JP2001337332A - Liquid crystal electrooptical device - Google Patents

Liquid crystal electrooptical device

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JP2001337332A
JP2001337332A JP2001088738A JP2001088738A JP2001337332A JP 2001337332 A JP2001337332 A JP 2001337332A JP 2001088738 A JP2001088738 A JP 2001088738A JP 2001088738 A JP2001088738 A JP 2001088738A JP 2001337332 A JP2001337332 A JP 2001337332A
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舜平 山崎
Yoshiharu Hirakata
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize simplification of a process forming projections and a process scattering spacers which have been essential until now in the conventional manufacturing process of a multi-domain vertically aligned liquid crystal display device. SOLUTION: A space (cell gap) between substrates is held by wall-like spacers 15 formed in the liquid crystal display device. The wall-like spacers 15 have inclined side faces, and can control the switching direction of liquid crystal molecules. Thus, the liquid crystal display device of multi-domain vertically aligned wide viewing angle display with the uniform space (cell gap) between substrates is obtained by the wall-like spacers 15. Furthermore, when the manufacturing process of this liquid crystal display device is used, the omission of a rubbing process is realized, and also the omission of the spacer scattering process is realized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は広視野角及び高速応
答を実現する液晶表示装置の構成及びその製造方法に関
する。さらに、本発明は、液晶電気光学装置の生産性向
上のための技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a liquid crystal display device realizing a wide viewing angle and a high-speed response, and a method of manufacturing the same. Further, the present invention relates to a technique for improving the productivity of the liquid crystal electro-optical device.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子を利用した液晶電気光学装置
(以下、液晶表示装置と記す。)は、モバイルコンピュ
ータ、ビデオカメラ、デジタルカメラ、携帯電話、ヘッ
ドマウントディスプレイ等の直視型の表示装置として、
またフロントおよびリアプロジェクターの様なレンズ等
の光学系により拡大表示を目的とする投射型の表示装置
として開発が活発に行われている。
2. Description of the Related Art A liquid crystal electro-optical device (hereinafter, referred to as a liquid crystal display device) using a semiconductor element is used as a direct-view display device such as a mobile computer, a video camera, a digital camera, a mobile phone, and a head-mounted display.
Also, development is actively being carried out as a projection type display device for the purpose of enlarged display by an optical system such as a lens such as a front and rear projector.

【0003】こうして、CRTの代替として、最近の液
晶表示装置は液晶モニターの表示装置として用途が拡大
するとともに大画面化が進んできている。
As a substitute for the CRT, the use of recent liquid crystal display devices has been expanding as a display device of a liquid crystal monitor and the screen size has been increasing.

【0004】ここで一般的な液晶表示装置は、長細い構
造で、長軸(長さ)方向と短軸(太さ)方向で2つの屈
折率を有する液晶分子を表示媒体としている。このよう
に2つの屈折率を有する媒体は一軸媒体といわれる。
Here, a general liquid crystal display device uses liquid crystal molecules having a long and thin structure and having two refractive indexes in a major axis (length) direction and a minor axis (thickness) direction as a display medium. Such a medium having two refractive indexes is called a uniaxial medium.

【0005】液晶表示装置では、基板間の数μm程度の
間隙中に、このような分子が固体のように分子間で強い
結合をすることなく流動性を有している(液状で存在し
ている)。
In a liquid crystal display device, such molecules have fluidity in a gap of about several μm between substrates without forming strong bonds between the molecules as in a solid state (they exist in a liquid state). There).

【0006】流動性を有する(液状である)ため外部か
らの作用(電界や磁界等)により液晶分子の配列状態を
変えやすい。実際の液晶表示装置では、これらの液晶分
子の振る舞いをマクロにみて、その配列状態を電界等の
作用により制御することで、光学特性を変化させ表示を
実現するものである。
[0006] Since it has fluidity (is liquid), it is easy to change the arrangement state of liquid crystal molecules by an external action (such as an electric field or a magnetic field). In an actual liquid crystal display device, the behavior of these liquid crystal molecules is viewed macroscopically, and the arrangement is controlled by the action of an electric field or the like, thereby changing the optical characteristics to realize display.

【0007】従来、透過型の液晶表示装置で使用される
液晶の配向モードとしては、液晶分子の配列が光の入射
から出射方向に向かって90°ツイスト配向したTNモ
ード(TN液晶モード)を使用するのが一般的であっ
た。
Conventionally, as a liquid crystal alignment mode used in a transmission type liquid crystal display device, a TN mode (TN liquid crystal mode) in which the alignment of liquid crystal molecules is twisted by 90 ° from the light incident direction to the light emitting direction is used. It was common to do.

【0008】TNモードの液晶表示装置は、液晶の配向
方向を決めるため配向膜を形成後、ラビング等の処理を
行う。そして上下の基板のラビング方向が直交するよう
に構成される。この基板間に、ツイストの回転方向を決
めるカイラル材を混入した液晶材料を注入することによ
り所定の方向にツイストする液晶表示装置が形成され
る。
In a TN mode liquid crystal display device, a process such as rubbing is performed after forming an alignment film in order to determine the alignment direction of the liquid crystal. The rubbing directions of the upper and lower substrates are configured to be orthogonal. By injecting a liquid crystal material mixed with a chiral material that determines the rotation direction of the twist between the substrates, a liquid crystal display device that twists in a predetermined direction is formed.

【0009】この時、液晶中の液晶分子は、エネルギー
的に最も安定な配列となるように基板面に対して、長軸
を平行に配列し、ラビングの条件や配向膜の材料により
基板面に対して、数度〜10°前後の角度を持って配列
する。
At this time, the liquid crystal molecules in the liquid crystal are arranged with their long axes parallel to the substrate surface so as to have the most stable arrangement in terms of energy, and are aligned on the substrate surface depending on the rubbing conditions and the material of the alignment film. On the other hand, they are arranged at an angle of several degrees to about 10 degrees.

【0010】この角度はプレチルト角といわれ、この角
度を確保することにより、電界印加時に液晶分子の長軸
の両端部において、所定の端部を揃えて配列の変形が起
こる。これにより動作時の配向が連続的となり、表示時
のリバースチルトドメインという配向の欠陥を防ぐこと
ができる。
This angle is called a pretilt angle, and by securing this angle, the arrangement of the liquid crystal molecules at both ends of the major axis at the time of application of an electric field is deformed by aligning predetermined ends. Thereby, the orientation during operation becomes continuous, and it is possible to prevent an orientation defect such as a reverse tilt domain during display.

【0011】TNモードを採用した液晶表示装置では、
液晶パネルの入射および出射側に偏光板を、その偏光軸
が直交するように配置する。ここで偏光板には光に対す
る透過軸とこれと直交した吸収軸がある。
In a liquid crystal display device employing the TN mode,
Polarizing plates are arranged on the entrance and exit sides of the liquid crystal panel so that their polarization axes are orthogonal. Here, the polarizing plate has a transmission axis for light and an absorption axis orthogonal thereto.

【0012】液晶が動作する電界を与えない場合は、液
晶は初期のツイスト配向を維持している。これに外部よ
り光を入射した場合を考える。
When no electric field for operating the liquid crystal is applied, the liquid crystal maintains the initial twist alignment. Let us consider a case where light is incident from the outside.

【0013】第一の偏光板を通過した光は直線偏光とな
り、この光が前記液晶パネルに入射される。この光はそ
の偏光状態を保ったまま液晶中を進むが、その旋光性に
より液晶層を出る時には偏光の軸は90°回転して出力
する。つまり入射光の軸に対して90°捩じられた直線
偏光となっている。この直線偏光が第二の偏光板に入射
される。この時第二の偏光板の透過軸と一致するため、
光は第二の偏光板を通過し“明”状態となる。
Light passing through the first polarizing plate becomes linearly polarized light, and this light is incident on the liquid crystal panel. This light travels through the liquid crystal while maintaining its polarization state, but when it leaves the liquid crystal layer due to its optical rotation, the polarization axis is rotated by 90 ° and output. That is, it is linearly polarized light twisted by 90 ° with respect to the axis of the incident light. This linearly polarized light is incident on the second polarizing plate. At this time, because it matches the transmission axis of the second polarizing plate,
Light passes through the second polarizer to a "bright" state.

【0014】次に、この液晶表示装置の液晶に電界を印
加する場合を考える。
Next, consider the case where an electric field is applied to the liquid crystal of the liquid crystal display device.

【0015】対向電極および画素電極間に電界を印加す
ると、基板界面付近の状態を除いて液晶分子は基板に概
略垂直に配列するため、光の進行方向に対する屈折率は
一様になり、入射した光はその性質を維持したまま通過
することができる。
When an electric field is applied between the counter electrode and the pixel electrode, the liquid crystal molecules are arranged almost perpendicular to the substrate except for the state near the interface of the substrate. Light can pass while maintaining its properties.

【0016】このため第一の偏光板を通して液晶パネル
に入射された直線偏光は、その性質を保った状態で出射
する。この出射光は第二の偏光板の吸収軸と一致するた
めここで吸収され“暗”状態を得ることができる。
For this reason, the linearly polarized light that has entered the liquid crystal panel through the first polarizing plate is emitted while maintaining its properties. This outgoing light coincides with the absorption axis of the second polarizing plate and is absorbed here to obtain a "dark" state.

【0017】しかし、このTNモードでは視野特性が悪
いという問題がある。特定の視野角範囲外ではコントラ
スト特性が極端に劣化したり、階調が反転するという現
象が発生する。
However, this TN mode has a problem that the visual field characteristics are poor. Outside the specific viewing angle range, a phenomenon occurs in which the contrast characteristic is extremely deteriorated and the gradation is inverted.

【0018】これは、電界により液晶分子の配向状態が
基板面に対して垂直となるように配列が変形すると、観
測者が液晶パネルを見る角度や方位によって、液晶媒体
中を進む光の距離や、光の通過中の屈折率が変わること
から、異なって光学変調される光を見るためである。
This is because when the alignment is deformed by an electric field so that the alignment state of the liquid crystal molecules is perpendicular to the substrate surface, the distance of light traveling through the liquid crystal medium and the distance depending on the angle and azimuth at which the observer looks at the liquid crystal panel. This is because the refractive index during the passage of light changes, so that light that is optically modulated differently is seen.

【0019】また、このTNモードでは基板界面近くの
液晶は強い配向規制力を受けており、この近傍は初期配
向状態がほぼ維持される。このため5V以上のかなり高
い液晶の飽和電圧を印加しても、この近傍では液晶は垂
直にはならない。
In the TN mode, the liquid crystal near the substrate interface receives a strong alignment regulating force, and the initial alignment state is almost maintained in this vicinity. For this reason, even if a considerably high saturation voltage of the liquid crystal of 5 V or more is applied, the liquid crystal does not become vertical in the vicinity.

【0020】これらのことがTNモードの視野特性を狭
くする要因として知られている。
These factors are known as factors that narrow the viewing characteristics of the TN mode.

【0021】パーソナルコンピュータ向けのモニター市
場をターゲットとし、CRTと代替可能な液晶モニター
の開発に注力されている。しかし、これを実現するため
には、TNモードに代表される現在の液晶表示モードの
性能では十分だとは言い難い。TNモードの最大の難点
は、視野角特性にある。特に大画面化においては、視野
角特性の改善が望まれている。
Targeting the monitor market for personal computers, efforts are being made to develop liquid crystal monitors that can replace CRTs. However, it is difficult to say that the performance of the current liquid crystal display mode represented by the TN mode is sufficient to realize this. The biggest difficulty of the TN mode is the viewing angle characteristics. In particular, for a large screen, improvement of the viewing angle characteristics is desired.

【0022】この課題を改善しうる液晶表示モードとし
て、垂直配向型の液晶モードが開発された。液晶の初期
配向を基板に対して垂直とした液晶表示モードである。
この垂直配向型の液晶モードとしては負の誘電率異方性
を有する液晶を用いる。この液晶をネガ型液晶と呼ぶこ
とができる。この場合も両基板上にある電極間に電界を
印加することにより表示を実現する。
As a liquid crystal display mode which can solve this problem, a vertical alignment type liquid crystal mode has been developed. This is a liquid crystal display mode in which the initial alignment of the liquid crystal is perpendicular to the substrate.
As the liquid crystal mode of the vertical alignment type, a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is used. This liquid crystal can be called a negative liquid crystal. Also in this case, display is realized by applying an electric field between the electrodes on both substrates.

【0023】この垂直配向型の液晶モードは初期の配向
状態が基板面に対して、基板界面からバルクの部分を含
めて全体的に概略垂直であるため、“暗“状態、黒色の
質が高く、高コントラストを実現することができる。ま
た、TNモードの様に界面近傍の影響を受けないため、
視野特性は改善される。
In the vertical alignment type liquid crystal mode, the initial alignment state is substantially perpendicular to the substrate surface including the bulk portion from the substrate interface, so that the "dark" state and the quality of black are high. , High contrast can be realized. Moreover, since it is not affected by the vicinity of the interface unlike the TN mode,
The viewing characteristics are improved.

【0024】ただし、黒や中間調表示において、TNモ
ードと同様に、観測者が液晶表示装置を見る角度や方位
によって、液晶の媒体中を進む光の距離や、屈折率が異
なる経路からの出射光を見ることに変わりなく、視野特
性は十分とは云えない。
However, in the black or halftone display, as in the TN mode, the distance of light traveling through the liquid crystal medium and the light exiting from a path having a different refractive index vary depending on the angle and azimuth at which the observer views the liquid crystal display device. There is no difference in viewing the emitted light, and the visual field characteristics are not sufficient.

【0025】このため、画素に複数の配向状態を形成
し、視野角を改善する方法が知られている。レジスト等
でマスクしながら、パターンニング後に異なる方向にラ
ビングすることを複数回繰り返すことでマルチドメイン
を形成する手法が用いられる(FPD Intelligence 199
8,5,p79)。
For this reason, there has been known a method of improving the viewing angle by forming a plurality of alignment states in a pixel. A method of forming a multi-domain by repeating rubbing in different directions after patterning a plurality of times while masking with a resist or the like is used (FPD Intelligence 199).
8, 5, p79).

【0026】TNモードの様な旋光性を利用する液晶表
示モードでは、上記のようなラビングによる配向制御が
一般的である。レジスト塗布、パターニング、ラビング
という処理を複数回繰り返す工程の増加はあるが、従来
のプロセスの延長として容易に適用できる点が利点とな
っている。
In a liquid crystal display mode utilizing optical rotation such as a TN mode, the alignment control by rubbing as described above is generally performed. Although there is an increase in the number of steps of repeating the processes of resist coating, patterning, and rubbing a plurality of times, the advantage is that it can be easily applied as an extension of the conventional process.

【0027】垂直配向型の液晶モードでも配向制御とし
て同様な方法が可能である。
A similar method can be used for the alignment control in the vertical alignment type liquid crystal mode.

【0028】しかし、複屈折性を利用する液晶表示モー
ドであるため若干のプレチルト角のバラツキが透過もし
くは反射光量のバラツキとして目立つ。ラビング時のわ
ずかな毛先のあたり方の差異により、スジ状の表示ムラ
となり易い問題が有る。
However, since the liquid crystal display mode uses birefringence, a slight variation in the pretilt angle is noticeable as a variation in the amount of transmitted or reflected light. Due to the slight difference in the contact of the hair tips during rubbing, there is a problem that streak-like display unevenness is likely to occur.

【0029】特に投射型の液晶表示装置で拡大投影する
場合、中間調表示におけるスジ状の表示ムラをいかに抑
えるように配向制御できるかが重要な課題となってい
る。
In particular, in the case of enlarging and projecting with a projection type liquid crystal display device, an important issue is how to control the alignment so as to suppress streaky display unevenness in halftone display.

【0030】直視型の液晶表示装置でも程度の差こそあ
れこの問題が有る。このため視野角を改善するためパタ
ーニングとラビングを複数回繰り返す処理は、現時点の
配向膜、ラビング布の条件ではあまり良い制御方法とは
云えない。
Even a direct-view type liquid crystal display device has this problem to some extent. Therefore, the process of repeating patterning and rubbing a plurality of times to improve the viewing angle is not a very good control method under the current conditions of the alignment film and the rubbing cloth.

【0031】また、ラビング自体が、基板上の配向膜の
表面を柔らかい毛で擦る処理のため発塵源となってい
る。さらに静電気の発生にともなう基板上の素子へのス
トレスや破壊への十分な対策を必要とする。
The rubbing itself is a source of dust due to the process of rubbing the surface of the alignment film on the substrate with soft hair. Further, it is necessary to take sufficient measures against stress and destruction of elements on a substrate due to generation of static electricity.

【0032】また、垂直配向型の液晶モードは配向膜を
ラビングしないと、液晶のプレチルト角が一方向に定ま
らず、液晶表示装置に電界を印可するとディスクリネー
ションが生じてしまう。
In the vertical alignment type liquid crystal mode, if the alignment film is not rubbed, the pretilt angle of the liquid crystal is not determined in one direction, and disclination occurs when an electric field is applied to the liquid crystal display device.

【0033】このため均一配向を実現し、ラビングを行
わず液晶を配向させるという手法が一般的に模索されて
いるが、特に垂直配向型の液晶モードではより緊急の課
題であった。
For this reason, a method of realizing uniform alignment and aligning the liquid crystal without performing rubbing is generally sought, but this is a more urgent problem, especially in a vertical alignment type liquid crystal mode.

【0034】この解決方法としては、例えば、「“Devel
opment of a Simple Processto Fabricate High-Qual
ity TFT-LCDs”Komaら, SID 96 Digest, Vol.XXVII,P-
39, 1996 ,pp558−561」に電極にスリットを設けて電界
の傾きを利用して配向させる手段が開示されている。
As a solution to this, for example, ““ Devel
opment of a Simple Processto Fabricate High-Qual
ity TFT-LCDs ”Koma et al., SID 96 Digest, Vol.XXVII, P-
39, 1996, pp. 558-561, discloses a means for providing a slit in an electrode to orient using an electric field gradient.

【0035】また、垂直配向型の液晶モードの量産に耐
えうる新しい配向技術が開発された。図33に基本構造
を示す。例えば、「“A Super-High-Image-Quality
Multi-Domain Vertical Alignment LCD by New Rubbin
g-Less Technology”Takedaら,SID98 DIGEST, Vol.X
XIX,41.1, 1998, pp1077−1080」には基板上に構造物を
形成し、この構造物の液晶と接する面の傾斜や間隔、高
さなどの物理的パラメータを調整し、さらに構造物の誘
電率による電界の作用を併せることで配向を制御し液晶
表示装置を作製する手段が開示されている。この新規の
液晶表示モードを用いることにより、160°以上の視
野特性を実現している。
Further, a new alignment technique capable of withstanding mass production of a vertical alignment type liquid crystal mode has been developed. FIG. 33 shows the basic structure. For example, "" A Super-High-Image-Quality
Multi-Domain Vertical Alignment LCD by New Rubbin
g-Less Technology ”Takeda et al., SID98 DIGEST, Vol.X
In XIX, 41.1, 1998, pp1077-1080, a structure is formed on a substrate, and physical parameters such as the slope, spacing, and height of the surface of the structure in contact with the liquid crystal are adjusted. Means for manufacturing a liquid crystal display device by controlling the orientation by combining the action of an electric field depending on the ratio is disclosed. By using this new liquid crystal display mode, a viewing characteristic of 160 ° or more is realized.

【0036】図33に示すように、アクティブマトリク
ス基板1及び対向基板2のITO膜3(透明導電膜)上
に構造物として微細加工された突起5のパターンが液晶
分子の傾斜方向を決定しているため、配向膜4に対する
ラビングの工程が不要となる。突起5のパターンによ
り、負の誘電性異方性を有する液晶5(ネガ型液晶)が
自動的に配向する。(a)は電界無印加時の液晶の配向
状態(Off state)、(b)は電界印加時の液晶の配向
状態(On state)をそれぞれ表している。
As shown in FIG. 33, the pattern of the protrusions 5 finely processed as a structure on the ITO film 3 (transparent conductive film) of the active matrix substrate 1 and the counter substrate 2 determines the tilt direction of the liquid crystal molecules. This eliminates the need for a rubbing step for the alignment film 4. The liquid crystal 5 (negative liquid crystal) having negative dielectric anisotropy is automatically aligned by the pattern of the projections 5. (A) shows the orientation state of the liquid crystal when no electric field is applied (Off state), and (b) shows the orientation state of the liquid crystal when the electric field is applied (On state).

【0037】しかし、上記の様な方法では、配向膜のラ
ビング工程は必要がなくなるが、一方、液晶を配向させ
るための複雑な追加プロセスが必要となる。
However, in the above method, the rubbing step of the alignment film is not required, but a complicated additional process for aligning the liquid crystal is required.

【0038】[0038]

【発明が解決しようとする課題】ここでは、前記の問題
点を解決することを課題とし、液晶パネル作製時の構造
を利用することにより液晶の配向を実現し、大画面化が
進んでも、基板間隔のばらつき(セルギャップムラ)の
小さいマルチドメイン垂直配向型の液晶表示装置及びそ
の製造方法を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and to realize alignment of liquid crystal by utilizing a structure at the time of manufacturing a liquid crystal panel. Provided are a multi-domain vertical alignment type liquid crystal display device having a small variation in interval (cell gap unevenness) and a method for manufacturing the same.

【0039】特別な処理を追加することなく、ゴミの発
生源となるラビング工程等を削減することができる構造
として、プロセスの簡略化を図る。さらに、この構成を
応用することにより視野特性の改善を図る。これにより
表示品位が高く信頼性の高い製品を低価格で提供できる
手段を提供する。
The process can be simplified with a structure capable of reducing a rubbing step or the like as a source of dust without adding a special process. Further, the field of view characteristics are improved by applying this configuration. This provides a means for providing a product with high display quality and high reliability at a low price.

【0040】[0040]

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、まず、少なくとも一方が透明絶縁性の基板(透明性
絶縁基板)からなる一対の基板のそれぞれに電極を設け
る。さらに、この一対の基板には配向膜が設けられてい
る。透明絶縁性の基板に設けられた配向膜を対向させて
おいて、前記一対の基板間の間隔を一定に保つためのギ
ャップ保持材、ここでは壁状のスペーサ(壁状スペー
サ)を形成し、一対の基板により液晶が挟持された液晶
表示装置を作製する。前記液晶表示装置は、前記壁状の
スペーサが傾斜した側面を有することにより、前記液晶
のプレチルト角を制御し、液晶を配向させることを特徴
とする。
In the liquid crystal display device of the present invention, first, electrodes are provided on each of a pair of substrates at least one of which is a transparent insulating substrate (transparent insulating substrate). Further, an alignment film is provided on the pair of substrates. A gap holding material for keeping the distance between the pair of substrates constant, here a wall-shaped spacer (wall-shaped spacer), with an alignment film provided on a transparent insulating substrate opposed to each other, A liquid crystal display device in which liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates is manufactured. The liquid crystal display device is characterized in that the wall-shaped spacer has an inclined side surface to control a pretilt angle of the liquid crystal and to orient the liquid crystal.

【0041】壁状のスペーサの断面形状は、例えば、図
29(a)〜(f)に示すようなものでよい。壁状のス
ペーサは対向もしくはアクティブマトリクス基板のいず
れか一方もしくは両方に形成されるが、ここでは、その
いずれか一方の基板に注目した場合の断面を示す。図2
9(d)〜(f)では、壁状のスペーサは図29(a)
〜(c)の断面形状の上下が逆の状態(このような状態
を逆テーパーと呼ぶ)で基板上に形成されている。図2
9(a)〜(f)に関して、セルギャップをdとする
と、セルギャップdの50%の高さに相当する傾斜した
側面に引くことができる接線と基板面がなす角のうち鋭
角となる角度を側面テーパー角θと定義する。図29
(a)と(d)では、側面テーパー角θは基板面と傾斜
した側面とがなす角と一致する。接線と基板の法線とが
なす角をαとすると、θ=90°−αである。よって、
基板の法線方向から、αだけ液晶が傾斜していることに
なる。側面テーパー角θが、75.0°〜89.9°の
範囲に収まる壁状のスペーサであればよい。ただし、液
晶の配向性に関しては、図29(a)と(d)の壁状の
スペーサが最適である。また、図29(b)と(c)と
(e)と(f)の側面はへこんでいるといえるが、ふく
らんだ形状のものでもよい。
The sectional shape of the wall-shaped spacer may be, for example, as shown in FIGS. The wall-shaped spacer is formed on one or both of the opposing and active matrix substrates. Here, a cross section in which attention is paid to either one of the substrates is shown. FIG.
9 (d) to 9 (f), the wall-shaped spacer is shown in FIG.
(C) are formed on the substrate in a state where the cross-sectional shape is upside down (such a state is called reverse taper). FIG.
9 (a) to 9 (f), assuming that the cell gap is d, an acute angle among the angles formed by the substrate surface and the tangent that can be drawn on the inclined side surface corresponding to 50% of the cell gap d. Is defined as a side surface taper angle θ. FIG.
In (a) and (d), the side surface taper angle θ coincides with the angle formed between the substrate surface and the inclined side surface. If the angle between the tangent and the normal to the substrate is α, then θ = 90 ° −α. Therefore,
The liquid crystal is inclined by α from the normal direction of the substrate. Any wall-shaped spacer having a side surface taper angle θ within the range of 75.0 ° to 89.9 ° may be used. However, regarding the orientation of the liquid crystal, the wall-shaped spacers shown in FIGS. 29A and 29D are optimal. Although the side surfaces of FIGS. 29 (b), (c), (e) and (f) can be said to be dented, they may have a bulged shape.

【0042】また、本発明の液晶表示装置は、前記壁状
のスペーサの傾斜した側面と電極の形状により、液晶を
一定方向に配向させるものである。
Further, in the liquid crystal display device of the present invention, the liquid crystal is oriented in a certain direction by the inclined side surfaces of the wall-shaped spacer and the shape of the electrode.

【0043】また、配向膜は、液晶が基板に対し垂直に
配向する垂直配向用の配向膜を用いることが好ましい。
この場合、ラビング工程を省略することができる。
As the alignment film, it is preferable to use an alignment film for vertical alignment in which the liquid crystal is aligned perpendicular to the substrate.
In this case, the rubbing step can be omitted.

【0044】また、本発明の液晶表示装置は、基板間の
間隔を一定に保つためのギャップ保持材、ここでは壁状
のスペーサを形成した後に、壁状のスペーサ上に配向膜
を形成してもよい。
Further, in the liquid crystal display device of the present invention, after forming a gap holding material for keeping the interval between the substrates constant, here, a wall-shaped spacer, an alignment film is formed on the wall-shaped spacer. Is also good.

【0045】図1〜図4のような傾斜した側面を有する
壁状のスペーサを形成した液晶表示装置を用いることに
より、液晶分子を一定方向に配向させる。図1〜図4の
液晶分子の配向は、電界無印加時の概略図を示してい
る。なお、液晶分子中の黒く示している部分は、対向基
板に近い液晶分子の端部を示している。
The liquid crystal molecules are aligned in a certain direction by using a liquid crystal display device having a wall-shaped spacer having inclined side surfaces as shown in FIGS. The alignment of the liquid crystal molecules in FIGS. 1 to 4 is a schematic diagram when no electric field is applied. Note that the black portions in the liquid crystal molecules indicate the ends of the liquid crystal molecules near the counter substrate.

【0046】本発明の液晶表示装置には、台形断面であ
る壁状のスペーサを少なくとも一方の基板に配置する。
この台形の側面テーパー角は、75.0°〜89.9°
好ましくは82°〜87°の角度を有することが望まし
い。電界無印加時には、液晶分子は、壁状のスペーサの
傾斜した側面に規制力を受け、側面にほぼ平行に配向
し、電界印加時には液晶分子は基板表面に平行に配向す
る。
In the liquid crystal display device of the present invention, a wall-shaped spacer having a trapezoidal cross section is disposed on at least one substrate.
The side taper angle of this trapezoid is from 75.0 ° to 89.9 °.
Preferably, it has an angle of 82 ° to 87 °. When no electric field is applied, the liquid crystal molecules receive a regulating force on the inclined side surface of the wall-shaped spacer, and are oriented substantially parallel to the side surfaces. When an electric field is applied, the liquid crystal molecules are oriented parallel to the substrate surface.

【0047】つまり、この傾斜した側面を有する壁状の
スペーサが形成された液晶表示装置を用いることによ
り、液晶分子のスイッチングする方向を制御できる。
That is, the switching direction of the liquid crystal molecules can be controlled by using the liquid crystal display device in which the wall-shaped spacer having the inclined side surface is formed.

【0048】前記壁状のスペーサはアクリル系、ポリイ
ミド系、ポリイミドアミド系、エポキシ系の少なくとも
一つを主成分とする有機系樹脂材料、もしくは酸化珪
素、酸化窒化珪素のいずれか一種類の材料あるいはこれ
らの積層膜からなる無機系材料であることを特徴とす
る。
The wall-shaped spacer is made of an organic resin material containing at least one of acrylic, polyimide, polyimide amide, and epoxy, or one of silicon oxide and silicon oxynitride. It is characterized by being an inorganic material composed of these laminated films.

【0049】工業的に見て、この製造工程を用いた場
合、ラビング工程に相当する配向処理を省くことがで
き、また、壁状のスペーサは基板の間隔(ギャップ)を
保持する役割をもっているので、スペーサ散布工程の省
略が可能となり、生産性が向上する。さらに、本発明の
液晶表示装置においては基板上に形成された壁状のスペ
ーサの均一性を検査するだけで、表示むらの発生を予測
できる利点をも有している。
From an industrial point of view, when this manufacturing process is used, the alignment treatment corresponding to the rubbing process can be omitted, and the wall-shaped spacer has the role of maintaining the gap (gap) between the substrates. In addition, the step of dispersing the spacer can be omitted, and the productivity is improved. Further, the liquid crystal display device of the present invention has an advantage that it is possible to predict the occurrence of display unevenness only by inspecting the uniformity of the wall-shaped spacer formed on the substrate.

【0050】[0050]

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体例について図
面を参照して説明する。本発明はこれらの実施形態に限
定されるものではない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to these embodiments.

【0051】実施形態1における液晶表示装置の断面図
を図1に示している。実施形態2における液晶表示装置
の断面図を図2に示している。実施形態3における液晶
表示装置の断面図を図3に示している。実施形態4にお
ける液晶表示装置の断面図を図4に示している。
FIG. 1 is a sectional view of the liquid crystal display device according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device according to the second embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device according to the third embodiment. FIG. 4 is a sectional view of the liquid crystal display device according to the fourth embodiment.

【0052】図1〜図4の画素部の上面図を図5に示し
ている。図5の液晶表示装置をA−A’線で破断したも
のが図1〜図4に相当する。図5では壁状のスペーサ8
5とソース電極88を図示している。観測者から見た壁
状のスペーサ85の形状は、図5(a)-1,図5
(a)-2,図5(b),図5(c)-1,図9(c)-
2,図5(d),図5(e)が可能であるが、本実施形
態は、これらの形状に限定されるものではない。また、
図5(a)-1,図5(a)-2,図5(d)において、
透明絶縁性の基板(透明性絶縁基板)と平行に切断された
スペーサの断面形状はストライプ状である。一方、図5
(c)-1,図5(e)において、スペーサは分岐して
いる(枝部を有している)。図5〜図9において、壁状
のスペーサ85−1は基板上に、壁状のスペーサ85−
2は対向基板上にそれぞれ形成されていることを意味し
ている。B線内は一画素を示している。
FIG. 5 is a top view of the pixel portion shown in FIGS. The liquid crystal display of FIG. 5 cut along the line AA ′ corresponds to FIGS. In FIG. 5, the wall-shaped spacer 8 is shown.
5 and the source electrode 88 are shown. The shape of the wall-shaped spacer 85 seen from the observer is shown in FIGS.
(A) -2, FIG. 5 (b), FIG. 5 (c) -1, FIG. 9 (c)-
2, FIG. 5D and FIG. 5E are possible, but the present embodiment is not limited to these shapes. Also,
In FIG. 5 (a) -1, FIG. 5 (a) -2, and FIG. 5 (d),
The cross section of the spacer cut in parallel with the transparent insulating substrate (transparent insulating substrate) has a stripe shape. On the other hand, FIG.
(C) -1, In FIG. 5 (e), the spacer is branched (has a branch portion). 5 to 9, a wall-shaped spacer 85-1 is provided on a substrate.
2 means that they are formed on the opposing substrates, respectively. Line B indicates one pixel.

【0053】図6は、図1の画素部の上面図であり、電
圧無印加時における画素内の液晶分子のディレクターを
示している。また、図6(a)-1,(c)-1は、それ
ぞれ図5(a)-1,(c)-1のB線付近の拡大図であ
る。85−1は基板上の壁状のスペーサであり、85−
2は対向基板上の壁状のスペーサ85−2である。図7
は、図2の画素部の上面図であり、電圧無印加時におけ
る画素内の液晶分子のディレクターを示している。ま
た、図7(a)-1,(c)-1は、それぞれ図5(a)
-1,(c)-1のB線付近の拡大図である。85−1は
基板上に底面部が形成された壁状のスペーサであり、8
5−2は対向基板上の壁状のスペーサ85−2である。
図8は、図3の画素部の上面図であり、電圧無印加時に
おける画素内の液晶分子のディレクターを示している。
また、図8(d),(e)は、それぞれ図5(d),
(e)のB線付近の拡大図である。85−1は基板上の
壁状のスペーサであり、88はソース電極88である。
図9は、図4の画素部の上面図であり、電圧無印加時に
おける画素内の液晶分子のディレクターを示している。
また、図9(a)-2,(b)は、それぞれ図5(a)-
2,(b)のB線付近の拡大図である。85−1は基板
上の壁状のスペーサであり、85−2は対向基板上の壁
状のスペーサ85−2である。
FIG. 6 is a top view of the pixel portion shown in FIG. 1 and shows the director of the liquid crystal molecules in the pixel when no voltage is applied. FIGS. 6 (a) -1 and (c) -1 are enlarged views of the vicinity of line B in FIGS. 5 (a) -1 and (c) -1, respectively. 85-1 is a wall-shaped spacer on the substrate;
2 is a wall-shaped spacer 85-2 on the counter substrate. FIG.
FIG. 3 is a top view of the pixel unit in FIG. 2 and shows directors of liquid crystal molecules in the pixel when no voltage is applied. FIGS. 7A-1 and 7C-1 correspond to FIG. 5A, respectively.
FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of line B in FIGS. Reference numeral 85-1 denotes a wall-like spacer having a bottom surface formed on a substrate.
5-2 is a wall-shaped spacer 85-2 on the opposing substrate.
FIG. 8 is a top view of the pixel unit of FIG. 3 and shows directors of liquid crystal molecules in the pixel when no voltage is applied.
FIGS. 8D and 8E show FIGS. 5D and 5E, respectively.
It is an enlarged view near the B line of (e). 85-1 is a wall-shaped spacer on the substrate, and 88 is a source electrode 88.
FIG. 9 is a top view of the pixel unit of FIG. 4 and shows directors of liquid crystal molecules in the pixel when no voltage is applied.
9 (a) -2 and (b) correspond to FIG. 5 (a)-
FIG. 2B is an enlarged view of the vicinity of line B in FIG. 85-1 is a wall-shaped spacer on the substrate, and 85-2 is a wall-shaped spacer 85-2 on the opposing substrate.

【0054】実施形態5では液晶表示装置の作製方法を
図10〜図15に示している。実施形態6では液晶表示
装置の作製方法を図16〜図18に示している。実施形
態7では液晶表示装置の作製方法を図19〜図24に示
している。
In the fifth embodiment, a method for manufacturing a liquid crystal display device is shown in FIGS. In Embodiment 6, a method for manufacturing a liquid crystal display device is shown in FIGS. In Embodiment 7, a method for manufacturing a liquid crystal display device is shown in FIGS.

【0055】実施形態8では半導体層の結晶化方法を図
25〜図27に示している。
In the eighth embodiment, a method for crystallizing a semiconductor layer is shown in FIGS.

【0056】実施形態9では、着色層(カラーフィルタ
ー)を含む対向基板を図28に示している。実施形態1
0では、本発明の薄膜トランジスタ(Thin Fil
mTransistor;TFT)回路によるアクティ
ブマトリクス型液晶表示装置を組み込んだ半導体装置を
図30〜図32に示している。
In the ninth embodiment, FIG. 28 shows a counter substrate including a coloring layer (color filter). Embodiment 1
0, the thin film transistor of the present invention (Thin Fil)
FIGS. 30 to 32 show a semiconductor device incorporating an active matrix type liquid crystal display device using an mTransistor (TFT) circuit.

【0057】[実施形態1](液晶表示装置の製造方法) 図1を用いて、本発明の液晶表示装置の製造方法につい
て説明する。液晶表示装置を製造するためにアクティブ
マトリクス基板11と対向基板12を用いる。アクティ
ブマトリクス基板11は、実施形態5〜8で作成された
アクティブマトリクス基板を簡略化して図示したもので
ある。対向基板12は、アクティブマトリクス基板11
に対向して設けられる基板である。
[Embodiment 1] (Method of Manufacturing Liquid Crystal Display) A method of manufacturing a liquid crystal display of the present invention will be described with reference to FIG. An active matrix substrate 11 and a counter substrate 12 are used to manufacture a liquid crystal display device. The active matrix substrate 11 is a simplified illustration of the active matrix substrate produced in the fifth to eighth embodiments. The counter substrate 12 is an active matrix substrate 11
This is a substrate provided to face.

【0058】対向基板12とアクティブマトリクス基板
11にそれぞれ透明導電膜として酸化インジウム酸化ス
ズ合金(In23―SnO2;ITO)、つまり、IT
O膜17とITO膜13が形成されている。本実施形態
では17と13にITO膜を用いたが、17と13のう
ちいずれか一方が透明であって、17と13が導電膜で
あればよい。
A transparent conductive film is formed on the opposing substrate 12 and the active matrix substrate 11 as an indium tin oxide alloy (In 2 O 3 —SnO 2 ; ITO),
An O film 17 and an ITO film 13 are formed. In the present embodiment, an ITO film is used for 17 and 13, but any one of 17 and 13 may be transparent and 17 and 13 may be conductive films.

【0059】本発明の液晶表示装置を単純マトリクス型
液晶表示装置に用いる場合は、対向基板12とアクティ
ブマトリクス基板11にそれぞれ設けられたITO膜1
7とITO膜13を互いに直交するようにストライプ状
に形成する。
When the liquid crystal display of the present invention is used for a simple matrix type liquid crystal display, the ITO film 1 provided on the opposing substrate 12 and the active matrix substrate 11
7 and the ITO film 13 are formed in a stripe shape so as to be orthogonal to each other.

【0060】本発明の液晶表示装置をアクティブマトリ
クス型液晶表示装置に用いる場合は、対向基板11の画
素部を覆うようにITO膜17を形成し、アクティブマ
トリクス基板11には各画素毎にパターニングされたI
TO膜13を形成する。
When the liquid crystal display device of the present invention is used in an active matrix type liquid crystal display device, an ITO film 17 is formed so as to cover the pixel portion of the counter substrate 11, and the active matrix substrate 11 is patterned for each pixel. I
A TO film 13 is formed.

【0061】次に、アクティブマトリクス基板11と対
向基板12に配向膜14を形成し、焼成を行う。配向膜
14は、JALS−2021(JSR製)を利用する。
配向膜14はフレキソ印刷法により基板上に印刷する。
配向膜14の膜厚は焼成後の厚さで80nm程度となる
ようにする。配向膜は80℃のホットプレートでプリベ
ークを行った後、250℃のクリーンオーブンで1.5
時間焼成する。
Next, an orientation film 14 is formed on the active matrix substrate 11 and the counter substrate 12, and sintering is performed. The alignment film 14 uses JALS-2021 (manufactured by JSR).
The alignment film 14 is printed on the substrate by flexographic printing.
The thickness of the alignment film 14 is set to be about 80 nm after firing. The orientation film was pre-baked on a hot plate at 80 ° C., and then 1.5 ° C. in a clean oven at 250 ° C.
Bake for hours.

【0062】本発明はラビング工程がなくても均一な液
晶配向が得られものである。配向膜形成後のラビング工
程は行わない。
In the present invention, uniform liquid crystal alignment can be obtained without a rubbing step. The rubbing step after forming the alignment film is not performed.

【0063】次に、アクティブマトリクス基板11及び
対向基板12に基板の間隔を保つギャップ保持材として
壁状のスペーサ15を形成する。まず、壁状のスペーサ
15はフォトリソグラフィ工程により所定の形状にか
つ、所定の位置にパターニングする。所定の位置にパタ
ーニングができるように、アクティブマトリクス基板1
1及び対向基板12の四隅の内側には、それぞれマーカ
が設けられている。ギャップ保持材としては感光性アク
リル材料を主成分とした材料のNN700(JSR製)
を利用している。NN700をスピナーで基板全面に成
膜する。膜厚は4.2μmとなるように設定している。
NN700を塗布、プリベークした後、パターニング用
のマスクを用いてマスクアライナーで露光する。このあ
とCD700(富士フィルムレオーリン製)で現像を行
い、乾燥させた基板に対し250℃、1時間焼成工程を
行う。その結果、図1に示したような壁状のスペーサ1
5を形成する。SEM(Scanning electron microscop
e)観察を行ったところ、この高さは4μm程度である。
Next, a wall-shaped spacer 15 is formed on the active matrix substrate 11 and the opposing substrate 12 as a gap holding material for keeping a distance between the substrates. First, the wall-shaped spacer 15 is patterned into a predetermined shape and a predetermined position by a photolithography process. Active matrix substrate 1 so that patterning can be performed at a predetermined position.
Markers are provided inside the four corners of the counter substrate 1 and the counter substrate 12, respectively. NN700 (manufactured by JSR) of a material mainly composed of a photosensitive acrylic material as a gap holding material
I use. NN700 is formed on the entire surface of the substrate by a spinner. The film thickness is set to 4.2 μm.
After NN700 is applied and prebaked, exposure is performed with a mask aligner using a mask for patterning. Thereafter, development is performed with CD700 (manufactured by Fuji Film Reorin), and a baking process is performed on the dried substrate at 250 ° C. for 1 hour. As a result, the wall-shaped spacer 1 as shown in FIG.
5 is formed. SEM (Scanning electron microscop)
e) Observation revealed that this height was about 4 μm.

【0064】その後、ディスペンス描写法を用いて、対
向基板12にシール材(図示せず)を設ける。
Thereafter, a sealing material (not shown) is provided on the opposite substrate 12 by using a dispense drawing method.

【0065】シール材によって形成されたシールパター
ン(図示はせず)の幅は、重ね合わせ、熱プレス後、
1.2〜1.5mmになるように設定する。シールパタ
ーンには、その一部に注入口(図示せず)が設けられ、
その注入口より液晶を注入する。シール材を塗布後、シ
ール材を、90℃、0.5時間程度で焼成する。
The width of the seal pattern (not shown) formed by the seal material is determined by
It is set to be 1.2 to 1.5 mm. An injection port (not shown) is provided in a part of the seal pattern,
Liquid crystal is injected from the injection port. After applying the sealing material, the sealing material is fired at 90 ° C. for about 0.5 hour.

【0066】以上の工程を経たアクティブマトリクス基
板11と対向基板12とを両基板に設けられたマーカが
一致するように貼り合わせる。貼り合わせた一対の基板
に対し、0.3〜1.0kgf/cm2の圧力を基板平
面に垂直な方向にかつ基板全面に加え、同時にクリーン
オーブンにて160℃、2時間程度、熱プレスにより接
着させる。
The active matrix substrate 11 and the counter substrate 12 that have undergone the above steps are bonded together so that the markers provided on both substrates match. A pressure of 0.3 to 1.0 kgf / cm 2 is applied to the pair of bonded substrates in a direction perpendicular to the plane of the substrate and over the entire surface of the substrate, and is simultaneously heated in a clean oven at 160 ° C. for about 2 hours by hot pressing. Adhere.

【0067】そして、貼り合わせた一対の基板が冷却す
るのを待ってから、スクライバーとブレイカーによる分
断を行う。
Then, after waiting for the pair of bonded substrates to cool, the scriber and the breaker separate the substrates.

【0068】真空注入法で液晶を注入する。真空容器の
中に分断後のパネルを準備し真空ポンプにより、真空容
器の内部を1.33×10-5から1.33×10-7Pa程
度の真空状態にした後、注入口を負の誘電率異方性を有
する液晶MLC−2038(メルク製)が盛られた液晶
皿に浸漬させる。負の誘電率異方性を有する液晶MLC
−2038の長軸が電界と平行に配向した状態の誘電率
は4.0、その短軸が電界と平行に配向した状態の誘電
率は9.0である。
Liquid crystal is injected by a vacuum injection method. The preparation was vacuum pumps panels after cutting into a vacuum vessel, after the inside of the vacuum container in a vacuum state of about 1.33 × 10 -5 from 1.33 × 10 -7 Pa, the inlet of the negative It is immersed in a liquid crystal dish on which liquid crystal MLC-2038 (manufactured by Merck) having dielectric anisotropy is provided. Liquid crystal MLC having negative dielectric anisotropy
The dielectric constant when the major axis of -2038 is oriented parallel to the electric field is 4.0, and the dielectric constant when the minor axis is oriented parallel to the electric field is 9.0.

【0069】次に、真空状態にある真空チャンバーを徐
々に窒素でリークして大気圧に戻すとパネル内の気圧と
大気圧との圧力差と液晶の毛細管現象の作用により液晶
パネルの注入口から液晶が注入され、注入口側から徐々
に反対側に液晶が進行し注入工程が完了する。負の誘電
率異方性を有する液晶16は、図1に示すように、壁状
のスペーサを用いたので、一定のプレチルト角を有し、
壁状のスペーサの傾斜した側面とほぼ平行に配向が制御
されることが可能となった。図1中の負の誘電率異方性
を有する液晶16の黒く示したところは、その先端(端
部)が対向基板12の方に向いていることを示してい
る。
Next, when the vacuum chamber in a vacuum state is gradually leaked with nitrogen and returned to the atmospheric pressure, the pressure difference between the atmospheric pressure in the panel and the atmospheric pressure and the action of the liquid crystal capillary action cause the liquid crystal panel to enter the vacuum chamber. The liquid crystal is injected, and the liquid crystal gradually advances from the injection port side to the opposite side to complete the injection step. As shown in FIG. 1, the liquid crystal 16 having a negative dielectric anisotropy has a constant pretilt angle because a wall-shaped spacer is used,
The orientation can be controlled substantially parallel to the inclined side surfaces of the wall-shaped spacer. In FIG. 1, black portions of the liquid crystal 16 having negative dielectric anisotropy indicate that the front ends (end portions) face the counter substrate 12.

【0070】シール材が形成されたシールパターンの内
部が液晶で満たされたことを確認したら、液晶パネルの
両面を加圧し、15分後、余分な液晶をふきとり、加圧
した状態で注入口(図示せず)に紫外線硬化型樹脂(図
示せず)を塗布し、加圧を弱める。その際、紫外線硬化
型樹脂が浸入する。この状態で紫外線照射(4〜10m
W/cm2、120秒間)により、紫外線硬化型樹脂を
硬化させ、注入口の封止をおこなう。
When it is confirmed that the inside of the seal pattern on which the seal material is formed is filled with the liquid crystal, both sides of the liquid crystal panel are pressurized. After 15 minutes, excess liquid crystal is wiped off and the injection port ( (Not shown), an ultraviolet curable resin (not shown) is applied, and the pressure is reduced. At that time, the ultraviolet curing resin enters. In this state, UV irradiation (4 to 10 m
(W / cm 2 , 120 seconds) to cure the ultraviolet curable resin and seal the injection port.

【0071】次に、液晶パネルの表面及び端面に付着し
た液晶を有機溶媒、例えば、アセトン及びエタノールで
洗浄する。その後、130℃、0.5時間程度で液晶を
再配向させる。
Next, the liquid crystal adhered to the surface and the end face of the liquid crystal panel is washed with an organic solvent, for example, acetone and ethanol. Thereafter, the liquid crystal is realigned at 130 ° C. for about 0.5 hour.

【0072】その後、外部引出し配線(図示せず)にフ
レキシブルプリント配線板(Flexible Pri
nt Circuit;FPC)が接続される。次い
で、液晶パネルの両面に偏光板が貼り付けられ、液晶表
示装置が完成する。
Thereafter, a flexible printed wiring board (Flexible Pri
nt Circuit (FPC). Next, polarizing plates are attached to both sides of the liquid crystal panel, and a liquid crystal display device is completed.

【0073】本実施形態の液晶表示装置において電界無
印加時は、壁状のスペーサの傾斜した側面の影響を受け
て、その傾斜した側面とほぼ平行に液晶分子は配列す
る。電圧を印加すると、まず傾斜した側面とほぼ平行な
方向にプレチルト角を有する傾斜した側面付近の液晶分
子が基板と平行に配向し始める。そして、傾斜した側面
付近以外の液晶分子もこれらの液晶分子の影響を受け、
順次同じ方向へ配列しようとする。こうして、画素(A
1-A1’)全体にわたって安定した配向が得られる。す
なわち、壁状のスペーサを用いることにより、表示部全
体の配向が制御される。
In the liquid crystal display device of the present embodiment, when no electric field is applied, the liquid crystal molecules are aligned substantially in parallel with the inclined side surface under the influence of the inclined side surface of the wall-shaped spacer. When a voltage is applied, first, liquid crystal molecules near the inclined side surface having a pretilt angle in a direction substantially parallel to the inclined side surface begin to be oriented in parallel with the substrate. And the liquid crystal molecules other than near the inclined side surface are also affected by these liquid crystal molecules,
Try to arrange in the same direction sequentially. Thus, the pixel (A
1 -A 1 ') A stable orientation is obtained over the whole. That is, the orientation of the entire display section is controlled by using the wall-shaped spacer.

【0074】よって、図1のように、壁状のスペーサに
対し液晶配向が対称になるため、広視野角表示のマルチ
ドメイン垂直配向型の液晶表示装置を得ることができ
る。さらに壁状のスペーサを用いることで、基板の間隔
のばらつき、すなわち、セルギャップのムラが少なくな
る。
Therefore, as shown in FIG. 1, since the liquid crystal alignment is symmetrical with respect to the wall-shaped spacer, a multi-domain vertical alignment type liquid crystal display device having a wide viewing angle display can be obtained. Further, by using the wall-shaped spacer, variations in the distance between the substrates, that is, unevenness in the cell gap is reduced.

【0075】本発明では、壁状のスペーサの形成し易さ
からアクリル樹脂を用いたが、液晶よりも誘電率の小さ
い材料であれば特に限定されない。本発明で用いたアク
リル樹脂NN700の誘電率は、3.4である。上面部
を平坦な形状となるようにした場合、対向側の基板を重
ね合せた際に、液晶表示装置としての機械的な強度を確
保できる。さらに、ノーマリーホワイトモードで黒色樹
脂など遮光性機能を有する物質を含有するスペーサを用
いた場合、スペーサ自身からの光漏れが解消され、コン
トラストが向上する。本明細書の壁状のスペーサにおい
て、上面部とは壁状のスペーサの形成時、基板面(アク
ティブマトリクス基板又は対向基板上の面)から最も離
れた壁状のスペーサの一面をいう。一方、後述する底面
部とは壁状のスペーサの形成時、基板面(アクティブマ
トリクス基板又は対向基板上の面)に最も近接した壁状
のスペーサの一面をいう。
In the present invention, the acrylic resin is used because the wall-shaped spacer is easily formed. However, the material is not particularly limited as long as the material has a smaller dielectric constant than the liquid crystal. The acrylic resin NN700 used in the present invention has a dielectric constant of 3.4. When the upper surface has a flat shape, the mechanical strength of the liquid crystal display device can be secured when the opposing substrates are overlapped. Further, when a spacer containing a substance having a light-shielding function such as a black resin is used in the normally white mode, light leakage from the spacer itself is eliminated, and the contrast is improved. In the wall-shaped spacer in this specification, the upper surface refers to one surface of a wall-shaped spacer farthest from a substrate surface (a surface on an active matrix substrate or a counter substrate) when the wall-shaped spacer is formed. On the other hand, the bottom surface described later refers to one surface of the wall-shaped spacer closest to the substrate surface (the surface on the active matrix substrate or the counter substrate) when the wall-shaped spacer is formed.

【0076】予備実験として、ITO膜を形成した2枚
のガラス基板にNN700(膜厚4μm)を塗布し、ラ
ビングした後、ラビング方向がアンチパラレルとなるよ
うに2枚のガラス基板をシール材で貼り合わせ、分断し
た。負の誘電率異方性を有する液晶MLC−2038
(メルク製)を注入口より注入し、プレチルト角を測定
したところ、1.8〜2.7°であった。よって、NN
700の表面付近では液晶分子の長軸方向をその表面に
対して概略平行となるように作用する配向規制力がある
ことを確認した。
As a preliminary experiment, NN700 (thickness: 4 μm) was applied to two glass substrates on which an ITO film had been formed and rubbed, and then the two glass substrates were sealed with a sealing material so that the rubbing directions were antiparallel. Laminated and cut. Liquid crystal MLC-2038 having negative dielectric anisotropy
(Manufactured by Merck) was injected through the injection port, and the pretilt angle was measured to be 1.8 to 2.7 °. Therefore, NN
In the vicinity of the surface of 700, it was confirmed that there was an alignment regulating force acting so that the major axis direction of the liquid crystal molecules was substantially parallel to the surface.

【0077】本実施形態の観測者から見た壁状のスペー
サ85の形状は、図5(a)-1と(c)-1があげられ
る。図6(a)-1では、壁状のスペーサ85−1と壁
状のスペーサ85−2により、配向の二分割化が可能と
なる。さらに、図6(c)-1では、壁状のスペーサ8
5−1と壁状のスペーサ85−2が枝部をもっている、
すなわち、分岐しているため、配向の二分割化以上(多
分割化)が可能となる。
The shape of the wall-shaped spacer 85 seen from the observer of this embodiment is shown in FIGS. 5A-1 and 5C-1. In FIG. 6A-1, the wall-shaped spacer 85-1 and the wall-shaped spacer 85-2 can divide the orientation into two. Further, in FIG. 6C-1, the wall-shaped spacer 8
5-1 and the wall-shaped spacer 85-2 have branches.
That is, since the light is branched, the orientation can be divided into two or more (multi-divided).

【0078】本実施形態では、壁状のスペーサのみで液
晶のプレチルト角を制御し液晶を配向させたが、壁状の
スペーサとスリットとの組み合わせにより、液晶のプレ
チルト角を制御し液晶を配向させてもよい。
In this embodiment, the liquid crystal is aligned by controlling the pretilt angle of the liquid crystal only by the wall-shaped spacer. However, the combination of the wall-shaped spacer and the slit controls the pretilt angle of the liquid crystal and aligns the liquid crystal. You may.

【0079】本実施形態では、壁状のスペーサ15をア
クティブマトリクス基板11及び対向基板12にそれぞ
れ形成したが、図1のように、対向して形成された壁状
のスペーサの斜辺同士がほぼ平行になるのであれば、壁
状のスペーサをアクティブマトリクス基板11又は対向
基板12のいずれか一方に形成しても良い。
In this embodiment, the wall-shaped spacers 15 are formed on the active matrix substrate 11 and the counter substrate 12, respectively. However, as shown in FIG. 1, the oblique sides of the wall-shaped spacers formed opposite to each other are substantially parallel. , A wall-shaped spacer may be formed on either the active matrix substrate 11 or the counter substrate 12.

【0080】本実施形態では、フォトリソ工程を形成し
たが、基板上のネガ型樹脂の塗布面の背面から露光する
工程を用いてもよい。ネガ型樹脂は、光等の照射によ
り、重合または架橋して現像液に不溶性又は難溶性とな
り、現像後まで基板の表面に残る感光性材料である。ま
た、ドライエッチング法やプラズマエッチング法を用い
ても、前述の形状を有する壁状のスペーサの形成が可能
である。
In the present embodiment, the photolithography step is formed, but a step of exposing from the back side of the negative resin applied surface on the substrate may be used. A negative resin is a photosensitive material which is polymerized or cross-linked by irradiation with light or the like, becomes insoluble or hardly soluble in a developer, and remains on the surface of the substrate until after development. Further, even when a dry etching method or a plasma etching method is used, a wall-shaped spacer having the above-described shape can be formed.

【0081】本実施形態では、壁状のスペーサを用いた
が、柱状のスペーサを用いてその周辺に存在する液晶を
マルチドメイン配向させてもよい。
In this embodiment, the wall-shaped spacer is used. However, the liquid crystal present around the column-shaped spacer may be multi-domain aligned using the columnar spacer.

【0082】本実施形態では、対向基板12側にシール
材を塗布したが、アクティブマトリクス基板11側にシ
ール材を塗布してもよい。
In this embodiment, the sealing material is applied to the counter substrate 12 side, but the sealing material may be applied to the active matrix substrate 11 side.

【0083】本実施形態では、JSR製の配向膜JAL
S−2021を用いたが、通常の垂直配向用の配向膜で
あれば特に限定されない。
In this embodiment, the alignment film JAL made by JSR is used.
Although S-2021 was used, there is no particular limitation as long as it is an alignment film for normal vertical alignment.

【0084】本実施形態では、シール材の塗布の際、デ
ィスペンス描写法を用いたが、スクリーン印刷法を用い
てもよい。
In the present embodiment, the dispensing method is used when applying the sealing material, but a screen printing method may be used.

【0085】本実施形態では、液晶注入法として浸漬法
を用いたが、シールの注入口から液晶を注入する滴下注
入法を用いてもよい。また、シールとして紫外線硬化型
樹脂を用い、二枚の基板間に液晶を塗布し、重ね合わ
せ、シール処理を行ってもよい。この注入法はラミネー
ト法と呼ばれている。
In this embodiment, the immersion method is used as the liquid crystal injection method, but a drop injection method in which liquid crystal is injected from the injection port of the seal may be used. Alternatively, an ultraviolet-curing resin may be used as a seal, a liquid crystal may be applied between two substrates, and the substrates may be overlapped and sealed. This injection method is called a lamination method.

【0086】本実施形態では、シール材の材料としてエ
チルセルソルブを含有したエポキシ樹脂とフェノール硬
化剤を用いたが、紫外線硬化性や熱硬化性を有する封止
用の樹脂であれば特に限定されない。
In the present embodiment, an epoxy resin containing ethyl cellosolve and a phenol curing agent are used as materials for the sealing material. However, the sealing resin is not particularly limited as long as it is an ultraviolet-curing or thermosetting sealing resin. .

【0087】本発明の液晶表示装置はアクティブマトリ
クス型液晶表示装置と単純マトリクス型液晶表示装置の
いずれにおいても適用される。
The liquid crystal display device of the present invention is applicable to both an active matrix type liquid crystal display device and a simple matrix type liquid crystal display device.

【0088】[実施形態2]実施形態1では、配向膜を塗
布した後に壁状のスペーサを形成したが、本実施形態で
は、壁状のスペーサを形成した後に配向膜を塗布し、図
2のような液晶表示装置を得る。
[Embodiment 2] In the embodiment 1, the wall-shaped spacer is formed after the alignment film is applied. In the present embodiment, the wall-shaped spacer is formed and then the alignment film is applied. Such a liquid crystal display device is obtained.

【0089】ITO膜23が設けられたアクティブマト
リクス基板21とITO膜27が設けられた対向基板2
2にそれぞれギャップ保持材として壁状のスペーサ25
を形成する。その後、アクティブマトリクス基板21及
び対向基板22に配向膜24を塗布する。本実施形態で
は27と23にITO膜を用いたが、27と23のうち
いずれか一方が透明であって、27と23が導電膜であ
ればよい。その後、アクティブマトリクス基板21及び
対向基板22に配向膜24を塗布する。
An active matrix substrate 21 provided with an ITO film 23 and a counter substrate 2 provided with an ITO film 27
2 is a wall-shaped spacer 25 as a gap holding material.
To form After that, an alignment film 24 is applied to the active matrix substrate 21 and the counter substrate 22. In the present embodiment, the ITO films are used for 27 and 23, but any one of 27 and 23 may be transparent and 27 and 23 may be conductive films. After that, an alignment film 24 is applied to the active matrix substrate 21 and the counter substrate 22.

【0090】アクティブマトリクス基板21の配向膜2
4と対向基板22の配向膜24とを対向させておいて、
一対の基板間に負の誘電率異方性を有する液晶26を満
たすことにより、図2のような液晶表示装置が得られ
る。アクティブマトリクス基板21上の壁状のスペーサ
25に塗布された配向膜28と対向基板22上の壁状の
スペーサ25に塗布された配向膜28により、負の誘電
率異方性を有する液晶46の配向を制御できる。
The alignment film 2 of the active matrix substrate 21
4 and the alignment film 24 of the counter substrate 22 are opposed to each other.
By filling a liquid crystal 26 having a negative dielectric anisotropy between a pair of substrates, a liquid crystal display device as shown in FIG. 2 is obtained. The alignment film 28 applied to the wall-shaped spacer 25 on the active matrix substrate 21 and the alignment film 28 applied to the wall-shaped spacer 25 on the counter substrate 22 form a liquid crystal 46 having a negative dielectric anisotropy. The orientation can be controlled.

【0091】なお、本実施形態では壁状のスペーサ25
をアクティブマトリクス基板21と対向基板22に形成
しているため、観測者から見た壁状のスペーサ85の形
状は、図5(a)−1、(c)−1が望ましい。図7
(a)-1では、壁状のスペーサ85−1と壁状のスペ
ーサ85−2により、配向の2分割化が可能となる。さ
らに、図7(c)-1では、壁状のスペーサ85−1と
壁状のスペーサ85−2が枝部をもっているため、すな
わち分岐しているため配向の2分割化以上(多分割
化)が可能となる。
In this embodiment, the wall-shaped spacer 25 is used.
Are formed on the active matrix substrate 21 and the opposing substrate 22, and the shape of the wall-like spacer 85 as viewed from the observer is preferably as shown in FIGS. FIG.
In (a) -1, the orientation can be divided into two by the wall-shaped spacer 85-1 and the wall-shaped spacer 85-2. Further, in FIG. 7C-1, since the wall-shaped spacer 85-1 and the wall-shaped spacer 85-2 have branches, that is , are branched , the orientation is divided into two or more (multi-division). ) Becomes possible.

【0092】この液晶表示装置において電圧無印加時
は、壁状のスペーサ25上に配向膜24があると液晶分
子は配向膜に対しほぼ垂直に配向する。電圧を印加する
と、まず壁状のスペーサ付近の液晶分子が基板と平行に
配向し始める。そして、傾斜した側面付近以外の液晶分
子もこれらの液晶分子の影響を受け、順次同じ方向へ配
列しようとする。こうして、画素部(A2-A2’)全体
にわたって安定した配向が得られる。すなわち、壁状の
スペーサ25を用いることにより、表示部全体の配向が
制御される。
In this liquid crystal display device, when no voltage is applied, if the alignment film 24 is present on the wall-shaped spacer 25, the liquid crystal molecules are aligned almost perpendicular to the alignment film. When a voltage is applied, first, liquid crystal molecules near the wall-shaped spacer begin to be oriented in parallel with the substrate. Then, liquid crystal molecules other than the vicinity of the inclined side surface are also affected by these liquid crystal molecules, and try to be sequentially arranged in the same direction. Thus, a stable alignment can be obtained over the entire pixel portion (A 2 -A 2 ′). That is, by using the wall-shaped spacer 25, the orientation of the entire display unit is controlled.

【0093】[実施形態3]実施形態1とほぼ同様な方法
で、図3のような液晶表示装置が得られる。本実施形態
では、壁状のスペーサの傾斜した側面とソース配線(ソ
ース電極)の側面に塗布された配向膜により、負の誘電
率異方性を有する液晶を一定の方向に配向させることが
できる。
[Embodiment 3] A liquid crystal display device as shown in FIG. 3 is obtained in substantially the same manner as in Embodiment 1. In the present embodiment, the liquid crystal having negative dielectric anisotropy can be aligned in a certain direction by the alignment film applied on the inclined side surface of the wall-shaped spacer and the side surface of the source wiring (source electrode). .

【0094】図3のように、まず、ITO膜33及びソ
ース配線38が設けられたアクティブマトリクス基板3
1とITO電極33が設けられた対向基板32にそれぞ
れ配向膜34を形成する。本実施形態では37と33に
ITO膜を用いたが、37と33のうちいずれか一方が
透明であって、37と33が導電膜であればよい。さら
に、アクティブマトリクス基板31のITO電極33上
に塗布された配向膜34上にはギャップ保持材として壁
状のスペーサ35を形成する。
As shown in FIG. 3, first, the active matrix substrate 3 provided with the ITO film 33 and the source wiring 38 is provided.
An alignment film 34 is formed on the counter substrate 32 provided with the first electrode 1 and the ITO electrode 33. In this embodiment, the ITO films are used for 37 and 33, but any one of 37 and 33 may be transparent and 37 and 33 may be conductive films. Further, a wall-shaped spacer 35 is formed as a gap holding material on the alignment film 34 applied on the ITO electrode 33 of the active matrix substrate 31.

【0095】アクティブマトリクス基板31の配向膜3
4と対向基板32の配向膜34とを対向させておいて、
一対の基板間に負の誘電率異方性を有する液晶36を満
たすことにより、図3のような液晶表示装置が得られ
る。壁状のスペーサ35の傾斜した側面とソース配線3
8の側面に塗布された配向膜により、負の誘電率異方性
を有する液晶36を一定の方向に制御できる。
The alignment film 3 of the active matrix substrate 31
4 and the alignment film 34 of the counter substrate 32 are opposed to each other.
By filling a liquid crystal 36 having a negative dielectric anisotropy between a pair of substrates, a liquid crystal display device as shown in FIG. 3 is obtained. The inclined side surface of the wall-shaped spacer 35 and the source wiring 3
The liquid crystal 36 having a negative dielectric anisotropy can be controlled in a certain direction by the alignment film applied to the side surface of No. 8.

【0096】なお、観測者から見た壁状のスペーサ85
の形状の一例は、図5(d),図5(e)があげられ
る。図8(d)では、ソース配線88と壁状のスペーサ
85−1により、配向の2分割化が可能となる。壁状の
スペーサに対し、液晶分子が対称に配向するため、ソー
ス線に対し左右対称な視野角特性が得られる。さらに、
図8(e)では、壁状のスペーサ85−1が枝部をもっ
ているため、すなわち、分岐しているため、配向の2分
割化以上(多分割化)が可能となる。
The wall-like spacer 85 seen from the observer
FIG. 5D and FIG. 5E show an example of the shape of FIG. In FIG. 8D, the orientation can be divided into two by the source wiring 88 and the wall-shaped spacer 85-1. Since the liquid crystal molecules are symmetrically aligned with respect to the wall-shaped spacer, a viewing angle characteristic symmetrical with respect to the source line can be obtained. further,
In FIG. 8E, since the wall-shaped spacer 85-1 has a branch portion, that is, is branched, the orientation can be divided into two or more (multi-partition).

【0097】本実施形態では、液晶分子が一定方向にプ
レチルトを持つためには、壁状のスペーサ35をアクテ
ィブマトリクス基板31に形成することが望ましい。対
向基板32に壁状のスペーサ35を設ける場合はエッチ
ングにより壁状のスペーサの底面部が上面部に比べ小さ
くなるようにするのが望ましい。
In the present embodiment, in order for the liquid crystal molecules to have a pretilt in a certain direction, it is desirable to form a wall-shaped spacer 35 on the active matrix substrate 31. When the wall-shaped spacer 35 is provided on the counter substrate 32, it is desirable that the bottom surface of the wall-shaped spacer be smaller than the upper surface by etching.

【0098】本実施形態の液晶表示装置において電圧無
印加時は、壁状のスペーサ35の傾斜した側面と、ソー
ス配線38の側面に塗布された配向膜34の影響で、ソ
ース配線38と壁状のスペーサ35に挟まれた領域の液
晶分子が、ソース配線38近傍と壁状のスペーサ35近
傍でプレチルトの違いはあるものの、基板の法線方向に
対し同じ側に傾く。
In the liquid crystal display device of the present embodiment, when no voltage is applied, the source wiring 38 and the wall of the source wiring 38 are affected by the inclined side surface of the wall-shaped spacer 35 and the alignment film 34 applied to the side surface of the source wiring 38. The liquid crystal molecules in the region sandwiched between the spacers 35 are inclined to the same side with respect to the normal direction of the substrate, although there is a difference in pretilt between the vicinity of the source wiring 38 and the vicinity of the wall-shaped spacer 35.

【0099】電圧を印加すると、まず壁状のスペーサ3
5の傾斜した側面付近の液晶分子とソース配線38近傍
の液晶分子が基板と平行に配向し始める。そして、壁状
のスペーサ35の傾斜した側面付近以外の液晶分子もこ
れらの液晶分子の影響を受け、順次同じ方向へ配列しよ
うとする。こうして、画素部(A3-A3’)全体にわた
って安定した液晶の配向が得られる。
When a voltage is applied, first, the wall-shaped spacer 3
The liquid crystal molecules near the inclined side surface 5 and the liquid crystal molecules near the source wiring 38 begin to be aligned in parallel with the substrate. The liquid crystal molecules other than the vicinity of the inclined side surface of the wall-shaped spacer 35 are also affected by these liquid crystal molecules, and try to arrange them sequentially in the same direction. Thus, a stable liquid crystal alignment can be obtained over the entire pixel portion (A 3 -A 3 ′).

【0100】このように、壁状のスペーサ35の傾斜し
た側面とソース配線38によりできた凸部の側面に塗布
された配向膜により、負の誘電率異方性を有する液晶3
6を一定の方向に配向させることができる。
As described above, the liquid crystal 3 having a negative dielectric anisotropy is formed by the alignment film applied on the inclined side surface of the wall-shaped spacer 35 and the side surface of the convex portion formed by the source wiring 38.
6 can be oriented in a certain direction.

【0101】[実施形態4]実施形態1では、隣り合う壁
状のスペーサがその上面部と底面部が交互にするように
配列させているが、図4のように隣り合う壁状のスペー
サの上面部どうし底面部どうしがとなりあうように配列
されても、広視野角表示のマルチドメイン垂直配向型液
晶表示装置を得ることができる。
[Embodiment 4] In the embodiment 1, the adjacent wall-shaped spacers are arranged so that the top surface and the bottom surface are alternately arranged. However, as shown in FIG. A multi-domain vertical alignment type liquid crystal display device with a wide viewing angle display can be obtained even when the top and bottom portions are arranged so as to be adjacent to each other.

【0102】図4は、まず、ITO膜43及びソース配
線(ソース電極)48が設けられたアクティブマトリク
ス基板41とITO膜47が設けられた対向基板42に
それぞれ配向膜44を形成する。本実施形態では47と
43にITO膜を用いたが、47と43のうちいずれか
一方が透明であって、47と43が導電膜であればよ
い。さらに、ITO電極43及びソース配線48に塗布
された配向膜44にギャップ保持材として壁状のスペー
サ45を形成する。アクティブマトリクス基板41の配
向膜44と対向基板42の配向膜44とを対向させてお
いて、一対の基板間に負の誘電率異方性を有する液晶4
6を満たすことにより、図4のような液晶表示装置が得
られる。電圧無印加時、アクティブマトリクス基板41
上に形成された壁状のスペーサ45の側面により、負の
誘電率異方性を有する液晶46が一定の方向に配向が制
御される。
In FIG. 4, first, an alignment film 44 is formed on each of an active matrix substrate 41 provided with an ITO film 43 and a source wiring (source electrode) 48 and a counter substrate 42 provided with an ITO film 47. In this embodiment, the ITO films are used for 47 and 43, but any one of 47 and 43 may be transparent and 47 and 43 may be conductive films. Further, a wall-shaped spacer 45 is formed as a gap holding material on the alignment film 44 applied to the ITO electrode 43 and the source wiring 48. With the alignment film 44 of the active matrix substrate 41 and the alignment film 44 of the counter substrate 42 facing each other, a liquid crystal 4 having a negative dielectric anisotropy is provided between the pair of substrates.
By satisfying 6, the liquid crystal display device as shown in FIG. 4 is obtained. When no voltage is applied, the active matrix substrate 41
The orientation of the liquid crystal 46 having a negative dielectric anisotropy is controlled in a certain direction by the side surface of the wall-shaped spacer 45 formed thereon.

【0103】なお、観測者から見た壁状のスペーサ85
の形状は、図5(a)−2,図5(b), 図9(c)-
2(図5(c)-1とは異なり、すべての壁状のスペー
サが85−1である。)があげられる。図9(a)-2
では、隣り合う壁状のスペーサ85−1により、配向の
2分割化が可能となる。さらに、図9(c)-2では、
壁状のスペーサ85−1が枝部をもっているため、すな
わち、分岐しているため、配向の2分割化以上が可能と
なる。さらに、図9(b)では、配向の4分割化が可能
となる。本実施形態の液晶表示装置を用いた場合、壁状
のスペーサと該壁状のスペーサとの間に液晶の境界面が
生じる。
The wall-like spacer 85 seen from the observer
5 (a) -2, 5 (b), 9 (c)-
2 (unlike FIG. 5C-1, all wall-shaped spacers are 85-1). Fig. 9 (a) -2
In this case, it is possible to divide the orientation into two by the adjacent wall-shaped spacer 85-1. Further, in FIG. 9C-2,
Since the wall-shaped spacer 85-1 has a branch portion, that is, is branched, the orientation can be divided into two or more. Further, in FIG. 9B, the alignment can be divided into four parts. When the liquid crystal display device of the present embodiment is used, a boundary surface of the liquid crystal is generated between the wall-shaped spacers.

【0104】特に、図5(b)の形状の壁状のスペーサ
85を有する液晶表示装置には、ラミネート注入法が用
いられる。図5(c)の形状の壁状のスペーサ85−1
は、浸漬法を用いることができるように、図5(b)の
形状の壁状のスペーサを改良した一例である。
In particular, a laminate injection method is used for a liquid crystal display device having a wall-shaped spacer 85 having the shape shown in FIG. 5B. The wall-shaped spacer 85-1 having the shape shown in FIG.
Is an example in which the wall-shaped spacer having the shape shown in FIG. 5B is improved so that the immersion method can be used.

【0105】本実施形態の液晶表示装置において電圧無
印加時は、壁状のスペーサ45上の液晶分子は壁状のス
ペーサ45に対しほぼ平行に配向する。電圧を印加する
と、まず壁状のスペーサ45付近の液晶分子が基板と平
行に配向し始める。そして、傾斜した側面付近以外の液
晶分子もこれらの液晶分子の影響を受け、順次同じ方向
へ配列しようとする。こうして、画素部(A4-A4’)
全体にわたって安定した配向が得られる。すなわち、壁
状のスペーサ45を用いることにより、表示部全体の配
向が制御される。
In the liquid crystal display device of the present embodiment, when no voltage is applied, the liquid crystal molecules on the wall-shaped spacer 45 are oriented substantially parallel to the wall-shaped spacer 45. When a voltage is applied, first, liquid crystal molecules near the wall-shaped spacer 45 begin to be oriented parallel to the substrate. Then, liquid crystal molecules other than the vicinity of the inclined side surface are also affected by these liquid crystal molecules, and try to be sequentially arranged in the same direction. Thus, the pixel portion (A 4 -A 4 ′)
A stable orientation is obtained throughout. That is, the orientation of the entire display unit is controlled by using the wall-shaped spacer 45.

【0106】本実施形態では、壁状のスペーサの形成す
る場所として、ITO膜と同じ高さのソース配線を選ん
だが、特にこれに限定されない。
In the present embodiment, the source wiring having the same height as the ITO film is selected as the place where the wall-shaped spacer is formed, but the present invention is not particularly limited to this.

【0107】本実施形態では、実施形態1、実施形態2
と比べ、アクティブマトリクス基板41あるいは対向基
板42のいずれか一方に壁状のスペーサ45を形成すれ
ばよいので、壁状のスペーサのマスクが削減でき、工程
が簡略化される。
In this embodiment, Embodiments 1 and 2
In comparison, the wall-shaped spacer 45 may be formed on either the active matrix substrate 41 or the counter substrate 42, so that the mask for the wall-shaped spacer can be reduced, and the process can be simplified.

【0108】[実施形態5](液晶表示装置の製造方法) 本発明で用いる透過型の液晶表示装置の作製方法を図1
0〜図15を参照して説明する。なお、図10〜図15
に対応する部分には同じ符号を用いている。図15中の
鎖線C−C’は図12中の鎖線C―C’で切断した断面
図に対応している。また、図15中の鎖線D−D’は図
12中の鎖線D―D’で切断した断面図に対応してい
る。
[Embodiment 5] (Method of Manufacturing Liquid Crystal Display) A method of manufacturing a transmission type liquid crystal display used in the present invention is shown in FIG.
This will be described with reference to FIGS. 10 to 15
Are assigned the same reference numerals. A chain line CC ′ in FIG. 15 corresponds to a cross-sectional view cut along a chain line CC ′ in FIG. A dashed line DD ′ in FIG. 15 corresponds to a cross-sectional view taken along a dashed line DD ′ in FIG.

【0109】本実施形態における壁状のスペーサの配置
は図1で示すものと対応している。かつ、図1のように
配向膜を形成した後に壁状のスペーサを形成している。
図14の鎖線A1−A1'は図1の鎖線A1−A1'と対応し
ている。図1では、液晶の配向に影響する要素が図示さ
れている。
The arrangement of the wall-shaped spacers in this embodiment corresponds to that shown in FIG. Further, as shown in FIG. 1, after forming the alignment film, the wall-shaped spacer is formed.
Chain line A 1 -A 1 in Figure 14 'is a chain line A 1 -A 1 in Figure 1' corresponds with. FIG. 1 illustrates elements that affect the alignment of the liquid crystal.

【0110】アクティブマトリクス基板は、上面図の図
15に示すように、行方向に配置されたゲート配線と、
列方向に配置されたソース配線439と、ゲート配線と
ソース配線の交差部近傍の画素TFTを有する画素部
と、nチャネル型TFTとpチャネル型TFTを有する
駆動回路とを含む。ゲート配線は、行方向に配置された
ゲート配線471とゲート電極436と438がコンタ
クトホールにより電気的に接続したものを指している。
As shown in FIG. 15 of a top view, the active matrix substrate has gate wirings arranged in the row direction,
It includes a source wiring 439 arranged in a column direction, a pixel portion having a pixel TFT near an intersection of a gate wiring and a source wiring, and a driver circuit having an n-channel TFT and a p-channel TFT. The gate wiring refers to a gate wiring 471 arranged in a row direction and gate electrodes 436 and 438 electrically connected by a contact hole.

【0111】図15において、ソース配線439とゲー
ト電極436、ゲート電極438が同一層に形成されて
いる。ゲート電極436、ゲート電極438は容量電極
をかねている。ソース配線439とゲート電極436、
ゲート電極438に接するように第一の層間絶縁膜(図
12の464)が形成されている。第一の層間絶縁膜上
に第二の層間絶縁膜(図12の465)が形成されてい
る。さらに、第二の層間絶縁膜の上にゲート配線47
1、容量接続電極473、ドレイン電極472、ソース
接続電極470が形成されている。
In FIG. 15, a source wiring 439, a gate electrode 436, and a gate electrode 438 are formed in the same layer. The gate electrode 436 and the gate electrode 438 also serve as capacitance electrodes. Source wiring 439 and gate electrode 436,
A first interlayer insulating film (464 in FIG. 12) is formed in contact with gate electrode 438. A second interlayer insulating film (465 in FIG. 12) is formed on the first interlayer insulating film. Further, a gate wiring 47 is formed on the second interlayer insulating film.
1, a capacitor connection electrode 473, a drain electrode 472, and a source connection electrode 470 are formed.

【0112】透過型の液晶表示装置のため、ドレイン電
極472に重なるように、画素電極474が形成されて
いる。画素電極474は透明導電膜からなる。画素電極
474は容量接続電極473、ドレイン電極472と重
なるように形成されている。
For a transmission type liquid crystal display device, a pixel electrode 474 is formed so as to overlap with the drain electrode 472. The pixel electrode 474 is made of a transparent conductive film. The pixel electrode 474 is formed so as to overlap the capacitor connection electrode 473 and the drain electrode 472.

【0113】ゲート配線471は、ゲート電極436、
ゲート電極438に対し、第一の層間絶縁膜と第二の層
間絶縁膜を介して設けられている。図15における画素
構造においては、このゲート電極436、ゲート電極4
38は島状のパターンであり、ゲート電極となるだけで
なく、前述のように隣りあう画素の保持容量を構成する
電極の一つとなる役目をも果たしている。
The gate wiring 471 is connected to the gate electrode 436,
The gate electrode 438 is provided via a first interlayer insulating film and a second interlayer insulating film. In the pixel structure in FIG. 15, the gate electrode 436 and the gate electrode 4
Reference numeral 38 denotes an island-shaped pattern, which not only serves as a gate electrode but also serves as one of electrodes constituting a storage capacitor of an adjacent pixel as described above.

【0114】つまり、画素電極474の保持容量は島状
半導体膜406を覆う絶縁膜を誘電体とする。画素電極
474と容量接続電極473が電気的に接続する。さら
に容量接続電極473と島状半導体膜406が電気的に
接続する。これにより、島状半導体膜406が第一の容
量電極として機能する。島状のゲート電極436、ゲー
ト電極438が第二の容量電極として機能する。
That is, the storage capacitance of the pixel electrode 474 uses the insulating film covering the island-shaped semiconductor film 406 as a dielectric. The pixel electrode 474 and the capacitor connection electrode 473 are electrically connected. Further, the capacitance connection electrode 473 and the island-shaped semiconductor film 406 are electrically connected. Thus, the island-shaped semiconductor film 406 functions as a first capacitance electrode. The island-shaped gate electrodes 436 and 438 function as second capacitor electrodes.

【0115】各画素間は、主に画素電極474の端部を
ソース配線439と重ね、遮光することが可能となる。
Between the pixels, the edge of the pixel electrode 474 is mainly overlapped with the source wiring 439, so that light can be shielded.

【0116】本実施形態のアクティブマトリクス基板の
作製工程を図10〜図12の断面図を参照して説明す
る。
The manufacturing process of the active matrix substrate of the present embodiment will be described with reference to the sectional views of FIGS.

【0117】図10(A)に示すように、コーニング社
の#7059ガラスや#1737ガラスなどに代表され
るバリウムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ
酸ガラスなどのガラスから成る基板400上に酸化シリ
コン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜など
の絶縁膜から成る下地膜401、下地膜402を形成す
る。例えば、プラズマCVD法でSiH4、NH3、N2
Oから作製される酸化窒化シリコン膜401を10〜2
00nm(好ましくは50〜100nm)形成し、同様にS
iH4、N2Oから作製される酸化窒化水素化シリコン膜
402を50〜200nm(好ましくは100〜150
nm)の厚さに積層形成する。本実施形態では下地膜を2
層構造として示したが、前記絶縁膜の単層膜または2層
以上積層させた構造として形成しても良い。
As shown in FIG. 10A, a silicon oxide film is formed on a substrate 400 made of glass such as barium borosilicate glass represented by Corning # 7059 glass or # 1737 glass, or aluminoborosilicate glass. Then, a base film 401 and a base film 402 made of an insulating film such as a silicon nitride film or a silicon oxynitride film are formed. For example, SiH 4 , NH 3 , N 2 by plasma CVD
The silicon oxynitride film 401 made of O
00 nm (preferably 50 to 100 nm).
A silicon oxynitride hydride film 402 made of iH 4 and N 2 O is formed to a thickness of 50 to 200 nm (preferably 100 to 150 nm).
(nm). In this embodiment, the base film is 2
Although shown as a layered structure, it may be formed as a single layer of the insulating film or a structure in which two or more layers are stacked.

【0118】島状半導体膜403〜406は、非晶質構
造を有する半導体膜をレーザー結晶化法や公知の熱結晶
化法を用いて作製した結晶質半導体膜で形成する。この
島状半導体膜403〜406の厚さは25〜80nm
(好ましくは30〜60nm)の厚さで形成する。結晶
質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくはシリコン
またはシリコンゲルマニウム(SiGe)合金などで形
成すると良い。
The island-like semiconductor films 403 to 406 are formed of a crystalline semiconductor film formed by using a semiconductor film having an amorphous structure by a laser crystallization method or a known thermal crystallization method. The thickness of the island-shaped semiconductor films 403 to 406 is 25 to 80 nm.
(Preferably 30 to 60 nm). The material of the crystalline semiconductor film is not limited, but is preferably formed of silicon or a silicon germanium (SiGe) alloy.

【0119】レーザー結晶化法で結晶質半導体膜を作製
するには、パルス発振型または連続発光型のエキシマレ
ーザーやYAGレーザー、YVO4レーザーを用いる。
これらのレーザーを用いる場合には、レーザー発振器か
ら放射されたレーザー光を光学系で線状に集光し半導体
膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施
者が適宣選択するものであるが、エキシマレーザーを用
いる場合はパルス発振周波数30Hzとし、レーザーエ
ネルギー密度を100〜400mJ/cm2(代表的には20
0〜300mJ/cm2)とする。また、YAGレーザーを用
いる場合にはその第二高調波を用いパルス発振周波数1
〜10kHzとし、レーザーエネルギー密度を300〜
600mJ/cm2(代表的には350〜500mJ/cm2)とする
と良い。そして幅100〜1000μm、例えば400
μmで線状に集光したレーザー光を基板全面に渡って照
射し、この時の線状レーザー光の重ね合わせ率(オーバ
ーラップ率)を80〜98%として行う。
In order to form a crystalline semiconductor film by a laser crystallization method, a pulse oscillation type or continuous emission type excimer laser, a YAG laser, or a YVO 4 laser is used.
In the case of using these lasers, it is preferable to use a method in which laser light emitted from a laser oscillator is linearly condensed by an optical system and irradiated on a semiconductor film. The conditions for crystallization are appropriately selected by the practitioner. When an excimer laser is used, the pulse oscillation frequency is set to 30 Hz, and the laser energy density is set to 100 to 400 mJ / cm 2 (typically, 20 to 400 mJ / cm 2 ).
0 to 300 mJ / cm 2 ). When a YAG laser is used, its second harmonic is used and a pulse oscillation frequency of 1 is used.
-10kHz, laser energy density 300 ~
600 mJ / cm 2 may (typically 350~500mJ / cm 2) to. And a width of 100 to 1000 μm, for example 400
A laser beam condensed linearly in μm is irradiated over the entire surface of the substrate, and the superposition rate (overlap rate) of the linear laser beam at this time is set to 80 to 98%.

【0120】アクティブマトリクス基板のTFTの活性
層を形成する結晶質半導体膜の他の作製方法について
は、結晶質半導体膜を特開平7−130652号公報で
開示されている触媒元素を用いて結晶化する方法があ
る。触媒元素を用いた結晶化法の詳細は実施形態8にお
いて図25を参照して説明する。
As another method for manufacturing a crystalline semiconductor film for forming an active layer of a TFT of an active matrix substrate, the crystalline semiconductor film is crystallized using a catalyst element disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-130652. There is a way to do that. Details of the crystallization method using a catalytic element will be described in Embodiment 8 with reference to FIG.

【0121】次いで、島状半導体膜403〜406を覆
うゲート絶縁膜407を形成する。ゲート絶縁膜407
はプラズマCVD法またはスパッタ法を用い、厚さを4
0〜150nmとしてシリコンを含む絶縁膜で形成す
る。本実施形態では、120nmの厚さの酸化窒化シリ
コン膜で形成する。勿論、ゲート絶縁膜はこのような酸
化窒化シリコン膜に限定されるものでなく、他のシリコ
ンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良
い。例えば、酸化シリコン膜を用いる場合には、プラズ
マCVD法でTEOS(Tetraethyl Orthosilicate)と
2とを混合し、反応圧力40Pa、基板温度300〜4
00℃とし、高周波(13.56MHz)電力密度0.5
〜0.8W/cm2で放電させて形成することができる。こ
のようにして作製される酸化シリコン膜は、その後40
0〜500℃の熱アニールによりゲート絶縁膜として良
好な特性を得ることができる。
Next, a gate insulating film 407 covering the island-like semiconductor films 403 to 406 is formed. Gate insulating film 407
Uses a plasma CVD method or a sputtering method and has a thickness of 4
The insulating film containing silicon is formed to have a thickness of 0 to 150 nm. In this embodiment, the insulating film is formed using a 120-nm-thick silicon oxynitride film. Needless to say, the gate insulating film is not limited to such a silicon oxynitride film, and another insulating film containing silicon may be used as a single layer or a stacked structure. For example, when a silicon oxide film is used, TEOS (Tetraethyl Orthosilicate) and O 2 are mixed by a plasma CVD method, the reaction pressure is 40 Pa, and the substrate temperature is 300 to 4.
00 ° C., high frequency (13.56 MHz) power density 0.5
It can be formed by discharging at 0.8 W / cm 2 . The silicon oxide film thus manufactured is
Good characteristics as a gate insulating film can be obtained by thermal annealing at 0 to 500 ° C.

【0122】そして、ゲート絶縁膜407上にゲート電
極を形成するための第一の導電膜408と第二の導電膜
409とを形成する。本実施形態では、第一の導電膜4
08をTaNで50〜100nmの厚さに形成し、第二
の導電膜409をWで100〜300nmの厚さに形成
する。
Then, a first conductive film 408 and a second conductive film 409 for forming a gate electrode are formed over the gate insulating film 407. In the present embodiment, the first conductive film 4
08 is formed of TaN to a thickness of 50 to 100 nm, and the second conductive film 409 is formed of W to a thickness of 100 to 300 nm.

【0123】W膜を形成する場合には、Wをターゲット
としたスパッタ法で形成する。その他に六フッ化タング
ステン(WF6)を用いる熱CVD法で形成することも
できる。いずれにしてもゲート電極として使用するため
には低抵抗化を図る必要があり、W膜の抵抗率は20μ
Ωcm以下にすることが望ましい。W膜は結晶粒を大き
くすることで低抵抗率化を図ることができるが、W膜中
に酸素などの不純物元素が多い場合には結晶化が阻害さ
れ高抵抗化する。このことより、スパッタ法による場
合、純度99.9999%のWターゲットを用い、さら
に成膜時に気相中からの不純物の混入がないように十分
配慮してW膜を形成することにより、抵抗率9〜20μ
Ωcmを実現することができる。
When a W film is formed, it is formed by a sputtering method using W as a target. Alternatively, it can be formed by a thermal CVD method using tungsten hexafluoride (WF 6 ). In any case, it is necessary to lower the resistance in order to use it as a gate electrode.
It is desirable to set the resistance to Ωcm or less. The resistivity of the W film can be reduced by enlarging the crystal grains. However, when the W film contains a large amount of impurity elements such as oxygen, crystallization is inhibited and the resistance is increased. Thus, in the case of using the sputtering method, a W target having a purity of 99.9999% is used, and further, the W film is formed with sufficient care so as not to mix impurities from the gas phase during film formation. 9-20μ
Ωcm can be realized.

【0124】なお、本実施形態では、第一の導電膜40
8をTaN、第二の導電膜409をWとしたが、いずれ
もTa、W、Ti、Mo、Al、Cuから選ばれた元
素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化
合物材料で形成してもよい。また、リン等の不純物元素
をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体
膜を用いてもよい。本実施形態以外の組み合わせとして
は、第一の導電膜を窒化タンタル(TaN)で形成し、
第二の導電膜をAlとする組み合わせ、第一の導電膜を
窒化タンタル(TaN)で形成し、第二の導電膜をCu
とする組み合わせなどがある。
In this embodiment, the first conductive film 40
8 was TaN and the second conductive film 409 was W, but each was formed of an element selected from Ta, W, Ti, Mo, Al, and Cu, or an alloy material or a compound material containing the above element as a main component. May be. Alternatively, a semiconductor film typified by a polycrystalline silicon film doped with an impurity element such as phosphorus may be used. As a combination other than this embodiment, the first conductive film is formed of tantalum nitride (TaN),
The second conductive film is formed of Al, the first conductive film is formed of tantalum nitride (TaN), and the second conductive film is formed of Cu.
And the like.

【0125】次に、レジストによるマスク411〜41
6を形成し、電極及び配線を形成するための第一のエッ
チング処理(図10(B))を行う。本実施形態ではI
CP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型プラズ
マ)エッチング法を用い、エッチング用ガスにCF4
Cl2を混合し、1Paの圧力でコイル型の電極に500W
のRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成して
行う。基板側(試料ステージ)にも100WのRF(13.
56MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧
を印加する。CF4とCl2を混合した場合にはW膜及び
Ta膜とも同程度にエッチングされる。
Next, resist masks 411 to 41 are used.
6, and a first etching process (FIG. 10B) for forming electrodes and wirings is performed. In the present embodiment, I
Using a CP (Inductively Coupled Plasma) etching method, CF 4 and Cl 2 are mixed as an etching gas, and 500 W is applied to a coil-type electrode at a pressure of 1 Pa.
Of RF (13.56 MHz) power to generate plasma. 100W RF (13.
56MHz) Power is applied and a substantially negative self-bias voltage is applied. When CF 4 and Cl 2 are mixed, both the W film and the Ta film are etched to the same extent.

【0126】上記エッチング条件では、レジストによる
マスクの形状を適したものとすることにより、基板側に
印加するバイアス電圧の効果により第一の導電層及び第
二の導電層の端部がテーパー部の角度が15〜45°の
テーパー形状となる。ゲート絶縁膜上に残渣を残すこと
なくエッチングするためには、10〜20%程度の割合
でエッチング時間を増加させると良い。W膜に対する酸
化窒化シリコン膜の選択比は2〜4(代表的には3)で
あるので、オーバーエッチング処理により、酸化窒化シ
リコン膜が露出した面は20〜50nm程度エッチングさ
れることになる。こうして、第一のエッチング処理によ
り第一の導電層と第二の導電層から成る第一の形状の導
電層420〜425(第一の導電層420a〜425a
と第二の導電層420b〜425b)を形成する。41
8はゲート絶縁膜であり、第一の形状の導電層420〜
425で覆われない領域は20〜50nm程度エッチング
され薄くなった領域が形成される。
Under the above-mentioned etching conditions, by making the shape of the resist mask suitable, the ends of the first conductive layer and the second conductive layer are tapered due to the effect of the bias voltage applied to the substrate side. It becomes a taper shape with an angle of 15 to 45 °. In order to perform etching without leaving a residue on the gate insulating film, the etching time may be increased by about 10 to 20%. Since the selectivity of the silicon oxynitride film to the W film is 2 to 4 (typically 3), the exposed surface of the silicon oxynitride film is etched by about 20 to 50 nm by the over-etching process. Thus, the first-shaped conductive layers 420 to 425 (first conductive layers 420 a to 425 a) including the first conductive layer and the second conductive layer are formed by the first etching process.
And second conductive layers 420b to 425b). 41
Reference numeral 8 denotes a gate insulating film, which is a first shape conductive layer 420 to
The region not covered with 425 is etched by about 20 to 50 nm to form a thinned region.

【0127】次に、図10(C)に示すように第二のエ
ッチング処理を行う。同様にICPエッチング法を用
い、エッチングガスにCF4とCl2とO2を混合して、
1Paの圧力でコイル型の電極に500WのRF電力(13.
56MHz)を供給し、プラズマを生成して行う。基板側(試
料ステージ)には50WのRF(13.56MHz)電力を投入
し、第一のエッチング処理に比べ低い自己バイアス電圧
を印加する。このような条件によりW膜を異方性エッチ
ングし、かつ、それより遅いエッチング速度で第一の導
電層であるTaNを異方性エッチングして第二の形状の
導電層434〜439(第一の導電層434a〜439
aと第二の導電層434b〜439b)を形成する。4
26はゲート絶縁膜であり、第二の形状の導電層434
〜439で覆われない領域はさらに20〜50nm程度エ
ッチングされ薄くなった領域が形成される。
Then, a second etching process is performed as shown in FIG. Similarly, using an ICP etching method, CF 4 , Cl 2 and O 2 are mixed in an etching gas,
RF power of 500 W (13.
(56 MHz) to generate plasma. An RF (13.56 MHz) power of 50 W is applied to the substrate side (sample stage), and a lower self-bias voltage is applied than in the first etching process. Under such conditions, the W film is anisotropically etched, and the first conductive layer, TaN, is anisotropically etched at a lower etching rate than the second conductive layers 434 to 439 (first conductive layer). Conductive layers 434a to 439
a and second conductive layers 434b to 439b). 4
Reference numeral 26 denotes a gate insulating film, which is a second shape conductive layer 434.
The region not covered by 439 is further etched by about 20 to 50 nm to form a thinned area.

【0128】そして、第一のドーピング処理を行い、n
型を付与する不純物元素を低濃度中加速で添加する。ド
ーピングの方法はイオンドープ法若しくはイオン注入法
で行えば良い。n型を付与する不純物元素として15族
に属する元素、典型的にはリン(P)または砒素(A
s)を用いるが、ここではリン(P)を用いる。この場
合、導電層434〜438がn型を付与する不純物元素
に対するマスクとなり、自己整合的に第一の不純物領域
428〜432が形成される。本明細書では、第一の導
電層(434a〜438a)であるTaNに覆われてい
る不純物領域を第一の不純物領域(428〜432)と
明記し、第一の導電層(434a〜438a)であるT
aNに覆われていない不純物領域を第二の不純物領域
(441〜445)と明記する。第一の不純物領域(4
28〜432)の濃度は2×1016〜5×1019atoms/
cm3となるようにする。
Then, a first doping process is performed, and n
An impurity element for imparting a mold is added at a low concentration at an accelerated rate. The doping may be performed by an ion doping method or an ion implantation method. Elements belonging to Group 15 as impurity elements imparting n-type, typically phosphorus (P) or arsenic (A
s), but phosphorus (P) is used here. In this case, the conductive layers 434 to 438 serve as a mask for the impurity element imparting n-type, and the first impurity regions 428 to 432 are formed in a self-aligned manner. In this specification, the impurity regions covered with TaN, which are the first conductive layers (434a to 438a), are specified as first impurity regions (428 to 432), and the first conductive layers (434a to 438a) are specified. T
The impurity regions not covered by aN are specified as second impurity regions (441 to 445). First impurity region (4
28 to 432) is 2 × 10 16 to 5 × 10 19 atoms /
made to be cm 3.

【0129】図11(A)に示すように第一の導電層
(434a〜439a)であるTaNをマスクとして、
ゲート絶縁膜をエッチングした。第一の導電層とゲート
絶縁膜が重なり合っていない領域がエッチングにより除
去される。その後NMPを主成分とする剥離液により図
10(B)に示すレジスト411〜416を剥離した。
As shown in FIG. 11A, using TaN as the first conductive layers (434a to 439a) as a mask,
The gate insulating film was etched. A region where the first conductive layer and the gate insulating film do not overlap is removed by etching. Thereafter, the resists 411 to 416 shown in FIG. 10B were stripped with a stripping solution containing NMP as a main component.

【0130】その後、図11(B)に示すように、レジ
スト446〜448を形成し、第二のドーピング処理を
行う。この場合、n型を付与する不純物元素を低濃度高
加速度で島状半導体膜に添加する。引き続きn型を付与
する不純物元素を高濃度低加速度で島状半導体膜に添加
する。このとき、画素TFT及びpチャネル型TFTは
レジストマスクで覆われている。これにより島状半導体
膜に形成された第二の不純物領域(図10(C)に示す
441〜445)の外側に新たな不純物領域として、第
三の不純物領域450〜458ができる。ゲート絶縁膜
を介してn型の不純物元素が添加された領域は、不純物
濃度が異なる第四の不純物領域(466〜467)が形
成される。
Then, as shown in FIG. 11B, resists 446 to 448 are formed, and a second doping process is performed. In this case, an impurity element imparting n-type is added to the island-shaped semiconductor film at a low concentration and at a high acceleration. Subsequently, an impurity element imparting n-type is added to the island-shaped semiconductor film at a high concentration and a low acceleration. At this time, the pixel TFT and the p-channel type TFT are covered with the resist mask. Thus, third impurity regions 450 to 458 are formed as new impurity regions outside the second impurity regions (441 to 445 shown in FIG. 10C) formed in the island-shaped semiconductor film. In the region to which the n-type impurity element is added via the gate insulating film, fourth impurity regions (466 to 467) having different impurity concentrations are formed.

【0131】この段階で、第一の不純物領域(428、
430、432)の濃度は2×10 16〜5×1019atom
s/cm3となるようにする。また第二の不純物領域(44
0、441、443、445)の濃度は1×1016〜5
×1018atoms/cm3となるようにする。第三の不純物領
域(450〜458)のn型不純物の濃度は1×10 20
〜1×1022atoms/cm3となるようにする。第四の不純
物領域(466〜467)のn型不純物の濃度は第三の
不純物領域の濃度と第二の不純物領域の濃度の間にな
る。
At this stage, the first impurity region (428,
430, 432) is 2 × 10 16~ 5 × 1019atom
s / cmThreeSo that The second impurity region (44
0, 441, 443, 445) is 1 × 1016~ 5
× 1018atoms / cmThreeSo that Third impurity area
The concentration of the n-type impurity in the region (450 to 458) is 1 × 10 20
~ 1 × 10twenty twoatoms / cmThreeSo that The fourth impurity
The concentration of the n-type impurity in the object region (466 to 467) is the third
Between the concentration of the impurity region and the concentration of the second impurity region.
You.

【0132】そして、図11(C)に示すように、レジ
スト446〜448を剥離後、レジスト459、レジス
ト460を形成する。レジスト459、レジスト460
をマスクとして第三のドーピング処理をする。これによ
り、p型を付与する不純物元素を島状半導体膜に注入
し、pチャネル型TFTを形成する。島状半導体膜40
3に第五の不純物領域460〜461と第六の不純物領
域462〜463を形成する。このとき、nチャネル型
TFTを形成する島状半導体層404、405、406
はレジスト459〜460をマスクとして全面を被覆し
ておく。第五の不純物領域460〜461と第六の不純
物領域462〜463は異なる濃度でリンが添加されて
いる。本実施形態はジボラン(B26)を用いたイオン
ドープ法を用いる。p型を付与する不純物元素の濃度は
nチャネル型TFTをpチャネル型TFTに反転させる
のに充分な量とする。この時、チャネル領域と第五の不
純物領域460〜461までの距離が0.2μm程度の
場合は、高濃度低加速で不純物をドーピングしても良
い。チャネル領域と第五の不純物領域460〜461ま
での距離が大きい場合は、低濃度高加速の不純物ドーピ
ングと高濃度低加速の不純物ドーピングを併用しても良
い。
Then, as shown in FIG. 11C, after removing the resists 446 to 448, a resist 459 and a resist 460 are formed. Resist 459, Resist 460
Is used as a mask to perform a third doping process. Thus, the p-type impurity element is injected into the island-shaped semiconductor film to form a p-channel TFT. Island-like semiconductor film 40
Third, fifth impurity regions 460 to 461 and sixth impurity regions 462 to 463 are formed. At this time, the island-shaped semiconductor layers 404, 405, and 406 forming the n-channel TFT are formed.
Is coated over the entire surface using the resists 459 to 460 as a mask. The fifth impurity regions 460 to 461 and the sixth impurity regions 462 to 463 are doped with phosphorus at different concentrations. In this embodiment, an ion doping method using diborane (B 2 H 6 ) is used. The concentration of the impurity element imparting p-type is set to an amount sufficient to invert the n-channel TFT to the p-channel TFT. At this time, when the distance between the channel region and the fifth impurity regions 460 to 461 is about 0.2 μm, the impurity may be doped at a high concentration and at a low acceleration. When the distance between the channel region and the fifth impurity regions 460 to 461 is large, low-concentration high-acceleration impurity doping and high-concentration low-acceleration impurity doping may be used in combination.

【0133】以上の工程により、それぞれの島状半導体
膜に不純物領域が形成される。島状半導体膜と重なる導
電層434〜436、438がTFTのゲート電極とし
て機能する。439はソース配線、437は容量配線と
して機能する。
Through the above steps, an impurity region is formed in each island-like semiconductor film. The conductive layers 434 to 436 and 438 overlapping with the island-shaped semiconductor film function as a gate electrode of the TFT. 439 functions as a source wiring and 437 functions as a capacitor wiring.

【0134】次に、図12(A)に示すように、それぞ
れの島状半導体膜に添加された不純物元素を活性化する
工程を行う。この工程はファーネスアニール炉を用いる
熱アニール法で行う。その他に、レーザーアニール法、
またはラピッドサーマルアニール法(RTA法)を適用
することができる。熱アニール法では酸素濃度が1pp
m以下、好ましくは0.1ppm以下の窒素雰囲気中で
400〜700℃、代表的には500〜600℃で行う
ものであり、本実施形態では500℃で4時間の熱処理
を行う。ただし、434〜440に用いた配線材料が熱
に弱い場合には、配線等を保護するため層間絶縁膜(シ
リコンを主成分とする)を形成した後で活性化を行うこ
とが好ましい。
Next, as shown in FIG. 12A, a step of activating the impurity element added to each island-like semiconductor film is performed. This step is performed by a thermal annealing method using a furnace annealing furnace. In addition, laser annealing method,
Alternatively, a rapid thermal annealing method (RTA method) can be applied. In the thermal annealing method, the oxygen concentration is 1pp
The heat treatment is performed at 400 to 700 ° C., typically 500 to 600 ° C. in a nitrogen atmosphere of m or less, preferably 0.1 ppm or less. In this embodiment, the heat treatment is performed at 500 ° C. for 4 hours. However, when the wiring material used for 434 to 440 is weak to heat, it is preferable to activate after forming an interlayer insulating film (mainly containing silicon) to protect the wiring and the like.

【0135】さらに、3〜100%の水素を含む雰囲気
中で、300〜450℃で1〜12時間の熱処理を行
い、島状半導体層を水素化する工程を行う。この工程は
熱的に励起された水素により半導体層のダングリングボ
ンドを終端する工程である。水素化の他の手段として、
プラズマ水素化(プラズマにより励起された水素を用い
る)を行っても良い。
Further, a heat treatment is performed at 300 to 450 ° C. for 1 to 12 hours in an atmosphere containing 3 to 100% of hydrogen to hydrogenate the island-like semiconductor layer. In this step, dangling bonds in the semiconductor layer are terminated by thermally excited hydrogen. As another means of hydrogenation,
Plasma hydrogenation (using hydrogen excited by plasma) may be performed.

【0136】次いで、図12(B)に示すように、ゲー
ト電極およびゲート絶縁膜上に第一の層間絶縁膜464
を形成する。第一の層間絶縁膜は酸化シリコン膜、酸化
窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、またはこれらを組み
合わせた積層膜で形成すれば良い。いずれにしても第一
の層間絶縁膜464は無機絶縁物材料から形成する。第
一の層間絶縁膜464の膜厚は100〜200nmとす
る。
Then, as shown in FIG. 12B, a first interlayer insulating film 464 is formed on the gate electrode and the gate insulating film.
To form The first interlayer insulating film may be formed using a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, a silicon nitride film, or a stacked film combining these. In any case, the first interlayer insulating film 464 is formed from an inorganic insulating material. The thickness of the first interlayer insulating film 464 is 100 to 200 nm.

【0137】ここで、酸化シリコン膜を用いる場合に
は、プラズマCVD法で、オルトケイ酸テトラエチル
(Tetraethyl Orthosilicat
e:TEOS)とO2とを混合し、反応圧力40Pa、
基板温度300〜400℃とし、高周波(176MH
z)電力密度0.5〜0.8W/cm2で放電させて形
成することができる。酸化窒化シリコン膜を用いる場合
には、プラズマCVD法でSiH4、N2O、NH3から
作製される酸化窒化シリコン膜、またはSiH4、N2
から作製される酸化窒化シリコン膜で形成すれば良い。
この場合の作製条件は反応圧力20〜200Pa、基板
温度300〜400℃とし、高周波(60MHz)電力
密度0.1〜1.0W/cm2で形成することができ
る。また、SiH4、N2O、H2から作製される酸化窒
化水素化シリコン膜を適用しても良い。窒化シリコン膜
も同様にプラズマCVD法でSiH4、NH3から作製す
ることが可能である。本実施形態では第一の層間絶縁膜
464を酸化窒化シリコン膜から100〜200nmの
厚さで形成する。
Here, when a silicon oxide film is used, tetraethyl orthosilicate is formed by a plasma CVD method.
e: TEOS) and O 2 were mixed, and the reaction pressure was 40 Pa,
A substrate temperature of 300 to 400 ° C. and a high frequency (176 MH)
z) It can be formed by discharging at a power density of 0.5 to 0.8 W / cm 2 . In the case of using a silicon oxynitride film, a silicon oxynitride film formed from SiH 4 , N 2 O, and NH 3 by a plasma CVD method, or SiH 4 , N 2 O
May be formed using a silicon oxynitride film formed from the above.
The manufacturing conditions in this case are a reaction pressure of 20 to 200 Pa, a substrate temperature of 300 to 400 ° C., and a high frequency (60 MHz) power density of 0.1 to 1.0 W / cm 2 . Alternatively, a hydrogenated silicon oxynitride film formed from SiH 4 , N 2 O, and H 2 may be used. Similarly, a silicon nitride film can be formed from SiH 4 and NH 3 by a plasma CVD method. In this embodiment, the first interlayer insulating film 464 is formed with a thickness of 100 to 200 nm from a silicon oxynitride film.

【0138】その後、有機絶縁物材料からなる第二の層
間絶縁膜465を1.0〜2.0μmの平均厚を有して
形成する。有機樹脂材料としては、ポリイミド、アクリ
ル、ポリアミド、ポリイミドアミド、BCB(ベンゾシ
クロブテン)等を使用することができる。例えば、基板
に塗布後、熱重合するタイプのポリイミドを用いる場合
には、クリーンオーブンで300℃で焼成して形成す
る。また、アクリルを用いる場合には、2液性のものを
用い、主材と硬化剤を混合した後、スピナーを用いて基
板全面に塗布した後、ホットプレートで80℃で60秒
の予備加熱を行い、さらにクリーンオーブンで250℃
で60分焼成して形成することができる。
Thereafter, a second interlayer insulating film 465 made of an organic insulating material is formed with an average thickness of 1.0 to 2.0 μm. As the organic resin material, polyimide, acrylic, polyamide, polyimide amide, BCB (benzocyclobutene), or the like can be used. For example, in the case of using a polyimide that is thermally polymerized after being applied to a substrate, it is formed by firing at 300 ° C. in a clean oven. In the case of using acrylic, a two-component type is used, and after mixing the main material and the curing agent, the whole surface is applied using a spinner and then pre-heated at 80 ° C. for 60 seconds on a hot plate. And then 250 ° C in a clean oven
For 60 minutes.

【0139】このように、第二の層間絶縁膜を有機絶縁
物材料で形成することにより、表面を良好に平坦化させ
ることができる。また、有機樹脂材料は一般に誘電率が
低いので、寄生容量を低減することができる。しかし、
吸湿性があり保護膜としては適さないので、本実施形態
のように、第一の層間絶縁膜464として形成した酸化
シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜など
と組み合わせて用いる必要がある。
As described above, the surface can be satisfactorily planarized by forming the second interlayer insulating film from the organic insulating material. In addition, since organic resin materials generally have a low dielectric constant, parasitic capacitance can be reduced. But,
Since it is hygroscopic and is not suitable as a protective film, it must be used in combination with a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, a silicon nitride film, or the like formed as the first interlayer insulating film 464 as in this embodiment.

【0140】その後、フォトマスクを用い、所定のパタ
ーンのレジストマスクを形成し、それぞれの島状半導体
膜に形成されたソース領域またはドレイン領域に達する
コンタクトホールを形成する。コンタクトホールの形成
はドライエッチング法により行う。この場合、エッチン
グガスにCF4、O2、Heの混合ガスを用い有機樹脂材
料から成る第二の層間絶縁膜465をまずエッチング
し、その後、続いてエッチングガスをCF4、O2として
第一の層間絶縁膜464をエッチングする。さらに、島
状半導体層との選択比を高めるために、エッチングガス
をCHF3に切り替えてゲート絶縁膜をエッチングする
ことにより、良好にコンタクトホールを形成することが
できる。
Thereafter, a resist mask having a predetermined pattern is formed using a photomask, and a contact hole reaching a source region or a drain region formed in each of the island-shaped semiconductor films is formed. The formation of the contact hole is performed by a dry etching method. In this case, the second interlayer insulating film 465 made of organic resin material using a mixed gas of CF 4, O 2, He as an etching gas is first etched, then followed by a first etching gas as CF 4, O 2 Is etched. Further, by switching the etching gas to CHF 3 and etching the gate insulating film in order to increase the selectivity with respect to the island-shaped semiconductor layer, a contact hole can be formed favorably.

【0141】そして、導電性の金属膜をスパッタ法や真
空蒸着法で形成し、フォトマスクによりレジストをマス
クとしてパターンを形成し、エッチングによってソース
配線427、ソース配線467、ドレイン配線468〜
469とドレイン電極472と、ソース接続電極470
と容量接続電極473とゲート配線471を形成する。
Then, a conductive metal film is formed by a sputtering method or a vacuum evaporation method, a pattern is formed using a resist as a mask by a photomask, and the source wiring 427, the source wiring 467, and the drain wiring 468 to 468 are formed by etching.
469, the drain electrode 472, and the source connection electrode 470
And a capacitor connection electrode 473 and a gate wiring 471 are formed.

【0142】ここで、ドレイン電極472は後述する画
素電極474と電気的に接続して機能するものである。
容量接続電極473は保持容量504の電極として機能
する島状半導体層406に電位を与える。ゲート配線4
71は上面図の図15で詳細に説明したが、ゲート電極
436、ゲート電極438とコンタクトホールにより電
気的に接続するものである。なお、本実施形態の保持容
量504は画素電極474と同一画素内にある。
Here, the drain electrode 472 functions by being electrically connected to a pixel electrode 474 described later.
The capacitor connection electrode 473 applies a potential to the island-shaped semiconductor layer 406 functioning as an electrode of the storage capacitor 504. Gate wiring 4
Reference numeral 71 has been described in detail with reference to FIG. 15 in a top view, and is electrically connected to the gate electrode 436 and the gate electrode 438 by a contact hole. Note that the storage capacitor 504 of this embodiment is in the same pixel as the pixel electrode 474.

【0143】図12では、導電性の金属膜としてTi膜
を50〜150nmの厚さで形成し、島状半導体膜のソ
ース領域またはドレイン領域とコンタクトを形成し、T
i膜上に重ねてアルミニウム(Al)を300〜400
nmの厚さで形成し、さらにTi膜または窒化チタン
(TiN)膜を100〜200nmの厚さで形成して3
層構造とする。この構成にすると、後述する画素電極4
74はドレイン電極472、容量接続電極473を形成
するTi膜のみと接触することになる。その結果、透明
導電膜とAlとが反応するのを防止できる。
In FIG. 12, a Ti film having a thickness of 50 to 150 nm is formed as a conductive metal film, and a contact is formed with a source region or a drain region of the island-like semiconductor film.
300-400 aluminum (Al) on the i-film
3 nm by forming a Ti film or a titanium nitride (TiN) film with a thickness of 100 to 200 nm.
It has a layer structure. With this configuration, a pixel electrode 4 described later is used.
74 comes into contact with only the Ti film forming the drain electrode 472 and the capacitance connection electrode 473. As a result, it is possible to prevent the reaction between the transparent conductive film and Al.

【0144】その後、透明導電膜を全面に形成し、フォ
トマスクを用いたパターニング処理およびエッチング処
理により画素電極474を形成する。画素電極474
は、層間絶縁膜465上に形成され、画素TFT503
のドレイン電極472と、容量接続電極473と重なる
部分を設け、接続構造を形成している。これにより、保
持容量504の電極として機能する島状半導体膜406
に電位が与えられる。
Thereafter, a transparent conductive film is formed on the entire surface, and a pixel electrode 474 is formed by a patterning process using a photomask and an etching process. Pixel electrode 474
Are formed on the interlayer insulating film 465 and the pixel TFT 503
Are provided so as to overlap with the drain electrode 472 and the capacitance connection electrode 473 to form a connection structure. Thus, the island-shaped semiconductor film 406 functioning as an electrode of the storage capacitor 504
Is supplied with a potential.

【0145】透明導電膜の材料は、酸化インジウム(I
23)や酸化インジウム酸化スズ合金(In23―S
nO2;ITO膜)などをスパッタ法や真空蒸着法など
を用いて形成して用いることができる。このような材料
のエッチング処理は塩酸系の溶液により行う。しかし、
特にITO膜のエッチングは残渣が発生しやすいので、
エッチング加工性を改善するために酸化インジウム酸化
亜鉛合金(In23―ZnO)を用いても良い。酸化イ
ンジウム酸化亜鉛合金は表面平滑性に優れ、ITO膜に
対して熱安定性にも優れているので、ドレイン配線47
2と容量接続配線473にAlを用いても、表面で接触
するAlとの腐蝕反応を防止できる。同様に、酸化亜鉛
(ZnO)も適した材料であり、さらに可視光の透過率
や導電率を高めるためにガリウム(Ga)を添加した酸
化亜鉛(ZnO:Ga)などを用いることができる。
The material of the transparent conductive film is indium oxide (I
n 2 O 3 ) and indium tin oxide alloy (In 2 O 3 —S
nO 2 ; ITO film) or the like can be formed by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like. The etching of such a material is performed using a hydrochloric acid-based solution. But,
In particular, since etching of the ITO film easily generates residues,
In order to improve the etching processability, an alloy of indium oxide and zinc oxide (In 2 O 3 —ZnO) may be used. The indium oxide zinc oxide alloy has excellent surface smoothness and excellent thermal stability with respect to the ITO film.
Even when Al is used for the capacitor connection wiring 473 and the capacitor 2, a corrosion reaction with Al contacting on the surface can be prevented. Similarly, zinc oxide (ZnO) is a suitable material, and zinc oxide (ZnO: Ga) to which gallium (Ga) is added in order to increase the transmittance and conductivity of visible light can be used.

【0146】この状態で水素化処理を行うとTFTの特
性向上に対して好ましい結果が得られる。例えば、3〜
100%の水素を含む雰囲気中で、300〜450℃で
1〜12時間の熱処理を行うと良く、あるいはプラズマ
水素化法を用いても同様の効果が得られた。島状半導体
膜403〜406中の欠陥密度を1016/cm3以下と
することが望ましく、そのために水素を0.01〜0.
1atomic%程度付与すれば良かった。
When hydrogenation is performed in this state, favorable results can be obtained for improving the characteristics of the TFT. For example, 3 ~
The heat treatment may be performed at 300 to 450 ° C. for 1 to 12 hours in an atmosphere containing 100% hydrogen, or a similar effect may be obtained by using a plasma hydrogenation method. It is desirable that the defect density in the island-shaped semiconductor films 403 to 406 be 10 16 / cm 3 or less.
What was necessary was just to give about 1 atomic%.

【0147】以上のようにして、pチャネル型TFT5
01、nチャネル型TFT502を有する駆動回路部
と、画素TFT503、保持容量504とを有する画素
部を同一基板上に形成することができる。本明細書中で
はこのような基板をアクティブマトリクス基板と呼ぶ。
As described above, the p-channel type TFT 5
01, a driver circuit portion having an n-channel TFT 502 and a pixel portion having a pixel TFT 503 and a storage capacitor 504 can be formed over the same substrate. In this specification, such a substrate is called an active matrix substrate.

【0148】本実施形態では、ゲート配線471を第二
配線で形成し、ゲート電極436、438とコンタクト
ホールにより電気的に接続しているのが特徴である。つ
まり、ソース配線439とゲート電極436、ゲート電
極438上に第一の層間絶縁膜464と第二の層間膜4
65だけを間にはさんで画素電極474が形成される。
The present embodiment is characterized in that the gate wiring 471 is formed by the second wiring, and is electrically connected to the gate electrodes 436 and 438 by the contact holes. That is, the first interlayer insulating film 464 and the second interlayer film 4 are formed on the source wiring 439, the gate electrode 436, and the gate electrode 438.
The pixel electrode 474 is formed with only 65 interposed therebetween.

【0149】これはソース電極439上に画素電極47
4をオーバーラップできるという利点がある。
This is because the pixel electrode 47 is formed on the source electrode 439.
4 can be overlapped.

【0150】本実施形態で示す工程に従えば、アクティ
ブマトリクス基板の作製に必要なフォトマスクの数を7
枚(島状半導体層パターン、第一配線パターン[ゲート
電極、ソース配線、容量配線]、nチャネル領域のマス
クパターン、pチャネル領域のマスクパターン、コンタ
クトホールパターン、第二配線パターン[ソース電極、
ドレイン電極、容量の接続電極、ゲート配線を含む]、
画素電極パターン)とすることができる。
According to the steps described in this embodiment, the number of photomasks required for manufacturing an active matrix substrate is reduced to seven.
(Island-shaped semiconductor layer pattern, first wiring pattern [gate electrode, source wiring, capacitor wiring], n-channel region mask pattern, p-channel region mask pattern, contact hole pattern, second wiring pattern [source electrode,
Drain electrode, capacitor connection electrode, and gate wiring],
Pixel electrode pattern).

【0151】次に図13のように透明絶縁性の基板50
7に透明導電膜としてITO膜508を120nmの厚
さで形成する。寄生容量がつかないようにするために駆
動回路部の上部のITO膜はフォトマスクを用いたパタ
ーニング処理及びエッチング処理により除去する。IT
O膜508は対向電極として機能する。本明細書中では
このような基板を対向基板と呼ぶ。
Next, as shown in FIG.
7, an ITO film 508 having a thickness of 120 nm is formed as a transparent conductive film. In order to prevent parasitic capacitance, the ITO film on the drive circuit portion is removed by a patterning process using a photomask and an etching process. IT
The O film 508 functions as a counter electrode. In this specification, such a substrate is referred to as a counter substrate.

【0152】垂直配向用の配向膜509、垂直配向用の
配向膜510を80nmの厚さでアクティブマトリクス
基板と対向基板に形成する。垂直配向用の配向膜はSE
1211(日産化学製)を用いる。
An alignment film 509 for vertical alignment and an alignment film 510 for vertical alignment are formed on the active matrix substrate and the counter substrate to a thickness of 80 nm. The alignment film for vertical alignment is SE
1211 (manufactured by Nissan Chemical Industries) is used.

【0153】さらに対向基板にNN700(JSR製)
を4.2μmの厚さで塗布し、塗布、プリベークした
後、パターニング用のマスクを用いてマスクアライナー
で露光する。このあとCD700(富士フィルムレオー
リン製)で現像を行い、乾燥させた基板に対し250
℃、1時間焼成工程を行う。これにより4.0μmの高
さの壁状のスペーサ505を形成する。壁状のスペーサ
505はソース配線439の上方に形成する。図14の
上面図に壁状のスペーサ505の形成位置を示す。図1
4において図15に対応する部分には同じ符号を用いて
いる。
Further, NN700 (manufactured by JSR) is provided on the opposite substrate.
Is applied in a thickness of 4.2 μm, applied and pre-baked, and then exposed with a mask aligner using a mask for patterning. Thereafter, development was performed with CD700 (manufactured by Fuji Film Reorin), and 250
A baking process is performed at 1 ° C. for 1 hour. As a result, a wall-shaped spacer 505 having a height of 4.0 μm is formed. The wall-shaped spacer 505 is formed above the source wiring 439. The top view of FIG. 14 shows the formation position of the wall-shaped spacer 505. FIG.
In FIG. 4, the same reference numerals are used for the portions corresponding to FIG.

【0154】さらにアクティブマトリクス基板にNN7
00(JSR製)を4.2μmの厚さで塗布し、塗布、
プリベークした後、露光、現像を行い、乾燥させた基板
に対し250℃、1時間焼成工程を行う。これにより
4.0μmの高さの壁状のスペーサ506を形成する。
壁状のスペーサ506は画素電極474の上に形成す
る。ソース配線の上方に形成した壁状のスペーサ505
と画素電極の上に形成した壁状のスペーサの距離が均等
になるようにする。図14の上面図に壁状のスペーサ5
06の形成位置を示す。図14において図15に対応す
る部分には同じ符号を用いている。
Further, NN7 is provided on the active matrix substrate.
00 (manufactured by JSR) in a thickness of 4.2 μm,
After pre-baking, exposure and development are performed, and a baking process is performed on the dried substrate at 250 ° C. for 1 hour. As a result, a wall-shaped spacer 506 having a height of 4.0 μm is formed.
The wall-shaped spacer 506 is formed on the pixel electrode 474. Wall-shaped spacer 505 formed above the source wiring
And the distance between the wall-shaped spacer formed on the pixel electrode is made uniform. The wall-like spacer 5 is shown in the top view of FIG.
06 is shown. In FIG. 14, the same reference numerals are used for portions corresponding to FIG.

【0155】その後、ディスペンス描写法を用いて、対
向基板にシール材(図示せず)を設ける。シール材を塗
布後、シール材を、90℃、0.5時間程度で焼成す
る。
Thereafter, a sealing material (not shown) is provided on the opposite substrate by using a dispense drawing method. After applying the sealing material, the sealing material is fired at 90 ° C. for about 0.5 hour.

【0156】以上の工程を経たアクティブマトリクス基
板と対向基板を貼り合わせる。貼り合わせた一対の基板
に対し、0.3〜1.0kgf/cm2の圧力を基板平
面に垂直な方向にかつ基板全面に加え、同時にクリーン
オーブンにて160℃、2時間程度、熱プレスにより接
着させる。
The active matrix substrate having undergone the above steps is bonded to the counter substrate. A pressure of 0.3 to 1.0 kgf / cm 2 is applied to the pair of bonded substrates in a direction perpendicular to the plane of the substrate and over the entire surface of the substrate, and is simultaneously heated in a clean oven at 160 ° C. for about 2 hours by hot pressing. Adhere.

【0157】そして、貼り合わせた一対の基板が冷却す
るのを待ってから、スクライバーとブレイカーによる分
断を行う。
[0157] Then, after waiting for the pair of bonded substrates to cool, the scriber and the breaker separate the substrates.

【0158】真空注入法で液晶511を注入する。真空
容器の中に分断後のパネルを準備し真空ポンプにより、
真空容器の内部を1.33×10-5〜1.33×10-7
a程度の真空状態にした後、注入口を負の誘電率異方性
を有する液晶MLC−2038(メルク製)が盛られた
液晶皿に浸漬させる。
The liquid crystal 511 is injected by a vacuum injection method. Prepare the cut panel in a vacuum vessel and use a vacuum pump.
1.33 × 10 −5 to 1.33 × 10 −7 P
After a vacuum state of about a is reached, the injection port is immersed in a liquid crystal dish on which liquid crystal MLC-2038 (manufactured by Merck) having negative dielectric anisotropy is provided.

【0159】次に、真空状態にある真空チャンバーを徐
々に窒素でリークして大気圧に戻すとパネル内の気圧と
大気圧との圧力差と液晶の毛細管現象の作用により液晶
パネルの注入口から液晶が注入され、注入口側から徐々
に反対側に液晶が進行し注入工程が完了する。
Next, when the vacuum chamber in the vacuum state is gradually leaked with nitrogen and returned to the atmospheric pressure, the pressure difference between the atmospheric pressure in the panel and the atmospheric pressure and the action of the liquid crystal capillary phenomenon cause the liquid crystal panel to enter the vacuum chamber. The liquid crystal is injected, and the liquid crystal gradually advances from the injection port side to the opposite side to complete the injection step.

【0160】シール材が形成されたシールパターンの内
側(内部)が液晶で満たされたことを確認したら、液晶
パネルの両面を加圧し、15分後、余分な液晶をふきと
り、加圧した状態で注入口(図示せず)に紫外線硬化型
樹脂(図示せず)を塗布し、加圧を弱める。その際、紫
外線硬化型樹脂が侵入する。この状態で紫外線照射(4
〜10mW/cm2、120秒間)により、紫外線硬化
型樹脂を硬化させ、注入口封止をおこなう。
When it is confirmed that the inside (inside) of the seal pattern on which the sealing material is formed is filled with the liquid crystal, both sides of the liquid crystal panel are pressurized. After 15 minutes, excess liquid crystal is wiped off and the liquid crystal panel is pressed. An ultraviolet curable resin (not shown) is applied to an inlet (not shown), and the pressure is reduced. At that time, the ultraviolet curable resin enters. In this state, UV irradiation (4
(10 to 10 mW / cm 2 , 120 seconds) to cure the ultraviolet curable resin and seal the injection port.

【0161】次に、基板表面及び端面に付着した液晶を
有機溶媒、例えば、アセトン及びエタノールで洗浄し
た。その後、130℃、0.5時間程度で液晶を再配向
させる。
Next, the liquid crystal adhered to the substrate surface and the end surface was washed with an organic solvent, for example, acetone and ethanol. Thereafter, the liquid crystal is realigned at 130 ° C. for about 0.5 hour.

【0162】その後、外部引出し配線(図示せず)にフ
レキシブルプリント配線板(Flexible Pri
nt Circuit;FPC)が接続される。次い
で、アクティブマトリクス基板と対向基板に偏光板が貼
り付けられ、液晶表示装置が完成する。
Then, a flexible printed wiring board (Flexible Pri
nt Circuit (FPC). Next, a polarizing plate is attached to the active matrix substrate and the counter substrate, and a liquid crystal display device is completed.

【0163】液晶511は、図1と図13に示すよう
に、壁状のスペーサを用いたので、壁状のスペーサの傾
斜した側面とほぼ平行に配向が制御されることが可能と
なる。対向する壁状のスペーサ505と壁状のスペーサ
506の傾斜した側面は平行になるように形成されてい
る。図1中の負の誘電率異方性を有する液晶16の黒く
示したところは、その先端が対向基板の方に向いている
ことを示している。
As shown in FIGS. 1 and 13, since the liquid crystal 511 uses a wall-shaped spacer, it is possible to control the orientation substantially parallel to the inclined side surface of the wall-shaped spacer. The inclined side surfaces of the opposing wall-shaped spacer 505 and wall-shaped spacer 506 are formed to be parallel. The black portions of the liquid crystal 16 having the negative dielectric anisotropy in FIG. 1 indicate that the tip is directed toward the counter substrate.

【0164】本実施形態により液晶の配向の2分割化が
可能となる。これにより左右対称の視野特性を持つ透過
型の液晶表示装置が作製される。
According to the present embodiment, it is possible to divide the alignment of the liquid crystal into two. Thus, a transmissive liquid crystal display device having symmetrical viewing characteristics is manufactured.

【0165】[実施形態6](液晶表示装置の製造方法) 本発明で用いる透過型の液晶表示装置の作製方法を図1
6〜図18を参照して説明する。なお、図16〜図18
において、対応する部分には同じ符号を用いている。本
実施形態の画素部の上面図を図17及び図18に示す。
図16中の鎖線E−E’は図17と図18を鎖線E―
E’で切断した断面図に対応している。
[Embodiment 6] (Method of manufacturing liquid crystal display device) A method of manufacturing a transmission type liquid crystal display device used in the present invention is shown in FIG.
This will be described with reference to FIGS. 16 to 18.
, The same reference numerals are used for corresponding parts. FIGS. 17 and 18 are top views of the pixel portion of this embodiment.
The chain line EE ′ in FIG. 16 corresponds to the chain line EE ′ in FIG. 17 and FIG.
It corresponds to the cross-sectional view cut at E '.

【0166】本実施形態の液晶表示装置は図2で示す断
面と対応している。かつ、図2のように壁状のスペーサ
の形成後に配向膜を形成している。図18の鎖線A2
2'は図2の鎖線A2−A2'と対応している。図2で
は、液晶の配向に影響する要素が図示されている。
The liquid crystal display of this embodiment corresponds to the cross section shown in FIG. Further, as shown in FIG. 2, the alignment film is formed after the formation of the wall-shaped spacer. The chain line A 2 − in FIG.
A 2 ′ corresponds to the dashed line A 2 -A 2 ′ in FIG. FIG. 2 illustrates elements that affect the alignment of the liquid crystal.

【0167】なお、本実施形態のアクティブマトリクス
基板の作製工程は不純物の活性化工程、島状半導体膜の
水素化工程まで(図10(A)〜図12(A)に示す)
は、実施形態5に準じるので省略する。省略した工程に
おいて特徴的なことを列挙すると、以下の通りである。
Note that the manufacturing process of the active matrix substrate of this embodiment includes the process of activating the impurity and the process of hydrogenating the island-shaped semiconductor film (shown in FIGS. 10A to 12A).
Are the same as in the fifth embodiment and will not be described. The characteristic features of the omitted steps are as follows.

【0168】まず、ゲート電極を二層に分けて形成し
て、ゲート電極の膜厚差により、n型の不純物を島状半
導体層に添加するさいに、自己整合的に島状半導体層に
第一の不純物領域と第二の不純物領域を設ける(図10
(B)、図10(C))。これにより一枚のフォトマス
クを用いて、二種類の濃度の不純物領域を形成すること
ができる。
First, a gate electrode is formed in two layers, and when an n-type impurity is added to the island-shaped semiconductor layer due to a difference in film thickness of the gate electrode, the gate electrode is formed on the island-shaped semiconductor layer in a self-aligned manner. One impurity region and a second impurity region are provided (FIG. 10).
(B), FIG. 10 (C)). Thus, two types of impurity regions can be formed using one photomask.

【0169】次にゲート電極をマスクとしてゲート絶縁
膜をエッチングする(図11(A))。
Next, the gate insulating film is etched using the gate electrode as a mask (FIG. 11A).

【0170】さらに、n型を付与する不純物元素を島状
半導体膜に添加するさいに、画素TFTにおいては、レ
ジストを設けてドーピングのマスクとすることで、島状
半導体膜に第三の不純物領域を形成し、最終的には画素
TFTにおいて第一の不純物領域〜第三の不純物領域が
形成される。このとき、駆動回路部のnチャネル型TF
Tについては、レジストを形成せず、島状半導体膜には
第三の不純物領域と第四の不純物領域が形成される。こ
のようにして駆動回路部のnチャネル型TFTと画素T
FTのnチャネル型TFTの島状半導体膜の不純物濃度
をつくりわける(図11(B))。
Further, when the impurity element imparting n-type is added to the island-shaped semiconductor film, a resist is provided in the pixel TFT to serve as a doping mask, so that the third impurity region is added to the island-shaped semiconductor film. Is formed, and finally a first impurity region to a third impurity region are formed in the pixel TFT. At this time, the n-channel type TF
Regarding T, no resist is formed, and a third impurity region and a fourth impurity region are formed in the island-shaped semiconductor film. In this manner, the n-channel TFT and the pixel T
The impurity concentration of the island-like semiconductor film of the FT n-channel TFT is determined (FIG. 11B).

【0171】次に、本実施形態の透過型の液晶表示装置
に対応するアクティブマトリクス基板の作製方法につい
て図16(1)と図17を用いて説明する。
Next, a method for manufacturing an active matrix substrate corresponding to the transmission type liquid crystal display device of the present embodiment will be described with reference to FIGS.

【0172】まず、図16(1)に示すように、ゲート
電極およびゲート絶縁膜上に第一の層間絶縁膜601を
形成する。第一の層間絶縁膜601は酸化シリコン膜、
酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、またはこれらを
組み合わせた積層膜で形成すれば良い。いずれにしても
第一の層間絶縁膜601は無機絶縁物材料から形成す
る。第一の層間絶縁膜601の膜厚は100〜200n
mとする。
First, as shown in FIG. 16A, a first interlayer insulating film 601 is formed on a gate electrode and a gate insulating film. The first interlayer insulating film 601 is a silicon oxide film,
The insulating film may be formed using a silicon oxynitride film, a silicon nitride film, or a stacked film combining these. In any case, the first interlayer insulating film 601 is formed from an inorganic insulating material. The thickness of the first interlayer insulating film 601 is 100 to 200 n
m.

【0173】ここで、酸化シリコン膜を用いる場合に
は、プラズマCVD法で、オルトケイ酸テトラエチル
(Tetraethyl Orthosilicat
e:TEOS)とO2とを混合し、反応圧力40Pa、
基板温度300〜400℃とし、高周波(176MH
z)電力密度0.5〜0.8W/cm2で放電させて形
成することができる。酸化窒化シリコン膜を用いる場合
には、プラズマCVD法でSiH4、N2O、NH3から
作製される酸化窒化シリコン膜、またはSiH4、N2
から作製される酸化窒化シリコン膜で形成すれば良い。
この場合の作製条件は反応圧力20〜200Pa、基板
温度300〜400℃とし、高周波(60MHz)電力
密度0.1〜1.0W/cm2で形成することができ
る。また、SiH4、N2O、H2から作製される酸化窒
化水素化シリコン膜を適用しても良い。窒化シリコン膜
も同様にプラズマCVD法でSiH4、NH3から作製す
ることが可能である。本実施形態では第一の層間絶縁膜
601を酸化窒化シリコン膜から100〜200nmの
厚さで形成する。
Here, when a silicon oxide film is used, tetraethyl orthosilicate is formed by a plasma CVD method.
e: TEOS) and O 2 were mixed, and the reaction pressure was 40 Pa,
A substrate temperature of 300 to 400 ° C. and a high frequency (176 MH)
z) It can be formed by discharging at a power density of 0.5 to 0.8 W / cm 2 . In the case of using a silicon oxynitride film, a silicon oxynitride film formed from SiH 4 , N 2 O, and NH 3 by a plasma CVD method, or SiH 4 , N 2 O
May be formed using a silicon oxynitride film formed from the above.
The manufacturing conditions in this case are a reaction pressure of 20 to 200 Pa, a substrate temperature of 300 to 400 ° C., and a high frequency (60 MHz) power density of 0.1 to 1.0 W / cm 2 . Alternatively, a hydrogenated silicon oxynitride film formed from SiH 4 , N 2 O, and H 2 may be used. Similarly, a silicon nitride film can be formed from SiH 4 and NH 3 by a plasma CVD method. In this embodiment, the first interlayer insulating film 601 is formed with a thickness of 100 to 200 nm from a silicon oxynitride film.

【0174】その後、有機絶縁物材料からなる第二の層
間絶縁膜602を1.0〜2.0μmの平均厚を有して
形成する。有機樹脂材料としては、ポリイミド、アクリ
ル、ポリアミド、ポリイミドアミド、BCB(ベンゾシ
クロブテン)等を使用することができる。例えば、基板
に塗布後、熱重合するタイプのポリイミドを用いる場合
には、クリーンオーブンで300℃で焼成して形成す
る。また、アクリルを用いる場合には、2液性のものを
用い、主材と硬化剤を混合した後、スピナーを用いて基
板全面に塗布した後、ホットプレートで80℃で60秒
の予備加熱を行い、さらにクリーンオーブンで250℃
で60分焼成して形成することができる。
Thereafter, a second interlayer insulating film 602 made of an organic insulating material is formed with an average thickness of 1.0 to 2.0 μm. As the organic resin material, polyimide, acrylic, polyamide, polyimide amide, BCB (benzocyclobutene), or the like can be used. For example, in the case of using a polyimide that is thermally polymerized after being applied to a substrate, it is formed by firing at 300 ° C. in a clean oven. In the case of using acrylic, a two-component type is used, and after mixing the main material and the curing agent, the whole surface is applied using a spinner and then pre-heated at 80 ° C. for 60 seconds on a hot plate. And then 250 ° C in a clean oven
For 60 minutes.

【0175】このように、第二の層間絶縁膜を有機絶縁
物材料で形成することにより、表面を良好に平坦化させ
ることができる。また、有機樹脂材料は一般に誘電率が
低いので、寄生容量を低減することができる。しかし、
吸湿性があり保護膜としては適さないので、本実施形態
のように、第一の層間絶縁膜601として形成した酸化
シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜など
と組み合わせて用いる必要がある。
As described above, the surface can be satisfactorily planarized by forming the second interlayer insulating film with the organic insulating material. In addition, since organic resin materials generally have a low dielectric constant, parasitic capacitance can be reduced. But,
Since it is hygroscopic and is not suitable as a protective film, it must be used in combination with a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, a silicon nitride film, or the like formed as the first interlayer insulating film 601 as in this embodiment.

【0176】その後、フォトマスクを用い、所定のパタ
ーンのレジストマスクを形成し、それぞれの島状半導体
膜に形成されたソース領域またはドレイン領域に達する
コンタクトホールを形成する。コンタクトホールの形成
はドライエッチング法により行う。この場合、エッチン
グガスにCF4、O2、Heの混合ガスを用い有機樹脂材
料から成る第二の層間絶縁膜602をまずエッチング
し、その後、続いてエッチングガスをCF4、O2として
第一の層間絶縁膜601をエッチングする。さらに、島
状半導体膜との選択比を高めるために、エッチングガス
をCHF3に切り替えてゲート絶縁膜をエッチングする
ことにより、良好にコンタクトホールを形成することが
できる。
Thereafter, a resist mask having a predetermined pattern is formed using a photomask, and a contact hole reaching a source region or a drain region formed in each island-like semiconductor film is formed. The formation of the contact hole is performed by a dry etching method. In this case, the second interlayer insulating film 602 made of organic resin material using a mixed gas of CF 4, O 2, He as an etching gas is first etched, then followed by a first etching gas as CF 4, O 2 Is etched. Furthermore, by switching the etching gas to CHF 3 and etching the gate insulating film in order to increase the selectivity with respect to the island-shaped semiconductor film, a contact hole can be formed favorably.

【0177】そして、導電性の金属膜をスパッタ法や真
空蒸着法で形成し、フォトマスクによりレジストマスク
パターンを形成し、エッチングによってソース配線60
3〜604と、ドレイン電極606〜607と接続電極
605と接続電極608を形成する。
Then, a conductive metal film is formed by sputtering or vacuum evaporation, a resist mask pattern is formed by a photomask, and the source wiring 60 is formed by etching.
3 to 604, drain electrodes 606 to 607, connection electrodes 605, and connection electrodes 608 are formed.

【0178】ここで、接続電極605はソース配線61
0と島状半導体膜611を電気的に接続する。
Here, the connection electrode 605 is connected to the source wiring 61.
0 and the island-shaped semiconductor film 611 are electrically connected.

【0179】また、接続電極608は画素電極609と
電気的に接続する。かつ、保持容量704の容量電極と
して機能する島状半導体膜609と電気的に接続して画
素電極609と島状半導体膜609を同電位にする。
The connection electrode 608 is electrically connected to the pixel electrode 609. In addition, the pixel electrode 609 and the island-shaped semiconductor film 609 are electrically connected to the island-shaped semiconductor film 609 functioning as a capacitor electrode of the storage capacitor 704 to have the same potential.

【0180】なお、画素電極609と保持容量704は
別画素に形成される。
The pixel electrode 609 and the storage capacitor 704 are formed in different pixels.

【0181】図16では、導電性の金属膜として、Ti
膜を50〜150nmの厚さで形成し、島状半導体層の
ソースまたはドレイン領域を形成する半導体膜とコンタ
クトを形成し、そのTi膜上に重ねてアルミニウム(A
l)を300〜400nmの厚さで形成し、さらにTi
膜または窒化チタン(TiN)膜を100〜200nm
の厚さで形成して3層構造とする。
In FIG. 16, Ti is used as the conductive metal film.
A film is formed to a thickness of 50 to 150 nm, a contact is formed with the semiconductor film forming the source or drain region of the island-shaped semiconductor layer, and aluminum (A) is superimposed on the Ti film.
l) is formed to a thickness of 300 to 400 nm, and
Film or titanium nitride (TiN) film of 100 to 200 nm
To form a three-layer structure.

【0182】その後、透明導電膜を全面に形成し、フォ
トマスクを用いたパターニング処理およびエッチング処
理により画素電極609を形成する。画素電極609
は、層間絶縁膜602上に形成され、画素TFT703
の接続電極608と一部が重なり、接続構造を形成して
いる。
Thereafter, a transparent conductive film is formed on the entire surface, and a pixel electrode 609 is formed by patterning and etching using a photomask. Pixel electrode 609
Are formed on the interlayer insulating film 602, and the pixel TFT 703
And a part thereof overlaps with the connection electrode 608 to form a connection structure.

【0183】透明導電膜の材料は、酸化インジウム(I
23)や酸化インジウム酸化スズ合金(In23―S
nO2;ITO膜)などをスパッタ法や真空蒸着法など
を用いて形成して用いることができる。このような材料
のエッチング処理は塩酸系の溶液により行う。しかし、
特にITO膜のエッチングは残渣が発生しやすいので、
エッチング加工性を改善するために酸化インジウム酸化
亜鉛合金(In23―ZnO)を用いても良い。酸化イ
ンジウム酸化亜鉛合金は表面平滑性に優れ、ITO膜に
対して熱安定性にも優れているので、接続電極608に
Alを用いても、表面で接触するAlとの腐蝕反応を防
止できる。同様に、酸化亜鉛(ZnO)も適した材料で
あり、さらに可視光の透過率や導電率を高めるためにガ
リウム(Ga)を添加した酸化亜鉛(ZnO:Ga)な
どを用いることができる。本実施形態では、酸化インジ
ウム酸化亜鉛合金膜を120nmの厚さで形成する。
The material of the transparent conductive film is indium oxide (I
n 2 O 3 ) and indium tin oxide alloy (In 2 O 3 —S
nO 2 ; ITO film) or the like can be formed by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like. The etching of such a material is performed using a hydrochloric acid-based solution. But,
In particular, since etching of the ITO film easily generates residues,
In order to improve the etching processability, an alloy of indium oxide and zinc oxide (In 2 O 3 —ZnO) may be used. Since the indium oxide zinc oxide alloy has excellent surface smoothness and excellent thermal stability with respect to the ITO film, even when Al is used for the connection electrode 608, a corrosion reaction with Al that contacts the surface can be prevented. Similarly, zinc oxide (ZnO) is a suitable material, and zinc oxide (ZnO: Ga) to which gallium (Ga) is added in order to increase the transmittance and conductivity of visible light can be used. In this embodiment, the indium zinc oxide alloy film is formed with a thickness of 120 nm.

【0184】この状態で水素化処理を行うとTFTの特
性向上に対して好ましい結果が得られた。例えば、3〜
100%の水素を含む雰囲気中で、300〜450℃で
1〜12時間の熱処理を行うと良く、あるいはプラズマ
水素化法を用いても同様の効果が得られた。島状半導体
膜403〜406中の欠陥密度を1016/cm3以下と
することが望ましく、そのために水素を0.01〜0.
1atomic%程度付与すれば良かった。
When hydrogenation was performed in this state, favorable results were obtained for improving the characteristics of the TFT. For example, 3 ~
The heat treatment may be performed at 300 to 450 ° C. for 1 to 12 hours in an atmosphere containing 100% hydrogen, or a similar effect may be obtained by using a plasma hydrogenation method. It is desirable that the defect density in the island-shaped semiconductor films 403 to 406 be 10 16 / cm 3 or less.
What was necessary was just to give about 1 atomic%.

【0185】以上のようにして、pチャネル型TFT7
01とnチャネル型TFT702を有する駆動回路部
と、画素TFT703、保持容量704とを有する画素
部を同一基板上に形成することができる。本明細書中で
はこのような基板をアクティブマトリクス基板と呼ぶ。
As described above, the p-channel TFT 7
A driver circuit portion having a TFT 01 and an n-channel TFT 702 and a pixel portion having a pixel TFT 703 and a storage capacitor 704 can be formed over the same substrate. In this specification, such a substrate is called an active matrix substrate.

【0186】本実施形態では、第一配線としてゲート配
線612〜614と、容量配線615とソース配線61
0を同一層に形成して、ゲート配線とソース配線が交差
しないように接続電極605を用いて、ソース配線を島
状半導体層611と電気的に接続しているところが特徴
である。
In the present embodiment, gate wirings 612 to 614, capacitance wiring 615 and source wiring 61 are used as first wirings.
0 is formed in the same layer, and the source wiring is electrically connected to the island-shaped semiconductor layer 611 by using the connection electrode 605 so that the gate wiring and the source wiring do not cross each other.

【0187】本実施形態で示す工程に従えば、アクティ
ブマトリクス基板の作製に必要なフォトマスクの数を7
枚(島状半導体層パターン、第一配線パターン[ゲート
配線、ソース配線、容量配線]、nチャネル領域のマス
クパターン、pチャネル領域のマスクパターン、コンタ
クトホールパターン、第二配線パターン[接続電極]、画
素電極パターン)とすることができる。
According to the steps described in this embodiment, the number of photomasks required for manufacturing an active matrix substrate is reduced to seven.
Sheets (island-shaped semiconductor layer pattern, first wiring pattern [gate wiring, source wiring, capacitance wiring], n-channel region mask pattern, p-channel region mask pattern, contact hole pattern, second wiring pattern [connection electrode], Pixel electrode pattern).

【0188】上面図を用いて説明すると、アクティブマ
トリクス基板には、図17に示すように、行方向に配置
されたゲート配線614及び容量配線615と、列方向
に配置されたソース配線と、ゲート配線614とソース
配線の交差部近傍の画素TFTを有する画素部がある。
Referring to the top view, as shown in FIG. 17, a gate wiring 614 and a capacitor wiring 615 arranged in a row direction, a source wiring arranged in a column direction, and a gate wiring are formed on an active matrix substrate. There is a pixel portion having a pixel TFT near the intersection of the wiring 614 and the source wiring.

【0189】ただし、図17におけるソース配線は、列
方向に配置された島状のソース配線610と接続電極6
05とが接続したものを指している。なお、島状のソー
ス配線610は、ゲート配線614(ゲート電極612
とゲート電極613を含む)及び容量配線615と同様
にゲート絶縁膜(図示せず)の下部に形成されたもので
ある。
It should be noted that the source wiring in FIG. 17 is different from the island-shaped source wiring 610 arranged in the column direction with the connection electrode 6.
05 is connected. Note that the island-shaped source wiring 610 is connected to the gate wiring 614 (the gate electrode 612).
And the gate electrode 613) and the capacitor wiring 615 are formed below the gate insulating film (not shown).

【0190】ゲート電極612〜613及びゲート配線
614の上に接するように第一の層間絶縁膜が形成され
る。さらに第一の層間絶縁膜の上に第二の層間絶縁膜が
形成されている。第二の層間絶縁膜の上に接続電極60
5と接続電極608が形成されている。
A first interlayer insulating film is formed so as to be in contact with gate electrodes 612 to 613 and gate wiring 614. Further, a second interlayer insulating film is formed on the first interlayer insulating film. The connection electrode 60 is formed on the second interlayer insulating film.
5 and a connection electrode 608 are formed.

【0191】島状のソース配線610と接続電極605
はコンタクトホール616〜617で電気的に接続す
る。かつ、接続電極605は島状半導体膜611のソー
ス領域と電気的に接続する。これによりソース配線61
0と島状半導体膜611のソース領域が電気的に接続さ
れる。
An island-shaped source wiring 610 and a connection electrode 605
Are electrically connected through contact holes 616-617. Further, the connection electrode 605 is electrically connected to the source region of the island-shaped semiconductor film 611. Thereby, the source wiring 61
0 and the source region of the island-shaped semiconductor film 611 are electrically connected.

【0192】接続電極611はコンタクトホール619
により島状半導体膜611のドレイン領域と電気的に接
続する。かつ、接続電極611はコンタクトホール62
0により容量電極として機能する島状半導体層609と
電気的に接続する。接続電極611は後述する画素電極
609と重なるように形成されているため、これにより
容量電極として機能する島状半導体層609が画素電極
609と同電位になる。
The connection electrode 611 is provided in the contact hole 619.
This electrically connects to the drain region of the island-shaped semiconductor film 611. Further, the connection electrode 611 is formed in the contact hole 62.
0 electrically connects to the island-shaped semiconductor layer 609 functioning as a capacitor electrode. Since the connection electrode 611 is formed to overlap with a pixel electrode 609 described later, the island-shaped semiconductor layer 609 functioning as a capacitor electrode has the same potential as the pixel electrode 609.

【0193】隣接する画素との電気的な短絡を防ぐよう
に、接続電極608の一部と直接重なるように透明導電
膜からなる画素電極609が設けられている。
A pixel electrode 609 made of a transparent conductive film is provided so as to directly overlap a part of the connection electrode 608 so as to prevent an electric short circuit with an adjacent pixel.

【0194】本実施形態では画素電極609とゲート配
線614を層間絶縁膜を間にはさんで重なり合うような
パターンにする。しかし、画素電極とゲート電極の間に
できる寄生容量を減らすために、画素電極をゲート配線
の内側に形成することも可能である。
In this embodiment, the pixel electrode 609 and the gate wiring 614 are formed in a pattern that overlaps with an interlayer insulating film interposed therebetween. However, in order to reduce the parasitic capacitance generated between the pixel electrode and the gate electrode, the pixel electrode can be formed inside the gate wiring.

【0195】このような構成とすることによって、各画
素間は、主に画素電極609の端部を島状のソース配線
610やゲート配線614と重ねることにより遮光する
ことができる。
With such a structure, light can be shielded between pixels by mainly overlapping the edge of the pixel electrode 609 with the island-shaped source wiring 610 or the gate wiring 614.

【0196】実施形態6に比べ、画素電極609が島状
のソース配線610だけでなく、容量配線615、ゲー
ト配線614と重なり合うようにすることができるた
め、画素電極の面積を大きくでき、開口率が高くなる。
Compared with the sixth embodiment, the pixel electrode 609 can overlap not only the island-shaped source wiring 610 but also the capacitance wiring 615 and the gate wiring 614, so that the area of the pixel electrode can be increased and the aperture ratio can be increased. Will be higher.

【0197】次に、図16(2)のように透明絶縁性の
基板520に透明導電膜としてITO膜521を120
nmの厚さで形成する。寄生容量がつかないようにする
ために駆動回路部の上部のITO膜はフォトマスクを用
いたパターニング処理及びエッチング処理により除去す
る。ITO膜521は対向電極として機能する。本明細
書中ではこのような基板を対向基板と呼ぶ。
Next, as shown in FIG. 16 (2), an ITO film 521 as a transparent conductive film is
It is formed with a thickness of nm. In order to prevent parasitic capacitance, the ITO film on the drive circuit portion is removed by a patterning process using a photomask and an etching process. The ITO film 521 functions as a counter electrode. In this specification, such a substrate is referred to as a counter substrate.

【0198】さらに対向基板にNN700(JSR製)
を4.2μmの厚さで塗布し、塗布、プリベークした
後、露光、現像を行い、乾燥させた基板に対し250
℃、1時間焼成工程を行う。これにより4.0μmの高
さの壁状のスペーサ512を形成する。壁状のスペーサ
512はソース配線610の上方に形成する。図18の
上面図に壁状のスペーサ512の形成位置を示す。実施
形態5と異なるのは本実施例では配向膜形成前に壁状の
スペーサを形成していることである。図18において図
17に対応する部分には同じ符号を用いている。
Further, NN700 (manufactured by JSR) is provided on the opposite substrate.
Is applied in a thickness of 4.2 μm, applied, pre-baked, exposed, developed, and dried to a substrate of 250 μm.
A firing step is performed at a temperature of 1 ° C. for one hour. As a result, a wall-shaped spacer 512 having a height of 4.0 μm is formed. The wall-shaped spacer 512 is formed above the source wiring 610. The formation position of the wall-shaped spacer 512 is shown in the top view of FIG. The difference from the fifth embodiment is that in this embodiment, a wall-shaped spacer is formed before forming an alignment film. In FIG. 18, the same reference numerals are used for the portions corresponding to FIG.

【0199】さらにアクティブマトリクス基板にNN7
00(JSR製)を4.2μmの厚さで塗布し、塗布、
プリベークした後、露光、現像を行い、乾燥させた基板
に対し250℃、1時間焼成工程を行う。これにより
4.0μmの高さの壁状のスペーサ513を形成する。
壁状のスペーサ506は画素電極609の上に形成す
る。
Further, NN7 is provided on the active matrix substrate.
00 (manufactured by JSR) in a thickness of 4.2 μm,
After pre-baking, exposure and development are performed, and a baking process is performed on the dried substrate at 250 ° C. for 1 hour. As a result, a wall-shaped spacer 513 having a height of 4.0 μm is formed.
The wall-shaped spacer 506 is formed over the pixel electrode 609.

【0200】図18の上面図に壁状のスペーサ506の
形成位置を示す。ソース配線610の上方に形成した壁
状のスペーサ512と画素電極の上に形成した壁状のス
ペーサ513の距離が均等になるようにする。
FIG. 18 is a top view showing the position where the wall-shaped spacer 506 is formed. The distance between the wall-shaped spacer 512 formed above the source wiring 610 and the wall-shaped spacer 513 formed on the pixel electrode is made uniform.

【0201】垂直配向用の配向膜522、垂直配向用の
配向膜523を80nmの厚さでアクティブマトリクス
基板と対向基板に形成する。垂直配向用の配向膜はSE
1211(日産化学製)を用いる。
An alignment film 522 for vertical alignment and an alignment film 523 for vertical alignment are formed on the active matrix substrate and the counter substrate with a thickness of 80 nm. The alignment film for vertical alignment is SE
1211 (manufactured by Nissan Chemical Industries) is used.

【0202】その後、ディスペンス描写法を用いて、対
向基板にシール材(図示せず)を設ける。シール材を塗
布後、シール材を、90℃、0.5時間程度で焼成す
る。
Thereafter, a sealing material (not shown) is provided on the opposite substrate by using a dispense drawing method. After applying the sealing material, the sealing material is fired at 90 ° C. for about 0.5 hour.

【0203】以上の工程を経たアクティブマトリクス基
板と対向基板を貼り合わせる。貼り合わせた一対の基板
に対し、0.3〜1.0kgf/cm2の圧力を基板平
面に垂直な方向にかつ基板全面に加え、同時にクリーン
オーブンにて160℃、2時間程度、熱プレスにより接
着させる。
The active matrix substrate having undergone the above steps is bonded to the counter substrate. A pressure of 0.3 to 1.0 kgf / cm 2 is applied to the pair of bonded substrates in a direction perpendicular to the plane of the substrate and over the entire surface of the substrate, and is simultaneously heated in a clean oven at 160 ° C. for about 2 hours by hot pressing. Adhere.

【0204】そして、貼り合わせた一対の基板が冷却す
るのを待ってから、スクライバーとブレイカーによる分
断を行う。
Then, after waiting for the pair of bonded substrates to cool, the scriber and the breaker divide the substrate.

【0205】真空注入法で液晶を注入する。真空容器の
中に分断後のパネルを準備し真空ポンプにより、真空容
器の内部を1.33×10-5〜1.33×10-7Pa程度
の真空状態にした後、注入口を負の誘電率異方性を有す
る液晶MLC−2038(メルク製)が盛られた液晶皿
に浸漬させる。
A liquid crystal is injected by a vacuum injection method. After preparing the panel after division in a vacuum container, the inside of the vacuum container is evacuated to about 1.33 × 10 −5 to 1.33 × 10 −7 Pa by a vacuum pump, and then the injection port is negative. It is immersed in a liquid crystal dish on which liquid crystal MLC-2038 (manufactured by Merck) having dielectric anisotropy is provided.

【0206】次に、真空状態にある真空チャンバーを徐
々に窒素でリークして大気圧に戻すとパネル内の気圧と
大気圧との圧力差と液晶の毛細管現象の作用により液晶
パネルの注入口から液晶が注入され、注入口側から徐々
に反対側に液晶が進行し注入工程が完了する。
Next, when the vacuum chamber in a vacuum state is gradually leaked with nitrogen and returned to the atmospheric pressure, the pressure difference between the atmospheric pressure in the panel and the atmospheric pressure and the action of the liquid crystal capillary phenomenon cause the liquid crystal panel to enter from the inlet of the liquid crystal panel. The liquid crystal is injected, and the liquid crystal gradually advances from the injection port side to the opposite side to complete the injection step.

【0207】シール材が形成されたシールパターンの内
側(内部)が液晶524で満たされたことを確認した
ら、液晶パネルの両面を加圧し、15分後、余分な液晶
をふきとり、加圧した状態で注入口(図示せず)に紫外
線硬化型樹脂(図示せず)を塗布し、加圧を弱める。そ
の際、紫外線硬化型樹脂が侵入する。この状態で紫外線
照射(4〜10mW/cm2、120秒間)により、紫
外線硬化型樹脂を硬化させ、注入口の封止をおこなう。
When it is confirmed that the inside (inside) of the seal pattern on which the sealing material is formed is filled with the liquid crystal 524, both sides of the liquid crystal panel are pressurized. After 15 minutes, excess liquid crystal is wiped off and the liquid crystal 524 is pressed. A UV curable resin (not shown) is applied to an injection port (not shown), and the pressure is reduced. At that time, the ultraviolet curable resin enters. In this state, the ultraviolet curable resin is cured by irradiation with ultraviolet rays (4 to 10 mW / cm 2 , 120 seconds), and the injection port is sealed.

【0208】次に、液晶パネルの表面及び端面に付着し
た液晶を有機溶媒、例えば、アセトン及びエタノールで
洗浄する。その後、130℃、0.5時間程度で液晶を
再配向させる。
Next, the liquid crystal adhered to the surface and the end face of the liquid crystal panel is washed with an organic solvent, for example, acetone and ethanol. Thereafter, the liquid crystal is realigned at 130 ° C. for about 0.5 hour.

【0209】その後、外部引出し配線(図示せず)にフ
レキシブルプリント配線板(Flexible Pri
nt Circuit;FPC)が接続される。次い
で、アクティブマトリクス基板と対向基板に偏光板が貼
り付けられ、液晶表示装置が完成する。
Then, a flexible printed wiring board (Flexible Pri
nt Circuit (FPC). Next, a polarizing plate is attached to the active matrix substrate and the counter substrate, and a liquid crystal display device is completed.

【0210】図2と図16(2)に示すように、配向膜
を壁状のスペーサ上に形成したので、液晶は、壁状のス
ペーサの傾斜した側面とほぼ垂直に配向が制御されるこ
とが可能となる。図16(2)中の対向する壁状のスペ
ーサ512と壁状のスペーサ513の傾斜した側面は平
行になるように形成されている。図2中の負の誘電率異
方性を有する液晶16の黒く示したところは、その先端
が対向基板の方に向いていることを示している。
As shown in FIG. 2 and FIG. 16 (2), since the alignment film is formed on the wall-shaped spacer, the alignment of the liquid crystal is controlled almost perpendicularly to the inclined side surfaces of the wall-shaped spacer. Becomes possible. The inclined side surfaces of the opposing wall-shaped spacer 512 and wall-shaped spacer 513 in FIG. 16 (2) are formed to be parallel. The black portions of the liquid crystal 16 having negative dielectric anisotropy in FIG. 2 indicate that the tip is directed toward the counter substrate.

【0211】本実施形態では液晶の配向が2分割化され
ている。これにより左右対称の視野特性を持つ透過型の
液晶表示装置が作製される。
In this embodiment, the orientation of the liquid crystal is divided into two. Thus, a transmissive liquid crystal display device having symmetrical viewing characteristics is manufactured.

【0212】[実施形態7](液晶表示装置の製造方法) 本実施形態では、本発明で用いる透過型の液晶表示装置
に対応するアクティブマトリクス基板の作製方法につい
て図19〜図22(図21(C)を除く)と図24を参
照して説明する。
[Embodiment 7] (Method of Manufacturing Liquid Crystal Display Device) In this embodiment, a method of manufacturing an active matrix substrate corresponding to a transmission type liquid crystal display device used in the present invention will be described with reference to FIGS. C)) and FIG. 24.

【0213】また、本発明を反射型の液晶表示装置に用
いるときのアクティブマトリクス基板の作製方法につい
て、図19〜図21(C)を用いて説明する。
[0213] A method for manufacturing an active matrix substrate when the present invention is used for a reflective liquid crystal display device will be described with reference to FIGS.

【0214】透過型の液晶表示装置に対応するアクティ
ブマトリクス基板を用いて、透過型の液晶表示装置を作
製する方法について図23と図24を参照して説明す
る。
[0214] A method for manufacturing a transmissive liquid crystal display device using an active matrix substrate corresponding to the transmissive liquid crystal display device will be described with reference to FIGS.

【0215】本実施形態における壁状のスペーサの配置
は図3で示すものと対応している。つまり画素電極に設
けられた壁状のスペーサの傾斜した側面とソース配線に
塗布された配向膜により、液晶の配向方向を制御する。
The arrangement of the wall-shaped spacers in this embodiment corresponds to that shown in FIG. That is, the alignment direction of the liquid crystal is controlled by the inclined side surfaces of the wall-shaped spacer provided on the pixel electrode and the alignment film applied to the source wiring.

【0216】図24の鎖線A3−A3'は図3の鎖線A3
3'と対応している。図3では液晶の配向に影響する要
素が図示されている。
[0216] chain line A 3 -A 3 in FIG. 24 'is a chain line A 3 in FIG. 3 -
A 3 ′. FIG. 3 illustrates elements that influence the alignment of the liquid crystal.

【0217】本実施形態で作製する透過型の液晶表示装
置の画素部の上面図を図24に示す。図22と図23中
の鎖線F−F’は図24中の鎖線F−F’で切断した断
面図に対応している。
FIG. 24 is a top view of a pixel portion of a transmission type liquid crystal display device manufactured in this embodiment. A chain line FF ′ in FIGS. 22 and 23 corresponds to a cross-sectional view taken along a chain line FF ′ in FIG.

【0218】なお、図19〜図24に対応する部分には
同じ符号を用いている。
The same reference numerals are used for the portions corresponding to FIGS.

【0219】まず、アクティブマトリクス基板の作製方
法について図19〜図22を用いて説明する。ここで
は、画素部の画素TFTおよび保持容量と、画素部の周
辺に設けられる駆動回路のTFTを同時に作製する方法
について工程に従って詳細に説明する。
First, a method for manufacturing an active matrix substrate will be described with reference to FIGS. Here, a method of simultaneously manufacturing a pixel TFT and a storage capacitor in a pixel portion and a TFT of a driver circuit provided around the pixel portion will be described in detail according to steps.

【0220】図19(A)において、基板101にはコ
ーニング社の#7059ガラスや#1737ガラスなど
に代表されるバリウムホウケイ酸ガラスやアルミノホウ
ケイ酸ガラスなどのガラス基板の他に、ポリエチレンテ
レフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート
(PEN)、ポリエーテルサルフォン(PES)など光
学的異方性を有しないプラスチック基板を用いることが
できる。ガラス基板を用いる場合には、ガラス歪み点よ
りも10〜20℃程度低い温度であらかじめ熱処理して
おいても良い。
In FIG. 19A, a substrate 101 is made of a glass substrate such as barium borosilicate glass or aluminoborosilicate glass typified by Corning # 7059 glass or # 1737 glass, etc., and polyethylene terephthalate (PET). ), Polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), and other plastic substrates having no optical anisotropy. When a glass substrate is used, heat treatment may be performed in advance at a temperature lower by about 10 to 20 ° C. than the glass strain point.

【0221】そして、基板101のTFTを形成する表
面に、基板101からの不純物拡散を防ぐために、酸化
シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜
などの絶縁膜から成る下地膜102を形成する。例え
ば、プラズマCVD法でSiH 4、NH3、N2Oから作
製される酸化窒化シリコン膜102aを10〜200nm
(好ましくは50〜100nm)、同様にSiH4、N2
から作製される酸化窒化水素化シリコン膜102bを5
0〜200nm(好ましくは100〜150nm)の厚さ
に積層形成する。
Then, a table for forming the TFT of the substrate 101 is formed.
In order to prevent impurity diffusion from the substrate 101,
Silicon film, silicon nitride film or silicon oxynitride film
A base film 102 made of an insulating film such as an insulating film is formed. example
For example, SiH Four, NHThree, NTwoMade from O
The manufactured silicon oxynitride film 102a is
(Preferably 50-100 nm), and likewise SiHFour, NTwoO
Hydrogenated silicon oxynitride film 102b formed from
0-200 nm (preferably 100-150 nm) thickness
To form a laminate.

【0222】ここでは下地膜102を2層構造として示
したが、前記絶縁膜の単層膜または2層以上積層させて
形成しても良い。
Here, the base film 102 is shown as having a two-layer structure, but may be formed as a single-layer film of the insulating film or a laminate of two or more layers.

【0223】酸化窒化シリコン膜は従来の平行平板型の
プラズマCVD法を用いて形成する。酸化窒化シリコン
膜102aは、SiH4を10SCCM、NH3を100SCC
M、N 2Oを20SCCMとして反応室に導入し、基板温度3
25℃、反応圧力40Pa、放電電力密度0.41W/c
m2、放電周波数60MHzとした。一方、酸化窒化水素化
シリコン膜102bは、SiH4を5SCCM、N2Oを12
0SCCM、H2を125SCCMとして反応室に導入し、基板
温度400℃、反応圧力20Pa、放電電力密度0.41
W/cm2、放電周波数60MHzとした。これらの膜は、基板
温度を変化させ、反応ガスの切り替えのみで連続して形
成することもできる。
The silicon oxynitride film is a conventional parallel plate type.
It is formed by a plasma CVD method. Silicon oxynitride
The film 102a is made of SiHFourTo 10 SCCM, NHThreeTo 100 SCC
M, N TwoO was introduced into the reaction chamber at 20 SCCM, and the substrate temperature was 3
25 ° C, reaction pressure 40Pa, discharge power density 0.41W / c
mTwoAnd the discharge frequency was 60 MHz. On the other hand, hydrogen oxynitride
The silicon film 102b is made of SiHFourTo 5 SCCM, NTwoO to 12
0 SCCM, HTwoInto the reaction chamber as 125 SCCM
Temperature 400 ° C, reaction pressure 20Pa, discharge power density 0.41
W / cmTwoAnd the discharge frequency was 60 MHz. These films are
Change the temperature and change the reaction gas
It can also be done.

【0224】このようにして作製した酸化窒化シリコン
膜102aは、密度が9.28×1022/cm3であり、フ
ッ化水素アンモニウム(NH4HF2)を7.13%とフ
ッ化アンモニウム(NH4F)を15.4%含む混合溶
液(ステラケミファ社製、商品名LAL500)の20
℃におけるエッチング速度が約63nm/minと遅く、緻密
で硬い膜である。このような膜を下地膜に用いると、こ
の上に形成する半導体層にガラス基板からのアルカリ金
属元素が拡散するのを防ぐのに有効である。
The silicon oxynitride film 102a manufactured in this manner has a density of 9.28 × 10 22 / cm 3 , 7.13% of ammonium hydrogen fluoride (NH 4 HF 2 ) and ammonium fluoride (NH 4 HF 2 ). 20% of a mixed solution containing 15.4% of NH 4 F) (trade name: LAL500, manufactured by Stella Chemifa).
The etching rate at a temperature of ° C. is as low as about 63 nm / min, and the film is dense and hard. The use of such a film as a base film is effective in preventing an alkali metal element from a glass substrate from diffusing into a semiconductor layer formed thereover.

【0225】次に、25〜80nm(好ましくは30〜
60nm)の厚さで非晶質構造を有する半導体層103
aを、プラズマCVD法やスパッタ法などの公知の方法
で形成する。例えば、プラズマCVD法で非晶質シリコ
ン膜を55nmの厚さに形成する。非晶質構造を有する
半導体膜には、非晶質半導体層や微結晶半導体膜があ
り、非晶質シリコンゲルマニウム膜などの非晶質構造を
有する化合物半導体膜を適用しても良い。また、下地膜
102と非晶質半導体層103aとは両者を連続形成す
ることも可能である。
Next, 25 to 80 nm (preferably 30 to 80 nm)
Semiconductor layer 103 having a thickness of 60 nm and having an amorphous structure.
a is formed by a known method such as a plasma CVD method or a sputtering method. For example, an amorphous silicon film is formed to a thickness of 55 nm by a plasma CVD method. The semiconductor film having an amorphous structure includes an amorphous semiconductor layer and a microcrystalline semiconductor film, and a compound semiconductor film having an amorphous structure such as an amorphous silicon germanium film may be used. Further, both the base film 102 and the amorphous semiconductor layer 103a can be formed continuously.

【0226】例えば、前述のように酸化窒化シリコン膜
102aと酸化窒化水素化シリコン膜102bをプラズ
マCVD法で連続して成膜後、反応ガスをSiH4、N2
O、H2からSiH4とH2或いはSiH4のみに切り替え
れば、一旦大気雰囲気に晒すことなく連続形成できる。
その結果、酸化窒化水素化シリコン膜102bの表面の
汚染を防ぐことが可能となり、作製するTFTの特性バ
ラツキやしきい値電圧の変動を低減させることができ
る。
For example, as described above, after the silicon oxynitride film 102a and the silicon oxynitride hydride film 102b are successively formed by the plasma CVD method, the reaction gas is SiH 4 , N 2.
By switching from O and H 2 to only SiH 4 and H 2 or SiH 4 , continuous formation can be achieved without once exposing to air.
As a result, contamination of the surface of the hydrogenated silicon oxynitride film 102b can be prevented, and variation in characteristics of a TFT to be manufactured and fluctuation in threshold voltage can be reduced.

【0227】そして、結晶化の工程を行い非晶質半導体
層103aから結晶質半導体層103bを作製する。そ
の方法としてレーザーアニール法や熱アニール法(固相
成長法)、またはラピットサーマルアニール法(RTA
法)を適用することができる。前述のようなガラス基板
や耐熱性の劣るプラスチック基板を用いる場合には、特
にレーザーアニール法を適用することが好ましい。RT
A法では、赤外線ランプ、ハロゲンランプ、メタルハラ
イドランプ、キセノンランプなどを光源に用いる。或い
は特開平7−130652号公報で開示された技術に従
って、触媒元素を用いる結晶化法で結晶質半導体層10
3bを形成することもできる。結晶化の工程ではまず、
非晶質半導体層が含有する水素を放出させておくことが
好ましく、400〜500℃で1時間程度の熱処理を行
い含有する水素量を5atom%以下にしてから結晶化させ
ると膜表面の荒れを防ぐことができるので良い。
Then, a crystallization step is performed to form a crystalline semiconductor layer 103b from the amorphous semiconductor layer 103a. Laser annealing, thermal annealing (solid phase growth), or rapid thermal annealing (RTA)
Law) can be applied. When a glass substrate or a plastic substrate having low heat resistance as described above is used, it is particularly preferable to apply a laser annealing method. RT
In the method A, an infrared lamp, a halogen lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, or the like is used as a light source. Alternatively, according to the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-130652, the crystalline semiconductor layer 10 is formed by a crystallization method using a catalytic element.
3b can also be formed. First, in the crystallization process,
It is preferable to release the hydrogen contained in the amorphous semiconductor layer, and heat treatment is performed at 400 to 500 ° C. for about 1 hour to reduce the amount of hydrogen contained to 5 atom% or less. It is good because it can be prevented.

【0228】また、プラズマCVD法で非晶質シリコン
膜の形成工程において、反応ガスにSiH4とアルゴン
(Ar)を用い、成膜時の基板温度を400〜450℃
として形成すると、非晶質シリコン膜の含有水素濃度を
5atomic%以下にすることもできる。このような場合に
おいて水素を放出させるための熱処理は不要となる。
In the step of forming an amorphous silicon film by a plasma CVD method, SiH 4 and argon (Ar) are used as reaction gases, and the substrate temperature during film formation is 400 to 450 ° C.
When formed, the hydrogen concentration in the amorphous silicon film can be reduced to 5 atomic% or less. In such a case, heat treatment for releasing hydrogen is unnecessary.

【0229】結晶化をレーザーアニール法にて行う場合
には、パルス発振型または連続発光型のエキシマレーザ
ーやアルゴンレーザーをその光源とする。パルス発振型
のエキシマレーザーを用いる場合には、レーザー光を線
状に加工してレーザーアニールを行う。レーザーアニー
ル条件は実施者が適宣選択するものであるが、例えば、
レーザーパルス発振周波数30Hzとし、レーザーエネ
ルギー密度を100〜500mJ/cm2(代表的には300
〜400mJ/cm2)とする。そして線状ビームを基板全面
に渡って照射し、この時の線状ビームの重ね合わせ率
(オーバーラップ率)を80〜98%として行う。この
ようにして図19(B)に示すように結晶質半導体層1
03bを得ることができる。
When the crystallization is performed by laser annealing, a pulse oscillation type or continuous emission type excimer laser or argon laser is used as the light source. When a pulse oscillation type excimer laser is used, laser annealing is performed by processing a laser beam into a linear shape. Laser annealing conditions are appropriately selected by the practitioner, for example,
The laser pulse oscillation frequency is 30 Hz, and the laser energy density is 100 to 500 mJ / cm 2 (typically 300 to
400400 mJ / cm 2 ). Then, a linear beam is irradiated over the entire surface of the substrate, and the superposition rate (overlap rate) of the linear beam at this time is set to 80 to 98%. In this way, as shown in FIG.
03b can be obtained.

【0230】そして、結晶質半導体層103b上に第一
のフォトマスク(PM1)を用い、フォトリソグラフィ
ーの技術を用いてレジストパターンを形成し、ドライエ
ッチングによって結晶質半導体層を島状に分割し、図1
9(C)に示すように島状半導体層104〜108を形
成する。結晶質シリコン膜のドライエッチングにはCF
4とO2の混合ガスを用いる。
Then, using a first photomask (PM1), a resist pattern is formed on the crystalline semiconductor layer 103b by photolithography, and the crystalline semiconductor layer is divided into islands by dry etching. FIG.
As shown in FIG. 9C, island-shaped semiconductor layers 104 to 108 are formed. CF for dry etching of crystalline silicon film
A mixed gas of 4 and O 2 is used.

【0231】このような島状半導体層に対し、TFTの
しきい値電圧(Vth)を制御する目的でp型を付与する
不純物元素を1×1016〜5×1017atoms/cm3程度の
濃度で島状半導体層の全面に添加しても良い。半導体に
対してp型を付与する不純物元素には、ホウ素(B)、
アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)など周期律表
第一3族の元素が知られている。その方法として、イオ
ン注入法やイオンドープ法(或いはイオンシャワードー
ピング法)を用いることができるが、大面積基板を処理
するにはイオンドープ法が適している。イオンドープ法
ではジボラン(B26)をソースガスとして用いホウ素
(B)を添加する。このような不純物元素の注入は必ず
しも必要でなく省略しても差し支えないが、特にnチャ
ネル型TFTのしきい値電圧を所定の範囲内に収めるた
めに好適に用いる手法である。
In order to control the threshold voltage (Vth) of the TFT, an impurity element imparting p-type is added to such an island-shaped semiconductor layer in an amount of about 1 × 10 16 to 5 × 10 17 atoms / cm 3 . The concentration may be added to the entire surface of the island-shaped semiconductor layer. The impurity element imparting p-type to the semiconductor includes boron (B),
Elements of the first group of the periodic table such as aluminum (Al) and gallium (Ga) are known. As the method, an ion implantation method or an ion doping method (or an ion shower doping method) can be used, but the ion doping method is suitable for treating a large-area substrate. In the ion doping method, diborane (B 2 H 6 ) is used as a source gas and boron (B) is added. The implantation of such an impurity element is not always necessary and may be omitted. However, it is a method preferably used for keeping the threshold voltage of the n-channel TFT within a predetermined range.

【0232】ゲート絶縁膜109はプラズマCVD法ま
たはスパッタ法を用い、膜厚を40〜150nmとして
シリコンを含む絶縁膜で形成する。本実施形態では、1
20nmの厚さで酸化窒化シリコン膜から形成する。ま
た、SiH4とN2OにO2を添加させて作製された酸化
窒化シリコン膜は、膜中の固定電荷密度が低減されてい
るのでこの用途に対して好ましい材料となる。勿論、ゲ
ート絶縁膜はこのような酸化窒化シリコン膜に限定され
るものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または
積層構造として用いても良い。例えば、酸化シリコン膜
を用いる場合には、プラズマCVD法で、オルトケイ酸
テトラエチル(Tetraethyl Orthosilicate:TEO
S)とO2とを混合し、反応圧力40Pa、基板温度30
0〜400℃とし、高周波(13.56MHz)電力密度
0.5〜0.8W/cm2で放電させて形成することができ
る。このようにして作製された酸化シリコン膜は、その
後400〜500℃の熱アニールによりゲート絶縁膜と
して良好な特性を得ることができる。
The gate insulating film 109 is formed of an insulating film containing silicon with a thickness of 40 to 150 nm by a plasma CVD method or a sputtering method. In this embodiment, 1
It is formed from a silicon oxynitride film with a thickness of 20 nm. In addition, a silicon oxynitride film formed by adding O 2 to SiH 4 and N 2 O is a preferable material for this application because the fixed charge density in the film is reduced. Needless to say, the gate insulating film is not limited to such a silicon oxynitride film, and another insulating film containing silicon may be used as a single layer or a stacked structure. For example, when a silicon oxide film is used, tetraethyl orthosilicate (TEO) is formed by a plasma CVD method.
S) and O 2 were mixed, the reaction pressure was 40 Pa, and the substrate temperature was 30.
It can be formed by discharging at a high-frequency (13.56 MHz) power density of 0.5 to 0.8 W / cm 2 at 0 to 400 ° C. The silicon oxide film thus manufactured can obtain good characteristics as a gate insulating film by subsequent thermal annealing at 400 to 500 ° C.

【0233】そして、図19(D)に示すように、ゲー
ト絶縁膜109上にゲート電極を形成するための耐熱性
導電層を形成する。耐熱性導電層は単層で形成しても良
いが、必要に応じて二層あるいは三層といった複数の層
から成る積層構造としても良い。例えば、ゲート電極に
はこのような耐熱性導電性材料を用い、導電性の窒化物
金属膜から成る導電層(A)110と金属膜から成る導
電層(B)111とを積層した構造とすると良い。導電
層(B)111はTa、Ti、Wから選ばれた元素、ま
たは前記元素を成分とする合金か、前記元素を組み合わ
せた合金膜で形成すれば良く、導電層(A)110は窒
化タンタル(TaN)、窒化タングステン(WN)、窒
化チタン(TiN)膜などで形成する。また、導電層
(A)110はタングステンシリサイド、チタンシリサ
イドを適用しても良い。導電層(B)111は低抵抗化
を図るために含有する不純物濃度を低減させることが好
ましく、特に酸素濃度に関しては30ppm以下とする
と良い。例えば、Wは酸素濃度を30ppm以下とする
ことで20μΩcm以下の比抵抗値を実現することがで
きた。
[0233] Then, as shown in FIG. 19D, a heat-resistant conductive layer for forming a gate electrode is formed over the gate insulating film 109. The heat-resistant conductive layer may be formed as a single layer, or may be formed as a multilayer structure including a plurality of layers such as two layers or three layers as necessary. For example, a structure in which such a heat-resistant conductive material is used for a gate electrode, and a conductive layer (A) 110 made of a conductive nitride metal film and a conductive layer (B) 111 made of a metal film are stacked. good. The conductive layer (B) 111 may be formed of an element selected from Ta, Ti, and W, an alloy containing the above elements, or an alloy film in which the above elements are combined. (TaN), tungsten nitride (WN), titanium nitride (TiN) film, or the like. Further, as the conductive layer (A) 110, tungsten silicide or titanium silicide may be used. It is preferable to reduce the concentration of impurities contained in the conductive layer (B) 111 in order to reduce the resistance. In particular, the oxygen concentration is preferably 30 ppm or less. For example, W can realize a specific resistance value of 20 μΩcm or less by setting the oxygen concentration to 30 ppm or less.

【0234】導電層(A)110は10〜50nm(好
ましくは20〜30nm)とし、導電層(B)111は
200〜400nm(好ましくは250〜350nm)
とすれば良い。Wをゲート電極として形成する場合に
は、Wをターゲットとしたスパッタ法で、Arガスと窒
素(N2)ガスを導入して導電層(A)111をWN膜
で50nmの厚さに形成し、導電層(B)110をW膜で
250nmの厚さに形成する。その他の方法として、W膜
は6フッ化タングステン(WF6)を用いて熱CVD法
で形成することもできる。いずれにしてもゲート電極と
して使用するためには低抵抗化を図る必要があり、W膜
の抵抗率は20μΩcm以下にすることが望ましい。W
膜は結晶粒を大きくすることで低抵抗率化を図ることが
できるが、W中に酸素などの不純物元素が多い場合には
結晶化が阻害され高抵抗化する。このことより、スパッ
タ法による場合、純度99.9999%のWターゲット
を用い、さらに成膜時に気相中からの不純物の混入がな
いように十分配慮してW膜を形成することにより、抵抗
率9〜20μΩcmを実現することができる。
The conductive layer (A) 110 has a thickness of 10 to 50 nm (preferably 20 to 30 nm), and the conductive layer (B) 111 has a thickness of 200 to 400 nm (preferably 250 to 350 nm).
It is good. In the case of forming W as a gate electrode, an Ar gas and a nitrogen (N 2 ) gas are introduced by a sputtering method using W as a target to form a conductive layer (A) 111 with a thickness of 50 nm using a WN film. The conductive layer (B) 110 is formed of a W film to a thickness of 250 nm. As another method, the W film can be formed by a thermal CVD method using tungsten hexafluoride (WF 6 ). In any case, in order to use it as a gate electrode, it is necessary to reduce the resistance, and it is desirable that the resistivity of the W film be 20 μΩcm or less. W
The resistivity of the film can be reduced by enlarging the crystal grains. However, when there are many impurity elements such as oxygen in W, crystallization is inhibited and the resistance is increased. Thus, in the case of using the sputtering method, a W target having a purity of 99.9999% is used, and further, the W film is formed with sufficient care so as not to mix impurities from the gas phase during film formation. 9 to 20 μΩcm can be realized.

【0235】一方、導電層(A)110にTaN膜を、
導電層(B)111にTa膜を用いる場合には、同様に
スパッタ法で形成することが可能である。TaN膜はT
aをターゲットとしてスパッタガスにArと窒素との混
合ガスを用いて形成し、Ta膜はスパッタガスにArを
用いる。また、これらのスパッタガス中に適量のXeや
Krを加えておくと、形成する膜の内部応力を緩和して
膜の剥離を防止することができる。α相のTa膜の抵抗
率は20μΩcm程度でありゲート電極に使用することが
できるが、β相のTa膜の抵抗率は180μΩcm程度で
ありゲート電極とするには不向きであった。TaN膜は
α相に近い結晶構造を持つので、この上にTa膜を形成
すればα相のTa膜が容易に得られた。尚、図示しない
が、導電層(A)110の下に2〜20nm程度の厚さ
でリン(P)をドープしたシリコン膜を形成しておくこ
とは有効である。これにより、その上に形成される導電
膜の密着性向上と酸化防止を図ると同時に、導電層
(A)110または導電層(B)111が微量に含有す
るアルカリ金属元素がゲート絶縁膜109に拡散するの
を防ぐことができる。いずれにしても、導電層(B)1
11は抵抗率を10〜50μΩcmの範囲ですることが好
ましい。
On the other hand, a TaN film is formed on the conductive layer (A) 110,
When a Ta film is used for the conductive layer (B) 111, it can be formed by a sputtering method in the same manner. TaN film is T
The target film a is formed using a mixed gas of Ar and nitrogen as a sputtering gas, and the Ta film uses Ar as a sputtering gas. When an appropriate amount of Xe or Kr is added to these sputter gases, the internal stress of the film to be formed can be relaxed and the film can be prevented from peeling. The resistivity of the α-phase Ta film is about 20 μΩcm and can be used for a gate electrode, but the resistivity of the β-phase Ta film is about 180 μΩcm and is not suitable for a gate electrode. Since the TaN film has a crystal structure close to the α-phase, an α-phase Ta film was easily obtained by forming a Ta film thereon. Although not shown, it is effective to form a silicon film doped with phosphorus (P) with a thickness of about 2 to 20 nm under the conductive layer (A) 110. Thus, the adhesion of the conductive film formed thereover is improved and oxidation is prevented, and at the same time, a small amount of an alkali metal element contained in the conductive layer (A) 110 or the conductive layer (B) 111 is added to the gate insulating film 109. Spreading can be prevented. In any case, the conductive layer (B) 1
11 preferably has a resistivity in the range of 10 to 50 μΩcm.

【0236】本実施形態では、ゲート電極を形成するた
めに導電層(A)110をWN膜で、導電層(B)11
1をW膜で形成した。次に、第二のフォトマスク(PM
2)を用い、フォトリソグラフィーの技術を使用してレ
ジストマスク112〜117を形成し、導電層(A)1
10と導電層(B)111とを一括でエッチングしてゲ
ート電極118〜122と容量配線123を形成する。
ゲート電極118〜122と容量配線123は、導電層
(A)から成る118a〜122aと、導電層(B)か
ら成る118b〜122bとが一体として形成されてい
る(図20(A))。
In this embodiment, in order to form a gate electrode, the conductive layer (A) 110 is a WN film and the conductive layer (B) 11
1 was formed with a W film. Next, a second photomask (PM
Using 2), resist masks 112 to 117 are formed using a photolithography technique, and the conductive layer (A) 1
10 and the conductive layer (B) 111 are collectively etched to form gate electrodes 118 to 122 and a capacitor wiring 123.
In the gate electrodes 118 to 122 and the capacitor wiring 123, 118a to 122a made of a conductive layer (A) and 118b to 122b made of a conductive layer (B) are integrally formed (FIG. 20A).

【0237】このとき少なくともゲート電極118〜1
22の端部にテーパー部が形成されるようにエッチング
する。このエッチング加工はICPエッチング装置によ
り行う。具体的なエッチング条件として、エッチングガ
スにCF4とCl2の混合ガスを用いその流量をそれぞれ
30SCCMとして、放電電力3.2W/cm2(13.56 MHz)、
バイアス電力224mW/cm2(13.56 MHz)、圧力1.0P
aでエッチングを行った。このようなエッチング条件に
よって、ゲート電極118〜122の端部において、該
端部から内側にむかって徐々に厚さが増加するテーパー
部が形成され、その角度は5〜35°、好ましくは10
〜25°とする。テーパー部の角度は、θ1として示す
部分の角度である。この角度は、後にLDD領域を形成
する低濃度n型不純物領域の濃度勾配に大きく影響す
る。尚、テーパー部の角度θ1は、テーパー部の長さ
(WG)とテーパー部の厚さ(HG)を用いてTan
(θ1)=HG/WGで表される。
At this time, at least the gate electrodes 118-1
Etching is performed so that a tapered portion is formed at the end of 22. This etching is performed by an ICP etching apparatus. As specific etching conditions, a discharge gas of 3.2 W / cm 2 (13.56 MHz), a mixed gas of CF 4 and Cl 2 as an etching gas and a flow rate of 30 SCCM were used.
Bias power 224mW / cm 2 (13.56 MHz), pressure 1.0P
Etching was performed with a. Under such etching conditions, a tapered portion whose thickness gradually increases inward from the end portion is formed at the end portion of the gate electrodes 118 to 122, and the angle is 5 to 35 °, preferably 10 °.
2525 °. The angle of the tapered portion is the angle of the part shown as theta 1. This angle greatly affects the concentration gradient of the low-concentration n-type impurity region that forms the LDD region later. The angle θ 1 of the tapered portion is determined by using the length (WG) of the tapered portion and the thickness (HG) of the tapered portion as Tan.
1 ) = HG / WG.

【0238】また、残渣を残すことなくエッチングする
ためには、10〜20%程度の割合でエッチング時間を
増しするオーバーエッチングを施すものとする。しか
し、この時に下地とのエッチングの選択比に注意する必
要がある。例えば、W膜に対する酸化窒化シリコン膜
(ゲート絶縁膜109)の選択比は表1で示したように
2〜4(代表的には3)であるので、このようなオーバ
ーエッチング処理により、酸化窒化シリコン膜が露出し
た面は20〜50nm程度エッチングされて実質的に薄く
なり、新たな形状のゲート絶縁膜130が形成する。
In order to perform etching without leaving a residue, over-etching is performed by increasing the etching time at a rate of about 10 to 20%. At this time, however, it is necessary to pay attention to the etching selectivity with the base. For example, as shown in Table 1, the selectivity of the silicon oxynitride film (gate insulating film 109) to the W film is 2 to 4 (typically 3). The exposed surface of the silicon film is etched to a thickness of about 20 to 50 nm to become substantially thinner, and a gate insulating film 130 having a new shape is formed.

【0239】そして、画素TFTおよび駆動回路のnチ
ャネル型TFTのLDD領域を形成するために、n型を
付与する不純物元素添加の工程(n-ドープ工程)を行
う。ゲート電極の形成に用いたレジストマスク112〜
117をそのまま残し、端部にテーパー部を有するゲー
ト電極118〜122をマスクとして自己整合的にn型
を付与する不純物元素をイオンドープ法で添加する。こ
こでは、n型を付与する不純物元素をゲート電極の端部
におけるテーパー部とゲート絶縁膜とを通して、その下
に位置する半導体層に達するように添加するためにドー
ズ量を1×10 13〜5×1014atoms/cm2とし、加速電
圧を80〜160keVとして行う。n型を付与する不
純物元素として15族に属する元素、典型的にはリン
(P)または砒素(As)を用いるが、ここではリン
(P)を用いた。このようなイオンドープ法により半導
体層のリン(P)濃度は1×1016〜1×1019atoms
/cm3の濃度範囲で添加する。このようにして、図20
(B)に示すように島状半導体層に低濃度n型不純物領
域124〜129を形成する。
Then, the n TFTs of the pixel TFT and the driving circuit are used.
In order to form an LDD region of a channel type TFT, an n-type
Step of adding an impurity element to be imparted (n-Dope process)
U. The resist mask 112 used for forming the gate electrode
117 with a taper at the end
N-type in a self-aligned manner using
Is added by an ion doping method. This
Here, an impurity element imparting n-type is added to the end of the gate electrode.
Through the tapered part and the gate insulating film
Doping to reach the semiconductor layer located at
1 × 10 13~ 5 × 1014atoms / cmTwoAnd the accelerating power
The pressure is set to 80 to 160 keV. n-type
Elements belonging to Group 15 as pure elements, typically phosphorus
(P) or arsenic (As) is used.
(P) was used. Semiconducting by such ion doping method
Phosphorus (P) concentration in body layer is 1 × 1016~ 1 × 1019atoms
/cmThreeIn the concentration range of Thus, FIG.
As shown in (B), the island-shaped semiconductor layer has a low concentration n-type impurity region.
Regions 124 to 129 are formed.

【0240】この工程において、低濃度n型不純物領域
124〜128において、少なくともゲート電極118
〜122に重なった部分に含まれるリン(P)の濃度勾
配は、ゲート電極118〜122のテーパー部の膜厚変
化を反映する。即ち、低濃度n型不純物領域124〜1
28へ添加されるリン(P)の濃度は、ゲート電極に重
なる領域において、ゲート電極の端部に向かって徐々に
濃度が高くなる。これはテーパー部の膜厚の差によっ
て、半導体層に達するリン(P)の濃度が変化するため
である。尚、図20(B)では低濃度n型不純物領域1
24〜129の端部を斜めに図示しているが、これはリ
ン(P)が添加された領域を直接的に示しているのでは
なく、上述のようにリンの濃度変化がゲート電極118
〜122のテーパー部の形状に沿って変化していること
を表している。
In this step, at least the gate electrode 118 is formed in the low-concentration n-type impurity regions 124 to 128.
The concentration gradient of phosphorus (P) contained in the portion overlapping with the gate electrodes 122 to 122 reflects the change in the thickness of the tapered portions of the gate electrodes 118 to 122. That is, the low concentration n-type impurity regions 124 to 1
The concentration of phosphorus (P) added to 28 gradually increases toward the edge of the gate electrode in a region overlapping the gate electrode. This is because the concentration of phosphorus (P) reaching the semiconductor layer changes depending on the difference in the thickness of the tapered portion. In FIG. 20B, the low-concentration n-type impurity region 1
Although the end portions of 24 to 129 are shown obliquely, this does not directly indicate the region to which phosphorus (P) is added, but the change in the concentration of phosphorus causes the gate electrode 118 as described above.
It shows that it changes along the shape of the tapered portion of ~ 122.

【0241】次に、nチャネル型TFTにおいて、ソー
ス領域またはドレイン領域として機能する高濃度n型不
純物領域の形成を行った(n+ドープ工程)。レジスト
のマスク112〜117を残し、今度はゲート電極11
8〜122がリン(P)を遮蔽するマスクとなるよう
に、イオンドープ法において10〜30keVの低加速
電圧の条件で添加する。このようにして高濃度n型不純
物領域131〜136を形成する。この領域におけるゲ
ート絶縁膜130は、前述のようにゲート電極の加工の
おいてオーバーエッチングが施されたため、当初の膜厚
である120nmから薄くなり、70〜100nmとなって
いる。そのためこのような低加速電圧の条件でも良好に
リン(P)を添加することができる。そして、この領域
のリン(P)の濃度は1×1020〜1×1021atoms/c
m3の濃度範囲となるようにする(図20(C))。
Next, in the n-channel TFT, a high-concentration n-type impurity region functioning as a source region or a drain region was formed (n + doping step). The resist masks 112 to 117 are left.
In order to form a mask for shielding phosphorus (P), 8 to 122 are added at a low acceleration voltage of 10 to 30 keV in the ion doping method. Thus, high concentration n-type impurity regions 131 to 136 are formed. Since the gate insulating film 130 in this region has been over-etched during the processing of the gate electrode as described above, the gate insulating film 130 has a thickness of 70 to 100 nm, which is thinner than the initial thickness of 120 nm. Therefore, phosphorus (P) can be satisfactorily added even under such low acceleration voltage conditions. The concentration of phosphorus (P) in this region is 1 × 10 20 to 1 × 10 21 atoms / c.
The concentration is adjusted to be within the range of m 3 (FIG. 20C).

【0242】そして、pチャネル型TFTを形成する島
状半導体層104、106にソース領域およびドレイン
領域とする高濃度p型不純物領域140、141を形成
する。ここでは、ゲート電極118、ゲート電極120
をマスクとしてp型を付与する不純物元素を添加し、自
己整合的に高濃度p型不純物領域を形成する。このと
き、nチャネル型TFTを形成する島状半導体層10
5、島状半導体層107、島状半導体層108は、第三
のフォトマスク(PM3)を用いてレジストマスク13
7〜139を形成し全面を被覆しておく。ここで形成さ
れる不純物領域140、141はジボラン(B26)を
用いたイオンドープ法で形成する。そして、ゲート電極
と重ならない高濃度p型不純物領域140a、141a
のボロン(B)濃度は、3×1020〜3×1021atoms
/cm3となるようにする。また、ゲート電極と重なる不
純物領域140b、141bは、ゲート絶縁膜とゲート
電極のテーパー部を介して不純物元素が添加されるの
で、実質的に低濃度p型不純物領域として形成され、少
なくとも1.5×1019atoms/cm3以上の濃度とする。
この高濃度p型不純物領域140a、141aおよび低
濃度p型不純物領域140b、141bには、前工程に
おいてリン(P)が添加されていて、高濃度p型不純物
領域140a、141aには1×1020〜1×1021at
oms/cm3の濃度で、低濃度p型不純物領域140b、1
41bには1×1016〜1×1019atoms/cm3の濃度で
含有しているが、この工程で添加するボロン(B)の濃
度をリン(P)濃度の1.5から3倍となるようにする
ことにより、pチャネル型TFTのソース領域およびド
レイン領域として機能するために何ら問題は生じなかっ
た。
Then, high-concentration p-type impurity regions 140 and 141 serving as a source region and a drain region are formed in the island-like semiconductor layers 104 and 106 forming the p-channel TFT. Here, the gate electrode 118 and the gate electrode 120
Is used as a mask to add a p-type impurity element to form a high-concentration p-type impurity region in a self-aligned manner. At this time, the island-shaped semiconductor layer 10 forming the n-channel TFT is formed.
5. The island-shaped semiconductor layer 107 and the island-shaped semiconductor layer 108 are formed on the resist mask 13 using the third photomask (PM3).
7 to 139 are formed and the entire surface is covered. The impurity regions 140 and 141 formed here are formed by an ion doping method using diborane (B 2 H 6 ). Then, high-concentration p-type impurity regions 140a and 141a that do not overlap with the gate electrode
(B) concentration of 3 × 10 20 to 3 × 10 21 atoms
/ Cm 3 . Further, the impurity regions 140b and 141b overlapping with the gate electrode are formed as substantially low-concentration p-type impurity regions because the impurity element is added through the gate insulating film and the tapered portion of the gate electrode. The concentration is set to × 10 19 atoms / cm 3 or more.
Phosphorus (P) is added to the high-concentration p-type impurity regions 140a and 141a and the low-concentration p-type impurity regions 140b and 141b in the previous step. 20 to 1 × 10 21 at
oms / cm 3 , a low concentration p-type impurity region 140b,
41b contains 1 × 10 16 to 1 × 10 19 atoms / cm 3 , but the concentration of boron (B) added in this step is 1.5 to 3 times the concentration of phosphorus (P). By doing so, there was no problem because it functions as the source and drain regions of the p-channel TFT.

【0243】その後、図21(A)に示すように、ゲー
ト電極およびゲート絶縁膜上から第一の層間絶縁膜14
2を形成する。第一の層間絶縁膜は酸化シリコン膜、酸
化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、またはこれらを組
み合わせた積層膜で形成すれば良い。いずれにしても第
一の層間絶縁膜142は無機絶縁物材料から形成する。
第一の層間絶縁膜142の膜厚は100〜200nmと
する。ここで、酸化シリコン膜を用いる場合には、プラ
ズマCVD法でTEOSとO2とを混合し、反応圧力4
0Pa、基板温度300〜400℃とし、高周波(13.
56MHz)電力密度0.5〜0.8W/cm2で放電させて形
成することができる。また、酸化窒化シリコン膜を用い
る場合には、プラズマCVD法でSiH4、N2O、NH
3から作製される酸化窒化シリコン膜、またはSiH4
2Oから作製される酸化窒化シリコン膜で形成すれば
良い。この場合の作製条件は反応圧力20〜200Pa、
基板温度300〜400℃とし、高周波(60MHz)
電力密度0.1〜1.0W/cm2で形成することができ
る。また、SiH4、N2O、H2から作製される酸化窒
化水素化シリコン膜を適用しても良い。窒化シリコン膜
も同様にプラズマCVD法でSiH4、NH3から作製す
ることが可能である。
Thereafter, as shown in FIG. 21A, the first interlayer insulating film 14 is formed on the gate electrode and the gate insulating film.
Form 2 The first interlayer insulating film may be formed using a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, a silicon nitride film, or a stacked film combining these. In any case, the first interlayer insulating film 142 is formed from an inorganic insulating material.
The thickness of the first interlayer insulating film 142 is 100 to 200 nm. Here, when a silicon oxide film is used, TEOS and O 2 are mixed by a plasma CVD method, and a reaction pressure of 4 is used.
0 Pa, a substrate temperature of 300 to 400 ° C., and a high frequency (13.
56 MHz) It can be formed by discharging at a power density of 0.5 to 0.8 W / cm 2 . In the case of using a silicon oxynitride film, SiH 4 , N 2 O, NH
Silicon oxynitride film made from 3 , or SiH 4 ,
N 2 O may be formed by a silicon oxynitride film made from. The production conditions in this case are a reaction pressure of 20 to 200 Pa,
Substrate temperature 300-400 ° C, high frequency (60MHz)
It can be formed at a power density of 0.1 to 1.0 W / cm 2 . Alternatively, a hydrogenated silicon oxynitride film formed from SiH 4 , N 2 O, and H 2 may be used. Similarly, a silicon nitride film can be formed from SiH 4 and NH 3 by a plasma CVD method.

【0244】その後、それぞれの濃度で添加されたn型
またはp型を付与する不純物元素を活性化する工程を行
う。この工程はファーネスアニール炉を用いる熱アニー
ル法で行う。その他に、レーザーアニール法、またはラ
ピッドサーマルアニール法(RTA法)を適用すること
ができる。熱アニール法では酸素濃度が1ppm以下、
好ましくは0.1ppm以下の窒素雰囲気中で400〜
700℃、代表的には500〜600℃で行うものであ
り、本実施形態では550℃で4時間の熱処理を行っ
た。また、基板101に耐熱温度が低いプラスチック基
板を用いる場合にはレーザーアニール法を適用すること
が好ましい(図21(B))。
Thereafter, a step of activating the impurity elements imparting n-type or p-type added at the respective concentrations is performed. This step is performed by a thermal annealing method using a furnace annealing furnace. In addition, a laser annealing method or a rapid thermal annealing method (RTA method) can be applied. In the thermal annealing method, the oxygen concentration is 1 ppm or less,
Preferably in a nitrogen atmosphere of 0.1 ppm or less 400 ~
The heat treatment is performed at 700 ° C., typically 500 to 600 ° C. In this embodiment, the heat treatment is performed at 550 ° C. for 4 hours. When a plastic substrate having a low heat-resistant temperature is used as the substrate 101, a laser annealing method is preferably applied (FIG. 21B).

【0245】活性化の工程に続いて、雰囲気ガスを変化
させ、3〜100%の水素を含む雰囲気中で、300〜
450℃で1〜12時間の熱処理を行い、島状半導体層
を水素化する工程を行う。この工程は熱的に励起された
水素により島状半導体層にある1016〜1018/cm3のダ
ングリングボンドを終端する工程である。水素化の他の
手段として、プラズマ水素化(プラズマにより励起され
た水素を用いる)を行っても良い。いずれにしても、島
状半導体層104〜108中の欠陥密度を10 16/cm3
下とすることが望ましく、そのために水素を0.01〜
0.1atomic%程度付与すれば良い。
Following the activation step, the atmosphere gas was changed.
And in an atmosphere containing 3 to 100% hydrogen,
Heat treatment at 450 ° C. for 1 to 12 hours to form an island-shaped semiconductor layer
Is carried out. This process was thermally excited
10 in the island-like semiconductor layer due to hydrogen16-1018/cmThreeNo da
This is a step of terminating the ringing bond. Other hydrogenation
As a means, plasma hydrogenation (excited by plasma
Using hydrogen). In any case, the island
Defect density in the semiconductor layers 104 to 108 is 10 16/cmThreeLess than
It is preferable to set the hydrogen content to 0.01 to
What is necessary is just to give about 0.1 atomic%.

【0246】活性化および水素化の工程が終了したら、
有機絶縁物材料からなる第二の層間絶縁膜143を1.
0〜2.0μmの平均厚を有して形成する。有機樹脂材
料としては、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリ
イミドアミド、BCB(ベンゾシクロブテン)等を使用
することができる。例えば、基板に塗布後、熱重合する
タイプのポリイミドを用いる場合には、クリーンオーブ
ンで300℃で焼成して形成する。また、アクリルを用
いる場合には、2液性のものを用い、主材と硬化剤を混
合した後、スピナーを用いて基板全面に塗布した後、ホ
ットプレートで80℃で60秒の予備加熱を行い、さら
にクリーンオーブンで250℃で60分焼成して形成す
ることができる。
When the activation and hydrogenation steps are completed,
The second interlayer insulating film 143 made of an organic insulating material is used for 1.
It is formed to have an average thickness of 0 to 2.0 μm. As the organic resin material, polyimide, acrylic, polyamide, polyimide amide, BCB (benzocyclobutene), or the like can be used. For example, in the case of using a polyimide that is thermally polymerized after being applied to a substrate, it is formed by firing at 300 ° C. in a clean oven. In the case of using acrylic, after using a two-pack type, mixing the main material and the curing agent, applying the entire surface of the substrate using a spinner, and preheating at 80 ° C. for 60 seconds on a hot plate. Then, it can be formed by firing in a clean oven at 250 ° C. for 60 minutes.

【0247】このように、第二の層間絶縁膜を有機絶縁
物材料で形成することにより、表面を良好に平坦化させ
ることができる。また、有機樹脂材料は一般に誘電率が
低いので、寄生容量を低減することができる。しかし、
吸湿性があり保護膜としては適さないので、本実施形態
のように、第一の層間絶縁膜142として形成した酸化
シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜など
と組み合わせて用いると良い。
As described above, the surface can be satisfactorily planarized by forming the second interlayer insulating film with the organic insulating material. In addition, since organic resin materials generally have a low dielectric constant, parasitic capacitance can be reduced. But,
Since it is hygroscopic and not suitable as a protective film, it is preferable to use it in combination with a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, a silicon nitride film, or the like formed as the first interlayer insulating film 142 as in this embodiment.

【0248】その後、第四のフォトマスク(PM4)を
用い、所定のパターンのレジストマスクを形成し、それ
ぞれの島状半導体層に形成されたソース領域またはドレ
イン領域に達するコンタクトホールを形成する。コンタ
クトホールの形成はドライエッチング法により行う。こ
の場合、エッチングガスにCF4、O2、Heの混合ガス
を用い有機樹脂材料から成る第二の層間絶縁膜143を
まずエッチングし、その後、続いてエッチングガスをC
4、O2として第一の層間絶縁膜142をエッチングす
る。さらに、島状半導体膜との選択比を高めるために、
エッチングガスをCHF3に切り替えてゲート絶縁膜1
30をエッチングすることにより、良好にコンタクトホ
ールを形成することができる。
Thereafter, using a fourth photomask (PM4), a resist mask having a predetermined pattern is formed, and a contact hole reaching a source region or a drain region formed in each island-shaped semiconductor layer is formed. The formation of the contact hole is performed by a dry etching method. In this case, the second interlayer insulating film 143 made of an organic resin material is first etched using a mixed gas of CF 4 , O 2 , and He as an etching gas.
The first interlayer insulating film 142 is etched as F 4 and O 2 . Furthermore, in order to increase the selectivity with the island-shaped semiconductor film,
Switching the etching gas to CHF 3 to change the gate insulating film 1
By etching 30, a contact hole can be formed well.

【0249】そして、導電性の金属膜をスパッタ法や真
空蒸着法で形成し、第五のフォトマスク(PM5)によ
りレジストマスクパターンを形成し、エッチングによっ
てソース配線144〜148とドレイン配線149〜1
53を形成する。ドレイン配線154は隣の画素に帰属
する画素電極を表している。
Then, a conductive metal film is formed by a sputtering method or a vacuum evaporation method, a resist mask pattern is formed by using a fifth photomask (PM5), and the source wirings 144 to 148 and the drain wirings 149 to 1 are formed by etching.
53 is formed. The drain wiring 154 represents a pixel electrode belonging to an adjacent pixel.

【0250】以上により、駆動回路には第一のpチャネ
ル型TFT(A)200a、第一のnチャネル型TFT
(A)201a、第二のpチャネル型TFT(A)20
2a、第二のnチャネル型TFT(A)203a、画素
部には画素TFT204、保持容量205が形成されて
いる。このようにして反射型の液晶表示装置に用いるア
クティブマトリクス基板が作製される。
As described above, the driving circuit includes the first p-channel TFT (A) 200a and the first n-channel TFT (A) 200a.
(A) 201a, second p-channel TFT (A) 20
2a, a second n-channel TFT (A) 203a, a pixel TFT 204 and a storage capacitor 205 are formed in the pixel portion. Thus, an active matrix substrate used for a reflective liquid crystal display device is manufactured.

【0251】以上の工程で図21(C)に示す反射型の
液晶表示装置のアクティブマトリクス基板を5枚のフォ
トマスクで作製できる。本発明を直視型で反射型の液晶
表示装置に用いるには、偏光板、光学フィルムの最適化
が必要である。
Through the above steps, the active matrix substrate of the reflection type liquid crystal display device shown in FIG. 21C can be manufactured with five photomasks. In order to use the present invention for a direct-view reflective liquid crystal display device, it is necessary to optimize a polarizing plate and an optical film.

【0252】次に、図21(B)の基板で作製されたア
クティブマトリクス基板を用い、図22の工程を経て透
過型の液晶表示装置のアクティブマトリクス基板を作製
する工程を説明する。
Next, a process of manufacturing an active matrix substrate of a transmission type liquid crystal display device through the process of FIG. 22 using the active matrix substrate manufactured by using the substrate of FIG. 21B will be described.

【0253】図22のように、最初に第二の層間絶縁膜
143上に透明導電膜を形成し、パターニング処理およ
びエッチング処理をして画素電極258と画素電極26
0を形成する。画素電極260は隣の画素に帰属する画
素電極を表している。
As shown in FIG. 22, first, a transparent conductive film is formed on the second interlayer insulating film 143, and the pixel electrode 258 and the pixel electrode
0 is formed. The pixel electrode 260 represents a pixel electrode belonging to an adjacent pixel.

【0254】次に、ドレイン電極259とソース配線2
61を形成する。ドレイン配線259を画素電極258
と重なる部分を設けて形成する。ソース配線261とド
レイン電極259が画素電極の上面部に対し500nm
望ましくは800nm以上の高さを持つような膜厚で形
成されている。ドレイン電極259とドレイン配線25
9は、Ti膜を50〜150nmの厚さで形成し、島状半
導体膜のソースまたはドレイン領域を形成する半導体膜
とコンタクトを形成し、そのTi膜上に重ねてAl膜を
300〜400nmの厚さで形成して設ける。この構成に
すると、画素電極258はドレイン電極259を形成す
るTi膜のみと接触することになる。その結果、透明導
電膜とAlとが直接接し反応するのを確実に防止でき
る。
Next, the drain electrode 259 and the source wiring 2
61 is formed. The drain wiring 259 is connected to the pixel electrode 258
Is formed by providing a portion that overlaps with The source wiring 261 and the drain electrode 259 are 500 nm from the upper surface of the pixel electrode.
Desirably, the film is formed to have a thickness of 800 nm or more. Drain electrode 259 and drain wiring 25
9, a Ti film is formed to a thickness of 50 to 150 nm, a contact is formed with the semiconductor film forming the source or drain region of the island-shaped semiconductor film, and an Al film is formed on the Ti film to a thickness of 300 to 400 nm. It is formed to have a thickness. With this configuration, the pixel electrode 258 comes into contact with only the Ti film forming the drain electrode 259. As a result, it is possible to reliably prevent the transparent conductive film from directly contacting and reacting with Al.

【0255】異方性のエッチングによりドレイン電極2
59とソース配線261の上面部が底面部に比べ小さい
形状を得る。
A drain electrode 2 is formed by anisotropic etching.
59 and the upper surface of the source wiring 261 are smaller than the bottom surface.

【0256】透明導電膜には酸化インジウム酸化亜鉛合
金(In23―ZnO)、酸化亜鉛(ZnO)も適した
材料であり、さらに可視光の透過率や導電率を高めるた
めにガリウム(Ga)を添加した酸化亜鉛(ZnO:G
a)などを好適に用いることができる。
Indium oxide zinc oxide alloy (In 2 O 3 —ZnO) and zinc oxide (ZnO) are also suitable materials for the transparent conductive film, and gallium (Ga) is used to increase the transmittance and conductivity of visible light. ) -Added zinc oxide (ZnO: G)
a) can be preferably used.

【0257】以上により、画素電極258に対し、ソー
ス配線261が盛り上がった凸形状をなすアクティブマ
トリクス基板が作製される。ソース配線261はコンタ
クトホール230により島状半導体膜108のソース領
域と電気的に接続する。ゲート配線122がソース配線
261と絶縁膜を間にはさんで交差する。容量配線12
3と島状半導体膜108により保持容量205が形成さ
れる。
As described above, an active matrix substrate having a convex shape in which the source wiring 261 is raised with respect to the pixel electrode 258 is manufactured. The source wiring 261 is electrically connected to the source region of the island-shaped semiconductor film 108 through the contact hole 230. The gate wiring 122 crosses the source wiring 261 with the insulating film interposed therebetween. Capacitance wiring 12
3 and the island-shaped semiconductor film 108 form a storage capacitor 205.

【0258】図22の透過型の液晶表示装置に用いるア
クティブマトリクス基板の、画素部の構成要素を図24
の上面図を参照して説明する。ソース配線261(26
1−1、261−2)が列方向に形成されている。ゲー
ト配線122が行方向に形成されている。
The active matrix substrate used in the transmission type liquid crystal display device shown in FIG.
Will be described with reference to the top view of FIG. Source wiring 261 (26
1-1, 261-2) are formed in the column direction. Gate wiring 122 is formed in the row direction.

【0259】島状半導体膜108がある。ゲート配線1
22と容量配線123が同一層に形成されている。絶縁
膜を間にはさんで、前記絶縁膜上に接するように画素電
極258が形成されている。ソース配線261とドレイ
ン電極259が画素電極の上面部に対し500nm望ま
しくは800nm以上の高さを持つような膜厚で形成さ
れている。このためソース配線261とドレイン電極2
59が画素電極258に対し盛り上がった凸部を形成す
る。ドレイン電極259は画素電極258と重なるよう
に形成されている。ソース配線261はコンタクトホー
ル230により島状半導体膜のソース領域と接続してい
る。保持容量205が容量電極と島状半導体膜108を
容量電極として形成される。このようにして透過型の液
晶表示装置に用いるアクティブマトリクス基板が作製さ
れる。
There is an island-shaped semiconductor film. Gate wiring 1
22 and the capacitor wiring 123 are formed in the same layer. The pixel electrode 258 is formed so as to be in contact with the insulating film with the insulating film interposed therebetween. The source wiring 261 and the drain electrode 259 are formed to have a thickness of 500 nm, preferably 800 nm or more with respect to the upper surface of the pixel electrode. Therefore, the source wiring 261 and the drain electrode 2
59 form a raised portion with respect to the pixel electrode 258. The drain electrode 259 is formed so as to overlap with the pixel electrode 258. The source wiring 261 is connected to the source region of the island-shaped semiconductor film through the contact hole 230. The storage capacitor 205 is formed using the capacitor electrode and the island-shaped semiconductor film 108 as a capacitor electrode. Thus, an active matrix substrate used for a transmission type liquid crystal display device is manufactured.

【0260】次に、透過型の液晶表示装置を製造する工
程を以下に示す。
Next, steps for manufacturing a transmission type liquid crystal display device will be described below.

【0261】図23のように透明絶縁性の基板514に
透明導電膜としてITO膜515を120nmの厚さで
形成する。寄生容量がつかないようにするために駆動回
路部の上部のITO膜はフォトマスクを用いたパターニ
ング処理及びエッチング処理により除去する。ITO膜
515は対向電極として機能する。本明細書中ではこの
ような基板を対向基板と呼ぶ。
As shown in FIG. 23, an ITO film 515 having a thickness of 120 nm is formed as a transparent conductive film on a transparent insulating substrate 514. In order to prevent parasitic capacitance, the ITO film on the drive circuit portion is removed by a patterning process using a photomask and an etching process. The ITO film 515 functions as a counter electrode. In this specification, such a substrate is referred to as a counter substrate.

【0262】垂直配向用の配向膜522、垂直配向用の
配向膜523を80nmの厚さでアクティブマトリクス
基板と対向基板に形成する。垂直配向用の配向膜はSE
1211(日産化学製)を用いる。アクティブマトリク
ス基板は図22で作製されたものを用いる。
An alignment film 522 for vertical alignment and an alignment film 523 for vertical alignment are formed on the active matrix substrate and the counter substrate with a thickness of 80 nm. The alignment film for vertical alignment is SE
1211 (manufactured by Nissan Chemical Industries) is used. As the active matrix substrate, the one manufactured in FIG. 22 is used.

【0263】さらにアクティブマトリクス基板にNN7
00(JSR製)を4.2μmの厚さで塗布し、塗布、
プリベークした後、露光、現像を行い、乾燥させた基板
に対し250℃、1時間焼成工程を行う。これにより
4.0μmの高さの壁状のスペーサ513を形成する。
壁状のスペーサ519は画素電極258の上に形成す
る。
Further, NN7 is provided on the active matrix substrate.
00 (manufactured by JSR) in a thickness of 4.2 μm,
After pre-baking, exposure and development are performed, and a baking process is performed on the dried substrate at 250 ° C. for 1 hour. As a result, a wall-shaped spacer 513 having a height of 4.0 μm is formed.
The wall-shaped spacer 519 is formed over the pixel electrode 258.

【0264】その後、ディスペンス描写法を用いて、対
向基板にシール材(図示せず)を設ける。シール材を塗
布後、シール材を、90℃、0.5時間程度で焼成す
る。
After that, a sealing material (not shown) is provided on the opposite substrate by using a dispense drawing method. After applying the sealing material, the sealing material is fired at 90 ° C. for about 0.5 hour.

【0265】以上の工程を経たアクティブマトリクス基
板と対向基板を貼り合わせる。貼り合わせた一対の基板
に対し、0.3〜1.0kgf/cm2の圧力を基板平
面に垂直な方向にかつ基板全面に加え、同時にクリーン
オーブンにて160℃、2時間程度、熱プレスにより接
着させる。
The active matrix substrate having undergone the above steps is bonded to the counter substrate. A pressure of 0.3 to 1.0 kgf / cm 2 is applied to the pair of bonded substrates in a direction perpendicular to the plane of the substrate and over the entire surface of the substrate, and is simultaneously heated in a clean oven at 160 ° C. for about 2 hours by hot pressing. Adhere.

【0266】そして、貼り合わせた一対の基板が冷却す
るのを待ってから、スクライバーとブレイカーによる分
断を行う。
Then, after waiting for the pair of bonded substrates to cool, the scriber and the breaker divide the substrate.

【0267】図23のように真空注入法で液晶を注入す
る。真空容器の中に分断後のパネルを準備し真空ポンプ
により、真空容器内部を1.33×10-5〜1.33×1
-7Pa程度の真空状態にした後、注入口を負の誘電率
異方性を有する液晶MLC−2038(メルク製)が盛
られた液晶皿に浸漬させる。
As shown in FIG. 23, a liquid crystal is injected by a vacuum injection method. The panel after division is prepared in a vacuum container, and the inside of the vacuum container is set to 1.33 × 10 −5 to 1.33 × 1 by a vacuum pump.
After evacuating to a vacuum of about 0 -7 Pa, the injection port is immersed in a liquid crystal dish on which liquid crystal MLC-2038 (manufactured by Merck) having negative dielectric anisotropy is provided.

【0268】次に、真空状態にある真空チャンバーを徐
々に窒素でリークして大気圧に戻すとパネル内の気圧と
大気圧との圧力差と液晶の毛細管現象の作用により液晶
パネルの注入口から液晶が注入され、注入口側から徐々
に反対側に液晶が進行し注入工程が完了する。
Next, when the vacuum chamber in the vacuum state is gradually leaked with nitrogen to return to the atmospheric pressure, the pressure difference between the atmospheric pressure in the panel and the atmospheric pressure and the action of the liquid crystal capillary phenomenon cause the liquid crystal panel to enter the vacuum chamber. The liquid crystal is injected, and the liquid crystal gradually advances from the injection port side to the opposite side to complete the injection step.

【0269】シール材により形成されたシールパターン
の内側(内部)が液晶517で満たされたことを確認し
たら、液晶パネルの両面を加圧し、15分後、余分な液
晶をふきとり、加圧した状態で注入口(図示せず)に紫
外線硬化型樹脂(図示せず)を塗布し、加圧を弱める。
その際、紫外線硬化型樹脂が侵入する。この状態で紫外
線照射(4〜10mW/cm2、120秒間)により、
紫外線硬化型樹脂を硬化させ、注入口の封止をおこなっ
た。
When it is confirmed that the inside (inside) of the seal pattern formed by the sealing material is filled with the liquid crystal 517, both sides of the liquid crystal panel are pressurized. After 15 minutes, excess liquid crystal is wiped off and the liquid crystal is pressed. A UV curable resin (not shown) is applied to an injection port (not shown), and the pressure is reduced.
At that time, the ultraviolet curable resin enters. In this state, by ultraviolet irradiation (4 to 10 mW / cm 2 for 120 seconds)
The ultraviolet curing resin was cured, and the injection port was sealed.

【0270】次に、液晶パネルの表面及び端面に付着し
た液晶を有機溶媒、例えば、アセトン及びエタノールで
洗浄する。その後、130℃、0.5時間程度で液晶を
再配向させる。
Next, the liquid crystal adhered to the surface and the end face of the liquid crystal panel is washed with an organic solvent, for example, acetone and ethanol. Thereafter, the liquid crystal is realigned at 130 ° C. for about 0.5 hour.

【0271】その後、外部引出し配線(図示せず)にフ
レキシブルプリント配線板(Flexible Pri
nt Circuit;FPC)が接続される。次い
で、アクティブマトリクス基板と対向基板に偏光板が貼
り付けられ、液晶表示装置が完成する。
Thereafter, a flexible printed wiring board (Flexible Pri
nt Circuit (FPC). Next, a polarizing plate is attached to the active matrix substrate and the counter substrate, and a liquid crystal display device is completed.

【0272】図24の上面図に壁状のスペーサ519の
形成位置を示す。ソース配線261−1とソース配線2
61−2から均等な距離に壁状のスペーサ519を形成
する。
The top view of FIG. 24 shows the formation position of the wall-shaped spacer 519. Source wiring 261-1 and source wiring 2
A wall-shaped spacer 519 is formed at an equal distance from 61-2.

【0273】図23に示すように、ソース配線261を
画素電極258に対し、盛り上がった凸形状にする。こ
れによりソース配線の上に形成された配向膜と壁状のス
ペーサの傾斜した側面により図3のように一定方向に液
晶が傾く。同様のことが図3に示されている。本実施形
態では液晶の配向が画素内で2分割化されている。これ
により左右対称の視野特性を持つ透過型の液晶表示装置
が作製される。
As shown in FIG. 23, the source wiring 261 is formed in a convex shape with respect to the pixel electrode 258. As a result, the liquid crystal is tilted in a certain direction as shown in FIG. 3 by the inclined side surfaces of the alignment film formed on the source wiring and the wall-shaped spacer. The same is shown in FIG. In the present embodiment, the orientation of the liquid crystal is divided into two in the pixel. Thus, a transmissive liquid crystal display device having symmetrical viewing characteristics is manufactured.

【0274】[実施形態8]本実施形態では、実施形態
5〜7で示したアクティブマトリクス基板のTFTの活
性層を形成する結晶質半導体層の他の作製方法について
示す。結晶質半導体層は非晶質半導体層を熱アニール法
やレーザーアニール法、またはRTA法などで結晶化さ
せて形成するが、その他に特開平7−130652号公
報で開示されている触媒元素を用いる結晶化法を適用す
ることもできる。その場合の例を図25、図26、図2
7を用いて説明する。
[Embodiment 8] In this embodiment, another manufacturing method of the crystalline semiconductor layer for forming the active layer of the TFT of the active matrix substrate shown in Embodiments 5 to 7 will be described. The crystalline semiconductor layer is formed by crystallizing an amorphous semiconductor layer by a thermal annealing method, a laser annealing method, an RTA method, or the like. In addition, a catalytic element disclosed in JP-A-7-130652 is used. A crystallization method can also be applied. FIGS. 25, 26, and 2 show examples of this case.
7 will be described.

【0275】図25の(A)で示すように、実施形態1
と同様にして、ガラス基板1101上に下地膜1102
a、1102b、非晶質構造を有する半導体層1103
を25〜80nmの厚さで形成する。非晶質半導体層は非
晶質シリコン(a−Si)膜、非晶質シリコン・ゲルマ
ニウム(a−SiGe)膜、非晶質炭化シリコン(a−
SiC)膜,非晶質シリコン・スズ(a−SiSn)膜
などが適用できる。これらの非晶質半導体層は水素を
0.1〜40atomic%程度含有するようにして形成する
と良い。例えば、非晶質シリコン膜を55nmの厚さで形
成する。そして、重量換算で10ppmの触媒元素を含
む水溶液をスピナーで基板を回転させて塗布するスピン
コート法で触媒元素を含有する層1104を形成する。
触媒元素にはニッケル(Ni)、ゲルマニウム(G
e)、鉄(Fe)、パラジウム(Pd)、スズ(S
n)、鉛(Pb)、コバルト(Co)、白金(Pt)、
銅(Cu)、金(Au)などである。この触媒元素を含
有する層1104は、スピンコート法の他に印刷法やス
プレー法、バーコーター法、或いはスパッタ法や真空蒸
着法によって上記触媒元素の層を1〜5nmの厚さに形成
しても良い。
As shown in FIG. 25A, the first embodiment
Similarly, a base film 1102 is formed on a glass substrate 1101.
a, 1102b, semiconductor layer 1103 having an amorphous structure
Is formed with a thickness of 25 to 80 nm. The amorphous semiconductor layer includes an amorphous silicon (a-Si) film, an amorphous silicon / germanium (a-SiGe) film, and an amorphous silicon carbide (a-Si) film.
An SiC) film, an amorphous silicon tin (a-SiSn) film, or the like can be used. These amorphous semiconductor layers are preferably formed so as to contain about 0.1 to 40 atomic% of hydrogen. For example, an amorphous silicon film is formed with a thickness of 55 nm. Then, a layer 1104 containing a catalyst element is formed by a spin coating method in which an aqueous solution containing a catalyst element of 10 ppm by weight is applied by rotating the substrate with a spinner.
Nickel (Ni), germanium (G
e), iron (Fe), palladium (Pd), tin (S
n), lead (Pb), cobalt (Co), platinum (Pt),
Copper (Cu), gold (Au), and the like. This catalyst element-containing layer 1104 is formed by forming the catalyst element layer to a thickness of 1 to 5 nm by a printing method, a spray method, a bar coater method, or a sputtering method or a vacuum evaporation method in addition to the spin coating method. Is also good.

【0276】そして、図25の(B)に示す結晶化の工
程では、まず400〜500℃で1時間程度の熱処理を
行い、非晶質シリコン膜の含有水素量を5atom%以下に
する。非晶質シリコン膜の含有水素量が成膜後において
最初からこの値である場合にはこの熱処理は必ずしも必
要でない。そして、ファーネスアニール炉を用い、窒素
雰囲気中で550〜600℃で1〜8時間の熱アニール
を行う。以上の工程により結晶質シリコン膜から成る結
晶質半導体層1105を得ることができる(図25の
(C))。しかし、この熱アニールによって作製された
結晶質半導体層1105は、光学顕微鏡観察により巨視
的に観察すると局所的に非晶質領域が残存していること
が観察されることがあり、このような場合、同様にラマ
ン分光法では480cm-1にブロードなピークを持つ非
晶質成分が観測される。そのため、熱アニールの後に実
施形態1で説明したレーザーアニール法で結晶質半導体
層1105を処理してその結晶性を高めることは有効な
手段として適用できる。
Then, in the crystallization step shown in FIG. 25B, first, a heat treatment is performed at 400 to 500 ° C. for about 1 hour to reduce the hydrogen content of the amorphous silicon film to 5 atom% or less. If the hydrogen content of the amorphous silicon film has this value from the beginning after film formation, this heat treatment is not always necessary. Then, thermal annealing is performed in a nitrogen atmosphere at 550 to 600 ° C. for 1 to 8 hours using a furnace annealing furnace. Through the above steps, a crystalline semiconductor layer 1105 including a crystalline silicon film can be obtained (FIG. 25C). However, when the crystalline semiconductor layer 1105 formed by this thermal annealing is macroscopically observed with an optical microscope, it may be observed that an amorphous region locally remains in such a case. Similarly, in Raman spectroscopy, an amorphous component having a broad peak at 480 cm -1 is observed. Therefore, increasing the crystallinity by treating the crystalline semiconductor layer 1105 by the laser annealing method described in the first embodiment after the thermal annealing can be applied as an effective means.

【0277】図26の(A)は同様に触媒元素を用いる
結晶化法の実施形態であり、触媒元素を含有する層をス
パッタ法により形成するものである。まず、ガラス基板
1201上に下地膜1202a、下地膜1202b、非
晶質構造を有する半導体層1203を25〜80nmの厚
さで形成する。そして、非晶質構造を有する半導体層1
203の表面に0.5〜5nm程度の酸化膜(図示は省
略)を形成する。このような厚さの酸化膜は、プラズマ
CVD法やスパッタ法などで積極的に該当する被膜を形
成しても良いが、100〜300℃に基板を加熱してプ
ラズマ化した酸素雰囲気中に非晶質構造を有する半導体
層1203の表面を晒しても良いし、過酸化水素水(H
22)を含む溶液に非晶質構造を有する半導体層120
3の表面を晒して形成しても良い。或いは、酸素を含む
雰囲気中で紫外線光を照射してオゾンを発生させ、その
オゾン雰囲気中に非晶質構造を有する半導体層1203
を晒すことによっても形成できる。
FIG. 26A shows an embodiment of a crystallization method similarly using a catalytic element, in which a layer containing a catalytic element is formed by a sputtering method. First, a base film 1202a, a base film 1202b, and a semiconductor layer 1203 having an amorphous structure are formed with a thickness of 25 to 80 nm over a glass substrate 1201. Then, the semiconductor layer 1 having an amorphous structure
An oxide film (not shown) of about 0.5 to 5 nm is formed on the surface of the substrate 203. For the oxide film having such a thickness, a corresponding film may be positively formed by a plasma CVD method, a sputtering method, or the like. However, the oxide film may be formed in an oxygen atmosphere heated to 100 to 300 ° C. and turned into plasma. The surface of the semiconductor layer 1203 having a crystalline structure may be exposed, or a hydrogen peroxide solution (H
Semiconductor layer 120 having an amorphous structure in a solution containing 2 O 2 )
3 may be formed by exposing the surface. Alternatively, ozone is generated by irradiation with ultraviolet light in an atmosphere containing oxygen, and the semiconductor layer 1203 having an amorphous structure is formed in the ozone atmosphere.
It can also be formed by exposing.

【0278】このようにして表面に薄い酸化膜を有する
非晶質構造を有する半導体層1203上に前記触媒元素
を含有する層1204をスパッタ法で形成する。この層
の厚さに限定はないが、10〜100nm程度の厚さに形
成すれば良い。例えば、Niをターゲットとして、Ni
膜を形成することは有効な方法である。スパッタ法で
は、電界で加速された前記触媒元素から成る高エネルギ
ー粒子の一部が基板側にも飛来し、非晶質構造を有する
半導体層1203の表面近傍、または該半導体層表面に
形成した酸化膜中に打ち込まれる。その割合はプラズマ
生成条件や基板のバイアス状態によって異なるものであ
るが、好適には非晶質構造を有する半導体層1203の
表面近傍や該酸化膜中に打ち込まれる触媒元素の量を1
×1011〜1×1014atoms/cm2程度となるようにする
と良い。
As described above, the layer 1204 containing the catalyst element is formed on the semiconductor layer 1203 having a thin oxide film on the surface and having an amorphous structure by a sputtering method. The thickness of this layer is not limited, but may be about 10 to 100 nm. For example, with Ni as a target, Ni
Forming a film is an effective method. In the sputtering method, part of the high-energy particles composed of the catalyst element accelerated by an electric field also fly to the substrate side, and the oxide layer formed on or near the surface of the semiconductor layer 1203 having an amorphous structure is formed. Driven into the film. Although the ratio varies depending on the plasma generation conditions and the bias state of the substrate, it is preferable that the amount of the catalytic element implanted into the vicinity of the surface of the semiconductor layer 1203 having an amorphous structure or the oxide film be reduced to one.
It is preferable that the density be about 10 11 to 1 10 14 atoms / cm 2 .

【0279】その後、触媒元素を含有する層1204を
選択的に除去する。例えば、この層がNi膜で形成され
ている場合には、硝酸などの溶液で除去することが可能
であり、または、フッ酸を含む水溶液で処理すればNi
膜と非晶質構造を有する半導体層1203上に形成した
酸化膜を同時に除去できる。いずれにしても、非晶質構
造を有する半導体層1203の表面近傍の触媒元素の量
を1×1011〜1×1014atoms/cm2程度となるように
しておく。そして、図26の(B)で示すように、図2
5の(B)と同様にして熱アニールによる結晶化の工程
を行い、結晶質半導体層1205を得ることができる
(図26の(C))。
After that, the layer 1204 containing the catalyst element is selectively removed. For example, when this layer is formed of a Ni film, it can be removed with a solution such as nitric acid, or can be removed by treating with an aqueous solution containing hydrofluoric acid.
The oxide film formed over the film and the semiconductor layer 1203 having an amorphous structure can be removed at the same time. In any case, the amount of the catalyst element near the surface of the semiconductor layer 1203 having an amorphous structure is set to be about 1 × 10 11 to 1 × 10 14 atoms / cm 2 . Then, as shown in FIG. 26B, FIG.
The crystallization step by thermal annealing is performed in the same manner as in FIG. 5B, whereby a crystalline semiconductor layer 1205 can be obtained (FIG. 26C).

【0280】図25または図26で作製された結晶質半
導体層1105、結晶質半導体層1205から島状半導
体層104〜108を作製すれば、実施形態5〜7と同
様にしてアクティブマトリクス基板を完成させることが
できる。しかし、結晶化の工程においてシリコンの結晶
化を助長する触媒元素を使用した場合、島状半導体層中
には微量(1×1017〜1×1019atoms/cm3程度)の
触媒元素が残留する。勿論、そのような状態でもTFT
を完成させることが可能であるが、残留する触媒元素を
少なくともチャネル形成領域から除去する方がより好ま
しい。この触媒元素を除去する手段の一つにリン(P)
によるゲッタリング作用を利用する手段がある。
If the island-shaped semiconductor layers 104 to 108 are formed from the crystalline semiconductor layer 1105 and the crystalline semiconductor layer 1205 manufactured in FIG. 25 or FIG. 26, an active matrix substrate is completed in the same manner as in Embodiments 5 to 7. Can be done. However, when a catalyst element that promotes crystallization of silicon is used in the crystallization step, a small amount (about 1 × 10 17 to 1 × 10 19 atoms / cm 3 ) of a catalyst element remains in the island-shaped semiconductor layer. I do. Of course, even in such a state, the TFT
Can be completed, but it is more preferable to remove the remaining catalyst element from at least the channel formation region. One of the means for removing this catalytic element is phosphorus (P).
There is a means for utilizing the gettering action by

【0281】この目的におけるリン(P)によるゲッタ
リング処理は、図26の(B)で説明した活性化工程で
同時に行うことができる。この様子を図27で説明す
る。ゲッタリングに必要なリン(P)の濃度は高濃度n
型不純物領域の不純物濃度と同程度でよく、活性化工程
の熱アニールにより、nチャネル型TFTおよびpチャ
ネル型TFTのチャネル形成領域から触媒元素をその濃
度でリン(P)を含有する不純物領域へ偏析させること
ができる(図27で示す矢印の方向)。その結果その不
純物領域には1×1017〜1×1019atoms/cm3程度の
触媒元素が偏析した。このようにして作製したTFTは
オフ電流値が下がり、結晶性が良いことから高い電界効
果移動度が得られ、良好な特性を達成することができ
る。
The gettering process using phosphorus (P) for this purpose can be performed simultaneously in the activation step described with reference to FIG. This situation will be described with reference to FIG. The concentration of phosphorus (P) necessary for gettering is high
The impurity concentration may be about the same as the impurity concentration of the p-type impurity region, and the thermal annealing in the activation step transfers the catalyst element from the channel formation region of the n-channel TFT and the p-channel TFT to the impurity region containing phosphorus (P) at that concentration. It can be segregated (in the direction of the arrow shown in FIG. 27). As a result, a catalyst element of about 1 × 10 17 to 1 × 10 19 atoms / cm 3 segregated in the impurity region. The TFT thus manufactured has a low off-current value and high crystallinity, so that a high field-effect mobility can be obtained and good characteristics can be achieved.

【0282】[実施形態9](カラーフィルターの製造方
法) 直視型の液晶表示装置を製造する場合、対向基板にカラ
ーフィルターを形成しても良い。
[Embodiment 9] (Manufacturing method of color filter) When a direct-view type liquid crystal display device is manufactured, a color filter may be formed on a counter substrate.

【0283】まず、図28のようにブラックマトリクス
92を形成する。以下、ブラックマトリクス92をBM
92とする。基板91に金属薄膜のスパッタリングを行
う。本実施形態では、金属としてクロムを用いる。ポジ
レジストを塗布し、露光、アルカリ水溶液を用い現像
し、その後、ベークを行う。このポジレジストをマスク
としてクロム膜をエッチング(硝酸セリウム第二アンモ
ニウムと過塩素酸の水溶液を用いる)し、最後にポジレ
ジストの剥離を行い、BM92を形成する。
First, a black matrix 92 is formed as shown in FIG. Hereinafter, the black matrix 92 is referred to as BM
92. The metal thin film is sputtered on the substrate 91. In this embodiment, chromium is used as the metal. A positive resist is applied, exposed, developed using an aqueous alkali solution, and then baked. Using the positive resist as a mask, the chromium film is etched (using an aqueous solution of cerium nitrate ammonium and perchloric acid), and finally the positive resist is peeled off to form BM92.

【0284】BM92を施した基板91にアクリルに赤
色の顔料を分散した顔料分散型の感光性アクリル樹脂を
塗布、乾燥させる。その後、形成されたフォトマスクを
介して露光すると、光が照射された部分が固化する。次
に、アルカリ現像液を用いて、現像し、ベークした後、
赤色のパターンを有する着色層93a(図29において
Rで示す)を得る。緑色のパターンを有する着色層93
b(図29においてGで示す)、青色のパターンを有す
る着色層93c(図29においてBで示す)のパターン
についても同様なフォトリソグラフィ法を用い、赤色、
青色、緑色の加法混色の三原色によるカラーフィルター
(RGB)のパターンを有する着色層93を得る。
A pigment-dispersed photosensitive acrylic resin in which a red pigment is dispersed in acrylic is applied to the substrate 91 on which the BM 92 has been applied, and dried. After that, when exposure is performed through the formed photomask, a portion irradiated with light is solidified. Next, after developing using an alkali developer and baking,
A colored layer 93a having a red pattern (indicated by R in FIG. 29) is obtained. Colored layer 93 having green pattern
b (shown by G in FIG. 29) and the pattern of the colored layer 93c (shown by B in FIG. 29) having a blue pattern,
A colored layer 93 having a color filter (RGB) pattern of three primary colors of blue and green is obtained.

【0285】ITO膜94の形成は、スパッタ法を用い
る。本実施形態ではITO膜を用いたが、透明導電膜で
あればよい。
The ITO film 94 is formed by a sputtering method. In this embodiment, the ITO film is used, but any transparent conductive film may be used.

【0286】エポキシアクリレート系の材料をスピナー
塗布し、200〜250℃で熱硬化させ、オーバーコー
ト層95を形成する。
[0286] An epoxy acrylate-based material is spin-coated and thermally cured at 200 to 250 ° C to form an overcoat layer 95.

【0287】本実施形態では、金属BMとしてクロムを
適用したが、樹脂BMを用いてもよい。樹脂BMの製造
方法は、金属BMと同様にパターニングを用いることが
できる。BMが設けられた本発明の液晶表示装置をノー
マリーホワイトモードに適用した場合、光漏れが解消さ
れ、コントラストが向上する。
Although chromium is used as the metal BM in this embodiment, a resin BM may be used. A patterning method can be used for the method of manufacturing the resin BM as in the case of the metal BM. When the liquid crystal display device of the present invention provided with the BM is applied to a normally white mode, light leakage is eliminated and contrast is improved.

【0288】本実施形態では、顔料分散法を用い着色層
(カラーフィルター)を形成するが、染色法、印刷法、
電着法でもよい。
In the present embodiment, the coloring layer (color filter) is formed by using the pigment dispersion method.
The electrodeposition method may be used.

【0289】本実施形態では、着色層(カラーフィルタ
ー)を形成する際、平滑性の改善のために、オーバーコ
ート層を形成するが、低コスト化のために、オーバーコ
ート層を形成しなくてもよい。
In this embodiment, when a colored layer (color filter) is formed, an overcoat layer is formed to improve smoothness. However, in order to reduce costs, the overcoat layer is not formed. Is also good.

【0290】[実施形態10]本明細書の発明を実施して
形成されたCMOS回路や画素部は様々な液晶表示装置
(アクティブマトリクス型液晶ディスプレイ)に用いる
ことができる。即ち、それら電気光学装置を表示部に組
み込んだ電子機器全てに本明細書の発明を実施できる。
[Embodiment 10] A CMOS circuit and a pixel portion formed by carrying out the invention of this specification can be used for various liquid crystal display devices (active matrix type liquid crystal displays). That is, the invention of the present specification can be applied to all electronic devices in which the electro-optical device is incorporated in the display unit.

【0291】その様な電子機器としては、ビデオカメ
ラ、デジタルカメラ、プロジェクター(リア型またはフ
ロント型)、ヘッドマウントディスプレイ(ゴーグル型
ディスプレイ)、カーナビゲーション、カーステレオ、
パーソナルコンピュータ、携帯型情報端末(モバイルコ
ンピュータ、携帯電話または電子書籍等)、DVDプレ
ーヤー、電子遊戯機器などが挙げられる。それらの一例
を図30、図31及び図32に示す。
As such electronic equipment, a video camera, digital camera, projector (rear or front type), head mounted display (goggle type display), car navigation, car stereo,
A personal computer, a portable information terminal (a mobile computer, a mobile phone, an electronic book, or the like), a DVD player, an electronic game machine, and the like can be given. Examples of these are shown in FIGS. 30, 31 and 32.

【0292】図30(A)はパーソナルコンピュータで
あり、本体2001、画像入力部2002、表示部20
03、キーボード2004等を含む。本明細書の発明は
画像入力部2002、表示部2003やその他の信号制
御回路に適用することができる。
FIG. 30A shows a personal computer, which includes a main body 2001, an image input section 2002, and a display section 20.
03, a keyboard 2004 and the like. The invention of this specification can be applied to the image input unit 2002, the display unit 2003, and other signal control circuits.

【0293】図30(B)はビデオカメラであり、本体
2101、表示部2102、音声入力部2103、操作
スイッチ2104、バッテリー2105、受像部210
6等を含む。本明細書の発明は表示部2102やその他
の信号制御回路に適用することができる。
FIG. 30B shows a video camera, which includes a main body 2101, a display portion 2102, an audio input portion 2103, operation switches 2104, a battery 2105, and an image receiving portion 210.
6 and so on. The invention of this specification can be applied to the display portion 2102 and other signal control circuits.

【0294】図30(C)はモバイルコンピュータ(モ
ービルコンピュータ)であり、本体2201、カメラ部
2202、受像部2203、操作スイッチ2204、表
示部2205等を含む。本発明は表示部2205やその
他の信号制御回路に適用できる。
FIG. 30C shows a mobile computer (mobile computer), which includes a main body 2201, a camera section 2202, an image receiving section 2203, operation switches 2204, a display section 2205, and the like. The present invention can be applied to the display portion 2205 and other signal control circuits.

【0295】図30(D)はゴーグル型ディスプレイで
あり、本体2301、表示部2302、アーム部230
3等を含む。本明細書の発明は表示部2302やその他
の信号制御回路に適用することができる。
FIG. 30D shows a goggle type display, which includes a main body 2301, a display portion 2302, and an arm portion 230.
3 and so on. The invention of this specification can be applied to the display portion 2302 and other signal control circuits.

【0296】図30(E)はプログラムを記録した記録
媒体(以下、記録媒体と呼ぶ)を用いるプレーヤーであ
り、本体2401、表示部2402、スピーカ部240
3、記録媒体2404、操作スイッチ2405等を含
む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてDVD(D
igtial Versatile Disc)、CD
等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネッ
トを行うことができる。本明細書の発明は表示部240
2やその他の信号制御回路に適用することができる。
FIG. 30E shows a player using a recording medium on which a program is recorded (hereinafter, referred to as a recording medium), and includes a main body 2401, a display section 2402, and a speaker section 240.
3, a recording medium 2404, an operation switch 2405, and the like. This player uses a DVD (D
digital Versatile Disc), CD
And the like, it is possible to perform music appreciation, movie appreciation, games, and the Internet. The invention of this specification is based on the display 240
2 and other signal control circuits.

【0297】図30(F)はデジタルカメラであり、本
体2501、表示部2502、接眼部2503、操作ス
イッチ2504、受像部(図示しない)等を含む。本明
細書の発明は表示部2502やその他の信号制御回路に
適用することができる。
FIG. 30F shows a digital camera, which includes a main body 2501, a display portion 2502, an eyepiece portion 2503, operation switches 2504, an image receiving portion (not shown), and the like. The invention of this specification can be applied to the display portion 2502 and other signal control circuits.

【0298】図31(A)はフロント型プロジェクター
であり、投射装置2601、スクリーン2602等を含
む。本明細書の発明は投射装置2601の一部を構成す
る後述の液晶表示装置2808やその他の信号制御回路
に適用することができる。
FIG. 31A shows a front type projector, which includes a projection device 2601, a screen 2602, and the like. The invention of this specification can be applied to a liquid crystal display device 2808 described later and a signal control circuit which constitutes a part of the projection device 2601.

【0299】図31(B)はリア型プロジェクターであ
り、本体2701、投射装置2702、ミラー270
3、スクリーン2704等を含む。本明細書の発明は投
射装置2702の一部を構成する液晶表示装置2808
やその他の信号制御回路に適用することができる。
FIG. 31B shows a rear type projector, which includes a main body 2701, a projection device 2702, and a mirror 270.
3, including a screen 2704 and the like. The invention of this specification relates to a liquid crystal display device 2808 forming a part of the projection device 2702.
And other signal control circuits.

【0300】なお、図31(C)は、図31(A)及び
図31(B)中における投射装置2601、投射装置2
702の構造の一例を示した図である。投射装置260
1、投射装置2702は、光源光学系2801、ミラー
2802、ミラー2804〜2806、ダイクロイック
ミラー2803、プリズム2807、液晶表示装置28
08、位相差板2809、投射光学系2810で構成さ
れる。投射光学系2810は、投射レンズを含む光学系
で構成される。本実施形態は三板式の例を示したが、特
に限定されず、例えば単板式であってもよい。また、図
31(C)中において矢印で示した光路に実施者が適
宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィルムや、位相
差を調節するためのフィルム、IRフィルム等の光学系
を設けてもよい。
FIG. 31 (C) shows the projection device 2601 and the projection device 2 in FIGS. 31 (A) and 31 (B).
702 is a diagram showing an example of the structure of FIG. Projection device 260
1. The projection device 2702 includes a light source optical system 2801, a mirror 2802, mirrors 2804 to 2806, a dichroic mirror 2803, a prism 2807, and a liquid crystal display device 28.
08, a phase difference plate 2809, and a projection optical system 2810. The projection optical system 2810 is configured by an optical system including a projection lens. In the present embodiment, an example of a three-plate type is shown, but there is no particular limitation, and for example, a single-plate type may be used. Further, the practitioner may appropriately provide an optical system such as an optical lens, a film having a polarizing function, a film for adjusting a phase difference, and an IR film in the optical path indicated by the arrow in FIG. Good.

【0301】また、図31(D)は、図31(C)中に
おける光源光学系2801の構造の一例を示した図であ
る。本実施形態では、光源光学系2801は、リフレク
ター2811、光源2812、レンズアレイ2813、
レンズアレイ2814、偏光変換素子2815、集光レ
ンズ2816で構成される。なお、図29(D)に示し
た光源光学系は一例であって特に限定されない。例え
ば、光源光学系に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機
能を有するフィルムや、位相差を調節するフィルム、I
Rフィルム等の光学系を設けてもよい。
FIG. 31D is a diagram showing an example of the structure of the light source optical system 2801 in FIG. 31C. In this embodiment, the light source optical system 2801 includes a reflector 2811, a light source 2812, a lens array 2813,
It comprises a lens array 2814, a polarization conversion element 2815, and a condenser lens 2816. Note that the light source optical system shown in FIG. 29D is an example and is not particularly limited. For example, a practitioner may appropriately provide an optical lens, a film having a polarizing function, a film for adjusting a phase difference,
An optical system such as an R film may be provided.

【0302】ただし、図31に示したプロジェクターに
おいては、透過型の液晶表示装置を用いた場合を示して
おり、反射型の液晶表示装置での適用例は図示していな
い。
However, in the projector shown in FIG. 31, a case where a transmission type liquid crystal display device is used is shown, and an example of application to a reflection type liquid crystal display device is not shown.

【0303】図32(A)は携帯電話であり、本体29
01、音声出力部2902、音声入力部2903、表示
部2904、操作スイッチ2905、アンテナ2906
等を含む。本明細書の発明は音声出力部2902、音声
入力部2903、表示部2904やその他の信号制御回
路に適用することができる。
FIG. 32A shows a mobile phone,
01, audio output unit 2902, audio input unit 2903, display unit 2904, operation switch 2905, antenna 2906
And so on. The invention of this specification can be applied to the audio output unit 2902, the audio input unit 2903, the display unit 2904, and other signal control circuits.

【0304】図32(B)は携帯書籍(電子書籍)であ
り、本体3001、表示部3002、表示部3003、
記憶媒体3004、操作スイッチ3005、アンテナ3
006等を含む。本明細書の発明は表示部3002、3
003やその他の信号回路に適用することができる。
FIG. 32B shows a portable book (electronic book), which includes a main body 3001, a display portion 3002, a display portion 3003,
Storage medium 3004, operation switch 3005, antenna 3
006 etc. The invention of this specification is based on the display units 3002,
003 and other signal circuits.

【0305】図32(C)はディスプレイであり、本体
3101、支持台3102、表示部3103等を含む。
本明細書の発明は表示部3103に適用することができ
る。本発明のディスプレイは特に大画面化した場合にお
いて有利であり、対角10インチ以上(特に30インチ
以上)のディスプレイには有利である。
FIG. 32C shows a display, which includes a main body 3101, a support base 3102, a display portion 3103, and the like.
The invention of this specification can be applied to the display portion 3103. The display of the present invention is particularly advantageous when the screen is enlarged, and is advantageous for a display having a diagonal of 10 inches or more (particularly 30 inches or more).

【0306】以上のように、本明細書の発明の適用範囲
はきわめて広く、あらゆる分野の電子機器に適用するこ
とが可能である。
As described above, the applicable range of the present invention is extremely wide, and it can be applied to electronic devices in all fields.

【0307】[0307]

【発明の効果】本発明により、基板間隔のばらつきの小
さく(セルギャップが均一で)、液晶分子のスイッチン
グ方向が制御されたことを特徴とする広視野角表示のマ
ルチドメイン垂直配向型の液晶表示装置を提供すること
ができる。
According to the present invention, a multi-domain vertical alignment type liquid crystal display with a wide viewing angle display characterized in that the variation in the substrate spacing is small (the cell gap is uniform) and the switching direction of the liquid crystal molecules is controlled. An apparatus can be provided.

【0308】また、本発明の液晶表示装置の製造工程を
用いた場合、ラビング工程を省略できる(ラビングレス
を実現する)のと同時にスペーサ散布工程の省略も実現
できる。
In the case where the manufacturing process of the liquid crystal display device of the present invention is used, the rubbing step can be omitted (the rubbing-less process is realized), and at the same time, the spacer dispersing step can be omitted.

【0309】さらに、本発明の液晶表示装置を用いた場
合、安定なプレチルト角を得ることができるので、液晶
プロジェクターのように液晶ライトバルブの画像を数十
倍に拡大して表示する液晶ディスプレイを実現すること
が可能である。
Further, when the liquid crystal display device of the present invention is used, a stable pretilt angle can be obtained. Therefore, a liquid crystal display which enlarges and displays an image of a liquid crystal light valve by several tens of times like a liquid crystal projector is used. It is possible to realize.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態1における液晶表示装置の断面図及び
サブピクセル内の液晶分子のディレクターを示す図。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a first embodiment and a diagram illustrating directors of liquid crystal molecules in sub-pixels.

【図2】実施形態2における液晶表示装置の断面図及び
サブピクセル内の液晶分子のディレクターを示す図。
FIGS. 2A and 2B are a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a second embodiment and a diagram illustrating directors of liquid crystal molecules in sub-pixels.

【図3】実施形態3における液晶表示装置の断面図及び
サブピクセル内の液晶分子のディレクターを示す図。
FIGS. 3A and 3B are a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a third embodiment and a diagram illustrating directors of liquid crystal molecules in sub-pixels. FIGS.

【図4】実施形態4における液晶表示装置の断面図及び
サブピクセル内の液晶分子のディレクターを示す図。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a fourth embodiment and a diagram showing directors of liquid crystal molecules in a sub-pixel.

【図5】実施形態1から実施形態4における液晶表示装
置の上面概略図。
FIG. 5 is a schematic top view of the liquid crystal display device according to the first to fourth embodiments.

【図6】図1の画素部の上面概略図。FIG. 6 is a schematic top view of the pixel unit in FIG. 1;

【図7】図2の画素部の上面概略図。FIG. 7 is a schematic top view of the pixel unit in FIG. 2;

【図8】図3の画素部の上面概略図。FIG. 8 is a schematic top view of the pixel unit in FIG. 3;

【図9】図4の画素部の上面概略図。FIG. 9 is a schematic top view of the pixel unit in FIG. 4;

【図10】画素TFT、駆動回路のTFTの作製工程を
示す断面図。
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a pixel TFT and a TFT of a driver circuit.

【図11】画素TFT、駆動回路のTFTの作製工程を
示す断面図。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a pixel TFT and a TFT of a driver circuit.

【図12】画素TFT、駆動回路のTFTの作製工程を
示す断面図。
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a pixel TFT and a TFT of a driver circuit.

【図13】本発明の透過型の液晶表示装置を示す断面
図。
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a transmission type liquid crystal display device of the present invention.

【図14】本発明の透過型の液晶表示装置を示す上面
図。
FIG. 14 is a top view showing a transmission type liquid crystal display device of the present invention.

【図15】画素TFTを示す上面図。FIG. 15 is a top view illustrating a pixel TFT.

【図16】画素TFT、駆動回路のTFTの作製工程を
示す断面図、及び本発明の透過型の液晶表示装置を示す
断面図。
FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a pixel TFT and a TFT of a driver circuit, and a cross-sectional view illustrating a transmission-type liquid crystal display device of the present invention.

【図17】画素TFTを示す上面図。FIG. 17 is a top view illustrating a pixel TFT.

【図18】本発明の透過型の液晶表示装置を示す上面
図。
FIG. 18 is a top view showing a transmission type liquid crystal display device of the present invention.

【図19】画素TFT、駆動回路のTFTの作製工程を
示す断面図。
FIG. 19 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a pixel TFT and a TFT of a driver circuit.

【図20】画素TFT、駆動回路のTFTの作製工程を
示す断面図。
FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a pixel TFT and a TFT of a driver circuit.

【図21】画素TFT、駆動回路のTFTの作製工程を
示す断面図。
FIG. 21 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a pixel TFT and a TFT of a driver circuit.

【図22】画素TFT、駆動回路のTFTの作製工程を
示す断面図。
FIG. 22 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a pixel TFT and a TFT of a driver circuit.

【図23】本発明の透過型の液晶表示装置を示す断面
図。
FIG. 23 is a cross-sectional view illustrating a transmission type liquid crystal display device of the present invention.

【図24】本発明の透過型の液晶表示装置を示す上面
図。
FIG. 24 is a top view showing a transmission type liquid crystal display device of the present invention.

【図25】結晶質半導体層の作製工程を示す断面図。FIG. 25 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a crystalline semiconductor layer.

【図26】結晶質半導体層の作製工程を示す断面図。FIG 26 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a crystalline semiconductor layer.

【図27】結晶質半導体層の作製工程を示す断面図。FIG. 27 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a crystalline semiconductor layer.

【図28】実施形態9における着色層(カラーフィルタ
ー)を含む対向基板の構成を示す図。
FIG. 28 is a diagram showing a configuration of a counter substrate including a coloring layer (color filter) in Embodiment 9.

【図29】本明細書における壁状のスペーサに関するテ
ーパー角の定義。
FIG. 29: Definition of the taper angle for a wall-shaped spacer in this specification.

【図30】半導体装置の一例を示す図。FIG. 30 illustrates an example of a semiconductor device.

【図31】投影型液晶表示装置の構成を示す図。FIG. 31 illustrates a configuration of a projection type liquid crystal display device.

【図32】携帯型情報端末の一例を示す図。FIG. 32 illustrates an example of a portable information terminal.

【図33】従来の液晶表示装置の表示モードを示す図。FIG. 33 is a diagram showing a display mode of a conventional liquid crystal display device.

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも一方が透明絶縁性の基板からな
る一対の基板において、前記一対の基板の間隔を一定に
保つためのスペーサが形成され、前記一対の基板間に液
晶が挟持されてなる表示装置であって、前記一対の基板
において少なくとも一方の基板に形成された前記スペー
サの傾斜した側面により、前記基板の法線方向から、前
記液晶を傾斜させることを特徴とする液晶電気光学装
置。
1. A display comprising a pair of substrates, at least one of which is made of a transparent insulating substrate, formed with spacers for keeping a constant interval between the pair of substrates, and a liquid crystal sandwiched between the pair of substrates. A liquid crystal electro-optical device, wherein the liquid crystal is inclined from a normal direction of the substrate by an inclined side surface of the spacer formed on at least one of the pair of substrates.
【請求項2】少なくとも一方が透明絶縁性の基板からな
る一対の基板において、前記一対の基板の間隔を一定に
保つためのスペーサが形成され、前記一対の基板間に液
晶が挟持されてなる表示装置であって、前記一対の基板
において少なくとも一方の基板に形成された前記スペー
サの傾斜した側面と、少なくとも一方の基板に設けられ
た面の凹形状或いは凸形状により、前記基板の法線方向
から、前記液晶を傾斜させることを特徴とする液晶電気
光学装置。
2. A display comprising a pair of substrates, at least one of which is made of a transparent insulating substrate, formed with spacers for keeping a constant distance between the pair of substrates, and a liquid crystal sandwiched between the pair of substrates. An apparatus, wherein the inclined side surfaces of the spacer formed on at least one of the pair of substrates and the concave or convex shape of the surface provided on at least one of the substrates, from the normal direction of the substrates. A liquid crystal electro-optical device, wherein the liquid crystal is tilted.
【請求項3】少なくとも一方が透明絶縁性の基板からな
る一対の基板において、少なくとも一方の前記基板には
配向膜と、前記一対の基板の間隔を一定に保つためにス
ペーサとを有し、前記一対の基板間に液晶が挟持されて
なる表示装置であって、前記一対の基板において少なく
とも一方の基板に形成された前記スペーサの傾斜した側
面により、前記基板の法線方向から、前記液晶を傾斜さ
せることを特徴とする液晶電気光学装置。
3. A pair of substrates, at least one of which is a transparent insulating substrate, wherein at least one of the substrates has an alignment film and a spacer for keeping a distance between the pair of substrates constant, A display device in which liquid crystal is sandwiched between a pair of substrates, wherein the liquid crystal is inclined from a normal direction of the substrate by inclined side surfaces of the spacer formed on at least one of the pair of substrates. A liquid crystal electro-optical device, characterized in that:
【請求項4】少なくとも一方が透明絶縁性の基板からな
る一対の基板において、少なくとも一方の前記基板には
配向膜と、一対の基板の間隔を一定に保つために形成さ
れたスペーサとを有し、前記一対の基板間に液晶が挟持
されてなる表示装置であって、前記一対の基板において
少なくとも一方の基板に形成された前記スペーサの傾斜
した側面と、少なくとも一方の基板に設けられた面の凹
形状あるいは凸形状により、前記基板の法線方向から、
前記液晶を傾斜させることを特徴とする液晶電気光学装
置。
4. A pair of substrates, at least one of which is made of a transparent insulating substrate, wherein at least one of the substrates has an alignment film and a spacer formed to keep a distance between the pair of substrates constant. A display device in which liquid crystal is sandwiched between the pair of substrates, wherein the inclined side surfaces of the spacers formed on at least one of the pair of substrates and a surface provided on at least one of the substrates; By the concave shape or the convex shape, from the normal direction of the substrate,
A liquid crystal electro-optical device, wherein the liquid crystal is tilted.
【請求項5】請求項1至乃4において、前記スペーサが
一定の側面テーパー角を有することを特徴とする液晶電
気光学装置。
5. A liquid crystal electro-optical device according to claim 1, wherein said spacer has a constant side taper angle.
【請求項6】請求項1至乃5のいずれか一項において、
少なくとも一方が透明絶縁性の基板からなる一対の基板
にそれぞれ電極が設けられ、その電極側を対向させるこ
とを特徴とする液晶電気光学装置。
6. The method according to claim 1, wherein
A liquid crystal electro-optical device, wherein electrodes are provided on a pair of substrates at least one of which is made of a transparent insulating substrate, and the electrode sides are opposed to each other.
【請求項7】請求項1至乃5のいずれか一項において、
一方の透明絶縁性の基板に電極が設けられ、他方の基板
の対向する面には電極が存在しないことを特徴とする液
晶電気光学装置。
7. The method according to claim 1, wherein
A liquid crystal electro-optical device, wherein an electrode is provided on one of the transparent insulating substrates, and the electrode is not present on the opposite surface of the other substrate.
【請求項8】請求項6において、前記スペーサの側面テ
ーパー角と少なくとも一方の基板に設けられた電極の凹
形状或いは凸形状により、前記基板の法線方向から、前
記液晶を傾斜させることを特徴とする液晶電気光学装
置。
8. The liquid crystal display device according to claim 6, wherein the liquid crystal is tilted from a normal direction of the substrate by a side surface taper angle of the spacer and a concave or convex shape of an electrode provided on at least one substrate. Liquid crystal electro-optical device.
【請求項9】請求項7において、前記スペーサの側面テ
ーパー角と少なくとも一方の基板に設けられた電極の凹
形状或いは凸形状により、前記液晶のプレチルト角を制
御し、前記液晶を配向させることを特徴とする液晶電気
光学装置。
9. The method according to claim 7, wherein a pretilt angle of the liquid crystal is controlled by a taper angle of the side surface of the spacer and a concave shape or a convex shape of an electrode provided on at least one substrate to align the liquid crystal. Characteristic liquid crystal electro-optical device.
【請求項10】請求項1至乃9のいずれか一項におい
て、前記スペーサは前記配向膜形成前に形成されること
を特徴とする液晶電気光学装置。
10. The liquid crystal electro-optical device according to claim 1, wherein the spacer is formed before forming the alignment film.
【請求項11】請求項1至乃10のいずれか一項におい
て、前記スペーサの側面テーパー角を75.0°〜8
9.9°好ましくは82°〜87°であることを特徴と
する液晶電気光学装置。
11. The spacer according to claim 1, wherein the side face taper angle of the spacer is 75.0 ° to 85.0 °.
9.9 °, preferably 82 ° to 87 °, a liquid crystal electro-optical device.
【請求項12】請求項1乃至11のうちいずれか一項に
おいて、前記透明絶縁性の基板と平行に切断された前記
スペーサの断面形状がストライプ状であることを特徴と
する液晶電気光学装置。
12. The liquid crystal electro-optical device according to claim 1, wherein a cross section of the spacer cut in parallel with the transparent insulating substrate has a stripe shape.
【請求項13】請求項12において、前記スペーサは分
岐していることを特徴とする液晶電気光学装置。
13. The liquid crystal electro-optical device according to claim 12, wherein the spacer is branched.
【請求項14】請求項1至乃13のいずれか一項におい
て、前記スペーサはアクリル系、ポリイミド系、ポリイ
ミドアミド系、エポキシ系の少なくとも一つを主成分と
する有機系樹脂材料、もしくは酸化珪素、窒化珪素、酸
化窒化珪素のいずれか一種類の材料あるいはこれらの積
層膜からなる無機系材料であることを特徴とする液晶電
気光学装置。
14. The spacer according to claim 1, wherein the spacer is an organic resin material containing at least one of acrylic, polyimide, polyimide amide, and epoxy, or silicon oxide. A liquid crystal electro-optical device, comprising a material selected from the group consisting of silicon, silicon nitride, and silicon oxynitride, or an inorganic material including a laminated film thereof.
【請求項15】請求項1至乃14のいずれか一項におい
て、前記スペーサの傾斜した側面付近では液晶分子の長
軸方向をその側面に対して概略平行となることを特徴と
する液晶電気光学装置。
15. The liquid crystal electro-optic device according to claim 1, wherein the major axis direction of the liquid crystal molecules is substantially parallel to the side surface near the inclined side surface of the spacer. apparatus.
【請求項16】請求項1至乃15のいずれか一項におい
て、前記液晶は負の誘電性異方性を有することを特徴と
する液晶電気光学装置。
16. A liquid crystal electro-optical device according to claim 1, wherein said liquid crystal has a negative dielectric anisotropy.
【請求項17】請求項1至乃16のいずれか一項の記載
の前記液晶電気光学装置を用いたことを特徴とするパー
ソナルコンピュータ、ビデオカメラ、携帯型情報端末、
デジタルカメラ、プロジェクター、ヘッドマウントディ
スプレイ、カーナビゲーション、カーステレオ、DVD
プレーヤー、または電子遊戯機器。
17. A personal computer, a video camera, a portable information terminal, wherein the liquid crystal electro-optical device according to claim 1 is used.
Digital camera, projector, head mounted display, car navigation, car stereo, DVD
Player or electronic play equipment.
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006208430A (en) * 2005-01-25 2006-08-10 Sanyo Epson Imaging Devices Corp Liquid crystal device, and electronic equipment
KR100796492B1 (en) * 2001-12-29 2008-01-21 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Liquid Crystal Display devices
US7391489B2 (en) 2004-03-09 2008-06-24 Sharp Kabushiki Kaishia Liquid crystal display device
US7564524B2 (en) 2004-01-14 2009-07-21 Seiko Epson Corporation Liquid crystal display device and electronic apparatus
US7649601B2 (en) 2004-04-23 2010-01-19 Fujitsu Limited Liquid crystal display having protrusion-like structures between pair of substrates
US7728937B2 (en) 2004-06-17 2010-06-01 Sharp Kabushiki Kaisha Multi-domain liquid crystal with axisymmetric alignment and electrode having asymmetrical cuts at the edge
US7764337B2 (en) 2004-10-28 2010-07-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd Liquid crystal display device and electronic device
JP2011002668A (en) * 2009-06-18 2011-01-06 ▲ぎょく▼瀚科技股▲ふん▼有限公司 Liquid crystal display device
JP2011519072A (en) * 2008-04-29 2011-06-30 プラスティック ロジック リミテッド Offset upper pixel electrode configuration
JP4871265B2 (en) * 2005-03-18 2012-02-08 富士通株式会社 Liquid crystal display element
KR101183386B1 (en) 2005-09-28 2012-09-14 엘지디스플레이 주식회사 liquid crystal display device and method for fabricating of the same
JP2013088603A (en) * 2011-10-18 2013-05-13 Seiko Epson Corp Imaging optical element
CN103257491A (en) * 2006-09-29 2013-08-21 株式会社半导体能源研究所 Semiconductor device
JP2014041352A (en) * 2012-08-22 2014-03-06 Samsung Display Co Ltd Liquid crystal display device
JP2014134801A (en) * 2013-01-11 2014-07-24 Beijing Boe Optoelectronics Technology Co Ltd Array substrate and manufacturing method
CN114341676A (en) * 2019-09-03 2022-04-12 3M创新有限公司 Optical film and method of manufacturing such optical film

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63116126A (en) * 1986-11-05 1988-05-20 Toppan Printing Co Ltd Liquid crystal display device
JPH0291616A (en) * 1988-09-28 1990-03-30 Seiko Epson Corp Liquid crystal display device
JPH05232474A (en) * 1992-02-20 1993-09-10 Nec Corp Liquid crystal display element
JPH06308500A (en) * 1993-04-23 1994-11-04 Sharp Corp Ferroelectric liquid crystal display element
JPH07311383A (en) * 1994-05-18 1995-11-28 Sanyo Electric Co Ltd Liquid crystal display device
JPH1048662A (en) * 1996-05-10 1998-02-20 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Stack type liquid crystal display cell having no parallax
JPH10268317A (en) * 1997-03-27 1998-10-09 Sharp Corp Liquid crystal display element and its manufacture
JPH11258605A (en) * 1997-06-12 1999-09-24 Fujitsu Ltd Liquid crystal display device
JPH11264979A (en) * 1998-03-17 1999-09-28 Toshiba Corp Liquid crystal display device
JPH11281983A (en) * 1998-03-31 1999-10-15 Sharp Corp Liquid crystal display
JPH11326917A (en) * 1998-05-08 1999-11-26 Sharp Corp Liquid crystal display element and its production
JP2000075302A (en) * 1998-08-26 2000-03-14 Sharp Corp Liquid crystal display device and its production
JP2001264807A (en) * 2000-03-17 2001-09-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Liquid crystal display device and method of manufacturing the same

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63116126A (en) * 1986-11-05 1988-05-20 Toppan Printing Co Ltd Liquid crystal display device
JPH0291616A (en) * 1988-09-28 1990-03-30 Seiko Epson Corp Liquid crystal display device
JPH05232474A (en) * 1992-02-20 1993-09-10 Nec Corp Liquid crystal display element
JPH06308500A (en) * 1993-04-23 1994-11-04 Sharp Corp Ferroelectric liquid crystal display element
JPH07311383A (en) * 1994-05-18 1995-11-28 Sanyo Electric Co Ltd Liquid crystal display device
JPH1048662A (en) * 1996-05-10 1998-02-20 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Stack type liquid crystal display cell having no parallax
JPH10268317A (en) * 1997-03-27 1998-10-09 Sharp Corp Liquid crystal display element and its manufacture
JPH11258605A (en) * 1997-06-12 1999-09-24 Fujitsu Ltd Liquid crystal display device
JPH11264979A (en) * 1998-03-17 1999-09-28 Toshiba Corp Liquid crystal display device
JPH11281983A (en) * 1998-03-31 1999-10-15 Sharp Corp Liquid crystal display
JPH11326917A (en) * 1998-05-08 1999-11-26 Sharp Corp Liquid crystal display element and its production
JP2000075302A (en) * 1998-08-26 2000-03-14 Sharp Corp Liquid crystal display device and its production
JP2001264807A (en) * 2000-03-17 2001-09-26 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Liquid crystal display device and method of manufacturing the same

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100796492B1 (en) * 2001-12-29 2008-01-21 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Liquid Crystal Display devices
US7564524B2 (en) 2004-01-14 2009-07-21 Seiko Epson Corporation Liquid crystal display device and electronic apparatus
US8120738B2 (en) 2004-01-14 2012-02-21 Seiko Epson Corporation Liquid crystal display device and electronic apparatus
US7999891B2 (en) 2004-03-09 2011-08-16 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal display device
US7391489B2 (en) 2004-03-09 2008-06-24 Sharp Kabushiki Kaishia Liquid crystal display device
CN100407013C (en) * 2004-03-09 2008-07-30 夏普株式会社 Liquid crystal display device
US7649601B2 (en) 2004-04-23 2010-01-19 Fujitsu Limited Liquid crystal display having protrusion-like structures between pair of substrates
US7728937B2 (en) 2004-06-17 2010-06-01 Sharp Kabushiki Kaisha Multi-domain liquid crystal with axisymmetric alignment and electrode having asymmetrical cuts at the edge
US7764337B2 (en) 2004-10-28 2010-07-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd Liquid crystal display device and electronic device
JP4552664B2 (en) * 2005-01-25 2010-09-29 エプソンイメージングデバイス株式会社 Liquid crystal device and electronic device
JP2006208430A (en) * 2005-01-25 2006-08-10 Sanyo Epson Imaging Devices Corp Liquid crystal device, and electronic equipment
JP4871265B2 (en) * 2005-03-18 2012-02-08 富士通株式会社 Liquid crystal display element
US8508708B2 (en) 2005-03-18 2013-08-13 Fujitsu Limited Liquid crystal display element with structures defining nonlinearly arranged openings linking contiguous pixels
KR101183386B1 (en) 2005-09-28 2012-09-14 엘지디스플레이 주식회사 liquid crystal display device and method for fabricating of the same
CN103257491A (en) * 2006-09-29 2013-08-21 株式会社半导体能源研究所 Semiconductor device
JP2013214081A (en) * 2006-09-29 2013-10-17 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
JP2014089452A (en) * 2006-09-29 2014-05-15 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
JP2011519072A (en) * 2008-04-29 2011-06-30 プラスティック ロジック リミテッド Offset upper pixel electrode configuration
JP2011002668A (en) * 2009-06-18 2011-01-06 ▲ぎょく▼瀚科技股▲ふん▼有限公司 Liquid crystal display device
JP2013088603A (en) * 2011-10-18 2013-05-13 Seiko Epson Corp Imaging optical element
JP2014041352A (en) * 2012-08-22 2014-03-06 Samsung Display Co Ltd Liquid crystal display device
US9841623B2 (en) 2012-08-22 2017-12-12 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display and manufacturing method thereof
JP2014134801A (en) * 2013-01-11 2014-07-24 Beijing Boe Optoelectronics Technology Co Ltd Array substrate and manufacturing method
CN114341676A (en) * 2019-09-03 2022-04-12 3M创新有限公司 Optical film and method of manufacturing such optical film

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