JP2003142498A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP2003142498A
JP2003142498A JP2002233827A JP2002233827A JP2003142498A JP 2003142498 A JP2003142498 A JP 2003142498A JP 2002233827 A JP2002233827 A JP 2002233827A JP 2002233827 A JP2002233827 A JP 2002233827A JP 2003142498 A JP2003142498 A JP 2003142498A
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semiconductor device
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reflective LCD device employing a pixel electrode exhibiting good light reflectivity and anti-fragile properties and a light shielding buried insulation layer. SOLUTION: Prior to a cell forming process, heat treatment equivalent to that employed in cell forming process is performed, the pixel electrode is imparted with anti-fragile properties by generating hillocks or whiskers, a light shielding interlayer insulation film is formed on the pixel electrode, hillocks or whiskers are removed by CMP represented by mechanical polishing and the surface of the pixel electrode is made flush with the surface of the light shielding interlayer insulation film.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明はアクティブマトリク
ス型の液晶表示装置(LCD)の作製方法に関し、薄膜
トランジスタを用いたアクティブマトリクス表示装置の
表示画面の画質向上をはかる半導体装置の作製方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an active matrix type liquid crystal display device (LCD), and more particularly to a method of manufacturing a semiconductor device for improving image quality of a display screen of an active matrix display device using thin film transistors.

【0002】[0002]

【従来の技術】アクティブマトリクス型の液晶表示装置
は、マトリクス状に配置された複数の画素のそれぞれに
薄膜トランジスタ(TFT)を配置し、各画素電極に出
入りする電荷をTFTのスイッチング機能により制御す
るものである。
2. Description of the Related Art In an active matrix type liquid crystal display device, a thin film transistor (TFT) is arranged in each of a plurality of pixels arranged in a matrix, and electric charges entering and leaving each pixel electrode are controlled by a switching function of the TFT. Is.

【0003】アクティブマトリクス型の液晶表示装置の
基本的な構成は、2つの対向する基板からなり、一方は
画素領域を有するTFT基板と呼ばれ、他方は対向基板
と呼ばれている。TFT基板は数十〜数百万個の画素ス
イッチングTFT(画素TFTと呼ぶ)を含む画素領域
と、それらを駆動する複数のTFTを含む周辺駆動回路
領域とによって構成される。
The basic structure of an active matrix type liquid crystal display device is composed of two opposing substrates, one of which is called a TFT substrate having a pixel region and the other of which is called an opposing substrate. The TFT substrate is composed of a pixel area including several tens to millions of pixel switching TFTs (referred to as pixel TFTs) and a peripheral drive circuit area including a plurality of TFTs for driving the pixel switching TFTs.

【0004】TFT基板および対向基板には、配向膜を
形成し、液晶材料の配向性を整えるためのラビングなど
の配向処理が行われる。配向膜を形成する直前のTFT
基板および対向基板表面は、液晶の配向に関係するので
可能な限り平坦な面を有していることが望ましい。
An alignment film is formed on the TFT substrate and the counter substrate, and alignment treatment such as rubbing for adjusting the alignment of the liquid crystal material is performed. TFT just before forming the alignment film
The surfaces of the substrate and the counter substrate are preferably as flat as possible because they are related to the alignment of the liquid crystal.

【0005】その後、TFT基板と対向基板との基板間
隔を維持するために、TFT基板又は対向基板のいずれ
か一方に球形のスペーサが均一に散布される。次に、シ
ール材によって2つの基板が貼り合わせ、分断した後
に、TFT基板と対向基板との間に液晶材料が充填さ
れ、液晶注入口が封止材で封止される。
Thereafter, in order to maintain the substrate distance between the TFT substrate and the counter substrate, spherical spacers are uniformly dispersed on either the TFT substrate or the counter substrate. Next, the two substrates are bonded together by a sealing material, and after being divided, a liquid crystal material is filled between the TFT substrate and the counter substrate, and the liquid crystal injection port is sealed with a sealing material.

【0006】上記工程において、行われる主な加熱処理
には、 ・配向膜の焼成(180℃で1時間保持した後、常温ま
で徐冷) ・基板貼り合わせ時の熱プレス(160℃で3時間保持
した後、2時間徐々に温度を100℃に下げ、2時間徐
々に温度を常温に下げる) ・再配向処理させるための焼成(120℃で30分間保
持した後、常温まで徐冷) がある。
The main heat treatments carried out in the above steps are: firing of the alignment film (holding at 180 ° C. for 1 hour, then slowly cooling to room temperature), hot pressing during substrate bonding (160 ° C. for 3 hours) After the temperature is maintained, the temperature is gradually lowered to 100 ° C. for 2 hours, and the temperature is gradually lowered to room temperature for 2 hours. ・ There is firing for holding the re-orientation treatment (holding at 120 ° C. for 30 minutes and then gradually cooling to room temperature). .

【0007】画素電極に金属材料を用いるような反射型
LCDを作製する場合、上記加熱処理により、電極表面
の光反射率が下がる。反射型LCDには様々な液晶の表
示モードがあり、例えば、ECB(電界制御複屈折)モ
ードのように、光の偏光成分を画素電極で反射させるこ
とを重視するものもある。従って、光反射率の低下が僅
かなものであっても、光の偏光成分に影響を与え、さら
には表示に悪影響を及ぼしていた。このように、反射型
LCDにおいては、画素電極の反射率が重要なため、加
熱処理により反射率が低下することが問題となってい
た。電極表面の光反射率が下がる原因について以下に説
明する。
When a reflective LCD using a metal material for the pixel electrode is manufactured, the light reflectance of the electrode surface is lowered by the above heat treatment. There are various liquid crystal display modes in the reflective LCD. For example, in some cases, such as ECB (electric field control birefringence) mode, it is important to reflect the polarized component of light at the pixel electrode. Therefore, even a slight decrease in the light reflectance affects the polarization component of light and further adversely affects the display. As described above, in the reflective LCD, since the reflectance of the pixel electrode is important, there is a problem that the reflectance is lowered by the heat treatment. The reason why the light reflectance of the electrode surface is lowered will be described below.

【0008】画素電極を反射率が高く、低抵抗な材料で
あるアルミニウムで形成した場合、画素電極形成後の熱
処理、またはセル組み工程における熱処理の影響で、電
極表面にアルミニウムの異常成長に起因するヒロックや
ウィスカーが発生する。これが、加熱処理による光反射
率低下の主な原因である。
When the pixel electrode is formed of aluminum, which is a material having a high reflectance and a low resistance, it is caused by the abnormal growth of aluminum on the electrode surface due to the heat treatment after the pixel electrode is formed or the heat treatment in the cell assembling process. Hillocks and whiskers occur. This is the main cause of the decrease in light reflectance due to the heat treatment.

【0009】ここで、ヒロックとは、アルミニウムの成
長成分がぶつかりあうことで盛り上がりが生じてしまう
現象をいう。また、ウィスカーは、アルミの異常成長に
よって刺状の成長が行われてしまう現象をいう。これら
ヒロックやウィスカーの成長距離は数μmにも達する。
Here, hillock is a phenomenon in which growth components of aluminum collide with each other to cause swelling. Whiskers are a phenomenon in which spiny growth occurs due to abnormal growth of aluminum. The growth distance of these hillocks and whiskers reaches several μm.

【0010】そこで、加熱処理(加熱処理時間=1時
間)により、アルミニウム合金の反射率がどのように変
化するか実験を行った。実験には、スパッタ法を用い
て、Al−Ti(1%)の膜を室温で成膜したものを用
いた。成膜時の条件は0.4Pa下において、3000
wの電力、T−S=150mmである。この実験で得ら
れた400nm〜800nmの波長領域における反射率
の平均値をAl−Ti(1%)の膜の光反射率 ベーク
温度依存性として、図10に示した。Al−Ti(1
%)成膜時(室温)では、88〜90%に近い光反射率
を有しているが、加熱処理温度(ベーク温度)が上がる
につれて電極表面にヒロックやウィスカーが発生するた
め、光反射率が下がっていることが図10から読み取れ
る。
Therefore, an experiment was conducted to see how the reflectance of the aluminum alloy changes due to the heat treatment (heat treatment time = 1 hour). In the experiment, an Al-Ti (1%) film formed at room temperature by the sputtering method was used. The conditions during film formation are 3000 Pa under 0.4 Pa.
The power of w, T-S = 150 mm. The average value of the reflectance in the wavelength region of 400 nm to 800 nm obtained in this experiment is shown in FIG. 10 as the light reflectance bake temperature dependency of the Al—Ti (1%) film. Al-Ti (1
%) At the time of film formation (room temperature), the light reflectance is close to 88 to 90%, but as the heat treatment temperature (baking temperature) rises, hillocks and whiskers are generated on the electrode surface, so the light reflectance is high. It can be read from FIG.

【0011】アルミニウムは可視光領域における反射率
が他の金属または合金と比べて非常に高く(純粋なアル
ミニウムの反射率は92〜93%)、反射型LCDの画
素電極として用いるのに適している。純粋なアルミニウ
ムでは、100℃以上の熱処理でヒロックが発生する。
そのため、従来ではアルミニウムに0.5%以上、好ま
しくは2%以上のチタンまたはスカンジウムまたはシリ
コンを添加して、ヒロック発生を抑制する材料を用いて
いる。このように、アルミニウムにTi等を含有させる
と、ヒロックが発生しにくくなる一方、純粋なアルミニ
ウムに比べて、アルミニウム合金は反射率が数%下が
り、さらに抵抗も高くなるという問題が生じていた。
Aluminum has a much higher reflectance in the visible light region than other metals or alloys (the reflectance of pure aluminum is 92 to 93%), and is suitable for use as a pixel electrode of a reflective LCD. . In pure aluminum, hillocks are generated by heat treatment at 100 ° C or higher.
Therefore, conventionally, a material that suppresses hillock generation is used by adding 0.5% or more, preferably 2% or more of titanium, scandium, or silicon to aluminum. As described above, when Ti or the like is contained in aluminum, hillocks are less likely to be generated, while the aluminum alloy has a problem that the reflectance is decreased by several percent and the resistance is increased as compared with pure aluminum.

【0012】このように、従来では、アルミニウムから
なる画素電極成膜後の熱処理工程(保護膜成膜、セル組
み)により、画素電極の表面に、ヒロックが生じ、光反
射率の低下が見られた。
As described above, conventionally, hillocks are generated on the surface of the pixel electrode due to the heat treatment process (protective film formation, cell assembly) after the pixel electrode made of aluminum is formed, and the light reflectance is reduced. It was

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】従来では、画素電極に
アルミニウムを用いた場合、画素電極成膜後の熱処理工
程(保護膜成膜、セル組み)により、画素電極の光反射
面に、ヒロックやウィスカーが生じ、光反射率の低下と
いう問題を引き起こしていた。
Conventionally, when aluminum is used for the pixel electrode, hillocks or hillocks are formed on the light reflecting surface of the pixel electrode by a heat treatment process (protective film formation, cell assembly) after film formation of the pixel electrode. Whiskers were generated, causing a problem of a decrease in light reflectance.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、画
素電極形成後に、熱処理を施して発生させたヒロックや
ウィスカーをCMP技術で代表される機械研磨により除
去することで、平坦、且つ、高い反射率を有する画素電
極を形成し、画質の良好な反射型液晶表示装置の作製方
法を提供するものである。
That is, according to the present invention, hillocks and whiskers generated by heat treatment after the pixel electrode is formed are removed by mechanical polishing typified by the CMP technique. It is intended to provide a method for manufacturing a reflective liquid crystal display device having a good image quality by forming a pixel electrode having a reflectance.

【0015】本発明は、層間絶縁膜上に複数の電極を形
成する工程と、前記複数の電極を加熱処理して、前記複
数の電極の表面に突起物を形成する工程と、前記複数の
電極の表面の突起物を除去して平坦化する工程とを有す
ることを特徴とした半導体装置の作製方法を提供するも
のである。
According to the present invention, a step of forming a plurality of electrodes on the interlayer insulating film, a step of heat-treating the plurality of electrodes to form protrusions on the surfaces of the plurality of electrodes, and the plurality of electrodes And a step of flattening by removing the projections on the surface of the semiconductor device.

【0016】また、本発明の他の構成は、マトリクス状
に形成された複数の半導体素子及び該複数の半導体素子
の各々に接続された複数の画素電極を有する基板と、前
記基板上に保持された液晶層と、を少なくとも含む半導
体装置の作製方法であって、層間絶縁膜上に複数の画素
電極を形成する工程と、前記複数の画素電極を加熱処理
して、前記複数の画素電極の表面に突起物を形成する工
程と、前記複数の画素電極の表面の突起物を除去して平
坦化する工程と、を少なくとも含むことを特徴とした半
導体装置の作製方法である。
According to another structure of the present invention, a substrate having a plurality of semiconductor elements formed in a matrix and a plurality of pixel electrodes connected to each of the plurality of semiconductor elements, and held on the substrate. A method of manufacturing a semiconductor device including at least a liquid crystal layer, the method comprising: forming a plurality of pixel electrodes on an interlayer insulating film; and heat-treating the plurality of pixel electrodes to form a surface of the plurality of pixel electrodes. And a step of removing the projections on the surfaces of the plurality of pixel electrodes to planarize the surface of the plurality of pixel electrodes.

【0017】また、本発明を具体的に詳述すると、第1
の層間絶縁膜上に複数の電極を形成する工程と、前記複
数の電極を加熱処理して、前記複数の電極の表面に突起
物を形成する工程と、前記複数の電極を覆う第2の層間
絶縁膜を形成する工程と、前記複数の電極の表面および
前記第2の層間絶縁膜の表面を両表面が同一平面をなす
様に平坦化する工程と、を有することを特徴とした半導
体装置の作製方法を提供するものである。
The present invention will be described in detail below.
A step of forming a plurality of electrodes on the interlayer insulating film, a step of heat-treating the plurality of electrodes to form protrusions on the surfaces of the plurality of electrodes, and a second interlayer covering the plurality of electrodes. A semiconductor device comprising: a step of forming an insulating film; and a step of flattening the surfaces of the plurality of electrodes and the surface of the second interlayer insulating film so that both surfaces are flush with each other. The present invention provides a manufacturing method.

【0018】また、前記平坦化する工程は、前記複数の
電極の表面の突起物を除去し、且つ、前記複数の電極の
境界部を前記第2の層間絶縁膜で埋め込む工程であるこ
とを特徴とした半導体装置の作製方法を提供するもので
ある。
Further, the step of flattening is a step of removing protrusions on the surfaces of the plurality of electrodes and burying boundaries of the plurality of electrodes with the second interlayer insulating film. And a method for manufacturing a semiconductor device.

【0019】また、本発明の他の構成は、第1の層間絶
縁膜上に複数の電極を形成する工程と、前記複数の電極
を覆う第2の層間絶縁膜を形成する工程と、前記複数の
電極の表面および前記第2の層間絶縁膜の表面を両表面
が同一平面をなす様に平坦化し、前記複数の電極の境界
部を前記絶縁膜で埋め込む工程と、前記複数の電極を加
熱処理して、前記複数の電極の表面に突起物を形成する
工程と、前記複数の画素電極の表面の突起物を除去して
平坦化する工程と、を有することを特徴とした半導体装
置の作製方法である。
Another structure of the present invention is to form a plurality of electrodes on the first interlayer insulating film, to form a second interlayer insulating film covering the plurality of electrodes, and to form the plurality of electrodes. The surface of the electrode and the surface of the second interlayer insulating film are flattened so that both surfaces are flush with each other, the boundary portion of the plurality of electrodes is filled with the insulating film, and the plurality of electrodes are heat treated. And a step of forming protrusions on the surfaces of the plurality of electrodes, and a step of removing the protrusions on the surfaces of the plurality of pixel electrodes to planarize the semiconductor device. Is.

【0020】本発明における電極の加熱処理温度及びそ
の処理時間は、画素電極形成後の加熱処理温度及びその
処理時間を考慮して、決定する。ただし、薄膜トランジ
スタの特性に影響を与えない範囲の温度であればよいこ
とは、言うまでもない。高温での処理時間は、基板貼り
合わせ時の熱プレス(160℃で3時間)が最長であ
り、最高加熱温度は配向膜の焼成時の180℃(1時
間)である。また、図10から、高温処理になるにつれ
て反射率が下がり、250℃付近から反射率が一定の値
になり、300℃付近では、ヒロック発生がストップし
ていることが読み取れる。
The heat treatment temperature and the treatment time of the electrode in the present invention are determined in consideration of the heat treatment temperature and the treatment time after the pixel electrode is formed. However, it goes without saying that the temperature may be in a range that does not affect the characteristics of the thin film transistor. The processing time at high temperature is the longest in hot pressing (3 hours at 160 ° C.) when bonding the substrates, and the maximum heating temperature is 180 ° C. (1 hour) when baking the alignment film. Further, it can be seen from FIG. 10 that the reflectance decreases as the temperature becomes higher, the reflectance becomes a constant value near 250 ° C., and the hillock generation stops at around 300 ° C.

【0021】よって、本発明における電極の加熱処理温
度及びその処理時間は、160℃〜300℃の温度で加
熱したまま1〜5時間またはそれ以上保持して、ヒロッ
クやウィスカーを十分発生させることが望ましい。
Therefore, the heat treatment temperature and the treatment time of the electrode in the present invention can be maintained at 160 ° C. to 300 ° C. for 1 to 5 hours or more so as to sufficiently generate hillocks and whiskers. desirable.

【0022】本発明における複数の電極はアルミニウム
を主成分とする材料からなることが望ましい。
The plurality of electrodes in the present invention are preferably made of a material containing aluminum as a main component.

【0023】また、本発明におけるヒロックやウィスカ
ーを除去し、平坦化する工程は機械的な研磨により行わ
れることが望ましい。
Further, it is desirable that the step of removing the hillocks and whiskers and flattening the step in the present invention is performed by mechanical polishing.

【0024】上記加熱処理によって発生させたヒロック
やウィスカーをCMP技術で代表される機械研磨により
除去することで、反射率が高く、且つ、平坦な画素電極
を有する、画質の良好な反射型液晶表示装置を得ること
ができる。
The hillocks and whiskers generated by the above heat treatment are removed by mechanical polishing typified by the CMP technique to obtain a reflective liquid crystal display having a high reflectance and a flat pixel electrode and having a good image quality. The device can be obtained.

【0025】画素電極形成後の最高加熱温度である18
0℃(1時間)で加熱処理し、ヒロックを十分発生させ
て、機械研磨により除去することで、少なくとも画素電
極研磨後、加熱処理によるヒロックは殆ど発生せず、反
射率低下を防ぐことができる。
The maximum heating temperature after forming the pixel electrode is 18
By performing heat treatment at 0 ° C. (1 hour) to sufficiently generate hillocks and removing them by mechanical polishing, hillocks due to heat treatment are hardly generated at least after polishing the pixel electrode, and a decrease in reflectance can be prevented. .

【0026】また、本発明においては、なるべく薄膜ト
ランジスタの特性に影響を与えないように160℃以下
の低い温度で加熱処理しヒロックを発生させた後、CM
P技術で代表される機械研磨によりヒロックを除去した
としても、従来と比べて反射率が高い平坦な画素電極を
得ることができる。
Further, in the present invention, after heat treatment is carried out at a low temperature of 160 ° C. or less to generate hillocks, CM in order not to affect the characteristics of the thin film transistor as much as possible.
Even if hillocks are removed by mechanical polishing represented by P technology, a flat pixel electrode having a higher reflectance than in the conventional case can be obtained.

【0027】加えて、本発明の他の効果として、加熱処
理してヒロックやウィスカーを形成することで、電極膜
の内部応力を緩和し、金属を焼き鈍した場合と同じ効果
を得ることができる。焼き鈍しとは、金属、合金、ガラ
スを軟化したり、冷間加工性を賦与する目的で熱処理
し、冷却することにより、内部応力を除去して材質を耐
脆性にすることである。この効果を十分発揮させるため
には、250℃以上の高い温度で加熱処理して、徹底的
にヒロックを発生させることが望ましい。そうすること
で、画素電極の内部応力を完全に除去して、良好な耐脆
性を有する画素電極を得ることができる。
In addition, as another effect of the present invention, heat treatment is performed to form hillocks or whiskers, whereby the internal stress of the electrode film is relaxed, and the same effect as when the metal is annealed can be obtained. Annealing is to soften metals, alloys, and glass, or to heat-treat them for the purpose of imparting cold workability, and cooling to remove internal stress and make the material brittle. In order to fully exert this effect, it is desirable to heat-treat at a high temperature of 250 ° C. or higher to thoroughly generate hillocks. By doing so, the internal stress of the pixel electrode can be completely removed, and a pixel electrode having good brittleness resistance can be obtained.

【0028】このように、本発明によれば、光反射率が
高く、高い耐脆性を有する画素電極を得ることができ、
より表示画面の信頼性及び画質向上をはかることができ
た。
As described above, according to the present invention, a pixel electrode having a high light reflectance and a high brittleness resistance can be obtained,
The reliability and image quality of the display screen could be improved.

【0029】[0029]

【実施例】〔実施例1〕以下、本発明の実施例を説明す
るが、この実施例に限定されないことは勿論である。本
実施例では本発明を利用して反射型LCDの画素マトリ
クス回路を作製する工程例を図1〜3を用いて説明す
る。なお、本発明は画素の平坦化に関する技術であるた
め、TFT構造自体は本実施例に限定されるものではな
い。
EXAMPLES Example 1 Hereinafter, examples of the present invention will be described, but it goes without saying that the present invention is not limited to these examples. In this embodiment, an example of steps for manufacturing a pixel matrix circuit of a reflective LCD using the present invention will be described with reference to FIGS. Since the present invention is a technique relating to the flattening of pixels, the TFT structure itself is not limited to this embodiment.

【0030】まず、絶縁表面を有する基板101、本実
施例ではガラス基板上に下地膜として酸化珪素膜(図示
せず)を形成する。基板101の上には結晶性珪素膜で
なる活性層102〜104を形成する。なお、本実施例
では3つのTFTのみ記載することになるが実際には1
00万個以上のTFTが画素マトリクス回路内に形成さ
れる。
First, a silicon oxide film (not shown) is formed as a base film on a substrate 101 having an insulating surface, which is a glass substrate in this embodiment. Active layers 102 to 104 made of a crystalline silicon film are formed on the substrate 101. Although only three TFTs are described in this embodiment, in reality
More than 1,000,000 TFTs are formed in the pixel matrix circuit.

【0031】本実施例では非晶質珪素膜を熱結晶化させ
て結晶性珪素膜を得ている。そして、その結晶性珪素膜
を通常にフォトリソ工程でパターニングして活性層10
2〜104を得る。なお、本実施例では結晶化の際に結
晶化を助長する触媒元素(ニッケル)を添加している。
この技術については特開平7-130652号公報に詳細に記載
されている。
In this embodiment, the amorphous silicon film is thermally crystallized to obtain a crystalline silicon film. Then, the crystalline silicon film is patterned by a normal photolithography process to form the active layer 10
2 to 104 are obtained. In this example, a catalyst element (nickel) that promotes crystallization is added during crystallization.
This technique is described in detail in JP-A-7-130652.

【0032】次に、ゲイト絶縁膜105として150 nmの
厚さの酸化珪素膜を形成し、その上に0.2wt%のスカンジ
ウムを含有させたアルミニウム膜(図示せず)を成膜
し、パターニングによりゲイト電極の原型となる島状パ
ターンを形成する。
Next, a silicon oxide film having a thickness of 150 nm is formed as a gate insulating film 105, and an aluminum film (not shown) containing 0.2 wt% of scandium is formed thereon and patterned. An island pattern, which is a prototype of the gate electrode, is formed.

【0033】まず、上記島状パターン上にパターニング
で使用したレジストマスクを残したまま、3%のシュウ
酸水溶液中で陽極酸化を行う。この時、白金電極を陰極
として2〜3mVの化成電流を流し、到達電圧は8Vと
する。こうして、多孔質状の陽極酸化膜106〜108
が形成される。
First, anodic oxidation is performed in a 3% oxalic acid aqueous solution while leaving the resist mask used for patterning on the island pattern. At this time, a formation current of 2 to 3 mV is passed with the platinum electrode as the cathode, and the ultimate voltage is set to 8V. Thus, the porous anodic oxide films 106 to 108 are formed.
Is formed.

【0034】その後、レジストマスクを除去した後に3
%の酒石酸のエチレングリコール溶液をアンモニア水で
中和した溶液中で陽極酸化を行う。この時、化成電流は
5〜6mVとし、到達電圧は100Vとすれば良い。こ
うして、緻密な陽極酸化膜109〜111が形成され
る。
Then, after removing the resist mask, 3
Anodization is carried out in a solution in which an ethylene glycol solution of 1% tartaric acid is neutralized with aqueous ammonia. At this time, the formation current may be 5 to 6 mV, and the ultimate voltage may be 100V. Thus, the dense anodic oxide films 109 to 111 are formed.

【0035】そして、上記工程によってゲイト電極11
2〜114が画定する。なお、画素マトリクス回路では
ゲイト電極の形成と同時に1ライン毎に各ゲイト電極を
接続するゲイト線も形成されている。(図1(A))
Then, the gate electrode 11 is formed by the above process.
2-114 define. Incidentally, in the pixel matrix circuit, at the same time as the formation of the gate electrodes, the gate lines for connecting the respective gate electrodes are formed for each line. (Fig. 1 (A))

【0036】次に、ゲイト電極112〜114をマスク
としてゲイト絶縁膜105をエッチングする。エッチン
グはCF4 ガスを用いたドライエッチング法により行
う。これにより115〜117で示される様な形状のゲ
イト絶縁膜が形成される。
Next, the gate insulating film 105 is etched using the gate electrodes 112 to 114 as masks. The etching is performed by a dry etching method using CF4 gas. As a result, a gate insulating film having a shape shown by 115 to 117 is formed.

【0037】そして、この状態で一導電性を付与する不
純物イオンをイオン注入法またはプラズマドーピング法
により添加する。この場合、画素マトリクス回路をN型
TFTで構成するならばP(リン)イオンを、P型TF
Tで構成するならばB(ボロン)イオンを添加すれば良
い。
Then, in this state, impurity ions imparting one conductivity are added by an ion implantation method or a plasma doping method. In this case, if the pixel matrix circuit is composed of N-type TFTs, P (phosphorus) ions will be emitted from the P-type TF.
If it is composed of T, B (boron) ions may be added.

【0038】なお、上記不純物イオンの添加工程は2度
に分けて行う。1度目は80keV程度の高加速電圧で
行い、ゲイト絶縁膜115〜117の端部(突出部)の
下に不純物イオンのピークがくる様に調節する。そし
て、2度目は5keV程度の低加速電圧で行い、ゲイト
絶縁膜115〜117の端部(突出部)の下には不純物
イオンが添加されない様に調節する。
The step of adding the impurity ions is performed twice. The first time is performed with a high accelerating voltage of about 80 keV, and adjustment is performed so that the peaks of the impurity ions come under the ends (protrusions) of the gate insulating films 115 to 117. Then, the second time is performed with a low acceleration voltage of about 5 keV, and adjustment is performed so that impurity ions are not added below the ends (protrusions) of the gate insulating films 115 to 117.

【0039】こうしてTFTのソース領域118〜12
0、ドレイン領域121〜123、低濃度不純物領域
(LDD領域とも呼ばれる)124〜126、チャネル
形成領域127〜129が形成される。(図1(B))
Thus, the TFT source regions 118 to 12 are formed.
0, drain regions 121 to 123, low concentration impurity regions (also called LDD regions) 124 to 126, and channel forming regions 127 to 129 are formed. (Fig. 1 (B))

【0040】この時、ソース/ドレイン領域は 300〜50
0 Ω/□のシート抵抗が得られる程度に不純物イオンを
添加することが好ましい。また、低濃度不純物領域はT
FTの性能に合わせて最適化を行う必要がある。また、
不純物イオンの添加工程が終了したら熱処理を行い、不
純物イオンの活性化を行う。
At this time, the source / drain regions are 300 to 50
Impurity ions are preferably added to the extent that a sheet resistance of 0 Ω / □ is obtained. Further, the low concentration impurity region is T
It is necessary to optimize according to the performance of FT. Also,
When the step of adding the impurity ions is completed, heat treatment is performed to activate the impurity ions.

【0041】次に、層間絶縁層130として酸化珪素膜
を 400nmの厚さに形成し、その上にソース電極131〜
133、ドレイン電極134〜136を形成する。(図
1(C))
Next, a silicon oxide film is formed to a thickness of 400 nm as an interlayer insulating layer 130, and the source electrodes 131 to 131 are formed on the silicon oxide film.
133, and drain electrodes 134 to 136 are formed. (Fig. 1 (C))

【0042】次に、第1の層間絶縁膜237として酸化
珪素膜を 0.5〜1 μmの厚さに形成する。本実施例での
第1の層間絶縁膜は、絶縁性を有する膜の積層膜であっ
てもよく、絶縁性を有する膜または積層膜であれば特に
限定されない。なお、高密度プラズマソース等を利用し
て緻密な酸化珪素膜を形成すると、後のCMP研磨の際
の平坦度が向上するので好ましい。また、第1の層間絶
縁膜237として有機性樹脂膜を用いることも可能であ
る。有機性樹脂膜としては、ポリイミド、ポリアミド、
ポリイミドアミド、アクリル等を用いることができる。
Next, a silicon oxide film is formed as the first interlayer insulating film 237 to a thickness of 0.5 to 1 μm. The first interlayer insulating film in this embodiment may be a laminated film of insulating films, and is not particularly limited as long as it is an insulating film or laminated film. Note that it is preferable to form a dense silicon oxide film by using a high-density plasma source or the like because flatness in CMP polishing later is improved. Alternatively, an organic resin film can be used as the first interlayer insulating film 237. As the organic resin film, polyimide, polyamide,
Polyimide amide, acrylic, etc. can be used.

【0043】こうして、平坦な第1の層間絶縁膜237
を形成する。さらに、平坦化処理工程を行ってもよい。
(図2(A))
Thus, the flat first interlayer insulating film 237 is formed.
To form. Further, a flattening process step may be performed.
(Fig. 2 (A))

【0044】次に、 1wt% のチタンを添加したアルミニ
ウム膜を 100nmの厚さに成膜し、パターニングにより画
素電極238〜240を形成する。勿論、他の金属材料
を用いても構わない。(図2(B))
Next, an aluminum film containing 1 wt% of titanium is formed to a thickness of 100 nm, and pixel electrodes 238 to 240 are formed by patterning. Of course, other metal materials may be used. (Fig. 2 (B))

【0045】次に、画素電極の加熱処理を行う。電極の
加熱処理温度及びその処理時間は、180℃の温度で加
熱したまま1時間保持して、ヒロックやウィスカーを発
生させる。本実施例では180℃で1時間保持したが、
160℃〜300℃の温度で1時間以上好ましくは1〜
5時間の熱処理を施すのであれば特に限定されない。こ
の熱処理により、十分突起物が発生する。第1の層間絶
縁膜として有機樹脂膜を用いる場合は、この熱処理の温
度を樹脂膜が変質または融解する温度以下とすることは
いうまでもない。
Next, the pixel electrode is heat-treated. The heat treatment temperature and treatment time of the electrode are maintained at 180 ° C. for 1 hour while being heated to generate hillocks and whiskers. In this example, the temperature was kept at 180 ° C. for 1 hour,
1 hour or more at a temperature of 160 ° C to 300 ° C, preferably 1 to
There is no particular limitation as long as the heat treatment is performed for 5 hours. By this heat treatment, protrusions are sufficiently generated. Needless to say, when an organic resin film is used as the first interlayer insulating film, the temperature of this heat treatment is set to a temperature at which the resin film is altered or melted.

【0046】こうして図3(A)に示す状態が得られ
る。図中にも示したが、前記加熱処理により、画素電極
表面に突起物350が生じる。この突起物(ヒロックや
ウィスカー)を除去するために、後の工程でCMP研磨
工程を行う。
Thus, the state shown in FIG. 3A is obtained. As shown in the drawing, the heat treatment causes protrusions 350 to be formed on the surface of the pixel electrode. In order to remove these protrusions (hillocks and whiskers), a CMP polishing step is performed in a later step.

【0047】上記加熱処理により突起物を形成した後に
CMP研磨工程を施した段階において、画素マトリクス
回路を完成させた構成としてもよい。しかし、本実施例
では、絶縁層を積層した後、CMP研磨工程を行い、画
素電極238〜240の隙間に絶縁層を埋め込む構成と
した。
The pixel matrix circuit may be completed at the stage where the CMP polishing step is performed after the projections are formed by the above heat treatment. However, in this embodiment, after the insulating layers are laminated, the CMP polishing process is performed to fill the insulating layers in the gaps between the pixel electrodes 238 to 240.

【0048】画素電極238〜240を覆って第2の層
間絶縁膜341を形成する。 本実施例での第2の層間
絶縁膜は、絶縁性を有する膜の積層膜であってもよく、
絶縁性を有する膜または積層膜であれば特に限定されな
い。また、第2の層間絶縁膜341として有機性樹脂膜
を用いることも可能である。有機性樹脂膜としては、ポ
リイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、アクリル等
を用いることができる。なお、本実施例の様にソース配
線231〜233上に境界部が形成される様に画素電極
を形成すると、ソース配線231〜233がブラックマ
スクとして機能するので、絶縁層341が透光性であっ
ても構わない。
A second interlayer insulating film 341 is formed so as to cover the pixel electrodes 238 to 240. The second interlayer insulating film in this embodiment may be a laminated film of insulating films,
It is not particularly limited as long as it is an insulating film or a laminated film. Alternatively, an organic resin film can be used as the second interlayer insulating film 341. As the organic resin film, polyimide, polyamide, polyimideamide, acrylic, or the like can be used. Note that when the pixel electrodes are formed so that the boundary portions are formed over the source wirings 231 to 233 as in this embodiment, the source wirings 231 to 233 function as a black mask, so that the insulating layer 341 has a light-transmitting property. It doesn't matter.

【0049】しかしながら、より確実な遮光機能を確保
するために、第2の層間絶縁膜341としては黒色顔料
またはカーボンを分散させた有機性樹脂膜(PSG等の
溶液塗布系酸化珪素膜でも良い)等の様に遮光性を有す
る層間絶縁膜を用いることが望ましい。こうすることで
ソース配線が細くなった場合や斜め方向からの光に対し
ても確実な遮光機能を果たすことができる。
However, in order to secure a more reliable light-shielding function, as the second interlayer insulating film 341, a black pigment or an organic resin film in which carbon is dispersed (a solution coating type silicon oxide film such as PSG may be used). It is desirable to use an interlayer insulating film having a light-shielding property as described above. By doing so, a reliable light shielding function can be achieved even when the source wiring becomes thin or light from an oblique direction.

【0050】また、使用する液晶材料よりもできるだけ
比誘電率の低い材料を用いることで、画素電極間におけ
る横方向電界の形成を抑制することもできる。
Further, by using a material having a relative dielectric constant as low as possible than the liquid crystal material used, formation of a lateral electric field between the pixel electrodes can be suppressed.

【0051】こうして図3(B)に示す状態が得られ
る。図3(B)に示す状態が得られたら、CMP研磨工
程を行い、画素電極238〜240の隙間に埋め込まれ
た埋め込み絶縁層342〜344を形成する。この時、
画素電極338〜340の表面と埋め込み絶縁層342
〜344の表面とがほぼ一致するので、優れた平坦面を
得ることができる。(図3(C))このCMP研磨工程
では、電極側面に生じた突起物を除去することはできな
いため、隣合う電極とショートが起きない程度にヒロッ
クを発生させるように加熱処理温度を調節することが望
ましい。
Thus, the state shown in FIG. 3B is obtained. After the state shown in FIG. 3B is obtained, a CMP polishing process is performed to form embedded insulating layers 342 to 344 embedded in the gaps between the pixel electrodes 238 to 240. At this time,
Surfaces of pixel electrodes 338 to 340 and embedded insulating layer 342
Since the surfaces of ~ 344 substantially coincide with each other, an excellent flat surface can be obtained. (FIG. 3 (C)) In this CMP polishing step, since the protrusions formed on the side surfaces of the electrodes cannot be removed, the heat treatment temperature is adjusted so that hillocks are generated to the extent that short circuits with adjacent electrodes do not occur. Is desirable.

【0052】画素電極はマトリクス状に配置され、その
隙間(境界部)が埋め込み絶縁層342〜344で埋め
込まれる。従って、埋め込み絶縁層342〜344はそ
れぞれ符号を付けてあるが、実際にはマトリクス状に一
体化している。
Pixel electrodes are arranged in a matrix, and the gaps (boundaries) thereof are filled with embedded insulating layers 342 to 344. Therefore, although the embedded insulating layers 342 to 344 are labeled respectively, they are actually integrated in a matrix.

【0053】以上の様にして、画素マトリクス回路が完
成する。実際には画素TFTを駆動する駆動回路等も同
一基板上に同時形成される。この様な基板は通常TFT
側基板またはアクティブマトリクス基板と呼ばれる。本
明細書中ではアクティブマトリクス基板のことを第1の
基板と呼ぶことにする。
The pixel matrix circuit is completed as described above. In practice, a driving circuit for driving the pixel TFTs and the like are simultaneously formed on the same substrate. Such a substrate is usually a TFT
It is called a side substrate or an active matrix substrate. In this specification, the active matrix substrate is referred to as a first substrate.

【0054】第1の基板が完成したら、透光性基板44
5に対向電極446を形成した対向基板(本明細書中で
はこの基板を第2の基板と呼ぶことにする)を貼り合わ
せ、それらの間に液晶層447を挟持する。こうして図
4に示す様な反射型LCDが完成する。
When the first substrate is completed, the translucent substrate 44
A counter substrate having a counter electrode 446 formed on the substrate 5 (this substrate is referred to as a second substrate in this specification) is attached to the substrate 5, and a liquid crystal layer 447 is sandwiched therebetween. In this way, the reflection type LCD as shown in FIG. 4 is completed.

【0055】なお、このセル組み工程は公知の方法に従
って行えば良い。また、液晶層に二色性色素を分散させ
たり、対向基板にカラーフィルターを設けたりすること
も可能である。その様な液晶層の種類、カラーフィルタ
ーの有無等はどの様なモードで液晶を駆動するかによっ
て変化するので実施者が適宜決定すれば良い。
The cell assembling step may be performed according to a known method. It is also possible to disperse a dichroic dye in the liquid crystal layer or to provide a color filter on the counter substrate. The type of the liquid crystal layer, the presence / absence of the color filter, and the like vary depending on the mode in which the liquid crystal is driven, and may be appropriately determined by the operator.

【0056】〔実施例2〕実施例1においては、画素電
極形成後に、加熱処理を行っているので、画素電極側面
に突起物が形成されていたが、本実施例においては、電
極側面に突起物が形成されにくい構成とした。
[Embodiment 2] In the embodiment 1, since the heat treatment is performed after the pixel electrode is formed, the protrusion is formed on the side surface of the pixel electrode. However, in this embodiment, the protrusion is formed on the side surface of the electrode. The structure is such that objects are not easily formed.

【0057】実施例1とは、画素電極238〜240を
形成する工程まで全く同じである。
The process of forming the pixel electrodes 238 to 240 is the same as that of the first embodiment.

【0058】そして、画素電極238〜240を覆って
第2の層間絶縁膜241を形成する。本実施例での第2
の層間絶縁膜は、絶縁性を有する膜の積層膜であっても
よく、絶縁性を有する膜または積層膜であれば特に限定
されない。また、第2の層間絶縁膜241として有機性
樹脂膜を用いることも可能である。有機性樹脂膜として
は、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、アク
リル等を用いることができる。なお、本実施例の様にソ
ース配線231〜233上に境界部が形成される様に画
素電極を形成すると、ソース配線231〜233がブラ
ックマスクとして機能するので、第2の層間絶縁膜24
1が透光性であっても構わない。
Then, a second interlayer insulating film 241 is formed so as to cover the pixel electrodes 238 to 240. Second in this embodiment
The interlayer insulating film may be a laminated film of insulating films, and is not particularly limited as long as it is an insulating film or laminated film. Alternatively, an organic resin film can be used as the second interlayer insulating film 241. As the organic resin film, polyimide, polyamide, polyimideamide, acrylic, or the like can be used. When the pixel electrodes are formed so that the boundary portions are formed on the source wirings 231 to 233 as in this embodiment, the source wirings 231 to 233 function as a black mask, so that the second interlayer insulating film 24 is formed.
1 may be translucent.

【0059】しかしながら、より確実な遮光機能を確保
するために、第2の層間絶縁膜241としては黒色顔料
またはカーボンを分散させた有機性樹脂膜(PSG等の
溶液塗布系酸化珪素膜でも良い)等の様に遮光性を有す
る第2の層間絶縁膜を用いることが望ましい。こうする
ことでソース配線が細くなった場合や斜め方向からの光
に対しても確実な遮光機能を果たすことができる。
However, in order to secure a more reliable light-shielding function, as the second interlayer insulating film 241, an organic resin film in which a black pigment or carbon is dispersed (a solution coating type silicon oxide film such as PSG may be used). It is desirable to use a second interlayer insulating film having a light shielding property as described above. By doing so, a reliable light shielding function can be achieved even when the source wiring becomes thin or light from an oblique direction.

【0060】また、使用する液晶材料よりもできるだけ
比誘電率の低い材料を用いることで、画素電極間におけ
る横方向電界の形成を抑制することもできる。
Further, by using a material having a relative dielectric constant as low as possible than the liquid crystal material used, formation of a lateral electric field between the pixel electrodes can be suppressed.

【0061】こうして図5(B)に示す状態が得られ
る。図5(B)に示す状態が得られたら、第1のCMP
研磨工程を行い、画素電極238〜240の隙間に埋め
込まれた埋め込み絶縁層342〜344を形成する。こ
の時、画素電極338〜340の表面と埋め込み絶縁層
342〜344の表面とがほぼ一致するので、優れた平
坦面を得ることができる。(図6(A))
Thus, the state shown in FIG. 5B is obtained. When the state shown in FIG. 5B is obtained, the first CMP
A polishing process is performed to form embedded insulating layers 342 to 344 embedded in the gaps between the pixel electrodes 238 to 240. At this time, since the surfaces of the pixel electrodes 338 to 340 and the surfaces of the embedded insulating layers 342 to 344 are substantially aligned with each other, an excellent flat surface can be obtained. (Fig. 6 (A))

【0062】画素電極はマトリクス状に配置され、その
隙間(境界部)が埋め込み絶縁層342〜344で埋め
込まれる。従って、埋め込み絶縁層242〜244はそ
れぞれ符号を付けてあるが、実際にはマトリクス状に一
体化している。
The pixel electrodes are arranged in a matrix, and the gaps (boundaries) are filled with the buried insulating layers 342 to 344. Therefore, although the embedded insulating layers 242 to 244 are labeled respectively, they are actually integrated in a matrix.

【0063】次に、画素電極の加熱処理を行う。電極の
加熱処理温度及びその処理時間は、180℃の温度で1
時間保持して、ヒロックやウィスカーを発生させる。実
施例1とは異なり、埋め込み絶縁層が存在しているの
で、電極側面にはほとんど突起物は生じず、加熱処理温
度が高くても電極間ショートは起きない。本実施例では
180℃で1時間保持したが、160℃〜300℃の温
度で1時間、好ましくは1〜〜5時間の熱処理を行うの
であれば特に限定されない。この熱処理により、十分突
起物が発生する。第1の層間絶縁膜として有機樹脂膜を
用いる場合は、この熱処理の温度を樹脂膜が変質または
融解する温度以下とすることはいうまでもない。
Next, the pixel electrode is heat-treated. The heat treatment temperature of the electrode and its treatment time are 1 at a temperature of 180 ° C.
Hold for hours to generate hillocks and whiskers. Unlike the first embodiment, since the buried insulating layer is present, almost no protrusions are formed on the side surfaces of the electrodes, and a short circuit between electrodes does not occur even if the heat treatment temperature is high. In this example, the temperature was held at 180 ° C. for 1 hour, but it is not particularly limited as long as heat treatment is performed at a temperature of 160 ° C. to 300 ° C. for 1 hour, preferably 1 to 5 hours. By this heat treatment, protrusions are sufficiently generated. Needless to say, when an organic resin film is used as the first interlayer insulating film, the temperature of this heat treatment is set to a temperature at which the resin film is altered or melted.

【0064】こうして図6(B)に示す状態が得られ
る。図中にも示したが、前記加熱処理により、画素電極
表面に突起物350が生じる。この突起物(ヒロックや
ウィスカー)を除去するために、2回目のCMP研磨工
程を行う。(図6(C))この後、平坦化膜または保護
膜をさらに積層した構成としてもよい。
Thus, the state shown in FIG. 6B is obtained. As shown in the drawing, the heat treatment causes protrusions 350 to be formed on the surface of the pixel electrode. A second CMP polishing step is performed to remove the protrusions (hillocks and whiskers). (FIG. 6C) After that, a structure in which a planarizing film or a protective film is further stacked may be used.

【0065】以上の様にして、画素マトリクス回路が完
成する。実際には画素TFTを駆動する駆動回路等も同
一基板上に同時形成される。この様な基板は通常TFT
側基板またはアクティブマトリクス基板と呼ばれる。本
明細書中ではアクティブマトリクス基板のことを第1の
基板と呼ぶことにする。
The pixel matrix circuit is completed as described above. In practice, a driving circuit for driving the pixel TFTs and the like are simultaneously formed on the same substrate. Such a substrate is usually a TFT
It is called a side substrate or an active matrix substrate. In this specification, the active matrix substrate is referred to as a first substrate.

【0066】第1の基板が完成したら、透光性基板44
5に対向電極446を形成した対向基板(本明細書中で
はこの基板を第2の基板と呼ぶことにする)を貼り合わ
せ、それらの間に液晶層447を挟持する。こうして図
7に示す様な反射型LCDが完成する。
When the first substrate is completed, the translucent substrate 44
A counter substrate having a counter electrode 446 formed on the substrate 5 (this substrate is referred to as a second substrate in this specification) is attached to the substrate 5, and a liquid crystal layer 447 is sandwiched therebetween. In this way, the reflection type LCD as shown in FIG. 7 is completed.

【0067】〔実施例3〕本実施例では、アクティブマ
トリクス駆動を行うための半導体素子として、実施例1
で示したTFTとは異なる構造のTFTを利用する場合
の例について説明する。
[Embodiment 3] In this embodiment, as a semiconductor element for performing active matrix driving, Embodiment 1
An example of using a TFT having a structure different from the TFT shown in will be described.

【0068】実施例1では代表的なトップゲイト型TF
Tであるコプレナー型TFTを一例として記載したが、
ボトムゲイト型TFTであっても構わない。図8に示す
のはボトムゲイト型TFTの代表例である逆スタガ型T
FTを用いた例である。
In the first embodiment, a typical top gate type TF is used.
Although the coplanar TFT which is T is described as an example,
It may be a bottom gate type TFT. FIG. 8 shows an inverted stagger type T which is a typical example of a bottom gate type TFT.
This is an example using FT.

【0069】図8において、501はガラス基板、50
2、503はゲイト電極、504はゲイト絶縁膜、50
5、506は活性層である。活性層505、506は意
図的に不純物を添加しない珪素膜で構成される。
In FIG. 8, 501 is a glass substrate, and 50 is
2, 503 are gate electrodes, 504 is a gate insulating film, 50
Reference numerals 5 and 506 are active layers. The active layers 505 and 506 are composed of silicon films to which impurities are not intentionally added.

【0070】また、507、508はソース電極、50
9、510はドレイン電極であり、511、512はチ
ャネルストッパー(またはエッチングストッパー)とな
る窒化珪素膜である。即ち、活性層505、506のう
ち、チャネルストッパー511、512の下に位置する
領域が実質的にチャネル形成領域として機能する。
507 and 508 are source electrodes, and 50
Reference numerals 9 and 510 are drain electrodes, and reference numerals 511 and 512 are silicon nitride films serving as channel stoppers (or etching stoppers). That is, of the active layers 505 and 506, the regions located under the channel stoppers 511 and 512 substantially function as the channel formation region.

【0071】以上までが逆スタガ型TFTの基本構造で
ある。本実施例では、この様な逆スタガ型を有機性樹脂
膜でなる層間絶縁膜513で覆って平坦化し、その上に
画素電極514、515を形成する構成とする。また、
画素電極間の隙間は埋め込み絶縁層516、517によ
って埋め込まれる。勿論、本発明の加熱処理を施し、突
起物(ヒロックやウィスカー)を発生させる。その後、
突起物を除去し、画素電極を平坦化する。
The above is the basic structure of the inverted staggered TFT. In this embodiment, such an inverted stagger type is covered with an interlayer insulating film 513 made of an organic resin film to be flattened, and pixel electrodes 514 and 515 are formed thereon. Also,
The gaps between the pixel electrodes are filled with embedded insulating layers 516 and 517. Of course, the heat treatment of the present invention is performed to generate protrusions (hillocks and whiskers). afterwards,
The protrusion is removed and the pixel electrode is flattened.

【0072】〔実施例4〕また、次に本発明の半導体素
子として絶縁ゲイト型電界効果トランジスタ(IGFE
T)を形成した場合の例について説明する。なお、IG
FETはMOSFETとも呼ばれ、シリコンウェハー上
に形成されたトランジスタを指す。
[Embodiment 4] Next, as a semiconductor element of the present invention, an insulated gate field effect transistor (IGFE) is used.
An example of forming T) will be described. IG
FET is also called MOSFET, and refers to a transistor formed on a silicon wafer.

【0073】図9において、601はガラス基板、60
2、603はソース領域、604、605はドレイン領
域である。ソース/ドレイン領域はイオン注入で不純物
を添加し、熱拡散させることで形成できる。なお、60
6は素子分離用の酸化物であり、通常のLOCOS技術
を用いて形成できる。
In FIG. 9, reference numeral 601 denotes a glass substrate, 60
Reference numerals 2, 603 are source regions, and 604, 605 are drain regions. The source / drain regions can be formed by adding impurities by ion implantation and thermally diffusing them. 60
Reference numeral 6 is an oxide for element isolation, which can be formed by using a normal LOCOS technique.

【0074】次に、607はゲイト絶縁膜、608、6
09はゲイト電極、610は第1の層間絶縁膜、61
1、612はソース電極、613、614はドレイン電
極である。その上を第2の層間絶縁膜615で平坦化
し、その平坦面上に画素電極616、617を形成す
る。画素電極間の隙間は本発明を利用して埋め込み絶縁
層618、619によって埋め込まれる。勿論、本発明
の加熱処理を施し、突起物(ヒロックやウィスカー)を
発生させる。その後、突起物を除去し、画素電極を平坦
化する。
Next, 607 is a gate insulating film, and 608 and 6
Reference numeral 09 is a gate electrode, 610 is a first interlayer insulating film, 61
Reference numerals 1 and 612 are source electrodes, and reference numerals 613 and 614 are drain electrodes. A second interlayer insulating film 615 is flattened thereover, and pixel electrodes 616 and 617 are formed on the flattened surface. The gaps between the pixel electrodes are filled with buried insulating layers 618 and 619 using the present invention. Of course, the heat treatment of the present invention is performed to generate protrusions (hillocks and whiskers). Then, the protrusions are removed and the pixel electrode is flattened.

【0075】なお、本実施例で示したIGFET、トッ
プゲイト型またはボトムゲイト型TFT以外にも、薄膜
ダイオード、MIM素子、バリスタ素子等を用いたアク
ティブマトリクスディスプレイに対しても本発明は適用
できる。
The present invention can be applied to an active matrix display using a thin film diode, a MIM element, a varistor element, etc. in addition to the IGFET, the top gate type or the bottom gate type TFT shown in this embodiment.

【0076】特に、反射型液晶LCDは半導体素子上を
平坦化してその上に画素電極を形成することで、画素面
積を最大限に活用できる利点を有する。本発明はその利
点をさらに効果的に利用する上で有効な技術である。そ
のため、本発明を利用した反射型LCDは高い解像度と
高い開口率を実現することができる。
In particular, the reflective liquid crystal LCD has an advantage that the pixel area can be maximized by flattening the semiconductor element and forming the pixel electrode thereon. The present invention is an effective technique for more effectively utilizing its advantages. Therefore, the reflective LCD using the present invention can realize high resolution and high aperture ratio.

【発明の効果】このように、本発明によれば、画素電極
を形成し、画素電極研磨後の加熱処理(セル組み工程
等)における最高加熱温度で加熱処理し、故意にヒロッ
クを発生させて、その上に層間絶縁膜を形成し、機械研
磨により突起物を除去するとともに、層間絶縁膜と画素
電極を平坦化することで、画素電極研磨後の加熱処理
(セル組み工程等)によるヒロックの発生を防止するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, a pixel electrode is formed, and heat treatment is performed at the maximum heating temperature in the heat treatment (cell assembling step, etc.) after the pixel electrode is polished to intentionally generate hillocks. By forming an interlayer insulating film on it, removing the protrusions by mechanical polishing, and flattening the interlayer insulating film and the pixel electrode, hillocks due to heat treatment (cell assembly process, etc.) after polishing the pixel electrode are eliminated. Occurrence can be prevented.

【0077】加えて、本発明の他の効果として、画素電
極を加熱処理してヒロックやウィスカーを形成すること
で、電極膜の内部応力を除去し、金属を焼き鈍した場合
と同じ効果(材質を耐脆性にすること)を得ることがで
きる。
In addition, as another effect of the present invention, by heating the pixel electrode to form hillocks or whiskers, the internal stress of the electrode film is removed, and the same effect as when the metal is annealed (material Brittleness resistance) can be obtained.

【0078】このように、本発明によれば、光反射率が
高く、高い耐脆性を有する画素電極を得ることができ、
より表示画面の信頼性及び画質向上をはかることができ
る。
As described above, according to the present invention, a pixel electrode having a high light reflectance and a high brittleness resistance can be obtained,
The reliability and image quality of the display screen can be improved.

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

【図1】 反射型LCDの作製工程を示す図FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing process of a reflective LCD.

【図2】 反射型LCDの作製工程を示す図FIG. 2 is a diagram showing a manufacturing process of a reflective LCD.

【図3】 反射型LCDの作製工程を示す図FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing process of a reflective LCD.

【図4】 反射型LCD装置を示す図FIG. 4 is a diagram showing a reflective LCD device.

【図5】 実施例2における反射型LCDの作製工程を
示す図
FIG. 5 is a diagram showing a manufacturing process of a reflective LCD in Example 2.

【図6】 実施例2における反射型LCDの作製工程を
示す図
FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing process of a reflective LCD in Example 2.

【図7】 実施例2における反射型LCD装置を示す図FIG. 7 is a diagram showing a reflective LCD device according to a second embodiment.

【図8】 ボトムゲイト型TFTの作製工程を示す図FIG. 8 is a diagram showing a manufacturing process of a bottom gate type TFT.

【図9】 IGFETの作製工程を示す図FIG. 9 is a diagram showing a manufacturing process of an IGFET.

【図10】 光反射率 ベーク温度依存性を示す図FIG. 10 is a graph showing the light reflectance bake temperature dependence.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 基板 102〜104 活性層 105 ゲイト絶縁膜 106〜108 多孔質状の陽極酸化膜 109〜111 緻密な陽極酸化膜 112〜114 ゲイト電極 115〜117 ゲイト絶縁膜 118〜120 ソ ス領域 121〜123 ドレイン領域 124〜126 LDD領域 127〜129 チャネル領域 130 層間絶縁層 131〜133 ソース電極 134〜136 ドレイン電極 237 第1の層間絶縁膜 238〜240 画素電極 241 第2の層間絶縁膜 341 第2の層間絶縁膜 342〜344 埋め込み絶縁層 350 突起物(ウィスカーやヒロック) 445 透光性基板 446 対向電極 447 液晶層 501 ガラス基板 502、503 ゲイト電極 504 ゲイト絶縁膜 505、506 活性層 507、508 ソース電極 509、510 ドレイン電極 511、512 チャネルストッパー(またはエッチ
ングストッパー) 513 層間絶縁膜 514、515 画素電極 516、517 埋め込み絶縁層 601 ガラス基板 602、603 ソース領域 604、605 ドレイン領域 606 素子分離用の酸化物 607 ゲイト絶縁膜 608、609 ゲイト電極 610 第1の層間絶縁膜 611、612 ソース電極 613、614 ドレイン電極 615 第2の層間絶縁膜 616、617 画素電極 618、619 埋め込み絶縁層
101 Substrate 102-104 Active layer 105 Gate insulating film 106-108 Porous anodic oxide film 109-111 Dense anodic oxide film 112-114 Gate electrode 115-117 Gate insulating film 118-120 Source regions 121-123 Drain Regions 124 to 126 LDD regions 127 to 129 Channel region 130 Interlayer insulating layers 131 to 133 Source electrodes 134 to 136 Drain electrodes 237 First interlayer insulating films 238 to 240 Pixel electrode 241 Second interlayer insulating film 341 Second interlayer insulating Films 342 to 344 Buried insulating layer 350 Protrusions (whiskers and hillocks) 445 Transparent substrate 446 Counter electrode 447 Liquid crystal layer 501 Glass substrate 502, 503 Gate electrode 504 Gate insulating film 505, 506 Active layer 507, 508 Source electrode 509, 510 drain charge Electrodes 511, 512 Channel stoppers (or etching stoppers) 513 Interlayer insulating films 514, 515 Pixel electrodes 516, 517 Embedded insulating layers 601 Glass substrates 602, 603 Source regions 604, 605 Drain regions 606 Oxide 607 gate insulating film for element isolation 608, 609 Gate electrode 610 First interlayer insulating films 611, 612 Source electrodes 613, 614 Drain electrode 615 Second interlayer insulating films 616, 617 Pixel electrodes 618, 619 Embedded insulating layers

───────────────────────────────────────────────────── 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 21/3205 H01L 21/88 K 29/786 Fターム(参考) 2H091 FA14Y FA16Y FA35Y FB02 FB08 FB11 FC15 FC18 FC22 FC26 GA01 GA02 GA07 GA13 HA08 LA02 LA16 2H092 GA13 GA29 GA59 JA03 JA04 JA05 JA23 JA25 JA26 JB08 JB54 JB58 KA05 KA12 KA18 KB11 KB14 KB25 MA13 MA17 MA22 MA24 MA26 MA27 MA29 MA37 MA41 NA01 NA07 NA19 NA25 NA27 PA08 PA12 QA08 5F033 GG04 HH10 JJ01 JJ10 KK01 QQ08 QQ09 QQ11 QQ25 QQ48 QQ58 QQ65 QQ73 RR03 RR04 RR06 RR21 RR22 SS15 SS26 TT01 TT08 VV06 VV15 WW03 XX01 XX19 XX32 5F110 AA18 AA26 BB02 CC02 CC07 CC08 DD02 DD13 EE03 EE06 EE34 FF02 GG02 GG13 GG47 HJ01 HJ12 HJ13 HJ18 HJ23 HL03 HL27 HM15 NN02 NN04 NN06 NN16 NN23 NN24 NN27 NN44 NN47 NN49 NN72 PP01 PP34 QQ19 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 21/3205 H01L 21/88 K 29/786 F term (reference) 2H091 FA14Y FA16Y FA35Y FB02 FB08 FB11 FC15 FC18 FC22 FC26 GA01 GA02 GA07 GA13 HA08 LA02 LA16 2H092 GA13 GA29 GA59 JA03 JA04 JA05 JA23 JA25 JA26 JB08 JB54 JB58 KA05 KA12 KA18 KB11 KB14 KB25 MA13 MA17 MA22 MA24 MA26 MA27 MA29 MA37 MA41 NA01 NA07 NA19 NA25 NA27 PAFH10J08A08 H10A10 HQA08 PA10HQ10A04 QQ08 QQ09 QQ11 QQ25 QQ48 QQ58 QQ65 QQ73 RR03 RR04 RR06 RR21 RR22 SS15 SS26 TT01 TT08 VV06 VV15 WW03 XX01 XX19 XX32 5F110 AA18NN02 HIJHJJ18EE13 HJJ13 EE03 HJ13 EE03 FF02 HI03J13 EE03 FF02 J13EE13 FF03 EE03 FF03 EE03 FF03 EE03 FF03 NN16 NN23 NN24 NN27 NN44 NN47 NN49 NN72 PP01 PP34 QQ19

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の層間絶縁膜上に複数の電極を形成
し、前記複数の電極を加熱処理して、前記複数の電極の
表面に突起物を形成し、前記複数の電極上に遮光性を有
する第2の層間絶縁膜を形成し、前記複数の電極の表面
と前記第2の層間絶縁膜の表面とが同一表面をなすよう
に平坦化することを特徴とした半導体装置の作製方法。
1. A plurality of electrodes are formed on a first interlayer insulating film, the plurality of electrodes are heat-treated to form protrusions on the surfaces of the plurality of electrodes, and light is shielded on the plurality of electrodes. Forming a second interlayer insulating film having properties, and planarizing so that the surfaces of the plurality of electrodes and the surface of the second interlayer insulating film form the same surface. .
【請求項2】マトリクス状に形成された複数の半導体素
子及び前記複数の半導体素子の各々に接続された複数の
画素電極を有する基板と、前記基板上に保持された液晶
層とを有する半導体装置の作製方法であって、第1の層
間絶縁膜上に前記複数の画素電極を形成し、前記複数の
画素電極を加熱処理して、前記複数の画素電極の表面に
突起物を形成し、前記複数の画素電極上に遮光性を有す
る第2の層間絶縁膜を形成し、前記複数の画素電極の表
面と前記第2の層間絶縁膜の表面とが同一表面をなすよ
うに平坦化することを特徴とした半導体装置の作製方
法。
2. A semiconductor device having a substrate having a plurality of semiconductor elements formed in a matrix and a plurality of pixel electrodes connected to each of the plurality of semiconductor elements, and a liquid crystal layer held on the substrate. A plurality of pixel electrodes are formed on the first interlayer insulating film, the plurality of pixel electrodes are heat-treated to form protrusions on the surfaces of the plurality of pixel electrodes, Forming a second interlayer insulating film having a light-shielding property on the plurality of pixel electrodes, and planarizing the surfaces of the plurality of pixel electrodes and the surface of the second interlayer insulating film to be the same surface. A method for manufacturing a characterized semiconductor device.
【請求項3】請求項1または請求項2に記載の半導体装
置の作製方法において、遮光性を有する前記第2の層間
絶縁膜は、黒色顔料またはカーボンを分散させた有機性
樹脂膜であることを特徴とする半導体装置の作製方法。
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the second interlayer insulating film having a light shielding property is an organic resin film in which black pigment or carbon is dispersed. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項4】請求項1または請求項2に記載の半導体装
置の作製方法において、遮光性を有する前記第2の層間
絶縁膜は、PSGの溶液塗布系酸化珪素膜であることを
特徴とする半導体装置の作製方法。
4. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the second interlayer insulating film having a light shielding property is a PSG solution coating type silicon oxide film. Manufacturing method of semiconductor device.
【請求項5】前記加熱処理の温度が160〜300℃の
範囲である請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載
の半導体装置の作製方法。
5. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the temperature of the heat treatment is in the range of 160 to 300 ° C.
【請求項6】前記複数の電極はアルミニウムを主成分と
する材料からなることを特徴とする請求項1乃至請求項
5のいずれか一項に記載の半導体装置の作製方法。
6. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the plurality of electrodes are made of a material containing aluminum as a main component.
【請求項7】請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記
載の半導体装置の作製方法において、前記平坦化は機械
的な研磨により行われることを特徴とする半導体装置の
作製方法。
7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the planarization is performed by mechanical polishing.
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