JP2003077933A - 絶縁ゲート型トランジスタと液晶表示装置及び表示装置用半導体装置の製造方法 - Google Patents
絶縁ゲート型トランジスタと液晶表示装置及び表示装置用半導体装置の製造方法Info
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- JP2003077933A JP2003077933A JP2001254346A JP2001254346A JP2003077933A JP 2003077933 A JP2003077933 A JP 2003077933A JP 2001254346 A JP2001254346 A JP 2001254346A JP 2001254346 A JP2001254346 A JP 2001254346A JP 2003077933 A JP2003077933 A JP 2003077933A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低温ポリシリコンを半導体素子とする液晶画
像表示装置の低価格化を実現するプロセスの合理化・削
減。 【解決手段】 走査線形成と半導体層の島化工程とを合
理化、層間絶縁層の不要化により４枚マスク・プロセス
を開発した。信号線の低抵抗化とパシベーションは鍍金
を用いて簡便に行う。
像表示装置の低価格化を実現するプロセスの合理化・削
減。 【解決手段】 走査線形成と半導体層の島化工程とを合
理化、層間絶縁層の不要化により４枚マスク・プロセス
を開発した。信号線の低抵抗化とパシベーションは鍍金
を用いて簡便に行う。
Description
【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。
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。
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。
【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。
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７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−Ｇｌａｓ
ｓ）方式や、例えばポリイミド系樹脂薄膜をベースと
し、金または半田鍍金された銅箔の端子（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で圧接して固定するＴＣＰ
（Ｔａｐｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ−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。
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−Ｇｌａｓ
ｓ）方式や、例えばポリイミド系樹脂薄膜をベースと
し、金または半田鍍金された銅箔の端子（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で圧接して固定するＴＣＰ
（Ｔａｐｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ−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。
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８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３では８）は走
査線、１２（図７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
蓄積容量線である。
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３では８）は走
査線、１２（図７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
蓄積容量線である。
【０００７】図９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あるいは柱状のスペ
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。
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あるいは柱状のスペ
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
機薄膜層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（Ｃｏｌ
ｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ 略語はＣＦ）と呼称される。そし
て液晶材料１７の性質によってはカラーフィルタ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。
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
機薄膜層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（Ｃｏｌ
ｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ 略語はＣＦ）と呼称される。そし
て液晶材料１７の性質によってはカラーフィルタ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
するドレイン配線（電極）であり、ソース線（信号線）
１２と同時に形成されることが多い。ソース線１２とド
レイン配線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。
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
するドレイン配線（電極）であり、ソース線（信号線）
１２と同時に形成されることが多い。ソース線１２とド
レイン配線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】ガラス基板サイズの拡大による生産性の向
上も相俟って生産コストが低下し、また生産量の増大に
つれて使用する部品・材料も低下する相乗的な作用が働
き、液晶パネルの市場は拡大の一途をたどっている。現
時点における最大の市場はノートＰＣとデスクトップモ
ニターであるが、携帯電話の急速な成長により、同時に
成長が見込まれる情携帯端末機器の表示部にも中小型の
液晶パネルが必要であり、携帯電話やこれらの情報端末
機器、更にはデジタル家電機器と従来のカーナビ用途以
外にも中小型の市場も大きな成長が見込まれている。
上も相俟って生産コストが低下し、また生産量の増大に
つれて使用する部品・材料も低下する相乗的な作用が働
き、液晶パネルの市場は拡大の一途をたどっている。現
時点における最大の市場はノートＰＣとデスクトップモ
ニターであるが、携帯電話の急速な成長により、同時に
成長が見込まれる情携帯端末機器の表示部にも中小型の
液晶パネルが必要であり、携帯電話やこれらの情報端末
機器、更にはデジタル家電機器と従来のカーナビ用途以
外にも中小型の市場も大きな成長が見込まれている。
【００１１】液晶パネルの画面サイズが大きい程、ある
いは精細度が高い程、歩留が低下するのは一般的な原理
であるが、生産コストの低下により対角５０cm以上の液
晶パネルを用いた本格的なテレビ商品の開発も既に一部
では商品化され、ＣＲＴ代替を目指した動きも活発化し
てきた。
いは精細度が高い程、歩留が低下するのは一般的な原理
であるが、生産コストの低下により対角５０cm以上の液
晶パネルを用いた本格的なテレビ商品の開発も既に一部
では商品化され、ＣＲＴ代替を目指した動きも活発化し
てきた。
【００１２】累積応答型の表示素子であるため、応答時
間が１６ｍＳを下回ることが困難であった液晶パネルも
液晶材料の開発や、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｓｅ
ｌｆ−Ｃｏｍｐｅｎａｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）液晶のよ
うな新モードの開発、さらには裏面光源を時分割でＲ，
Ｇ，Ｂ毎に切り替えて表示するＦＳ（フィールド・シー
ケンシャル）型のような液晶パネルの新規な開発によっ
て応答時間が数ｍＳを下回るようになり、いよいよＣＲ
Ｔ代替の液晶パネルの開発に弾みがついてきた。
間が１６ｍＳを下回ることが困難であった液晶パネルも
液晶材料の開発や、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｓｅ
ｌｆ−Ｃｏｍｐｅｎａｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ）液晶のよ
うな新モードの開発、さらには裏面光源を時分割でＲ，
Ｇ，Ｂ毎に切り替えて表示するＦＳ（フィールド・シー
ケンシャル）型のような液晶パネルの新規な開発によっ
て応答時間が数ｍＳを下回るようになり、いよいよＣＲ
Ｔ代替の液晶パネルの開発に弾みがついてきた。
【００１３】従来、スイッチング素子としての絶縁ゲー
ト型トランジスタには非晶質シリコンを半導体層とする
液晶表示装置が大半であり、通称、高温ポリシリコンま
たは低温ポリシリコンを半導体層とする液晶表示装置は
少なかった。しかしながら表示容量の増大に伴い非晶質
シリコンでは電子の移動度が小さいためにＵＸＧＡ（走
査線１２００本、信号線１６００本×３）以上の液晶表
示装置では画質の維持が困難となり、低温ポリシリコン
を用いた液晶表示装置の割合が急増しようとしている。
またＦS（フィールド・シーケンシャル）型の液晶表示
装置では、当然各画素への書き込み速度は従来の３倍必
要であり、この観点からも低温ポリシリコンの必要性が
ますます高まりつつある。
ト型トランジスタには非晶質シリコンを半導体層とする
液晶表示装置が大半であり、通称、高温ポリシリコンま
たは低温ポリシリコンを半導体層とする液晶表示装置は
少なかった。しかしながら表示容量の増大に伴い非晶質
シリコンでは電子の移動度が小さいためにＵＸＧＡ（走
査線１２００本、信号線１６００本×３）以上の液晶表
示装置では画質の維持が困難となり、低温ポリシリコン
を用いた液晶表示装置の割合が急増しようとしている。
またＦS（フィールド・シーケンシャル）型の液晶表示
装置では、当然各画素への書き込み速度は従来の３倍必
要であり、この観点からも低温ポリシリコンの必要性が
ますます高まりつつある。
【００１４】ここで低温ポリシリコンを半導体層とする
絶縁ゲート型トランジスタを採用した表示装置用半導体
装置の一般的な単位画素を図１０に、同図のＡ−Ａ’上
の製造工程断面図を図１１に示し、その製造方法につい
て説明する。
絶縁ゲート型トランジスタを採用した表示装置用半導体
装置の一般的な単位画素を図１０に、同図のＡ−Ａ’上
の製造工程断面図を図１１に示し、その製造方法につい
て説明する。
【００１５】低温ポリシリコンを半導体層とするアクテ
ィブ基板の製造にあたり、先ず図示はしないが透明性と
耐熱性と耐薬品性の優れた絶縁基板２として板厚０．５
〜１．１.ｍｍのガラス基板、例えばコーニング社製の
商品名１７３７の一主面上にアルカリ阻止層として膜厚
０．３μｍ程度の酸化シリコン（ＳｉＯ2）あるいは窒
化シリコン（ＳｉＮｘ）またはそれらの積層を被着す
る。その後ＰＣＶＤ（プラズマ・シー・ブィ・ディ）装
置を用いて膜厚０．０５μｍ程度の非晶質シリコン層を
被着し、３００℃以上に加熱して含有水素を低減させた
後、エキシマ・レーザを照射して前記非晶質シリコン層
を結晶化させる。もちろん含有水素の殆ど無い、例えば
シリコンをターゲットとするスパッタ等の他の手段で非
晶質シリコンまたは微結晶シリコンさらには多結晶ある
いはこれらの混晶体を製膜してからエキシマ・レーザを
照射しても良い。シリコンの結晶化を促進し、結晶粒を
大きく成長させる工程がエキシマ・レーザの照射工程で
ある。そして図１１（ａ）に示したように結晶化され
た、通称低温ポリシリコンを微細加工技術により選択的
に食刻してガラス基板２上に島状１００に残す。
ィブ基板の製造にあたり、先ず図示はしないが透明性と
耐熱性と耐薬品性の優れた絶縁基板２として板厚０．５
〜１．１.ｍｍのガラス基板、例えばコーニング社製の
商品名１７３７の一主面上にアルカリ阻止層として膜厚
０．３μｍ程度の酸化シリコン（ＳｉＯ2）あるいは窒
化シリコン（ＳｉＮｘ）またはそれらの積層を被着す
る。その後ＰＣＶＤ（プラズマ・シー・ブィ・ディ）装
置を用いて膜厚０．０５μｍ程度の非晶質シリコン層を
被着し、３００℃以上に加熱して含有水素を低減させた
後、エキシマ・レーザを照射して前記非晶質シリコン層
を結晶化させる。もちろん含有水素の殆ど無い、例えば
シリコンをターゲットとするスパッタ等の他の手段で非
晶質シリコンまたは微結晶シリコンさらには多結晶ある
いはこれらの混晶体を製膜してからエキシマ・レーザを
照射しても良い。シリコンの結晶化を促進し、結晶粒を
大きく成長させる工程がエキシマ・レーザの照射工程で
ある。そして図１１（ａ）に示したように結晶化され
た、通称低温ポリシリコンを微細加工技術により選択的
に食刻してガラス基板２上に島状１００に残す。
【００１６】次に、ＣＶＤまたはＴＥＯＳ−ＰＣＶＤ等
の製膜装置を用いて基板加熱温度４００〜５００℃（低
温と呼称される所以である）程度でゲート絶縁層３０と
なる膜厚０．１μｍ程度のＳｉＯ2とゲート電極１１と
なる第１の金属層として耐熱性の高い、例えば膜厚０．
１μｍ程度のＭｏＷ合金等を全面に被着した後、図１１
（ｂ）に示したように走査線パターンに対応してゲート
金属層であるＭｏＷとゲート絶縁層であるSiO2 とを選
択的に除去して低温ポリシリコン１００を露出する。
の製膜装置を用いて基板加熱温度４００〜５００℃（低
温と呼称される所以である）程度でゲート絶縁層３０と
なる膜厚０．１μｍ程度のＳｉＯ2とゲート電極１１と
なる第１の金属層として耐熱性の高い、例えば膜厚０．
１μｍ程度のＭｏＷ合金等を全面に被着した後、図１１
（ｂ）に示したように走査線パターンに対応してゲート
金属層であるＭｏＷとゲート絶縁層であるSiO2 とを選
択的に除去して低温ポリシリコン１００を露出する。
【００１７】続いて、図示はしないがゲート電極１１を
マスクとしてイオン注入またはイオン照射により不純物
として燐あるいは硼素を低温ポリシリコン１００に注入
して絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレイン１０
１，１０２を形成する。
マスクとしてイオン注入またはイオン照射により不純物
として燐あるいは硼素を低温ポリシリコン１００に注入
して絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレイン１０
１，１０２を形成する。
【００１８】不純物として燐を注入して得られるＮ型の
絶縁ゲート型トランジスタではキャリアである電子が高
電界で劣化する現象（ホット・キャリア効果）が生じ易
いので、ゲート電極１１下の半導体層（チャネル）とソ
ース・ドレイン１０１，１０２との間に不純物の少ない
あるいは不純物の無い領域を形成する必要があり、これ
らの技術はＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ−Ｄｏｐｅｄ−Ｄｒ
ａｉｎ）構造あるいはオフセット構造とも呼称される。
そのためには例えば、図１１（ｂ）に示した状態でアク
ティブ基板２の全面に燐を微量の（ソース・ドレイン注
入量の少なくとも１０％以下）イオン注入またはイオン
照射を行い、その後ゲート電極１１の両側を１〜３μｍ
程度除いて感光性樹脂で覆い所定の濃度の燐を低温ポリ
シリコン１００に注入する等、適当なマスク材を用いて
不純物の注入を制御する工程が必要であるが、ここでは
詳細な説明は省略する。
絶縁ゲート型トランジスタではキャリアである電子が高
電界で劣化する現象（ホット・キャリア効果）が生じ易
いので、ゲート電極１１下の半導体層（チャネル）とソ
ース・ドレイン１０１，１０２との間に不純物の少ない
あるいは不純物の無い領域を形成する必要があり、これ
らの技術はＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ−Ｄｏｐｅｄ−Ｄｒ
ａｉｎ）構造あるいはオフセット構造とも呼称される。
そのためには例えば、図１１（ｂ）に示した状態でアク
ティブ基板２の全面に燐を微量の（ソース・ドレイン注
入量の少なくとも１０％以下）イオン注入またはイオン
照射を行い、その後ゲート電極１１の両側を１〜３μｍ
程度除いて感光性樹脂で覆い所定の濃度の燐を低温ポリ
シリコン１００に注入する等、適当なマスク材を用いて
不純物の注入を制御する工程が必要であるが、ここでは
詳細な説明は省略する。
【００１９】ソース・ドレイン１０１，１０２の形成
後、図１１（ｃ）に示したように層間絶縁層５０として
例えば膜厚０．３μｍ程度の酸化シリコンＳｉＯ2を先
述した製法で被着し、微細加工技術によりソース・ドレ
イン１０１，１０２上に一対の開口部１０３，１０４を
形成する。また、同時に画像表示部外の領域で走査線１
１上に開口部６１も形成して走査線１１の一部を露出す
る。
後、図１１（ｃ）に示したように層間絶縁層５０として
例えば膜厚０．３μｍ程度の酸化シリコンＳｉＯ2を先
述した製法で被着し、微細加工技術によりソース・ドレ
イン１０１，１０２上に一対の開口部１０３，１０４を
形成する。また、同時に画像表示部外の領域で走査線１
１上に開口部６１も形成して走査線１１の一部を露出す
る。
【００２０】引き続き、図１１（ｄ）に示したようにソ
ース・ドレイン配線材として例えば膜厚０．３ｍ程度の
Ｔｉ，Ｔａ，Ｃｒ等の耐熱金属薄膜をスパッタ等の製膜
装置を用いて被着した後、微細加工技術により一対の開
口部１０３，１０４を含んで層間絶縁層５０上にソース
（信号線）・ドレイン配線１２，２１を形成する。この
時、同時に画像表示部外で開口部６１内の露出している
走査線１１を含んで前記耐熱金属薄膜よりなる電極端子
６を形成しても良い。同じく、画像表示部外で信号線１
２の一部を電極端子５としても良い。ソース・ドレイン
配線材に低抵抗が要求される場合には、低抵抗金属であ
るＡＬを併用してＴｉ／ＡＬ／Ｔｉ，Ｍｏ／ＡＬ／Ｍｏ
等の３層構成が適用され、２種類の耐熱金属薄膜はＡＬ
がソース・ドレインに直接浸入してオーミック接触が不
確実になるのを防止する機能と、ＡＬとＩＴＯとが接触
することで生じる電気化学的な腐食を防止する機能の二
つの機能を発揮している。
ース・ドレイン配線材として例えば膜厚０．３ｍ程度の
Ｔｉ，Ｔａ，Ｃｒ等の耐熱金属薄膜をスパッタ等の製膜
装置を用いて被着した後、微細加工技術により一対の開
口部１０３，１０４を含んで層間絶縁層５０上にソース
（信号線）・ドレイン配線１２，２１を形成する。この
時、同時に画像表示部外で開口部６１内の露出している
走査線１１を含んで前記耐熱金属薄膜よりなる電極端子
６を形成しても良い。同じく、画像表示部外で信号線１
２の一部を電極端子５としても良い。ソース・ドレイン
配線材に低抵抗が要求される場合には、低抵抗金属であ
るＡＬを併用してＴｉ／ＡＬ／Ｔｉ，Ｍｏ／ＡＬ／Ｍｏ
等の３層構成が適用され、２種類の耐熱金属薄膜はＡＬ
がソース・ドレインに直接浸入してオーミック接触が不
確実になるのを防止する機能と、ＡＬとＩＴＯとが接触
することで生じる電気化学的な腐食を防止する機能の二
つの機能を発揮している。
【００２１】この後はアクティブ基板２のパシベーショ
ン形成が必要であり、図１１（ｅ）に示したようにドレ
イン配線２１上と走査線の電極端子６上と信号線の電極
端子５上とに夫々開口部６２，６３，６４を有するパシ
ベーション絶縁層としてＰＣＶＤ装置を用いて膜厚０．
３μｍ程度のシリコン窒化層（ＳｉＮｘ）を形成する。
なおパシベーション絶縁層２００として透明性が高く、
かつ耐熱性のある感光性アクリル樹脂、例えば日本合成
ゴム製の商品名オプトマーＰＣ３０２を採用して１μｍ
以上厚く形成し、絶縁基板２の表面を平坦化することも
可能である。
ン形成が必要であり、図１１（ｅ）に示したようにドレ
イン配線２１上と走査線の電極端子６上と信号線の電極
端子５上とに夫々開口部６２，６３，６４を有するパシ
ベーション絶縁層としてＰＣＶＤ装置を用いて膜厚０．
３μｍ程度のシリコン窒化層（ＳｉＮｘ）を形成する。
なおパシベーション絶縁層２００として透明性が高く、
かつ耐熱性のある感光性アクリル樹脂、例えば日本合成
ゴム製の商品名オプトマーＰＣ３０２を採用して１μｍ
以上厚く形成し、絶縁基板２の表面を平坦化することも
可能である。
【００２２】さらに、図１１（ｆ）に示したように膜厚
０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層であるＩＴＯ（Ｉ
ｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）をスパッタ等の製膜
装置を用いて被着した後、パシベーション絶縁層２００
上に微細加工技術により開口部６２内のドレイン配線２
１を含んで絵素電極２２を選択的に形成してアクティブ
基板として完成する。電極端子の構成に関しては、パシ
ベーション絶縁層２００に形成された開口部６３，６４
内の露出している走査線の電極端子６及び信号線の端子
電極５を選択してもよく、あるいはこれらの電極の上に
形成された透明導電性の電極端子６’，５’を選択して
も良いが、静電気対策の一環として透明導電性の電極端
子６’，５’を透明導電性の短絡線８０で接続するのが
一般的である。
０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層であるＩＴＯ（Ｉ
ｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）をスパッタ等の製膜
装置を用いて被着した後、パシベーション絶縁層２００
上に微細加工技術により開口部６２内のドレイン配線２
１を含んで絵素電極２２を選択的に形成してアクティブ
基板として完成する。電極端子の構成に関しては、パシ
ベーション絶縁層２００に形成された開口部６３，６４
内の露出している走査線の電極端子６及び信号線の端子
電極５を選択してもよく、あるいはこれらの電極の上に
形成された透明導電性の電極端子６’，５’を選択して
も良いが、静電気対策の一環として透明導電性の電極端
子６’，５’を透明導電性の短絡線８０で接続するのが
一般的である。
【００２３】蓄積容量１５の構成に関しては、絵素電極
２２と走査線１１とが走査線１１上に形成されたパシベ
ーション絶縁層２００を介して構成している例を図１０
に例示しているが、蓄積容量１５の構成はこれに限られ
るものではなく、走査線１１と同時に形成される蓄積容
量線１６と絵素電極２２とがパシベーション絶縁層２０
０を介して構成しても良い。ただし、パシベーション絶
縁層２００に厚い透明性の平坦化樹脂層を用いた場合に
は蓄積容量値を大きくすることが困難なので、蓄積容量
の構成には一考を要し、その他の構成も可能であるが詳
細な説明は省略する。
２２と走査線１１とが走査線１１上に形成されたパシベ
ーション絶縁層２００を介して構成している例を図１０
に例示しているが、蓄積容量１５の構成はこれに限られ
るものではなく、走査線１１と同時に形成される蓄積容
量線１６と絵素電極２２とがパシベーション絶縁層２０
０を介して構成しても良い。ただし、パシベーション絶
縁層２００に厚い透明性の平坦化樹脂層を用いた場合に
は蓄積容量値を大きくすることが困難なので、蓄積容量
の構成には一考を要し、その他の構成も可能であるが詳
細な説明は省略する。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】以上、述べたように低
温ポリシリコンを半導体層とする絶縁ゲート型トランジ
スタを有する表示装置用半導体装置（アクティブ基板）
の製作には写真食刻工程が６〜７回必要であり、非晶質
シリコンを半導体層とする絶縁ゲート型トランジスタを
有する表示装置用半導体装置と比較しても、決してプロ
セス・コストは安価とは言えない状況である。そのよう
な観点から、低温ポリシリコンを半導体層とする絶縁ゲ
ート型トランジスタを有する液晶表示装置では対角線２
５ｃｍ以下の中小型の画面サイズで、走査線及び信号線
の駆動回路を内蔵した高付加価値の製品が製品化されて
いるに過ぎない。本発明はかかる現状に鑑みなされたも
ので、液晶パネルの低価格化を実現し需要の増大に対応
していくために製造工程数の削減を行うことを目的とす
る。
温ポリシリコンを半導体層とする絶縁ゲート型トランジ
スタを有する表示装置用半導体装置（アクティブ基板）
の製作には写真食刻工程が６〜７回必要であり、非晶質
シリコンを半導体層とする絶縁ゲート型トランジスタを
有する表示装置用半導体装置と比較しても、決してプロ
セス・コストは安価とは言えない状況である。そのよう
な観点から、低温ポリシリコンを半導体層とする絶縁ゲ
ート型トランジスタを有する液晶表示装置では対角線２
５ｃｍ以下の中小型の画面サイズで、走査線及び信号線
の駆動回路を内蔵した高付加価値の製品が製品化されて
いるに過ぎない。本発明はかかる現状に鑑みなされたも
ので、液晶パネルの低価格化を実現し需要の増大に対応
していくために製造工程数の削減を行うことを目的とす
る。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明では写真食刻工程
数を削減するため、走査線形成と半導体層の島化工程と
を同時に行う合理化と、ＬＤＤ構造を自己整合的に行う
ためにゲート電極の側面に選択的に絶縁層の形成を行っ
ている。
数を削減するため、走査線形成と半導体層の島化工程と
を同時に行う合理化と、ＬＤＤ構造を自己整合的に行う
ためにゲート電極の側面に選択的に絶縁層の形成を行っ
ている。
【００２６】本発明の絶縁ゲート型トランジスタは、絶
縁基板上に島状の半導体層が形成され、半導体層上に半
導体層よりも小さなゲート絶縁層とゲート電極とよりな
る積層が形成され、ゲート電極の側面には絶縁層が形成
され、ゲート電極下と絶縁層下を除いて不純物が注入さ
れた半導体層をソース・ドレインとし、ソース・ドレイ
ン上に１層以上の金属層よりなるソース・ドレイン電極
が形成されていることを特徴とする。
縁基板上に島状の半導体層が形成され、半導体層上に半
導体層よりも小さなゲート絶縁層とゲート電極とよりな
る積層が形成され、ゲート電極の側面には絶縁層が形成
され、ゲート電極下と絶縁層下を除いて不純物が注入さ
れた半導体層をソース・ドレインとし、ソース・ドレイ
ン上に１層以上の金属層よりなるソース・ドレイン電極
が形成されていることを特徴とする。
【００２７】この構成により、チャネルとソース・ドレ
イン間に不純物の注入量の少ない領域を形成することが
可能となる。
イン間に不純物の注入量の少ない領域を形成することが
可能となる。
【００２８】本発明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、絶縁ゲート型
トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線
も兼ねる信号線と、ドレイン配線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、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表示装
置において、絶縁基板上に島状の半導体層が形成され、
半導体層上に半導体層よりも小さなゲート絶縁層とゲー
ト電極とよりなる積層が形成され、ゲート電極の側面に
は絶縁層が形成され、ゲート電極下と絶縁層下を除いて
不純物が注入された半導体層をソース・ドレインとし、
走査線上を除いて絶縁基板上とソース・ドレイン上とに
１層以上の金属層よりなるソース・ドレイン配線が形成
され、ドレイン配線上に第１の開口部とソース配線上に
一対の第２の開口部を有するパシベーション絶縁層が全
面に形成され、第１の開口部を含んで絵素電極と第２の
開口部を含んで分断されたソース配線を接続する接続層
とがパシベーション絶縁層上に形成されていることを特
徴とする。
少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、絶縁ゲート型
トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線
も兼ねる信号線と、ドレイン配線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、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表示装
置において、絶縁基板上に島状の半導体層が形成され、
半導体層上に半導体層よりも小さなゲート絶縁層とゲー
ト電極とよりなる積層が形成され、ゲート電極の側面に
は絶縁層が形成され、ゲート電極下と絶縁層下を除いて
不純物が注入された半導体層をソース・ドレインとし、
走査線上を除いて絶縁基板上とソース・ドレイン上とに
１層以上の金属層よりなるソース・ドレイン配線が形成
され、ドレイン配線上に第１の開口部とソース配線上に
一対の第２の開口部を有するパシベーション絶縁層が全
面に形成され、第１の開口部を含んで絵素電極と第２の
開口部を含んで分断されたソース配線を接続する接続層
とがパシベーション絶縁層上に形成されていることを特
徴とする。
【００２９】この構成により、ＬＤＤ構成でかつ自己整
合型の絶縁ゲート型トランジスタをスイッチング素子と
する液晶表示装置が得られ、高精細・高速応答への対応
性が強化される。
合型の絶縁ゲート型トランジスタをスイッチング素子と
する液晶表示装置が得られ、高精細・高速応答への対応
性が強化される。
【００３０】本発明のその他の液晶画像表示装置は、同
じくドレイン配線上に第１の開口部とソース配線上に一
対の第２の開口部を有するパシベーション絶縁層が全面
に形成され、第１の開口部を含んで絵素電極と第２の開
口部を含んで分断されたソース配線を接続する接続層と
がパシベーション絶縁層上に形成され、少なくとも画像
表表示部内の接続層上に有機絶縁層が形成されているこ
とを特徴とする。
じくドレイン配線上に第１の開口部とソース配線上に一
対の第２の開口部を有するパシベーション絶縁層が全面
に形成され、第１の開口部を含んで絵素電極と第２の開
口部を含んで分断されたソース配線を接続する接続層と
がパシベーション絶縁層上に形成され、少なくとも画像
表表示部内の接続層上に有機絶縁層が形成されているこ
とを特徴とする。
【００３１】この構成により、高精細・高速応答への対
応性に加えて液晶画像表示装置の信頼性と歩留が向上す
る。
応性に加えて液晶画像表示装置の信頼性と歩留が向上す
る。
【００３２】本発明のさらにその他の液晶画像表示装置
は、同じくドレイン配線上に第１の開口部とソース配線
上に一対の第２の開口部を有するパシベーション絶縁層
が全面に形成され、第１の開口部を含んで絵素電極と第
２の開口部を含んで分断されたソース配線を接続する接
続層（信号線）とがパシベーション絶縁層上に形成さ
れ、少なくとも画像表表示部内の接続層上に低抵抗金属
層と有機絶縁層とが形成されていることを特徴とする。
は、同じくドレイン配線上に第１の開口部とソース配線
上に一対の第２の開口部を有するパシベーション絶縁層
が全面に形成され、第１の開口部を含んで絵素電極と第
２の開口部を含んで分断されたソース配線を接続する接
続層（信号線）とがパシベーション絶縁層上に形成さ
れ、少なくとも画像表表示部内の接続層上に低抵抗金属
層と有機絶縁層とが形成されていることを特徴とする。
【００３３】この構成により、高精細・高速応答への対
応性に加えて液晶画像表示装置の信頼性と歩留が向上す
るだけでなく、信号線の低抵抗化が実現し大画面への対
応が容易となる。
応性に加えて液晶画像表示装置の信頼性と歩留が向上す
るだけでなく、信号線の低抵抗化が実現し大画面への対
応が容易となる。
【００３４】本発明の製造方法は、液晶表示装置に用い
られる表示装置用半導体装置の製造方法であって、レジ
スト後退法を用いて走査線と半導体層とを同時に形成す
る工程と、ゲート電極の側面に絶縁層を形成してＬＤＤ
を構成する工程と、ソース・ドレイン配線を形成する工
程と、ドレイン配線上のパシベーション絶縁層に開口部
を形成する工程と、パシベーション絶縁層上に絵素電極
と接続層とを形成する工程とを主要工程とすることを特
徴とする。
られる表示装置用半導体装置の製造方法であって、レジ
スト後退法を用いて走査線と半導体層とを同時に形成す
る工程と、ゲート電極の側面に絶縁層を形成してＬＤＤ
を構成する工程と、ソース・ドレイン配線を形成する工
程と、ドレイン配線上のパシベーション絶縁層に開口部
を形成する工程と、パシベーション絶縁層上に絵素電極
と接続層とを形成する工程とを主要工程とすることを特
徴とする。
【００３５】この構成により、アクティブ基板の製造プ
ロセスの合理化が推進され、写真食刻工程数が削減され
る結果、４枚のフォトマスクでデバイス作製が可能とな
る。
ロセスの合理化が推進され、写真食刻工程数が削減され
る結果、４枚のフォトマスクでデバイス作製が可能とな
る。
【００３６】本発明のその他の製造方法は、液晶表示装
置に用いられる表示装置用半導体装置の製造方法であっ
て、レジスト後退法を用いて走査線と半導体層とを同時
に形成する工程と、ゲート電極の側面に絶縁層を形成し
てＬＤＤを構成する工程と、ソース・ドレイン配線を形
成する工程と、ドレイン配線上のパシベーション絶縁層
に開口部を形成する工程と、パシベーション絶縁層上に
絵素電極と接続層とを形成する工程と、少なくとも画像
表表示部内の接続層上に有機絶縁層を形成する工程とを
主要工程とすることを特徴とする。
置に用いられる表示装置用半導体装置の製造方法であっ
て、レジスト後退法を用いて走査線と半導体層とを同時
に形成する工程と、ゲート電極の側面に絶縁層を形成し
てＬＤＤを構成する工程と、ソース・ドレイン配線を形
成する工程と、ドレイン配線上のパシベーション絶縁層
に開口部を形成する工程と、パシベーション絶縁層上に
絵素電極と接続層とを形成する工程と、少なくとも画像
表表示部内の接続層上に有機絶縁層を形成する工程とを
主要工程とすることを特徴とする。
【００３７】この構成により、製造工程の増加を最小に
止めて接続層上に絶縁層が形成され、液晶表示装置の信
頼性と歩留が向上する。
止めて接続層上に絶縁層が形成され、液晶表示装置の信
頼性と歩留が向上する。
【００３８】本発明のさらにその他の製造方法は液晶表
示装置に用いられる表示装置用半導体装置の製造方法で
あって、レジスト後退法を用いて走査線と半導体層とを
同時に形成する工程と、ゲート電極の側面に絶縁層を形
成してＬＤＤを構成する工程と、ソース・ドレイン配線
を形成する工程と、ドレイン配線上のパシベーション絶
縁層に開口部を形成する工程と、パシベーション絶縁層
上に絵素電極と接続層とを形成する工程と、少なくとも
画像表表示部内の接続層上に低抵抗金属層と有機絶縁層
とを形成する工程とを主要工程とすることを特徴とす
る。
示装置に用いられる表示装置用半導体装置の製造方法で
あって、レジスト後退法を用いて走査線と半導体層とを
同時に形成する工程と、ゲート電極の側面に絶縁層を形
成してＬＤＤを構成する工程と、ソース・ドレイン配線
を形成する工程と、ドレイン配線上のパシベーション絶
縁層に開口部を形成する工程と、パシベーション絶縁層
上に絵素電極と接続層とを形成する工程と、少なくとも
画像表表示部内の接続層上に低抵抗金属層と有機絶縁層
とを形成する工程とを主要工程とすることを特徴とす
る。
【００３９】この構成により、信号線の低抵抗化が実現
し大画面・高精細への対応力が高い液晶表示装置が得ら
れる。
し大画面・高精細への対応力が高い液晶表示装置が得ら
れる。
【００４０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１および第２の
実施形態を図１と図２、第３および第４の実施形態を図
３と図４、第５および第６の実施形態を図５と図６に記
載した図面に基づいて説明する。
実施形態を図１と図２、第３および第４の実施形態を図
３と図４、第５および第６の実施形態を図５と図６に記
載した図面に基づいて説明する。
【００４１】図１に本発明の第１と第２の実施形態に係
る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に図１のＡ−Ａ’線上と一部Ｂ−Ｂ’線上の
製造工程の断面図を示す。なお、従来例と同一機能の部
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。
る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に図１のＡ−Ａ’線上と一部Ｂ−Ｂ’線上の
製造工程の断面図を示す。なお、従来例と同一機能の部
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。
【００４２】本発明の実施形態によるアクティブ基板の
製造方法では先ず、従来例と同様に絶縁性透明基板であ
るガラス基板２の一主面上にアルカリ阻止層を被着す
る。その後ＰＣＶＤ装置等の製膜装置を用いて膜厚０．
０５μｍ程度の非晶質シリコン層を被着し加熱して含有
水素を低減させた後、エキシマ・レーザを照射して前記
非晶質シリコン層を結晶化させる。
製造方法では先ず、従来例と同様に絶縁性透明基板であ
るガラス基板２の一主面上にアルカリ阻止層を被着す
る。その後ＰＣＶＤ装置等の製膜装置を用いて膜厚０．
０５μｍ程度の非晶質シリコン層を被着し加熱して含有
水素を低減させた後、エキシマ・レーザを照射して前記
非晶質シリコン層を結晶化させる。
【００４３】次に、結晶化されたシリコン層上にＣＶＤ
またはＴＥＯＳ−ＰＣＶＤ等の製膜装置を用いて基板加
熱温度４００〜５００℃程度でゲート絶縁層３０となる
膜厚０．１μｍ程度のＳｉＯ２とゲート電極１１となる
陽極酸化可能で耐熱性の高い第１の金属層として、例え
ば膜厚０．２μｍ程度のＴａまたはＡＬ合金、もしくは
ＴａとＣｒ，Ｗ，Ｍｏ等高融点金属との合金、さらには
Ｔａ，Ｃｒ，Ｗ，Ｍｏ等の高融点金属のシリサイドの中
から、例えばＴａを数%程度含んだＡl合金を全面に被着
し、さらにリフトオフ層として膜厚０．２μｍ程度のモ
リブデン（Ｍｏ）層４０を被着する。
またはＴＥＯＳ−ＰＣＶＤ等の製膜装置を用いて基板加
熱温度４００〜５００℃程度でゲート絶縁層３０となる
膜厚０．１μｍ程度のＳｉＯ２とゲート電極１１となる
陽極酸化可能で耐熱性の高い第１の金属層として、例え
ば膜厚０．２μｍ程度のＴａまたはＡＬ合金、もしくは
ＴａとＣｒ，Ｗ，Ｍｏ等高融点金属との合金、さらには
Ｔａ，Ｃｒ，Ｗ，Ｍｏ等の高融点金属のシリサイドの中
から、例えばＴａを数%程度含んだＡl合金を全面に被着
し、さらにリフトオフ層として膜厚０．２μｍ程度のモ
リブデン（Ｍｏ）層４０を被着する。
【００４４】その後、図２（ａ）に示したように絶縁ゲ
ート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線１１に
対応した感光性樹脂パターン４１をモリブデン（Ｍｏ）
層４０上に例えば２．５μｍ程度の膜厚で形成し、感光
性樹脂パターン４１をマスクとして、モリブデン（Ｍ
ｏ）層４０、第１の金属層、ゲート絶縁層及び結晶化さ
れた低温ポリシリコンを順次食刻してガラス基板２を露
出する。
ート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線１１に
対応した感光性樹脂パターン４１をモリブデン（Ｍｏ）
層４０上に例えば２．５μｍ程度の膜厚で形成し、感光
性樹脂パターン４１をマスクとして、モリブデン（Ｍ
ｏ）層４０、第１の金属層、ゲート絶縁層及び結晶化さ
れた低温ポリシリコンを順次食刻してガラス基板２を露
出する。
【００４５】続いて、酸素ガスプラズマ中での処理等に
より感光性樹脂パターン４１の膜厚を例えば１μm程度
膜減りさせて４１’とした後、図２（ｂ）に示したよう
に感光性樹脂パターン４１’をマスクとしてモリブデン
（Ｍｏ）層、第１の金属層及びゲート絶縁層を再び順次
食刻して４０’，１１，３０’として低温ポリシリコン
１００を部分的に（片側１μm程度）露出する。
より感光性樹脂パターン４１の膜厚を例えば１μm程度
膜減りさせて４１’とした後、図２（ｂ）に示したよう
に感光性樹脂パターン４１’をマスクとしてモリブデン
（Ｍｏ）層、第１の金属層及びゲート絶縁層を再び順次
食刻して４０’，１１，３０’として低温ポリシリコン
１００を部分的に（片側１μm程度）露出する。
【００４６】（第１の実施形態）引き続き、図示はしな
いが化成液中での陽極酸化処理により、図２（ｃ）に示
したようにゲート電極１１の側面に例えば０．５μm程
度の膜厚の陽極酸化層３３を選択的に形成する。ゲート
電極材が先述したようにＴａ合金、またはＡＬ合金もし
くは高融点金属のシリサイドであれば夫々、陽極酸化層
にはＴａ2Ｏ5，Ａｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2を主成分とする絶縁
層が得られる。陽極酸化を実施するためには、全てのゲ
ート電極（走査線）１１は並列または直列に接続されて
いる必要があり、ガラス基板２の周辺部の一部にこれら
の配線を束ねた接続部を形成しておき、接続部上の感光
性樹脂パターン４１’をクリップ等の鋭い刃先を有する
接続手段で突き刺して直流の＋（プラス）電位を与えな
がら化成液中で陽極酸化を行うが詳細な説明は省略す
る。
いが化成液中での陽極酸化処理により、図２（ｃ）に示
したようにゲート電極１１の側面に例えば０．５μm程
度の膜厚の陽極酸化層３３を選択的に形成する。ゲート
電極材が先述したようにＴａ合金、またはＡＬ合金もし
くは高融点金属のシリサイドであれば夫々、陽極酸化層
にはＴａ2Ｏ5，Ａｌ2Ｏ3，ＳｉＯ2を主成分とする絶縁
層が得られる。陽極酸化を実施するためには、全てのゲ
ート電極（走査線）１１は並列または直列に接続されて
いる必要があり、ガラス基板２の周辺部の一部にこれら
の配線を束ねた接続部を形成しておき、接続部上の感光
性樹脂パターン４１’をクリップ等の鋭い刃先を有する
接続手段で突き刺して直流の＋（プラス）電位を与えな
がら化成液中で陽極酸化を行うが詳細な説明は省略す
る。
【００４７】（第２の実施形態）あるいはポリアミック
酸塩を０．０１％程度含む溶液を電着液とし、走査線１
１に＋（プラス）電位を与えて電着を行えば、ゲート電
極の側面に０．５μm程度の膜厚の有機絶縁層であるポ
リイミド層３３’を選択的に形成することも可能であ
る。この場合には、ゲート電極１１は陽極酸化可能な金
属である必要性は解消される。
酸塩を０．０１％程度含む溶液を電着液とし、走査線１
１に＋（プラス）電位を与えて電着を行えば、ゲート電
極の側面に０．５μm程度の膜厚の有機絶縁層であるポ
リイミド層３３’を選択的に形成することも可能であ
る。この場合には、ゲート電極１１は陽極酸化可能な金
属である必要性は解消される。
【００４８】ゲート電極の側面に選択的に形成する絶縁
層を電気化学的に形成する関係で、全ての走査線１１は
並列または直列に接続されている必要があるが、後に続
く製造工程の何処かで走査線１１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。接続を解除するための手段としてはレーザ等の高
エネルギ光を照射する方法が挙げられる。その一方で静
電気対策の一環としての対策に転用することも大切な技
術であるが、詳細な説明は省略する。
層を電気化学的に形成する関係で、全ての走査線１１は
並列または直列に接続されている必要があるが、後に続
く製造工程の何処かで走査線１１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。接続を解除するための手段としてはレーザ等の高
エネルギ光を照射する方法が挙げられる。その一方で静
電気対策の一環としての対策に転用することも大切な技
術であるが、詳細な説明は省略する。
【００４９】ゲート電極１１の側面に選択的に絶縁層３
３（３３’）を形成した後、感光性樹脂パターン４１’
を除去し、図示はしないがゲート電極１１と絶縁層３３
（３３’）をマスクとしてイオン注入またはイオン照射
により不純物として燐あるいは硼素を低温ポリシリコン
１００に注入して絶縁ゲート型トランジスタのソース・
ドレイン１０１，１０２を形成する。ゲート電極１１に
隣接した片側０．５μm程度の絶縁層がイオン注入のマ
スクとして作用する結果、チャネルの両側にソース・ド
レイン１０１，１０２よりイオン注入量の少ない領域を
形成することが可能となっている。
３（３３’）を形成した後、感光性樹脂パターン４１’
を除去し、図示はしないがゲート電極１１と絶縁層３３
（３３’）をマスクとしてイオン注入またはイオン照射
により不純物として燐あるいは硼素を低温ポリシリコン
１００に注入して絶縁ゲート型トランジスタのソース・
ドレイン１０１，１０２を形成する。ゲート電極１１に
隣接した片側０．５μm程度の絶縁層がイオン注入のマ
スクとして作用する結果、チャネルの両側にソース・ド
レイン１０１，１０２よりイオン注入量の少ない領域を
形成することが可能となっている。
【００５０】その後、図２（ｄ）に示したように、ソー
ス・ドレイン配線材として例えば膜厚０．２μｍ程度の
Ｔｉ，Ｔａ，Ｃｒ等の耐熱金属薄膜３４をスパッタ等の
製膜装置を用いて被着した後、希釈硝酸またはアンモニ
アを微量含んだ過酸化水素水液中に絶縁基板２を放置す
るとモリブデン層４０’が消失するとともに、モリブデ
ン層４０’上の耐熱金属薄膜３４が選択的にリフトオフ
（剥離）され、その側面に絶縁層３３（３３’）を有す
るゲート電極１１が露出する。
ス・ドレイン配線材として例えば膜厚０．２μｍ程度の
Ｔｉ，Ｔａ，Ｃｒ等の耐熱金属薄膜３４をスパッタ等の
製膜装置を用いて被着した後、希釈硝酸またはアンモニ
アを微量含んだ過酸化水素水液中に絶縁基板２を放置す
るとモリブデン層４０’が消失するとともに、モリブデ
ン層４０’上の耐熱金属薄膜３４が選択的にリフトオフ
（剥離）され、その側面に絶縁層３３（３３’）を有す
るゲート電極１１が露出する。
【００５１】さらに、図２（ｅ）に示したように微細加
工技術によりソース・ドレイン１０１，１０２を含んで
絶縁基板２上にソース（信号線）・ドレイン配線１２，
２１を形成するが、走査線１１上の耐熱金属薄膜３４は
消失しているので、図１に示したように信号線１２’は
走査線１１上で分断されて形成される。
工技術によりソース・ドレイン１０１，１０２を含んで
絶縁基板２上にソース（信号線）・ドレイン配線１２，
２１を形成するが、走査線１１上の耐熱金属薄膜３４は
消失しているので、図１に示したように信号線１２’は
走査線１１上で分断されて形成される。
【００５２】この後は絶縁ゲート型トランジスタのパシ
ベーション形成が必要であり、図２（ｆ）に示したよう
にパシベーション絶縁層２００として例えば膜厚０．３
μｍ程度のＳｉＯ２を先述した製法で被着し、微細加工
技術によりドレイン配線２１上に開口部６２と分断され
た信号線１２’の両端部に一対の開口部６５を形成す
る。また、同時に画像表示部外の領域で走査線１１上に
開口部６３を形成して走査線１１の一部と、信号線１２
上に開口部６４を形成して信号線１２の一部とを露出す
る。
ベーション形成が必要であり、図２（ｆ）に示したよう
にパシベーション絶縁層２００として例えば膜厚０．３
μｍ程度のＳｉＯ２を先述した製法で被着し、微細加工
技術によりドレイン配線２１上に開口部６２と分断され
た信号線１２’の両端部に一対の開口部６５を形成す
る。また、同時に画像表示部外の領域で走査線１１上に
開口部６３を形成して走査線１１の一部と、信号線１２
上に開口部６４を形成して信号線１２の一部とを露出す
る。
【００５３】さらに、図２（ｇ）に示したように膜厚
０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層であるＩＴＯをス
パッタ等の製膜装置を用いて被着した後、パシベーショ
ン絶縁層２００上に微細加工技術により開口部６２内の
ドレイン配線２１を含んで絵素電極２２と、走査線１１
と交差し開口部６５内の信号線（ソース配線）１２’を
含んで分断された信号線１２’を相互接続する接続層８
１とを選択的に形成する。同時に開口部６３，６４を含
んで透明導電性の電極端子６’，５’を形成し、かつこ
れらの電極端子間は透明導電性の短絡線８０で接続して
静電気対策とする。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、本発明の実施形態が完了する。
０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層であるＩＴＯをス
パッタ等の製膜装置を用いて被着した後、パシベーショ
ン絶縁層２００上に微細加工技術により開口部６２内の
ドレイン配線２１を含んで絵素電極２２と、走査線１１
と交差し開口部６５内の信号線（ソース配線）１２’を
含んで分断された信号線１２’を相互接続する接続層８
１とを選択的に形成する。同時に開口部６３，６４を含
んで透明導電性の電極端子６’，５’を形成し、かつこ
れらの電極端子間は透明導電性の短絡線８０で接続して
静電気対策とする。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、本発明の実施形態が完了する。
【００５４】蓄積容量１５の構成に関しては、絵素電極
２２と走査線１１とが走査線１１上に形成されたパシベ
ーション絶縁層２００とを介して構成している例を図１
に例示しているが、蓄積容量１５の構成はこれに限られ
るものではなく、その他の構成も可能であるが詳細な説
明は省略する。
２２と走査線１１とが走査線１１上に形成されたパシベ
ーション絶縁層２００とを介して構成している例を図１
に例示しているが、蓄積容量１５の構成はこれに限られ
るものではなく、その他の構成も可能であるが詳細な説
明は省略する。
【００５５】（第３と第４の実施形態）第１と第２の実
施形態においては絵素電極２２と分断された信号線１
２’を相互接続する接続層８１とは何れもアクティブ基
板２の最上層に露出している。このため、液晶セル内に
導電性の異物が混入して対向基板（カラーフィルタ）９
上の対向電極１４と接続層８１とが短絡を生じて十字状
の線欠陥が生じる恐れが懸念される。また高温動作時そ
の値が大きくなるわずかな直流成分で表示画像にフリッ
カを生じ易い。そこで接続層８１上に適当な絶縁層を形
成する対策が有効である。
施形態においては絵素電極２２と分断された信号線１
２’を相互接続する接続層８１とは何れもアクティブ基
板２の最上層に露出している。このため、液晶セル内に
導電性の異物が混入して対向基板（カラーフィルタ）９
上の対向電極１４と接続層８１とが短絡を生じて十字状
の線欠陥が生じる恐れが懸念される。また高温動作時そ
の値が大きくなるわずかな直流成分で表示画像にフリッ
カを生じ易い。そこで接続層８１上に適当な絶縁層を形
成する対策が有効である。
【００５６】製造工程の増加を最小限に止めるため、第
３と第４の実施形態の実施形態においては電着により暗
所にて接続層８１上に有機絶縁層７１を形成するが、図
４（ｇ）に示したように接続層８１の形成までは第１と
第２の実施形態と同一の製造工程である。デバイスとし
て必要な絶縁特性を確保できる有機絶縁層として電着形
成が可能な材料の中から先述したようにポリアミック酸
塩を０．０１％程度含む溶液を電着液とし、短絡線８０
に＋（プラス）電位を与えて暗所にて電着を行い、図４
（ｈ）に示したように電着電圧は数Ｖ程度で接続層８１
上に０．３μｍ程度の厚みのポリイミド層７１を形成す
る。暗所で電着を行う理由は絶縁ゲート型トランジスタ
の光リーク電流で絵素電極２２上に有機絶縁層が形成さ
れるのを抑制するためであるが、もしもわずかなリーク
電流で絵素電極２２上に微量の有機絶縁層が形成された
なら酸素プラズマでアクティブ基板２上を処理すること
により簡単に除去できる。
３と第４の実施形態の実施形態においては電着により暗
所にて接続層８１上に有機絶縁層７１を形成するが、図
４（ｇ）に示したように接続層８１の形成までは第１と
第２の実施形態と同一の製造工程である。デバイスとし
て必要な絶縁特性を確保できる有機絶縁層として電着形
成が可能な材料の中から先述したようにポリアミック酸
塩を０．０１％程度含む溶液を電着液とし、短絡線８０
に＋（プラス）電位を与えて暗所にて電着を行い、図４
（ｈ）に示したように電着電圧は数Ｖ程度で接続層８１
上に０．３μｍ程度の厚みのポリイミド層７１を形成す
る。暗所で電着を行う理由は絶縁ゲート型トランジスタ
の光リーク電流で絵素電極２２上に有機絶縁層が形成さ
れるのを抑制するためであるが、もしもわずかなリーク
電流で絵素電極２２上に微量の有機絶縁層が形成された
なら酸素プラズマでアクティブ基板２上を処理すること
により簡単に除去できる。
【００５７】ポリイミド樹脂はアクリル樹脂と同様に耐
熱性の高い樹脂であり、ポリイミド層７１の形成後は、
好ましくは２００〜４００℃、数分〜数１０分の熱処理
を施してポリイミド層７１の絶縁特性と耐薬品性とを高
めると良いが、必要とされる絶縁特性は絶縁ゲート型ト
ランジスタの耐熱性と液晶材料の組成によって支配され
るので加熱条件は実験的に決める必要がある。加熱条件
に関しては先述したゲート電極１１の側面絶縁層にポリ
イミド層３３’を形成した場合にも当てはまる事項であ
る。
熱性の高い樹脂であり、ポリイミド層７１の形成後は、
好ましくは２００〜４００℃、数分〜数１０分の熱処理
を施してポリイミド層７１の絶縁特性と耐薬品性とを高
めると良いが、必要とされる絶縁特性は絶縁ゲート型ト
ランジスタの耐熱性と液晶材料の組成によって支配され
るので加熱条件は実験的に決める必要がある。加熱条件
に関しては先述したゲート電極１１の側面絶縁層にポリ
イミド層３３’を形成した場合にも当てはまる事項であ
る。
【００５８】電着に当たって留意すべき設計事項は、全
ての短絡線８０は電気的に接続されている必要があり、
短絡線８０を表示装置用基板の単体周辺に配置して切断
線または割断線上に格子状に配置し、表示装置用基板の
外周部に接続パターンを設けておくと良い。なお、この
電気的な接続は後に続く製造工程の何処かで接続を解除
して走査線の電極端子６と信号線の電極端子５とを開放
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。接続を解除する手段としては高エネルギー光
であるレーザ光を照射する、あるいは多面取りのガラス
基板ではアクティブ基板２の切断または割断等が挙げら
れる。
ての短絡線８０は電気的に接続されている必要があり、
短絡線８０を表示装置用基板の単体周辺に配置して切断
線または割断線上に格子状に配置し、表示装置用基板の
外周部に接続パターンを設けておくと良い。なお、この
電気的な接続は後に続く製造工程の何処かで接続を解除
して走査線の電極端子６と信号線の電極端子５とを開放
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。接続を解除する手段としては高エネルギー光
であるレーザ光を照射する、あるいは多面取りのガラス
基板ではアクティブ基板２の切断または割断等が挙げら
れる。
【００５９】電極端子５’，６’は駆動用の半導体集積
回路チップを実装するためには露出している必要があ
り、この後は電極端子５’，６’上に形成された有機絶
縁層７１を除去しなければならないが、例えば感光性樹
脂パターンをマスクとした選択的除去は製造工程数の増
大をもたらすので、一つの解決策としては先願例である
特開平２−２７５９２５号公報にも開示されているよう
に、上記のようにして得られたアクティブ基板２を対向
基板であるカラーフィルタ９と貼り合わせて液晶パネル
化した後、カラーフィルタ９をマスクとして画像表示部
外の領域の電極端子５’，６’上の有機絶縁層層７１を
酸素プラズマで選択的に除去することを推奨する。もち
ろん、最近の技術であるＵＶ−Ｏ３（紫外線照射による
オゾン発生）技術で代用することも可能である。そして
露出した電極端子５’，６’に駆動用の半導体集積回路
チップを実装して液晶表示装置が得られる。
回路チップを実装するためには露出している必要があ
り、この後は電極端子５’，６’上に形成された有機絶
縁層７１を除去しなければならないが、例えば感光性樹
脂パターンをマスクとした選択的除去は製造工程数の増
大をもたらすので、一つの解決策としては先願例である
特開平２−２７５９２５号公報にも開示されているよう
に、上記のようにして得られたアクティブ基板２を対向
基板であるカラーフィルタ９と貼り合わせて液晶パネル
化した後、カラーフィルタ９をマスクとして画像表示部
外の領域の電極端子５’，６’上の有機絶縁層層７１を
酸素プラズマで選択的に除去することを推奨する。もち
ろん、最近の技術であるＵＶ−Ｏ３（紫外線照射による
オゾン発生）技術で代用することも可能である。そして
露出した電極端子５’，６’に駆動用の半導体集積回路
チップを実装して液晶表示装置が得られる。
【００６０】換言すれば有機絶縁層７１は画像表示部内
のみに形成すればよいのであって、画像表示部外の電極
端子５’，６’上に有機絶縁層が形成されないようにす
るためには、先行特許である特願２０００−１０７５７
７号公報に開示されているように基板内選択的電気化学
処理装置を使用して画像表示部内の接続層８１上のみ選
択的に有機絶縁層７１を形成する製造方法も大画面の液
晶表示デバイスを得る場合には好都合である。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、本発明の実施形態が完了
する。
のみに形成すればよいのであって、画像表示部外の電極
端子５’，６’上に有機絶縁層が形成されないようにす
るためには、先行特許である特願２０００−１０７５７
７号公報に開示されているように基板内選択的電気化学
処理装置を使用して画像表示部内の接続層８１上のみ選
択的に有機絶縁層７１を形成する製造方法も大画面の液
晶表示デバイスを得る場合には好都合である。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、本発明の実施形態が完了
する。
【００６１】第３と第４の実施形態の差異は第１と第２
の実施形態と同様に、ゲート電極１１の側面に選択的に
形成される絶縁層に陽極酸化層３３あるいは有機絶縁層
３３’を選択するかの差異である。
の実施形態と同様に、ゲート電極１１の側面に選択的に
形成される絶縁層に陽極酸化層３３あるいは有機絶縁層
３３’を選択するかの差異である。
【００６２】（第５と第６の実施形態）第１〜第４の実
施形態において接続層８１は絵素電極２２と同じ透明導
電層であり、一般的に言っても走査線１１や信号線１２
を構成する金属層より抵抗値がおよそ１桁高くなる。こ
のため、接続層８１の数が多い場合や細長い場合、すな
わち大画面・高精細の表示デバイスでは信号線の抵抗値
が高くなり表示画像の忠実度が低下する。
施形態において接続層８１は絵素電極２２と同じ透明導
電層であり、一般的に言っても走査線１１や信号線１２
を構成する金属層より抵抗値がおよそ１桁高くなる。こ
のため、接続層８１の数が多い場合や細長い場合、すな
わち大画面・高精細の表示デバイスでは信号線の抵抗値
が高くなり表示画像の忠実度が低下する。
【００６３】第５と第６の実施形態ではこのような観点
から接続層８１上に低抵抗金属層を選択的に形成する技
術として鍍金を採用し、接続層８２上に具体的には金、
銀または銅を形成するものである。第１と第２の実施形
態と同一の製造工程で図６（ｇ）に示したように透明導
電性の接続層８２の形成後、図示はしないが上記した低
抵抗金属の板を陽極、接続層８２（短絡線８０）を陰極
とし、暗所にて鍍金液中で数〜数１０Ｖの直流電圧を印
加すれば図６（ｈ）に示したように接続層８２上に上記
した低抵抗金属の薄膜層７２が形成される。その膜厚は
液晶表示装置の画面サイズと精細度及び信号線１２’と
接続層８２とを含めた信号線波形の要求される応答速度
（時定数）で決定すれば良く、例えば０．５μmに選ば
れる。鍍金に当たって留意すべき設計事項は、第１の実
施形態における有機絶縁層の形成と同様に全ての接続層
８２は電気的に並列または直列に接続されていることで
ある。また、図５にも示したように接続層の抵抗値が低
くできることから接続層８２は図１、図３とは異なり分
断された信号線１２’を相互接続するのではなく、接続
層８２を信号線として機能させる方が賢明である。すな
わち、分断された信号線１２’は信号線である接続層８
２の断線に対する冗長配線として機能している。
から接続層８１上に低抵抗金属層を選択的に形成する技
術として鍍金を採用し、接続層８２上に具体的には金、
銀または銅を形成するものである。第１と第２の実施形
態と同一の製造工程で図６（ｇ）に示したように透明導
電性の接続層８２の形成後、図示はしないが上記した低
抵抗金属の板を陽極、接続層８２（短絡線８０）を陰極
とし、暗所にて鍍金液中で数〜数１０Ｖの直流電圧を印
加すれば図６（ｈ）に示したように接続層８２上に上記
した低抵抗金属の薄膜層７２が形成される。その膜厚は
液晶表示装置の画面サイズと精細度及び信号線１２’と
接続層８２とを含めた信号線波形の要求される応答速度
（時定数）で決定すれば良く、例えば０．５μmに選ば
れる。鍍金に当たって留意すべき設計事項は、第１の実
施形態における有機絶縁層の形成と同様に全ての接続層
８２は電気的に並列または直列に接続されていることで
ある。また、図５にも示したように接続層の抵抗値が低
くできることから接続層８２は図１、図３とは異なり分
断された信号線１２’を相互接続するのではなく、接続
層８２を信号線として機能させる方が賢明である。すな
わち、分断された信号線１２’は信号線である接続層８
２の断線に対する冗長配線として機能している。
【００６４】引き続き、第３と第４の実施形態と同様に
ポリアミック酸塩を０．０１％程度含む溶液を電着液と
し、低抵抗金属の薄膜層７２を付与された接続層８２に
＋（プラス）電位を与えて電着を行い、暗所にて図６
（ｉ）に示したように低抵抗金属の薄膜層７２上に有機
絶縁層であるポリイミド層７１を０．３μｍ程度の厚み
で選択的に形成する。
ポリアミック酸塩を０．０１％程度含む溶液を電着液と
し、低抵抗金属の薄膜層７２を付与された接続層８２に
＋（プラス）電位を与えて電着を行い、暗所にて図６
（ｉ）に示したように低抵抗金属の薄膜層７２上に有機
絶縁層であるポリイミド層７１を０．３μｍ程度の厚み
で選択的に形成する。
【００６５】暗所で鍍金と電着を行う理由は絶縁ゲート
型トランジスタの光リーク電流で絵素電極２２上に低抵
抗金属層と有機絶縁層とが形成されるのを抑制するため
であるが、絶縁ゲート型トランジスタのわずかなリーク
電流で絵素電極２２上に微量の低抵抗金属層と有機絶縁
層とが形成されたなら、Ａｒ（アルゴン）の逆スパッタ
でアクティブ基板２の表面を薄く除去することで何ら支
障無く、低抵抗金属層の除去に薬品を用いる必要は無
い。
型トランジスタの光リーク電流で絵素電極２２上に低抵
抗金属層と有機絶縁層とが形成されるのを抑制するため
であるが、絶縁ゲート型トランジスタのわずかなリーク
電流で絵素電極２２上に微量の低抵抗金属層と有機絶縁
層とが形成されたなら、Ａｒ（アルゴン）の逆スパッタ
でアクティブ基板２の表面を薄く除去することで何ら支
障無く、低抵抗金属層の除去に薬品を用いる必要は無
い。
【００６６】この後は、第３と第４の実施形態と同様に
上記のアクティブ基板を対向基板であるカラーフィルタ
と貼り合わせて液晶パネル化した後、カラーフィルタを
マスクとして画像表示部外の領域の低抵抗金属よりなる
薄膜層７１上のポリイミド樹脂を酸素プラズマ等で選択
的に除去し、駆動用の半導体集積回路チップを実装して
本発明の第５と第６の実施形態が完了する。
上記のアクティブ基板を対向基板であるカラーフィルタ
と貼り合わせて液晶パネル化した後、カラーフィルタを
マスクとして画像表示部外の領域の低抵抗金属よりなる
薄膜層７１上のポリイミド樹脂を酸素プラズマ等で選択
的に除去し、駆動用の半導体集積回路チップを実装して
本発明の第５と第６の実施形態が完了する。
【００６７】あるいは低抵抗金属層と有機絶縁層は画像
表示部外の電極端子５’，６’の近傍まで形成されてい
れば良く、基板内選択的電気化学処理装置を用いて低抵
抗金属層と有機絶縁層をアクティブ基板面内で選択的に
形成するのが合理的であろう。
表示部外の電極端子５’，６’の近傍まで形成されてい
れば良く、基板内選択的電気化学処理装置を用いて低抵
抗金属層と有機絶縁層をアクティブ基板面内で選択的に
形成するのが合理的であろう。
【００６８】第５と第６の実施形態の差異は第１と第２
の実施形態と同様に、ゲート電極１１の側面に選択的に
形成される絶縁層に陽極酸化層３３あるいは有機絶縁層
３３’を選択するかの差異である。
の実施形態と同様に、ゲート電極１１の側面に選択的に
形成される絶縁層に陽極酸化層３３あるいは有機絶縁層
３３’を選択するかの差異である。
【００６９】第５と第６の実施形態では接続層８２上に
低抵抗金属層を付与するので低抵抗金属層の厚みを増せ
ば接続層８２の抵抗値を十分に下げることが可能であ
り、そこで図５に示したように接続層を延長して隣り合
った接続層を重ねて信号線８２とするデバイス設計上の
利点が極めて大きくなる。なぜならば、本発明において
分断された信号線１２’はリフトオフによって形成され
るためその膜厚を当初から厚く形成することが困難だか
らである。また、分断された信号線１２’は一対の開口
部６５を介して信号線８２に並列に接続されるので信号
線８２の断線に対する冗長構成として作用し、換言すれ
ば断線しにくく十分に抵抗値の低い信号線が得られ、大
画面・高精細の要求を十分に満たす液晶表示装置が得ら
れる。
低抵抗金属層を付与するので低抵抗金属層の厚みを増せ
ば接続層８２の抵抗値を十分に下げることが可能であ
り、そこで図５に示したように接続層を延長して隣り合
った接続層を重ねて信号線８２とするデバイス設計上の
利点が極めて大きくなる。なぜならば、本発明において
分断された信号線１２’はリフトオフによって形成され
るためその膜厚を当初から厚く形成することが困難だか
らである。また、分断された信号線１２’は一対の開口
部６５を介して信号線８２に並列に接続されるので信号
線８２の断線に対する冗長構成として作用し、換言すれ
ば断線しにくく十分に抵抗値の低い信号線が得られ、大
画面・高精細の要求を十分に満たす液晶表示装置が得ら
れる。
【００７０】
【発明の効果】以上述べたように本発明に記載の絶縁ゲ
ート型トランジスタは自己整合型でかつＬＤＤ構成とす
ることが容易であり、それを用いて液晶表示装置を構成
すれば高精細・高速応答への対応が容易である。
ート型トランジスタは自己整合型でかつＬＤＤ構成とす
ることが容易であり、それを用いて液晶表示装置を構成
すれば高精細・高速応答への対応が容易である。
【００７１】また、ソース・ドレイン配線がソース・ド
レイン上に自己整合的に形成され半導体層が露出しない
ことから従来の層間絶縁層が不要となり、プロセスが削
減される結果、写真食刻工程数を従来例より削減できて
製造コストを低下が推進される等の優れた効果が得られ
た。
レイン上に自己整合的に形成され半導体層が露出しない
ことから従来の層間絶縁層が不要となり、プロセスが削
減される結果、写真食刻工程数を従来例より削減できて
製造コストを低下が推進される等の優れた効果が得られ
た。
【００７２】なお、本発明の要件は実施形態の説明から
も明らかなように、絶縁ゲート型トランジスタの製作に
当たり、リフトオフ層とゲート電極とゲート絶縁層とを
一括食刻し、ゲート電極の側面に自己整合的に絶縁層を
形成する工程と、ゲート電極の側面の絶縁層をＬＤＤ構
成のためのマスクとしてイオン注入（照射）する工程
と、リフトオフによってソース・ドレイン電極をソース
・ドレイン上に自己整合的に形成する工程とにあり、こ
れら以外の構成や部材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表示装置用半導体装置、
さらにはカラーフィルタを形成された表示装置用半導体
装置及び液晶パネル構成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、例えば同一基
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−Ｓｗｉｔｃｈｉｎ
ｇ）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。加えて絵素電極が金属層よりなる反射型の液晶画
像表示装置においても、また絵素電極に透明電極と金属
反射電極とを有する半透過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多結晶シリコンに限定されるもので
なく、非晶質シリコン、微結晶シリコン、あるいはこれ
らの混晶体、さらには他の半導体材料でも良いことは明
らかである。
も明らかなように、絶縁ゲート型トランジスタの製作に
当たり、リフトオフ層とゲート電極とゲート絶縁層とを
一括食刻し、ゲート電極の側面に自己整合的に絶縁層を
形成する工程と、ゲート電極の側面の絶縁層をＬＤＤ構
成のためのマスクとしてイオン注入（照射）する工程
と、リフトオフによってソース・ドレイン電極をソース
・ドレイン上に自己整合的に形成する工程とにあり、こ
れら以外の構成や部材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表示装置用半導体装置、
さらにはカラーフィルタを形成された表示装置用半導体
装置及び液晶パネル構成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、例えば同一基
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−Ｓｗｉｔｃｈｉｎ
ｇ）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。加えて絵素電極が金属層よりなる反射型の液晶画
像表示装置においても、また絵素電極に透明電極と金属
反射電極とを有する半透過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多結晶シリコンに限定されるもので
なく、非晶質シリコン、微結晶シリコン、あるいはこれ
らの混晶体、さらには他の半導体材料でも良いことは明
らかである。
【図１】本発明の第１と第２の実施形態にかかる表示装
置用半導体装置の平面図
置用半導体装置の平面図
【図２】本発明の第１と第２実施形態にかかる表示装置
用半導体装置の製造工程断面図
用半導体装置の製造工程断面図
【図３】本発明の第３と第４の実施形態にかかる表示装
置用半導体装置の平面図
置用半導体装置の平面図
【図４】本発明の第３と第４実施形態にかかる表示装置
用半導体装置の製造工程断面図
用半導体装置の製造工程断面図
【図５】本発明の第５と第６の実施形態にかかる表示装
置用半導体装置の平面図
置用半導体装置の平面図
【図６】本発明の第５と第６の実施形態にかかる表示装
置用半導体装置の製造工程断面図
置用半導体装置の製造工程断面図
【図７】液晶パネルの実装状態を示す斜視図
【図８】液晶パネルの等価回路図
【図９】従来の液晶パネルの断面図
【図１０】従来例のアクティブ基板の平面図
【図１１】従来例のアクティブ基板の製造工程断面図
１ 液晶パネル
２ アクティブ基板（絶縁基板、ガラス基板）
３ 半導体集積回路チップ
４ ＴＣＰ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（ゲート配線、ゲート電極）
１２ 信号線（ソース配線、ソース電極）
１６ 蓄積容量線
１７ 液晶
２１ ドレイン配線（電極）
２２ （透明導電性）絵素電極
３０ ゲート絶縁層
３３ （ゲート電極側面の）絶縁層
３４ 耐熱金属層
４１ （走査線を形成する）感光性樹脂パターン
５０ 層間絶縁層
６１ （走査線上の）開口部
６２ （ドレイン配線上の）開口部
６３ （走査線の端子電極上の）開口部
６４ （信号線の端子電極上の）開口部
６５ （分断された信号線上の）開口部
７１ 有機絶縁層
７２ 低抵抗金属層
８０ （静電気対策の）短絡線
８１，８２ 接続層
１００ （島状）低温ポリシリコン
１０１，１０２ ソース・ドレイン
２００ パシベーション絶縁層
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｌ 21/283 Ｈ０１Ｌ 29/78 ６２７Ｃ ５Ｆ１１０
21/3205 ６１２Ｃ
21/768 29/50 Ｕ
29/417 21/88 Ｇ
29/786 21/90 Ｊ
29/78 ６１６Ｍ
Ｆターム(参考） 2H091 FA02Y FA35Y GA01 GA08
GA13 LA30
2H092 GA48 JA24 JA34 JA37 JA41
JB22 KA04 KB24 KB25 MA05
MA12 MA14 MA30 NA25 PA01
PA03 PA08 PA09
4M104 AA09 BB02 BB13 BB14 BB17
BB24 BB26 BB27 BB28 CC01
CC05 DD68 DD77 EE09 EE16
EE18 GG09
5F033 GG04 HH09 HH17 HH18 HH21
HH22 HH26 HH28 HH29 HH30
HH38 JJ38 KK17 KK18 KK21
MM05 PP15 QQ43 QQ89 RR03
RR04 RR22 SS26 SS30 TT08
VV15 XX08 XX33
5F052 AA02 BB07 DA02 EA15
5F110 AA03 AA16 BB01 CC02 DD02
DD11 EE04 EE05 EE06 EE32
EE34 FF02 FF30 GG02 GG13
GG14 GG15 GG25 GG45 HJ01
HJ13 HK04 HK33 HL02 HL07
HL11 HL22 HL23 HL27 HM15
HM19 NN02 NN23 NN72 NN73
PP03 PP35 QQ02 QQ11 QQ14
Claims (21)
- 【請求項１】 絶縁基板上に島状の半導体層が形成さ
れ、前記半導体層上に半導体層よりも小さなゲート絶縁
層とゲート電極とよりなる積層が形成され、前記ゲート
電極の側面には絶縁層が形成され、前記ゲート電極下と
絶縁層下を除いて不純物が注入された半導体層をソース
・ドレインとし、前記ソース・ドレイン上に１層以上の
金属層よりなるソース・ドレイン電極が形成されている
ことを特徴とする絶縁ゲート型トランジスタ。 - 【請求項２】 ゲート電極が陽極酸化可能な金属層より
なり、絶縁層がゲート電極の陽極酸化層であることを特
徴とする請求項１に記載の絶縁ゲート型トランジスタ。 - 【請求項３】 絶縁層が有機絶縁層層であることを特徴
とする請求項１に記載の絶縁ゲート型トランジスタ。 - 【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ゲート電
極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレ
イン配線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表示装置において、 絶縁基板上に島状の半導体層が形成され、 前記半導体層上に半導体層よりも小さなゲート絶縁層と
ゲート電極とよりなる積層が形成され、 前記ゲート電極の側面には絶縁層が形成され、 前記ゲート電極下と絶縁層下を除いて不純物が注入され
た半導体層をソース・ドレインとし、 走査線上を除いて絶縁基板上とソース・ドレイン上とに
１層以上の金属層よりなるソース・ドレイン配線が形成
され、 前記ドレイン配線上に第１の開口部とソース配線上に一
対の第２の開口部を有するパシベーション絶縁層が全面
に形成され、 前記第１の開口部を含んで絵素電極と前記第２の開口部
を含んで分断されたソース配線を接続する接続層とがパ
シベーション絶縁層上に形成されていることを特徴とす
る液晶表示装置。 - 【請求項５】 ゲート電極が陽極酸化可能な金属層より
なり、絶縁層がゲート電極の陽極酸化層であることを特
徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。 - 【請求項６】 絶縁層が有機絶縁層層であることを特徴
とする請求項４に記載の液晶表示装置。 - 【請求項７】 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ゲート電
極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレ
イン配線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表示装置において、 絶縁基板上に島状の半導体層が形成され、 前記半導体層上に半導体層よりも小さなゲート絶縁層と
ゲート電極とよりなる積層が形成され、 前記ゲート電極の側面には絶縁層が形成され、 前記ゲート電極下と絶縁層下を除いて不純物が注入され
た半導体層をソース・ドレインとし、 走査線上を除いて絶縁基板上とソース・ドレイン上とに
１層以上の金属層よりなるソース・ドレイン配線が形成
され、 前記ドレイン配線上に第１の開口部とソース配線上に一
対の第２の開口部を有するパシベーション絶縁層が全面
に形成され、 前記第１の開口部を含んで絵素電極と前記第２の開口部
を含んで分断されたソース配線を接続する接続層とがパ
シベーション絶縁層上に形成され、 少なくとも画像表表示部内の前記接続層上に有機絶縁層
が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項８】 ゲート電極が陽極酸化可能な金属層より
なり、絶縁層がゲート電極の陽極酸化層であることを特
徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。 - 【請求項９】 絶縁層が有機絶縁層層であることを特徴
とする請求項７に記載の液晶表示装置。 - 【請求項１０】 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ゲート
電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ド
レイン配線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表示装置において、 絶縁基板上に島状の半導体層が形成され、 前記半導体層上に半導体層よりも小さなゲート絶縁層と
ゲート電極とよりなる積層が形成され、 前記ゲート電極の側面には絶縁層が形成され、 前記ゲート電極下と絶縁層下を除いて不純物が注入され
た半導体層をソース・ドレインとし、 走査線上を除いて絶縁基板上とソース・ドレイン上とに
１層以上の金属層よりなるソース・ドレイン配線が形成
され、 前記ドレイン配線上に第１の開口部とソース配線上に一
対の第２の開口部を有するパシベーション絶縁層が全面
に形成され、 前記第１の開口部を含んで絵素電極と前記第２の開口部
を含んで分断されたソース配線を接続する接続層（信号
線）とがパシベーション絶縁層上に形成され、少なくと
も画像表表示部内の前記接続層上に低抵抗金属層と有機
絶縁層とが形成されていることを特徴とする液晶表示装
置。 - 【請求項１１】 ゲート電極が陽極酸化可能な金属層よ
りなり、絶縁層がゲート電極の陽極酸化層であることを
特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。 - 【請求項１２】 絶縁層が有機絶縁層層であることを特
徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。 - 【請求項１３】 絶縁性基板の一主面上に非晶質シリコ
ン層を被着する工程と、前記非晶質シリコン層中の含有
水素を低減する工程と、レーザ照射して前記非晶質シリ
コン層を多結晶化する工程と、前記多結晶シリコン層上
にゲート絶縁層と第１の金属層とリフトオフ層とを被着
後、ゲート電極も兼ねる走査線に対応した感光性樹脂パ
ターンをマスクとして前記リフトオフ層と第1の金属層
とゲート絶縁層と多結晶シリコン層とを選択的に除去し
て絶縁性基板を露出する工程と、前記感光性樹脂パター
ンを膜減りさせてリフトオフ層を部分的に露出する工程
と、前記膜減りさせた感光性樹脂パターンをマスクとし
てリフトオフ層と第１の金属層とゲート絶縁層とを食刻
して多結晶シリコン層を部分的に露出する工程と、前記
第１の金属層の側面に絶縁層を形成する工程と、不純物
を照射（注入）してソース・ドレインを形成する工程
と、絶縁性基板上に１層以上の第２の金属層を被着する
工程と、前記リフトオフ層を除去してリフトオフ層上の
第２の金属層を選択的に除去する工程と、走査線上を除
いて前記ソース・ドレイン上と絶縁性基板上とに第２の
金属層よりなるソース・ドレイン配線を形成する工程
と、前記ドレイン配線上に第１の開口部とソース配線上
に一対の第２の開口部を有するパシベーション絶縁層を
形成する工程と、画像表表示部内の前記パシベーション
絶縁層上に第１の開口部を含んで絵素電極と前記第２の
開口部を含んで分断されたソース配線を接続する接続層
とを形成する工程とを有する表示装置用半導体装置の製
造方法。 - 【請求項１４】 絶縁層が第１の金属層を陽極酸化する
ことによって形成されることを特徴とする請求項１３に
記載の表示装置用半導体装置の製造方法。 - 【請求項１５】 絶縁層が有機絶縁層であって電着によ
って形成されることを特徴とする請求項１３に記載の表
示装置用半導体装置の製造方法。 - 【請求項１６】 絶縁性基板の一主面上に非晶質シリコ
ン層を被着する工程と、前記非晶質シリコン層中の含有
水素を低減する工程と、レーザ照射して前記非晶質シリ
コン層を多結晶化する工程と、前記多結晶シリコン層上
にゲート絶縁層と第１の金属層とリフトオフ層とを被着
後、ゲート電極も兼ねる走査線に対応した感光性樹脂パ
ターンをマスクとして前記リフトオフ層と第1の金属層
とゲート絶縁層と多結晶シリコン層とを選択的に除去し
て絶縁性基板を露出する工程と、前記感光性樹脂パター
ンを膜減りさせてリフトオフ層を部分的に露出する工程
と、前記膜減りさせた感光性樹脂パターンをマスクとし
てリフトオフ層と第１の金属層とゲート絶縁層とを食刻
して多結晶シリコン層を部分的に露出する工程と、前記
第１の金属層の側面に絶縁層を形成する工程と、不純物
を照射（注入）してソース・ドレインを形成する工程
と、絶縁性基板上に１層以上の第２の金属層を被着する
工程と、前記リフトオフ層を除去してリフトオフ層上の
第２の金属層を選択的に除去する工程と、走査線上を除
いて前記ソース・ドレイン上と絶縁性基板上とに第２の
金属層よりなるソース・ドレイン配線を形成する工程
と、前記ドレイン配線上に第１の開口部とソース配線上
に一対の第２の開口部を有するパシベーション絶縁層を
形成する工程と、前記パシベーション絶縁層上に第１の
開口部を含んで絵素電極と前記第２の開口部を含んで分
断されたソース配線を接続する接続層とを形成する工程
と、少なくとも画像表表示部内の前記接続層上に有機絶
縁層を形成する工程とを有する表示装置用半導体装置の
製造方法。 - 【請求項１７】 絶縁層が第１の金属層を陽極酸化する
ことによって形成されることを特徴とする請求項１６に
記載の表示装置用半導体装置の製造方法。 - 【請求項１８】 絶縁層が有機絶縁層であって電着によ
って形成されることを特徴とする請求項１６に記載の表
示装置用半導体装置の製造方法。 - 【請求項１９】 絶縁性基板の一主面上に非晶質シリコ
ン層を被着する工程と、前記非晶質シリコン層中の含有
水素を低減する工程と、レーザ照射して前記非晶質シリ
コン層を多結晶化する工程と、前記多結晶シリコン層上
にゲート絶縁層と第１の金属層とリフトオフ層とを被着
後、ゲート電極も兼ねる走査線に対応した感光性樹脂パ
ターンをマスクとして前記リフトオフ層と第1の金属層
とゲート絶縁層と多結晶シリコン層とを選択的に除去し
て絶縁性基板を露出する工程と、前記感光性樹脂パター
ンを膜減りさせてリフトオフ層を部分的に露出する工程
と、前記膜減りさせた感光性樹脂パターンをマスクとし
てリフトオフ層と第１の金属層とゲート絶縁層とを食刻
して多結晶シリコン層を部分的に露出する工程と、前記
第１の金属層の側面に絶縁層を形成する工程と、不純物
を照射（注入）してソース・ドレインを形成する工程
と、絶縁性基板上に１層以上の第２の金属層を被着する
工程と、前記リフトオフ層を除去してリフトオフ層上の
第２の金属層を選択的に除去する工程と、走査線上を除
いて前記ソース・ドレイン上と絶縁性基板上とに第２の
金属層よりなるソース・ドレイン配線を形成する工程
と、前記ドレイン配線上に第１の開口部とソース配線上
に一対の第２の開口部を有するパシベーション絶縁層を
形成する工程と、少なくとも画像表表示部内の前記パシ
ベーション絶縁層上に第１の開口部を含んで絵素電極と
前記第２の開口部を含んで分断されたソース配線を接続
する接続層（信号線）とを形成する工程と、少なくとも
前記接続層上に低抵抗金属層と有機絶縁層とを形成する
工程とを有する表示装置用半導体装置の製造方法。 - 【請求項２０】 絶縁層が第１の金属層を陽極酸化する
ことによって形成されることを特徴とする請求項１９に
記載の表示装置用半導体装置の製造方法。 - 【請求項２１】 絶縁層が有機絶縁層であって電着によ
って形成されることを特徴とする請求項１９に記載の表
示装置用半導体装置の製造方法。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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- 2001-08-24 JP JP2001254346A patent/JP3622705B2/ja not_active Expired - Fee Related
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