の非晶質シリコン
層３３’を陽極酸化して絶縁層である酸化シリコン層
（SiO₂）６６に変質させる当たり、チャネル方向に均一
な膜厚の酸化シリコン層（SiO₂）６６が形成されている
方が望ましいが、ソース・ドレインの分離の観点からは
信号線１２に近い領域ほど陽極酸化を不純物を含まない
第１の非晶質シリコン層３１’まで到達させることは簡
単なので、絶縁ゲート型トランジスタのリーク電流を測
定することで絶縁ゲート型トランジスタの評価は可能で
ある。チャネル部のパシベーション能力に関しても同様
のことが言え、絶縁ゲート型トランジスタ単体あるいは
液晶画像表示装置として信頼性試験結果で評価すること
ができる。

【００９８】既に述べたように第４の実施形態では製造
方法の一部変更によってほぼ同等のデバイスを得ること
ができる。請求項１１に記載されたアクティブ基板の製
造方法では、図１０（ｃ）に示した半導体層の島化工程
までは第１の実施形態と同一の製造工程で進行する。そ
の後、図１０（ｄ）に示したようにＳＰＴ（スパッタ）
等の真空製膜装置を用いて膜厚0.1〜0.2μm程度の透明
導電層として例えばＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）を被着
し、微細加工技術によりゲート絶縁層３０上に絵素電極
２２を選択的に形成する。

【００９９】続いて、図１０（ｅ）に示したように、画
像表示部外の領域で走査線１１上に開口部６０を選択的
に形成して走査線１１の一部を露出する。この工程にお
いてはゲート絶縁層３０だけ１種類の薄膜を食刻するの
で、走査線１１の材質によっては薬液を用いた湿式食刻
（ウェットエッチ）の採用が可能である。

【０１００】引き続き、図１０（ｆ）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Ｔ
ｉ，Ｔａ等の耐熱金属薄膜層３４、低抵抗配線層として
膜厚0.3μm程度のＡＬ薄膜層３５を順次被着し、微細加
工技術により耐熱金属層３４’と低抵抗配線層３５’と
の積層よりなり信号線も兼ねる絶縁ゲート型トランジス
タのソース電極１２と、絵素電極２２の一部を含んでド
レイン電極２１とを選択的に形成する。なお、ソース・
ドレイン配線１２，２１の形成と同時に走査線１１上の
開口部６０を含んで走査線の電極端子６も同時に形成す
る。

【０１０１】最後に、図１０（ｇ）に示したように光を
照射しながらソース・ドレイン配線１２，２１を陽極酸
化して酸化層（アルミナ）を形成するとともにソース・
ドレイン配線１２，２１間に露出している不純物を含む
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の’一部を陽極酸化して絶縁層
である酸化シリコン層（SiO₂）６６，６７を形成する。
このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィ
ルタとを貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の第４の
実施形態が完了する。

【０１０２】第５の実施形態では、ソース・ドレイン配
線とチャネル部の陽極酸化を別の工程で実施することに
より、写真食刻工程数の増加を伴わない別の製造方法を
提供している。請求項１２に記載されたアクティブ基板
の製造方法では、図１２（ｂ）に示した第２の半導体層
３３の製膜工程までは第１の実施形態と同一の製造工程
で進行する。ただし、走査線材は陽極酸化可能な材質が
必要であるがＡＬ単体では耐熱性が乏しいことを考慮す
ると、走査線の構成としてはＴａ、AL(Zr,Ta)合金等の
単層構成あるいはAL/Ta，Ta/AL/Ta，ＡＬ／AL(Zr,Ta)合
金等の積層構成が選択可能である。ＡＬやＴａが良好な
絶縁層を形成することは既に述べた通りである。その
後、図１２（ｃ）に示したようにＳＰＴ等の真空製膜装
置を用いて耐熱金属層として例えばＴｉ薄膜層３４を、
低抵抗配線層としてＡＬ薄膜層３５を、中間導電層とし
て例えばＴａ薄膜層３６を順次被着し、微細加工技術に
より上記した３層の金属層よりなり絶縁ゲート型トラン
ジスタのドレイン電極２１と信号線も兼ねるソース電極
１２とを選択的に形成する。

【０１０３】続いて、図１２（ｄ）に示したようにドレ
イン配線２１上に感光性樹脂パターン７５を選択的に形
成し、前記感光性樹脂パターン７５をマスクとして基板
２の全面にわたり陽極酸化を実施する。光を照射しなが
ら陽極酸化を行うわけであるが、全面に不純物を含まな
い第１の非晶質シリコン層３１’が存在するため、形成
される酸化シリコン層６６，６７の膜厚の均一性は言う
までもなく高くできるが、陽極酸化に必要とする電流が
増大するのは避けられない。

【０１０４】引き続き、図１２（ｅ）に示したように走
査線と信号線との交点１０１及びゲートの近傍（ソース
・ドレイン配線間）１０２と画像表示部外の領域で走査
線１１上に設ける電極端子６の配置場所以外の領域１０
３（及び蓄積容量を形成するために走査線１１上または
蓄積容量線１６上の１０４）とを除いて酸化シリコン層
６６，６７と第１の非晶質シリコン層３１’とゲート絶
縁層３０とを選択的に除去してガラス基板２及び走査線
１１の一部を露出する。この工程においてはソース・ド
レイン配線１２，２１がマスクとして機能し、ソース・
ドレイン配線１２，２１下の第２と第１の非晶質シリコ
ン層３３，３１とゲート絶縁層３０は除去されない。ま
た複数種の薄膜を食刻するので、ガスを用いた乾式食刻
（ドライエッチ）の採用が合理的であることは既に述べ
た通りである。

【０１０５】第５の実施形態においては半導体層の島化
工程が半導体層とゲート絶縁層との同時食刻によって実
施されるが、半導体層はゲートよりも小さくないと裏面
からの照射光で絶縁ゲート型トランジスタが光リークし
て動作に支障が生じる。また走査線上に半導体層が存在
すると寄生トランジスタや浮遊容量の変動を生じる恐れ
が高い。そこで半導体層をゲートよりも小さく形成し、
また走査線上の半導体層を除去する結果、ゲートの一部
分１０５と走査線の大半１０６は露出してしまう。とこ
ろが走査線１１は液晶パネル状態において対向電極１４
との間で常時、直流バイアスが印可されるので、露出し
た状態では液晶デバイスとして使えない。そこで露出し
た走査線１０６とゲート１０５上には陽極酸化により絶
縁層を形成する必要がある。その膜厚は0.1〜0.3μｍ有
れば十分である。ただし、露出した走査線１０６とゲー
ト１０５の陽極酸化の実施に当たり感光性樹脂パターン
をマスクとした選択的陽極酸化工程は製造工程数の増大
をもたらすので、本発明者が先願した基板内選択的化学
処理装置の採用を奨める。

【０１０６】最後に、図１２（ｆ）に示したようにＳＰ
Ｔ（スパッタ）等の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（Indium-Tin-
Oxide）を被着し、微細加工技術によりドレイン電極２
１上の中間導電層３６’の一部を含んでガラス基板２に
絵素電極２２と、露出している走査線１１の一部を含ん
で走査線の電極端子６と選択的に形成してアクティブ基
板２として完成する。このようにして得られたアクティ
ブ基板２とカラーフィルタとを貼り合わせて液晶パネル
化し、本発明の第５の実施形態が完了する。図１１に示
したように基板内選択的陽極酸化が可能であれば画像表
示部外の領域で信号線１２の一部を電極端子５とするこ
とが可能であり、そうでなければ別に図示したように画
像表示部外の領域で透明導電層よりなる電極端子５は信
号線１２の一部を含んで形成されることになる。

【０１０７】

【発明の効果】以上述べたように本発明に記載の液晶画
像表示装置によれば、絶縁ゲート型トランジスタのチャ
ネル部を保護する不純物を含む酸化シリコン層と、ソー
ス・ドレイン配線を保護する酸化アルミニウム層または
５酸化タンタル層とは陽極酸化で同時に形成されるので
製造工程の増加は生じない。これはコスト削減の観点か
らも特筆される特徴である。

【０１０８】次に、本発明によるパシベーション形成は
格別の加熱工程を伴わないので、非晶質シリコン層を半
導体層とする絶縁ゲート型トランジスタに過度の耐熱性
を必要としない。換言すればパシベーション形成で電気
的な性能の劣化を生じない効果が得られる。

【０１０９】さらに、絶縁ゲート型トランジスタのソー
ス・ドレインとなる１対の不純物を含む非晶質シリコン
層の絶縁分離が不純物を含む非晶質シリコン層を陽極酸
化で変質させる電気化学的な手法でなされるため、従来
のようにチャネル半導体層の食刻時の損傷によって絶縁
ゲート型トランジスタの電気的な特性が劣化する恐れも
無く、またチャネルとなる不純物を含まない非晶質シリ
コン層を最適の膜厚まで減じて製膜することができるの
で、ＰＣＶＤ装置の稼働率とパーティクル発生状況に関
しても著しい改善が実現する等の優れた効果が得られ
た。

【０１１０】なお、本発明の要件は上記の説明からも明
らかなように、チャネル・エッチ型の絶縁ゲート型トラ
ンジスタにおいて、陽極酸化可能なソース・ドレイン配
線材を用いて不純物を含む非晶質シリコン層と同時にソ
ース・ドレイン配線表面も陽極酸化して何れも絶縁層化
した点にあり、それ以外の構成に関しては絵素電極、ゲ
ート絶縁層等の材質や膜厚等が異なった画像表示装置用
半導体装置、あるいはその製造方法の差異も本発明の範
疇に属することは自明であり、同一基板上で絵素電極と
絵素電極とは所定の距離を隔てて形成された対向電極と
の間で液晶に横方向の電界を与えて制御するＩＰＳ（In
-Plain-Switching）方式の液晶パネルにおいても本発明
の適用は容易である。加えて反射型の液晶画像表示装置
においても本発明の有用性は変らず、また絶縁ゲート型
トランジスタの半導体層も非晶質シリコンに限定される
ものでないことも明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態にかかる画像表示装置
用半導体装置の平面図

【図２】本発明の第１の実施形態にかかる画像表示装置
用半導体装置の製造工程断面図

【図３】本発明の第１の実施形態にかかる画像表示装置
用半導体装置の製造工程断面図

【図４】本発明の第２の実施形態にかかる画像表示装置
用半導体装置の平面図

【図５】本発明の第２の実施形態にかかる画像表示装置
用半導体装置の製造工程断面図

【図６】本発明の第３の実施形態にかかる画像表示装置
用半導体装置の平面図

【図７】本発明の第３の実施形態にかかる画像表示装置
用半導体装置の製造工程断面図

【図８】本発明の第４の実施形態にかかる画像表示装置
用半導体装置の平面図

【図９】本発明の第４の実施形態にかかる画像表示装置
用半導体装置の製造工程断面図

【図１０】本発明の第４の実施形態にかかる画像表示装
置用半導体装置の製造工程断面図

【図１１】本発明の第５の実施形態にかかる画像表示装
置用半導体装置の平面図

【図１２】本発明の第５の実施形態にかかる画像表示装
置用半導体装置の製造工程断面図

【図１３】液晶パネルの実装状態を示す斜視図

【図１４】液晶パネルの等価回路図

【図１５】従来の液晶パネルの断面図

【図１６】従来例のアクティブ基板の平面図

【図１７】従来例のアクティブ基板の製造工程断面図

【図１８】合理化されたアクティブ基板の平面図

【図１９】合理化されたアクティブ基板の製造工程断面
図

【図２０】基板内選択的電気化学処理装置の概要を示す
図

【符号の説明】

１液晶パネル２アクティブ基板（ガラス基板）３半導体集積回路チップ４ＴＣＰフィルム５，６電極端子９カラーフィルタ（対向するガラス基板）１０絶縁ゲート型トランジスタ１１走査線（ゲート）１２信号線（ソース配線、ソース電極）１６共通容量線１７液晶１９偏光板２０配向膜２１ドレイン電極２２（透明導電性）絵素電極３０ゲート絶縁層（第１のＳｉＮ_x層）３１不純物を含まない（第１の）非晶質シリコン層３３不純物を含む（第２の）非晶質シリコン層３４（陽極酸化可能な）耐熱金属層３５低抵抗金属層（ＡＬ）３６（陽極酸化可能な）中間導電層３７パシベーション絶縁層３８絵素電極上のパシベーション絶縁層に形成された
開口部６０（走査線上の）開口部６２（パシベーション絶縁層に形成されたドレイン電
極上の）開口部６５（絵素電極形成の）感光性樹脂パターン６６不純物を含む酸化シリコン層６７不純物を含まない酸化シリコン層６８５酸化タンタル（Ta₂O₅）６９アルミナ（Al₂O₃）７０酸化チタン（TiO₂）８０接続層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H092 JA26 JA29 JA38 JA42 JA44 JB13 JB23 JB32 JB33 JB38 JB57 JB63 JB69 KA05 KA07 KA16 KA18 MA05 MA08 MA14 MA15 MA16 MA18 MA19 MA20 MA27 MA35 MA37 MA41 MA43 NA11 NA25 NA29 5F110 AA16 BB02 CC07 DD02 EE04 EE05 EE44 FF03 FF30 GG02 GG13 GG25 GG35 HK03 HK04 HK06 HK09 HK14 HK22 HK33 HK42 HM19 NN13 NN14 NN22 NN23 NN32 NN38 NN73

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トラン
ジスタと、前記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を有する単位絵素が二次元のマト
リクスに配列された絶縁基板と、前記絶縁基板と対向す
る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、絶縁基板上に１層以上の金属層よりなり絶縁ゲート型ト
ランジスタのゲートも兼ねる走査線が形成され、前記ゲート上に１層以上のゲート絶縁層を介してゲート
よりも幅広く不純物を含まない第１の半導体層が形成さ
れ、前記第１の半導体層上にゲートと一部重なり合って絶縁
ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる１対の
不純物を含む第２の半導体層が形成され、前記１対の第２の半導体層上とゲート絶縁層上とにソー
ス（信号線）・ドレイン配線が陽極酸化可能な耐熱金属
層とアルミニウム合金層と陽極酸化可能な中間導電層と
の積層で形成され、前記ドレイン配線上の中間導電層を含んでゲート絶縁層
上に透明導電性の絵素電極が形成され、前記ドレイン配線上の中間導電層を除いてソース・ドレ
イン配線の表面に陽極酸化層が形成され、前記ソース・ドレイン配線間の第１の半導体層上に不純
物を含まない酸化シリコン層と不純物を含む酸化シリコ
ン層とが形成されていることを特徴とする液晶画像表示
装置。
【請求項２】一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トラン
ジスタと、前記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を有する単位絵素が二次元のマト
リクスに配列された絶縁基板と、前記絶縁基板と対向す
る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、絶縁基板上に
１層以上の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタの
ゲートも兼ねる走査線と接続層とが形成され、前記ゲート上に１層以上のゲート絶縁層を介してゲート
よりも幅広く不純物を含まない第１の半導体層が形成さ
れ、前記第１の半導体層上にゲートと一部重なり合って絶縁
ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる１対の
不純物を含む第２の半導体層が形成され、前記第２の半導体層上とゲート絶縁層上とにソース（信
号線）配線と接続層上のゲート絶縁層に形成された１対
の開口部の一方を含んでドレイン配線とが陽極酸化可能
な耐熱金属層とアルミニウム合金層との積層で形成さ
れ、前記開口部の他方を含んで透明導電性の絵素電極がゲー
ト絶縁層上に形成され、前記ソース・ドレイン配線の表面に陽極酸化層が形成さ
れ、前記ソース・ドレイン配線間の第１の半導体層上に不純
物を含まない酸化シリコン層と不純物を含む酸化シリコ
ン層とが形成されていることを特徴とする液晶画像表示
装置。
【請求項３】一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トラン
ジスタと、前記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を有する単位絵素が二次元のマト
リクスに配列された絶縁基板と、前記絶縁基板と対向す
る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、絶縁基板上に１層以上の金属層よりなり絶縁ゲート型ト
ランジスタのゲートも兼ねる走査線が形成され、前記ゲート上に１層以上のゲート絶縁層を介してゲート
よりも幅広く不純物を含まない第１の半導体層が形成さ
れ、前記第１の半導体層上にゲートと一部重なり合って絶縁
ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる１対の
不純物を含む第２の半導体層が形成され、前記第２の半導体層上にソース（信号線）・ドレイン配
線が陽極酸化可能な耐熱金属層とアルミニウム合金層と
陽極酸化可能な中間導電層との積層で形成され、前記ドレイン配線上の中間導電層を含んでゲート絶縁層
上に透明導電性の絵素電極が形成され、前記ドレイン配線上の中間導電層を除いてソース・ドレ
イン配線の表面に陽極酸化層が形成され、前記ソース・ドレイン配線間の第１の半導体層上に不純
物を含まない酸化シリコン層と不純物を含む酸化シリコ
ン層とが形成されていることを特徴とする液晶画像表示
装置。
【請求項４】一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トラン
ジスタと、前記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を有する単位絵素が二次元のマト
リクスに配列された絶縁基板と、前記絶縁基板と対向す
る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、絶縁基板上に１層以上の金属層よりなり絶縁ゲート型ト
ランジスタのゲートも兼ねる走査線が形成され、前記ゲート上に１層以上のゲート絶縁層を介してゲート
よりも幅広く不純物を含まない第１の半導体層が形成さ
れ、第１の半導体層上にゲートと一部重なり合って絶縁ゲー
ト型トランジスタのソース・ドレインとなる１対の不純
物を含む第２の半導体層が形成され、ゲート絶縁層上に透明導電性の絵素電極が形成され前記
第２の半導体層上とゲート絶縁層上とに陽極酸化可能な
耐熱金属層とアルミニウム合金層との積層よりなるソー
ス配線と絵素電極の一部も含んでドレイン配線とが形成
され、前記ソース・ドレイン配線の表面に陽極酸化層が形成さ
れ、前記ソース・ドレイン配線間の第１の半導体層上に不純
物を含まない酸化シリコン層と不純物を含む酸化シリコ
ン層とが形成されていることを特徴とする液晶画像表示
装置。
【請求項５】一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トラン
ジスタと、前記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を有する単位絵素が二次元のマト
リクスに配列された絶縁基板と、前記絶縁基板と対向す
る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、絶縁基板上に陽極酸化可能な１層以上の金属層よりなり
絶縁ゲート型トランジスタのゲートも兼ねる走査線が形
成され、走査線と信号線との交点及びゲート近傍と画像表示部外
の走査線の一部を除いて１層以上のゲート絶縁層と不純
物を含まない第１の半導体層と不純物を含む酸化シリコ
ン層の積層が選択的に形成され、その他の走査線上とゲート上には陽極酸化層が形成さ
れ、ゲート上の第１の半導体層上にゲートと一部重なり合っ
て絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる
１対の不純物を含む第２の半導体層が形成され、前記第２の半導体層上にソース（信号線）・ドレイン配
線が陽極酸化可能な耐熱金属層とアルミニウム合金層と
陽極酸化可能な中間導電層との積層で形成され、前記ドレイン配線上の中間導電層を含んで絶縁基板上に
透明導電性の絵素電極が形成され、前記ドレイン配線上の中間導電層を除いてソース・ドレ
イン配線の表面に陽極酸化層が形成され、前記ソース・ドレイン配線間の第１の半導体層上に不純
物を含まない酸化シリコン層と不純物を含む酸化シリコ
ン層とが形成されていることを特徴とする液晶画像表示
装置。
【請求項６】絶縁基板上の一主面上に１層以上の金属層
よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲートも兼ねる走
査線を形成する工程と、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不純物を含む第
２の非晶質シリコン層とを順次被着する工程と、ゲート
上に第１と第２の非晶質シリコン層を島状に残してゲー
ト絶縁層を露出する工程と、画像表示部外の領域で走査
線上に開口部を形成して走査線の一部を露出する工程
と、陽極酸化可能な耐熱金属層とアルミニウム合金層と
陽極酸化可能な中間導電層とを順次被着後、ゲートと一
部重なるように第２の非晶質シリコン層を含んでゲート
絶縁層上に陽極酸化可能な耐熱金属層とアルミニウム合
金層と陽極酸化可能な中間導電層との積層よりなるソー
ス・ドレイン配線を形成する工程と、ドレイン配線上の
中間導電層を含んでゲート絶縁層上に透明導電性の絵素
電極を形成する工程と、前記絵素電極の選択的パターン
形成に用いられた感光性樹脂パターンをマスクとして絵
素電極を保護しつつ光を照射しながらソース・ドレイン
配線とソース・ドレイン配線間の第２の非晶質シリコン
層と第１の非晶質シリコン層の一部とを陽極酸化する工
程とを有する画像表示装置用半導体装置の製造方法。
【請求項７】絶縁基板上の一主面上に１層以上の金属層
よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲートも兼ねる走
査線を形成する工程と、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不純物を含む第
２の非晶質シリコン層とを順次被着する工程と、ゲート
上に第１と第２の非晶質シリコン層を島状に残してゲー
ト絶縁層を露出する工程と、陽極酸化可能な耐熱金属層
とアルミニウム合金層と陽極酸化可能な中間導電層とを
順次被着後、ゲートと一部重なるように第２の非晶質シ
リコン層を含んでゲート絶縁層上に陽極酸化可能な耐熱
金属層とアルミニウム合金層と陽極酸化可能な中間導電
層との積層よりなるソース・ドレイン配線を形成する工
程と、画像表示部外の領域で走査線上に開口部を形成し
て走査線の一部を露出する工程と、ドレイン配線上の中
間導電層を含んでゲート絶縁層上に透明導電性の絵素電
極を形成する工程と、前記絵素電極の選択的パターン形
成に用いられた感光性樹脂パターンをマスクとして絵素
電極を保護しつつ光を照射しながらソース・ドレイン配
線とソース・ドレイン配線間の第２の非晶質シリコン層
と第１の非晶質シリコン層の一部とを陽極酸化する工程
とを有する画像表示装置用半導体装置の製造方法。
【請求項８】絶縁基板上の一主面上に１層以上の金属層
よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲートも兼ねる走
査線と接続層とを形成する工程と、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不純
物を含む第２の非晶質シリコン層とを順次被着する工程
と、ゲート上に第１と第２の非晶質シリコン層を島状に
残してゲート絶縁層を露出する工程と、接続層上に１対
の開口部を形成して接続層の一部と画像表示部外の領域
で走査線上に開口部を形成して走査線の一部とを露出す
る工程と、陽極酸化可能な耐熱金属層とアルミニウム合
金層とを順次被着後、陽極酸化可能な耐熱金属層とアル
ミニウム合金層との積層よりなりゲートと一部重なるよ
うに第２の非晶質シリコン層を含んでゲート絶縁層上に
ソース配線と接続層上の開口部の一方を含んでドレイン
配線とを形成する工程と、接続層上の開口部の他方を含
んでゲート絶縁層上に透明導電性の絵素電極を形成する
工程と、前記絵素電極の選択的パターン形成に用いられ
た感光性樹脂パターンをマスクとして絵素電極を保護し
つつ光を照射しながらソース・ドレイン配線とソース・
ドレイン配線間の第２の非晶質シリコン層と第１の非晶
質シリコン層の一部とを陽極酸化する工程とを有する画
像表示装置用半導体装置の製造方法。
【請求項９】絶縁基板上の一主面上に１層以上の金属層
よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲートも兼ねる走
査線を形成する工程と、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不純物を含む第
２の非晶質シリコン層とを順次被着する工程と、陽極酸
化可能な耐熱金属層とアルミニウム合金層と陽極酸化可
能な中間導電層とを順次被着後、ゲートと一部重なるよ
うに第２の非晶質シリコン層上に陽極酸化可能な耐熱金
属層とアルミニウム合金層と陽極酸化可能な中間導電層
との積層よりなるソース・ドレイン配線を形成する工程
と、ソース・ドレイン配線間の近傍を除いて第２と第１
の非晶質シリコン層を除去してゲート絶縁層を露出する
工程と、画像表示部外の領域で走査線上に開口部を形成
して走査線の一部を露出する工程と、ドレイン配線上の
中間導電層を含んでゲート絶縁層上に透明導電性の絵素
電極を形成する工程と、前記絵素電極の選択的パターン
形成に用いられた感光性樹脂パターンをマスクとして絵
素電極を保護しつつ光を照射しながらソース・ドレイン
配線とソース・ドレイン配線間の第２の非晶質シリコン
層と第１の非晶質シリコン層の一部とを陽極酸化する工
程とを有する画像表示装置用半導体装置の製造方法。
【請求項１０】絶縁基板上の一主面上に１層以上の金属
層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲートも兼ねる
走査線を形成する工程と、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不純物を含む
第２の非晶質シリコン層とを順次被着する工程と、ゲー
ト上に第１と第２の非晶質シリコン層を島状に残してゲ
ート絶縁層を露出する工程と、画像表示部外の領域で走
査線上に開口部を形成して走査線の一部を露出する工程
と、ゲート絶縁層上に透明導電性の絵素電極を形成する
工程と、陽極酸化可能な耐熱金属層とアルミニウム合金
層とを順次被着後、陽極酸化可能な耐熱金属層とアルミ
ニウム合金層との積層よりなりゲートと一部重なるよう
に第２の非晶質シリコン層を含んでゲート絶縁層上にソ
ース配線と絵素電極の一部を含んでドレイン配線とを形
成する工程と、光を照射しながらソース・ドレイン配線
とソース・ドレイン配線間の第２の非晶質シリコン層と
第１の非晶質シリコン層の一部とを陽極酸化する工程と
を有する画像表示装置用半導体装置の製造方法。
【請求項１１】絶縁基板上の一主面上に１層以上の金属
層よりなり絶縁ゲート型トランジスタのゲートも兼ねる
走査線を形成する工程と、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不純物を含む
第２の非晶質シリコン層とを順次被着する工程と、ゲー
ト上に第１と第２の非晶質シリコン層を島状に残してゲ
ート絶縁層を露出する工程と、ゲート絶縁層上に透明導
電性の絵素電極を形成する工程と、画像表示部外の領域
で走査線上に開口部を形成して走査線の一部を露出する
工程と、陽極酸化可能な耐熱金属層とアルミニウム合金
層とを順次被着後、陽極酸化可能な耐熱金属層とアルミ
ニウム合金層との積層よりなりゲートと一部重なるよう
に第２の非晶質シリコン層を含んでゲート絶縁層上にソ
ース配線と絵素電極の一部を含んでドレイン配線とを形
成する工程と、光を照射しながらソース・ドレイン配線
とソース・ドレイン配線間の第２の非晶質シリコン層と
第１の非晶質シリコン層の一部とを陽極酸化する工程と
を有する画像表示装置用半導体装置の製造方法。
【請求項１２】絶縁基板上の一主面上に陽極酸化可能な
１層以上の金属層よりなり絶縁ゲート型トランジスタの
ゲートも兼ねる走査線を形成する工程と、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
と不純物を含む第２の非晶質シリコン層とを順次被着す
る工程と、陽極酸化可能な耐熱金属層とアルミニウム合
金層と陽極酸化可能な中間導電層とを順次被着後、ゲー
トと一部重なるように第２の非晶質シリコン層上に陽極
酸化可能な耐熱金属層とアルミニウム合金層と陽極酸化
可能な中間導電層との積層よりなるソース・ドレイン配
線を形成する工程と、ドレイン配線上に形成された感光
性樹脂パターンをマスクとして光を照射しながらソース
・ドレイン配線と第２の非晶質シリコン層と第１の非晶
質シリコン層の一部とを陽極酸化する工程と、走査線と
信号線の交点及びソース・ドレイン配線間近傍とさらに
画像表示部外の領域で走査線の一部を除いて不純物を含
む酸化シリコン層と第１の非晶質シリコン層及びゲート
絶縁層とを選択的に残す工程と、陽極酸化により露出し
ている走査線上とゲート上とに陽極酸化層を形成する工
程と、ドレイン配線上の中間導電層を含んで絶縁基板上
に透明導電性の絵素電極を形成する工程ととを有する画
像表示装置用半導体装置の製造方法。