JP2004309848A - Method for manufacturing substrate, method for manufacturing substrate for electro-optic device and method for manufacturing liquid crystal device - Google Patents
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Abstract
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 cm2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 /cm2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
[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
[0011]
Then, the
[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
[0030]
As shown in FIG. 4, in the pixel region, a plurality of
[0031]
The
[0032]
FIG. 5 is a schematic sectional view of a liquid crystal device focusing on one pixel.
[0033]
A plurality of
[0034]
On the
[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
[0036]
Thus, the
[0037]
The
[0038]
Then, a
[0039]
The above-described
[0040]
Above the
[0041]
In the
[0042]
The
[0043]
Note that a structure in which another scanning line including the
[0044]
The
[0045]
More specifically, the
[0046]
The
[0047]
The
[0048]
As shown in FIG. 5, the
[0049]
Further, the presence of the
[0050]
Above the
[0051]
Further, the first
[0052]
As shown in FIG. 5, the
[0053]
Further, since the
[0054]
The first
[0055]
The fourth layer is provided with a
[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
[0057]
Above the
[0058]
The
[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
[0060]
The
[0061]
As described above, the presence of the
[0062]
In the fourth layer, a
[0063]
On the other hand, the above-mentioned
[0064]
As described above, since the electrical connection between the
[0065]
Further, since the
[0066]
Above the
[0067]
The second
[0068]
As described above, the
[0069]
The surfaces of the third and fourth
[0070]
Further, the
[0071]
As shown in FIGS. 2 and 3, the opposing
[0072]
In a region outside the light-shielding
[0073]
A data
[0074]
The upper and lower
[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
[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
[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
[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
[0080]
In the next step S34, semiconductor layer 1a is formed. The precursor film of the semiconductor layer 1a is formed on the
[0081]
Next, in step S35, the semiconductor layer 1a forming the
[0082]
Next, in order to control the threshold voltage Vth of the
[0083]
Next, a groove 12cv communicating with the
[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
[0085]
Next, a low-concentration source region 1b and a low-concentration drain region 1c, and a high-
[0086]
Here, a case where the
[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
[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
[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
[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
[0091]
Next, a precursor film of the
[0092]
Next, the
[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-
[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
[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
[0096]
Next, a silicate such as NSG, PSG, BSG, BPSG, or the like is formed so as to cover the
[0097]
Next, in step S44, as shown in FIG. 5, the third
[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
[0099]
Next, in step S46, the
[0100]
In addition, as described later, in the same film formation process as that for the
[0101]
Next, a fourth
[0102]
Next, in step S48, as shown in FIG. 5, the fourth
[0103]
Next, a transparent conductive film such as an ITO film is deposited on the fourth
[0104]
FIG. 1 is a flowchart specifically showing a process of forming an ITO film to be a
[0105]
As described above, in the vicinity of the outer peripheral portion of the
[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
[0107]
Next, in step S3, an
[0108]
Next, in step S4, a photolithography process is performed to form a resist 136 on the
[0109]
FIG. 6B shows a state near the outer peripheral portion of the
[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
[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
[0114]
In step S10, electrical characteristics are inspected, and scrub cleaning is performed in step S11. During the scrub cleaning in step S11, the
[0115]
When the electro-optical device is used as a reflection type, the
[0116]
On the other hand, as the
[0117]
Next, an opposing
[0118]
Next, the sealing
[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
[0120]
The sealing
[0121]
If the delay of the scanning signal supplied to the
[0122]
Further, on the
[0123]
Further, in the above-described embodiment, instead of providing the data line driving
[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
[0127]
As shown in FIG. 10, as the thickness of the
[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)
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.
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.
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.
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