JP2004309848A - Method for manufacturing substrate, method for manufacturing substrate for electro-optic device and method for manufacturing liquid crystal device - Google Patents

Method for manufacturing substrate, method for manufacturing substrate for electro-optic device and method for manufacturing liquid crystal device Download PDF

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JP2004309848A JP2003104124A JP2003104124A JP2004309848A JP 2004309848 A JP2004309848 A JP 2004309848A JP 2003104124 A JP2003104124 A JP 2003104124A JP 2003104124 A JP2003104124 A JP 2003104124A JP 2004309848 A JP2004309848 A JP 2004309848A
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泰雄 二見
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent occurrence of an element defect by obstructing peeling of an ITO film on the outer peripheral part of a wafer substrate. <P>SOLUTION: The manufacturing method comprises a process of forming interlayer insulation films to be arranged between a plurality of deposition layers laminated on the substrate, a process (steps S3 to S5) of forming the deposition layers by an electrically conducting material on the interlayer insulation films, and a process (step S7) of coating at least the interlayer insulation films with a resist at the end surfaces of the substrate in wet etching performed after patterning of the deposition layer by the electrically conducting material. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェハ基板端部の透明電極を剥がれにくくして素子不良を防止するようにした基板の製造方法、電気光学装置用基板の製造方法及び液晶装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に電気光学装置、例えば、電気光学物質に液晶を用いて所定の表示を行う液晶装置は、一対の基板間に液晶が挟持された構成となっている。このうち、TFT駆動、TFD駆動等によるアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置等の電気光学装置においては、縦横に夫々配列された多数の走査線(ゲート線)及びデータ線(ソース線)の各交点に対応して、画素電極及びスイッチング素子を基板(アクティブマトリクス基板)上に設けて構成される。
【0003】
TFT素子等のスイッチング素子は、ゲート線に供給されるオン信号によってオンとなり、ソース線を介して供給される画像信号を画素電極(透明電極(ITO膜))に書込む。これにより、画素電極と対向電極相互間の液晶層に画像信号に基づく電圧を印加して、液晶分子の配列を変化させる。こうして、画素の透過率を変化させ、画素電極及び液晶層を通過する光を画像信号に応じて変化させて画像表示を行う。
【0004】
このようなスイッチング素子を構成する素子基板は、ガラス又は石英基板等のウェハ基板上に、所定のパターンを有する半導体薄膜、絶縁性薄膜又は導電性薄膜を積層することによって構成される。即ち、各種膜の成膜工程とフォトリソグラフィ工程の繰返しによって、TFT基板等は形成されている。
【0005】
なお、フォトリソグラフィ工程におけるレジスト塗布工程では、レジスト塗布後にウェハ基板を露光器まで搬送する途中において、基板外周部においてレジストが剥がれてパーティクル汚染を生じさせることを防止するために、基板外周部近傍においてはリンス液を用いてレジストを塗布しない所謂エッジリンスを行うことが一般的である。なお、エッジリンスについては、特許文献1に開示されている。
【0006】
【特許文献1】
特開平6−124887号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ウェハ基板の全面に形成されたITO膜は、フォトリソグラフィ工程後のドライエッチング処理によってパターニングされる。ところが、液晶基板に対するドライエッチングでは、ウェハ基板を固定するために静電チャックを用いることができず、装置の特性上、ウェハ基板は外周部に取り付けられたクランプによって固定される。即ち、ドライエッチング時には外周部に取り付けられたクランプによって、基板外周部のITO膜を除去することができず、外周部には本来不要であるITO膜が残ってしまう。しかも、ITO膜を全面に形成するためのスパッタ装置は、その性能上の制限から、基板外周部における組成比を正しく制御することができず、基板外周部では剥がれやすい不良のITO膜が形成されている。
【0008】
このようなITO膜のパターニング後において、液晶装置と外部回路との電気的な接続を行うための端子(PAD)が形成される。ITO膜の下層には層間絶縁膜を介して配線層が形成されており、層間絶縁膜を開孔することで、配線層とPADとの導通を図るようになっている。
【0009】
このようなPAD形成工程では、レジストを塗布してマスクパターンを形成し、ウェットエッチングによって、層間絶縁膜の一部を除去して開孔部を形成するようになっている。ところが、このPAD形成工程においても、レジストの塗布時にはエッジリンスが実施される。このため、基板外周部では、層間絶縁膜が露出し、ITO膜の下方の層間絶縁膜が一部除去されてしまう。
【0010】
図11はこの状態を示す説明図である。図11において、基板111上には配線層112が形成され、配線層112上に層間絶縁膜113を介してITO膜115,116が形成されている。このITO膜115上にレジストを形成して、PAD形成のための開孔部を形成するのである。ところが、基板端部においては、ウェットエッチング液によって層間絶縁膜113が除去され、ITO膜116が浮いた状態となっている。
【0011】
そうすると、ウェハ基板111の外周部近傍に形成れている比較的剥がれやすい不良のITO膜116は、洗浄工程において基板外周部近傍から剥がれて基板111表面に再付着する。このようなITO膜116の異物が隣接する画素のITO膜115同士の隙間に入って、短絡等の素子不良を生じさせてしまうという問題点があった。
【0012】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、エッジリンスを採用すると共に、ウェハ基板の外周部において層間絶縁膜を被覆するようにレジストを形成することによって、ITO膜の膜剥がれを阻止し素子不良の発生を防止することができる基板の製造方法、電気光学装置用基板の製造方法及び液晶装置の製造方法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る基板の製造方法は、基板上に積層される複数の成膜層相互間に配置する層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜上に導電材料による成膜層を形成する工程と、前記導電材料による成膜層のパターン化後に実施するウェットエッチングに際して、前記基板端面においては少なくとも前記層間絶縁膜をレジストによって被覆する工程を具備したことを特徴とする。
【0014】
このような構成によれば、基板上に積層される成膜層相互間に層間絶縁膜が形成される。この層間絶縁膜上に導電材料による成膜層を形成され、導電材料による成膜層のパターン化が行われる。このパターン化後にウェットエッチングが実施される場合には、ウェットエッチングのマスクとなるレジストは、基板端面においては少なくとも層間絶縁膜を被覆するように形成される。これにより、ウェットエッチングに際して、基板端面においては層間絶縁膜が除去されないので、基板端面近傍の導電材料による成膜層は、下方の層間絶縁膜が確実に残り浮いた状態となることはない。これにより、基板端面近傍の導電材料の成膜層が剥がれをことを阻止することができ、導電材料の膜剥がれによる素子不良を防止することができる。
【0015】
また、前記レジストは、前記基板端面近傍においては、前記導電材料による成膜層の端面から所定の距離だけ前記基板の外側に向かって延設されることにより、前記基板端面においては前記層間絶縁膜を被覆することを特徴とする。
【0016】
このような構成によれば、レジストが、基板端面近傍においては、導電材料による成膜層の端面から所定の距離だけ基板の外側に向かって延設されるので、基板端面においては層間絶縁膜を確実に被覆することができる。
【0017】
また、前記レジストは、前記基板端面近傍においてはエッジリンスが施されて膜厚が他の部分よりも薄くなっていることを特徴とする。
【0018】
このような構成によれば、基板端面近傍においては、レジストが薄く形成されるので、レジストの剥がれを抑制してパーティクル汚染を防止することができる。
【0019】
また、前記層間絶縁膜を形成する工程の前に、前記層間絶縁膜の下方に配線層を形成する工程と、前記レジストによって被覆する工程の後に、前記ウェットエッチングによって前記配線層を露出させる開孔部を形成する工程とを更に具備したことを特徴とする。
【0020】
このような構成によれば、層間絶縁膜の下方に形成された配線層を露出させるために、導電材料による成膜層のパターン化後にウェットエッチングが実施される。この場合でも、レジストが基板端面では層間絶縁膜を被覆しているので、基板端面における層間絶縁膜が除去されることはなく、導電材料による成膜層の膜剥がれを抑制することができる。
【0021】
また、本発明に係る電気光学装置用基板の製造方法は、基板上に積層した成膜層上に層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜上に透明電極を形成する工程と、前記透明電極のパターン化後に実施するウェットエッチングに際して、前記基板端面においては少なくとも前記層間絶縁膜をレジストによって被覆する工程を具備したことを特徴とする。
【0022】
このような構成によれば、基板上に成膜層上に層間絶縁膜が形成され、層間絶縁膜上には透明電極が形成される。透明電極はパターン化される。このパターン化時に、透明電極が本来不要な基板の端部に残ることがある。しかし、パターン化後にウェットエッチングが実施される場合には、ウェットエッチングのマスクとなるレジストは、基板端面においては少なくとも層間絶縁膜を被覆するように形成される。これにより、ウェットエッチングに際して、基板端面においては層間絶縁膜が除去されないので、基板端面近傍の透明電極が浮いた状態となることはなく、透明電極の膜剥がれが阻止される。これにより、透明電極の異物となって基板上に再付着することを阻止することができ、素子不良を防止することができる。
【0023】
また、本発明に係る電気光学装置用基板の製造方法は、基板上に配線層を形成する工程と、前記配線層上に層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜上に透明電極を形成する工程と、前記透明電極のパターン化後に、前記基板端面においては少なくとも前記層間絶縁膜を被覆するようにレジストを形成する工程と、前記レジストをマスクパターンとしてウェットエッチングを実施して、前記配線層を露出させる開孔部を形成する工程とを具備したことを特徴とする。
【0024】
このような構成によれば、基板上に配線層が形成され、配線層上に層間絶縁膜を介して透明電極が形成される。透明電極のパターン化後には、基板端面においては少なくとも層間絶縁膜を被覆するようにレジストが形成される。次に、レジストをマスクパターンとしてウェットエッチングが実施されて、配線層を露出させる開孔部が形成される。このウェットエッチングに際して、層間絶縁膜は除去されることはなく、透明電極の膜剥がれが阻止される。
【0025】
本発明に係る液晶装置の製造方法は、上記基板の製造方法又は電気光学装置用基板の製造方法によって製造された液晶装置用基板を用いて液晶装置を製造することを特徴とする。
【0026】
このような構成によれば、液晶装置用基板において素子不良の発生が防止されており、高品位の液晶装置を製造することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に係る基板の製造方法を示すフローチャートである。本実施の形態は電気光学装置用基板である液晶装置用基板の製造に適用したものである。図2は本実施の形態において製造した電気光学装置用基板を用いて構成した液晶装置をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図である。図3は素子基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封入する組立工程終了後の液晶装置を、図2のH−H’線の位置で切断して示す断面図である。図4は図2及び図3に示す液晶装置の画素領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。図5は図2及び図3に示す液晶装置の画素構造を詳細に示す断面図である。また、図6はITO膜及びPADの形成方法を断面図によって工程順に示す工程図である。また、図7はアレイ製造時のウェハ基板を示す説明図であり、図8はITO膜の成膜工程及びエッチング工程を説明するための説明図である。また、図9は液晶装置用基板の製造方法を示すフローチャートであり、図10は有効なレジストの形成範囲を示す図表である。なお、上記各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【0028】
本実施の形態においては、PAD形成時のレジストをある程度のエッジリンスを実施しながら、ウェハ基板の外周部において層間絶縁膜を被覆するように形成することによって、レジストによるパーティクル汚染を防止しつつITO膜直下の層間絶縁膜が除去されることを阻止して、ウェハ基板の外周部近傍におけるITO膜の剥がれを防止するようにしたものである。
【0029】
先ず、図2乃至図4を参照して本実施の形態において製造される電気光学装置用基板である液晶装置用基板を用いて構成した液晶装置の全体構成について説明する。
液晶装置は、図2及び図3に示すように、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板からなるTFT基板10と、これに対向配置される、例えばガラス基板や石英基板からなる対向基板20との間に液晶50を封入して構成される。TFT基板10上には画素を構成する画素電極(ITO膜)9a等がマトリクス状に配置される。また、対向基板20上には全面に対向電極(ITO膜)21が設けられる。図4は画素を構成するTFT基板10上の素子の等価回路を示している。
【0030】
図4に示すように、画素領域においては、複数本の走査線11aと複数本のデータ線6aとが交差するように配線され、走査線11aとデータ線6aとで区画された領域に画素電極(ITO膜)9aがマトリクス状に配置される。そして、走査線11aとデータ線6aの各交差部分に対応してTFT30が設けられ、このTFT30に画素電極9aが接続される。
【0031】
TFT30は走査線11aのON信号によってオンとなり、これにより、データ線6aに供給された画像信号が画素電極9aに供給される。この画素電極9aと対向基板20に設けられた対向電極21との間の電圧が液晶50に印加される。また、画素電極9aと並列に蓄積容量70が設けられており、蓄積容量70によって、画素電極9aの電圧はソース電圧が印加された時間よりも例えば3桁も長い時間の保持が可能となる。蓄積容量70によって、電圧保持特性が改善され、コントラスト比の高い画像表示が可能となる。
【0032】
図5は一つの画素に着目した液晶装置の模式的断面図である。
【0033】
画素電極9aは、TFT基板10上に、マトリクス状に複数設けられており、画素電極9aの縦横の境界に各々沿ってデータ線6a及び走査線11aが設けられている。データ線6aは、後述するように、アルミニウム膜等を含む積層構造からなり、走査線11aは、例えば導電性のポリシリコン膜等からなる。また、走査線11aは、半導体層1aのうちチャネル領域1a’に対向するゲート電極3aに電気的に接続されている。すなわち、走査線11aとデータ線6aとの交差する箇所にはそれぞれ、走査線11aに接続されたゲート電極3aとチャネル領域1a’とが対向配置されて画素スイッチング用のTFT30が構成されている。
【0034】
TFT基板10上には、TFT30や画素電極9aの他、これらを含む各種の構成が積層構造をなして備えられている。この積層構造は、図5に示すように、下から順に、走査線11aを含む第1層(成膜層)、ゲート電極3aを含むTFT30等を含む第2層、蓄積容量70を含む第3層、データ線6a等を含む第4層、シールド層400等を含む第5層、前記の画素電極9a及び配向膜16等を含む第6層(最上層)からなる。また、第1層及び第2層間には下地絶縁膜12が、第2層及び第3層間には第1層間絶縁膜41が、第3層及び第4層間には第2層間絶縁膜42が、第4層及び第5層間には第3層間絶縁膜43が、第5層及び第6層間には第4層間絶縁膜44が、それぞれ設けられており、前述の各要素間が短絡することを防止している。また、これら各種の絶縁膜12、41、42、43及び44には、例えば、TFT30の半導体層1a中の高濃度ソース領域1dとデータ線6aとを電気的に接続するコンタクトホール等もまた設けられている。以下では、これらの各要素について、下から順に説明を行う。
【0035】
第1層には、例えば、Ti(チタン)、Cr(クロム)、W(タングステン)、Ta(タンタル)、Mo(モリブデン)等の高融点金属のうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの、或いは導電性ポリシリコン等からなる走査線11aが設けられている。この走査線11aは、平面的にみて、ストライプ状にパターニングされている。より詳しく見ると、ストライプ状の走査線11aは、水平方向に延びる本線部と、データ線6a或いはシールド層400が延在する垂直方向に延びる突出部とを備えている。なお、隣接する走査線11aから延びる突出部は相互に接続されることはなく、したがって、該走査線11aは1本1本分断された形となっている。
【0036】
これにより、走査線11aは、同一行に存在するTFT30のON・OFFを一斉に制御する機能を有することになる。また、該走査線11aは、画素電極9aが形成されない領域を略埋めるように形成されていることから、TFT30に下側から入射しようとする光を遮る機能をも有している。これにより、TFT30の半導体層1aにおける光リーク電流の発生を抑制し、フリッカ等のない高品質な画像表示が可能となる。
【0037】
第2層には、ゲート電極3aを含むTFT30が設けられている。TFT30は、図5に示すように、LDD(Lightly Doped Drain)構造を有しており、その構成要素としては、上述したゲート電極3a、例えばポリシリコン膜からなりゲート電極3aからの電界によりチャネルが形成される半導体層1aのチャネル領域1a’、ゲート電極3aと半導体層1aとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜2、半導体層1aにおける低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1c並びに高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eを備えている。
【0038】
そして、この第2層には、上述のゲート電極3aと同一膜として中継電極719が形成されている。この中継電極719は、平面的に見て、各画素電極9aの一辺の略中央に位置するように、島状に形成されている。中継電極719とゲート電極3aとは同一膜として形成されているから、後者が例えば導電性ポリシリコン膜等からなる場合においては、前者もまた、導電性ポリシリコン膜等からなる。
【0039】
なお、上述のTFT30は、好ましくは図5に示したようにLDD構造をもつが、低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1cに不純物の打ち込みを行わないオフセット構造をもってよいし、ゲート電極3aをマスクとして高濃度で不純物を打ち込み、自己整合的に高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成するセルフアライン型のTFTであってもよい。また、本実施形態では、画素スイッチング用TFT30のゲート電極を、高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1e間に1個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に2個以上のゲート電極を配置してもよい。このようにデュアルゲート、あるいはトリプルゲート以上でTFTを構成すれば、チャネルとソース及びドレイン領域との接合部のリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することができる。さらに、TFT30を構成する半導体層1aは非単結晶層でも単結晶層でも構わない。単結晶層の形成には、貼り合わせ法等の公知の方法を用いることができる。半導体層1aを単結晶層とすることで、特に周辺回路の高性能化を図ることができる。
【0040】
以上説明した走査線11aの上、かつ、TFT30の下には、例えばシリコン酸化膜等からなる下地絶縁膜12が設けられている。下地絶縁膜12は、走査線11aからTFT30を層間絶縁する機能のほか、TFT基板10の全面に形成されることにより、TFT基板10の表面研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用のTFT30の特性変化を防止する機能を有する。
【0041】
この下地絶縁膜12には、平面的にみて半導体層1aの両脇に、後述するデータ線6aに沿って延びる半導体層1aのチャネル長と同じ幅の溝(コンタクトホール)12cvが掘られており、この溝12cvに対応して、その上方に積層されるゲート電極3aは下側に凹状に形成された部分を含んでいる。また、この溝12cv全体を埋めるようにして、ゲート電極3aが形成されていることにより、該ゲート電極3aには、これと一体的に形成された側壁部3bが延設されるようになっている。これにより、TFT30の半導体層1aは、平面的にみて側方から覆われるようになっており、少なくともこの部分からの光の入射が抑制されるようになっている。
【0042】
また、この側壁部3bは、前記の溝12cvを埋めるように形成されているとともに、その下端が前記の走査線11aと接するようにされている。ここで走査線11aは上述のようにストライプ状に形成されていろことから、ある行に存在するゲート電極3a及び走査線11aは、当該行に着目する限り、常に同電位となる。
【0043】
なお、走査線11aに平行するようにして、ゲート電極3aを含む別の走査線を形成するような構造を採用してもよい。この場合においては、該走査線11aと該別の走査線とは、冗長的な配線構造をとることになる。これにより、例えば、該走査線11aの一部に何らかの欠陥があって、正常な通電が不可能となったような場合においても、当該走査線11aと同一の行に存在する別の走査線が健全である限り、それを介してTFT30の動作制御を依然正常に行うことができることになる。
【0044】
第3層には、蓄積容量70が設けられている。蓄積容量70は、TFT30の高濃度ドレイン領域1e及び画素電極9aに接続された画素電位側容量電極としての下部電極71と、固定電位側容量電極としての容量電極300とが、誘電体膜75を介して対向配置されることにより形成されている。この蓄積容量70によれば、画素電極9aにおける電位保持特性を顕著に高めることが可能となる。また、蓄積容量70は、画素電極9aの形成領域にほぼ対応する光透過領域には至らないように形成されているため(換言すれば、遮光領域内に収まるように形成されているため)、電気光学装置全体の画素開口率は比較的大きく維持され、これにより、より明るい画像を表示することが可能である。
【0045】
より詳細には、下部電極71は、例えば導電性のポリシリコン膜からなり画素電位側容量電極として機能する。ただし、下部電極71は、金属又は合金を含む単一層膜又は多層膜から構成してもよい。また、この下部電極71は、画素電位側容量電極としての機能のほか、画素電極9aとTFT30の高濃度ドレイン領域1eとを中継接続する機能をもつ。この中継接続は、後述するように、前記中継電極719を介して行われている。
【0046】
容量電極300は、蓄積容量70の固定電位側容量電極として機能する。容量電極300を固定電位とするためには、固定電位とされたシールド層400と電気的接続が図られることによりなされている。
【0047】
そして、この容量電極300は、TFT基板10上において、各画素に対応するように島状に形成されており、下部電極71は、当該容量電極300とほぼ同一形状を有するように形成されている。これにより、蓄積容量70は、平面的に無駄な広がりを有さず、即ち画素開口率を低落させることなく、且つ、当該状況下で最大限の容量値を実現し得ることになる。すなわち、蓄積容量70は、より小面積で、より大きな容量値をもつ。
【0048】
誘電体膜75は、図5に示すように、例えば膜厚5〜200nm程度の比較的薄いHTO(High Telperature oxide)膜、LTO(Low Telperature oxide)膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜等から構成される。蓄積容量70を増大させる観点からは、膜の信頼性が十分に得られる限りにおいて、誘電体膜75は薄いほどよい。そして、この誘電体膜75は、図5に示すように、下層に酸化シリコン膜75a、上層に窒化シリコン膜75bからなる2層構造を有する。比較的誘電率の大きい窒化シリコン膜75bが存在することにより、蓄積容量70の容量値を増大させることが可能となると共に、酸化シリコン膜75aが存在することにより、蓄積容量70の耐圧性を低下せしめることがない。このように、誘電体膜75を2層構造とすることにより、相反する2つの作用効果を享受することが可能となる。
【0049】
また、窒化シリコン膜75bが存在することにより、TFT30に対する水の浸入を未然に防止することが可能となっている。これにより、TFT30におけるスレッショルド電圧の上昇という事態を招来することがなく、比較的長期の装置運用が可能となる。なお、本実施の形態では、誘電体膜75は、2層構造を有するものとなっているが、例えば酸化シリコン膜、窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜等というような3層構造や、あるいはそれ以上の積層構造を有するように構成してもよい。
【0050】
以上説明したTFT30ないしゲート電極3a及び中継電極719の上、かつ、蓄積容量70の下には、例えば、NSG(ノンシリケートガラス)、PSG(リンシリケートガラス)、BSG(ボロンシリケートガラス)、BPSG(ボロンリンシリケートガラス)等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるいは好ましくはNSGからなる第1層間絶縁膜41が形成されている。そして、この第1層間絶縁膜41には、TFT30の高濃度ソース領域1dと後述するデータ線6aとを電気的に接続するコンタクトホール81が、後述する第2層間絶縁膜42を貫通しつつ開孔されている。また、第1層間絶縁膜41には、TFT30の高濃度ドレイン領域1eと蓄積容量70を構成する下部電極71とを電気的に接続するコンタクトホール83が開孔されている。
【0051】
さらに、この第1層間絶縁膜41には、蓄積容量70を構成する画素電位側容量電極としての下部電極71と中継電極719とを電気的に接続するためのコンタクトホール881が開孔されている。更に加えて、第1層間絶縁膜41には、中継電極719と後述する第2中継電極6a2とを電気的に接続するコンタクトホール882が、後述する第2層間絶縁膜を貫通しつつ開孔されている。
【0052】
図5に示すように、コンタクトホール882は、蓄積容量70以外の領域に形成されており、下部電極71を一旦下層の中継電極719に迂回させてコンタクトホール882を介して上層に引き出していることから、下部電極71を上層の画素電極9aに接続する場合でも、下部電極71を誘電体膜75及び容量電極300よりも広く形成する必要がない。従って、下部電極71、誘電体膜75及び容量電極300を1エッチング工程で同時にパターニングすることができる。これにより、下部電極71、誘電体膜75及び容量電極300の各エッチングレートの制御が容易となり、膜厚等の設計の自由度を増大させることが可能である。
【0053】
また、誘電体膜75は下部電極71及び容量電極300と同一形状に形成され広がりを有していないことから、TFT30の半導体層1aに対する水素化処理を行うような場合において、該処理に用いる水素を、蓄積容量70周辺の開口部を通じて半導体層1aにまで容易に到達させることが可能となるという作用効果を得ることも可能となる。
【0054】
なお、第1層間絶縁膜41に対しては、約1000°Cの焼成を行うことにより、半導体層1aやゲート電極3aを構成するポリシリコン膜に注入したイオンの活性化を図ってもよい。
【0055】
第4層には、データ線6aが設けられている。このデータ線6aは、TFT30の半導体層1aの延在する方向に一致するように、垂直方向にストライプ状に形成されている。このデータ線6aは、図5に示すように、下層より順に、アルミニウムからなる層(図5における符号41A)、窒化チタンからなる層(図5における符号41TN参照)、窒化シリコン膜からなる層(図5における符号401)の三層構造を有する膜として形成されている。窒化シリコン膜は、その下層のアルミニウム層と窒化チタン層を覆うように少し大きなサイズにパターンニングされている。このうちデータ線6aが、比較的低抵抗な材料たるアルミニウムを含むことにより、TFT30、画素電極9aに対する画像信号の供給を滞りなく実現することができる。他方、データ線6a上に水分の浸入をせき止める作用に比較的優れた窒化シリコン膜が形成されることにより、TFT30の耐湿性向上を図ることができ、その寿命長期化を実現することができる。窒化シリコン膜は、プラズマ窒化シリコン膜が望ましい。
【0056】
また、この第4層には、データ線6aと同一膜として、シールド層用中継層6a1及び第2中継電極6a2が形成されている。これらは、平面的に見ると、データ線6aと連続した平面形状を有するように形成されているのではなく、各者間はパターニング上分断されるように形成されている。すなわち、データ線6aに着目すると、その直右方に略四辺形状を有するシールド層用中継層6a1、更にその右方にシールド層用中継層6a1よりも若干大きめの面積をもつ略四辺形状を有する第2中継電極6a2が形成されている。シールド層用中継層6a1及び第2中継電極6a2は、データ線6aと同一工程で、下層より順に、アルミニウムからなる層、窒化チタンからなる層、プラズマ窒化膜からなる層の三層構造を有する膜として形成されている。そして、プラズマ窒化膜は、その下層のアルミニウム層と窒化チタン層を覆うように少し大きなサイズにパターンニングされている。窒化チタン層は、シールド層用中継層6a1、第2中継電極6a2に対して形成するコンタクトホール803,804のエッチングの突き抜け防止のためのバリアメタルとして機能する。また、シールド層用中継層6a1及び第2中継電極6a2上に、水分の浸入をせき止める作用に比較的優れたプラズマ窒化膜が形成されることにより、TFT30の耐湿性向上を図ることができ、その寿命長期化を実現することができる。尚、プラズマ窒化膜としては、プラズマ窒化シリコン膜が望ましい。
【0057】
蓄積容量70の上、かつ、データ線6aの下には、例えばNSG、PSG,BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるいは好ましくはTEOSガスを用いたプラズマCVD法によって形成された第2層間絶縁膜42が形成されている。この第2層間絶縁膜42には、TFT30の高濃度ソース領域1dとデータ線6aとを電気的に接続するコンタクトホール81が開孔されているとともに、前記シールド層用中継層6a1と蓄積容量70の上部電極たる容量電極300とを電気的に接続するコンタクトホール801が開孔されている。さらに、第2層間絶縁膜42には、第2中継電極6a2と中継電極719とを電気的に接続するためのコンタクトホール882が形成されている。
【0058】
第5層には、シールド層400が形成されている。このシールド層400は、平面的にみると、水平及び垂直方向に延在するように、格子状に形成されている。該シールド層400のうち垂直方向に延在する部分については特に、データ線6aを覆うように、且つ、該データ線6aよりも幅広に形成されている。また、水平方向に延在する部分については、後述の第3中継電極402を形成する領域を確保するために、各画素電極9aの一辺の中央付近に切り欠き部を有している。
【0059】
さらには、水平及び垂直方向それぞれに延在するシールド層400の交差部分の隅部においては、該隅部を埋めるようにして、略三角形状の部分が設けられている。シールド層400に、この略三角形状の部分が設けられていることにより、TFT30の半導体層1aに対する光の遮蔽を効果的に行うことができる。すなわち、半導体層1aに対して、斜め上から進入しようとする光は、この三角形状の部分で反射又は吸収されることになり半導体層1aには至らないことになる。したがって、光リーク電流の発生を抑制的にし、フリッカ等のない高品質な画像を表示することが可能となる。
【0060】
このシールド層400は、画素電極9aが配置された画像表示領域10aからその周囲に延設され、定電位源と電気的に接続されることで、固定電位とされている。なお、定電位源としては、後述するデータ線駆動回路101に供給される正電源や負電源の定電位源でもよいし、対向基板20の対向電極21に供給される定電位源でも構わない。
【0061】
このように、データ線6aの全体を覆うように形成されているとともに、固定電位とされたシールド層400の存在によれば、該データ線6a及び画素電極9a間に生じる容量カップリングの影響を排除することが可能となる。すなわち、データ線6aへの通電に応じて、画素電極9aの電位が変動するという事態を未然に回避することが可能となり、画像上に該データ線6aに沿った表示ムラ等を発生させる可能性を低減することができる。シールド層400は格子状に形成されていることから、走査線11aが延在する部分についても無用な容量カップリングが生じないように、これを抑制することが可能となっている。
【0062】
また、第4層には、このようなシールド層400と同一膜として、中継層としての第3中継電極402が形成されている。この第3中継電極402は、後述のコンタクトホール89を介して、第2中継電極6a2及び画素電極9a間の電気的接続を中継する機能を有する。なお、これらシールド層400及び第3中継電極402間は、平面形状的に連続して形成されているのではなく、両者間はパターニング上分断されるように形成されている。
【0063】
他方、上述のシールド層400及び第3中継電極402は、下層にアルミニウムからなる層、上層に窒化チタンからなる層の2層構造を有している。また、第3中継電極402において、下層のアルミニウムからなる層は、第2中継電極6a2と接続され、上層の窒化チタンからなる層は、ITO膜等からなる画素電極9aと接続されるようになっている。アルミニウムとITO膜とを直接に接続した場合には、両者間において電蝕が生じてしまい、アルミニウムの断線、あるいはアルミナの形成による絶縁等のため、好ましい電気的接続が実現されない。これに対し、窒化チタンとITO膜とが接続されていることから、コンタクト抵抗が低く良好な接続性が得られる。
【0064】
このように、第3中継電極402と画素電極9aとの電気的接続を良好に実現することができることにより、該画素電極9aに対する電圧印加、あるいは該画素電極9aにおける電位保持特性を良好に維持することが可能となる。
【0065】
さらには、シールド層400及び第3中継電極402は、光反射性能に比較的優れたアルミニウムを含み、且つ、光吸収性能に比較的優れた窒化チタンを含むことから、遮光層として機能し得る。すなわち、これらによれば、TFT30の半導体層1aに対する入射光(図5参照)の進行を、その上側でさえぎることが可能である。なお、このような遮光機能は、上述した容量電極300及びデータ線6aについても同様にいえる。これらシールド層400、第3中継電極402、容量電極300及びデータ線6aが、TFT基板10上に構築される積層構造の一部をなしつつ、TFT30に対する上側からの光入射を遮る上側遮光膜として機能する。
【0066】
データ線6aの上、かつ、シールド層400の下には、NSG、PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるいは好ましくは、TEOSガスを用いたプラズマCVD法で形成された第3層間絶縁膜43が形成されている。この第3層間絶縁膜43には、シールド層400とシールド層用中継層6a1とを電気的に接続するためのコンタクトホール803、及び、第3中継電極402と第2中継電極6a2とを電気的に接続するためのコンタクトホール804がそれぞれ開孔されている。
【0067】
なお、第2層間絶縁膜42に対しては、第1層間絶縁膜41に関して上述した焼成を行わないことにより、容量電極300の界面付近に生じるストレスの緩和を図るようにしてもよい。
【0068】
第6層には、上述したように画素電極9aがマトリクス状に形成され、該画素電極9a上に配向膜16が形成されている。そして、この画素電極9a下には、NSG、PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるいは好ましくはTEOSガスを用いたプラズマCVD法にて成膜されるプラズマTEOSからなる第4層間絶縁膜44が形成されている。この第4層間絶縁膜44には、画素電極9a及び第3中継電極402間を電気的に接続するためのコンタクトホール89が開孔されている。
【0069】
第3及び第4層間絶縁膜43,44の表面は、CMP(Chemical Mechanical Polishing)処理等により平坦化されている。平坦化された層間絶縁膜43,44の下方に存在する各種配線や素子等による段差に起因する液晶層50の配向不良が低減される。ただし、このように第3,第4層間絶縁膜43,44に平坦化処理を施すのに代えて、又は加えて、TFT基板10、下地絶縁膜12、第1層間絶縁膜41、第2層間絶縁膜42及び第3層間絶縁膜43のうち少なくとも一つに溝を掘って、データ線6a等の配線やTFT30等を埋め込むことにより、平坦化処理を行ってもよい。
【0070】
また、蓄積容量70は、下から順に画素電位側容量電極、誘電体膜及び固定電位側容量電極という3層構造を構成していたが、これとは逆の構造を構成するようにしてもよい。
【0071】
また、図2及び図3に示すように、対向基板20には表示領域を区画する額縁としての遮光膜53が設けられている。対向基板20の全面には、ITO膜等の透明導電性膜が対向電極21として形成され、更に、対向電極21の全面にはポリイミド系の配向膜22が形成される。配向膜22は、液晶分子に所定のプレティルト角を付与するように、所定方向にラビング処理されている。
【0072】
遮光膜53の外側の領域には液晶を封入するシール材52が、TFT基板10と対向基板20間に形成されている。シール材52は対向基板20の輪郭形状に略一致するように配置され、TFT基板10と対向基板20を相互に固着する。シール材52は、TFT基板10の1辺の一部において欠落しており、貼り合わされたTFT基板10及び対向基板20相互の間隙には、液晶50を注入するための液晶注入口108が形成される。液晶注入口108より液晶が注入された後、液晶注入口108を封止材109で封止するようになっている。
【0073】
シール材52の外側の領域には、データ線6aに画像信号を所定のタイミングで供給することにより該データ線6aを駆動するデータ線駆動回路101及び外部回路との接続のための外部接続端子102がTFT基板10の一辺に沿って設けられている。この一辺に隣接する二辺に沿って、走査線11a及びゲート電極3aに走査信号を所定のタイミングで供給することによりゲート電極3aを駆動する走査線駆動回路104が設けられている。走査線駆動回路104は、シール材52の内側の遮光膜53に対向する位置においてTFT基板10上に形成される。また、TFT基板10上には、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104、外部接続端子102及び上下導通端子107を接続する配線105が、遮光膜53の3辺に対向して設けられている。
【0074】
上下導通端子107は、シール材52のコーナー部の4箇所のTFT基板10上に形成される。そして、TFT基板10と対向基板20相互間には、下端が上下導通端子107に接触し、上端が対向電極21に接触する上下導通材106が設けられており、上下導通材106によって、TFT基板10と対向基板20との間で電気的な導通がとられている。
【0075】
各構成要素の立体的−平面的なレイアウトについても、本発明は、上記実施形態のような形態に限定されるものではなく、別の種々の形態が考えられ得る。
【0076】
次に、本実施形態に係る電気光学装置用基板の製造方法を図6乃至図8の説明図並びに図9のフローチャートを参照して説明する。本実施の形態においては、アレイ製造方式を採用し、1枚のマザーガラス基板から複数のTFT基板(アクティブマトリクス基板)を切り出す例について説明する。即ち、図2及び図3のTFT基板10は、マザーガラス基板投入時のサイズのままで成膜及びフォトリソグラフィ工程を繰返すことで、マザーガラス基板上に複数個が同時に形成される。
【0077】
まず、図9のステップS31において、石英基板、ガラス、シリコン基板等のウェハ基板131(TFT基板10)(図7参照)を用意する。ここで、好ましくはN(窒素)等の不活性ガス雰囲気で約900〜1300℃での高温でアニール処理し、後に実施される高温プロセスでウェハ基板131に生じる歪が少なくなるように前処理しておく。
【0078】
次に、このように処理されたウェハ基板131の全面に、Ti、Cr、W、Ta、Mo等の金属や金属シリサイド等の金属合金膜を、スパッタリングにより、100〜500nm程度の膜厚、好ましくは200nmの膜厚に堆積させる。以下、このようなパターニング前の膜を前駆膜という。そして、金属合金膜の前駆膜をフォトリソグラフィ及びエッチングによりパターニングして、平面形状がストライプ状の走査線11aを形成する(ステップS32)。
【0079】
次に、走査線11a上に、例えば、常圧又は減圧CVD法等によりTEOS(テトラ・エチル・オルソ・シリケート)ガス、TEB(テトラ・エチル・ボートレート)ガス、TMOP(テトラ・メチル・オキシ・フォスレート)ガス等を用いて、NSG(ノンシリケートガラス)、PSG(リンシリケートガラス)、BSG(ボロンシリケートガラス)、BPSG (ボロンリンシリケートガラス)等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる下地絶縁膜12を形成する(ステップS33)。この下地絶縁膜12の膜厚は、例えば約500〜2000nm程度とする。
【0080】
次のステップS34においては、半導体層1aが形成される。半導体層1aの前駆膜は、下地絶縁膜12上に、約450〜550℃、好ましくは約500℃の比較的低温環境中で、流量約400〜600cc/minのモノシランガス、ジシランガス等を用いた減圧CVD(例えば、圧力約20〜40PaのCVD)によって形成されるアモルファスシリコン膜である。次に、窒素雰囲気中で、約600〜700℃にて約1〜10時間、好ましくは4〜6時間の熱処理を施すことにより、p−Si(ポリシリコン)膜を約50〜200nmの厚さ、好ましくは約100nmの厚さとなるまで固相成長させる。固相成長させる方法としては、RTAを使ったアニール処理でもよいし、エキシマレーザ等を用いたレーザアニールでもよい。この際、画素スイッチング用のTFT30を、nチャネル型とするかpチャネル型とするかに応じて、V族元素やIII族元素のドーパントを僅かにイオン注入等によりドープしてもよい。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、所定パターンを有する半導体層1aを形成する。
【0081】
次に、ステップS35においては、TFT30を構成する半導体層1aを約900〜1300°Cの温度、好ましくは約1000℃の温度により熱酸化して下層ゲート絶縁膜を形成し、場合により、これに続けて減圧CVD法等により上層ゲート絶緑膜を形成することにより、1層又は多層の高温酸化シリコン膜(HTO膜)や窒化シリコン膜からなる(ゲート絶縁膜を含む)絶縁膜2を形成する。この結果、半導体層1aは、約30〜150nmの厚さ、好ましくは約35〜50nmの厚さとなり、絶縁膜2の厚さは、約20〜150nmの厚さ、好ましくは約30〜100nmの厚さとなる。
【0082】
次に、画素スイッチング用のTFT30のスレッシュホールド電圧Vthを制御するために、半導体層1aのうちnチャネル領域あるいはpチャネル領域に、ボロン等のドーパントを予め設定された所定量だけイオン注入等によりドープする。
【0083】
次に、下地絶縁膜12に対して、走査線11aに通ずる溝12cvを形成する。この溝12cvは、反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより形成する。
【0084】
次に、減圧CVD法等によりポリシリコン膜を堆積し、更にリン(P)を熱拡散して、このポリシリコン膜を導電化する。この熱拡散に代えて、Pイオンをポリシリコン膜の成膜と同時に導入したドープドシリコン膜を用いてもよい。このポリシリコン膜の膜厚は、約100〜500nmの厚さ、好ましくは約350nm程度である。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、TFT30のゲート電極部を含めて所定のパターンのゲート電極3aを形成する(ステップS36)。このゲート電極3a形成時において、これに延設される側壁部3bもまた同時に形成される。この側壁部3bは、前述のポリシリコン膜の堆積が溝12cvの内部に対しても行われることで形成される。この際、該溝12cvの底が走査線11aに接していることにより、側壁部3b及び走査線11aは電気的に接続されることになる。更に、このゲート電極3aのパターニング時、これと同時に、中継電極719もまた形成される。
【0085】
次に、前記半導体層1aについて、低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1c、並びに、高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eを形成する。
【0086】
ここでは、TFT30をLDD構造をもつnチャネル型のTFTとする場合を説明すると、具体的にまず、低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1cを形成するために、ゲート電極3aをマスクとして、P等のV族元素のドーパンを低濃度で(例えば、Pイオンを1〜3×1013 cmのドーズ量にて)ドープする。これによりゲート電極3a下の半導体層1aはチャネル領域1a’となる。このときゲート電極3aがマスクの役割を果たすことによって、低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1cは自己整合的に形成されることになる。次に、高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eを形成するために、ゲート電極3aよりも幅の広い平面パターンを有するレジスト層をゲート電極3a上に形成する。その後、P等のV族元素のドーパントを高濃度で(例えば、Pイオンを1〜3×1015 /cmのドーズ量にて)ドープする。
【0087】
なお、このように低濃度と高濃度の2段階に分けて、ドープを行わなくてもよい。例えば、低濃度のドープを行わずに、オフセット構造のTFTとしてもよく、ゲート電極3a(ゲート電極)をマスクとして、Pイオン・Bイオン等を用いたイオン注入技術によりセルフアライン型のTFTとしてもよい。この不純物のドープにより、ゲート電極3aは更に低抵抗化される。
【0088】
次に、ゲート電極3a上に、例えば、TEOSガス、TEBガス、TMOPガス等を用いた常圧又は減圧CVD法等により、NSG、PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜からなる第1層間絶縁膜41を形成する(ステップS37)。この第1層間絶縁膜41の膜厚は、例えば約500〜2000nm程度とする。ここで好ましくは、800°C程度の高温でアニール処理し、第1層間絶縁膜41の膜質を向上させておく。
【0089】
次に、ステップS38において、第1層間絶縁膜41に対する反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより、コンタクトホール83及びコンタクトホール881を開孔する。この際、前者は半導体層1aの高濃度ドレイン領域1eに通ずるように、後者は中継電極719へ通ずるように、それぞれ形成される。
【0090】
次に、ステップS39においては、第1層間絶縁膜41上に、Pt等の金属膜やポリシリコン膜を、減圧CVDやスパッタリングにより、100〜500nm程度の膜厚に成膜して、所定パターンをもつ下部電極71の前駆膜を形成する。この場合の金属膜の成膜は、コンタクトホール83及びコンタクトホール881の両者が埋められるように行われ、これにより、高濃度ドレイン領域1e及び中継電極719と下部電極71との電気的接続が図られる。
【0091】
次いで、下部電極71上に、誘電体膜75の前駆膜を形成する。この誘電体膜75は、絶縁膜2の場合と同様に、一般にTFTゲート絶縁膜を形成するのに用いられる各種の公知技術により形成可能である。酸化シリコン膜75aは前述の熱酸化、或いはCVD法等によって形成され、その後に、窒化シリコン膜75bが減圧CVD法等によって形成される。この誘電体膜75は、薄くする程、蓄積容量70は大きくなるので、結局、膜破れなどの欠陥が生じないことを条件に、膜厚50nm以下のごく薄い絶縁膜となるように形成すると有利である。次に、誘電体膜75上に、ポリシリコン膜やAL(アルミニウム)等の金属膜を、減圧CVD又はスパッタリングにより、約100〜500nm程度の膜厚に成膜して、容量電極300の前駆膜を形成する。
【0092】
次に、下部電極71、誘電体膜75及び容量電極300の前駆膜を一挙にパターニングして、下部電極71、誘電体膜75及び容量電極300を形成して、蓄積容量70を完成させる。
【0093】
次に、例えば、TEOSガス等を用いた常圧又は減圧CVD法により、好ましくはプラズマCVD法により、NSG、PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる第2層間絶縁膜42を形成する(ステップS40)。容量電極300にアルミニウムを用いた場合には、プラズマCVDで低温成膜する必要がある。この第2層間絶縁膜42の膜厚は、例えば約500〜1500nm程度とする。次に、ステップS41において、第2層間絶縁膜42に対する反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより、コンタクトホール81、801及び882を開孔する。この際、コンタクトホール81は半導体層1aの高濃度ソース領域1dに通ずるように、コンタクトホール801は容量電極300へ通ずるように、また、コンタクトホール882は中継電極719に通ずるように、それぞれ形成される。
【0094】
次に、ステップS42において、第2層間絶縁膜42上の全面に、スパッタリング等により、遮光性のアルミニウム等の低抵抗金属や金属シリサイド等を金属膜として、約100〜500nm程度の厚さ、好ましくは約300nmに堆積する。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、所定パターンをもつデータ線6aを形成する。この際、当該パターニング時においては、シールド層用中継層6a1及び第2中継層6a2もまた同時に形成される。シールド層用中継層6a1は、コンタクトホール801を覆うように形成されるとともに、第2中継層6a2は、コンタクトホール882を覆うように形成されることになる。
【0095】
次に、これらの上層の全面にプラズマCVD法等によって窒化チタンからなる膜を形成した後、これがデータ線6a上にのみ残存するように、パターニング処理を実施する。ただし、該窒化チタンからなる層をシールド層用中継層6a1及び第2中継層6a2上にも残存するように形成してよいし、場合によってはウェハ基板131の全面に関して残存するように形成してもよい。また、アルミニウムの成膜時に同時に成膜して、一括してエッチングしても良い。
【0096】
次に、データ線6a等の上を覆うように、例えばTEOSガス等を用いた常圧又は減圧CVD法により、好ましくは低温成膜できるプラズマCVD法により、NSG、PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる第3層間絶縁膜43を形成する(ステップS43)。この第3層間絶縁膜43の膜厚は、例えば約500〜3500nm程度とする。
【0097】
次に、ステップS44において、図5に示すように、第3層間絶縁膜43を例えばCMPを用いて平坦化する。
【0098】
次に、ステップS45において、第3層間絶縁膜43に対する反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより、コンタクトホール803及び804を開孔する。この際、コンタクトホール803は前記のシールド層用中継層6a1に通ずるように、また、コンタクトホール804は第2中継層6a2に通ずるように、それぞれ形成されることになる。
【0099】
次に、ステップS46において、第3層間絶縁膜43の上には、スパッタリング法、或いはプラズマCVD法等により、シールド層400を形成する。ここでまず、第3層間絶縁膜43の直上には、例えばアルミニウム等の低抵抗な材料から下層膜を形成し、次いで、この下層膜上に、例えば窒化チタン等その他後述の画素電極9aを構成するITO膜と電蝕を生じない材料から上層膜を形成し、最後に、下層膜及び上層膜をともにパターニングすることで、2層構造を有するシールド層400が形成される。なお、この際、シールド層400とともに、第3中継電極402もまた形成される。
【0100】
なお、後述するように、シールド層400と同一の成膜工程において、ウェハ基板131の端部にも配線層132が形成される。
【0101】
次に、例えばTEOSガス等を用いた常圧又は減圧CVD法により、NSG、PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる第4層間絶縁膜44を形成する(ステップS47)。この第4層間絶縁膜44の膜厚は、例えば約500〜1500nm程度とする。
【0102】
次に、ステップS48において、図5に示すように、第4層間絶縁膜44を例えばCMPを用いて平坦化する。次いで、第4層間絶縁膜44に対する反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより、コンタクトホール89を開孔する(ステップS49)。この際、コンタクトホール89は前記の第3中継電極402に通ずるように形成されることになる。
【0103】
次に、第4層間絶縁膜44上に、スパッタ処理等により、ITO膜等の透明導電性膜を、約50〜200nmの厚さに堆積する。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、画素電極9aを形成し(ステップS50)、最後にPADを形成する(ステップS51)。
【0104】
図1は画素電極9aとなるITO膜の形成工程及びPADの形成工程を具体的に示すフローチャートである。また、図6はウェハ基板131外周部近傍における断面構造を示している。なお、図6においては、図面を簡略化するために、ウェハ基板131と配線層132(図5のシールド層400に相当)との間の成膜層及び層間絶縁膜等は図示を省略している。
【0105】
上述したように、ウェハ基板131の外周部近傍においては、シールド層400の形成工程と同一の成膜工程によって、配線層132が延設されている。この配線層132上には、上述した第4層間絶縁膜132(図5の層間絶縁膜44と同一膜)が全面に形成されている。
【0106】
図1のステップS1 のコンタクトホールの形成工程は、図9のステップS49におけるコンタクトホール形成工程と同一の工程を示している。上述したように、画素電極9aとなるITO膜と下層の第3中継電極402とを電気的に接続するためのコンタクトホール89を開孔する。次のステップS2 では、コンタクトホールの形成に用いたレジストマスクを剥離する。
【0107】
次いで、ステップS3 において、層間絶縁膜132(44)の全面にITO膜134を形成する。図8(a)は各種成膜処理に用いるスパッタ処理を説明するためのものである。図8(a)に示すように、スパッタ処理においては、ウェハ基板131上に、ウェハ基板131の中央部が開口したマスク146(斜線部)を介してターゲット145を配置する。ターゲット145に電圧を印加して、ウェハ基板131上に膜147を形成する。ITO用のターゲットを用いることで、ITO膜134が成膜される。マスク146は、スパッタ処理の範囲をウェハ基板131内に制限するものである。このマスク146が設けられていることから、ウェハ基板131の外周部近傍においては、ITO膜134の組成比が異常なものとなる。図6(a)は層間絶縁膜133(44)上の全面にITO膜134が形成された状態を示している。
【0108】
次に、ステップS4 において、フォトリソグラフィ工程が実施されて、ITO膜134上にレジスト136が形成される。この場合には、レジスト136は、露光器への搬送途中における剥がれを防止するために、エッジリンスが実施されて、ウェハ基板131の外周部近傍におけるレジスト136は除去されている。次いで、レジスト136は画素電極9aの形状に合わせてマスクパターンとしてパターン化され、次いでドライエッチング工程が実施される(ステップS5 )。
【0109】
図6(b)はITO膜134に対するドライエッチング工程時におけるウェハ基板131の外周部近傍の状態を示している。ウェハ基板131の外周部のレジスト135b上には、クランプ137が配置されている。クランプ137はウェハ基板131を固定するものである。図8(b)は斜線部によって、ITO膜134に対するエッチング工程時にクランプ137によって被覆される領域141を示している。クランプ137によってウェハ基板131の外周部が被覆された状態で、エッチングが実施される。これにより、ITO膜134はパターニングされてITO膜135(画素電極9a)が形成される。また、ウェハ基板131外周部はクランプ137によって被覆されているので、この部分はエッチングされずにITO膜135bが残る。次のステップS6 においては、レジスト136が剥離される。
【0110】
次に、ステップS7 においてPAD形成のためのフォトリソグラフィ工程が実施される。即ち、ITO膜135(9a)の下層に形成されている配線層132(400)を露出させるための開孔部を形成する。この開孔部を除く部分にレジスト138をパターン形成する。
【0111】
図6(c)はこの状態を示している。本実施の形態においては、図6(c)に示すように、レジスト138はウェハ基板131の外周部において、残ったITO膜135bの外側の領域まで延設させて、層間絶縁膜133(44)を被覆するように形成されるようになっている。また、レジスト138の形成時においても、ウェハ基板131の外周部近傍において、エッジリンスを実施する。この場合には、レジスタと138を、層間絶縁膜133(44)が被覆されるように形成する必要から、エッジリンスに際してレジスト138を完全に除去するのではなく、膜厚を薄くするように実施する。
【0112】
次に、ステップS8 において、ウェットエッチング工程が実施されて、開孔部139(図6(d))が形成される。次に、ステップS9 において、レジスト138が剥離される。こうして、図6(d)に示す状態となる。
【0113】
図8(d)に示すように、ウェハ基板131の外周部近傍においては、層間絶縁膜133(44)上にITO膜135bが残っている。層間絶縁膜133(44)はステップS8 のエッチング工程に際して、レジスト138によって覆われており、エッチングされることが防止される。これにより、ウェハ基板131の外周部近傍のITO膜135bの底面が露出することなく、層間絶縁膜133(44)によって支持される。従って、ITO膜135bの膜質が不良であっても、このITO膜135bは剥がれにくくなる。
【0114】
ステップS10においては電気特性が検査され、ステップS11においてスクラブ洗浄が行われる。ステップS11のスクラブ洗浄に際して、ウェハ基板131の外周部近傍のITO膜135bは剥がれにくくなっていることから、この部分のITO膜135bが剥がれて異物としてウェハ基板131上に再付着することが防止される。
【0115】
なお、当該電気光学装置を、反射型として用いる場合には、AL等の反射率の高い不透明な材料によって画素電極9aを形成してもよい。次に、画素電極9aの上に、ポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布した後、所定のプレティルト角をもつように、かつ所定方向でラビング処理を施すこと等により、配向膜16が形成される。
【0116】
一方、対向基板20については、ガラス基板等がまず用意され、額縁としての遮光膜53が、例えば金属クロムをスパッタした後、フォトリソグラフィ及びエッチングを経て形成される。なお、これらの遮光膜53は、導電性である必要はなく、Cr、Ni、AL等の金属材料のほか、カーボンやTiをフォトレジストに分散した樹脂ブラック等の材料から形成してもよい。
【0117】
次に、対向基板20の全面にスパッタ処理等により、ITO膜等の透明導電性膜を、約50〜200nmの厚さに堆積することにより、対向電極21を形成する。さらに、対向電極21の全面にポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布した後、所定のプレティルト角をもつように、かつ所定方向でラビング処理を施すこと等により、配向膜22が形成される。
【0118】
次に、ウェハ基板131に形成された各TFT基板10の4辺に沿ってシール材52を形成すると共に、シール材52の4隅に上下導通材106を形成して、配向膜16及び22が対面するように、各TFT基板10と各対向基板20とを対向させてシール材52により貼り合わされる。上下導通材106は下端においてTFT基板10の上下導通端子107に接触し、上端において対向基板20の共通電極21に接触する。
【0119】
そして、真空吸引等により、両基板間の空間に、例えば複数種のネマテッィク液晶を混合してなる液晶が吸引されて、所定層厚の液晶層50が形成される。そして、TFT基板10及び対向基板20とによる液晶パネルを、ウェハ基板131から分断する。
【0120】
なお、シール材52は、両基板を貼り合わせるため、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、紫外線、加熱等により硬化させられたものである。また、このシール材52中には、本実施形態における液晶装置を、液晶装置がプロジェクタ用途のように小型で拡大表示を行う液晶装置に適用するのであれば、両基板間の距離(基板間ギャップ)を所定値とするためのグラスファイバ、あるいはガラスビーズ等のキャップ材(スペーサ)が散布されている。あるいは、当該液晶装置を液晶ディスプレイや液晶テレビのように大型で等倍表示を行う液晶装置に適用するのであれば、このようなギャップ材は、液晶層50中に含まれてよい。
【0121】
なお、走査線11a及びゲート電極3aに供給される走査信号遅延が問題にならないのならば、走査線駆動回路104は片側だけでもよいことは言うまでもない。また、データ線駆動回路101を画像表示領域10aの辺に沿って両側に配列してもよい。
【0122】
また、TFT基板10上には、これらのデータ線駆動回路101、走査線駆動回路104等に加えて、複数のデータ線6aに画像信号を所定のタイミングで印加するサンプリング回路、複数のデータ線6aに所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【0123】
また、上述した実施形態においては、データ線駆動回路101及び走査線駆動回路104をウェハ基板131上に設ける代わりに、例えばTAB(Tape Automated Bonding)基板上に実装された駆動用LSIに、ウェハ基板131の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。また、対向基板20の投射光が入射する側及びウェハ基板131の出射光が出射する側には、それぞれ、例えばTN(Twisted Nematic)モード、VA(Vertically Aligned)モード、PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード・ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板等が所定の方向で配置される。
【0124】
また、上記実施の形態おいては、液晶装置用基板の例について説明したが、導電性材料と層間絶縁膜との積層構造を有する半導体基板等にも適用可能であることは明らかである。
【0125】
このように本実施の形態においては、ITO膜のドライエッチング後に実施されるウェットエッチングに際して、レジストをウェハ基板の外周部においても層間絶縁膜が覆われるようにITO膜の外側まで形成しており、ウェットエッチングに際して基板外周部のITO膜の下方の層間絶縁膜が除去されることを防止して、この部分のITO膜の膜剥がれによる異物の混入を阻止することができる。これりより、隣接する画素電極同士の短絡等の素子不良の発生を防止することができる。
【0126】
(実施例)
図10はウェハ基板の外周部近傍におけるITO膜の剥がれを有効に防止するための条件の例を示している。図10は図6のウェハ基板131の外周部近傍に形成されたITO膜135bの膜厚及び層間絶縁膜133(44)に対するレジスト外周位置を、スパッタ処理によって形成されたITO膜135bの最外周端からの距離の範囲によって示している。
【0127】
図10に示すように、ITO膜135bの膜厚が厚いほど、また、層間絶縁膜133(44)の膜厚が薄い程、レジストをITO膜の最外周端からより外側に形成する。
【0128】
尚、本発明によって製造される電気光学装置用基板は液晶装置用基板に限るものでなく、有機エレクトロルミネッセンス装置や無機エレクトロルミネッセンス装置のエレクトロルミネッセンス装置、電気泳動装置等に用いられる基板にも適用できることは言うまでも無い。また、1枚のウェハ基板上に複数のTFT基板を形成する例について説明したが、1枚のウェハ基板上に1つの電気光学装置用基板を形成する場合にも同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る基板の製造方法を示すフローチャート。
【図2】本実施の形態において製造した電気光学装置用基板を用いて構成した液晶装置をその上に形成された各構成要素と共に対向基板側から見た平面図。
【図3】素子基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封入する組立工程終了後の液晶装置を、図2のH−H’線の位置で切断して示す断面図。
【図4】図2及び図3に示す液晶装置の画素領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図。
【図5】図2及び図3に示す液晶装置の画素構造を詳細に示す断面図。
【図6】ITO膜及びPADの形成方法を断面図によって工程順に示す工程図。
【図7】アレイ製造時のウェハ基板を示す説明図。
【図8】ITO膜の成膜工程及びエッチング工程を説明するための説明図。
【図9】液晶装置用基板の製造方法を示すフローチャート。
【図10】有効なレジストの形成範囲を示す図表。
【図11】従来例の問題点を説明するための説明図。
【符号の説明】
S4 …ITOスパッタ工程、S5 …ITOフォト工程、S6 …ITOエッチング工程、S8 …PADフォト工程、S9 …PADエッチング工程。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a substrate, a method for manufacturing a substrate for an electro-optical device, and a method for manufacturing a liquid crystal device, in which a transparent electrode at an edge of a wafer substrate is hardly peeled to prevent element failure.
[0002]
[Prior art]
In general, an electro-optical device, for example, a liquid crystal device that performs a predetermined display using liquid crystal as an electro-optical material has a configuration in which liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates. Among them, in an electro-optical device such as a liquid crystal device of an active matrix drive system using a TFT drive, a TFD drive or the like, each intersection of a number of scanning lines (gate lines) and data lines (source lines) arranged vertically and horizontally is provided. Correspondingly, a pixel electrode and a switching element are provided on a substrate (active matrix substrate).
[0003]
A switching element such as a TFT element is turned on by an ON signal supplied to a gate line, and writes an image signal supplied via a source line to a pixel electrode (transparent electrode (ITO film)). Thus, a voltage based on the image signal is applied to the liquid crystal layer between the pixel electrode and the counter electrode, thereby changing the arrangement of the liquid crystal molecules. Thus, the image display is performed by changing the transmittance of the pixel and changing the light passing through the pixel electrode and the liquid crystal layer according to the image signal.
[0004]
An element substrate that constitutes such a switching element is formed by stacking a semiconductor thin film, an insulating thin film, or a conductive thin film having a predetermined pattern on a wafer substrate such as a glass or quartz substrate. That is, the TFT substrate and the like are formed by repeating the film formation process of various films and the photolithography process.
[0005]
In the resist coating step in the photolithography step, in the course of transporting the wafer substrate to the exposure device after the resist is applied, in order to prevent the resist from peeling off at the outer peripheral portion of the substrate and causing particle contamination, the resist is applied near the outer peripheral portion of the substrate. Generally, so-called edge rinsing without applying a resist using a rinsing liquid is performed. The edge rinse is disclosed in Patent Document 1.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-6-124887
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, the ITO film formed on the entire surface of the wafer substrate is patterned by dry etching after the photolithography process. However, in the dry etching of the liquid crystal substrate, an electrostatic chuck cannot be used to fix the wafer substrate, and the wafer substrate is fixed by a clamp attached to the outer peripheral portion due to the characteristics of the device. That is, at the time of dry etching, the ITO film on the outer peripheral portion of the substrate cannot be removed by the clamp attached to the outer peripheral portion, and the ITO film that is originally unnecessary remains on the outer peripheral portion. In addition, the sputtering apparatus for forming the ITO film on the entire surface cannot control the composition ratio at the outer peripheral portion of the substrate correctly due to a limitation in performance, and a defective ITO film which is easily peeled is formed at the outer peripheral portion of the substrate. ing.
[0008]
After the patterning of the ITO film, a terminal (PAD) for electrically connecting the liquid crystal device to an external circuit is formed. A wiring layer is formed below the ITO film with an interlayer insulating film interposed therebetween. By opening a hole in the interlayer insulating film, conduction between the wiring layer and the PAD is achieved.
[0009]
In such a PAD forming step, a resist is applied to form a mask pattern, and a part of the interlayer insulating film is removed by wet etching to form an opening. However, also in the PAD forming step, edge rinsing is performed when applying the resist. Therefore, the interlayer insulating film is exposed at the outer peripheral portion of the substrate, and the interlayer insulating film below the ITO film is partially removed.
[0010]
FIG. 11 is an explanatory diagram showing this state. In FIG. 11, a wiring layer 112 is formed on a substrate 111, and ITO films 115 and 116 are formed on the wiring layer 112 via an interlayer insulating film 113. A resist is formed on the ITO film 115 to form an opening for PAD formation. However, at the edge of the substrate, the interlayer insulating film 113 is removed by the wet etching solution, and the ITO film 116 is in a floating state.
[0011]
Then, the defective ITO film 116 formed in the vicinity of the outer peripheral portion of the wafer substrate 111 which is relatively easily peeled off is removed from the vicinity of the outer peripheral portion of the substrate in the cleaning step and adheres to the surface of the substrate 111 again. There is a problem that such a foreign substance of the ITO film 116 enters a gap between the ITO films 115 of the adjacent pixels and causes an element failure such as a short circuit.
[0012]
The present invention has been made in view of such a problem, and adopts edge rinsing and forms a resist so as to cover an interlayer insulating film on an outer peripheral portion of a wafer substrate, thereby preventing peeling of an ITO film. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a substrate, a method of manufacturing a substrate for an electro-optical device, and a method of manufacturing a liquid crystal device that can prevent the occurrence of element failure.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In the method for manufacturing a substrate according to the present invention, a step of forming an interlayer insulating film disposed between a plurality of film layers stacked on a substrate and a step of forming a film layer of a conductive material on the interlayer insulating film And a step of coating at least the interlayer insulating film with a resist on an end face of the substrate during wet etching performed after patterning the film-forming layer with the conductive material.
[0014]
According to such a configuration, an interlayer insulating film is formed between the deposition layers stacked on the substrate. A film formation layer of a conductive material is formed on the interlayer insulating film, and the film formation layer of the conductive material is patterned. When wet etching is performed after this patterning, a resist serving as a mask for wet etching is formed so as to cover at least the interlayer insulating film on the end face of the substrate. As a result, the interlayer insulating film is not removed at the end face of the substrate during the wet etching, so that the film formed of the conductive material near the end face of the substrate does not remain in a floating state with the lower interlayer insulating film remaining reliably. Accordingly, it is possible to prevent the deposition layer of the conductive material near the substrate end face from peeling off, and it is possible to prevent an element failure due to the film peeling of the conductive material.
[0015]
In addition, the resist is extended toward the outside of the substrate by a predetermined distance from the end surface of the film formation layer made of the conductive material in the vicinity of the end surface of the substrate, so that the interlayer insulating film is formed on the end surface of the substrate. Is characterized by being coated.
[0016]
According to such a configuration, since the resist is extended toward the outside of the substrate by a predetermined distance from the end surface of the film formation layer made of the conductive material in the vicinity of the substrate end surface, the interlayer insulating film is formed on the substrate end surface. Coating can be reliably performed.
[0017]
Further, the resist is subjected to edge rinsing in the vicinity of the end face of the substrate, and has a smaller thickness than other portions.
[0018]
According to such a configuration, the resist is formed thin in the vicinity of the end face of the substrate, so that peeling of the resist can be suppressed and particle contamination can be prevented.
[0019]
Further, before the step of forming the interlayer insulating film, a step of forming a wiring layer below the interlayer insulating film, and a step of exposing the wiring layer by wet etching after the step of covering with the resist. Forming a part.
[0020]
According to such a configuration, in order to expose the wiring layer formed below the interlayer insulating film, wet etching is performed after patterning the film-forming layer with the conductive material. Even in this case, since the resist covers the interlayer insulating film on the end face of the substrate, the interlayer insulating film on the end face of the substrate is not removed, so that peeling of the film formation layer due to the conductive material can be suppressed.
[0021]
Further, the method of manufacturing a substrate for an electro-optical device according to the present invention includes: a step of forming an interlayer insulating film on a film formation layer laminated on the substrate; a step of forming a transparent electrode on the interlayer insulating film; At the time of wet etching performed after patterning of the transparent electrode, a step of coating at least the interlayer insulating film with a resist on the end face of the substrate is provided.
[0022]
According to such a configuration, the interlayer insulating film is formed on the film formation layer on the substrate, and the transparent electrode is formed on the interlayer insulating film. The transparent electrode is patterned. At the time of this patterning, the transparent electrode may remain on the edge of the substrate that is not originally needed. However, when wet etching is performed after patterning, a resist serving as a mask for wet etching is formed so as to cover at least the interlayer insulating film on the end face of the substrate. Accordingly, the interlayer insulating film is not removed from the end face of the substrate during the wet etching, so that the transparent electrode near the end face of the substrate does not float, and peeling of the transparent electrode is prevented. Accordingly, it is possible to prevent foreign substances from being attached to the substrate as foreign matter of the transparent electrode, and to prevent element failure.
[0023]
Further, the method for manufacturing an electro-optical device substrate according to the present invention includes a step of forming a wiring layer on the substrate, a step of forming an interlayer insulating film on the wiring layer, and forming a transparent electrode on the interlayer insulating film. Forming, and after patterning the transparent electrode, forming a resist so as to cover at least the interlayer insulating film at the end face of the substrate, and performing wet etching using the resist as a mask pattern to form the wiring. Forming an opening for exposing the layer.
[0024]
According to such a configuration, the wiring layer is formed on the substrate, and the transparent electrode is formed on the wiring layer via the interlayer insulating film. After patterning the transparent electrode, a resist is formed on the end face of the substrate so as to cover at least the interlayer insulating film. Next, wet etching is performed using the resist as a mask pattern to form an opening exposing the wiring layer. In this wet etching, the interlayer insulating film is not removed, and peeling of the transparent electrode is prevented.
[0025]
A method for manufacturing a liquid crystal device according to the present invention is characterized in that a liquid crystal device is manufactured using a substrate for a liquid crystal device manufactured by the method for manufacturing a substrate or the method for manufacturing a substrate for an electro-optical device.
[0026]
According to such a configuration, occurrence of element failure in the liquid crystal device substrate is prevented, and a high-quality liquid crystal device can be manufactured.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a flowchart showing a method for manufacturing a substrate according to the first embodiment of the present invention. This embodiment is applied to the manufacture of a substrate for a liquid crystal device, which is a substrate for an electro-optical device. FIG. 2 is a plan view of the liquid crystal device formed using the electro-optical device substrate manufactured in the present embodiment, together with the components formed thereon, as viewed from the counter substrate side. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the liquid crystal device after the assembly step of bonding the liquid crystal by bonding the element substrate and the counter substrate together and cutting the liquid crystal device along the line HH ′ in FIG. FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of various elements, wiring, and the like in a plurality of pixels constituting a pixel region of the liquid crystal device shown in FIGS. FIG. 5 is a sectional view showing the pixel structure of the liquid crystal device shown in FIGS. 2 and 3 in detail. FIG. 6 is a process chart showing a method of forming the ITO film and the PAD in a sectional view in the order of steps. FIG. 7 is an explanatory view showing a wafer substrate at the time of manufacturing an array, and FIG. 8 is an explanatory view for explaining an ITO film forming step and an etching step. FIG. 9 is a flowchart showing a method of manufacturing a substrate for a liquid crystal device, and FIG. 10 is a table showing an effective resist formation range. In each of the above drawings, the scale of each layer and each member is different in order to make each layer and each member have a size recognizable in the drawings.
[0028]
In the present embodiment, the resist at the time of forming the PAD is formed so as to cover the interlayer insulating film on the outer peripheral portion of the wafer substrate while performing a certain degree of edge rinsing, thereby preventing the contamination of the resist with particles and the ITO. The interlayer insulating film immediately below the film is prevented from being removed, and peeling of the ITO film near the outer peripheral portion of the wafer substrate is prevented.
[0029]
First, an overall configuration of a liquid crystal device formed using a liquid crystal device substrate which is a substrate for an electro-optical device manufactured in the present embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 2 and 3, the liquid crystal device includes, for example, a TFT substrate 10 made of a quartz substrate, a glass substrate, and a silicon substrate, and an opposing substrate 20 made of, for example, a glass substrate or a quartz substrate. A liquid crystal 50 is sealed between the two. On the TFT substrate 10, pixel electrodes (ITO films) 9a and the like constituting pixels are arranged in a matrix. A counter electrode (ITO film) 21 is provided on the entire surface of the counter substrate 20. FIG. 4 shows an equivalent circuit of an element on the TFT substrate 10 constituting a pixel.
[0030]
As shown in FIG. 4, in the pixel region, a plurality of scanning lines 11a and a plurality of data lines 6a are wired so as to intersect with each other, and a pixel electrode is formed in a region defined by the scanning lines 11a and the data lines 6a. (ITO films) 9a are arranged in a matrix. Then, a TFT 30 is provided at each intersection of the scanning line 11a and the data line 6a, and the pixel electrode 9a is connected to the TFT 30.
[0031]
The TFT 30 is turned on by the ON signal of the scanning line 11a, whereby the image signal supplied to the data line 6a is supplied to the pixel electrode 9a. A voltage between the pixel electrode 9 a and the counter electrode 21 provided on the counter substrate 20 is applied to the liquid crystal 50. In addition, a storage capacitor 70 is provided in parallel with the pixel electrode 9a, and the storage capacitor 70 allows the voltage of the pixel electrode 9a to be held for a time that is, for example, three digits longer than the time during which the source voltage is applied. The storage capacitor 70 improves voltage holding characteristics and enables image display with a high contrast ratio.
[0032]
FIG. 5 is a schematic sectional view of a liquid crystal device focusing on one pixel.
[0033]
A plurality of pixel electrodes 9a are provided in a matrix on the TFT substrate 10, and data lines 6a and scanning lines 11a are provided along respective vertical and horizontal boundaries of the pixel electrodes 9a. The data line 6a has a laminated structure including an aluminum film and the like as described later, and the scanning line 11a is formed of, for example, a conductive polysilicon film. The scanning line 11a is electrically connected to the gate electrode 3a of the semiconductor layer 1a facing the channel region 1a '. That is, the gate electrode 3a connected to the scanning line 11a and the channel region 1a 'are opposed to each other where the scanning line 11a intersects with the data line 6a, thereby forming a pixel switching TFT 30.
[0034]
On the TFT substrate 10, in addition to the TFT 30 and the pixel electrode 9a, various configurations including these are provided in a laminated structure. As shown in FIG. 5, this laminated structure includes, in order from the bottom, a first layer (film formation layer) including the scanning line 11a, a second layer including the TFT 30 including the gate electrode 3a, and a third layer including the storage capacitor 70. A fourth layer including the data line 6a, a fifth layer including the shield layer 400, and a sixth layer (uppermost layer) including the pixel electrode 9a and the alignment film 16 and the like. A base insulating film 12 is provided between the first and second layers, a first interlayer insulating film 41 is provided between the second and third layers, and a second interlayer insulating film 42 is provided between the third and fourth layers. , A third interlayer insulating film 43 is provided between the fourth and fifth layers, and a fourth interlayer insulating film 44 is provided between the fifth and sixth layers, respectively. Has been prevented. In addition, the various insulating films 12, 41, 42, 43, and 44 are also provided with, for example, contact holes for electrically connecting the high-concentration source region 1d in the semiconductor layer 1a of the TFT 30 and the data line 6a. Has been. Hereinafter, each of these elements will be described in order from the bottom.
[0035]
The first layer includes, for example, a simple metal or an alloy including at least one of refractory metals such as Ti (titanium), Cr (chromium), W (tungsten), Ta (tantalum), and Mo (molybdenum). A scanning line 11a made of metal silicide, polysilicide, a laminate thereof, or conductive polysilicon is provided. The scanning lines 11a are patterned in a stripe shape when viewed in plan. More specifically, the stripe-shaped scanning line 11a includes a main line extending in the horizontal direction and a protrusion extending in the vertical direction in which the data line 6a or the shield layer 400 extends. The protruding portions extending from the adjacent scanning lines 11a are not connected to each other, and therefore, the scanning lines 11a are separated one by one.
[0036]
Thus, the scanning line 11a has a function of simultaneously controlling ON / OFF of the TFTs 30 existing in the same row. Further, since the scanning line 11a is formed so as to substantially fill a region where the pixel electrode 9a is not formed, the scanning line 11a also has a function of blocking light from entering the TFT 30 from below. This suppresses the occurrence of light leakage current in the semiconductor layer 1a of the TFT 30, and enables high-quality image display without flicker or the like.
[0037]
The TFT 30 including the gate electrode 3a is provided in the second layer. As shown in FIG. 5, the TFT 30 has an LDD (Lightly Doped Drain) structure, and includes a gate electrode 3a as described above, for example, a polysilicon film, and a channel formed by an electric field from the gate electrode 3a. A channel region 1a ′ of the semiconductor layer 1a to be formed, an insulating film 2 including a gate insulating film for insulating the gate electrode 3a from the semiconductor layer 1a, a low-concentration source region 1b and a low-concentration drain region 1c in the semiconductor layer 1a, and a high-concentration region A source region 1d and a high-concentration drain region 1e are provided.
[0038]
Then, a relay electrode 719 is formed on the second layer as the same film as the gate electrode 3a. The relay electrode 719 is formed in an island shape so as to be located substantially at the center of one side of each pixel electrode 9a when viewed in plan. Since the relay electrode 719 and the gate electrode 3a are formed as the same film, when the latter is made of, for example, a conductive polysilicon film, the former is also made of a conductive polysilicon film.
[0039]
The above-described TFT 30 preferably has an LDD structure as shown in FIG. 5, but may have an offset structure in which impurities are not implanted in the low-concentration source region 1b and the low-concentration drain region 1c. A self-aligned TFT in which impurities are implanted at a high concentration as a mask to form a high-concentration source region and a high-concentration drain region in a self-aligned manner may be used. Further, in the present embodiment, a single gate structure in which only one gate electrode of the pixel switching TFT 30 is disposed between the high-concentration source region 1d and the high-concentration drain region 1e has been described. Electrodes may be arranged. When a TFT is formed with a dual gate or triple gate or more as described above, a leak current at a junction between a channel and a source / drain region can be prevented, and a current in an off state can be reduced. Further, the semiconductor layer 1a constituting the TFT 30 may be a non-single-crystal layer or a single-crystal layer. For forming the single crystal layer, a known method such as a bonding method can be used. By using the semiconductor layer 1a as a single crystal layer, the performance of peripheral circuits in particular can be improved.
[0040]
Above the scanning line 11a and below the TFT 30, the underlying insulating film 12 made of, for example, a silicon oxide film is provided. The base insulating film 12 has a function of interlayer insulating the TFT 30 from the scanning line 11a, and is formed on the entire surface of the TFT substrate 10 so that pixel switching due to roughness at the time of polishing the surface of the TFT substrate 10 and dirt remaining after washing is performed. A function of preventing a change in characteristics of the TFT 30 for use.
[0041]
In the base insulating film 12, grooves (contact holes) 12cv having the same width as the channel length of the semiconductor layer 1a extending along the data lines 6a to be described later are dug on both sides of the semiconductor layer 1a in plan view. Corresponding to the groove 12cv, the gate electrode 3a stacked thereabove includes a portion formed in a concave shape on the lower side. Further, since the gate electrode 3a is formed so as to fill the entire groove 12cv, a side wall 3b integrally formed with the gate electrode 3a is extended. I have. Thus, the semiconductor layer 1a of the TFT 30 is covered from the side as viewed in plan, and at least the incidence of light from this portion is suppressed.
[0042]
The side wall 3b is formed so as to fill the groove 12cv, and the lower end thereof is in contact with the scanning line 11a. Here, since the scanning line 11a is formed in a stripe shape as described above, the gate electrode 3a and the scanning line 11a existing in a certain row always have the same potential as long as the row is focused.
[0043]
Note that a structure in which another scanning line including the gate electrode 3a is formed so as to be parallel to the scanning line 11a may be employed. In this case, the scanning line 11a and the another scanning line have a redundant wiring structure. Thereby, for example, even when a part of the scanning line 11a has some defect and normal energization becomes impossible, another scanning line existing in the same row as the scanning line 11a is not used. As long as it is sound, the operation control of the TFT 30 can still be performed normally through it.
[0044]
The storage capacitor 70 is provided in the third layer. The storage capacitor 70 includes a lower electrode 71 serving as a pixel potential-side capacitor electrode connected to the high-concentration drain region 1 e and the pixel electrode 9 a of the TFT 30, and a capacitor electrode 300 serving as a fixed-potential-side capacitor electrode. It is formed by being arranged to face through. According to the storage capacitor 70, the potential holding characteristic of the pixel electrode 9a can be significantly improved. In addition, since the storage capacitor 70 is formed so as not to reach the light transmission region substantially corresponding to the formation region of the pixel electrode 9a (in other words, it is formed so as to fit within the light shielding region). The pixel aperture ratio of the entire electro-optical device is maintained relatively large, so that a brighter image can be displayed.
[0045]
More specifically, the lower electrode 71 is made of, for example, a conductive polysilicon film and functions as a pixel potential side capacitance electrode. However, the lower electrode 71 may be formed of a single-layer film or a multilayer film containing a metal or an alloy. The lower electrode 71 has a function of relay connection between the pixel electrode 9a and the high-concentration drain region 1e of the TFT 30, in addition to a function as a pixel potential side capacitor electrode. This relay connection is performed via the relay electrode 719 as described later.
[0046]
The capacitance electrode 300 functions as a fixed potential side capacitance electrode of the storage capacitor 70. In order to set the capacitor electrode 300 to a fixed potential, the capacitor electrode 300 is electrically connected to the shield layer 400 set to the fixed potential.
[0047]
The capacitor electrode 300 is formed in an island shape on the TFT substrate 10 so as to correspond to each pixel, and the lower electrode 71 is formed to have substantially the same shape as the capacitor electrode 300. . As a result, the storage capacitor 70 does not have a wasteful spread in a plan view, that is, does not lower the pixel aperture ratio, and can realize the maximum capacitance value under the circumstances. That is, the storage capacitor 70 has a smaller area and a larger capacitance value.
[0048]
As shown in FIG. 5, the dielectric film 75 is, for example, a silicon oxide film such as a relatively thin HTO (High-Teleperture oxide) film having a film thickness of about 5 to 200 nm, an LTO (Low Telerature oxide) film, or a silicon nitride film. Consists of From the viewpoint of increasing the storage capacitance 70, the thinner the dielectric film 75 is, the better the reliability of the film can be obtained. The dielectric film 75 has a two-layer structure including a silicon oxide film 75a as a lower layer and a silicon nitride film 75b as an upper layer, as shown in FIG. The presence of the silicon nitride film 75b having a relatively large dielectric constant allows the capacitance value of the storage capacitor 70 to be increased, and the presence of the silicon oxide film 75a lowers the withstand voltage of the storage capacitor 70. I won't let you go. Thus, by forming the dielectric film 75 in a two-layer structure, it is possible to enjoy two opposing effects.
[0049]
Further, the presence of the silicon nitride film 75b makes it possible to prevent water from entering the TFT 30 before it occurs. Accordingly, the operation of the device can be performed for a relatively long time without causing a situation in which the threshold voltage of the TFT 30 increases. In this embodiment, the dielectric film 75 has a two-layer structure. However, the dielectric film 75 has a three-layer structure such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a silicon oxide film, or more. May be configured to have a laminated structure.
[0050]
Above the TFT 30 or the gate electrode 3a and the relay electrode 719 described above and below the storage capacitor 70, for example, NSG (non-silicate glass), PSG (phosphosilicate glass), BSG (boron silicate glass), BPSG ( A silicate glass film such as boron phosphorus silicate glass, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like, or a first interlayer insulating film 41 preferably made of NSG is formed. In the first interlayer insulating film 41, a contact hole 81 for electrically connecting the high-concentration source region 1d of the TFT 30 and a data line 6a described later is opened while penetrating a second interlayer insulating film 42 described later. There is a hole. In the first interlayer insulating film 41, a contact hole 83 for electrically connecting the high-concentration drain region 1e of the TFT 30 and the lower electrode 71 constituting the storage capacitor 70 is formed.
[0051]
Further, the first interlayer insulating film 41 is provided with a contact hole 881 for electrically connecting the lower electrode 71 as a pixel potential side capacitor electrode constituting the storage capacitor 70 and the relay electrode 719. . In addition, in the first interlayer insulating film 41, a contact hole 882 for electrically connecting the relay electrode 719 and a second relay electrode 6a2 described later is opened while penetrating the second interlayer insulating film described later. ing.
[0052]
As shown in FIG. 5, the contact hole 882 is formed in a region other than the storage capacitor 70, and the lower electrode 71 is drawn out to the upper layer via the contact hole 882 by bypassing the lower layer relay electrode 719 once. Therefore, even when the lower electrode 71 is connected to the upper pixel electrode 9a, it is not necessary to form the lower electrode 71 wider than the dielectric film 75 and the capacitor electrode 300. Therefore, the lower electrode 71, the dielectric film 75, and the capacitor electrode 300 can be simultaneously patterned in one etching process. This facilitates control of the etching rate of each of the lower electrode 71, the dielectric film 75, and the capacitor electrode 300, and can increase the degree of freedom in designing the thickness and the like.
[0053]
Further, since the dielectric film 75 is formed in the same shape as the lower electrode 71 and the capacitor electrode 300 and has no spread, when the semiconductor layer 1a of the TFT 30 is subjected to hydrogenation processing, hydrogen used for the processing is used. Can easily reach the semiconductor layer 1a through the opening around the storage capacitor 70.
[0054]
The first interlayer insulating film 41 may be baked at about 1000 ° C. to activate the ions implanted in the polysilicon film forming the semiconductor layer 1a and the gate electrode 3a.
[0055]
The fourth layer is provided with a data line 6a. The data line 6a is formed in a stripe shape in the vertical direction so as to coincide with the direction in which the semiconductor layer 1a of the TFT 30 extends. As shown in FIG. 5, the data lines 6a are, in order from the lower layer, a layer made of aluminum (reference numeral 41A in FIG. 5), a layer made of titanium nitride (see reference numeral 41TN in FIG. 5), and a layer made of silicon nitride film (see FIG. 5). It is formed as a film having a three-layer structure denoted by reference numeral 401) in FIG. The silicon nitride film is patterned to have a slightly larger size so as to cover the underlying aluminum layer and titanium nitride layer. Since the data line 6a contains aluminum, which is a relatively low-resistance material, supply of image signals to the TFT 30 and the pixel electrode 9a can be realized without interruption. On the other hand, by forming a silicon nitride film having a relatively excellent effect of damping intrusion of moisture on the data line 6a, the moisture resistance of the TFT 30 can be improved, and the life of the TFT 30 can be prolonged. The silicon nitride film is preferably a plasma silicon nitride film.
[0056]
In the fourth layer, a relay layer 6a1 for a shield layer and a second relay electrode 6a2 are formed as the same film as the data line 6a. These are not formed so as to have a planar shape continuous with the data line 6a when viewed in a plan view, but are formed so as to be separated from each other in patterning. In other words, when focusing on the data line 6a, the relay layer 6a1 has a substantially quadrangular shape immediately to the right of the data line 6a, and has a substantially quadrilateral shape slightly larger than the relay layer 6a1 to the right of the shield layer. The second relay electrode 6a2 is formed. The shield layer relay layer 6a1 and the second relay electrode 6a2 are formed in the same process as the data line 6a, and have a three-layer structure of a layer made of aluminum, a layer made of titanium nitride, and a layer made of a plasma nitride film in order from the lower layer. It is formed as. The plasma nitride film is patterned to have a slightly larger size so as to cover the underlying aluminum layer and titanium nitride layer. The titanium nitride layer functions as a barrier metal for preventing penetration of etching of the contact holes 803 and 804 formed with respect to the shield layer relay layer 6a1 and the second relay electrode 6a2. In addition, by forming a plasma nitride film having a relatively excellent effect of blocking the intrusion of moisture on the relay layer 6a1 for the shield layer and the second relay electrode 6a2, it is possible to improve the moisture resistance of the TFT 30. A longer life can be achieved. Incidentally, a plasma silicon nitride film is desirable as the plasma nitride film.
[0057]
Above the storage capacitor 70 and below the data line 6a, a silicate glass film such as NSG, PSG, BSG, or BPSG, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like, or preferably, a plasma CVD method using TEOS gas The second interlayer insulating film 42 is formed. In the second interlayer insulating film 42, a contact hole 81 for electrically connecting the high concentration source region 1d of the TFT 30 and the data line 6a is opened, and the shield layer relay layer 6a1 and the storage capacitor 70 are formed. A contact hole 801 for electrically connecting the capacitor electrode 300 serving as the upper electrode is formed. Further, a contact hole 882 for electrically connecting the second relay electrode 6a2 and the relay electrode 719 is formed in the second interlayer insulating film.
[0058]
The shield layer 400 is formed on the fifth layer. The shield layer 400 is formed in a lattice shape so as to extend in the horizontal and vertical directions when viewed in plan. Particularly, a portion of the shield layer 400 extending in the vertical direction is formed so as to cover the data line 6a and to be wider than the data line 6a. In addition, a portion extending in the horizontal direction has a cutout near the center of one side of each pixel electrode 9a in order to secure a region for forming a third relay electrode 402 described later.
[0059]
Further, at the corners of the intersections of the shield layers 400 extending in the horizontal and vertical directions, substantially triangular portions are provided so as to fill the corners. By providing the substantially triangular portion in the shield layer 400, light can be effectively shielded from the semiconductor layer 1a of the TFT 30. That is, light that is about to enter the semiconductor layer 1a obliquely from above is reflected or absorbed by this triangular portion, and does not reach the semiconductor layer 1a. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of light leakage current and display a high-quality image without flicker or the like.
[0060]
The shield layer 400 extends from the image display area 10a in which the pixel electrode 9a is arranged to the periphery thereof, and is electrically connected to a constant potential source to have a fixed potential. Note that the constant potential source may be a constant potential source of a positive power supply or a negative power supply supplied to the data line driving circuit 101 described later, or a constant potential source supplied to the counter electrode 21 of the counter substrate 20.
[0061]
As described above, the presence of the shield layer 400 which is formed so as to cover the entire data line 6a and has a fixed potential reduces the influence of capacitive coupling generated between the data line 6a and the pixel electrode 9a. It can be eliminated. That is, it is possible to avoid a situation in which the potential of the pixel electrode 9a fluctuates in accordance with the energization of the data line 6a, which may cause display unevenness or the like along the data line 6a on an image. Can be reduced. Since the shield layer 400 is formed in a lattice shape, it is possible to suppress unnecessary capacitive coupling even at a portion where the scanning line 11a extends, without causing unnecessary capacitive coupling.
[0062]
In the fourth layer, a third relay electrode 402 as a relay layer is formed as the same film as the shield layer 400. The third relay electrode 402 has a function of relaying an electrical connection between the second relay electrode 6a2 and the pixel electrode 9a via a contact hole 89 described later. The shield layer 400 and the third relay electrode 402 are not formed continuously in a planar shape, but are formed so as to be separated on patterning.
[0063]
On the other hand, the above-mentioned shield layer 400 and third relay electrode 402 have a two-layer structure of a lower layer made of aluminum and an upper layer made of titanium nitride. In the third relay electrode 402, the lower layer made of aluminum is connected to the second relay electrode 6a2, and the upper layer made of titanium nitride is connected to the pixel electrode 9a made of an ITO film or the like. ing. When aluminum and the ITO film are directly connected, electric corrosion occurs between the two, and a favorable electrical connection cannot be realized due to disconnection of aluminum or insulation due to formation of alumina. On the other hand, since the titanium nitride and the ITO film are connected, the contact resistance is low and good connectivity is obtained.
[0064]
As described above, since the electrical connection between the third relay electrode 402 and the pixel electrode 9a can be satisfactorily realized, the voltage application to the pixel electrode 9a or the potential holding characteristic of the pixel electrode 9a is maintained satisfactorily. It becomes possible.
[0065]
Further, since the shield layer 400 and the third relay electrode 402 include aluminum having relatively excellent light reflection performance and titanium nitride having relatively excellent light absorption performance, they can function as a light shielding layer. That is, according to these, it is possible to block the progress of the incident light (see FIG. 5) on the semiconductor layer 1a of the TFT 30 on the upper side. Note that such a light shielding function can be similarly applied to the above-described capacitance electrode 300 and data line 6a. The shield layer 400, the third relay electrode 402, the capacitor electrode 300, and the data line 6a form a part of a laminated structure built on the TFT substrate 10 and serve as an upper light-shielding film that blocks light from entering the TFT 30 from above. Function.
[0066]
Above the data line 6a and below the shield layer 400, a silicate glass film such as NSG, PSG, BSG, BPSG, etc., a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like, or preferably, a plasma CVD method using TEOS gas The third interlayer insulating film 43 is formed. In the third interlayer insulating film 43, a contact hole 803 for electrically connecting the shield layer 400 and the relay layer 6a1 for the shield layer, and a third relay electrode 402 and the second relay electrode 6a2 are electrically connected. The contact holes 804 for connecting to each other are opened.
[0067]
The second interlayer insulating film 42 may not be subjected to the above-described baking with respect to the first interlayer insulating film 41, so that the stress generated near the interface of the capacitor electrode 300 may be reduced.
[0068]
As described above, the pixel electrodes 9a are formed in a matrix on the sixth layer, and the alignment film 16 is formed on the pixel electrodes 9a. Under the pixel electrode 9a, a silicate glass film such as NSG, PSG, BSG, or BPSG, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like, or preferably, a plasma film formed by a plasma CVD method using a TEOS gas. A fourth interlayer insulating film 44 made of TEOS is formed. A contact hole 89 for electrically connecting the pixel electrode 9a and the third relay electrode 402 is formed in the fourth interlayer insulating film 44.
[0069]
The surfaces of the third and fourth interlayer insulating films 43 and 44 are flattened by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) process or the like. Poor alignment of the liquid crystal layer 50 due to steps due to various wirings, elements, etc. existing below the planarized interlayer insulating films 43, 44 is reduced. However, instead of or in addition to performing the planarization process on the third and fourth interlayer insulating films 43 and 44 in this manner, the TFT substrate 10, the base insulating film 12, the first interlayer insulating film 41, and the second interlayer insulating film 41 A flattening process may be performed by digging a groove in at least one of the insulating film 42 and the third interlayer insulating film 43 and burying the wiring such as the data line 6a or the TFT 30 or the like.
[0070]
Further, the storage capacitor 70 has a three-layer structure of a pixel potential side capacitance electrode, a dielectric film, and a fixed potential side capacitance electrode in order from the bottom, but may have a structure opposite thereto. .
[0071]
As shown in FIGS. 2 and 3, the opposing substrate 20 is provided with a light-shielding film 53 as a frame for dividing a display area. A transparent conductive film such as an ITO film is formed on the entire surface of the counter substrate 20 as the counter electrode 21, and a polyimide alignment film 22 is formed on the entire surface of the counter electrode 21. The alignment film 22 is rubbed in a predetermined direction so as to give a predetermined pretilt angle to the liquid crystal molecules.
[0072]
In a region outside the light-shielding film 53, a sealing material 52 for enclosing liquid crystal is formed between the TFT substrate 10 and the counter substrate 20. The sealing material 52 is disposed so as to substantially match the contour shape of the counter substrate 20, and fixes the TFT substrate 10 and the counter substrate 20 to each other. The sealing material 52 is missing at a part of one side of the TFT substrate 10, and a liquid crystal injection port 108 for injecting the liquid crystal 50 is formed in a gap between the bonded TFT substrate 10 and the counter substrate 20. You. After the liquid crystal is injected from the liquid crystal injection port 108, the liquid crystal injection port 108 is sealed with a sealing material 109.
[0073]
A data line driving circuit 101 for driving the data line 6a by supplying an image signal to the data line 6a at a predetermined timing and an external connection terminal 102 for connection to an external circuit are provided in a region outside the sealing material 52. Are provided along one side of the TFT substrate 10. Along the two sides adjacent to the one side, a scanning line driving circuit 104 for driving the gate electrode 3a by supplying a scanning signal to the scanning line 11a and the gate electrode 3a at a predetermined timing is provided. The scanning line driving circuit 104 is formed on the TFT substrate 10 at a position facing the light shielding film 53 inside the sealing material 52. Further, on the TFT substrate 10, a wiring 105 for connecting the data line driving circuit 101, the scanning line driving circuit 104, the external connection terminal 102, and the upper / lower conduction terminal 107 is provided facing three sides of the light shielding film 53. I have.
[0074]
The upper and lower conductive terminals 107 are formed on the four TFT substrates 10 at the corners of the sealing material 52. A vertical conductive material 106 is provided between the TFT substrate 10 and the counter substrate 20, the lower end of which contacts the upper and lower conductive terminals 107 and the upper end of which contacts the counter electrode 21. Electrical continuity is established between 10 and counter substrate 20.
[0075]
The present invention is not limited to the three-dimensional and two-dimensional layout of each component, but may be various other forms.
[0076]
Next, a method for manufacturing an electro-optical device substrate according to the present embodiment will be described with reference to the explanatory diagrams of FIGS. 6 to 8 and the flowchart of FIG. In this embodiment, an example will be described in which an array manufacturing method is adopted and a plurality of TFT substrates (active matrix substrates) are cut out from one mother glass substrate. That is, a plurality of TFT substrates 10 shown in FIGS. 2 and 3 are simultaneously formed on the mother glass substrate by repeating the film formation and the photolithography process while keeping the size of the mother glass substrate.
[0077]
First, in step S31 of FIG. 9, a wafer substrate 131 (TFT substrate 10) (see FIG. 7) such as a quartz substrate, glass, or silicon substrate is prepared. Here, annealing is preferably performed at a high temperature of about 900 to 1300 ° C. in an inert gas atmosphere such as N (nitrogen), and pre-processing is performed so that distortion generated in the wafer substrate 131 in a high-temperature process performed later is reduced. Keep it.
[0078]
Next, a metal alloy film such as a metal such as Ti, Cr, W, Ta, or Mo, or a metal silicide is formed on the entire surface of the wafer substrate 131 thus processed by sputtering to a thickness of about 100 to 500 nm, preferably. Is deposited to a thickness of 200 nm. Hereinafter, such a film before patterning is referred to as a precursor film. Then, the precursor film of the metal alloy film is patterned by photolithography and etching to form a scanning line 11a having a planar shape of a stripe (step S32).
[0079]
Next, a TEOS (tetra-ethyl-ortho-silicate) gas, a TEB (tetra-ethyl-borate) gas, and a TMOP (tetra-methyl-oxy) gas are formed on the scanning line 11a by, for example, normal pressure or reduced pressure CVD. A silicate glass film such as NSG (non-silicate glass), PSG (phosphorus silicate glass), BSG (boron silicate glass), BPSG (boron phosphorous silicate glass), a silicon nitride film or a silicon oxide film using a foslate) gas or the like. The underlying insulating film 12 made of the above is formed (Step S33). The thickness of the base insulating film 12 is, for example, about 500 to 2000 nm.
[0080]
In the next step S34, semiconductor layer 1a is formed. The precursor film of the semiconductor layer 1a is formed on the base insulating film 12 in a relatively low temperature environment of about 450 to 550 ° C., preferably about 500 ° C., under reduced pressure using monosilane gas, disilane gas, or the like at a flow rate of about 400 to 600 cc / min. An amorphous silicon film formed by CVD (for example, CVD at a pressure of about 20 to 40 Pa). Next, a p-Si (polysilicon) film having a thickness of about 50 to 200 nm is formed by performing a heat treatment in a nitrogen atmosphere at about 600 to 700 ° C. for about 1 to 10 hours, preferably for 4 to 6 hours. , Preferably solid phase growth to a thickness of about 100 nm. As a method for solid phase growth, annealing using RTA or laser annealing using an excimer laser or the like may be used. At this time, depending on whether the pixel switching TFT 30 is an n-channel type or a p-channel type, a dopant of a group V element or a group III element may be slightly doped by ion implantation or the like. Then, a semiconductor layer 1a having a predetermined pattern is formed by photolithography and etching.
[0081]
Next, in step S35, the semiconductor layer 1a forming the TFT 30 is thermally oxidized at a temperature of about 900 to 1300 ° C., preferably at a temperature of about 1000 ° C. to form a lower gate insulating film. Subsequently, an upper gate insulating film is formed by a low-pressure CVD method or the like, thereby forming an insulating film 2 (including a gate insulating film) made of a single or multilayer high-temperature silicon oxide film (HTO film) or a silicon nitride film. . As a result, the semiconductor layer 1a has a thickness of about 30 to 150 nm, preferably about 35 to 50 nm, and the insulating film 2 has a thickness of about 20 to 150 nm, preferably about 30 to 100 nm. It will be thick.
[0082]
Next, in order to control the threshold voltage Vth of the pixel switching TFT 30, a predetermined amount of a dopant such as boron is doped into the n-channel region or the p-channel region of the semiconductor layer 1a by ion implantation or the like. I do.
[0083]
Next, a groove 12cv communicating with the scanning line 11a is formed in the base insulating film 12. The groove 12cv is formed by dry etching such as reactive ion etching and reactive ion beam etching.
[0084]
Next, a polysilicon film is deposited by a low pressure CVD method or the like, and phosphorus (P) is thermally diffused to make the polysilicon film conductive. Instead of the thermal diffusion, a doped silicon film in which P ions are introduced simultaneously with the formation of the polysilicon film may be used. The thickness of the polysilicon film is about 100 to 500 nm, preferably about 350 nm. Then, a gate electrode 3a having a predetermined pattern including the gate electrode portion of the TFT 30 is formed by photolithography and etching (step S36). When the gate electrode 3a is formed, the side wall 3b extending therefrom is also formed at the same time. The side wall 3b is formed by depositing the above-described polysilicon film also on the inside of the trench 12cv. At this time, since the bottom of the groove 12cv is in contact with the scanning line 11a, the side wall 3b and the scanning line 11a are electrically connected. Further, when patterning the gate electrode 3a, a relay electrode 719 is also formed at the same time.
[0085]
Next, a low-concentration source region 1b and a low-concentration drain region 1c, and a high-concentration source region 1d and a high-concentration drain region 1e are formed on the semiconductor layer 1a.
[0086]
Here, a case where the TFT 30 is an n-channel TFT having an LDD structure will be described. Specifically, first, in order to form the low-concentration source region 1b and the low-concentration drain region 1c, the gate electrode 3a is used as a mask. Dopan of a group V element such as P at a low concentration (for example, P ions Thirteen cm 2 Doping). Thus, the semiconductor layer 1a below the gate electrode 3a becomes a channel region 1a '. At this time, the low concentration source region 1b and the low concentration drain region 1c are formed in a self-aligned manner by the gate electrode 3a serving as a mask. Next, a resist layer having a plane pattern wider than the gate electrode 3a is formed on the gate electrode 3a in order to form the high-concentration source region 1d and the high-concentration drain region 1e. Thereafter, a dopant of a group V element such as P is doped at a high concentration (for example, P ions Fifteen / Cm 2 Doping).
[0087]
Note that doping may not be performed in two stages of low concentration and high concentration. For example, a TFT having an offset structure may be used without performing low-concentration doping, and a self-aligned TFT may be formed using a gate electrode 3a (gate electrode) as a mask and an ion implantation technique using P ions, B ions, or the like. Good. The resistance of the gate electrode 3a is further reduced by the doping of the impurity.
[0088]
Next, a silicate glass film such as NSG, PSG, BSG, BPSG, or the like, a silicon nitride film, or an oxide is formed on the gate electrode 3a by, for example, normal pressure or reduced pressure CVD using TEOS gas, TEB gas, TMOP gas, or the like. A first interlayer insulating film 41 made of a silicon film is formed (Step S37). The thickness of the first interlayer insulating film 41 is, for example, about 500 to 2000 nm. Here, preferably, annealing is performed at a high temperature of about 800 ° C. to improve the film quality of the first interlayer insulating film 41.
[0089]
Next, in step S38, the contact holes 83 and 881 are formed by dry etching such as reactive ion etching and reactive ion beam etching on the first interlayer insulating film 41. At this time, the former is formed so as to communicate with the high-concentration drain region 1e of the semiconductor layer 1a, and the latter is formed so as to communicate with the relay electrode 719.
[0090]
Next, in step S39, a metal film such as Pt or a polysilicon film is formed to a thickness of about 100 to 500 nm on the first interlayer insulating film 41 by low pressure CVD or sputtering, and a predetermined pattern is formed. A precursor film for the lower electrode 71 is formed. In this case, the formation of the metal film is performed so that both the contact hole 83 and the contact hole 881 are buried, so that the high-concentration drain region 1e, the relay electrode 719, and the lower electrode 71 are electrically connected. Can be
[0091]
Next, a precursor film of the dielectric film 75 is formed on the lower electrode 71. This dielectric film 75 can be formed by various known techniques generally used for forming a TFT gate insulating film, similarly to the case of the insulating film 2. The silicon oxide film 75a is formed by the above-described thermal oxidation or the CVD method, and thereafter, the silicon nitride film 75b is formed by the low pressure CVD method or the like. As the dielectric film 75 becomes thinner, the storage capacitance 70 becomes larger. Therefore, it is advantageous to form the dielectric film 75 into a very thin insulating film having a thickness of 50 nm or less on condition that defects such as film breakage do not occur. It is. Next, a metal film such as a polysilicon film or AL (aluminum) is formed on the dielectric film 75 to a thickness of about 100 to 500 nm by low-pressure CVD or sputtering to form a precursor film for the capacitor electrode 300. To form
[0092]
Next, the lower electrode 71, the dielectric film 75, and the precursor film of the capacitor electrode 300 are patterned at a time to form the lower electrode 71, the dielectric film 75, and the capacitor electrode 300, thereby completing the storage capacitor.
[0093]
Next, for example, a silicate glass film of NSG, PSG, BSG, BPSG, or the like, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like is formed by normal pressure or reduced pressure CVD using TEOS gas or the like, preferably by plasma CVD. The two-layer insulating film 42 is formed (Step S40). When aluminum is used for the capacitor electrode 300, it is necessary to form a film at a low temperature by plasma CVD. The thickness of the second interlayer insulating film 42 is, for example, about 500 to 1500 nm. Next, in step S41, contact holes 81, 801 and 882 are formed by dry etching such as reactive ion etching and reactive ion beam etching on the second interlayer insulating film. At this time, the contact hole 81 is formed so as to communicate with the high-concentration source region 1d of the semiconductor layer 1a, the contact hole 801 is formed so as to communicate with the capacitor electrode 300, and the contact hole 882 is formed so as to communicate with the relay electrode 719. You.
[0094]
Next, in step S42, a low-resistance metal such as aluminum or a metal silicide having a light-shielding property or a metal silicide is used as a metal film over the entire surface of the second interlayer insulating film 42 by sputtering or the like, preferably in a thickness of about 100 to 500 nm. Deposits at about 300 nm. Then, a data line 6a having a predetermined pattern is formed by photolithography and etching. At this time, at the time of the patterning, the shield layer relay layer 6a1 and the second relay layer 6a2 are also formed at the same time. The relay layer 6a1 for the shield layer is formed so as to cover the contact hole 801 and the second relay layer 6a2 is formed so as to cover the contact hole 882.
[0095]
Next, after a film made of titanium nitride is formed on the entire upper layer by a plasma CVD method or the like, a patterning process is performed so that this film remains only on the data line 6a. However, the layer made of titanium nitride may be formed so as to remain also on the relay layer 6a1 for the shield layer and the second relay layer 6a2, or may be formed so as to remain on the entire surface of the wafer substrate 131 in some cases. Is also good. Alternatively, a film may be formed at the same time as the aluminum film is formed, and may be etched at a time.
[0096]
Next, a silicate such as NSG, PSG, BSG, BPSG, or the like is formed so as to cover the data line 6a or the like by a normal pressure or reduced pressure CVD method using TEOS gas or the like, preferably by a plasma CVD method capable of forming a film at a low temperature. A third interlayer insulating film 43 made of a glass film, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like is formed (Step S43). The thickness of the third interlayer insulating film 43 is, for example, about 500 to 3500 nm.
[0097]
Next, in step S44, as shown in FIG. 5, the third interlayer insulating film 43 is planarized using, for example, CMP.
[0098]
Next, in step S45, contact holes 803 and 804 are formed by dry etching such as reactive ion etching and reactive ion beam etching on the third interlayer insulating film 43. At this time, the contact hole 803 is formed so as to communicate with the relay layer 6a1 for the shield layer, and the contact hole 804 is formed so as to communicate with the second relay layer 6a2.
[0099]
Next, in step S46, the shield layer 400 is formed on the third interlayer insulating film 43 by a sputtering method, a plasma CVD method, or the like. Here, first, a lower layer film is formed from a low-resistance material such as aluminum directly above the third interlayer insulating film 43, and then a pixel electrode 9a described later such as titanium nitride is formed on the lower layer film. An upper layer film is formed from an ITO film to be formed and a material that does not cause electrolytic corrosion, and finally, the lower layer film and the upper layer film are both patterned to form a shield layer 400 having a two-layer structure. At this time, the third relay electrode 402 is also formed together with the shield layer 400.
[0100]
In addition, as described later, in the same film formation process as that for the shield layer 400, the wiring layer 132 is also formed on the end of the wafer substrate 131.
[0101]
Next, a fourth interlayer insulating film 44 made of a silicate glass film such as NSG, PSG, BSG, BPSG, or the like, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like is formed by, for example, normal pressure or reduced pressure CVD using TEOS gas or the like. (Step S47). The thickness of the fourth interlayer insulating film 44 is, for example, about 500 to 1500 nm.
[0102]
Next, in step S48, as shown in FIG. 5, the fourth interlayer insulating film 44 is planarized using, for example, CMP. Next, a contact hole 89 is formed by dry etching such as reactive ion etching or reactive ion beam etching on the fourth interlayer insulating film 44 (step S49). At this time, the contact hole 89 is formed so as to communicate with the third relay electrode 402.
[0103]
Next, a transparent conductive film such as an ITO film is deposited on the fourth interlayer insulating film 44 by sputtering or the like to a thickness of about 50 to 200 nm. Then, the pixel electrode 9a is formed by photolithography and etching (Step S50), and finally a PAD is formed (Step S51).
[0104]
FIG. 1 is a flowchart specifically showing a process of forming an ITO film to be a pixel electrode 9a and a process of forming a PAD. FIG. 6 shows a cross-sectional structure near the outer peripheral portion of the wafer substrate 131. In FIG. 6, for simplification of the drawing, a film forming layer and an interlayer insulating film between the wafer substrate 131 and the wiring layer 132 (corresponding to the shield layer 400 in FIG. 5) are omitted. I have.
[0105]
As described above, in the vicinity of the outer peripheral portion of the wafer substrate 131, the wiring layer 132 is extended by the same film forming step as the step of forming the shield layer 400. On the wiring layer 132, the above-described fourth interlayer insulating film 132 (the same film as the interlayer insulating film 44 in FIG. 5) is formed on the entire surface.
[0106]
The contact hole forming process in step S1 of FIG. 1 shows the same process as the contact hole forming process in step S49 of FIG. As described above, the contact hole 89 for electrically connecting the ITO film serving as the pixel electrode 9a and the lower third relay electrode 402 is formed. In the next step S2, the resist mask used for forming the contact hole is removed.
[0107]
Next, in step S3, an ITO film 134 is formed on the entire surface of the interlayer insulating film 132 (44). FIG. 8A is for explaining a sputtering process used for various film forming processes. As shown in FIG. 8A, in the sputtering process, a target 145 is arranged on a wafer substrate 131 via a mask 146 (hatched portion) having an open central portion of the wafer substrate 131. A voltage is applied to the target 145 to form a film 147 on the wafer substrate 131. By using an ITO target, an ITO film 134 is formed. The mask 146 limits the range of the sputtering process to within the wafer substrate 131. Since the mask 146 is provided, the composition ratio of the ITO film 134 becomes abnormal near the outer peripheral portion of the wafer substrate 131. FIG. 6A shows a state in which an ITO film 134 is formed on the entire surface of the interlayer insulating film 133 (44).
[0108]
Next, in step S4, a photolithography process is performed to form a resist 136 on the ITO film 134. In this case, the resist 136 is subjected to edge rinsing in order to prevent the resist 136 from peeling off during transportation to the exposure device, and the resist 136 near the outer peripheral portion of the wafer substrate 131 is removed. Next, the resist 136 is patterned as a mask pattern according to the shape of the pixel electrode 9a, and then a dry etching step is performed (Step S5).
[0109]
FIG. 6B shows a state near the outer peripheral portion of the wafer substrate 131 during the dry etching process for the ITO film 134. A clamp 137 is arranged on the resist 135b on the outer peripheral portion of the wafer substrate 131. The clamp 137 fixes the wafer substrate 131. FIG. 8B shows the region 141 covered by the clamp 137 during the etching process for the ITO film 134 by the hatched portion. Etching is performed in a state where the outer peripheral portion of the wafer substrate 131 is covered by the clamp 137. Thus, the ITO film 134 is patterned to form an ITO film 135 (pixel electrode 9a). Further, since the outer peripheral portion of the wafer substrate 131 is covered with the clamp 137, this portion is not etched and the ITO film 135b remains. In the next step S6, the resist 136 is stripped.
[0110]
Next, in step S7, a photolithography step for forming a PAD is performed. That is, an opening for exposing the wiring layer 132 (400) formed below the ITO film 135 (9a) is formed. A resist 138 is formed in a pattern except for the opening.
[0111]
FIG. 6C shows this state. In the present embodiment, as shown in FIG. 6C, the resist 138 is extended to a region outside the remaining ITO film 135b on the outer peripheral portion of the wafer substrate 131, and the interlayer insulating film 133 (44) is formed. Is formed so as to cover the surface. Also, when the resist 138 is formed, edge rinsing is performed in the vicinity of the outer peripheral portion of the wafer substrate 131. In this case, since it is necessary to form the register and the 138 so as to cover the interlayer insulating film 133 (44), the resist 138 is not completely removed at the time of edge rinsing, but the thickness is reduced. I do.
[0112]
Next, in step S8, a wet etching process is performed to form an opening 139 (FIG. 6D). Next, in step S9, the resist 138 is stripped. Thus, the state shown in FIG.
[0113]
As shown in FIG. 8D, near the outer peripheral portion of the wafer substrate 131, the ITO film 135b remains on the interlayer insulating film 133 (44). The interlayer insulating film 133 (44) is covered with the resist 138 in the etching step of step S8, and is prevented from being etched. Thus, the bottom surface of the ITO film 135b near the outer peripheral portion of the wafer substrate 131 is supported by the interlayer insulating film 133 (44) without being exposed. Therefore, even if the film quality of the ITO film 135b is poor, it is difficult for the ITO film 135b to peel off.
[0114]
In step S10, electrical characteristics are inspected, and scrub cleaning is performed in step S11. During the scrub cleaning in step S11, the ITO film 135b near the outer peripheral portion of the wafer substrate 131 is not easily peeled off, so that the ITO film 135b in this portion is prevented from being peeled off and reattached to the wafer substrate 131 as foreign matter. You.
[0115]
When the electro-optical device is used as a reflection type, the pixel electrode 9a may be formed of an opaque material having a high reflectance such as AL. Next, a coating liquid of a polyimide-based alignment film is applied on the pixel electrode 9a, and then a rubbing process is performed in a predetermined direction so as to have a predetermined pretilt angle, and the alignment film 16 is formed. You.
[0116]
On the other hand, as the counter substrate 20, a glass substrate or the like is first prepared, and a light-shielding film 53 as a frame is formed by, for example, sputtering metal chromium and then performing photolithography and etching. The light-shielding film 53 does not need to be conductive, and may be formed of a material such as resin black in which carbon or Ti is dispersed in a photoresist, in addition to a metal material such as Cr, Ni, or AL.
[0117]
Next, an opposing electrode 21 is formed by depositing a transparent conductive film such as an ITO film to a thickness of about 50 to 200 nm on the entire surface of the opposing substrate 20 by sputtering or the like. Further, an alignment film 22 is formed by applying a coating liquid of a polyimide-based alignment film to the entire surface of the counter electrode 21 and then performing a rubbing process in a predetermined direction so as to have a predetermined pretilt angle.
[0118]
Next, the sealing material 52 is formed along the four sides of each TFT substrate 10 formed on the wafer substrate 131, and the upper and lower conductive materials 106 are formed at the four corners of the sealing material 52, so that the alignment films 16 and 22 are formed. The TFT substrates 10 and the opposing substrates 20 are attached to each other with the sealing member 52 so as to face each other. The upper and lower conductive members 106 contact the upper and lower conductive terminals 107 of the TFT substrate 10 at the lower end, and contact the common electrode 21 of the opposing substrate 20 at the upper end.
[0119]
Then, for example, a liquid crystal obtained by mixing a plurality of types of nematic liquid crystals is sucked into a space between the two substrates by vacuum suction or the like, and a liquid crystal layer 50 having a predetermined thickness is formed. Then, the liquid crystal panel including the TFT substrate 10 and the counter substrate 20 is separated from the wafer substrate 131.
[0120]
The sealing material 52 is made of, for example, an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, or the like, and is cured by ultraviolet light, heating, or the like in order to bond the two substrates together. In addition, if the liquid crystal device according to the present embodiment is applied to a liquid crystal device that is small and performs enlarged display such as a projector, the distance between the two substrates (the gap between the substrates) ) Is set to a predetermined value, and a cap material (spacer) such as glass fiber or glass beads is sprayed. Alternatively, such a gap material may be included in the liquid crystal layer 50 if the liquid crystal device is applied to a liquid crystal device that performs large-size and equal-size display such as a liquid crystal display or a liquid crystal television.
[0121]
If the delay of the scanning signal supplied to the scanning line 11a and the gate electrode 3a does not matter, it goes without saying that the scanning line driving circuit 104 may be provided on only one side. Further, the data line driving circuits 101 may be arranged on both sides along the side of the image display area 10a.
[0122]
Further, on the TFT substrate 10, in addition to the data line driving circuit 101, the scanning line driving circuit 104, etc., a sampling circuit for applying an image signal to a plurality of data lines 6a at a predetermined timing, a plurality of data lines 6a A precharge circuit for supplying a precharge signal of a predetermined voltage level prior to the image signal, an inspection circuit for inspecting the quality, defects, and the like of the electro-optical device during manufacturing or shipping. Good.
[0123]
Further, in the above-described embodiment, instead of providing the data line driving circuit 101 and the scanning line driving circuit 104 on the wafer substrate 131, for example, the driving LSI mounted on a TAB (Tape Automated Bonding) substrate is provided with a wafer substrate. The connection may be made electrically and mechanically via an anisotropic conductive film provided on the periphery of the 131. For example, a TN (Twisted Nematic) mode, a VA (Vertically Aligned) mode, and a PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) are provided on the side of the opposite substrate 20 on which the projected light is incident and on the side of the emitted light of the wafer substrate 131, respectively. A polarizing film, a retardation film, a polarizing plate, and the like are arranged in a predetermined direction according to an operation mode such as a mode or a normally white mode or a normally black mode.
[0124]
Further, in the above embodiment, an example of a substrate for a liquid crystal device has been described, but it is apparent that the present invention is also applicable to a semiconductor substrate having a laminated structure of a conductive material and an interlayer insulating film.
[0125]
As described above, in the present embodiment, at the time of wet etching performed after the dry etching of the ITO film, the resist is formed to the outside of the ITO film so as to cover the interlayer insulating film even at the outer peripheral portion of the wafer substrate, It is possible to prevent the interlayer insulating film below the ITO film in the outer peripheral portion of the substrate from being removed at the time of wet etching, and to prevent foreign matters from being mixed due to peeling of the ITO film in this portion. As a result, it is possible to prevent the occurrence of element defects such as a short circuit between adjacent pixel electrodes.
[0126]
(Example)
FIG. 10 shows an example of conditions for effectively preventing peeling of the ITO film near the outer peripheral portion of the wafer substrate. FIG. 10 shows the thickness of the ITO film 135b formed in the vicinity of the outer peripheral portion of the wafer substrate 131 and the outer peripheral position of the resist with respect to the interlayer insulating film 133 (44) in the outermost end of the ITO film 135b formed by the sputtering process. It is shown by the range of distance from.
[0127]
As shown in FIG. 10, as the thickness of the ITO film 135b is larger and the thickness of the interlayer insulating film 133 (44) is smaller, the resist is formed more outward from the outermost end of the ITO film.
[0128]
The substrate for an electro-optical device manufactured by the present invention is not limited to a substrate for a liquid crystal device, but may be applied to a substrate used for an organic electroluminescence device, an electroluminescence device of an inorganic electroluminescence device, an electrophoresis device, and the like. Needless to say. Further, an example in which a plurality of TFT substrates are formed on one wafer substrate has been described, but the present invention is similarly applicable to a case where one electro-optical device substrate is formed on one wafer substrate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing a method for manufacturing a substrate according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a liquid crystal device formed using the electro-optical device substrate manufactured in the present embodiment, together with components formed thereon, as viewed from the counter substrate side.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal device after the assembly step of bonding an element substrate and a counter substrate and enclosing liquid crystal after completion of the assembly process, taken along the line HH ′ in FIG. 2;
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of various elements, wiring, and the like in a plurality of pixels forming a pixel region of the liquid crystal device illustrated in FIGS. 2 and 3;
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure of the liquid crystal device illustrated in FIGS. 2 and 3 in detail.
FIG. 6 is a process chart showing a method of forming an ITO film and a PAD in a sectional view in the order of steps.
FIG. 7 is an explanatory view showing a wafer substrate at the time of manufacturing an array.
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining an ITO film forming step and an etching step.
FIG. 9 is a flowchart showing a method for manufacturing a substrate for a liquid crystal device.
FIG. 10 is a table showing effective resist formation ranges.
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a problem of a conventional example.
[Explanation of symbols]
S4: ITO sputtering step, S5: ITO photo step, S6: ITO etching step, S8: PAD photo step, S9: PAD etching step.

Claims (7)

基板上に積層される複数の成膜層相互間に配置する層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜上に導電材料による成膜層を形成する工程と、
前記導電材料による成膜層のパターン化後に実施するウェットエッチングに際して、前記基板端面においては少なくとも前記層間絶縁膜をレジストによって被覆する工程を具備したことを特徴とする基板の製造方法。
Forming an interlayer insulating film disposed between a plurality of film layers stacked on the substrate,
Forming a film formation layer of a conductive material on the interlayer insulating film,
A method of manufacturing a substrate, comprising a step of coating at least the interlayer insulating film with a resist on an end face of the substrate during wet etching performed after patterning of a film formation layer with the conductive material.
前記レジストは、前記基板端面近傍においては、前記導電材料による成膜層の端面から所定の距離だけ前記基板の外側に向かって延設されることにより、前記基板端面においては前記層間絶縁膜を被覆することを特徴とする請求項1に記載の基板の製造方法。In the vicinity of the end face of the substrate, the resist is extended toward the outside of the substrate by a predetermined distance from the end face of the film formation layer made of the conductive material, so that the interlayer insulating film is coated on the end face of the substrate. The method for manufacturing a substrate according to claim 1, wherein: 前記レジストは、前記基板端面近傍においてはエッジリンスが施されて膜厚が他の部分よりも薄くなっていることを特徴とする請求項1に記載の基板の製造方法。2. The method of manufacturing a substrate according to claim 1, wherein the resist is edge-rinsed near an end face of the substrate, and has a smaller thickness than other portions. 前記層間絶縁膜を形成する工程の前に、前記層間絶縁膜の下方に配線層を形成する工程と、
前記レジストによって被覆する工程の後に、前記ウェットエッチングによって前記配線層を露出させる開孔部を形成する工程とを更に具備したことを特徴とする請求項1に記載の基板の製造方法。
Forming a wiring layer below the interlayer insulating film before the step of forming the interlayer insulating film;
2. The method according to claim 1, further comprising, after the step of covering with the resist, a step of forming an opening for exposing the wiring layer by the wet etching.
基板上に積層した成膜層上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜上に透明電極を形成する工程と、
前記透明電極のパターン化後に実施するウェットエッチングに際して、前記基板端面においては少なくとも前記層間絶縁膜をレジストによって被覆する工程を具備したことを特徴とする電気光学装置用基板の製造方法。
A step of forming an interlayer insulating film on a film formation layer laminated on the substrate,
Forming a transparent electrode on the interlayer insulating film;
A method of manufacturing a substrate for an electro-optical device, comprising a step of coating at least the interlayer insulating film with a resist on an end face of the substrate during wet etching performed after patterning of the transparent electrode.
基板上に配線層を形成する工程と、
前記配線層上に層間絶縁膜を形成する工程と、
前記層間絶縁膜上に透明電極を形成する工程と、
前記透明電極のパターン化後に、前記基板端面においては少なくとも前記層間絶縁膜を被覆するようにレジストを形成する工程と、
前記レジストをマスクパターンとしてウェットエッチングを実施して、前記配線層を露出させる開孔部を形成する工程とを具備したことを特徴とする電気光学装置用基板の製造方法。
Forming a wiring layer on the substrate;
Forming an interlayer insulating film on the wiring layer;
Forming a transparent electrode on the interlayer insulating film;
After patterning the transparent electrode, forming a resist so as to cover at least the interlayer insulating film at the end face of the substrate,
Forming a hole for exposing the wiring layer by performing wet etching using the resist as a mask pattern.
請求項1乃至4のいずれか1つに記載の基板の製造方法又は請求項5若しくは6のいずれか一方に記載の電気光学装置用基板の製造方法によって製造された液晶装置用基板を用いて液晶装置を製造することを特徴とする液晶装置の製造方法。Liquid crystal using a substrate for a liquid crystal device manufactured by the method for manufacturing a substrate according to any one of claims 1 to 4 or the method for manufacturing a substrate for an electro-optical device according to any one of claims 5 and 6. A method for manufacturing a liquid crystal device, comprising manufacturing the device.
JP2003104124A 2003-04-08 2003-04-08 Method for manufacturing substrate, method for manufacturing substrate for electro-optic device and method for manufacturing liquid crystal device Withdrawn JP2004309848A (en)

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