(57)【要約】【課題】  液晶表示装置およびフラットパネルディスプレイに適用できる構成を提供する。  【解決手段】  ガラス基板上に形成された、活性層、ゲイト絶縁膜及びゲイト電極を有する薄膜トランジスタと、前記活性層、前記ゲイト絶縁膜及び前記ゲイト電極上に形成された第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜上に形成された第２の絶縁膜と、前記第２の絶縁膜上に形成された樹脂でなる第３の絶縁膜と、前記第３の絶縁膜上に形成された透明電極とを有する。【選択図】  図８
2004241782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板上に形成された、活性層、ゲイト絶縁膜及びゲイト電極を有する薄膜トランジスタと、
前記活性層、前記ゲイト絶縁膜及び前記ゲイト電極上に形成された第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に形成された第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に形成された樹脂でなる第３の絶縁膜と、
前記第３の絶縁膜上に形成された透明電極とを有する液晶表示装置。
【請求項２】
ガラス基板上に形成された、結晶性珪素膜、酸化珪素でなるゲイト絶縁膜、及びゲイト電極を有する薄膜トランジスタと、
前記結晶性珪素膜、前記ゲイト絶縁膜及び前記ゲイト電極上に形成された酸化珪素又は窒化珪素でなる第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に形成された窒化珪素又は酸化珪素でなる第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に形成された樹脂でなる第３の絶縁膜と、
前記第３の絶縁膜上に形成されたＩＴＯ膜でなる電極とを有する液晶表示装置。
【請求項３】
前記薄膜トランジスタ及び前記第１の絶縁膜上にアルミニウム膜が形成されてなる請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第３の絶縁膜の表面は平坦である請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
ガラス基板上に形成された、活性層、ゲイト絶縁膜及びゲイト電極を有する薄膜トランジスタと、
前記活性層、前記ゲイト絶縁膜及び前記ゲイト電極上に形成された第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に形成された第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に形成された樹脂でなる第３の絶縁膜と、
前記第３の絶縁膜上に形成された透明電極とを有するフラットパネルディスプレイ。
【請求項６】
ガラス基板上に形成された、結晶性珪素膜、酸化珪素でなるゲイト絶縁膜、及びゲイト電極を有する薄膜トランジスタと、
前記結晶性珪素膜、前記ゲイト絶縁膜及び前記ゲイト電極上に形成された酸化珪素又は窒化珪素でなる第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に形成された窒化珪素又は酸化珪素でなる第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に形成された樹脂でなる第３の絶縁膜と、
前記第３の絶縁膜上に形成されたＩＴＯ膜でなる電極とを有するフラットパネルディスプレイ。
【請求項７】
前記薄膜トランジスタ及び前記第１の絶縁膜上にアルミニウム膜が形成されてなる請求項５又は請求項６に記載のフラットパネルディスプレイ。
【請求項８】
前記第３の絶縁膜の表面は平坦である請求項５乃至請求項７のいずれか一に記載のフラットパネルディスプレイ。
【請求項９】
前記フラットパネルディスプレイはＥＬ素子を利用したアクティブマトリクス型のフラットパネルディスプレイである請求項５乃至請求項８のいずれか一に記載のフラットパネルディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する発明は、液晶電気光学装置やＥＬ型のフラットパネルディスプレイの構成、およびその作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディスプレイとして液晶電気光学装置が知られている。また高い画質を表示できる液晶電気光学装置として、アクティブマトリクス型の液晶電気光学装置が知られている。
【０００３】
アクティブマトリクス型の液晶電気光学装置は、マトリクス状に配置された各画素にそれぞれ１つ以上の薄膜トランジスタを個別に配置し、各画素電極に出入りする電荷を薄膜トランジスタでもってスイッチングする構成を有している。
【０００４】
このような構成においては、表示コントラストを確保するためと、各画素に配置された薄膜トランジスタを遮光するためのブラックマトリクスという遮光膜が必要とされる。
【０００５】
ブラックマトリクスとしては普通クロム等の金属が利用されている。ブラックマトリクスに金属材料が利用されるのは、作製のし易さや不純物の問題が無いためである。
【０００６】
図９に従来より公知のアクティブマトリクス型の液晶表示装置の画素部分に配置される薄膜トランジスタの作製工程を示す。まずガラス基板３０１上に下地膜として酸化珪素膜３０２を成膜する。
【０００７】
さらにその上に後に活性層を構成する珪素膜を形成する。珪素膜としてはＣＶＤ法で成膜した非晶質珪素膜を加熱やレーザー光の照射によって結晶化した結晶性珪素膜が用いられる。
【０００８】
この結晶性珪素膜をパターニングすることにより、薄膜トタンジスタの活性層３０３を得る。そしてゲイト絶縁膜を構成する酸化珪素膜３０４を成膜し、さらにゲイト電極３０５を金属材料やシリサイド材料でもって構成する。こうして図３（Ａ）に示す状態を得る。
【０００９】
次に不純物イオンの注入を行うことにより、ソース領域とドレイン領域の形成を行う。この工程は、（Ｂ）に示すようにゲイト電極３０５をマスクとして不純物イオンをプラズマドーピング法等を利用して加速注入することによって行われる。
【００１０】
不純物イオンの注入後、レーザー光の照射や強光の照射により、アニールを行い、ソース／ドレイン領域の低抵抗化を促進させる。こうしてソース領域３０６とドレイン領域３０８が自己整合的に形成される。またゲイト電極３０５がマスクとなり不純物イオンが注入されなかった領域がチャネル形成領域３０７として自己整合的に形成される。
【００１１】
次に（Ｃ）に示すように第１の層間絶縁膜３０９を酸化珪素膜でもって構成する。さらにコンタクトホールの形成を行い、ソース領域３０６へのコンタクト配線（ソース配線）３１０を形成する。そして、第２の層間絶縁膜３１１を酸化珪素膜でもって形成する。
【００１２】
この酸化珪素膜３１１の上に金属膜でなるブラックマトリクス３１２を形成する。さらに第３の層間絶縁膜３１３を酸化珪素膜で形成する。（図９（Ｄ））
【００１３】
そしてコンタクトホールの形成を行った後、画素電極を構成するＩＴＯ電極３１４を形成する。
【００１４】
このような構成においては、３層目の層間絶縁膜３１３に存在するピンホールが問題となる。ＩＴＯ膜は特に成膜時の回り込みが良く、ピンホール内に被覆性よく成膜されてしまう。換言すれば、微小なピンホール内に容易に充填されてしまう。
【００１５】
図９（Ｄ）において３１６で示されるのがピンホールである。そして３１５で示されるのが、ＩＴＯ材料が充填されてしまったピンホール部分である。
【００１６】
このような状態となると、ＩＴＯ電極３１４とブラックマトリクス３１２とがショートしてしまう。この問題を解決するには、層間絶縁膜３１３を必要以上に厚く成膜する方法が考えられる。また、層間絶縁膜３１３として特殊な多層膜を利用し、ピンホールの存在を無視できる構成とする方法が考えられる。また、光ＣＶＤ法のようにピンホールの少ない膜質が得られる成膜方法を利用する方法が考えられる。しかしこのような方法は経済性の観点から好ましい手段であるとはいえない。
【００１７】
また図９に示すような多層配線を構成する場合、プラズマを用いた成膜時やエッチング時に特定の配線部分が電位を持ってしまい、局所的な破壊が生じてしまうようなことが多々ある。このような現象は、装置の生産歩留りを低下させる要因となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本明細書で開示する発明は、図９に示すような多層配線を有する構成において、上下間の配線のショートやプラズマを利用する工程における不良の発生を抑制する構成を提供することを課題とする。
【００１９】
さらに、金属材料を用いたブラックマトリクス上面に成膜される層間絶縁膜に存在するピンホールによって、この層間絶縁膜上に形成される画素電極とブラックマトリクスとがショートしてしまうことを防ぐ構成を提供することを課題とする。また以上のような課題を作製工程を煩雑化させずに実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本明細書で開示する発明の一つは、
ガラス基板上に形成された、活性層、ゲイト絶縁膜及びゲイト電極を有する薄膜トランジスタと、
前記活性層、前記ゲイト絶縁膜及び前記ゲイト電極上に形成された第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に形成された第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に形成された樹脂でなる第３の絶縁膜と、
前記第３の絶縁膜上に形成された透明電極とを有する液晶表示装置である。
【００２１】
他の発明の構成は、
ガラス基板上に形成された、結晶性珪素膜、酸化珪素でなるゲイト絶縁膜、及びゲイト電極を有する薄膜トランジスタと、
前記結晶性珪素膜、前記ゲイト絶縁膜及び前記ゲイト電極上に形成された酸化珪素又は窒化珪素でなる第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に形成された窒化珪素又は酸化珪素でなる第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に形成された樹脂でなる第３の絶縁膜と、
前記第３の絶縁膜上に形成されたＩＴＯ膜でなる電極とを有する液晶表示装置である。
【００２２】
他の発明の構成は、
ガラス基板上に形成された、活性層、ゲイト絶縁膜及びゲイト電極を有する薄膜トランジスタと、
前記活性層、前記ゲイト絶縁膜及び前記ゲイト電極上に形成された第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に形成された第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に形成された樹脂でなる第３の絶縁膜と、
前記第３の絶縁膜上に形成された透明電極とを有するフラットパネルディスプレイである。
【００２３】
他の発明の構成は、
ガラス基板上に形成された、結晶性珪素膜、酸化珪素でなるゲイト絶縁膜、及びゲイト電極を有する薄膜トランジスタと、
前記結晶性珪素膜、前記ゲイト絶縁膜及び前記ゲイト電極上に形成された酸化珪素又は窒化珪素でなる第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に形成された窒化珪素又は酸化珪素でなる第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に形成された樹脂でなる第３の絶縁膜と、
前記第３の絶縁膜上に形成されたＩＴＯ膜でなる電極とを有するフラットパネルディスプレイである。
【００２４】
特に上記構成において、薄膜トランジスタ及び第１の絶縁膜上にアルミニウム膜が形成されてなる。
【００２５】
さらに上記構成において、第３の絶縁膜の表面は平坦である。
【００２６】
また、上記フラットパネルディスプレイはＥＬ素子を利用したアクティブマトリクス型のフラットパネルディスプレイである。
【発明の効果】
【００２７】
本明細書で開示する発明を利用することで、作製歩留りの高い工程でもってアクティブマトリクス型の液晶表示装置を得ることができる。また、配線の形成と同時にブラックマトリクスを形成することができるので、工程を増やすことがないという作製工程上の有意性を得ることができる。
【００２８】
特に多層配線を有する構成において、上下間の配線のショートやプラズマを利用する工程における不良の発生を抑制する構成を実現することができる。
【００２９】
さらに、層間絶縁膜上に形成される画素電極とブラックマトリクスとがショートしてしまうことを防ぐ構成を提供することができる。
【００３０】
本明細書で開示する発明は、液晶表示装置のみではなく、ＥＬ素子を利用したアクティブマトリクス型のフラットパネルディスプレイにも利用できる。
【実施例】
【００３１】
図１〜図８に本実施例に示す薄膜トランジスタの作製工程を示す。本実施例では、アクティブマトリクス型の液晶表示装置の画素の一つの部分の構成を示すものである。また、同時に同一基板上に集積化される周辺駆動回路部分の薄膜トランジスタと、配線部分の一部についても同一図面上に示す。
【００３２】
まず図１（Ａ）に示すようにガラス基板（または石英基板）１０１上に下地膜として酸化珪素膜１０２を３０００Åの厚さに成膜する。成膜方法としては、プラズマＣＶＤ法またはスパッタ法で用いればよい。この下地膜は、ガラス基板と後に成膜される半導体層との間に働く応力の緩和やガラス基板からの不純物の拡散を防止するために機能する。
【００３３】
次に非晶質珪素膜（アモルファスシリコン膜）をプラズマＣＶＤ法または減圧熱ＣＶＤ法でもって成膜する。そして加熱処理またはレーザー光の照射、またはその両方を併用した方法により非晶質珪素膜を結晶化させる。こうして結晶性珪素膜１００を得る。
【００３４】
次に図１（Ｂ）に示すように得られた結晶性珪素膜１０３をパターニングし、薄膜トランジスタの活性層１０３と１０４を形成する。１０３は周辺駆動回路に配置される薄膜トランジスタの活性層であり、１０４は画素部分に配置される薄膜トランジスタの活性層である。
【００３５】
また、１０５は後に周辺駆動回路と画素に配置される薄膜トランジスタのゲイト電極から延在して各薄膜トランジスタを電気的に接続するための配線部に残存する半導体層である。また、１０６はゲイト電極から延在したゲイト線（図示せず）からの取り出し電極が設けられる部分に残存する半導体層である。
【００３６】
なお、残存する半導体層１０５と１０６は、特に残存させくてもよい。この場合は、この領域において、下地膜１０３上にゲイト配線が形成される。
【００３７】
次に図１（Ｃ）に示すようにゲイト絶縁膜を構成する酸化珪素膜１０７をプラズマＣＶＤ法により、１０００Åの厚さに成膜する。
【００３８】
次に図１（Ｄ）に示すように後にゲイト電極およびそれから延在した配線を構成するためのアルミニウム膜１０８を４０００Åの厚さに成膜する。成膜方法は、スパッタ法または電子ビーム蒸着法で用いればよい。
【００３９】
このアルミニウム膜１０８中には後の工程においてヒロックやウィスカーの発生することを抑制するためにスカンジウムを0.1 〜１重量％程度含有させる。
【００４０】
ヒロックやウィスカーは加熱やレーザー光の照射によってアルミニウムの異常成長が起こり、その結果形成される針状あるいは刺状の突起物のことである。ヒロックやウィスカーは、隣合う配線間のショートや上下に隔たって存在する配線間のショートの原因となるのでその発生は抑制することが必要とされる。
【００４１】
さらにこのアルミニウム膜１０８を陽極とした陽極酸化を電解溶液中で行うことにより、緻密な陽極酸化膜１０９をアルミニウム膜１０８の表面に１００Åの厚さに成膜する。（図１（Ｄ））
【００４２】
この緻密な陽極酸化膜を形成するための陽極酸化は、３％の酒石酸を含んだエチレングルコール溶液をアンモニア水で中和したものを電解溶液として用いる。この陽極酸化においては、緻密で固い酸化アルミニウム膜を得ることができる。また膜厚の制御は印加電圧によって制御することができる。
【００４３】
この陽極酸化膜は、アルミニウム膜１０８の表面にヒロックやウィスカーが発生してしまうことを抑制することに大きな効果がある。またこの後にアルミニウム膜１０８上に配置されるレジストマスクの密着性を高めるために非常に有用なものとなる。
【００４４】
そして図示しないレジストマスクを配置し、図２（Ａ）に示すようにこのアルミニウム膜１０８をパターニングする。こうしてゲイト電極１１０と１１１、さらにそれから延在した配線１１２と１１３を形成する。これらの電極や配線は便宜上１層目の配線と称される。
【００４５】
なお図示しないが、図２（Ａ）に示す状態においては、ゲイト電極１１０と１１１、さらにそれから延在した配線１１２と１１３上にはパターニングのために利用したレジスト膜が配置されている。
【００４６】
この図２（Ａ）に示す状態において、ゲイト電極１１０と１１１は、配線１１２によって接続された状態となっている。これは、後の陽極酸化時に両ゲイト電極に同じように電流を流すためと、両電極を同電位とし、プラズマを用いたエッチング工程や成膜工程において、特定の領域にプラズマダメージが集中しないようにするためである。
【００４７】
図２（Ａ）に示す状態を得たら、ゲイト電極１１０と１１１、さらにそれから延在した配線１１２と１１３を陽極とした陽極酸化を行い、その側面に多孔質状の陽極酸化膜を形成する。
【００４８】
図２（Ｂ）の１１４〜１１６で示されるのが多孔質状の陽極酸化膜である。この陽極酸化膜は、３％のシュウ酸水溶液を電解溶液として用いた陽極酸化によって行う。
【００４９】
この陽極酸化工程においては、露呈したゲイト電極１１０と１１１、さらにそれから延在した配線１１２と１１３の側面のみにおいて行われる。
【００５０】
この工程で形成される多孔質状の陽極酸化膜は、数μｍまで成長させることができる。またその成長距離は陽極酸化時間によって制御することができる。
【００５１】
図２（Ｂ）に示す状態を得た後、緻密な膜質を有する陽極酸化膜１０９を除去する。この緻密な陽極酸化膜１０９は極めて薄いのでバッファーフッ酸を用いて容易に除去することができる。
【００５２】
次に再び緻密な陽極酸化膜の形成を行う。即ち、３％の酒石酸を含んだエチレングルコール溶液をアンモニア水で中和したものを電解溶液として用い、ゲイト電極１１０と１１１、さらに配線１１２と１１３を陽極とした陽極酸化を行う。この工程においては、多孔質状の陽極酸化膜中に電解液が侵入するので図２（Ｃ）に示すように緻密な陽極酸化膜１１７が形成される。
【００５３】
この陽極酸化膜１１７は、ゲイト電極とゲイト配線がその上に形成される配線や電極、さらにはＢＭとショートすることを防ぐために機能する。この陽極酸化膜の厚さは５００Åとする。
【００５４】
これまでの工程においては、ゲイト電極１１０と１１１、さらにそれらから延在した配線１１２と１１３は全て接続された状態となっている。換言すれば、ゲイト電極１１０と１１１は配線１１２によって接続された状態となっている。
【００５５】
これは陽極酸化時において、全てのゲイト電極に陽極酸化用の電流を流す必要があること、さらにドライエッチングやプラズマを用いた成膜工程において、全ての電極を同電位とし、特定の部分にプラズマダメージが集中しないようにするためである。
【００５６】
次に残存したゲイト電極および配線（即ち１層目の配線）をマスクとして露呈した酸化珪素膜１０７を除去する。除去方法はドライエッチング法を利用すればよい。こうして図２（Ｄ）に示す状態を得る。ここで、１１８と１１９がゲイト絶縁膜として機能する残存して酸化珪素膜となる。
【００５７】
なおこのエッチング工程において、１層目の配線の全てが電気的に同電位となっているので、ドライエッチングのためのプラズマが一部に集中したりすることがなく、均一なエッチングを行うことができる。
【００５８】
この工程の結果、図２（Ｄ）に示すように活性層１０３と１０４の一部が露呈する。
【００５９】
次に図３（Ａ）に示すようにソースおよびドレイン領域を形成するための不純物イオンの注入を行う。この工程において、Ｐチャネル型の薄膜トランジスタを形成するのであればＢイオンをＮチャネル型の薄膜トランジスタを形成するのであればＰイオンを注入する。また、Ｐチャネル型とＮチャネル型を作り分けるのであれば、レジストマスクを用いて、両方の不純物イオンを選択的に所定に領域に注入する。
【００６０】
この不純物イオンの注入を行うことによって、図３（Ａ）に示すように高濃度に不純物イオンが注入される領域１２０、１２３、１２４、１２７と、低濃度に不純物イオンが注入される領域１２１、１２５、さらに不純物イオンが注入されない領域１２２と１２６が同時に自己整合的に形成される。
【００６１】
これは、残存した酸化珪素膜１１８と１１９とが半透過なマスクとして機能するためである。
【００６２】
この不純物イオンの注入の結果、高濃度に不純物イオンが注入された領域１２０、１２３、１２４、１２７がソースおよびドレイン領域となる。また低濃度に不純物イオンが注入された領域１２１と１２５が低濃度不純物領域となる。この低濃度不純物領域のドレイン領域側がＬＤＤ（ライトドープドレイン）領域と称される領域となる。
【００６３】
不純物イオンの注入が終了した後、レーザー光の照射を行うことにより、先に注入された不純物イオンの活性化と当該イオンの注入によって生じた活性層の損傷のアニールを行う。
【００６４】
ここでレーザー光を照射する例を示したが、赤外光等の強光の照射や加熱による方法を採用してもよい。ただし、加熱処理の場合は基板の耐熱性に注意する必要がある。
【００６５】
次に図３（Ｂ）に示すように第１の層間絶縁膜１２８を４０００Åの厚さに成膜する。この層間絶縁膜１２８は酸化珪素膜でもって構成する。またその成膜方法は、プラズマＣＶＤ法を用いて行う。
【００６６】
次に図３（Ｂ）に示すように２層目の配線とＢＭ（ブラックマトリクス）を形成するためのアルミニウム膜１２９を成膜する。このアルミニウム膜には、ヒロック防止のための添加物の他に後の陽極酸化工程において、析出物（陽極酸化物）が黒くなるように添加物を添加する。このような技術は、アルミサッシ等の工業製品の表面に着色した陽極酸化膜を形成する場合に利用されている。
【００６７】
図３（Ｂ）に示す状態を得たら、アルミニウム膜１２９パターニングして、ＢＭとして機能する領域１３０と、２層目の配線として機能する領域１３１を残存させる。この２層目の配線１３１は、１層目の配線間の接続や引出し、さらに後に形成される３層目の配線と１層目の配線との接続や引回しに利用される。こうして図３（Ｃ）に示す状態を得る。
【００６８】
なお、この２層目の配線１３１は、全ての領域につながッた状態としてパターニングされる。これは、後の陽極酸化工程において共通に電流を流すためと、プラズマを用いた成膜やエッチング工程において、特定の領域が電位を持ち、そこにプラズマダメージが集中したり、成膜やエッチングのムラが生じたりしないようにするためである。
【００６９】
次に図４に示すように残存したアルミニウム膜１３０と１３１の露呈した表面に緻密な陽極酸化膜１３２と１３３を形成する。この緻密な陽極酸化膜の形成方法は先に示した方法に準じて行う。なお、その膜厚は５００Åとする。
【００７０】
１３２で示される陽極酸化膜は、１３０で示されるＢＭ領域の表面を遮光膜として適当な色に着色（黒が好ましい）させ、さらにＢＭ領域と後に上方に形成される配線や電極との絶縁性を向上させるために機能する。
【００７１】
また１３３で示される陽極酸化膜は、２層目の配線１３１と後に上方に形成される配線との絶縁性を向上させるために機能する。
【００７２】
なお、これらＢＭ１３０や２層目の配線１３１と１１１で示されるような１層目の配線との絶縁は１層目の配線の表面に形成された緻密な陽極酸化膜（例えば１１７で示される）によって保たれる。
【００７３】
図４に示す状態を得たら、図５（Ａ）に示すように２層目の層間絶縁膜１３４を成膜する。この層間絶縁膜は酸化珪素膜でもって構成する。またその厚さは５０００Åとする。
【００７４】
次に図５（Ｂ）に示すように１層目の配線と活性層に到達するコンタクトホールの形成を行う。
【００７５】
そして、チタン膜とアルミニウム膜とチタン膜との３層でなる積層膜を形成し、さらにこれをパターニングすることによって各種取り出し電極と後の分断工程に利用される充填部を形成する。
【００７６】
即ち、図５（Ｂ）で示す開口の形成においては、コンタクトホールとして利用される開口の形成以外に後に１層目と２層目の配線を分断する際に利用される開口の形成をも同時に行われる。
【００７７】
図５（Ｃ）において、１３５と１３７が周辺駆動回路を構成する薄膜トランジスタのソースおよびドレイン領域である。また１３６がゲイト電極からの引出し電極（または配線）である。
【００７８】
１３８は画素に配置される薄膜トランジスタのソース電極（またはソース配線）である。１３９と１４０は、後に１層目の配線１１２の分断を行うための充填部である。この充填部を利用して、後に１層目の配線同士を接続した配線１１２を必要とする領域で分断する。
【００７９】
１４１と１４３は２層目の配線１３１を必要とする領域において分断するための充填部である。２層目の配線１３１も全てつながった状態にあるので、最終段階において必要とする箇所で分断される。
【００８０】
１４２は、２層目の配線１３１の引出し配線である。１４４は１層目の配線からの引出し電極である。
【００８１】
次に図６（Ａ）に示すように第３の層間絶縁膜１４５を形成する。この第３の層間絶縁膜は樹脂材料を用いる。例えば透明なポリイミド樹脂やアクリル材料を用いて構成する。このように樹脂材料を用いた場合には、その表面を平坦にすることができる。
【００８２】
また、この第３の層間絶縁膜１４５の厚さは数μｍ（例えば２μｍ）とする。        
【００８３】
次に図６（Ｂ）に示すように必要とするコンタクトホールの形成を行う。
【００８４】
そして図７に示されるように全面に透明電極を構成するＩＴＯ膜１４６をスパッタ法でもって形成する。
【００８５】
そして図８に示すように画素電極と必要とする引出し電極部を残して、ＩＴＯ膜を除去する。
【００８６】
図８において、１４７が画素電極である。図８に示す構成においては、画素電極１４７が薄膜トランジスタを覆うように設けられている。一般にこのような構成とすることは、寄生容量の問題から好ましものではない。しかし、本実施例においては第３の層間絶縁膜が厚いので寄生容量の問題は無視することができる。    
【００８７】
一方、画素電極１４７を図８に示すような形状とすることによって、画素として機能する領域を最大限大きくすることができ、開口率を大きくすることができる。
【００８８】
１４８と１４９の開口は、ＩＴＯ膜１４６（図７参照）のパターニング時にそのままエッチングを進行させ、最終的に１層目の配線１１２を分断するためのものである。
【００８９】
また１５０と１５２に開口は、ＩＴＯ膜１４６（図７参照）のパターニング時にそのままエッチングを進行させ、最終的に２層目の配線１３１を分断するためのものである。
【００９０】
これらの配線の分断工程は、プラズマを利用した成膜やエッチングの工程が全て終了した後に行われる。従って、それまでの工程において、各層の配線や電極を全て同電位とすることができ、特定の領域にプラズマは集中したりすることを抑制することができる。また、図示しないが、異なる層の配線を接続するコンタクトを形成しておくことで、全て配線を同電位とすることができる。
【００９１】
１５１は２層目の配線１３１からの引出し電極である。１５３は１層目の配線１１３からの引出し電極である。
【００９２】
本実施例に示すような構成を採用した場合、以下に示すような有意性を得ることができる。
【００９３】
（その１）途中の工程において、各電極および配線を共通電位とすることができ、プラズマを用いた工程において、局所的なプラズマの集中の問題を解決することができる。
【００９４】
（その２）上記（その１）の有意性を得るために利用される配線の分断を最終工程の画素電極のパターニングの際に同時に行うことができるので、新たにマスクを増やす必要がなく、工程を簡略化することができる。
【００９５】
（その３）２層目のアルミニウム配線と同時に形成されるアルミニウム膜を利用してＢＭ（ブラックマトリクス）を形成し、このＢＭを利用して画素の薄膜トランジスタの遮光を実現することができる。特に薄膜トランジスタの遮光膜としてアルミニウム膜を利用することで、薄膜トランジスタが投射光によって加熱されることを抑制することができる。
【００９６】
（その４）ＢＭの表面を陽極酸化することで、このＢＭと当該ＢＭの上部に形成される配線とのショートを防ぐことができる。
【００９７】
本実施例においては明確に示さなかったが、２層目の配線１３１をＩＴＯ電極とが重なるように配置することで、補助容量を形成することができる。
【００９８】
また、ＢＭとＩＴＯ電極との間で補助容量を形成することもできる。
【００９９】
本実施例においては、層間絶縁膜として主に酸化珪素膜を用いた場合の例を示した。しかし、酸化珪素膜の代わりに窒化珪素膜や酸化窒化珪素膜を利用してもよい。また酸化珪素膜と窒化珪素膜の積層体や、さらに酸化窒化珪素膜を加えた積層体を利用するのでもよい。また、これら絶縁膜中に必要とする添加物を加えるのでもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】アクティブマトリクス型の液晶表示装置に利用される薄膜トランジスタの作製工程を示す図。
【図２】アクティブマトリクス型の液晶表示装置に利用される薄膜トランジスタの作製工程を示す図。
【図３】アクティブマトリクス型の液晶表示装置に利用される薄膜トランジスタの作製工程を示す図。
【図４】アクティブマトリクス型の液晶表示装置に利用される薄膜トランジスタの作製工程を示す図。
【図５】アクティブマトリクス型の液晶表示装置に利用される薄膜トランジスタの作製工程を示す図。
【図６】アクティブマトリクス型の液晶表示装置に利用される薄膜トランジスタの作製工程を示す図。
【図７】アクティブマトリクス型の液晶表示装置に利用される薄膜トランジスタの作製工程を示す図。
【図８】アクティブマトリクス型の液晶表示装置に利用される薄膜トランジスタの作製工程を示す図。
【図９】従来のアクティブマトリクス型の液晶表示装置に利用される薄膜トランジスタの作製工程を示す図。
【符号の説明】
【０１０１】
１０１                      ガラス基板
１０２                      下地膜（酸化珪素膜）
１００                      珪素膜
１０３、１０４              活性層
１０５、１０６              残存した珪素膜パターン
１０７                      ゲイト絶縁膜（酸化珪素膜）
１０８                      アルミニウム膜
１０９                      緻密な陽極酸化膜
１１０、１１１              ゲイト電極
１１２、１１３              配線
１１４、１１５、１１６      多孔質状の陽極酸化膜
１１７                      緻密な陽極酸化膜
１１８、１１９              ゲイト絶縁膜
１２０、１２４              ソース領域（高濃度不純物領域）
１２１、１２５              低濃度不純物領域
１２２                      チャネル形成領域
１２３、１２７              ドレイン領域
１２８                      層間絶縁膜
１２９                      アルミニウム膜
１３０                      ＢＭを形成するためのアルミニウム膜
１３１                      配線を形成するためのアルミニウム膜
１３２、１３３              緻密な陽極酸化膜
１３４                      層間絶縁膜
１３５                      ソース電極
１３６                      ゲイト電極からの引出し電極
１３７                      ドレイン配線
１３８                      ソース電極
１３９、１４０              配線１１２の分断を行うための充電部分
１４１、１４３              配線１３１の分断を行うための充電部分
１４２                      配線１３１へのコンタクト電極
１４４                      配線１１３へのコンタクト電極
１４５                      樹脂でなる層間絶縁膜
１４６                      ＩＴＯ膜
１４７                      画素電極
１４８、１４９              配線１１２を分断するための開口
１５０、１５２              配線１３１を分断するための開口
１５１                      配線１３１からの引出し電極
１５３                      配線１１３からの引出し電極
【図１】
2004241782.tif 000003
【図２】
2004241782.tif 000004
【図３】
2004241782.tif 000005
【図４】
2004241782.tif 000006
【図５】
2004241782.tif 000007
【図６】
2004241782.tif 000008
【図７】
2004241782.tif 000009
【図８】
2004241782.tif 000010
【図９】
2004241782.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成16年3月26日(2004.3.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板上に形成された、活性層、ゲイト絶縁膜及びゲイト電極を有する薄膜トランジスタと、
前記活性層、前記ゲイト絶縁膜及び前記ゲイト電極上に形成された第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に形成された第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に形成された樹脂でなる第３の絶縁膜と、
前記第３の絶縁膜上に形成された透明電極とを有し、
前記第１の絶縁膜上にアルミニウム膜が形成されてなる液晶表示装置。
【請求項２】
ガラス基板上に形成された、結晶性珪素膜、酸化珪素でなるゲイト絶縁膜、及びゲイト電極を有する薄膜トランジスタと、
前記結晶性珪素膜、前記ゲイト絶縁膜及び前記ゲイト電極上に形成された酸化珪素又は窒化珪素でなる第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に形成された窒化珪素又は酸化珪素でなる第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に形成された樹脂でなる第３の絶縁膜と、
前記第３の絶縁膜上に形成されたＩＴＯ膜でなる電極とを有し、
前記第１の絶縁膜上にアルミニウム膜が形成されてなる液晶表示装置。
【請求項３】
前記アルミニウム膜は添加物を含むものである請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第３の絶縁膜の表面は平坦である請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
ガラス基板上に形成された、活性層、ゲイト絶縁膜及びゲイト電極を有する薄膜トランジスタと、
前記活性層、前記ゲイト絶縁膜及び前記ゲイト電極上に形成された第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に形成された第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に形成された樹脂でなる第３の絶縁膜と、
前記第３の絶縁膜上に形成された透明電極とを有し、
前記第１の絶縁膜上にアルミニウム膜が形成されてなるフラットパネルディスプレイ。
【請求項６】
ガラス基板上に形成された、結晶性珪素膜、酸化珪素でなるゲイト絶縁膜、及びゲイト電極を有する薄膜トランジスタと、
前記結晶性珪素膜、前記ゲイト絶縁膜及び前記ゲイト電極上に形成された酸化珪素又は窒化珪素でなる第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に形成された窒化珪素又は酸化珪素でなる第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に形成された樹脂でなる第３の絶縁膜と、
前記第３の絶縁膜上に形成されたＩＴＯ膜でなる電極とを有し、
前記第１の絶縁膜上にアルミニウム膜が形成されてなるフラットパネルディスプレイ。
【請求項７】
前記アルミニウム膜は添加物を含むものである請求項５又は請求項６に記載のフラットパネルディスプレイ。
【請求項８】
前記第３の絶縁膜の表面は平坦である請求項５乃至請求項７のいずれか一に記載のフラットパネルディスプレイ。
【請求項９】
前記フラットパネルディスプレイはＥＬ素子を利用したアクティブマトリクス型のフラットパネルディスプレイである請求項５乃至請求項８のいずれか一に記載のフラットパネルディスプレイ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
この結晶性珪素膜をパターニングすることにより、薄膜トランジスタの活性層３０３を得る。そしてゲイト絶縁膜を構成する酸化珪素膜３０４を成膜し、さらにゲイト電極３０５を金属材料やシリサイド材料でもって構成する。こうして図９（Ａ）に示す状態を得る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
次に不純物イオンの注入を行うことにより、ソース領域とドレイン領域の形成を行う。この工程は、図９（Ｂ）に示すようにゲイト電極３０５をマスクとして不純物イオンをプラズマドーピング法等を利用して加速注入することによって行われる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
次に図９（Ｃ）に示すように第１の層間絶縁膜３０９を酸化珪素膜でもって構成する。さらにコンタクトホールの形成を行い、ソース領域３０６へのコンタクト配線（ソース配線）３１０を形成する。そして、第２の層間絶縁膜３１１を酸化珪素でもって形成する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本明細書で開示する発明の一つは、
ガラス基板上に形成された、活性層、ゲイト絶縁膜及びゲイト電極を有する薄膜トランジスタと、
前記活性層、前記ゲイト絶縁膜及び前記ゲイト電極上に形成された第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に形成された第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に形成された樹脂でなる第３の絶縁膜と、
前記第３の絶縁膜上に形成された透明電極とを有し、
前記第１の絶縁膜上にアルミニウム膜が形成されてなる液晶表示装置である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
他の発明の構成は、
ガラス基板上に形成された、結晶性珪素膜、酸化珪素でなるゲイト絶縁膜、及びゲイト電極を有する薄膜トランジスタと、
前記結晶性珪素膜、前記ゲイト絶縁膜及び前記ゲイト電極上に形成された酸化珪素又は窒化珪素でなる第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に形成された窒化珪素又は酸化珪素でなる第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に形成された樹脂でなる第３の絶縁膜と、
前記第３の絶縁膜上に形成されたＩＴＯ膜でなる電極とを有し、
前記第１の絶縁膜上にアルミニウム膜が形成されてなる液晶表示装置である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
他の発明の構成は、
ガラス基板上に形成された、活性層、ゲイト絶縁膜及びゲイト電極を有する薄膜トランジスタと、
前記活性層、前記ゲイト絶縁膜及び前記ゲイト電極上に形成された第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に形成された第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に形成された樹脂でなる第３の絶縁膜と、
前記第３の絶縁膜上に形成された透明電極とを有し、
前記第１の絶縁膜上にアルミニウム膜が形成されてなるフラットパネルディスプレイである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
他の発明の構成は、
ガラス基板上に形成された、結晶性珪素膜、酸化珪素でなるゲイト絶縁膜、及びゲイト電極を有する薄膜トランジスタと、
前記結晶性珪素膜、前記ゲイト絶縁膜及び前記ゲイト電極上に形成された酸化珪素又は窒化珪素でなる第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に形成された窒化珪素又は酸化珪素でなる第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に形成された樹脂でなる第３の絶縁膜と、
前記第３の絶縁膜上に形成されたＩＴＯ膜でなる電極とを有し、
前記第１の絶縁膜上にアルミニウム膜が形成されてなるフラットパネルディスプレイである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
特に上記構成において、アルミニウム膜は添加物を含むものである。