JP2005203684A - 電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】遮光膜の遮光性を低下させることなく、アニール処理の際に遮光膜に発生する熱歪みを低減して、遮光膜を起点とする絶縁膜や半導体層に対するクラックの発生を防止する。
【解決手段】ＣＶＤにより基板１００上に遮光膜１２０を成膜するに際し、供給するガスの流量を変化させることで、Ｓｉ濃度を変化させる。遮光膜１２０中のＳｉ濃度を変化させたので、アニール処理の際に熱歪みによる応力が、Ｓｉ濃度の低い部位で吸収されるため、発生し難くなり、遮光膜１２０を起点とする絶縁膜や半導体層に対するクラックの発生を防止することができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法により遮光膜を成膜する基板を備える電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器に関する。

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。

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)）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。

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上に、所定のパターンを有する半導体層、絶縁性膜（層間絶縁膜）又は導電性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基板等が形成される。

ところで、ＴＦＴ素子は光の影響によってトランジスタ特性が変化する。特に、液晶装置を投射型表示装置のライトバルブとして採用する場合は、入射光の強度が高いため、ＴＦＴのチャネル領域やその周辺領域に対する入射光の遮光を行うことは重要となる。そのため、ＴＦＴ素子部のチャネル領域やその周辺領域に対向する位置に遮光膜を形成し、ＴＦＴ素子部のチャネル領域やその周辺領域へ光が照射されないようにしている。

遮光膜の材料としては、不透明な高融点金属或いは高融点金属化合物である金属シリサイドが多く採用されている。

製造工程においては、例えば特開２０００−９８４０７号公報に開示されているように、先ず、ＴＦＴ基板上に、常圧又は減圧ＣＶＤ法等により導電性を有する遮光膜を基板全体に成膜する。次いで、フォトリソグラフィにより遮光膜をパターニングし、所定パターンの遮光膜を形成する。その後、遮光膜を覆うように層間絶縁膜を成膜したのち、アニール処理を施す。次いで、層間絶縁膜上にポリシリコン膜等により半導体層を形成する。アニール処理は、層間絶縁膜の平坦化及び半導体層の汚染防止のため、約１０００℃程度の温度条件下で行われる。
特開２０００−９８４０７号公報

ところで、遮光膜の材料として多く採用されているＷＳｉ（タングステンシリサイド）を代表とする金属シリサイドを常圧又は減圧ＣＶＤ法により成膜して遮光膜を形成する場合、成膜時はＷ（タングステン）とＳｉ（シリコン）の金属単層或いはアモルファス層であり抵抗値が高いため、アニール処理によりシリサイド層とすることで抵抗値を下げるようにしている。

しかし、シリサイド反応により合金の結晶構造を構成する際に内部ストレスが次第に増加する。その結果、ＴＦＴ基板上に遮光膜（ＷＳｉ）と層間絶縁膜（ＮＳＧ）とを積層し、或いはそれに加えて半導体層（ポリシリコン）を積層した状態で、更にアニール処理を行うと、処理後の常温へ戻す過程において、遮光膜の材料であるタングステンシリサイド（ＷＳｉ）と、層間絶縁膜の材料であるＮＳＧや半導体層の材料であるポリシリコンとの間に熱歪みによる応力が発生し、遮光膜を起点として層間絶縁膜（ＮＳＧ）にクラックが生じ易くなる。

層間絶縁膜（ＮＳＧ）にクラックが生じると、更に、このクラックを起点として、半導体層等の周辺領域にクラックが広がり、ショート又はオープン等の素子不良が生じ易くなり、製品の歩留まりが低下する。

この対策として、遮光膜のパターンを小さくしたり、細くすることで内部ストレスを低減することも考えられるが、ＴＦＴ素子部のチャネル領域やその周辺領域へ光が漏れ易くなるため、実現性に乏しい。又、遮光膜の膜厚を薄くすることも考えられるが、充分な遮光性を得ることができなくなるばかりでなく、膜厚の変化により他の層との間で段差が生じ易くなるため、これも実現性に乏しい。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、遮光膜の遮光性を低下させることなく、しかも膜厚を変化させずに、アニール処理の際に発生する内部ストレスを緩和させることができて、製品の歩留まりを高めると共に信頼性を高めることのできる電気光学装置、電気光学装置の製造方法、及び電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明による電気光学装置は、基板上に形成される遮光膜が、シリコン濃度を変化させた多層構造を有していることを特徴とする。

このような構成では、遮光膜をシリコン濃度を変化させた多層構造としたので、アニール処理の際の熱歪みによって発生する応力を、シリコン濃度の低い部位にて吸収することができる。

又、本発明による他の電気光学装置は、基板上に形成される遮光膜が、シリコン濃度の異なる複数のシリサイド薄膜を配設した多層構造を有することを特徴とする。

このような構成では、遮光膜をシリコン濃度の異なる複数のシリサイド薄膜を配設した多層構造としたので、アニール処理の際の熱歪みによって発生する応力を、シリコン濃度の低い側のシリサイド薄膜にて吸収することができる。

又、本発明による別の電気光学装置は、基板上に形成される遮光膜が、シリコン濃度の異なる２種類のシリサイド薄膜を交互に配設した多層構造を有することを特徴とする。

このような構成では、遮光膜をシリコン濃度の異なる２種類のシリサイド薄膜を用い、これを交互に配設した多層構造としたので、アニール処理の際の熱歪みによって発生する応力を、シリコン濃度の低い側のシリサイド薄膜にて吸収することができる。

又、本発明による更に他の電気光学装置は、基板上に形成する遮光膜が、シリコン濃度を連続的に変化させたシリサイド薄膜で形成されていることを特徴とする。

このような構成では、遮光膜のシリコン濃度を連続的に変化させたので、アニール処理の際の熱歪みによって発生する応力を、シリコン濃度の低い部位にて吸収することができる。

又、この場合、上記遮光膜の最下層の上記シリコン濃度が高く設定されていることを特徴とする。

このような構成では、遮光膜の最下層のシリコン濃度を高く設定することで基板に対する密着性が良くなる。

更に、上記遮光膜の最上層の上記シリコン濃度が低く設定されていることを特徴とする。

このような構成では、遮光膜の最上層のシリコン濃度を低くすることで導電性が良くなり、他の配線との接続が容易になる。

又、上記遮光膜が高融点金属と高融点金属化合物との一方を含む金属シリサイド薄膜で形成されていることを特徴とする。

このような構成では、遮光膜が高融点金属と高融点金属化合物との一方を含む金属シリサイド薄膜で形成した場合であっても、シリコン濃度を変化させ、アニール処理の際の熱歪みによって発生する応力を、シリコン濃度の低い部位にて吸収することができる。

更に、上記遮光膜上に絶縁膜を介して半導体層が積層されていることを特徴とする。

このような構成では、アニール処理の際に発生する熱歪みが抑制されるので、遮光膜と、この遮光膜に絶縁膜を介して積層する半導体層との間に応力が発生せず、クラックの発生を回避することができる。

又、上記基板上に薄膜トランジスタが形成されており、上記遮光膜は該薄膜トランジスタの上方であって、少なくとも該薄膜トランジスタを覆うように形成されていることを特徴とする。

このような構成では、アニール処理の際に発生する熱歪みが抑制されるので、薄膜トランジスタと、この薄膜トランジスタを覆う遮光膜との間に応力が発生せず、クラックの発生を回避することができる。

本発明による電気光学装置の製造方法は、炉本体内にセットした基板に対し、少なくともシリコンを含有する第１の反応ガスと、少なくともタングステンを含有する第２の反応ガスとを供給してＣＶＤにより遮光膜を成膜する電気光学装置の製造方法において、上記炉本体内に供給する上記第１の反応ガスと上記第２のガスとの一方の流量を変化させて上記遮光膜内のシリコン濃度を変化させる工程を備えることを特徴とする。

このような構成では、ＣＶＤにより遮光膜を成膜するに際し、少なくともシリコンを含有する第１の反応ガスと、少なくともタングステンを含有する第２の反応ガスとの一方の流量を変化させてシリコン濃度を変化させるようにしたので、１回のＣＶＤでシリコン濃度の変化した遮光膜を形成することができる。

又、本発明による他の電気光学装置の製造方法は、炉本体内にセットした基板に対し、少なくともシリコンを含有する第１の反応ガスと、少なくともタングステンを含有する第２の反応ガスとを供給してＣＶＤにより遮光膜を成膜する電気光学装置の製造方法において、上記炉本体内に供給する上記第１の反応ガスと上記第２のガスとの一方の流量を段階的に変化させて多層構造の上記遮光膜を成膜する工程を備えることを特徴とする。

このような構成では、ＣＶＤにより遮光膜を成膜するに際し、少なくともシリコンを含有する第１の反応ガスと、少なくともタングステンを含有する第２の反応ガスとの一方の流量を段階的に変化させてシリコン濃度を変化させるようにしたので、１回のＣＶＤでシリコン濃度の変化した多層構造の遮光膜を形成することができる。

又、本発明による別の電気光学装置の製造方法は、炉本体内にセットした基板に対し、少なくともシリコンを含有する第１の反応ガスと、少なくともタングステンを含有する第２の反応ガスとを供給してＣＶＤにより遮光膜を成膜する電気光学装置の製造方法において、上記炉本体内に供給する上記第１の反応ガスと上記第２のガスとの一方の流量を連続的に減少させて、最下層のシリコン濃度が高く、最上層の該シリコン濃度が低い上記遮光膜を成膜する工程を備えることを特徴とする。

このような構成では、ＣＶＤにより遮光膜を成膜するに際し、少なくともシリコンを含有する第１の反応ガスと、少なくともタングステンを含有する第２の反応ガスとの一方の流量を連続的に減少させて、最下層のシリコン濃度が高く、最上層の該シリコン濃度が低い上記遮光膜を成膜するようにしたので、１回のＣＶＤでシリコン濃度が連続的に変化する遮光膜を形成することができる。

又、上述した電気光学装置の製造方法にて成膜された上記遮光膜をパターニングした後、該遮光膜上に絶縁膜を形成し、その後アニール処理を施すことを特徴とする。

このような構成では、遮光膜のシリコン濃度が変化されているため、アニール処理の際に発生する熱歪みを吸収することができ、従って、遮光膜を起点として絶縁膜にクラックが発生することを未然に防止することができる。

又、本発明による電子機器は、上述した電気光学装置が搭載されていることを特徴とする。

このような構成では、電子機器に搭載されている電気光学装置は、この電気光学装置に設けられている基板に形成した絶縁膜に対してアニール処理を施した場合に、遮光膜を起点として絶縁膜にクラックが発生することがなく、従って、この電気光学装置を搭載する電子機器は高い信頼性を得ることができる。

以下、図面に基づいて本発明の一形態を説明する。図１は液晶装置用基板を用いて構成した電気光学装置である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２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１のＨ−Ｈ'線の位置で切断して示す断面図、図３は電気光学装置の電気的な構成を示すブロック図、図４は図１及び図２の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は図１及び図２の液晶装置用基板の要部断面図、図６は液晶装置用基板の他の要部断面図、図７は遮光膜の拡大断面図、図８はスイッチ回路部の要部断面図、図９はＣＶＤ装置の概略構成図、図１０（ａ）はＳｉＨ6Ｃｌ2ガスの供給制御タイミングを示すタイムチャート、（ｂ）は成膜時のＳｉ濃度の変化を示すタイムチャート、図１１は液晶装置用基板の製造方法を断面図によって工程順に示す工程図である。

図１〜図４を参照して液晶装置の全体構成について説明する。電気光学装置の一例である液晶装置は、例えば、石英基板、ガラス基板からなる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。対向配置されたＴＦＴ基板１０と対向基板２０とは、シール材５２によって貼り合わされている。

ＴＦＴ基板１０上には画素を構成する画素電極（ＩＴＯ）９ａ等がマトリクス状に配置される。又、対向基板２０上には全面に対向電極（ＩＴＯ）２１が設けられる。ＴＦＴ基板１０の画素電極９ａ上には、ラビング処理が施された配向膜１６が設けられている。一方、対向基板２０上の全面に渡って形成された対向電極２１上にも、ラビング処理が施された配向膜２２が設けられている。各配向膜１６．２２は、例えば、ポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。

図３は液晶装置の電気的構成を示している。液晶装置は、走査線駆動回路４０１と、データ線駆動回路５００とを有している。走査線駆動回路４０１は、いわゆるＹシフトレジスタと呼ばれるものであり、サブフィールドの最初に供給されるスタートパルスＤＹをクロック信号ＣＬＹにしたがって転送し、走査線１１ａの各々に走査信号Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，…，Ｇｍとして順次供給する。

又、データ線駆動回路５００は、ある水平走査期間において駆動データ信号Ｄｓをデータ線６ａの本数に相当するｎ個順次ラッチした後、ラッチしたデータと交流化信号ＦＲとの関係から決定される電圧レベルを、次の水平走査期間において、それぞれ対応するデータ線６ａにデータ信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…，Ｓｎとして一斉に供給する。

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。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画素スイッチング用薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」と称する）３０が設けられ、このＴＦＴ３０に画素電極９ａが接続される。

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。

又、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。

図５は一つの画素に着目した液晶装置の模式的断面図、図６は他の位置の模式的断面図である。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おり、下から順に、走査線１１ａを含む第１層、ＴＦＴ３０等を含む第２層が設けられている。更に、図示しないが、蓄積容量７０を含む第３層、データ線６ａ等を含む第４層、シールド層等を含む第５層、画素電極９ａ及び配向膜１６等を含む第６層が設けられている。

又、第１層と第２層との間には絶縁膜である下地絶縁膜１２が、第２層と第３層との間には層間絶縁膜４１が各々設けられている。尚、図示しないが、第３層〜第６層の各層の間にも層間絶縁膜が設けらている。各絶縁膜１２，４１…はＮＳＧ膜からなり、各絶縁膜１２，４１…により、各層に配設されている各要素間の短絡が防止される。更に、これら各種の絶縁膜１２、４１…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が設けられている
又、第１層の、各ＴＦＴ３０に対応する位置には、遮光膜１２０が設けられている。遮光膜１２０は、ＴＦＴ基板１０側からの戻り光等がＴＦＴ３０のチャネル領域やチャネル隣接領域に入射するのを防ぐものである。

又、第２層には、ゲート電極３ａを含むＴＦＴ３０が設けられている。図５に示すように、ＴＦＴ３０は、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。尚、符号１ｆは蓄積容量電極である。

又、遮光膜１２０が、ＴＦＴ３０に対応して配設されている場合、図６に示すように遮光膜１２０同士が互いに近接した状態で配設される場合もある。

図７に示すように、各遮光膜１２０は多層薄膜構造（本形態では五層薄膜構造）を有している。各薄膜１２１ａ〜１２５ａはＷＳｉ（タングステンシリサイド）を代表とする金属シリサイドで形成されていると共に、Ｓｉ（シリコン）濃度が過多の薄膜と過小の薄膜とを交互に成膜して形成されている。すなわち、ＴＦＴ基板１０側の第１薄膜１２１ａと第３薄膜１２３ａと第５薄膜１２５ａとのＳｉ濃度が高く、その間に成膜された第２薄膜１２２ａと第４薄膜１２４ａとのＳｉ濃度が低く設定されている。尚、この場合、第１薄膜１２１ａのＳｉ濃度をより高く設定することで、ＴＦＴ基板１０側との密着性が良くなり、アニール処理等において剥離し難くなる。

又、各薄膜１２１ａ〜１２５ａの総膜厚は、従来の遮光膜と同一の厚さ（例えば１００ｎｍ）となるように設定されている。金属シリサイドの材料としては、不透明な高融点金属であるＷ（タングステン）、Ｔa（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、更には、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｏ（コバルト）のうち少なくとも一つを含む高融点金属或いは高融点金属化合物が採用される。

又、遮光膜１２０は金属シリサイドの原料となるＷ（タングステン）やＳｉ（シリコン）等を生成する第１及び第２の反応ガスをそれぞれ供給して、常圧又は減圧ＣＶＤ法、或いはプラズマＣＶＤ法により成膜される。そして、成膜の際に、Ｓｉ（シリコン）やＷ（タングステン）等を生成する第２の反応ガスの供給量を制御し、相対的にＳｉ濃度を変化させて、多層薄膜構造の遮光膜１２０を形成する。

具体的には、遮光膜１２０を五層薄膜構造とし、ＴＦＴ基板１０側の第１薄膜１２１ａのＳｉ濃度を高くし、又、第３薄膜１２３ａと第４薄膜１２４ａのＳｉ濃度を低くしている。すなわち、遮光膜１２０をアニール処理したときの熱歪みにより発生する応力は、Ｓｉ濃度に関係していると考えられ、Ｓｉ濃度を低くすることで応力の発生を抑制することができる。しかし、Ｓｉ濃度を低くすると、ＴＦＴ基板１０等、隣接する面に対する密着性が低下する
従って、ＴＦＴ基板１０等に密着する第１薄膜１２１ａのＳｉ濃度を高くすると共に、第３薄膜１２３ａと第５薄膜１２５ａとのＳｉ濃度を従来とほぼ同じ濃度とし、隣接する面に対する密着性を高める。更に、第１、第３薄膜１２１ａ，１２３ａ間に挟まれた第２薄膜１２２ａ、及び第３、第５薄膜１２３ａ，１２５ａ間に挟まれた第４薄膜１２４ａのＳｉ濃度を低くすることで、アニール処理の際の熱歪みによって発生する応力を、この両薄膜１２２ａ，１２４ａで吸収するようにした。

尚、遮光膜１２０を構成する各薄膜１２１ａ〜１２５ａは、１回のＣＶＤで連続的に成膜されるため、各薄膜１２１ａ，１２３ａ，１２５ａと、その間に成膜される薄膜１２２ａ，１２４ａとの界面は明確に区画される訳ではなく、界面付近ではＳｉ濃度が漸次的に変化される（図１０(b)参照）。

又、本形態では、ＴＦＴ３０に対応する位置に配設されている遮光膜１２０以外に、他の部位に配設されている遮光膜１２０も五層薄膜構造としている。例えば、図８には、データ線毎に設けられているサンプリングスイッチ１５１が示されている。サンプリングスイッチ１５１の機能について簡単に説明する。サンプリングスイッチ１５１は、画像信号線を介して配線に供給される画像信号を、データ線駆動回路から供給されるサンプリング信号に従ってサンプリングして対応するデータ線に供給するトランジスタスイッチであり、下地絶縁膜１２上に設けられている。又、サンプリングスイッチ１５１は、複数の画像信号線から供給される画像信号が複数のデータ線に同時に供給されるように、データ線駆動回路からサンプリング信号を供給する配線を複数のサンプリングスイッチ１５１のゲート電極に接続している。

そして、画像信号が供給される配線は、サンプリングスイッチ１５１の半導体層のソース領域に接続され、データ線はサンプリングスイッチ１５１の半導体層のドレイン領域に接続される。ＴＦＴ基板１０上の、サンプリングスイッチ１５１に対応する第１層に遮光膜１２０が設けられている。尚、図８には、サンプリングスイッチ１５１のエッジ部分に、遮光膜１２０のエッジ部分が対応した状態が示されている。遮光膜１２０はサンプリングスイッチ１５１毎に島状に形成されているため、遮光膜の内部ストレスによるクラックの発生をより低減することができる。尚、この遮光膜１２０は、１つのサンプリングスイッチ１５１毎に限らず、複数のサンプリングスイッチ１５１の領域に重なる島状の遮光膜であっても良い。

次に、図９を参照して、遮光膜１２０を成膜するＣＶＤ法を実施するためのＣＶＤ装置の構成について簡単に説明する。同図にはＣＶＤ装置の一例として縦型減圧ＣＶＤ装置が示されている。

炉本体８０は、石英製のチューブ８１を有している。チューブ８１は、アウターチューブ８１ａとインナーチューブ８１ｂとで構成されている。アウターチューブ８１ａ内は、その外周に配設されたヒータ８２で所定の温度（例えば１０００℃）に保持され、インナーチューブ８１ｂ内に設置される、ＴＦＴ基板１０を切り出す前の大型基板１００に対し、外部から供給される第２の反応ガスによって成膜処理を行う。尚、成膜処理時は炉本体８０内が真空引きされる。

又、チューブ８１の下端の開口８３は、大型基板１００の挿入／排出口となっている。チューブ８１の下端開口８３を開閉するボートベース８４には、複数の大型基板１００を載置する石英製のボート１０１が立設されている。又、ボート１０１はボートベース８４の昇降動作により、インナーチューブ８１ｂの内外へ導かれる（ロード／アンロード）。そして、ボートベース８４の上昇端において、チューブ８１の開口８３が密閉される。

又、チューブ８１には、第２の反応ガス及びキャリアガス等を供給するガス管８６ａ，８６ｂ，８６ｃが連通されていると共に、排気口８７が開口され、この排気口８７の下流側に減圧ポンプ（図示せず）が連通されている。

ガス管８６ｃは、下流側でガス管８６ｄ，８６ｅに分岐されている。各ガス管８６ｄ，８６ｅには流量コントローラ８８ａ，８８ｂが介装されており、この流量コントローラ８８ａ，８８ｂによって、各ガス管８６ｄ，８６ｅを経て炉本体８０に供給する第１の反応ガスと第２の反応ガスとの流量が調整される。

尚、本形態においては、第１の反応ガスとしてＳｉＨ6Ｃｌ2ガス、第２の反応ガスとしてＷＦ6（六フッ化タングステン）ガスをそれぞれ用い、キャリアガスとして不活性ガスの代表であるＮ2（窒素）ガスを用いて、大型基板１００上にＷ−Ｓｉx構造を有する遮光膜１２０を成膜する場合について説明する。尚、キャリアガスはＡｒ（アルゴン）ガスであっても良い。

ＣＶＤ成膜条件は、炉内温度：300〜500℃、ＷＦ6ガス流量：150sccmとし、ＳｉＨ6Ｃｌ2ガス流量を100〜300sccmの範囲で変化させるように設定されている。尚、図１０（ａ）に、ＳｉＨ6Ｃｌ2ガスの流量を制御する流量コントローラ８８ａの流量制御タイミングを示し、同図（ｂ）に実際に成膜された遮光膜１２０中のＳｉ濃度の変化を示す。

同図に示すように、本形態では、第１薄膜１２１を成膜するに際しては、流量コントローラ８８ａを大きく開いて、ＳｉＨ6Ｃｌ2ガスを多めに供給して、第１薄膜１２１のＳｉ濃度を高くし、大型基板１００に対する密着性を高める。又、第３薄膜１２３と第５薄膜１２５とを成膜するに際しては、流量コントローラ８８ａを絞り、ＳｉＨ6Ｃｌ2ガスの流量を少なくしてＳｉ濃度を低くする。一方、第２薄膜１２２と第４薄膜１２４とを成膜するに際しては、流量コントローラ８８ａをやや開き、ＳｉＨ6Ｃｌ2ガスの流量をやや増加させてＳｉ濃度をやや高くする。

一方、ＷＦ6ガスの流量を調整する流量コントローラ８８ｂはＷＦ6ガスが炉本体８０に対して常に一定量で供給させるように制御している。従って、本形態では、遮光膜１２０のＳｉ濃度はＳｉＨ6Ｃｌ2ガスの流量で制御される。

（製造プロセス）
次に、図１１を参照して遮光膜１２０の成形工程について説明する。先ず、ＴＦＴ基板１０を切り出す前の石英基板、ガラス基板等から成る大型基板１００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大型基板１００に生じる熱歪が少なくなるように前処理しておく。

次いで、遮光膜１２０の下地となる薄膜を大型基板１００に所定に堆積した後、この大型基板１００をボート１０１にチャージし、その後、上昇させてチューブ８１に挿入し密閉する。次いで、減圧ポンプを作動させて炉本体８０内を真空引きして設定圧力まで検圧し、更に、炉本体８０内にキャリアガスであるＮ2ガスを供給し排気させて、炉本体８０内をＮ2雰囲気にする。

その後、炉本体８０に第２の反応ガスであるＷＦ6ガスと第１の反応ガスであるＳｉＨ6Ｃｌ2ガスとを供給し、化学反応によりＷ−Ｓｉx構造を有する遮光膜１２０の成膜を開始する。

工程（１）：先ず、大型基板１００上に第１薄膜１２１を成膜する。上述したように、第１薄膜１２１を成膜するに際しては、流量コントローラ８８ａを大きく開いて、ＳｉＨ6Ｃｌ2ガスの流量を増加させて、Ｓｉ濃度の高い第１薄膜１２１を成膜する。この場合、好ましくはＷ：Ｓｉ＝１：４とする。

工程（２）：第１薄膜１２１上に第２薄膜１２２を成膜する。第２薄膜１２２を成膜するに際しては、流量コントローラ８８ａを絞り、ＳｉＨ6Ｃｌ2ガスの流量を制限して、Ｓｉ濃度の低い第２薄膜１２２を成膜する。この場合、好ましくはＷ：Ｓｉ＝１：２とする。

工程（３）：第２薄膜１２２上に第３薄膜１２３を成膜する。第３薄膜１２３を成膜するに際しては、流量コントローラ８８ａをやや開き、ＳｉＨ6Ｃｌ2ガスの流量を増加させて、Ｓｉ濃度のやや高い第２薄膜１２２を成膜する。この場合、好ましくは、通常の成膜における混合比率と同等の、例えばＷ：Ｓｉ＝１：２．７とする。

工程（４）：第３薄膜１２３上に第４薄膜１２４を成膜する。第４薄膜１２２を成膜するに際しては、流量コントローラ８８ａを絞り、ＳｉＨ6Ｃｌ2ガスの流量を制限して、Ｓｉ濃度の低い第２薄膜１２２を成膜する。この場合、好ましくはＷ：Ｓｉ＝１：２とする。

工程（５）：第４薄膜１２４上に第５薄膜１２５を成膜する。第５薄膜１２５を成膜するに際しては、流量コントローラ８８ａを再びやや開き、ＳｉＨ6Ｃｌ2ガスの流量をやや増加させて、Ｓｉ濃度のやや高い第５薄膜１２２を成膜する。この場合、好ましくはＷ：Ｓｉ＝１：２．７、すなわち、第３薄膜１２３と同じＳｉ濃度とする。

尚、ＣＶＤによって成膜された各薄膜１２１〜１２５は、その殆どが未だ、シリサイド化されておらずアモルファス状態にある。

そして、ＣＶＤによる遮光膜１２０の成膜が所定に終了した後、サイクルパージ処理により炉本体８０内のガスを掃気する。次いで、炉本体８０内を大気開放し、ボート１０１を下降させて、炉本体８０内から大型基板１００を取り出す。

工程（６）：工程（５）で取り出した大型基板１００を所定に冷却した後、第５薄膜１２５上に、フォトリソグラフィにより遮光膜１２０のパターンに対応するレジストマスクを形成し、このレジストマスクを介して、各薄膜１２１〜１２５をエッチングし、五層薄膜構造の遮光膜１２０を形成する。

工程（７）：遮光膜１２０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）ガスを用いて、ＮＳＧとしてＳｉＯ2からなる下地絶縁膜１２を形成する。

そして、ＮＳＧ形成後、既に６００〜９００℃に加熱した炉内に大型基板１００を投入してアニール処理を行う。その結果、各薄膜１２１〜１２５によりＳｉ濃度の異なる五層薄膜構造のＷＳｉ（タングステンシリサイド）膜が形成される。各薄膜１２１〜１２５にはシリサイド化する際に、熱歪みによる応力が発生するが、遮光膜１２０には、Ｓｉ濃度の低い第２薄膜１２２と第４薄膜１２４とが介装されているため、この両薄膜１２２，１２４により熱歪みにより発生する応力が吸収される。

従って、アニール処理後も、下地絶縁膜１２にクラックが発生せず、製品の歩留まりが良くなる。尚、各薄膜１２１〜１２５の総膜厚は従来のものと同一であるため、遮光性が損なわれることがないばかりでなく、他の膜との間で段差が生じることがない。

工程（８）：下地絶縁膜１２の上に、約４５０〜５５０℃、好ましくは約５００℃の比較的低温環境中でモノシランガス、ジシランガス等を用いた減圧ＣＶＤにより、アモルファスシリコン膜を成膜する。その後、窒素雰囲気中でアニール処理を施すことにより、ポリシリコン膜１３３を固相成長させる。

工程（９）：ポリシリコン膜１３に、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により所定にパターンニングして半導体層１ａを形成する。

その後、ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａと共に蓄積容量電極１ｆを熱酸化することにより熱酸化シリコン膜を形成し、更に減圧ＣＶＤ法等により高温酸化シリコン膜（ＨＴＯ膜）や窒化シリコン膜を所定膜厚で堆積し、ＴＦＴ３０のゲート絶縁膜を含む絶縁膜２を形成する。

以上の結果、アニール処理後も下地絶縁膜１２にクラックが発生せず、製品の歩留まりを高めることができる。尚、これ以降の製造工程は、従来と同様であるため説明を省略する。

このように、本形態では、遮光膜１２０を多層（五層）薄膜構造とし、第２薄膜１２２と第４薄膜１２４とのＳｉ濃度を低くすることで、アニール処理の際に各薄膜１２１〜１２５がシリサイド化されても、第２薄膜１２２と第４薄膜１２４とにより、第１、第３、第５の各薄膜１２１，１２３，１２５に生じる応力が吸収されるため、各絶縁膜、及び半導体層にクラックを発生させることが無く、製品の歩留まりを高めることができる。

尚、遮光膜１２０は最上層側のＳｉ濃度を低くするようにしても良い。最上層側のＳｉ濃度を低くすることで、抵抗値が低くなり、他の配線との接続が可能となる。

又、１回のＣＶＤ処理工程において、ＳｉＨ6Ｃｌ2ガスの供給量を変化させることで、遮光膜１２０を多層構造としたので、成膜工程に要する工数が増加されず、製品コストの高騰を抑制することができる。

ところで、遮光膜１２０のＳｉ濃度は、Ｗ濃度との相対比で決定されるため、ＳｉＨ6Ｃｌ2ガスの流量を一定とし、ＷＦ6ガスの供給量を変化させることでも、Ｓｉ濃度を変化させることが可能である。すなわち、例えばＳｉＨ6Ｃｌ2ガス流量を一定(150sccm)とし、ＷＦ6ガス流量を100〜300sccmの範囲で変化させるようにしても同様の効果を得ることができる。

更に、遮光膜１２０はＳｉＨ6Ｃｌ2ガス流量、或いはＷＦ6ガス流量を変化させることで、多層構造としているので、他の材料を添加した場合に比し特性が殆ど変化せず、良好な性能を得ることができる。

又、反応ガスの供給量を連続変化させることで、六層以上の多層構造も簡単に成膜することができる。その結果、より緻密な層構造を形成して、熱歪みによって発生する応力を効率よく吸収させることができる。勿論、遮光膜１２０をＳｉ濃度の異なる２種類のＳｉ薄膜を交互に配設した多層構造としても良い。

更に、遮光膜１２０はＳｉＨ6Ｃｌ2ガス流量、或いはＷＦ6ガス流量を連続的に減少（増加）させて、遮光膜１２０のＳｉ濃度をＴＦＴ基板１０側で高く（低く）、表面側へ向かうに従いＳｉ濃度を次第に低く（高く）する等の対応も可能である。

尚、上述した形態における遮光膜１２０は、最下層の薄膜１２１ａと最上層の薄膜１２５ａとがコンタクトホールを介して電気的に接続されていても良い。

又、本形態では、遮光膜１２０の上方に半導体層１ａが形成されている場合について、例示したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えばＴＦＴ３０の上方で、且つ、少なくともＴＦＴ３０を覆う遮光膜を多層薄膜構造としても良い。

又、本発明の電気光学装置は、液晶装置に限らず、ＥＬ(Electronic Luminescent)装置や電気泳動装置などであっても良い。又、上述した電気光学装置を具備した、高品位の画像表示が可能な、投射型表示装置、液晶テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を用いると良い。

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 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１のＨ−Ｈ'線の位置で切断して示す断面図 液晶装置の電気的な構成を示すブロック図 図１及び図２の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１及び図２の液晶装置用基板の要部断面図 液晶装置用基板の他の要部断面図 遮光膜の拡大断面図 スイッチ回路部の要部断面図 スパッタリング装置の概略構成図 （ａ）はＳｉＨ6Ｃｌ2ガスの供給制御タイミングを示すタイムチャート、（ｂ）は成膜時のＳｉ濃度の変化を示す説明図 液晶装置用基板の製造方法を断面図によって工程順に示す工程図

符号の説明

２ 絶縁膜、１０ ＴＦＴ基板、１２ 下地絶縁膜、３０ ＴＦＴ、４１ 層間絶縁膜、８０ 炉本体、８８ａ，８８ｂ 流量コントローラ、１００ 大型基板、１２０ 遮光膜、１２１〜１２５，１２１ａ〜１２５ａ 薄膜

Claims (14)

1. 基板上に形成される遮光膜が、シリコン濃度を変化させた多層構造を有していることを特徴とする電気光学装置。
2. 基板上に形成される遮光膜が、シリコン濃度の異なる複数のシリサイド薄膜を配設した多層構造を有することを特徴とする電気光学装置。
3. 基板上に形成される遮光膜が、シリコン濃度の異なる２種類のシリサイド薄膜を交互に配設した多層構造を有することを特徴とする電気光学装置。
4. 基板上に形成される遮光膜が、シリコン濃度を連続的に変化させたシリサイド薄膜で形成されていることを特徴とする電気光学装置。
5. 上記遮光膜の最下層の上記シリコン濃度が高く設定されていることを特徴とする請求項１〜４項の何れか１項に記載の電気光学装置。
6. 上記遮光膜の最上層の上記シリコン濃度が低く設定されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の電気光学装置。
7. 上記遮光膜が高融点金属と高融点金属化合物との一方を含む金属シリサイド薄膜で形成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の電気光学装置。
8. 上記遮光膜上に絶縁膜を介して半導体層が積層されていることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の電気光学装置。
9. 上記基板上に薄膜トランジスタが形成されており、上記遮光膜は該薄膜トランジスタの上方であって、少なくとも該薄膜トランジスタを覆うように形成されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項の記載の電気光学装置。
10. 炉本体内にセットした基板に対し、少なくともシリコンを含有する第１の反応ガスと、少なくともタングステンを含有する第２の反応ガスとを供給してＣＶＤにより遮光膜を成膜する電気光学装置の製造方法において、
    上記炉本体内に供給する上記第１の反応ガスと上記第２のガスとの一方の流量を変化させて上記遮光膜内のシリコン濃度を変化させる工程を備えることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
11. 炉本体内にセットした基板に対し、少なくともシリコンを含有する第１の反応ガスと、少なくともタングステンを含有する第２の反応ガスとを供給してＣＶＤにより遮光膜を成膜する電気光学装置の製造方法において、
    上記炉本体内に供給する上記第１の反応ガスと上記第２のガスとの一方の流量を段階的に変化させて多層構造の上記遮光膜を成膜する工程を備えることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
12. 炉本体内にセットした基板に対し、少なくともシリコンを含有する第１の反応ガスと、少なくともタングステンを含有する第２の反応ガスとを供給してＣＶＤにより遮光膜を成膜する電気光学装置の製造方法において、
    上記炉本体内に供給する上記第１の反応ガスと上記第２のガスとの一方の流量を連続的に減少させて、最下層のシリコン濃度が高く、最上層の該シリコン濃度が低い上記遮光膜を成膜する工程を備えることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
13. 請求項１０〜１２の何れか１項に記載の電気光学装置の製造方法にて成膜された上記遮光膜をパターニングした後、該遮光膜上に絶縁膜を形成し、その後アニール処理を施すことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
14. 請求項１〜９の何れか１項に記載の電気光学装置が搭載されていることを特徴とする電子機器。

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