JP2005283690A - 液晶表示装置とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ハーフトーン露光技術を用いて１回の写真食刻工程でチャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタの半導体層とソース・ドレイン配線を形成して製造工程数を削減した従来の製造方法では製造裕度（マージン）が小さくソース・ドレイン配線間の距離が短くなると歩留が低下する。
【解決手段】 透明導電層と金属層との積層よりなる走査線と擬似絵素電極を同時に形成し、パシベーション絶縁層への開口部形成時に擬似絵素電極上の金属層を除去して透明導電性の絵素電極を形成する合理化に加えてチャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタの半導体層領域の形成に当たりゲート絶縁層も除去してコンタクト形成工程を削減することでハーフトーン露光技術が不要な４枚マスク・プロセス案を構築する。
【選択図】 図４

Description

本発明はカラー画像表示機能を有する液晶表示装置、とりわけアクティブ型の液晶表示装置に関するものである。

近年の微細加工技術、液晶材料技術および高密度実装技術等の進歩により、５〜５０ｃｍ対角の液晶表示装置でテレビジョン画像や各種の画像表示機器が商用ベースで大量に提供されている。また、液晶パネルを構成する２枚のガラス基板の一方にＲＧＢの着色層を形成しておくことによりカラー表示も容易に実現している。特にスイッチング素子を絵素毎に内蔵させた、いわゆるアクティブ型の液晶パネルではクロストークも少なく、応答速度も早く高いコントラスト比を有する画像が保証されている。

これらの液晶表示装置（液晶パネル）は走査線としては２００〜１２００本、信号線としては３００〜１６００本程度のマトリクス編成が一般的であるが、最近は表示容量の増大に対応すべく大画面化と高精細化とが同時に進行している。

図９は液晶パネルへの実装状態を示し、液晶パネル１を構成する一方の透明性絶縁基板、例えばガラス基板２上に形成された走査線の電極端子群５に駆動信号を供給する半導体集積回路チップ３を導電性の接着剤を用いて接続するＣＯＧ（Ｃｈｉｐ−Ｏｎ−Ｇｌａｓｓ）方式や、例えばポリイミド系樹脂薄膜をベースとし、金または半田メッキされた銅箔の端子を有するＴＣＰフィルム４を信号線の電極端子群６に導電性媒体を含む適当な接着剤で圧接して固定するＴＣＰ（Ｔａｐｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｐａｃｋａｇｅ）方式などの実装手段によって電気信号が画像表示部に供給される。ここでは便宜上二つの実装方式を同時に図示しているが実際には何れかの方式が適宜選択される。

液晶パネル１のほぼ中央部に位置する画像表示部内の画素と走査線及び信号線の電極端子５，６との間を接続する配線路が７、８で、必ずしも電極端子５，６と同一の導電材で構成される必要はない。９は全ての液晶セルに共通する透明導電性の対向電極を対向面上に有するもう１枚の透明性絶縁基板である対向ガラス基板またはカラーフィルタである。

図１０はスイッチング素子として絶縁ゲート型トランジスタ１０を絵素毎に配置したアクティブ型液晶表示装置の等価回路図を示し、１１（図９では７）は走査線、１２（図９では８）は信号線、１３は液晶セルであって、液晶セル１３は電気的には容量素子として扱われる。実線で描かれた素子類は液晶パネルを構成する一方のガラス基板２上に形成され、点線で描かれた全ての液晶セル１３に共通な対向電極１４はもう一方のガラス基板９の対向する主面上に形成されている。絶縁ゲート型トランジスタ１０のＯＦＦ抵抗あるいは液晶セル１３の抵抗が低い場合や表示画像の階調性を重視する場合には負荷としての液晶セル１３の時定数を大きくするための補助の蓄積容量１５を液晶セル１３に並列に加える等の回路的工夫が加味される。なお１６は蓄積容量１５の共通母線となる蓄積容量線である。

図１１は液晶表示装置の画像表示部の要部断面図を示し、液晶パネル１を構成する２枚のガラス基板２，９は樹脂性のファイバ、ビーズあるいはカラーフィルタ９上に形成された柱状スペーサ等のスペーサ材（図示せず）によって数μｍ程度の所定の距離を隔てて形成され、その間隙（ギャップ）はガラス基板９の周縁部において有機性樹脂よりなるシール材と封口材（何れも図示せず）とで封止された閉空間になっており、この閉空間に液晶１７が充填されている。

カラー表示を実現する場合には、ガラス基板９の閉空間側に着色層１８と称する染料または顔料のいずれか一方もしくは両方を含む厚さ１〜２μｍ程度の有機薄膜が被着されて色表示機能が与えられるので、その場合にはガラス基板９は別名カラーフィルタ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ 略語はＣＦ）と呼称される。そして液晶材料１７の性質によってはガラス基板９の上面またはガラス基板２の下面の何れかもしくは両面上に偏光板１９が貼付され、液晶パネル１は電気光学素子として機能する。現在、市販されている大部分の液晶パネルでは液晶材料にＴＮ（ツイスト・ネマチック）系の物を用いており、偏光板１９は通常２枚必要である。図示はしないが、透過型液晶パネルでは光源として裏面光源が配置され、下方より白色光が照射される。

液晶１７に接して２枚のガラス基板２，９上に形成された例えば厚さ０．１μｍ程度のポリイミド系樹脂薄膜２０は液晶分子を決められた方向に配向させるための配向膜である。２１は絶縁ゲート型トランジスタ１０のドレインと透明導電性の絵素電極２２とを接続するドレイン電極（配線）であり、信号線（ソース線）１２と同時に形成されることが多い。信号線１２とドレイン電極２１との間に位置するのは半導体層２３であり詳細は後述する。カラーフィルタ９上で隣り合った着色層１８の境界に形成された厚さ０．１μｍ程度のＣｒ薄膜層２４は半導体層２３と走査線１１及び信号線１２に外部光が入射するのを防止するための光遮蔽部材で、いわゆるブラックマトリクス（Ｂｌａｃｋ Ｍａｔｒｉｘ 略語はＢＭ）として定着化した技術である。

ここでスイッチング素子として絶縁ゲート型トランジスタの構造と製造方法に関して説明する。現在絶縁ゲート型トランジスタには２種類のものが多用されており、そのうちの一つのエッチストップ型と呼称されるものを従来例として紹介する。図１２は従来の液晶パネルを構成するアクティブ基板（表示装置用半導体装置）の単位絵素の平面図であり、図１２（ｅ）のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’およびＣ−Ｃ’線上の断面図を図１３に示し、その製造工程を以下に簡単に説明する。

先ず耐熱性と耐薬品性と透明性が高い絶縁性基板として厚さ０．５〜１．１ｍｍ程度のガラス基板２、例えばコーニング社製の商品名１７３７の一主面上にＳＰＴ（スパッタ）等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．３μｍ程度の第１の金属層を被着し、図１２（ａ）と図１３（ａ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いてゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１と蓄積容量線１６を選択的に形成する。走査線の材質は耐熱性と耐薬品性と耐弗酸性と導電性とを総合的に勘案して選択するが一般的にはＣｒ，Ｔａ，ＭｏＷ合金等の耐熱性の高い金属または合金が使用される。

液晶パネルの大画面化や高精細化に対応して走査線の抵抗値を下げるためには走査線の材料としてＡＬ（アルミニウム）を用いるのが合理的であるが、ＡＬは単体では耐熱性が低いので上記した耐熱金属であるＣｒ，Ｔａ，Ｍｏまたはそれらのシリサイドと積層化する、あるいはＡＬの表面に陽極酸化で酸化層（Ａｌ２Ｏ３）を付加することも現在では一般的な技術である。すなわち走査線１１は１層以上の金属層で構成される。

次にガラス基板２の全面にＰＣＶＤ（プラズマ・シーブイディ）装置を用いてゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ（シリコン窒化）層３０、不純物をほとんど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとなる第１の非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）層３１、及びチャネルを保護する絶縁層となる第２のＳｉＮｘ層３２と３種類の薄膜層を例えば、０．３−０．０５−０．１μｍ程度の膜厚で順次被着し、図１２（ｂ）と図１３（ｂ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いてゲート電極１１Ａ上の第２のＳｉＮｘ層をゲート電極１１Ａよりも幅細く選択的に残して保護絶縁層３２Ｄとし、第１の非晶質シリコン層３１を露出する。

続いて同じくＰＣＶＤ装置を用いて全面に不純物として例えば燐を含む第２の非晶質シリコン層３３を例えば０．０５μｍ程度の膜厚で被着した後、ＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層として例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の薄膜層３４と、低抵抗配線層として膜厚０．３μｍ程度のＡＬ薄膜層３５と、さらに膜厚０．１μｍ程度の中間導電層として例えばＴｉ薄膜層３６を順次被着し、図１２（ｃ）と図１３（ｃ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いてソース・ドレイン配線材であるこれら３種の薄膜層３４Ａ，３５Ａ及び３６Ａの積層よりなる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１とソース電極も兼ねる信号線１２を選択的に形成する。この選択的パターン形成はソース・ドレイン配線の形成に用いられる感光性樹脂パターンをマスクとしてＴｉ薄膜層３６、ＡＬ薄膜層３５、Ｔｉ薄膜層３４を順次食刻した後、ソース・ドレイン電極１２，２１間の第２の非晶質シリコン層３３を除去して保護絶縁層３２Ｄを露出するとともにその他の領域では第１の非晶質シリコン層３１をも除去してゲート絶縁層３０を露出することによってなされる。このようにチャネルの保護層である第２のＳｉＮｘ層３２Ｄ（保護絶縁層、エッチストップ層またはチャネル保護層）が存在して第２の非晶質シリコン層３３の食刻が自動的に終了することからこの製法はエッチストップと呼称される。

絶縁ゲート型トランジスタがオフセット構造とならぬようソース・ドレイン電極１２，２１は保護絶縁層３２Ｄと一部（数μｍ）平面的に重なって形成される。この重なりは寄生容量として電気的に作用するので小さいほど良いが、露光機の合わせ精度とフォトマスクの精度とガラス基板の膨張係数及び露光時のガラス基板温度で決定され、実用的な数値は精々２μｍ程度である。

さらに上記感光性樹脂パターンを除去した後、ガラス基板２の全面に透明性の絶縁層としてゲート絶縁層と同様にＰＣＶＤ装置を用いて０．３μｍ程度の膜厚のＳｉＮｘ層を被着してパシベーション絶縁層３７とし、図１２（ｄ）と図１３（ｄ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いてパシベーション絶縁層３７を選択的に除去してドレイン電極２１上に開口部６２と、画像表示部外の領域で走査線１１の電極端子５が形成される領域上に開口部６３と、信号線１２の電極端子６が形成される領域上に開口部６４を形成してドレイン電極２１と走査線１１の一部５と信号線１２の一部６を露出する。同様に蓄積容量線１６（を平行に束ねた電極パターン）上には開口部６５を形成して蓄積容量線１６の一部を露出する。

最後にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層として例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）あるいはＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｚｉｎｃ−Ｏｘｉｄｅ）を被着し、図１２（ｅ）と図１３（ｅ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いて開口部６２を含んでパシベーション絶縁層３７上に絵素電極２２を選択的に形成してアクティブ基板２として完成する。開口部６３内の露出している走査線１１の一部を電極端子５とし、開口部６４内の露出している信号線１２の一部を電極端子６としても良く、図示したように開口部６３，６４を含んでパシベーション絶縁層３７上にＩＴＯよりなる電極端子５Ａ，６Ａを選択的に形成しても良いが、通常は電極端子５Ａ，６Ａ間を接続する透明導電性の短絡線４０も同時に形成される。その理由は、図示はしないが電極端子５Ａ，６Ａと短絡線４０との間を細長いストライプ状に形成することにより高抵抗化して静電気対策用の高抵抗とすることが出来るからである。同様に番号は付与しないが開口部６５を含んで蓄積容量線１６への電極端子が形成される。

信号線１２の配線抵抗が問題とならない場合にはＡＬよりなる低抵抗配線層３５は必ずしも必要ではなく、その場合にはＣｒ，Ｔａ，ＭｏＷ等の耐熱金属材料を選択すればソース・ドレイン配線１２，２１を単層化して簡素化することが可能である。このようにソース・ドレイン配線は耐熱金属層を用いて第２の非晶質シリコン層と電気的な接続を確保することが重要であり、絶縁ゲート型トランジスタの耐熱性については先行例である特開平７−７４３６８号公報に詳細が記載されている。なお、図１２（ｃ）において蓄積容量線１６とドレイン電極２１とがゲート絶縁層３０を介して平面的に重なっている領域５０（右下がり斜線部）が蓄積容量１５を形成しているがここではその詳細な説明は省略する。
特開平７−７４３６８号公報

以上述べた５枚マスク・プロセスは詳細な経緯は省略するが、半導体層の島化工程の合理化とコンタクト形成工程が削減された結果得られたもので、当初は７〜８枚程度必要であったフォトマスクもドライエッチ技術の導入により、現時点では５枚に減少してプロセスコストの削減に大きく寄与している。液晶表示装置の生産コストを下げるためにはアクティブ基板の作製工程ではプロセスコストを、またパネル組立工程とモジュール実装工程では部材コストを下げることが有効であることは周知の開発目標である。プロセスコストを下げるためにはプロセスを短くする工程削減と、安価なプロセス開発またはプロセスへの置き換えとがあるが、ここでは４枚のフォトマスクでアクティブ基板が得られる４枚マスク・プロセスを工程削減の一例として説明する。４枚マスク・プロセスはハーフトーン露光技術の導入により写真食刻工程を削減するもので、図１４は４枚マスク・プロセスに対応したアクティブ基板の単位絵素の平面図で、図１４（ｅ）のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’およびＣ−Ｃ’線上の断面図を図１５に示す。既に述べたように絶縁ゲート型トランジスタには２種類のものが多用されているが、ここではチャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタを採用している。

先ず５枚マスク・プロセスと同様にガラス基板２の一主面上にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．３μｍ程度の第１の金属層を被着し、図１４（ａ）と図１５（ａ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いてゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１と蓄積容量線１６を選択的に形成する。

次にガラス基板２の全面にＰＣＶＤ装置を用いてゲート絶縁層となるＳｉＮｘ層３０、不純物をほとんど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとなる第１の非晶質シリコン層３１、及び不純物を含み絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる第２の非晶質シリコン層３３と３種類の薄膜層を、例えば０．３−０．２−０．０５μｍ程度の膜厚で順次被着する。引き続き、ＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層として例えばＴｉ薄膜層３４と、膜厚０．３μｍ程度の低抵抗配線層としてＡＬ薄膜層３５と、さらに膜厚０．１μｍ程度の中間導電層として例えばＴｉ薄膜層３６を、すなわちソース・ドレイン配線材を順次被着し、絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１とソース電極も兼ねる信号線１２を選択的に形成するのであるが、この選択的パターン形成に当たりハーフトーン露光技術により、図１４（ｂ）と図１５（ｂ）に示したようにソース・ドレイン間のチャネル形成領域８０Ｂ（斜線部）の膜厚が例えば１．５μｍで、ソース・ドレイン配線形成領域８０Ａ（１２），８０Ａ（２１）の膜厚３μｍよりも薄い感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂを形成する点が合理化された４枚マスク・プロセスの大きな特徴である。

このような感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂは、液晶表示装置用基板の作製には通常ポジ型の感光性樹脂を用いるので、ソース・ドレイン配線形成領域８０Ａが黒、すなわちＣｒ薄膜が形成されており、チャネル領域８０Ｂは灰色、たとえば幅０．５〜１μｍ程度のラインアンドスペースのＣｒパターンが形成されており、その他の領域は白、すなわちＣｒ薄膜が除去されているようなフォトマスクを用いれば良い。灰色領域は露光機の解像力が不足しているためにラインアンドスペースが解像されることはなく、ランプ光源からのフオトマスク照射光を半分程度透過させることが可能であるので、ポジ型感光性樹脂の残膜特性に応じて図１５（ｂ）に示したような断面形状を有する感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂを得ることができる。

上記感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂをマスクとして図１５（ｂ）に示したようにＴｉ薄膜層３６、ＡＬ薄膜層３５、Ｔｉ薄膜層３４、第２の非晶質シリコン層３３及び第１の非晶質シリコン層３１を順次食刻してゲート絶縁層３０を露出した後、図１４（ｃ）と図１５（ｃ）に示したように酸素プラズマ等の灰化手段により感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂを１．５μｍ以上膜減りさせると感光性樹脂パターン８０Ｂが消失してチャネル領域が露出するとともに、ソース・ドレイン配線形成領域上にのみ８０Ｃ（１２），８０Ｃ（２１）をそのまま残すことができる。そこで膜減りした感光性樹脂パターン８０Ｃ（１２），８０Ｃ（２１）をマスクとして、再びソース・ドレイン配線間（チャネル形成領域）のＴｉ薄膜層，ＡＬ薄膜層，Ｔｉ薄膜層，第２の非晶質シリコン層３３Ａ及び第１の非晶質シリコン層３１Ａを順次食刻し、第１の非晶質シリコン層３１Ａは０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻する。ソース・ドレイン配線１２，２１が金属層をエッチングした後に第１の非晶質シリコン層３１Ａを０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻することによりなされるので、このような製法で得られる絶縁ゲート型トランジスタはチャネルエッチと呼称されている。なお上記酸素プラズマ処理においてレジストパターン８０Ａは８０Ｃに変換されるのでパターン寸法の変化を抑制するため異方性を強めることが望ましく、具体的にはＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）方式、さらに高密度のプラズマ源を有するＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓａｍａ）方式やＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓａｍａ）方式の酸素プラズマ処理がより望ましい。

さらに上記感光性樹脂パターン８０Ｃ（１２），８０Ｃ（２１）を除去した後は、５枚マスク・プロセスと同じくガラス基板２の全面に透明性の絶縁層として０．３μｍ程度の膜厚の第２のＳｉＮｘ層を被着してパシベーション絶縁層３７とし、図１４（ｄ）と図１５（ｄ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いてドレイン電極２１上と、走査線１１と信号線１２の電極端子が形成される領域にそれぞれ開口部６２，６３，６４を形成し、開口部６３内のパシベーション絶縁層３７とゲート絶縁層３０を除去して開口部６３内に走査線の一部５を露出するとともに、開口部６２，６４内のパシベーション絶縁層３７を除去してドレイン電極２１の一部と信号線の一部６を露出する。同様に蓄積容量線１６上には開口部６５を形成して蓄積容量線１６の一部を露出する。

最後にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層として例えばＩＴＯあるいはＩＺＯを被着し、図１４（ｅ）と図１５（ｅ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いてパシベーション絶縁層３７上に開口部６２を含んで透明導電性の絵素電極２２を選択的に形成してアクティブ基板２として完成する。電極端子に関してはここでは開口部６３，６４を含んでパシベーション絶縁層３７上にＩＴＯよりなる透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａを選択的に形成している。

このように５枚マスク・プロセスと４枚マスク・プロセスにおいてはドレイン電極２１と走査線１１へのコンタクト形成工程が同時になされるため、それらに対応した開口部６２，６３内の絶縁層の厚さと種類が異なっている。パシベーション絶縁層３７はゲート絶縁層３０に比べると製膜温度が低く膜質が劣悪で、弗酸系のエッチング液による食刻では食刻速度が夫々数１０００Å／分、数１００Å／分と１桁も異なり、ドレイン電極２１上の開口部６２の断面形状は上部に余りにも過食刻が生じて穴径が制御できない理由から弗素系のガスを用いた乾式食刻（ドライエッチ）を採用している。

ドライエッチを採用してもドレイン電極２１上の開口部６２はパシベーション絶縁層３７のみであるので、走査線１１上の開口部６３と比較して過食刻になるのは避けられず、材質によっては中間導電層３６Ａが食刻ガスによって膜減りすることがある。また、食刻終了後の感光性樹脂パターンの除去に当たり、まずは弗素化された表面のポリマー除去のために酸素プラズマ灰化で感光性樹脂パターンの表面を０．１〜０．３μｍ程度削り、その後に有機剥離液、例えば東京応化製の剥離液１０６等を用いた薬液処理がなされるのが一般的であるが、中間導電層３６Ａが膜減りして下地のアルミニウム層３５Ａが露出した状態になっていると、酸素プラズマ灰化処理でアルミニウム層３５Ａの表面に絶縁体であるＡＬ２Ｏ３が形成されて、絵素電極２２との間でオーミック接触が得られなくなる。そこで中間導電層３６Ａが膜減りしてもいいように、その膜厚を例えば０．２μｍと厚く設定することでこの問題から逃れようとしている。あるいは開口部６２〜６５の形成時、アルミニウム層３５Ａを除去して下地の耐熱金属層である薄膜層３４Ａを露出してから絵素電極２２を形成する回避策も可能であり、この場合には当初から中間導電層３６Ａは不要となるメリットもある。

しかしながら、前者の対策ではこれら薄膜の膜厚の面内均一性が良好でないとこの取組みも必ずしも有効に作用するわけではなく、また食刻速度の面内均一性が良好でない場合にも全く同様である。後者の対策では中間導電層３６Ａは不要となるが、アルミニウム層３５Ａの除去工程が増加し、また開口部６２の断面制御が不十分であると絵素電極２２が段切れを起こす恐れがあった。

加えてチャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタではチャネル領域の不純物を含まない第１の非晶質シリコン層３１はどうしても厚めに（チャネルエッチ型では通常０．２μｍ以上）被着しておかないと、ガラス基板の面内均一性に大きく影響されてトランジスタ特性、とりわけＯＦＦ電流が不揃いになりがちである。このことはＰＣＶＤの稼働率とパーティクル発生状況とに大きく影響し生産コストの観点からも非常に重要な事項である。

また４枚マスク・プロセスにおいて適用されているチャネル形成工程はソース・ドレイン配線１２，２１間のソース・ドレイン配線材と半導体層を選択的に除去するので、絶縁ゲート型トランジスタのＯＮ特性を大きく左右するチャネル長（現在の量産品で４〜６μｍ）を決定する工程である。このチャネル長の変動は絶縁ゲート型トランジスタのＯＮ電流値を大きく変化させるので、通常は厳しい製造管理を要求されるが、チャネル長、すなわちハーフトーン露光領域のパターン寸法は露光量（光源強度とフォマスクのパターン精度、特にライン＆スペース寸法）、感光性樹脂の塗布厚、感光性樹脂の現象処理、および当該のエッチング工程における感光性樹脂の膜減り量等多くのパラメータに左右され、加えてこれら諸量の面内均一性もあいまって必ずしも歩留高く安定して生産できるわけではなく、従来の製造管理よりも一段と厳しい製造管理が必要となり、決して高度に完成したレベルにあるとは言えないのが現状である。特にチャネル長が６μｍ以下ではその傾向が顕著となる。なぜならば感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂの膜厚を１．５μｍ膜減りさせるに際して感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂが等方的に膜減りすると、当然感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂ間の寸法は３μｍも大きくなるのでチャネル長も設定値よりも３μｍ長く形成されてしまうからである。

本発明はかかる現状に鑑みなされたもので、従来の５枚マスク・プロセスや４枚マスク・プロセスに共通するコンタクト形成時の不具合を回避するだけでなく、プロセスマージンの狭いハーフトーン露光技術を必要としない４枚マスク・プロセスを実現するものである。

本発明においてはまず先行技術である特開平７−１７５０８８号公報に開示されている絵素電極の形成工程を合理化したものを本発明に適合させることで製造工程の削減を図っている。次にチャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタの半導体層形成にあたり、ゲート絶縁層をも除去して走査線へのコンタクト形成工程を合理化することで更なる製造工程の削減を実現している。そして特開平２−２１６１２９号公報に開示されているアルミニウムよりなるソース・ドレイン配線の表面に絶縁層を形成する陽極酸化技術を融合させてプロセスの合理化と低温化を実現せんとするものである。そして更なる工程削減のためにソース・ドレイン配線の陽極酸化層形成にもハーフトーン露光技術を適用して電極端子の保護層形成工程を合理化している。

請求項１に記載の液晶表示装置は、一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極を有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に透明導電層と第１の金属層との積層よりなる走査線と、透明導電性の絵素電極（と透明導電性の信号線の電極端子）が形成され、
プラズマ保護層とゲート絶縁層を介してゲート電極上にゲート電極よりも幅太く不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上にゲート電極と一部重なり合って絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる１対の不純物を含む第２の半導体層が形成され、
前記絵素電極上と走査線の一部上（と信号線の電極端子上）のプラズマ保護層とゲート絶縁層に開口部が形成され前記絵素電極と走査線の一部である透明導電層（または透明導電性の走査線の電極端子と信号線の電極端子）が露出し、
前記第２の半導体層上とゲート絶縁層上に耐熱金属層を含む１層以上の陽極酸化可能な第２の金属層よりなるソース配線（信号線）と、前記第２の半導体層上とゲート絶縁層上と前記絵素電極の一部上に同じくドレイン配線と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる電極端子が形成され（または透明導電性の信号線の電極端子の一部上と前記第２の半導体層上とゲート絶縁層上に第２の金属層よりなる信号線と、前記第２の半導体層上とゲート絶縁層上と前記絵素電極の一部上に同じくドレイン配線が形成され）、
前記信号線の電極端子を除いてソース・ドレイン配線の表面に陽極酸化層が形成され、
前記ソース・ドレイン配線間の第１の半導体層上に酸化シリコン層が形成されていることを特徴とする。

この構成により透明導電性の絵素電極は走査線と同時に形成されるのでガラス基板上に形成される。また絶縁ゲート型トランジスタはチャネルエッチ型であり、ソース・ドレイン間のチャネル上には酸化シリコン層が形成されて絶縁ゲート型トランジスタのチャネルを保護するとともに信号線とドレイン配線の表面には絶縁性の陽極酸化層である例えば酸化アルミニウム層（Ａｌ２Ｏ３）が形成されてパシベーション機能が付与されたＴＮ型の液晶表示装置が得られる。電極端子は透明導電性または金属性の何れでも採用可能であるが、金属性の方がプロセスへの制約は少ない。

請求項２に記載の液晶表示装置は、同じく、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に透明導電層と第１の金属層との積層よりなる走査線と、走査線の一部である透明導電性の走査線の電極端子と、第１の金属層を周辺部に積層された透明導電性の絵素電極と、第１の金属層を周辺部に積層された透明導電性の信号線の電極端子が形成され、
ゲート電極上と、走査線と信号線の交差領域近傍の走査線上に夫々ゲート電極と走査線よりも幅太くプラズマ保護層とゲート絶縁層と不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上にゲート電極と一部重なり合って絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる１対の不純物を含む第２の半導体層と、前記交差領域の第１の半導体層上に不純物を含む第２の半導体層が形成され、
前記第２の半導体層上と第１の透明性絶縁基板上と前記信号線の電極端子の第１の金属層上に耐熱金属層を含む１層以上の第２の金属層よりなるソース配線（信号線）と、前記第２の半導体層上と第１の透明性絶縁基板上と前記絵素電極の周辺部の第１の金属層の一部上に同じくドレイン配線が形成され、
前記透明導電性の絵素電極と走査線の電極端子と信号線の電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成されていることを特徴とする。

この構成により透明導電性の絵素電極は走査線と同時に形成されるのでガラス基板上に形成される。また絶縁ゲート型トランジスタはチャネルエッチ型であり、アクティブ基板上には従来通りのパシベーション絶縁層が形成されて絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとソース・ドレイン配線に加えて走査線も保護されており、電極端子は透明導電層に限定されたＴＮ型の液晶表示装置が得られる。

請求項３に記載の液晶表示装置は、一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、前記絶縁ゲート型トランジスタのドレインに接続された絵素電極と、前記絵素電極とは所定の距離を隔てて形成された対向電極を有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線と対向電極が形成され、
ゲート電極上と、走査線と信号線の交差領域近傍と、対向電極と信号線の交差領域近傍と、対向電極と絵素電極との交差領域近傍に夫々ゲート電極と走査線と対向電極よりも幅太くゲート絶縁層と不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記ゲート電極上の第１の半導体層上にゲート電極と一部重なり合って絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる１対の不純物を含む第２の半導体層と、前記交差領域近傍の第１の半導体層上に不純物を含む第２の半導体層が形成され、
前記第２の半導体層上と第１の透明性絶縁基板上に耐熱金属層を含む１層以上の第２の金属層よりなるソース配線（信号線）・ドレイン配線（絵素電極）と、画像表示部外の領域で走査線上に同じく走査線の電極端子と、信号線の一部よりなる信号線の電極端子が形成され、
前記走査線の電極端子と信号線の電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成されていることを特徴とする。

この構成により絵素電極と対向電極はガラス基板上に形成される。また絶縁ゲート型トランジスタはチャネルエッチ型であり、アクティブ基板上には従来通りのパシベーション絶縁層が形成されて絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとソース・ドレイン配線に加えて走査線と対向電極も保護されたＩＰＳ型の液晶表示装置が得られる。

請求項４に記載の液晶表示装置は、同じく、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に一層以上の陽極酸化可能な第１の金属層よりなる走査線と対向電極が形成され、
ゲート電極上と、走査線と信号線の交差領域近傍と、対向電極と信号線の交差領域近傍と、対向電極と絵素電極の交差領域近傍に夫々ゲート電極と走査線と対向電極よりも幅太くゲート絶縁層と不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記ゲート電極上の第１の半導体層上にゲート電極と一部重なり絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる１対の不純物を含む第２の半導体層と、前記交差領域近傍の第１の半導体層上に不純物を含む第２の半導体層が形成され、
前記第２の半導体層上と第１の透明性絶縁基板上に耐熱金属層を含む１層以上の陽極酸化可能な第２の金属層よりなるソース配線（信号線）・ドレイン配線（絵素電極）と、画像表示部外の領域で走査線の一部上に同じく走査線の電極端子と、信号線の一部よりなる信号線の電極端子が形成され、
前記電極端子上を除いてソース・ドレイン配線の表面に陽極酸化層が形成され、
前記ソース・ドレイン配線間と、前記交差領域近傍の第１の半導体層上に酸化シリコン層が形成され、
前記ゲート電極上と前記交差領域近傍を除いて走査線上と対向電極上に陽極酸化層が形成されていることを特徴とする。

この構成により絵素電極と対向電極はガラス基板上に形成される。また絶縁ゲート型トランジスタはチャネルエッチ型であり、ソース・ドレイン間のチャネル上には酸化シリコン層が形成されて絶縁ゲート型トランジスタのチャネルを保護するとともに信号線とドレイン配線の表面には絶縁性の陽極酸化層である例えば酸化アルミニウム層（Ａｌ２Ｏ３）が形成され、走査線と対向電極上にも絶縁性の陽極酸化層が形成されてパシベーション機能が付与されたＩＰＳ型の液晶表示装置が得られる。

請求項５は請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法であって、透明導電層と第１の金属層との積層よりなる走査線と擬似絵素電極を選択的に形成する工程と、ゲート電極上に半導体層を島状に形成する工程と、擬似絵素電極上のゲート絶縁層とプラズマ保護層に開口部を形成し、開口部内の第１の金属層を除去して透明導電性の絵素電極を露出する工程と、（ハーフトーン露光技術により）ソース・ドレイン配線を選択的に形成し、ソース・ドレイン配線とソース・ドレイン配線間の非晶質シリコン層を陽極酸化する工程を有することを特徴とする。

この構成により走査線の形成工程と絵素電極の形成工程を１枚のフォトマスクを用いて処理する写真食刻工程数の削減が実現する。そしてソース・ドレイン配線の形成後にソース・ドレイン配線を陽極酸化することでソース・ドレイン間のチャネル上には酸化シリコン層が形成されてチャネルを保護するのでパシベーション絶縁層の形成を不要とする製造工程の削減もなされる結果、４枚のフォトマスクを用いてＴＮ型の液晶表示装置を作製する事ができる。

請求項６は請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法であって、透明導電層と第１の金属層との積層よりなる走査線と擬似絵素電極を選択的に形成する工程と、ゲート電極上に半導体層とゲート絶縁層を島状に形成して走査線と擬似絵素電極を露出する工程と、ソース・ドレイン配線を形成する工程と、パシベーション絶縁層を被着後に擬似絵素電極上に開口部を形成し、擬似絵素電極上の第１の金属層を除去して透明導電性の絵素電極を得る工程を有することを特徴とする。

この構成により走査線の形成工程と絵素電極の形成工程を１枚のフォトマスクを用いて処理する写真食刻工程数の削減が実現する。そしてチャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタの半導体層形成にあたりゲート絶縁層をも除去することでコンタクト形成工程を不要とする合理化もあいまって、ハーフトーン露光技術を併用することなく４枚のフォトマスクを用いてＴＮ型の液晶表示装置を作製する事ができる。

請求項７は請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法であって、走査線と対向電極を形成する工程と、ゲート電極上に加えて走査線と信号線、対向電極と信号線及び対向電極と絵素電極とが交差する領域近傍に半導体層とゲート絶縁層を島状に形成して走査線と対向電極を露出する工程と、ソース配線（信号線）とドレイン配線（絵素電極）を形成する工程と、電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層を形成する工程を有することを特徴とする。

この構成によりチャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタの半導体層形成にあたりゲート絶縁層をも除去することでコンタクト形成工程を不要とする製造工程の削減が実現しハーフトーン露光技術を併用することなく４枚のフォトマスクを用いてＩＰＳ型の液晶表示装置を作製する事ができる。

請求項８は請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法であって、走査線と対向電極を形成する工程と、ゲート電極上に加えて走査線と信号線、対向電極と信号線及び対向電極と絵素電極とが交差する領域近傍に半導体層とゲート絶縁層を島状に形成して走査線と対向電極を露出する工程と、ソース・ドレイン配線を形成するとともにソース・ドレイン配線とチャネルに加えて走査線と対向電極をも陽極酸化する工程を有することを特徴とする。

この構成によりチャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタの半導体層形成にあたりゲート絶縁層をも除去することでコンタクト形成工程を不要とする製造工程の削減と、ソース・ドレイン配線の形成時にハーフトーン露光技術を用いてソース・ドレイン配線の形成後にソース・ドレイン配線を陽極酸化することでソース・ドレイン間のチャネル上には酸化シリコン層が形成されてチャネルを保護するのでパシベーション絶縁層の形成を不要とする製造工程の削減もあいまって３枚のフォトマスクを用いてＩＰＳ型の液晶表示装置を作製する事ができる。

以上述べたように本発明はチャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタの半導体層形成にあたりゲート絶縁層をも除去することでコンタクト形成工程を不要とする合理化技術を核とし、この構成に基づいて様々なアクティブ基板を提案している。例えばＴＮ型の液晶表示装置では透明導電層と第１の金属層との積層よりなる走査線と擬似絵素電極と擬似電極端子を形成し、パシベーション絶縁層への開口部形成時に擬似絵素電極上の第１の金属層を除去して透明導電性の絵素電極を得ることにより絵素電極の形成工程を合理化している。そして基本的にはハーフトーン露光技術を併用すること無く従来の４枚マスク・プロセスとは異なった４枚マスク・プロセスを可能としている。この結果、プロセス管理が厳しくなる不具合は回避されるという格別な効果が得られた。還元すれば歩留と品質が安定した生産が容易となっている。

本発明の要件は上記の説明からも明らかなようにチャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタの半導体層形成にあたりゲート絶縁層をも除去することでコンタクト形成工程を不要とした点にあり、それ以外の構成に関しては走査線、信号線、絵素電極、ゲート絶縁層等の材質や膜厚等が異なった液晶表示装置あるいはその製造方法の差異も本発明の範疇に属することは自明であり、また絶縁ゲート型トランジスタの半導体層も非晶質シリコンに限定されるものでないことも明らかである。

本発明の実施例を図１〜図８に基づいて説明する。図１に本発明の実施例１に係る表示装置用半導体装置（アクティブ基板）の平面図を示し、図２に図１（ｅ）のＡ−Ａ’線上とＢ−Ｂ’線上及びＣ−Ｃ’線上の製造工程の断面図を示す。同様に実施例２は図３と図４、実施例３は図５と図６、実施例４は図７と図８とで夫々アクティブ基板の平面図と製造工程の断面図を示す。なお従来例と同一の部位については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

実施例１では先ずガラス基板２の一主面上にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層９１として例えばＩＴＯまたはＩＺＯと、膜厚０．１〜０．３μｍ程度の第１の金属層９２として例えばＣｒ，Ｔａ，ＭｏＷ合金等を被着する。走査線の低抵抗化のためにはＩＴＯとアルカリ性の現像液やレジスト剥離液で電池反応を起こさないように耐熱金属層でサンドイッチされたアルミニウムＡＬ、あるいはＮｄを含むアルミニウム合金ＡＬ（Ｎｄ）の採用も可能である。

次に図１（ａ）と図２（ａ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いて第１の金属層９２と透明導電層９１を順次食刻してガラス基板２を露出し、透明導電層９１Ａと第１の金属層９２Ａとの積層よりなりゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１及び走査線の擬似電極端子９４と、透明導電層９１Ｂと第１の金属層９２Ｂとの積層よりなる擬似絵素電極９３と、透明導電層９１Ｃと第１の金属層９２Ｃとの積層よりなる信号線の擬似電極端子９５を選択的に形成する。ゲート絶縁層を介して走査線と信号線との絶縁耐圧を向上させ、歩留を高めるためにはこれらの電極は乾式食刻（ドライエッチ）による断面形状のテーパ制御を行うことが望ましい。

引き続きガラス基板２の全面にプラズマ保護層となる例えばＴａＯｘやＳｉＯ２等の透明絶縁層を０．１μｍ程度の膜厚で被着して７１とする。このプラズマ保護層７１は後続のＰＣＶＤ装置によるゲート絶縁層であるＳｉＮｘの製膜時に走査線１１のエッジ部に露出している透明導電層９１Ａが還元されてＳｉＮｘの膜質が変動し、ゲート絶縁層を介して走査線と信号線との間の絶縁耐圧が低下するのを防止するために必要で、詳細は先行例特開昭５９−９９６２号公報を参照されたい。

プラズマ保護層７１の被着後は従来例と同様にＰＣＶＤ装置を用いてゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ層３０、不純物を殆ど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとなる第１の非晶質シリコン層３１、及び不純物を含み絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる第２の非晶質シリコン層３３と３種類の薄膜層を、例えば０．２−０．１−０．０５μｍ程度の膜厚で順次被着する。ここではゲート絶縁層がプラズマ保護層と第１のＳｉＮｘ層との積層になるため第１のＳｉＮｘ層３０は従来例よりも薄く形成して良い副次的な効果もある。

そして図１（ｂ）と図２（ｂ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いて第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１をゲート１１電極Ａよりも幅広く選択的に残して島状３３Ａ，３１Ａとし、ゲート絶縁層３０を露出する。

さらに図１（ｃ）と図２（ｃ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いて擬似絵素電極９３上と擬似電極端子９４，９５上に開口部７４，６３Ａ及び６４Ａを形成して各開口部内のゲート絶縁層３０とプラズマ保護層７１に加えて第１の金属層９２Ａ９〜９２Ｃも除去して透明導電性の絵素電極２２と同じく透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａを露出する。なお画像表部外の領域で静電気対策線上には開口部６３Ｂを形成して静電気対策用の短絡線４０とすることが可能である。

ソース・ドレイン配線の形成工程ではＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の陽極酸化可能な耐熱金属層として例えばＴｉ，Ｔａ等の薄膜層３４と膜厚０．３μｍ程度の同じく陽極酸化可能な低抵抗配線層としてＡＬ薄膜層３５を順次被着する。そして図１（ｄ）と図２（ｄ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターン８７Ａ，８７Ｂを用いてこれらの薄膜層よりなるソース・ドレイン配線材を順次食刻し、開口部７４内の絵素電極２２の一部を含んで３４Ａと３５Ａとの積層よりなる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１と同じくソース電極も兼ねる信号線１２を形成する。不純物を含む第２の非晶質シリコン層３３Ａと不純物を含まない第１の非晶質シリコン層３１Ａの食刻は不要である。ソース・ドレイン配線１２，２１の形成と同時に透明導電層よりなる走査線の一部５Ａを含んで走査線の電極端子５と信号線の一部よりなる電極端子６も同時に形成するが、この時電極端子５，６に対応した領域８７Ａの膜厚（黒領域）が例えば３μｍとソース・ドレイン配線１２，２１と蓄積電極７２に対応した領域８７Ｂ（中間調領域）の膜厚１．５μｍよりも厚い感光性樹脂パターン８７Ａ，８７Ｂをハーフトーン露光技術により形成しておくことが実施例１の重要な特徴である。

ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後、酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８７Ａ，８７Ｂを１．５μｍ以上膜減りさせると感光性樹脂パターン８７Ｂが消失してソース・ドレイン配線１２，２１と蓄積電極７２が露出するとともに電極端子５，６上にのみ感光性樹脂パターン８７Ｃをそのまま残すことができる。そこで図１（ｅ）と図２（ｅ）に示したように感光性樹脂パターン８７Ｃをマスクとして光を照射しながらソース・ドレイン配線１２，２１を陽極酸化して酸化層６８，６９を形成するとともにソース・ドレイン配線１２，２１間に露出している第２の非晶質シリコン層３３Ａと隣接する第１の非晶質シリコン層３１Ａの一部を陽極酸化して絶縁層である不純物を含む酸化シリコン層６６と不純物を含まない酸化シリコン層（図示せず）を形成する。

ソース・ドレイン配線１２，２１の上面にはＡＬが、また側面にはＡＬ，Ｔｉの積層が露出しており、陽極酸化によってＴｉは半導体である酸化チタン（ＴｉＯ２）６８に、ＡＬは絶縁層であるアルミナ（ＡＬ２Ｏ３）６９に夫々変質する。酸化チタン層６８は絶縁層ではないが膜厚が極めて薄く露出面積も小さいのでパシベーション上はまず問題とならないが、耐熱金属薄膜層３４ＡもＴａを選択しておくことが望ましい。しかしながらＴａはＴｉと異なり下地の表面酸化層を吸収してオーミック接触を容易にする機能に欠ける特性に注意する必要がある。

チャネル間の不純物を含む第２の非晶質シリコン層３３Ａは厚み方向に全て完全に絶縁層化しないと絶縁ゲート型トランジスタのリーク電流の増大をもたらす。そこで光を照射しながら陽極酸化を実施することが陽極酸化工程の重要なポイントとなることは先行例にも開示されている。具体的には１万ルックス程度の十分強力な光を照射して絶縁ゲート型トランジスタのリーク電流がμＡを越えれば、ソース・ドレイン配線１２，２１間のチャネル部とドレイン電極２１の面積から計算して１０ｍＡ／ｃｍ２程度の陽極酸化で良好な膜質を得るための電流密度が得られる。

また不純物を含む第２の非晶質シリコン層３３Ａを陽極酸化して絶縁層である酸化シリコン層６６に変質させるに足る化成電圧１００Ｖ超より１０Ｖ程度、化成電圧を高く設定することで形成された不純物を含む酸化シリコン層６６に接する不純物を含まない第１の非晶質シリコン層３１Ａの一部（１００Å程度）まで不純物を含まない酸化シリコン層（図示せず）に変質させることで、チャネルの電気的な純度が高まりソース・ドレイン配線１２，２１間の電気的な分離は完全なものとすることができる。すなわち絶縁ゲート型トランジスタのＯＦＦ電流が十分に減少して高いＯＮ／ＯＦＦ比が得られる。

陽極酸化で形成されるアルミナ６９、酸化チタン６８の各酸化層の膜厚は配線のパシベーションとしては０．１〜０．２μｍ程度で十分であり、エチレングリコール等の化成液を用いて印可電圧は同じく１００Ｖ超で実現する。ソース・ドレイン配線１２，２１の陽極酸化に当たって留意すべき事項は、図示はしないが全ての信号線１２は電気的に並列または直列に形成されている必要があり、後に続く製造工程の何処かでこの直並列を解除しないとアクティブ基板２の電気検査のみならず、液晶表示装置としての実動作に支障があることは言うまでもないだろう。解除手段としてはレーザ光の照射による蒸散、またはスクライブによる機械的切除が簡易的であるが詳細な説明は省略する。

陽極酸化終了後、感光性樹脂パターン８７Ｃを除去すると図１（ｆ）と図２（ｆ）に示したようにその側面に陽極酸化層を有し低抵抗金属層３５Ａよりなる電極端子５，６が露出する。ただし静電気対策のために走査線の一部５Ａが例えば短絡線４０に接続され、かつ図示したように信号線１２または電極端子６が短絡線４０を含んで形成されていなければ電極端子５の側面には陽極酸化層は形成されない。なおソース・ドレイン配線１２，２１の構成としては抵抗値の制約が緩いのであれば簡素化して陽極酸化可能なＴａ単層とすることも可能である。

このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィルタ９を貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の実施例１が完了する。蓄積容量１５の構成に関しては図１（ｆ）に示したようにソース・ドレイン配線１２，２１と同時に絵素電極２２の一部を含んで形成された蓄積電極７２と前段の走査線１１に形成された突起領域とがプラズマ保護層７１Ａとゲート絶縁層３０Ａを介して平面的に重なることで構成している例（右下がり斜線部５２）を例示しているが、蓄積容量１５の構成はこれに限られるものではなく、従来例と同じように絵素電極２２と走査線１１と同時に形成される蓄積容量線１６との間にゲート絶縁層３０Ａを含む絶縁層を介して構成しても良い。またその他の構成も可能であるが詳細な説明は省略する。

静電気対策は図１（ｆ）にも示したようにアクティブ基板２の外周に静電気対策用の短絡線４０を配置し、短絡線４０とソース・ドレイン配線材よりなる金属性の電極端子５，６との間を細いパターンで接続して構成する従来例の静電気対策を採用する事が可能である。またゲート絶縁層３０への開口部形成工程が付与されているのでその他の静電気対策も容易であるが詳細な説明は省略する。

実施例１ではこのようにソース・ドレイン配線１２，２１と第２の非晶質シリコン層３３Ａの陽極酸化時にドレイン電極２１と電気的に繋がっている絵素電極２２も同時に陽極酸化される。このため絵素電極２２を構成する透明導電層の膜質によっては陽極酸化によって抵抗値の増大することもあり、その場合には透明導電層の製膜条件を適宜変更して酸素不足の膜質としておく必要があるが陽極酸化で透明導電層の透明度が低下することはない。また、ドレイン電極２１と絵素電極２２を陽極酸化するための電流も絶縁ゲート型トランジスタのチャネルを通って供給されるが、絵素電極２２の面積が大きいために大きな化成電流または長時間の化成が必要となり、いくら強い外光を照射してもチャネル部の抵抗が障害となり、ドレイン電極２１上に信号線１２上と同等の膜質と膜厚の陽極酸化層を形成することは化成時間の延長だけでは対応困難である。しかしながらドレイン電極２１上に形成される陽極酸化層６９（２１）が多少不完全であっても実用上は支障の無い信頼性が得られることが多い。なぜならば液晶セルに印可される駆動信号は基本的に交流であり、カラーフィルタ９上の対向電極１４と絵素電極２２との間には直流電圧成分が少なくなるように対向電極１４の電圧は画像検査時に調整されるので（フリッカ低減調整）、従って信号線１２上にのみ直流成分が流れないように絶縁層を形成しておけば良いからである。

このようにソース・ドレイン配線１２，２１の形成にあたりハーフトーン露光技術を用いることにより、ソース・ドレイン配線材よりなる金属性の電極端子を得ることが可能である。しかしながらハーフトーン露光に用いるフォトマスクは現時点では必ずしも合理的な製造方法で供与されているわけではなく価格的に極めて高価である。そこで図１（ｇ）と図２（ｇ）に示したように透明導電性の走査線の電極端子５Ａ上に金属性の電極端子５を形成せず、かつ透明導電性の信号線１２の電極端子６Ａの一部を含んでソース・ドレイン配線１２，２１を形成するパターン設計の変更により、ソース・ドレイン配線材よりなる電極端子５，６に変えて透明導電層よりなる電極端子５Ａ，６Ａを得る事が可能となる。これによってソース・ドレイン配線１２，２１の形成にあたりハーフトーン露光技術も不要となるが、透明導電層よりなる電極端子５Ａ，６Ａの抵抗値の増大には十分な注意が必要となる。電極端子の構成が変わっても画像表示部内のデバイス構成は不変である。

実施例１ではこのようにソース・ドレイン配線とチャネルのパシベーションに陽極酸化技術を用いて工程削減を実現しているが、最新の生産ラインではガラス基板の大きさが一辺あたり１メートルを超え、従来のバッチ処理型の陽極酸化装置では装置の巨大化が課題となっている。そこで陽極酸化技術に代えて従来のパシベーション絶縁層を用いた４枚マスク・プロセスを実施例２として説明する。

実施例２では図３（ａ）と図４（ａ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いて走査線１１と擬似絵素電極９３と擬似電極端子９４，９５を形成する工程は実施例１と同一である。そして０．１μｍ程度の膜厚のプラズマ保護層７１を被着し、さらにゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ層３０、不純物を殆ど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとなる第１の非晶質シリコン層３１、及び不純物を含み絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる第２の非晶質シリコン層３３と３種類の薄膜層を、例えば０．２−０．１−０．０５μｍ程度の膜厚で順次被着する。

続いて図３（ｂ）と図４（ｂ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いてゲート電極１１Ａ上と、走査線と信号線の交差領域近傍と、走査線上の蓄積容量形成領域に第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１及びゲート絶縁層３０に加えてプラズマ保護層７１を島状に形成して走査線１１の大部分と擬似絵素電極９３と擬似電極端子９４，９５を露出する。

引き続きソース・ドレイン配線の形成工程ではＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層として例えばＴｉ，Ｔａ等の薄膜層３４と膜厚０．３μｍ程度の低抵抗配線層としてＡＬ薄膜層３５を順次被着する。そして図３（ｃ）と図４（ｃ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いてこれらの薄膜層を順次食刻し、擬似絵素電極９３の一部を含んで３４Ａと３５Ａとの積層よりなる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１と、擬似電極端子９５の一部を含んでソース配線も兼ねる信号線１２を選択的に形成するが、ここでは従来例と同様に第２の非晶質シリコン層３３Ａ及び第１の非晶質シリコン層３１Ａを順次食刻し、第１の非晶質シリコン層３１Ａは０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻する。なおソース・ドレイン配線１２，２１の構成としては抵抗値の制約が緩いのであれば簡素化してＴａ，Ｃｒ，ＭｏＷ等の単層とすることも可能である。

ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後は従来の５枚マスク・プロセスと同様にガラス基板２の全面に透明性の絶縁層として０．３μｍ程度の膜厚のＳｉＮｘ層を被着してパシベーション絶縁層３７とし、図１（ｇ）と図２（ｇ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いて擬似絵素電極９３上と擬似電極端子９４，９５上にそれぞれ開口部３８，６３，６４を選択的に形成し、各開口部内のパシベーション絶縁層３７と擬似絵素電極９３上と擬似電極端子９４，９５上の第１の金属層９２Ａ〜９２Ｃを除去して透明導電性の絵素電極２２と透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａを得る。

このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィルタ９を貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の実施例２が完了する。蓄積容量１５の構成に関しては図２（ｄ）に示したように、ソース・ドレイン配線１２，２１と同時に擬似絵素電極９３の一部を含んで形成された蓄積電極７２と前段の走査線１１に形成された突起領域とがプラズマ保護層７１Ａ２とゲート絶縁層３０Ａと第１の非晶質シリコン層３１Ｂ２（図示せず）と第２の非晶質シリコン層３３Ｂ２を介して平面的に重なることで構成している例（右下がり斜線部５２）を例示しているが、蓄積容量１５の構成はこれに限られるものではなく、従来例と同じように絵素電極２２と走査線１１と同時に形成される蓄積容量線１６との間にゲート絶縁層３０Ａを含む絶縁層を介して構成しても良い。

静電気対策は図３（ｄ）にも示したようにアクティブ基板２の外周に静電気対策用の短絡線４０を配置し、短絡線４０と透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａとの間を細いパターンで接続して構成する従来例の静電気対策を採用することが可能である。

以上説明した液晶表示装置はＴＮ型の液晶セルを用いたものであったが、絵素電極とは所定の距離を隔てて形成された一対の対向電極と絵素電極とで横方向の電界を制御するＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｉｎ−Ｓｗｔｉｃｉｎｇ）方式の液晶表示装置においても本発明で提案する工程削減は有用であるので、それを以降の実施例で説明する。

実施例３では先ずガラス基板２の一主面上にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．３μｍ程度の第１の金属層として例えばＣｒ，Ｔａ，Ｍｏ等あるいはそれらの合金やシリサイドを被着して図５（ａ）と図６（ａ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いてゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１と対向電極も兼ねる蓄積容量線１６を選択的に形成する。

次にガラス基板２の全面にＰＣＶＤ装置を用いてゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ層３０、不純物をほとんど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとなる第１の非晶質シリコン層３１、及び不純物を含み絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる第２の非晶質シリコン層３３と３種類の薄膜層を、例えば０．３−０．１−０．０５μｍ程度の膜厚で順次被着する。

続いて図５（ｂ）と図６（ｂ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いて半導体層形成領域すなわちゲート電極１１Ａ上と、走査線１１と信号線１２との交差領域近傍、蓄積容量線１６と信号線１２との交差領域近傍、蓄積容量形成領域すなわち蓄積容量線１６の一部上、蓄積容量線１６と絵素電極２１との交差領域近傍に夫々第２の非晶質シリコン層３３、第１の非晶質シリコン層３１及びゲート絶縁層層３０よりなる積層を島状に形成して走査線１１と蓄積容量線１６の大部分を露出する。

ソース・ドレイン配線の形成工程ではＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層として例えばＴｉ，Ｔａ等の薄膜層３４と膜厚０．３μｍ程度の低抵抗配線層としてＡＬ薄膜層３５を順次被着する。そして図５（ｃ）と図６（ｃ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いてこれらの薄膜層よりなるソース・ドレイン配線材を順次食刻し、３４Ａと３５Ａの積層よりなり絵素電極となる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１とソース配線も兼ねる信号線１２を選択的に形成するが、第２の非晶質シリコン層３３Ａ及び第１の非晶質シリコン層３１Ａも順次食刻し、第１の非晶質シリコン層３１Ａは０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻する。なおソース・ドレイン配線１２，２１の形成と同時に画像表示部外の領域で走査線１１の一部を含んで走査線の電極端子５と信号線１２の一部よりなる電極端子６も同時に形成する。ただし、この工程で必ずしも走査線の電極端子５を形成する必要はない。またソース・ドレイン配線１２，２１の構成としては抵抗値の制約が緩いのであれば簡素化してＴａ，Ｃｒ，ＭｏＷ等の単層とすることも何の支障も無い。

ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後は、実施例２と同様にガラス基板２の全面に透明性の絶縁層として０．３μｍ程度の膜厚の第２のＳｉＮｘ層を被着してパシベーション絶縁層３７とする。そして図５（ｄ）と図６（ｄ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いて走査線と信号線の電極端子５，６上と図番は付与しないが蓄積容量線１６の電極端子上にそれぞれ開口部６３，６４，６５を形成し、前記開口部内のパシベーション絶縁層３７を選択的に除去して電極端子５，６と蓄積容量線１６の電極端子の大部分を露出し、アクティブ基板２として完成する。ソース・ドレイン配線１２，２１の形成時にソース・ドレイン配線材よりなる走査線の電極端子５と蓄積容量線１６の電極端子を形成せず、開口部６３，６Ａ内に露出した走査線の一部と蓄積容量線１６の一部を夫々走査線１１と蓄積容量線１６の電極端子としても良い。

このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィルタ９を貼り合わせて液晶パネル化し、実施例３が完了する。ＩＰＳ型の液晶表示装置では以上の説明からも明らかなようにアクティ基板２上に透明導電性の絵素電極２２は不要であり、したがってソース・ドレイン配線上の中間導電層３６も不要となる。積容量１５の構成に関しては、対向電極（蓄積容量線）１６と絵素電極（ドレイン電極）２１とがゲート絶縁層３０Ａと第１の非晶質シリコン層３１Ｄ（図示せず）及び第２の非晶質シリコン層３３Ｄを介して構成している例（右下がり斜線部５０）を図５（ｄ）に例示しているが、蓄積容量１５の構成はこれに限られるものではなく、絵素電極２１と前段の走査線１１との間にゲート絶縁層３０Ａを含む絶縁層を介して構成しても良い。なお図５（ｄ）において走査線の電極端子５と信号線の電極端子６との間を高抵抗性部材、例えばＯＦＦ状態の絶縁ゲート型トランジスタや細長い導電性線路で接続する静電気対策は特に図示しなかったが、走査線１１を露出する工程が付与されているので静電気対策は容易である。

実施例３ではアクティブ基板２のパシベーションに従来例と同様にＰＣＶＤ装置を用いて作製したシリコン窒化層（ＳｉＮｘ）が採用されているので現存する量産工場においてプロセスの変更点が少なく導入が容易となるメリットが大きいが、ここでも実施例１と同様にソース・ドレイン配線の陽極酸化によるパシベーション技術を付与することによって更なる工程削減と低コスト化が可能で、それを実施例４として説明する。

実施例４では図７（ｂ）と図８（ｂ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターンを用いて半導体層形成領域すなわちゲート電極１１Ａ上と、走査線１１と信号線１２との交差領域近傍、蓄積容量線１６と信号線１２との交差領域近傍、蓄積容量形成領域すなわち蓄積容量線１６の一部上、蓄積容量線１６と絵素電極２１との交差領域近傍に第２の非晶質シリコン層３３、第１の非晶質シリコン層３１及びゲート絶縁層層３０よりなる積層を島状に形成して走査線１１と対向電極１６の大部分を露出するまでは実施例３と同一の製造工程を進行する。ただし後述するように走査線１１上と対向電極１６上に陽極酸化で絶縁層を形成するためには走査線１１と対向電極１６には耐熱性を有し陽極酸化可能な金属としてＴａ単層、ＡＬ（Ｚｒ，Ｔａ，Ｎｄ）合金等の単層構成あるいはＡＬ／Ｔａ，Ｔａ／ＡＬ／Ｔａ，ＡＬ／ＡＬ（Ｔａ，Ｚｒ，Ｎｄ）合金等の積層構成が選択される。なおＡＬ（Ｚｒ，Ｔａ，Ｎｄ）合金は耐熱性を高めるためにＡＬに添加された数％以下の添加金属を示している。

ソース・ドレイン配線の形成工程ではＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の陽極酸化可能な耐熱金属層として例えばＴｉ，Ｔａ等の薄膜層３４と膜厚０．３μｍ程度の同じく陽極酸化可能な低抵抗配線層としてＡＬ薄膜層３５を順次被着する。そして実施例１と同様に図７（ｃ）と図８（ｄ）に示したように微細加工技術により感光性樹脂パターン８７Ａ，８７Ｂを用いてこれらの薄膜層よりなるソース・ドレイン配線材を順次食刻し、３４Ａと３５Ａとの積層よりなる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極も兼ねる絵素電極２１と同じくソース電極も兼ねる信号線１２を選択的に形成する。不純物を含む第２の非晶質シリコン層３３Ａと不純物を含まない第１の非晶質シリコン層３１Ａの食刻は不要である。

ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後、酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８７Ａ，８７Ｂを１．５μｍ以上膜減りさせると感光性樹脂パターン８７Ｂが消失してソース・ドレイン配線１２，２１と蓄積電極７２が露出するとともに電極端子５，６上にのみ感光性樹脂パターン８７Ｃをそのまま残すことができる。そこで図７（ｄ）と図８（ｄ）に示したように感光性樹脂パターン８７Ｃをマスクとして光を照射しながらソース・ドレイン配線１２，２１を陽極酸化して酸化層６８，６９を形成するとともにソース・ドレイン配線１２，２１間に露出している第２の非晶質シリコン層３３Ａと隣接する第１の非晶質シリコン層３１Ａの一部を陽極酸化して絶縁層である不純物を含む酸化シリコン層６６と不純物を含まない酸化シリコン層（図示せず）を形成する。

この時、露出している走査線１１と対向電極１６も同時に陽極酸化してその表面に酸化層７５を形成する。図８（ｄ）にも示したように図番は付与しないが走査線１１と対向電極１６をアクティブ基板２の外周部にまで延長するパターンが形成されているので、ソース・ドレイン配線１２，２１の陽極酸化と同時に走査線１１と対向電極１６の陽極酸化も容易に実施できる。陽極酸化によって走査線１１と信号線１２との交差近傍領域上と、対向電極１６と信号線１２との交差近傍領域上と、蓄積容量形成領域上と、絵素電極２１と対向電極１６との交差近傍領域上の第２の非晶質シリコン層３３Ｂ〜３３Ｅも陽極酸化されて不純物を含む酸化シリコン層６６と不純物を含まない酸化シリコン層（図示せず）に変質する。

陽極酸化終了後、感光性樹脂パターン８７Ｃを除去すると図７（ｅ）と図８（ｅ）に示したようにその側面に陽極酸化層を有し低抵抗金属層３５Ａよりなる電極端子５，６が露出する。なおソース・ドレイン配線１２，２１の構成としては抵抗値の制約が緩いのであれば簡素化して陽極酸化可能なＴａ単層とすることも可能である。

このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィルタとを貼り合わせて液晶パネル化し、実施例４が完了する。積容量１５の構成に関しては実施例３と同一である。なお、図７（ｅ）において図示はしなかったが、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成前に走査線１１を露出する工程が存在するので電極端子５，６間を半導体層やＯＦＦ状態の絶縁ゲート型トランジスタ等の抵抗性部材を介在させてソース・ドレイン配線材で接続することが可能となり、有効な静電気対策を付与することができる。

以上述べたように本発明は絶縁ゲート型トランジスタにチャネルエッチ型を採用し、ハーフトーン露光技術を併用することなく従来とは異なった４枚マスク・プロセスを開示しているが、パターン精度の低いレイヤにハーフトーン露光技術を採用することよりさらに工程削減が進化し、３枚マスク・プロセスが実現する。

本発明の実施例１にかかるアクティブ基板の平面図 本発明の実施例１にかかるアクティブ基板の製造工程断面図 本発明の実施例２にかかるアクティブ基板の平面図 本発明の実施例２にかかるアクティブ基板の製造工程断面図 本発明の実施例３にかかるアクティブ基板の平面図 本発明の実施例３にかかるアクティブ基板の製造工程断面図 本発明の実施例４にかかるアクティブ基板の平面図 本発明の実施例４にかかるアクティブ基板の製造工程断面図 液晶パネルの実装状態を示す斜視図 液晶パネルの等価回路図 従来の液晶パネルの断面図 従来例のアクティブ基板の平面図 従来例のアクティブ基板の製造工程断面図 合理化されたアクティブ基板の平面図 合理化されたアクティブ基板の製造工程断面図

符号の説明

１：液晶パネル
２：アクティブ基板（ガラス基板）
３：半導体集積回路チップ
４：ＴＣＰフィルム
５：金属性の走査線の電極端子
５Ａ：透明導電性の走査線の一部または電極端子
６：金属性の信号線の電極端子
６Ａ：透明導電性の信号線の一部または電極端子
９：カラーフィルタ（対向するガラス基板）
１０：絶縁ゲート型トランジスタ
１１：走査線
１１Ａ：ゲート配線、ゲート電極
１２：信号線（ソース配線、ソース電極）
１６：蓄積容量線（ＩＰＳ型の液晶表示装置においては対向電極）
１７：液晶
１９：偏光板
２０：配向膜
２１：ドレイン電極（ドレイン配線、ドレイン電極）
：ＩＰＳ型の液晶表示装置においては金属層よりなる絵素電極
２２：透明導電性の絵素電極
３０：ゲート絶縁層
３１：不純物を含まない（第１の）非晶質シリコン層
３２Ｄ：保護絶縁層（エッチストップ層、チャネル保護絶縁層）
３３：不純物を含む（第２の）非晶質シリコン層
３４：（陽極酸化可能な）耐熱金属層
３５：（陽極酸化可能な）低抵抗金属層（ＡＬ）
３６：中間導電層
３７：パシベーション絶縁層
５０，５２：蓄積容量形成領域
６２：（ドレイン電極上の）開口部
６３，６３Ａ：（走査線の一部上または走査線の電極端子上の）開口部
６４，６４Ａ：（信号線の一部上または信号線の電極端子上の）開口部
６５：（対向電極上の）開口部
６８：陽極酸化層（酸化チタン，ＴｉＯ２）
６９：陽極酸化層（アルミナ，Ａｌ２Ｏ３）
７１：プラズマ保護層
７２：蓄積電極
７４：（絵素電極上の）開口部
７５：（走査線と対向電極上の絶縁層である）陽極酸化層
８７Ａ，８７Ｂ：（ハーフトーン露光で形成された）感光性樹脂パターン
９１：透明導電層
９２：第１の金属層

Claims (8)

1. 一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極を有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
   第１の透明性絶縁基板の一主面上に透明導電層と第１の金属層との積層よりなる走査線と、透明導電性の絵素電極（と透明導電性の信号線の電極端子）が形成され、
   プラズマ保護層とゲート絶縁層を介してゲート電極上にゲート電極よりも幅太く不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
   前記第１の半導体層上にゲート電極と一部重なり合って絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる１対の不純物を含む第２の半導体層が形成され、
   前記絵素電極上と走査線の一部上（と信号線の電極端子上）のプラズマ保護層とゲート絶縁層に開口部が形成され前記絵素電極と走査線の一部である透明導電層（または透明導電性の走査線の電極端子と信号線の電極端子）が露出し、
   前記第２の半導体層上とゲート絶縁層上に耐熱金属層を含む１層以上の陽極酸化可能な第２の金属層よりなるソース配線（信号線）と、前記第２の半導体層上とゲート絶縁層上と前記絵素電極の一部上に同じくドレイン配線と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる電極端子が形成され（または透明導電性の信号線の電極端子の一部上と前記第２の半導体層上とゲート絶縁層上に第２の金属層よりなる信号線と、前記第２の半導体層上とゲート絶縁層上と前記絵素電極の一部上に同じくドレイン配線が形成され）、
   前記信号線の電極端子を除いてソース・ドレイン配線の表面に陽極酸化層が形成され、
   前記ソース・ドレイン配線間の第１の半導体層上に酸化シリコン層が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極を有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
   第１の透明性絶縁基板の一主面上に透明導電層と第１の金属層との積層よりなる走査線と、走査線の一部である透明導電性の走査線の電極端子と、第１の金属層を周辺部に積層された透明導電性の絵素電極と、第１の金属層を周辺部に積層された透明導電性の信号線の電極端子が形成され、
   ゲート電極上と、走査線と信号線の交差領域近傍の走査線上に夫々ゲート電極と走査線よりも幅太くプラズマ保護層とゲート絶縁層と不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
   前記第１の半導体層上にゲート電極と一部重なり合って絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる１対の不純物を含む第２の半導体層と、前記交差領域の第１の半導体層上に不純物を含む第２の半導体層が形成され、
   前記第２の半導体層上と第１の透明性絶縁基板上と前記信号線の電極端子の第１の金属層上に耐熱金属層を含む１層以上の第２の金属層よりなるソース配線（信号線）と、前記第２の半導体層上と第１の透明性絶縁基板上と前記絵素電極の周辺部の第１の金属層の一部上に同じくドレイン配線が形成され、
   前記透明導電性の絵素電極と走査線の電極端子と信号線の電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
3. 一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、前記絶縁ゲート型トランジスタのドレインに接続された絵素電極と、前記絵素電極とは所定の距離を隔てて形成された対向電極を有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
   第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線と対向電極が形成され、
   ゲート電極上と、走査線と信号線の交差領域近傍と、対向電極と信号線の交差領域近傍と、対向電極と絵素電極との交差領域近傍に夫々ゲート電極と走査線と対向電極よりも幅太くゲート絶縁層と不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
   前記ゲート電極上の第１の半導体層上にゲート電極と一部重なり合って絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる１対の不純物を含む第２の半導体層と、前記交差領域近傍の第１の半導体層上に不純物を含む第２の半導体層が形成され、
   前記第２の半導体層上と第１の透明性絶縁基板上に耐熱金属層を含む１層以上の第２の金属層よりなるソース配線（信号線）・ドレイン配線（絵素電極）と、画像表示部外の領域で走査線上に同じく走査線の電極端子と、信号線の一部よりなる信号線の電極端子が形成され、
   前記走査線の電極端子と信号線の電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
4. 一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、前記絶縁ゲート型トランジスタのドレインに接続された絵素電極と、前記絵素電極とは所定の距離を隔てて形成された対向電極を有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
   第１の透明性絶縁基板の一主面上に一層以上の陽極酸化可能な第１の金属層よりなる走査線と対向電極が形成され、
   ゲート電極上と、走査線と信号線の交差領域近傍と、対向電極と信号線の交差領域近傍と、対向電極と絵素電極の交差領域近傍に夫々ゲート電極と走査線と対向電極よりも幅太くゲート絶縁層と不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
   前記ゲート電極上の第１の半導体層上にゲート電極と一部重なり絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる１対の不純物を含む第２の半導体層と、前記交差領域近傍の第１の半導体層上に不純物を含む第２の半導体層が形成され、
   前記第２の半導体層上と第１の透明性絶縁基板上に耐熱金属層を含む１層以上の陽極酸化可能な第２の金属層よりなるソース配線（信号線）・ドレイン配線（絵素電極）と、画像表示部外の領域で走査線の一部上に同じく走査線の電極端子と、信号線の一部よりなる信号線の電極端子が形成され、
   前記電極端子上を除いてソース・ドレイン配線の表面に陽極酸化層が形成され、
   前記ソース・ドレイン配線間と、前記交差領域近傍の第１の半導体層上に酸化シリコン層が形成され、
   前記ゲート電極上と前記交差領域近傍を除いて走査線上と対向電極上に陽極酸化層が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
5. 一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極を有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
   第１の透明性絶縁基板の一主面上に透明導電層と第１の金属層との積層よりなる走査線と、走査線の一部である走査線の擬似電極端子と、（信号線の擬似電極端子と）擬似絵素電極を形成する工程と、
   プラズマ保護層とゲート絶縁層と不純物を含まない第１の非晶質シリコン層と不純物を含む第２の非晶質シリコン層を順次被着する工程と、
   ゲート電極上にゲート電極よりも幅太く第２の非晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層よりなる積層を島状に形成して前記ゲート絶縁層を露出する工程と、
   走査線（または走査線の擬似電極端子）上と、（信号線の擬似電極端子上と）擬似絵素電極上のゲート絶縁層とプラズマ保護層に開口部を形成し、前記開口部内の第１の金属層を除去して透明導電性の走査線の一部（または走査線の電極端子）と（透明導電性の信号線の電極端子と）同じく透明導電性の絵素電極を露出する工程と、
   耐熱金属層を含む１層以上の第２の金属層を被着後、ゲート電極と一部重なりゲート絶縁層上と第２の非晶質シリコン層上にソース（信号線）配線と、同じくゲート絶縁層上と第２の非晶質シリコン層上と前記開口部内の絵素電極の一部上にドレイン配線と、前記走査線の一部を含んで走査線の電極端子と、信号線の一部よりなる信号線の電極端子を形成する工程と、（またはゲート電極と一部重なりゲート絶縁層上と第２の非晶質シリコン層上と透明導電性の信号線の電極端子の一部上にソース配線と、同じくゲート絶縁層上と第２の非晶質シリコン層上と前記開口部内の絵素電極の一部上にドレイン配線を形成する工程と）、
   前記電極端子上を保護しながらソース・ドレイン配線とソース・ドレイン配線間の非晶質シリコン層を陽極酸化する工程（または前記ソース・ドレイン配線とソース・ドレイン配線間の非晶質シリコン層を陽極酸化する工程）を有する液晶表示装置の製造方法。
6. 一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極を有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
   第１の透明性絶縁基板の一主面上に透明導電層と第１の金属層との積層よりなる走査線と、走査線の一部である走査線の擬似電極端子と、信号線の擬似電極端子と、擬似絵素電極を形成する工程と、
   プラズマ保護層とゲート絶縁層と不純物を含まない第１の非晶質シリコン層と不純物を含む第２の非晶質シリコン層を順次被着する工程と、
   ゲート電極上と、走査線と信号線の交差領域近傍に夫々ゲート電極と走査線よりも幅太く第２の非晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層とゲート絶縁層とプラズマ保護層よりなる積層を島状に形成して走査線と走査線の擬似電極端子と信号線の擬似電極端子と擬似絵素電極を露出する工程と、
   耐熱金属層を含む１層以上の第２の金属層を被着後、ゲート電極と一部重なり第１の透明性絶縁基板上と第２の非晶質シリコン層上と前記信号線の擬似電極端子上の一部上にソース（信号線）配線と、同じく前記第１の透明性絶縁基板上と第２の非晶質シリコン層上と擬似絵素電極の一部上にドレイン配線を形成する工程と、
   前記ソース・ドレイン配線間と前記交差領域近傍の第２の非晶質シリコン層を除去する工程と、
   前記第１の透明性絶縁基板上にパシベーション絶縁層を形成する工程と、
   前記走査線と信号線の擬似電極端子上と擬似絵素電極上のパシベーション絶縁層に開口部を形成して開口部内の第１の金属層を除去して各開口部内に透明導電性の走査線と信号線の電極端子上と絵素電極を露出する工程を有する液晶表示装置の製造方法。
7. 一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、前記絶縁ゲート型トランジスタのドレインに接続された絵素電極と、前記絵素電極とは所定の距離を隔てて形成された対向電極を有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
   第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線と対向電極を形成する工程と、
   １層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１の非晶質シリコン層と不純物を含む第２の非晶質シリコン層を順次被着する工程と、
   ゲート電極上と、走査線と信号線の交差領域近傍と、対向電極と信号線の交差領域近傍と、対向電極と絵素電極の交差領域近傍に夫々ゲート電極と走査線と対向電極よりも幅太く第２の非晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層とゲート絶縁層よりなる積層を島状に形成して走査線と対向電極を露出する工程と、
   耐熱金属層を含む１層以上の第２の金属層を被着後、ゲート電極上と前記交差点近傍の第２の非晶質シリコン層上と第１の透明性絶縁基板上にソース配線（信号線）・ドレイン配線（絵素電極）と、画像表示部外の領域で前記走査線の一部上に走査線の電極端子と、信号線の一部よりなる信号線の電極端子を形成する工程と、
   前記ソース・ドレイン配線間と、ソース・ドレイン配線と重なった領域を除いて前記交差領域近傍の第２の非晶質シリコン層を除去する工程と、
   前記走査線と信号線の電極端子上に開口部を有するパシベーション層を前記第１の透明性絶縁基板上に形成する工程を有する液晶表示装置の製造方法。
8. 一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、前記絶縁ゲート型トランジスタのドレインに接続された絵素電極と、前記絵素電極とは所定の距離を隔てて形成された対向電極を有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
   第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の陽極酸化可能な第１の金属層よりなる走査線と対向電極を形成する工程と、
   １層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１の非晶質シリコン層と不純物を含む第２の非晶質シリコン層を順次被着する工程と、
   ゲート電極上と、走査線と信号線の交差領域近傍と、対向電極と信号線の交差領域近傍と、対向電極と絵素電極の交差領域近傍に夫々ゲート電極と走査線と対向電極よりも幅太く第２の非晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層とゲート絶縁層よりなる積層を島状に形成して走査線と対向電極を露出する工程と、
   耐熱金属を含む１層以上の陽極酸化可能な第２の金属層を被着後、ゲート電極上と前記交差領域近傍の第２の非晶質シリコン層上と第１の透明性絶縁基板上にソース配線（信号線）・ドレイン配線（絵素電極）と、画像表示部外の領域で前記走査線の一部上に走査線の電極端子と、信号線の一部よりなる信号線の電極端子に対応し前記電極端子上の膜厚が他の領域よりも厚い感光性樹脂パターンを形成する工程と、
   前記感光性樹脂パターンをマスクとして第２の金属層を選択的に除去して走査線と信号線の電極端子とソース・ドレイン配線を形成する工程と、
   前記感光性樹脂パターンの膜厚を減少してソース・ドレイン配線を露出する工程と、
   前記電極端子上を保護しながらソース・ドレイン配線とソース・ドレイン配線間の非晶質シリコン層を陽極酸化する工程と、
   前記対向電極を陽極酸化する工程を有する液晶表示装置の製造方法。
   

Images