JP3374717B2 - 液晶表示パネルの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＴＦＴ（薄膜トラ
ンジスタ）駆動によるアクティブマトリクス駆動方式の
液晶表示パネルの製造方法の技術分野に属し、特に、液
晶プロジェクタ等に用いられる、ＴＦＴの下側にブラッ
クマトリクスを設けた形式の液晶表示パネルの製造方法
の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の液晶プロジェクタ等にラ
イトバルブとして用いられる液晶表示パネルにおいては
一般に、液晶層を挟んでＴＦＴアレイ基板に対向配置さ
れる対向基板の側から投射光が入射される。ここで、投
射光がＴＦＴのａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）膜や
ｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）膜から構成されたチャネル形
成用の領域に入射すると、この領域において光電変換効
果により光電流が発生してしまいＴＦＴのトランジスタ
特性が劣化する。このため、対向基板には、各ＴＦＴに
夫々対向する位置に複数のブラックマトリクスと呼ばれ
る遮光層が形成されるのが一般的である。このようなブ
ラックマトリクスは、Ｃｒ（クロム）などの金属材料
や、カーボンをフォトレジストに分散した樹脂ブラック
などの材料から作られ、上述のＴＦＴのａ−Ｓｉ膜やｐ
−Ｓｉ膜に対する遮光の他に、コントラストの向上、色
材の混色防止などの機能を有する。

【０００３】更に、この種の液晶表示パネルにおいては
特にトップゲート構造（即ち、ＴＦＴアレイ基板上にお
いてゲート電極がチャネルの上側に設けられた構造）を
採る正スタガ型又はコプラナー型のａ−Ｓｉ又はｐ−Ｓ
ｉＴＦＴを用いる場合には、投射光の一部が液晶プロジ
ェクタ内の投射光学系により戻り光として、ＴＦＴアレ
イ基板の側からＴＦＴのチャネルに入射するのを防ぐ必
要がある。

【０００４】このために、特開平９−１２７４９７号公
報、特公平３−５２６１１号公報、特開平３−１２５１
２３号公報、特開平８−１７１１０１号公報等では、石
英基板等からなるＴＦＴアレイ基板上においてＴＦＴに
対向する位置（即ち、ＴＦＴの下側）にも、ブラックマ
トリクスを形成する液晶表示パネルの製造技術を提案し
ている。このように形成したブラックマトリクスによ
り、ＴＦＴのａ−Ｓｉ膜やｐ−Ｓｉ膜に対する戻り光の
遮光が可能となるとされている。特にこの製造技術によ
れば、ＴＦＴアレイ基板上のブラックマトリクス形成工
程の後に行われるＴＦＴ形成工程における高温処理によ
り、ブラックマトリクスが破壊されたり溶融したりしな
いようにするために、ブラックマトリクスを不透明な高
融点金属から形成するようにしている。

【０００５】また、このような従来の製造技術によれ
ば、ＴＦＴアレイ基板上においてスパッタリング等によ
る高融点金属膜の形成後に、これをエッチングして所定
パターンを持つブラックマトリクスを形成するものとさ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の製造技術によれば、以下の問題点がある。即
ち、戻り光の遮光用のブラックマトリクスは高融点金属
からなるため、ブラックマトリクスが形成される石英基
板等からなるＴＦＴアレイ基板との熱的相性が悪い。よ
り具体的には、ブラックマトリクスの形成後に当該ブラ
ックマトリクスの上方に層間絶縁層、ＴＦＴ、各種電
極、各種配線等を形成する工程や使用の際に高温環境と
常温環境とに置かれると、ブラックマトリクスとＴＦＴ
アレイ基板やこれらの各要素との間で熱膨張率等の物理
的性質の差に起因して応力が発生してしまう。このた
め、ブラックマトリクスに歪みが生じたりクラックが入
ったりし、或いは、ＴＦＴアレイ基板、層間絶縁層、Ｔ
ＦＴの各構成要素等に歪みが生じたりクラックが入って
しまう。このようなクラックは、例えば各層に電気的接
続用のコンタクトホールを形成した箇所で起こり易い。
この結果、ＴＦＴの形成工程や配線の形成工程等がうま
く行かず導通不良や絶縁不良が起こったり、最終的に完
成した液晶表示パネルにおいてブラックマトリクスのク
ラックから戻り光の一部がＴＦＴのチャネルに入射して
トランジスタ特性が劣化したり、素子不良による画像不
良が生じたりする。

【０００７】また上述した従来の製造技術のように、Ｔ
ＦＴアレイ基板上にスパッタリング等により形成した高
融点金属膜に対し、単純にエッチングを施してブラック
マトリクスを形成するのでは、形成されたブラックマト
リクスの断面は矩形となったり、オーバーハングとなっ
たりする。従って、この上に配線を施したり、この上方
に層間絶縁層を介してＴＦＴ、画素電極等を設けたりす
ると、配線や層間絶縁層等の付き回りが悪く、結果的に
断線等の導通不良や絶縁不良などを引き起こしてしま
う。

【０００８】このように上述した従来の製造技術によれ
ば、ＴＦＴの下側に遮光膜を形成することにより、ＴＦ
Ｔのトランジスタ特性が劣化したり、遮光膜を下地内部
に形成することで、その上方に形成するＴＦＴや各種電
極、及び遮光膜自体の導通や絶縁等が不良となってしま
うという問題点があり、更に、このように構成された遮
光膜では、戻り光を遮光するには十分でないという問題
点もある。

【０００９】本発明は上述した問題点に鑑みなされたも
のであり、上述の如き熱膨張率の差などに起因した応力
の発生を抑えつつ遮光層を形成することにより、ＴＦＴ
等のスイッチング素子の下側からの戻り光等の光に対す
る遮光性能が高く且つ該スイッチング素子のスイッチン
グ特性が高いアクティブマトリクス駆動方式の液晶表示
パネルを製造し得る液晶表示パネルの製造方法を提供す
ることを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の液晶表
示パネルの製造方法は、上記課題を解決するために、一
対の第１及び第２基板と、該第１及び第２基板間に挟持
された液晶と、前記第１基板の前記液晶に対面する側に
マトリクス状に設けられた複数の透明な画素電極と、該
複数の画素電極に夫々隣接する位置において前記第１基
板に設けられており前記複数の画素電極を夫々スイッチ
ング制御する複数のスイッチング素子と、該複数のスイ
ッチング素子に夫々対向する位置において前記第１基板
と前記複数のスイッチング素子との間に夫々設けられた
ＷＳｉ（タングステンシリサイド）からなる遮光層と、
前記遮光層と前記複数のスイッチング素子との間に設け
られた層間絶縁層とを備えた液晶表示パネルの製造方法
において、ＷＳｉターゲットを用いたスパッタリングに
より前記第１基板上に遮光膜を形成するスパッタリング
工程と、該形成された遮光膜上にフォトリソグラフィに
より前記遮光層のパターンに対応するマスクを形成する
フォトリソグラフィ工程と、該マスクを介して前記遮光
膜に対し、ＳＦ₆／ＣＦ₄／Ｏ₂をエッチングガスとして
用いて、ＳＦ₆の流量を前記エッチングガス全体の流量
の５％以上３０％以下とし、ＣＦ₄の流量を前記エッチ
ングガス全体の流量の３０％以上７５％以下とし、且つ
Ｏ₂の流量を前記エッチングガス全体の流量の２０％以
上４０％以下として、ケミカルドライエッチングを行い
前記遮光層を形成するエッチング工程とを備えたことを
特徴とする。

【００１１】請求項１に記載の液晶表示パネルの製造方
法によれば、ＷＳｉターゲットを用いたスパッタリング
により遮光膜が第１基板上に形成され、該遮光膜上にフ
ォトリソグラフィにより遮光層のパターンに対応するマ
スクが形成され、該マスクを介して遮光膜に対しエッチ
ングが行われて、特定パターンの遮光層が形成される。

【００１２】ここで特にエッチング工程においては、Ｓ
Ｆ₆／ＣＦ₄／Ｏ₂がケミカルドライエッチング用のエッ
チングガスとして用いられる。そして、ＳＦ₆の流量を
該エッチングガス全体の流量の５％以上３０％以下と
し、ＣＦ₄の流量を該エッチングガス全体の流量の３０
％以上７５％以下とするので、エッチングの均一性並び
に遮光層及び第１基板に対するエッチングの選択比を十
分に高く維持しつつ、例えば数百〜数千Å（オングスト
ローム）／ｍｉｎ（分）程度の実用上適度に高いエッチ
ングレートにより遮光膜に対し比較的短時間でエッチン
グを行うことができる。しかも、Ｏ₂の流量を該エッチ
ングガス全体の流量の２０％以上４０％以下とするの
で、エッチング後の遮光層がオーバーハングすることな
くテーパーを持つように当該ケミカルドライエッチング
を行うことが出来る。この結果、前述した従来の製造技
術のようにオーバーハング状や矩形状の遮光層を下地と
する場合と比較して、テーパーを持つ遮光層を下地とし
てその上に層間絶縁層やスイッチング素子、各種電極、
遮光層用の配線などの各種配線等を形成した際に、これ
らの層間絶縁層、配線等の付き回りが格段に良くなる。

【００１３】請求項２に記載の液晶表示パネルの製造方
法は上記課題を解決するために、請求項１に記載の製造
方法において、前記スパッタリング工程は、Ｓｉ（シリ
コン）とＷ（タングステン）のモル比（Ｓｉ／Ｗ）が
２．０以上３．０以下であり且つＳｉ相粒界寸法が３０
μｍ以下であるＷＳｉターゲットを用いたスパッタリン
グにより前記第１基板上に厚さが１０００Å以上３００
０Å以下である遮光膜を形成する工程であることを特徴
とする。

【００１４】請求項２に記載の表示パネルの製造方法に
よれば、請求項１のエッチング工程の前工程において、
スパッタリングにより遮光膜が第１基板上に形成され、
該遮光膜上にフォトリソグラフィにより遮光層のパター
ンに対応するマスクが形成される。次いで、前記エッチ
ング工程において該マスクを介して遮光膜に対しエッチ
ングが行われて、特定パターンの遮光層が形成される。
ここで特にスパッタリング工程においては、ＷＳｉター
ゲットが用いられ、このＷＳｉターゲットは、ＳｉとＷ
のモル比（Ｓｉ／Ｗ）が２．０以上３．０以下であるの
で、シリコンを含む高融点金属シリサイドであるＷＳｉ
からなる遮光層と石英基板等からなる第１基板との熱的
相性が良くなる。より具体的には、仮にＷやＴｉ（チタ
ン）、Ｃｒ（クロム）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリ
ブデン）、Ｐｄ（鉛）等の高融点金属単体から遮光層を
形成した場合や、仮にＴｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｐｄ等
の高融点金属のシリサイドから遮光層を形成した場合
や、仮にモル比が２．０未満又は３．０より大きいＷＳ
ｉターゲットを用いてＷＳｉからなる遮光層を形成した
場合と比べて、高温環境と常温環境とに置かれた際に、
遮光層と、第１基板、層間絶縁層及びスイッチング素子
の各構成要素との間で熱膨張率等の物理的性質の差に起
因して発生する応力が低減される。また、スパッタリン
グ工程において用いられるＷＳｉターゲットは、そのＳ
ｉ相粒界寸法が３０μｍ以下であるので、遮光層の膜質
の均一化が促進される。これにより、遮光層における局
所的な遮光性の低下が阻止され、他方で遮光層が持つス
イッチング素子の下地層として性能が向上すると共に、
遮光層の膜質の不均一化による局所的な応力やクラック
の発生を阻止し得る。更に、このように形成される遮光
膜の厚さは、１０００Å以上であるので、透過率１％以
下という、第１基板の側から戻り光などの光が当該液晶
表示パネルに入射してもスイッチング素子の特性を劣化
させないに十分な遮光性が得られる。一方、該遮光膜の
厚さが３０００Å以下であるので、層間絶縁層が形成さ
れる遮光層の上面の平坦化が促進されると共に、厚さに
伴って前述の熱膨張率の差などに起因する応力が過度に
大きくなるのを阻止し得る。従って、例えば遮光層に歪
みが生じたりクラックが入ったり、或いは、第１基板、
層間絶縁層、スイッチング素子の各構成要素などに歪み
が生じたりクラックが入ってしまうのを阻止しつつ、遮
光層の遮光性を高め得ると共にスイッチング素子のスイ
ッチング特性を高め得る。

【００１５】請求項３に記載の液晶表示パネルの製造方
法は上記課題を解決するために、請求項１又は２に記載
の製造方法において、前記液晶表示パネルは、所定の配
線パターンを有するＷＳｉからなる配線を更に備えてお
り、ＷＳｉターゲットを用いたスパッタリングにより配
線用のＷＳｉ膜を形成するスパッタリング工程と、該形
成されたＷＳｉ膜上にフォトリソグラフィにより前記配
線パターンに対応するマスクを形成するフォトリソグラ
フィ工程と、該マスクを介して前記ＷＳｉ膜に対し、Ｓ
Ｆ₆／ＣＦ₄／Ｏ₂をエッチングガスとして用いて、ＳＦ₆
の流量を前記エッチングガス全体の流量の５％以上３０
％以下とし、ＣＦ₄の流量を前記エッチングガス全体の
流量の３０％以上７５％以下とし、且つＯ₂の流量を前
記エッチングガス全体の流量の２０％以上４０％以下と
して、ケミカルドライエッチングを行い前記配線を形成
するエッチング工程とを更に備えたことを特徴とする。

【００１６】請求項３に記載の液晶表示パネルの製造方
法によれば、例えばスイッチング素子がＴＦＴである場
合のゲート配線などの、ＷＳｉからなる配線について
も、請求項１又は２における遮光膜の場合と同様に、配
線用のＷＳｉ膜に対し、高いエッチングレートによりエ
ッチングを行いつつ、しかもエッチング後の配線がテー
パーを持つように当該ケミカルドライエッチングを行う
ことが出来る。この結果、テーパーを持つ配線を下地と
してその上に各種配線、絶縁層、各種電極等を形成した
際に、これらの付き回りが格段に良くなる。

【００１７】請求項４に記載の液晶表示パネルの製造方
法は上記課題を解決するために、一対の第１及び第２基
板と、該第１及び第２基板間に挟持された液晶と、前記
第１基板の前記液晶に対面する側にマトリクス状に設け
られた複数の透明な画素電極と、該複数の画素電極に夫
々隣接する位置において前記第１基板に設けられており
前記複数の画素電極を夫々スイッチング制御する複数の
スイッチング素子と、該複数のスイッチング素子に夫々
対向する位置において前記第１基板と前記複数のスイッ
チング素子との間に夫々設けられたＷＳｉ（タングステ
ンシリサイド）からなる遮光層と、前記遮光層と前記複
数のスイッチング素子との間に設けられた層間絶縁層
と、所定の配線パターンを有するＷＳｉからなる配線と
を備えた液晶表示パネルの製造方法において、前記遮光
層は、Ｓｉ（シリコン）とＷ（タングステン）のモル比
（Ｓｉ／Ｗ）が２．０以上３．０以下であり且つＳｉ相
粒界寸法が３０μｍ以下であるＷＳｉターゲットを用い
たスパッタリングにより前記第１基板上に厚さが１００
０Å以上３０００Å以下である遮光膜を形成するスパッ
タリング工程と、該形成された遮光膜上にフォトリソグ
ラフィにより前記遮光層のパターンに対応するマスクを
形成するフォトリソグラフィ工程と、該マスクを介して
前記遮光膜に対しエッチングを行うエッチング工程によ
り形成され、また前記配線は、ＷＳｉターゲットを用い
たスパッタリングにより配線用のＷＳｉ膜を形成するス
パッタリング工程と、該形成されたＷＳｉ膜上にフォト
リソグラフィにより前記配線パターンに対応するマスク
を形成するフォトリソグラフィ工程と、該マスクを介し
て前記ＷＳｉ膜に対し、ＳＦ₆／ＣＦ₄／Ｏ₂をエッチン
グガスとして用いて、ＳＦ₆の流量を前記エッチングガ
ス全体の流量の５％以上３０％以下とし、ＣＦ₄の流量
を前記エッチングガス全体の流量の３０％以上７５％以
下とし、且つＯ₂の流量を前記エッチングガス全体の流
量の２０％以上４０％以下として、ケミカルドライエッ
チングを行い前記配線を形成するエッチング工程により
形成されることを特徴とする液晶表示パネルの製造方
法。

【００１８】請求項４に記載の製造方法によれば、請求
項２におけるスパッタリング工程及び請求項３おける配
線の両方を含むので、これらの工程による作用及び効果
の両方が得られる。

【００１９】一方、請求項５に記載のＴＦＴアレイ基板
は、基板上にＷＳｉからなる遮光層が設けられており、
該遮光層上に層間絶縁層を介してスイッチング素子であ
るＴＦＴが形成されたＴＦＴアレイ基板において、前記
遮光層は、ＷＳｉ（タングステンシリサイド）ターゲッ
トを用いたスパッタリングにより形成されたＷＳｉから
なる遮光膜上にフォトリソグラフィにより前記遮光層の
パターンに対応するマスクを形成した後、ＳＦ₆／ＣＦ₄
／Ｏ₂をエッチングガスとして用いて、ＳＦ₆の流量を前
記エッチングガス全体の流量の５％以上３０％以下と
し、ＣＦ₄の流量を前記エッチングガス全体の流量の３
０％以上７５％以下とし、且つＯ₂の流量を前記エッチ
ングガス全体の流量の２０％以上４０％以下として、ケ
ミカルドライエッチングを行うことにより形成されたテ
ーパー状のＷＳｉ遮光層であることを特徴とする。請求
項５に記載のＴＦＴアレイ基板においては、エッチング
後の遮光層がオーバーハングすることなくテーパーを持
ち、この結果、従来の製造技術のようにオーバーハング
状や矩形状の遮光層を下地とする場合と比較して、テー
パーを持つ遮光層を下地としてその上に層間絶縁層やス
イッチング素子、各種電極、遮光層用の配線などの各種
配線等を形成した際に、これらの層間絶縁層、配線等の
付き回りが格段に良くなる。

【００２０】請求項４に記載の液晶表示パネルの製造方
法によれば、例えばスイッチング素子がＴＦＴである場
合のゲート配線などの、ＷＳｉからなる配線について
も、請求項２又は３における遮光膜の場合と同様に、配
線用のＷＳｉ膜に対し、高いエッチングレートによりエ
ッチングを行いつつ、しかもエッチング後の配線がテー
パーを持つように当該ケミカルドライエッチングを行う
ことが出来る。この結果、テーパーを持つ配線を下地と
してその上に各種配線、絶縁層、各種電極等を形成した
際に、これらの付き回りが格段に良くなる。

【００２１】本発明のこのような作用及び他の利得は次
に説明する実施の形態から明らかにされよう。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００２３】図１は、本発明の実施の形態である液晶表
示パネルの断面図である。尚、図１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。また図２
は、図１に示したＴＦＴアレイ基板１上に形成される各
種電極等の平面図である。

【００２４】図１において、液晶表示パネル１００は、
透明な第１基板の一例を構成するＴＦＴアレイ基板１
と、これに対向配置される透明な第２基板の一例を構成
する対向基板２とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１
は、例えば石英基板からなり、対向基板２は、例えばガ
ラス基板からなる。

【００２５】ＴＦＴアレイ基板１には、図２に示すよう
に、マトリクス状に複数の透明な画素電極１１が設けら
れており、図１に示すようにその上側には、ラビング処
理等の所定の配向処理が施された配向膜１２が設けられ
ている。画素電極１１は例えば、ＩＴＯ膜（インジウム
・ティン・オキサイド膜）などの透明導電性薄膜からな
る。また配向膜１２は例えば、ポリイミド薄膜などの有
機薄膜からなる。

【００２６】他方、対向基板２には、その全面に渡って
共通電極２１が設けられており、その下側には、ラビン
グ処理等の所定の配向処理が施された配向膜２２が設け
られている。共通電極２１は例えば、ＩＴＯ膜などの透
明導電性薄膜からなる。また配向膜２２は、ポリイミド
薄膜などの有機薄膜からなる。

【００２７】ＴＦＴアレイ基板１には、図１及び図２に
示すように、複数の画素電極１１に夫々隣接する位置
に、複数の画素電極１１を夫々スイッチング制御する、
スイッチング素子の一例としての複数のＴＦＴ３０が設
けられている。

【００２８】対向基板２には、更に、ブラックマトリク
ス２３が、ＴＦＴ３０に対向する所定領域に設けられて
いる。このようなブラックマトリクスは、Ｃｒ（クロ
ム）やＮｉ（ニッケル）などの金属材料や、カーボンや
Ｔｉ（チタン）をフォトレジストに分散した樹脂ブラッ
クなどの材料から作られ、ＴＦＴ３０のｐ−Ｓｉ（ポリ
シリコン）層３２に対する遮光の他に、コントラストの
向上、色材の混色防止などの機能を有する。

【００２９】このように構成され、画素電極１１と共通
電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基
板１と対向基板２との間には、後述のシール剤５２（図
４及び図５参照）により囲まれた空間に液晶が封入さ
れ、液晶層５０が形成される。液晶層５０は、画素電極
１１からの電界が印加されていない状態で配向膜１２及
び２２により所定の配向状態を採る。液晶層５０は、例
えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶
からなる。シール剤５２は、二つの基板１及び２をそれ
らの周辺で張り合わせるための接着剤である。

【００３０】ＴＦＴ３０に夫々対向する位置においてＴ
ＦＴアレイ基板１と複数のＴＦＴ３０との間には、ＷＳ
ｉ（タングステンシリサイド）からなる遮光層３が夫々
設けられている。更に、遮光層３と複数のＴＦＴ３０と
の間には、第１層間絶縁層４１が設けられている。第１
層間絶縁層４１は、ＴＦＴ３０を構成するｐ−Ｓｉ層３
２を遮光層３から電気的絶縁するために設けられるもの
である。更に、第１層間絶縁層４１は、ＴＦＴアレイ基
板１の全面に形成されることにより、ＴＦＴ３０のため
の下地膜としての機能をも有する。即ち、ＴＦＴアレイ
基板１の表面の研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚
れ等でＴＦＴ３０の特性の劣化を防止する機能を有す
る。

【００３１】遮光層３は、後述の製造プロセスの第１例
又は第３例にあるスパッタリング工程を用いて形成され
た場合には、遮光層３とＴＦＴアレイ基板１との熱的相
性の悪さが、前述した従来の製造技術（特開平９−１２
７４９７号公報等）を用いた場合と比較して緩和されて
いる。

【００３２】更に遮光層３は、後述の製造プロセスの第
２例又は第３例にあるエッチング工程を用いて形成され
るが、このとき遮光層３がテーパーを持つように形成さ
れ、前述した従来の製造技術（特開平９−１２７４９７
号公報等）のようにオーバーハング状や矩形状の遮光層
を下地とする場合と比較して、遮光層３の上方に形成さ
れる層間絶縁層、配線等の付き回りが格段に良くなって
おり、導通不良や各層間の絶縁不良などの可能性が低減
されている。

【００３３】尚、遮光層３は、図示しないコンタクトホ
ールを介して所定の配線を経て、接地されているか又は
定電位源に接続されている。このため、遮光層３の電位
が変化することにより、ＴＦＴ３０のスイッチング特性
等に悪影響を及ぼすことがない。但し、遮光層３は電気
的に浮遊していてもよいし、或いは、遮光層３を後述の
蓄積容量（図３参照）用の配線として使用することも可
能である。

【００３４】第１層間絶縁層４１は、例えば、ＮＳＧ
（ノンドープトシリケートガラス）、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）などの高絶縁
性ガラス又は、酸化シリコン膜等からなる。

【００３５】図１に示すように、ＴＦＴ３０は、ゲート
電極３１（走査電極）、ゲート電極３１からの電界によ
りチャネルが形成されるｐ−Ｓｉ層３２、ゲート電極３
１とｐ−Ｓｉ層３２とを絶縁するゲート絶縁層３３、ｐ
−Ｓｉ層３２に形成されたソース領域３４、ソース電極
３５（信号電極）、及びｐ−Ｓｉ層３２に形成されたド
レイン領域３６を備えている。ドレイン領域３６には、
複数の画素電極１１のうちの対応する一つが接続されて
いる。ソース領域３４及びドレイン領域３６は後述のよ
うに、ｐ−Ｓｉ層３２に対し、ｎ型又はｐ型のチャネル
を形成するかに応じて所定濃度のｎ型用又はｐ型用のド
ーパントをドープすることにより形成されている。ｎ型
チャネルのＴＦＴは、動作速度が速いという利点があ
り、ｐ型チャネルのＴＦＴは、ｐ型チャネルを形成する
のが容易であるという利点がある。ソース電極３５（信
号電極）は、画素電極１１と同様にＩＴＯ膜等の透明導
電性薄膜から構成してもよいし、Ａｌ等の金属膜や金属
シリサイドなどの不透明な薄膜から構成してもよい。ま
た、ゲート電極３１、ゲート絶縁層３３及び第１層間絶
縁層４１の上には、ソース領域３４へ通じるコンタクト
ホール３７及びドレイン領域３６へ通じるコンタクトホ
ール３８が夫々形成された第２層間絶縁層４２が形成さ
れている。このソース領域３４へのコンタクトホール３
７を介して、ソース電極３５（信号電極）はソース領域
３４に電気的接続されている。更に、ソース電極３５
（信号電極）及び第２絶縁層４２の上には、ドレイン領
域３６へのコンタクトホール３８が形成された第３層間
絶縁層４３が形成されている。このドレイン領域３６へ
のコンタクトホール３８を介して、画素電極１１はドレ
イン領域３６に電気的接続されている。前述の画素電極
１１は、このように構成された第３層間絶縁層４３の上
面に設けられている。

【００３６】ここで、一般には、チャネルが形成される
ｐ−Ｓｉ層３２は、光が入射するとｐ−Ｓｉが有する光
電変換効果により光電流が発生してしまいＴＦＴ３０の
トランジスタ特性が劣化するが、本実施の形態では、対
向基板２には各ＴＦＴ３０に夫々対向する位置に複数の
ブラックマトリクス２３が形成されているので、入射光
が直接にｐ−Ｓｉ層３２に入射することが防止される。
更にこれに加えて又は代えて、ゲート電極３１を上側か
ら覆うようにソース電極３５（信号電極）をＡｌ等の不
透明な金属薄膜から形成すれば、ブラックマトリクス２
３と共に又は単独で、ｐ−Ｓｉ層３２への入射光（即
ち、図１で上側からの光）の入射を効果的に防ぐことが
出来る。

【００３７】図２の平面図に示すように、以上のように
構成された画素電極１１は、ＴＦＴアレイ基板１上にマ
トリクス状に配列され、各画素電極１１に隣接してＴＦ
Ｔ３０が設けられており、また画素電極１１の縦横の境
界に夫々沿ってソース電極３５（信号電極）及びゲート
電極３１（走査電極）が設けられている。尚、図２は、
説明の都合上、画素電極１１のマトリクス状配列等を簡
略化して示すためのものであり、実際の各電極は層間絶
縁層の間や上をコンタクトホール等を介して配線されて
おり、図１から分かるように３次元的により複雑な構成
を有している。

【００３８】図１には示されていないが、図３に示すよ
うに、画素電極１１には蓄積容量７０が夫々設けられて
いる。この蓄積容量７０は、より具体的には、ｐ−Ｓｉ
層３２と同一工程により形成されるｐ−Ｓｉ層３２’、
ゲート絶縁層３３と同一工程により形成される絶縁層３
３’、ゲート電極３１と同一工程により形成される蓄積
容量電極（容量線）３１’、第２及び第３層間絶縁層４
２及び４３、並びに第２及び第３層間絶縁層４２及び４
３を介して蓄積容量電極３１’に対向する画素電極１１
の一部から構成されている。このように蓄積容量７０が
設けられているため、デューティー比が小さくても高詳
細な表示が可能とされる。尚、蓄積容量電極（容量線）
３１’は、図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板１の面
上においてゲート電極（走査電極）３１と平行に設けら
れている。また前述のように、遮光層３を蓄積容量７０
の配線として利用することも可能である。

【００３９】以上のように構成された液晶表示パネル１
００の全体構成を図４及び図５を参照して説明する。
尚、図４は、ＴＦＴアレイ基板１をその上に形成された
各構成要素と共に対向基板２の側から見た平面図であ
り、図５は、対向基板２を含めて示す図４のＨ−Ｈ’断
面図である。

【００４０】図４において、ＴＦＴアレイ基板１の上に
は、シール剤５２がその縁に沿って設けられており、そ
の内側に並行して対向基板２の周辺見切り５３が規定さ
れている。シール剤５２の外側の領域には、Ｘ側駆動用
ドライバ回路１０１及び実装端子１０２がＴＦＴアレイ
基板１の一辺に沿って設けられており、Ｙ側駆動用ドラ
イバ回路１０４が、この一辺に隣接する２辺に沿って設
けられている。更にＴＦＴアレイ基板１の残る一辺に
は、複数の配線１０５が設けられている。また、シール
剤５２の四隅には、ＴＦＴアレイ基板１と対向基板２と
の間で電気的導通をとるための導通剤からなる銀点１０
６が設けられている。そして、図５に示すように、図４
に示したシール剤５２とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板２
が当該シール剤５２によりＴＦＴアレイ基板１に固着さ
れている。

【００４１】Ｘ側駆動用ドライバ回路１０１及びＹ用駆
動用ドライバ回路１０４は配線によりソース電極３５
（信号電極）及びゲート電極３１（走査電極）に夫々電
気的接続されている。Ｘ側駆動用ドライバ回路１０１に
は、図示しない制御回路から即時表示可能な形式に変換
された表示信号が入力され、Ｙ側駆動用ドライバ回路１
０４がパルス的にゲート電極３１（走査電極）に順番に
ゲート電圧を送るのに合わせて、Ｘ側駆動用ドライバ回
路１０１は表示信号に応じた信号電圧をソース電極３５
（信号電極）に送る。本実施の形態では特に、ＴＦＴ３
０はｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）タイプのＴＦＴであるの
で、ＴＦＴ３０の形成時に同一工程で、Ｘ側駆動用ドラ
イバ回路１０１及びＹ側駆動用ドライバ回路１０４を形
成することも可能であり、製造上有利である。

【００４２】尚、Ｘ側駆動用ドライバ回路１０１及びＹ
側駆動用ドライバ回路１０４をＴＦＴアレイ基板１の上
に設ける代わりに、例えばＴＡＢ（テープオートメイテ
ッドボンディング基板）上に実装された駆動用ＬＳＩ
に、ＴＦＴアレイ基板１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。

【００４３】また、図１から図５には示されていない
が、対向基板２の投射光が入射する側及びＴＦＴアレイ
基板１の投射光が出射する側には夫々、例えば、ＴＮ
（ツイステッドネマティック）モード、 ＳＴＮ（スー
パーＴＮ）モード、Ｄ−ＳＴＮ（ダブル−ＳＴＮ）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、偏光板などが所定の方向で配置される。

【００４４】次に以上のように構成された本実施の形態
の動作について図１から図５を参照して説明する。

【００４５】先ず、制御回路から表示信号を受けたＸ側
駆動用ドライバ回路１０１は、この表示信号に応じたタ
イミング及び大きさで信号電圧をソース電極３５（信号
電極）に印加し、これと並行して、Ｙ側駆動用ドライバ
回路１０４は、所定タイミングで電極３１（走査電極）
にゲート電圧をパルス的に順次印加し、ＴＦＴ３０は駆
動される。これにより、ゲート電圧がオンとされた時点
でソース電圧が印加されたＴＦＴ３０においては、ソー
ス領域３４、ｐ−Ｓｉ層３２に形成されたチャネル及び
ドレイン領域３６を介して画素電極１１に電圧が印加さ
れる。そして、この画素電極１１の電圧は、ソース電圧
が印加された時間よりも例えば３桁も長い時間だけ蓄積
容量７０（図３参照）により維持される。

【００４６】このように画素電極１１に電圧が印加され
ると、液晶層５０におけるこの画素電極１１と共通電極
２１とに挟まれた部分における液晶の配向状態が変化
し、ノーマリーホワイトモードであれば、電圧が印加さ
れた状態で入射光がこの液晶部分を通過不可能とされ、
ノーマリーブラックモードであれば、電圧が印加された
状態で入射光がこの液晶部分を通過可能とされ、全体と
して液晶表示パネル１００からは表示信号に応じたコン
トラストを持つ光が出射する。

【００４７】特に本実施の形態では、ＴＦＴ３０の下側
には、遮光層３が設けられているので、前述のように戻
り光による悪影響が低減されるため、ＴＦＴ３０のトラ
ンジスタ特性が改善されており、最終的には、液晶表示
パネル１００により、高コントラストで色付きの良い高
画質の画像を表示することが可能となる。

【００４８】＜製造プロセスの第１例＞次に、液晶表示
パネル１００の製造プロセスの第１例について図６及び
図７を参照して説明する。

【００４９】先ず図６の工程（１）に示すように、石英
基板、ハードガラス等のＴＦＴアレイ基板１を用意す
る。ここで、好ましくはＮ₂（窒素）等の不活性ガス雰
囲気且つ約１０００℃の高温でアニール処理し、後に実
施される高温プロセスにおけるＴＦＴアレイ基板１に生
じる歪みが少なくなるように前処理しておく。

【００５０】このように処理されたＴＦＴアレイ基板１
の全面に、 ＷＳｉターゲットを用いたスパッタリング
により、遮光膜を形成する。続いて、該形成された遮光
膜上にフォトリソグラフィにより遮光層３のパターンに
対応するマスクを形成し、該マスクを介して遮光膜に対
しエッチングを行うことにより、この基板全面に形成さ
れた遮光膜をＴＦＴ３０を形成する予定の領域にのみ残
して、遮光層３を形成する。

【００５１】この製造プロセスの第１例では特に、スパ
ッタリング工程においては、ＷＳｉターゲットは、Ｓｉ
とＷのモル比（Ｓｉ／Ｗ）が２．０以上３．０以下とさ
れ、且つＳｉ相粒界寸法が３０μｍ以下とされる。そし
て、遮光膜の厚さが１０００Å以上３０００Å以下とな
るようにスパッタリングが行われる。ここで、ＷＳｉタ
ーゲットは、ＳｉとＷのモル比（Ｓｉ／Ｗ）が２．０以
上３．０以下とされるため、Ｓｉを含む高融点金属シリ
サイドであるＷＳｉからなる遮光層３とＳｉを含む石英
基板等からなるＴＦＴアレイ基板１との熱的相性は良く
なる。より具体的には、仮にＷやＴｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｍ
ｏ、Ｐｄ等の高融点金属単体から遮光層３を形成した場
合や、仮にＴｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｐｄ等の高融点金
属のシリサイドから遮光層３を形成した場合や、仮にモ
ル比（Ｓｉ／Ｗ）が２．０未満又は３．０より大きいＷ
Ｓｉターゲットを用いてＷＳｉからなる遮光層を形成し
た場合と比べて、高温環境と常温環境とに置かれた際
に、遮光層３と、ＴＦＴアレイ基板１、第１層間絶縁層
４１及びＴＦＴ３０の各構成要素との間で、熱膨張率等
の物理的性質の差に起因して発生する応力が低減され
る。また、ＷＳｉターゲットは、そのＳｉ相粒界寸法が
３０μｍ以下とされるので、遮光層３の膜質の均一化が
促進される。これにより、遮光層３における局所的な遮
光率の低下が阻止され、他方で遮光層３が持つＴＦＴ３
０の下地層として性能が向上すると共に、遮光層３の膜
質の不均一化による局所的な応力やクラックの発生を阻
止し得る。更に、このように形成される遮光層３の厚さ
は、１０００Å以上とされるので、透過率１％以下とい
う、ＴＦＴアレイ１の側から戻り光が当該液晶表示パネ
ル１００に入射してもＴＦＴ３０の特性を劣化させない
に十分な遮光性が得られる。一方、遮光層３の厚さは３
０００Å以下とされるので、第１層間絶縁層４１が形成
される遮光層３の上面の平坦化が促進されると共に、厚
さに伴って遮光層３に係る熱応力が過度に大きくなるの
を阻止し得る。仮に、遮光層が１０００Åより薄いと遮
光の効果が十分に（例えば、１％程度の透過率が）得ら
れず、また仮に、遮光層が３０００Åより厚いと、ＴＦ
Ｔ３０の形成工程における高温環境と常温環境とにおけ
る熱応力の発生が大きくなり過ぎ、加えて遮光層３自体
を形成するための時間やコストの上昇を招くと共に後に
ＴＦＴ３０をその上に形成する第１層間絶縁層４１の段
差が大きくなり過ぎてＴＦＴ３０の形成が困難になる。
また遮光層３の層厚としては、約１５００〜２５００Å
がより好ましくい。この範囲であれば、良好な遮光性が
得られると共に、段差の問題も実用上殆ど生じないで済
む。以上の結果、例えば遮光層３に歪みが生じたりクラ
ックが入ったり、或いは、ＴＦＴアレイ基板１、第１層
間絶縁層４１、ＴＦＴ３０の各構成要素などに歪みが生
じたりクラックが入ってしまうのを阻止し得る。

【００５２】更に、以上説明したスパッタリング工程を
行う際には、ＴＦＴトランジスタ基板１の温度を約２０
０℃以上の温度に保つことが好ましい。このようにスパ
ッタリングを行うと、遮光層３の透過率を実質的に上げ
ることなく（即ち、遮光性を実質的に低下させることな
く）、遮光層３に係る熱応力の発生をより低減すること
が出来る利点が得られる。

【００５３】尚、遮光層３は、少なくともＴＦＴ３０の
ｐ−Ｓｉ層３２のうちチャンネル形成用の領域、ソース
領域３４及びドレイン領域３６をＴＦＴアレイ基板１の
裏面から見て覆うように形成される。

【００５４】次に図６の工程（２）に示すように、遮光
層３の上に、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法等によりＴ
ＥＯＳ（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、ＴＭＯ
Ｐ（テトラ・メチル・オキシ・フォスレート）ガス等を
用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリ
ケートガラス膜、窒化膜や酸化シリコン膜等からなる第
１層間絶縁層４１を形成する。第１層間絶縁層４１の層
厚は、約５００〜８０００Åが好ましい。或いは、熱酸
化膜を形成した後、更に減圧ＣＶＤ法等により高温酸化
シリコン膜（ＨＴＯ膜）や窒化膜を約５００Åの比較的
薄い厚さに堆積し、厚さ約２０００Åの多層構造を持つ
第１層間絶縁層４１を形成してもよい。更に、このよう
なシリケートガラス膜に重ねて又は代えて、ＳＯＧ（ス
ピンオンガラス：紡糸状ガラス）をスピンコートして又
はＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）処理を施すことにより、平坦な膜
を形成してもよい。このように、第１層間絶縁層４１の
上面をスピンコート処理又はＣＭＰ処理により平坦化し
ておけば、後に上側にＴＦＴ３０を形成し易いという利
点が得られる。

【００５５】尚、第１層間絶縁層４１に対し、約９００
℃のアニール処理を施すことにより、汚染を防ぐと共に
平坦化してもよい。

【００５６】次に図６の工程（３）に示すように、第１
層間絶縁層４１の上に、約４５０〜５５０℃、好ましく
は約５００℃の比較的低温環境中で、流量約４００〜６
００ｃｃ／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Ｃ
ＶＤ）により、ａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）膜を
形成する。その後、窒素雰囲気中で、約６００〜７００
℃にて約１〜１０時間、好ましくは、４〜６時間のアニ
ール処理を施することにより、ｐ−Ｓｉ（ポリシリコ
ン）膜を約５００〜２０００Åの厚さ、好ましくは約１
０００Åの厚さとなるまで固相成長させる。この際、ｎ
チャネル型のＴＦＴ３０を作成する場合には、Ｓｂ（ア
ンチモン）、Ａｓ（砒素）、Ｐ（リン）などのＶ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する。
また、ＴＦＴ３０をｐチャネル型とする場合には、Ａｌ
（アルミニウム）、Ｂ（ボロン）、Ｇａ（ガリウム）、
Ｉｎ（インジウム）などの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する。尚、ａ−Ｓｉ膜を
経ないで、減圧ＣＶＤ法等によりｐ−Ｓｉ膜を直接形成
しても良い。或いは、減圧ＣＶＤ法等により堆積したｐ
−Ｓｉ膜にシリコンイオンを打ち込んで一旦非晶質化
（アモルファス化）し、その後アニール処理等により再
結晶化させてｐ−Ｓｉ膜を形成しても良い。

【００５７】次に図６の工程（４）に示すように、ｐ−
Ｓｉ層３２を約９００〜１３００℃の温度、好ましくは
約１０００℃の温度により熱酸化することにより、約３
００Åの比較的薄い厚さの熱酸化膜を形成し、更に減圧
ＣＶＤ法等により高温酸化シリコン膜（ＨＴＯ膜）や窒
化膜を約５００Åの比較的薄い厚さに堆積し、多層構造
を持つゲート絶縁層３３を形成する。この結果、ｐ−Ｓ
ｉ層３２の厚さは、約３００〜１５００Åの厚さ、好ま
しくは約３５０〜４５０Åの厚さとなり、ゲート絶縁層
３３の厚さは、約２００〜１５００Åの厚さ、好ましく
は約３００Åの厚さとなる。このように高温熱酸化時間
を短くすることにより、特に８インチ程度の大型ウエー
ハを使用する場合に熱によるそりを防止することができ
る。但し、ｐ−Ｓｉ層３２を熱酸化することのみによ
り、単一層構造を持つゲート絶縁層３３を形成してもよ
い。

【００５８】次に図６の工程（５）に示すように、ｐ−
Ｓｉ層３２上にゲート絶縁層３３を介して、減圧ＣＶＤ
法等によりｐ−Ｓｉを堆積した後、ゲートマスクを用い
たフォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、
ゲート電極３１（走査電極）を形成する。

【００５９】但し、ゲート電極３１（走査電極）を、ｐ
−Ｓｉ層ではなく、Ａｌ等の金属膜又は金属シリサイド
膜から形成してもよいし、若しくはこれらの金属膜又は
金属シリサイド膜とｐ−Ｓｉ膜を組み合わせて多層に形
成してもよい。この場合、ゲート電極３１（走査電極）
を、ブラックマトリクス２３が覆う領域の一部又は全部
に対応する遮光膜として配置すれば、金属膜や金属シリ
サイド膜の持つ遮光性により、ブラックマトリクス２３
の一部又は全部を省略することも可能となる。この場合
特に、対向基板２とＴＦＴアレイ基板１との貼り合わせ
ずれによる画素開口率の低下を防ぐことが出来る利点が
ある。

【００６０】次に図７の工程（６）に示すように、ＴＦ
Ｔ３０をＬＤＤ（ＬｉｇｈｔｌｙＤｏｐｅｄ Ｄｒａｉ
ｎ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）構造を持つｎチャネル型のＴ
ＦＴとする場合、ｐ型のｐ−Ｓｉ層３２に、先ずソース
領域３４及びドレイン領域３６のうちチャネル側に夫々
隣接する一部を構成する低濃度ドープ領域を形成するた
めに、ゲート電極３１を拡散マスクとして、ＰなどのＶ
族元素のドーパントを低濃度で（例えば、Ｐイオンを１
〜３×１０¹³／ｃｍ²のドーズ量にて）ドープし、続い
て、ゲート電極３１よりも幅の広いマスクでレジスト層
をゲート電極３１上に形成した後、同じくＰなどの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。ま
た、ＴＦＴ３０をｐチャネル型とする場合、ｎ型のｐ−
Ｓｉ層３２に、ソース領域３４及びドレイン領域３６を
形成するために、ＢなどのIII族元素のドーパントを用
いてドープする。このようにＬＤＤ構造とした場合、シ
ョートチャネル効果を低減できる利点が得られる。尚、
このように低濃度と高濃度の２段階に分けて、ドープを
行わなくても良い。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
３１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。

【００６１】これらの工程と並行して、ｎチャネル型ｐ
−ＳｉＴＦＴ及びｐチャネル型ｐ−ＳｉＴＦＴから構成
されるＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）構造を持つＸ側駆動用
ドライバ回路１０１及びＹ側駆動用ドライバ回路１０４
をＴＦＴアレイ基板１上の周辺部に形成する。 このよ
うに、ＴＦＴ３０はｐ−ＳｉＴＦＴであるので、ＴＦＴ
３０の形成時に同一工程で、Ｘ側駆動用ドライバ回路１
０１及びＹ側駆動用ドライバ回路１０４を形成すること
ができ、製造上有利である。

【００６２】次に図７の工程（７）に示すように、ゲー
ト電極３１（走査電極）を覆うように、例えば、常圧又
は減圧ＣＶＤ法やＴＥＯＳガス等を用いて、ＮＳＧ、Ｐ
ＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒
化膜や酸化シリコン膜等からなる第２層間絶縁層４２を
形成する。第２層間絶縁層４２の層厚は、約５０００〜
１５０００Åが好ましい。そして、ソース領域３４及び
ドレイン領域３６を活性化するために約１０００℃のア
ニール処理を２０分程度行った後、ソース電極３１（信
号電極）に対するコンタクトホール３７を、反応性エッ
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。この際、反応性エッチング、反
応性イオンビームエッチングのような異方性エッチング
により、コンタクトホール３７を開口した方が、開口形
状をマスク形状とほぼ同じにできるという利点がある。
但し、ドライエッチングとウエットエッチングとを組み
合わせて開口すれば、コンタクトホール３７をテーパ状
にできるので、配線接続時の断線を防止できるという利
点が得られる。また、ゲート電極３１（走査電極）を図
示しない配線と接続するためのコンタクトホールも、コ
ンタクトホール３７と同一の工程により第２層間絶縁層
４２に開ける。

【００６３】次に図７の工程（８）に示すように、第２
層間絶縁層４２の上に、スパッタリング処理等により、
Ａｌ等の低抵抗金属や金属シリサイド等を、約１０００
〜５０００Åの厚さに堆積し、更にフォトリソグラフィ
工程、ウエットエッチング工程等により、ソース電極３
５（信号電極）を形成する。

【００６４】この場合、ソース電極３５（信号電極）
を、ブラックマトリクス２３が覆う領域の一部又は全部
に対応する遮光膜として配置すれば、Ａｌ等の金属膜や
金属シリサイド膜の持つ遮光性により、ブラックマトリ
クス２３の一部又は全部を省略することも可能となる。
この場合特に、対向基板２とＴＦＴアレイ基板１との貼
り合わせずれによる画素開口率の低下を防ぐことが出来
る利点がある。

【００６５】次に図７の工程（９）に示すように、ソー
ス電極３５（信号電極）上を覆うように、例えば、常圧
又は減圧ＣＶＤ法やＴＥＯＳガス等を用いて、ＮＳＧ、
ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、
窒化膜や酸化シリコン膜等からなる第３層間絶縁層４３
を形成する。第３層間絶縁層４３の層厚は、約５０００
〜１５０００Åが好ましい。或いは、このようなシリケ
ートガラス膜に代えて又は重ねて、有機膜やＳＯＧ（ス
ピンオンガラス）をスピンコートして、若しくは又はＣ
ＭＰ処理を施して、平坦な膜を形成してもよい。

【００６６】更に、画素電極１１とドレイン領域３６と
を電気的接続するためのコンタクトホール３８を、反応
性エッチング、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。この際、反応性エッチン
グ、反応性イオンビームエッチングのような異方性エッ
チングにより、コンタクトホール３８を開口した方が、
開口形状をマスク形状とほぼ同じにできるという利点が
得られる。但し、ドライエッチングとウエットエッチン
グとを組み合わせて開口すれば、コンタクトホール３８
をテーパ状にできるので、配線接続時の断線を防止でき
るという利点が得られる。

【００６７】次に図７の工程（１０）に示すように、第
３層間絶縁層４３の上に、スパッタリング処理等によ
り、ＩＴＯ膜等の透明導電性薄膜を、約５００〜２００
０Åの厚さに堆積し、更にフォトリソグラフィ工程、ウ
エットエッチング工程等により、画素電極１１を形成す
る。尚、当該液晶表示パネル１００を反射型の液晶表示
装置に用いる場合には、Ａｌ等の反射率の高い不透明な
材料から画素電極１１を形成してもよい。

【００６８】続いて、画素電極１１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
を持つように且つ所定方向でラビング処理を施すこと等
により、図１に示した配向膜１２が形成される。

【００６９】他方、図１に示した対向基板２について
は、ガラス基板等が先ず用意され、この上において複数
のＴＦＴ３０に夫々対応した位置にブラックマトリクス
２３が、例えば金属クロムをスパッタリングした後、フ
ォトリソグラフィ工程、エッチング工程を経て形成され
る。尚、ブラックマトリクス２３は、ＣｒやＮｉなどの
金属材料の他、カーボンやＴｉをフォトレジストに分散
した樹脂ブラックなどの材料から形成してもよい。その
後、対向基板２の全面にスパッタリング処理等により、
ＩＴＯ等の透明導電性薄膜を、約５００〜２０００Åの
厚さに堆積することにより、共通電極２１を形成する。
更に、共通電極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持つように
且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。

【００７０】最後に、上述のように各層が形成されたＴ
ＦＴアレイ基板１と対向基板２とは、配向膜１２及び２
２が対面するようにシール剤５２により張り合わされ、
真空吸引等により、両基板間の空間に、例えば複数種類
のネマティッ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。

【００７１】尚、図３に示した蓄積容量７０について
は、ｐ−Ｓｉ層３２’を上述のｐ−Ｓｉ層３２と同一工
程により第１層間絶縁層４１上に形成し、その上に絶縁
層３３’を上述のゲート絶縁層３３と同一工程により形
成し、更にその上に蓄積容量電極（容量線）３１’をゲ
ート電極３１と同一工程により形成すれば良い。

【００７２】以上の製造プロセスにより、図１に示した
液晶表示パネル１００が完成する。

【００７３】この製造プロセスによれば、高温環境と常
温環境とに置かれた場合でも、遮光層３とＴＦＴアレイ
基板１や第１層間絶縁層４１との間で、熱膨張率等の物
理的性質の差に起因して発生する応力が緩和される。従
って、遮光層３に歪みが生じたりクラックが入ったり、
或いは、ＴＦＴアレイ基板１、第１層間絶縁層４１、Ｔ
ＦＴ３０の各構成要素などに歪みが生じたりクラックが
入ってしまう事態を、前述した従来の製造技術（特開平
９−１２７４９７号公報等）を用いた場合と比較して、
かなり良く阻止し得る。このため、遮光層３のクラック
から戻り光の一部がＴＦＴ３０のチャネルに入射するこ
とや、遮光層３等の歪みやクラックにより、その後のＴ
ＦＴの形成工程に悪影響を及ぼすことを効果的に阻止で
きる。この結果、遮光層３の遮光性や信頼性は格段に向
上することとなり、ＴＦＴ３０のトランジスタ特性を改
善することが出来る。

【００７４】以上の結果、本製造プロセスの第１例によ
り、高コントラストで色付きの良い高画質の画像を表示
することが可能な液晶表示パネル１００を比較的容易に
製造できる。

【００７５】＜製造プロセスの第２例＞次に、液晶表示
パネル１００の製造プロセスの第２例について図６から
図１１を参照して説明する。

【００７６】先ず第１例の場合と同様に、図６の工程
（１）に示すように、石英基板、ハードガラス等のＴＦ
Ｔアレイ基板１を用意する。

【００７７】次に、ＴＦＴアレイ基板１の全面に、ＷＳ
ｉターゲットを用いたスパッタリングにより、遮光膜を
形成する。続いて、該形成された遮光膜上にフォトリソ
グラフィにより遮光層３のパターンに対応するマスクを
形成し、該マスクを介して遮光膜に対しエッチングを行
うことにより、この基板全面に形成された遮光膜をＴＦ
Ｔ３０を形成する予定の領域にのみ残して、遮光層３を
形成する。

【００７８】この製造プロセスの第２例では特に、エッ
チング工程においては、ＳＦ₆／ＣＦ₄／Ｏ₂がケミカル
ドライエッチング用のエッチングガスとして用いられ
る。そして、ＳＦ₆の流量が該エッチングガス全体の流
量の５％以上３０％以下とされ、ＣＦ₄の流量が該エッ
チングガス全体の流量の３０％以上７５％以下とされ、
且つＯ₂の流量を該エッチングガス全体の流量の２０％
以上４０％以下とされる。従って、例えば数百〜数千Å
／ｍｉｎ程度の実用上適度に高いエッチングレートによ
り遮光膜に対し比較的短時間でエッチングを行うことが
できる。しかも、エッチング後には、図８の遮光層３’
のようにオーバーハング状（即ち、テーパー角度が９０
度より大きい状態）となったり又は図８の遮光層３ａの
ようにテーパーを持たない矩形状（即ち、テーパー角度
が９０度）となったりすることなく、図８の遮光層３ｂ
のようにテーパーを持つ（即ち、テーパー角度が９０度
未満となる）ように当該ケミカルドライエッチングによ
り遮光層３を形成することが出来る。尚、図８では、フ
ォトレジストにより作られたマスク４’、４ａ及び４ｂ
が、対応する遮光層３’、３ａ及び３ｂをマスクする形
で夫々点線で示されている。

【００７９】ここで、図８から図１１を参照して、この
ような流量比率を持つエッチングガスについてより詳細
に説明する。尚、図９は、ＷＳｉからなる遮光膜に対
し、ＳＦ₆／ＣＦ₄／Ｏ₂からなるエッチングガス中のＳ
Ｆ₆の流量を変化させた際の、エッチングレートの変化
及びエッチングレートの均一性（８インチ基板面内のエ
ッチングレートの均一性）を示す。また、図１０は、Ｔ
ＦＴアレイ基板１の一例としての石英基板に対し、ＳＦ
₆／ＣＦ₄／Ｏ₂からなるエッチングガス中のＳＦ₆の流量
を変化させた際の、エッチングレートの変化を示す。更
に、図１１は、ＷＳｉからなる遮光膜に対し、ＳＦ₆／
ＣＦ₄／Ｏ₂からなるエッチングガス中のＯ₂の流量を変
化させた際のエッチングレートの変化及びテーパー角の
変化を示す。

【００８０】先ず図９から分かるように、ＳＦ₆の流量
を増加させると、これにほぼ正比例してＷＳｉからなる
遮光膜に対するエッチングレートも増加する。従って、
従来からの考え方によれば、エッチング深度を制御可能
な程度にＳＦ₆の流量を高く設定して、高エッチングレ
ートを得ようとするのである。

【００８１】更に、図１１から分かるように、Ｏ₂流量
を増加させると、約１０％までは、これにほぼ正比例し
てエッチングレートも増加する。そして、約１０％でエ
ッチングレートはほぼ飽和する。従って、従来からの考
え方によれば、エッチング深度を制御可能な程度にＯ₂
流量を約１０％又はそれ以下の所定値に設定して、高エ
ッチングレートを得ようとするのである。

【００８２】しかしながら、図９から分かるようにエッ
チングレートの均一性はＳＦ₆の流量が１０％の付近で
最低値をとる（即ち、均一性が最も良好となる）。ま
た、図１０から分かるように、ＳＦ₆の流量を増加させ
ると、これにほぼ正比例して石英基板に対するエッチン
グレートも増加する。

【００８３】そこで本実施の形態では、エッチングレー
トの均一性が経験的に良好なエッチングが可能であると
される約１５％より低くなるようにし、且つ遮光膜及び
石英基板に対するエッチングの選択比を高く維持するた
め、ＳＦ₆の流量を該エッチングガス全体の流量の５％
以上３０％以下とするのである。

【００８４】更に図１１に示したように、Ｏ₂の流量を
増加させて行くと、１５％までは、図８に示したフォト
レジストから成るマスク４’又は４ａがエッチングによ
り殆ど後退しないため、図８の遮光層３’のようなオー
バーハングが形成されるか又は図８の遮光層３ａのよう
にテーパーは殆ど形成されない。そして図１１に示すよ
うに、Ｏ₂の流量を更に増加させて行くと、図８に示し
たフォトレジストから成るマスク４ｂがエッチングによ
り後退するため、そのＯ₂の流量の増加に応じてテーパ
ー角が減少し、図８の遮光層３ｂのようなテーパーが形
成されるようになる。

【００８５】そこで、本実施の形態では、ＳＦ₆／ＣＦ₄
／Ｏ₂からなるエッチングガスについて、ＷＳｉからな
る遮光層３にテーパーが形成され且つ比較的高いエッチ
ングレートが得られるように、前述の如く、ＳＦ₆の流
量を該エッチングガス全体の流量の５％以上３０％以下
とし、ＣＦ₄の流量を該エッチングガス全体の流量の３
０％以上７５％以下とし、且つＯ₂の流量を該エッチン
グガス全体の流量の２０％以上４０％以下とするのであ
る。

【００８６】従って、本実施の形態によれば、図８から
図１１から分かるように、エッチング対象となる面内の
エッチングレートの均一性を維持しつつ、エッチングレ
ートとして数百〜数千Å／ｍｉｎ程度の実用上適度に高
い（即ち、エッチング深度の制御が比較的容易な程度に
高い）値が得られると共に約８０度〜５０度程度の実用
上適度なテーパー角度が得られる。

【００８７】その後、製造プロセスの第１例で説明した
図６及び図７の工程（２）〜（１０）と同様の工程によ
り、液晶表示パネル１００は製造される。

【００８８】この製造プロセスによれば、前述した従来
の製造技術に従ってオーバーハング状や矩形状の遮光層
を下地とする場合と比較して、テーパーを持つ遮光層３
を下地として工程（２）〜（１０）により、その上に第
１層間絶縁層４１やＴＦＴ３０、ソース電極３５（信号
電極）、ゲート電極３１（走査電極）、画素電極１１、
遮光層３用の配線などの各種配線等が形成されるので、
これらの層間絶縁層、配線等の付き回りが格段に良くな
り、結果的に断線等の導通不良や各層間の絶縁不良など
が起き難くなる。

【００８９】特に本製造プロセスの第２例では、ゲート
電極３１（走査電極）を、前述した遮光層３と同様のス
パッタリング工程、フォトリソグラフィ工程及びエッチ
ング工程により、遮光層３と同じ組成のＷＳｉ膜から形
成してもよい。この場合には、遮光層３の場合と同じ
く、テーパーを持つ配線の一例としてのゲート電極３１
（走査電極）を下地としてその上にＸ側駆動用ドライバ
回路１０１への電気的続用の配線、第２層間絶縁層４２
等を形成した際に、これらの付き回りが格段に良くなる
利点が得られる。

【００９０】以上の結果、本製造プロセスの第２例によ
り、高コントラストで色付きの良い高画質の画像を表示
することが可能な液晶表示パネル１００を比較的容易に
製造できる。

【００９１】＜製造プロセスの第３例＞先ず第１例又は
第２例の場合と同様に、図６の工程（１）に示すよう
に、石英基板、ハードガラス等のＴＦＴアレイ基板１を
用意する。

【００９２】次に、ＴＦＴアレイ基板１の全面に、ＷＳ
ｉターゲットを用いたスパッタリングにより、遮光膜を
形成する。続いて、該形成された遮光膜上にフォトリソ
グラフィにより遮光層３のパターンに対応するマスクを
形成し、該マスクを介して遮光膜に対しエッチングを行
うことにより、この基板全面に形成された遮光膜をＴＦ
Ｔ３０を形成する予定の領域にのみ残して、遮光層３を
形成する。

【００９３】この製造プロセスの第３例では特に、第１
例の場合と同様に、スパッタリング工程においては、Ｗ
Ｓｉターゲットは、ＳｉとＷのモル比（Ｓｉ／Ｗ）が
２．０以上３．０以下とされ、且つＳｉ相粒界寸法が３
０μｍ以下とされる。そして、遮光膜の厚さが１０００
Å以上３０００Å以下となるようにスパッタリングが行
われる。

【００９４】更に、この製造プロセスの第３例では特
に、第２例の場合と同様に、エッチング工程において
は、ＳＦ₆／ＣＦ₄／Ｏ₂がケミカルドライエッチング用
のエッチングガスとして用いられる。そして、ＳＦ₆の
流量が該エッチングガス全体の流量の５％以上３０％以
下とされ、ＣＦ₄の流量が該エッチングガス全体の流量
の３０％以上７５％以下とされ、且つＯ₂の流量を該エ
ッチングガス全体の流量の２０％以上４０％以下とされ
る。

【００９５】以上の結果、第１例の場合と同様に遮光層
３やＴＦＴアレイ基板１、第１層間絶縁層４１、ＴＦＴ
３０の各構成要素などに歪みが生じたりクラックが入っ
てしまうのを阻止し得る。更に、第２例の場合と同様に
ＴＦＴ３０の下側に遮光層３を形成したことによるＴＦ
Ｔ３０の特性劣化や、遮光層３が下地内部に形成された
ことに起因する導通不良及び絶縁不良を効果的に阻止し
得る。

【００９６】以上の結果、本製造プロセスの第３例によ
り、高コントラストで色付きの良い高画質の画像を表示
することが可能な液晶表示パネル１００を比較的容易に
製造できる。

【００９７】最後に、このように本実施の形態独自のス
パッタリング工程及びエッチング工程により遮光層３が
形成されている構成により、ＴＦＴ３０のトランジスタ
特性がどの程度改善されたかについて図１２及び図１３
を参照して、検討を加える。図１２は、上述の製造プロ
セスの第３例により製造した図１の液晶表示パネル１０
０についてのトランジスタ特性試験の結果を示す。これ
に対し、図１３は、図１に示した液晶表示パネル１００
の構成において、高融点金属の一例としてＴｉ単体から
遮光層が形成された比較例についてのトランジスタ特性
試験の結果を示す。尚、図１２及び図１３において、横
軸には、ゲート電極に印加するゲート電圧を示し、縦軸
にはその際に流れるドレイン電流を示す。また、ソース
・ドレイン電圧として１５Ｖ及び４Ｖの２種類の状態に
ついて、夫々試験結果が示されている。

【００９８】図１２と図１３とを比較すると、ＴＦＴア
レイ基板１上に本実施の形態独自のスパッタリング工程
及びエッチング工程を用いてＷＳｉから遮光層３を形成
した場合の方が、ＴＦＴアレイ基板１の上に高融点金属
の一例としてＴｉ単体から遮光層を形成した場合よりも
遥かにＴＦＴのスイッチング特性が改善されていること
が分かる。

【００９９】尚、図１３に示した比較例の場合でも、遮
光層を全く設けることなく、戻り光の影響をそのまま受
けた例と比較すると、ＴＦＴのスイッチング特性は改善
されている。

【０１００】以上説明した液晶表示パネル１００は、カ
ラー液晶プロジェクタに適用されるため、３つの液晶表
示パネル１００がＲＧＢ用のライトバルブとして夫々用
いられ、各パネルには夫々ＲＧＢ色分解用のダイクロイ
ックミラーを介して分解された各色の光が入射光として
夫々入射されることになる。従って、各実施の形態で
は、対向基板２に、カラーフィルタは設けられていな
い。しかしながら、液晶表示パネル１００においてもブ
ラックマトリックス２３の形成されていない画素電極１
１に対向する所定領域にＲＧＢのカラーフィルタをその
保護膜と共に、対向基板２上に形成してもよい。このよ
うにすれば、液晶プロジェクタ以外の直視型や反射型の
カラー液晶テレビなどのカラー液晶表示装置に本実施の
形態の液晶表示パネルを適用できる。

【０１０１】液晶表示パネル１００では、従来と同様に
入射光を対向基板２の側から入射することとしたが、遮
光層３が存在するので、ＴＦＴアレイ基板１の側から入
射光を入射し、対向基板２の側から出射するようにして
も良い。即ち、このように液晶表示パネル１００を液晶
プロジェクタに取り付けても、チャネル形成用のｐ−Ｓ
ｉ層３２に光が入射することを防ぐことが出来、高画質
の画像を表示することが可能である。

【０１０２】液晶表示パネル１００において、ＴＦＴア
レイ基板１側における液晶分子の配向不良を抑制するた
めに、第３層間絶縁層４３の上に更に平坦化膜をスピン
コート等で塗布してもよく、又はＣＭＰ処理を施しても
よい。

【０１０３】また、液晶表示パネル１００のスイッチン
グ素子は、正スタガ型又はコプラナー型のｐ−ＳｉＴＦ
Ｔであるとして説明したが、逆スタガ型のＴＦＴやａ−
ＳｉＴＦＴ等の他の形式のＴＦＴに対しても、戻り光が
チャネル形成用の半導体層に入射するのを阻止するとい
う課題の下に、各種の形態での応用が可能である。

【０１０４】更に、液晶表示パネル１００においては、
一例として液晶層５０をネマティック液晶から構成した
が、液晶を高分子中に微小粒として分散させた高分子分
散型液晶を用いれば、配向膜１２及び２２、並びに前述
の偏光フィルム、偏光板等が不要となり、光利用効率が
高まることによる液晶表示パネルの高輝度化や低消費電
力化の利点が得られる。更に、画素電極１１をＡｌ等の
反射率の高い金属膜から構成することにより、液晶表示
パネル１００を反射型液晶表示装置に適用する場合に
は、電圧無印加状態で液晶分子がほぼ垂直配向されたＳ
Ｈ（スーパーホメオトロピック）型液晶などを用いても
良い。更にまた、液晶表示パネル１００においては、液
晶層５０に対し垂直な電界（縦電界）を印加するように
対向基板２の側に共通電極２１を設けているが、液晶層
５０に平行な電界（横電界）を印加するように一対の横
電界発生用の電極から画素電極１１を夫々構成する（即
ち、対向基板２の側には縦電界発生用の電極を設けるこ
となく、ＴＦＴアレイ基板１の側に横電界発生用の電極
を設ける）ことも可能である。このように横電界を用い
ると、縦電界を用いた場合よりも視野角を広げる上で有
利である。その他、各種の液晶材料（液晶相）、動作モ
ード、液晶配列、駆動方法等に本実施の形態を適用する
ことが可能である。

【０１０５】

【発明の効果】請求項１に記載の液晶表示パネルの製造
方法によれば、高エッチングレートでテーパーを持つ遮
光層をエッチング形成でき、その上に層間絶縁層、各種
配線等を付き回り良く形成できる。従って、スイッチン
グ素子の下側に遮光層を形成したことでスイッチング素
子の特性を劣化させないように且つ遮光層を下地内部に
形成したことで層間絶縁層、各種配線等に導通不良や絶
縁不良を起こさないようにしつつ、十分な遮光性を持つ
液晶表示パネルを製造できる。

【０１０６】請求項２に記載の液晶表示パネルの製造方
法によれば、請求項１におけるエッチング工程による効
果が奏されるとともに、遮光層と第１基板との熱的相性
が良くなり、遮光層の膜質の均一化が促進され、遮光層
の上面の平坦化が促進され、遮光層の厚さに伴って応力
が過度に大きくならないので、遮光層や第１基板、層間
絶縁層、スイッチング素子の各構成要素などに歪みが生
じたりクラックが入ってしまうのを阻止しつつ十分な遮
光性を持つ液晶表示パネルを製造できる。

【０１０７】請求項３及び４に記載の液晶表示パネルの
製造方法によれば、ゲート配線などのＷＳｉからなる配
線についても、請求項１又は２における遮光膜の場合と
同様に、高エッチングレートでテーパーを持つようにエ
ッチング形成でき、その上に各種電極、絶縁層、各種配
線等を付き回り良く形成できる。従って、液晶表示パネ
ルの製造における歩留まりを向上させることが出来る。

【０１０８】請求項５に記載のＴＦＴアレイ基板によれ
ば、テーパーを持つ遮光層がエッチング形成されている
ことにより、その上に層間絶縁層、各種配線等を付き回
り良く形成できる。これと共にスイッチング素子の下側
に遮光層を形成したことでスイッチング素子の特性の劣
化が防止され且つ遮光層を下地内部に形成したことで層
間絶縁層、各種配線等に導通不良や絶縁不良を起こさな
いようにしつつ、十分な遮光性を持つＴＦＴアレイ基板
を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態の液晶表示パネルの構成を示す断
面図である。

【図２】 図１の液晶表示パネルを構成するＴＦＴアレ
イ基板の平面図である。

【図３】 図１の液晶表示パネルを構成する蓄積容量の
断面図である。

【図４】 図１の液晶表示パネルの全体構成を示す平面
図である。

【図５】 図１の液晶表示パネルの全体構成を示す断面
図である。

【図６】 図１の液晶表示パネルの製造プロセスを順を
追って示す工程図（その１）である。

【図７】 図１の液晶表示パネルの製造プロセスを順を
追って示す工程図（その２）である。

【図８】 遮光層のオーバーハング及びテーパーとエッ
チングガス中のＯ₂流量との関係を示す概念図である。

【図９】 本実施の形態の製造プロセスにおける遮光膜
に対するエッチングレートの変化及び均一性の変化を示
す特性図である。

【図１０】 本実施の形態の製造プロセスにおける石英
基板に対するエッチングレートの変化を示す特性図であ
る。

【図１１】 本実施の形態の製造プロセスにおける遮光
膜に対するエッチングレート及びテーパー角の変化を示
す特性図である。

【図１２】 本実施の形態の液晶表示パネルに設けられ
たＴＦＴの特性を示す特性図である。

【図１３】 比較例としての液晶表示パネルに設けられ
たＴＦＴの特性を示す特性図である。

【符号の説明】

１…ＴＦＴアレイ基板 ２…対向基板 ３、３ａ、３ｂ、３’…遮光層 ４ａ、４ｂ、４’…マスク １１…画素電極 １２…配向膜 ２１…共通電極 ２２…配向膜 ２３…ブラックマトリクス ３０…ＴＦＴ ３１…ゲート電極 ３２…ｐ−Ｓｉ層 ３３…ゲート絶縁層 ３４…ソース領域 ３５…ソース電極（信号電極） ３６…ドレイン領域 ３７、３８…コンタクトホール ４１…第１層間絶縁層 ４２…第２層間絶縁層 ４３…第３層間絶縁層 ５０…液晶層 ５２…シール剤 ７０…蓄積容量 １００…液晶表示パネル １０１…Ｘ側駆動用ドライバ回路 １０２…実装端子 １０４…Ｙ側駆動用ドライバ回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/336 Ｈ０１Ｌ 21/88 Ｄ (56)参考文献 特開 平９−51099（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−200368（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−283937（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−175157（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 29/786 H01L 21/336 H01L 21/203 H01L 21/3065 H01L 21/3213 G02F 1/1368

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の第１及び第２基板と、該第１及び
   第２基板間に挟持された液晶と、前記第１基板の前記液
   晶に対面する側にマトリクス状に設けられた複数の透明
   な画素電極と、該複数の画素電極に夫々隣接する位置に
   おいて前記第１基板に設けられており前記複数の画素電
   極を夫々スイッチング制御する複数のスイッチング素子
   と、該複数のスイッチング素子に夫々対向する位置にお
   いて前記第１基板と前記複数のスイッチング素子との間
   に夫々設けられたＷＳｉ（タングステンシリサイド）か
   らなる遮光層と、前記遮光層と前記複数のスイッチング
   素子との間に設けられた層間絶縁層とを備えた液晶表示
   パネルの製造方法において、 ＷＳｉターゲットを用いたスパッタリングにより前記第
   １基板上に遮光膜を形成するスパッタリング工程と、 該形成された遮光膜上にフォトリソグラフィにより前記
   遮光層のパターンに対応するマスクを形成するフォトリ
   ソグラフィ工程と、 該マスクを介して前記遮光膜に対し、ＳＦ₆／ＣＦ₄／Ｏ
   ₂をエッチングガスとして用いて、ＳＦ₆の流量を前記エ
   ッチングガス全体の流量の５％以上３０％以下とし、Ｃ
   Ｆ₄の流量を前記エッチングガス全体の流量の３０％以
   上７５％以下とし、且つＯ₂の流量を前記エッチングガ
   ス全体の流量の２０％以上４０％以下として、ケミカル
   ドライエッチングを行い前記遮光層を形成するエッチン
   グ工程とを備えたことを特徴とする液晶表示パネルの製
   造方法。
2. 【請求項２】 前記スパッタリング工程は、Ｓｉ（シリ
   コン）とＷ（タングステン）のモル比（Ｓｉ／Ｗ）が
   ２．０以上３．０以下であり且つＳｉ相粒界寸法が３０
   μｍ以下であるＷＳｉターゲットを用いたスパッタリン
   グにより前記第１基板上に厚さが１０００Å以上３００
   ０Å以下である遮光膜を形成する工程であることを特徴
   とする請求項１に記載の液晶表示パネルの製造方法。
3. 【請求項３】 前記液晶表示パネルは、所定の配線パタ
   ーンを有するＷＳｉからなる配線を更に備えており、 ＷＳｉターゲットを用いたスパッタリングにより配線用
   のＷＳｉ膜を形成するスパッタリング工程と、 該形成されたＷＳｉ膜上にフォトリソグラフィにより前
   記配線パターンに対応するマスクを形成するフォトリソ
   グラフィ工程と、 該マスクを介して前記ＷＳｉ膜に対し、ＳＦ₆／ＣＦ₄／
   Ｏ₂をエッチングガスとして用いて、ＳＦ₆の流量を前記
   エッチングガス全体の流量の５％以上３０％以下とし、
   ＣＦ₄の流量を前記エッチングガス全体の流量の３０％
   以上７５％以下とし、且つＯ₂の流量を前記エッチング
   ガス全体の流量の２０％以上４０％以下として、ケミカ
   ルドライエッチングを行い前記配線を形成するエッチン
   グ工程とを更に備えたことを特徴とする請求項１又は２
   に記載の液晶表示パネルの製造方法。
4. 【請求項４】 一対の第１及び第２基板と、該第１及び
   第２基板間に挟持された液晶と、前記第１基板の前記液
   晶に対面する側にマトリクス状に設けられた複数の透明
   な画素電極と、該複数の画素電極に夫々隣接する位置に
   おいて前記第１基板に設けられており前記複数の画素電
   極を夫々スイッチング制御する複数のスイッチング素子
   と、該複数のスイッチング素子に夫々対向する位置にお
   いて前記第１基板と前記複数のスイッチング素子との間
   に夫々設けられたＷＳｉ（タングステンシリサイド）か
   らなる遮光層と、前記遮光層と前記複数のスイッチング
   素子との間に設けられた層間絶縁層と、所定の配線パタ
   ーンを有するＷＳｉからなる配線とを備えた液晶表示パ
   ネルの製造方法において、 前記遮光層は、Ｓｉ（シリコン）とＷ（タングステン）
   のモル比（Ｓｉ／Ｗ）が２．０以上３．０以下であり且
   つＳｉ相粒界寸法が３０μｍ以下であるＷＳｉターゲッ
   トを用いたスパッタリングにより前記第１基板上に厚さ
   が１０００Å以上３０００Å以下である遮光膜を形成す
   るスパッタリング工程と、 該形成された遮光膜上にフォトリソグラフィにより前記
   遮光層のパターンに対応するマスクを形成するフォトリ
   ソグラフィ工程と、 該マスクを介して前記遮光膜に対しエッチングを行うエ
   ッチング工程により形成され、 また前記配線は、ＷＳｉターゲットを用いたスパッタリ
   ングにより配線用のＷ Ｓｉ膜を形成するスパッタリング
   工程と、 該形成されたＷＳｉ膜上にフォトリソグラフィにより前
   記配線パターンに対応するマスクを形成するフォトリソ
   グラフィ工程と、 該マスクを介して前記ＷＳｉ膜に対し、ＳＦ ₆ ／ＣＦ ₄ ／
   Ｏ ₂ をエッチングガスとして用いて、ＳＦ ₆ の流量を前記
   エッチングガス全体の流量の５％以上３０％以下とし、
   ＣＦ ₄ の流量を前記エッチングガス全体の流量の３０％
   以上７５％以下とし、且つＯ ₂ の流量を前記エッチング
   ガス全体の流量の２０％以上４０％以下として、ケミカ
   ルドライエッチングを行い前記配線を形成するエッチン
   グ工程により形成される ことを特徴とする液晶表示パネ
   ルの製造方法。
5. 【請求項５】 基板上にＷＳｉからなる遮光層が設けら
   れており、該遮光層上に層間絶縁層を介してスイッチン
   グ素子であるＴＦＴが形成されたＴＦＴアレイ基板にお
   いて、 前記遮光層は、ＷＳｉ（タングステンシリサイド）ター
   ゲットを用いたスパッタリングにより形成されたＷＳｉ
   からなる遮光膜上にフォトリソグラフィにより前記遮光
   層のパターンに対応するマスクを形成した後、ＳＦ ₆ ／
   ＣＦ ₄ ／Ｏ ₂ をエッチングガスとして用いて、ＳＦ ₆ の流
   量を前記エッチングガス全体の流量の５％以上３０％以
   下とし、ＣＦ ₄ の流量を前記エッチングガス全体の流量
   の３０％以上７５％以下とし、且つＯ ₂ の流量を前記エ
   ッチングガス全体の流量の２０％以上４０％以下とし
   て、ケミカルドライエッチングを行うことにより形成さ
   れたテーパー状のＷＳｉ遮光層である ことを特徴とする
   ＴＦＴアレイ基板。
6. 【請求項６】 一対の第１及び第２基板と、該第１及び
   第２基板間に挟持された液晶と、前記第１基板の前記液
   晶に対面する側にマトリクス状に設けられた複数の透明
   な画素電極と、該複数の画素電極に夫々隣接する位置に
   おいて前記第１基板に設けられており前記複数の画素電
   極を夫々スイッチング制御する複数の薄膜トランジスタ
   と、該複数の薄膜トランジスタに夫々対向する位置にお
   いて前記第１基板と前記複数の薄膜トランジスタとの間
   に夫々設けられたＷＳｉ（タングステンシリサイド）か
   らなる遮光層と、前記遮光層と前記複数の薄膜トランジ
   ス タとの間に設けられた層間絶縁層とを備えた液晶表示
   パネルの製造方法において、 Ｓｉ（シリコン）とＷ（タングステン）のモル比（Ｓｉ
   ／Ｗ）が２．０以上３．０以下であり且つＳｉ相粒界寸
   法が３０μｍ以下であるＷＳｉターゲットを用いたスパ
   ッタリングにより前記第１基板上に厚さが１０００Å以
   上３０００Å以下である遮光膜を形成するスパッタリン
   グ工程と、 該形成された遮光膜上にフォトリソグラフィにより前記
   遮光層のパターンに対応するマスクを形成するフォトリ
   ソグラフィ工程と、 該マスクを介して前記遮光膜に対しエッチングを行い前
   記遮光層を形成するエッチング工程とを備えたことを特
   徴とする液晶表示パネルの製造方法。