(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の透明性絶縁基板（アクティブ基板）と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線が形成され、
ゲート電極上に１層以上のゲート絶縁層を介して不純物を含まない第１の半導体層がゲート電極よりも幅太く島状に形成され、
前記第１の半導体層上にゲート電極と重なるように不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層からなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に第１の開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記ソース電極上とゲート絶縁層上に透明導電層と低抵抗金属層との積層からなる信号線と、前記ドレイン電極上とゲート絶縁層上にその周辺に低抵抗金属層を積層された透明導電性の絵素電極と、ゲート絶縁層上に前記開口部を含んで透明導電性の走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる透明導電性の信号線の電極端子が形成され、
前記絵素電極上と、前記走査線の電極端子上と信号線の電極端子上に第２の開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成され、前記走査線上の前記第２の開口部は前記第１の開口部と大きさが異なることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
第１の透明性絶縁基板（アクティブ基板）と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線が形成され、
ゲート電極上にはゲート電極よりも幅太く、走査線と信号線の交差点近傍には走査線よりも幅太く、ゲート絶縁層と不純物を含まない第１の半導体層との積層が島状に形成され、前記島状部以外の部分は走査線が露出され、
ゲート電極上の第１の半導体層上にはゲート電極と重なるように不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層からなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、走査線と信号線の交差点の第１の半導体層上には不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層が島状に形成され、
前記ソース電極上と、第１の透明性絶縁基板上と、走査線と信号線の交差点近傍の耐熱金属層上に透明導電層と低抵抗金属層との積層からなる信号線と、前記ドレイン電極上と第１の透明性絶縁基板上にその周辺に低抵抗金属層を積層された透明導電性の絵素電極と、画像表示部外の領域で第１の透明性絶縁基板上に走査線の一部を含んで透明導電性の走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる透明導電性の信号線の電極端子が形成され、
前記絵素電極上と、前記走査線の電極端子上と信号線の電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
第１の透明性絶縁基板（アクティブ基板）と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなりその側面に絶縁層を有する走査線が形成され、
前記走査線上に１層以上のゲート絶縁層が形成され、
ゲート電極上のゲート絶縁層上に不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上に不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層からなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記ソース電極上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電層と低抵抗金属層との積層からなる信号線と、前記ドレイン電極上と第１の透明性絶縁基板上にその周辺に低抵抗金属層を積層された透明導電性の絵素電極と、前記開口部上と開口部周辺の第１の半導体層と第２の半導体層と耐熱金属層との積層上に透明導電性の走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる透明導電性の信号線の電極端子が形成され、
前記絵素電極上と、前記走査線の電極端子上と信号線の電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に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】
第１の透明性絶縁基板（アクティブ基板）と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなりその側面に絶縁層を有する走査線が形成され、
前記走査線上に１層以上のゲート絶縁層が形成され、
ゲート電極上のゲート絶縁層上に不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上に不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層からなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記ソース電極上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電層と低抵抗金属層との積層からなる信号線と、前記ドレイン電極上と第１の透明性絶縁基板上にその周辺に低抵抗金属層を積層された透明導電性の絵素電極と、前記開口部を含んで透明導電性の走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる透明導電性の信号線の電極端子が形成され、
前記絵素電極上と、前記走査線の電極端子上と信号線の電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
第１の透明性絶縁基板（アクティブ基板）と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなりその側面に絶縁層を有する走査線が形成され、
前記走査線上に１層以上のゲート絶縁層が形成され、
ゲート電極上のゲート絶縁層上に前記ゲート絶縁層よりもわずかに小さい不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上に不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層からなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記ソース電極上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電層と低抵抗金属層との積層からなる信号線と、前記ドレイン電極上と第１の透明性絶縁基板上にその周辺に低抵抗金属層を積層された透明導電性の絵素電極と、前記開口部を含んで透明導電性の走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる透明導電性の信号線の電極端子が形成され、
前記絵素電極上と、前記走査線の電極端子上と信号線の電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
第１の透明性絶縁基板（アクティブ基板）と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなりその側面に絶縁層を有する走査線が形成され、
ゲート電極上と、走査線と信号線の交差点近傍の走査線上にゲート絶縁層と不純物を含まない第１の半導体層との積層が島状に形成され、
ゲート電極上の第１の半導体層上には不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層からなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、走査線と信号線の交差点の第１の半導体層上には不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層が形成され、
前記ソース電極上と、第１の透明性絶縁基板上と、走査線と信号線の交差点の耐熱金属層上に透明導電層と低抵抗金属層との積層からなる信号線と、前記ドレイン電極上と第１の透明性絶縁基板上にその周辺に低抵抗金属層を積層された透明導電性の絵素電極と、画像表示部外の領域で第１の透明性絶縁基板上に走査線の一部を含んで透明導電性の走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる透明導電性の信号線の電極端子が形成され、
前記絵素電極上と、前記走査線の電極端子上と信号線の電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
走査線の側面に形成された絶縁層が有機絶縁層であることを特徴とする請求項３、請求項４、請求項５及び請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
第１の金属層が陽極酸化可能な金属層よりなり走査線の側面に形成された絶縁層が陽極酸化層であることを特徴とする請求項３、請求項４、請求項５及び請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
第１の透明性絶縁基板（アクティブ基板）と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線を形成する工程と、
１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１の非晶質シリコン層と不純物を含む第２の非晶質シリコン層と耐熱金属層を順次被着する工程と、
ゲート電極上にゲート電極よりも幅太く前記耐熱金属層と第２非晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層とからなる積層を島状に形成してゲート絶縁層を露出する工程と、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部を形成して走査線の一部を露出する工程と、
透明導電層と低抵抗金属層を被着後、低抵抗金属層と透明導電層と耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層を選択的に除去し、ゲート絶縁層上にゲート電極と一部重なるように低抵抗金属層と透明導電層との積層からなるソース配線（信号線）及び擬似絵素電極となるドレイン配線と、前記開口部を含んで低抵抗金属層と透明導電層との積層からなる走査線の擬似電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる信号線の擬似電極端子を形成する工程と、
パシベーション絶縁層を被着後、前記擬似絵素電極上及び走査線と信号線の擬似電極端子上に開口部を形成し、前記開口部内のパシベーション絶縁層と低抵抗金属層を除去して前記開口部内に透明導電性の絵素電極及び透明導電性の走査線の電極端子と透明導電性の信号線の電極端子を露出する工程を有する液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】
第１の透明性絶縁基板（アクティブ基板）と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線を形成する工程と、
１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１の非晶質シリコン層と不純物を含む第２の非晶質シリコン層と耐熱金属層を順次被着する工程と、
画像表示部外の領域で走査線上に開口部を有し、ゲート電極上の半導体層形成領域の膜厚が他の領域よりも厚い感光性樹脂パターンを形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして前記開口部内の耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層を除去してゲート絶縁層を露出する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減少して前記耐熱金属層を露出する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとしてゲート電極上にゲート電極よりも幅太く耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層とからなる積層を島状に形成してゲート絶縁層を露出するとともに前記開口部内のゲート絶縁層を除去して走査線の一部を露出する工程と、
透明導電層と低抵抗金属層を被着後、低抵抗金属層と透明導電層と耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層を選択的に除去し、ゲート絶縁層上にゲート電極と一部重なるように低抵抗金属層と透明導電層との積層からなるソース配線（信号線）及び擬似絵素電極となるドレイン配線と、前記開口部を含んで低抵抗金属層と透明導電層との積層からなる走査線の擬似電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる信号線の擬似電極端子を形成する工程と、
パシベーション絶縁層を被着後、前記擬似絵素電極上及び走査線と信号線の擬似電極端子上に開口部を形成し、前記開口部内のパシベーション絶縁層と低抵抗金属層を除去して前記開口部内に透明導電性の絵素電極及び透明導電性の走査線の電極端子と透明導電性の信号線の電極端子を露出する工程を有する液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】
第１の透明性絶縁基板（アクティブ基板）と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線を形成する工程と、
１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１の非晶質シリコン層と不純物を含む第２の非晶質シリコン層と耐熱金属層を順次被着する工程と、
ゲート電極上にはゲート電極よりも幅太く、走査線と信号線の交差点近傍には走査線よりも幅太く前記耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層とゲート絶縁層からなる積層を島状に形成して走査線を露出する工程と、
透明導電層と低抵抗金属層を被着後、低抵抗金属層と透明導電層と耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層を選択的に除去し、第１の透明性絶縁基板上にゲート電極と一部重なるように低抵抗金属層と透明導電層との積層からなるソース配線（信号線）及び擬似絵素電極となるドレイン配線と、画像表示部外の領域で走査線上に低抵抗金属層と透明導電層との積層からなる走査線の擬似電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる信号線の擬似電極端子を形成する工程と、
パシベーション絶縁層を被着後、前記擬似絵素電極上及び走査線と信号線の擬似電極端子上に開口部を形成し、前記開口部内のパシベーション絶縁層と低抵抗金属層を除去して前記開口部内に透明導電性の絵素電極及び透明導電性の走査線の電極端子と透明導電性の信号線の電極端子を露出する工程を有する液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
第１の透明性絶縁基板（アクティブ基板）と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層と１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１の非晶質シリコン層と不純物を含む第２の非晶質シリコン層と耐熱金属層を順次被着する工程と、
走査線に対応し、画像表示部外の領域で走査線のコンタクト（開口部）上の膜厚が他の領域よりも薄い感光性樹脂パターンを形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして前記耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層とゲート絶縁層と第１の金属層を順次食刻する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減少して前記開口部内に耐熱金属層を露出する工程と、
走査線の側面に絶縁層を形成する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして前記開口部内の耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層とゲート絶縁層を食刻して走査線の一部を露出する工程と、
ゲート電極上に耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層とからなる積層を島状に形成してゲート絶縁層を露出するとともに、前記開口部を保護して開口部の周囲に耐熱金属層と第２非晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層を残す工程と、
透明導電層と低抵抗金属層を被着後、低抵抗金属層と透明導電層と耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層を選択的に除去し、第１の透明性絶縁基板上にゲート電極と一部重なるように低抵抗金属層と透明導電層との積層からなるソース配線（信号線）及び擬似絵素電極となるドレイン配線と、前記開口部上及びその周辺部上に低抵抗金属層と透明導電層との積層からなる走査線の擬似電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる信号線の擬似電極端子を形成する工程と、
パシベーション絶縁層を被着後、前記擬似絵素電極上及び走査線と信号線の擬似電極端子上に開口部を形成し、前記開口部内のパシベーション絶縁層と低抵抗金属層を除去して前記開口部内に透明導電性の絵素電極及び透明導電性の走査線の電極端子と透明導電性の信号線の電極端子を露出する工程を有する液晶表示装置の製造方法。
【請求項１３】
第１の透明性絶縁基板（アクティブ基板）と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層と１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１の非晶質シリコン層と不純物を含む第２の非晶質シリコン層と耐熱金属層を順次被着する工程と、
走査線に対応し、ゲート電極上の半導体層形成領域上の膜厚が他の領域よりも厚い感光性樹脂パターンを形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして前記耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層とゲート絶縁層と第１の金属層を順次食刻する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減少して前記耐熱金属層を露出する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとしてゲート電極上に耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層とからなる積層を島状に形成してゲート絶縁層を露出する工程と、
走査線の側面に絶縁層を形成する工程と、
画像表示部外の領域で走査線上に開口部を形成して前記開口部内に走査線の一部を露出する工程と、
透明導電層と低抵抗金属層を被着後、低抵抗金属層と透明導電層と耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層を選択的に除去し、第１の透明性絶縁基板上にゲート電極と一部重なるように低抵抗金属層と透明導電層との積層からなるソース配線（信号線）及び擬似絵素電極となるドレイン配線と、前記開口部上に低抵抗金属層と透明導電層との積層からなる走査線の擬似電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる信号線の擬似電極端子を形成する工程と、
パシベーション絶縁層を被着後、前記擬似絵素電極上及び走査線と信号線の擬似電極端子上に開口部を形成し、前記開口部内のパシベーション絶縁層と低抵抗金属層を除去して前記開口部内に透明導電性の絵素電極及び透明導電性の走査線の電極端子と透明導電性の信号線の電極端子を露出する工程を有する液晶表示装置の製造方法。
【請求項１４】
第１の透明性絶縁基板（アクティブ基板）と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層と１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１の非晶質シリコン層と不純物を含む第２の非晶質シリコン層と耐熱金属層を順次被着する工程と、
半導体層形成領域に耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層とからなる積層を島状に形成してゲート絶縁層を露出する工程と、
走査線に対応し、画像表示部外の領域で走査線のコンタクト（開口部）上の膜厚が他の領域よりも薄い感光性樹脂パターンを形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして少なくとも前記ゲート絶縁層と第１の金属層を順次食刻する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減少して前記開口部内にゲート絶縁層を露出する工程と、
走査線の側面に絶縁層を形成する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして前記開口部内のゲート絶縁層を除去して走査線の一部を露出する工程と、
透明導電層と低抵抗金属層を被着後、低抵抗金属層と透明導電層と耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層を選択的に除去し、第１の透明性絶縁基板上にゲート電極と一部重なるように低抵抗金属層と透明導電層との積層からなるソース配線（信号線）及び擬似絵素電極となるドレイン配線と、前記開口部上に低抵抗金属層と透明導電層との積層からなる走査線の擬似電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる信号線の擬似電極端子を形成する工程と、
パシベーション絶縁層を被着後、前記擬似絵素電極上及び走査線と信号線の擬似電極端子上に開口部を形成し、前記開口部内のパシベーション絶縁層と低抵抗金属層を除去して前記開口部内に透明導電性の絵素電極及び透明導電性の走査線の電極端子と透明導電性の信号線の電極端子を露出する工程を有する液晶表示装置の製造方法。
【請求項１５】
第１の透明性絶縁基板（アクティブ基板）と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層と１層以上のゲート絶縁層と不純物を含まない第１の非晶質シリコン層と不純物を含む第２の非晶質シリコン層と耐熱金属層を順次被着する工程と、
走査線に対応し、かつゲート電極上と、走査線と信号線の交差点近傍の走査線上の膜厚が他の領域よりも厚い感光性樹脂パターンを形成する工程と、
前記感光性樹脂パターンをマスクとして前記耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層とゲート絶縁層と第１の金属層を順次食刻する工程と、
前記感光性樹脂パターンの膜厚を減少して走査線上の耐熱金属層を露出する工程と、
走査線の側面に絶縁層を形成する工程と、
前記膜厚を減ぜられた感光性樹脂パターンをマスクとして走査線上の耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層と第１の非晶質シリコン層とゲート絶縁層を順次食刻して走査線を露出する工程と、
透明導電層と低抵抗金属層を被着後、低抵抗金属層と透明導電層と耐熱金属層と第２の非晶質シリコン層を選択的に除去し、第１の透明性絶縁基板上にゲート電極と一部重なるように低抵抗金属層と透明導電層との積層からなるソース配線（信号線）及び擬似絵素電極となるドレイン配線と、画像表示部外の領域で走査線上に低抵抗金属層と透明導電層との積層からなる走査線の擬似電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる信号線の擬似電極端子を形成する工程と、
パシベーション絶縁層を被着後、前記擬似絵素電極上及び走査線と信号線の擬似電極端子上に開口部を形成し、前記開口部内のパシベーション絶縁層と低抵抗金属層を除去して前記開口部内に透明導電性の絵素電極及び透明導電性の走査線の電極端子と透明導電性の信号線の電極端子を露出する工程を有する液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカラー画像表示機能を有する液晶表示装置、とりわけアクティブ型の液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の微細加工技術、液晶材料技術および高密度実装技術等の進歩により、５〜５０ｃｍ対角の液晶表示装置でテレビジョン画像や各種の画像表示機器が商用ベースで大量に提供されている。また、液晶パネルを構成する２枚のガラス基板の一方にＲＧＢの着色層を形成しておくことによりカラー表示も容易に実現している。特にスイッチング素子を絵素毎に内蔵させた、いわゆるアクティブ型の液晶パネルではクロストークも少なく、応答速度も早く高いコントラスト比を有する画像が保証されている。
【０００３】
これらの液晶表示装置（液晶パネル）は走査線としては２００〜１２００本、信号線としては３００〜１６００本程度のマトリクス編成が一般的であるが、最近は表示容量の増大に対応すべく大画面化と高精細化とが同時に進行している。
【０００４】
図１８は液晶パネルへの実装状態を示し、液晶パネル１を構成する一方の透明性絶縁基板、例えばガラス基板２上に形成された走査線の電極端子群５に駆動信号を供給する半導体集積回路チップ３を導電性の接着剤を用いて接続するＣＯＧ（Ｃｈｉｐ−Ｏｎ−Ｇｌａｓｓ）方式や、例えばポリイミド系樹脂薄膜をベースとし、金または半田メッキされた銅箔の端子を有するＴＣＰフィルム４を信号線の電極端子群６に導電性媒体を含む適当な接着剤で圧接して固定するＴＣＰ（Ｔａｐｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｐａｃｋａｇｅ）方式などの実装手段によって電気信号が画像表示部に供給される。ここでは便宜上二つの実装方式を同時に図示しているが実際には何れかの方式が適宜選択される。
【０００５】
液晶パネル１のほぼ中央部に位置する画像表示部内の画素と走査線及び信号線の電極端子５，６との間を接続する配線路が７、８で、必ずしも電極端子群５，６と同一の導電材で構成される必要はない。９は全ての液晶セルに共通する透明導電性の対向電極を対向面上に有するもう１枚の透明性絶縁基板である対向ガラス基板またはカラーフィルタである。
【０００６】
図１９はスイッチング素子として絶縁ゲート型トランジスタ１０を絵素毎に配置したアクティブ型液晶表示装置の等価回路図を示し、１１（図１８では７）は走査線、１２（図１８では８）は信号線、１３は液晶セルであって、液晶セル１３は電気的には容量素子として扱われる。実線で描かれた素子類は液晶パネルを構成する一方のガラス基板２上に形成され、点線で描かれた全ての液晶セル１３に共通な対向電極１４はもう一方のガラス基板９の対向する主面上に形成されている。絶縁ゲート型トランジスタ１０のＯＦＦ抵抗あるいは液晶セル１３の抵抗が低い場合や表示画像の階調性を重視する場合には、負荷としての液晶セル１３の時定数を大きくするための補助の蓄積容量１５を液晶セル１３に並列に加える等の回路的工夫が加味される。なお１６は蓄積容量１５の共通母線となる蓄積容量である。
【０００７】
図２０は液晶表示装置の画像表示部の要部断面図を示し、液晶パネル１を構成する２枚のガラス基板２，９は樹脂性のファイバ、ビーズあるいはカラーフィルタ９上に形成された同じく樹脂性の柱状スペーサ等のスペーサ材（図示せず）によって数μｍ程度の所定の距離を隔てて形成され、その間隙（ギャップ）はガラス基板９の周縁部において有機性樹脂よりなるシール材と封口材（何れも図示せず）とで封止された閉空間になっており、この閉空間に液晶１７が充填されている。
【０００８】
カラー表示を実現する場合には、ガラス基板９の閉空間側に着色層１８と称する染料または顔料のいずれか一方もしくは両方を含む厚さ１〜２μｍ程度の有機薄膜が被着されて色表示機能が与えられるので、その場合にはガラス基板９は別名カラーフィルタ（Ｃｏｌｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ  略語はＣＦ）と呼称される。そして液晶材料１７の性質によってはガラス基板９の上面またはガラス基板２の下面の何れかもしくは両面上に偏光板１９が貼付され、液晶パネル１は電気光学素子として機能する。現在、市販されている大部分の液晶パネルでは液晶材料にＴＮ（ツイスト・ネマチック）系の物を用いており、偏光板１９は通常２枚必要である。図示はしないが、透過型液晶パネルでは光源として裏面光源が配置され、下方より白色光が照射される。
【０００９】
液晶１７に接して２枚のガラス基板２，９上に形成された例えば厚さ０．１μｍ程度のポリイミド系樹脂薄膜２０は液晶分子を決められた方向に配向させるための配向膜である。２１は絶縁ゲート型トランジスタ１０のドレインと透明導電性の絵素電極２２とを接続するドレイン電極（配線）であり、信号線（ソース線）１２と同時に形成されることが多い。信号線１２とドレイン電極２１との間に位置するのは半導体層２３であり詳細は後述する。カラーフィルタ９上で隣り合った着色層１８の境界に形成された厚さ０．１μｍ程度のＣｒ薄膜層２４は半導体層２３と走査線１１及び信号線１２に外部光が入射するのを防止するための光遮蔽部材で、いわゆるブラックマトリクス（Ｂｌａｃｋ  Ｍａｔｒｉｘ 略語はＢＭ）として定着化した技術である。
【００１０】
ここでスイッチング素子として絶縁ゲート型トランジスタの構造と製造方法に関して説明する。絶縁ゲート型トランジスタには２種類のものが現在多用されており、そのうちの一つのエッチストップ型と呼称されるものを従来例として紹介する。図２１は従来の液晶パネルを構成するアクティブ基板（表示装置用半導体装置）の単位絵素の平面図であり、図１９（ｅ）のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’およびＣ−Ｃ’線上の断面図を図２２に示し、その製造工程を以下に簡単に説明する。
【００１１】
先ず図２１（ａ）と図２２（ａ）に示したように耐熱性と耐薬品性と透明性が高い絶縁性基板として厚さ０．５〜１．１ｍｍ程度のガラス基板２、例えばコーニング社製の商品名１７３７の一主面上にＳＰＴ（スパッタ）等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．３μｍ程度の第１の金属層を被着し、微細加工技術によりゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１と蓄積容量線１６を選択的に形成する。走査線の材質は耐熱性と耐薬品性と耐弗酸性と導電性を総合的に勘案して選択するが一般的にはＣｒ，Ｔａ，ＭｏＷ合金等の耐熱性の高い金属または合金が使用される。
【００１２】
液晶パネルの大画面化や高精細化に対応して走査線の抵抗値を下げるためには走査線の材料としてＡＬ（アルミニウム）を用いるのが合理的であるが、ＡＬは単体では耐熱性が低いので上記した耐熱金属であるＣｒ，Ｔａ，Ｍｏまたはそれらのシリサイドと積層化する、あるいはＡＬの表面に陽極酸化で酸化層（Ａｌ２Ｏ３）を付加することも現在では一般的な技術である。すなわち走査線１１は１層以上の金属層で構成される。
【００１３】
次にガラス基板２の全面にＰＣＶＤ（プラズマ・シーブイディ）装置を用いてゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ（シリコン窒化）層３０、不純物をほとんど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとなる第１の非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）層３１、及びチャネルを保護する絶縁層となる第２のＳｉＮｘ層３２と３種類の薄膜層を例えば、０．３−０．０５−０．１μｍ程度の膜厚で順次被着した後、図２１（ｂ）と図２２（ｂ）に示したように微細加工技術によりゲート電極１１Ａ上の第２のＳｉＮｘ層をゲート電極１１Ａよりも幅細く選択的に残して保護絶縁層３２Ｄとし、第１の非晶質シリコン層３１を露出する。
【００１４】
続いて同じくＰＣＶＤ装置を用いて全面に不純物として例えば燐を含む第２の非晶質シリコン層３３を例えば０．０５μｍ程度の膜厚で被着した後、図２１（ｃ）と図２２（ｃ）に示したようにＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層として例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の薄膜層３４と、低抵抗配線層として膜厚０．３μｍ程度のＡＬ薄膜層３５と、さらに膜厚０．１μｍ程度の中間導電層として例えばＴｉ薄膜層３６を順次被着し、微細加工技術によりソース・ドレイン配線材であるこれら３種の薄膜層３４Ａ，３５Ａ及び３６Ａの積層からなる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１と信号線も兼ねるソース電極１２を選択的に形成する。この選択的パターン形成は、ソース・ドレイン配線の形成に用いられる感光性樹脂パターンをマスクとしてＴｉ薄膜層３６、ＡＬ薄膜層３５、Ｔｉ薄膜層３４を順次食刻した後、ソース・ドレイン電極１２，２１間の第２の非晶質シリコン層３３を除去して第２のＳｉＮｘ層３２Ｄを露出するとともに、その他の領域では第１の非晶質シリコン層３１をも除去してゲート絶縁層３０を露出することによってなされる。このようにチャネルの保護層である第２のＳｉＮｘ層３２Ｄが存在して第２の非晶質シリコン層３３の食刻が自動的に終了することからこの製法はエッチストップと呼称される。
【００１５】
さらに上記感光性樹脂パターンを除去した後、ガラス基板２の全面に透明性の絶縁層としてゲート絶縁層と同様にＰＣＶＤ装置を用いて０．３μｍ程度の膜厚のＳｉＮｘ層を被着してパシベーション絶縁層３７とし、図２１（ｄ）と図２２（ｄ）に示したようにパシベーション絶縁層３７を微細加工技術により選択的に除去してドレイン電極２１上に開口部６２と、画像表示部外の領域で走査線１１上に開口部６３と、信号線１２上に開口部６４を形成してドレイン電極２１と走査線１１と信号線１２の一部分を露出する。同様に蓄積容量線１６を平行に束ねた電極パターン上には開口部６５を形成して蓄積容量線１６の一部を露出する。
【００１６】
最後にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層として例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）あるいはＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｚｉｎｃ−Ｏｘｉｄｅ）を被着し、図２１（ｅ）と図２２（ｅ）に示したように微細加工技術により開口部６２を含んでパシベーション絶縁層３７上に絵素電極２２を選択的に形成してアクティブ基板２として完成する。開口部６３内の露出している走査線１１の一部を電極端子５とし、開口部６４内の露出している信号線１２の一部を電極端子６としても良く、図示したように開口部６３，６４を含んでパシベーション絶縁層３７上にＩＴＯよりなる電極端子５Ａ，６Ａを選択的に形成しても良いが、通常は電極端子５Ａ，６Ａ間を接続する透明導電性の短絡線４０も同時に形成される。その理由は、図示はしないが電極端子５Ａ，６Ａと短絡線４０との間を細長いストライプ状に形成することにより高抵抗化して静電気対策用の高抵抗とすることが出来るからである。同様に番号は付与しないが開口部６５を含んで蓄積容量線１６への電極端子が形成される。
【００１７】
信号線１２の配線抵抗が問題とならない場合にはＡＬよりなる低抵抗配線層３５は必ずしも必要ではなく、その場合にはＣｒ，Ｔａ，Ｍｏ等の耐熱金属材料を選択すればソース・ドレイン配線１２，２１を単層化して簡素化することが可能である。このようにソース・ドレイン配線は耐熱金属層を用いて第２の非晶質シリコン層と電気的な接続を確保することが重要であり、絶縁ゲート型トランジスタの耐熱性については先行例である特開平７−７４３６８号公報に詳細が記載されている。なお、図２１（ｃ）において蓄積容量線１６とドレイン電極２１がゲート絶縁層３０を介して平面的に重なっている領域５０（右下がり斜線部）が蓄積容量１５を形成しているが、ここではその詳細な説明は省略する。
【００１８】
以上述べた５枚マスク・プロセスは詳細な経緯は省略するが、半導体層の島化工程の合理化とコンタクト形成工程が１回削減された結果得られたもので、ドライエッチ技術の導入により当初は７〜８枚程度必要であったフォトマスクも現時点では５枚に減少してプロセスコストの削減に大きく寄与している。液晶表示装置の生産コストを下げるためにはアクティブ基板の作製工程ではプロセスコストを、またパネル組立工程とモジュール実装工程では部材コストを下げることが有効であることは周知の開発目標である。プロセスコストを下げるためにはプロセスを短くする工程削減と、安価なプロセス開発またはプロセスへの置き換えとがあるが、ここでは４枚のフォトマスクでアクティブ基板が得られる４枚マスク・プロセスを工程削減の一例として説明する。４枚マスク・プロセスはハーフトーン露光技術の導入により写真食刻工程を削減するもので、図２３は４枚マスク・プロセスに対応したアクティブ基板の単位絵素の平面図で、図２３（ｅ）のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’及びＣ−Ｃ’線上の断面図を図２４に示す。既に述べたように絶縁ゲート型トランジスタには２種類のものが現在多用されているが、ここではチャネルエッチ型の絶縁ゲート型トランジスタを採用している。
【００１９】
先ず５枚マスク・プロセスと同様にガラス基板２の一主面上にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．３μｍ程度の第１の金属層を被着し、図２３（ａ）と図２４（ａ）に示したように微細加工技術によりゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１と蓄積容量線１６を選択的に形成する。
【００２０】
次にガラス基板２の全面にＰＣＶＤ装置を用いてゲート絶縁層となるＳｉＮｘ層３０、不純物をほとんど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとなる第１の非晶質シリコン層３１、及び不純物を含み絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる第２の非晶質シリコン層３３と３種類の薄膜層を、例えば０．３−０．２−０．０５μｍ程度の膜厚で順次被着する。引き続き、ＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層として例えばＴｉ薄膜層３４と、膜厚０．３μｍ程度の低抵抗配線層としてＡＬ薄膜層３５と、さらに膜厚０．１μｍ程度の中間導電層として例えばＴｉ薄膜層３６を、すなわちソース・ドレイン配線材を順次被着し、微細加工技術により絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１とソース電極も兼ねる信号線１２を選択的に形成するのであるが、この選択的パターン形成に当たりハーフトーン露光技術により図２３（ｂ）と図２４（ｂ）に示したようにソース・ドレイン間のチャネル形成領域８０Ｂ（斜線部）の膜厚が例えば１．５μｍで、ソース・ドレイン配線形成領域８０Ａ（１２），８０Ａ（２１）の膜厚３μｍよりも薄い感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂを形成する点が大きな特徴である。
【００２１】
このような感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂは、液晶表示装置用基板の作製には通常ポジ型の感光性樹脂を用いるので、ソース・ドレイン配線形成領域８０Ａが黒、すなわちＣｒ薄膜が形成されており、チャネル領域８０Ｂは灰色（中間調）、たとえば幅０．５〜１μｍ程度のラインアンドスペースのＣｒパターンが形成されており、その他の領域は白、すなわちＣｒ薄膜が除去されているようなフォトマスクを用いれば良い。灰色領域は露光機の解像力が不足しているために微細なラインアンドスペースが解像されることはなく、ランプ光源からのフオトマスク照射光を半分程度透過させることが可能であるので、ポジ型感光性樹脂の残膜特性に応じて図２４（ｂ）に示したような断面形状を有する感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂを得ることができる。なお、灰色領域にＣｒ薄膜のスリットではなく、Ｃｒ薄膜とは異なった膜厚の例えばＭｏＳｉ２薄膜を形成することより同等の機能を有するフォトマスクを得る事もできる。
【００２２】
上記感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂをマスクとして図２４（ｂ）に示したようにＴｉ薄膜層３６、ＡＬ薄膜層３５、Ｔｉ薄膜層３４、第２の非晶質シリコン層３３及び第１の非晶質シリコン層３１を順次食刻してゲート絶縁層３０を露出した後、図２３（ｃ）と図２４（ｃ）に示したように酸素プラズマ等の灰化手段により感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂを１．５μｍ以上膜減りさせると感光性樹脂パターン８０Ｂが消失してチャネル領域が露出するとともに、ソース・ドレイン配線形成領域にのみ膜減りした感光性樹脂パターン８０Ｃ（１２），８０Ｃ（２１）をそのまま残すことができる。そこで膜減りした感光性樹脂パターン８０Ｃ（１２），８０Ｃ（２１）をマスクとして、再びソース・ドレイン配線間（チャネル形成領域）のＴｉ薄膜層，ＡＬ薄膜層，Ｔｉ薄膜層，第２の非晶質シリコン層３３Ａ及び第１の非晶質シリコン層３１Ａを順次食刻し、第１の非晶質シリコン層３１Ａは０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻する。ソース・ドレイン配線がソース・ドレイン配線材をエッチングした後に第１の非晶質シリコン層３１Ａを０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻することによりなされるので、このような製法で得られる絶縁ゲート型トランジスタはチャネルエッチ型と呼称されている。なお上記酸素プラズマ処理においてレジストパターン８０Ａは膜減りして８０Ｃに変換されるのでパターン寸法の変化を抑制するため異方性を強めることが望ましく、具体的にはＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）方式、さらに高密度のプラズマ源を有するＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓａｍａ）方式やＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓａｍａ）方式の酸素プラズマ処理がより望ましい。
【００２３】
さらに上記感光性樹脂パターン８０Ｃ（１２），８０Ｃ（２１）を除去した後は、５枚マスク・プロセスと同じく図２３（ｄ）と図２４（ｄ）に示したようにガラス基板２の全面に透明性の絶縁層として０．３μｍ程度の膜厚の第２のＳｉＮｘ層を被着してパシベーション絶縁層３７とし、ドレイン電極２１上と画像表示部外の領域で走査線１１上と信号線１２上にそれぞれ開口部６２，６３，６４を形成し、開口部６３内のパシベーション絶縁層３７とゲート絶縁層３０を除去して開口部６３内に走査線の一部を露出するとともに、開口部６２，６４内のパシベーション絶縁層３７を除去して開口部６２内にドレイン電極２１の一部と開口部６４内に信号線の一部を露出する。
【００２４】
最後にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層として例えばＩＴＯあるいはＩＺＯを被着し、図２３（ｅ）と図２４（ｅ）に示したように微細加工技術によりパシベーション絶縁層３７上に開口部６２を含んで透明導電性の絵素電極２２を選択的に形成してアクティブ基板２として完成する。電極端子は絵素電極２２と同時にパシベーション絶縁層３７上にＩＴＯよりなる透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａを形成している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
このように５枚マスク・プロセスと４枚マスク・プロセスにおいてはドレイン電極２１と走査線１１へのコンタクト形成工程が同時になされるため、それらに対応した開口部６２，６３内の絶縁層の厚さと種類が異なっている。パシベーション絶縁層３７はゲート絶縁層３０に比べると製膜温度が低く膜質が劣悪で、弗酸系のエッチング（食刻）液による食刻では食刻速度が夫々数１０００Å／分、数１００Å／分と１桁も異なり、ドレイン電極２１上の開口部６２の断面形状は上部に余りにも過食刻が生じて穴径が制御できない理由から弗素系のガスを用いた乾式食刻（ドライエッチ）を採用している。
【００２６】
ドライエッチを採用してもドレイン電極２１上の開口部６２はパシベーション絶縁層３７のみであるので、走査線１１上の開口部６３と比較して過食刻になるのは避けられず、材質によっては中間導電層３６Ａが食刻ガスによって膜減りすることがある。また、食刻終了後の感光性樹脂パターンの除去に当たり、まずは弗素化された表面のポリマー除去のために酸素プラズマ灰化で感光性樹脂パターンの表面を０．１〜０．３μｍ程度削り、その後に有機剥離液、例えば東京応化製の剥離液１０６等を用いた薬液処理がなされるのが一般的であるが、中間導電層３６Ａが膜減りして下地のアルミニウム層３５Ａが露出した状態になっていると、酸素プラズマ灰化処理でアルミニウム層３５Ａの表面に絶縁体であるＡＬ２Ｏ３が形成されて、絵素電極２２との間で良好なオーミック接触が得られなくなる。そこで中間導電層３６Ａが膜減りしてもいいように、その膜厚を例えば０．２μｍと厚く設定することでこの問題から逃れようとしている。あるいは開口部６２〜６５の形成時、アルミニウム層３５Ａを除去して下地の耐熱金属層であるＴｉ薄膜層３４Ａを露出してから絵素電極２２を形成する回避策も可能であり、この場合には当初から中間導電層３６Ａは不要となるメリットもある。
【００２７】
しかしながら前者の対策ではこれら薄膜の膜厚の面内均一性が良好でないとこの取組みも必ずしも有効に作用するわけではなく、また食刻速度の面内均一性が良好でない場合にも全く同様である。後者の対策では中間導電層３６Ａは不要となるが、アルミニウム層３５Ａの除去工程が増加し、また開口部６２の断面制御が不十分であると絵素電極２２が段切れを起こす恐れがあった。
【００２８】
また４枚マスク・プロセスにおいて適用されているチャネル形成工程はソース・ドレイン配線１２，２１間のソース・ドレイン配線材と不純物を含む半導体層を選択的に除去することでなされ、この工程は絶縁ゲート型トランジスタのＯＮ特性を大きく左右するチャネルの長さ（現在の量産品で４〜６μｍ）を決定する工程である。このチャネル長の変動は絶縁ゲート型トランジスタのＯＮ電流値を大きく変化させるので、通常は厳しい製造管理を要求されるが、チャネル長、すなわちハーフトーン露光領域のパターン寸法は露光量（光源強度とフォマスクのパターン精度、特にライン＆スペース寸法）、感光性樹脂の塗布厚、感光性樹脂の現象処理、および当該のエッチング工程における感光性樹脂の膜減り量等多くのパラメータに左右され、加えてこれら諸量の面内均一性もあいまって必ずしも歩留高く安定して生産できるわけではなく、従来の製造管理よりも一段と厳しい製造管理が必要となり、決して高度に完成したレベルにあるとは言えないのが現状である。特にチャネル長が６μｍ以下ではレジストパターンの膜厚減少に伴って発生するパターン寸法の影響が大きくその傾向が顕著となる。なぜならば感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂの膜厚を１．５μｍ膜減りさせるに際して感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂが等方的に膜減りすると、当然感光性樹脂パターン８０Ａ，８０Ｂ間の寸法は３μｍも大きくなるのでチャネル長も設定値よりも３μｍ長く形成されてしまうからである。
【００２９】
本発明はかかる現状に鑑みなされたもので、従来の５枚マスク・プロセスや４枚マスク・プロセスに共通するコンタクト形成時の不具合を回避するだけでなく、製造マージンの大きいハーフトーン露光技術を採用して製造工程の削減を実現するものである。また液晶パネルの低価格化を実現し、需要の増大に対応していくためにも製造工程数の更なる削減を鋭意追求していく必要性があることは明白であり、他の主要な製造工程を簡略化あるいは低コスト化する技術を付与することによりさらに本発明の価値を高めんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
本発明に関連する液晶表示装置は、一主面上に少なくとも絶縁ゲート型トランジスタと、前記絶縁ゲート型トランジスタのゲート電極も兼ねる走査線とソース配線も兼ねる信号線と、ドレイン配線に接続された絵素電極とを有する単位絵素が二次元のマトリクスに配列された第１の透明性絶縁基板（アクティブ基板）と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、
透明導電層と低抵抗金属層との積層からなり信号線も兼ねるソース配線と、擬似絵素電極も兼ねるドレイン配線が不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層を介してチャネルとなる不純物を含まない第１の半導体層に接続され、
第１の透明性絶縁基板上のパシベーション絶縁層に形成された開口部内の前記擬似絵素電極の低抵抗金属層が除去されて露出した透明導電層を絵素電極とする。
【００３１】
この構成は絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインと透明導電層との間に耐熱金属層を介在させて電気的な接続を確保し、透明導電層と低抵抗金属層との積層からなり信号線も兼ねるソース配線及び擬似絵素電極も兼ねるドレイン電極を形成し、パシベーション絶縁層への開口部形成工程において擬似絵素電極上のパシベーション絶縁層に加えて低抵抗金属層をも除去することで得られ、これによって絵素電極の形成工程と信号線の形成工程を同一のフォトマスクを用いて処理する合理化を実現している。
【００３２】
また更なる工程削減のためにコンタクト形成工程の合理化、あるいはコンタクトの形成工程と半導体層の形成工程、さらには走査線の形成工程とコンタクトの形成工程または走査線の形成工程と半導体層の形成工程をハーフトーン露光技術により同一のフォトマスクで処理する技術との組合せにより様々な液晶表示装置の実施形態を構成することが可能であるのでそれを請求項１から請求項６で具体的に述べることとする。
【００３３】
請求項１に記載の液晶表示装置は第１の透明性絶縁基板（アクティブ基板）と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線が形成され、
ゲート電極上に１層以上のゲート絶縁層を介して不純物を含まない第１の半導体層がゲート電極よりも幅太く島状に形成され、
前記第１の半導体層上にゲート電極と重なるように不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層からなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に第１の開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記ソース電極上とゲート絶縁層上に透明導電層と低抵抗金属層との積層からなる信号線と、前記ドレイン電極上とゲート絶縁層上にその周辺に低抵抗金属層を積層された透明導電性の絵素電極と、ゲート絶縁層上に前記開口部を含んで透明導電性の走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる透明導電性の信号線の電極端子が形成され、
前記絵素電極上と、前記走査線の電極端子上と信号線の電極端子上に第２の開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成され、前記走査線上の前記第２の開口部は前記第１の開口部と大きさが異なることを特徴とする。
【００３４】
この構成により透明導電性の絵素電極は信号線と同時に形成されるのでゲート絶縁層上に形成されるが、アクティブ基板上には従来通りのパシベーション絶縁層が形成されて絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとソース・ドレイン配線を保護している。また絵素電極と同様に走査線の電極端子と信号線の電極端子も透明導電層で構成され、これはアクティブ基板上のパシベーション絶縁層の存在と同様に本発明の液晶表示装置に共通する構造的な特徴である。
【００３５】
請求項２に記載の液晶表示装置は同じく、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板（アクティブ基板）と、前記第１の透明性絶縁基板と対向する第２の透明性絶縁基板またはカラーフィルタとの間に液晶を充填してなる液晶表示装置において、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなる走査線が形成され、
ゲート電極上にはゲート電極よりも幅太く、走査線と信号線の交差点近傍には走査線よりも幅太く、ゲート絶縁層と不純物を含まない第１の半導体層との積層が島状に形成され、前記島状部以外の部分は走査線が露出され、
ゲート電極上の第１の半導体層上にはゲート電極と重なるように不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層からなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、走査線と信号線の交差点の第１の半導体層上には不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層が島状に形成され、
前記ソース電極上と、第１の透明性絶縁基板上と、走査線と信号線の交差点近傍の耐熱金属層上に透明導電層と低抵抗金属層との積層からなる信号線と、前記ドレイン電極上と第１の透明性絶縁基板上にその周辺に低抵抗金属層を積層された透明導電性の絵素電極と、画像表示部外の領域で第１の透明性絶縁基板上に走査線の一部を含んで透明導電性の走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる透明導電性の信号線の電極端子が形成され、
前記絵素電極上と、前記走査線の電極端子上と信号線の電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成されていることを特徴とする。
【００３６】
この構成により走査線の大部分と蓄積容量線の一部を除いてこれらの電極は製造工程の途中ではガラス基板２上に露出するが、最終的にはアクティブ基板上に形成される従来通りのパシベーション絶縁層によって絶縁ゲート型トランジスタのチャネル及びソース・ドレイン配線と同様に保護される。そして透明導電性の絵素電極は信号線と同時に形成されるのでガラス基板上に形成される。
【００３７】
請求項３に記載の液晶表示装置は同じく、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなりその側面に絶縁層を有する走査線が形成され、
前記走査線上に１層以上のゲート絶縁層が形成され、
ゲート電極上のゲート絶縁層上に不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上に不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層からなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記ソース電極上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電層と低抵抗金属層との積層からなる信号線と、前記ドレイン電極上と第１の透明性絶縁基板上にその周辺に低抵抗金属層を積層された透明導電性の絵素電極と、前記開口部上と開口部周辺の第１の半導体層と第２の半導体層と耐熱金属層との積層上に透明導電性の走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる透明導電性の信号線の電極端子が形成され、
前記絵素電極上と、前記走査線の電極端子上と信号線の電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成されていることを特徴とする。
【００３８】
この構成により走査線へのコンタクトは走査線と自己整合的に形成されるとともにゲート絶縁層はゲート電極と同一のパターン幅で形成され、ゲート電極（走査線）の側面にはゲート絶縁層とは別の絶縁層が付与されて走査線と信号線との交差が可能となる。なお透明導電性の絵素電極は信号線と同時に形成されるのでガラス基板上に形成される。
【００３９】
請求項４に記載の液晶表示装置は同じく、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなりその側面に絶縁層を有する走査線が形成され、
前記走査線上に１層以上のゲート絶縁層が形成され、
ゲート電極上のゲート絶縁層上に不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上に不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層からなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記ソース電極上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電層と低抵抗金属層との積層からなる信号線と、前記ドレイン電極上と第１の透明性絶縁基板上にその周辺に低抵抗金属層を積層された透明導電性の絵素電極と、前記開口部を含んで透明導電性の走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる透明導電性の信号線の電極端子が形成され、
前記絵素電極上と、前記走査線の電極端子上と信号線の電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成されていることを特徴とする。
【００４０】
この構成により半導体層は走査線と自己整合的に形成されるとともにゲート絶縁層はゲート電極と同一のパターン幅で形成され、ゲート電極（走査線）の側面にはゲート絶縁層とは別の絶縁層が付与されて走査線と信号線との交差が可能となる。なお透明導電性の絵素電極は信号線と同時に形成されるのでガラス基板上に形成される。
【００４１】
請求項５に記載の液晶表示装置は同じく、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなりその側面に絶縁層を有する走査線が形成され、
前記走査線上に１層以上のゲート絶縁層が形成され、
ゲート電極上のゲート絶縁層上に前記ゲート絶縁層よりもわずかに小さい不純物を含まない第１の半導体層が島状に形成され、
前記第１の半導体層上に不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層からなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、
画像表示部外の領域で走査線上のゲート絶縁層に開口部が形成されて開口部内に走査線の一部が露出し、
前記ソース電極上と第１の透明性絶縁基板上に透明導電層と低抵抗金属層との積層からなる信号線と、前記ドレイン電極上と第１の透明性絶縁基板上にその周辺に低抵抗金属層を積層された透明導電性の絵素電極と、前記開口部を含んで透明導電性の走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる透明導電性の信号線の電極端子が形成され、
前記絵素電極上と、前記走査線の電極端子上と信号線の電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成されていることを特徴とする。
【００４２】
この構成により半導体層はゲート電極上にゲート電極よりもわずかに幅細く形成され、かつゲート絶縁層はゲート電極と同一のパターン幅で形成され、ゲート電極（走査線）の側面にはゲート絶縁層とは別の絶縁層が付与されて走査線と信号線との交差が可能となる。なお透明導電性の絵素電極は信号線と同時に形成されるのでガラス基板上に形成される。
【００４３】
請求項６に記載の液晶表示装置は同じく、少なくとも、
第１の透明性絶縁基板の一主面上に１層以上の第１の金属層よりなりその側面に絶縁層を有する走査線が形成され、
ゲート電極上と、走査線と信号線の交差点近傍の走査線上にゲート絶縁層と不純物を含まない第１の半導体層との積層が島状に形成され、
ゲート電極上の第１の半導体層上には不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層からなる一対のソース・ドレイン電極が形成され、走査線と信号線の交差点の第１の半導体層上には不純物を含む第２の半導体層と耐熱金属層との積層が形成され、
前記ソース電極上と、第１の透明性絶縁基板上と、走査線と信号線の交差点の耐熱金属層上に透明導電層と低抵抗金属層との積層からなる信号線と、前記ドレイン電極上と第１の透明性絶縁基板上にその周辺に低抵抗金属層を積層された透明導電性の絵素電極と、画像表示部外の領域で第１の透明性絶縁基板上に走査線の一部を含んで透明導電性の走査線の電極端子と、画像表示部外の領域で信号線の一部よりなる透明導電性の信号線の電極端子が形成され、
前記絵素電極上と、前記走査線の電極端子上と信号線の電極端子上に開口部を有するパシベーション絶縁層が前記第１の透明性絶縁基板上に形成されていることを特徴とする。
【００４４】
この構成により半導体層は走査線と自己整合的に形成されるとともにゲート絶縁層はゲート電極上と走査線と信号線の交差点近傍の走査線上にのみゲート電極（走査線）と同一のパターン幅で形成され、ゲート電極（走査線）の側面にはゲート絶縁層とは別の絶縁層が付与されて走査線と信号線との交差が可能となる。なお透明導電性の絵素電極は信号線と同時に形成されるのでガラス基板上に形成される。
【００４５】
請求項７に記載の液晶画像表示装置は走査線の側面に形成された絶縁層が有機絶縁層であることを特徴とする請求項３、請求項４、請求項５及び請求項６に記載の液晶表示装置である。この構成により走査線の材質や構成によらず走査線の側面に電着法により有機絶縁層を形成する事ができて、ハーフトーン露光技術を用いて走査線の形成工程とコンタクトまたは半導体層の形成工程を１枚のフォトマスクで連続して処理する事が可能となる。
【００４６】
請求項８に記載の液晶画像表示装置は第１の金属層が陽極酸化可能な金属層よりなり走査線の側面に形成された絶縁層が陽極酸化層であることを特徴とする請求項３、請求項４、請求項５及び請求項６に記載の液晶表示装置である。この構成により走査線の側面に陽極酸化により陽極酸化層を形成する事ができて、ハーフトーン露光技術を用いて走査線の形成工程とコンタクトまたは半導体層の形成工程を１枚のフォトマスクで連続して処理する事が可能となる。
【００４７】
請求項９は請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法であって、走査線を形成する工程と、耐熱金属層を積層された半導体層を形成する工程と、コンタクトを形成する工程と、透明導電層と低抵抗金属層との積層よりなる擬似絵素電極及び信号線と、走査線と信号線の擬似電極端子を形成する工程と、パシベーション絶縁層を形成後、擬似絵素電極上と擬似電極端子上に開口部を形成して開口部内のパシベーション絶縁層と低抵抗金属層を除去する工程を有することを特徴とする。
【００４８】
この構成により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成する製造工程の削減がなされて５枚のフォトマスクを用いてＴＮ型の液晶表示装置を作製する事ができる。
【００４９】
請求項１０も請求項１に記載の液晶表示装置の製造方法であって、走査線を形成する工程と、ハーフトーン露光技術によりコンタクトと耐熱金属層を積層された半導体層を１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、透明導電層と低抵抗金属層との積層からなる擬似絵素電極及び信号線と、走査線と信号線の擬似電極端子を形成する工程と、パシベーション絶縁層を形成後、擬似絵素電極上と擬似電極端子上に開口部を形成して開口部内のパシベーション絶縁層と低抵抗金属層を除去する工程を有することを特徴とする。
【００５０】
この構成により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成する製造工程の削減と、コンタクトと半導体層を１枚のフォトマスクを用いて形成する製造工程の削減が同時になされ４枚のフォトマスクを用いてＴＮ型の液晶表示装置を製造することが可能となる。
【００５１】
請求項１１は請求項２に記載の液晶表示装置の製造方法であって、走査線を形成する工程と、耐熱金属層を積層された半導体層の形成に際し走査線を露出する工程と、透明導電層と低抵抗金属層との積層からなる擬似絵素電極及び信号線と、走査線と信号線の擬似電極端子を形成する工程と、パシベーション絶縁層を形成後、擬似絵素電極上と擬似電極端子上に開口部を形成して開口部内のパシベーション絶縁層と低抵抗金属層を除去する工程を有することを特徴とする。
【００５２】
この構成により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成する製造工程の削減と、半導体層の形成に当たり走査線を露出することでコンタクト形成工程を合理化する製造工程の削減がなされる結果、４枚のフォトマスクを用いてＴＮ型の液晶表示装置を作製する事が可能となる。
【００５３】
請求項１２は請求項３に記載の液晶表示装置の製造方法であって、ハーフトーン露光技術により走査線とコンタクトを１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、耐熱金属層を積層された半導体層を形成する工程と、透明導電層と低抵抗金属層との積層からなる擬似絵素電極及び信号線と、走査線と信号線の擬似電極端子を形成する工程と、パシベーション絶縁層を形成後、擬似絵素電極上と擬似電極端子上に開口部を形成して開口部内のパシベーション絶縁層と低抵抗金属層を除去する工程を有することを特徴とする。
【００５４】
この構成により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成する製造工程の削減と、走査線とコンタクトを１枚のフォトマスクを用いて形成する製造工程の削減が同時になされ４枚のフォトマスクを用いてＴＮ型の液晶表示装置を製造することが可能となる。
【００５５】
請求項１３は請求項４に記載の液晶表示装置の製造方法であって、ハーフトーン露光技術により走査線と耐熱金属層を積層された半導体層を１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、コンタクトを形成する工程と、透明導電層と低抵抗金属層との積層からなる擬似絵素電極及び信号線と、走査線と信号線の擬似電極端子を形成する工程と、パシベーション絶縁層を形成後、擬似絵素電極上と擬似電極端子上に開口部を形成して開口部内のパシベーション絶縁層と低抵抗金属層を除去する工程を有することを特徴とする。
【００５６】
この構成により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成する製造工程の削減と、走査線と半導体層を１枚のフォトマスクを用いて形成する製造工程の削減が同時になされ、４枚のフォトマスクを用いてＴＮ型の液晶表示装置を製造することが可能となる。
【００５７】
請求項１４は請求項５に記載の液晶表示装置の製造方法であって、耐熱金属層を積層された半導体層を形成する工程と、ハーフトーン露光技術により走査線とコンタクトを１枚のフォトマスクを用いて形成する工程と、透明導電層と低抵抗金属層との積層からなる擬似絵素電極及び信号線と、走査線と信号線の擬似電極端子を形成する工程と、パシベーション絶縁層を形成後、擬似絵素電極上と擬似電極端子上に開口部を形成して開口部内のパシベーション絶縁層と低抵抗金属層を除去する工程を有することを特徴とする。
【００５８】
この構成により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成する製造工程の削減と、走査線とコンタクトを１枚のフォトマスクを用いて形成する製造工程の削減が同時になされ４枚のフォトマスクを用いてＴＮ型の液晶表示装置を製造することが可能となる。
【００５９】
請求項１５は請求項６に記載の液晶表示装置の製造方法であって、ハーフトーン露光技術により走査線と耐熱金属層を積層された半導体層を１枚のフォトマスクを用いて形成するとともにゲート絶縁層をも除去して走査線を露出する工程と、透明導電層と低抵抗金属層との積層からなる擬似絵素電極及び信号線と、走査線と信号線の擬似電極端子を形成する工程と、パシベーション絶縁層を形成後、擬似絵素電極上と擬似電極端子上に開口部を形成して開口部内のパシベーション絶縁層と低抵抗金属層を除去する工程を有することを特徴とする。
【００６０】
この構成により絵素電極と信号線を１枚のフォトマスクを用いて形成する製造工程の削減と、走査線と半導体層を１枚のフォトマスクを用いて形成するとともに走査線を露出するのでコンタクト形成工程を不要とする製造工程の削減が同時になされ、３枚のフォトマスクを用いてＴＮ型の液晶表示装置を製造することが可能となる。
【発明の効果】
【００６１】
絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインと透明導電層との間に耐熱金属層を介在させて電気的な接続を確保し、透明導電層と低抵抗金属層との積層からなり信号線も兼ねるソース配線と擬似絵素電極も兼ねるドレイン電極を形成し、パシベーション絶縁層への開口部形成工程において擬似絵素電極上のパシベーション絶縁層に加えて低抵抗金属層をも除去することで透明導電性の絵素電極を得る工程削減は本発明の主眼点であり、走査線と信号線の電極端子も絵素電極と同様に透明導電層で構成されるという構造的な特徴が生まれる。
【００６２】
加えて半導体層の形成時にゲート絶縁層をも除去して走査線を露出してコンタクト形成工程を合理化する技術、並びにハーフトーン露光技術を併用してコンタクトと半導体層を１枚のフォトマスクを用いて形成する合理化技術、及び走査線とコンタクトまたは走査線と半導体層を１枚のフォトマスクを用いて形成する合理化技術との組合せもあいまって、写真食刻工程数を従来の５回よりさらに削減できて４枚あるいは３枚のフォトマスクを用いて液晶表示装置を作製することが可能となり、液晶表示装置のコスト削減の観点からも工業的な価値は極めて大きい。しかもこれらの工程のパターン精度はさほど高くないので歩留や品質に大きな影響を与えない事も生産管理を容易なものとしてくれる。
【００６３】
本発明の要件は上記の説明からも明らかなようにアクティブ基板の作製に当たり絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインと透明導電層との間に耐熱金属層を介在させて電気的な接続を確保し、透明導電層と低抵抗金属層との積層よりなり信号線も兼ねるソース配線と擬似絵素電極も兼ねるドレイン配線を形成した後、パシベーション絶縁層への開口部形成時に擬似絵素電極上の低抵抗金属層を選択的に除去することで絵素電極を形成した点にあり、それ以外の構成に関しては走査線、ゲート絶縁層等の材質や膜厚等が異なった表示装置用半導体装置、あるいはその製造方法の差異も本発明の範疇に属することは自明であり、垂直配向の液晶を用いた液晶表示装置においても本発明の有用性は変らず、また絶縁ゲート型トランジスタの半導体層も非晶質シリコンに限定されるものでないことも明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
本発明の実施例を図１〜図１７に基づいて説明する。図１に本発明の実施例１に係る表示装置用半導体装置（アクティブ基板）の平面図を示し、図２に図１のＡ−Ａ’線上とＢ−Ｂ’線上及びＣ−Ｃ’線上の製造工程の断面図を示す。同様に実施例２は図３と図４、実施例３は図５と図６、実施例４は図７と図８、実施例５は図９と図１０、実施例６は図１１と図１２、実施例７は図１３と図１４で夫々アクティブ基板の平面図と製造工程の断面図を示す。なお従来例と同一の部位については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【実施例１】
【００６５】
実施例１では先ずガラス基板２の一主面上にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．３μｍ程度の第１の金属層として例えばＣｒ，Ｔａ，Ｍｏ等の耐熱金属あるいはそれらの合金やシリサイドを被着する。必要であれば低抵抗化のためにＡＬまたはＡＬ合金と耐熱性の高いこれらの金属との積層とすれば良いことは言うまでも無い。そして図１（ａ）と図２（ａ）に示したように微細加工技術によりゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１と蓄積容量線１６を選択的に形成する。なお蓄積容量１５を絵素電極（ドレイン電極）と前段の走査線との間で構成するのであれば蓄積容量線１６は必須の構成部位では無い。
【００６６】
次にガラス基板２の全面にＰＣＶＤ装置を用いてゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ層３０、不純物をほとんど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとなる第１の非晶質シリコン層３１、及び例えば不純物として燐を含み絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる第２の非晶質シリコン層３３と３種類の薄膜層を例えば、０．３−０．２−０．０５μｍ程度の膜厚で順次被着し、さらにＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層として例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の耐熱金属またはそれらのシリサイドよりなる薄膜層３４を被着した後、図１（ｂ）と図２（ｂ）に示したように微細加工技術によりゲート電極１１上にゲート電極１１Ａよりも幅太く耐熱金属層３４Ａと第２の非晶質シリコン層３３Ａ及び第１の非晶質シリコン層３１Ａとの積層からなる半導体層領域を選択的に形成してゲート絶縁層３０を露出する。
【００６７】
続いて図１（ｃ）と図２（ｃ）に示したように微細加工技術により画像表示部外の領域で走査線１１上と蓄積容量線１６上に開口部６３Ａ，６５Ａを形成し、前記開口部６３Ａ，６５Ａ内のゲート絶縁層３０を選択的に食刻して夫々走査線１１の一部７３と蓄積容量線１６の一部７５を露出する。
【００６８】
そしてガラス基板２の全面にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層９１として例えばＩＺＯまたはＩＴＯあるいはこれらの混合体を被着し、さらに低抵抗金属層として膜厚０．３μｍ程度のＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５を順次被着した後、微細加工技術によりＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５と透明導電層９１と耐熱金属層３４Ａと第２の非晶質シリコン層３３Ａをエッチング（食刻）して除去し、第１の非晶質シリコン層３１Ａは０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻することにより図１（ｄ）と図２（ｄ）に示したようにゲート電極１１Ａと一部重なるように低抵抗金属層３５Ａと透明導電層９１Ａとの積層からなりソース配線も兼ねる信号線１２と、低抵抗金属層３５Ｂと透明導電層９１Ｂとの積層からなり擬似絵素電極Ｐ２２も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成し、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成と同時に開口部６３Ａ内に露出している走査線の一部７３を含んで走査線の擬似電極端子Ｐ５と信号線１２の一部よりなる擬似電極端子Ｐ６も同時に形成する。同様に蓄積容量線１６の一部７５を含んで番号は付与しないが蓄積容量線１６の擬似電極端子も形成するが、これは以降の説明では省略する。このように耐熱金属層３４Ａはこの工程で一対の電極３４Ａ−１、３４Ａ−２（共に図示せず）に分割され、信号線１２は一方の電極３４Ａ−１を、また擬似絵素電極Ｐ２２は他方の電極３４Ａ−２を含んで形成されることにより夫々絶縁ゲート型トランジスタのソース電極、ドレイン電極として機能する。
【００６９】
ソース・ドレイン配線１２，２１の形成に当たり、ＩＺＯまたはＩＴＯあるいはこれらの混合体よりなる透明導電層９１には結晶性が皆無に近い非晶質の膜質のものを作製すると、低低抵抗金属層としてＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５のエッチングに用いる燐酸系のエッチング液で連続して透明導電層９１を除去することが出来るので、エッチング工程が簡素化されて低コスト化が推進される。
【００７０】
合理化された従来例で説明したように１回の露光処理と２回の食刻処理で形成されたソース・ドレイン配線１２，２１と比較すると、本発明のソース・ドレイン配線１２，２１は１回の露光処理と１回の食刻処理で形成されるためにパターン幅の変動する要因が少なく、ソース・ドレイン配線１２，２１の寸法管理も、ソース・ドレイン配線１２，２１間すなわちチャネル長の寸法管理も従来のハーフトーン露光技術よりはパターン精度の管理が容易である。
【００７１】
ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後、ガラス基板２の全面に透明性の絶縁層としてＰＣＶＤ装置を用いて０．３μｍ程度の膜厚の第２のＳｉＮｘ層を被着してパシベーション絶縁層３７とし、図１（ｅ）と図２（ｅ）に示したように擬似絵素電極Ｐ２２上と擬似電極端子Ｐ５，Ｐ６上にそれぞれ開口部３８，６３，６４を形成し、各開口部内のパシベーション絶縁層と低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃを選択的に除去して透明導電性の絵素電極２２と透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａの大部分を露出する。
【００７２】
ＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）よりなる低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃの除去に当たり、先述したようにＩＺＯまたはＩＴＯあるいはこれらの混合体よりなる透明導電層９１に結晶性が皆無に近い非晶質の膜質のものを採用していても、パシベーション絶縁層３７の形成時に与えられる２５０℃前後の基板加熱によってＩＺＯまたはＩＴＯあるいはこれらの混合体よりなる透明導電層９１Ａ〜９１Ｃは結晶化が促進されて微結晶化あるいは多結晶化して膜質が緻密化し燐酸系のエッチング液に対する耐性が生ずるので、開口部内の低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃを燐酸系のエッチング液で除去しても透明導電性の絵素電極２２と電極端子５Ａ，６Ａが膜減りする不具合は回避または抑制される。
【００７３】
このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィルタ９を貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の実施例１が完了する。蓄積容量１５の構成に関しては図１（ｅ）に示したように、絵素電極２２と蓄積容量線１６がゲート絶縁層３０を介して平面的に重なっている領域５１（右下がり斜線部）が蓄積容量１５を構成する場合を例示しているが、蓄積容量１５の構成はこれに限られるものではなく、前段の走査線１１と絵素電極２２との間にゲート絶縁層３０を含む絶縁層を介して構成しても良い。静電気対策はアクティブ基板２の外周に静電気対策用の透明導電層パターン４０を配置し、透明導電層パターン４０を透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａに接続して構成する従来例の静電気対策でも良いが、ゲート絶縁層３０への開口部形成工程が付与されているのでその他の静電気対策も容易である。
【００７４】
実施例１では絵素電極と信号線の同時形成による工程削減を実現したが必要なフォトマスク枚数は５枚止まりに過ぎない。その他の主要工程を合理化して更なる低コスト化を実現する事が本発明の主題であり、以下の実施例では絵素電極と信号線を同時に形成する工程削減を維持しつつ他の主要工程を合理化して４枚マスク・プロセスさらには３枚マスク・プロセスを実現する創意・発明について説明する。
【実施例２】
【００７５】
実施例２では実施例１と同様に先ず、ガラス基板２の一主面上にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．３μｍ程度の第１の金属層として例えばＣｒ，Ｔａ，Ｍｏ等の耐熱金属あるいはそれらの合金やシリサイドを被着し、図３（ａ）と図４（ａ）に示したようにゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１と蓄積容量線１６を選択的に形成する。
【００７６】
次にガラス基板２の全面にＰＣＶＤ装置を用いてゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ層３０、不純物をほとんど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとなる第１の非晶質シリコン層３１、及び不純物として例えば燐を含み絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる第２の非晶質シリコン層３３と３種類の薄膜層を例えば、０．３−０．２−０．０５μｍ程度の膜厚で順次被着し、さらにＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層として例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の耐熱金属またはそれらのシリサイドよりなる薄膜層３４を被着した後、画像表示部外の領域で走査線１１上と蓄積容量線１６上に開口部（コンタクト領域）６３Ａ，６５Ａを有するとともに絶縁ゲート型トランジスタの半導体層形成領域、すなわちゲート電極１１Ａ上の領域８１Ａの膜厚が例えば２μｍと他の領域８１Ｂの膜厚１μｍよりも厚い感光性樹脂パターン８１Ａ，８１Ｂをハーフトーン露光技術により形成する。そして図３（ｂ）と図４（ｂ）に示したように感光性樹脂パターン８１Ａ，８１Ｂをマスクとして開口部６３Ａ，６５Ａ内に露出している耐熱金属層３４と第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１を順次食刻し、開口部６３Ａ，６５Ａ内にゲート絶縁層３０を露出する。
【００７７】
続いて酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８１Ａ，８１Ｂを１μｍ以上膜減りさせると、図３（ｃ）と図４（ｃ）に示したように感光性樹脂パターン８１Ｂが消失して耐熱金属層３４が露出すると共にゲート電極１１Ａ上にのみ膜減りした感光性樹脂パターン８１Ｃをそのまま残すことができる。感光性樹脂パターン８１Ｃ、すなわち島状半導体層のパターン幅はゲート電極１１Ａの寸法にマスク合わせ精度を加算したものであるから、ゲート電極１１Ａを１０〜１２μｍ、合わせ精度を±３μｍとすると１６〜１８μｍとなり寸法精度としては厳しいものではない。しかしながらレジストパターン８１Ａから８１Ｃへの変換時にレジストパターンが等方的に１μｍ膜減りすると、寸法が２μｍ小さくなるだけでなく、後続のソース・ドレイン配線形成時のマスク合わせ精度が１μｍ小さくなって±２μｍとなり、前者よりも後者の影響がプロセス的には厳しいものとなる。したがって上記酸素プラズマ処理ではパターン寸法の変化を抑制するため異方性を強めることが望ましい。具体的にはＲＩＥ方式、さらに高密度のプラズマ源を有するＩＣＰ方式やＴＣＰ方式の酸素プラズマ処理がより望ましい。あるいはレジストパターンの寸法変化量を見込んでレジストパターン８１Ａのパターン寸法をあらかじめ大きく設計することでプロセス的な対応を図る等の処置が望ましい。
【００７８】
引き続き図３（ｄ）と図４（ｄ）に示したように膜減りした感光性樹脂パターン８１Ｃをマスクとして耐熱金属層３４と第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１をゲート１１電極Ａよりも幅広く選択的に残して島状３４Ａ，３３Ａ，３１Ａとし、ゲート絶縁層３０を露出する。
【００７９】
この時、開口部６３Ａ，６５Ａのエッチング状況は下記に記載する通りで、最終的には開口部６３Ａ，６５Ａ内に走査線１１の一部７３と蓄積容量線１６の一部７５が夫々露出する。耐熱金属層３４の食刻には通常塩素系のガスを用いたドライエッチ（乾式食刻）が採用されるが、その時にＳｉＮｘよりなるゲート絶縁層３０は耐性を持ち殆ど膜減りしないので先ず耐熱金属層３４が除去されてガラス基板２の全面に第２の非晶質シリコン層３３が露出する。次に第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１の食刻には弗素系のガスを用いたドライエッチが採用されるが、その時にＳｉＮｘよりなるゲート絶縁層３０は非晶質シリコン層３１，３３とほぼ同じ速度で食刻されるプロセス条件を適用する事により、第２の非晶質シリコン層３３（膜厚０．０５μｍ）と第１の非晶質シリコン層３１（膜厚０．２μｍ）の食刻が終ると開口部６３Ａ，６５Ａ内のＳｉＮｘよりなるゲート絶縁層３０（膜厚０．３μｍ）食刻も終わり、開口部６３Ａ，６５Ａ内に走査線１１の一部７３と蓄積容量線１６の一部７５が夫々露出する。
【００８０】
この適切な食刻速度比よりも速く第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１の食刻が終る場合には過食刻で開口部６３Ａ，６５Ａ内のゲート絶縁層３０を除去しなければならないが、その場合には既にガラス基板２の全面にゲート絶縁層３０が露出しており、全体としてゲート絶縁層３０が膜減りして後続の製造工程で形成される信号線１２と走査線１１との層間短絡及び絵素電極２２と蓄積容量線１６との層間短絡が生じ易く歩留を下げるので、その対策としては走査線１１と信号線１２との交点近傍と蓄積容量線１６上に図示はしないが、半導体層形成領域と同様に耐熱金属層３４と第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１とからなる積層を残してゲート絶縁層３０の膜減りを防止することができる。すなわちパターン設計による歩留確保が可能である。
【００８１】
半導体層形成領域の食刻時に耐熱金属層３４の食刻ガスまたは食刻液が露出している走査線１１の一部７３と蓄積容量線１６の一部７５を食刻する速度が極めて低い場合、例えば耐熱金属層３４がＣｒ，Ｍｏで（Ｃｒの食刻液には過塩素酸と硝酸セリウムの混合液、Ｍｏの食刻液には過酸化水素水に微量のアンモニアを添加した食刻液を用いる）、走査線１１がＡＬ合金のような場合には、図５（ｂ）と図６（ｂ）においてゲート絶縁層３０も一気に連続して食刻して開口部６３Ａ，６５Ａ内に走査線１１の一部７３と蓄積容量線１６の一部７５を夫々露出し、その後酸素プラズマ処理を行い、膜減りした感光性樹脂パターン８１Ｃをマスクとして上記の食刻液を用いて耐熱金属層３４（Ｃｒ，Ｍｏ）を除去し、次にドライエッチで第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１を食刻してゲート絶縁層３０を露出することが可能であるが、一般的に言ってドライエッチでは食刻液を用いたウエットエッチ並みの選択比が得られないので、その場合には当初に記載した食刻方法を採用する事になる。
【００８２】
耐熱金属層３４に高融点金属のシリサイドを採用すると、弗素系のガスを用いたドライエッチで第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１と同等にエッチングすることが容易であり、一気にこれらの３種類の薄膜層とゲート絶縁層３０をドライエッチで除去することは可能であるが、耐熱金属層３４に高融点金属のシリサイドが採用された事例はあまり知られてはいないようであり本発明でも請求項として記載は省略しているが、製造工程の簡略化のためには耐熱金属層３４に高融点金属のシリサイドの採用が望ましい。そのための障害としてはＳＰＴ装置に用いられるターゲットが筆頭に挙げられ、とりわけ最近の液晶製造装置の大型化に伴って一辺が１ｍを超えるような大型のターゲット開発が必要である。
【００８３】
前記感光性樹脂パターン８１Ｃを除去した後は実施例１と同様にガラス基板２の全面にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層９１として例えばＩＺＯまたはＩＴＯあるいはこれらの混合体を被着し、さらに低抵抗金属層として膜厚０．３μｍ程度のＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５を順次被着した後、微細加工技術によりＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５と透明導電層９１と耐熱金属層３４Ａと第２の非晶質シリコン層３３Ａを食刻して除去し、第１の非晶質シリコン層３１Ａは０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻することにより、図３（ｅ）と図４（ｅ）に示したようにゲート電極１１Ａと一部重なるように９１Ａと３５Ａとの積層からなり信号線も兼ねるソース配線１２と、９１Ｂと３５Ｂとの積層からなり擬似絵素電極Ｐ２２も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成し、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成と同時に露出している走査線の一部７３を含んで走査線の電擬似極端子Ｐ５と信号線１２の一部よりなる擬似電極端子Ｐ６も同時に形成する。
【００８４】
ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後、ガラス基板２の全面に透明性の絶縁層としてＰＣＶＤ装置を用いて０．３μｍ程度の膜厚の第２のＳｉＮｘ層を被着してパシベーション絶縁層３７とし、図３（ｆ）と図４（ｆ）に示したように擬似絵素電極Ｐ２２上と擬似電極端子Ｐ５，Ｐ６上にそれぞれ開口部３８，６３，６４を形成し、各開口部内のパシベーション絶縁層と低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃを選択的に除去して透明導電性の絵素電極２２と透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａの大部分を露出する。
【００８５】
このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィルタ９を貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の実施例２が完了する。蓄積容量１５の構成に関しては実施例１と同一になるが、既に述べたようにゲート絶縁層を介しての層間短絡を抑制するため、ゲート絶縁層３０に加えて耐熱金属層３４と第２の非晶質シリコン層３３と第１の非晶質シリコン層３１からなる積層を介在させることも容易である。ただし、この場合には蓄積容量１５を構成する絶縁層がゲート絶縁層３０と第１の非晶質シリコン層３１との積層になるので光を透過しない蓄積容量１５の面積が若干増加し、その分開口率が低下するのは避けられない。
【００８６】
上記のように実施例２はハーフトーン露光技術を用いて半導体層の形成工程とコンタクトの形成工程を同一のフォトマスクで処理する事により製造工程の削減を推進し４枚のフォトマスクを用いて液晶表示装置を得ている。
【００８７】
走査線１１とカラーフィルタ上の対向電極１４との間で直流電流が流れて液晶が劣化しないように適当な絶縁層を露出した走査線に付与する事ができれば半導体層領域を形成するに際してゲート絶縁層をも除去して走査線を露出することによりコンタクト形成工程を削減する事も可能となり、それを実施例３で説明するが、この場合ハーフトーン露光技術は不要となるのでフォトマスク作製が極めて容易である。
【実施例３】
【００８８】
実施例３では走査線１１と蓄積容量線１６の形成後、第１の非晶質シリコン層３１、及び例えば不純物として燐を含み絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる第２の非晶質シリコン層３３と３種類の薄膜層を例えば、０．３−０．２−０．０５μｍ程度の膜厚で順次被着し、さらにＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層として例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の耐熱金属またはそれらのシリサイドよりなる薄膜層３４を被着するまでは実施例１と同一のプロセスで進行する。
【００８９】
さらに図５（ｂ）と図６（ｂ）に示したように微細加工技術により耐熱金属層３４、第２の非晶質シリコン層３３、第１の非晶質シリコン層３１及びゲート絶縁層層３０を選択的に除去して絶縁ゲート型トランジスタの半導体層形成領域すなわちゲート電極１１Ａ近傍と、走査線１１と信号線１２とが交差する領域の近傍と、蓄積容量線１６と信号線１２とが交差する領域の近傍と、蓄積容量形成領域すなわち大半の蓄積容量１６線上とその近傍に夫々耐熱金属層３４Ａ１〜３４Ａ４、第２の非晶質シリコン層３３Ａ１〜Ａ４、第１の非晶質シリコン層３１Ａ１〜Ａ４及びゲート絶縁層３０Ａ１〜Ａ４との積層からなる半導体層領域を形成し、走査線１１と蓄積容量線１６を露出する。
【００９０】
その後は実施例１と同様にガラス基板２の全面にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層９１として例えばＩＺＯまたはＩＴＯあるいはこれらの混合体を被着し、さらに低抵抗金属層として膜厚０．３μｍ程度のＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５を順次被着した後、微細加工技術により図５（ｃ）と図６（ｃ）に示したようにゲート電極１１Ａと一部重なるように９１Ａと３５Ａとの積層からなりソース配線も兼ねる信号線１２と、９１Ｂと３５Ｂとの積層からなり擬似絵素電極Ｐ２２も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成し、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成と同時に露出している走査線１１の一部上に走査線の擬似電極端子Ｐ５と、信号線１２の一部よりなる擬似電極端子Ｐ６も同時に形成する。
【００９１】
ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後、ガラス基板２の全面に透明性の絶縁層としてＰＣＶＤ装置を用いて０．３μｍ程度の膜厚の第２のＳｉＮｘ層を被着してパシベーション絶縁層３７とし、図５（ｄ）と図６（ｄ）に示したように擬似絵素電極Ｐ２２上と擬似電極端子Ｐ５，Ｐ６上にそれぞれ開口部３８，６３，６４を形成し、各開口部内のパシベーション絶縁層と低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃを選択的に除去して透明導電性の絵素電極２２と透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａの大部分を露出する。
【００９２】
このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィルタ９を貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の実施例３が完了する。蓄積容量１５の構成に関しては図５（ｅ）に示したように、絵素電極２２と蓄積容量線１６が耐熱金属層３４Ａ４と第２の非晶質シリコン３３Ａ４と第１の非晶質シリコン３１Ａ４とゲート絶縁層３０Ａ４（何れも図示せず）を介して平面的に重なっている領域５１（右下がり斜線部）が蓄積容量１５を構成する場合を例示している。
【００９３】
上記のように実施例３は半導体層の形成工程時にゲート絶縁層をも除去して走査線を露出することにより、コンタクト形成工程を合理化してハーフトーン露光技術を併用せずに製造工程の削減を推進し４枚のフォトマスクを用いて液表表示装置を得ているが、ハーフトーン露光技術を別の主要工程に適用することで異なった内容の４枚マスク・プロセスも可能であるので、それを以下に説明する。
【実施例４】
【００９４】
実施例４では先ずガラス基板２の一主面上にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．３μｍ程度の第１の金属層として例えばＣｒ，Ｔａ，Ｍｏ等の耐熱金属あるいはそれらの合金やシリサイドを被着する。走査線の側面に形成される絶縁層に陽極酸化層を選択する場合にはその陽極酸化層が絶縁性を保有する必要があり、その場合にはＴａ単体では抵抗が高いこととＡＬ単体では耐熱性が乏しいことを考慮すると、既に述べたように走査線の低抵抗化のために走査線の構成としては耐熱性の高いＡＬ（Ｚｒ，Ｔａ，Ｎｄ）合金等の単層構成あるいはＡＬ／Ｔａ，Ｔａ／ＡＬ／Ｔａ，ＡＬ／ＡＬ（Ｔａ，Ｚｒ，Ｎｄ）合金等の積層構成が選択可能である。なおＡＬ（Ｔａ，Ｚｒ，Ｎｄ）は数％以下のＴａ，ＺｒやＮｄ等が添加された耐熱性の高いＡＬ合金を意味している。
【００９５】
次にガラス基板２の全面にＰＣＶＤ装置を用いてゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ層３０、不純物をほとんど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとなる第１の非晶質シリコン層３１、及び不純物として例えば燐を含み絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる第２の非晶質シリコン層３３と３種類の薄膜層を例えば、０．３−０．２−０．０５μｍ程度の膜厚で順次被着し、さらにＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層として例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の耐熱金属またはそれらのシリサイドよりなる薄膜層３４を被着した後、図７（ａ）と図８（ａ）に示したように画像表示部外の領域で走査線１１上と蓄積容量線１６上の開口部６３Ａ，６５Ａに対応したコンタクト形成領域８２Ｂの膜厚が例えば１μｍで、走査線１１と蓄積容量線１６に対応した領域８２Ａの膜厚が２μｍであるような感光性樹脂パターン８２Ａ，８２Ｂをハーフトーン露光技術により形成し、感光性樹脂パターン８２Ａ，８２Ｂをマスクとして耐熱金属層３４、第２の非晶質シリコン層３３、第１の非晶質シリコン層３１、ゲート絶縁層３０及び第１の金属層を選択的に除去してガラス基板２を露出する。
【００９６】
続いて酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８２Ａ，８２Ｂを１μｍ以上膜減りさせると図７（ｂ）と図８（ｂ）に示したように感光性樹脂パターン８２Ｂが消失して上記開口部６３Ａ，６５Ａ内に耐熱金属層３４Ａ，３４Ｂが露出すると共に走査線１１上と蓄積容量線１６上に膜減りした感光性樹脂パターン８２Ｃをそのまま残すことができる。感光性樹脂パターン８２Ｃ（黒領域）、すなわちゲート電極１１Ａのパターン幅はソース・ドレイン配線間の寸法にマスク合わせ精度を加算したものであるから、ソース・ドレイン配線間を４〜６μｍ、合わせ精度を±３μｍとすると最小でも１０〜１２μｍとなり寸法精度としては厳しいものではない。また走査線１１と蓄積容量線１６のパターン幅も抵抗値の関係から通常１０μｍ以上に設定される。しかしながら実施例４においては半導体層をゲート電極１１Ａよりも幅太く形成することができないため、レジストパターン８２Ａから８２Ｃへの変換時にレジストパターンが等方的に１μｍ膜減りすると、寸法が２μｍ小さくなるだけでなく、後続のソース・ドレイン配線形成時のマスク合わせ精度が１μｍ小さくなって±２μｍとなり、前者よりも後者の影響がプロセス的には厳しいものとなる。したがって上記酸素プラズマ処理ではパターン寸法の変化を抑制するため異方性を強めることが望ましい。あるいはレジストパターンの寸法変化量を見込んでレジストパターン８２Ａのパターン寸法をあらかじめ大きく設計することでプロセス的な対応を図る等の処置が望ましい。
【００９７】
引き続き図８（ｂ）に示したようにゲート電極１１Ａの側面に絶縁層７６を形成する。このためには図１５に示したように、走査線１１（蓄積容量線１６も同様であるがここでは図示を略す）を並列に束ねる配線７７とガラス基板２の外周部で電着または陽極酸化時に電位を与えるための接続パターン７８が必要であり、さらにプラズマＣＶＤ装置による非晶質シリコン層３１，３３とシリコン窒化層３０及びＳＰＴ等の真空製膜装置による耐熱金属層３４の適当なマスク手段を用いた製膜領域７９が接続パターン７８より内側に限定され、接続パターン７８に電位を与える事が出来なければならない。そこで鋭い刃先を有する鰐口クリップ等の接続手段を用いて接続パターン７８上の感光性樹脂パターン８２Ｃ（７８）を突き破り接続パターン７８（走査線１１）に＋（プラス）電位を与えてエチレングリコールを主成分とする化成液中にガラス基板２を浸透させて陽極酸化を行うと、走査線１１がＡＬ系の合金であれば、例えば化成電圧２００Ｖで０．３μｍの膜厚を有するアルミナ（ＡＬ２Ｏ３）が形成される。電着の場合には文献、月間「高分子加工」２００２年１１月号にも示されているようにペンダントカルボシキル基含有ポリイミド電着液を用いて電着電圧数Ｖで０．３μｍの膜厚を有するポリイミド樹脂層が形成される。走査線１１と蓄積容量線１６の露出している側面への絶縁層形成に当たって留意すべき事項は、後に続く製造工程の何処かで少なくとも走査線１１の並列を解除しないとアクティブ基板２の電気検査のみならず、液晶表示装置としての実動作に支障があることは言うまでもないだろう。解除手段としてはレーザ光の照射による蒸散、またはスクライブによる機械的切除が簡易的であるが詳細な説明は省略する。
【非特許文献１】月間「高分子加工」２００２年１１月号
【００９８】
絶縁層７６の形成後、図７（ｃ）と図８（ｃ）に示したように感光性樹脂パターン８２Ｃをマスクとして開口部６３Ａ，６５Ａ内の耐熱金属層３４Ａ，３４Ｂと第２の非晶質シリコン層３３Ａ，３３Ｂと第１の非晶質シリコン層３１Ａ，３１Ｂとゲート絶縁層３０Ａ，３０Ｂを選択的に食刻して夫々走査線１１の一部７３と蓄積容量線１６の一部７５を露出する。
【００９９】
前記感光性樹脂パターン８２Ｃを除去した後、図７（ｄ）と図８（ｄ）に示したように微細加工技術によりゲート電極１１Ａ上に耐熱金属層３４Ａと第２の非晶質シリコン層３３Ａと第１の非晶質シリコン層３１Ａとの積層からなる島状の半導体層領域を選択的に残して走査線１１上のゲート絶縁層３０Ａと蓄積容量線１６上のゲート絶縁層３０Ｂを露出する。この時、開口部６３Ａ，６５Ａ内に露出している走査線１１の一部７３と蓄積容量線１６の一部７５は感光性樹脂パターンで覆っておけば走査線１１の一部７３と蓄積容量線１６の一部７５が半導体層領域の形成時に膜減りする、あるいは変質すると言った不具合は容易に回避できる。すなわち開口部６３Ａ，６５Ａの周囲にも耐熱金属層３４Ｃと第２の非晶質シリコン層３３Ｃと第１の非晶質シリコン層３１Ｃが部分的に残ってしまうが、走査線１１と蓄積容量線１６へのコンタクト形成に関しては何ら支障の無いものである。
【０１００】
この後は実施例１と同様にガラス基板２の全面にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層９１として例えばＩＺＯまたはＩＴＯあるいはこれらの混合体を被着し、さらに低抵抗金属層として膜厚０．３μｍ程度のＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５を順次被着した後、微細加工技術によりＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５と透明導電層９１と耐熱金属層３４Ａと第２の非晶質シリコン層３３Ａを食刻して除去し、第１の非晶質シリコン層３１Ａは０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻することにより、図７（ｅ）と図８（ｅ）に示したように半導体層領域３４Ａ（ゲート電極１１Ａ）と一部重なるように９１Ａと３５Ａとの積層からなり信号線も兼ねるソース配線１２と、９１Ｂと３５Ｂとの積層からなり擬似絵素電極Ｐ２２も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成し、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成と同時に開口部６３Ａ，６５Ａの周囲の耐熱金属層３４Ｃと第２の非晶質シリコン層３３Ｃと第１の非晶質シリコン層３１Ｃと露出している走査線の一部７３を含んで走査線の擬似電極端子Ｐ５と、信号線１２の一部よりなる擬似電極端子Ｐ６も同時に形成する。
【０１０１】
ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後、ガラス基板２の全面に透明性の絶縁層としてＰＣＶＤ装置を用いて０．３μｍ程度の膜厚の第２のＳｉＮｘ層を被着してパシベーション絶縁層３７とし、図７（ｆ）と図８（ｆ）に示したように擬似絵素電極Ｐ２２上と擬似電極端子Ｐ５，Ｐ６上にそれぞれ開口部３８，６３，６４を形成し、各開口部内のパシベーション絶縁層と低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃを選択的に除去して透明導電性の絵素電極２２と透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａの大部分を露出する。
【０１０２】
このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィルタ９を貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の実施例４が完了する。蓄積容量１５の構成に関しては図７（ｆ）に示したように、絵素電極２２と蓄積容量線１６がゲート絶縁層３０Ｂを介して平面的に重なっている領域５１（右下がり斜線部）が蓄積容量１５を構成する場合を例示している。
【０１０３】
上記のように実施例４ではハーフトーン露光技術を用いて走査線の形成工程とコンタクトの形成工程を同一のフォトマスクで処理する事により製造工程の削減を推進し４枚のフォトマスクを用いて液晶表示装置を得ているが、本発明者は更なる合理化の組合せが存在することを発案するに至り、それによって異なった内容の４枚マスク・プロセスが可能となるのでそれを以下に説明する。
【実施例５】
【０１０４】
実施例５では先ずガラス基板２の一主面上にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．３μｍ程度の第１の金属層として例えばＣｒ，Ｔａ，Ｍｏ等の耐熱金属あるいはそれらの合金やシリサイドを被着する。走査線の側面に形成される絶縁層に陽極酸化層を選択する場合にはその陽極酸化層が絶縁性を保有する必要があり、その場合に適した材料については既に述べた通りである。
【０１０５】
次にガラス基板２の全面にＰＣＶＤ装置を用いてゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ層３０、不純物をほとんど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとなる第１の非晶質シリコン層３１、及び不純物として例えば燐を含み絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる第２の非晶質シリコン層３３と３種類の薄膜層を例えば、０．３−０．２−０．０５μｍ程度の膜厚で順次被着し、さらにＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層として例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の耐熱金属またはそれらのシリサイドよりなる薄膜層３４を被着した後、図９（ａ）と図１０（ａ）に示したように半導体層形成領域、すなわちゲート電極１１Ａ上の領域８４Ａの膜厚が例えば２μｍで、走査線１１と蓄積容量線１６に対応した領域８４Ｂの膜厚が１μｍであるような感光性樹脂パターン８４Ａ，８４Ｂをハーフトーン露光技術により形成し、同パターン８４Ａ，８４Ｂをマスクとして耐熱金属層３４、第２の非晶質シリコン層３３、第１の非晶質シリコン層３１、ゲート絶縁層３０及び第１の金属層を選択的に除去してガラス基板２を露出する。
【０１０６】
続いて酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８４Ａ，８４Ｂを１μｍ以上膜減りさせると図９（ｂ）と図１０（ｂ）に示したように感光性樹脂パターン８４Ｂが消失して耐熱金属層３４Ａ，３４Ｂが露出すると共に半導体層形成領域上にのみ膜減りした感光性樹脂パターン８４Ｃをそのまま残すことができる。感光性樹脂パターン８４Ｃ、すなわち半導体層形成領域（ゲート電極１１Ａ）のパターン幅はソース・ドレイン配線間の寸法にマスク合わせ精度を加算したものであるから、ソース・ドレイン配線間を４〜６μｍ、合わせ精度を±３μｍとすると最小でも１０〜１２μｍとなり寸法精度としては厳しいものではない。しかしながらレジストパターン８４Ａから８４Ｃへの変換時にレジストパターンが等方的に１μｍ膜減りすると、寸法が２μｍ小さくなるだけでなく、後続のソース・ドレイン配線形成時のマスク合わせ精度が１μｍ小さくなって±２μｍとなり、前者よりも後者の影響がプロセス的には厳しいものとなる。したがってここでも上記酸素プラズマ処理ではパターン寸法の変化を抑制するため異方性を強めることが望ましい。またはレジストパターン８４Ａのパターン寸法が大きくなるような露光・現像条件でプロセス的な対応を図る等の処置が望ましい。
【０１０７】
引き続き図９（ｃ）と図１０（ｃ）に示したように膜減りした感光性樹脂パターン８４Ｃをマスクとして耐熱金属層３４Ａ，３４Ｂと第２の非晶質シリコン層３３Ａ，３３Ｂと第１の非晶質シリコン層３１Ａ，３１Ｂを選択的に食刻してゲート電極１１Ａ上に耐熱金属層３４Ａと第２の非晶質シリコン層３３Ａと第１の非晶質シリコン層３１Ａとの積層からなる半導体層領域を形成し、走査線１１上と蓄積容量線１６上のゲート絶縁層３０Ａ，３０Ｂを夫々露出する。
【０１０８】
前記感光性樹脂パターン８４Ｃを除去した後、ゲート電極１１Ａの側面に絶縁層７６を形成する。このためには図１６に示したように、走査線１１（蓄積容量線１６も同様であるがここでは図示を略す）を並列に束ねる配線７７とガラス基板２の外周部で電着または陽極酸化時に電位を与えるための接続パターン７８が必要であり、さらにプラズマＣＶＤ装置による非晶質シリコン層３１，３３とシリコン窒化層３０及びＳＰＴ等の真空製膜装置による耐熱金属層３４の適当なマスク手段を用いた製膜領域７９が接続パターン７８より内側に限定され、少なくとも接続パターン７８が露出している必要がある。接続パターン７８に鋭い刃先を有する鰐口クリップ等の接続手段を用いて走査線１１に＋（プラス）電位を与えてエチレングリコールを主成分とする化成液中にガラス基板２を浸透させて陽極酸化を行うと走査線１１がＡＬ系の合金であれば、例えば化成電圧２００Ｖで０．３μｍの膜厚を有するアルミナ（ＡＬ２Ｏ３）が形成される。電着の場合には先述したようにペンダントカルボシキル基含有ポリイミド電着液を用いて電着電圧数Ｖで０．３μｍの膜厚を有するポリイミド樹脂層が形成される。なお実施例５においては絶縁層７６を形成することにより走査線１１及び蓄積容量線１６上のゲート絶縁層３０Ａ及び３０Ｂに生じているピンホールが絶縁層であるアルミナまたはポリイミド樹脂で埋められるため、走査線１１及び蓄積容量線１６と後述するソース・ドレイン配線１２，２１との間の層間短絡が抑制される副次的な効果もあることを忘れてはならない。
【０１０９】
さらに図９（ｄ）と図１０（ｄ）に示したように微細加工技術により画像表示部外の領域で走査線１１と蓄積容量線１６のコンタクト形成領域に開口部６３Ａ，６５Ａを形成して開口部６３Ａ，６５Ａ内のゲート絶縁層３０Ａ，３０Ｂを選択的に除去して夫々走査線１１の一部７３と蓄積容量線１６の一部７５を露出する。
【０１１０】
この後は実施例１と同様にガラス基板２の全面にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層９１として例えばＩＺＯまたはＩＴＯあるいはこれらの混合体を被着し、さらに低抵抗金属層として膜厚０．３μｍ程度のＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５を順次被着した後、微細加工技術によりＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５と透明導電層９１と第２の非晶質シリコン層３３Ａを食刻して除去し、第１の非晶質シリコン層３１Ａは０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻することにより、図９（ｅ）と図１０（ｅ）に示したように半導体層領域３４Ａ（ゲート電極１１Ａ）と一部重なるように９１Ａと３５Ａとの積層からなり信号線も兼ねるソース配線１２と、９１Ｂと３５Ｂとの積層からなり擬似絵素電極Ｐ２２も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成し、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成と同時に開口部６３Ａ内に露出している走査線の一部７３を含んで走査線の擬似電極端子Ｐ５と、信号線１２の一部よりなる擬似電極端子Ｐ６も同時に形成する。
【０１１１】
ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後、ガラス基板２の全面に透明性の絶縁層としてＰＣＶＤ装置を用いて０．３μｍ程度の膜厚の第２のＳｉＮｘ層を被着してパシベーション絶縁層３７とし、図９（ｆ）と図１０（ｆ）に示したように擬似絵素電極Ｐ２２上と擬似電極端子Ｐ５，Ｐ６上にそれぞれ開口部３８，６３，６４を形成し、各開口部内のパシベーション絶縁層と低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃを選択的に除去して透明導電性の絵素電極２２と透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａの大部分を露出する。
【０１１２】
このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィルタ９を貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の実施例５が完了する。蓄積容量１５は図９（ｆ）に示したように絵素電極２２と蓄積容量線１６がゲート絶縁層３０Ｂを介して平面的に重なっている領域５１（右下がり斜線部）で構成され、実施例４と同一になる。
【０１１３】
上記のように実施例５では走査線の形成工程と半導体層の形成工程及びソース・ドレイン配線の形成工程と絵素電極の形成工程においてハーフトーン露光技術を用いて同一のマスクを用いて処理する合理化により４枚のフォトマスクを用いて液表表示装置を得ているが、従来には無い観点から写真食刻工程の順番を入れ替える事によりもう少し製造工程数を削減する事が可能であるのでそれを実施例６で説明する。
【実施例６】
【０１１４】
実施例６でも実施例５と同様に先ずガラス基板２の一主面上にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．３μｍ程度の第１の金属層９２として例えばＣｒ，Ｔａ，Ｍｏ等の耐熱金属あるいはそれらの合金やシリサイドを被着する。
【０１１５】
次にガラス基板２の全面にＰＣＶＤ装置を用いてゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ層３０、不純物をほとんど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとなる第１の非晶質シリコン層３１、及び不純物して例えば燐を含み絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる第２の非晶質シリコン層３３と３種類の薄膜層を例えば、０．３−０．２−０．０５μｍ程度の膜厚で順次被着し、さらにＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層として例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の耐熱金属またはそれらのシリサイドよりなる薄膜層３４を被着した後、微細加工技術により図１１（ａ）と図１２（ａ）に示したように耐熱金属層３４Ａと第２の非晶質シリコン層３３Ａと第１の非晶質シリコン層３１Ａとの積層からなる半導体層領域を選択的に形成してゲート絶縁層３０を露出する。
【０１１６】
続いて図１１（ｂ）と図１２（ｂ）に示したようにコンタクト形成領域である開口部６３Ａ，６５Ａに対応した領域８２Ｂの膜厚が例えば１μｍで、走査線１１と蓄積容量線１６に対応した領域８２Ａの膜厚が２μｍであるような感光性樹脂パターン８２Ａ，８２Ｂをハーフトーン露光技術により形成し、感光性樹脂パターン８２Ａ，８２Ｂをマスクとして少なくともゲート絶縁層３０及び第１の金属層９２を選択的に除去してガラス基板２を露出する。耐熱金属層３４Ａと第２の非晶質シリコン層３３Ａと第１の非晶質シリコン層３１Ａとの積層からなる半導体層領域よりも若干パターン幅を大きく設定して感光性樹脂パターン８２Ａのパターン幅を設定すると合理的であるが、絶縁ゲート型トランジスタのサイズが若干大きくなる不具合が生じる。逆に感光性樹脂パターン８２Ａのパターン幅を上記の積層からなる半導体層領域よりも若干小さく設定しても、ゲート絶縁層３０及び第１の金属層９２の食刻時に上記の積層からなる半導体層がマスクとなり半導体層も食刻されてその断面形状がテーパ加工されるので、何れにしても上記の積層からなる半導体層はゲート絶縁層３０Ａとゲート電極１１Ａよりもパターン幅が小さくなる。
【０１１７】
引き続き酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８２Ａ，８２Ｂを１μｍ以上膜減りさせると図１１（ｃ）と図１２（ｃ）に示したように感光性樹脂パターン８２Ｂが消失して開口部６３Ａ，６５Ａ内にゲート絶縁層３０Ａ，３０Ｂが露出すると共に走査線１１上と蓄積容量線１６上に膜減りした感光性樹脂パターン８２Ｃをそのまま残すことができる。上記酸素プラズマ処理ではパターン寸法の変化を抑制するため異方性を強めることが望ましい。あるいはレジストパターンの寸法変化量を見込んでレジストパターン８２Ａのパターン寸法をあらかじめ大きく設計することでプロセス的な対応を図る等の処置が望ましいことも既に述べた通りである。
【０１１８】
その後、図１２（ｃ）に示したようにゲート電極１１Ａの側面に絶縁層７６を形成する。このためには実施例４と同様で、図１５に示したように走査線１１を並列に束ねる配線７７とガラス基板２の外周部で電着または陽極酸化時に電位を与えるための接続パターン７８が必要であり、さらにプラズマＣＶＤ装置による非晶質シリコン層３１，３３とシリコン窒化層３０，３２とＳＰＴによる耐熱金属層３４の適当なマスク手段を用いた製膜領域７９が接続パターン７８より内側に限定され、接続パターン７８に電位を与える事が出来なければならない。そこで鋭い刃先を有する鰐口クリップ等の接続手段を用いて接続パターン７８上の感光性樹脂パターン８２Ｃ（７８）を突き破り走査線１１に＋（プラス）電位を与えてエチレングリコールを主成分とする化成液中にガラス基板２を浸透させて陽極酸化を行って陽極酸化層であるアルミナ（ＡＬ２Ｏ３）層、または電着によりペンダントカルボシキル基含有ポリイミド電着液を用いてポリイミド樹脂層を形成する。
【０１１９】
絶縁層７６の形成後、図１１（ｄ）と図１２（ｄ）に示したように膜減りした感光性樹脂パターン８２Ｃをマスクとして開口部６３Ａ，６５Ａ内のゲート絶縁層３０Ａ，３０Ｂを選択的に食刻して夫々走査線１１の一部７３と蓄積容量線１６の一部７５を露出する。
【０１２０】
その後は膜減りした感光性樹脂パターン８２Ｃを除去し、ガラス基板２の全面にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層９１として例えばＩＺＯまたはＩＴＯあるいはこれらの混合体を被着し、さらに低抵抗金属層として膜厚０．３μｍ程度のＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５を順次被着した後、微細加工技術によりＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５と透明導電層９１と第２の非晶質シリコン層３３Ａを食刻して除去し、第１の非晶質シリコン層３１Ａは０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻することにより、図１１（ｅ）と図１２（ｅ）に示したように半導体領域３４Ａと一部重なるように９１Ａと３５Ａとの積層からなり信号線も兼ねるソース配線１２と、９１Ｂと３５Ｂとの積層からなり擬似絵素電極Ｐ２２も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成し、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成と同時に開口部６３Ａ内に露出している走査線の一部７３を含んで走査線の擬似電極端子Ｐ５と、信号線１２の一部よりなる擬似電極端子Ｐ６も同時に形成する。
【０１２１】
ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後、ガラス基板２の全面に透明性の絶縁層としてＰＣＶＤ装置を用いて０．３μｍ程度の膜厚の第２のＳｉＮｘ層を被着してパシベーション絶縁層３７とし、図１１（ｆ）と図１２（ｆ）に示したように擬似絵素電極Ｐ２２上と擬似電極端子Ｐ５，Ｐ６上にそれぞれ開口部３８，６３，６４を形成し、各開口部内のパシベーション絶縁層と低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃを選択的に除去して透明導電性の絵素電極２２と透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａの大部分を露出する。
【０１２２】
このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィルタ９を貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の実施例６が完了する。蓄積容量１５は図１１（ｆ）に示したように絵素電極２２と蓄積容量線１６がゲート絶縁層３０Ｂを介して平面的に重なっている領域５１（右下がり斜線部）で構成され、実施例４と同一になる。
【０１２３】
実施例３で示したように走査線１１とカラーフィルタ９上の対向電極１４との間で直流電流が流れて液晶が劣化しないように適当な絶縁層を露出した走査線に付与する事ができれば半導体層領域を形成するに際してゲート絶縁層をも除去して走査線を露出することによりコンタクト形成工程を削減する事も可能となる。そこで実施例７では走査線の形成工程と半導体層の形成工程をハーフトーン露光技術により工程削減した結果、露出する走査線の側面には電着または陽極酸化により絶縁層を形成して走査線と信号線との交差を可能にした後、ガラス基板上に絶縁層として従来通りパシベーション絶縁層を用いることで露出した走査線を再び絶縁化した液晶表示装置を得んとするものである。
【実施例７】
【０１２４】
実施例７でも先ずガラス基板２の一主面上にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．３μｍ程度の第１の金属層９２を被着する。次にガラス基板２の全面にＰＣＶＤ装置を用いてゲート絶縁層となる第１のＳｉＮｘ層３０、不純物をほとんど含まず絶縁ゲート型トランジスタのチャネルとなる第１の非晶質シリコン層３１、及び不純物を含み絶縁ゲート型トランジスタのソース・ドレインとなる第２の非晶質シリコン層３３と３種類の薄膜層を例えば、０．３−０．２−０．０５μｍ程度の膜厚で順次被着し、さらにＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１μｍ程度の耐熱金属層として例えばＴｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等の耐熱金属またはそれらのシリサイドよりなる薄膜層３４を被着した後、図１３（ａ）と図１４（ａ）に示したように半導体層形成領域すなわちゲート電極１１Ａ上の領域８４Ａ１と、走査線１１と信号線１２とが交差する領域近傍の８４Ａ２と、蓄積容量線１６と信号線１２とが交差する領域近傍の８４Ａ３と、蓄積容量形成領域すなわち大半の蓄積容量１６線上の８４Ａ４の膜厚が例えば２μｍで、ゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１と蓄積容量線１６に対応した感光性樹脂パターン８４Ｂの膜厚が１μｍであるような感光性樹脂パターン８４Ａ１〜８４Ａ４及び８４Ｂをハーフトーン露光技術により形成し、感光性樹脂パターン８４Ａ１〜８４Ａ４及び８４Ｂをマスクとして耐熱金属層３４、第２の非晶質シリコン層３３、第１の非晶質シリコン層３１及びゲート絶縁層層３０に加えて第１の金属層９２をも選択的に除去してガラス基板２を露出する。
【０１２５】
このようにしてゲート電極１１Ａも兼ねる走査線１１と蓄積容量線１６に対応した多層膜パターンを得た後、酸素プラズマ等の灰化手段により上記感光性樹脂パターン８４Ａ１〜８４Ａ４及び８４Ｂを１μｍ以上膜減りさせると感光性樹脂パターン８４Ｂが消失し、図１３（ｂ）と図１４（ｂ）に示したように耐熱金属層３４Ａ，３４Ｂが露出すると共にゲート電極１１Ａ上と、走査線１１と信号線１２とが交差する領域近傍と、蓄積容量線１６と信号線１２とが交差する領域近傍と、蓄積容量１６線の大部分上に膜減りした感光性樹脂パターン８４Ｃ１〜８４Ｃ４をそのまま残すことができる。上記酸素プラズマ処理では後続のソース・ドレイン配線形成工程におけるマスク合わせ精度が低下しないように異方性を強めてパターン寸法の変化を抑制することが望ましいことは既に述べた通りである。
【０１２６】
その後、図１４（ｂ）に示したようにゲート電極１１Ａの側面に絶縁層７６を形成する。このためには図１７に示したように、走査線１１（蓄積容量線１６も同様であるがここでは図示を略す）を並列に束ねる配線７７とガラス基板２の外周部で電着または陽極酸化時に電位を与えるための接続パターン７８が必要であり、さらにプラズマＣＶＤ装置による非晶質シリコン層３１，３３とシリコン窒化層３０，３２とＳＰＴによる耐熱金属層３４の適当なマスク手段を用いた製膜領域７９が接続パターン７８より内側に限定され、接続パターン７８に電位を与える事が出来なければならない。そこで鋭い刃先を有する鰐口クリップ等の接続手段を用いて接続パターン７８上の感光性樹脂パターン８４Ｃ５（７８）を突き破り接続パターン７８（走査線１１）に＋（プラス）電位を与えてエチレングリコールを主成分とする化成液中にガラス基板２を浸透させて陽極酸化を行って陽極酸化層であるアルミナ（ＡＬ２Ｏ３）層、または電着によりペンダントカルボシキル基含有ポリイミド電着液を用いてポリイミド樹脂層を形成する。
【０１２７】
続いて図１３（ｃ）と図１４（ｃ）に示したように膜減りした感光性樹脂パターン８４Ｃ１〜８４Ｃ４をマスクとしてゲート電極１１Ａ上と、走査線１１と信号線１２とが交差する領域近傍には耐熱金属層３４Ａと第２の非晶質シリコン３３Ａと第１の非晶質シリコン３１Ａとゲート絶縁層３０Ａからなる積層を選択的に残し、蓄積容量線１６と信号線１２とが交差する領域近傍と大部分の蓄積容量１６線上には耐熱金属層３４Ｂと第２の非晶質シリコン３３Ｂと第１の非晶質シリコン３１Ｂとゲート絶縁層３０Ｂからなる積層を選択的に残すとともに、走査線１１上の耐熱金属層３４Ａと第２の非晶質シリコン層３３Ａと第１の非晶質シリコン層３１Ａとゲート絶縁層３０Ａを食刻して走査線１１を露出すると同時に蓄積容量線１６上の耐熱金属層３４Ｂと第２の非晶質シリコン層３３Ｂと第１の非晶質シリコン層３１Ｂとゲート絶縁層３０Ｂを食刻して蓄積容量形成領域以外の蓄積容量線１６を露出する。
【０１２８】
前記感光性樹脂パターン８４Ｃ１〜８４Ｃ４を除去した後はガラス基板２の全面にＳＰＴ等の真空製膜装置を用いて膜厚０．１〜０．２μｍ程度の透明導電層９１として例えばＩＺＯまたはＩＴＯあるいはこれらの混合体を被着し、さらに低抵抗金属層として膜厚０．３μｍ程度のＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５を順次被着した後、微細加工技術によりＡＬまたはＡＬ（Ｎｄ）合金薄膜層３５と透明導電層９１と第２の非晶質シリコン層３３Ａを食刻して除去し、第１の非晶質シリコン層３１Ａは０．０５〜０．１μｍ程度残して食刻することにより、図１３（ｄ）と図１４（ｄ）に示したように半導体層領域３４Ａ（ゲート電極１１Ａ）と一部重なるように９１Ａと３５Ａとの積層からなり信号線も兼ねるソース配線１２と、９１Ｂと３５Ｂとの積層からなり擬似絵素電極Ｐ２２も兼ねる絶縁ゲート型トランジスタのドレイン電極２１を選択的に形成し、ソース・ドレイン配線１２，２１の形成と同時に露出している走査線１１の一部を含んで走査線の擬似電極端子Ｐ５と、信号線１２の一部よりなる擬似電極端子Ｐ６も同時に形成する。
【０１２９】
ソース・ドレイン配線１２，２１の形成後、ガラス基板２の全面に透明性の絶縁層としてＰＣＶＤ装置を用いて０．３μｍ程度の膜厚の第２のＳｉＮｘ層を被着してパシベーション絶縁層３７とし、図１３（ｅ）と図１４（ｅ）に示したように擬似絵素電極Ｐ２２上と擬似電極端子Ｐ５，Ｐ６上にそれぞれ開口部３８，６３，６４を形成し、各開口部内のパシベーション絶縁層と低抵抗金属層３５Ａ〜３５Ｃを選択的に除去して透明導電性の絵素電極２２と透明導電性の電極端子５Ａ，６Ａの大部分を露出する。
【０１３０】
このようにして得られたアクティブ基板２とカラーフィルタ９を貼り合わせて液晶パネル化し、本発明の実施例７が完了する。蓄積容量１５の構成に関しては図１３（ｅ）に示したように、絵素電極２２と蓄積容量線１６が耐熱金属層３４Ｂと第２
の非晶質シリコン３３Ｂと第１の非晶質シリコン３１Ｂとゲート絶縁層３０Ｂを介して平面的に重なっている領域５１（右下がり斜線部）が蓄積容量１５を構成する場合を例示しており、絶縁層７６が付加された事を除けば実施例３と実質的に同一である。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の実施例１にかかる表示装置用半導体装置の平面図
【図２】本発明の実施例１にかかる表示装置用半導体装置の製造工程断面図
【図３】本発明の実施例２にかかる表示装置用半導体装置の平面図
【図４】本発明の実施例２にかかる表示装置用半導体装置の製造工程断面図
【図５】本発明の実施例３にかかる表示装置用半導体装置の平面図
【図６】本発明の実施例３にかかる表示装置用半導体装置の製造工程断面図
【図７】本発明の実施例４にかかる表示装置用半導体装置の平面図
【図８】本発明の実施例４にかかる表示装置用半導体装置の製造工程断面図
【図９】本発明の実施例５にかかる表示装置用半導体装置の平面図
【図１０】本発明の実施例５にかかる表示装置用半導体装置の製造工程断面図
【図１１】本発明の実施例６にかかる表示装置用半導体装置の平面図
【図１２】本発明の実施例６にかかる表示装置用半導体装置の製造工程断面図
【図１３】本発明の実施例７にかかる表示装置用半導体装置の平面図
【図１４】本発明の実施例７にかかる表示装置用半導体装置の製造工程断面図
【図１５】実施例４と実施例６における絶縁層形成のための接続パターンの配置図
【図１６】実施例５における絶縁層形成のための接続パターンの配置図
【図１７】実施例７における絶縁層形成のための接続パターンの配置図
【図１８】液晶パネルの実装状態を示す斜視図
【図１９】液晶パネルの等価回路図
【図２０】液晶パネルの断面図
【図２１】従来例のアクティブ基板の平面図
【図２２】従来例のアクティブ基板の製造工程断面図
【図２３】合理化されたアクティブ基板の平面図
【図２４】合理化されたアクティブ基板の製造工程断面図
【符号の説明】
【０１３２】
１：液晶パネル
２：アクティブ基板（ガラス基板）
３：半導体集積回路チップ
４：ＴＣＰフィルム
５：走査線の電極端子、走査線の一部
Ｐ５：走査線の擬似電極端子
６：信号線の電極端子、信号線の一部
Ｐ６：信号線の擬似電極端子
９：カラーフィルタ（対向するガラス基板）
１０：絶縁ゲート型トランジスタ
１１：走査線
１１Ａ：（ゲート配線、ゲート電極）
１２：信号線（ソース配線、ソース電極）
１６：蓄積容量線
２１：ドレイン電極
２２：（透明導電性の）絵素電極
Ｐ２２：擬似絵素電極
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ：ゲート絶縁層（第１のＳｉＮｘ層）
３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ：（不純物を含まない）第１の非晶質シリコン層
３２：第２のＳｉＮｘ層
３２Ｄ：チャネル保護層（エッチストップ層、保護絶縁層）
３３，３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ：（不純物を含む）第２の非晶質シリコン層
３４，３４Ａ：耐熱金属層（シリサイドも含む）
３５，３５Ａ：低抵抗金属層（ＡＬ）
３６，３６Ａ：中間導電層
３７：（ＳｉＮｘよりなる）パシベーション絶縁層
３８：（絵素電極上の）開口部
５０，５１：蓄積容量形成領域
６２：（ドレイン電極上の）開口部
６３，６３Ａ：（走査線上の）開口部
６４，６４Ａ：（信号線上の）開口部
６５，６５Ａ：（蓄積容量線上の）開口部
７３：走査線の一部
７５：蓄積容量線の一部
７６：走査線の側面に形成された絶縁層
７８：絶縁層７６を形成するための接続パターン
８１Ａ，８１Ｂ，８２Ａ，８２Ｂ，８４Ａ１〜８４Ａ４，８４Ｂ
：（ハーフトーン露光で形成された）感光性樹脂パターン
９１，９１Ａ，９１Ｂ，９１Ｃ：透明導電層
９２：第１の金属層
【図１】
0004846227.tif 000002
【図２】
0004846227.tif 000003
【図３】
0004846227.tif 000004
【図４】
0004846227.tif 000005
【図５】
0004846227.tif 000006
【図６】
0004846227.tif 000007
【図７】
0004846227.tif 000008
【図８】
0004846227.tif 000009
【図９】
0004846227.tif 000010
【図１０】
0004846227.tif 000011
【図１１】
0004846227.tif 000012
【図１２】
0004846227.tif 000013
【図１３】
0004846227.tif 000014
【図１４】
0004846227.tif 000015
【図１５】
0004846227.tif 000016
【図１６】
0004846227.tif 000017
【図１７】
0004846227.tif 000018
【図１８】
0004846227.tif 000019
【図１９】
0004846227.tif 000020
【図２０】
0004846227.tif 000021
【図２１】
0004846227.tif 000022
【図２２】
0004846227.tif 000023
【図２３】
0004846227.tif 000024
【図２４】
0004846227.tif 000025