(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線の交差に対応してマトリクス状に配置された画素電極及びスイッチング素子とを有するアクティブマトリクス基板であって、
前記画素電極及び前記スイッチング素子は、基板上に下地絶縁膜を介して設けられ、
該下地絶縁膜は、前記基板上に該基板と異なる一定の屈折率を有する第１の絶縁膜を備え、
前記基板と前記第１の絶縁膜との間には、基板側から第１の絶縁膜側に向けて屈折率が基板の屈折率から第１の絶縁膜の屈折率に漸次又は段階的に変わっている第２の絶縁膜が形成されていることを特徴とするアクティブマトリクス基板。
【請求項２】
前記第１の絶縁膜上に該第１の絶縁膜と異なる一定の屈折率を有する第３の絶縁膜を備え、
該第３の絶縁膜と前記第１の絶縁膜との間には、第１の絶縁膜側から第３の絶縁膜側に向けて屈折率が第１の絶縁膜の屈折率から第３の絶縁膜の屈折率に漸次又は段階的に変わっている第４の絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求項１記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項３】
前記基板がガラス基板とされ、
前記第１の絶縁膜が窒化シリコン膜とされることを特徴とする請求項１又は２記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項４】
前記基板がガラス基板とされ、
前記第１の絶縁膜が窒化シリコン膜とされるとともに前記第３の絶縁膜が酸化シリコン膜とされることを特徴とする請求項２記載のアクティブマトリクス基板。
【請求項５】
互いに対向する一対の基板間に電気光学材料を有する電気光学装置であって、
前記一対の基板のうちの一方が、請求項１から４のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板であることを特徴とする電気光学装置。
【請求項６】
複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線の交差に対応してマトリクス状に配置された画素電極及びスイッチング素子とを有するアクティブマトリクス基板の製造方法であって、
基板上に下地絶縁膜を形成する工程と、前記下地絶縁膜上に前記画素電極及び前記スイッチング素子を形成する工程とを備え、
前記下地絶縁膜を形成する工程は、前記基板上に該基板と異なる一定の屈折率を有する第１の絶縁膜を形成する工程と、
前記第１の絶縁膜を形成する工程前に前記基板上に、基板側から、膜厚方向に向けて屈折率を基板の屈折率から第１の絶縁膜の屈折率に漸次又は段階的に変えた第２の絶縁膜を形成する工程とを備えていることを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。
【請求項７】
前記下地絶縁膜を形成する工程は、前記第１の絶縁膜上に該第１の絶縁膜と異なる一定の屈折率を有する第３の絶縁膜を形成する工程と、第３の絶縁膜を形成する工程前に前記第１の絶縁膜側から第３の絶縁膜側に向けて屈折率を第１の絶縁膜の屈折率から第３の絶縁膜の屈折率に漸次又は段階的に変えた第４の絶縁膜を形成する工程とを備えていることを特徴とする請求項６記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
【請求項８】
前記基板をガラス基板とし、
前記第１の絶縁膜を窒化シリコン膜とし、
前記第２の絶縁膜を形成する工程は、ＳｉＨ４、Ｎ２Ｏ、ＮＨ３、Ｈ２及びＮ２を反応ガスとしたＣＶＤ法で行われ、ＳｉＨ４の流量を一定にした状態で、Ｎ２Ｏの流量に対してＮＨ３、Ｈ２及びＮ２の流量を相対的に漸次又は段階的に増やしながら第２の絶縁膜を成膜することを特徴とする請求項６又は７記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
【請求項９】
前記基板をガラス基板とし、
前記第１の絶縁膜を窒化シリコン膜とするとともに前記第３の絶縁膜を酸化シリコン膜とし、
前記第４の絶縁膜を形成する工程は、ＳｉＨ４、Ｎ２Ｏ、ＮＨ３、Ｈ２及びＮ２を反応ガスとしたＣＶＤ法で行われ、ＳｉＨ４の流量を一定にした状態で、Ｎ２Ｏの流量に対してＮＨ３、Ｈ２及びＮ２の流量を相対的に漸次又は段階的に減らしながら第４の絶縁膜を成膜することを特徴とする請求項７記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
【請求項１０】
互いに対向する一対の基板間に電気光学材料を有する電気光学装置の製造方法であって、
前記一対の基板のうちの一方が、アクティブマトリクス基板とされ、
該アクティブマトリクス基板は、請求項６から９のいずれかに記載のアクティブマトリクス基板の製造方法により作製されることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブマトリクス基板とその製造方法、及び電気光学装置とその製造方法に関し、特に、ガラス基板からのアルカリ金属不純物の拡散を防ぐ絶縁膜の干渉等によって生じる色付きを抑制する等に好適なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor：以下適宜ＴＦＴと略称する）駆動によるアクティブマトリクス駆動方式の電気光学装置（例えば、液晶装置）においては、縦横に夫々配列された多数の走査線及びデータ線並びにこれらの各交点に対応して多数の画素電極及びＴＦＴがＴＦＴアレイ基板であるアクティブマトリクス基板上に設けられている。
【０００３】
従来、液晶装置等のアクティブマトリクス基板では、多数の画素電極及びＴＦＴをガラス基板上に形成しているが、図１０に示すように、ガラス基板１０１からのＮａ（ナトリウム）等のアルカリ金属不純物の拡散を防止するためにガラス基板１０１上にＳｉＮx膜（窒化シリコン膜）１０２を形成し、さらにその上にＴＦＴ等を形成するための下地としてＳｉＯy膜（酸化シリコン膜）１０３を形成し、ＳｉＯy／ＳｉＮxの下地絶縁膜１０４を形成する技術が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のアクティブマトリクス基板及び電気光学装置に関する技術では、以下の課題が残されている。すなわち、ガラス基板とＳｉＯy膜とＳｉＮx膜とは、可視光での屈折率がそれぞれ１．５４、１．４６、１．９０と異なるため、それぞれの界面で光が反射し干渉が生じてしまう。したがって、このような技術をＬＣＤ（液晶表示装置）に適用すると、ＬＣＤが色づく原因となるおそれがあった。なお、ＳｉＮx膜を厚くすれば干渉が起き難くなるが、生産性を低下させてしまうという不都合があった。
【０００５】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、基板からの不純物拡散を防ぐために形成した絶縁膜に起因する色付きを抑制することができるアクティブマトリクス基板とその製造方法、及び電気光学装置とその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明のアクティブマトリクス基板は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線の交差に対応してマトリクス状に配置された画素電極及びスイッチング素子とを有する電気光学装置であって、前記画素電極及び前記スイッチング素子は、基板上に下地絶縁膜を介して設けられ、該下地絶縁膜は、前記基板上に該基板と異なる一定の屈折率を有する第１の絶縁膜を備え、前記基板と前記第１の絶縁膜との間には、基板側から第１の絶縁膜側に向けて屈折率が基板の屈折率から第１の絶縁膜の屈折率に漸次又は段階的に変わっている第２の絶縁膜が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
そして、本発明のアクティブマトリクス基板の製造方法は、複数の走査線と、複数のデータ線と、前記走査線と前記データ線の交差に対応してマトリクス状に配置された画素電極及びスイッチング素子とを有する電気光学装置の製造方法であって、基板上に下地絶縁膜を形成する工程と、前記下地絶縁膜上に前記画素電極及び前記スイッチング素子を形成する工程とを備え、前記下地絶縁膜を形成する工程は、前記基板上に該基板と異なる一定の屈折率を有する第１の絶縁膜を形成する工程と、前記第１の絶縁膜を形成する工程前に前記基板上に屈折率を基板の屈折率から第１の絶縁膜の屈折率に漸次又は段階的に変えた第２の絶縁膜を形成する工程とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
これらのアクティブマトリクス基板及びアクティブマトリクス基板の製造方法では、基板上に屈折率を基板の屈折率から第１の絶縁膜の屈折率に漸次又は段階的に変えた第２の絶縁膜を形成するので、基板と第１の絶縁膜との急峻な屈折率の変化をこれらの傾斜材料である第２の絶縁膜によって緩和することでき、光の反射・干渉による色付きを抑制することができる。
【０００９】
また、本発明のアクティブマトリクス基板は、前記第１の絶縁膜上に該第１の絶縁膜と異なる一定の屈折率を有する第３の絶縁膜を備え、該第３の絶縁膜と前記第１の絶縁膜との間には、第１の絶縁膜側から第３の絶縁膜側に向けて屈折率が第１の絶縁膜の屈折率から第３の絶縁膜の屈折率に漸次又は段階的に変わっている第４の絶縁膜が形成されていることが好ましい。
【００１０】
そして、本発明のアクティブマトリクス基板の製造方法は、前記下地絶縁膜を形成する工程が、前記第１の絶縁膜上に該第１の絶縁膜と異なる一定の屈折率を有する第３の絶縁膜を形成する工程と、第３の絶縁膜を形成する工程前に前記第１の絶縁膜側から第３の絶縁膜側に向けて屈折率を第１の絶縁膜の屈折率から第３の絶縁膜の屈折率に漸次又は段階的に変えた第４の絶縁膜を形成する工程とを備えていることが好ましい。
【００１１】
これらのアクティブマトリクス基板及びアクティブマトリクス基板の製造方法では、第１の絶縁膜側から第３の絶縁膜側に向けて屈折率を第１の絶縁膜の屈折率から第３の絶縁膜の屈折率に漸次又は段階的に変えた第４の絶縁膜を形成するので、第３の絶縁膜と第１の絶縁膜との急峻な屈折率の変化をこれらの傾斜材料である第４の絶縁膜によって緩和することでき、光の反射・干渉による色付きを基板との間で生じるものだけでなく、第３の絶縁膜との間で生じるものも抑制することができる。
【００１２】
また、本発明のアクティブマトリクス基板は、前記基板がガラス基板とされ、前記第１の絶縁膜が窒化シリコン膜とされることが好ましい。
このアクティブマトリクス基板では、基板がガラス基板とされ、第１の絶縁膜が窒化シリコン膜とされるので、ガラス基板中のＮａ等のアルカリ金属不純物の拡散を窒化シリコン膜の第１の絶縁膜によって色付きを抑えた状態で防止することができる。
【００１３】
また、本発明のアクティブマトリクス基板の製造方法は、前記基板をガラス基板とし、前記第１の絶縁膜を窒化シリコン膜とし、前記第２の絶縁膜を形成する工程は、ＳｉＨ4、Ｎ2Ｏ、ＮＨ3、Ｈ2及びＮ2を反応ガスとしたＣＶＤ法で行われ、ＳｉＨ4の流量を一定にした状態で、Ｎ2Ｏの流量に対してＮＨ3、Ｈ2及びＮ2の流量を相対的に漸次又は段階的に増やしながら第２の絶縁膜を成膜することが好ましい。
【００１４】
このアクティブマトリクス基板の製造方法では、ＳｉＨ4の流量を一定にした状態で、Ｎ2Ｏの流量に対してＮＨ3、Ｈ2及びＮ2の流量を相対的に漸次又は段階的に増やしながら第２の絶縁膜を成膜するので、第２の絶縁膜中のＯ（酸素）成分が徐々に減少すると共にＮ（窒素）成分が増加し、酸化シリコンから窒化シリコンへと徐々に成分が変化する。すなわち、酸化シリコンの屈折率（酸化シリコンはガラス基板の屈折率に近い）から窒化シリコンの屈折率まで屈折率が徐々に変化する第２の絶縁膜を流量調整だけで容易に成膜することができる。
【００１５】
また、本発明のアクティブマトリクス基板は、前記基板がガラス基板とされ、前記第１の絶縁膜が窒化シリコン膜とされるとともに前記第３の絶縁膜が酸化シリコン膜とされることが好ましい。
このアクティブマトリクス基板では、第３の絶縁膜が酸化シリコン膜とされるので、第３の絶縁膜上にアモルファスシリコンを形成でき、レーザアニールでポリシリコンの半導体層を形成して、ＴＦＴ等のスイッチング素子を形成することが容易となる。
【００１６】
また、本発明のアクティブマトリクス基板の製造方法は、前記基板をガラス基板とし、前記第１の絶縁膜を窒化シリコン膜とするとともに前記第３の絶縁膜を酸化シリコン膜とし、前記第４の絶縁膜を形成する工程は、ＳｉＨ4、Ｎ2Ｏ、ＮＨ3、Ｈ2及びＮ2を反応ガスとしたＣＶＤ法で行われ、ＳｉＨ4の流量を一定にした状態で、Ｎ2Ｏの流量に対してＮＨ3、Ｈ2及びＮ2の流量を相対的に漸次又は段階的に減らしながら第４の絶縁膜を成膜することが好ましい。
【００１７】
このアクティブマトリクス基板の製造方法では、ＳｉＨ4の流量を一定にした状態で、Ｎ2Ｏの流量に対してＮＨ3、Ｈ2及びＮ2の流量を相対的に漸次又は段階的に減らしながら第４の絶縁膜を成膜するので、第４の絶縁膜中のＮ（窒素）成分が徐々に減少すると共にＯ（酸素）成分が増加し、窒化シリコンから酸化シリコンへと徐々に成分が変化する。すなわち、窒化シリコンの屈折率から酸化シリコンの屈折率まで屈折率が徐々に変化する第４の絶縁膜を流量調整だけで容易に成膜することができる。
【００１８】
本発明の電気光学装置は、互いに対向する一対の基板間に電気光学材料を有する電気光学装置であって、前記一対の基板のうちの一方が、上記本発明のアクティブマトリクス基板であることを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置の製造方法は、互いに対向する一対の基板間に電気光学材料を有する電気光学装置の製造方法であって、前記一対の基板のうちの一方が、アクティブマトリクス基板とされ、該アクティブマトリクス基板は、上記本発明のアクティブマトリクス基板の製造方法により作製されることを特徴とする。
【００１９】
これらの電気光学装置の製造方法及び電気光学装置では、上記本発明のアクティブマトリクス基板の製造方法及びアクティブマトリクス基板を用いることにより、基板からの不純物拡散を防止しつつ色付きを抑えた表示品位の高い液晶装置等の電気光学装置を実現することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る一実施形態を、図１から図９を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の液晶装置（電気光学装置）の画像表示領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。図２はデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板（アクティブマトリクス基板）における隣接する複数の画素群の平面図である。
【００２１】
［液晶装置要部の構成］
本実施形態のＴＦＴアレイ基板（アクティブマトリクス基板）７は、ＴＦＴ駆動によるアクティブマトリクス駆動方式の電気光学装置である液晶装置に用いられるものである。図１に示すように、このＴＦＴアレイ基板７において、画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素は、画素電極１と当該画素電極１を制御するためのデュアルゲート構造のＴＦＴ（スイッチング素子）２とからなり、画像信号を供給するデータ線３が当該ＴＦＴ２のソース領域に電気的に接続されている。データ線３に書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線３同士に対して、グループ毎に供給するようにしても良い。また、ＴＦＴ２のゲート電極に走査線４が電気的に接続されており、所定のタイミングで走査線４に対してパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極１は、ＴＦＴ２のドレイン領域に電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ２を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線３から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。
【００２２】
なお、ＴＦＴ２は、２つのＴＦＴ２ａ、２ｂが互いのソース領域及びドレイン領域を共通にして直列に接続されているデュアルゲート構造を有している。
このような複数ゲート構造の場合、それぞれのゲート電極となる走査線には同一の信号が印加されるようになっており、チャネルとソース−ドレイン領域接合部のリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することができるものである。
【００２３】
画素電極１を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板（後述する）に形成された対向電極（後述する）との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光が変調し、階調表示を可能にする。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極１と対向電極との間に形成される液晶容量と並列に補助容量としての蓄積容量５を付加する。例えば画素電極１の電圧は、蓄積容量５によりソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ保持される。これにより、保持特性はさらに改善され、コントラスト比の高い液晶装置が実現できる。なお、本実施の形態では、蓄積容量５を形成する方法として、半導体層との間で容量を形成するための配線である容量線６を設けている。
【００２４】
図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板７上には、インジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide, 以下、ＩＴＯと略記する）等の透明導電膜からなる複数の画素電極１（輪郭を破線で示す）がマトリクス状に配置されており、画素電極１の紙面縦方向に延びる辺に沿ってデータ線３（輪郭を２点鎖線で示す）が設けられ、紙面横方向に延びる辺に沿って走査線４及び容量線６（ともに輪郭を実線で示す）が設けられている。すなわち、画素電極１は、走査線４とデータ線３で区画された画素領域に形成されている。
【００２５】
本実施の形態において、ポリシリコン膜からなる半導体層８（輪郭を１点鎖線で示す）には、データ線３と走査線４との交差点の近傍でＵ字状に形成されたＵ字状部８ａが形成されている。すなわち、Ｕ字状部８ａは、走査線４と２度交差して、２つのチャネル領域を形成している。そして、Ｕ字状部８ａは、Ｕ字状部８ａの一端が隣接するデータ線３の方向（紙面右方向）及び当該データ線３に沿う方向（紙面上方向）に長く延びている。
【００２６】
半導体層８のＵ字状部８ａの両端にコンタクトホール９，１０が形成され、一方のコンタクトホール９はデータ線３と半導体層８のソース領域とを電気的に接続するソースコンタクトホールとなり、他方のコンタクトホール１０はドレイン電極１１（輪郭を２点鎖線で示す）と半導体層８のドレイン領域とを電気的に接続するドレインコンタクトホールとなっている。
【００２７】
また、ドレイン電極１１上のドレインコンタクトホール１０が設けられた側と反対側の端部には、ドレイン電極１１と画素電極１とを電気的に接続するための画素コンタクトホール１２が形成されている。
【００２８】
本実施の形態におけるＴＦＴ２は、半導体層８のＵ字状部８ａで走査線４を２回交差しており、前述したように、１つの半導体層上に２つのゲートを有するＴＦＴ、いわゆるデュアルゲート型ＴＦＴを構成する。また、容量線６は走査線４に沿って紙面横方向に並ぶ画素を貫くように延びるとともに、分岐した一部６ａがデータ線３に沿って紙面縦方向に延びている。そこで、図２及び図５に示すように、ともにデータ線３に沿って長く延びる半導体層８（下部電極４６）と容量線６とがゲート絶縁層４４を挟んで、蓄積容量５が形成されている。
なお、半導体層８は、ガラス基板４１の上に下地絶縁膜４２を介して設けられているが、下地絶縁膜４２の詳細な構成については製造方法とともに後述する。
【００２９】
［液晶装置の全体構成］
次に、本実施形態のＴＦＴアレイ基板７を用いた液晶装置４０の全体構成について図３及び図４を用いて説明する。
【００３０】
図３及び図４において、ＴＦＴアレイ基板７の上には、シール材２８がその縁に沿って設けられており、その内側に並行して額縁としての遮光膜２９が設けられている。シール材２８の外側の領域には、データ線駆動回路３０及び外部回路接続端子３１がＴＦＴアレイ基板７の一辺に沿って設けられており、走査線駆動回路３２がこの一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。走査線４に供給される走査信号遅延が問題にならないのならば、走査線駆動回路３２は片側だけでも良いことは言うまでもない。また、データ線駆動回路３０を画像表示領域の辺に沿って両側に配列してもよい。例えば、奇数列のデータ線３は画像表示領域の一方の辺に沿って配設されたデータ線駆動回路から画像信号を供給し、偶数列のデータ線３は前記画像表示領域の反対側の辺に沿って配設されたデータ線駆動回路から画像信号を供給するようにしてもよい。このようにデータ線３を櫛歯状に駆動するようにすれば、データ線駆動回路の占有面積を拡張することができるため、複雑な回路を構成することが可能となる。さらに、ＴＦＴアレイ基板７の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路３２間をつなぐための複数の配線３３が設けられている。また、対向基板１５のコーナー部の少なくとも１箇所には、ＴＦＴアレイ基板７と対向基板１５との間で電気的導通をとるための導通材３４が設けられている。そして、シール材２８とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板１５が当該シール材２８によりＴＦＴアレイ基板７に固着されている。
【００３１】
［液晶装置要部の製造プロセス］
次に、本実施形態における液晶装置要部の製造プロセスについて、図５から図９を参照して説明する。
図５及び図６においては、画素内のＴＦＴ２（ＮチャネルＴＦＴ）及び蓄積容量５の製造工程を説明するものである。
【００３２】
図５の（ａ）に示されるように、第１工程として、ガラス基板４１上に下地絶縁膜４２を形成する。この下地絶縁膜４２は、４層の絶縁層から構成され、まず、図６の（ａ）に示すように、第１中間絶縁層（第２の絶縁膜）４２ａをプラズマＣＶＤ法によりガラス基板４１上に１０ｎｍの厚さだけ成膜する。このとき、第１中間絶縁層４２ａは、図７に示すように、ガラス基板４１の屈折率１．５４に近い１．４６（ＳｉＯyの屈折率）から徐々に屈折率が大きくなり最終的には屈折率１．９０（ＳｉＮxの屈折率）となるように成膜される。すなわち、ＳｉＨ4、Ｎ2Ｏ、ＮＨ3、Ｈ2及びＮ2を反応ガスとしたプラズマＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）法で成膜が行われ、図８に示すように、ＳｉＨ4の流量を一定にした状態で、Ｎ2Ｏの流量を漸次減らすとともにＮＨ3、Ｈ2及びＮ2の流量を漸次に増やしながら第１中間絶縁層４２ａを成膜する。したがって、第１中間絶縁層４２ａ中のＯ成分が徐々に減少すると共にＮ成分が増加し、ＳｉＯyからＳｉＮxへと徐々に成分が変化し、ＳｉＯyの屈折率からＳｉＮxの屈折率まで屈折率が徐々に変化する第１中間絶縁層４２ａがガスの流量調整だけで容易に得られる。
【００３３】
次に、第１中間絶縁層４２ａ上に、図６の（ｂ）に示すように、ガラス基板４１からのＮａ等のアルカリ金属不純物に対する拡散防止層としてＳｉＮx層（窒化シリコン層（第１の絶縁膜））４２ｂを５０ｎｍの厚さだけ続けて成膜する。なお、ＳｉＮx層４２ｂが２０ｎｍ以上であれば、アルカリ金属不純物に対する十分なパッシベーション効果がある。
【００３４】
さらに、ＳｉＮx層４２ｂ上に、図６の（ｃ）に示すように、第２中間絶縁層（第４の絶縁膜）４２ｃを続けて１００ｎｍの厚さだけ成膜する。このとき、第２中間絶縁層４２ｃは、図７に示すように、ＳｉＮx層４２ｂの屈折率１．９０から徐々に屈折率が小さくなり最終的には屈折率１．４６（ＳｉＯyの屈折率）となるように成膜される。すなわち、プラズマＣＶＤ法において、図８に示すように、ＳｉＨ4の流量を一定にした状態で、ＮＨ3、Ｈ2及びＮ2の流量を漸次減らすとともにＮ2Ｏの流量を漸次に増やしながら第２中間絶縁層４２ｃを成膜する。したがって、第２中間絶縁層４２ｃ中のＯ成分が徐々に増加すると共にＮ成分が減少し、ＳｉＮxからＳｉＯyへと徐々に成分が変化し、ＳｉＮxの屈折率からＳｉＯyの屈折率まで屈折率が徐々に変化する第２中間絶縁層４２ｃが得られる。
【００３５】
そして、最後に、第２中間絶縁層４２ｃ上に、図６の（ｄ）に示すように、後述するアモルファスシリコンを積層するための下地としてＳｉＯy層（酸化シリコン層（第３の絶縁膜））４２ｄを１００ｎｍの厚さだけ続けて成膜する。したがって、下地絶縁膜４２は、第１中間絶縁層４２ａ、ＳｉＮx層４２ｂ、第２中間絶縁層４２ｃ及びＳｉＯy層４２ｄの４層が順次連続成膜されて構成される。なお、下地絶縁膜４２全体の厚さは、従来のＳｉＯy／ＳｉＮxの下地絶縁膜１０４と同様に設定されている。
【００３６】
次に、上記のように形成した下地絶縁膜４２上に、図５の（ｂ）に示すように、第２工程としてアモルファスのシリコン層を積層する。その後、シリコン層に対して例えばレーザアニール処理等の加熱処理を施すことにより、アモルファスのシリコン層を再結晶させ、結晶性のポリシリコン層である半導体層８を形成する。
【００３７】
次に、図２、図５の（ｃ）に示されるように、第３工程として、第２工程で形成された半導体層８をパターニングする。このとき、半導体層８には、図２に示すように、後述する工程で形成するソースコンタクトホール９とドレインコンタクトホール１０との間に、後述する工程で形成する走査線４を２度交差するＵ字状部８ａを形成しておく。
【００３８】
さらに、半導体層８の上にプラズマＣＶＤ法により酸化シリコン膜のゲート絶縁層４４を積層する。このゲート絶縁層４４の厚さは、例えば５０〜１５０ｎｍ程度である。
【００３９】
そして、図５の（ｄ）に示されるように、第４工程として、表示領域のうち、接続部４５及び蓄積容量５の下部電極４６となるべき領域以外の領域をレジスト４７ａでマスク処理する。すなわち、ゲート絶縁層４４上の少なくともＴＦＴ２になる領域に、レジスト４７ａをマスクとしてパターン形成する。そして、マスク処理後、ドナーとして、例えばリンイオンＰ+（不純物）をイオン注入装置でゲート絶縁層４４を通過させながら半導体層８にドーピングする。この第３工程により、上記接続部４５及び下部電極４６が形成される。このイオン注入は、半導体層８を蓄積容量５の電極とするために、ポリシリコン層の低抵抗化を行うものである。このときのイオン注入は、注入エネルギーが８０ｋｅＶ程度で、ドーズ量が３×１０14〜５×１０15／ｃｍ2程度のドーピング条件で行われる。
【００４０】
次に、レジスト４７ａを除去し、ＨＦを用いない前洗浄を行った後、第５工程として、図５の（ｅ）に示すように、ゲート絶縁層４４上の少なくともＴＦＴ２になる領域を除いて選択的にレジスト４７ｂをマスクとしてパターン形成する。さらに、イオン注入装置で、レジスト４７ｂがない領域にドナーとしてのＰ+（不純物）をゲート絶縁層４４を通過させながら半導体層８にドーピングする。
【００４１】
このイオン注入は、表示領域におけるＴＦＴ２のしきい値電圧の調整を行うものであり、注入エネルギーが２０〜８０ｋｅＶで、ドーズ量が１×１０11〜１×１０13／ｃｍ2程度のドーピング条件で行われる。このイオン注入により、ＴＦＴ２になる領域の半導体層８にはＰ+が添加される。
【００４２】
次に、図５の（ｆ）に示されるように、第６工程として、上記Ｐ+イオンをドーピング後、レジスト４７ｂを剥離し、その後、走査線４並びに容量線６を形成する。これらの形成は、例えば、金属をスパッタ又は真空蒸着した後、レジストで当該走査線等のパターンを形成し、走査線等に供される部分以外をドライエッチングすることにより行う。
【００４３】
そして、当該走査線４並びに容量線６の形成後、表示領域内の下部電極４６に相当する領域に夫々レジスト４８を塗布してマスク処理した後、再度、Ｐ+イオンをドーピングする。このときのドーピング条件は、例えば、31Ｐのドーズ量が５×１０14〜７×１０14／ｃｍ2程度であり、エネルギーとしては、８０ｋｅＶ程度必要とされる。上側電極へのドーピングは下部電極への注入量に比べて少ない。以上の第６工程により、ＴＦＴ２のチャネル領域５０の両側にソース領域４９とドレイン領域５１とが形成される。
【００４４】
最後に、図５の（ｇ）に示されるように、第７工程として、レジスト４８を剥離した後、第１層間絶縁層５２を積層し、その後、コンタクトホール９及び１０に対応するコンタクトホールとなる位置を開孔し、アルミニウムを蒸着した後に、各電極のパターンをレジストでパターニングしてドライエッチングにより、ドレイン電極１１並びにデータ線３を形成する。
【００４５】
その後、第２層間絶縁層５３を積層して画素コンタクトホール１２となる位置を開孔し、その上の所定の領域に画素電極１を蒸着等により形成して図１及び図２に示すＴＦＴ２が完成する。その後は、対向基板１５に対向電極を形成し、図４に示すように、当該ＴＦＴアレイ基板７と対向基板１５との間に液晶１６を充填する等の処理を経て液晶装置４０が完成する。
【００４６】
また、第４工程において、ゲート絶縁膜４４形成後にＰ+イオンを注入するので、半導体層８がイオン注入により破損することが少なく、さらに高いエネルギーでイオン注入を行うので、短時間で接続部４５及び下部電極４６を製造することができる。さらに、コンタクトホール１２及び１０により画素電極１との導通を図るので、ドレイン領域５１と接続部４５と画素電極１とを電気的に確実に接続することができる。
【００４７】
本実施形態のＴＦＴアレイ基板７及びその製造方法では、ガラス基板４１上に屈折率をガラス基板４１の屈折率からＳｉＮx層４２ｂの屈折率に漸次変えた第１中間絶縁層４２ａを形成するので、ガラス基板４１とＳｉＮx層４２ｂとの急峻な屈折率の変化をこれらの傾斜材料である第１中間絶縁層４２ａによって緩和することでき、光の反射・干渉による色付きを抑制することができる。
【００４８】
また、ＳｉＮx層４２ｂ側からＳｉＯy層４２ｄ側に向けて屈折率をＳｉＮx層４２ｂの屈折率からＳｉＯy層４２ｄの屈折率に漸次変えた第２中間絶縁層４２ｃを形成するので、ＳｉＯy層４２ｄとＳｉＮx層４２ｂとの急峻な屈折率の変化もこれらの傾斜材料である第２中間絶縁層４２ｃによって緩和することでき、ＳｉＮx層４２ｂとＳｉＯy層４２ｄとの間で生じる光の反射・干渉による色付きも抑制することができる。
【００４９】
なお、上記実施形態では、屈折率が漸次変化する第１中間絶縁層４２ａ及び第２中間絶縁層４２ｃを形成したが、屈折率を段階的に変化させた第１中間絶縁層及び第２中間絶縁層を形成しても良い。すなわち、プラズマＣＶＤによるガスの流量を段階的に変化させることにより、図９に示すように、ガラス基板４１上に屈折率をガラス基板４１の屈折率からＳｉＮx層４２ｂの屈折率に段階的に変えた第１中間絶縁層４２ａを形成するとともに、ＳｉＮx層４２ｂ側からＳｉＯy層４２ｄ側に向けて屈折率をＳｉＮx層４２ｂの屈折率からＳｉＯy層４２ｄの屈折率に段階的に変えた第２中間絶縁層４２ｃを形成する。この場合も、第１中間絶縁層４２ａ及び第２中間絶縁層４２ｃが、階段状に屈折率が変化しており、ガラス基板４１とＳｉＮx層４２ｂとの間及びＳｉＮx層４２ｂとＳｉＯy層４２ｄとの間の急峻な屈折率変化を緩和することができ、色付きを抑えることができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、基板上に屈折率を基板の屈折率から第１の絶縁膜の屈折率に漸次又は段階的に変えた第２の絶縁膜を形成するので、基板と第１の絶縁膜との急峻な屈折率の変化をこれらの傾斜材料である第２の絶縁膜によって緩和することでき、光の反射・干渉による色付きを抑制することができる。すなわち、アルカリ金属不純物の拡散防止層としてガラス基板と屈折率が異なる第１の絶縁膜をガラス基板上に形成しても、その間に介在する第２の絶縁膜で色付きを抑えて高品質な表示が可能な液晶装置等を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る一実施形態における液晶装置の等価回路図である。
【図２】  本発明に係る一実施形態における液晶装置の画素構成を示す要部の拡大平面図である。
【図３】  本発明に係る一実施形態における液晶装置の全体構成を示す平面図である。
【図４】  図３のＨ−Ｈ線矢視断面図である。
【図５】  本発明に係る一実施形態における液晶装置のＴＦＴ及び蓄積容量の製造工程を工程順に示す断面図（図２のＡ−Ａ線矢視断面）である。
【図６】  本発明に係る一実施形態における液晶装置のＴＦＴ及び蓄積容量の製造工程のうち第１工程を工程順に示す断面図である。
【図７】  本発明に係る一実施形態における液晶装置のＴＦＴ及び蓄積容量の製造工程のうち第１工程において、下地絶縁膜各層の厚さと屈折率を示すグラフである。
【図８】  本発明に係る一実施形態における液晶装置のＴＦＴ及び蓄積容量の製造工程のうち第１工程において、プラズマＣＶＤによる各反応ガスの流量変化を示すグラフである。
【図９】  本発明に係る一実施形態の他の例における液晶装置のＴＦＴ及び蓄積容量の製造工程のうち第１工程において、下地絶縁膜各層の厚さと屈折率を示すグラフである。
【図１０】  本発明に係る従来例における液晶装置等のアクティブマトリクス基板において、ガラス基板上の下地絶縁膜を示す断面図である。
【符号の説明】
１  画素電極
２  ＴＦＴ（スイッチング素子）
３  データ線
４  走査線
７  ＴＦＴアレイ基板（アクティブマトリクス基板）
８  半導体層
１５  対向基板
４０  液晶装置（電気光学装置）
４１  ガラス基板（基板）
４２  下地絶縁膜
４２ａ  第１中間絶縁層（第２の絶縁膜）
４２ｂ  ＳｉＮx層（第１の絶縁膜）
４２ｃ  第２中間絶縁層（第４の絶縁膜）
４２ｄ  ＳｉＯy層（第３の絶縁膜）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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