JPH1195261A - 液晶表示装置およびその作製方法 - Google Patents
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- G02F1/133357—Planarisation layers
Abstract
(57)【要約】
【課題】 トップ容量型ＴＦＴの蓄積容量における単位
面積当たりの容量を高めることを課題とする。 【解決手段】 画素とブラックマトリクスとで構成され
る蓄積容量の間に窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化酸化珪
素膜等の無機層を挟むことにより、単位面積当たりの容
量を高めることができた。
面積当たりの容量を高めることを課題とする。 【解決手段】 画素とブラックマトリクスとで構成され
る蓄積容量の間に窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化酸化珪
素膜等の無機層を挟むことにより、単位面積当たりの容
量を高めることができた。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本明細書で開示する発明は、
薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリクス型の液
晶表示装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと略）を
用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、今日
２０型以上という大画面化、また、ＳＸＧＡ（super ex
tendedgraphics array ）という高精細化が実現されて
いる。 【０００３】また、アクティブマトリクス型の液晶表示
装置は、ノートパソコンやＰＤＡ（personal digital a
ssistant）等の携帯型の情報機器にも応用され、消費電
力を少なくする努力が為されている。。 【０００４】その一つとして、開口率を高めることによ
って消費電力を抑えることが可能である。理想的には、
１０型程度の液晶表示装置では、８０％以上の開口率
を、また４型程度の液晶表示装置では６０％以上の開口
率を目指している。 【０００５】開口率を低下させる要因の一つとして、画
素部における蓄積容量がある。特にプロジェクタ・ライ
トバルブ向けの３型以下の小型パネルのような高精細パ
ネルでは、画素面積が小さいため蓄積容量の占有面積に
よる開口率の低下が顕著に見られる。 【０００６】蓄積容量の構造を分類すると、 １）ゲイト絶縁膜を利用したもの ２）層間絶縁膜を利用したもの ３）パッシベーション絶縁膜を利用したもの ４）上記１) 〜３）を組み合わせたもの に分けられ、上記１）の構成が単位面積当たりの容量が
大きいため広く利用されている。 【０００７】また、蓄積容量の接続として、 ａ）専用容量配線を用いた共通電極型 ｂ）隣接走査線を利用した兼用型 の２種類があり、実際問題として、ｂ）の接続方法は走
査方向を変えると、画素ＴＦＴの電極側に瞬間的に発生
する高電圧による画質の低下という問題が発生する。 【０００８】 【発明の背景】専用容量配線を用いた共通電極型の一例
として、遮光のためのブラックマトリクスをＴＦＴ上に
配置し、更に共通電極として利用することにより、画素
電極とブラックマトリクスとで蓄積容量を形成する方式
（トップ容量型）は、既に本発明者によって出願されて
いる（特願平０８−５８５００号）。 【０００９】また、このブラックマトリクスは、その下
に配線されるソース配線、ゲイト配線等のバスラインに
対するシールドとしての機能を有している。図８Ａ、Ｂ
にトップ容量型を採用した液晶表示装置の画素部の断面
構造を示す。 【００１０】図８Ａに示されるように、基板８０１上に
ダブルゲイトからなるＴＦＴが構成されている。そし
て、チャネル領域８０２ａ、８０２ｂとソース領域８０
３、ドレイン領域８０４および不純物領域８０５とから
なる半導体層を有したＴＦＴは、その上にゲイト絶縁膜
８１０を介してゲイト電極８２０ａ、８２０ｂが配設さ
れている。 【００１１】そして、無機材料からなる第１の層間絶縁
膜８１１がＴＦＴを覆って形成されている。そして、コ
ンタクトホールを介してＴＦＴのソース領域８０３とソ
ース電極８２１とがコンタクトしている。また、ＴＦＴ
のドレイン領域８０４とドレイン電極８２２とがコンタ
クトしている。 【００１２】無機材料からなる第１の層間絶縁膜８１１
とソース電極とを覆って有機樹脂からなる第２の層間絶
縁膜８１２が形成されている。この有機樹脂８１２は、
ＴＦＴの配線等による凹凸を解消するために設けられ、
その表面は概略平坦となっている。 【００１３】こうして形成された有機樹脂膜８１２の上
に導電性を有するブラックマトリクス８２４を配置し、
その上に有機材料からなる第３の層間絶縁膜８１３が設
けられている。そして、第３の層間絶縁膜８１３と第２
の層間絶縁膜８１２に開口したコンタクトホールを介し
て、ドレイン電極８２２と画素電極８２９とがコンタク
トし、ＴＦＴのドレイン領域８０４と画素電極８２９と
が電気的に連絡している。 【００１４】図８Ａの構成で、Ｙで示される領域が、ブ
ラックマトリクス８２４と画素電極８２９とを電極とす
る蓄積容量である。このブラックマトリクスは金属から
なり、例えばＴｉ、ＣｒまたはＴｉＮ等が用いられる。 【００１５】また、図８Ｂはブラックマトリクスを形成
する前に第２の層間絶縁膜である有機樹脂８１２にコン
タクトホールを形成し、ブラックマトリクスを形成する
際にドレイン電極８２２とコンタクトする第２のドレイ
ン電極８２５を形成した例である。 【００１６】そして、有機材料からなる第３の層間絶縁
膜８１３を設け、コンタクトホールを介して、画素電極
８２９を第２の電極８２５とコンタクトさせ、ＴＦＴの
ドレイン領域８０４と電気的に連絡した構成となってい
る。 【００１７】図８Ｂの構成においても領域Ｙが、ブラッ
クマトリクス８２４と画素電極８２９とによる蓄積容量
となっている。 【００１８】 【発明が解決しようとする課題】 【００１９】上述のように、トップ容量型の液晶表示装
置における蓄積容量（領域Ｙ）は、ブラックマトリク
ス、画素電極および有機樹脂からなる第３の層間絶縁膜
とから構成される。 【００２０】このように上下の層を有機樹脂に挟まれた
導電層は、周囲の有機樹脂中のパーティクル等による影
響を受けやすい。特に、導電層は電極として用いること
が多く、パーティクルによって電気的な短絡（ショー
ト）を起こしやすい。 【００２１】本発明者が研究した結果、使用前にフィル
タを通すことにより０．５μｍ以上の大きさのパーティ
クルを除去することは可能であったが、０．５μｍ以下
の大きさのパーティクルを完全に除去することは困難で
あった。 【００２２】蓄積容量を構成する第３の層間絶縁膜とし
て用いられる有機材料中にも０．５μｍ以下の大きさの
パーティクルが残存する。そのため、画素電極とブラッ
クマトリクスとがショートすることにより、容量として
の機能が損なわれていた。また、ショートすることによ
り、点欠陥や線欠陥等の表示不良が発生していた。 【００２３】本発明者の経験によると、０．５μｍ以下
のパーティクルによる表示不良の発生確率は、１０万分
の１〜１００万分の１程度と思われる。例えば、ＶＧＡ
（video graphics array）パネルはおよそ３０万の画素
を有しているが、０．５μｍ以下のパーティクルによる
点欠陥が多いときには数個発生する。 【００２４】ところで、この蓄積容量の容量は、以下の
式で表せる。 Ｃ＝εＳ／ｄ （Ｃ：容量、ε：電極間の誘電率、Ｓ：電極面積、ｄ：
電極間距離） 【００２５】従って、この蓄積容量の単位面積当たりの
容量を増加させる手段として、 ｄ）電極面積を大きくする。 ｅ）画素電極とブラックマトリクスとの距離を縮める。 ｆ）電極間の誘電率を大きくする。 ことが考えられる。 【００２６】しかしながら、ｄの手段は現在様々な工夫
がなされているが、基本的に開口率の低下を招き、特に
小型のパネルにおいては実現が困難である。 【００２７】また、上記ｅの方法は、容易に実現可能で
あるが、蓄積容量の単位面積当たりの容量を増やすため
に、第３の層間絶縁膜を薄くすると、第３の層間絶縁膜
が有機樹脂から構成されるためパーティクルによる表示
不良の発生確率が増加することは確実である。 【００２８】ｆの方法を実現するためには、誘電率の大
きい物質（例えば窒化珪素膜）を電極間に用いる必要が
ある。しかしながら、従来からブラックマトリクスをＴ
ＦＴ上の上に形成する際に、電極および配線等によって
生じる凹凸からの影響を排除するため、第２の層間絶縁
膜として有機樹脂を用い平坦化している。 【００２９】窒化珪素膜をブラックマトリクスの上に設
ける際に、表面に露呈した第２の層間絶縁膜である有機
樹脂から水やメタン等のガスが発生し、現状の成膜方法
では良質な窒化珪素膜を得ることが難しいことが判明し
た。 【００３０】また、有機樹脂に直接設けられた窒化珪素
膜は応力によってピーリングしやすく、液晶表示素子の
信頼性を損ねる結果となった。 【００３１】更に、図９に示すように、窒化珪素膜９１
８を設けることにより、画素電極がドレイン領域９０４
と電気的に連絡するために、第３の層間絶縁膜９１３を
テーパ状にエッチングし、続いて窒化珪素膜９１８をエ
ッチングする。その後第２の層間絶縁膜９１２もエッチ
ングするが、この工程で、図９に示すように窒化珪素膜
９１８の下まで回り込んでエッチングしてしまう。 【００３２】これは、第２の層間絶縁膜９１２と第３の
層間絶縁膜９１３のエッチング速度は速く、無機層９１
８のエッチング速度は遅いため、このような構成とな
る。その結果図９中Ｚで示す段差部分において画素電極
のコンタクト不良が生じ易くなるという問題も発生す
る。 【００３３】尚、コンタクトホールは多少はテーパ状に
形成されるが、他の図面では簡略のためコンタクトホー
ルは矩形で示す。 【００３４】本明細書で開示する発明は、有機樹脂のパ
ーティクルによるショートを解消することを課題とす
る。 【００３５】また、トップ容量型を蓄積容量に採用した
液晶表示装置の単位面積当たりの容量を高めることを課
題とする。 【００３６】また、有機樹脂層の上に良質な膜を形成す
ることを課題とする。 【００３７】 【課題を解決するための手段】本明細書で開示する発明
の構成の一つは、有機樹脂に上下が挟まれた導電層を有
する液晶表示装置において、前記導電層の上には無機層
が設けられ、前記導電層の下の有機樹脂は表面が平坦化
され、前記導電層と前記無機層は概略同一形状を有して
いることを特徴とする。 【００３８】また、本明細書で開示する他の発明の構成
は、表面が平坦な有機樹脂の上に形成された、ブラック
マトリクスと画素電極とから構成される蓄積容量を有す
る液晶表示装置において、前記ブラックマトリクスと画
素電極との間に複数の絶縁膜が配設され、前記複数の絶
縁膜の前記ブラックマトリクスに接する層は、無機層か
らなることを特徴とする。 【００３９】また、本明細書で開示する他の発明の構成
は、表面が平坦な有機樹脂からなる層間絶縁膜の上に形
成された、ブラックマトリクスと画素電極とから構成さ
れる蓄積容量を有する液晶表示装置において、前記ブラ
ックマトリクスと画素電極との間に複数の絶縁膜が配設
され、前記複数の絶縁膜の前記ブラックマトリクスに接
する層は、無機層からなり、前記無機層は前記ブラック
マトリクスと概略同一形状にパターニングされているこ
とを特徴とする。 【００４０】また、本発明の構成の他の一つとして、絶
縁表面を有する基板の上に薄膜トランジスタを形成する
第１の工程と、前記薄膜トランジスタの上に有機樹脂か
らなる層を形成する第２の工程と、前記有機樹脂からな
る層の上に導電層を形成する第３の工程と、前記導電層
の上に少なくとも１層の無機層を形成する第４の工程
と、平坦化された有機樹脂層を設ける第５の工程とを有
し、前記第４の工程と前記第５の工程の間に少なくとも
１回のパターニング工程を有することを特徴とする。 【００４１】また、本発明の構成の他の一つとして、絶
縁表面を有する基板の上に薄膜トランジスタを形成する
工程と、前記薄膜トランジスタを覆って第１の層間絶縁
膜を形成する工程と、前記第１の層間絶縁膜の上に表面
が平坦な有機材料からなる第２の層間絶縁膜を形成する
工程と、前記第２の層間絶縁膜の上にブラックマトリク
スを形成する工程と、前記ブラックマトリクスの上に無
機層を形成する工程と、前記ブラックマトリクスと前記
無機層とを概略同一形状にパターニングする工程と、該
工程の後に、有機樹脂からなる第３の層間絶縁膜を形成
する工程と、前記薄膜トランジスタのドレイン領域と電
気的に連絡している画素電極を形成する工程とを有し、
前記画素電極と前記パターニングされたブラックマトリ
クスとが蓄積容量を形成していることを特徴とする。 【００４２】また、本発明の構成の他の一つとして、絶
縁表面を有する基板の上に薄膜トランジスタを形成する
工程と、前記薄膜トランジスタを覆って第１の層間絶縁
膜を形成する工程と、前記第１の層間絶縁膜の上に表面
が平坦な有機材料からなる第２の層間絶縁膜を形成する
工程と、前記第２の層間絶縁膜の上にブラックマトリク
スを形成する工程と、前記ブラックマトリクスをパター
ニングする工程と、前記パターニングされたブラックマ
トリクスを陽極酸化する工程と、該工程の後に、有機樹
脂からなる第３の層間絶縁膜を形成する工程と、前記薄
膜トランジスタのドレイン領域と電気的に連絡している
画素電極を形成する工程とを有し、前記画素電極と前記
パターニングされたブラックマトリクスとが蓄積容量を
形成していることを特徴とする。 【００４３】また、前記無機層は酸化珪素、窒化珪素ま
たは窒化酸化珪素からなることを特徴とする。 【００４４】また、前記複数の絶縁膜の最も表面に近い
層は平坦化された有機樹脂層であることを特徴とする。 【００４５】このように、誘電率の大きい無機層をブラ
ックマトリクスの上に設けることにより、単位面積当た
りの容量を高めることが可能となる。 【００４６】また、トップ容量型のブラックマトリクス
は、有機樹脂に挟まれた導電層という構成である。無機
層を形成することにより、ブラックマトリクスが有機樹
脂のパーティクルに対して保護されショートすることが
抑制することができた。 【００４７】 【発明の実施の形態】本発明の構成で、無機層として
は、誘電率が重要となり、非晶質窒化珪素膜、非晶質酸
化珪素膜、窒化酸化珪素膜（ＳｉＯx Ｎy ）、ＤＬＣ
（diamond like carbon ）膜、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｔａ2 Ｏ
5 、ＴｉＯ2 およびこれらの積層膜等を用いることがで
きる。特に誘電率が大きく、選択的にエッチングが可能
な窒化珪素膜を用いることが好ましい。 【００４８】これらの材料の誘電率の代表的な値を以下
に示す。また、比較としてポリイミドおよびアクリルの
誘電率も示す。 非晶質窒化珪素膜 ε＝７ 非晶質酸化珪素膜 ε＝４ 窒化酸化珪素膜 ε＝４．５〜５ ＤＬＣ膜 ε＝８〜１２ Ａｌ2 Ｏ3 ε＝８ Ｔａ2 Ｏ5 ε＝２０〜２７ ＴｉＯ2 ε＝３０〜４０ ポリイミド ε＝２．８〜３．４ アクリル ε＝３．２ 【００４９】無機層を設ける際に、その膜厚が重要にな
る。膜厚を薄くして電極間の距離を短くすることが好ま
しいが、蓄積容量の絶縁破壊電圧は少なくとも２０Ｖ以
上としたい。 【００５０】また、膜厚が１０〜３０ｎｍと薄くなる
と、均一な膜厚を得ることが難しくピンホールの発生な
どを引き起こす。 【００５１】また、無機層の膜厚が厚くなると、ブラッ
クマトリクスと無機層による段差が大きくなり、第３の
層間絶縁膜によって平坦化が困難になる。そのため、第
３の層間絶縁膜の膜厚も厚くすることになり、蓄積容量
の減少を招く。そのため、無機層の膜厚は、ブラックマ
トリクスと無機層の合計の膜厚が７００ｎｍ以下、好ま
しくは５００ｎｍ以下とする。 【００５２】そのため、窒化珪素膜を単層で用いるので
あれば、少なくとも５０ｎｍ以上の膜厚を必要とする。
ブラックマトリクスを２００ｎｍ設けた場合の窒化珪素
膜は５０〜３００ｎｍとする。好ましくは、５０〜２０
０ｎｍ、更に好ましくは５０〜１００ｎｍの膜厚で用い
る。 【００５３】多層構造からなる無機層を用いるならば、
ブラックマトリクス上に誘電率の大きいＤＬＣ膜を形成
し、その上に窒化珪素膜、酸化珪素膜又は窒化酸化珪素
膜からなる上層を設けた構成を利用することが可能であ
る。 【００５４】このような構成を採ることにより、塩素系
のエッチャントによるエッチングにより上層を選択的に
エッチングした後に、酸素系のエッチャントによるエッ
チングによりＤＬＣ膜をエッチングする。このエッチン
グにより同時に、レジストのアッシングも行うことがで
き、他の多層構造に比べてより少ない工程でパターニン
グされた無機層を得ることができた。 【００５５】また、酸化珪素膜は、誘電率ではポリイミ
ドとさほど変わらないが、酸化珪素膜は絶縁性が高く漏
洩電流が少ない。そのため、ショート等に対する高い信
頼性が得ることができ、蓄積容量の絶縁膜として用いる
ことは有効である。特に、無機層を多層構造とする際
に、酸化珪素膜をその一つとして用いることは有効であ
る。 【００５６】また、ブラックマトリクスにＡｌ或いはＴ
ａを用いた場合、陽極酸化を行うことにより、Ａｌ2 Ｏ
3 やＴａ2 Ｏ5 を表面に形成すると、誘電率の大きい無
機層が、ブラックマトリクスとの応力により発生するピ
ーリングを少なくでき、自己整合的に形成できるため有
効である。 【００５７】更に、無機層をブラックマトリクスに接し
て配置するため、第３の層間絶縁膜である有機材料中
に、０．５μｍ以下の大きさのパーティクルが残存する
ことにより発生する表示不良を減少させることができ
た。 【００５８】また、本願発明の作製方法としては、ブラ
ックマトリクスをパターニングする前に無機層を成膜す
ることを基本とする。つまり、無機層の形成後で第３の
層間絶縁膜を形成する前に少なくとも１回のパターニン
グ工程を有する。 【００５９】ただし、前述のように陽極酸化膜を無機層
として用いる場合はその限りではなく、パターニング後
に陽極酸化膜を形成しても良い。 【００６０】その結果、有機樹脂からなる第２の層間絶
縁膜からのガスの放出を防ぐことが実現できた。 【００６１】また、ブラックマトリクスと無機層を概略
同一形状にパターニングすることにより、応力を緩和す
ることができピーリングを抑制することができた。 【００６２】以上の構成は、ブラックマトリクスと画素
電極とからなる蓄積容量を例に説明したが、本発明の構
成は、有機樹脂に挟まれた導電層に対して、パーティク
ルに対する問題を解消するために用いることが可能であ
る。 【００６３】有機樹脂に挟まれた導電層の例としては、
第１の層間絶縁膜に有機樹脂を用いた場合のソース配線
やドレイン電極が考えられる。 【００６４】尚、本明細書中では、同一のマスクにより
パターニングされた複数の膜に対して、概略同一形状を
有していると認める。また、後述するように、無機層を
ひさし状に形成した場合のブラックマトリクスと無機層
とは概略同一形状を有していると認める。 【００６５】本明細書でいう電極とは、ＴＦＴのソース
領域或いはドレイン領域と電気的に連絡を取るための部
分の導電体を指す。また、ゲイトとしてＴＦＴ中で機能
する部分の導電体を指す。 【００６６】本明細書中でいう塩素系のエッチャントと
は、塩素若しくは塩素を一部に含む気体を指し、例え
ば、Ｃｌ2 、ＢＣｌ3 、ＳｉＣｌ4 、ＨＣｌ、ＣＣｌ4
等の単一気体若しくは混合気体、さらにこれらの単一気
体若しくは混合気体を塩素を含まない気体（例えばＨ
2 、Ｏ2 、Ｎ2 等）で希釈したものを指す。 【００６７】更に、本明細書中でいうフッ素系のエッチ
ャントとは、フッ素若しくはフッ素を一部に含む気体を
指し、例えば、Ｆ2 、ＢＦ3 、ＳｉＦ4 、ＨＦ、ＣＦ4
等の単一気体若しくは混合気体、さらにこれらの単一気
体若しくは混合気体を塩素を含まない気体（例えばＨ
2 、Ｏ2 、Ｎ2 等）で希釈したものを指す。 【００６８】また、本明細書中でいう酸素系のエッチャ
ントとは、酸素を含む気体を指し、例えば、Ｏ2 、Ｏ3
等およびＯ2 、Ｏ3 等を酸素を含まない気体（例えばＮ
2 、Ｈｅ等）で希釈したものを指す。 【００６９】 【実施例】 ［実施例１］図１に本明細書で開示する発明を利用した
アクティブマトリクス型の液晶表示装置の一画素の概略
上面図を示す。図中の１０７で示されるのがＴＦＴの半
導体層であり、１２６がゲイト配線である。また、１２
７で示されるのがソース配線であり、１２１がソース電
極である。図中で、各配線上には太線で示すブラックマ
トリクス１２４が形成されている。そして、図中点線で
示す画素電極１２９が、ドレイン電極１２２でＴＦＴと
電気的に連絡している。 【００７０】図中で太線と点線とで囲まれた右上がりの
斜線部Ｙが、ブラックマトリクスと画素電極との重畳し
た領域となり、蓄積容量を形成している。 【００７１】図２Ａに図１のＸ−Ｘ’部のＴＦＴ基板の
概略断面図を示す。また、図４Ａ〜Ｃにその作製工程図
を示す。 【００７２】まず、図４Ａに示すように基板１０１に図
示しない下地絶縁膜を形成する。基板として、ガラス基
板、石英基板又は半導体基板を用いることができる。本
実施例においてはガラス基板を用いる。また、基板に被
処理面を十分に洗浄した石英基板を用いるならば下地絶
縁膜は特に設けなくともよい。 【００７３】また、下地絶縁膜は、酸化珪素膜、窒化珪
素膜、窒化酸化珪素膜等を１００〜３００ｎｍの膜厚で
利用することができる。本実施例では、プラズマＣＶＤ
（Chemical Vapor Deposition ）法によって、ＴＥＯＳ
を原料に用いた酸化珪素膜を２００ｎｍの膜厚に形成す
る。 【００７４】次に、下地酸化珪素膜上に半導体層を形成
する。本実施例では、半導体層として、真性の非晶質珪
素膜をプラズマＣＶＤ法によって２０〜１００ｎｍ、本
実施例では５０ｎｍの膜厚に形成する。珪素膜は、プラ
ズマＣＶＤ法の他にＬＰＣＶＤ（low Pressure CVD）法
を用いてもよい。 【００７５】本実施例では真性の非晶質珪素膜を作製し
たが、閾値制御のためにボロンを添加したＰ型の珪素膜
やリンを添加したＮ型の珪素膜を用いてもよい。また、
多結晶珪素膜や微結晶珪素膜を用いてもよい。更に、珪
素膜以外に、化合物半導体、例えばＧａＡｓ、ＳｉX Ｇ
ｅ1-X （０＜Ｘ＜１）、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＩｎＳｂ、Ｃ
ｄＳ又はＰｂＳｅ等をＭＯＣＶＤ（Metal Organic CVD
）法で作製し、半導体層として用いることもできる。 【００７６】そして、非晶質珪素膜にパターニングを施
したマスク酸化珪素膜を設け、Ｎｉを添加する。このＮ
ｉは、結晶化工程において、非晶質珪素膜の結晶化をよ
り低温で行う触媒として機能する。その詳細な機構は特
開平０８−７８３２９号に開示されている。 【００７７】このようにして、選択的に珪素膜に添加さ
れたＮｉ元素は、加熱アニールによって、結晶が添加部
分から基板に平行な方向に横成長をする。本実施例で
は、５６０℃で１７時間結晶化を行う。 【００７８】その後、マスク酸化珪素膜を除去し、新た
にパターニングを施した酸化珪素膜を形成し、露出した
部分の結晶性珪素膜にリンを添加する。このリンは、結
晶化に用いたＮｉ元素を結晶性珪素膜からゲッタリング
する効果を有している。リンによるゲッタリングの詳細
は特願平０７−２１６６０８号に記載されている。 【００７９】リンを１×１０17cm-3〜２×１０20cm-3、
本実施例では５×１０19cm-3の濃度に添加した。その
後、基板を５５０〜６５０℃、本実施例では６００℃に
加熱することによりゲッタリングを行う。 【００８０】こうして形成された結晶性珪素膜をパター
ニングし、珪素膜の上にゲイト絶縁膜を形成する。ゲイ
ト絶縁膜は、酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜
又はこれらの積層膜を１００〜３００ｎｍの膜厚で用い
ることができるが、本実施例では、ＳｉＨ4 とＮ2 Ｏと
を用いたプラズマＣＶＤ法によって窒化酸化珪素膜を１
２０ｎｍの膜厚としてゲイト絶縁膜とした。 【００８１】その後、ゲイト配線となる金属をスパッタ
リングによって成膜し、パターニングを施すことによ
り、一部がゲイト電極１２０ａ、１２０ｂであるゲイト
配線１２６を４００ｎｍの膜厚に形成する。本実施例で
は、ゲイト配線としてアルミニウム合金を用いたが、ゲ
イト配線用の材料にクロム、タンタル、モリブデンとタ
ンタルの合金、ＴａとＡｌの積層又はクロムとアルミニ
ウムの積層等を用いてもよい。 【００８２】次に、ゲイト配線に陽極酸化を行い、陽極
酸化膜を形成する。この陽極酸化膜は外側に形成された
多孔質の陽極酸化膜と、内側に形成された緻密な陽極酸
化膜との２種類を形成する。この２種類の陽極酸化膜に
よって、低不純物領域およびオフセット領域を形成す
る。詳細は特開平０７−１３５３１８号に記載されてい
る。 【００８３】続いて、ゲイト配線および陽極酸化膜の下
の部分を除くゲイト絶縁膜をエッチングする。その後、
外側に形成された多孔質の陽極酸化膜を除去する。この
状態で、ゲイト配線をマスクとして自己整合的に不純物
をドーピングする。本実施例では、不純物としてリンを
ドーピングし、Ｎ型のＴＦＴを作製した。Ｐ型のＴＦＴ
を形成したいときはリンの変わりにボロンをドーピング
すれば良い。 【００８４】その後、リンがドーピングされたソース領
域、ドレイン領域、不純物添加領域を活性化するために
エキシマーレーザを照射する。このレーザー光として、
ＸｅＣｌ、ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ等を用いることが
できるが、本実施例ではＫｒＦを用いた発振波長２４８
ｎｍのエキシマーレーザを用いて、線状スキャン方式で
活性化を行った。 【００８５】このＮ型ＴＦＴは、ゲイト電極１２０ａ、
１２０ｂの下に形成されたチャネル領域１０２ａ、１０
２ｂを有し、ゲイト絶縁膜１１０ａ、１１０ｂによって
ドーズ量が少なくなった低不純物領域１０６がソース１
０３とチャネル１０２ａの間、不純物添加領域１０５と
チャネル１０２ａ、１０２ｂの間およびドレイン１０４
とチャネル１０２ｂの間に設けられており、緻密な陽極
酸化膜１１５ａ、１１５ｂの下にはオフセット領域が形
成されている。 【００８６】こうして完成したＮ型ＴＦＴを覆って、第
１の層間絶縁膜１１１を形成する。この第１の層間絶縁
には無機材料、例えば酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒化酸
化珪素膜、リン珪酸ガラス（ＰＳＧ）又はこれらの積層
膜を用いることができるが、本実施例では、酸化珪素膜
を９００ｎｍ形成して、第１の層間絶縁膜として用い
る。 【００８７】このようにして、図４Ａに示す構成を得
る。そして、第１の層間絶縁膜にコンタクトホールを開
口する。そして、ソース配線となる金属を成膜する。こ
の金属として、アルミニウム、クロム、タンタル、モリ
ブデンとタンタルの合金、タンタルとアルミニウムの積
層、チタンとアルミニウムの積層又はクロムとアルミニ
ウムの積層等を用いることができる。本実施例では、チ
タン／アルミニウム／チタンの積層膜を用いて、それぞ
れ１５００／３０００／１００ｎｍの膜厚にスパッタ法
で形成した。 【００８８】その後、ソース配線１２７にパターニング
する。そして，コンタクトホールを介して、ソース配線
の一部であるソース電極１２１とソース領域１０３とが
コンタクトを形成する。また、同時にドレイン領域１０
４に形成されたコンタクトホールを介して、ドレイン電
極１２２が形成される。更に、図示はしていないが、こ
のソース配線の形成において、ブラックマトリクスを接
地電位にするための引き出し電極も形成する。 【００８９】その後、第２の層間絶縁膜１１２としてポ
リイミドを設ける。成膜方法は、スピナーを用いたスピ
ンコーティング法を利用することにより、容易に表面が
平坦な被膜を得ることができる。スピナーにはフィルタ
ーを設けており、０．５μｍ以上の大きさのパーティク
ルを除去することができる。また、第２の層間絶縁膜に
はポリイミドの他にアクリル或いは他の有機樹脂を使用
することが可能である。また、第２の層間絶縁膜として
無機材料からなる絶縁膜と有機樹脂からなる絶縁膜との
積層構造も可能である。第２の層間絶縁膜は５００ｎｍ
〜３．０μｍ、本実施例では１．０μｍの膜厚に成膜す
る。 【００９０】続いて、ポリイミドを３００℃で１時間加
熱することにより焼成する。こうして形成された平坦な
ポリイミド膜１１２の上に、ブラックマトリクス１２３
としてＴｉをＲＦスパッタ法で、１５０℃に加熱しつつ
２００ｎｍの膜厚に成膜する。このブラックマトリクス
１２３は、蓄積容量の一方の電極となり、０Ｖの電位に
保つため、後の工程でソース配線と同時に形成した引き
出し電極と電気的に連絡する。 【００９１】ブラックマトリクスとしては、チタン、ア
ルミニウム、タンタル、クロム、窒化チタン等を適宜用
いることができる。その膜厚も１００〜４００ｎｍの範
囲で選択できる。 【００９２】ブラックマトリクスにアルミニウム、タン
タル、クロム、窒化チタンを設けるには、スパッタリン
グによって成膜することができる、特にＲＦスパッタ法
を用いることが簡易である。また、蒸着法を用いて成膜
することも可能である。 【００９３】ブラックマトリクスを形成した後に、無機
層１１８をブラックマトリクスの上に設ける。本実施例
では、誘電率の大きい窒化珪素膜を単層、プラズマＣＶ
Ｄ法を用いて形成する。本実施例での諸条件は、反応ガ
スとしてＳｉＨ4 、ＮＨ3 およびＮ2 を５sccm／３８sc
cm／８７sccmで用い、反応温度２５０℃で、１００ｎｍ
の膜厚に成膜する。 【００９４】無機層１１８としては、窒化珪素膜の他に
酸化珪素膜、窒化酸化珪素膜、ＤＬＣ膜、Ａｌ2 Ｏ3 、
Ｔａ2 Ｏ5 、ＴｉＯ2 、ＴａＮおよびこれらの積層膜等
を用いることができる。 【００９５】無機層１１８として酸化珪素膜を用いる場
合は、本実施例のプラズマＣＶＤ法において反応ガスを
ＳｉＨ4 又はＴＥＯＳと酸素又はオゾンとを用いれば良
い。窒化酸化珪素膜を用いる場合は、反応ガスをＳｉＨ
4 とＮ2 Ｏまたは／およびＮ2 とすればよい。ＤＬＣ膜
を用いる場合は、水素雰囲気中で炭素ターゲットをスパ
ッタする方法や、イオンビーム堆積法、ＥＣＲ（electr
on cyclotron resonance）ＣＶＤ法を用いて炭化水素化
物またはそれに加えて水素を反応ガスとして成膜すれば
よい。本実施例の無機層として、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｔａ2 Ｏ
5 、ＴｉＯ2 またはＴａＮを利用する場合は、スパッタ
法を用いて成膜すれば良い。 【００９６】無機層に結晶性の被膜を用いると、結晶粒
界によってピンホールや亀裂が生じ、表示不良やムラの
原因になる可能性が高いため、蓄積容量に用いる無機層
は均一な膜質の非晶質被膜が好ましい。そのため、無機
層の成膜の際に、反応圧力を高くするまたは／および温
度を低くするなどにより無機層を非晶質とすることが好
ましい。 【００９７】こうして、図４Ｂに示す構成を得る。その
後、無機膜１１８の上にレジストを設け、パターニング
を施すことによりブラックマトリクスのパターン１３０
を形成する。 【００９８】そして、無機層である窒化珪素膜をＲＩＥ
（reactive ion etching）等による異方性のドライエッ
チングによってエッチングする。エッチャントとしては
フッ素系、本実施例ではＣＦ4 ／Ｏ2 を４０sccm／６０
sccmで用いた。 【００９９】無機膜が窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化酸
化珪素膜、Ｔａ2 Ｏ5 またはＴａＮの場合、エッチャン
トとしてフッ素系のエッチャントを用いれば良い。ま
た、ＤＬＣ膜の場合であれば、エッチャントに酸素系を
用いれば良い。また、化学的に安定な物質、例えばＡｌ
2 Ｏ3 やＴｉＯ2 等には、ＨｅイオンやＡｒイオン等を
用いた物理的なエッチング（例えばイオンミリング）を
利用することが可能である。 【０１００】その後、同一のマスクでブラックマトリク
スであるチタン膜をエッチングする。エッチャントとし
て塩素系のエッチャント、本実施例では、Ｃｌ2 ／ＢＣ
ｌ3／ＳｉＣｌ4 を４０sccm／１０sccm／１８０sccmで
用いた。 【０１０１】また、Ｃｒ、Ａｌ、ＴｉＮをブラックマト
リクスに用いた場合は、同様に塩素系のエッチャントを
用いてエッチングすればよい。また、Ｔａを用いた場合
は、フッ素系のエッチャントを用いてエッチングすれば
良い。 【０１０２】無機層を物理的なエッチングでパターンす
る場合に、同時にブラックマトリクスまでエッチングす
ることは有効である。また、無機層に用いた材料が、塩
素系のエッチャントでエッチングできる場合は、同時に
ブラックマトリクスもエッチングすることができ工程を
簡略化することができ効果的である。 【０１０３】また、ブラックマトリクスをエッチングす
る際に塩素系のエッチャントを用いると、下地の有機樹
脂からなる第２の層間絶縁膜１１２への影響を少なくす
ることが可能である。 【０１０４】このように、無機層１１８を形成した後で
あって、且つ第３の層間絶縁膜１１３を形成する前に、
少なくとも１回（本実施例では無機層とブラックマトリ
クスとで２回）のパターニング工程を有している。 【０１０５】こうして、図２Ｃに示すようにパターニン
グされたブラックマトリクス１２４を得る。この後、パ
ターン１３０をウェットエッチングで剥離する。そし
て、第３の層間絶縁膜１１３を形成する。本実施例で
は、再びポリイミドを０．３〜０．７μｍ、本実施例で
は、０．５μｍの膜厚にフィルター付きのスピナーを用
いて塗布する。 【０１０６】第３の層間絶縁膜１１３としては、表面に
画素電極を形成するため平坦な膜が必要であり、ポリイ
ミド、アクリル等の有機樹脂を用いることが可能であ
る。また、第３の層間絶縁膜１１３を第２の層間絶縁膜
１１２と同一材料を用いると、応力を抑制することがで
き、優れた密着性を得ることができる。更に、コンタク
トホールの開口に際して、エッチングレートが等しいの
でエッチング残りを減らすことができ、コンタクト不良
を抑制することが可能であった。 【０１０７】こうして形成された第３の層間絶縁膜の上
にレジストを用いてパターンを形成し、コンタクトホー
ルをパターニングする。本実施例では、ＣＦ4 ／Ｏ2 ／
Ｈｅを５sccm／９５sccm／４０sccmで用いてドライエッ
チングによって形成する。 【０１０８】コンタクトホールの開口は、ウェットエッ
チングによっても形成することができるが、ドライエッ
チングで行う方がマージンを少なくでき、余分なスペー
スを減らすことができより好ましかった。また、このコ
ンタクトホールを形成する際に、同時に引き出し線とブ
ラックマトリクスとを電気的に連絡させるためのコンタ
クトホールを形成する。 【０１０９】そして、レジストを除去して、画素電極と
なる導電膜を形成し、ドレイン電極１２２を介して、Ｔ
ＦＴのドレイン領域１０４と電気的に連絡をさせた。こ
の導電膜には本実施例では、ＩＴＯ（Indium Tin Oxid
e）を用いた。同時に、この導電膜によって、ブラック
マトリクスと引き出し線とを電気的に連絡させた。 【０１１０】そして、導電膜をパターニングすることに
よって画素電極１２９を形成する。こうして、図２Ａに
示すように本発明を利用した液晶表示装置のＴＦＴ基板
を完成させる。 【０１１１】こうして形成されたＴＦＴ基板を用いた液
晶表示装置は、画素電極１２９とブラックマトリクス１
２４との間に無機層１１８として窒化珪素膜が形成され
ている。このため、画素部の蓄積容量を増やすことがで
き、高いコントラストを得ることが可能となった。ま
た、単位面積当たりの容量を大きくすることが実現でき
たため、ブラックマトリクスと、画素電極とによって形
成される蓄積容量の面積を少なくすることができ、その
結果、画素面積を広くすることができた。 【０１１２】本実施例では、画素電極としてＩＴＯを用
いた透過型の液晶表示装置を作製したが、画素電極にＡ
ｌやＴｉ等の反射電極を用いて反射型の液晶表示装置を
作製することも可能である。ＡｌやＴｉ等の反射電極
は、スパッタ法を用いて形成すればよい。 【０１１３】本実施例では、ブラックマトリクス１２４
と無機層１１８とを自己整合的に形成したため同一形状
となっているが、図３Ｂに示すように、ブラックマトリ
クス１２４をパターニング工程で過剰にエッチングする
ことにより、無機層１１８をひさし型とした構成をとる
と、ブラックマトリクスの端部においても有機樹脂のパ
ーティクルによるショートから保護することができ好ま
しかった。 【０１１４】図３Ｂの中で、１２９が画素電極、１１３
が第３の層間絶縁膜であり、領域Ｙが蓄積容量部となっ
ている。 【０１１５】また、本実施例では、ブラックマトリクス
と無機層とを自己整合的に形成したため同一形状となっ
ているが、ブラックマトリクスと無機層のマスクを変え
ることにより、異なるパターンとすることも、本発明の
有機樹脂の上に良質の無機層を設けるという効果を損ね
るものではない。 【０１１６】尚、ブラックマトリクスと無機層のマスク
を変えても、無機層のひさし型の部分を除いて、無機層
の下にはブラックマトリクスが必ずあり、無機層の形成
後であり、第３の層間絶縁膜の形成前に少なくとも１回
のパターニング工程を有している。 【０１１７】［実施例２］本実施例は、図２Ｂにその構
造を示すように、ドレイン領域と、画素電極との電気的
な連絡をとるためのドレイン電極の一つに、第２のドレ
イン電極２２５をブラックマトリクスを利用した例であ
る。その作製工程を図５Ａ〜Ｃに示す。 【０１１８】まず、基板２０１として、表面を良く洗浄
した石英基板を用いる。そして、基板２０１の上に非晶
質の珪素膜を８０ｎｍの膜厚にＬＰＣＶＤ法を用いて成
膜する。 【０１１９】そして、実施例１と同様にしてＮｉを添加
して結晶化を行う。その後、ＨＣｌを１〜１０ｖｏｌ％
含む酸素雰囲気中で８５０〜１１００℃に加熱すること
により、熱酸化膜を形成する。本実施例では、ＨＣｌが
３ｖｏｌ％、９５０℃、３０分の条件で熱酸化膜を形成
する。こうすることにより、Ｎｉ元素が塩素によって熱
酸化膜中にゲッタリングされる。 【０１２０】そして、この熱酸化膜を除去する。その
後、少なくともＴＦＴのチャネルとなる領域にボロンを
添加する。このボロンは、ＴＦＴの閾値制御のために添
加する。本実施例では、６×１０13ｃｍ-3のドーズ量添
加する。 【０１２１】こうして形成された結晶性の珪素膜にパタ
ーニングを施す。そして、結晶性珪素膜の上にゲイト絶
縁膜として、ＳｉＨ4 とＮ2 Ｏを用いたプラズマＣＶＤ
法によって、窒化酸化珪素膜を成膜する。本実施例で
は、１００ｎｍの膜厚に成膜する。そして、再びＨＣｌ
を１〜１０ｖｏｌ％含む酸素雰囲気中で８５０〜１１０
０℃に加熱することにより、熱酸化膜を形成する。この
熱酸化膜は結晶性の珪素膜と窒化酸化珪素膜との間に形
成されることによって、ゲイト絶縁膜の耐圧を大きく向
上できる。 【０１２２】そして、ゲイト配線となる金属膜をスパッ
タ法により成膜する。本実施例ではＡｌを用いて、４０
０ｎｍの膜厚に成膜する。そして、実施例１と同様に、
ゲイト配線にパターニングし、２種類の陽極酸化膜を形
成する。その後、ゲイト絶縁膜をゲイト配線および陽極
酸化膜をマスクとしてエッチングすることにより、窒化
酸化珪素膜よりなるゲイト絶縁膜２１０”ａ、２１０”
ｂと熱酸化膜よりなるゲイト絶縁膜２１０’ａ、２１
０’ｂが形成される。 【０１２３】そして、実施例１と同様に多孔質の陽極酸
化膜を除去し、リンを添加することにより、Ｎ型のＴＦ
Ｔを形成する。このＮ型のＴＦＴは、ゲイト電極２２０
ａ、２２０ｂの下に形成されたチャネル領域２０２ａ、
２０２ｂと、ゲイト絶縁膜によってドーズ量が少なくな
った低不純物領域２０６が、ソース２０３とチャネル２
０２ａの間、不純物添加領域２０５とチャネル２０２
ａ、２０２ｂの間およびドレイン２０４とチャネル２０
２ｂの間に設けられており、緻密な陽極酸化膜２１５
ａ、２１５ｂの下にはオフセット領域が形成されてい
る。 【０１２４】このＮ型ＴＦＴの上に第１の層間絶縁膜を
形成する。本実施例では、第１の層間絶縁膜として酸化
珪素膜２１１’とリン珪酸ガラス膜２１１”との積層膜
を用いる。酸化珪素膜は、ＴＥＯＳとＯ2 を用いたプラ
ズマＣＶＤ法により１００ｎｍの膜厚に形成する。そし
てその上にリン珪酸ガラス膜をＴＥＯＳとＰＨ3 とＯ2
を用いたプラズマＣＶＤ法により、８００ｎｍの膜厚に
形成する。 【０１２５】そして、コンタクトホールを開口して、ソ
ース配線となる金属を形成する。本実施例では、実施例
１と同様のＴｉ／Ａｌ／Ｔｉを用いた。そして、パター
ニングを施すことにより、ソース配線とソース領域２０
３とがコンタクトしているソース電極２２１が形成され
る。同時に、ドレイン領域２０４と電気的に連絡してい
る第１のドレイン電極２２２とが形成される。 【０１２６】この工程において、実施例１と同様に画素
部の外にはブラックマトリクスを接地電位とするための
引き出し電極がＴｉ／Ａｌ／Ｔｉにより形成される。 【０１２７】次に、第２の層間絶縁膜２１２として、ア
クリルを０．６〜２．０μｍ、本実施例では１．２μｍ
設ける。アクリルは、スピナーを用いたスピンコーティ
ング法により、平坦な表面を有する第２の層間絶縁膜を
得る。そして、２５０℃で１時間加熱することによりア
クリルを焼成する。 【０１２８】この第２の層間絶縁膜に、ドレイン領域と
電気的に連絡をとるためのコンタクトホールを形成す
る。この工程は、フッ素系のエッチャントを用いたドラ
イエッチングにより行う。同時に、ブラックマトリクス
と引き出し電極とが電気的に連絡をとるためのコンタク
トホールを開口する。 【０１２９】そして、ブラックマトリクスとしてＴａを
１００〜３００ｎｍ、本実施例では１５０ｎｍの膜厚に
形成する。次に、ブラックマトリクスの上にレジストを
設けパターニングすることによりパターン２３０を形成
する。 【０１３０】パターン２３０をマスクとして、フッ素系
のエッチャントを用いてブラックマトリクスに異方性の
ドライエッチングを施す。この工程で、図示していない
がフッ素系のエッチャントにより第２の層間絶縁膜２１
２もわずかにエッチングされ膜厚が薄くなる。 【０１３１】こうして、図５Ｂに示すように、ブラック
マトリクスのパターン２２４と、第２のドレイン電極２
２５が形成される。また、ブラックマトリクスと引き出
し電極とが電気的に連絡する。 【０１３２】次に、レジストのパターン２３０を除去
し、ブラックマトリクス２２４を陽極としてリン酸アン
モニウム水溶液を電界溶液に用いた陽極酸化を行い陽極
酸化膜Ｔａ2 Ｏ5 ２１８を７０〜３００ｎｍ、本実施例
では１５０ｎｍの膜厚に形成する。また、電界溶液とし
て、マロン酸等の有機酸、酒石酸アンモニウム、リン酸
アンモニウムまたは硼酸アンモニウムの水溶液等を用い
ることができる。 【０１３３】本実施例では、パターニング後に陽極酸化
を施すため、ブラックマトリクス２２４と第２のドレイ
ン電極２２５とが電気的に連絡していない。そのため、
陽極酸化によってブラックマトリクスの外部にさらされ
た表面には陽極酸化膜が形成されるが、第２のドレイン
電極２２５には陽極酸化膜が形成されない。その結果、
画素電極と第２のドレイン電極２２５とのコンタクトホ
ールの形成を容易にすることができる。 【０１３４】本実施例では、ブラックマトリクスをパタ
ーニングしてから陽極酸化を行ったが、パターニング前
に陽極酸化を行い全面に陽極酸化膜を形成してもよい。
特に、無機層として陽極酸化膜と他の無機層との積層構
造とするときには、パターニング前に陽極酸化を行い全
面に陽極酸化膜を形成後、他の無機層、例えば酸化珪素
膜を形成する必要がある。 【０１３５】こうして図５Ｃに示す状態を得る。次に、
第３の層間絶縁膜２１３として再びアクリルを形成す
る。アクリルはスピナーを用いて、０．２〜０．７μ
ｍ、本実施例では０．３μｍの膜厚に形成後２５０℃で
焼成してアクリルを成膜する。 【０１３６】続いて、第２のドレイン電極２２５へのコ
ンタクトホールを開口するために、アクリルをドライエ
ッチングする。エッチングは、フッ素系のエッチャント
を用いて行う。注意すべき点は、第２のドレイン電極で
あるＴａもフッ素系のエッチャントによりエッチングさ
れるため、選択比を取れるようにエッチャントを工夫す
る必要がある。本実施例ではＣＦ4 ／Ｏ2 ／Ｈｅを５sc
cm／９５sccm／４０sccmで用いる。 【０１３７】次に、画素電極となる導電膜としてＩＴＯ
を成膜し、パターニングを施す。こうして図２Ｂに示す
ように、ドレイン領域２０４と第１のドレイン電極２２
２および第２のドレイン電極２２５を介して電気的に接
続した画素電極２２９を形成することができた。 【０１３８】また、図２Ｂ中の領域Ｙで示されるのが、
画素電極２２９とブラックマトリクス２２４とで形成さ
れる蓄積容量である。本実施例では、第２および第３の
層間絶縁膜としてアクリルを用いるため、ポリイミドと
比較して平坦性の優れた層間絶縁膜を得ることができ
る。 【０１３９】また、本実施例では、陽極酸化膜を無機層
２１８として用いたため、誘電率の大きい無機層を残留
応力によるピーリング等を起こさずに形成することがで
きた。更に、パターニング後に陽極酸化を行ったためブ
ラックマトリクスの外部表面の全面に陽極酸化膜を形成
することができ、パーティクル等により発生する表示不
良を更に低減させることができた。 【０１４０】なお、本実施例のように、第２のドレイン
電極２２５を設けることは、第２の層間絶縁膜と第３の
層間絶縁膜とのエッチング速度の違いを考慮する必要が
なく有効である。 【０１４１】本実施例では、画素電極としてＩＴＯを用
いた透過型の液晶表示装置を作製したが、画素電極にＡ
ｌやＴｉ等の反射電極を用いて反射型の液晶表示装置を
作製することも可能である。ＡｌやＴｉ等の反射電極
は、スパッタ法を用いて形成すればよい。 【０１４２】［実施例３］本実施例は、図３Ａにその構
成を示すように逆スタガー型のＴＦＴを用いた例であ
る。また、本実施例では、無機層を積層構造とした例で
ある。図６Ａ〜Ｃにその作製工程を示す。 【０１４３】まず、図６Ａに示すように、基板３０１上
にゲイト電極３２０ａ、３２０ｂを形成する。本実施例
では、基板として、下地酸化珪素膜を１００ｎｍ設けた
ガラス基板を用いた。また、ゲイト配線としてはスパッ
タ法で成膜したＴａをパターニングすることにより形成
した。 【０１４４】続いて、ゲイト配線を陽極として、リン酸
アンモニウム水溶液を電界溶液とした陽極酸化によって
陽極酸化膜３１５ａ、３１５ｂを形成する。この陽極酸
化膜Ｔａ2 Ｏ5 は、５０〜３００ｎｍ、本実施例では１
００ｎｍ成膜し、ゲイト絶縁膜の一つとして機能する。 【０１４５】そして、窒化珪素膜をゲイト絶縁膜３１０
として、１５０ｎｍの膜厚に成膜する。その後、半導体
層として非晶質珪素膜をプラズマＣＶＤ法を用いて５０
ｎｍの膜厚に成膜する。 【０１４６】その後、エキシマーレーザを照射すること
により非晶質珪素膜を結晶化する。本実施例では、Ｘｅ
Ｃｌを用いた波長３０８ｎｍのレーザを用いて、室温中
で３０Ｈｚ、２００〜４００ｍＪ／ｃｍ2 、本実施例で
は３００ｍＪ／ｃｍ2 の条件で線状に照射し、走査する
ことにより結晶化を行う。 【０１４７】次に、結晶化した珪素膜をパターニング
し、島状の結晶性珪素膜を形成する。 【０１４８】こうして形成された島状の結晶性珪素膜の
上にレジストを形成し、ガラス基板側から露光すること
により、ゲイト配線をマスクとするパターンを得ること
ができる。続いて、このパターンをマスクとして不純物
を添加する。 【０１４９】本実施例では、不純物としてリンを５×１
０14cm-3のドーズ量で添加した。そして、再びエキシマ
ーレーザを照射することによりソース、ドレインを活性
化する。本実施例では、波長が２４８ｎｍのＫｒＦレー
ザを用いて２５０ｍＪ／ｃｍ 2 の条件で照射する。 【０１５０】こうして、ソース領域３０３、ドレイン領
域３０４および不純物添加領域３０５と、ゲイト電極３
２０ａ、３２０ｂの上に形成されたチャネル領域３０２
ａ、３０２ｂとを有したＮ型のＴＦＴを得る。 【０１５１】次に、第１の層間絶縁膜３１１として酸化
珪素膜をプラズマＣＶＤ法で４００〜１２００ｎｍ、本
実施例では６００ｎｍの膜厚に形成することにより、図
６Ａに示す状態を得る。 【０１５２】そして、実施例１と同様に、第１の層間絶
縁膜にコンタクトホールを形成し、ソース配線を形成す
る。こうして、ソース電極３２１とドレイン電極３２２
が形成される。同時に、ブラックマトリクスの引き出し
電極も形成する。 【０１５３】続いて、第２の層間絶縁膜として酸化珪素
膜とポリイミドの積層膜を形成する。酸化珪素膜３１
２’はプラズマＣＶＤ法によりＴＥＯＳとＯ2 から２０
０ｎｍ形成される。また、ポリイミド３１２”はスピナ
ーを用いたスピンコーティング法により０．８μｍ形成
される。 【０１５４】こうして形成された表面が平坦な第２の層
間絶縁膜の上にブラックマトリクス３２３を設ける。本
実施例ではブラックマトリクス３２３としてＣｒをスパ
ッタ法を用いて２００ｎｍ形成する。 【０１５５】更に、図６Ｂに示すようにブラックマトリ
クスの上に無機層を２層設ける。本実施例では、第１の
無機層３１８としてＤＬＣ膜を第２の無機層３１９とし
て酸化珪素膜を設ける。 【０１５６】ＤＬＣ膜３１８は、炭化水素をイオン源と
したイオンビーム堆積法を用いて５０ｎｍの膜厚に形成
する。その後、酸化珪素膜３１９をＳｉＨ4 とＯ2 を用
いたプラズマＣＶＤ法により１００ｎｍの膜厚に形成す
る。 【０１５７】そして、レジストを塗布し、パターニング
することによりパターンを形成する。続いて、パターン
をマスクとしてフッ素系のエッチャントを用いてドライ
エッチングすることにより酸化珪素膜３１９をエッチン
グする。そして、エッチャントを酸素系のエッチャント
として、ＤＬＣ膜３１８のエッチングとパターンのアッ
シングを同時に行う。 【０１５８】次に、無機層をマスクとして塩素系のエッ
チャントを用いたドライエッチングにより、ブラックマ
トリクス３２３をパターニングする。こうして、図６Ｃ
に示すようにパターニングされたブラックマトリクス３
２４を得る。 【０１５９】このように、無機層３１８、３１９を形成
した後であって、且つ第３の層間絶縁膜３１３を形成す
る前に、少なくとも１回（本実施例では無機層を２層と
ブラックマトリクスとで３回）のパターニング工程を有
している。 【０１６０】続いて、第３の層間絶縁膜３１３として、
アクリルを０．３μｍの膜厚に形成する。アクリルは、
スピナーを用いたスピンコーティング法で形成する。 【０１６１】そして、第２の層間絶縁膜３１２’、３１
２”と第３の層間絶縁膜３１３に、ドレイン電極３２２
へのコンタクトホールを開口する。このエッチングは、
フッ素系のエッチャントを用いたドライエッチングによ
り行う。そして、画素電極３２９としてＩＴＯを形成し
図３Ａに示す状態を得る。 【０１６２】こうして、形成された液晶表示装置のＴＦ
Ｔ基板は、領域Ｙで示す蓄積容量を有している。この蓄
積容量には、無機層としてＤＬＣ膜と酸化珪素膜の積層
構造となっており、単位面積当たりの容量を増やすこと
ができ、且つ漏洩電流も少なくすることができた。 【０１６３】また、ＤＬＣ膜をエッチングする際にパタ
ーンをアッシングすることができたため、多層としたこ
とによる工程数の増加を減らすことができた。 【０１６４】本実施例では、画素電極としてＩＴＯを用
いた透過型の液晶表示装置を作製したが、画素電極にＡ
ｌやＴｉ等の反射電極を用いて反射型の液晶表示装置を
作製することも可能である。ＡｌやＴｉ等の反射電極
は、スパッタ法を用いて形成すればよい。 【０１６５】本実施例では、ブラックマトリクス３２４
と無機層３１８、３１９とを自己整合的に形成したため
同一形状となっているが、ブラックマトリクスをパター
ニング工程で過剰にエッチングすることにより、少なく
とも無機層の一つをひさし型とした構成をとると、ブラ
ックマトリクスの端部においても有機樹脂のパーティク
ルによるショートから保護することができ好ましかっ
た。 【０１６６】本実施例では、ソース配線と同時に形成し
たドレイン電極だけを設けた構成であるが、実施例２で
概略説明したように、ブラックマトリクスを用いた第２
のドレイン電極を設けた構成としてもよい。 【０１６７】なお、本実施例のように、第２の層間絶縁
膜３１２’、３１２”が積層である場合や第２の層間絶
縁膜と第３の層間絶縁膜とが異なる場合に第２のドレイ
ン電極を設けることは、エッチング速度の違いを考慮す
る必要がなく有効である。 【０１６８】［実施例４］本実施例は、画素部に本発明
の構成を利用した液晶表示装置の利用例を示す。図７Ａ
〜Ｆにその利用例の概略図を示す。 【０１６９】図７ＡはＰＤＡの情報表示部に本発明を利
用した液晶表示装置を利用した例である。本体２００１
は、表示装置２００５、集積化回路２００６およびカメ
ラ部を有している。ここで、表示装置２００５のブラッ
クマトリクスと画素電極との間には無機層が挟まれてい
る。具体的には、実施例１乃至３のＴＦＴ基板を利用し
ている。 【０１７０】図中の２００２は、画像を入力するための
カメラ部であり、操作スイッチ２００４で操作する。受
像部２００３は、ＣＣＤ素子やＣＭＯＳ固体撮像素子で
構成されている。 【０１７１】図７ＢはＨＭＤ（Head Mounted Display）
の表示部に本発明を利用した液晶表示装置を利用した例
である。本体２１０１は、表示装置２１０２およびバン
ド部２１０３から構成されている。ここで、表示装置２
１０２に本発明の構成を利用している。具体的には、実
施例１乃至３のＴＦＴ基板を利用している。 【０１７２】図７Ｃはカーナビゲーションシステムの表
示部に本発明を利用した液晶表示装置を利用した例であ
る。本体２２０１は、表示装置２２０２、操作スイッチ
２２０３およびアンテナ２２０４から構成されている。
ここで、表示装置２２０２に本発明の構成を利用してい
る。具体的には、実施例１乃至３のＴＦＴ基板を利用し
ている。 【０１７３】図７ＤはＰＨＳの情報表示部に本発明を利
用した液晶表示装置を利用した例である。本体２３０１
は、音声出力部２３０２、音声入力部２３０３、表示装
置２３０４、操作スイッチ２３０５およびアンテナ２３
０６から構成されてから構成されている。ここで、表示
装置２３０４に本発明の構成を利用している。具体的に
は、実施例１乃至３のＴＦＴ基板を利用している。 【０１７４】図７Ｅはビデオカメラの表示部に本発明を
利用した液晶表示装置を利用した例である。本体２４０
１は、表示装置２４０２、音声入力部２４０３、操作ス
イッチ２４０４、バッテリー２４０５、受像部２４０６
および集積化回路２４０７から構成されている。ここ
で、表示装置２４０２に本発明の構成を利用している。
具体的には、実施例１乃至３のＴＦＴ基板を利用してい
る。 【０１７５】図７Ｆはプロジェクタに本発明を利用した
液晶表示装置を利用した例である。本体２５０１は、光
源２５０２、表示装置２５０３、光学系２５０４および
スクリーン２５０５から構成されてから構成されてい
る。ここで、表示装置２５０３に本発明の構成を利用し
ている。具体的には、実施例１乃至３のＴＦＴ基板を利
用している。 【０１７６】 【発明の効果】このように、ブラックマトリクスと画素
電極との間に無機層を設けることにより、従来よりも単
位面積当たりの容量が大きい蓄積容量を設けることがで
き、従来の無機層を設けない液晶表示装置に比べて、本
発明を用いて作製した液晶表示装置は、コントラスト比
が２０〜３０％向上した。 【０１７７】また、単位面積当たりの容量が大きくなっ
たため、蓄積容量に用いる面積を小さくすることがで
き、その結果、開口率を大きくすることが実現できた。
また、本発明を用いることにより、従来と同じパネルサ
イズで、より高精細化を実現することが可能となる。 【０１７８】さらに、無機層を設けることによって、従
来、第３の層間絶縁膜である有機樹脂のパーティクルに
よる表示不良を従来の１／１０に減らすことができた。
ＳＸＧＡのパネルは約１３０万画素を有しているが、
０．５μｍ以下のパーティクルによる表示不良を数個以
内に抑えることができた。また、無機層を設けたことに
より、パーティクルの影響が緩和され、第３の層間絶縁
膜の膜厚を薄くすることが可能となり、更に、蓄積容量
を大きくすることができる。 【０１７９】また、ブラックマトリクスに限らず、有機
樹脂に挟まれた導電層に対して、無機層を設けることに
より、パーティクルによるショートを防止することがで
きる。 【０１８０】ブラックマトリクスと無機層を自己整合的
に形成したことにより、無機層の応力を緩和することが
でき、ピーリングを減らすことができる。
薄膜トランジスタを用いたアクティブマトリクス型の液
晶表示装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと略）を
用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置は、今日
２０型以上という大画面化、また、ＳＸＧＡ（super ex
tendedgraphics array ）という高精細化が実現されて
いる。 【０００３】また、アクティブマトリクス型の液晶表示
装置は、ノートパソコンやＰＤＡ（personal digital a
ssistant）等の携帯型の情報機器にも応用され、消費電
力を少なくする努力が為されている。。 【０００４】その一つとして、開口率を高めることによ
って消費電力を抑えることが可能である。理想的には、
１０型程度の液晶表示装置では、８０％以上の開口率
を、また４型程度の液晶表示装置では６０％以上の開口
率を目指している。 【０００５】開口率を低下させる要因の一つとして、画
素部における蓄積容量がある。特にプロジェクタ・ライ
トバルブ向けの３型以下の小型パネルのような高精細パ
ネルでは、画素面積が小さいため蓄積容量の占有面積に
よる開口率の低下が顕著に見られる。 【０００６】蓄積容量の構造を分類すると、 １）ゲイト絶縁膜を利用したもの ２）層間絶縁膜を利用したもの ３）パッシベーション絶縁膜を利用したもの ４）上記１) 〜３）を組み合わせたもの に分けられ、上記１）の構成が単位面積当たりの容量が
大きいため広く利用されている。 【０００７】また、蓄積容量の接続として、 ａ）専用容量配線を用いた共通電極型 ｂ）隣接走査線を利用した兼用型 の２種類があり、実際問題として、ｂ）の接続方法は走
査方向を変えると、画素ＴＦＴの電極側に瞬間的に発生
する高電圧による画質の低下という問題が発生する。 【０００８】 【発明の背景】専用容量配線を用いた共通電極型の一例
として、遮光のためのブラックマトリクスをＴＦＴ上に
配置し、更に共通電極として利用することにより、画素
電極とブラックマトリクスとで蓄積容量を形成する方式
（トップ容量型）は、既に本発明者によって出願されて
いる（特願平０８−５８５００号）。 【０００９】また、このブラックマトリクスは、その下
に配線されるソース配線、ゲイト配線等のバスラインに
対するシールドとしての機能を有している。図８Ａ、Ｂ
にトップ容量型を採用した液晶表示装置の画素部の断面
構造を示す。 【００１０】図８Ａに示されるように、基板８０１上に
ダブルゲイトからなるＴＦＴが構成されている。そし
て、チャネル領域８０２ａ、８０２ｂとソース領域８０
３、ドレイン領域８０４および不純物領域８０５とから
なる半導体層を有したＴＦＴは、その上にゲイト絶縁膜
８１０を介してゲイト電極８２０ａ、８２０ｂが配設さ
れている。 【００１１】そして、無機材料からなる第１の層間絶縁
膜８１１がＴＦＴを覆って形成されている。そして、コ
ンタクトホールを介してＴＦＴのソース領域８０３とソ
ース電極８２１とがコンタクトしている。また、ＴＦＴ
のドレイン領域８０４とドレイン電極８２２とがコンタ
クトしている。 【００１２】無機材料からなる第１の層間絶縁膜８１１
とソース電極とを覆って有機樹脂からなる第２の層間絶
縁膜８１２が形成されている。この有機樹脂８１２は、
ＴＦＴの配線等による凹凸を解消するために設けられ、
その表面は概略平坦となっている。 【００１３】こうして形成された有機樹脂膜８１２の上
に導電性を有するブラックマトリクス８２４を配置し、
その上に有機材料からなる第３の層間絶縁膜８１３が設
けられている。そして、第３の層間絶縁膜８１３と第２
の層間絶縁膜８１２に開口したコンタクトホールを介し
て、ドレイン電極８２２と画素電極８２９とがコンタク
トし、ＴＦＴのドレイン領域８０４と画素電極８２９と
が電気的に連絡している。 【００１４】図８Ａの構成で、Ｙで示される領域が、ブ
ラックマトリクス８２４と画素電極８２９とを電極とす
る蓄積容量である。このブラックマトリクスは金属から
なり、例えばＴｉ、ＣｒまたはＴｉＮ等が用いられる。 【００１５】また、図８Ｂはブラックマトリクスを形成
する前に第２の層間絶縁膜である有機樹脂８１２にコン
タクトホールを形成し、ブラックマトリクスを形成する
際にドレイン電極８２２とコンタクトする第２のドレイ
ン電極８２５を形成した例である。 【００１６】そして、有機材料からなる第３の層間絶縁
膜８１３を設け、コンタクトホールを介して、画素電極
８２９を第２の電極８２５とコンタクトさせ、ＴＦＴの
ドレイン領域８０４と電気的に連絡した構成となってい
る。 【００１７】図８Ｂの構成においても領域Ｙが、ブラッ
クマトリクス８２４と画素電極８２９とによる蓄積容量
となっている。 【００１８】 【発明が解決しようとする課題】 【００１９】上述のように、トップ容量型の液晶表示装
置における蓄積容量（領域Ｙ）は、ブラックマトリク
ス、画素電極および有機樹脂からなる第３の層間絶縁膜
とから構成される。 【００２０】このように上下の層を有機樹脂に挟まれた
導電層は、周囲の有機樹脂中のパーティクル等による影
響を受けやすい。特に、導電層は電極として用いること
が多く、パーティクルによって電気的な短絡（ショー
ト）を起こしやすい。 【００２１】本発明者が研究した結果、使用前にフィル
タを通すことにより０．５μｍ以上の大きさのパーティ
クルを除去することは可能であったが、０．５μｍ以下
の大きさのパーティクルを完全に除去することは困難で
あった。 【００２２】蓄積容量を構成する第３の層間絶縁膜とし
て用いられる有機材料中にも０．５μｍ以下の大きさの
パーティクルが残存する。そのため、画素電極とブラッ
クマトリクスとがショートすることにより、容量として
の機能が損なわれていた。また、ショートすることによ
り、点欠陥や線欠陥等の表示不良が発生していた。 【００２３】本発明者の経験によると、０．５μｍ以下
のパーティクルによる表示不良の発生確率は、１０万分
の１〜１００万分の１程度と思われる。例えば、ＶＧＡ
（video graphics array）パネルはおよそ３０万の画素
を有しているが、０．５μｍ以下のパーティクルによる
点欠陥が多いときには数個発生する。 【００２４】ところで、この蓄積容量の容量は、以下の
式で表せる。 Ｃ＝εＳ／ｄ （Ｃ：容量、ε：電極間の誘電率、Ｓ：電極面積、ｄ：
電極間距離） 【００２５】従って、この蓄積容量の単位面積当たりの
容量を増加させる手段として、 ｄ）電極面積を大きくする。 ｅ）画素電極とブラックマトリクスとの距離を縮める。 ｆ）電極間の誘電率を大きくする。 ことが考えられる。 【００２６】しかしながら、ｄの手段は現在様々な工夫
がなされているが、基本的に開口率の低下を招き、特に
小型のパネルにおいては実現が困難である。 【００２７】また、上記ｅの方法は、容易に実現可能で
あるが、蓄積容量の単位面積当たりの容量を増やすため
に、第３の層間絶縁膜を薄くすると、第３の層間絶縁膜
が有機樹脂から構成されるためパーティクルによる表示
不良の発生確率が増加することは確実である。 【００２８】ｆの方法を実現するためには、誘電率の大
きい物質（例えば窒化珪素膜）を電極間に用いる必要が
ある。しかしながら、従来からブラックマトリクスをＴ
ＦＴ上の上に形成する際に、電極および配線等によって
生じる凹凸からの影響を排除するため、第２の層間絶縁
膜として有機樹脂を用い平坦化している。 【００２９】窒化珪素膜をブラックマトリクスの上に設
ける際に、表面に露呈した第２の層間絶縁膜である有機
樹脂から水やメタン等のガスが発生し、現状の成膜方法
では良質な窒化珪素膜を得ることが難しいことが判明し
た。 【００３０】また、有機樹脂に直接設けられた窒化珪素
膜は応力によってピーリングしやすく、液晶表示素子の
信頼性を損ねる結果となった。 【００３１】更に、図９に示すように、窒化珪素膜９１
８を設けることにより、画素電極がドレイン領域９０４
と電気的に連絡するために、第３の層間絶縁膜９１３を
テーパ状にエッチングし、続いて窒化珪素膜９１８をエ
ッチングする。その後第２の層間絶縁膜９１２もエッチ
ングするが、この工程で、図９に示すように窒化珪素膜
９１８の下まで回り込んでエッチングしてしまう。 【００３２】これは、第２の層間絶縁膜９１２と第３の
層間絶縁膜９１３のエッチング速度は速く、無機層９１
８のエッチング速度は遅いため、このような構成とな
る。その結果図９中Ｚで示す段差部分において画素電極
のコンタクト不良が生じ易くなるという問題も発生す
る。 【００３３】尚、コンタクトホールは多少はテーパ状に
形成されるが、他の図面では簡略のためコンタクトホー
ルは矩形で示す。 【００３４】本明細書で開示する発明は、有機樹脂のパ
ーティクルによるショートを解消することを課題とす
る。 【００３５】また、トップ容量型を蓄積容量に採用した
液晶表示装置の単位面積当たりの容量を高めることを課
題とする。 【００３６】また、有機樹脂層の上に良質な膜を形成す
ることを課題とする。 【００３７】 【課題を解決するための手段】本明細書で開示する発明
の構成の一つは、有機樹脂に上下が挟まれた導電層を有
する液晶表示装置において、前記導電層の上には無機層
が設けられ、前記導電層の下の有機樹脂は表面が平坦化
され、前記導電層と前記無機層は概略同一形状を有して
いることを特徴とする。 【００３８】また、本明細書で開示する他の発明の構成
は、表面が平坦な有機樹脂の上に形成された、ブラック
マトリクスと画素電極とから構成される蓄積容量を有す
る液晶表示装置において、前記ブラックマトリクスと画
素電極との間に複数の絶縁膜が配設され、前記複数の絶
縁膜の前記ブラックマトリクスに接する層は、無機層か
らなることを特徴とする。 【００３９】また、本明細書で開示する他の発明の構成
は、表面が平坦な有機樹脂からなる層間絶縁膜の上に形
成された、ブラックマトリクスと画素電極とから構成さ
れる蓄積容量を有する液晶表示装置において、前記ブラ
ックマトリクスと画素電極との間に複数の絶縁膜が配設
され、前記複数の絶縁膜の前記ブラックマトリクスに接
する層は、無機層からなり、前記無機層は前記ブラック
マトリクスと概略同一形状にパターニングされているこ
とを特徴とする。 【００４０】また、本発明の構成の他の一つとして、絶
縁表面を有する基板の上に薄膜トランジスタを形成する
第１の工程と、前記薄膜トランジスタの上に有機樹脂か
らなる層を形成する第２の工程と、前記有機樹脂からな
る層の上に導電層を形成する第３の工程と、前記導電層
の上に少なくとも１層の無機層を形成する第４の工程
と、平坦化された有機樹脂層を設ける第５の工程とを有
し、前記第４の工程と前記第５の工程の間に少なくとも
１回のパターニング工程を有することを特徴とする。 【００４１】また、本発明の構成の他の一つとして、絶
縁表面を有する基板の上に薄膜トランジスタを形成する
工程と、前記薄膜トランジスタを覆って第１の層間絶縁
膜を形成する工程と、前記第１の層間絶縁膜の上に表面
が平坦な有機材料からなる第２の層間絶縁膜を形成する
工程と、前記第２の層間絶縁膜の上にブラックマトリク
スを形成する工程と、前記ブラックマトリクスの上に無
機層を形成する工程と、前記ブラックマトリクスと前記
無機層とを概略同一形状にパターニングする工程と、該
工程の後に、有機樹脂からなる第３の層間絶縁膜を形成
する工程と、前記薄膜トランジスタのドレイン領域と電
気的に連絡している画素電極を形成する工程とを有し、
前記画素電極と前記パターニングされたブラックマトリ
クスとが蓄積容量を形成していることを特徴とする。 【００４２】また、本発明の構成の他の一つとして、絶
縁表面を有する基板の上に薄膜トランジスタを形成する
工程と、前記薄膜トランジスタを覆って第１の層間絶縁
膜を形成する工程と、前記第１の層間絶縁膜の上に表面
が平坦な有機材料からなる第２の層間絶縁膜を形成する
工程と、前記第２の層間絶縁膜の上にブラックマトリク
スを形成する工程と、前記ブラックマトリクスをパター
ニングする工程と、前記パターニングされたブラックマ
トリクスを陽極酸化する工程と、該工程の後に、有機樹
脂からなる第３の層間絶縁膜を形成する工程と、前記薄
膜トランジスタのドレイン領域と電気的に連絡している
画素電極を形成する工程とを有し、前記画素電極と前記
パターニングされたブラックマトリクスとが蓄積容量を
形成していることを特徴とする。 【００４３】また、前記無機層は酸化珪素、窒化珪素ま
たは窒化酸化珪素からなることを特徴とする。 【００４４】また、前記複数の絶縁膜の最も表面に近い
層は平坦化された有機樹脂層であることを特徴とする。 【００４５】このように、誘電率の大きい無機層をブラ
ックマトリクスの上に設けることにより、単位面積当た
りの容量を高めることが可能となる。 【００４６】また、トップ容量型のブラックマトリクス
は、有機樹脂に挟まれた導電層という構成である。無機
層を形成することにより、ブラックマトリクスが有機樹
脂のパーティクルに対して保護されショートすることが
抑制することができた。 【００４７】 【発明の実施の形態】本発明の構成で、無機層として
は、誘電率が重要となり、非晶質窒化珪素膜、非晶質酸
化珪素膜、窒化酸化珪素膜（ＳｉＯx Ｎy ）、ＤＬＣ
（diamond like carbon ）膜、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｔａ2 Ｏ
5 、ＴｉＯ2 およびこれらの積層膜等を用いることがで
きる。特に誘電率が大きく、選択的にエッチングが可能
な窒化珪素膜を用いることが好ましい。 【００４８】これらの材料の誘電率の代表的な値を以下
に示す。また、比較としてポリイミドおよびアクリルの
誘電率も示す。 非晶質窒化珪素膜 ε＝７ 非晶質酸化珪素膜 ε＝４ 窒化酸化珪素膜 ε＝４．５〜５ ＤＬＣ膜 ε＝８〜１２ Ａｌ2 Ｏ3 ε＝８ Ｔａ2 Ｏ5 ε＝２０〜２７ ＴｉＯ2 ε＝３０〜４０ ポリイミド ε＝２．８〜３．４ アクリル ε＝３．２ 【００４９】無機層を設ける際に、その膜厚が重要にな
る。膜厚を薄くして電極間の距離を短くすることが好ま
しいが、蓄積容量の絶縁破壊電圧は少なくとも２０Ｖ以
上としたい。 【００５０】また、膜厚が１０〜３０ｎｍと薄くなる
と、均一な膜厚を得ることが難しくピンホールの発生な
どを引き起こす。 【００５１】また、無機層の膜厚が厚くなると、ブラッ
クマトリクスと無機層による段差が大きくなり、第３の
層間絶縁膜によって平坦化が困難になる。そのため、第
３の層間絶縁膜の膜厚も厚くすることになり、蓄積容量
の減少を招く。そのため、無機層の膜厚は、ブラックマ
トリクスと無機層の合計の膜厚が７００ｎｍ以下、好ま
しくは５００ｎｍ以下とする。 【００５２】そのため、窒化珪素膜を単層で用いるので
あれば、少なくとも５０ｎｍ以上の膜厚を必要とする。
ブラックマトリクスを２００ｎｍ設けた場合の窒化珪素
膜は５０〜３００ｎｍとする。好ましくは、５０〜２０
０ｎｍ、更に好ましくは５０〜１００ｎｍの膜厚で用い
る。 【００５３】多層構造からなる無機層を用いるならば、
ブラックマトリクス上に誘電率の大きいＤＬＣ膜を形成
し、その上に窒化珪素膜、酸化珪素膜又は窒化酸化珪素
膜からなる上層を設けた構成を利用することが可能であ
る。 【００５４】このような構成を採ることにより、塩素系
のエッチャントによるエッチングにより上層を選択的に
エッチングした後に、酸素系のエッチャントによるエッ
チングによりＤＬＣ膜をエッチングする。このエッチン
グにより同時に、レジストのアッシングも行うことがで
き、他の多層構造に比べてより少ない工程でパターニン
グされた無機層を得ることができた。 【００５５】また、酸化珪素膜は、誘電率ではポリイミ
ドとさほど変わらないが、酸化珪素膜は絶縁性が高く漏
洩電流が少ない。そのため、ショート等に対する高い信
頼性が得ることができ、蓄積容量の絶縁膜として用いる
ことは有効である。特に、無機層を多層構造とする際
に、酸化珪素膜をその一つとして用いることは有効であ
る。 【００５６】また、ブラックマトリクスにＡｌ或いはＴ
ａを用いた場合、陽極酸化を行うことにより、Ａｌ2 Ｏ
3 やＴａ2 Ｏ5 を表面に形成すると、誘電率の大きい無
機層が、ブラックマトリクスとの応力により発生するピ
ーリングを少なくでき、自己整合的に形成できるため有
効である。 【００５７】更に、無機層をブラックマトリクスに接し
て配置するため、第３の層間絶縁膜である有機材料中
に、０．５μｍ以下の大きさのパーティクルが残存する
ことにより発生する表示不良を減少させることができ
た。 【００５８】また、本願発明の作製方法としては、ブラ
ックマトリクスをパターニングする前に無機層を成膜す
ることを基本とする。つまり、無機層の形成後で第３の
層間絶縁膜を形成する前に少なくとも１回のパターニン
グ工程を有する。 【００５９】ただし、前述のように陽極酸化膜を無機層
として用いる場合はその限りではなく、パターニング後
に陽極酸化膜を形成しても良い。 【００６０】その結果、有機樹脂からなる第２の層間絶
縁膜からのガスの放出を防ぐことが実現できた。 【００６１】また、ブラックマトリクスと無機層を概略
同一形状にパターニングすることにより、応力を緩和す
ることができピーリングを抑制することができた。 【００６２】以上の構成は、ブラックマトリクスと画素
電極とからなる蓄積容量を例に説明したが、本発明の構
成は、有機樹脂に挟まれた導電層に対して、パーティク
ルに対する問題を解消するために用いることが可能であ
る。 【００６３】有機樹脂に挟まれた導電層の例としては、
第１の層間絶縁膜に有機樹脂を用いた場合のソース配線
やドレイン電極が考えられる。 【００６４】尚、本明細書中では、同一のマスクにより
パターニングされた複数の膜に対して、概略同一形状を
有していると認める。また、後述するように、無機層を
ひさし状に形成した場合のブラックマトリクスと無機層
とは概略同一形状を有していると認める。 【００６５】本明細書でいう電極とは、ＴＦＴのソース
領域或いはドレイン領域と電気的に連絡を取るための部
分の導電体を指す。また、ゲイトとしてＴＦＴ中で機能
する部分の導電体を指す。 【００６６】本明細書中でいう塩素系のエッチャントと
は、塩素若しくは塩素を一部に含む気体を指し、例え
ば、Ｃｌ2 、ＢＣｌ3 、ＳｉＣｌ4 、ＨＣｌ、ＣＣｌ4
等の単一気体若しくは混合気体、さらにこれらの単一気
体若しくは混合気体を塩素を含まない気体（例えばＨ
2 、Ｏ2 、Ｎ2 等）で希釈したものを指す。 【００６７】更に、本明細書中でいうフッ素系のエッチ
ャントとは、フッ素若しくはフッ素を一部に含む気体を
指し、例えば、Ｆ2 、ＢＦ3 、ＳｉＦ4 、ＨＦ、ＣＦ4
等の単一気体若しくは混合気体、さらにこれらの単一気
体若しくは混合気体を塩素を含まない気体（例えばＨ
2 、Ｏ2 、Ｎ2 等）で希釈したものを指す。 【００６８】また、本明細書中でいう酸素系のエッチャ
ントとは、酸素を含む気体を指し、例えば、Ｏ2 、Ｏ3
等およびＯ2 、Ｏ3 等を酸素を含まない気体（例えばＮ
2 、Ｈｅ等）で希釈したものを指す。 【００６９】 【実施例】 ［実施例１］図１に本明細書で開示する発明を利用した
アクティブマトリクス型の液晶表示装置の一画素の概略
上面図を示す。図中の１０７で示されるのがＴＦＴの半
導体層であり、１２６がゲイト配線である。また、１２
７で示されるのがソース配線であり、１２１がソース電
極である。図中で、各配線上には太線で示すブラックマ
トリクス１２４が形成されている。そして、図中点線で
示す画素電極１２９が、ドレイン電極１２２でＴＦＴと
電気的に連絡している。 【００７０】図中で太線と点線とで囲まれた右上がりの
斜線部Ｙが、ブラックマトリクスと画素電極との重畳し
た領域となり、蓄積容量を形成している。 【００７１】図２Ａに図１のＸ−Ｘ’部のＴＦＴ基板の
概略断面図を示す。また、図４Ａ〜Ｃにその作製工程図
を示す。 【００７２】まず、図４Ａに示すように基板１０１に図
示しない下地絶縁膜を形成する。基板として、ガラス基
板、石英基板又は半導体基板を用いることができる。本
実施例においてはガラス基板を用いる。また、基板に被
処理面を十分に洗浄した石英基板を用いるならば下地絶
縁膜は特に設けなくともよい。 【００７３】また、下地絶縁膜は、酸化珪素膜、窒化珪
素膜、窒化酸化珪素膜等を１００〜３００ｎｍの膜厚で
利用することができる。本実施例では、プラズマＣＶＤ
（Chemical Vapor Deposition ）法によって、ＴＥＯＳ
を原料に用いた酸化珪素膜を２００ｎｍの膜厚に形成す
る。 【００７４】次に、下地酸化珪素膜上に半導体層を形成
する。本実施例では、半導体層として、真性の非晶質珪
素膜をプラズマＣＶＤ法によって２０〜１００ｎｍ、本
実施例では５０ｎｍの膜厚に形成する。珪素膜は、プラ
ズマＣＶＤ法の他にＬＰＣＶＤ（low Pressure CVD）法
を用いてもよい。 【００７５】本実施例では真性の非晶質珪素膜を作製し
たが、閾値制御のためにボロンを添加したＰ型の珪素膜
やリンを添加したＮ型の珪素膜を用いてもよい。また、
多結晶珪素膜や微結晶珪素膜を用いてもよい。更に、珪
素膜以外に、化合物半導体、例えばＧａＡｓ、ＳｉX Ｇ
ｅ1-X （０＜Ｘ＜１）、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＩｎＳｂ、Ｃ
ｄＳ又はＰｂＳｅ等をＭＯＣＶＤ（Metal Organic CVD
）法で作製し、半導体層として用いることもできる。 【００７６】そして、非晶質珪素膜にパターニングを施
したマスク酸化珪素膜を設け、Ｎｉを添加する。このＮ
ｉは、結晶化工程において、非晶質珪素膜の結晶化をよ
り低温で行う触媒として機能する。その詳細な機構は特
開平０８−７８３２９号に開示されている。 【００７７】このようにして、選択的に珪素膜に添加さ
れたＮｉ元素は、加熱アニールによって、結晶が添加部
分から基板に平行な方向に横成長をする。本実施例で
は、５６０℃で１７時間結晶化を行う。 【００７８】その後、マスク酸化珪素膜を除去し、新た
にパターニングを施した酸化珪素膜を形成し、露出した
部分の結晶性珪素膜にリンを添加する。このリンは、結
晶化に用いたＮｉ元素を結晶性珪素膜からゲッタリング
する効果を有している。リンによるゲッタリングの詳細
は特願平０７−２１６６０８号に記載されている。 【００７９】リンを１×１０17cm-3〜２×１０20cm-3、
本実施例では５×１０19cm-3の濃度に添加した。その
後、基板を５５０〜６５０℃、本実施例では６００℃に
加熱することによりゲッタリングを行う。 【００８０】こうして形成された結晶性珪素膜をパター
ニングし、珪素膜の上にゲイト絶縁膜を形成する。ゲイ
ト絶縁膜は、酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜
又はこれらの積層膜を１００〜３００ｎｍの膜厚で用い
ることができるが、本実施例では、ＳｉＨ4 とＮ2 Ｏと
を用いたプラズマＣＶＤ法によって窒化酸化珪素膜を１
２０ｎｍの膜厚としてゲイト絶縁膜とした。 【００８１】その後、ゲイト配線となる金属をスパッタ
リングによって成膜し、パターニングを施すことによ
り、一部がゲイト電極１２０ａ、１２０ｂであるゲイト
配線１２６を４００ｎｍの膜厚に形成する。本実施例で
は、ゲイト配線としてアルミニウム合金を用いたが、ゲ
イト配線用の材料にクロム、タンタル、モリブデンとタ
ンタルの合金、ＴａとＡｌの積層又はクロムとアルミニ
ウムの積層等を用いてもよい。 【００８２】次に、ゲイト配線に陽極酸化を行い、陽極
酸化膜を形成する。この陽極酸化膜は外側に形成された
多孔質の陽極酸化膜と、内側に形成された緻密な陽極酸
化膜との２種類を形成する。この２種類の陽極酸化膜に
よって、低不純物領域およびオフセット領域を形成す
る。詳細は特開平０７−１３５３１８号に記載されてい
る。 【００８３】続いて、ゲイト配線および陽極酸化膜の下
の部分を除くゲイト絶縁膜をエッチングする。その後、
外側に形成された多孔質の陽極酸化膜を除去する。この
状態で、ゲイト配線をマスクとして自己整合的に不純物
をドーピングする。本実施例では、不純物としてリンを
ドーピングし、Ｎ型のＴＦＴを作製した。Ｐ型のＴＦＴ
を形成したいときはリンの変わりにボロンをドーピング
すれば良い。 【００８４】その後、リンがドーピングされたソース領
域、ドレイン領域、不純物添加領域を活性化するために
エキシマーレーザを照射する。このレーザー光として、
ＸｅＣｌ、ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ等を用いることが
できるが、本実施例ではＫｒＦを用いた発振波長２４８
ｎｍのエキシマーレーザを用いて、線状スキャン方式で
活性化を行った。 【００８５】このＮ型ＴＦＴは、ゲイト電極１２０ａ、
１２０ｂの下に形成されたチャネル領域１０２ａ、１０
２ｂを有し、ゲイト絶縁膜１１０ａ、１１０ｂによって
ドーズ量が少なくなった低不純物領域１０６がソース１
０３とチャネル１０２ａの間、不純物添加領域１０５と
チャネル１０２ａ、１０２ｂの間およびドレイン１０４
とチャネル１０２ｂの間に設けられており、緻密な陽極
酸化膜１１５ａ、１１５ｂの下にはオフセット領域が形
成されている。 【００８６】こうして完成したＮ型ＴＦＴを覆って、第
１の層間絶縁膜１１１を形成する。この第１の層間絶縁
には無機材料、例えば酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒化酸
化珪素膜、リン珪酸ガラス（ＰＳＧ）又はこれらの積層
膜を用いることができるが、本実施例では、酸化珪素膜
を９００ｎｍ形成して、第１の層間絶縁膜として用い
る。 【００８７】このようにして、図４Ａに示す構成を得
る。そして、第１の層間絶縁膜にコンタクトホールを開
口する。そして、ソース配線となる金属を成膜する。こ
の金属として、アルミニウム、クロム、タンタル、モリ
ブデンとタンタルの合金、タンタルとアルミニウムの積
層、チタンとアルミニウムの積層又はクロムとアルミニ
ウムの積層等を用いることができる。本実施例では、チ
タン／アルミニウム／チタンの積層膜を用いて、それぞ
れ１５００／３０００／１００ｎｍの膜厚にスパッタ法
で形成した。 【００８８】その後、ソース配線１２７にパターニング
する。そして，コンタクトホールを介して、ソース配線
の一部であるソース電極１２１とソース領域１０３とが
コンタクトを形成する。また、同時にドレイン領域１０
４に形成されたコンタクトホールを介して、ドレイン電
極１２２が形成される。更に、図示はしていないが、こ
のソース配線の形成において、ブラックマトリクスを接
地電位にするための引き出し電極も形成する。 【００８９】その後、第２の層間絶縁膜１１２としてポ
リイミドを設ける。成膜方法は、スピナーを用いたスピ
ンコーティング法を利用することにより、容易に表面が
平坦な被膜を得ることができる。スピナーにはフィルタ
ーを設けており、０．５μｍ以上の大きさのパーティク
ルを除去することができる。また、第２の層間絶縁膜に
はポリイミドの他にアクリル或いは他の有機樹脂を使用
することが可能である。また、第２の層間絶縁膜として
無機材料からなる絶縁膜と有機樹脂からなる絶縁膜との
積層構造も可能である。第２の層間絶縁膜は５００ｎｍ
〜３．０μｍ、本実施例では１．０μｍの膜厚に成膜す
る。 【００９０】続いて、ポリイミドを３００℃で１時間加
熱することにより焼成する。こうして形成された平坦な
ポリイミド膜１１２の上に、ブラックマトリクス１２３
としてＴｉをＲＦスパッタ法で、１５０℃に加熱しつつ
２００ｎｍの膜厚に成膜する。このブラックマトリクス
１２３は、蓄積容量の一方の電極となり、０Ｖの電位に
保つため、後の工程でソース配線と同時に形成した引き
出し電極と電気的に連絡する。 【００９１】ブラックマトリクスとしては、チタン、ア
ルミニウム、タンタル、クロム、窒化チタン等を適宜用
いることができる。その膜厚も１００〜４００ｎｍの範
囲で選択できる。 【００９２】ブラックマトリクスにアルミニウム、タン
タル、クロム、窒化チタンを設けるには、スパッタリン
グによって成膜することができる、特にＲＦスパッタ法
を用いることが簡易である。また、蒸着法を用いて成膜
することも可能である。 【００９３】ブラックマトリクスを形成した後に、無機
層１１８をブラックマトリクスの上に設ける。本実施例
では、誘電率の大きい窒化珪素膜を単層、プラズマＣＶ
Ｄ法を用いて形成する。本実施例での諸条件は、反応ガ
スとしてＳｉＨ4 、ＮＨ3 およびＮ2 を５sccm／３８sc
cm／８７sccmで用い、反応温度２５０℃で、１００ｎｍ
の膜厚に成膜する。 【００９４】無機層１１８としては、窒化珪素膜の他に
酸化珪素膜、窒化酸化珪素膜、ＤＬＣ膜、Ａｌ2 Ｏ3 、
Ｔａ2 Ｏ5 、ＴｉＯ2 、ＴａＮおよびこれらの積層膜等
を用いることができる。 【００９５】無機層１１８として酸化珪素膜を用いる場
合は、本実施例のプラズマＣＶＤ法において反応ガスを
ＳｉＨ4 又はＴＥＯＳと酸素又はオゾンとを用いれば良
い。窒化酸化珪素膜を用いる場合は、反応ガスをＳｉＨ
4 とＮ2 Ｏまたは／およびＮ2 とすればよい。ＤＬＣ膜
を用いる場合は、水素雰囲気中で炭素ターゲットをスパ
ッタする方法や、イオンビーム堆積法、ＥＣＲ（electr
on cyclotron resonance）ＣＶＤ法を用いて炭化水素化
物またはそれに加えて水素を反応ガスとして成膜すれば
よい。本実施例の無機層として、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｔａ2 Ｏ
5 、ＴｉＯ2 またはＴａＮを利用する場合は、スパッタ
法を用いて成膜すれば良い。 【００９６】無機層に結晶性の被膜を用いると、結晶粒
界によってピンホールや亀裂が生じ、表示不良やムラの
原因になる可能性が高いため、蓄積容量に用いる無機層
は均一な膜質の非晶質被膜が好ましい。そのため、無機
層の成膜の際に、反応圧力を高くするまたは／および温
度を低くするなどにより無機層を非晶質とすることが好
ましい。 【００９７】こうして、図４Ｂに示す構成を得る。その
後、無機膜１１８の上にレジストを設け、パターニング
を施すことによりブラックマトリクスのパターン１３０
を形成する。 【００９８】そして、無機層である窒化珪素膜をＲＩＥ
（reactive ion etching）等による異方性のドライエッ
チングによってエッチングする。エッチャントとしては
フッ素系、本実施例ではＣＦ4 ／Ｏ2 を４０sccm／６０
sccmで用いた。 【００９９】無機膜が窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化酸
化珪素膜、Ｔａ2 Ｏ5 またはＴａＮの場合、エッチャン
トとしてフッ素系のエッチャントを用いれば良い。ま
た、ＤＬＣ膜の場合であれば、エッチャントに酸素系を
用いれば良い。また、化学的に安定な物質、例えばＡｌ
2 Ｏ3 やＴｉＯ2 等には、ＨｅイオンやＡｒイオン等を
用いた物理的なエッチング（例えばイオンミリング）を
利用することが可能である。 【０１００】その後、同一のマスクでブラックマトリク
スであるチタン膜をエッチングする。エッチャントとし
て塩素系のエッチャント、本実施例では、Ｃｌ2 ／ＢＣ
ｌ3／ＳｉＣｌ4 を４０sccm／１０sccm／１８０sccmで
用いた。 【０１０１】また、Ｃｒ、Ａｌ、ＴｉＮをブラックマト
リクスに用いた場合は、同様に塩素系のエッチャントを
用いてエッチングすればよい。また、Ｔａを用いた場合
は、フッ素系のエッチャントを用いてエッチングすれば
良い。 【０１０２】無機層を物理的なエッチングでパターンす
る場合に、同時にブラックマトリクスまでエッチングす
ることは有効である。また、無機層に用いた材料が、塩
素系のエッチャントでエッチングできる場合は、同時に
ブラックマトリクスもエッチングすることができ工程を
簡略化することができ効果的である。 【０１０３】また、ブラックマトリクスをエッチングす
る際に塩素系のエッチャントを用いると、下地の有機樹
脂からなる第２の層間絶縁膜１１２への影響を少なくす
ることが可能である。 【０１０４】このように、無機層１１８を形成した後で
あって、且つ第３の層間絶縁膜１１３を形成する前に、
少なくとも１回（本実施例では無機層とブラックマトリ
クスとで２回）のパターニング工程を有している。 【０１０５】こうして、図２Ｃに示すようにパターニン
グされたブラックマトリクス１２４を得る。この後、パ
ターン１３０をウェットエッチングで剥離する。そし
て、第３の層間絶縁膜１１３を形成する。本実施例で
は、再びポリイミドを０．３〜０．７μｍ、本実施例で
は、０．５μｍの膜厚にフィルター付きのスピナーを用
いて塗布する。 【０１０６】第３の層間絶縁膜１１３としては、表面に
画素電極を形成するため平坦な膜が必要であり、ポリイ
ミド、アクリル等の有機樹脂を用いることが可能であ
る。また、第３の層間絶縁膜１１３を第２の層間絶縁膜
１１２と同一材料を用いると、応力を抑制することがで
き、優れた密着性を得ることができる。更に、コンタク
トホールの開口に際して、エッチングレートが等しいの
でエッチング残りを減らすことができ、コンタクト不良
を抑制することが可能であった。 【０１０７】こうして形成された第３の層間絶縁膜の上
にレジストを用いてパターンを形成し、コンタクトホー
ルをパターニングする。本実施例では、ＣＦ4 ／Ｏ2 ／
Ｈｅを５sccm／９５sccm／４０sccmで用いてドライエッ
チングによって形成する。 【０１０８】コンタクトホールの開口は、ウェットエッ
チングによっても形成することができるが、ドライエッ
チングで行う方がマージンを少なくでき、余分なスペー
スを減らすことができより好ましかった。また、このコ
ンタクトホールを形成する際に、同時に引き出し線とブ
ラックマトリクスとを電気的に連絡させるためのコンタ
クトホールを形成する。 【０１０９】そして、レジストを除去して、画素電極と
なる導電膜を形成し、ドレイン電極１２２を介して、Ｔ
ＦＴのドレイン領域１０４と電気的に連絡をさせた。こ
の導電膜には本実施例では、ＩＴＯ（Indium Tin Oxid
e）を用いた。同時に、この導電膜によって、ブラック
マトリクスと引き出し線とを電気的に連絡させた。 【０１１０】そして、導電膜をパターニングすることに
よって画素電極１２９を形成する。こうして、図２Ａに
示すように本発明を利用した液晶表示装置のＴＦＴ基板
を完成させる。 【０１１１】こうして形成されたＴＦＴ基板を用いた液
晶表示装置は、画素電極１２９とブラックマトリクス１
２４との間に無機層１１８として窒化珪素膜が形成され
ている。このため、画素部の蓄積容量を増やすことがで
き、高いコントラストを得ることが可能となった。ま
た、単位面積当たりの容量を大きくすることが実現でき
たため、ブラックマトリクスと、画素電極とによって形
成される蓄積容量の面積を少なくすることができ、その
結果、画素面積を広くすることができた。 【０１１２】本実施例では、画素電極としてＩＴＯを用
いた透過型の液晶表示装置を作製したが、画素電極にＡ
ｌやＴｉ等の反射電極を用いて反射型の液晶表示装置を
作製することも可能である。ＡｌやＴｉ等の反射電極
は、スパッタ法を用いて形成すればよい。 【０１１３】本実施例では、ブラックマトリクス１２４
と無機層１１８とを自己整合的に形成したため同一形状
となっているが、図３Ｂに示すように、ブラックマトリ
クス１２４をパターニング工程で過剰にエッチングする
ことにより、無機層１１８をひさし型とした構成をとる
と、ブラックマトリクスの端部においても有機樹脂のパ
ーティクルによるショートから保護することができ好ま
しかった。 【０１１４】図３Ｂの中で、１２９が画素電極、１１３
が第３の層間絶縁膜であり、領域Ｙが蓄積容量部となっ
ている。 【０１１５】また、本実施例では、ブラックマトリクス
と無機層とを自己整合的に形成したため同一形状となっ
ているが、ブラックマトリクスと無機層のマスクを変え
ることにより、異なるパターンとすることも、本発明の
有機樹脂の上に良質の無機層を設けるという効果を損ね
るものではない。 【０１１６】尚、ブラックマトリクスと無機層のマスク
を変えても、無機層のひさし型の部分を除いて、無機層
の下にはブラックマトリクスが必ずあり、無機層の形成
後であり、第３の層間絶縁膜の形成前に少なくとも１回
のパターニング工程を有している。 【０１１７】［実施例２］本実施例は、図２Ｂにその構
造を示すように、ドレイン領域と、画素電極との電気的
な連絡をとるためのドレイン電極の一つに、第２のドレ
イン電極２２５をブラックマトリクスを利用した例であ
る。その作製工程を図５Ａ〜Ｃに示す。 【０１１８】まず、基板２０１として、表面を良く洗浄
した石英基板を用いる。そして、基板２０１の上に非晶
質の珪素膜を８０ｎｍの膜厚にＬＰＣＶＤ法を用いて成
膜する。 【０１１９】そして、実施例１と同様にしてＮｉを添加
して結晶化を行う。その後、ＨＣｌを１〜１０ｖｏｌ％
含む酸素雰囲気中で８５０〜１１００℃に加熱すること
により、熱酸化膜を形成する。本実施例では、ＨＣｌが
３ｖｏｌ％、９５０℃、３０分の条件で熱酸化膜を形成
する。こうすることにより、Ｎｉ元素が塩素によって熱
酸化膜中にゲッタリングされる。 【０１２０】そして、この熱酸化膜を除去する。その
後、少なくともＴＦＴのチャネルとなる領域にボロンを
添加する。このボロンは、ＴＦＴの閾値制御のために添
加する。本実施例では、６×１０13ｃｍ-3のドーズ量添
加する。 【０１２１】こうして形成された結晶性の珪素膜にパタ
ーニングを施す。そして、結晶性珪素膜の上にゲイト絶
縁膜として、ＳｉＨ4 とＮ2 Ｏを用いたプラズマＣＶＤ
法によって、窒化酸化珪素膜を成膜する。本実施例で
は、１００ｎｍの膜厚に成膜する。そして、再びＨＣｌ
を１〜１０ｖｏｌ％含む酸素雰囲気中で８５０〜１１０
０℃に加熱することにより、熱酸化膜を形成する。この
熱酸化膜は結晶性の珪素膜と窒化酸化珪素膜との間に形
成されることによって、ゲイト絶縁膜の耐圧を大きく向
上できる。 【０１２２】そして、ゲイト配線となる金属膜をスパッ
タ法により成膜する。本実施例ではＡｌを用いて、４０
０ｎｍの膜厚に成膜する。そして、実施例１と同様に、
ゲイト配線にパターニングし、２種類の陽極酸化膜を形
成する。その後、ゲイト絶縁膜をゲイト配線および陽極
酸化膜をマスクとしてエッチングすることにより、窒化
酸化珪素膜よりなるゲイト絶縁膜２１０”ａ、２１０”
ｂと熱酸化膜よりなるゲイト絶縁膜２１０’ａ、２１
０’ｂが形成される。 【０１２３】そして、実施例１と同様に多孔質の陽極酸
化膜を除去し、リンを添加することにより、Ｎ型のＴＦ
Ｔを形成する。このＮ型のＴＦＴは、ゲイト電極２２０
ａ、２２０ｂの下に形成されたチャネル領域２０２ａ、
２０２ｂと、ゲイト絶縁膜によってドーズ量が少なくな
った低不純物領域２０６が、ソース２０３とチャネル２
０２ａの間、不純物添加領域２０５とチャネル２０２
ａ、２０２ｂの間およびドレイン２０４とチャネル２０
２ｂの間に設けられており、緻密な陽極酸化膜２１５
ａ、２１５ｂの下にはオフセット領域が形成されてい
る。 【０１２４】このＮ型ＴＦＴの上に第１の層間絶縁膜を
形成する。本実施例では、第１の層間絶縁膜として酸化
珪素膜２１１’とリン珪酸ガラス膜２１１”との積層膜
を用いる。酸化珪素膜は、ＴＥＯＳとＯ2 を用いたプラ
ズマＣＶＤ法により１００ｎｍの膜厚に形成する。そし
てその上にリン珪酸ガラス膜をＴＥＯＳとＰＨ3 とＯ2
を用いたプラズマＣＶＤ法により、８００ｎｍの膜厚に
形成する。 【０１２５】そして、コンタクトホールを開口して、ソ
ース配線となる金属を形成する。本実施例では、実施例
１と同様のＴｉ／Ａｌ／Ｔｉを用いた。そして、パター
ニングを施すことにより、ソース配線とソース領域２０
３とがコンタクトしているソース電極２２１が形成され
る。同時に、ドレイン領域２０４と電気的に連絡してい
る第１のドレイン電極２２２とが形成される。 【０１２６】この工程において、実施例１と同様に画素
部の外にはブラックマトリクスを接地電位とするための
引き出し電極がＴｉ／Ａｌ／Ｔｉにより形成される。 【０１２７】次に、第２の層間絶縁膜２１２として、ア
クリルを０．６〜２．０μｍ、本実施例では１．２μｍ
設ける。アクリルは、スピナーを用いたスピンコーティ
ング法により、平坦な表面を有する第２の層間絶縁膜を
得る。そして、２５０℃で１時間加熱することによりア
クリルを焼成する。 【０１２８】この第２の層間絶縁膜に、ドレイン領域と
電気的に連絡をとるためのコンタクトホールを形成す
る。この工程は、フッ素系のエッチャントを用いたドラ
イエッチングにより行う。同時に、ブラックマトリクス
と引き出し電極とが電気的に連絡をとるためのコンタク
トホールを開口する。 【０１２９】そして、ブラックマトリクスとしてＴａを
１００〜３００ｎｍ、本実施例では１５０ｎｍの膜厚に
形成する。次に、ブラックマトリクスの上にレジストを
設けパターニングすることによりパターン２３０を形成
する。 【０１３０】パターン２３０をマスクとして、フッ素系
のエッチャントを用いてブラックマトリクスに異方性の
ドライエッチングを施す。この工程で、図示していない
がフッ素系のエッチャントにより第２の層間絶縁膜２１
２もわずかにエッチングされ膜厚が薄くなる。 【０１３１】こうして、図５Ｂに示すように、ブラック
マトリクスのパターン２２４と、第２のドレイン電極２
２５が形成される。また、ブラックマトリクスと引き出
し電極とが電気的に連絡する。 【０１３２】次に、レジストのパターン２３０を除去
し、ブラックマトリクス２２４を陽極としてリン酸アン
モニウム水溶液を電界溶液に用いた陽極酸化を行い陽極
酸化膜Ｔａ2 Ｏ5 ２１８を７０〜３００ｎｍ、本実施例
では１５０ｎｍの膜厚に形成する。また、電界溶液とし
て、マロン酸等の有機酸、酒石酸アンモニウム、リン酸
アンモニウムまたは硼酸アンモニウムの水溶液等を用い
ることができる。 【０１３３】本実施例では、パターニング後に陽極酸化
を施すため、ブラックマトリクス２２４と第２のドレイ
ン電極２２５とが電気的に連絡していない。そのため、
陽極酸化によってブラックマトリクスの外部にさらされ
た表面には陽極酸化膜が形成されるが、第２のドレイン
電極２２５には陽極酸化膜が形成されない。その結果、
画素電極と第２のドレイン電極２２５とのコンタクトホ
ールの形成を容易にすることができる。 【０１３４】本実施例では、ブラックマトリクスをパタ
ーニングしてから陽極酸化を行ったが、パターニング前
に陽極酸化を行い全面に陽極酸化膜を形成してもよい。
特に、無機層として陽極酸化膜と他の無機層との積層構
造とするときには、パターニング前に陽極酸化を行い全
面に陽極酸化膜を形成後、他の無機層、例えば酸化珪素
膜を形成する必要がある。 【０１３５】こうして図５Ｃに示す状態を得る。次に、
第３の層間絶縁膜２１３として再びアクリルを形成す
る。アクリルはスピナーを用いて、０．２〜０．７μ
ｍ、本実施例では０．３μｍの膜厚に形成後２５０℃で
焼成してアクリルを成膜する。 【０１３６】続いて、第２のドレイン電極２２５へのコ
ンタクトホールを開口するために、アクリルをドライエ
ッチングする。エッチングは、フッ素系のエッチャント
を用いて行う。注意すべき点は、第２のドレイン電極で
あるＴａもフッ素系のエッチャントによりエッチングさ
れるため、選択比を取れるようにエッチャントを工夫す
る必要がある。本実施例ではＣＦ4 ／Ｏ2 ／Ｈｅを５sc
cm／９５sccm／４０sccmで用いる。 【０１３７】次に、画素電極となる導電膜としてＩＴＯ
を成膜し、パターニングを施す。こうして図２Ｂに示す
ように、ドレイン領域２０４と第１のドレイン電極２２
２および第２のドレイン電極２２５を介して電気的に接
続した画素電極２２９を形成することができた。 【０１３８】また、図２Ｂ中の領域Ｙで示されるのが、
画素電極２２９とブラックマトリクス２２４とで形成さ
れる蓄積容量である。本実施例では、第２および第３の
層間絶縁膜としてアクリルを用いるため、ポリイミドと
比較して平坦性の優れた層間絶縁膜を得ることができ
る。 【０１３９】また、本実施例では、陽極酸化膜を無機層
２１８として用いたため、誘電率の大きい無機層を残留
応力によるピーリング等を起こさずに形成することがで
きた。更に、パターニング後に陽極酸化を行ったためブ
ラックマトリクスの外部表面の全面に陽極酸化膜を形成
することができ、パーティクル等により発生する表示不
良を更に低減させることができた。 【０１４０】なお、本実施例のように、第２のドレイン
電極２２５を設けることは、第２の層間絶縁膜と第３の
層間絶縁膜とのエッチング速度の違いを考慮する必要が
なく有効である。 【０１４１】本実施例では、画素電極としてＩＴＯを用
いた透過型の液晶表示装置を作製したが、画素電極にＡ
ｌやＴｉ等の反射電極を用いて反射型の液晶表示装置を
作製することも可能である。ＡｌやＴｉ等の反射電極
は、スパッタ法を用いて形成すればよい。 【０１４２】［実施例３］本実施例は、図３Ａにその構
成を示すように逆スタガー型のＴＦＴを用いた例であ
る。また、本実施例では、無機層を積層構造とした例で
ある。図６Ａ〜Ｃにその作製工程を示す。 【０１４３】まず、図６Ａに示すように、基板３０１上
にゲイト電極３２０ａ、３２０ｂを形成する。本実施例
では、基板として、下地酸化珪素膜を１００ｎｍ設けた
ガラス基板を用いた。また、ゲイト配線としてはスパッ
タ法で成膜したＴａをパターニングすることにより形成
した。 【０１４４】続いて、ゲイト配線を陽極として、リン酸
アンモニウム水溶液を電界溶液とした陽極酸化によって
陽極酸化膜３１５ａ、３１５ｂを形成する。この陽極酸
化膜Ｔａ2 Ｏ5 は、５０〜３００ｎｍ、本実施例では１
００ｎｍ成膜し、ゲイト絶縁膜の一つとして機能する。 【０１４５】そして、窒化珪素膜をゲイト絶縁膜３１０
として、１５０ｎｍの膜厚に成膜する。その後、半導体
層として非晶質珪素膜をプラズマＣＶＤ法を用いて５０
ｎｍの膜厚に成膜する。 【０１４６】その後、エキシマーレーザを照射すること
により非晶質珪素膜を結晶化する。本実施例では、Ｘｅ
Ｃｌを用いた波長３０８ｎｍのレーザを用いて、室温中
で３０Ｈｚ、２００〜４００ｍＪ／ｃｍ2 、本実施例で
は３００ｍＪ／ｃｍ2 の条件で線状に照射し、走査する
ことにより結晶化を行う。 【０１４７】次に、結晶化した珪素膜をパターニング
し、島状の結晶性珪素膜を形成する。 【０１４８】こうして形成された島状の結晶性珪素膜の
上にレジストを形成し、ガラス基板側から露光すること
により、ゲイト配線をマスクとするパターンを得ること
ができる。続いて、このパターンをマスクとして不純物
を添加する。 【０１４９】本実施例では、不純物としてリンを５×１
０14cm-3のドーズ量で添加した。そして、再びエキシマ
ーレーザを照射することによりソース、ドレインを活性
化する。本実施例では、波長が２４８ｎｍのＫｒＦレー
ザを用いて２５０ｍＪ／ｃｍ 2 の条件で照射する。 【０１５０】こうして、ソース領域３０３、ドレイン領
域３０４および不純物添加領域３０５と、ゲイト電極３
２０ａ、３２０ｂの上に形成されたチャネル領域３０２
ａ、３０２ｂとを有したＮ型のＴＦＴを得る。 【０１５１】次に、第１の層間絶縁膜３１１として酸化
珪素膜をプラズマＣＶＤ法で４００〜１２００ｎｍ、本
実施例では６００ｎｍの膜厚に形成することにより、図
６Ａに示す状態を得る。 【０１５２】そして、実施例１と同様に、第１の層間絶
縁膜にコンタクトホールを形成し、ソース配線を形成す
る。こうして、ソース電極３２１とドレイン電極３２２
が形成される。同時に、ブラックマトリクスの引き出し
電極も形成する。 【０１５３】続いて、第２の層間絶縁膜として酸化珪素
膜とポリイミドの積層膜を形成する。酸化珪素膜３１
２’はプラズマＣＶＤ法によりＴＥＯＳとＯ2 から２０
０ｎｍ形成される。また、ポリイミド３１２”はスピナ
ーを用いたスピンコーティング法により０．８μｍ形成
される。 【０１５４】こうして形成された表面が平坦な第２の層
間絶縁膜の上にブラックマトリクス３２３を設ける。本
実施例ではブラックマトリクス３２３としてＣｒをスパ
ッタ法を用いて２００ｎｍ形成する。 【０１５５】更に、図６Ｂに示すようにブラックマトリ
クスの上に無機層を２層設ける。本実施例では、第１の
無機層３１８としてＤＬＣ膜を第２の無機層３１９とし
て酸化珪素膜を設ける。 【０１５６】ＤＬＣ膜３１８は、炭化水素をイオン源と
したイオンビーム堆積法を用いて５０ｎｍの膜厚に形成
する。その後、酸化珪素膜３１９をＳｉＨ4 とＯ2 を用
いたプラズマＣＶＤ法により１００ｎｍの膜厚に形成す
る。 【０１５７】そして、レジストを塗布し、パターニング
することによりパターンを形成する。続いて、パターン
をマスクとしてフッ素系のエッチャントを用いてドライ
エッチングすることにより酸化珪素膜３１９をエッチン
グする。そして、エッチャントを酸素系のエッチャント
として、ＤＬＣ膜３１８のエッチングとパターンのアッ
シングを同時に行う。 【０１５８】次に、無機層をマスクとして塩素系のエッ
チャントを用いたドライエッチングにより、ブラックマ
トリクス３２３をパターニングする。こうして、図６Ｃ
に示すようにパターニングされたブラックマトリクス３
２４を得る。 【０１５９】このように、無機層３１８、３１９を形成
した後であって、且つ第３の層間絶縁膜３１３を形成す
る前に、少なくとも１回（本実施例では無機層を２層と
ブラックマトリクスとで３回）のパターニング工程を有
している。 【０１６０】続いて、第３の層間絶縁膜３１３として、
アクリルを０．３μｍの膜厚に形成する。アクリルは、
スピナーを用いたスピンコーティング法で形成する。 【０１６１】そして、第２の層間絶縁膜３１２’、３１
２”と第３の層間絶縁膜３１３に、ドレイン電極３２２
へのコンタクトホールを開口する。このエッチングは、
フッ素系のエッチャントを用いたドライエッチングによ
り行う。そして、画素電極３２９としてＩＴＯを形成し
図３Ａに示す状態を得る。 【０１６２】こうして、形成された液晶表示装置のＴＦ
Ｔ基板は、領域Ｙで示す蓄積容量を有している。この蓄
積容量には、無機層としてＤＬＣ膜と酸化珪素膜の積層
構造となっており、単位面積当たりの容量を増やすこと
ができ、且つ漏洩電流も少なくすることができた。 【０１６３】また、ＤＬＣ膜をエッチングする際にパタ
ーンをアッシングすることができたため、多層としたこ
とによる工程数の増加を減らすことができた。 【０１６４】本実施例では、画素電極としてＩＴＯを用
いた透過型の液晶表示装置を作製したが、画素電極にＡ
ｌやＴｉ等の反射電極を用いて反射型の液晶表示装置を
作製することも可能である。ＡｌやＴｉ等の反射電極
は、スパッタ法を用いて形成すればよい。 【０１６５】本実施例では、ブラックマトリクス３２４
と無機層３１８、３１９とを自己整合的に形成したため
同一形状となっているが、ブラックマトリクスをパター
ニング工程で過剰にエッチングすることにより、少なく
とも無機層の一つをひさし型とした構成をとると、ブラ
ックマトリクスの端部においても有機樹脂のパーティク
ルによるショートから保護することができ好ましかっ
た。 【０１６６】本実施例では、ソース配線と同時に形成し
たドレイン電極だけを設けた構成であるが、実施例２で
概略説明したように、ブラックマトリクスを用いた第２
のドレイン電極を設けた構成としてもよい。 【０１６７】なお、本実施例のように、第２の層間絶縁
膜３１２’、３１２”が積層である場合や第２の層間絶
縁膜と第３の層間絶縁膜とが異なる場合に第２のドレイ
ン電極を設けることは、エッチング速度の違いを考慮す
る必要がなく有効である。 【０１６８】［実施例４］本実施例は、画素部に本発明
の構成を利用した液晶表示装置の利用例を示す。図７Ａ
〜Ｆにその利用例の概略図を示す。 【０１６９】図７ＡはＰＤＡの情報表示部に本発明を利
用した液晶表示装置を利用した例である。本体２００１
は、表示装置２００５、集積化回路２００６およびカメ
ラ部を有している。ここで、表示装置２００５のブラッ
クマトリクスと画素電極との間には無機層が挟まれてい
る。具体的には、実施例１乃至３のＴＦＴ基板を利用し
ている。 【０１７０】図中の２００２は、画像を入力するための
カメラ部であり、操作スイッチ２００４で操作する。受
像部２００３は、ＣＣＤ素子やＣＭＯＳ固体撮像素子で
構成されている。 【０１７１】図７ＢはＨＭＤ（Head Mounted Display）
の表示部に本発明を利用した液晶表示装置を利用した例
である。本体２１０１は、表示装置２１０２およびバン
ド部２１０３から構成されている。ここで、表示装置２
１０２に本発明の構成を利用している。具体的には、実
施例１乃至３のＴＦＴ基板を利用している。 【０１７２】図７Ｃはカーナビゲーションシステムの表
示部に本発明を利用した液晶表示装置を利用した例であ
る。本体２２０１は、表示装置２２０２、操作スイッチ
２２０３およびアンテナ２２０４から構成されている。
ここで、表示装置２２０２に本発明の構成を利用してい
る。具体的には、実施例１乃至３のＴＦＴ基板を利用し
ている。 【０１７３】図７ＤはＰＨＳの情報表示部に本発明を利
用した液晶表示装置を利用した例である。本体２３０１
は、音声出力部２３０２、音声入力部２３０３、表示装
置２３０４、操作スイッチ２３０５およびアンテナ２３
０６から構成されてから構成されている。ここで、表示
装置２３０４に本発明の構成を利用している。具体的に
は、実施例１乃至３のＴＦＴ基板を利用している。 【０１７４】図７Ｅはビデオカメラの表示部に本発明を
利用した液晶表示装置を利用した例である。本体２４０
１は、表示装置２４０２、音声入力部２４０３、操作ス
イッチ２４０４、バッテリー２４０５、受像部２４０６
および集積化回路２４０７から構成されている。ここ
で、表示装置２４０２に本発明の構成を利用している。
具体的には、実施例１乃至３のＴＦＴ基板を利用してい
る。 【０１７５】図７Ｆはプロジェクタに本発明を利用した
液晶表示装置を利用した例である。本体２５０１は、光
源２５０２、表示装置２５０３、光学系２５０４および
スクリーン２５０５から構成されてから構成されてい
る。ここで、表示装置２５０３に本発明の構成を利用し
ている。具体的には、実施例１乃至３のＴＦＴ基板を利
用している。 【０１７６】 【発明の効果】このように、ブラックマトリクスと画素
電極との間に無機層を設けることにより、従来よりも単
位面積当たりの容量が大きい蓄積容量を設けることがで
き、従来の無機層を設けない液晶表示装置に比べて、本
発明を用いて作製した液晶表示装置は、コントラスト比
が２０〜３０％向上した。 【０１７７】また、単位面積当たりの容量が大きくなっ
たため、蓄積容量に用いる面積を小さくすることがで
き、その結果、開口率を大きくすることが実現できた。
また、本発明を用いることにより、従来と同じパネルサ
イズで、より高精細化を実現することが可能となる。 【０１７８】さらに、無機層を設けることによって、従
来、第３の層間絶縁膜である有機樹脂のパーティクルに
よる表示不良を従来の１／１０に減らすことができた。
ＳＸＧＡのパネルは約１３０万画素を有しているが、
０．５μｍ以下のパーティクルによる表示不良を数個以
内に抑えることができた。また、無機層を設けたことに
より、パーティクルの影響が緩和され、第３の層間絶縁
膜の膜厚を薄くすることが可能となり、更に、蓄積容量
を大きくすることができる。 【０１７９】また、ブラックマトリクスに限らず、有機
樹脂に挟まれた導電層に対して、無機層を設けることに
より、パーティクルによるショートを防止することがで
きる。 【０１８０】ブラックマトリクスと無機層を自己整合的
に形成したことにより、無機層の応力を緩和することが
でき、ピーリングを減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の構成の上面図
【図２】 本発明の構成の断面図
【図３】 本発明の構成の断面図
【図４】 本発明の構成の作製工程図
【図５】 本発明の構成の作製工程図
【図６】 本発明の構成の作製工程図
【図７】 本発明の構成を有する表示装置の利用例
【図８】 従来の構成の断面図
【図９】 コンタクトホール形状図
【符号の説明】
１０１ 基板
１０２ チャネル領域
１０３ ソース領域
１０４ ドレイン領域
１０５ 不純物添加領域
１０６ 低不純物領域
１０７ 半導体層
１１０ ゲイト絶縁膜
１１１ 第１の層間絶縁膜
１１２ 第２の層間絶縁膜
１１３ 第３の層間絶縁膜
１１５ 陽極酸化膜
１１８ 無機層
１２０ ゲイト電極
１２１ ソース電極
１２２ ドレイン電極
１２３ ブラックマトリクス
１２４ パターニングしたブラックマトリクス
１２６ ゲイト配線
１２７ ソース配線
１２９ 画素電極
１３０ レジスト
２０１ 基板
２０２ チャネル領域
２０３ ソース領域
２０４ ドレイン領域
２０５ 不純物添加領域
２０６ 低不純物領域
２１０ ゲイト絶縁膜
２１１ 第１の層間絶縁膜
２１２ 第２の層間絶縁膜
２１３ 第３の層間絶縁膜
２１５ 陽極酸化膜
２１８ 無機層
２２０ ゲイト電極
２２１ ソース電極
２２２ 第１のドレイン電極
２２４ パターニングしたブラックマトリクス
２２５ 第２のドレイン電極
２２９ 画素電極
２３０ レジスト
３０１ 基板
３０２ チャネル領域
３０３ ソース領域
３０４ ドレイン領域
３０５ 不純物添加領域
３１０ ゲイト絶縁膜
３１１ 第１の層間絶縁膜
３１２ 第２の層間絶縁膜
３１３ 第３の層間絶縁膜
３１５ 陽極酸化膜
３１８ 無機層
３１９ 無機層
３２０ ゲイト電極
３２１ ソース電極
３２２ ドレイン電極
３２３ ブラックマトリクス
３２４ パターニングしたブラックマトリクス
３２９ 画素電極
８０１ 基板
８０２ チャネル領域
８０３ ソース領域
８０４ ドレイン領域
８０５ 不純物添加領域
８１０ ゲイト絶縁膜
８１１ 第１の層間絶縁膜
８１２ 第２の層間絶縁膜
８１３ 第３の層間絶縁膜
８２０ ゲイト電極
８２１ ソース電極
８２２ 第１のドレイン電極
８２４ パターニングしたブラックマトリクス
８２５ 第２のドレイン電極
８２９ 画素電極
９０４ ドレイン領域
９１２ 第２の層間絶縁膜
９１３ 第３の層間絶縁膜
９１８ 窒化珪素膜
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】有機樹脂に上下が挟まれた導電層を有する
液晶表示装置において、 前記導電層の上には無機層が設けられ、 前記導電層の下の有機樹脂は表面が平坦化され、 前記導電層と前記無機層は概略同一形状を有しているこ
とを特徴とする液晶表示装置。 【請求項２】表面が平坦な有機樹脂の上に形成された、
ブラックマトリクスと画素電極とから構成される蓄積容
量を有する液晶表示装置において、 前記ブラックマトリクスと画素電極との間に複数の絶縁
膜が配設され、 前記複数の絶縁膜の前記ブラックマトリクスに接する層
は、無機層からなることを特徴とする液晶表示装置。 【請求項３】表面が平坦な有機樹脂からなる層間絶縁膜
の上に形成された、ブラックマトリクスと画素電極とか
ら構成される蓄積容量を有する液晶表示装置において、 前記ブラックマトリクスと画素電極との間に複数の絶縁
膜が配設され、 前記複数の絶縁膜の前記ブラックマトリクスに接する層
は、無機層からなり、 前記無機層は前記ブラックマトリクスと概略同一形状に
パターニングされていることを特徴とする液晶表示装
置。 【請求項４】請求項１乃至３において、前記無機層は酸
化珪素、窒化珪素または窒化酸化珪素からなることを特
徴とする液晶表示装置。 【請求項５】請求項１乃至３において、前記複数の絶縁
膜の最も表面に近い層は平坦化された有機樹脂層である
ことを特徴とする液晶表示装置。 【請求項６】請求項１乃至３において、前記有機樹脂は
ポリイミドまたはアクリルからなることを特徴とする液
晶表示装置。 【請求項８】絶縁表面を有する基板の上に薄膜トランジ
スタを形成する第１の工程と、 前記薄膜トランジスタの上に有機樹脂からなる層を形成
する第２の工程と、 前記有機樹脂からなる層の上に導電層を形成する第３の
工程と、 前記導電層の上に少なくとも１層の無機層を形成する第
４の工程と、 平坦化された有機樹脂層を設ける第５の工程とを有し、 前記第４の工程と前記第５の工程の間に少なくとも１回
のパターニング工程を有することを特徴とする液晶表示
装置の作製方法。 【請求項９】絶縁表面を有する基板の上に薄膜トランジ
スタを形成する工程と、 前記薄膜トランジスタを覆って第１の層間絶縁膜を形成
する工程と、 前記第１の層間絶縁膜の上に表面が平坦な有機材料から
なる第２の層間絶縁膜を形成する工程と、 前記第２の層間絶縁膜の上にブラックマトリクスを形成
する工程と、 前記ブラックマトリクスの上に無機層を形成する工程
と、 前記ブラックマトリクスと前記無機層とを概略同一形状
にパターニングする工程と、 該工程の後に、有機樹脂からなる第３の層間絶縁膜を形
成する工程と、 前記薄膜トランジスタのドレイン領域と電気的に連絡し
ている画素電極を形成する工程とを有し、 前記画素電極と前記パターニングされたブラックマトリ
クスとが蓄積容量を形成していることを特徴とする液晶
表示装置の作製方法。 【請求項１０】絶縁表面を有する基板の上に薄膜トラン
ジスタを形成する工程と、 前記薄膜トランジスタを覆って第１の層間絶縁膜を形成
する工程と、 前記第１の層間絶縁膜の上に表面が平坦な有機材料から
なる第２の層間絶縁膜を形成する工程と、 前記第２の層間絶縁膜の上にブラックマトリクスを形成
する工程と、 前記ブラックマトリクスをパターニングする工程と、 前記パターニングされたブラックマトリクスを陽極酸化
する工程と、 該工程の後に、有機樹脂からなる第３の層間絶縁膜を形
成する工程と、 前記薄膜トランジスタのドレイン領域と電気的に連絡し
ている画素電極を形成する工程とを有し、 前記画素電極と前記パターニングされたブラックマトリ
クスとが蓄積容量を形成していることを特徴とする液晶
表示装置の作製方法。 【請求項１１】請求項８または９において、前記無機層
は酸化珪素、窒化珪素または窒化酸化珪素からなること
を特徴とする液晶表示装置の作製方法。
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|---|---|---|---|
| JP27344597A JP3919900B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 液晶表示装置およびその作製方法 |
| US09/153,845 US6104461A (en) | 1997-09-19 | 1998-09-16 | Liquid crystal display device for preventing short circuits and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
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| US (1) | US6104461A (ja) |
| JP (1) | JP3919900B2 (ja) |
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