(57)【要約】      （修正有）【課題】遮光部を有する液晶装置を製造する際に、段切れ現象を抑え、生産性良く製造できる液晶装置の製造方法を提供する。【解決手段】液晶装置の製造方法は、基板２００上に遮光部２０４bを形成するための遮光膜２０４を形成する工程と、遮光膜２０４を覆うように感光材の膜２０５を形成する工程と、感光材の膜２０５をハーフトーン露光する工程と、露光された感光材の膜２０５を現像する工程と、現像後、遮光膜２０４の少なくとも一部をエッチング処理して、斜面４３を有する遮光部２０４bを形成する工程と、を含む。【選択図】図３
2008076824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜トランジスタの少なくとも一部への光の入射を抑制するための遮光部を備えた液晶装置の製造方法であって、
基板上に前記遮光部を形成するための遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜を覆うように感光材の膜を形成する工程と、
前記感光材の膜をハーフトーン露光する工程と、
前記露光された前記感光材の膜を現像する工程と、
前記現像後、前記遮光膜の少なくとも一部をエッチング処理して、斜面を有する前記遮光部を形成する工程と、を含む製造方法。
【請求項２】
前記遮光部は、所定の厚みを有する第１部分と、前記第１部分の両側に形成され、前記斜面を有する第２部分とを含む請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記ハーフトーン露光する工程は、第１透過率を有する第１領域と、前記第１透過率と異なる前記第２透過率を有し、前記第１領域の両側に配置された第２領域とを備えるマスク部材を介して前記感光材の膜に露光光を照射する動作を含む請求項２記載の製造方法。
【請求項４】
前記感光材は、ポジ型であり、
前記第１透過率は、ほぼゼロであり、
前記第２透過率は、約５０％である請求項３記載の製造方法。
【請求項５】
前記マスク部材は、透明な基材と、前記基材上の所定領域に形成された第１材料膜と、前記第１材料膜上において前記第１材料膜が形成された領域よりも小さい領域に形成された第２材料膜とを含み、
前記第１領域は、前記第１材料膜と前記第２材料膜とが重なった部分であり、前記第２領域は、前記第２材料膜が重なっていない前記第１材料膜の一部分である請求項３又は４記載の製造方法。
【請求項６】
前記斜面の傾斜角度は２０度以下である請求項１〜５のいずれか一項記載の製造方法。
【請求項７】
前記形成された遮光部を覆うように絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に、前記薄膜トランジスタの少なくとも一部を形成するためのアモルファスシリコン膜を形成する工程と、
前記アモルファスシリコン膜を加熱して、前記アモルファスシリコン膜を結晶化してポリシリコン膜を形成する工程と、を含む請求項１〜６のいずれか一項記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶装置の素子基板（ＴＦＴアレイ基板）に形成される薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）として、従来より、アモルファスシリコン型ＴＦＴが知られている。アモルファスシリコン型ＴＦＴは、半導体層がアモルファスシリコン膜で形成されたＴＦＴである。近時においては、高機能化、高精細化等を目的として、ポリシリコン型ＴＦＴが用いられる場合が多い。ポリシリコン型ＴＦＴは、半導体層がポリシリコン膜で形成されたＴＦＴである。ポリシリコンは、アモルファスシリコンを多結晶化することで形成される。アモルファスシリコンを多結晶化する方法として、従来より、固相成長法、エネルギービーム照射法等が知られている。エネルギービーム照射法としては、電子ビームアニール法、フラッシュビームアニール法、ランプアニール法、ＲＴＡ(Rapid Thermal Anneal)法、エキシマレーザアニール（ＥＬＡ：Excimer-LaserAnneal）法等が挙げられる。このうち、ＥＬＡ法は、低温プロセスが可能であることから、アモルファスシリコンを多結晶化する方法として汎用されている。下記特許文献１には、ＥＬＡ法によってアモルファスシリコンを多結晶化してポリシリコンを形成する技術の一例が開示されている。ＥＬＡ法は、基板上に形成されたアモルファスシリコン膜にレーザ光を照射し、そのレーザ光のエネルギーによってアモルファスシリコン膜を溶融し、その溶融したシリコンが固化する際に結晶化することを利用して、ポリシリコン膜を形成する。
【特許文献１】特開２００４−３２７５３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、薄膜トランジスタのチャネル領域に、例えばバックライトからの外部照射光、裏面反射光等の戻り光等の光が入射すると、例えばその光による励起によって光リーク電流が発生して、薄膜トランジスタの性能が変化したり、薄膜トランジスタが誤作動する不具合が発生する可能性がある。そのような不具合の発生を抑制するために、上述の従来技術のように、液晶装置において、薄膜トランジスタのチャネル領域への光の入射を抑制するための遮光部が形成される場合がある。
【０００４】
ＥＬＡ法に基づいて薄膜トランジスタのポリシリコン膜を形成する場合、基板上に形成された遮光部上にアモルファスシリコン膜を形成し、その形成されたアモルファスシリコン膜にレーザ光を照射し、そのレーザ光のエネルギーによってアモルファスシリコン膜を溶融し、その後固化することによって、ポリシリコン膜を形成する。
【０００５】
アモルファスシリコン膜の下の遮光部は、斜面（テーパ面）を有する所定の形状に形成され、アモルファスシリコン膜の少なくとも一部には、遮光部に基づく段差が形成される。段差が形成されたアモルファスシリコン膜にレーザ光を照射して、そのアモルファスシリコン膜を溶融した場合、そのアモルファスシリコン膜が固化する際に、段差の部分が凝集等に起因して切れる現象（いわゆる、段切れ現象）が生じる可能性がある。段切れ現象が生じると、薄膜トランジスタの性能が劣化する。そのため、アモルファスシリコン膜の段切れ現象を抑制するために、製造工程に大きな負荷をかけることなく、遮光部を所望の形状に調整できる技術の案出が望まれる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、遮光部を有する液晶装置を製造する際に、段切れ現象を抑え、生産性良く製造できる液晶装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用する。
本発明の一態様によると、薄膜トランジスタの少なくとも一部への光の入射を抑制するための遮光部を備えた液晶装置の製造方法であって、基板上に前記遮光部を形成するための遮光膜を形成する工程と、前記遮光膜を覆うように感光材の膜を形成する工程と、前記感光材の膜をハーフトーン露光する工程と、前記露光された前記感光材の膜を現像する工程と、前記現像後、前記遮光膜の少なくとも一部をエッチング処理して、斜面を有する前記遮光部を形成する工程と、を含む製造方法が提供される。
【０００８】
本発明の一態様によれば、ハーフトーン露光を用いて遮光部を形成するようにしたので、製造工程に大きな負荷をかけることなく、遮光部を所望の形状に調整できる。
【０００９】
上記態様の製造方法において、前記遮光部は、所定の厚みを有する第１部分と、前記第１部分の両側に形成され、前記斜面を有する第２部分とを含む構成を採用できる。
【００１０】
これによれば、遮光部の第１部分によって、光を良好に遮ることができ、遮光部の第２部分によって、段切れ現象の発生を抑制できる。
【００１１】
上記態様の製造方法において、前記ハーフトーン露光する工程は、第１透過率を有する第１領域と、前記第１透過率と異なる前記第２透過率を有し、前記第１領域の両側に配置された第２領域とを備えるマスク部材を介して前記感光材の膜に露光光を照射する動作を含む構成を採用できる。
【００１２】
これによれば、製造工程に大きな負荷をかけることなく、マスク部材を用いて、ハーフトーン露光を効率良く実行できる。
【００１３】
上記態様の製造方法において、前記感光材は、ポジ型であり、前記第１透過率は、ほぼゼロであり、前記第２透過率は、約５０％である構成を採用できる。
【００１４】
これによれば、第１透過率を有する第１領域で、遮光部の第１部分を良好に形成でき、第２透過率を有する第２領域で、遮光部の第２部分を良好に形成できる。
【００１５】
上記態様の製造方法において、前記マスク部材は、透明な基材と、前記基材上の所定領域に形成された第１材料膜と、前記第１材料膜上において前記第１材料膜が形成された領域よりも小さい領域に形成された第２材料膜とを含み、前記第１領域は、前記第１材料膜と前記第２材料膜とが重なった部分であり、前記第２領域は、前記第２材料膜が重なっていない前記第１材料膜の一部分である構成を採用できる。
【００１６】
これによれば、マスク部材を効率良く製造できる。また、第２部分の斜面を良好に形成できる。
【００１７】
上記態様の製造方法において、前記斜面の傾斜角度は２０度以下である構成を採用できる。
【００１８】
これによれば、段切れ現象の発生を抑制できる。
【００１９】
上記態様の製造方法において、前記形成された遮光部を覆うように絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜上に、前記薄膜トランジスタの少なくとも一部を形成するためのアモルファスシリコン膜を形成する工程と、前記アモルファスシリコン膜を加熱して、前記アモルファスシリコン膜を結晶化してポリシリコン膜を形成する工程と、を含む構成を採用できる。
【００２０】
これによれば、段切れ現象の発生を抑制して、所望のポリシリコン膜を形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２２】
＜第１実施形態＞
本実施形態に係る液晶装置ＳＰについて図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る液晶装置ＳＰの画素部ＰＸを示す平面図、図２は、本実施形態に係る液晶装置ＳＰの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）３０ｂ近傍を示す断面図であって、図１のＡ−Ａ線断面図に相当する。
【００２３】
図１及び図２において、液晶装置ＳＰは、ガラス等の基板２００と、基板２００上に形成された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）３０ｂと、ＴＦＴ３０ｂの少なくとも一部への光の入射を抑制するための斜面４３を有する遮光部２０４ｂとを備えている。遮光部２０４ｂは、ＴＦＴ３０ｂのうち、特に、チャネル領域２５０ｂを含む半導体層１ｂへの光の入射を抑制する。また、液晶装置ＳＰは、画素電位側容量電極３０１を有する蓄積容量７０と、容量線３００とを有する。
【００２４】
図２に示すように、液晶装置ＳＰは、基板２００上に形成された下地絶縁膜２０２を備えている。遮光部２０４ｂは、下地絶縁膜２０２上に形成されている。また、液晶装置ＳＰは、遮光部２０４ｂ上において遮光部２０４ｂを覆うように形成された第１層間絶縁膜２０６ｂを備えている。チャネル領域２５０ｂを含む半導体層１ｂは、第１層間絶縁膜２０６ｂ上に形成されている。また、液晶装置ＳＰは、半導体層１ｂ及び第１層間絶縁膜２０６ｂ上において半導体層１ｂを覆うように形成されたゲート絶縁膜２０８ｂと、ゲート絶縁膜２０８ｂ上に形成されたゲート電極２１０ｂと、ゲート電極２１０ｂ上に形成された第２層間絶縁膜２１２ｂと、第２層間絶縁膜２１２ｂ上に形成された第３層間絶縁膜２１８ｂと、第３層間絶縁膜２１８ｂ上に形成された透明な画素電極９ａとを備えている。半導体層１ｂは、ポリシリコン膜で形成されている。
【００２５】
ＴＦＴ３０ｂは、チャネル領域２５０ｂを含む半導体層１ｂと、ゲート電極２１０ｂと、ソース電極２１６ｂと、ドレイン電極とを備える。ソース電極２１６ｂは、コンタクトホール２１４ｂを介して、半導体層１ｂの一端側に接続されている。画素電極９ａは、コンタクトホール２２０ｂを介して、半導体層１ｂの他端側に接続されている。
【００２６】
遮光部２０４ｂは、導電性を有する。遮光部２０４ｂは、半導体層１ｂのチャネル領域２５０ｂ、ポリシリコン膜への光の入射を抑制するためのものであって、ポリシリコン膜で形成された半導体層１ｂとの間で、第１層間絶縁膜２０６ｂを挟むように形成されている。また、遮光部２０４ｂは、基板２００との間で下地絶縁膜２０２を挟むように形成されている。遮光部２０４ｂは、基板２００からの光がチャネル領域２５０ｂへ入射することを抑制するために、基板２００の面方向において、チャネル領域２５０ｂの全てを覆うように、チャネル領域２５０ｂよりも大きく形成されている。
【００２７】
遮光部２０４ｂは、所定の厚みを有する第１部分４１と、第１部分４１の両側に形成され、斜面４３を有する第２部分４２とを含む。第１部分４１の厚みは、例えば１００〜５００ｎｍ程度、好ましくは２００ｎｍである。また、本実施形態においては、第２部分４２の斜面４３の傾斜角度θは、２０度以下である。
【００２８】
例えば、液晶装置ＳＰにおいて、バックライトからの外部照射光、裏面反射光等の戻り光等の光がＴＦＴ３０ｂに照射されると、その光による励起によって光リーク電流が発生して、ＴＦＴ３０ｂの特性が変化したり、ＴＦＴ３０ｂが誤作動する不具合が発生する可能性がある。本実施形態においては、画素部ＰＸに遮光部２０４ｂが形成されるので、画素スイッチング用のＴＦＴ３０ｂのチャネル領域２５０ｂに光が入射することを抑制でき、上述の不具合の発生を抑制できる。
【００２９】
次に、図３及び図４を参照しながら、本実施形態に係る液晶装置ＳＰの製造方法について説明する。図３は、本実施形態に係る液晶装置ＳＰの製造方法を説明するための模式図、図４は、図３の工程（４）を拡大した図である。
【００３０】
まず、図３に示すように、工程（１）では、例えばガラス等からなる基板２００が用意される。
【００３１】
次に、工程（２）では、基板２００上に、下地絶縁膜２０２が形成される。下地絶縁膜２０２は、ＮＳＧ（ノンシリケートガラス）、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）等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜等によって形成可能である。
【００３２】
本実施形態においては、基板２００と遮光膜２０４との間に配置される下地絶縁膜２０２は、熱伝導率が低い材料、例えば二酸化珪素（ＳｉＯ２）で形成される。
【００３３】
下地絶縁膜２０２は、例えば、ＴＥＯＳ（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、ＴＭＯＰ（テトラ・メチル・オキシ・フォスレート）ガス等を用いた、約４５０〜５５０℃（好ましくは約５００℃）の比較的低温環境下における減圧ＣＶＤ法によって形成可能である。
【００３４】
下地絶縁膜２０２は、後述の遮光膜２０４をエッチング処理する際（工程（３）参照）、例えば、エッチングガス（或いは、エッチング液）とガラスからの不純物とが反応することを抑制する機能を有する。
【００３５】
次に、下地絶縁膜２０２上に、遮光部２０４ｂを形成するための遮光膜２０４が形成される。遮光膜２０４は、基板２００上に、基板２００との間で下地絶縁膜２０２を挟むように形成される。
【００３６】
遮光膜２０４は、高い融点を有し、高い電気抵抗値を有する導電性材料によって形成される。遮光膜２０４は、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）等の金属、またはこれらの合金、またはグラファイト等で形成可能である。
【００３７】
本実施形態においては、遮光膜２０４は、高い融点、及び高い電気抵抗値を有し、良好な遮光性を有する、Ｍｏ（モリブデン）で形成される。
【００３８】
遮光膜２０４は、上述の金属をターゲット材料として、スパッタ法によって形成可能である。なお、遮光膜２０４は、例えば１００〜５００ｎｍ程度の膜厚、好ましくは２００ｎｍの膜厚で形成される。
【００３９】
次に、工程（３）では、遮光膜２０４を覆うように、感光材の膜２０５が形成される。本実施形態においては、感光材は、ポジ型である。感光材の膜２０５は、例えばスピンコート法等の所定の手法によって、約１μｍの膜厚で形成される。
【００４０】
次に、工程（４）では、感光材の膜２０５がハーフトーン露光される。ハーフトーン露光は、所定のマスク部材Ｍを用いて実行される。
【００４１】
図４は、工程（４）を示す図である。図４に示すように、マスク部材Ｍは、第１透過率を有する第１領域１１と、第１透過率と異なる第２透過率を有し、第１領域１１の両側に配置された第２領域１２とを備える。本実施形態においては、第１領域１１の第１透過率は、ほぼゼロである。すなわち、第１領域１１は、入射した光のほぼ全てを遮る遮光領域である。第２領域１２の第２透過率は、約５０％である。すなわち、第２領域１２は、入射した光のほぼ半分を透過する半透過領域である。
【００４２】
マスク部材Ｍは、ガラス等からなる透明な基材３１と、基材３１上の所定領域に形成された第１材料膜３２と、第１材料膜３２上において、第１材料膜３２が形成された領域よりも小さい領域に形成された第２材料膜３３とを含む。本実施形態においては、第１材料膜３２は、酸化タンタル（Ｔａｏ）で形成される。第２材料膜３３は、クロム（Ｃｒ）で形成される。
【００４３】
マスクＭの遮光領域を形成する第１領域１１は、第１材料膜３２と第２材料膜３３とが重なった部分である。すなわち、第１領域１１は、酸化タンタルの膜と、クロムの膜とを重ねた部分である。マスクＭの半透過領域を形成する第２領域１２は、第２材料膜３３が重なっていない第１材料膜３２の一部分である。すなわち、第２領域１２は、クロムの膜を含まず、酸化タンタルの膜を含む領域である。
【００４４】
なお、第２領域１２の第２透過率は、酸化タンタルの膜厚を調整することによって、調整可能である。すなわち、酸化タンタルの膜厚を所定値にすることで、第２領域１２の第２透過率を５０％に設定することができ、酸化タンタルの膜厚を所定値よりも小さくすることで、第２領域１２の第２透過率を５０％よりも大きくすることができ、酸化タンタルの膜厚を所定値よりも大きくすることで、第２領域１２の第２透過率を５０％よりも小さくすることができる。
【００４５】
工程（４）では、上述のマスク部材Ｍを介して、感光材の膜２０５に露光光が照射される。感光材の膜２０５のうち、第２部分４２が形成される遮光膜２０４の一部の領域と対応する領域に、マスク部材Ｍの第２領域１２を介した露光光が照射される。また、マスク部材Ｍの第１領域１１に照射された露光光は、その第１領域１１によって遮られ、感光材の膜２０５のうち、第１部分４１が形成される遮光膜２０４の一部の領域と対応する領域には、マスク部材Ｍの第１領域１１によって露光光は照射されない。
【００４６】
以上により、感光材の膜２０５の一部の領域（遮光部２０４ｂの第２部分４２に対応する領域）が、マスク部材Ｍによってハーフトーン露光される。
【００４７】
次に、工程（５）では、露光された感光材の膜２０５が現像処理される。これにより、感光材の膜２０５のうち、マスク部材Ｍの第２領域１２を通過した露光光が照射された部分には、斜面４４が形成される。
【００４８】
上述のように、本実施形態においては、感光材はポジ型である。したがって、現像処理することにより、感光材の膜２０５のうち、露光光が照射された部分は、その露光光の照射量に応じて除去される。一方、露光光が照射されない部分は、現像処理後においても除去されず、基板２００上に残る。
【００４９】
工程（５）の現像後、工程（６）では、エッチング処理が実行される。本実施形態では、ドライエッチングが実行される。これにより、感光材の膜２０５及び遮光膜２０４の少なくとも一部がエッチングされ、遮光膜２０４の一部には、感光材の膜２０５の斜面４４に応じた斜面４３を有する第２部分４２が形成される。これにより、所定の厚みを有する第１部分４１と、第１部分４１の両側に形成され、斜面４３を有する第２部分４２とを含む遮光部２０４ｂが所定のパターンで形成される。ハーフトーン露光、及びその後の現像処理、エッチング処理によって、傾斜角度θが２０度以下に設定された斜面４３を有する遮光部２０４ｂが形成される。
【００５０】
次に、工程（７）では、上述の工程（２）において下地絶縁膜２０２を形成した方法と同様の方法で、シリケートガラス膜、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜等からなる第１層間絶縁膜２０６ｂが、遮光部２０４ｂを覆うように形成される。第１層間絶縁膜２０６ｂの膜厚は、例えば約１００〜２０００ｎｍ程度である。
【００５１】
次に、下地絶縁膜２０２、遮光部２０４ｂ、及び第１層間絶縁膜２０６ｂが形成された基板２００上に、ＴＦＴ３０ｂの少なくとも一部を形成するためのアモルファスシリコン膜１が形成される。アモルファスシリコン膜１（後のポリシリコン膜）は、遮光部２０４ｂ上に、遮光部２０４ｂとの間で第１層間絶縁膜２０６ｂを挟むように形成される。
【００５２】
本実施形態においては、遮光部２０４ｂとアモルファスシリコン膜１との間に配置される第１層間絶縁膜２０６ｂは、遮光部２０４ｂと基板２００との間に配置される下地絶縁膜２０２よりも、高い熱伝導率を有する。本実施形態においては、第１層間絶縁膜２０６ｂは、例えば窒化珪素（ＳｉＮ）で形成される。
【００５３】
アモルファスシリコン膜１は、例えば、流量約４００〜６００ｃｃ／ｍｉｎのモノシランガス、ジシランガス等を用いた、約２００〜５５０℃（好ましくは約３００℃）の比較的低温環境中における減圧ＣＶＤ法によって形成可能である。
【００５４】
アモルファスシリコン膜１が形成された後、そのアモルファスシリコン膜１を加熱して、アモルファスシリコン膜１を結晶化して、ポリシリコン膜を形成する処理が実行される。
【００５５】
本実施形態においては、ＥＬＡ法に基づいて、アモルファスシリコン膜１が結晶化される。すなわち、アモルファスシリコン膜１にレーザ光が照射され、そのレーザ光のエネルギーによってアモルファスシリコン膜１が溶融され、その溶融したシリコンが固化する際に結晶化されることで、ポリシリコン膜が形成される。
【００５６】
ここで、シリコン膜の結晶化の後、リン（Ｐ）、ボロン（Ｂ）等のドーパント（不純物）をイオン打ち込み法あるいはイオンドーピング法等により導入してもよい。好ましくは、イオンドーピング法を用いることにより、約３００℃の比較的低温環境中でドーパントの活性化が行われる。
【００５７】
次に、工程（８）では、露光処理、現像処理、及びエッチング処理を含むフォトリソグラフィの手法によって、図１及び図２に示したように、ＴＦＴ３０ｂのソース領域、チャネル領域及びドレイン領域を含む所定パターンを有する半導体層１ｂが形成される。
【００５８】
次に、約４５０〜５５０℃（好ましくは約５００℃）の比較的低温環境中における減圧ＣＶＤ法等によって、ゲート絶縁膜２０８ｂが形成される。ゲート絶縁膜２０８ｂは、シリケートガラス膜、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜等で形成可能である。
【００５９】
次に、ゲート絶縁膜２０８ｂ上に、ゲート電極２１０ｂが形成される。ゲート電極２１０ｂは、上述の減圧ＣＶＤ法等により、導電性のポリシリコン膜を堆積した後、フォトリソグラフィの手法によって、所定のパターンで形成される。なお、本実施形態のように、比較的低温環境下の製造工程においては、例えば、Ｃｒ、Ｔａ、Ａｌ等の低抵抗金属からなるゲート電極２１０を、スパッタリング等により形成することも可能である。
【００６０】
なお、工程（８）において、ゲート電極２１０ｂをマスクとして半導体層１ｂに対する不純物の注入を実施することで、半導体層１ｂにおけるソース領域、チャネル領域及びドレイン領域を形成可能である。注入されるドーパント（不純物）がボロン（Ｂ）等のＶ族元素のイオンである場合には、最終的に形成されるＴＦＴはＰチャネル型となる。注入されるドーパント（不純物）がリン（Ｐ）等のＩＩＩ族元素のイオンである場合には、最終的に形成されるＴＦＴはＮチャネル型となる。
【００６１】
次に、工程（９）では、例えば、シリコン酸化膜等からなる第２層間絶縁膜２１２ｂが形成された後、第２層間絶縁膜２１２ｂをドライエッチングすることで、半導体層１ｂのソース領域に通ずるコンタクトホール２１４ｂ及び半導体層１ｂのドレイン領域に通ずるコンタクトホール２２０ｂが形成される。そして、第２層間絶縁膜２１２ｂ上及びコンタクトホール２１４ｂ及びコンタクトホール２２０ｂの内部を含めて、例えばアルミニウム等からなるソース電極２１６ｂ及びドレイン電極が形成される。ソース電極２１６ｂの形成の後、第３層間絶縁膜２１８ｂ、画素電極９ａが形成される。
【００６２】
以上の工程（１）〜（９）により、基板２００上にＴＦＴ３０ｂが形成される。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態によれば、ハーフトーン露光を用いて遮光部２０４ｂを形成するようにしたので、製造工程に大きな負荷をかけることなく、斜面４３の傾斜角度θを所望値（２０度以下）に形成でき、遮光部２０４ｂを所望の形状に調整できる。そして、斜面４３の傾斜角度θを所望値（２０度以下）に形成でき、遮光部２０４ｂを所望の形状で形成できるので、その遮光部２０４ｂ上に形成されるアモルファスシリコン膜１を所望の形状にすることができる。すなわち、遮光部２０４ｂに起因してアモルファスシリコン膜１に形成される段差を小さくすることができる。したがって、そのアモルファスシリコン膜１にレーザ光を照射して、アモルファスシリコン膜１を結晶化する際、アモルファスシリコン膜１の段差の部分が凝集等に起因して切れる現象（いわゆる、段切れ現象）が発生する等の不具合の発生を抑制することができる。
【００６４】
例えば、遮光部２０４ｂの傾斜角度θを２０度以下にするために、１００％透過領域と遮光領域（０％透過領域）とを有するマスク部材を用いた通常の露光を実行し、その後、現像処理、エッチング処理等を実行して遮光膜２０４をパターニングする場合、例えば使用する感光材として特別なものを用意しなければならなかったり、あるいは現像処理条件、エッチング処理条件が複雑化するなど、フォトリソグラフィ工程の内容、条件が制約を受けたり、複雑化する可能性がある。また、遮光部２０４ｂの傾斜角度θを小さくする（２０度以下にする）ことを目的として、感光材の膜２０５の斜面４４の傾斜角度を小さくしようとする場合、例えば、使用する露光光の波長を長くする等、露光精度を低下させる必要が生じる可能性がある。その場合、ＴＦＴ３０ｂ全体のパターンの微細化を実現できなくなる。感光材の膜２０５を露光するときのみ、使用する露光光の波長を長くすることも考えられるが、その場合、感光材の膜２０５の露光を専門に行う機構が必要となったり、あるいはフォトリソグラフィ工程の内容、条件を変更する必要が生じる等、装置コストが上昇したり、製造工程が複雑化する可能性がある。
【００６５】
本実施形態においては、ハーフトーン露光用のマスク部材Ｍを用意することで、例えば感光材として特別なものを用意したり、フォトリソグラフィ工程の内容、条件等を複雑化することなく、すなわち、製造工程に負荷をかけることなく、感光材の膜２０５を所望の形状にすることができる。したがって、その感光材の膜２０５を現像処理し、その後エッチング処理することで、遮光部２０４ｂを所望の形状にすることができる。したがって、アモルファスシリコン膜１の段切れ現象の発生を抑制して、高い生産性で、ポリシリコン膜を有するＴＦＴ３０ｂを備えたＴＦＴアレイ基板を製造することができる。
【００６６】
また、本実施形態においては、マスク部材Ｍは、透明な基材３１と、基材３１上の所定領域に形成された第１材料膜３２と、第１材料膜３２上において、第１材料膜３２が形成された領域よりも小さい領域に形成された第２材料膜３３とを含み、マスク部材Ｍのうち、遮光領域である第１領域１１は、第１材料膜３２と第２材料膜３３とが重なった部分であり、半透過領域である第２領域１２は、第２材料膜３３が重なっていない第１材料膜３２の少なくとも一部の領域であるので、マスク部材Ｍを効率良く製造できる。また、遮光部２０４ｂの第２部分４２の斜面４３を良好に形成できる。
【００６７】
すなわち、図５（Ａ）の模式図に示すように、第２領域１２を第１材料膜３２のみによって形成し、第１領域１１を第２材料膜３３のみによって形成した場合、第１領域１１と第２領域１２との境界近傍における、第１領域１１を通過した露光光の照度と第２領域１２を通過した露光光の照度との差によって、感光材の膜２０５のうち、第１領域１１と第２領域１２との境界に対応する部分に段差が形成される可能性がある。
【００６８】
本実施形態においては、図５（Ｂ）の模式図に示すように、第１材料膜３２を基材３１上の広い領域に形成し、その第１材料膜３２の一部の領域に重ねるようにして、第２材料膜３３を形成したので、第１領域１１と第２領域１２との境界近傍における、マスク部材Ｍを通過する露光光の照度分布を滑らかにすることができる。したがって、その感光材の膜２０５を現像することによって、感光材の膜２０５のうち、第１領域１１と第２領域１２との境界に対応する部分を所望の斜面４４にすることができる。したがって、その感光材の膜２０５を現像処理し、その後エッチング処理することで、遮光部２０４ｂを所望の形状にすることができる。
【００６９】
本実施形態においては、透明な基材３１上に第１材料膜３２を形成し、その第１材料膜３２の一部の領域に第２材料膜３３を形成しているが、基材３１上に第２材料膜３３を形成し、その第２材料膜３３の一部の領域に重ねるように第１材料膜３２を形成してもよい。すなわち、遮光領域を形成した後に、半透過領域を形成したマスク部材を使用することもできる。
【００７０】
＜第２実施形態＞
次に、図６から図８を参照して、本実施形態に係る液晶装置の一例について説明する。本実施形態の液晶装置は、上述したＴＦＴ３０ｂを有するＴＦＴアレイ基板を備えた液晶装置である。
【００７１】
まず、本発明の液晶装置の全体構成について、図６及び図７を参照して説明する。ここに、図６は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た液晶装置の平面図であり、図７は、図６のＨ−Ｈ´断面図である。ここでは、駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
【００７２】
図６及び図７において、本発明に係る液晶装置では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【００７３】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。また、シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。即ち、本実施形態の液晶装置は、プロジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適している。
【００７４】
シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。尚、本実施形態においては、前記の画像表示領域１０ａの周辺を規定する周辺領域が存在する。言い換えれば、本実施形態においては特に、ＴＦＴアレイ基板１０の中心から見て、この額縁遮光膜５３より以遠が周辺領域として規定されている。
【００７５】
周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１、並びに外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。また、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、前記額縁遮光膜５３に覆われる領域には、走査線駆動回路１０４が設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ、前記額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。
【００７６】
また、対向基板２０の４つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板１０にはこれらのコーナーに対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。
【００７７】
図７において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜が形成されている。他方、対向基板２０上には、対向電極２１の他、格子状又はストライプ状の遮光膜２３、更には最上層部分に配向膜が形成されている。また、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り、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
【００７８】
次に、本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域１０ａ内の構成について、図８を参照しながら説明する。図８は、液晶装置の画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。
【００７９】
図８において、マトリクス状に形成された複数の画素には、それぞれ、画素電極９ａと当該画素電極９ａをスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００８０】
また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。
【００８１】
画素電極９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板２０に形成された対向電極２１（図７参照）との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加される。この蓄積容量７０は、走査線３ａに並んで設けられ、定電位に固定された固定電位側容量電極としての容量線３００を含んで構成されている。
【００８２】
以上図６から図８を参照して説明した液晶装置においては、ＴＦＴアレイ基板１０として、上述の第１実施形態で説明した基板が用いられているので、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４を構成するポリシリコン型のＴＦＴは、トランジスタ特性に優れる。しかも、画素スイッチング用のＴＦＴ３０についても、導電性遮光膜で遮光されること並びに、これに加えて又は代えて、ポリシリコン膜の結晶性を向上したことにより、オフ電流特性の向上が顕著に図られている。従って、本実施形態に係る液晶装置は、高品位の画像表示が可能となる。
【００８３】
なお、図６及び図７に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。いずれの回路を構成するＴＦＴについても、前述した実施形態の如く結晶性に優れたポリシリコン膜を利用してＴＦＴとして構築することにより、そのトランジスタ特性を顕著に向上させられる。
【００８４】
このように構成された液晶装置は、各種の電子機器の表示部として用いることができるが、その一例を、図９〜図１１を参照しつつ具体的に説明する。
【００８５】
図９は、本発明に係る液晶装置を表示装置として用いた電子機器の回路構成を示すブロック図である。
【００８６】
図９において、電子機器は、表示情報出力源７７、表示情報処理回路７１、電源回路７２、タイミングジェネレータ７３及び液晶装置７４を有する。また、液晶装置７４は、液晶表示パネル７５及び駆動回路７６を有する。
【００８７】
表示情報出力源７７は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等のようなメモリ、各種ディスク等のストレージユニット、デジタル画像信号を同調出力する同調回路等を備え、タイミングジェネレータ７３によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等のような表示情報を、表示情報処理回路７１に供給する。
【００８８】
表示情報処理回路７１は、シリアル−パラレル変換回路や、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等のような周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像信号をクロック信号ＣＬＫとともに駆動回路７６へ供給する。電源回路７２は、各構成要素に所定の電圧を供給する。
【００８９】
図１０は、本発明に係る電子機器の一実施形態であるモバイル型のパーソナルコンピュータを示している。ここに示すパーソナルコンピュータ８０は、キーボード８１を備えた本体部８２と、液晶表示ユニット８３とを有する。液晶表示ユニット８３は、前述した液晶装置１００を含んで構成される。
【００９０】
図１１は、他の電子機器である携帯電話機を示している。ここに示す携帯電話機９０は、複数の操作ボタン９１と、前述した液晶装置１００からなる表示部とを有している。
【００９１】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う液晶装置の製造方法、並びに、液晶装置を備える電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本実施形態に係る液晶装置の一部を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本実施形態に係る液晶装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図４】本実施形態に係る液晶装置の製造方法を説明するための模式図である。
【図５】本実施形態に係る液晶装置の製造方法の効果を説明するための模式図である。
【図６】本実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図である。
【図７】図６の、Ｈ−Ｈ´断面図である。
【図８】本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。
【図９】本実施形態に係る液晶装置を表示装置として用いた電子機器の回路構成を示すブロック図である。
【図１０】本実施形態に係る電子機器の一例を示す斜視図である。
【図１１】本実施形態に係る電子機器の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９３】
１…アモルファスシリコン膜、１ｂ…半導体層（ポリシリコン膜）、９ａ…画素電極、１１…第１領域、１２…第２領域、３０ｂ…ＴＦＴ、３１…基材、３２…第１材料膜、３３…第２材料膜、４１…第１部分、４２…第２部分、４３…斜面、２００…基板、２０２ｂ…下地絶縁膜、２０４…遮光膜、２０４ｂ…遮光部、２０５…感光材の膜、２０６ｂ…第１層間絶縁膜、Ｍ…マスク部材、ＳＰ…液晶装置
【図１】
2008076824.tif 000003
【図２】
2008076824.tif 000004
【図３】
2008076824.tif 000005
【図４】
2008076824.tif 000006
【図５】
2008076824.tif 000007
【図６】
2008076824.tif 000008
【図７】
2008076824.tif 000009
【図８】
2008076824.tif 000010
【図９】
2008076824.tif 000011
【図１０】
2008076824.tif 000012
【図１１】
2008076824.tif 000013