JPH11111995A - 表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】工程の削減と表示装置の小型化が可能な表示装
置の製造方法の提供。 【解決手段】絶縁膜９，１２，３６に形成されたコンタ
クトホール１０，２１，３８に、メッキ法によってコン
タクトメタル２２，２５，３９，５５，５９，６３を充
填形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置といった
表示装置の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置を構成する薄膜トランジス
タ（以下ＴＦＴと称す）アレイ基板の製造方法の一例
を、図１０，図１１を参照して説明する。

【０００３】まず、図１０（ａ）に示すように、絶縁性
基板からなる表示用基板１上に必要に応じてアンダーコ
ート膜（例えばＳｉＯ₂膜）２を形成する。次にクロム
等の金属からなる遮光膜３をパターン形成する。次に、
第１の層間絶縁膜４（例えばＳｉＯ_x）を７０００Å程
度の膜厚で形成する。次に、第１の層間絶縁膜４上に結
晶化Ｓｉ層５をパターン形成し、さらに結晶化Ｓｉ層５
上に、ゲート絶縁膜（ＳｉＯ₂）６を１０００Å程度の
膜厚で成膜する。

【０００４】次に、図１０（ｂ），（ｃ）に示すよう
に、ＬＤＤ膜７となるＳｉＮ_x，ＴａＯ_x膜を成膜し、続
いてゲート配線８となるアルミニウム（Ａｌ），アルミ
ニウム合金（ＡｌＸＸ），タンタル（Ｔａ），クロム
（Ｃｒ）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）、タング
ステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）等の金属膜を成膜する。そし
て、形成したゲート配線材やＬＤＤ膜材をパターニング
してＬＤＤ膜７やゲート配線８を形成したううえで、ボ
ロンやリンの不純物をドーピングすることで、ＣＭＯＳ
駆動回路となるｐ型チャネル部やｎ型チャネル部を形成
する。

【０００５】次に、図１１（ａ）に示すように、形成し
たｐ型チャネル部やｎ型チャネル部の上から第２の層間
絶縁膜（ＳｉＯｘ膜）９を３０００Å程度の膜厚で成膜
する。さらに、第２の層間絶縁膜９に、ドライエッチン
グを施して、結晶化Ｓｉ膜５ないしは遮光膜３に達する
第１のコンタクトホール１０を形成する。

【０００６】次に、図１１（ｂ）に示すように、ソース
・ドレイン電極となるアルミニウム（Ａｌ）やアルミニ
ウム合金（ＡｌＸＸ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃ
ｒ）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）、タングステ
ン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）等の金属膜を成膜してパターニン
グすることで、ソース・ドレイン電極１１を形成する。
この際、オーミック性や電極材間の電池反応による防食
を防止するために、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍ
ｏ）等をソース・ドレイン電極１１の下層や上下層それ
ぞれに配置することで、ソース・ドレイン電極１１を多
層膜構成にする場合もある。

【０００７】次に、表示用基板１を平坦化するために、
ソース・ドレイン電極１１上に第３の層間絶縁膜１２
（レジスト膜）を成膜し、さらに、第３の層間絶縁膜１
２に、ソース・ドレイン電極１１に達する第２のコンタ
クトホール１３を形成する。

【０００８】次に、第３の層間絶縁膜１２上に、Indium
Tin Oxide(以下、ＩＴＯと略す）からなり、第２のコ
ンタクトホール１３を介してソース・ドレイン電極１１
に導通する透明導電膜を成膜してパターニングすること
で画素電極１４を形成する。

【０００９】次に、第３の層間絶縁膜１４上に、ＳｉＮ
ｘ膜からなる保護膜１５を成膜したのち、画素電極１４
等の上方をパターン開口することで、液晶表示装置のポ
リシリコン薄膜トランジスタアレイ（ｐｏｌｙ−Ｓｉ：
ＴＦＴアレイ）が完成する。

【００１０】このようにして行う液晶表示装置の製造方
法には、コンタクトホール１０，１３内においてソース
・ドレイン電極１１や画素電極１４に接続不良が発生し
やすい、という不具合があった。以下、説明する。

【００１１】第１のコンタクトホール１０は上述したよ
うに、第１〜第３の層間絶縁膜４，６，９をエッチング
することで形成している。ところが、第１〜第３の層間
絶縁膜４，６，９は、エッチング工程の前工程として、
それぞれフォトリソグラフィ工程、エッチング工程、ド
ーピング工程等程を処理工程を経ているため、各層間絶
縁膜４，６，９のの界面部分での膜質は変質してしまっ
ており、エッチング特性は他の部分とは異なったものに
なっている。このような理由により厚み方向にエッチン
グ特性が変動したエッチング対象膜を精度よくエッチン
グしようとすると、エッチング対象膜の厚み方向にドラ
イエッチング条件を変化させて選択比を制御する必要が
ある。しかしながら、そのような選択比の制御を行うこ
とにより一定のホール側壁形状が得られずにホール側壁
形状が変動してしまうという現象が発生していた。

【００１２】一方、第２のコンタクトホール１３におい
ては、第４の層間絶縁膜１２が絶縁特性や平坦化性を維
持するために、２〜３ミクロンという比較的厚い膜厚を
必要とするため、当然ながら第２のコンタクトホール１
３の孔深さも２〜３ミクロンと深くなっていた。

【００１３】このように、第１のコンタクトホール１０
では、絶縁膜の膜質の変化によりテーパ面すなわちコン
タクトホールの側壁が歪んで平滑でなくなるうえ、第２
のコンタクトホール１３では、孔深さが深くなってい
た。このような理由により、次工程で成膜されるソース
・ドレイン電極１１や画素電極１４にカバレッジ不良が
発生し、これにより配線切れによる接続不良を生じさせ
ていた。

【００１４】このような接続不良を解消する方法とし
て、第１，第２のコンタクトホール１０，１３の側壁の
傾斜角度を緩やかなテーパ状にすることでガバレッジを
向上させることが考えられる。しかしながら、液晶表示
装置では、高精密な画像要求に応えるために、１画素当
たりの占有面積は限られたものとなっており、そのよう
な制約を有する液晶表示装置において、第１，第２のコ
ンタクトホール１０，１３の側壁が緩やかなテーパ状と
なって、コンタクトホール占有面積が増加することは、
上記制約の上から適当とはいえないものであった。

【００１５】そこで、従来から、上記接続不良の解消方
法として、コンタクトメタルを形成する方法が採られて
いた。すなわち、ソース・ドレイン電極１１や画素電極
１４を形成するまえに、第１，第２のコンタクトホール
１０，１３にコンタクトメタルを充填形成し、これによ
り、第１，第２のコンタクトホール１０，１３の占有面
積を増加を抑制したうえで、ソース・ドレイン電極膜１
１や画素電極１４の接続性を向上させていた。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにして、ソース・ドレイン電極膜１１や画素電極１４
の接続性を向上させた従来例においてはも、次のような
課題があった。

【００１７】コンタクトメタルは、コンタクトメタル層
の成膜工程、フォト工程、エッチング工程、フォトレジ
スト剥離工程など多くの工程が必要であり、その分、工
程が増加してコストアップを招いていた。

【００１８】また、フォト工程ではマスク合わせにより
パターンを焼き付けることから合わせマージンが必要と
なり、そのために、コンタクトメタルの幅サイズは第
１，第２のコンタクトホール１０，１３の開口サイズよ
りも大きくする必要があり、これでは、さらに高精密な
画像が求められている現状では、コンタクトホール１
０，１３の占有面積を十分抑制できるものとはいえなく
なっていた。具体的には、５〜６μｍの開口サイズを有
する第１，第２のコンタクトホール１０，１３に対し
て、合わせマージンを含めて１０〜２０μｍの幅サイズ
のコンタクトメタルが必要であった。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、メッキ法によ
ってコンタクトメタルを充填形成することに特徴を有し
ており、これによって確実なコンタクトメタルでコンタ
クトホールを埋め、基板表面を平坦化して次工程で成膜
されるスパッタ膜の良好なカバレッジ性を得るものであ
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、表示用基板上の絶縁膜に形成されたコンタクトホー
ルに、コンタクトメタルを充填形成したのち、前記絶縁
膜上に、前記コンタクトメタルに導通する配線パターン
を形成する表示装置の製造方法であって、前記コンタク
トメタルをメッキ法によりコンタクトホールに充填形成
することに特徴を有しており、これにより次のような作
用を有する。すなわち、開口サイズやテーパ形状深さ等
が異なり、形状が歪なコンタクトホールであっても確実
にコンタクトメタルが充填形成されることになる。しか
も、メッキによりコンタクトメタルを充填するので、コ
ンタクトメタルの充填にフォト工程、エッチング工程、
フォトレジスト剥離工程といった面倒な工程は要らなく
なる。

【００２１】本発明の請求項２記載の発明は、請求項１
に係る表示装置の製造方法において、前記コンタクトホ
ール形成時に前記絶縁膜上に形成するレジストパターン
をメッキマスクにして、前記コンタクトメタルを形成す
ることに特徴を有しており、これにより次のような作用
を有する。すなわち、コンタクトホール用のレジストパ
ターンをメッキマスクにしてコンタクトメタルをメッキ
形成するので、コンタクトメタルをセルフアライメント
した状態で充填することができ、コンタクトメタルの形
成精度が高まることになる。しかも、このようなコンタ
クトメタルの形成精度の向上を従前からあるレジストパ
ターンを用いるので、新たな工程の追加は必要なくな
る。

【００２２】本発明の請求項３に記載の発明は、コンタ
クトメタルが無電解メッキ法によりコンタクトホールに
充填形成されて成ることに特徴を有しており、これによ
り次のような作用を有する。すなわち、コンタクトホー
ルが形成された絶縁膜の下層に位置する構成膜が分離パ
ターン状態であってもコンタクトメタルを充填すること
ができる上、メッキ液への浸漬時間で成膜制御を行うこ
とができるので、成膜設備として簡易な構成でよくな
る。

【００２３】本発明の請求項４に記載の発明は、遮光膜
がパターン形成された表示用基板上に、第１の層間絶縁
膜、半導体層、ゲート絶縁膜、ゲート配線、および第２
の層間絶縁膜を順次積層形成する工程と、前記第２の層
間絶縁膜に、前記半導体層もしくは前記遮光膜に達する
第１のコンタクトホールを形成する工程と、前記第１の
コンタクトホールに第１のコンタクトメタルを充填する
工程と、前記第２の層間絶縁膜上に、前記第１のコンタ
クトメタルに導通するソース・ドレイン電極をパターン
形成する工程と、前記第２の層間絶縁膜上に、前記ソー
ス・ドレイン電極を埋め込む第３の層間絶縁膜を形成す
る工程と、前記第３の層間絶縁膜に、前記ソース・ドレ
イン電極に達する第２のコンタクトホールを形成する工
程と、前記第２のコンタクトホールに第２のコンタクト
メタルを充填する工程と、前記第３の層間絶縁膜上に、
前記第２のコンタクトメタルに導通する画素電極を形成
する工程とを含む表示装置の製造方法であって、前記第
１，第２のコンタクトメタルを、第１，第２のコンタク
トホール形成時に前記第２，第３の層間絶縁膜上に形成
するレジストパターンをメッキマスクにしたメッキ法に
より、前記第１，第２のコンタクトホールに充填形成す
ることに特徴を有しており、これにより次のような作用
を有する。すなわち、ｐｏｌｙ−ＳｉＴＦＴ型の液晶表
示装置の製造方法において、上記した請求項１と同様の
作用を発揮することができる。

【００２４】本発明の請求項５に記載の発明は、ゲート
配線がパターン形成された表示用基板上に、ゲート絶縁
膜および半導体層を順次積層形成する工程と、前記半導
体層上にソース・ドレイン電極をパターン形成する工程
と、前記表示用基板上に、前記半導体層および前記ソー
ス・ドレイン電極を埋め込む層間絶縁膜を形成する工程
と、前記層間絶縁膜にソース・ドレイン電極に達するコ
ンタクトホールを形成する工程と、前記コンタクトホー
ルにコンタクトメタルを充填する工程と、前記層間絶縁
膜上に、前記コンタクトメタルに導通する画素電極を形
成する工程とを含む表示装置の製造方法であって、前記
コンタクトメタルを、前記コンタクトホール形成時に前
記層間絶縁膜上に形成するレジストパターンをメッキマ
スクにしたメッキ法により、前記コンタクトホールに充
填形成することに特徴を有しており、これにより次の作
用がある。すなわち、ａ−ＳｉＴＦＴ型の液晶表示装置
において、上記した請求項１と同様の作用を発揮するこ
とができる。

【００２５】本発明の請求項６記載の発明は、表示用基
板上に、それぞれ液晶材を含有する第１の着色レジスト
層、第２の着色レジスト層、および第３の着色レジスト
層を透明導電膜を介して順次積層形成するとともに、前
記第１、第２、第３の着色レジスト層にコンタクトホー
ルを形成し、さらに形成したコンタクトホールに、前記
透明電極膜の層間接続用のコンタクトメタルを充填する
表示装置の製造方法であって、前記コンタクトメタル
を、前記コンタクトホール形成時に各着色レジスト層上
に形成するレジストパターンをメッキマスクにしたメッ
キ法により前記コンタクトホールに充填形成することに
特徴を有しており、これにより次のような作用を有す
る。すなわち、液晶材を含有してなる前記第１、第２、
第３の着色レジスト層を積層配置してなるｐｏｌｙ−Ｓ
ｉやａ−ＳｉのカラーＴＦＴ型の液晶表示装置におい
て、上記した請求項１と同様の作用を発揮することがで
きる。

【００２６】以下、本発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。

【００２７】第１の実施の形態 本実施の形態は本発明を透過型液晶表示装置に実施した
例であって、図１〜図５にはその製造方法の各段階の状
態を示す断面構成図が順次示されている。

【００２８】まず、図１（ａ）に示すように、絶縁性基
板からなる表示用基板１上に必要に応じてアンダーコー
ト膜（例えばＳｉＯ₂膜）２を形成する。次にクロム等
の金属からなる遮光膜３をパターン形成する。次に、第
１の層間絶縁膜４（例えばＳｉＯ_x）を７０００Å程度
の膜厚で形成する。次に、第１の層間絶縁膜４上に、ａ
−Ｓｉ膜を成膜し、例えばＸｅＣｌエキシマレーザーの
照射により結晶化してｐｏｌｙ−Ｓｉ層５をパターン形
成する。さらにｐｏｌｙ−Ｓｉ層５上に、ゲート絶縁膜
（ＳｉＯ₂）６を１０００Å程度の膜厚で形成する。

【００２９】次に、図１（ｂ），（ｃ）に示すように、
ＬＤＤ膜７となるＳｉＮ_x，ＴａＯ_x膜を成膜し、続いて
ゲート配線８となるアルミニウム（Ａｌ），アルミニウ
ム合金（ＡｌＸＸ），タンタル（Ｔａ），クロム（Ｃ
ｒ）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）、タングステ
ン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）等の金属膜を成膜する。そして、
形成したゲート配線材やＬＤＤ膜材をパターニングして
ＬＤＤ膜７やゲート配線８を形成したううえで、ボロン
やリンの不純物をドーピングすることで、ＣＭＯＳ駆動
回路となるｐ型チャネル部やｎ型チャネル部を形成す
る。以上の工程は従来例と同様である。次に本実施の形
態と特徴となる工程を説明する。

【００３０】図２（ａ）に示すように、形成したｐ型チ
ャネル部やｎ型チャネル部の上から第２の層間絶縁膜
（ＳｉＯｘ膜）９を３０００Å程度の膜厚で成膜する。
さらに、図２（ｂ）に示すように、第２の層間絶縁膜９
上にフォトレジスト層を形成したのち、フォトリソグラ
フィ工程を施すことで、第１のエッチングマスク２０を
形成し、さらに、形成した第１のエッチングマスク２０
を介して第２の層間絶縁膜９をエッチング（例えば、フ
ッ素系エッチングガスを用いたドライエッチング）する
ことで、結晶化Ｓｉ膜５ないしは遮光膜３に達する第１
のコンタクトホール２１を形成する。

【００３１】次に、第１のコンタクトメタル材の材料
（例えば銅）を含有するメッキ液（例えば、ピロリン酸
銅メッキ液，硫酸銅メッキ液）に表示用基板１を浸漬さ
せて無電界メッキすることで、第１のコンタクトホール
２１内に第１のコンタクトメタル２２を充填する。充填
量は、メッキ液に対する表示用基板１の浸漬時間を変動
させることで精度よく調整することができる。第１のコ
ンタクトメタル２２を充填したのち、図３に示すよう
に、第１のエッチングマスク２０を表示用基板１上から
剥離させる。

【００３２】このとき、第１のエッチングマスク２０上
に付着した余分な第１のコンタクトメタル２２は、第１
のエッチングマスク２０とともに剥離するので、第１の
コンタクトメタル２２は第１のコンタクトホール２１内
に精度高くセルフアライメントされた状態で、かつ第２
の層間絶縁膜９に対して平滑性高く（面一状態で）形成
されることになる。そのうえ、このような精度の高いア
ライメントを第１のコンタクトホール２１の形成時に作
成した第１のエッチングマスク２０を流用して行ってい
るので、第１のコンタクトメタル２２用として、専用の
アライメント用マスクを形成する必要もなく、工程数も
増加しない。

【００３３】次に、図４（ａ）に示すように、ソース・
ドレイン電極１１となるアルミニウム（Ａｌ）やアルミ
ニウム合金（ＡｌＸＸ）、タンタル（Ｔａ）、クロム
（Ｃｒ）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）、タング
ステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）等の金属膜を成膜してソース
・ドレイン電極１１の形状にパターン形成し、さらに、
表示用基板１を平坦化するために、ソース・ドレイン電
極１１上に第３の絶縁膜１２（レジスト膜）を成膜す
る。なお、オーミック性や電極材間の電池反応による防
食を鑑みて、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）等を
前記ソース・ドレイン電極１１の下層や上下層に用い、
ソース・ドレイン電極１１を積層膜構成にする場合もあ
る。

【００３４】次に、図４（ｂ）に示すように、第３の層
間絶縁膜１２上にフォトレジスト層を形成したのち、フ
ォトリソグラフィ工程を施すことで、第２のエッチング
マスク２３を形成し、さらに、形成した第２のエッチン
グマスク２３を介して第３の層間絶縁膜１２をエッチン
グ（例えば、フッ素系エッチングガスを用いたドライエ
ッチング）することで、ソース・ドレイン電極１１に達
する第２のコンタクトホール２４を形成する。

【００３５】次に、第４（ｃ）に示すように、第２のコ
ンタクトメタル材の材料（例えば銅）を含有するメッキ
液（例えば、ピロリン酸銅メッキ液，硫酸銅メッキ液）
に表示用基板１を浸漬させて無電界メッキすることで、
第２のコンタクトホール２４内に第２のコンタクトメタ
ル２５を充填する。第２のコンタクトメタル２５の充填
量は、第１のコンタクトメタル２２の充填量と同様、メ
ッキ液に対する表示用基板１の浸漬時間を変動させるこ
とで精度よく調整することができる。第２のコンタクト
メタル２５を充填したのち、図５（ａ）に示すように、
第２のエッチングマスク２３を表示用基板１上から剥離
させる。

【００３６】このとき、第２のエッチングマスク２３上
に付着した余分な第２のコンタクトメタル２５は、第２
のエッチングマスク２３とともに剥離するので、第２の
コンタクトメタル２５は第２のコンタクトホール２４内
に精度高くセルフアライメントされた状態で、かつ第３
の層間絶縁膜１２に対して平滑性高く（面一状態で）形
成されることになる。そのうえ、このような精度の高い
アライメントを第２のコンタクトホール２４の形成時に
作成した第２のエッチングマスク２３を流用して行って
いるので、第２のコンタクトメタル２５用として、専用
のアライメント用マスクを形成する必要もなく、工程数
も増加しない。

【００３７】次に、第３の層間絶縁膜１２上に、Ｉｎｄ
ｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ（ＩＴＯ）からなり、第２
のコンタクトホール２４を介してソース・ドレイン電極
１１に導通する透明導電膜１４を成膜してパターニング
することで画素電極１４を形成する。

【００３８】次に、第３の層間絶縁膜１２上に、ＳｉＮ
ｘ膜からなる保護縁膜１５を成膜したのち、画素電極１
４等の上方をパターン開口することで、液晶表示装置の
ポリシリコン薄膜トランジスタアレイ（ｐｏｌｙ−Ｓ
ｉ：ＴＦＴアレイ（トップゲート型））が完成する。

【００３９】第２の実施の形態 本実施の形態は本発明を透過型液晶表示装置に実施した
例であって、図６，図７にはその製造方法の各段階の状
態を示す断面構成図が順次示されている。

【００４０】まず、図６（ａ）に示すように、ガラス基
板等の透明絶縁基板からなる表示用基板３０を用意し、
この表示用基板３０上にアンダーコート膜３１（例えば
ＳｉＯ₂膜）を形成する。次に、アルミニウム（Ａ
ｌ）、アルミニウム合金（ＡｌＸＸ）、タンタル（Ｔ
ａ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳ
ｉ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）等の金属膜を成
膜してパターニングすることで、ゲート配線３２を形成
する。そして、ゲート配線３２がパターン形成された表
示用基板３０上に、絶縁膜、ａ−Ｓｉ膜を順次形成した
後、パターニングする（不要部分を除去する）ことで、
ゲート絶縁膜３３，ａ−Ｓｉ層３４を形成する。

【００４１】次に、図６（ｂ）に示すように、ａ−Ｓｉ
層３４上の所定位置にソース・ドレイン電極３５をパタ
ーン形成する。そして、ソース・ドレイン電極３５をパ
ターン形成した表示用基板３０に、ボロンやリンの不純
物をドーピングすることで、ＣＭＯＳ駆動回路となるｐ
型チャネル部やｎ型チャネル部を形成する。さらに、形
成したｐ型チャネル部やｎ型チャネル部の上から層間絶
縁膜（ＳｉＯｘ膜）３６を３０００Å程度の膜厚で成膜
する。

【００４２】そして、図６（ｃ）に示すように、層間絶
縁膜３６上にフォトレジスト層を形成したのち、フォト
リソグラフィ工程を施すことで、エッチングマスク３７
を形成し、さらに、形成したエッチングマスク３７を介
して層間絶縁膜３６をエッチング（例えば、フッ素系エ
ッチングガスを用いたドライエッチング）することで、
ａ−Ｓｉ膜３４に達するコンタクトホール３８を形成す
る。

【００４３】次に、コンタクトメタル材の材料（例えば
銅）を含有するメッキ液（例えば、ピロリン酸銅メッキ
液，硫酸銅メッキ液）に表示用基板３０を浸漬させて無
電界メッキすることで、コンタクトホール３８内にコン
タクトメタル３９を充填する。コンタクトメタル３９の
充填量は、メッキ液に対する表示用基板３０の浸漬時間
を変動させることで精度よく調整することができる。

【００４４】コンタクトメタル３９を充填したのち、図
７（ａ）に示すように、エッチングマスク３７を表示用
基板３０上から剥離させる。このとき、エッチングマス
ク３０上に付着した余分なコンタクトメタル３９は、エ
ッチングマスク３７とともに剥離するので、コンタクト
メタル３９はコンタクトホール３８内に精度高くセルフ
アライメントされた状態で、かつ層間絶縁膜３６に対し
て平滑性高く（面一状態で）形成されることになる。そ
のうえ、このような精度の高いアライメントをコンタク
トホール３８の形成時に作成したエッチングマスク３７
を流用して行っているので、コンタクトメタル３９用と
して、専用のアライメント用マスクを形成する必要もな
く、工程数も増加しない。

【００４５】次に、層間絶縁膜３６上に、Ｉｎｄｉｕｍ
Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ（ＩＴＯ）からなり、コンタクト
ホール３８を介してソース・ドレイン電極３５に導通す
る透明導電膜を成膜してパターニングすることで画素電
極４０を形成する。

【００４６】次に、層間絶縁膜３６上に、ＳｉＮｘ膜か
らなる絶縁膜４１を成膜したのち、画素電極４０等の上
方をパターン開口することで、液晶表示装置のアモルフ
ァスシリコン薄膜トランジスタアレイ（ａ−Ｓｉ：ＴＦ
Ｔアレイ（ボトムゲート型））が完成する。

【００４７】第３の実施の形態 本実施の形態は本発明を透過型液晶表示装置に実施した
例であって、図８にはその製造方法の各段階の状態を示
す断面構成図が順次示されている。

【００４８】まず、図８（ａ）に示すように、前記第
１、第２の実施の形態の製造方法等で作成したａ−Ｓｉ
／ｐｏｌｙ−Ｓｉ：ＴＦＴ基板５０の表面に第１の透明
導電膜５１をパターン形成する。そして、第１の透明導
電膜５１の上に、液晶材を含有する絶縁体からなる第１
の着色レジスト層（例えばシアン（Ｃｙ）層）５２をパ
ターン形成する。

【００４９】次に、図８（ｂ）に示すように、第１の着
色レジスト層５２上にフォトレジスト層を形成したの
ち、フォトリソグラフィ工程を施すことで、第１のエッ
チングマスク５３を形成し、さらに、形成した第１のエ
ッチングマスク５３を介して第１の着色レジスト層５２
をエッチング（例えば、フッ素系エッチングガスを用い
たドライエッチング）することで、第１の透明電極膜５
１に達する第１のコンタクトホール５４を形成する。

【００５０】次に、コンタクトメタル材の材料（例えば
銅）を含有するメッキ液（例えば、ピロリン酸銅メッキ
液，硫酸銅メッキ液）にＴＦＴ基板５０を浸漬させて無
電界メッキすることで、第１のコンタクトホール５４内
に第１のコンタクトメタル５５を充填する。コンタクト
メタル５５の充填量は、メッキ液に対する表示用基板５
０の浸漬時間を変動させることで精度よく調整すること
ができる。

【００５１】第１のコンタクトメタル５５を充填したの
ち、図９（ａ）に示すように、第１のエッチングマスク
５３を表示用基板１上から剥離させる。このとき、第１
のエッチングマスク５３上に付着した余分な第１のコン
タクトメタル５５は、第１のエッチングマスク５３とと
もに剥離するので、第１のコンタクトメタル５５は第１
のコンタクトホール５４内に精度高くセルフアライメン
トされた状態で、かつ第１の着色レジスト層５２に対し
て平滑性高く（面一状態で）形成されることになる。そ
のうえ、このような精度の高いアライメントを第１のコ
ンタクトホール５４の形成時に作成した第１のエッチン
グマスク５３を流用して行っているので、第１のコンタ
クトメタル５５用として、専用のアライメント用マスク
を形成する必要もなく、工程数も増加しない。

【００５２】次に、図９（ｂ）に示すように、第１の着
色レジスト層５２上に、第２の透明電極膜５６、第２の
着色レジスト層（例えば、マゼンタ（Ｍｇ）層）５７を
形成し、さらに第２の着色レジスト層５７に、第２のコ
ンタクトホール５８および第２のコンタクトメタル５９
を形成する。なお、第２の透明電極膜５６、第２の着色
レジスト層５７，第２のコンタクトホール５８，および
第２のコンタクトメタル５９の製造方法は、第８（ａ）
〜（ｃ）に示した第１の透明電極膜５１、第１の着色レ
ジスト層５２，第１のコンタクトホール５４，および第
１のコンタクトメタル５５の製造方法と同一のであるの
で説明は省略する。

【００５３】次に、図９（ｃ）に示すように、第２の着
色レジスト層５６上に、第３の透明電極膜６０、第３の
着色レジスト層（例えば、イエロー（Ｙｅ）層）６１を
形成し、この第３の着色レジスト層６１に、第３のコン
タクトホール６２および第３のコンタクトメタル６３を
形成する。なお、第３の透明電極膜６０、第３の着色レ
ジスト層６１，第３のコンタクトホール６２，および第
３のコンタクトメタル６３の製造方法は、第８（ａ）〜
（ｃ）に示した第１の透明電極膜５１、第１の着色レジ
スト層５２，第１のコンタクトホール５４，および第１
のコンタクトメタル５５の製造方法と同一のであるので
説明は省略する。

【００５４】最後に、図９（ｃ）に示すように、第３の
着色レジスト層５６上を覆う保護膜６４を形成して、カ
ラー液晶表示装置が完成する。

【００５５】ところで、このようにして液晶表示装置を
製造する本発明の製造方法では、コンタクトメタル２
２，２５，３９，５５，５９，６３と、上層側のソース
・ドレイン電極１１、画素電極１４、画素電極４０，な
いしは第２，第３の透明電極膜５６，６０とを一体にメ
ッキにより形成することで、工程の削減を図ることが考
えられる。しかしながら、液晶表示装置が有する次のよ
うな特徴によりそれは不可能である。すなわち、ソース
・ドレイン配電電極１１は、低抵抗かつ微細加工が可能
な導電材料から構成する必要があり、そのような特徴を
備えた導電材料をメッキすることは現在のメッキ法では
困難である。また、画素電極１４，４０，透明電極膜５
６，６０を構成するＩＴＯ等の透明導電材料をメッキす
ることも現在のメッキ法では困難である。

【００５６】このように、その構造上、コンタクトメタ
ル２２，２５，３９，５５，５９，６３の形成工程と、
上層側のソース・ドレイン電極１１、画素電極１４、画
素電極４０，ないしは第２，第３の透明電極膜５６，６
０の形成工程とを別々に設定しなければならないという
特徴を有する液晶表示装置において、本発明は、コンタ
クトホール形成用のエッチングマスク２０，２３，３
７，５３を、メッキマスクとして流用することで、メッ
キマスクの作成工程を省略できるので、工程を省略して
製造コストを削減するうえでの効果は大きいものとなっ
ている。

【００５７】なお、上述した各実施の形態では透過型の
液晶表示装置に於いて本発明を実施したが、反射型の液
晶表示装置に於いても同様に実施することができる。

【００５８】また、上述した各実施の形態では液晶表示
装置のＴＦＴアレイ基板において本発明を実施したが、
本発明は液晶表示装置に限らず、他の表示装置に於いて
も同様に実施することができる。

【００５９】

【発明の効果】本発明によって、開口サイズやテーパ形
状深さ等が異なり、形状が歪なコンタクトホールであっ
ても確実にコンタクトメタルが充填形成され、次工程で
は確実なメタルカバレッジを得ることから断切れ（コン
タクトメタルの断線）を回避できる。コンタクトホール
の加工においても緩やかなテーパ形状を必要とせず加工
条件や材料・材質に左右されることなくエッチング条件
を決定できる。

【００６０】コンタクトメタルの形成での成膜工程にお
いて、メッキ液への浸漬手法で必要部分の成膜が容易に
でき、浸漬時間の制御にてコンタクトホールの表面形状
を凹、凸、平坦へと任意に得ることができる。従って、
従来のコンタクトメタル形成で要したフォト工程、エッ
チング工程、フォトレジスト剥離工程など多くの工程が
不要となる。

【００６１】メッキ法でコンタクトメタルを形成するの
で、底面の金属層が露出した状態にコンタクトホールを
形成すれば、その開口サイズの微細化に関係なく、ま
た、ホール深さのに関係なく、どのような形状のコンタ
クトホールにも容易かつ確実にコンタクトメタルを形成
することができる。

【００６２】また、コンタクトホール形成時のレジスト
パターンをメッキマスクにすれば、コンタクトメタルを
セルフアレイメントした状態で充填することができ、コ
ンタクトメタルの形成精度を高めることができる。しか
も、このようなコンタクトメタルの形成精度の向上を従
前からあるコンタクトホール用のレジストパターンを用
いるので、新たな工程を追加する必要がなく、その分、
製造の手間が省略できて、製造コストを抑えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施の形態の液晶表示装置の
製造方法の各工程を順に示す断面構成図である。

【図２】 本発明の第１の実施の形態の液晶表示装置の
製造方法の各工程を順に示す断面構成図である。

【図３】 本発明の第１の実施の形態の液晶表示装置の
製造方法の製造途中の状態を示す断面構成図である。

【図４】 本発明の第１の実施の形態の液晶表示装置の
製造方法の各工程を順に示す断面構成図である。

【図５】 本発明の第１の実施の形態の液晶表示装置の
製造方法で製造された液晶表示装置の断面構成図であ
る。

【図６】 本発明の第２の実施の形態の液晶表示装置の
製造方法の各工程を順に示す断面構成図である。

【図７】 本発明の第２の実施の形態の液晶表示装置の
製造方法の各工程を順に示す断面構成図である。

【図８】 本発明の第３の実施の形態の液晶表示装置の
製造方法の各工程を順に示す断面構成図である。

【図９】 本発明の第３の実施の形態の液晶表示装置の
製造方法の各工程を順に示す断面構成図である。

【図１０】 従来例の液晶表示装置の製造方法の各工程
を順に示す断面構成図である。

【図１１】 従来例の液晶表示装置の製造方法の各工程
を順に示す断面構成図である。

【符号の説明】

１ 表示用基板 ２ アンダーコート膜 ３ 遮
光膜 ４ 第１の層間絶縁膜 ５ 結晶化Ｓｉ膜 ６ ゲ
ート絶縁膜 ７ ＬＤＤ膜 ８ ゲート配線 ９ 第
２の層間絶縁膜 ２０ 第１のエッチングマスク ２１ 第１のコンタクトホール ２２
第１のコンタクトメタル ２３ 第２のエッチングマスク ２４
第２のコンタクトホール ２５ 第２のコンタクトメタル ３０ 表示用基板 ３１
アンダーコート膜 ３２ ゲート配線 ３３
ゲート絶縁膜 ３４ ａ−Ｓｉ層 ３５ ソース・ドレイン配線 ３６
層間絶縁膜 ３７ エッチングマスク ３８
コンタクトホール ３９ コンタクトメタル ４０
画素電極 ５０ ＴＦＴ基板 ５１
第１の透明電極膜 ５２ 第１の着色レジスト層 ５３
第１のエッチングマスク ５４ 第１のコンタクトホール ５５
第１のコンタクトメタル ５６ 第２の透明電極膜 ５７
第２の着色レジスト層 ５８ 第２のコンタクトホール ５９
第２のコンタクトメタル ６０ 第３の透明電極膜 ６１
第３の着色レジスト層 ６２ 第３のコンタクトホール ６３
第３のコンタクトメタル ６４ 保護膜

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示用基板上の絶縁膜に形成されたコン
   タクトホールに、コンタクトメタルを充填形成したの
   ち、前記絶縁膜上に、前記コンタクトメタルに導通する
   配線パターンを形成する表示装置の製造方法であって、 前記コンタクトメタルをメッキ法によりコンタクトホー
   ルに充填形成することを特徴とする表示装置の製造方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の表示装置の製造方法であ
   って、 前記コンタクトホール形成時に前記絶縁膜上に形成する
   レジストパターンをメッキマスクにして、前記コンタク
   トメタルを形成することを特徴とする表示装置の製造方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の表示装置の製造
   方法であって、 メッキ法として、無電解メッキ法を用いることを特徴と
   する表示装置の製造方法。
4. 【請求項４】 遮光膜がパターン形成された表示用基板
   上に、第１の層間絶縁膜、半導体層、ゲート絶縁膜、ゲ
   ート配線、および第２の層間絶縁膜を順次積層形成する
   工程と、前記第２の層間絶縁膜に、前記半導体層もしく
   は前記遮光膜に達する第１のコンタクトホールを形成す
   る工程と、前記第１のコンタクトホールに第１のコンタ
   クトメタルを充填する工程と、前記第２の層間絶縁膜上
   に、前記第１のコンタクトメタルに導通するソース・ド
   レイン電極をパターン形成する工程と、前記第２の層間
   絶縁膜上に、前記ソース・ドレイン電極を埋め込む第３
   の層間絶縁膜を形成する工程と、前記第３の層間絶縁膜
   に、前記ソース・ドレイン電極に達する第２のコンタク
   トホールを形成する工程と、前記第２のコンタクトホー
   ルに第２のコンタクトメタルを充填する工程と、前記第
   ３の層間絶縁膜上に、前記第２のコンタクトメタルに導
   通する画素電極を形成する工程とを含む表示装置の製造
   方法であって、 前記第１，第２のコンタクトメタルを、第１，第２のコ
   ンタクトホール形成時に前記第２，第３の層間絶縁膜上
   に形成するレジストパターンをメッキマスクにしたメッ
   キ法により、前記第１，第２のコンタクトホールに充填
   形成することを特徴とする表示装置の製造方法。
5. 【請求項５】 ゲート配線がパターン形成された表示用
   基板上に、ゲート絶縁膜および半導体層を順次積層形成
   する工程と、前記半導体層上にソース・ドレイン電極を
   パターン形成する工程と、前記表示用基板上に前記半導
   体層および前記ソース・ドレイン電極を埋め込む層間絶
   縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜にソース・ドレ
   イン電極に達するコンタクトホールを形成する工程と、
   前記コンタクトホールにコンタクトメタルを充填する工
   程と、前記層間絶縁膜上に、前記コンタクトメタルに導
   通する画素電極を形成する工程とを含む表示装置の製造
   方法であって、前記コンタクトメタルを、前記コンタク
   トホール形成時に前記層間絶縁膜上に形成するレジスト
   パターンをメッキマスクにしたメッキ法により、前記コ
   ンタクトホールに充填形成することを特徴とする表示装
   置の製造方法。
6. 【請求項６】 表示用基板上に、それぞれ液晶材を含有
   する第１の着色レジスト層、第２の着色レジスト層、お
   よび第３の着色レジスト層を透明導電膜を介して順次積
   層形成するとともに、前記第１、第２、第３の着色レジ
   スト層にコンタクトホールを形成し、さらに形成したコ
   ンタクトホールに、前記透明電極膜の層間接続用のコン
   タクトメタルを充填する表示装置の製造方法であって、 前記コンタクトメタルを、前記コンタクトホール形成時
   に各着色レジスト層上に形成するレジストパターンをメ
   ッキマスクにしたメッキ法により前記コンタクトホール
   に充填形成することを特徴とする表示装置の製造方法。