JP3391304B2 - 液晶画像表示装置と画像表示装置用半導体装置の製造方法 - Google Patents
液晶画像表示装置と画像表示装置用半導体装置の製造方法Info
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Description
有する液晶画像表示装置、とりわけ開口率の高い液晶画
像表示装置に関するものである。
び高密度実装技術等の進歩により、5〜50cm対角の液
晶パネルで実用上支障の無い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
ークも少なくかつ高速応答で高いコントラスト比を有す
る画像が保証されている。
は、走査線としては200〜1000本、信号線としては200〜
3000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。
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6に駆動
信号を供給する半導体集積回路チップ3を直接、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(図示せず)を有するTCPフィルム4を信号
線の端子群5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ことは言う
までもない。
する画像表示部と信号線および走査線の電極端子群5,
6との間を接続する配線路で、必ずしも電極端子群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
液晶セルに共通の透明導電性の対向電極を有するもう1
枚の透明性絶縁基板であるガラス基板である。
ト型トランジスタ10を絵素毎に配置したアクティブ型
液晶パネルの等価回路図を示し、11(図9では8)は
走査線、12(図9では7)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は蓄積容量線の共通母線であ
る。
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やビーズ等のスペーサ材(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2,9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。
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、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。なお、光源としての裏面光源について
の記載は省略した。
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1
0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(配線)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で、いわ
ゆるブラックマトリクス(BlackMatrix 略語はBM)
として定着化した技術である。
型トランジスタの構造と製造方法に関して説明する。絶
縁ゲート型トランジスタには2種類のものが現在多用さ
れており、そのうちの一つを従来例(エッチ・ストップ
型と呼称される)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の単位絵素の平面図で
あり、同図のA−A’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。なお、走査線11
に形成された突起部50と絵素電極22とがゲート絶縁
層を介して重なっている領域52(右下がり斜線部)が
蓄積容量13を形成しているが、ここではその詳細は省
略する。
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の金属層として例え
ばCr,Ta,Mo等あるいはそれらの合金を被着し、
微細加工技術により走査線も兼ねるゲート電極11を選
択的に形成する。
ためには走査線の材料としてALが用いられるが、AL
は耐熱性が低いので上記した耐熱金属であるCr,T
a,Moまたはそれらのシリサイドと積層化したり、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。
基板2の全面にPCVD(プラズマ・シーブイデイ)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、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、及び第2のSiNx層と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て30
〜32とする。
の形成に当り他の種類の絶縁層(TaOxやSiO2
等)と積層したり、あるいはSiNx層を2回に分けて
製膜し途中で洗浄工程を付与する等の歩留向上対策が行
われることも多く、ゲート絶縁層は1種類あるいは単層
とは限らない。
の第2のSiNx層をゲート11よりも幅細く選択的に
残して32’として第1の非晶質シリコン層31を露出
し、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0.05
μm程度の膜厚で被着する。
ート11の近傍上にのみ第1の非晶質シリコン層31と
第2の非晶質シリコン層33とを島状31’,32’に
残してゲート絶縁層30を露出した後、図13(d)に
示したように、SPT(スパッタ)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)を被着し、微細加工技術に
より絵素電極22を選択的に形成する。
の電気的接続に必要な画像表示部の周辺部での走査線1
1上のゲート絶縁層30への選択的開口部形成を行った
後、図13(e)に示したように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T
i,Cr,Mo等の耐熱金属薄膜34を、低抵抗配線層
として膜厚0.3μm程度のAL薄膜35を順次被着し、微
細加工技術により耐熱金属層34’と低抵抗配線層3
5’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と信号線も兼ねるソース電極12とを選択
的に形成する。この時に用いられる感光性樹脂パターン
をマスクとしてソース・ドレイン電極間の第2のSiN
x層32’上の第2の非晶質シリコン層33’を除去し
て第2のSiNx層32’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。
造とならぬようソース・ドレイン電極12,21はゲー
ト11と一部平面的に重なった位置関係に配置されて形
成される。なお、画像表示部の周辺部で走査線11上の
開口部を含んで信号線12と同時に走査線側の端子電極
6、または走査線11と走査線側の端子電極6とを接続
する配線路8を形成することも一般的な設計である。
縁層として、ゲート絶縁層30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13(f)に示したように
絵素電極22上に開口部38を形成して絵素電極22の
大部分を露出すると同時に、図示はしないが周辺部の端
子電極5,6上にも開口部を形成して端子電極5,6の
大部分を露出してアクティブ基板2として完成する。
合にはALよりなる低抵抗配線層35は不要であり、そ
の場合にはCr,Ta,Mo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を単層化すること
が可能である。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。
7を除去する理由は、一つには液晶セルに印可される実
効電圧の低下を防止するためと、もう一つはパシベーシ
ョン絶縁層37の膜質が一般的に劣悪で、パシベーショ
ン膜内に電荷が蓄積されて表示画像の焼き付けを生じる
ことを回避するためである。これは絶縁ゲート型トラン
ジスタの耐熱性が余り高くないため、パシベーション絶
縁層37の製膜温度がゲート絶縁層30と比較して数1
0℃以上低く250℃以下の低温製膜にならざるを得な
いからである。
示が可能なIPS(In-Plain-Switching)方式の液晶パ
ネルについて説明する。図14はIPS型液晶パネルの
画像表示部の要部断面図を示し、図11に示した従来の
ものとの差違は、液晶セルが所定の距離を隔てて形成さ
れた導電性の対向電極40と絵素電極41(21)と液
晶17とで構成され、液晶17は対向電極40と絵素電
極41との間に働く横方向の電界でスイッチングされる
点にある。したがってカラーフィルタ9上に透明導電性
の対向電極14は不要であり、また同様にアクティブ基
板2上にも透明導電性の絵素電極22は不要となる。す
なわち、アクティブ基板2の製造工程の削減も同時にな
されている。
アクティブ基板の単位絵素の平面図であり、同図のA−
A’線上の断面図を図16に示し、その製造工程を、絶
縁ゲート型トランジスタに従来のうちのもう一つ(チャ
ネル・エッチ型と呼称される)を採用した場合について
以下に簡単に説明する。
たようにガラス基板2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、微細加工技術により走査線も兼
ねるゲート電極11と対向電極40とを選択的に形成す
る。
基板2の全面にPCVD(プラズマ・シーブイデイ)装
置を用いてゲート絶縁層となるSiNx(シリコン窒
化)層、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−S
i)層、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
次被着して30,31,33とする。
ト11上に第1と第2の非晶質シリコン層よりなる半導
体層を島状31’,33’に残してゲート絶縁層30を
露出する。続いて図示はしないが、走査線11への電気
的接続に必要な画像表示部の周辺部での走査線11上の
ゲート絶縁層30への選択的開口部形成を行う。
PT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34を、低抵抗配線層として
膜厚0.3μm程度のAL薄膜35を順次被着し、微細加工
技術により絵素電極41も兼ねる絶縁ゲート型トランジ
スタのドレイン電極21と信号線も兼ねるソース電極1
2と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43をマスクとして、AL薄膜35、Ti薄膜3
4、第2の非晶質シリコン層33’を順次食刻し、第1
の非晶質シリコン層31’は0.05〜0.1μm程度残して食
刻することによりなされるので、チャネル・エッチと呼
称される。
去した後、図16(e)に示したようにガラス基板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P
CVD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、図示はしないが
周辺部の端子電極5,6上に開口部を形成して端子電極
5,6の大部分を露出してアクティブ基板として完成す
る。
0は走査線11と同時に、また絵素電極41はソース・
ドレイン配線12,21と同時に形成されるので絵素電
極となる透明導電層22は不要であり、先に記載した製
造過程と比較すると製造工程の削減がなされていること
が容易に理解されよう。
トランジスタは製膜プロセスと食刻プロセスの均一性の
観点から、エッチ・ストップ型と比較して不純物を含ま
ない第1の非晶質シリコン層を厚く製膜する必要があ
り、PCVD装置の稼動とパーティクル発生に関して課
題が指摘されている点は見逃せない。
ルの大画面化と高精細化は今後のトレンドであり、また
視野角の拡大も永遠に求められる技術課題である。対角
25cm以上の大型パネルにおいても表示容量の増大へ
の対応と表示画質の向上のために高精細化が同時に進行
し開口率の確保も要求される結果、BM幅を細くした
り、絵素電極を大きく形成すると同時に液晶パネルを構
成する2枚の基板2,9の貼り合せ精度向上が俄かに技
術的課題となってきた。具体的には貼り合せ精度が、従
来は数μmで十分であったが、開口率を80%以上に高
めるためには2μm以下の高精度を要求されるようにな
ってきた。
基板2とカラーフィルタ9の加工精度および貼り合せ工
程における二つの基板の貼り合せ精度の総和であり、当
然のことではあるが液晶パネルが大きい程、ガラス基板
が大きい程、ガラス基板の反りやウネリも加算されて精
度は低下する。
ることは、大型基板の高精度露光機の機構や実力から考
えてもさほど困難なことではないが、シールの熱硬化工
程で上記したガラス基板の反りもあいまって実用上確保
できる精度は数μmに低下してしまうのが現状である。
合わせ精度が数μmでも開口率に影響を与えないように
することができるが、多くのカラーフィルタのようにB
M材として金属薄膜を用いると、アクティブ基板上の他
の導電性パターンである走査線や信号線との間で形成さ
れる浮遊容量がゴースト等の画質低下をもたらすのでそ
れなりの工夫が必要となる。またBM材に着色性の顔料
を用いた場合には、その段差(1〜2μm)が配向処理
の障害となるので、段差を解消するような新たな取組が
必要である。
で、BMをアクティブ基板に形成し、かつアクティブ基
板の表面を平坦化することにより上記の課題や要求に応
えんとするものである。
明に係る画像表示装置は、一主面上に走査線と信号線と
がマトリクス状に形成され、走査線に接続されたゲート
電極、信号線に接続されたソース電極、絵素電極に接続
されたドレイン電極を備えた絶縁ゲート型トランジスタ
がマトリクス状に配列されている第1の透明性絶縁基板
と、第1の透明性絶縁基板に対向している第2の透明性
絶縁基板と、 第1の透明性絶縁基板または第2の透明性
絶縁基板のいずれか一方に設けられている対向電極と、
走査線、信号線、および絶縁ゲート型トランジスタに対
して自己整合的に形成されている黒色顔料レジストと、
絶縁ゲート型トランジスタに対して自己整合的に形成さ
れている2つの隣接する黒色顔料レジストの間に挟まれ
ていると共に、第1の透明性絶縁基板と絵素電極との間
に挟まれている透明性樹脂と、第1の透明性絶縁基板と
第2の透明性絶縁基板との間に充填された液晶とを備
え、透明性樹脂が、1つの絶縁ゲート型トランジスタが
有するソース電極とドレイン電極との間にも挟まれてい
ると共に、絵素電極または対向電極がソース電極とドレ
イン電極との間に挟まれている透明性樹脂上にまで拡張
されて光シールド機能を付与している。
装置の製造方法は、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、チャネル上に保護
絶縁層を有する絶縁ゲート型トランジスタと、1層以上
の第2の金属層よりなる信号線とをマトリクス状に形成
する工程と、感光性黒色顔料を塗布しマスク露光および
裏面露光により走査線上と信号線上と絶縁ゲート型トラ
ンジスタ上とに感光性黒色顔料層を選択的かつ自己整合
的に形成すると共に絶縁ゲート型トランジスタのドレイ
ン電極上に開口部を設け、絶縁ゲート型トランジスタの
ソース電極とドレイン電極との間には凹部を設ける工程
と、絶縁ゲート型トランジスタに対して自己整合的に形
成されている2つの隣接する感光性黒色顔料層間を透明
性樹脂で埋めると共に、凹部も透明性樹脂で埋める工程
と、透明性樹脂、感光性黒色材料層、および開口部内の
ドレイン電極上に絵素電極を形成し、絵素電極によって
ソース電極とドレイン電極との間にも挟まれている透明
性樹脂上に光シールド機能が付与される工程とからな
る。
基づいて説明する。図1、図4、図7は本発明の第1、
第3及び第5の実施形態に係るアクティブ基板(画像表
示装置用半導体装置)上の平面図を示し、図1、図4、
図7のA−A’線上の断面図である図2、図5、図8は
同じく画像表示装置用半導体装置の製造工程の断面図を
示し、図3、図6は本発明の第2及び第4の実施形態に
係る画像表示装置用半導体装置の断面図を示す。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。
形態について説明する。第1の実施形態ではアクティブ
基板2の形成に当たり、エッチ・ストップ型の絶縁ゲー
ト型トランジスタを形成するが、ソース・ドレイン配線
はITOとの電気化学的な反応を回避するために耐熱金
属性の1層構成かまたは低抵抗化のためには耐熱性金属
でアルミウムをサンドイッチした構成が必要となる。
ース・ドレイン配線12,21を形成した後、ガラス基
板2上に黒色顔料を含むポジ型の感光性樹脂60を例え
ば1μmの膜厚で塗布し、図2(a)に示したようにガ
ラス基板2の上方からはフォトマスク61を用いてドレ
イン電極21上を選択的に、またガラス基板2の下方か
らは全面的に紫外線62を照射して黒色顔料レジスト6
0を露光する。そうすると紫外線に対して不透明な走査
線11、信号線12、ドレイン電極21及び絶縁ゲート
型トランジスタに対応した領域上に自己整合的に黒色顔
料レジストを形成することができる。ただしドレイン電
極21上の黒色顔料レジストには開口部63が形成され
る。
ガラス基板2上にポジ型の感光性透明樹脂64を例えば
1.5μmの膜厚で塗布し、ガラス基板2の下方から全面
的に紫外線62を照射して感光性透明樹脂64を露光す
る。その結果、ドレイン電極21上の開口部63を除い
て黒色顔料レジストパターン60’間を感光性透明樹脂
64’で埋めることができる。ガラス基板2の表面が平
坦となるように、黒色顔料レジスト60’と感光性透明
樹脂64’の膜厚はソース・ドレイン配線12,21の
段差も考慮して決定することが大切である。
基板2上に透明導電性のITO膜65を被着し、ITO
膜65上にネガ型の感光性樹脂66を塗布し、ガラス基
板2の上方からはフォトマスク62を用いてドレイン電
極の開口部63とそれに隣接する領域を選択的に、また
ガラス基板2の下方からは全面的に紫外線62を照射し
て感光性樹脂66を露光する。
部63とそれに隣接する領域を除いて黒色顔料レジスト
パターン60’間、すなわち感光性透明樹脂64’と同
一サイズの感光性樹脂パターンを得ることができるの
で、この感光性樹脂パターン66’をマスクとして透明
電極22を選択的に形成することが可能である。この技
術は本発明者が先に出願した特公平5-35433に記載され
ている。
アクティブ基板2を示し、走査線11と信号線12と絶
縁ゲート型トランジスタ上には黒色顔料が形成されてB
M60’を構成し、BM60’間に透明導電性の絵素電
極22が自己整合的に形成されているのが分かる。
絶縁層30を介して走査線11と蓄積容量15を構成
し、蓄積容量電極67上の黒色顔料レジストに形成され
た開口部68を含んで絵素電極22が形成されている。
蓄積容量電極67と絵素電極22との構造的な関係は、
ドレイン電極21と絵素電極22との関係と同一である
ので詳細な説明は省略する。
絶縁ゲート型トランジスタを有するアクティブ基板に上
述した技術を適用した発明が第2の実施形態である。チ
ャネル・エッチ型の絶縁ゲート型トランジスタにおいて
は、従来例で説明したようにチャネルが露出した状態で
ソース・ドレイン配線が形成される。実験の結果、残念
なことに感光性の透明樹脂は露出したチャネルと安定し
た表面状態を維持することができないことが判明した。
そこで本発明の第2の実施形態においては、実績の高い
SiNx層よりなるパシベーション層を形成した後に本
発明を適用する。その結果を図3に示し、図2(d)に
示した第1の実施形態との差異は、絶縁ゲート型トラン
ジスタ上にパシベーション絶縁層37が存在するため、
ドレイン電極21上の開口部63を除いて黒色顔料レジ
ストパターン間を感光性透明樹脂で埋めた後、黒色顔料
レジストパターン60’及び感光性透明樹脂64’をマ
スクとして開口部63内のSiNx層を選択的に除去す
る工程が必要であるが、それ以外の本発明に関わる製造
工程は第1の実施形態と同一である。
号線12上及び絶縁ゲート型トランジスタ上を黒色顔料
で覆い、黒色顔料間を透明樹脂で埋めて表面を平坦化し
たアクティブ基板を用いてIPS型の液晶パネルを得た
発明が第3及び第4の実施形態であり、絶縁ゲート型ト
ランジスタにエッチ・ストップ型を採用した場合が第3
の実施形態で、チャネル・エッチ型を採用した場合が第
4の実施形態である。
5(a)に示したように、図2(a)と同様に基板上方
からのマスク露光と基板下方からの裏面露光技術を用い
てドレイン電極21上の一部を除いて走査線11、信号
線12、ドレイン電極21及び絶縁ゲート型トランジス
タに対応した領域上に選択的に黒色顔料レジスト60’
を形成し、そして図5(b)に示したように、図2
(b)と同様に基板下方からの裏面露光技術を用いてド
レイン電極21上の開口部63を除いて黒色顔料レジス
トパターン60’間を感光性透明樹脂64で埋めるまで
は第1の実施形態と同一の工程を経て、引き続き図5
(c)に示したように全面に導電性金属薄膜70を被着
する。導電性薄膜70としては陽極酸化により絶縁層を
形成可能なAL,Ta,Ti等が選ばれる。その後、ド
レイン電極21上の開口部63を含んで絵素電極41
と、絵素電極41とは所定の距離を隔てた対向電極40
を選択的に形成する。さらに対向電極40は全て繋がっ
たパターンであるので、ガラス基板2の周辺で対向電極
40に繋がった接続パターンにクリップ等で直流電源よ
り+(プラス)の電位を与えながら化成液中での陽極酸
化により図5(d)に示したように対向電極表面に絶縁
層71を形成してアクティブ基板として完成する。この
絶縁層71は液晶セル17中に発生する微小ではあるが
直流電流による液晶の加水分解による劣化を防止するた
めのものである。
レイン電極21がゲート絶縁層30を介して蓄積容量線
16と蓄積容量15を構成し、ドレイン電極21上の黒
色顔料レジストに形成された開口部63を含んで絵素電
極41が形成されている。共通容量線16も走査線11
と同様に不透明であり、共通容量線16上にも走査線1
1と同様に黒色顔料が形成され、BMに準じた機能が付
与されることは言うまでもない。
絶縁ゲート型トランジスタを有するアクティブ基板に上
述した技術を適用した発明が第4の実施形態である。
た第3の実施形態との差異は、第2の実施形態と同様に
ドレイン電極21上の開口部63を除いて黒色顔料レジ
ストパターン間を感光性透明樹脂で埋た後、黒色顔料レ
ジストパターン60’及び感光性透明樹脂64をマスク
として開口部63内のパシベーション絶縁層であるSi
Nx層37を選択的に除去する工程が必要であるが、そ
れ以外の本発明に関わる製造工程は第3の実施形態と同
一である。
態では、黒色顔料レジストを用いてソース・ドレイン配
線を形成し、そのまま残すことにより第3の実施形態と
ほぼ同等の効果が得られる液晶パネルを提供するもので
ある。
・ストップ型の絶縁ゲート型トランジスタの作製に当た
り、黒色顔料レジスト80を用いて図8(a)に示した
ようにソース・ドレイン配線の選択的形成を行う。そし
て通常の感光性樹脂81と適当な食刻手段を用いてドレ
イン電極21上の黒色顔料レジスト80’に開口部82
を形成し、ドレイン電極21の一部を露出する。この
時、図示はしないが画像表示部外の領域で信号線の端子
電極5及び走査線の端子電極6上の黒色顔料レジストに
も開口部を形成して端子電極5及び端子電極6の大部分
を露出しておく必要がある。
光技術を用いてネガ型の透明性の感光樹脂で黒色顔料レ
ジストパターン間を埋めて平坦化するのであるが、必要
な部位、例えばソース・ドレイン配線12,21間及び
走査線11には上方よりフォトマスク61を用いた通常
の露光を併用して透明樹脂64を残すことが第1〜第4
の実施形態との大きな差異である。
(c)に示したように陽極酸化により絶縁層を形成可能
なAL,Ta,Ti等の導電性金属薄膜70を全面に被
着する。そしてドレイン電極21上の開口部82を含ん
で絵素電極41と、絵素電極とは所定の距離を隔てた対
向電極40を選択的に形成し、さらに陽極酸化により図
8(d)に示したように対向電極40の表面に絶縁層7
1を形成してアクティブ基板として完成する。
透明樹脂64’であるので、絵素電極41と対向電極4
0の形成に当たり、何れかの電極をチャネル上にまで拡
張し光シールド機能を付与する必要があり、図8(d)
では絵素電極41をチャネル上にまで拡張して形成して
いる。この点も第1〜第4の実施形態との大きな差異で
ある。
透明な材質で構成される走査線、信号線及び絶縁ゲート
型トランジスタ等上に黒色顔料を自己整合的に形成して
BMを構成し、かつBM間を透明樹脂で埋めてアクティ
ブ基板の表面を平坦化した点にある。
ッチ・ストップ型とチャネル・エッチ型とで構造的な差
異はあるものの、それ以外に関しては走査線、信号線及
びゲート絶縁層等の材質や膜厚等が異なった画像表示装
置用半導体装置も本発明の範疇に属することは自明であ
り、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。
画像表示装置によれば走査線上、信号線上及び絶縁ゲー
ト型トランジスタ上に自己整合的に黒色顔料レジストを
形成することができて高精度のBMが得られる。絶縁ゲ
ート型トランジ上の黒色顔料レジストは光シールドとし
て機能し、さらにBM間は透明樹脂で平坦化され、かつ
透明樹脂と自己整合的に透明導電性の絵素電極が形成さ
れている。あるいは対向電極がBM上に形成されてい
る。
容易となるだけでなく、開口率が高く、かつカラーフィ
ルタとの貼り合わせ精度も緩くて良くなる結果、液晶パ
ネルの明るさが大幅に向上する効果が得られる。
板の製造工程も簡略化され、歩留と生産性が向上する結
果、製造コストも下がる副次的な効果も発生する。
用半導体装置の平面図
用半導体装置の製造工程断面図
用半導体装置の断面図
用半導体装置の平面図
用半導体装置の製造工程断面図
用半導体装置の断面図
用半導体装置の平面図
用半導体装置の製造工程断面図
図
開口部 40 (IPS液晶パネルの)対向電極 41(21) (IPS液晶パネルの)絵素電極 60 感光性黒色顔料 61 フォトマスク 62 紫外線 63,82 ドレイン電極上の開口部 64 感光性透明樹脂 65 透明導電層 66 ネガ型の感光性樹脂 70 (陽極酸化可能な)導電層 71 (陽極酸化による)絶縁層 80 (黒色顔料の)ソース・ドレイン配線パターン 81 感光性樹脂パターン(ドレイン電極上の開口部に
対応)
Claims (2)
- 【請求項1】一主面上に走査線と信号線とがマトリクス
状に形成され、前記走査線に接続されたゲート電極、前
記信号線に接続されたソース電極、絵素電極に接続され
たドレイン電極を備えた絶縁ゲート型トランジスタがマ
トリクス状に配列されている第1の透明性絶縁基板と、前記第1の透明性絶縁基板に対向している第2の透明性
絶縁基板と、 前記第1の透明性絶縁基板または前記第2の透明性絶縁
基板のいずれか一方に設けられている対向電極と、 前記走査線、前記信号線、および前記絶縁ゲート型トラ
ンジスタに対して 自己整合的に形成されている黒色顔料
レジストと、 前記絶縁ゲート型トランジスタに対して自己整合的に形
成されている2つの隣接する黒色顔料レジストの間に挟
まれていると共に、前記第1の透明性絶縁基板と前記絵
素電極との間に挟まれている 透明性樹脂と、前記第1の透明性絶縁基板と前記第2の透明性絶縁基板
との間に充填された液晶と を備え、前記透明性樹脂が、1つの前記絶縁ゲート型トランジス
タが有するソース電極とドレイン電極との間にも挟まれ
ていると共に、前記絵素電極または前記対向電極が前記
ソース電極と前記ドレイン電極との間に挟まれている透
明性樹脂上にまで拡張されて光シールド機能を付与して
いる、画像表示装置 。 - 【請求項2】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、チャネル上に保護絶縁層
を有する絶縁ゲート型トランジスタと、1層以上の第2
の金属層よりなる信号線とをマトリクス状に形成する工
程と、感 光性黒色顔料を塗布しマスク露光および裏面露光によ
り走査線上と信号線上と絶縁ゲート型トランジスタ上と
に感光性黒色顔料層を選択的かつ自己整合的に形成する
と共に前記絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極上
に開口部を設け、前記絶縁ゲート型トランジスタのソー
ス電極とドレイン電極との間には凹部を 設ける工程と、前記絶縁ゲート型トランジスタに対して自己整合的に形
成されている2つの隣接する前記 感光性黒色顔料層間を
透明性樹脂で埋めると共に、前記凹部も透明性樹脂で埋
める工程と、前記透明性樹脂、前記感光性黒色材料層、および前記開
口部内の前記ドレイン電極上に絵素電極を形成し、前記
絵素電極によって前記ソース電極と前記ドレイン電極と
の間にも挟まれている透明性樹脂上に光シールド機能が
付与される工程と からなる画像表示装置の製造方法。
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