JP2008033337A - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】半導体層及び高融点金属膜とＡｌまたはＡｌ合金からなる低抵抗金属膜との積層
金属膜をパターン形成するに当たり、工程を複雑化することなく、ＡｌまたはＡｌ合金の
耐腐食性を改善する。
【解決手段】Ａｌ（合金）と高融点金属の積層膜パターン２４、２５をエッチングマスク
であるフォトレジスト５１から後退して形成し、この状態でＡｌ（合金）膜の側面に保護
膜３８を形成する。このため、半導体層２３のエッチングやチャネルエッチング時にＡｌ
（合金）膜の側面が塩素系ガスやフッ素系ガスのプラズマに曝されにくくなり、Ａｌ（合
金）膜の腐食を抑制することができる。
【選択図】図９
金属膜をパターン形成するに当たり、工程を複雑化することなく、ＡｌまたはＡｌ合金の
耐腐食性を改善する。
【解決手段】Ａｌ（合金）と高融点金属の積層膜パターン２４、２５をエッチングマスク
であるフォトレジスト５１から後退して形成し、この状態でＡｌ（合金）膜の側面に保護
膜３８を形成する。このため、半導体層２３のエッチングやチャネルエッチング時にＡｌ
（合金）膜の側面が塩素系ガスやフッ素系ガスのプラズマに曝されにくくなり、Ａｌ（合
金）膜の腐食を抑制することができる。
【選択図】図９
Description
本発明は、液晶表示装置の製造方法に関するものであり、更に詳細には、アルミニウム
（Ａｌ）やアルミニウム合金（Ａｌ合金）を用いた配線、電極の製造工程において、Ａｌ
やＡｌ合金の耐腐食性を向上させる技術に関するものである。
（Ａｌ）やアルミニウム合金（Ａｌ合金）を用いた配線、電極の製造工程において、Ａｌ
やＡｌ合金の耐腐食性を向上させる技術に関するものである。
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチング素子に用いた液晶表示装置では、走査線や
信号線に配線遅延が生じると、書き込みやクロストーク等の問題が生じる。特に大型高精
細の液晶表示装置では、この問題を回避するため、走査線や信号線に低抵抗配線が用いら
れる。低抵抗配線としては、ＡｌまたはＡｌ合金が広く用いられるが、半導体層や透明導
電膜とのオーミックコンタクトを確保するため、通常高融点金属を積層し、例えば、高融
点金属（上層）／Ａｌ（下層）の２層配線や高融点金属／Ａｌ／高融点金属の３層配線が
用いられる。
信号線に配線遅延が生じると、書き込みやクロストーク等の問題が生じる。特に大型高精
細の液晶表示装置では、この問題を回避するため、走査線や信号線に低抵抗配線が用いら
れる。低抵抗配線としては、ＡｌまたはＡｌ合金が広く用いられるが、半導体層や透明導
電膜とのオーミックコンタクトを確保するため、通常高融点金属を積層し、例えば、高融
点金属（上層）／Ａｌ（下層）の２層配線や高融点金属／Ａｌ／高融点金属の３層配線が
用いられる。
また製造コストを下げるためにプロセス短縮する場合、これらの積層配線を１回のフォ
トプロセスで形成することが求められる。この場合、Ａｌ（合金）膜の側面が直接表面に
出ている構造になる。
トプロセスで形成することが求められる。この場合、Ａｌ（合金）膜の側面が直接表面に
出ている構造になる。
信号線に高融点金属／Ａｌ（合金）／高融点金属の３層積層配線を用いた逆スタガ型Ｔ
ＦＴにおいて、チャネルエッチングや半導体層のエッチングは、通常ＳＦ6やＣＨＦ3等の
フッ素系ガスやＣｌ2やＨＣｌ等の塩素系ガス、あるいは、これらの混合ガスを用いたド
ライエッチングで行われる。ところが、Ａｌ（合金）膜の側面が直接表面に出ているため
、このドライエッチングガスの影響を受け、Ａｌが腐食するという問題がある。この現象
は、フッ素系ガスや塩素系ガスとＡｌ（合金）膜が反応してフッ化Ａｌや塩化Ａｌができ
たり、また、フッ素系ガスや塩素系ガスが残留した基板を大気中に取り出すと、大気中の
水分との反応によりフッ酸や塩酸ができ、これらによりＡｌ（合金）膜が侵食されると考
えられる。
従って、このようなＡｌ腐食を防止する液晶表示装置の製造方法が求められていた。
ＦＴにおいて、チャネルエッチングや半導体層のエッチングは、通常ＳＦ6やＣＨＦ3等の
フッ素系ガスやＣｌ2やＨＣｌ等の塩素系ガス、あるいは、これらの混合ガスを用いたド
ライエッチングで行われる。ところが、Ａｌ（合金）膜の側面が直接表面に出ているため
、このドライエッチングガスの影響を受け、Ａｌが腐食するという問題がある。この現象
は、フッ素系ガスや塩素系ガスとＡｌ（合金）膜が反応してフッ化Ａｌや塩化Ａｌができ
たり、また、フッ素系ガスや塩素系ガスが残留した基板を大気中に取り出すと、大気中の
水分との反応によりフッ酸や塩酸ができ、これらによりＡｌ（合金）膜が侵食されると考
えられる。
従って、このようなＡｌ腐食を防止する液晶表示装置の製造方法が求められていた。
従来、異種金属材料の組み合せによる局部電池腐食を防止する方法として、例えば、特
許文献１には、ソース、ドレイン電極、信号線が高融点金属、Ａｌ、高融点金属で形成さ
れた液晶表示装置の製造方法において、Ａｌと高融点金属の界面及び側面に酸化膜を形成
することにより、レジスト剥離工程等で発生するＡｌと高融点金属間の局部電池腐食を防
止する技術が開示されている。この場合、Ａｌ側面の酸化膜はプラズマ酸化や陽極酸化、
各種ＣＶＤ、ＰＶＤにより形成することが述べられている。
特開平８−６２６２８号公報（第５頁、図１、３、４）
特開昭６３−２７６２４２公報（第７、８頁の表）
許文献１には、ソース、ドレイン電極、信号線が高融点金属、Ａｌ、高融点金属で形成さ
れた液晶表示装置の製造方法において、Ａｌと高融点金属の界面及び側面に酸化膜を形成
することにより、レジスト剥離工程等で発生するＡｌと高融点金属間の局部電池腐食を防
止する技術が開示されている。この場合、Ａｌ側面の酸化膜はプラズマ酸化や陽極酸化、
各種ＣＶＤ、ＰＶＤにより形成することが述べられている。
前述した特許文献１では、Ａｌの側面にプラズマ酸化や陽極酸化、各種ＣＶＤ、ＰＶＤ
により酸化膜を形成することが述べられているが、何れも製造工程が増加する。さらに、
プラズマ酸化では、短時間で十分な膜厚の酸化膜が得ることが困難である。実施例で述べ
られている数ｎｍ程度の薄い酸化膜では、後工程のドライエッチング時にエッチングガス
の侵入を防止できず、Ａｌの腐食を防止することができない。また、陽極酸化では、十分
な膜厚の酸化膜は得られるが、ソース、ドレイン電極や信号線の側面を陽極酸化するため
には、陽極酸化可能な高融点金属を選択する必要がある。実施例で述べられているＭｏは
陽極酸化ができない（例えば、特許文献２参照）。また、ＣＶＤやＰＶＤでは、成膜工程
以外に少なくともエッチバックする工程が必要になると考えられ、製造工程が複雑になる
。
により酸化膜を形成することが述べられているが、何れも製造工程が増加する。さらに、
プラズマ酸化では、短時間で十分な膜厚の酸化膜が得ることが困難である。実施例で述べ
られている数ｎｍ程度の薄い酸化膜では、後工程のドライエッチング時にエッチングガス
の侵入を防止できず、Ａｌの腐食を防止することができない。また、陽極酸化では、十分
な膜厚の酸化膜は得られるが、ソース、ドレイン電極や信号線の側面を陽極酸化するため
には、陽極酸化可能な高融点金属を選択する必要がある。実施例で述べられているＭｏは
陽極酸化ができない（例えば、特許文献２参照）。また、ＣＶＤやＰＶＤでは、成膜工程
以外に少なくともエッチバックする工程が必要になると考えられ、製造工程が複雑になる
。
本発明の目的は、半導体層及び高融点金属膜とＡｌまたはＡｌ合金からなる低抵抗金属
膜との積層金属膜をパターン形成するに当たり、工程を複雑化することなく、Ａｌまたは
Ａｌ合金の耐腐食性を改善した液晶表示装置の製造方法を提供することにある。
膜との積層金属膜をパターン形成するに当たり、工程を複雑化することなく、Ａｌまたは
Ａｌ合金の耐腐食性を改善した液晶表示装置の製造方法を提供することにある。
本発明の液晶表示装置の製造方法は、基板上に半導体層及び高融点金属膜と低抵
抗金属膜との積層金属膜をパターン形成する液晶表示装置の製造方法であって、前記積層
金属膜上にフォトレジストパターンを形成する工程と、前記フォトレジストをマスクとし
て前記積層金属膜をエッチングして前記積層金属膜パターンを形成する工程と、前記フォ
トレジストまたは前記積層金属膜をマスクとして前記半導体層の一部または全部をドライ
エッチングする工程とを具備し、前記ドライエッチング後、前記基板を収納するチャンバ
ーの真空引きを行い、さらに前記基板をプラズマ処理して前記基板上に残留するエッチン
グガスを除去することを特徴とする。
抗金属膜との積層金属膜をパターン形成する液晶表示装置の製造方法であって、前記積層
金属膜上にフォトレジストパターンを形成する工程と、前記フォトレジストをマスクとし
て前記積層金属膜をエッチングして前記積層金属膜パターンを形成する工程と、前記フォ
トレジストまたは前記積層金属膜をマスクとして前記半導体層の一部または全部をドライ
エッチングする工程とを具備し、前記ドライエッチング後、前記基板を収納するチャンバ
ーの真空引きを行い、さらに前記基板をプラズマ処理して前記基板上に残留するエッチン
グガスを除去することを特徴とする。
本発明の液晶表示装置の製造方法の好ましい態様では、前記真空引きは、前記基板を前記チャンバーの電極から離間させた状態にて行う。また、前記真空引きは、１２０秒以上行うことが更に好ましい。
本発明の液晶表示装置の製造方法では、前記プラズマ処理は、Ｏ2、Ｎ2、Ｈ2、Ｈｅのいずれかのガスで行うことも好ましい態様である。
本発明の液晶表示装置の製造方法の好ましい態様では、前記フォトレジストをマスクとして前記半導体層の一部または全部をドライエッチングする工程に引き続き、前記フォトレジストをウェット剥離で除去する工程をさらに具備し、前記ドライエッチング後前記フォトレジストを剥離除去するまでの時間を１０分以内とすることを特徴とする。
本発明の液晶表示装置の製造方法の好ましい態様では、前記積層金属膜をマスクとして前記半導体層の一部または全部をドライエッチングする工程に引き続き、水洗を行う工程をさらに具備し、前記ドライエッチング後水洗までの時間を１０分以内とすることを特徴とする。
本発明の液晶表示装置の製造方法によると、半導体層のエッチングやチャネルエッチン
グ時に基板に付着した塩素系ガスやフッ素系ガスを効率よく除去でき、Ａｌ（合金）膜の
腐食を抑制することができる。
グ時に基板に付着した塩素系ガスやフッ素系ガスを効率よく除去でき、Ａｌ（合金）膜の
腐食を抑制することができる。
以下、本発明の液晶表示装置の製造方法について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の液晶表示装置に使用する薄膜トランジスタアレイ基板（ＴＦＴ基板）の
構成を示す概念図である。
図１は本発明の液晶表示装置に使用する薄膜トランジスタアレイ基板（ＴＦＴ基板）の
構成を示す概念図である。
図１に示すように、ＴＦＴ基板１０には、透明絶縁性基板上に複数の走査線１１と複数
の信号線１２とがほぼ直交して配設され、その交点近傍にこれらに接続されるスイッチン
グ素子の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１３が設けられ、これらがマトリクス状に配置され
ている。また、走査線１１の端部にはアドレス信号を入力する走査線端子１４が、信号線
１２の端部にはデータ信号を入力する信号線端子１５がそれぞれ設けられている。
の信号線１２とがほぼ直交して配設され、その交点近傍にこれらに接続されるスイッチン
グ素子の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１３が設けられ、これらがマトリクス状に配置され
ている。また、走査線１１の端部にはアドレス信号を入力する走査線端子１４が、信号線
１２の端部にはデータ信号を入力する信号線端子１５がそれぞれ設けられている。
次に、本発明の液晶表示装置の第１の実施形態の構成について説明する。
図２は、本発明の液晶表示装置の製造方法の第１の実施形態に使用するＴＦＴ基板の１
画素部の平面図であり、図３〜５は本発明の液晶表示装置の製造方法において用いられる
ＴＦＴ基板の製造工程順の製造工程断面図を図示したものである。ここで、製造工程断面
図は、ＴＦＴ部及び画素部（図２のＡ−Ａ線）、信号線端子部（図１のＢ−Ｂ線）及び走
査線端子部（図１のＣ−Ｃ線）に沿って切断したときのものである。なお、第１の実施形
態は５枚のマスクを用いて製造される逆スタガチャネルエッチ型ＴＦＴ基板を有する液晶
表示装置の例である。
画素部の平面図であり、図３〜５は本発明の液晶表示装置の製造方法において用いられる
ＴＦＴ基板の製造工程順の製造工程断面図を図示したものである。ここで、製造工程断面
図は、ＴＦＴ部及び画素部（図２のＡ−Ａ線）、信号線端子部（図１のＢ−Ｂ線）及び走
査線端子部（図１のＣ−Ｃ線）に沿って切断したときのものである。なお、第１の実施形
態は５枚のマスクを用いて製造される逆スタガチャネルエッチ型ＴＦＴ基板を有する液晶
表示装置の例である。
図２及び図４（ｂ）に示したＴＦＴ基板は、透明絶縁性基板２０上にゲート電極２１と
、ゲート電極２１に接続する走査線１１と、前段の走査線を共有する蓄積容量電極３１と
、遮光層３２と、走査線端子１４の端子部金属膜３３とが形成されており、ゲート電極２
１上にはゲート絶縁膜２２が設けられ、ゲート絶縁膜２２上にゲート電極２１と対向して
半導体層２３が設けられ、半導体層２３上にソース電極２４及びドレイン電極２５が分離
されて形成されている。また、ソース電極２４と、ドレイン電極２５と、ゲート絶縁膜２
２上に設けられたドレイン電極２５に接続する信号線１２と、信号線端子１５の端子部金
属膜３４との上にはパッシベーション膜２６が設けられており、パッシベーション膜２６
の一部に画素部コンタクトホール３５と端子部コンタクトホール３６が設けられている。
このコンタクトホール３５、３６を介して、ソース電極２４に接続する画素電極２７と端
子部金属膜３３、３４に接続する接続電極３７が設けられている。ここで、蓄積容量電極
３１と画素電極２７との間で保持容量が形成されている。
、ゲート電極２１に接続する走査線１１と、前段の走査線を共有する蓄積容量電極３１と
、遮光層３２と、走査線端子１４の端子部金属膜３３とが形成されており、ゲート電極２
１上にはゲート絶縁膜２２が設けられ、ゲート絶縁膜２２上にゲート電極２１と対向して
半導体層２３が設けられ、半導体層２３上にソース電極２４及びドレイン電極２５が分離
されて形成されている。また、ソース電極２４と、ドレイン電極２５と、ゲート絶縁膜２
２上に設けられたドレイン電極２５に接続する信号線１２と、信号線端子１５の端子部金
属膜３４との上にはパッシベーション膜２６が設けられており、パッシベーション膜２６
の一部に画素部コンタクトホール３５と端子部コンタクトホール３６が設けられている。
このコンタクトホール３５、３６を介して、ソース電極２４に接続する画素電極２７と端
子部金属膜３３、３４に接続する接続電極３７が設けられている。ここで、蓄積容量電極
３１と画素電極２７との間で保持容量が形成されている。
また、図４（ｂ）に示すように、本発明の液晶表示装置に用いられるＴＦＴ基板におい
ては、ソース電極２４及びドレイン電極２５、信号線１２、信号線端子の端子部金属膜３
４は、Ａｌ（合金）層を上下から高融点金属層が挟む積層構造となっており、Ａｌ（合金
）層の側面には保護膜３８が形成されている。
ては、ソース電極２４及びドレイン電極２５、信号線１２、信号線端子の端子部金属膜３
４は、Ａｌ（合金）層を上下から高融点金属層が挟む積層構造となっており、Ａｌ（合金
）層の側面には保護膜３８が形成されている。
次に、本発明の液晶表示装置の第１の実施形態の製造方法について説明する。本発明の
第１の実施形態の液晶表示装置に用いられるＴＦＴ基板の製造方法は、（ａ）透明絶縁性
基板上にゲート電極及び走査線を形成する工程、（ｂ）ゲート絶縁膜、半導体層を形成す
る工程、（ｃ）ソース、ドレイン電極及び信号線を形成する工程、（ｄ）パッシベーショ
ン膜、コンタクトホールを形成する工程、（ｅ）画素電極を形成する工程を含む。ここで
（ｃ）の工程において、ソース、ドレイン電極及び信号線をＡｌ（合金）層を上下から高
融点金属層が挟む３層積層構造に形成し、Ａｌ（合金）層の側面に保護膜を形成すること
、チャネル形成時のドライエッチング後に同一真空中で真空引きすることを特徴としてい
る。
第１の実施形態の液晶表示装置に用いられるＴＦＴ基板の製造方法は、（ａ）透明絶縁性
基板上にゲート電極及び走査線を形成する工程、（ｂ）ゲート絶縁膜、半導体層を形成す
る工程、（ｃ）ソース、ドレイン電極及び信号線を形成する工程、（ｄ）パッシベーショ
ン膜、コンタクトホールを形成する工程、（ｅ）画素電極を形成する工程を含む。ここで
（ｃ）の工程において、ソース、ドレイン電極及び信号線をＡｌ（合金）層を上下から高
融点金属層が挟む３層積層構造に形成し、Ａｌ（合金）層の側面に保護膜を形成すること
、チャネル形成時のドライエッチング後に同一真空中で真空引きすることを特徴としてい
る。
図３〜図５に示すように、まず、厚さ０．７ｍｍの無アルカリガラスからなる透明絶縁
性基板２０上に、スパッタにより厚さ約２００ｎｍのＡｌまたはＡｌ合金層と厚さ約１０
０ｎｍの高融点金属層を成膜し、フォトリソグラフィーとエッチングにより、ゲート電極
２１、走査線（図示せず）、蓄積容量電極（図示せず）、遮光層（図示せず）、走査線端
子の端子部金属膜３３を形成する（図３（ａ））。ここで、Ａｌ合金としてはアルミニウ
ム−シリコン（Ａｌ−Ｓｉ）、アルミニウム−銅（Ａｌ−Ｃｕ）、アルミニウム−ネオジ
ム（Ａｌ−Ｎｄ）合金等が、高融点金属としてはクロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、ニ
オブ（Ｎｂ）、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデ
ン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）の何れか及びこれらの何れかの合金、あるいはこれらの
窒化物等が選択される。エッチングは、これらのＡｌ（合金）と高融点金属の種類に応じ
て、ウェットエッチングまたはドライエッチングにより行うか、若しくはウェットエッチ
ングとドライエッチングを併用して行ってもよい。
性基板２０上に、スパッタにより厚さ約２００ｎｍのＡｌまたはＡｌ合金層と厚さ約１０
０ｎｍの高融点金属層を成膜し、フォトリソグラフィーとエッチングにより、ゲート電極
２１、走査線（図示せず）、蓄積容量電極（図示せず）、遮光層（図示せず）、走査線端
子の端子部金属膜３３を形成する（図３（ａ））。ここで、Ａｌ合金としてはアルミニウ
ム−シリコン（Ａｌ−Ｓｉ）、アルミニウム−銅（Ａｌ−Ｃｕ）、アルミニウム−ネオジ
ム（Ａｌ−Ｎｄ）合金等が、高融点金属としてはクロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、ニ
オブ（Ｎｂ）、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、モリブデ
ン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）の何れか及びこれらの何れかの合金、あるいはこれらの
窒化物等が選択される。エッチングは、これらのＡｌ（合金）と高融点金属の種類に応じ
て、ウェットエッチングまたはドライエッチングにより行うか、若しくはウェットエッチ
ングとドライエッチングを併用して行ってもよい。
次に、プラズマＣＶＤにより厚さ約４００ｎｍのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁膜
２２と厚さ約２００ｎｍのアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ型）層２８と厚さ約３０ｎｍ
のリンをドープしたＮ型アモルファスシリコン（ｎ+型ａ−Ｓｉ）層２９とを順次成膜し
、フォトリソグラフィーとエッチングにより、半導体層２３を形成する（図３（ｂ））。
２２と厚さ約２００ｎｍのアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ型）層２８と厚さ約３０ｎｍ
のリンをドープしたＮ型アモルファスシリコン（ｎ+型ａ−Ｓｉ）層２９とを順次成膜し
、フォトリソグラフィーとエッチングにより、半導体層２３を形成する（図３（ｂ））。
次に、スパッタにより厚さ約５０ｎｍの高融点金属層と厚さ２００ｎｍのＡｌまたはＡ
ｌ合金層と厚さ約１００ｎｍの高融点金属層を順次成膜し、フォトリソグラフィーとエッ
チングにより、ソース電極２４、ドレイン電極２５、信号線１２、信号線端子の端子部金
属膜３４を形成する。このエッチングは、ドライエッチングを用いてもよいが、Ａｌ（合
金）膜のコロージョン防止処理が必要になるため、ウェットエッチングで行うことが望ま
しい。従って、Ａｌ合金材料や高融点金属材料は透明絶縁性基板やゲート絶縁膜に対して
選択性があり、残渣を生じないエッチング液でエッチングできる材料を選択する。例えば
、Ｃｒ（合金）の場合は、第２硝酸セリウムアンモニウムと硝酸、Ｍｏ（合金）の場合は
、燐酸と硝酸と酢酸、Ｗ（合金）の場合は、過酸化水素水でエッチングできる。特に、Ｍ
ｏ（合金）は、Ａｌ（合金）と同じエッチング液でエッチングできるので好都合である。
ｌ合金層と厚さ約１００ｎｍの高融点金属層を順次成膜し、フォトリソグラフィーとエッ
チングにより、ソース電極２４、ドレイン電極２５、信号線１２、信号線端子の端子部金
属膜３４を形成する。このエッチングは、ドライエッチングを用いてもよいが、Ａｌ（合
金）膜のコロージョン防止処理が必要になるため、ウェットエッチングで行うことが望ま
しい。従って、Ａｌ合金材料や高融点金属材料は透明絶縁性基板やゲート絶縁膜に対して
選択性があり、残渣を生じないエッチング液でエッチングできる材料を選択する。例えば
、Ｃｒ（合金）の場合は、第２硝酸セリウムアンモニウムと硝酸、Ｍｏ（合金）の場合は
、燐酸と硝酸と酢酸、Ｗ（合金）の場合は、過酸化水素水でエッチングできる。特に、Ｍ
ｏ（合金）は、Ａｌ（合金）と同じエッチング液でエッチングできるので好都合である。
ここで本実施形態の大きな特徴の一つ目として、ウェットエッチングにより信号線金属
膜をマスクであるフォトレジストの端部から０．５〜１μｍ程度サイドエッチさせる。さ
らに、大きな特徴の二つ目として、エッチング後の水洗を４０℃〜５０℃の温水で行い、
Ａｌ（合金）膜の側壁にＡｌ（合金）の酸化膜または水酸化膜からなる保護膜３８を形成
する。保護膜３８の横方向の厚さは、温水の温度によって異なるが、２００〜３００ｎｍ
程度である。
膜をマスクであるフォトレジストの端部から０．５〜１μｍ程度サイドエッチさせる。さ
らに、大きな特徴の二つ目として、エッチング後の水洗を４０℃〜５０℃の温水で行い、
Ａｌ（合金）膜の側壁にＡｌ（合金）の酸化膜または水酸化膜からなる保護膜３８を形成
する。保護膜３８の横方向の厚さは、温水の温度によって異なるが、２００〜３００ｎｍ
程度である。
次に、ソース電極２４とドレイン電極２５との間のｎ+型ａ−Ｓｉ層２９をエッチング
して除去した後、フォトレジストを剥離除去する（図３（ｃ））。このエッチングは、例
えば、６フッ化硫黄（ＳＦ6）と塩素（ＨＣｌ）とヘリウム（Ｈｅ）との混合ガスによる
エッチングや３フッ化メタン（ＣＨＦ3）と酸素（Ｏ2）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガスと
ＳＦ6とＨＣｌとＨｅの混合ガス、あるいは、ＣＨＦ3とＯ2とＨｅの混合ガスとＳＦ6とＣ
ＨＦ3とＨｅの混合ガスによる２ステップエッチング等、フッ素系ガス又はフッ素系ガス
と塩素系ガスにより行われるが、フッ素系ガスだけで行う方がより望ましい。エッチング
はプラズマエッチング（ＰＥモード）でもリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥモード
）でもどちらで行ってもよい。これらのいずれかのガスを用いたエッチングに際して、Ａ
ｌ（合金）膜の側壁に保護膜３８が形成されているため、Ａｌ（合金）膜が直接エッチン
グガスのプラズマに曝されることがない。また、信号線金属膜がフォトレジストの端部か
ら後退して影になっているので、Ａｌ（合金）膜の側壁がエッチングガスのプラズマに曝
される機会を格段に減らすことができる。
して除去した後、フォトレジストを剥離除去する（図３（ｃ））。このエッチングは、例
えば、６フッ化硫黄（ＳＦ6）と塩素（ＨＣｌ）とヘリウム（Ｈｅ）との混合ガスによる
エッチングや３フッ化メタン（ＣＨＦ3）と酸素（Ｏ2）とヘリウム（Ｈｅ）の混合ガスと
ＳＦ6とＨＣｌとＨｅの混合ガス、あるいは、ＣＨＦ3とＯ2とＨｅの混合ガスとＳＦ6とＣ
ＨＦ3とＨｅの混合ガスによる２ステップエッチング等、フッ素系ガス又はフッ素系ガス
と塩素系ガスにより行われるが、フッ素系ガスだけで行う方がより望ましい。エッチング
はプラズマエッチング（ＰＥモード）でもリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥモード
）でもどちらで行ってもよい。これらのいずれかのガスを用いたエッチングに際して、Ａ
ｌ（合金）膜の側壁に保護膜３８が形成されているため、Ａｌ（合金）膜が直接エッチン
グガスのプラズマに曝されることがない。また、信号線金属膜がフォトレジストの端部か
ら後退して影になっているので、Ａｌ（合金）膜の側壁がエッチングガスのプラズマに曝
される機会を格段に減らすことができる。
引き続き、上記ドライエッチング後、同一チャンバー内で真空引きを行う。真空引きは
、チャンバー容積及びポンプ能力により変動するが、チャンバー容積：１２０リットル、
ポンプ能力：２５Ｐａ前後で１００Ｐａ・ｌ(リットル)／秒の場合、１２０秒以上行う。
望ましくは、同条件下の場合、２４０秒以上が望ましい。また、基板裏面に付着したエッ
チングガスをも除去できるようにするため、基板を電極から離して真空引きを行う。
、チャンバー容積及びポンプ能力により変動するが、チャンバー容積：１２０リットル、
ポンプ能力：２５Ｐａ前後で１００Ｐａ・ｌ(リットル)／秒の場合、１２０秒以上行う。
望ましくは、同条件下の場合、２４０秒以上が望ましい。また、基板裏面に付着したエッ
チングガスをも除去できるようにするため、基板を電極から離して真空引きを行う。
さらに、上記真空引きプロセスの後、同一真空中で酸素（Ｏ2）、窒素（Ｎ2）、水素（
Ｈ2）、ヘリウム（Ｈｅ）の何れかのガスでプラズマ処理を行う。このプラズマ処理を行
うことで、真空引きで完全に除去しきれなかった残留弗素、残留塩素成分を置換すること
ができる。
Ｈ2）、ヘリウム（Ｈｅ）の何れかのガスでプラズマ処理を行う。このプラズマ処理を行
うことで、真空引きで完全に除去しきれなかった残留弗素、残留塩素成分を置換すること
ができる。
残留弗素、残留塩素成分が除去されずにそのまま大気中に搬送される場合、基板に付着
したＦやＣｌが大気中の水分と反応しＨＦやＨＣｌとなりＡｌ（合金）膜を腐食させてし
まうが、以上のような手法を用いることにより、Ａｌ（合金）膜がエッチングガスのプラ
ズマに曝されることがなく、また、基板に付着したＦやＣｌを除去できるため、Ａｌの腐
食を防止することができる（後述する）。
したＦやＣｌが大気中の水分と反応しＨＦやＨＣｌとなりＡｌ（合金）膜を腐食させてし
まうが、以上のような手法を用いることにより、Ａｌ（合金）膜がエッチングガスのプラ
ズマに曝されることがなく、また、基板に付着したＦやＣｌを除去できるため、Ａｌの腐
食を防止することができる（後述する）。
また、上記ドライエッチング後の真空引きプロセスやプラズマ処理は、ドライエッチン
グ後同一真空中で連続して行うが、これとは別に、大気開放後水洗やウェット剥離等の洗
浄処理を行うことにより、残留弗素、残留塩素成分を除去することもできる（上記実施形
態では、フォトレジストの剥離除去工程が該当）。この場合は、大気開放時基板に付着し
たＦやＣｌが大気中の水分と反応しＨＦやＨＣｌとなる前に、速やかに洗浄処理を行う必
要がある。
従って、この洗浄処理は同時に複数の基板の処理を行うことができ、基板の裏面も洗浄
できるバッチ方式が望ましく、ドライエッチング後の大気開放後１０分以内に行うことが
望ましい。（後述する）。
グ後同一真空中で連続して行うが、これとは別に、大気開放後水洗やウェット剥離等の洗
浄処理を行うことにより、残留弗素、残留塩素成分を除去することもできる（上記実施形
態では、フォトレジストの剥離除去工程が該当）。この場合は、大気開放時基板に付着し
たＦやＣｌが大気中の水分と反応しＨＦやＨＣｌとなる前に、速やかに洗浄処理を行う必
要がある。
従って、この洗浄処理は同時に複数の基板の処理を行うことができ、基板の裏面も洗浄
できるバッチ方式が望ましく、ドライエッチング後の大気開放後１０分以内に行うことが
望ましい。（後述する）。
なお、ここでは、信号線金属膜のウェットエッチング後の水洗時に、温水洗により保護
膜を形成する例を述べたが、フォトレジストの剥離後の水洗時に、同様に温水洗を行って
もよい。この場合は、上述したチャネル形成のドライエッチングは、ソース、ドレイン電
極の金属膜をマスクとして行うことになる。
膜を形成する例を述べたが、フォトレジストの剥離後の水洗時に、同様に温水洗を行って
もよい。この場合は、上述したチャネル形成のドライエッチングは、ソース、ドレイン電
極の金属膜をマスクとして行うことになる。
次に、プラズマＣＶＤにより厚さ約２００ｎｍのシリコン窒化膜からなるパッシベーシ
ョン膜２６を成膜し、フォトリソグラフィーとエッチングにより、画素部コンタクトホー
ル３５及び端子部コンタクトホール３６を開口する（図４（ａ））。
ョン膜２６を成膜し、フォトリソグラフィーとエッチングにより、画素部コンタクトホー
ル３５及び端子部コンタクトホール３６を開口する（図４（ａ））。
次に、スパッタにより厚さ約５０ｎｍのインジウム錫酸化膜（ＩＴＯ）またはインジウ
ム亜鉛酸化膜（ＩＺＯ）からなる透明導電膜を成膜し、フォトリソグラフィーとエッチン
グにより、画素電極２７及び端子部の接続電極３７を形成し、約２７０℃の温度でアニー
ルして、ＴＦＴ基板を完成する。（図４（ｂ））。
ム亜鉛酸化膜（ＩＺＯ）からなる透明導電膜を成膜し、フォトリソグラフィーとエッチン
グにより、画素電極２７及び端子部の接続電極３７を形成し、約２７０℃の温度でアニー
ルして、ＴＦＴ基板を完成する。（図４（ｂ））。
次に、上記ＴＦＴ基板１０の上に、印刷により厚さ約５０ｎｍの配向膜４１を形成し、
約２２０℃の温度で焼成し、配向処理を行う。
約２２０℃の温度で焼成し、配向処理を行う。
一方、ＴＦＴ基板１０に対向して対向基板４０が形成される。対向基板４０は、厚さ０
．７ｍｍの無アルカリガラスからなる透明絶縁性基板５０、透明絶縁性基板５０上に設け
られＴＦＴ基板１０の各画素領域に対応するカラーフィルタ４２、ＴＦＴ部を含む画素領
域の周辺部に対応するブラックマトリクス４３、これらを覆うＩＴＯ等の透明導電膜から
なる共通電極４４を有する。ＴＦＴ基板１０及び対向基板４０の最上層に、印刷により厚
さ５０ｎｍの配向膜４１を形成し、約２２０℃の温度で焼成し、配向処理を行う。これら
のＴＦＴ基板１０と対向基板４０とをエポキシ系樹脂接着剤からなるシール４５及びプラ
スチック粒子等からなる面内スペーサー（図示せず）を介して、各々の膜面が対向するよ
うにして所定間隔に重ね合わせる。その後、ＴＦＴ基板１０と対向基板４０との間に液晶
４６を注入し、液晶４６を注入したシール４５の空間部（図示せず）をＵＶ硬化型アクリ
レート系樹脂からなる封孔材（図示せず）で密閉する。最後に、ＴＦＴ基板１０と対向基
板４０の膜面とは反対側の面に、それぞれ偏向板４７を貼って、液晶表示パネルを完成す
る（図５）。
．７ｍｍの無アルカリガラスからなる透明絶縁性基板５０、透明絶縁性基板５０上に設け
られＴＦＴ基板１０の各画素領域に対応するカラーフィルタ４２、ＴＦＴ部を含む画素領
域の周辺部に対応するブラックマトリクス４３、これらを覆うＩＴＯ等の透明導電膜から
なる共通電極４４を有する。ＴＦＴ基板１０及び対向基板４０の最上層に、印刷により厚
さ５０ｎｍの配向膜４１を形成し、約２２０℃の温度で焼成し、配向処理を行う。これら
のＴＦＴ基板１０と対向基板４０とをエポキシ系樹脂接着剤からなるシール４５及びプラ
スチック粒子等からなる面内スペーサー（図示せず）を介して、各々の膜面が対向するよ
うにして所定間隔に重ね合わせる。その後、ＴＦＴ基板１０と対向基板４０との間に液晶
４６を注入し、液晶４６を注入したシール４５の空間部（図示せず）をＵＶ硬化型アクリ
レート系樹脂からなる封孔材（図示せず）で密閉する。最後に、ＴＦＴ基板１０と対向基
板４０の膜面とは反対側の面に、それぞれ偏向板４７を貼って、液晶表示パネルを完成す
る（図５）。
この後、図示してないが、走査線端子１４と信号線端子１５上に駆動回路に接続するテ
ープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）を圧接し、液晶表示装置を完成する。
ープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）を圧接し、液晶表示装置を完成する。
次に、本発明の液晶表示装置の第２の実施形態の構成について説明する。
図６は第２の実施形態に使用するＴＦＴ基板の１画素部の平面図であり、図７〜１０は
本実施形態において用いられるＴＦＴ基板の製造工程順の製造工程断面図を図示したもの
である。ここで、製造工程断面図は、ＴＦＴ部及び画素部（図６のＡ−Ａ線）、信号線端
子部（図１のＢ−Ｂ線）及び走査線端子部（図１のＣ−Ｃ線）に沿って切断したときの断
面図である。なお、第２の実施形態は４枚のマスクを用いて製造される逆スタガチャネル
エッチ型ＴＦＴ基板を有する液晶表示装置の例である。
本実施形態において用いられるＴＦＴ基板の製造工程順の製造工程断面図を図示したもの
である。ここで、製造工程断面図は、ＴＦＴ部及び画素部（図６のＡ−Ａ線）、信号線端
子部（図１のＢ−Ｂ線）及び走査線端子部（図１のＣ−Ｃ線）に沿って切断したときの断
面図である。なお、第２の実施形態は４枚のマスクを用いて製造される逆スタガチャネル
エッチ型ＴＦＴ基板を有する液晶表示装置の例である。
図６及び図８（ｂ）に示したＴＦＴ基板は、透明絶縁性基板２０上にゲート電極２１と
、ゲート電極２１に接続する走査線１１と、前段の走査線を共有する蓄積容量電極３１と
、遮光層３２と、走査線端子１４の端子部金属膜３３とを有する。ゲート電極２１上には
ゲート絶縁膜２２が設けられており、ゲート絶縁膜２２上にゲート電極２１と対向して半
導体層２３が設けられ、半導体層２３上にソース電極２４及びドレイン電極２５が分離さ
れて形成されている。
、ゲート電極２１に接続する走査線１１と、前段の走査線を共有する蓄積容量電極３１と
、遮光層３２と、走査線端子１４の端子部金属膜３３とを有する。ゲート電極２１上には
ゲート絶縁膜２２が設けられており、ゲート絶縁膜２２上にゲート電極２１と対向して半
導体層２３が設けられ、半導体層２３上にソース電極２４及びドレイン電極２５が分離さ
れて形成されている。
ここで第１の実施形態と異なるのは、ソース電極２４及びドレイン電極２５が半導体層
２３上に形成され、それぞれの端面が一致していることである。また、ソース電極２４と
、ドレイン電極２５と、ゲート絶縁膜２２上に設けられたドレイン電極２５に接続する信
号線１２と、信号線端子１５の端子部金属膜３４の上にはパッシベーション膜２６が設け
られており、パッシベーション膜２６の一部に画素部コンタクトホール３５と端子部コン
タクトホール３６が設けられている。このコンタクトホール３５、３６を介して、ソース
電極２４に接続する画素電極２７と端子部金属膜３３、３４に接続する接続電極３７が設
けられている。また、蓄積容量電極３１と画素電極２７との間で保持容量が形成されてい
る。
２３上に形成され、それぞれの端面が一致していることである。また、ソース電極２４と
、ドレイン電極２５と、ゲート絶縁膜２２上に設けられたドレイン電極２５に接続する信
号線１２と、信号線端子１５の端子部金属膜３４の上にはパッシベーション膜２６が設け
られており、パッシベーション膜２６の一部に画素部コンタクトホール３５と端子部コン
タクトホール３６が設けられている。このコンタクトホール３５、３６を介して、ソース
電極２４に接続する画素電極２７と端子部金属膜３３、３４に接続する接続電極３７が設
けられている。また、蓄積容量電極３１と画素電極２７との間で保持容量が形成されてい
る。
さらに図８（ｂ）に示すように、本実施形態の液晶表示装置の製造方法に用いられるＴ
ＦＴ基板においては、ソース電極２４及びドレイン電極２５、信号線１２、信号線端子の
端子部金属膜３４は、下層から高融点金属層、Ａｌ（合金）層、高融点金属層を積層させ
た積層構造からなっており、Ａｌ（合金）層の側面には保護膜３８が形成されている。
ＦＴ基板においては、ソース電極２４及びドレイン電極２５、信号線１２、信号線端子の
端子部金属膜３４は、下層から高融点金属層、Ａｌ（合金）層、高融点金属層を積層させ
た積層構造からなっており、Ａｌ（合金）層の側面には保護膜３８が形成されている。
次に、本発明の液晶表示装置の製造方法の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態に用いられるＴＦＴ基板の製造方法は、（ａ）透明絶縁性基板上にゲー
ト電極及び走査線を形成する工程、（ｂ）ゲート絶縁膜、ソース、ドレイン電極及び信号
線、半導体層を形成する工程、（ｃ）パッシベーション膜、コンタクトホールを形成する
工程、（ｄ）画素電極を形成する工程を含む。ここで（ｂ）の工程において、ソース、ド
レイン電極及び信号線を高融点金属層とＡｌ（合金）層と高融点金属層との３層構造に形
成し、Ａｌ（合金）層の側面に保護膜を形成すること、半導体層及びチャネル形成時のド
ライエッチング後に同一真空中で真空引きすることを特徴としている。
ト電極及び走査線を形成する工程、（ｂ）ゲート絶縁膜、ソース、ドレイン電極及び信号
線、半導体層を形成する工程、（ｃ）パッシベーション膜、コンタクトホールを形成する
工程、（ｄ）画素電極を形成する工程を含む。ここで（ｂ）の工程において、ソース、ド
レイン電極及び信号線を高融点金属層とＡｌ（合金）層と高融点金属層との３層構造に形
成し、Ａｌ（合金）層の側面に保護膜を形成すること、半導体層及びチャネル形成時のド
ライエッチング後に同一真空中で真空引きすることを特徴としている。
まず、厚さ０．７ｍｍの無アルカリガラスからなる透明絶縁性基板２０上に、スパッタ
により厚さ約２００ｎｍのＡｌ（合金）層と厚さ約１００ｎｍの高融点金属層を成膜し、
フォトリソグラフィーとエッチングにより、ゲート電極２１、走査線（図示せず）、蓄積
容量電極（図示せず）、遮光層（図示せず）、走査線端子の端子部層金属膜３３を形成す
る（図７（ａ））。ここで、Ａｌ（合金）と高融点金属の種類及びエッチング方法は、第
１の実施形態と同様である。
により厚さ約２００ｎｍのＡｌ（合金）層と厚さ約１００ｎｍの高融点金属層を成膜し、
フォトリソグラフィーとエッチングにより、ゲート電極２１、走査線（図示せず）、蓄積
容量電極（図示せず）、遮光層（図示せず）、走査線端子の端子部層金属膜３３を形成す
る（図７（ａ））。ここで、Ａｌ（合金）と高融点金属の種類及びエッチング方法は、第
１の実施形態と同様である。
次に、プラズマＣＶＤにより厚さ約４００ｎｍのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁膜
２２と厚さ約２００ｎｍのアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層２８と厚さ約３０ｎｍの
リンをドープしたＮ型アモルファスシリコン（ｎ+型ａ−Ｓｉ）層２９とを順次成膜し、
さらに、スパッタにより厚さ約５０ｎｍの高融点金属層と厚さ２００ｎｍのＡｌ（合金）
層と厚さ約１００ｎｍの高融点金属層を順次成膜し、フォトリソグラフィーとエッチング
により、ソース電極２４、ドレイン電極２５、信号線１２、信号線端子の端子部金属膜３
４と半導体層２３を一括して形成する（図７（ｂ））。
２２と厚さ約２００ｎｍのアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層２８と厚さ約３０ｎｍの
リンをドープしたＮ型アモルファスシリコン（ｎ+型ａ−Ｓｉ）層２９とを順次成膜し、
さらに、スパッタにより厚さ約５０ｎｍの高融点金属層と厚さ２００ｎｍのＡｌ（合金）
層と厚さ約１００ｎｍの高融点金属層を順次成膜し、フォトリソグラフィーとエッチング
により、ソース電極２４、ドレイン電極２５、信号線１２、信号線端子の端子部金属膜３
４と半導体層２３を一括して形成する（図７（ｂ））。
本実施形態では、第１の実施形態と異なり、ソース、ドレイン電極と半導体層の形成を
１工程で行う。この方法を図９、図１０を用いて説明する。図９、１０は、図７（ｂ）の
工程を説明する断面図である。
１工程で行う。この方法を図９、図１０を用いて説明する。図９、１０は、図７（ｂ）の
工程を説明する断面図である。
ゲート絶縁膜２２、ａ−Ｓｉ層２８及びｎ+型ａ−Ｓｉ層２９からなる３層膜上に積層
された高融点金属層１、Ａｌ（合金）層２、高融点金属層３の３層膜４上に、フォトレジ
ストを塗布し、露光、現像を行い、フォトレジスト５１を所定のパターンで階段形状にパ
ターニングする。このとき、露光はハーフトーンマスク又はグレートーンマスクを用い、
フォトレジスト５１は、ソース、ドレイン電極となる部分でチャネル領域に面する領域上
だけ厚く形成し、ソース、ドレイン電極となる部分でその他の領域、信号線及び信号線端
子の端子部金属膜となる部分の上には薄く形成する（図９（ａ））。
された高融点金属層１、Ａｌ（合金）層２、高融点金属層３の３層膜４上に、フォトレジ
ストを塗布し、露光、現像を行い、フォトレジスト５１を所定のパターンで階段形状にパ
ターニングする。このとき、露光はハーフトーンマスク又はグレートーンマスクを用い、
フォトレジスト５１は、ソース、ドレイン電極となる部分でチャネル領域に面する領域上
だけ厚く形成し、ソース、ドレイン電極となる部分でその他の領域、信号線及び信号線端
子の端子部金属膜となる部分の上には薄く形成する（図９（ａ））。
次に、このフォトレジスト５１をマスクとして高融点金属層３、Ａｌ（合金）層２、高
融点金属層１の３層膜４をエッチングする（図９（ｂ））。エッチング方法は、第１の実
施形態と同様に、ウェットエッチングで行い、フォトレジスト５１の端面からサイドエッ
チさせる。さらに、エッチング後の水洗を４０℃〜５０℃の温水で行い、Ａｌ（合金）膜
２の側壁にＡｌ（合金）の酸化膜または水酸化膜からなる保護膜３８を形成する。
融点金属層１の３層膜４をエッチングする（図９（ｂ））。エッチング方法は、第１の実
施形態と同様に、ウェットエッチングで行い、フォトレジスト５１の端面からサイドエッ
チさせる。さらに、エッチング後の水洗を４０℃〜５０℃の温水で行い、Ａｌ（合金）膜
２の側壁にＡｌ（合金）の酸化膜または水酸化膜からなる保護膜３８を形成する。
次に、Ｏ2プラズマ処理を行い、フォトレジスト５２を全体的にアッシングして、上記
の薄い部分を除去する（図１０（ａ））。
の薄い部分を除去する（図１０（ａ））。
次に、Ｎメチル２ピロリドン（ＮＭＰ）のような有機溶剤の蒸気で残ったフォトレジス
ト５３をリフローした後、このフォトレジスト５３とソース、ドレイン電極、信号線及び
信号線端子の端子部金属膜をマスクにして、ｎ +型ａ−Ｓｉ層２９及びａ−Ｓｉ層２８を
エッチングする（図１０（ｂ））。エッチング方法は、例えば、ＳＦ6とＨＣｌとＨｅの
混合ガスによるエッチングや、ＣＨＦ3とＯ2とＨｅの混合ガスとＳＦ6とＨＣｌとＨｅの
混合ガス、あるいは、ＣＨＦ3とＯ2とＨｅの混合ガスとＳＦ6とＣＨＦ3とＨｅの混合ガス
による２ステップエッチング等、フッ素系ガス又はフッ素系ガスと塩素系ガスにより行わ
れるが、フッ素系ガスだけで行う方がより望ましい。このエッチングはＲＩＥで行なわれ
る。また、エッチング後、第１の実施形態のチャネル部分のｎ+型ａ−Ｓｉ層のエッチン
グと同様に、同一真空中で基板を電極から離した状態で真空引きを行い、さらに、Ｏ2、
Ｎ2、Ｈ2、Ｈｅの何れかのガスでプラズマ処理を行う。
ト５３をリフローした後、このフォトレジスト５３とソース、ドレイン電極、信号線及び
信号線端子の端子部金属膜をマスクにして、ｎ +型ａ−Ｓｉ層２９及びａ−Ｓｉ層２８を
エッチングする（図１０（ｂ））。エッチング方法は、例えば、ＳＦ6とＨＣｌとＨｅの
混合ガスによるエッチングや、ＣＨＦ3とＯ2とＨｅの混合ガスとＳＦ6とＨＣｌとＨｅの
混合ガス、あるいは、ＣＨＦ3とＯ2とＨｅの混合ガスとＳＦ6とＣＨＦ3とＨｅの混合ガス
による２ステップエッチング等、フッ素系ガス又はフッ素系ガスと塩素系ガスにより行わ
れるが、フッ素系ガスだけで行う方がより望ましい。このエッチングはＲＩＥで行なわれ
る。また、エッチング後、第１の実施形態のチャネル部分のｎ+型ａ−Ｓｉ層のエッチン
グと同様に、同一真空中で基板を電極から離した状態で真空引きを行い、さらに、Ｏ2、
Ｎ2、Ｈ2、Ｈｅの何れかのガスでプラズマ処理を行う。
引き続き、第１の実施形態と同様に、速やかにフォトレジスト５３をウェット剥離で除
去した後、ソース電極２４とドレイン電極２５をマスクとして、電極間のｎ+型ａ−Ｓｉ
層２９をエッチング除去する。このようにして、ソース電極２４、ドレイン電極２５、信
号線１２及び信号線端子の端子部金属膜３４及び半導体層２３を形成する（図１０（ｃ）
）。チャネル部分のｎ+型ａ−Ｓｉ層のエッチング方法、エッチング後の真空引き、プラ
ズマ処理については、第１の実施形態と同様である。また、ｎ+型ａ−Ｓｉ層のエッチン
グ後、第１の実施形態でのウェット剥離処理と同様に、速やかに水洗処理を行う。以上の
ような手法を用いることにより、Ａｌ（合金）膜がエッチングガスのプラズマに曝される
ことがなく、また、基板に付着したＦやＣｌを除去できるため、Ａｌの腐食を防止するこ
とができる。
去した後、ソース電極２４とドレイン電極２５をマスクとして、電極間のｎ+型ａ−Ｓｉ
層２９をエッチング除去する。このようにして、ソース電極２４、ドレイン電極２５、信
号線１２及び信号線端子の端子部金属膜３４及び半導体層２３を形成する（図１０（ｃ）
）。チャネル部分のｎ+型ａ−Ｓｉ層のエッチング方法、エッチング後の真空引き、プラ
ズマ処理については、第１の実施形態と同様である。また、ｎ+型ａ−Ｓｉ層のエッチン
グ後、第１の実施形態でのウェット剥離処理と同様に、速やかに水洗処理を行う。以上の
ような手法を用いることにより、Ａｌ（合金）膜がエッチングガスのプラズマに曝される
ことがなく、また、基板に付着したＦやＣｌを除去できるため、Ａｌの腐食を防止するこ
とができる。
なお、ここでは、ソース、ドレイン電極の金属膜をマスクにしてチャネル形成のドライ
エッチング行う例を示したが、信号線金属膜をウェットエッチングし、温水洗した後、引
き続き、図９（ｂ）の状態でフォトレジストをマスクにして、チャネル形成のためのエッ
チングを行ってもよい。この場合は、この後に図１０（ａ）以降の工程が続くことになる
（但し、図１０（ａ）、（ｂ）では、チャネルは既に形成されている）。
エッチング行う例を示したが、信号線金属膜をウェットエッチングし、温水洗した後、引
き続き、図９（ｂ）の状態でフォトレジストをマスクにして、チャネル形成のためのエッ
チングを行ってもよい。この場合は、この後に図１０（ａ）以降の工程が続くことになる
（但し、図１０（ａ）、（ｂ）では、チャネルは既に形成されている）。
次に、プラズマＣＶＤにより厚さ約２００ｎｍのシリコン窒化膜からなるパッシベーシ
ョン膜２６を成膜し、フォトリソグラフィーとエッチングにより、画素部コンタクトホー
ル３５及び端子部コンタクトホール３６を開口する（図８（ａ））。
ョン膜２６を成膜し、フォトリソグラフィーとエッチングにより、画素部コンタクトホー
ル３５及び端子部コンタクトホール３６を開口する（図８（ａ））。
次に、スパッタにより厚さ約５０ｎｍのＩＴＯまたはＩＺＯからなる透明導電膜を成膜
し、フォトリソグラフィーとエッチングにより、画素電極２７及び端子部の接続電極３７
を形成し、約２７０℃の温度でアニールして、ＴＦＴ基板を完成する（図８（ｂ））。
この後、第１の実施形態と同様にして、液晶表示装置を完成する。
し、フォトリソグラフィーとエッチングにより、画素電極２７及び端子部の接続電極３７
を形成し、約２７０℃の温度でアニールして、ＴＦＴ基板を完成する（図８（ｂ））。
この後、第１の実施形態と同様にして、液晶表示装置を完成する。
次に、本発明の液晶表示装置の第３の実施形態の構成について説明する。
図６は第３の実施形態に使用するＴＦＴ基板の１画素部の平面図であり、図７、８、図
１１、１２は本実施形態の液晶表示装置において用いられるＴＦＴ基板の製造工程順の製
造工程断面図を図示したものである。ここで図１１、１２は、ＴＦＴ部及び画素部（図６
のＡ−Ａ線）、信号線端子部（図１のＢ−Ｂ線）及び走査線端子部（図１のＣ−Ｃ線）に
沿って切って図示した断面図であり、本実施形態の液晶表示装置において用いられるＴＦ
Ｔ基板の製造工程を図示したものである。なお、第３の実施形態は４枚のマスクを用いて
製造される逆スタガチャネルエッチ型ＴＦＴ基板を有する液晶表示装置の別の例である。
第３の実施形態は、第２の実施形態のＴＦＴ基板の製造方法の第２工程を変更したもので
あり、構成は第２の実施形態と全く同じである。
１１、１２は本実施形態の液晶表示装置において用いられるＴＦＴ基板の製造工程順の製
造工程断面図を図示したものである。ここで図１１、１２は、ＴＦＴ部及び画素部（図６
のＡ−Ａ線）、信号線端子部（図１のＢ−Ｂ線）及び走査線端子部（図１のＣ−Ｃ線）に
沿って切って図示した断面図であり、本実施形態の液晶表示装置において用いられるＴＦ
Ｔ基板の製造工程を図示したものである。なお、第３の実施形態は４枚のマスクを用いて
製造される逆スタガチャネルエッチ型ＴＦＴ基板を有する液晶表示装置の別の例である。
第３の実施形態は、第２の実施形態のＴＦＴ基板の製造方法の第２工程を変更したもので
あり、構成は第２の実施形態と全く同じである。
次に、本発明の液晶表示装置の製造方法の第３の実施形態について説明する。
第３の実施形態に用いられるＴＦＴ基板の製造方法は、第２の実施形態と同様に、（ａ
）透明絶縁性基板上にゲート電極及び走査線を形成する工程、（ｂ）ゲート絶縁膜、ソー
ス、ドレイン電極及び信号線、半導体層を形成する工程、（ｃ）パッシベーション膜、コ
ンタクトホールを形成する工程、（ｄ）画素電極を形成する工程を含む。ここで（ｂ）の
工程において、ソース、ドレイン電極及び信号線を高融点金属層とＡｌ（合金）層と高融
点金属層との３層構造に形成し、Ａｌ（合金）層の側面に保護膜を形成すること、半導体
層及びチャネル形成時のドライエッチング後に同一真空中で真空引きすることを特徴とし
ている。
）透明絶縁性基板上にゲート電極及び走査線を形成する工程、（ｂ）ゲート絶縁膜、ソー
ス、ドレイン電極及び信号線、半導体層を形成する工程、（ｃ）パッシベーション膜、コ
ンタクトホールを形成する工程、（ｄ）画素電極を形成する工程を含む。ここで（ｂ）の
工程において、ソース、ドレイン電極及び信号線を高融点金属層とＡｌ（合金）層と高融
点金属層との３層構造に形成し、Ａｌ（合金）層の側面に保護膜を形成すること、半導体
層及びチャネル形成時のドライエッチング後に同一真空中で真空引きすることを特徴とし
ている。
第２工程（工程（ｂ））以外の製造方法は、第２の実施形態と全く同じであるので、第
２工程だけ説明する。図１１〜図１２は、第３の実施形態の図７（ｂ）の工程を説明する
断面図である。
２工程だけ説明する。図１１〜図１２は、第３の実施形態の図７（ｂ）の工程を説明する
断面図である。
ゲート絶縁膜２２、ａ−Ｓｉ層２８及びｎ+型ａ−Ｓｉ層２９からなる３層膜上に積層
された高融点金属層１、Ａｌ（合金）層２、高融点金属層３の３層膜４上に、フォトレジ
ストを塗布し、露光、現像を行い、フォトレジスト５４を所定のパターンで階段形状にパ
ターニングする。このとき、露光はハーフトーンマスク又はグレートーンマスクを用い、
フォトレジスト５４は、チャネルとなる領域のみ薄く形成し、ソース、ドレイン電極とな
る部分、信号線及び信号線端子の端子部金属膜となる部分の上には厚く形成する（図１１
（ａ））。
された高融点金属層１、Ａｌ（合金）層２、高融点金属層３の３層膜４上に、フォトレジ
ストを塗布し、露光、現像を行い、フォトレジスト５４を所定のパターンで階段形状にパ
ターニングする。このとき、露光はハーフトーンマスク又はグレートーンマスクを用い、
フォトレジスト５４は、チャネルとなる領域のみ薄く形成し、ソース、ドレイン電極とな
る部分、信号線及び信号線端子の端子部金属膜となる部分の上には厚く形成する（図１１
（ａ））。
次に、このフォトレジスト５４をマスクとして高融点金属層３、Ａｌ（合金）層２、高
融点金属層１の３層膜４をエッチングし、引き続き、ｎ+型ａ−Ｓｉ層２９及びａ−Ｓｉ
層２８をエッチングする（図１１（ｂ））。信号線金属膜のエッチング方法は、第１の実
施形態と同様に、ウェットエッチングで行い、フォトレジスト５４の端面からサイドエッ
チさせる。さらに、エッチング後の水洗を４０℃〜５０℃の温水で行い、Ａｌ（合金）膜
２の側壁にＡｌ（合金）の酸化膜または水酸化膜からなる保護膜３８を形成する。また、
半導体層２３のエッチング方法は、第２の実施形態と同様であり、エッチング後、同一真
空中で基板を電極から離した状態で真空引きを行い、さらに、Ｏ2、Ｎ2、Ｈ2、Ｈｅの何
れかのガスでプラズマ処理を行う。
融点金属層１の３層膜４をエッチングし、引き続き、ｎ+型ａ−Ｓｉ層２９及びａ−Ｓｉ
層２８をエッチングする（図１１（ｂ））。信号線金属膜のエッチング方法は、第１の実
施形態と同様に、ウェットエッチングで行い、フォトレジスト５４の端面からサイドエッ
チさせる。さらに、エッチング後の水洗を４０℃〜５０℃の温水で行い、Ａｌ（合金）膜
２の側壁にＡｌ（合金）の酸化膜または水酸化膜からなる保護膜３８を形成する。また、
半導体層２３のエッチング方法は、第２の実施形態と同様であり、エッチング後、同一真
空中で基板を電極から離した状態で真空引きを行い、さらに、Ｏ2、Ｎ2、Ｈ2、Ｈｅの何
れかのガスでプラズマ処理を行う。
次に、Ｏ2プラズマ処理を行い、フォトレジスト５５を全体的にアッシングして、上記
の薄い部分を除去する（図１２（ａ））。このＯ2プラズマ処理は、半導体層のエッチン
グ後、同一真空中で連続して行うことが望ましい。半導体層のエッチング後、大気開放す
る場合は、速やかに水洗処理を行う。
の薄い部分を除去する（図１２（ａ））。このＯ2プラズマ処理は、半導体層のエッチン
グ後、同一真空中で連続して行うことが望ましい。半導体層のエッチング後、大気開放す
る場合は、速やかに水洗処理を行う。
次に、フォトレジスト５５をマスクとして、チャネルとなる部分の高融点金属層３、Ａ
ｌ（合金）層２、高融点金属層１の３層膜をエッチングし、引き続き、チャネル部分のｎ
+型ａ−Ｓｉ層２９をエッチング除去する（図１２（ｂ））。チャネルとなる部分の信号
線金属膜のエッチング方法は、第１の実施形態と同様であり、ウェットエッチングで行い
、フォトレジスト５５の端面からサイドエッチさせる。さらに、エッチング後の水洗を４
０℃〜５０℃の温水で行い、Ａｌ（合金）膜２の側壁にＡｌ（合金）の酸化膜または水酸
化膜からなる保護膜３８を形成する。チャネル部分のｎ+型ａ−Ｓｉ層のエッチング方法
、エッチング後の真空引き、プラズマ処理については、第１の実施形態と同様である。
ｌ（合金）層２、高融点金属層１の３層膜をエッチングし、引き続き、チャネル部分のｎ
+型ａ−Ｓｉ層２９をエッチング除去する（図１２（ｂ））。チャネルとなる部分の信号
線金属膜のエッチング方法は、第１の実施形態と同様であり、ウェットエッチングで行い
、フォトレジスト５５の端面からサイドエッチさせる。さらに、エッチング後の水洗を４
０℃〜５０℃の温水で行い、Ａｌ（合金）膜２の側壁にＡｌ（合金）の酸化膜または水酸
化膜からなる保護膜３８を形成する。チャネル部分のｎ+型ａ−Ｓｉ層のエッチング方法
、エッチング後の真空引き、プラズマ処理については、第１の実施形態と同様である。
引き続き、第１の実施形態と同様に、速やかにフォトレジスト５５をウェット剥離で除
去し、ソース電極２４、ドレイン電極２５、信号線１２及び信号線端子の端子部金属膜３
４及び半導体層２３を形成する（図１２（ｃ））。この後、第２の実施形態と同様に、パ
ッシベーション膜、コンタクトホールを形成し、さらに画素電極を形成するが、本実施形
態では図８において、信号線金属膜の端面と半導体層の端面は正確には一致しておらず、
図１２（ｃ）のように階段状になっている。
去し、ソース電極２４、ドレイン電極２５、信号線１２及び信号線端子の端子部金属膜３
４及び半導体層２３を形成する（図１２（ｃ））。この後、第２の実施形態と同様に、パ
ッシベーション膜、コンタクトホールを形成し、さらに画素電極を形成するが、本実施形
態では図８において、信号線金属膜の端面と半導体層の端面は正確には一致しておらず、
図１２（ｃ）のように階段状になっている。
以上のような手法を用いることにより、Ａｌ（合金）膜がエッチングガスのプラズマに
曝されることがなく、また、基板に付着したＦやＣｌを除去できるため、Ａｌの腐食を防
止することができる。
曝されることがなく、また、基板に付着したＦやＣｌを除去できるため、Ａｌの腐食を防
止することができる。
なお、ここでは、チャネルとなる部分の信号線金属膜のウェットエッチング後の水洗時
に、温水洗により保護膜を形成する例を述べたが、フォトレジストの剥離後の水洗時に、
同様に温水洗を行ってもよい。この場合は、上述したチャネル形成のドライエッチングは
、ソース、ドレイン電極の金属膜をマスクとして行うことになる。
に、温水洗により保護膜を形成する例を述べたが、フォトレジストの剥離後の水洗時に、
同様に温水洗を行ってもよい。この場合は、上述したチャネル形成のドライエッチングは
、ソース、ドレイン電極の金属膜をマスクとして行うことになる。
次に、本発明の液晶表示装置の製造方法の第４の実施形態の構成について説明する。
図１３は第４の実施形態に使用するＴＦＴ基板の１画素部の平面図であり、図１４、１
５は本実施形態において用いられるＴＦＴ基板の製造工程順の製造工程断面図を図示した
ものである。図１４、１５はＴＦＴ部及び画素部（図１３のＡ−Ａ線）、信号線端子部（
図１のＢ−Ｂ線）及び走査線端子部（図１のＣ−Ｃ線）に沿って切って図示した断面図で
あり、本実施形態の液晶表示装置において用いられるＴＦＴ基板の製造工程を図示したも
のである。なお、第４の実施形態は５枚のマスクを用いて製造される逆スタガチャネル保
護型ＴＦＴ基板を有する液晶表示装置の例である。
５は本実施形態において用いられるＴＦＴ基板の製造工程順の製造工程断面図を図示した
ものである。図１４、１５はＴＦＴ部及び画素部（図１３のＡ−Ａ線）、信号線端子部（
図１のＢ−Ｂ線）及び走査線端子部（図１のＣ−Ｃ線）に沿って切って図示した断面図で
あり、本実施形態の液晶表示装置において用いられるＴＦＴ基板の製造工程を図示したも
のである。なお、第４の実施形態は５枚のマスクを用いて製造される逆スタガチャネル保
護型ＴＦＴ基板を有する液晶表示装置の例である。
図１３及び図１５（ｂ）に示したＴＦＴ基板は、透明絶縁性基板２０上のゲート電極２
１、ゲート電極２１に接続する走査線１１、前段の走査線を共有する蓄積容量電極３１、
遮光層３２、走査線端子１４の端子部金属膜３３とを有する。ゲート電極２１上にはゲー
ト絶縁膜２２が設けられており、ゲート絶縁膜２２上にゲート電極２１と対向して半導体
層２３とチャネル保護膜６１が設けられ、この上にソース電極２４及びドレイン電極２５
が分離されて形成されている。チャネル保護膜が形成されていることが第２の実施形態と
異なる。また、ソース電極２４と、ドレイン電極２５と、ゲート絶縁膜２２上に設けられ
たドレイン電極２５に接続する信号線１２と、信号線端子１５の端子部金属膜３４の上に
はパッシベーション膜２６が設けられており、パッシベーション膜２６の一部に画素部コ
ンタクトホール３５と端子部コンタクトホール３６が設けられている。このコンタクトホ
ール３５、３６を介して、ソース電極２４に接続する画素電極２７と端子部金属膜３３、
３４に接続する接続電極３７が設けられている。ここで、蓄積容量電極３１と画素電極２
７との間で保持容量が形成されている。
１、ゲート電極２１に接続する走査線１１、前段の走査線を共有する蓄積容量電極３１、
遮光層３２、走査線端子１４の端子部金属膜３３とを有する。ゲート電極２１上にはゲー
ト絶縁膜２２が設けられており、ゲート絶縁膜２２上にゲート電極２１と対向して半導体
層２３とチャネル保護膜６１が設けられ、この上にソース電極２４及びドレイン電極２５
が分離されて形成されている。チャネル保護膜が形成されていることが第２の実施形態と
異なる。また、ソース電極２４と、ドレイン電極２５と、ゲート絶縁膜２２上に設けられ
たドレイン電極２５に接続する信号線１２と、信号線端子１５の端子部金属膜３４の上に
はパッシベーション膜２６が設けられており、パッシベーション膜２６の一部に画素部コ
ンタクトホール３５と端子部コンタクトホール３６が設けられている。このコンタクトホ
ール３５、３６を介して、ソース電極２４に接続する画素電極２７と端子部金属膜３３、
３４に接続する接続電極３７が設けられている。ここで、蓄積容量電極３１と画素電極２
７との間で保持容量が形成されている。
また、図１５（ｂ）に示すように、本実施形態の液晶表示装置に用いられるＴＦＴ基板
においては、ソース電極２４及びドレイン電極２５、信号線１２、信号線端子の端子部金
属膜３４は、下層から高融点金属層とＡｌ（合金）層と高融点金属層との積層構造からな
っており、Ａｌ（合金）層の側面には保護膜３８が形成されている。
においては、ソース電極２４及びドレイン電極２５、信号線１２、信号線端子の端子部金
属膜３４は、下層から高融点金属層とＡｌ（合金）層と高融点金属層との積層構造からな
っており、Ａｌ（合金）層の側面には保護膜３８が形成されている。
次に、本発明の液晶表示装置の製造方法の第４の実施形態について説明する。
第４の実施形態に用いられるＴＦＴ基板の製造方法は、（ａ）透明絶縁性基板上にゲー
ト電極及び走査線を形成する工程、（ｂ）ゲート絶縁膜、ａ−Ｓｉ層、チャネル保護膜を
形成する工程、（ｃ）ソース、ドレイン電極及び信号線、半導体層を形成する工程、（ｄ
）パッシベーション膜、コンタクトホールを形成する工程、（ｅ）画素電極を形成する工
程を含む。ここで（ｃ）の工程において、ソース、ドレイン電極及び信号線を高融点金属
層とＡｌ（合金）層と高融点金属層との３層構造に形成し、Ａｌ（合金）層の側面に保護
膜を形成すること、半導体層及びチャネル形成時のドライエッチング後に同一真空中で真
空引きすることを特徴としている。
ト電極及び走査線を形成する工程、（ｂ）ゲート絶縁膜、ａ−Ｓｉ層、チャネル保護膜を
形成する工程、（ｃ）ソース、ドレイン電極及び信号線、半導体層を形成する工程、（ｄ
）パッシベーション膜、コンタクトホールを形成する工程、（ｅ）画素電極を形成する工
程を含む。ここで（ｃ）の工程において、ソース、ドレイン電極及び信号線を高融点金属
層とＡｌ（合金）層と高融点金属層との３層構造に形成し、Ａｌ（合金）層の側面に保護
膜を形成すること、半導体層及びチャネル形成時のドライエッチング後に同一真空中で真
空引きすることを特徴としている。
図１４〜図１５に示すように、まず、厚さ０．７ｍｍの無アルカリガラスからなる透明
絶縁性基板２０上に、スパッタにより厚さ約２００ｎｍのＡｌ（合金）層と厚さ約１００
ｎｍの高融点金属層を成膜し、フォトリソグラフィーとエッチングにより、ゲート電極２
１、走査線（図示せず）、蓄積容量電極（図示せず）、遮光層（図示せず）、走査線端子
の端子部金属膜３３を形成する（図１４（ａ））。ここで、Ａｌ（合金）と高融点金属の
種類及びエッチング方法は、第１の実施形態と同様である。
絶縁性基板２０上に、スパッタにより厚さ約２００ｎｍのＡｌ（合金）層と厚さ約１００
ｎｍの高融点金属層を成膜し、フォトリソグラフィーとエッチングにより、ゲート電極２
１、走査線（図示せず）、蓄積容量電極（図示せず）、遮光層（図示せず）、走査線端子
の端子部金属膜３３を形成する（図１４（ａ））。ここで、Ａｌ（合金）と高融点金属の
種類及びエッチング方法は、第１の実施形態と同様である。
次に、プラズマＣＶＤにより厚さ約４００ｎｍのシリコン窒化膜からなるゲート絶縁膜
２２と厚さ約８０ｎｍのアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層２８と厚さ約１００ｎｍの
シリコン窒化膜とを順次成膜し、フォトリソグラフィーとエッチングにより、ゲート電極
２１に対向して、チャネル保護膜６１を形成する（図１４（ｂ））。
２２と厚さ約８０ｎｍのアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層２８と厚さ約１００ｎｍの
シリコン窒化膜とを順次成膜し、フォトリソグラフィーとエッチングにより、ゲート電極
２１に対向して、チャネル保護膜６１を形成する（図１４（ｂ））。
次に、プラズマＣＶＤにより厚さ約３０ｎｍのリンをドープしたＮ型アモルファスシリ
コン（ｎ+型ａ−Ｓｉ）層２９と、さらに、スパッタにより厚さ約５０ｎｍの高融点金属
層と厚さ２００ｎｍのＡｌ（合金）層と厚さ約１００ｎｍの高融点金属層とを順次成膜し
、フォトリソグラフィーとエッチングにより、ソース電極２４、ドレイン電極２５、信号
線１２、信号線端子の端子部金属膜３４と半導体層２３を形成する（図１４（ｃ））。こ
のエッチングは、フォトレジストをマスクとして高融点金属層、Ａｌ（合金）層、高融点
金属層の３層膜をエッチングし、引き続き、ｎ+型ａ−Ｓｉ層２９及びａ−Ｓｉ層２８を
エッチングする。信号線金属膜のエッチング方法は、第１の実施形態と同様に、ウェット
エッチングで行い、フォトレジストの端面からサイドエッチさせる。さらに、エッチング
後の水洗を４０℃〜５０℃の温水で行い、Ａｌ（合金）膜の側壁にＡｌ（合金）の酸化膜
または水酸化膜からなる保護膜３８を形成する。また、半導体層のエッチング方法は、第
２の実施形態と同様であり、エッチング後、同一真空中で基板を電極から離した状態で真
空引きを行い、さらに、Ｏ2、Ｎ2、Ｈ2、Ｈｅの何れかのガスでプラズマ処理を行う。半
導体層２３のエッチング時に、同時にチャネル部分のｎ+型ａ−Ｓｉ層２９もエッチング
除去する。引き続き、第１の実施形態と同様に、速やかにフォトレジストをウェット剥離
で除去する。
コン（ｎ+型ａ−Ｓｉ）層２９と、さらに、スパッタにより厚さ約５０ｎｍの高融点金属
層と厚さ２００ｎｍのＡｌ（合金）層と厚さ約１００ｎｍの高融点金属層とを順次成膜し
、フォトリソグラフィーとエッチングにより、ソース電極２４、ドレイン電極２５、信号
線１２、信号線端子の端子部金属膜３４と半導体層２３を形成する（図１４（ｃ））。こ
のエッチングは、フォトレジストをマスクとして高融点金属層、Ａｌ（合金）層、高融点
金属層の３層膜をエッチングし、引き続き、ｎ+型ａ−Ｓｉ層２９及びａ−Ｓｉ層２８を
エッチングする。信号線金属膜のエッチング方法は、第１の実施形態と同様に、ウェット
エッチングで行い、フォトレジストの端面からサイドエッチさせる。さらに、エッチング
後の水洗を４０℃〜５０℃の温水で行い、Ａｌ（合金）膜の側壁にＡｌ（合金）の酸化膜
または水酸化膜からなる保護膜３８を形成する。また、半導体層のエッチング方法は、第
２の実施形態と同様であり、エッチング後、同一真空中で基板を電極から離した状態で真
空引きを行い、さらに、Ｏ2、Ｎ2、Ｈ2、Ｈｅの何れかのガスでプラズマ処理を行う。半
導体層２３のエッチング時に、同時にチャネル部分のｎ+型ａ−Ｓｉ層２９もエッチング
除去する。引き続き、第１の実施形態と同様に、速やかにフォトレジストをウェット剥離
で除去する。
以上のような手法を用いることにより、Ａｌ（合金）膜がエッチングガスのプラズマに
曝されることがなく、また、基板に付着したＦやＣｌを除去できるため、Ａｌの腐食を防
止することができる。
曝されることがなく、また、基板に付着したＦやＣｌを除去できるため、Ａｌの腐食を防
止することができる。
なお、ここでは、信号線金属膜のウェットエッチング後の水洗時に、温水洗により保護
膜を形成する例を述べたが、フォトレジストの剥離後の水洗時に、同様に温水洗を行って
もよい。この場合は、上述したチャネル及び半導体層形成のドライエッチングは、ソース
、ドレイン電極の金属膜をマスクとして行うことになる。
膜を形成する例を述べたが、フォトレジストの剥離後の水洗時に、同様に温水洗を行って
もよい。この場合は、上述したチャネル及び半導体層形成のドライエッチングは、ソース
、ドレイン電極の金属膜をマスクとして行うことになる。
次に、プラズマＣＶＤにより厚さ約２００ｎｍのシリコン窒化膜からなるパッシベーシ
ョン膜２６を成膜し、フォトリソグラフィーとエッチングにより、画素部コンタクトホー
ル３５及び端子部コンタクトホール３６を開口する（図１５（ａ））。
ョン膜２６を成膜し、フォトリソグラフィーとエッチングにより、画素部コンタクトホー
ル３５及び端子部コンタクトホール３６を開口する（図１５（ａ））。
次に、スパッタにより厚さ約５０ｎｍのＩＴＯまたＩＺＯからなる透明導電膜を成膜し
、フォトリソグラフィーとエッチングにより、画素電極２７及び端子部の接続電極３７を
形成し、約２７０℃の温度でアニールして、ＴＦＴ基板を完成する（図１５（ｂ））。
、フォトリソグラフィーとエッチングにより、画素電極２７及び端子部の接続電極３７を
形成し、約２７０℃の温度でアニールして、ＴＦＴ基板を完成する（図１５（ｂ））。
この後、第１の実施形態と同様にして、液晶表示装置を完成する。
次に、本発明の根拠になるデータについて、実験結果に基づいて説明する。
表１は、第１の実施形態のＴＦＴ基板のサンプルについて、チャネル部ｎ+型ａ−Ｓｉ
層ドライエッチングの際における、マスクとなるフォトレジストの有無、信号線Ａｌ側面
の保護処理（温水洗による酸化、水酸化処理）の有無、及び、エッチングガスの種類と、
信号線Ａｌ腐食の発生状況との関係を調べた結果をまとめて示している。各サンプルは、
Ｃｌ2／Ｏ2によるドライエッチング、ＣＨ3／Ｈｅ／Ｏ2と、ＳＦ6／ＨＣｌ／Ｈｅとによ
る２ステップエッチング、又は、ＣＨ3／Ｈｅ／Ｏ2と、ＳＦ6／ＣＨＦ3／Ｈｅによる２ス
テップエッチングによるドライエッチングを行った。このエッチング後の真空引き、及び
、Ｏ2プラズマ処理は行わずに、そのまま大気中に取り出した。信号線Ａｌ腐食は、ドラ
イエッチング後に基板をチャンバから取り出し、大気中に約１時間放置した後に、光学顕
微鏡で観察した。なお、表２及び表３を含めて、表中の記号は以下の通りである。
××：Ａｌ腐食が大量に発生。
×：Ａｌ腐食が発生。
△：Ａｌ腐食が僅かに発生。
○：Ａｌ腐食は発生しない。
層ドライエッチングの際における、マスクとなるフォトレジストの有無、信号線Ａｌ側面
の保護処理（温水洗による酸化、水酸化処理）の有無、及び、エッチングガスの種類と、
信号線Ａｌ腐食の発生状況との関係を調べた結果をまとめて示している。各サンプルは、
Ｃｌ2／Ｏ2によるドライエッチング、ＣＨ3／Ｈｅ／Ｏ2と、ＳＦ6／ＨＣｌ／Ｈｅとによ
る２ステップエッチング、又は、ＣＨ3／Ｈｅ／Ｏ2と、ＳＦ6／ＣＨＦ3／Ｈｅによる２ス
テップエッチングによるドライエッチングを行った。このエッチング後の真空引き、及び
、Ｏ2プラズマ処理は行わずに、そのまま大気中に取り出した。信号線Ａｌ腐食は、ドラ
イエッチング後に基板をチャンバから取り出し、大気中に約１時間放置した後に、光学顕
微鏡で観察した。なお、表２及び表３を含めて、表中の記号は以下の通りである。
××：Ａｌ腐食が大量に発生。
×：Ａｌ腐食が発生。
△：Ａｌ腐食が僅かに発生。
○：Ａｌ腐食は発生しない。
表２は、同様に、第１の実施形態のＴＦＴ基板のサンプルについて、チャネル部ｎ+型
ａ−Ｓｉ層ドライエッチングの際に、そのエッチング後の真空引き時間、及び、その後の
Ｏ2プラズマ処理時間と、信号線Ａｌ腐食の発生状況との関係をまとめて示している。表
２のサンプルは、フォトレジスト無しで、かつ信号線Ａｌ側面の保護処理を行わない状態
で、ＣＨＦ3／Ｈｅ／Ｏ2とＳＦ6／ＨＣｌ／Ｈｅとで２ステップでエッチングを行ったも
のである。信号線Ａｌ腐食は、ドライエッチング後の基板取出し後、大気中に約１時間放
置した後、光学顕微鏡で観察した。
ａ−Ｓｉ層ドライエッチングの際に、そのエッチング後の真空引き時間、及び、その後の
Ｏ2プラズマ処理時間と、信号線Ａｌ腐食の発生状況との関係をまとめて示している。表
２のサンプルは、フォトレジスト無しで、かつ信号線Ａｌ側面の保護処理を行わない状態
で、ＣＨＦ3／Ｈｅ／Ｏ2とＳＦ6／ＨＣｌ／Ｈｅとで２ステップでエッチングを行ったも
のである。信号線Ａｌ腐食は、ドライエッチング後の基板取出し後、大気中に約１時間放
置した後、光学顕微鏡で観察した。
表３は、同様に、第１の実施形態のＴＦＴ基板のサンプルについて、チャネル部ｎ+型
ａ−Ｓｉ層ドライエッチング後に基板が大気開放されてから、洗浄処理（ウェット剥離）
されるまでの経過時間と、信号線Ａｌ腐食の発生状況との関係を調べた結果を示している
。各サンプルは、信号線Ａｌ側面の保護処理を行わない状態で、ＣＨＦ3／Ｈｅ／Ｏ2とＳ
Ｆ6／ＨＣｌ／Ｈｅとによる２ステップエッチングを行ったものであり、エッチング後の
真空引き、Ｏ2プラズマ処理は行っていない。信号線Ａｌ腐食は、フォトレジストマスク
のウエット剥離後に、光学顕微鏡で観察した。
ａ−Ｓｉ層ドライエッチング後に基板が大気開放されてから、洗浄処理（ウェット剥離）
されるまでの経過時間と、信号線Ａｌ腐食の発生状況との関係を調べた結果を示している
。各サンプルは、信号線Ａｌ側面の保護処理を行わない状態で、ＣＨＦ3／Ｈｅ／Ｏ2とＳ
Ｆ6／ＨＣｌ／Ｈｅとによる２ステップエッチングを行ったものであり、エッチング後の
真空引き、Ｏ2プラズマ処理は行っていない。信号線Ａｌ腐食は、フォトレジストマスク
のウエット剥離後に、光学顕微鏡で観察した。
上記実験によって、塩素系ガス（Ｃｌ2、ＨＣｌ）はフッ素系ガス（ＣＨＦ3）よりＡｌ
腐食が発生しやすいこと、塩素系ガスを使用しなくても、Ａｌ腐食は発生することを確認
した。これらのＡｌ腐食は、フォトレジスト有の状態でエッチングしたり、Ａｌ側面の保
護処理を行うことによりかなり抑制され、両者を同時に行うことにより防止できることが
わかった。さらに、エッチング後の真空引き時間が長いほど、Ｏ2処理時間が長いほどＡ
ｌ腐食に対して効果があり、また同様に、エッチング後洗浄処理までの放置時間が短いほ
ど、Ａｌ腐食に対して効果があることがわかった。
腐食が発生しやすいこと、塩素系ガスを使用しなくても、Ａｌ腐食は発生することを確認
した。これらのＡｌ腐食は、フォトレジスト有の状態でエッチングしたり、Ａｌ側面の保
護処理を行うことによりかなり抑制され、両者を同時に行うことにより防止できることが
わかった。さらに、エッチング後の真空引き時間が長いほど、Ｏ2処理時間が長いほどＡ
ｌ腐食に対して効果があり、また同様に、エッチング後洗浄処理までの放置時間が短いほ
ど、Ａｌ腐食に対して効果があることがわかった。
従って、Ａｌ腐食の対策として、信号線のＡｌ側面をエッチングガスのプラズマに曝さ
ないことと、基板に残留するエッチングガスのＣｌ、Ｆ成分を除去、置換することが重要
であり、これらの対策を組み合わせることにより、Ａｌ腐食の改善効果がさらに増すこと
を確認した。
ないことと、基板に残留するエッチングガスのＣｌ、Ｆ成分を除去、置換することが重要
であり、これらの対策を組み合わせることにより、Ａｌ腐食の改善効果がさらに増すこと
を確認した。
なお、前述した実施形態ではツイスティドネマティック（ＴＮ）型の液晶表示装置に適
用した例を示したが、本発明はインプレインスイッチング（ＩＰＳ）型の液晶表示装置に
適用できることは言うまでもない。ＩＰＳ型液晶表示装置では、通常画素電極は金属膜で
形成されるが、実施形態に示したようなＴＦＴ基板では、端子部の接続電極や、共通配線
の結束、保護トランジスタ部のゲート層とドレイン層との層変換のためにパッシベーショ
ン膜上の透明導電膜を使用するため、製造工程フローとしては、ＴＮ型もＩＰＳ型も全く
同じになるためである。また、ＩＰＳ型の液晶表示装置でも、開口率向上のため、パッシ
ベーション膜上に透明導電膜で画素電極と共通電極を形成する技術があり、本発明は、こ
のような液晶表示装置にも適用できることは明白である。
用した例を示したが、本発明はインプレインスイッチング（ＩＰＳ）型の液晶表示装置に
適用できることは言うまでもない。ＩＰＳ型液晶表示装置では、通常画素電極は金属膜で
形成されるが、実施形態に示したようなＴＦＴ基板では、端子部の接続電極や、共通配線
の結束、保護トランジスタ部のゲート層とドレイン層との層変換のためにパッシベーショ
ン膜上の透明導電膜を使用するため、製造工程フローとしては、ＴＮ型もＩＰＳ型も全く
同じになるためである。また、ＩＰＳ型の液晶表示装置でも、開口率向上のため、パッシ
ベーション膜上に透明導電膜で画素電極と共通電極を形成する技術があり、本発明は、こ
のような液晶表示装置にも適用できることは明白である。
また、前述した実施形態では、Ａｌ側面の保護処理を温水洗により行う例を示したが、
工程数が一工程増えるが、酸素や窒素等のプラズマ処理を行い、Ａｌの酸化膜や窒化膜を
形成してもよい。但し、この場合は、等方的なＰＥモードでプラズマ処理を行い、保護膜
の横方向の厚さを少なくとも１００ｎｍ以上に形成する必要がある。保護膜の横方向の厚
さが数十ｎｍ程度以下では、ドライエッチングガスが膜の欠陥部分から内部に容易に侵入
して、保護効果が十分でないためである。
工程数が一工程増えるが、酸素や窒素等のプラズマ処理を行い、Ａｌの酸化膜や窒化膜を
形成してもよい。但し、この場合は、等方的なＰＥモードでプラズマ処理を行い、保護膜
の横方向の厚さを少なくとも１００ｎｍ以上に形成する必要がある。保護膜の横方向の厚
さが数十ｎｍ程度以下では、ドライエッチングガスが膜の欠陥部分から内部に容易に侵入
して、保護効果が十分でないためである。
また、前述した実施形態では、信号線が高融点金属／Ａｌ（合金）／高融点金属の３層
の積層配線に適用した例を示したが、Ａｌ（合金）／高融点金属の２層配線にも適用可能
である。この場合は、画素電極を信号線より下側に形成するＴＦＴ構造を採用すればよい
。
の積層配線に適用した例を示したが、Ａｌ（合金）／高融点金属の２層配線にも適用可能
である。この場合は、画素電極を信号線より下側に形成するＴＦＴ構造を採用すればよい
。
また、前述した実施形態では、ａ−ＳｉＴＦＴの例を示したが、ポリシリコン（ｐ−Ｓ
ｉ）ＴＦＴにも適用できることは言うまでもない。
ｉ）ＴＦＴにも適用できることは言うまでもない。
以上説明したように、本発明の好適な実施態様によれば、信号線やソース、ドレイン電
極を形成後、信号線やソース、ドレイン電極の側部に露出したＡｌ（合金）膜の側面をＡ
ｌ（合金）の酸化膜や水酸化膜からなる保護膜により保護するため、その後の半導体層の
エッチングやチャネルエッチング時に塩素系ガスやフッ素系ガスに起因するＡｌ（合金）
膜の腐食を抑制することができる。さらに、信号線やソース、ドレイン電極の金属膜がエ
ッチングマスクであるフォトレジストから後退しているため、半導体層のエッチングやチ
ャネルエッチング時に塩素系ガスやフッ素系ガスのプラズマに曝されにくくなり、Ａｌ（
合金）膜の腐食を抑制することができる。
極を形成後、信号線やソース、ドレイン電極の側部に露出したＡｌ（合金）膜の側面をＡ
ｌ（合金）の酸化膜や水酸化膜からなる保護膜により保護するため、その後の半導体層の
エッチングやチャネルエッチング時に塩素系ガスやフッ素系ガスに起因するＡｌ（合金）
膜の腐食を抑制することができる。さらに、信号線やソース、ドレイン電極の金属膜がエ
ッチングマスクであるフォトレジストから後退しているため、半導体層のエッチングやチ
ャネルエッチング時に塩素系ガスやフッ素系ガスのプラズマに曝されにくくなり、Ａｌ（
合金）膜の腐食を抑制することができる。
また、半導体層エッチング、チャネルエッチング工程において、ドライエッチング終了
後、同一真空中で真空引きを行い、さらに、Ｏ2、Ｎ2、Ｈ2、Ｈｅの何れかガスでプラズ
マ処理することにより、基板上に残留しているフッ素系ガス、塩素系ガスを除去、置換す
るので、半導体層のエッチングやチャネルエッチング時に基板に付着した塩素系ガスやフ
ッ素系ガスを効率よく除去でき、Ａｌ（合金）膜の腐食を抑制することができる。
また、半導体層エッチング、チャネルエッチング工程において、ドライエッチング終了
後、洗浄処理までの時間を１０分以内とすることにより、基板に残留しているフッ素系ガ
ス、塩素系ガスを除去するので、半導体層のエッチングやチャネルエッチング時に基板に
付着した塩素系ガスやフッ素系ガスを除去でき、Ａｌ（合金）膜の腐食を抑制することが
できる。
後、同一真空中で真空引きを行い、さらに、Ｏ2、Ｎ2、Ｈ2、Ｈｅの何れかガスでプラズ
マ処理することにより、基板上に残留しているフッ素系ガス、塩素系ガスを除去、置換す
るので、半導体層のエッチングやチャネルエッチング時に基板に付着した塩素系ガスやフ
ッ素系ガスを効率よく除去でき、Ａｌ（合金）膜の腐食を抑制することができる。
また、半導体層エッチング、チャネルエッチング工程において、ドライエッチング終了
後、洗浄処理までの時間を１０分以内とすることにより、基板に残留しているフッ素系ガ
ス、塩素系ガスを除去するので、半導体層のエッチングやチャネルエッチング時に基板に
付着した塩素系ガスやフッ素系ガスを除去でき、Ａｌ（合金）膜の腐食を抑制することが
できる。
１、３ 高融点金属層
２ Ａｌ（合金）層
４ ３層膜
１０ ＴＦＴ基板
１１ 走査線
１２ 信号線
１３ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
１４ 走査線端子
１５ 信号線端子
２０、５０ 透明絶縁性基板
２１ ゲート電極
２２ ゲート絶縁膜
２３ 半導体層
２４ ソース電極
２５ ドレイン電極
２６ パッシベーション膜
２７ 画素電極
２８ アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ型）層
２９ Ｎ型アモルファスシリコン（ｎ+型ａ−Ｓｉ）層
３１ 蓄積容量電極
３２ 遮光層
３３、３４ 端子部金属膜
３５ 画素部コンタクトホール
３６ 端子部コンタクトホール
３７ 接続電極
３８ 保護膜
４０ 対向基板
４１ 配向膜
４２ カラーフィルタ
４３ ブラックマトリクス
４４ 共通電極
４５ シール
４６ 液晶
４７ 偏向板
５１、５２、５３、５４、５５ フォトレジスト
６１ チャネル保護膜
２ Ａｌ（合金）層
４ ３層膜
１０ ＴＦＴ基板
１１ 走査線
１２ 信号線
１３ 薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
１４ 走査線端子
１５ 信号線端子
２０、５０ 透明絶縁性基板
２１ ゲート電極
２２ ゲート絶縁膜
２３ 半導体層
２４ ソース電極
２５ ドレイン電極
２６ パッシベーション膜
２７ 画素電極
２８ アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ型）層
２９ Ｎ型アモルファスシリコン（ｎ+型ａ−Ｓｉ）層
３１ 蓄積容量電極
３２ 遮光層
３３、３４ 端子部金属膜
３５ 画素部コンタクトホール
３６ 端子部コンタクトホール
３７ 接続電極
３８ 保護膜
４０ 対向基板
４１ 配向膜
４２ カラーフィルタ
４３ ブラックマトリクス
４４ 共通電極
４５ シール
４６ 液晶
４７ 偏向板
５１、５２、５３、５４、５５ フォトレジスト
６１ チャネル保護膜
Claims (6)
- 基板上に半導体層及び高融点金属膜と低抵抗金属膜との積層金属膜をパターン形成する
液晶表示装置の製造方法であって、前記積層金属膜上にフォトレジストパターンを形成す
る工程と、前記フォトレジストをマスクとして前記積層金属膜をエッチングして前記積層
金属膜パターンを形成する工程と、前記フォトレジストまたは前記積層金属膜をマスクと
して前記半導体層の一部または全部をドライエッチングする工程とを具備し、前記ドライ
エッチング後、前記基板を収納するチャンバーの真空引きを行い、さらに前記基板をプラ
ズマ処理して前記基板上に残留するエッチングガスを除去することを特徴とする液晶表示
装置の製造方法。 - 前記真空引きは、前記基板を前記チャンバーの電極から離間させた状態にて行うことを
特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記真空引きは、１２０秒以上行うことを特徴とする請求項１乃至２のいずれか一項に
記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記プラズマ処理は、Ｏ2、Ｎ2、Ｈ2、Ｈｅのいずれかのガスで行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶表示装置の製造方法。
- 前記フォトレジストをマスクとして前記半導体層の一部または全部をドライエッチング
する工程に引き続き、前記フォトレジストをウェット剥離で除去する工程をさらに具備し
、前記ドライエッチング後前記フォトレジストを剥離除去するまでの時間を１０分以内と
することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。 - 前記積層金属膜をマスクとして前記半導体層の一部または全部をドライエッチングする
工程に引き続き、水洗を行う工程をさらに具備し、前記ドライエッチング後水洗までの時
間を１０分以内とすることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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