(57)【要約】【課題】アレイ基板側にＣＦを有するＬＣＤ用基板におけるＣＦの残渣や剥離を抑制して導通不良をなくす。【解決手段】複数の画素領域にそれぞれ形成された画素電極とその画素電極を駆動するＴＦＴ２との間に形成されるパッシベーション膜１４を、ＳｉＮ層１４ａ，１４ｂ、ＳｉＯ層１４ｃの積層構造とし、その最上層をＳｉＯ層１４ｃとする。このような積層構造のパッシベーション膜１４上に樹脂ＣＦ層１５を形成する。樹脂ＣＦ層１５は、ＳｉＯ層１４ｃ上に直接形成されることにより、その密着力の低下が抑制され、樹脂ＣＦ層１５形成時にはＣＦの剥離が発生し難くなり、樹脂ＣＦ層１５へのコンタクトホール形成時にはＣＦの残渣が発生し難くなる。それにより、導通不良が抑制され、表示特性に優れた信頼性の高いＴＦＴ基板１およびＬＣＤが実現される。【選択図】図１
2004318063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素領域にそれぞれ形成された画素電極と前記画素電極を駆動するスイッチング素子との間に形成されたパッシベーション膜と、前記パッシベーション膜上に形成されたカラーフィルタ層と、を有する液晶表示装置用基板において、
前記パッシベーション膜は、窒化シリコン層と酸化シリコン層または酸窒化シリコン層との積層構造を有し、前記カラーフィルタ層に接して前記酸化シリコン層または前記酸窒化シリコン層が形成されていることを特徴とする液晶表示装置用基板。
【請求項２】
前記窒化シリコン層は、前記カラーフィルタ層に接する前記酸化シリコン層若しくは前記酸窒化シリコン層に近い領域ほどシリコン原子濃度が高くなるように形成され、または、前記カラーフィルタ層に接する前記酸化シリコン層若しくは前記酸窒化シリコン層に近い領域ほどシリコン原子に結合する水素原子の濃度が高くなるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置用基板。
【請求項３】
複数の画素領域にそれぞれ形成された画素電極と前記画素電極を駆動するスイッチング素子との間に形成されたパッシベーション膜と、前記パッシベーション膜上に形成されたカラーフィルタ層と、を有する液晶表示装置用基板と、前記液晶表示装置用基板に対向配置される対向基板と、前記液晶表示装置用基板と前記対向基板との間に挟まれた液晶層と、を有する液晶表示装置において、
前記液晶表示装置用基板は、前記パッシベーション膜が窒化シリコン層と酸化シリコン層または酸窒化シリコン層との積層構造を有し、前記カラーフィルタ層に接して前記酸化シリコン層または前記酸窒化シリコン層が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
対向基板に液晶層を挟んで対向配置される絶縁性基板と、
前記絶縁性基板上に配置されてスイッチング素子と窒化シリコン層と酸化シリコン層または酸窒化シリコン層と樹脂カラーフィルタ層と画素電極とが順に形成された複数の画素領域からなる表示領域と、
前記表示領域の前記樹脂カラーフィルタ層と前記画素電極との間に形成された絶縁性樹脂材料からなるオーバーコート層と、を有し、
前記スイッチング素子上の各層に開口されたコンタクトホールの開口断面積が、前記樹脂カラーフィルタ層＞前記オーバーコート層≧前記酸化シリコン層または前記酸窒化シリコン層≧前記窒化シリコン層の関係を有していることを特徴とする液晶表示装置用基板。
【請求項５】
画素領域に形成されたスイッチング素子と、
前記画素領域に形成された樹脂カラーフィルタ層と、
前記樹脂カラーフィルタ層上に形成された画素電極と、
前記スイッチング素子と前記画素電極とを電気的に接続するために前記樹脂カラーフィルタ層を貫通して形成され、底部輪郭の縦方向と横方向の長さが異なり、角部が丸みを帯びたコンタクトホールと
を有することを特徴とする液晶表示装置用基板。
【請求項６】
請求項５記載の液晶表示装置用基板において、
前記底部輪郭の長軸と短軸の長さの比（長短軸長比＝短軸長／長軸長）は０．５以下であること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【請求項７】
画素領域に形成されたスイッチング素子と、
前記画素領域に形成された樹脂カラーフィルタ層と、
前記樹脂カラーフィルタ層上に形成された画素電極と、
前記スイッチング素子と前記画素電極とを電気的に接続するために前記樹脂カラーフィルタ層を貫通して底部輪郭を形成したコンタクト用溝と
を有することを特徴とする液晶表示装置用基板。
【請求項８】
請求項７記載の液晶表示装置用基板において、
前記画素領域内を横断する蓄積容量バスラインを有し、
前記コンタクト用溝の底部輪郭は、前記蓄積容量バスライン上方に形成され、前記蓄積容量バスラインの幅より狭いこと
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【請求項９】
請求項５乃至７のいずれか１項に記載の液晶表示装置用基板において、
前記樹脂カラーフィルタ層の色毎に、前記底部輪郭内の開口面積が異なること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【請求項１０】
請求項５乃至９のいずれか１項に記載の液晶表示装置用基板において、
前記樹脂カラーフィルタ層の形成材料は、ネガ型であること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置用基板及びそれを用いた液晶表示装置に関し、特に薄膜トランジスタなどのスイッチング素子が形成されたアレイ基板側にカラーフィルタが形成された液晶表示装置用基板およびそのような液晶表示装置用基板を用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＴＦＴ）をスイッチング素子として用いたアクティブマトリクス型の液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ；ＬＣＤ）としては、逆スタガ型のＴＦＴ−ＬＣＤなどが提案されている（例えば特許文献１参照）。近年では、広開口率の実現のため、ＴＦＴなどのスイッチング素子が形成されたアレイ基板側にカラーフィルタ（Ｃｏｌｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ；ＣＦ）を形成したＣＦ−ｏｎ−ＴＦＴ構造のＬＣＤ用基板を用いたＬＣＤも提案されている（例えば特許文献２参照）。このようなＣＦ−ｏｎ−ＴＦＴ構造のＬＣＤ用基板には、通常、画素電極とのコンタクト部分を除いたＴＦＴ上に無機絶縁材料からなるパッシベーション膜が形成される。
【０００３】
図１３は従来のＣＦ−ｏｎ−ＴＦＴ構造のＬＣＤ用基板の１画素領域の一例の平面図、図１４は図１３のＢ−Ｂ断面図である。ＴＦＴ基板１００には、透明絶縁性基板１０１上にゲートバスライン（ＧＢ）１０２が形成されている。その上には全面に絶縁膜１０３が形成され、絶縁膜１０３を介してゲートバスライン１０２に交差してドレインバスライン（ＤＢ）１０４が形成されている。ゲートバスライン１０２およびドレインバスライン１０４によって画定される領域が画素領域となる。そして、ゲートバスライン１０２およびドレインバスライン１０４の交差位置近傍にＴＦＴ１０５が形成される。
【０００４】
ＴＦＴ１０５は、上部金属層１０６ａおよびオーミックコンタクト層１０７ａで構成されるドレイン電極１０８を有し、その端部がゲートバスライン１０２上方に形成されたチャネル保護膜１０９上の端部に位置するように形成されている。上部金属層１０６ｂおよびオーミックコンタクト層１０７ｂで構成されるソース電極１１０は、ドレイン電極１０８と同様にしてチャネル保護膜１０９の他端部側に形成されている。絶縁膜１０３とチャネル保護膜１０９の間には動作半導体層１１１が形成され、動作半導体層１１１は、オーミックコンタクト層１０７ａ，１０７ｂと接続されている。このような構成のＴＦＴ１０５において、チャネル保護膜１０９直下のゲートバスライン１０２領域がゲート電極として機能し、これらの間の領域にある絶縁膜１０３がゲート絶縁膜として機能する。
【０００５】
ＴＦＴ１０５の上層には、窒化シリコン（Ｓｉ３ＮＸ；以下「ＳｉＮ」と記す。）のパッシベーション膜１１２が形成され、パッシベーション膜１１２を介して画素領域内に樹脂ＣＦ層１１３が形成されている。樹脂ＣＦ層１１３上にはオーバーコート（ＯＣ）層１１４が形成され、ＯＣ層１１４上に透明酸化電極膜をパターニングして画素電極１１５が形成されている。画素電極１１５は、ＯＣ層１１４およびパッシベーション膜１１２を貫通するコンタクトホール１１６ａを介してソース電極１１０に接続されている。同様に、画素電極１１５は、蓄積容量バスライン（ＣＢ）１１７上に絶縁膜１０３を介して形成された蓄積容量電極１１８にもコンタクトホール１１６ｂを介して接続されている。
【０００６】
このように、従来のＣＦ−ｏｎ−ＴＦＴ構造のＴＦＴ基板においては、ＴＦＴ１０５と樹脂ＣＦ層１１３との間にＳｉＮのパッシベーション膜１１２が形成される。樹脂ＣＦ層１１３には例えば色成分として顔料を分散した樹脂が用いられるため、パッシベーション膜１１２を形成することによって、顔料の無機成分が動作半導体層１１１などへ拡散するのを防止している。
【０００７】
しかし、ＴＦＴの上層にＳｉＮのパッシベーション膜を介して樹脂ＣＦ層を形成すると、ＳｉＮ表面の水酸基（ＯＨ基）の状態が経時的に変化することによってパッシベーション膜と樹脂ＣＦ層との密着力が低下してしまい、樹脂ＣＦ層形成時にはＳｉＮ表面からＣＦが剥がれてしまったり、ＴＦＴに達するコンタクトホール形成時には樹脂ＣＦ層のエッチング残渣がコンタクトホール内に残ってしまったりするという問題があった。このようなＣＦの残渣や剥離により、色純度不良といった問題が発生し、また、コンタクトホール内に成膜する画素電極材料のパターン不良によって画素電極とＴＦＴがコンタクトされないといった問題が発生する場合もある。
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２０２１５３号公報
【特許文献２】特開平１０−３９２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ＣＦの残渣や剥離がなく、導通不良のないＣＦ−ｏｎ−ＴＦＴ構造のＬＣＤ用基板およびそのようなＬＣＤ用基板を用いたＬＣＤ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】
【００１０】
本発明では上記課題を解決するために、図１に例示する構成で実現可能なＬＣＤ用基板が提供される。本発明のＬＣＤ用基板は、複数の画素領域にそれぞれ形成された画素電極と前記画素電極を駆動するスイッチング素子との間に形成されたパッシベーション膜と、前記パッシベーション膜上に形成されたＣＦ層と、を有するＬＣＤ用基板において、前記パッシベーション膜は、ＳｉＮ層と酸化シリコン（ＳｉＯＸ；以下「ＳｉＯ」と記す。）層または酸窒化シリコン（ＳｉＯＸＮＹ；以下「ＳｉＯＮ」と記す。）層との積層構造を有し、前記ＣＦ層に接して前記ＳｉＯ層または前記ＳｉＯＮ層が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
ＬＣＤ用基板として図１に示すような構成のＴＦＴ基板１によれば、画素電極１８とスイッチング素子であるＴＦＴ２との間に形成されるパッシベーション膜１４が、ＳｉＮ層１４ａ，１４ｂ、ＳｉＯ層１４ｃの積層構造を有している。そのうち、ＳｉＯ層１４ｃは最上層に形成され、上層に形成されている樹脂ＣＦ層１５に接している。ＳｉＯ層１４ｃはその表面状態の経時変化が小さく、安定しているので、その上に樹脂ＣＦ層１５を形成してもＣＦの剥離が起こり難く、また、樹脂ＣＦ層１５をエッチングしてもＣＦの残渣が発生し難い。ＳｉＯ層１４ｃに代えてＳｉＯＮ層を用いても同様である。
【００１２】
また、本発明では、複数の画素領域にそれぞれ形成された画素電極と前記画素電極を駆動するスイッチング素子との間に形成されたパッシベーション膜と、前記パッシベーション膜上に形成されたＣＦ層と、を有するＬＣＤ用基板と、前記ＬＣＤ用基板に対向配置される対向基板と、前記ＬＣＤ用基板と前記対向基板との間に挟まれた液晶層と、を有するＬＣＤにおいて、前記ＬＣＤ用基板は、前記パッシベーション膜がＳｉＮ層とＳｉＯ層またはＳｉＯＮ層との積層構造を有し、前記ＣＦ層に接して前記ＳｉＯ層または前記ＳｉＯＮ層が形成されていることを特徴とするＬＣＤが提供される。
【００１３】
このようなＬＣＤによれば、ＬＣＤ用基板にＣＦの残渣や剥離が発生し難いので、その導通不良の発生が抑えられ、これを用いて製造されるＬＣＤの表示特性、信頼性が向上するようになる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、ＬＣＤ用基板の画素電極とスイッチング素子との間に形成されるパッシベーション膜を、ＳｉＮ層とＳｉＯ層またはＳｉＯＮ層との積層構造とし、ＣＦ層がＳｉＯ層またはＳｉＯＮ層に接するようにした。これにより、ＣＦの剥離や残渣の発生を抑え、導通不良の発生を抑えることができ、表示特性に優れた信頼性の高いＬＣＤ用基板およびＬＣＤを実現することができる。
【００１５】
さらに、ＳｉＯ層またはＳｉＯＮ層の膜厚、ＳｉＮ層の内部構造を制御することにより、パッシベーション膜に形成されるコンタクトホールを断面順テーパ形状にすることができ、導通不良のない高性能なＬＣＤ用基板およびＬＣＤを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
〔第１の実施の形態〕
以下、本発明の第１の実施の形態を、ＴＦＴが形成されたＴＦＴ基板をＬＣＤ用基板として用いるＬＣＤに適用した場合を例に、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
（実施例１−１）
まず実施例１−１について説明する。
図１は実施例１−１のＴＦＴ基板のＴＦＴ部分の要部断面図、図２は実施例１−１のＴＦＴ基板の１画素領域の平面図である。ただし、図１は図２のＡ−Ａ断面を図示している。実施例１−１のＬＣＤは、スイッチング素子として図１および図２に示すようなＴＦＴ２が形成されたＴＦＴ基板１と、コモン電極などが形成された対向基板とを貼り合わせ、その間に液晶を封入した構造を有する。
【００１８】
このようなＬＣＤに用いられるＴＦＴ基板１には、透明絶縁性基板としてのガラス基板３上に、アルミニウム（Ａｌ）系金属層４ａを介してチタン（Ｔｉ），クロム（Ｃｒ），モリブデン（Ｍｏ）などの高融点金属層４ｂが積層して形成され、複数のゲートバスライン４（ただし図２には１本のみ図示する。）が形成されている。その上には全面にＳｉＮからなる絶縁膜５が形成され、絶縁膜５を介してゲートバスライン４に交差して高融点金属からなる複数のドレインバスライン６（ただし図２には２本のみ図示する。）が形成されている。ゲートバスライン４およびドレインバスライン６によって画定される領域がＴＦＴ基板１の画素領域となる。ＴＦＴ２は、これらゲートバスライン４およびドレインバスライン６の交差位置近傍に形成されている。このようにＴＦＴ２が形成された各画素領域には、そのほぼ中央を横切る蓄積容量バスライン７がゲートバスライン４と平行に形成されている。蓄積容量バスライン７は、ゲートバスライン４と同様、Ａｌ系金属層および高融点金属層の積層構造で構成されている。
【００１９】
ＴＦＴ２は、高融点金属からなる上部金属層８ａおよびｎ＋型アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）からなるオーミックコンタクト層９ａで構成されるドレイン電極１０を有し、その端部がゲートバスライン４上に形成されたチャネル保護膜１１上の一端部に位置するように形成されている。上部金属層８ａはドレインバスライン６に接続され、ＴＦＴ２のドレイン電極１０がドレインバスライン６に接続された状態になっている。一方、上部金属層８ｂおよびオーミックコンタクト層９ｂで構成されるソース電極１２は、ドレイン電極１０と同様にしてチャネル保護膜１１の他端部側に形成されている。絶縁膜５とチャネル保護膜１１の間にはａ−Ｓｉからなる動作半導体層１３が形成され、動作半導体層１３は、オーミックコンタクト層９ａ，９ｂと接続されている。このような構成のＴＦＴ２において、チャネル保護膜１１直下のゲートバスライン４領域がゲート電極として機能し、これらの間の領域にある絶縁膜５がゲート絶縁膜として機能する。
【００２０】
ＴＦＴ２の上層には、ＳｉＮ層１４ａ，１４ｂおよびＳｉＯ層１４ｃを積層したパッシベーション膜１４が形成され、パッシベーション膜１４を介して画素領域内に樹脂ＣＦ層１５が形成されている。樹脂ＣＦ層１５には、ソース電極１２の直上、および蓄積容量バスライン７上に絶縁膜５を介して形成された蓄積容量電極１６の直上のパッシベーション膜１４に達するコンタクトホール１５ａ，１５ｂがそれぞれ形成されている。コンタクトホール１５ａ，１５ｂが形成された樹脂ＣＦ層１５上には絶縁性有機樹脂材料を用いてＯＣ層１７が形成されている。ＯＣ層１７上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等からなる透明導電膜がパターニングされて画素電極１８が形成されている。画素電極１８は、樹脂ＣＦ層１５のコンタクトホール１５ａが形成された領域に、さらにＯＣ層１７およびパッシベーション膜１４を貫通して形成されたコンタクトホール１９ａを介してソース電極１２に接続されている。同様に、画素電極１８は、ＯＣ層１７およびパッシベーション膜１４を貫通するコンタクトホール１９ｂを介して蓄積容量電極１６にも接続されている。
【００２１】
上記構成のＴＦＴ基板１において、樹脂ＣＦ層１５のコンタクトホール１５ａを除く領域でＴＦＴ２と樹脂ＣＦ層１５との間に形成されるパッシベーション膜１４は、ガラス基板３側から順にＳｉＮ層１４ａ，１４ｂおよびＳｉＯ層１４ｃが積層された構造を有している。そのうち、最上層に形成されるＳｉＯ層１４ｃは、その表面ＯＨ基の状態がＴＦＴ基板１の製造環境下において経時的にほとんど変化しない。そのため、パッシベーション膜１４の最上層をＳｉＯ層１４ｃとすることにより、樹脂ＣＦ層１５は直接ＳｉＯ層１４ｃ上に形成され、パッシベーション膜１４と樹脂ＣＦ層１５との間の密着力の低下を抑制することができる。これにより、樹脂ＣＦ層１５の形成時に発生するＣＦのパッシベーション膜１４からの剥離を大幅に抑制し、コンタクトホール１５ａ，１５ｂの形成時に発生するＣＦの残渣や剥離の発生を大幅に抑制することができる。
【００２２】
ただし、ＳｉＯ層１４ｃを厚く形成すると、その膜厚によっては、パッシベーション膜１４が断面逆テーパ形状にエッチングされてしまう場合が起こり得る。これは、パッシベーション膜１４のエッチングには通常フッ素系ガスが用いられるが、ＳｉＯ層１４ｃはその下層に形成されたＳｉＮ層１４ａ，１４ｂに比べてエッチングレートが遅いためである。パッシベーション膜１４がこのような断面逆テーパ形状になると、その後の画素電極１８形成時に透明導電膜材料が成膜されない部分ができてしまい、ＴＦＴ２のソース電極１２と画素電極１８、あるいは蓄積容量電極１６と画素電極１８がコンタクトされない場合が起こり得る。そのため、全体で２００ｎｍ〜４００ｎｍ程度の膜厚でパッシベーション膜１４を形成する場合、その最上層に形成するＳｉＯ層１４ｃの膜厚は２０ｎｍ以下とすることが好ましい。また、ＳｉＯ層１４ｃは、その表面状態の効果を確実に得るためには膜厚３ｎｍ以上に形成することが好ましい。
【００２３】
さらに、パッシベーション膜１４のＳｉＮ層１４ａ，１４ｂは、上層側のＳｉＮ層１４ｂよりも下層側のＳｉＮ層１４ａを厚膜で形成し、それらに含まれるＳｉ原子の濃度（Ｓｉ濃度）について、上層側＞下層側、の関係を満たすように形成する。あるいは、ＳｉＮ層１４ａ，１４ｂ内のＳｉ原子に結合するＨ原子の濃度（Ｓｉ−Ｈ濃度）について、上層側＞下層側、の関係を満たすように形成する。このように、パッシベーション膜１４に含まれるＳｉＮのＳｉ原子とＮ原子の組成を変化させ、上下層のＳｉ濃度あるいはＳｉ−Ｈ濃度を調整することにより、それらのエッチングレートを制御して、パッシベーション膜１４が断面順テーパ形状にエッチングされるようにする。
【００２４】
次に上記ＴＦＴ基板１の製造方法を図３から図１２を参照して詳細に説明する。図３はゲートバスライン形成工程の説明図、図４は絶縁膜形成工程の説明図、図５はチャネル保護膜形成工程の説明図、図６はオーミック層および金属層形成工程の説明図、図７は電極および動作半導体層形成工程の説明図、図８はパッシベーション膜形成工程の説明図、図９はＣＦ層形成工程の説明図、図１０はＯＣ層形成工程の説明図、図１１は画素電極接続用のコンタクトホール形成工程の説明図、図１２は画素電極形成工程の説明図である。ただし、図３から図１２では、図１および図２に示した要素については同一の符号を付し、その説明の詳細は省略する。
【００２５】
まず、ゲートバスライン形成工程について述べる。ゲートバスライン４の形成は、図３に示すように、ガラス基板３上に、必要に応じてＳｉＯＸなどの保護膜を形成し、全面に例えばＡｌまたはＡｌ合金をスパッタリング法により膜厚約１３０ｎｍで成膜する。さらにその上に例えばＴｉまたはＴｉ合金などの高融点金属をスパッタリング法により膜厚約７０ｎｍで連続的に成膜する。これにより、ガラス基板３上に合計約２００ｎｍの膜厚の金属層が形成される。この金属層形成に用いるＡｌ合金としては、Ａｌに、ネオジウム（Ｎｄ），ケイ素（Ｓｉ），銅（Ｃｕ），Ｔｉ，タングステン（Ｗ），タンタル（Ｔａ），スカンジウム（Ｓｃ）などを１種または２種以上含む材料を用いることができる。また、金属層形成に用いる高融点金属としては、上記Ｔｉ，Ｔｉ合金のほか、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗおよびそれらを含む合金などを用いることができる。
【００２６】
続いて、基板全面にレジスト層を形成した後、フォトマスクあるいはレチクルといった第１のマスクを用いて露光してレジストマスクを形成する。そして、塩素系ガスを用いたドライエッチングにより、図３に示したようなＡｌ系金属層４ａと高融点金属層４ｂの積層構造を形成し、ゲートバスライン４を形成する。その際、図２に示した蓄積容量バスライン７も同時に形成し、また、図示しないがゲートバスライン４および蓄積容量バスライン７の端子形成位置に端子電極を同時に形成する。
【００２７】
次に絶縁膜形成工程について述べる。図３に示したようにゲートバスライン４を形成し、図２に示した蓄積容量バスライン７を形成した後、図４に示すように、ＳｉＮをプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により膜厚約４００ｎｍで基板全面に成膜して絶縁膜５を形成する。この絶縁膜５は、前述のように、一部がゲート絶縁膜として機能するようになる。続いて、ａ−Ｓｉ層１３ａをプラズマＣＶＤ法により膜厚約３０ｎｍで基板全面に成膜し、さらに、ＳｉＮ層１１ａをプラズマＣＶＤ法により膜厚約１２０ｎｍで基板全面に成膜する。
【００２８】
次にチャネル保護膜形成工程について述べる。図４に示した絶縁膜５、ａ−Ｓｉ層１３ａおよびＳｉＮ層１１ａの形成後は、スピンコートなどにより基板全面にフォトレジストを塗布し、ガラス基板３に対してゲートバスライン４および蓄積容量バスライン７をマスクにした背面露光を行い、自己整合的にゲートバスライン４直上および蓄積容量バスライン７直上の領域だけを未露光領域にする。次いで、順方向から第２のマスクを用いて露光し、チャネル保護膜１１を形成する領域上にのみフォトレジストが残存するレジストパターンを形成する。これをエッチングマスクにして図４に示したＳｉＮ層１１ａに対してフッ素系ガスを用いたドライエッチングを行ない、図５に示すように、チャネル保護膜１１を形成する。
【００２９】
次にオーミック層および金属層形成工程について述べる。図５に示したチャネル保護膜１１の形成後は、希フッ酸を用いてａ−Ｓｉ層１３ａ表面を洗浄して自然酸化膜を除去し、その後速やかに、図６に示すように、ｎ＋型ａ−Ｓｉ層９ｃをプラズマＣＶＤ法により膜厚約３０ｎｍで基板全面に形成する。続いて、ｎ＋型ａ−Ｓｉ層９ｃ上に、図１または図２に示したドレインバスライン６、ドレイン電極１０、ソース電極１２、蓄積容量電極１６を形成するためのＴｉ（またはＴｉ合金）／Ａｌ（またはＡｌ合金）／Ｔｉ（またはＴｉ合金）からなる金属層２０をスパッタリング法によりそれぞれ膜厚約２０ｎｍ／約７５ｎｍ／約４０ｎｍに成膜する。なお、この金属層２０には、Ｔｉ以外にも、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗなどの高融点金属およびそれらを含む合金も用いることができる。ｎ＋型ａ−Ｓｉ層９ｃは、金属層２０とａ−Ｓｉ層１３ａとを良好に接続するためのオーミック層として機能する。
【００３０】
次に電極および動作半導体層形成工程について述べる。図６に示したようにｎ＋型ａ−Ｓｉ層９ｃ上に金属層２０を形成した後、基板全面にフォトレジスト層を形成し、第３のマスクを用いてフォトレジスト層を露光した後、現像してレジストパターンを形成する。このレジストパターンをマスクにして、図６に示した金属層２０、ｎ＋型ａ−Ｓｉ層９ｃおよびａ−Ｓｉ層１３ａに対して塩素系ガスを用いたドライエッチングを行なう。これにより、図７に示すように、上部金属層８ａ，８ｂおよびオーミックコンタクト層９ａ，９ｂを形成してドレイン電極１０およびソース電極１２を形成し、動作半導体層１３を形成する。その際には、図２に示したドレインバスライン６および蓄積容量電極１６も形成する。このエッチング処理において、チャネル保護膜１１はエッチングストッパとして機能する。以上の工程により、ガラス基板３上にＴＦＴ２が形成される。
【００３１】
次にパッシベーション膜形成工程について述べる。図７に示したＴＦＴ２を形成した後、図８に示すように、基板全面にＳｉＮ層１４ａ，１４ｂ、ＳｉＯ層１４ｃをこの順でプラズマＣＶＤ法によりそれぞれ膜厚約１８０ｎｍ，約２０ｎｍ，約５ｎｍで成膜し、パッシベーション膜１４を形成する。このパッシベーション膜１４は、別の方法を用いて形成することも可能である。例えば、ＳｉＮ層１４ａ，１４ｂをプラズマＣＶＤ法によりそれぞれ約１８０ｎｍ，約２０ｎｍで成膜した後、基板全面にａ−Ｓｉ層を膜厚約５ｎｍで成膜してアッシング処理、高圧酸化、熱酸化、Ｎ２Ｏプラズマ処理、Ｎ２＋Ｏ２プラズマ処理の少なくとも１つを施し、表面に膜厚約５ｎｍのＳｉＯ層を形成することもできる。また、ＳｉＮ層１４ａ，１４ｂをプラズマＣＶＤ法によりそれぞれ約１８０ｎｍ，約２０ｎｍで成膜した後、基板全面にアッシング処理、高圧酸化、熱酸化、Ｏ２プラズマ処理、ＵＶ照射の少なくとも１つを施し、表面に膜厚約５ｎｍのＳｉＯ層を形成することもできる。
【００３２】
なお、ＳｉＯ層１４ｃは、ここでは膜厚約５ｎｍとしたが、前述のように、膜厚３ｎｍ〜２０ｎｍの範囲で形成することができ、それに応じてＳｉＮ層１４ａ，１４ｂの膜厚を適当に変更するようにしてもよい。また、ＳｉＮ層１４ａ，１４ｂは、適当な成膜条件で１層目のＳｉＮ層１４ａを成膜した後、成膜条件を変更して２層目のＳｉＮ層１４ｂを連続成膜し、これら両層のＳｉ濃度またはＳｉ−Ｈ濃度が、前述のように、上層側＞下層側、となるように形成する。
【００３３】
次にＣＦ層形成工程について述べる。図８に示したパッシベーション膜１４の形成後は、図９に示すように、それぞれの画素領域に対して所定の色の樹脂ＣＦ層１５を形成する。樹脂ＣＦ層１５は、基板上にストライプ状に形成する。例えば赤色樹脂を樹脂ＣＦ層１５として形成する場合には、まず、赤色の顔料を分散させたアクリル系ネガ型感光性樹脂をスピンコータやスリットコータなどを用いて基板全面に膜厚約１７０ｎｍで塗布する。次いで、大型マスクを用いた近接露光によって、赤色樹脂を形成する所定の複数列にストライプ状に赤色樹脂が残るようにパターンを露光する。最後に、水酸化カリウム（ＫＯＨ）などのアルカリ現像液を用いて現像し、赤色の樹脂ＣＦ層１５を形成する。その際、この所定列への樹脂ＣＦ層１５の形成と同時に、樹脂ＣＦ層１５にソース電極１２の直上のパッシベーション膜１４に達するコンタクトホール１５ａを形成する。さらに、樹脂ＣＦ層１５には、図２に示した蓄積容量電極１６の直上の領域においても、パッシベーション膜１４に達するようにコンタクトホール１５ｂを同時に形成する。これにより、この画素領域に赤色の分光特性が付与されるとともに、外光のＴＦＴ２への入射を阻害する遮光機能が付与されるようになる。
【００３４】
青色、緑色の画素領域についても同様に形成される。すなわち、青色の画素領域については、青色の顔料を分散させたアクリル系ネガ型感光性樹脂を塗布してパターニングし、赤色樹脂を形成した列の隣の列にストライプ状に青色の樹脂ＣＦ層を形成する。同時に、この青色画素領域のＴＦＴのソース電極および蓄積容量電極に達するコンタクトホールをそれぞれ開口する。また、緑色の画素領域については、緑色の顔料を分散させたアクリル系ネガ型感光性樹脂を塗布してパターニングし、青色樹脂を形成した列の隣の列にストライプ状に緑色の樹脂ＣＦ層を形成する。同時に、この緑色画素領域のＴＦＴのソース電極および蓄積容量電極に達するコンタクトホールをそれぞれ開口する。これにより、それぞれの画素領域に青色または緑色の分光特性が付与されるとともに、外光のＴＦＴへの入射を阻害する遮光機能が付与されるようになる。
【００３５】
このように樹脂ＣＦ層１５にコンタクトホール１５ａ，１５ｂを開口するときには、樹脂ＣＦ層１５がパッシベーション膜１４の最上層に形成されたＳｉＯ層１４ｃ上に直接形成されているため、樹脂ＣＦ層１５の密着性が良く、ＣＦの残渣や剥離の発生が抑制される。
【００３６】
次にＯＣ層形成工程について述べる。図９に示したように樹脂ＣＦ層１５を形成した後、図１０に示すように、ＯＣ層１７を形成する。ＯＣ層１７は、樹脂ＣＦ層１５の形成と同様、ＯＣ樹脂をスピンコータやスリットコータなどを用いて樹脂ＣＦ層１５形成後の基板全面に塗布し、温度１４０℃以下で加熱処理する。ここで使用するＯＣ樹脂は、絶縁性でネガ型の感光性を有するアクリル系樹脂である。次いで、大型マスクを用いて近接露光し、ＫＯＨなどを用いて現像してＯＣ層１７を形成する。ＯＣ層１７は、少なくとも端子形成領域の電極つなぎ換え領域が開口され、端子形成領域では底部から端子電極、絶縁膜５、パッシベーション膜１４を露出させるようにする。さらに、ＯＣ層１７には、図１０に示したように、樹脂ＣＦ層１５に形成したコンタクトホール１５ａに位置を合わせてコンタクトホール２１を形成する。その際には、図２に示した蓄積容量電極１６領域においても同様に、コンタクトホール１５ｂに位置を合わせてＯＣ層１７にコンタクトホールを形成する。
【００３７】
次に画素電極接続用のコンタクトホール形成工程について述べる。図１０に示したようにＯＣ層１７にコンタクトホール２１を形成した後、図１１に示すように、このＯＣ層１７をマスクにしてフッ素系ガスを用いたドライエッチングを行なう。これにより、コンタクトホール２１で開口された領域のパッシベーション膜１４を除去し、ソース電極１２に達するコンタクトホール２２を形成する。その際には、図２に示した蓄積容量電極１６領域においても同様に、パッシベーション膜１４を除去して蓄積容量電極１６に達するコンタクトホールを形成する。ＯＣ層１７のコンタクトホール２１とパッシベーション膜１４のコンタクトホール２２によって、ＯＣ層１７表面からソース電極１２まで貫通する画素電極接続用のコンタクトホール１９ａが形成される。同様に、蓄積容量電極１６領域においても、ＯＣ層１７のコンタクトホールとパッシベーション膜１４のコンタクトホールによって、ＯＣ層１７表面から蓄積容量電極１６まで貫通する図２に示したような画素電極接続用のコンタクトホール１９ｂが形成される。
【００３８】
ここでパッシベーション膜１４は、上層側からＳｉＯ層１４ｃ、ＳｉＮ層１４ｂ，１４ａの順に形成されていて、ＳｉＯ層１４ｃは膜厚が３ｎｍ〜２０ｎｍの範囲で形成され、ＳｉＮ層１４ｂ，１４ａはそのＳｉ濃度またはＳｉ−Ｈ濃度が調整されている。これにより、各層のエッチングレートが制御され、パッシベーション膜１４に形成されるコンタクトホール２２が断面順テーパ形状に形成される。すなわち、画素電極接続用のコンタクトホール１９ａの開口断面積は、樹脂ＣＦ層１５＞ＯＣ層１７＞ＳｉＯ層１４ｃ＞ＳｉＮ層１４ａの順になる。コンタクトホール１９ｂについても同じである。なお、ここでいう開口断面積とは、各層に形成されている開口部分の中でその開口断面積が最小になる部分での値を示している。また、コンタクトホール１９ａの開口断面積は、樹脂ＣＦ層１５＞ＯＣ層１７≧ＳｉＯ層１４ｃ≧ＳｉＮ層１４ａの関係を満たしていればよい。
【００３９】
次に画素電極形成工程について述べる。図１１に示したようにＯＣ層１７表面からソース電極１２まで貫通する画素電極接続用のコンタクトホール１９ａを形成した後は、まず、ＩＴＯをスパッタリングなどの薄膜形成方法により膜厚約７０ｎｍで形成する。次いで、形成したＩＴＯ上に所定パターンのレジストマスクを形成し、シュウ酸系エッチャントを用いたウェットエッチングを行ない、図１２に示すように、コンタクトホール１９ａを介してソース電極１２に接続された画素電極１８を形成する。同様に、図２に示した蓄積容量電極１６と画素電極１８は、コンタクトホール１９ｂに形成されたＩＴＯにより接続される。
【００４０】
最後に、温度１５０℃〜２３０℃の範囲内、好ましくは温度約２００℃で熱処理を行ない、ＴＦＴ基板１を完成する。
このように形成されたＴＦＴ基板１は、そのＴＦＴ２形成面側に配向膜が形成された後、コモン電極が形成された対向基板と貼り合わせられ、さらに、それらの間に液晶が封入される。そして、ＴＦＴ基板１および対向基板の外面側にそれぞれ偏光フィルムを貼り付け、ＬＣＤが形成される。
【００４１】
（実施例１−２）
次に実施例１−２について説明する。
上記実施例１−１においては、パッシベーション膜１４をＳｉＮ層１４ａ，１４ｂおよびＳｉＯ層１４ｃの積層構造としたが、ＴＦＴ基板１に形成するパッシベーション膜１４は、ＳｉＮ層１４ａ，１４ｂおよびＳｉＯＮ層の積層構造とすることもできる。ＳｉＯＮ層は、上記ＳｉＯ層１４ｃと同じく、その膜厚が３ｎｍ〜２０ｎｍとなるように形成することが好ましい。このようにパッシベーション膜１４にＳｉＯ層１４ｃに代えてＳｉＯＮ層を用いても、ＳｉＯ層１４ｃの場合と同様の効果が得られる。このＳｉＯＮ層は、ＳｉＯ層１４ｃと同じく、ＳｉＮ層１４ａ，１４ｂ形成後にプラズマＣＶＤ法により形成することができる。また、ａ−Ｓｉ層形成後にアッシング処理、高圧酸化、熱酸化、Ｎ２Ｏプラズマ処理、Ｎ２＋Ｏ２プラズマ処理の少なくとも１つを施してＳｉＯＮ層を形成することもできる。さらに、ＳｉＮ層１４ａ，１４ｂ形成後にアッシング処理、高圧酸化、熱酸化、Ｏ２プラズマ処理、ＵＶ照射の少なくとも１つを施してＳｉＯＮ層を形成することもできる。
【００４２】
なお、上記の実施例１−１、１−２においては、パッシベーション膜が２層構造のＳｉＮ層を有している場合について述べたが、パッシベーション膜のＳｉＮ層を３層以上で構成することも可能であり、また、１層で構成することも可能である。
【００４３】
以上説明したように、ＬＣＤに用いるＴＦＴ基板において、ＴＦＴと樹脂ＣＦ層の間に形成するパッシベーション膜をＳｉＮ層とＳｉＯ層またはＳｉＯＮ層との積層構造とし、その最上層にＳｉＯ層またはＳｉＯＮ層を形成するようにした。これにより、パッシベーション膜と樹脂ＣＦ層との密着力の低下が抑えられるようになる。そのため、樹脂ＣＦ層を形成する際のＣＦの剥離の発生を抑え、樹脂ＣＦ層にコンタクトホールを形成する際のＣＦの残渣や剥離の発生を抑えることができるようになる。
【００４４】
さらに、ＳｉＯ層あるいはＳｉＯＮ層の膜厚を制御することにより、パッシベーション膜に形成するコンタクトホールを、断面順テーパ形状になるように形成することができる。また、２層以上のＳｉＮ層を有するパッシベーション膜においては、それらのＳｉＮ層についてＳｉ濃度またはＳｉ−Ｈ濃度を調整することにより、コンタクトホールを断面順テーパ形状に形成することが可能になる。これにより、ソース電極と画素電極の間、蓄積容量電極と画素電極の間の接続が良好であり、導通不良のないＴＦＴ基板を高歩留りで形成することができるようになる。
【００４５】
このようなＴＦＴ基板によれば、ＣＦ層に新規な樹脂を用いることなく、表示特性に優れた、信頼性の高い、高性能なＴＦＴ基板が実現され、さらに、ＬＣＤが実現される。また、アレイ基板側に樹脂ＣＦ層を設けるとともに、それに遮光機能を付加したので、ＬＣＤの製造工程を全体として簡略化することができる。さらに、対向基板との貼り合わせ精度が多少低くても、広開口率で高精細のＬＣＤを量産することが可能になる。そのため、従来提案されているような、例えば、ＣＦ層とパッシベーション膜との間にＣＦの剥離防止のためヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）などの密着材を形成したり、特別な遮光パターンを形成した構造としたりすることが不要になる。
【００４６】
また、上記のパッシベーション膜の積層構造は、ＣＦ−ｏｎ−ＴＦＴ構造のＴＦＴ基板のほか、ＣＦ−ｏｎ−ＴＦＴ構造をとらないＴＦＴ基板にも適用することができる。すなわち、ＣＦ−ｏｎ−ＴＦＴ構造をとらないＴＦＴ基板においても、ＴＦＴと画素電極との間に形成されるパッシベーション膜を上記のようなＳｉＮ層とＳｉＯ層の積層構造あるいはＳｉＮ層とＳｉＯＮ層の積層構造とする。それにより、パッシベーション膜表面の安定性を維持することが可能になり、また、コンタクトホールを断面順テーパ形状になるように形成することが可能になるため、画素電極形成後の導通不良の発生を抑制することができるようになる。
【００４７】
なお、ＣＦ−ｏｎ−ＴＦＴ構造をとらないＴＦＴ基板において、ＳｉＮといった無機絶縁材料からなるパッシベーション膜に代えて、絶縁性有機樹脂材料を用いたＯＣ層を形成すると、その膜厚を３０００ｎｍ程度まで厚くすることができる。さらに、ＯＣ層はその誘電率が３以下程度であることから、ＴＦＴの寄生容量を低減し、広開口率を実現することが可能になる。しかしながら、ＴＦＴ基板内にこのように厚膜の層が含まれるとその層にコンタクトホール形成後に大きな段差が形成され、また、コンタクトホールを良好に断面順テーパ形状にできない。それにより、上層に形成される画素電極の段切れなどを招き、導通不良を引き起こし易くなるので、上記のようなＳｉＮ層とＳｉＯ層の積層構造あるいはＳｉＮ層とＳｉＯＮ層の積層構造を有するパッシベーション膜を用いるのが有効である。
【００４８】
〔第２の実施の形態〕
本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置及びその製造方法について図１５乃至図２９を用いて説明する。近年、液晶表示装置はノートパソコン、ＴＶ、モニタ、投射型プロジェクタ等に用いられ、その需要は増加すると共に要求も多様化している。液晶表示装置は一般に、透明電極を備えた２枚の基板と当該基板間に挟持された液晶層とで構成されており、透明電極間に電圧を印加することにより液晶を駆動してバックライトユニットからの光の透過率を制御して画像を表示する。バックライトを射出した光は種々の要因により減衰し、パネル表面での最大透過率は３％〜１０％程度に低下する。透過率低下の原因としては、偏光板やカラーフィルタでの光吸収と共に画素開口率の大きさが挙げられる。画素開口率を向上させる構造として、ＴＦＴ基板上にカラーフィルタを形成するＣＦ−ｏｎ−ＴＦＴ構造がある。ＣＦ−ｏｎ−ＴＦＴ構造にするとＴＦＴ基板と対向基板とを貼り合せる際の位置ずれマージンが不要になるため、画素開口率を向上することができる。
【００４９】
図１５は従来のＴＦＴ基板１００上の３画素分の平面構成を示している。図１５に示すように、ＴＦＴ基板１００は、ガラス基板上に図中左右方向に延びる複数のゲートバスライン１０２（図１５では１本のみ示している）と、ゲートバスライン１０２に交差して図中上下方向に延びる複数のドレインバスライン１０４とを有している。両バスライン１０２、１０４の交差位置近傍にはＴＦＴ１０５が形成されている。図１５に示すように、ＴＦＴ１０５は、ドレインバスライン１０４から分岐したドレイン電極１０８と、ドレイン電極１０８に所定の間隙で対向して配置されたソース電極１１０と、ゲートバスライン１０２のうちドレイン電極１０８及びソース電極１１０と一部オーバーラップする部分（ゲート電極）とを有している。ゲート電極上には動作半導体層とその上層のチャネル保護膜１０９とが形成されている。ゲートバスライン１０２とドレインバスライン１０４とで画素領域が画定される。各画素領域のほぼ中央を横切って蓄積容量バスライン１１７がゲートバスライン１０２と平行に形成されている。各画素領域には樹脂ＣＦ層１１３が形成されている。また、各画素領域の樹脂ＣＦ層１１３上には画素電極１１５が形成されている。
【００５０】
画素電極１１５は、樹脂ＣＦ層１１３を貫通して形成されたコンタクトホール１１６ａを介してソース電極１１０に接続されている。同様に、画素電極１１５は、樹脂ＣＦ層１１３を貫通して形成されたコンタクトホール１１６ｂを介して蓄積容量電極１１８に接続されている。ソース電極１１０上のコンタクトホール１１６ａと蓄積容量電極１１８上のコンタクトホール１１６ｂの底部は、ＴＦＴ基板１００表面に向かって見て、縦横の寸法が２０μｍ×２０μｍのほぼ正方形の輪郭形状を有している。このため、ソース電極１１０はコンタクトホール１１６ａの底部開口での接続用領域を画素内方に延ばして設ける必要が生じ、蓄積容量電極１１８はコンタクトホール１１６ｂの底部開口での接続用領域を余分に設ける必要が生じている。これらの接続用領域により画素開口率が低下してしまっている。
【００５１】
樹脂ＣＦ層１１３の形成材料（ネガ型のカラーレジスト）は解像度が低く、また露光に必要なエネルギーも大きい。しかしながら、樹脂ＣＦ層１１３には高精細なパターニングや微細なパターニングは要求されないため、一般にカラーフィルタの形成工程では、フォトマスクをレジスト層に近接配置して露光するプロキシミティ（近接）露光装置が用いられる。プロキシミティ露光装置によれば高照度の露光光を照射して露光できるため短いタクトタイムで高い生産能力が得られる。しかしながら、近接露光方式ではフォトマスクを透過した光の回折により高い解像能力が得られないため、穴形状や大きさのバラツキを抑えて樹脂ＣＦ層１１３に小径のコンタクトホール１１６ａ、１１６ｂを形成するのが困難である。２０μｍ×２０μｍのほぼ正方形の底部輪郭を有するコンタクトホールを開口するには、例えば２８μｍ×２８μｍの一回り大きな正方形の遮光パターンを形成したフォトマスクを用いる。このように、コンタクトホール１１６ａを介してソース電極１１０と画素電極１１５とを電気的に確実に接続させるには、コンタクトホール１１６ａ底部の開口面積を大きくせざるを得ない。同様に、コンタクトホール１１６ｂを介して蓄積容量電極１１８と画素電極１１５とを電気的に確実に接続させるには、コンタクトホール１１６ｂ底部の開口面積を大きくせざるを得ない。このため、コンタクトホール１１６ａ、１１６ｂの存在により画素開口率が低下してしまう。解像能力を向上させるには、高精度なステッパやミラープロジェクション方式のアライナ等を用いることが考えられるが、これらの装置は高価で生産設備に要する費用がかさんでしまう共にタクトタイムが長くなってしまうためＣＦ−ｏｎ−ＴＦＴ構造の製造コストが上昇してしまう。
【００５２】
そこで、本実施の形態では、プロキシミティ露光装置を用いて低コストで画素開口率を向上させたＣＦ−ｏｎ−ＴＦＴ構造を得ることができる液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置を提供することを目的とする。以下、実施例２−１乃至２−３を用いて具体的に説明する。
【００５３】
（実施例２−１）
実施例２−１による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置及びその製造方法について図１６乃至図２１を用いて説明する。図１６は本実施例によるＴＦＴ基板１上の３画素分の平面構成を示している。図１７は、ＴＦＴ基板１のＲ画素の一部断面を示している。図１７（ａ）は図１６のＡ−Ａ線で切断したＴＦＴ基板１の断面を示しており、図１７（ｂ）は図１６のＢ−Ｂ線で切断したＴＦＴ基板１の断面を示している。図１６に示すように、ＴＦＴ基板１は、ガラス基板３上に、図中左右方向に延びる複数のゲートバスライン４（図１６では１本のみ示している）と、ゲートバスライン４と絶縁膜５を介して交差して図中上下方向に延びる複数のドレインバスライン６とを有している。ゲートバスライン４とドレインバスライン６とで画素領域が画定される。両バスライン４、６の交差位置近傍にはＴＦＴ２が形成されている。図１６及び図１７に示すように、ＴＦＴ２は、直線状のゲートバスライン４の一部領域をゲート電極４として利用し、ゲート電極４上の絶縁膜（ゲート絶縁膜）５を介して動作半導体層１３を有している。ゲート電極４上方の動作半導体層１３上面にはチャネル保護膜１１が形成されている。チャネル保護膜１１上で電気的に分離されてドレイン電極１０とソース電極１２とが形成されている。ドレイン電極１０はドレインバスライン６に接続されている。各画素領域のほぼ中央を横切って蓄積容量バスライン７がゲートバスライン４と平行に形成されている。蓄積容量バスライン７は、ゲートバスライン４と同一の形成金属で形成されている。蓄積容量バスライン７上には、絶縁膜５を介して蓄積容量電極１６が形成されている。各画素領域には樹脂ＣＦ層１５が形成されている。図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、樹脂ＣＦ層１５はＴＦＴ２及びドレインバスライン６上にも形成されている。また、各画素領域の樹脂ＣＦ層１５上には画素電極１８が形成されている。
【００５４】
画素電極１８は、樹脂ＣＦ層１５を貫通して形成されたコンタクトホール１９ａを介してソース電極１２に接続されている。同様に、画素電極１８は、樹脂ＣＦ層１５を貫通して形成されたコンタクトホール１９ｂを介して蓄積容量電極１６に接続されている。ソース電極１２上のコンタクトホール１９ａ及び蓄積容量電極１６上のコンタクトホール１９ｂの底部は、図１６に示すように、ＴＦＴ基板１表面に向かって見て、ほぼ平行な２線分と当該２線分の対向端部間が外側に凸の曲線で結ばれて角部が丸みを帯びた輪郭形状を有している。さらに、平行２線分に平行な方向を例えば横方向とし、それに直交する方向を縦方向とすると、コンタクトホール１９ａ、１９ｂの底部輪郭は、縦方向と横方向の長さが異なっている。本実施例におけるコンタクトホール１９ａ、１９ｂは、図１６に示すようにゲートバスライン４にほぼ平行な平行２線分が形成され、当該２線分の対向端部間が外側に凸状の半円で結ばれた、例えば陸上競技用トラックと同様の輪郭形状を有している。長軸（本例では横方向）と短軸（本例では縦方向）の長さの比（長短軸長比＝短軸長／長軸長）は０．５以下となることが望ましい。特に、底部輪郭内の面積が６００μｍ２以下のコンタクトホールについて上記の長短軸長比を適用することが望ましい。本実施例では、コンタクトホール１９ａ、１９ｂの短軸の長さは１０μｍであり長軸の長さは４０μｍである。ここで、長軸の長さは従来のコンタクトホール１１６ａ、１１６ｂの２０μｍより長く、短軸の長さは２０μｍより短くしている。なお、図１７に示すように、コンタクトホール１９ａ、１９ｂは、開口端側輪郭が底部輪郭より一回り大きく形成され、深さ方向に狭くなるテーパ状に形成されている。
【００５５】
コンタクトホール１９ａは短軸長が１０μｍで長軸長が４０μｍであるが、長軸両端側は半円状に形成されているため、底部開口面積は約３７５μｍ２程度になり従来の４００μｍ２に対して６％減となる。また、コンタクトホール１９ｂでは長軸が蓄積容量バスライン７に沿って形成され、短軸が蓄積容量バスライン７の幅より狭く形成されている。このため蓄積容量電極１６にコンタクトホール１９ｂの底部開口での接続用領域を特別に設ける必要がない。このため、従来に比して画素開口率を向上できる。
【００５６】
次に、本実施例による液晶表示装置用基板の製造方法について、図１８乃至図２１の製造工程断面図を用いて説明する。図１８乃至図２１において、（ａ）は図１６に示すＡ−Ａ線で切断したＴＦＴ基板１の断面を示しており、（ｂ）は図１６に示すＢ−Ｂ線で切断したＴＦＴ基板１の断面を示している。まず、図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、ガラス基板３上の全面に、例えば膜厚１００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）層と膜厚５０ｎｍのチタン（Ｔｉ）層とをこの順に成膜してパターニングし、ゲートバスライン４と蓄積容量バスライン７とを形成する。パターニングは、被パターニング層上に所定のレジストパターンを形成し、得られたレジストパターンをエッチングマスクとして用いて被パターニング層をエッチングして、レジストパターンを剥離するフォトリソグラフィ法を用いて行われる。
【００５７】
次に、例えば膜厚３５０ｎｍのシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）５、膜厚３０ｎｍのａ−Ｓｉ層１３ａ及び膜厚１２０ｎｍのＳｉＮ膜を連続成膜する。次に、全面にレジスト層を形成してゲートバスライン４をマスクにして背面露光し、さらに順方向からマスクを用いて露光してレジスト層をパターニングする。パターニングされたレジスト層をエッチングマスクとしてＳｉＮ膜をエッチングして、図１９（ａ）に示すようにチャネル保護膜１１を形成する。
【００５８】
次に、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、例えば膜厚３０ｎｍのｎ＋ａ−Ｓｉ層、膜厚２０ｎｍのＴｉ層、膜厚７５ｎｍのＡｌ層及び膜厚４０ｎｍのＴｉ層をこの順に成膜し、チャネル保護膜１１をエッチングストッパとして用いてパターニングし、ドレイン電極１０、ソース電極１２及びドレインバスライン６（図２０では現れない）と、蓄積容量電極１６とを形成する。以上の工程でＴＦＴ２が完成する。
【００５９】
次に、ネガ型の感光性顔料分散タイプのＲ（赤）レジスト（ＪＳＲ社製）を例えば膜厚３．０μｍに塗布する。次いで、プロキシミティ露光装置に基板３をセットすると共に赤色画素用のフォトマスクを例えばギャップ約１００μｍで基板３表面に近接配置して約１００ｍｊの露光量で露光する。赤色画素用のフォトマスクには、基板３表面の赤色の画素領域以外と赤色の画素領域内のコンタクトホール１９ａ、１９ｂの形成領域を遮光するパターンが描画されている。赤色画素用のフォトマスクに描画されたコンタクトホール１９ａ、１９ｂ形成用の遮光パターンは、形成すべきコンタクトホール１９ａ、１９ｂの底部輪郭とほぼ相似形であるが、光の回折現象を考慮して所定のオフセット量だけ大きく形成されている。コンタクトホール１９ａ、１９ｂの長短軸長比は０．２５で、短軸の長さは１０μｍで長軸の長さは４０μｍである。このため、例えば平行２線分の対向端部間が外側に凸状の半円で結ばれた輪郭を有し、短軸長が１８μｍで長軸長が４８μｍの遮光パターンが形成されたフォトマスクを用いる。当該遮光パターンの短軸長（＝１８μｍ）は、従来の遮光パターンの１辺の長さの２８μｍより短いため、コンタクトホール１９ａ、１９ｂ形成領域のカラーレジスト層に短軸両端側から露光光の回折光が回り込む可能性があるが、一方で、当該遮光パターンの長軸長（＝４８μｍ）は、従来の遮光パターンの１辺の長さの２８μｍより十分長いため、長軸両端側から露光光の回折光の回り込みが全く生じない領域ができる。このため、他の露光条件を調整することにより、コンタクトホール１９ａ、１９ｂ形成領域のカラーレジスト層に基板３面に垂直方向に未感光領域を形成することができる。長軸両端側からの回折光の回り込みが全く生じない領域を確保しつつコンタクトホール底部の開口面積を最小にするには、長軸と短軸の長さの比（長短軸長比＝短軸長／長軸長）は０．５以下となることが望ましい。特に、底部輪郭内の面積が６００μｍ２以下の小径のコンタクトホールの形成に際して上記の長短軸長比を適用することが望ましい。露光後、現像して未感光のレジスト層領域を溶解して除去する。洗浄後、２３０℃で４０分間のポストベーク処理を施し、図２１（ａ）、（ｂ）に示すように、ソース電極１２及び蓄積容量電極１６を露出して開口されたコンタクトホール１９ａ、１９ｂを有する樹脂ＣＦ層１５（Ｒ）が赤色の画素領域に形成される。形成されたコンタクトホール１９ａ、１９ｂは、角部が丸みを帯びており、短軸の長さは１０μｍであり長軸の長さは４０μｍである。また、コンタクトホール１９ａ、１９ｂは、開口端側輪郭が底部輪郭より一回り大きく形成され、深さ方向に狭くなるテーパ状に形成される。
【００６０】
同様にして、ネガ型の感光性顔料分散タイプのＢ（青）レジストを例えば膜厚３．０μｍに塗布して、プロキシミティ露光装置に基板３をセットすると共に青色画素用のフォトマスクを基板３表面に近接配置して露光する。青色画素用のフォトマスクには、基板３表面の青色の画素領域以外と青色の画素領域内のコンタクトホール１９ａ、１９ｂの形成領域を遮光するパターンが描画されている。青色画素用のフォトマスクに描画されたコンタクトホール１９ａ、１９ｂ形成用の遮光パターンは、形成すべきコンタクトホール１９ａ、１９ｂの底部輪郭とほぼ相似形であるが所定のオフセット量だけ大きく形成されている。露光後、現像し、ポストベーク処理を施してソース電極１２及び蓄積容量電極１６上で開口されたコンタクトホール１９ａ、１９ｂを有する樹脂ＣＦ層１５（Ｂ）を青色の画素領域に形成する。
【００６１】
同様にして、ネガ型の感光性顔料分散タイプのＧ（緑）レジストを例えば膜厚３．０μｍに塗布して、プロキシミティ露光装置に基板３をセットして緑色画素用のフォトマスクを基板３表面に近接配置して露光する。緑色画素用のフォトマスクには、基板３表面の緑色の画素領域以外と緑色の画素領域内のコンタクトホール１９ａ、１９ｂの形成領域を遮光するパターンが描画されている。緑色画素用のフォトマスクに描画されたコンタクトホール１９ａ、１９ｂ形成用の遮光パターンは、形成すべきコンタクトホール１９ａ、１９ｂの底部輪郭とほぼ相似形であるが所定のオフセット量だけ大きく形成されている。露光後、現像して、ポストベーク処理を施してソース電極１２及び蓄積容量電極１６上で開口されたコンタクトホール１９ａ、１９ｂを有する樹脂ＣＦ層１５（Ｇ）を緑色の画素領域に形成する。
【００６２】
次に、例えば膜厚７０ｎｍのＩＴＯを全面に成膜してパターニングし、図１７に示すように、画素領域内の樹脂ＣＦ層１５上面、樹脂ＣＦ層１５を貫通するコンタクトホール１９ａ、１９ｂ内壁面、及びコンタクトホール１９ａ、１９ｂ底部に露出したソース電極１２、蓄積容量電極１６に接触する画素電極１８を形成する。
【００６３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、樹脂ＣＦ層１５に形成するコンタクトホール１９ａ、１９ｂにおいて、縦方向と横方向の長さが異なる底部輪郭パターンにすることにより、プロキシミティ露光装置を用いて低コストで画素開口率を向上させたＣＦ−ｏｎ−ＴＦＴ構造を得ることができる。
なお、本実施例では、図１６に示すようにトラック状の底部輪郭のコンタクトホール１９ａ、１９ｂとしたが、本発明はこれに限られない。ゲートバスライン４にほぼ平行な平行２線分に代えて、外側に凸状の曲線で結ばれた、例えば楕円形状の底部輪郭を有するコンタクトホール１９ａ、１９ｂにしてももちろんよい。
【００６４】
なお、本実施例では、ドレイン電極１０、ソース電極１２及びドレインバスライン６等のソース／ドレイン形成層上に直接、樹脂ＣＦ層１５（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を形成したが、ソース／ドレイン形成層上に保護膜を形成し、当該保護膜上に樹脂ＣＦ層１５（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を形成してもよい。また、樹脂ＣＦ層１５（Ｒ、Ｇ、Ｂ）上に保護膜を形成し、当該保護膜上に画素電極１８を形成してもよい。ＴＦＴ２や樹脂ＣＦ層１５（Ｒ、Ｇ、Ｂ）等の形成材料や製造工程は上記以外でももちろんよい。
【００６５】
（実施例２−２）
実施例２−２による液晶表示装置用基板及びそれを備えた液晶表示装置及びその製造方法について図２２乃至図２８を用いて説明する。図２２は本実施例によるＴＦＴ基板１上の３画素分の平面構成を示している。図２３は、ＴＦＴ基板１のＲ画素の一部断面を示している。図２３（ａ）は図２２のＡ−Ａ線で切断したＴＦＴ基板１の断面を示しており、図２３（ｂ）は図２２のＢ−Ｂ線で切断したＴＦＴ基板１の断面を示している。図２２に示すように、ＴＦＴ基板１は、ガラス基板３上に、図中左右方向に延びる複数のゲートバスライン４（図２２では１本のみ示している）と、ゲートバスライン４と絶縁膜５を介して交差して図中上下方向に延びる複数のドレインバスライン６とを有している。ゲートバスライン４とドレインバスライン６とで画素領域が画定される。両バスライン４、６の交差位置近傍にはＴＦＴ２が形成されている。図２２及び図２３に示すように、ＴＦＴ２は、直線状のゲートバスライン４の一部領域をゲート電極４として利用し、ゲート電極４上の絶縁膜（ゲート絶縁膜）５を介して動作半導体層１３を有している。ゲート電極４上方の動作半導体層１３上面にはチャネル保護膜１１が形成されている。チャネル保護膜１１上で電気的に分離されてドレイン電極１０とソース電極１２とが形成されている。ドレイン電極１０はドレインバスライン６に接続されている。各画素領域のほぼ中央を横切って蓄積容量バスライン７がゲートバスライン４と平行に形成されている。蓄積容量バスライン７は、ゲートバスライン４と同一の形成金属で形成されている。蓄積容量バスライン７上には、絶縁膜５を介して蓄積容量電極１６が形成されている。ソース電極１２は接続配線１２ａにより蓄積容量電極１６に接続されている。各画素領域には樹脂ＣＦ層１５が形成されている。図２３（ａ）、（ｂ）に示すように、樹脂ＣＦ層１５はＴＦＴ２及びドレインバスライン６上にも形成されている。また、図２２に示すように、各画素領域の樹脂ＣＦ層１５には、蓄積容量バスライン７上方で蓄積容量バスライン７に沿って設けられ、蓄積容量電極１６に達するコンタクト用溝１９ｃが形成されている。樹脂ＣＦ層１５は、コンタクト用溝１９ｃにより各画素領域内で２領域に分割されている。蓄積容量電極１６上で樹脂ＣＦ層１５を開口したコンタクト用溝１９ｃの底部は、図２２に示すように、ＴＦＴ基板１表面に向かって見て、幅１０μｍで蓄積容量バスライン７に沿って各画素間を跨って直線状に形成されている。
【００６６】
コンタクト用溝１９ｃが形成された樹脂ＣＦ層１５上にはポジ型の感光性樹脂を用いてＯＣ層１７が形成されている。ＯＣ層１７上に画素電極１８が形成されている。画素電極１８は、樹脂ＣＦ層１５のコンタクト用溝１９ｃが形成された領域に、さらにＯＣ層１７を貫通して形成されたコンタクトホール１９ｄを介して蓄積容量電極１６に接続されている。コンタクトホール１９ｄは内径が約８μｍの円形の底部輪郭を有している。
【００６７】
本実施例の構成は、接続配線１２ａを介してソース電極１２を蓄積容量電極１６に接続しているので、画素電極１８との接続はコンタクトホール１９ｄだけで済む。さらに、蓄積容量バスライン７の幅内にコンタクト用溝１９ｃが形成され、コンタクト用溝１９ｃ内方にコンタクトホール１９ｄが形成されている。このため、コンタクト用溝１９ｃ及びコンタクトホール１９ｄの底部開口の接続用領域を別途余分に設けないで済むので従来に比して画素開口率を向上できる。
【００６８】
次に、本実施例による液晶表示装置用基板の製造方法について、図２３乃至図２８の製造工程断面図を用いて説明する。図２３乃至図２８において、（ａ）は図２２に示すＡ−Ａ線で切断したＴＦＴ基板１の断面を示しており、（ｂ）は図２２に示すＢ−Ｂ線で切断したＴＦＴ基板１の断面を示している。まず、図２４（ａ）、（ｂ）に示すように、ガラス基板３上の全面に、例えば膜厚１００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）層と膜厚５０ｎｍのチタン（Ｔｉ）層とをこの順に成膜してパターニングし、ゲートバスライン４と蓄積容量バスライン７とを形成する。
【００６９】
次に、例えば膜厚３５０ｎｍのシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）５、膜厚３０ｎｍのａ−Ｓｉ層１３ａ及び膜厚１２０ｎｍのＳｉＮ膜を連続成膜する。次に、全面にレジスト層を形成してゲートバスライン４をマスクにして背面露光し、さらに順方向からマスクを用いて露光してレジスト層をパターニングする。パターニングされたレジスト層をエッチングマスクとしてＳｉＮ膜をエッチングして、図２５（ａ）に示すようにチャネル保護膜１１を形成する。
【００７０】
次に、図２６（ａ）、（ｂ）に示すように、例えば膜厚３０ｎｍのｎ＋ａ−Ｓｉ層、膜厚２０ｎｍのＴｉ層、膜厚７５ｎｍのＡｌ層及び膜厚４０ｎｍのＴｉ層をこの順に成膜し、チャネル保護膜１１をエッチングストッパとして用いてパターニングし、ドレイン電極１０、ソース電極１２及びドレインバスライン６（図２６では現れない）と、蓄積容量電極１６とを形成する。また、同時に、ソース電極１２と蓄積容量電極１６とを接続する接続配線１２ａ（図２６では現れない）を形成する。以上の工程でＴＦＴ２が完成する。
【００７１】
次に、ネガ型の感光性顔料分散タイプのＲレジストを例えば膜厚１．８μｍに塗布する。次いで、プロキシミティ露光装置に基板３をセットすると共に赤色画素用のフォトマスクを例えばギャップ約１００μｍで基板３表面に近接配置して約１００ｍｊの露光量で露光する。赤色画素用のフォトマスクには、基板３表面の赤色の画素領域以外と赤色の画素領域内のコンタクト用溝１９ｃの形成領域を遮光するパターンが描画されている。赤色画素用のフォトマスクに描画されたコンタクト用溝１９ｃ形成用の遮光パターンは、形成すべきコンタクト用溝１９ｃの底部輪郭とほぼ相似形であるが、光の回折現象を考慮して所定のオフセット量だけ大きく形成されている。コンタクト用溝１９ｃの底部幅は１０μｍである。フォトマスクに形成されたコンタクト用溝１９ｃ形成用の遮光パターンの幅は１８μｍ程度であり、従来の遮光パターンの１辺の長さの２８μｍより短いため、コンタクト用溝１９ｃ形成領域のカラーレジスト層に遮光パターンの幅方向から露光光の回折光が回り込む可能性があるが、一方で、当該遮光パターンの長さ方向から露光光の回折光の回り込みは全く生じない。このため、露光強度等を調整することにより、コンタクト用溝１９ｃ形成領域のカラーレジスト層に基板３面の垂直方向に未感光領域を形成することができる。露光後、現像して未感光のレジスト層領域を溶解して除去する。洗浄後、２３０℃で４０分間のポストベーク処理を施し、図２７（ｂ）に示すように、蓄積容量電極１６を露出して開口されたコンタクト用溝１９ｃを有する樹脂ＣＦ層１５（Ｒ）が赤色の画素領域に形成される。形成されたコンタクト用溝１９ｃは、画素領域を横断する底部幅が１０μｍのストライプ状になる。また、コンタクト用溝１９ｃは、開口端側幅が底部幅より一回り大きく形成され、深さ方向に狭くなるテーパ状に形成される。
【００７２】
同様にして、ネガ型の感光性顔料分散タイプのＢレジストを例えば膜厚１．８μｍに塗布して、プロキシミティ露光装置に基板３をセットすると共に青色画素用のフォトマスクを基板３表面に近接配置して露光する。青色画素用のフォトマスクには、基板３表面の青色の画素領域以外と青色の画素領域内のコンタクト用溝１９ｃの形成領域を遮光するパターンが描画されている。青色画素用のフォトマスクに描画されたコンタクト用溝１９ｃ形成用の遮光パターンは、形成すべきコンタクト用溝１９ｃの底部幅とほぼ相似形であるが所定のオフセット量だけ大きく形成されている。露光後、現像し、ポストベーク処理を施して蓄積容量電極１６上で開口されたコンタクト用溝１９ｃを有する樹脂ＣＦ層１５（Ｂ）を青色の画素領域に形成する。
【００７３】
同様にして、ネガ型の感光性顔料分散タイプのＧレジストを例えば膜厚１．８μｍに塗布して、プロキシミティ露光装置に基板３をセットして緑色画素用のフォトマスクを基板３表面に近接配置して露光する。緑色画素用のフォトマスクには、基板３表面の緑色の画素領域以外と緑色の画素領域内のコンタクト用溝１９ｃの形成領域を遮光するパターンが描画されている。緑色画素用のフォトマスクに描画されたコンタクト用溝１９ｃ形成用の遮光パターンは、形成すべきコンタクト用溝１９ｃの底部輪郭とほぼ相似形であるが所定のオフセット量だけ大きく形成されている。露光後、現像して、ポストベーク処理を施して蓄積容量電極１６上で開口されたコンタクト用溝１９ｃを有する樹脂ＣＦ層１５（Ｇ）を緑色の画素領域に形成する。
【００７４】
次に、樹脂ＣＦ層１５形成後の基板全面にポジ型の感光性樹脂を膜厚２．０μｍ程度塗布し、コンタクトホール１９ｄ形成用パターンが描画されたフォトマスクを用いて近接露光し、現像してＯＣ層１７を形成する。ＯＣ層１７には、図２８に示すように、樹脂ＣＦ層１５に形成したコンタクト用溝１９ｃに位置を合わせてコンタクトホール１９ｄが形成される。ポジ型の感光性樹脂を用いているため、プロキシミティ露光装置を用いた近接露光でも内径約８μｍの円形の底部輪郭を有するコンタクトホール１９ｄを確実に形成できる。
【００７５】
次に、例えば膜厚７０ｎｍのＩＴＯを全面に成膜してパターニングし、図２３に示すように、画素領域内の樹脂ＣＦ層１５上面、樹脂ＣＦ層１５を貫通するコンタクトホール１９ｄ内壁面、及びコンタクトホール１９ｄ底部に露出した蓄積容量電極１６に接触する画素電極１８を形成する。
【００７６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、樹脂ＣＦ層１５に形成するコンタクト用溝１９ｃにおいて、蓄積容量バスライン７に沿って画素領域内を横断する底部輪郭パターンにすることにより、プロキシミティ露光装置を用いて低コストで画素開口率を向上させたＣＦ−ｏｎ−ＴＦＴ構造を得ることができる。
【００７７】
なお、本実施例では、ドレイン電極１０、ソース電極１２及びドレインバスライン６等のソース／ドレイン形成層上に直接、樹脂ＣＦ層１５（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を形成したが、ソース／ドレイン形成層上に保護膜を形成し、当該保護膜上に樹脂ＣＦ層１５（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を形成してもよい。また、樹脂ＣＦ層１５（Ｒ、Ｇ、Ｂ）上に保護膜を形成し、当該保護膜上に画素電極１８を形成してもよい。ＴＦＴ２や樹脂ＣＦ層１５（Ｒ、Ｇ、Ｂ）等の形成材料や製造工程は上記以外でももちろんよい。
【００７８】
なお、本実施例ではドレイン金属形成層上に直接ＣＦレジスト層を形成したが、ドレイン金属形成層上にパッシベーション膜を形成した上にＣＦレジスト層を形成するようにしてももちろんよい。また、本実施例ではＣＦ樹脂上にＯＣ層を形成したが、ＯＣ層を設けずに樹脂ＣＦ層上に直接画素電極１８を形成してもよい。
【００７９】
（実施例２−３）
実施例２−３による液晶表示装置用基板について図２９を用いて説明する。図２９は本実施例によるＴＦＴ基板１上の３画素分の平面構成を示している。本実施例による液晶表示装置用基板は、実施例２−２と同様にソース電極１２と蓄積容量電極１６とを接続配線１２ａで接続した構造を有している。本実施例による液晶表示装置用基板は実施例２−２で用いられているＯＣ層が形成されておらず、このため実施例２−１とほぼ同一の製造方法で製造される。
【００８０】
図２９に示す構成は、画素領域内に形成された蓄積容量電極１６と画素電極１８とを接続するためのコンタクトホールの底部開口の輪郭の形状や面積が異なっている点に特徴を有している。すなわち、赤色の画素領域に形成されたコンタクトホール１９ｂは、実施例２−１で示したものと同じ底部輪郭形状及び寸法を有している。これに対し、緑色の画素領域に形成されたコンタクトホール１９ｂ’は、コンタクトホール１９ｂより長軸の長さが短く形成されており、従って、底部輪郭の開口面積がコンタクトホール１９ｂより小さく形成されている。また、青色の画素領域にはコンタクトホールに代えて実施例２−２で示したコンタクト用溝１９ｃが形成されている。
【００８１】
このように色毎にコンタクトホール（コンタクト用溝を含む）の底部輪郭形状及び開口面積を変更することにより、樹脂ＣＦ層１５（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を形成する各カラーレジストの解像能力の相違に対応させて、必要最小限の底部開口面積を得ることができる。本実施例では、一般に最も解像能力の低い青（Ｂ）色のカラーレジスト層には、確実に底部開口を開けるためにコンタクト用溝１９ｃを形成している。一方、解像能力が高い緑（Ｇ）色のカラーレジスト層には、コンタクトホール底部開口に露出する金属層の面積をできる限り小さくしたコンタクトホール１９ｂ’を形成している。こうすることにより、液晶表示装置の表示パネル側から入射した光の反射量をできる限り減らして、表示品位を向上させることができる。
【００８２】
また、色毎に一律にコンタクトホールやコンタクト用溝の底部輪郭形状及び開口面積を変更するのではなく、ガラス基板３上の各所に形成されるコンタクトホールやコンタクト用溝のそれぞれについて、レジスト層の解像能力の相違に基づいて最適な底部輪郭形状及び開口面積に変更するようにしてももちろんよい。
【００８３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、ＴＦＴ基板上にＣＦが形成されている液晶表示用基板において、ＣＦ層を挟む上下電極（ソース電極及び画素電極）を電気的にコンタクトさせるためにＣＦ層に形成する穴形状を縦方向と横方向の長さが異なる形状にすることにしている。これにより、高開口率による輝度向上を達成しつつ、プロキシミティ露光装置等の通常のＣＦ形成装置やプロセスを用いても、画素開口率ロスを最低限にしながらＣＦ層の解像能力を向上させ、簡便なプロセス設計と安定したプロセスを提供することが可能となる。
【００８４】
さらに、ＲＧＢ毎にコンタクト用の穴もしくは溝の大きさを変更することにより、ＣＦレジストの色毎に解像能力が異なる現象に対応し、ＣＦで覆われていないメタル面積が大きくなり過ぎることによるパネル表示時の反射率向上を抑制し、高品位な液晶表示装置を提供することができる。また、形成プロセスの特徴に合わせてパネル内でコンタクト用の穴もしくは溝の大きさを変更することにより同様の効果が得られる。
【００８５】
以上説明した本発明の第１の実施の形態による液晶表示装置用基板および液晶表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
複数の画素領域にそれぞれ形成された画素電極と前記画素電極を駆動するスイッチング素子との間に形成されたパッシベーション膜と、前記パッシベーション膜上に形成されたカラーフィルタ層と、を有する液晶表示装置用基板において、
前記パッシベーション膜は、窒化シリコン層と酸化シリコン層または酸窒化シリコン層との積層構造を有し、前記カラーフィルタ層に接して前記酸化シリコン層または前記酸窒化シリコン層が形成されていることを特徴とする液晶表示装置用基板。
（付記２）
前記酸化シリコン層または前記酸窒化シリコン層は、膜厚が３ｎｍ以上２０ｎｍ以下であることを特徴とする付記１記載の液晶表示装置用基板。
（付記３）
前記窒化シリコン層は、シリコン原子および窒素原子の組成を変えた２種以上の窒化シリコンを積層した構造を有していることを特徴とする付記１記載の液晶表示装置用基板。
（付記４）
前記窒化シリコン層は、前記カラーフィルタ層に接する前記酸化シリコン層若しくは前記酸窒化シリコン層に近い領域ほどシリコン原子濃度が高くなるように形成され、または、前記カラーフィルタ層に接する前記酸化シリコン層若しくは前記酸窒化シリコン層に近い領域ほどシリコン原子に結合する水素原子の濃度が高くなるように形成されていることを特徴とする付記１記載の液晶表示装置用基板。
（付記５）
複数の画素領域にそれぞれ形成された画素電極と前記画素電極を駆動するスイッチング素子との間に形成されたパッシベーション膜と、前記パッシベーション膜上に形成されたカラーフィルタ層と、を有する液晶表示装置用基板と、前記液晶表示装置用基板に対向配置される対向基板と、前記液晶表示装置用基板と前記対向基板との間に挟まれた液晶層と、を有する液晶表示装置において、
前記液晶表示装置用基板は、前記パッシベーション膜が窒化シリコン層と酸化シリコン層または酸窒化シリコン層との積層構造を有し、前記カラーフィルタ層に接して前記酸化シリコン層または前記酸窒化シリコン層が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記６）
対向基板に液晶層を挟んで対向配置される絶縁性基板と、
前記絶縁性基板上に配置されてスイッチング素子と窒化シリコン層と酸化シリコン層または酸窒化シリコン層と樹脂カラーフィルタ層と画素電極とが順に形成された複数の画素領域からなる表示領域と、
前記表示領域の前記樹脂カラーフィルタ層と前記画素電極との間に形成された絶縁性樹脂材料からなるオーバーコート層と、を有し、
前記スイッチング素子上の各層に開口されたコンタクトホールの開口断面積が、前記樹脂カラーフィルタ層＞前記オーバーコート層≧前記酸化シリコン層または前記酸窒化シリコン層≧前記窒化シリコン層の関係を有していることを特徴とする液晶表示装置用基板。
【００８６】
以上説明した本発明の第２の実施の形態による液晶表示装置用基板および液晶表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記７）
画素領域に形成されたスイッチング素子と、
前記画素領域に形成された樹脂カラーフィルタ層と、
前記樹脂カラーフィルタ層上に形成された画素電極と、
前記スイッチング素子と前記画素電極とを電気的に接続するために前記樹脂カラーフィルタ層を貫通して形成され、底部輪郭の縦方向と横方向の長さが異なり、角部が丸みを帯びたコンタクトホールと
を有することを特徴とする液晶表示装置用基板。
（付記８）
付記７記載の液晶表示装置用基板において、
前記底部輪郭の長軸と短軸の長さの比（長短軸長比＝短軸長／長軸長）は０．５以下であること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
（付記９）
付記７記載の液晶表示装置用基板において、
前記底部輪郭内の面積は、６００μｍ２以下であること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
（付記１０）
画素領域に形成されたスイッチング素子と、
前記画素領域に形成された樹脂カラーフィルタ層と、
前記樹脂カラーフィルタ層上に形成された画素電極と、
前記スイッチング素子と前記画素電極とを電気的に接続するために前記樹脂カラーフィルタ層を貫通して底部輪郭を形成したコンタクト用溝と
を有することを特徴とする液晶表示装置用基板。
（付記１１）
付記１０記載の液晶表示装置用基板において、
前記画素領域内を横断する蓄積容量バスラインを有し、
前記コンタクト用溝の底部輪郭は、前記蓄積容量バスライン上方に形成され、前記蓄積容量バスラインの幅より狭いこと
を特徴とする液晶表示装置用基板。
（付記１２）
付記１０又は１１に記載の液晶表示装置用基板において、
前記コンタクト用溝は、前記画素領域内で前記樹脂カラーフィルタ層を分割していること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
（付記１３）
付記７乃至１２のいずれか１項に記載の液晶表示装置用基板において、
前記樹脂カラーフィルタ層の配置位置に応じて、前記底部輪郭内の開口面積が異なること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
（付記１４）
付記１３記載の液晶表示装置用基板において、
前記樹脂カラーフィルタ層の色毎に、前記底部輪郭内の開口面積が異なること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
（付記１５）
付記７乃至１４のいずれか１項に記載の液晶表示装置用基板において、
前記樹脂カラーフィルタ層の形成材料は、ネガ型であること
を特徴とする液晶表示装置用基板。
（付記１６）
各画素領域に形成された画素電極と、前記画素電極を駆動するスイッチング素子と、前記スイッチング素子と前記画素電極との間に形成されたカラーフィルタ層とを有する液晶表示装置用基板と、前記液晶表示装置用基板に対向配置される対向基板と、前記液晶表示装置用基板と前記対向基板との間に挟まれた液晶層とを有する液晶表示装置において、
前記液晶表示装置用基板として、付記７乃至１５のいずれか１項に記載された液晶表示装置用基板を用いること
を特徴とする液晶表示装置。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１の実施の形態のＴＦＴ基板のＴＦＴ部分の要部断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態のＴＦＴ基板の１画素領域の平面図である。
【図３】ＧＢ形成工程の説明図である。
【図４】絶縁膜形成工程の説明図である。
【図５】チャネル保護膜形成工程の説明図である。
【図６】オーミック層および金属層形成工程の説明図である。
【図７】電極および動作半導体層形成工程の説明図である。
【図８】パッシベーション膜形成工程の説明図である。
【図９】ＣＦ層形成工程の説明図である。
【図１０】ＯＣ層形成工程の説明図である。
【図１１】画素電極接続用のコンタクトホール形成工程の説明図である。
【図１２】画素電極形成工程の説明図である。
【図１３】従来のＣＦ−ｏｎ−ＴＦＴ構造のＬＣＤ用基板の１画素領域の一例の平面図である。
【図１４】図１３のＢ−Ｂ断面図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態の前提となる従来の液晶表示装置用基板の構成を示す図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態の実施例２−１による液晶表示装置用基板の構成を示す図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態の実施例２−１による液晶表示装置用基板の構成を示す断面図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態の実施例２−１による液晶表示装置用基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図１９】本発明の第２の実施の形態の実施例２−１による液晶表示装置用基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図２０】本発明の第２の実施の形態の実施例２−１による液晶表示装置用基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図２１】本発明の第２の実施の形態の実施例２−１による液晶表示装置用基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図２２】本発明の第２の実施の形態の実施例２−２による液晶表示装置用基板の構成を示す図である。
【図２３】本発明の第２の実施の形態の実施例２−２による液晶表示装置用基板の構成を示す断面図である。
【図２４】本発明の第２の実施の形態の実施例２−２による液晶表示装置用基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図２５】本発明の第２の実施の形態の実施例２−２による液晶表示装置用基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図２６】本発明の第２の実施の形態の実施例２−２による液晶表示装置用基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図２７】本発明の第２の実施の形態の実施例２−２による液晶表示装置用基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図２８】本発明の第２の実施の形態の実施例２−２による液晶表示装置用基板の製造方法を示す工程断面図である。
【図２９】本発明の第２の実施の形態の実施例２−３による液晶表示装置用基板の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１  ＴＦＴ基板
２  ＴＦＴ
３  ガラス基板
４  ゲートバスライン
４ａ  Ａｌ系金属層
４ｂ  高融点金属層
５  絶縁膜
６  ドレインバスライン
７  蓄積容量バスライン
８ａ，８ｂ  上部金属層
９ａ，９ｂ  オーミックコンタクト層
９ｃ  ｎ＋型ａ−Ｓｉ層
１０  ドレイン電極
１１  チャネル保護膜
１１ａ，１４ａ，１４ｂ  ＳｉＮ層
１２  ソース電極
１２ａ  接続配線
１３  動作半導体層
１３ａ  ａ−Ｓｉ層
１４  パッシベーション膜
１４ｃ  ＳｉＯ層
１５  樹脂ＣＦ層
１５ａ，１５ｂ，１９ａ，１９ｂ，１９ｂ’，２１，２２  コンタクトホール
１６  蓄積容量電極
１７  ＯＣ層
１８  画素電極
１９ｃ  コンタクト用溝
２０  金属層
【図１】
2004318063.tif 000003
【図２】
2004318063.tif 000004
【図３】
2004318063.tif 000005
【図４】
2004318063.tif 000006
【図５】
2004318063.tif 000007
【図６】
2004318063.tif 000008
【図７】
2004318063.tif 000009
【図８】
2004318063.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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