(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に陽極酸化可能な金属からなる導体層を形成する工程と、該導体層を所定の形状にエッチングする工程と、該導体層に第１の酸化膜を所定の厚さ形成した後で、該導体層に第２の酸化膜を陽極酸化により形成する工程と、該基板を洗浄する工程とを含み、該第１の酸化膜は該洗浄により除去され、該第２の酸化膜は該洗浄により除去されずに該導体層を覆うように該導体層上に残ることを特徴とする薄膜装置の製造方法。
【請求項２】
該陽極酸化可能な金属は、Ａｌ、Ｔａ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｔａ、Ａｌ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｎｄ、Ａｌ−Ｐｄ、Ａｌ−Ｗ、Ａｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｔｉ−Ｂ、Ａｌ−Ｓｃ、Ａｌ−Ｙ、Ａｌ−Ｐｔ、Ａｌ−Ｐａのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の薄膜装置の製造方法。
【請求項３】
該第１の酸化膜は、該陽極酸化可能な金属の表面に形成された自然酸化膜及び水和膜の一方からなることを特徴とする請求項１に記載の薄膜装置の製造方法。
【請求項４】
該第１の酸化膜の厚さが５０ｎｍ〜１００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の薄膜装置の製造方法。
【請求項５】
該洗浄工程は２００ＫＨｚ以上の超音波を用いて行われることを特徴とする請求項１に記載の薄膜装置の製造方法。
【請求項６】
前記薄膜装置が薄膜トランジスタを含む基板であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜装置の製造方法。
【請求項７】
該第２の酸化膜を形成した後に、該基板上に絶縁膜を形成する工程と、該基板に半導体層を形成する工程とをさらに含み、該導体層をエッチングする工程はゲート電極及びゲート配線を形成することを特徴とする請求項６に記載の薄膜装置の製造方法。
【請求項８】
該導体層を形成する前に、該基板に半導体層を形成する工程と、該基板上に絶縁膜を形成する工程とをさらに含み、該導体層をエッチングする工程はゲート電極及びゲート配線を形成することを特徴とする請求項６に記載の薄膜装置の製造方法。
【請求項９】
該導体層をエッチングする工程は、該基板に対して平行な上面と傾斜する側面とをもったゲート電極を形成することを特徴とする請求項１に記載の薄膜装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば液晶パネルの薄膜トランジスタを含む基板などの薄膜装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、アクティブマトリクス駆動の液晶パネルが進歩している。液晶パネルは一対の対向する基板の間に液晶を挟持してなり、一方の基板には透明な共通電極が設けられ、他方の基板には複数の微小な画素電極が設けられている。他方の基板は、画素電極とともに、ゲートバスライン、ドレインバスライン、及び薄膜トランジスタを含む。
【０００３】
薄膜トランジスタを含む基板の製造においては、絶縁基板上にゲートバスライン、ゲート電極及び蓄積容量電極が形成され、ゲートバスライン等を絶縁層で覆い、その上に半導体層を形成し、その上にチャンネル保護膜を設けて絶縁層で覆った後で、ソース電極、ドレイン電極、及びドレインバスラインを形成する。さらにその上に絶縁層を設け、その上に画素電極を形成する。画素電極は絶縁層に穴あけをしてソース電極と接続される。このように、薄膜トランジスタを含む基板は、ゲートバスライン、ドレインバスライン、薄膜トランジスタ、及び画素電極等を導電層や絶縁層を積層しながら作られる。
【０００４】
液晶パネルは、さらに高い解像度や高開口率をもつことが要求されている。そのために、ゲートバスラインやゲートバスラインに電気的に接続されたゲート電極等をより高密度に配置することが要求され、そのためにはゲートバスラインをより細く形成し且つ抵抗を低くする必要がある。また、表示の高い品質を維持するためには、基板上にゲートバスラインと同じ層で蓄積容量電極を作ることが行われる。また、オーバーラップするゲート電極とソース電極間には寄生容量が形成されるが、表示の高い品質を維持するためには、そのような寄生容量を低減することが必要である。これらの要求を満足しつつ、高歩留りの確保を行わなければならない。
【０００５】
液晶パネルは情報機器のディスプレイとして使用されるばかりでなく、ＰＤＡや、ビューファインダー、プロジェクター等においても使用される。これらの液晶パネルは比較的に小型であるが、さらにより軽量で高精細な液晶パネルが求められる。近年このような液晶パネルにおいて、ドライバー一体形成が可能な低温多結晶Ｓｉ薄膜トランジスタを適用する必要も生じてきた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
バスラインの細線化及び低抵抗化を同時に満たそうとすると、バスラインの幅を細くし且つバスラインの厚さ（又は高さ）を大きくする必要がある。基板上に形成されたゲートバスラインの厚さを大きくすると、ゲートバスラインと絶縁層を介して重なる部分をもつドレインバスラインを形成する時に、ドレインバスラインはゲートバスラインと重なる位置で急激に屈曲することになり、ゲートバスラインの上方サイドエッジに相当する位置で段切れやエッチング残さが生じてしまい、断線や点欠陥となる問題が生じる。
【０００７】
ゲートバスラインの膜厚を厚くしたときに生じるドレインバスラインの段切れやエッチング残さ等を防止するためには、ドレインバスラインの屈曲を緩和するように、ゲートバスラインの上方サイドエッジが滑らかになるようにゲートバスラインの側面を基板に対して傾斜させるのが好ましい。
【０００８】
しかし、ゲートバスラインを通常の等方性エッチングで形成すると、ゲートバスラインの上方サイドエッジは滑らかにならない。本願の発明者は、マスクのベーキング温度とオーバーエッチング時間を最適化することによって、全てのゲートバスラインの側面の傾斜ががほぼ所定の角度内になることを見出した。ゲートバスラインの側面を傾斜させることによって、ゲートバスラインの上方サイドエッジが滑らかになり、その上に形成されるドレインバスラインの段切れを防ぎ、断線や点欠陥を無くすことができる。
しかし、ゲートバスラインの側面を傾斜させるエッチング条件においては、エッチング時に発生する反応ガスや、エッチング液の劣化や、マスクのベーキング温度の面内バラツキがあるので、ゲートバスラインの側面の傾斜の角度にバラツキが生じることがある。ゲートバスラインの側面の傾斜の角度のバラツキは平均値的には満足できるものであるが、一部のゲートバスラインが過度に細くなったり、あるいは傾斜が緩くて基板に沿って裾を引くような形状になったりするものができた。これはゲートバスラインとともに形成されるゲート電極や蓄積容量電極についても同様である。
【０００９】
ゲートバスラインの側面の傾斜が緩くて基板に沿って裾を引くような形状になると、ゲートバスラインの基板に近い部分の面積が大きくなるめに、隣接位置にある他のゲートバスラインやゲート電極等に接触し、同層短絡が生じたり、ソース電極及びドレイン電極とゲート電極との間に必要以上のオーバーラップを生じることになり、寄生容量の増加の原因となった。また、チャンネル保護膜をゲートを利用した背面露光により形成する場合、チャンネル保護膜の形状もゲートの形状に合わせて異常な形状になることがあった。調査の結果、エッチング不良のほとんどがゲートバスライン及びゲートバスラインと電気的に接続されたゲート電極やゲート端子取出し部等の密集する部分に発生することが分った。さらに、このような液晶表示装置では、バスラインの抵抗の低減を図るためには、配線材料として例えばアルミニウム又はアルミニウムを主成分とした金属材料が好ましい。このような金属材料は例えばスパッタリングによりガラス基板上に成膜され、その後エッチング等により所定の形状にパターニングされる。しかし、成膜前のスパッタチャンバのベース真空度が十分に低くないと、アルミニウム又はアルミニウムを主成分とした金属は、その後の熱履歴により表面にヒロックを生じやすく、これがアルミニウムのバスラインの上部に設けられたデバイスを破壊する要因となってしまう。
【００１０】
さらに、多結晶Ｓｉ薄膜トランジスタ（ｐ−ＳｉＴＦＴ）は非晶質Ｓｉ薄膜トランジスタ（ａ−ＳｉＴＦＴ）の約１００倍の移動度をもつことから、周辺回路や超小型ＴＦＴを形成できるなど、ａ−ＳｉＴＦＴでは達成できない液晶パネルを作製できる。しかるに、ｐ−ＳｉＴＦＴはオン電流値が高いものの、オフ電流値も高いため、電流リークが大きく、パネル製作後に点欠点を生じやすく、ｐ−ＳｉＴＦＴで製作した周辺回路は消費電力の大きいものとなってしまうという問題点がある。
【００１１】
そこで、オフ電流値を下げる目的で、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain ）構造によりゲート周りにオフセットを作り込む提案がなされている。例えば、半導体層のチャンネル部分には不純物ドーピングを行わず、半導体層のチャンネル部分の外側の部分には不純物ドーピングを行ってＨＤＤ（Heavy Doped Drain ）を形成し、ソース電極及びドレイン電極とする。このとき、チャンネル部分とソース電極及びドレイン電極との間の微小な領域に、ソース電極及びドレイン電極の部分よりも軽度な不純物ドーピングを行ってＬＤＤを形成し、オフセットとする。
【００１２】
例えば、特開平７−２３５６８０号公報は、そのようなオフセットを形成した薄膜トランジスタの製造方法を開示している。この製造方法は、絶縁基板上に半導体層を形成し、この半導体層の上に底面が広がった（傾斜した側面を有する）ゲート電極を形成し、このゲート電極をマスクとして半導体層に不純物をドーピングし、その後で傾斜した側面をエッチングする工程を含む。ゲート電極の厚い部分は比較的に不純物を通さないが、ゲート電極の傾斜した側面の部分は少しだけ不純物を通し、よって半導体層のゲート電極の傾斜した側面で覆われた部分がＬＤＤ、すなわちオフセットとなる。しかし、この従来技術では、ゲート電極は不純物がゲート電極を通過する材料で形成されなければならない。従って、この従来技術の製造方法ではゲート電極として使用する材料が限定され、ゲート電極及びゲートバスラインを形成するのに適しているアルミニウム等を使用することができない。しかも、不純物がゲート電極の厚い部分も通る可能性があり、するとチャンネルの性能が損なわれる。
【００１３】
本発明の目的は、上記問題点を解決することであり、滑らかな形状をもった複数のバスライン及び該バスラインに電気的に接続された接続部分を備えた薄膜装置の製造方法及び薄膜装置を提供することである。本発明の他の目的はバスラインの表面のヒロックの発生を防止し、バスラインの上部に設けられたデバイスの破壊を防止できるようにした薄膜装置の製造方法を提供することである。本発明の他の目的はＬＤＤ構造を適切に形成することのできる薄膜装置の製造方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明による薄膜装置の製造方法は、基板上に陽極酸化可能な金属からなる導体層を形成する工程と、該導体層を所定の形状にエッチングする工程と、該導体層に第１の酸化膜を所定の厚さ形成した後で、該導体層に第２の酸化膜を陽極酸化により形成する工程と、該基板を洗浄する工程とを含み、該第１の酸化膜は該洗浄により除去され、該第２の酸化膜は該洗浄により除去されずに該導体層を覆うように該導体層上に残ることを特徴とするものである。
【００１５】
この製造方法によれば、陽極酸化可能な金属からなる導体層はゲート電極及びゲートバスラインを形成するものである。この導体層には、第１の酸化膜及び第２の酸化膜が積層して形成される。第２の酸化膜はこの導体層を形成する金属の陽極酸化膜であり、第１の酸化膜の下に形成される。第１の酸化膜は第２の酸化膜の表面に位置するようになる。第１の酸化膜は陽極酸化の影響を受けた結晶性の酸化膜であり、基板を洗浄すると容易に除去される。第２の酸化膜は洗浄により除去されずに導体層を覆うように導体層上に残る。このように、第１の酸化膜は洗浄により除去されるので、導体層の表面にパーティクル等が付着していればそのパーティクル等は第１の酸化膜とともに除去される。よって、バスラインの表面のヒロックの発生を防止し、バスラインの上部に設けられたデバイスの破壊を防止できる。第２の酸化膜は除去されずに残るので、例えば最初の発明の陽極酸化膜のようにバスラインの幅を細くし且つバスラインの厚さを大きくする構成を得るのに有効である。
この場合にも、陽極酸化可能な金属は、Ａｌ、Ｔａ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｔａ、Ａｌ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｎｄ、Ａｌ−Ｐｄ、Ａｌ−Ｗ、Ａｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｔｉ−Ｂ、Ａｌ−Ｓｃ、Ａｌ−Ｙ、Ａｌ−Ｐｔ、Ａｌ−Ｐａのうちの少なくとも１つを含む。
【００１６】
好ましくは、第１の酸化膜は、陽極酸化可能な金属の表面に形成された自然酸化膜及び水和膜の一方からなる。好ましくは、第１の酸化膜の厚さが５０ｎｍ〜１００ｎｍである。好ましくは、洗浄工程は２００ＫＨｚ以上の超音波を用いて行われる。
好ましくは、この薄膜装置が薄膜トランジスタを含む基板である。この場合、第２の酸化膜を形成した後に、該基板上に絶縁膜を形成する工程と、該基板に半導体層を形成する工程とをさらに含み、該導体層をエッチングする工程はゲート電極及びゲート配線を形成する。あるいは、導体層を形成する前に、該基板に半導体層を形成する工程と、該基板上に絶縁膜を形成する工程とをさらに含み、該導体層をエッチングする工程はゲート電極及びゲート配線を形成する。
好ましくは、該導体層をエッチングする工程は、該基板に対して平行な上面と傾斜する側面とをもったゲート電極を形成する。
【００１７】
本発明の参考による薄膜装置の製造方法は、基板上に陽極酸化可能な導体層を形成する工程と、該基板に対して平行な上面と傾斜する側面をもった複数のバスライン及び該バスラインに電気的に接続され且つ該基板に対して平行な上面と傾斜する側面をもった接続部分とを形成するように該導体層をエッチングする工程と、該バスライン及び該接続部分がそれぞれ内方導体部分と該内方導体部分を覆う絶縁性の外方酸化膜とを含むように該バスライン及び該接続部分を陽極酸化する工程とを含むことを特徴とする。
【００１８】
この方法において、バスラインは例えば液晶パネルの基板に形成したゲートバスラインであり、それに電気的に接続される接続部分はゲート電極である。これらのバスライン及び接続部分はそれぞれ基板に対して平行な上面と傾斜する側面とをもっている。従って、バスラインの幅を細くし且つバスラインの厚さを大きくする要求を満足することができる。
【００１９】
このようなバスライン及び接続部分をエッチングで形成すると、上記したようにバスライン及び接続部分の側面の傾斜にバラツキが生じ、一部のバスライン及び接続部分の基板に近い部分が基板に沿って裾を引くような形状になり、基板に近い部分の面積が所定の面積よりも大きくなることがある。しかし、陽極酸化により、バスライン及び接続部分の上方部分は絶縁性の外方酸化膜になり、エッチングにおいて裾を引くような形状になっても、その裾の部分は外方酸化膜となるので、近接した導体との間で短絡を生じたりすることがなくなる。
【００２０】
好ましくは、該エッチング工程は該バスラインの側面及び該接続部分の側面が該基板に対して平均で２０度から６０度の範囲内の角度傾斜するように行われる。さらに好ましくは、該エッチング工程は該バスラインの側面及び該接続部分の側面が該基板に対して平均で３０度から５０度の範囲内の角度傾斜するように行われる。
【００２１】
好ましくは、該エッチング工程の前に該導体層の上にマスクを形成する工程と、該マスク形成工程と該エッチング工程との間に該マスクを含む該基板をアッシングする工程とをさらに含む。
【００２２】
また、該エッチング工程の前に該導体層の上にマスクを形成する工程と、該マスクをベーキングする工程とを含み、該ベーキング工程における該マスクのベーキング温度は、該マスクが該エッチング工程において反応ガスによりその外側部分が該導体層から押し上げられるように該マスクが比較的に小さい剛性を備えるような温度に設定されるとよい。この場合、該ベーキング工程における該マスクのベーキング温度は、１１５℃以下であるとよい。
【００２３】
また、該エッチング工程は該バスラインの側面及び該接続部分の側面が外に凸となるように形成されるように行われるとよい。また、該エッチング工程は該バスライン及び該接続部分の上面と側面の間の角度が鈍角をなすように行われるとよい。また、該陽極酸化工程の後に外方酸化膜の一部を除去し且つ該内方導体部分を露出させるイオンミリング工程をさらに含むとよい。
【００２４】
さらに、本発明の参考による薄膜装置は、基板と、該基板上に設けられた複数のバスラインと、該バスラインに電気的に接続された接続部分とを少なくとも備え、該バスライン及び該接続部分は陽極酸化可能な金属で形成され且つそれぞれ該基板に対して平行な上面と傾斜する側面とを有し、該バスライン及び該接続部分がそれぞれ内方導体部分と該内方導体部分を覆う陽極酸化により形成された絶縁性の外方酸化物部分とを含むことを特徴とする。
【００２５】
この薄膜装置は、上記したのと同様の作用効果を奏する。好ましくは、該薄膜装置が薄膜トランジスタを含む基板である。この場合、該薄膜トランジスタを含む基板が液晶表示装置の基板であり、該バスラインはゲートバスラインであり、該接続部分は該薄膜トランジスタのゲート電極であり、さらに、該バスライン及び該接続部分を覆う絶縁層と、該絶縁層の上にあって該ゲートバスラインと交差して配置された複数本のドレインバスラインと、複数の画素電極とをさらに含む。さらに、該ゲートバスライン及び該接続部分と同じ材料で該基板上に配置された蓄積容量電極を含むことができる。あるいは、該薄膜装置がＭＩＭダイオードである。
【００２６】
好ましくは、該陽極酸化可能な金属が、Ａｌ、Ｔａ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｔａ、Ａｌ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｎｄ、Ａｌ−Ｐｄ、Ａｌ−Ｗ、Ａｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｔｉ−Ｂ、Ａｌ−Ｓｃ、Ａｌ−Ｙ、Ａｌ−Ｐｔ、Ａｌ−Ｐａのグループから選ばれた少なくとも一つからなる。
好ましくは、該バスラインの側面及び該接続部分の側面が該基板に対して平均で２０度から６０度の範囲内の角度傾斜するのがよい。さらに好ましくは、該バスラインの側面及び該接続部分の側面が該基板に対して平均で３０度から５０度の範囲内の角度傾斜するとよい。
【００２７】
好ましくは、該バスラインの側面及び該接続部分の側面が外に凸となっているとよい。また、該バスライン及び該接続部分の上面と側面の間の角度が鈍角をなしているとよい。また、該複数のバスラインのうちの少なくとも２つの外方酸化膜が互いに接触し、該接触する外方酸化膜は該それらが覆っている内方導体部分を電気的に分離するとよい。
【００２８】
該バスライン及び該接続部分とは別の導体部分が該バスライン又は該接続部分と近接して配置され、該別の導体部分は内方導体部分と該内方導体部分を覆う絶縁性の外方酸化物部分とを含み、該別の導体部分の外方酸化膜と該バスライン及び該接続部分の少なくとも一つの外方酸化膜とが互いに接触し、該接触する外方酸化膜はそれらが覆っている内方導体部分を電気的に分離するとよい。
【００２９】
さらに、本発明の参考によるもう一つの薄膜装置の製造方法は、基板上に半導体層を所定の形状に形成する工程と、該基板上に該半導体層を覆うように絶縁膜を形成する工程と、該基板上に該半導体層の一部を覆い且つ該基板に対して平行な上面と傾斜する側面とをもったゲート電極を形成するような形状に陽極酸化可能な金属からなる導体層を形成する工程と、該ゲート電極を陽極酸化する工程と、陽極酸化膜を含む該ゲート電極をマスクとして該絶縁膜を所定の形状に形成する工程と、該陽極酸化膜を含む該ゲート電極及び該絶縁膜をマスクとして該半導体層に不純物を注入し、該半導体層にオフセットを形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００３０】
この特徴により、ＬＤＤ構造により形成されたオフセットを含む多結晶Ｓｉ薄膜トランジスタを有する基板を製造することができる。
【００３１】
また、本発明の参考によれば、基板と、該基板上に所定の形状に形成された半導体層と、該半導体層の一部を覆う絶縁膜と、該絶縁膜の上に形成されたゲート電極と、該絶縁膜の上に該ゲート電極を覆うように形成された該ゲート電極の陽極酸化膜とを備え、該陽極酸化膜は該絶縁膜の平面的に見た形状と同じ平面的に見た形状を有し且つ該ゲート電極のまわりで環状に該絶縁膜に接触する環状部分を有し、該半導体層の該絶縁膜より外側に位置する部分がソース電極及びドレイン電極であり、該半導体層の該絶縁膜より内側で該陽極酸化膜の該環状部分で覆われた部分がオフセットを形成することを特徴とする薄膜装置を提供するものである。
【００３２】
また、本発明の参考によれば、上記した薄膜装置からなる薄膜トランジスタが形成された第１の基板と、第１の基板と対向して配置される第２の基板と、第１の基板と第２の基板との間に挟持される液晶層とを備えることを特徴とする液晶表示装置を提供するものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１から図６は本発明の参考による薄膜装置の製造方法を説明する図である。図１において、ガラス基板１０上に陽極酸化可能な導体層１２を形成する。陽極酸化可能な導体層１２はアルミニウム又はアルミニウム合金からなるのが好ましく、参考例においては、ガラス基板１０上にＡｌ─Ｓｃ４００ｎｍをスパッタリングで成膜した。陽極酸化可能な金属として、Ａｌ、Ｔａ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｔａ、Ａｌ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｎｄ、Ａｌ−Ｐｄ、Ａｌ−Ｗ、Ａｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｔｉ−Ｂ、Ａｌ−Ｓｃ、Ａｌ−Ｙ、Ａｌ−Ｐｔ、Ａｌ−Ｐａを使用することができる。
【００３４】
図２においては、導体層１２の上にフォトレジストからなるマスク１４を形成する。この場合、フォトレジストとしてシブレイファーイースト社のＬＣ−２００を１．５μｍ塗布し、１１０℃で１００秒間プリベークを行った。プリベーク後、２０００ｍＪにて、所定のパターンで露光を行い、現像をして所定のパターンのマスク１４を得た。その後、８０℃で９０秒間ポストベークを行った（ポストベークはなくてもよい）。
【００３５】
次に、図３に示されるように導体層１２をエッチングする。ただし、参考例においては、マスク１４を形成した後でエッチングを行う前に、マスク１４を形成した基板１０にアッシングを行う。アッシングは、ＲＩＥにて、圧力３０Ｐａ、ＲＦパワー５００Ｗ、Ｏ2 流量４００ＳＣＣＭで、３０秒間行う。アッシングはマスク１４の表面を灰化することによってエッチング液に対する濡れ性を高め、エッチング中に反応ガスが小さな間隔で隣接するバスライン間に張りついてエッチング不良を起こすのを防止する。
【００３６】
図３においては、エッチング液として、Ｈ3 ＰＯ4 、ＨＮＯ3 、ＣＨ3ＣＯＯＨ、Ｈ2 Ｏを含むエッチング液を使用してエッチングを行う。好ましくは、ＨＮＯ3 は５ＷＴ％以上含む。このエッチング液を使用して導体層１２をエッチングするときのジャストエッチング時間は約６５秒であり、これに対して参考例ではディップ揺動式で１００秒間エッチングした。オーバーエッチングは約５５％行ったことになる。
【００３７】
エッチング中に、Ｎ2 やＨ2 ガス等の反応ガス１６が発生する。反応ガス１６は、一部は気泡となってエッチング液中を上昇するが、一部は気泡となってマスク１４の下部に溜まる。マスク１４の下部に溜まる反応ガス１６は、マスク１４の外側部分を導体層１２から押し上げる。このために、マスク１４の外側部分と導体層１２との間のギャップが開き、エッチング液がマスク１４の下で導体層１２の表面１２ａに回りやすくなり、導体層１２の側面１２ｂは基板１０に対して所定の角度傾斜することになる。しかも、導体層１２の側面１２ｂは外に凸の形状となる。そして、バスライン１８の上面１８ａと側面１８ｂ（図４参照）の間の角度が鈍角をなすようになり、導体層１２の表面１２ａと側面１２ｂとの間の境界部は滑らかになる。
【００３８】
次にマスク１４を除去すると、図４及び図５に示されるように、基板１０に対して平行な上面１８ａと傾斜する側面１８ｂ（傾斜角度α）をもったバスライン１８及びバスライン１８に電気的に接続され且つ基板１０に対して平行な上面２０ａと傾斜する側面２０ｂとをもった接続部分２０が形成されている。図３及び図４には、導体層１２のうちのバスライン１８の部分のみが示される。
【００３９】
このようにマスク１４の外側部分が反応ガス１６により導体層１２から押し上げられるようにするためには、マスク１４の剛性が比較的に低いことが望ましい。本発明では、マスク１４のベーキング温度が高いほどマスク１６の剛性が高くなり、ベーキング温度が低いほどマスク１６の剛性が低くなることを利用して、マスク１４の外側部分が反応ガス１６により導体層１２から押し上げられるようになる最適のベーキング温度を設定している。このためのベーキング温度は１１５℃以下であるのが好ましい。
【００４０】
図７は一般的な等方性エッチングを行う比較例を示している。マスク１４のベーキング温度は通常１２０℃から１４０℃の範囲であり、マスク１４の剛性が比較的に高くなるので、マスク１４の外側部分は反応ガスにより導体層１２から押し上げられるようにはならない。そして、導体層１２はオーバーエッチングされるが、導体層１２の上面１２ａに隣接する側面１２ｂの部分は実質的に傾斜しない。側面１２ｂは外に凹形状になり、そして、オーバーエッチングが大きくなると、破線１２ｂで示されるように、上面１２ａと側面１２ｂとの間の壁はエッジ状になる。
【００４１】
それから、図４及び図５に示した工程の後、図６に示されるように、バスライン１８及び接続部分２０を陽極酸化する。バスライン１８及び接続部分２０の外方部分のみが陽極酸化されるので、バスライン１８及び接続部分２０の各々は内方導体部分２２と内方導体部分２２を覆う絶縁性の外方酸化膜２４とを含むようになる。外方酸化膜２４は主としてアルミナとなり、透明な絶縁層になる。陽極酸化液としては、エチレングリコールと酒石酸アンモニウムの水溶液を使用することができる。
【００４２】
図８は種々のエッチング時間でエッチングを行った場合のバスライン１８の側面形状ｔ１〜ｔ７を示している。側面形状ｔ１〜ｔ７はエッチング時間に対応し、添え字が小さいものほど時間が短い。バスライン１８の側面形状ｔ２〜ｔ４は外に凸であって、図３及び図４に示した好ましい形状と同様である。バスライン１８の側面形状ｔ１は、エッチング時間が短いために基板上にエッチング残さが残っており、基板１０に沿って裾を引くような形状になっている。エッチング残さが多い側面形状は、使用時に他の導体と短絡する可能性があるので好ましくない。エッチング時間が長すぎると、バスライン１８の側面形状ｔ６〜ｔ７はだんだん立っていく。
【００４３】
従って、バスライン１８の側面形状ｔ２〜ｔ４に相当するエッチング時間が選択されるのは当然であり、それによって、バスライン１８の側面１８ｂ及び接続部分２０の側面２０ｂが基板１０に対して平均で３０度から５０度の範囲内の所望の角度傾斜するようにすることができる。多少条件が悪い場合でも、バスライン１８の側面１８ｂ及び接続部分２０の側面２０ｂは基板１０に対して平均で２０度から６０度の範囲内の角度傾斜する。なお、図３から図５、及び図８においては、１つのバスライン１８のみが示されているが、基板１０上には複数のバスライン１８及び接続部２０が形成されるものとし、そして、平均値とは複数のバスライン１８の側面の傾斜角度の平均値を言うものとする。
【００４４】
しかし、バスライン１８の側面１８ｂ及び接続部分２０の側面２０ｂの傾斜角度が平均で３０度から５０度の範囲内に入るように選択されたエッチング時間でエッチングされた場合でも、エッチングもしくは膜厚のバラツキのために、一部のバスライン１８の側面１８ｂ及び接続部分２０の側面２０ｂの傾斜角度が、バスライン１８の側面形状ｔ１に近い形状になることがある。この場合、バスライン１８の側面形状ｔ１は基板１０に沿って裾を引くような形状になっており、このままでは使用時には他の導体と短絡する可能性がある。
【００４５】
そこで、図６に示されたように、陽極酸化することにより、バスライン１８の側面１８ｂ及び接続部分２０の側面２０ｂが裾を引くような形状にエッチングされた場合でも、裾の部分が絶縁性の陽極酸化膜２４となるので、使用時には他の導体と短絡することがなくなる。図９及び図１０はこのような場合を示している。図９においては、バスライン１８の側面１８ｂはエッチングにおいて基板１０に沿って裾を引くような形状になっており、基板１０に近い下方エッジ部分１８ｃがある。図１０においては、このバスライン１８が陽極酸化され、バスライン１８は内方導体部分２２と内方導体部分２２を覆う絶縁性の外方酸化膜２４とを含むようになる。内方導体部分２２の基板１０の表面に沿った寸法は小さくなっている。従って、バスライン１８の側面１８ｂ及び接続部分２０の側面２０ｂが裾を引くような形状にエッチングされた場合でも、使用時には他の導体と短絡することがない。
【００４６】
さらに、図１１に示されるように、エッチングにおいてバスライン１８（又はバスライン１８の端部の端子取り出し部）の側面１８ｂが基板１０に沿って裾を引くような形状が、２つの隣接するバスライン１８（又はバスライン１８の端部の端子取り出し部）の間で生じると、２つの隣接するバスライン１８が互いに接続されてしまうようになる。このようなことは、バスライン１８に接続された他の接続部分でも生じる。
【００４７】
図１２に示されるように、このような場合でも、陽極酸化を行うと、２つの隣接するバスライン１８の外方酸化膜２４が互いに接触し、該接触する外方酸化膜２４はそれらが覆っている内方導体部分２２を電気的に分離する。従って、２つの隣接するバスライン１８はエッチング時には互いに接触していたが、陽極酸化により電気的に分離される。つまり、自動的にリペアを行うことができる。
【００４８】
このことは、２つの隣接するバスライン１８だけでなく、バスライン１８及び接続部分２０の少なくとも一方と、バスライン１８及び接続部分２０と近接して配置された（同じ導体層１２から作られた）別の導体部分についてもあてはまることは明らかであろう。つまり、バスライン１８及び接続部分２０とは別の導体部分が該バスライン１８又は該接続部分２０と近接して配置され、該別の導体部分は内方導体部分２２と内方導体部分２２を覆う絶縁性の外方酸化物部分２４とを含み、該別の導体部分の外方酸化膜２４とバスライン１８及び接続部分２０の少なくとも一つの外方酸化膜２４とが互いに接触し、該接触する外方酸化膜２４はそれらが覆っている内方導体部分２２を電気的に分離する。
【００４９】
図１３から図１９は本発明を液晶パネルの薄膜トランジスタを含む基板に適用した例を示す図である。図１３及び図１４において、液晶パネル１００は一対の対向するガラス基板３０、３２の間に液晶３４を挟持してなる。液晶パネル１００の両側には偏光子１０２と検光子１０４が配置される。一方の基板３２にはカラーフィルター３６、透明な共通電極３８、及び配向膜４０が設けられる。他方の基板３０には複数の微小な画素電極４２及び配向膜４４が設けられている。この基板３０は、画素電極４２とともに、ゲートバスライン４６、ドレインバスライン４８、及び薄膜トランジスタ５０を含む。
【００５０】
ゲートバスライン４６は基板３０の周辺部において例えば導線５２により全て接続されており、陽極酸化を行うときに、全てのゲートバスライン４６を同時に陽極酸化用電源に接続することができる。基板３０の薄膜処理終了後に、基板３０の周辺部は例えば５４で示す位置で切断され、ゲートバスライン４６は個別化される。さらに、基板３０の周辺部には、ゲートバスライン４６及びドレインバスライン４８を駆動回路に接続する端子取り出し部（例えば４６ａ）が設けられる。ゲートバスライン４６及びドレインバスライン４８は薄膜処理において絶縁層で覆われているので、駆動回路に接続されるためには、絶縁層を除去して端子取り出し部を露出させる必要がある。さらにゲートバスライン４６の場合には、陽極酸化膜２４の一部を除去しなければならない。
【００５１】
図１５は基板３０の１つの薄膜トランジスタ５０の部分を示す平面図である。ゲートバスライン４６は図１から図６のバスライン１８に相当し、薄膜トランジスタ５０のゲート電極５６は図１から図６の接続部分２０に相当する。また、ゲート端子取り出し部４６ａがゲートバスライン４６よりも幅広く形成されている場合には、ゲート端子取り出し部も図１から図６の接続部分２０に相当する。蓄積容量電極５８がゲートバスライン４６と同じ導体層で作られる。ただし、この蓄積容量電極５８はゲートバスライン４６とは電気的に接続されていない。
【００５２】
これに対して、図１６の蓄積容量電極５８はゲートバスライン４６と電気的に接続されている。図１６は２つの薄膜トランジスタ５０を直列に配置した例を示す図であり、その他は図１５と類似している。図１５において、薄膜トランジスタ５０はさらにドレイン電極６０及びソース電極６２を含み、ドレイン電極６０はドレインバスライン４８に接続され、ソース電極６２はコンタクトホール６３を介して画素電極４２に接続される。ドレイン電極６０及びソース電極６２はドレインバスライン４８と同時に形成される。さらに、チャンネル保護膜６４及び半導体膜がある。
【００５３】
図１５においては、例えばＡで示す位置において、ゲート電極５６と蓄積容量電極５８とが互いに近接している。このような位置では、ゲート電極５６と蓄積容量電極５８とはエッチングしたときに図１１に示すように互いに接触する可能性がある。また、例えばＢで示す位置において、ゲート電極５６がエッチングしたときに図９に示されるように裾を引くような形状になって面積が広がっていると、その上にソース電極６２があるので、ゲート電極５６とソース電極６２との間に形成される寄生容量が増加する。また、図１６にＣで示す位置において、ゲート電極５６とゲート電極５６とが互いに近接しており、ゲート電極５６とゲート電極５６とがエッチングしたときに図１１に示すように互いに接触する可能性がある。
【００５４】
図１７は、薄膜トランジスタ５０を含む基板３０の製造を示す図である。（Ａ）において、ガラス基板３０上にゲートバスライン４６、ゲート電極５６、導線５２、及び蓄積容量電極５８をエッチングにより形成する。（Ｂ）においては、ゲートバスライン４６、ゲート電極５６、導線５２、及び蓄積容量電極５８に陽極酸化を行う。蓄積容量電極５８がゲートバスライン４６とは電気的に接続されていない場合には、蓄積容量電極５８は陽極酸化されない。ゲート電極５６は内方導体部分２２と透明で絶縁性の外方酸化膜２４を含む。
【００５５】
（Ｃ）において、絶縁層７０、半導体膜７２、及びチャネル保護膜６４となる層を形成する。半導体膜７２は半導体膜が非晶質Ｓｉ及び多結晶Ｓｉのいずれかである。そこで、基板３０側から背面露光し、チャネル保護膜６４となる層をエッチングすることにより、ゲート電極５６の内方導体部分２２に対応する形状のチャネル保護膜６４が形成される。
【００５６】
それから、ドレインバスライン４８、ドレイン電極６０、及びソース電極６２となる導体層がｎ＋ａ−Ｓｉ膜／金属膜で成膜され、エッチングによりドレインバスライン４８、ドレイン電極６０、及びソース電極６２が形成される。この金属膜はＴｉ／Ａｌ／Ｔｉである。このとき、半導体膜７２も同時にエッチングされる。それから、最終保護膜として絶縁層７４を成膜し、絶縁層７４にコンタクトホール６３を穴あけし、ＩＴＯ層を成膜して画素電極４２とする。
【００５７】
図１８に示されるように、基板３０の周辺部において、ゲートバスライン４６を駆動回路に接続するためのゲート端子取り出し部（４６ａ）及びドレインバスライン４８を駆動回路に接続するためのドレイン端子取り出し部を露出させるために、エッチングにより絶縁層７４にコンタクトホール７６をあける。ゲートバスライン４６は内方導体部分２２と絶縁性の外方酸化膜２４を含む。そこで、図１９に示されるように、ゲートバスライン４６については、絶縁性の外方酸化膜２４に穴あけして内方導体部分２２を露出させるためにイオンミリングを行うとよい。
【００５８】
イオンミリングにおいては、イオン源によってイオン化されたアルゴンイオンを絶縁性の外方酸化膜２４に対して放出させる。もしイオンミリングを行なわないとすれば、ゲートバスライン４６のゲート端子取り出し部にマスクをして陽極酸化を行うことになるが、イオンミリングによってそのようなマスク形成、除去工程を省略できる。また、絶縁性の外方酸化膜２４は下地の内方導体部分２２との選択性を有するクロム酸等のエッチング液でエッチングを使用することはできるが、クロム酸は廃液処理しにくい。
【００５９】
なお、薄膜トランジスタを含む基板の製造方法は上記説明したものに限定されるものではない。例えば、絶縁基板上を非晶質Ｓｉで被覆する工程と、該非晶質Ｓｉを結晶化する工程と、該絶縁基板上に絶縁膜、ゲートバスライン、ゲート電極を形成する工程と、該ゲートバスライン及びゲート電極を陽極酸化する工程と、該絶縁基板上を絶縁膜で被覆しコンタクトホールを形成する工程と、該絶縁基板上にドレイン電極及びドレインバスラインを形成する工程と、該絶縁基板上を絶縁膜で被覆し所定のコンタクトホールを形成する工程と、該基板上に透明導電膜よりなる画素電極を形成する工程とを有することもできる。
【００６０】
図２０はＭＩＭ（メタル─インシュレーション─メタル）ダイオード１１０を示す図である。ＭＩＭダイオード１１０は絶縁性の基板１１２上に金属層１１４、絶縁層１１６、及び金属層１１８を備えた構成である。さらに、絶縁性の基板１１２上にバスライン１２０及び絶縁層１２２がある。金属層１１４と絶縁層１１６、及びバスライン１２０と絶縁層１２２は、例えば図１の導体層１２のように陽極酸化可能な金属で形成され、図２から図５に示されるのと同様にエッチングされ、そして図６に示されるように陽極酸化して形成されたものである。なお、絶縁層１１６及び絶縁層１２２の上に別の絶縁層を形成してもよい。
【００６１】
なお、上記参考例はディップ式エッチングを使用しているが、ゲート加工にＲＩＥによるドライエッチングをもちいる場合も有効であり、この場合ドライエッチング時間が短縮できる。また、別の例として、下地との選択性が必要となる場合のゲートエッチング等で、ジャストエッチング以下のエッチング時間で加工されたものに対しても有効である。
さらに、ゲートバスラインと電気的に接続されていない軽微なエッチング残さを除去したい場合には、ゲートバスラインのエッチング後に０．２パーセント程度の希ＨＦ水溶液にて３０ｓｅｃ程度の洗浄や現像液へのディップを行うことによって、ゲートバスラインの側面の傾斜角を損なうことなくそのような残さを除去できる。このようにゲートバスラインとは独立した部分の欠陥はフォトプロセスの技術向上とテーパーエッチングによる横方向への深いエッチング進行によって今ではほとんど発見されていない。
【００６２】
図２１及び図２２は本発明の１実施例の薄膜装置の製造方法を示す図である。図１から図２０の例と同様に、本実施例も液晶表示装置の薄膜トランジスタを含む基板を製造する。図２２の（Ａ）はガラス基板１０上に導体層１２を形成し、この導体層１２を所定の形状にエッチングしたところを示している。導体層１２の形成は図１から図３に示されるようにして行われ、エッチングの結果、図５に示されるように導体層１２からゲートバスライン１８及びその接続部分であるゲート電極２０が形成される。図２２の（Ａ）はこうして形成されたゲート電極２０の部分を示している。ゲート電極２０は基板１０に対して平行な上面２０ａと傾斜する側面２０ｂとをもつ。
【００６３】
液晶表示装置では、バスラインの抵抗の低減を図るためには、配線材料として例えばアルミニウム又はアルミニウムを主成分とした金属材料が好ましい。Ｔａ及びＷ等も使用できる。そして、本発明では、ゲートバスライン１８及びゲート電極２０を形成するための金属材料として陽極酸化可能な金属が選ばれる。例えば、陽極酸化可能な金属は、Ａｌ、Ｔａ、Ａｌ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｔａ、Ａｌ−Ｚｒ、Ａｌ−Ｎｄ、Ａｌ−Ｐｄ、Ａｌ−Ｗ、Ａｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｔｉ−Ｂ、Ａｌ−Ｓｃ、Ａｌ−Ｙ、Ａｌ−Ｐｔ、Ａｌ−Ｐａのうちの少なくとも１つを含む。
【００６４】
図２２の（Ｂ）は導体層１２に第１の酸化膜８０を所定の厚さ形成したところを示している。第１の酸化膜８０は自然放置により形成され、導体層１２がアルミニウムの場合には、第１の酸化膜８０はアルミナ膜となる。第１の酸化膜８０は導体層１２（２０）をエッチング工程の終了から陽極酸化工程を行うまでの間導体層１２（２０）をクリーンルーム内で所定の時間放置することにより形成される。好ましくは、放置時間は２４時間から１２０時間の間であり、これによって、第１の酸化膜８０の厚さが５０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲になる。また、第１の酸化膜８０は導体層１２（２０）を湿気の多い場所又は水中に放置しておくと水和膜となる。
【００６５】
図２２の（Ｃ）は導体層１２に第１の酸化膜８０を所定の厚さ形成した後で、導体層１２に第２の酸化膜８２を陽極酸化により形成したところを示している。図２１の（Ａ）も導体層１２に第２の酸化膜８２を形成したところを示している。第２の酸化膜８２はこの導体層１２を形成する金属の陽極酸化膜であり、導体層１２がアルミニウムの場合には、第１の酸化膜８０はやはりアルミナ膜となる。しかし、自然放置により得られた第１の酸化膜８０はもろい結晶性アルミナ膜となるが、陽極酸化により得られた第２の酸化膜８２は非晶性アルミナ膜となる。第２の酸化膜８２は第１の酸化膜８０の下に形成され、よって第１の酸化膜８０は第２の酸化膜８２の表面に位置し、第２の酸化膜８２は酸化されなかった導体層１２の部分を覆っている。
【００６６】
図２２の（Ｄ）及び図２１の（Ｂ）は基板１０を洗浄する工程を示す。洗浄工程は２００ＫＨｚ以上の超音波を用いて行われるのが好ましい。第１の酸化膜８０はもろい結晶性の酸化膜であり、メガソニックなどの超音波洗浄工程で簡単に除去される。第２の酸化膜８２は洗浄により除去されずに導体層１２を覆うように導体層１２上に残る。このように、第１の酸化膜８０は除去されるので、導体層１２の当初の表面にパーティクル８４等が付着していればそのパーティクル８４等は第１の酸化膜８０とともに除去され、導体層１２上にこびりついたレジスト残さ等の有機粒子も第１の酸化膜８０とともに簡単に除去できる。従って、導体層１２（ゲートバスライン１８及びゲート電極２０）の表面は滑らかになり、ゲートバスライン１８のヒロックの発生を防止し、バスラインの上部に設けられたデバイスの破壊を防止できる。
【００６７】
なお、第２の酸化膜８２の絶縁性は高いものの、第２の酸化膜８２の表面にパーティクルが存在すると、やはりその上部に形成されるデバイスを構造的に破壊する。従って、陽極酸化膜上にパーティクルを付着させないプロセスが必要である。第１の酸化膜８０を上記した厚さの範囲だけ形成しておくと、導体層１２の当初の表面にパーティクル８４等が付着していても、第１の酸化膜８０とともに確実に除去できる。また、第１の酸化膜８０の厚さが厚くなりすぎると、最終的な導体層１２の厚さの設計に支障を来すことになる。こうして、第２の酸化膜８４はきれいな状態で残るので、例えば最初に説明した実施例の陽極酸化膜（外方酸化膜）２４のようにゲートバスライン１８の幅を細くし且つゲートバスライン１８の厚さを大きくする構成を得るのに有効である。
【００６８】
薄膜トランジスタを含む基板を完成させるためには、図２２の（Ｅ）及び（Ｆ）の工程が必要である（図１７の工程と類似している）。図２２の（Ｅ）においては、第２の酸化膜８４を含む導体層１２の上に、絶縁層７０、非晶質性半導体層７２、及びチャンネル保護膜６４を形成する。それから、ドレイン電極６０及びドレインバスライン及びソース電極６２が形成される。ドレイン／ソース導体層はｎ＋ａ−Ｓｉの層とＴｉ／Ａｌ／Ｔｉの層との２層構造である。ドレイン／ソース導体層及び半導体層７２が所定の形状に同時にパターニングされる。
【００６９】
図２２の（Ｆ）においては、絶縁層７４を形成し、絶縁層７４を穴あけしてＩＴＯの画素電極４２を形成する。また、この実施例の特徴は次に説明する多結晶Ｓｉ薄膜トランジスタ（ｐ−ＳｉＴＦＴ）を製造するのに使用されることもできる。この場合には、導体層１２を形成する前に、基板１０に半導体層８６（図２３参照）を形成する工程と、基板１０上に絶縁膜８８を形成する工程とを含む。
【００７０】
図２３から図２７は本発明のもう１つの参考例の薄膜装置を示す図である。
【００７１】
図２３に示されるように、この参考例の薄膜装置は、ガラス基板１０と、基板１０上に所定の形状に形成された多結晶Ｓｉの半導体層８６と、半導体層８６の一部を覆う絶縁膜８８と、絶縁膜８８の上に形成されたゲート電極９０と、絶縁膜８８の上にゲート電極９０を覆うように形成されたゲート電極９０の陽極酸化膜９２とを備え、この陽極酸化膜９２は絶縁膜８８の平面的に見た形状と同じ平面的に見た形状を有し且つゲート電極９０のまわりで環状に絶縁膜８８に接触する環状部分９２ａを有し、半導体層８６の絶縁膜８８より外側に位置する部分がソース電極９４及びドレイン電極９６であり、半導体層８６の絶縁膜８８より内側で陽極酸化膜９２の環状部分９２ａで覆われた部分がオフセット９８を形成する。半導体層８６のオフセット９８の内側の部分はチャンネル９９となる。なお、参考例においては、半導体層８６はガラス基板１０上に形成された絶縁膜８５上に形成されている。
【００７２】
図２７は本発明のもう１つの参考例の薄膜装置の製造方法を示す図である。図２７（Ａ）に示されるように、基板１０（下の絶縁層８５の）上に半導体層８６を所定の形状に形成する。それから、基板１０上に半導体層８６を覆うように絶縁膜８８を形成する。次に図２７（Ｂ）に示されるように、基板１０上に絶縁膜８８を覆うように陽極酸化可能な金属からなる導体層（ゲート電極９０及びゲートバスラインとなる導体層）を成膜する。ゲートバスラインを形成するのに適し且つ陽極酸化可能な金属は上記した。
【００７３】
図２７（Ｃ）及び図２４に示されるように、導体層を半導体層８６の一部を覆い且つ基板１０に対して平行な上面９０ａと傾斜する側面９０ｂとをもったゲート電極９０（及びバスライン）を形成するような形状にパターニングする。ゲート電極９０を形成するためのパターニングはイオンミリング又はドライエッチングのいずれかによって行うのが好ましい。
【００７４】
ゲート電極９０の形成を行う際に、導体層にマスクレジスト１０６を形成し、マスクレジスト１０６を１３０℃以上２００℃以下でポストベークする。それから、マスクレジスト１０２を用いてイオンミリング又はドライエッチングを行う。ゲート電極９０（及びバスライン）のパターニングが終わったら、マスクレジスト１０６を除去する。
【００７５】
図２７（Ｄ）及び図２５に示されるように、ゲート電極９０（及びバスライン）を陽極酸化し、ゲート電極９０の周りに陽極酸化膜９２を形成する。陽極酸化膜９２はゲート電極９０のまわりで環状に絶縁膜８８に接触する環状部分９２ａを有する。図２７（Ｅ）に示されるように、陽極酸化膜９２を含むゲート電極９０をマスクとしてエッチングを行い、絶縁膜８８を所定の形状に形成する。これによって、陽極酸化膜９２の平面的に見た形状が絶縁膜８８の平面的に見た形状と同じになる。
【００７６】
図２７（Ｆ）、（Ｇ）に示されるように、陽極酸化膜９２を含むゲート電極９０及び絶縁膜８８をマスクとして半導体層８６に不純物としてイオンを注入する。（Ｆ）は一方の半導体層８６の領域にマスク１０８を形成して他方の半導体層８６にＰを注入し、ｎチャンネルを形成しているところを示し、（Ｇ）はｎチャンネルとした半導体層８６の領域にマスク１１０を形成して前にマスク１０８を形成してあった半導体層８６にＢを注入し、ｐチャンネルを形成しているところを示す。ただし、（Ｆ）及び（Ｇ）の両方を実施する必要はなく、一方だけを実施する場合にはマスク、１０８、１１０は不要である。半導体層として多結晶シリコンを用いる多結晶Ｓｉ薄膜トランジスタでは、薄膜装置を液晶表示装置の一方の基板に用いる場合に、薄膜トランジスタを各画素のスイッチング素子として用いるだけでなく、このスイッチング素子を駆動して各画素で表示を行うための駆動回路等の周辺回路のトランジスタとして用い、同じ基板に形成することができる。
【００７７】
この場合には、トランジスタとしてｎ型およびｐ型の両方のトランジスタが必要となり、図２７（Ｆ）、（Ｇ）に示されるような工程が必要となる。すなわち、図２７（Ｆ）、（Ｇ）はこのような周辺回路を一体とする薄膜装置を備える液晶表示装置の製造工程の一部となる。
【００７８】
このようにして半導体層８６にイオンを注入するとき、半導体層８６の陽極酸化膜９２及び絶縁膜８８より外側に位置する部分には、比較的に多量のイオンが注入され、ＨＤＤ（Heavy Doped Drain ）となり、ソース電極９４及びドレイン電極９６となる。半導体層８６の絶縁膜８８より内側で陽極酸化膜９２の環状部分９２ａで覆われた部分には、陽極酸化膜９２及び絶縁膜８８を透過した比較的に少量のイオンが注入され、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain ）となり、オフセット９８となる。半導体層８６のゲート電極９０のある部分にはイオンが注入されない。このようにして、ＬＤＤ構造により形成されたオフセット９８を含む多結晶Ｓｉ薄膜トランジスタを有する基板を製造することができる。陽極酸化膜９２はバリアー陽極酸化膜としてチャンネル保護膜となる。つまり、本発明は、チャンネル保護膜を利用してイオンドーピングを行うことによりオフセット９８を形成するものである。
【００７９】
図２６はゲート電極９０の加工形状と、それに陽極酸化を行った場合の陽極酸化膜９２の形状との関係を模式的に示す。（Ａ）はゲート電極９０をイオンミリング又はドライエッチングで形成した場合を示し、ほぼ台形状のゲート電極９０の形状が得られる。このゲート電極９０に陽極酸化を行うと、陽極酸化膜９２の環状部分９２ａは比較的に厚く且つ比較的に一様な傾斜で傾斜する。こうして、陽極酸化膜９２をマスクとしたイオンドーピングによりオフセット９８を備えた好ましい特性のＴＦＴを得ることができる。
【００８０】
図２６（Ａ）に示すようなほぼ台形状のゲート電極９０は等方性ウエットエッチングによっても形成することができる。しかし、等方性ウエットエッチングは制御が難しい（図８参照）ので、確実に図２６（Ａ）に示すようなほぼ台形状のゲート電極９０を得ることは難しい。多くの場合、等方性ウエットエッチングを用いると、図２６（Ｂ）、（Ｃ）に示すような上に凸又は上に凹の斜面をもった形状のゲート電極９０になる。陽極酸化時にはエッジ部にかかる電流密度が大きくなり、ゲート電極９０の形状が変動すると、陽極酸化膜９２の環状部分９２ａの幅が変動し、ＬＤＤの長さが変動して、一定のオフセット９８を得ることが難しい。ＬＤＤの長さはＴＦＴ特性にシビアに効くため、制御性の難しいウエットエッチングはこのような場合（特に、大型ガラス基板で面内均一性をだしたい場合）不向きである。
【００８１】
図２６（Ｄ）は等方性ウエットエッチングを行い、且つ低電流密度で陽極酸化を行った場合を示す図である（ソフトスタート法含む）。この場合には、陽極酸化膜９２の形状は滑らかだが、表面に大きなうねりが生じる。図２４及び図２５において、ゲート電極９０の側面のテーパー角度、陽極酸化膜９２の厚さ、エッチングや陽極酸化時の条件により、適宜制御してゲート電極２０を形成することで、ＬＤＤとなるべき部分の厚さを十分に厚くでき、イオンドーピングの条件を適当に定めればゲート絶縁膜８８の膜厚を厚くすることなく、ドープ量の少ないＬＤＤ部をテーパーを伴って形成できる。
【００８２】
好ましくは、ゲート電極９０を所定の形状にパターニングした後、レジストを２００℃程度にポストベークし、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）又はイオンミリング法にて、ゲート電極９０をテーパー加工する。テーパー加工後にレジストマスクを０2 アッシングで除去した後、軽く超音波洗浄を施すと、レジストマスクを残さなく除去できる。仮に軽微な残さがゲート電極上に存在していても、図２１及び図２２を参照して説明したように、陽極酸化の前に適切な厚さの第１の酸化膜８０を形成しておき、陽極酸化後に洗浄することにより、残さは第１の酸化膜８０とともに除去される。（レジストを高温でポストベークしておくと、このような処理を行うのに便利である。）
ここで、ゲート電極９０の金属材料は、２００℃のポストベーク温度に耐えられて（ヒロックの発生しない）、アルカリ現像液などに容易に腐食されず、純粋なアルミニウムとほぼ同じシート抵抗を示し、アルミエッチング時に残さが残らず、且つ、陽極酸化可能なものである。ゲート電極９０の金属材料の好ましい一例はAl-Sc 合金薄膜である。特に、ゲート電極９０のテーパー加工は、加工後のアルミコロージョンが発生しないイオンミリング法によるのが望ましい。このとき、下地SiO2（絶縁膜８８）との選択性が重要となるため、イオンミリングプロセスにおいては、エンドポイントディテクターを用いるとよい。
【００８３】
また、一例として、アルミニウムのゲートバスラインの膜厚を４００ｎｍ、ＬＤＤの長さを５００ｎｍ、配線幅を３μｍとして、約２１度のテーパー角を形成するようにゲートバスライン及びゲート電極９０を加工し、それから、化成電圧１４０Ｖ、電流密度が２．５ｍＡ／ｃｍ2 程度で、２００ｎｍの陽極酸化膜をアルミ配線部に形成すればよい。しかし、より実用的には、テーパー角は３０度程度でもかまわない。
【００８４】
これは、エッジ部の陽極酸化領域が計算上よりも広くとれるから（エッジ部にかかる電流密度は実効的に高くなるため、例えば図２６（Ｂ）参照）であり、陽極酸化の初期時の電流密度が高いほど、この効果は大きくなる。ただし、陽極酸化時の電流密度を高くしすぎると、陽極酸化液（化成液）を冷却しないと配線が化成処理によって加熱されたり、電流の初期オーバーシュートも招きやすくなり、あるいは定電圧モード時に激しい電流スパイク現象が生じやすくなるため、陽極酸化中にアルミニウムの局部溶解（特にスパッタ時の異物付着部分や、ゲート配線に段差が生じるようなウィークポイントにおいて）やアルミヒロックが発生する。
【００８５】
従って、電流密度は陽極酸化を行う際の初期の電流密度が２．０ｍＡ／ｃｍ2以上で３．０ｍＡ／ｃｍ2 以下であるのが好ましい。ここで、初期時という表現をしたが、陽極酸化の方法として（装置コストを抑える目的で）安価な電源を利用する場合などによく試みられるスロースタート法（電流の初期オーバーシュートを抑える目的で目標化成電流値になるまで少しずつ電流を上げていく方法）では上記形状は得られにくい上に、ゲート表面に大きなうねりが生じることになるため、使用できない。使用する電源は、スロースタートに頼らなくても初期オーバーシュートを防止できる回路をもった電源を用いることが望ましい。
【００８６】
これにより、ＬＤＤとＨＤＤの同時形成において、ＬＤＤとなるべき部分をゲート絶縁膜＋陽極酸化膜を利用して形成できるため、ＬＤＤとＨＤＤとの間でドープ量の差が大きくとれ、イオンドーピングプロセスにおけるプロセスマージンも確保されるようになる。また、ゲート配線のテーパー加工によって、上部に形成されるデバイスの構造異常（ドレインバスラインの段切れ等）も発生しにくくなる。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ゲートテーパー加工による段切れなどの欠陥阻止とゲートエッチング不良による欠陥阻止を同時に満たした、歩留りの高い高密度実装パネルの製造が可能となった。加えて、ゲートエッチング時間の短縮化も可能となり、タクトタイムが向上した。さらに、陽極酸化後の基板に付着するパーティクルが減り、デバイスの構造異常がなくなった。さらに、ＴＦＴ特性の向上に伴い、画素開口率の上昇を図ることができ、ＬＤＤ形成を電極保護膜（陽極酸化膜）で行うことができるようになり、液晶表示装置のスペックアップと工程の簡素化が高歩留りで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の参考例の薄膜装置の製造方法の基板上に導体層を形成する工程を示す図である。
【図２】  マスクを形成する工程を示す図である。
【図３】  エッチング工程を示す図である。
【図４】  マスク除去工程を示す図である。
【図５】  バスライン及び接続部分を示す平面図である。
【図６】  陽極酸化工程を示す図である。
【図７】  等方性のエッチングを示す図である。
【図８】  エッチング時間とエッチングされたバスラインの側面の傾斜の関係を示す図である。
【図９】  エッチングされたバスラインの側面が裾を引くような形状になった例を示す図である。
【図１０】  図９のバスラインに陽極酸化したところを示す図である。
【図１１】  ２つのバスラインが互いに近接した例を示す図である。
【図１２】  図１１のバスラインに陽極酸化したところを示す図である。
【図１３】  液晶パネルを示す断面図である。
【図１４】  図１３の薄膜トランジスタを含む基板を示す平面図である。
【図１５】  図１４の薄膜トランジスタの部分を示す拡大図である。
【図１６】  図１５の薄膜トランジスタの部分の変形例を示す図である。
【図１７】  図１４の薄膜トランジスタを含む基板の製造工程を示す図である。
【図１８】  バスラインの端部の端子取り出し部の穴あけ工程を示す図である。
【図１９】  図１８の工程に続くイオンミリング工程を示す図である。
【図２０】  ＭＩＭダイオードの例を示す図である。
【図２１】  本発明の１実施例の薄膜装置の製造方法の一部の工程を拡大して示す図である。
【図２２】  本発明の１実施例の薄膜装置の製造方法を示す図である。
【図２３】  本発明のもう１つの参考例の薄膜装置の製造方法により製造された薄膜装置を示す断面図である。
【図２４】  本発明のもう１つの参考例の薄膜装置の製造方法のゲート電極のパターニング工程を拡大して示す図である。
【図２５】  本発明のもう１つの参考例の薄膜装置の製造方法の陽極酸化工程を拡大して示す図である。
【図２６】  ゲート電極の形状と陽極酸化膜との関係を示す図である。
【図２７】  本発明のもう１つの参考例の薄膜装置の製造方法を示す図である。
【符号の説明】
１０…ガラス基板
１２…導体層
１４…マスク
１６…反応ガス
１８…バスライン
２０…接続部分
２２…内方導体部分
２４…外方酸化膜
３０、３２…ガラス基板
３４…液晶
４２…画素電極
４６…ゲートバスライン
４８…ドレインバスライン
５０…薄膜トランジスタ
５６…ゲート電極
５８…蓄積容量電極
６０…ドレイン電極
６２…ソース電極
６４…チャンネル保護膜
７２…半導体膜
８０…第１の酸化膜
８２…第２の酸化膜
８６…半導体層
８８…絶縁層
９０…ゲート電極
９２…陽極酸化膜
９４…ソース
９６…ドレイン
９８…オフセット
【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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【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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