JP2000267596A5

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Publication number: JP2000267596A5
Application number: JP1999070273A
Authority: JP
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2019-03-16

Description

【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、基板に複数の走査線及び複数のデータ線と、前記走査線及び前記データ線に対応して設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに対応して設けられた画素電極とを有する電気光学装置であって、前記薄膜トランジスタのソース領域及びドレイン領域を有する半導体層と、前記半導体層上にゲート絶縁膜を介して配置されたゲート電極と、前記ゲート電極上に形成された第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上に配置された第２絶縁膜とを有し、前記データ線は、前記第１絶縁膜に形成された第１コンタクトホールを介して前記半導体層のソース領域に接続されるように配置されてなり、前記データ線上には前記データ線に接続されるように配置された第１導電層が配置されてなり、前記第１導電層と同一層からなる第２導電層が、前記第１絶縁膜に配置された第２コンタクトホールを介して前記半導体層のドレイン領域に電気的に接続されるとともに、前記第２絶縁膜に形成された第３コンタクトホールを介して前記画素電極に電気的に接続されるように島状に配置されてなることを特徴とする。また、基板に複数の走査線及び複数のデータ線及び複数のデータ線と、前記走査線及び前記データ線に対応して設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに対応して設けられた画素電極とを有する電気光学装置であって、前記薄膜トランジスタのソース領域及びドレイン領域を有する半導体層と、前記半導体層上にゲート絶縁膜を介して配置されたゲート電極と、前記ゲート電極上に配置された第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上に配置された第２絶縁膜とを有し、前記データは、前記第１絶縁膜膜に形成された第１コンタクトホールを介して前記半導体層のソース領域に接続されるように配置されてなり、前記画素電極から前記ドレイン領域への電気的接続を介在する島状の導電層が、隣接する前記データ線の間であって前記走査線に沿って伸びる画素の非開口領域に、形成されていることを特徴とする。

【００１７】
本発明のこの態様によれば、前記第１導電層と同一層からなる第２導電層が、前記第１絶縁膜に形成された第２コンタクトホールを介して前記半導体層のドレイン領域に接続されるとともに、前記第２絶縁膜に形成された第３コンタクトホールを介して前記画素電極に接続されるように島状に配置されてなるため、第２導電層を経由して半導体層と画素電極とを電気的接続する構成が可能となる。

【００１９】
本発明のこの態様によれば、第１絶縁膜上の所定位置に導電層を島状に設けているので、第１絶縁膜上に十分な遮光性を有するため、対向基板側のブラックマトリックス等の遮光膜を省略でき、あるいは、対向基板側のブラックマトリックスを遮光層よりも平面形状を小さく形成できるので、画素ピッチを微細化した場合であっても画素開口率の低下を回避できる。特に対向基板に遮光膜を形成しないで開口領域を規定すれば、製造プロセスにおける工程を削減することが可能となると共に一対の基板間のアライメントずれによる画素開口率の低下やばらつきを防ぐことも可能となり有利である。

【００２０】
なお、第１絶縁膜上であって、データ線を形成していない画面周辺の額縁領域にデータ線の形成材料とは異なる材料からなる遮光層を設けることもできる。

【００２１】
本発明の電気光学装置の他の態様によれば、前記薄膜トランジスタに接続された蓄積容量を有し、前記蓄積容量は、前記ドレイン領域を構成する半導体層から延設されてなる第１蓄積容量電極と、前記ゲート電極と同一材料からなる容量線の一部からなる第２蓄積容量電極との間に前記ゲート絶縁膜と同一層からなる絶縁薄膜を有することにより構成される第１蓄積容量と、前記第２蓄積容量電極と前記第２導電層との間に前記第１絶縁膜を有することにより構成される第２蓄積容量とを備えたことを特徴とする。

【００２９】
この態様によれば、第１絶縁膜を絶縁性の高誘電率材料とすることで、前記第２蓄積容量電極と前記第３導電層からなる第３蓄積容量電極とで構成される第２蓄積容量における蓄積容量の増加が可能となる。第１絶縁膜は、ある程度の厚さを必要とするので、比誘電率の大きい高誘電率材料を用いることが、蓄積容量の増加に有利である。前記絶縁性の高誘電率材料としては、チタン酸バリウム、ＢＳＴ、ＲｕＯ_２、酸窒化珪素、酸化タンタル、窒化珪素、酸化珪素などが挙げられ、これらは一種単独あるいは複合して用いてもよく積層して用いてもよい。前記絶縁性の強誘電体材料層は、ＣＶＤやＰＶＤなどの化学的又は物理的薄膜形成方法によって形成できる。

【００３４】
尚、本発明の電気光学装置においては、図５に示すように、第１絶縁層４上に形成された導電性の遮光層８０ａと第２絶縁層７に形成された画素電極９ａ及び半導体層１ａとのコンタクトは、コンタクトホール８ａ及びコンタクトホール８ｂを介して、図５（１）及び図５（２）に示すように同一の平面位置に形成することができ、図５（３）に示すように異なる平面位置に形成することもできる。尚、図５（２）に示す態様では、（１）に示す態様に比べ、コンタクトホール８ａ及び８ｂの幅を小さくできる。図５（３）に示す態様では、コンタクトホール８ａ及び８ｂの穴径を小さくでき、画素ピッチの微細化への対応性に優れると共に、製造しやすい。

【００３５】
尚、本発明においては、前記基板と前記半導体層との間に、少なくとも前記半導体層のチャネル領域を覆うように下地遮光膜を更に備えてもよい。

【００３６】
下地遮光膜を備えることにより、一方の基板側からの戻り光等が薄膜トランジスタのチャネル領域やＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領域に入射する事態を未然に防ぐことができ、これに起因した光電流の発生により薄膜トランジスタの特性が劣化することを防止できる。そして、この下地遮光膜により画素開口領域の一部又は全部を規定することも可能となる。なお、この下地遮光膜は以降のプロセスにおける加熱によって遮光性が低下することがあるが、データ線上や走査線上及び容量線上に島状に形成する本発明の遮光層と組み合わせることで、より十分な遮光性を確保できる。

【００３８】
本発明の電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、基板に複数の走査線及び複数のデータ線と、前記走査線及び前記データ線に対応して設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに対応して設けられた画素電極とを有する電気光学装置の製造方法であって、前記基板上に、ソース・ドレイン領域並びに前記第１蓄積容量電極を有する半導体層を形成する工程と、前記半導体層上に前記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜及び前記蓄積容量の誘電体膜を構成する絶縁薄膜を形成する工程と、前記絶縁薄膜上に前記走査線及び前記容量線を夫々形成する工程と、前記走査線及び前記容量線の上方に第１絶縁膜を形成する工程と、前記ソース領域及び前記ドレイン領域上の前記第１絶縁膜に第１及び第２コンタクトホールを形成する工程と、前記第１コンタクトホールを介して前記ソース領域に接続されるように前記データ線を形成する工程と、前記データ線上に前記データ線に接続されるように第１導電層を形成するとともに、前記ドレイン領域に電気的に接続されるように島状の第２導電層を形成する工程と、第１及び第２導電層上に第２絶縁膜を形成する工程と、前記第２導電層上の前記第２絶縁膜に第３コンタクトホールを形成する工程と、前記第３コンタクトホールを介して前記第２導電層に電気的に接続されるように前記画素電極を形成する工程とを有することを特徴とする。

【００４１】
この態様によれば、データ線の形成材料とは異なる材料を用いて、前記所定の領域に形成される島状の第２導電層と同時に、前記データ線上に第１導電層を形成でき、効率が良い。即ち、第１に、データ線を形成するための膜を成膜後この膜をパターニングしてデータ線を形成し、次いで、導殿層を成膜後この膜をパターニングして第１及び第２導電層を形成する方法がある。この場合、データ線の形成工程において、第１絶縁膜上の相隣接するデータ線間であって走査線及び容量線に沿って伸びる画素の非開口領域（以下、適宜島状領域という）に、データ線の形成材料と同じ材料からなる島状の第２導電層を残すことができる。

【００４２】
本発明の電気光学装置はの他の態様によれば、前記第２導電層は、前記第３導電層の上面だけを覆って形成されていることを特徴とする。また、前記第２導電層は前記第３導電層の上面及び側面を覆って形成されていることを特徴とする。また、前記第１導電層及び前記第２導電層の形成後、前記データ線が形成されていることを特徴とする。また、前記第１及び第２導電層は遮光性を有することを特徴とする。この態様によれば、上記第１の方法では、データ線に関しては、例えば図６に示すように、データ線６ａだけの場合（図（１））、データ線６ａの側面まで遮光層８０ｂが覆う態様（同図（２））、データ線６ａの上面だけを遮光層８０ｂが覆う態様（同図（３））がある。図６（２）及び（３）の態様では、アルミニウムのヒロックに起因したショートを防止でき、また、ＩＴＯやＳｉＯ_２のエッチング液からＡｌデータ線を保護できる効果があり、これらの効果は図６（３）の態様の方が高い。一方、島状領域に関しては、図７に示すように、遮光層８０ａだけの場合（図７（１））、データ線の形成材料と同じ材料からなる島状の遮光膜６ｃの側面まで遮光層８０ａが覆う態様（同図（２））、データ線の形成材料と同じ材料からなる島状の遮光膜６ｃの上面だけを遮光層８０ａが覆う態様（同図（３））がある。
図７（２）及び（３）の態様では、アルミニウム等は抵抗が低いのでコンタクト抵抗を下げることが可能となる。

【００４６】
本発明の電気光学装置の他の態様によれば、前記第１導電層及び前記第２導電層の形成後、前記データ線が形成されていることを特徴とする。尚、上記第１から第３の方法において、遮光層又は導電性の遮光層を形成するための膜を先に成膜し、データ線を形成するための膜を後から成膜することもできる。すなわち、上記第１から第３の方法において、「データ線」と「遮光層又は導電性の遮光層」とを入れ替えて読めば、前後又は上下関係を逆にした方法が可能となる。

Claims

基板に複数の走査線及び複数のデータ線と、前記走査線及び前記データ線に対応して設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに対応して設けられた画素電極とを有する電気光学装置であって、
前記薄膜トランジスタのソース領域及びドレイン領域を有する半導体層と、前記半導体層上にゲート絶縁膜を介して配置されたゲート電極と、前記ゲート電極上に配置された第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上に配置された第２絶縁膜とを有し、
前記データ線は、前記第１絶縁膜に形成された第１コンタクトホールを介して前記半導体層のソース領域に接続されるように配置されてなり、
前記データ線上には前記データ線に接続されるように配置された第１導電層が配置されてなり、
前記第１導電層と同一層からなる第２導電層が、前記第１絶縁膜に形成された第２コンタクトホールを介して前記半導体層のドレイン領域に電気的に接続されるとともに、前記第２絶縁膜に形成された第３コンタクトホールを介して前記画素電極に電気的に接続されるように島状に配置されてなることを特徴とする電気光学装置。
前記データ線を形成後、前記第１導電層及び前記第２導電層が形成された電気光学装置において、
前記第１導電層が前記データ線の上面だけを覆って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
前記データ線を形成後、前記第１導電層及び前記第２導電層が形成された電気光学装置において、
前記第１導電層が前記データ線の上面及び側面を覆って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
前記データ線の形成工程において、隣接する前記データ線の間であて前記走査線に沿って伸びる画素の非開口領域に、前記データ線の形成材料と同じ材料からなる島状の第３の導電層が形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の電気光学装置。
前記第２導電層は前記第３導電層の上面第３導電層の上面だけを覆って形成されていることを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
前記第２導電層は前記第３導電層上面及び側面覆って形成されることを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
前記第1導電層及び前記第２導電層の形成後、前記データ線が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
前記第１及び第２導電層は遮光性を有することを特徴とする請求項1から７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
前記薄膜トランジスタに接続された蓄積容量を有し、
前記蓄積容量は、前記ドレイン領域を構成する半導体層から延設されてなる第１蓄積容量電極と前記ゲート電極と同一材料からなる容量線の一部からなる第２蓄積容量電極との間に前記ゲート絶縁膜と同一層からなる絶縁薄膜を有することにより構成される第１蓄積容量と、
前記第２蓄積容量電池と前記第２導電層との間に前記第１絶縁膜を有することにより構成される第２蓄積容量とを備えたことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の電気光学装置。
前記第１及び第２導電層は、前記データ線とは異なる材料からなることを特徴とする請求項1から９のいずれか一項に記載の電気光学装置。
前記第１絶縁膜は、絶縁性の高誘電率材料からなることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の電気光学装置。
前記第２コンタクトホールと第３コンタクトホールとは、前記一方の基板上における相異なった平面位置に開孔されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の電気光学装置。
前記第２コンタクトホールと第３コンタクトホールとは前記一方の基板上における同一位置に開孔されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電気光学装置。
基板に複数の走査線及び複数のデータ線と、前記走査線及び前記データ線に対応すて設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに対応して設けられた画素電極とを有する電気光学装置であって、
前記薄膜トランジスタのソース領域及びドレイン領域を有する半導体層と前記半導体層上にゲート絶縁膜を介して配置されたゲート電極と、前記電極上に配置された第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜状に配置された第２絶縁膜とを有し、
前記データ線は、前記第１絶縁膜に形成された第１コンタクトホールを介して前記半藤体層のソース領域に接続されるように配置されてなり、
前記画素電極から前記ドレイン領域への電気的接続を介在する島状の導電層は、隣接する前記データ線の間であって前記走査線に沿って伸びる画素の非開口領域に、形成されていることを特徴とする電気光学装置。
基板に複数の走査線及び複数のデータ線と、前記走査線及び前記データ線に対応して設けられた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに対応して設けられた画素電極とを有する電気光学装置の製造方法であって、
前記基板上に、ソース・ドレイン領域並びに前記第１蓄積容量電極を有する半導体層を形成する工程と、
前記半導体層上に前記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜及び前記蓄積容量の誘電体膜を構成する絶縁薄膜を形成する工程と、
前記絶縁薄膜上に前記走査線及び前記容量線を夫々形成する工程と、
前記走査線及び前記容量線の上方に第１絶縁膜を形成する工程と、
前記ソース領域及び前記ドレイン領域上の前記第１絶縁膜に第１及び第２コンタクトホールを形成する工程と、
前記第１コンタクトホールを介して前記ソース領域に接続されるように前記データ線を形成する工程と、
前記データ線上に前記データ線に接続されるように第１導電層を形成するとともに、前記ドレイン領域に電気的に接続されるように島状の第２導電層を形成する工程と、
第１及び第２導電層上に第２絶縁膜を形成する工程と、
前記第２導電層上の前記第２絶縁膜に第３コンタクトホールを形成する工程と、
前記第３コンタクトホールを介して前記第２導電層に電気的に接続されるように前記画素電極を形成する工程とを有することをと級長とする電気光学装置の製造方法。