JPH06160902A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH06160902A
JPH06160902A JP31221492A JP31221492A JPH06160902A JP H06160902 A JPH06160902 A JP H06160902A JP 31221492 A JP31221492 A JP 31221492A JP 31221492 A JP31221492 A JP 31221492A JP H06160902 A JPH06160902 A JP H06160902A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】大きな開口率と、大きな保持容量を持つ、優れ
た画質の液晶表示装置を提供する。 【構成】本発明は、信号線上に絶縁膜を形成し、その上
に画素電極を設ける構造の液晶表示装置に於て、少なく
とも前記走査線上に形成された絶縁膜の一部をエッチン
グする事により、開口率の向上できるメリットを維持し
たまま、且つ製造工程を大幅に増加させる事なく充分な
保持容量の形成を可能ならしめるものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は表示装置、特にアクティ
ブマトリクス型の液晶ディスプレイに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、2枚の基板間に液晶を挟持し、少
なくとも一方の基板上にスイッチング素子を形成したア
クティブマトリクス液晶表示装置の一画素部分は、たと
えば図1、及び図1のX−X’間に於ける断面図である
図2に示す様な構成となっている。ガラス、石英、サフ
ァイア等の基板11上に不純物を添加した多結晶シリコ
ン等のN+ シリコン薄膜からなるソース領域12・ドレ
イン領域13が形成されている。これらのソース領域1
2・ドレイン領域13の上側に接して、この両者を結ぶ
様に多結晶シリコン等のシリコン薄膜からなるチャネル
領域14が設けられている。これら全体をシリコン酸化
膜等の絶縁膜から成るゲート絶縁膜15が被覆してお
り、この上に金属、透明導電膜等から成るゲート電極、
兼走査線16が形成されている。この上に、シリコン酸
化膜等の絶縁膜から成る層間絶縁膜17が被膜してお
り、コンタクト・ホール18を介して、金属、透明導電
膜等から成る信号線19、同じく画素電極20がソース
領域12・ドレイン領域13に各々接続されている。こ
の時、画素電極20は前段の走査線に重なっており、保
持容量を形成している。この様に画素電極と信号線は同
一平面上に形成するのが一般的である。
【0003】しかしこの場合、画素電極と信号線がショ
ートしない様に間隔をあけなければならず、開口率の低
下が問題となる。 その対策として、信号線を先に形成
し、その上に絶縁膜を堆積した後、画素電極を形成する
方法が提案されている。この方法を用いると、画素電極
を信号線上にまで延ばす事が出来るので、大幅な開口率
の向上が期待出来る。その一例を図3、及び図3のX−
X’間に於ける断面図である図4に示す。ガラス、石
英、サファイア等の基板31上に不純物を添加した多結
晶シリコン等のN+ シリコン薄膜からなるソース領域3
2・ドレイン領域33が形成されている。これらのソー
ス領域32・ドレイン領域33の上側に接して、この両
者を結ぶ様に多結晶シリコン等のシリコン薄膜からなる
チャネル領域34が設けられている。これら全体をシリ
コン酸化膜等の絶縁膜から成るゲート絶縁膜35が被覆
しており、この上に金属、透明導電膜等から成るゲート
電極、兼走査線36が形成されている。この上に、シリ
コン酸化膜等の絶縁膜から成る層間絶縁膜37が被膜し
ており、コンタクト・ホール38を介して、金属、透明
導電膜等から成る信号線39がソース領域32と接続さ
れている。この上に、第二の層間絶縁膜40が堆積さ
れ、第二のコンタクト・ホール41を介して、画素電極
42がドレイン領域33と接続されている。この時、画
素電極20は前段の走査線に重なって、保持容量を形成
すると共に、信号線上にも延びて開口率を向上させてい
る。信号線と画素電極を重ね合わせた場合、クロストー
クの発生が危惧されるが、信号線上に堆積する絶縁膜を
充分厚くする事で回避できる。その理由から、この絶縁
膜には、膜厚を厚くでき、また比較的誘電率の大きいポ
リイミドが用いられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術には
以下に述べるような課題があった。即ち、図4に見る如
く、信号線上に絶縁膜を堆積する事で、走査線上には第
一の絶縁膜と第二の絶縁膜が形成される。従って、画素
電極と前段の走査線間で形成される保持容量は極めて小
さいものになってしまう。特に、第二の絶縁膜としてポ
リイミドを用いた場合は顕著である。これに対し、図
5、及び図5のX−X’間に於ける断面図である図6に
示す様に、保持容量を得る為に透明導電膜からなる電極
51を設ける等の提案も成されているが、工程が大幅に
増加するので必ずしも良い方法とは言えない。
【0005】本発明は以上の様な問題点を解決するもの
であり、その目的とするところは信号線を先に形成し、
その上に絶縁膜を堆積した後、画素電極を形成する構造
を採用したとしても、製造工程を大幅に増加させる事な
く充分な保持容量を形成する方法を提案する事である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、信号線上に絶
縁膜を形成し、その上に画素電極を設ける構造の液晶表
示装置に於て、少なくとも前記走査線上に形成された絶
縁膜の一部をエッチングする事により、開口率の向上で
きるメリットを維持したまま、且つ製造工程を大幅に増
加させる事なく充分な保持容量の形成を可能ならしめる
ものである。
【0007】
【作用】走査線上に形成された絶縁膜の一部をエッチン
グする事により、前段の走査線と画素電極間で形成され
る容量を大きくできる。これにより、開口率が大きく出
来ると共に、充分大きな保持容量が得られる事で、優れ
た画質の液晶表示装置の実現が可能となった。
【0008】
【実施例】
(実施例1)図7は本発明の実施例を示す構造断面図で
ある。ガラス基板701上にN+ ポリシリコンからなる
ソース領域702・ドレイン領域703が形成され、こ
れらソース領域702・ドレイン領域703の上側に接
して、この両者を結ぶ様にポリシリコンからなるチャネ
ル領域704が設けられている。これら全体をシリコン
酸化膜から成るゲート絶縁膜705が被覆しており、こ
の上にゲート電極、兼走査線706が形成されている。
【0009】この上に、シリコン酸化膜から成る層間絶
縁膜707が被膜しており、コンタクト・ホール708
を介して、アルミニウムから成る信号線709がソース
領域702と接続されている。この上に、ポリイミド膜
710が堆積されており、第二のコンタクト・ホール7
11を介して、画素電極712がドレイン領域703と
接続されている。同時に、画素電極712は前段の走査
線に重なって保持容量が形成されるが、この時走査線上
に形成されたポリイミド膜は予め除去されており、保持
容量を構成しているキャパシタ絶縁膜はシリコン酸化膜
から成る層間絶縁膜707のみであり、これに依って充
分大きな保持容量が得られる。
【0010】(実施例2)本発明は例えば図8の工程断
面図に示す方法により実現出来る。ガラス基板801上
に2000Å程度のN+ ポリシリコンからなるソース領
域802・ドレイン領域803を形成し、これらソース
領域802・ドレイン領域803の上側に接して、この
両者を結ぶ様に250Å程度のポリシリコンからなるチ
ャネル領域804を設ける。これら全体を1200Å程
度のシリコン酸化膜から成るゲート絶縁膜805で被覆
し、この上にクロム等からなるゲート電極、兼走査線8
06を形成する(図8(a)参照)。
【0011】この上に、5000Å程度のシリコン酸化
膜から成る層間絶縁膜807を堆積し、コンタクト・ホ
ール808を開口して、アルミニウムから成る信号線8
09をソース領域802と接続する(図8(b)参
照)。
【0012】この上に、1μm程度のポリイミド膜81
0を堆積した後、レジストパターン811を形成する。
このレジストパターン811を用いてポリイミド膜81
0のエッチングを行なうが、実際にはレジストパターン
811形成時の現像工程において、ポリイミド膜810
もエッチングされる(図8(c)参照)。
【0013】次に再度レジストパターン812を形成
し、これをマスクにシリコン酸化膜から成る層間絶縁膜
807をエッチングして、第二のコンタクト・ホール8
13を開口する(図8(d)参照)。
【0014】最後に、画素電極814をドレイン領域8
03と接続し、同時に、前段の走査線に重ねて保持容量
を形成する(図8(e)参照)。
【0015】(実施例3)本発明の他の実施例を図9の
工程断面図を用いて説明する。石英基板901上に15
00Å程度のP+ ポリシリコンからなるソース領域90
2・ドレイン領域903を形成し、これらソース領域9
02・ドレイン領域903の上側に接して、この両者を
結ぶ様に500Å程度のポリシリコンからなるチャネル
領域904を設ける。これら全体を1500Å程度のシ
リコン酸化膜から成るゲート絶縁膜905で被覆し、こ
の上にタンタル等からなるゲート電極、兼走査線906
を形成する(図9(a)参照)。
【0016】この上に、5000Å程度のシリコン窒化
膜から成る層間絶縁膜907を堆積し、コンタクト・ホ
ール908を開口して、アルミニウムから成る信号線9
09をソース領域902と接続する(図9(b)参
照)。
【0017】この上に、5000Å程度のシリコン酸化
膜から成る第二の層間絶縁膜910を堆積し、レジスト
パターン911を形成する。このレジストパターン91
1を用いて、例えば弗酸溶液等により第二の層間絶縁膜
910のエッチングを行なう(図9(c)参照)。
【0018】次に再度レジストパターン912を形成
し、これをマスクにシリコン窒化膜から成る層間絶縁膜
907をエッチングして、第二のコンタクト・ホール9
13を開口する(図9(d)参照)。
【0019】最後に、画素電極914をドレイン領域9
03と接続し、同時に、前段の走査線に重ねて保持容量
を形成する(図9(e)参照)。
【0020】(実施例4)本発明の他の実施例を図10
の工程断面図を用いて説明する。ガラス基板1001上
に膜厚400Å程度のN+ポリシリコンからなるソース
領域1002・ドレイン領域1003と、同様に膜厚4
00Å程度のポリシリコンからなるチャネル領域100
4を設ける。これら全体を1000Å程度のシリコン酸
化膜から成るゲート絶縁膜1005で被覆し、この上に
タンタル等からなるゲート電極、兼走査線1006を形
成する(図10(a)参照)。
【0021】この上に、5000Å程度のシリコン酸化
膜から成る層間絶縁膜1007を堆積し、コンタクト・
ホール1008を開口して、アルミニウムから成る信号
線1009をソース領域1002と接続する。また同時
にドレイン電極1010も形成する(図10(b)参
照)。
【0022】この上に、1μm程度のポリイミド膜10
11を堆積した後、レジストパターン1012を形成す
る。このレジストパターン1012を用いてポリイミド
膜1011のエッチングを行なうが、実際にはレジスト
パターン1012形成時の現像工程において、ポリイミ
ド膜1011もエッチングされる。こうして第二のコン
タクト・ホール1013の開口と走査線1006上のポ
リイミド膜1011のエッチングが終了する(図10
(c)参照)。
【0023】最後に、画素電極1014をドレイン電極
1010と接続し、同時に、前段の走査線に重ねて保持
容量を形成する(図10(d)参照)。
【0024】
【発明の効果】本発明を用いる事により、開口率が大き
く出来ると共に、充分大きな保持容量が得られる事で、
優れた画質の液晶表示装置の実現が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来型のアクティブマトリクス液晶表示装置に
於ける一画素部分の例を表わす図。
【図2】図1のX−X’間に於ける断面図。
【図3】従来型のアクティブマトリクス液晶表示装置に
於ける一画素部分の他の例を表わす図。
【図4】図3のX−X’間に於ける断面図。
【図5】従来型のアクティブマトリクス液晶表示装置に
於ける一画素部分の他の例を表わす図。
【図6】図5のX−X’間に於ける断面図。
【図7】本発明の実施例を示す構造断面図。
【図8】本発明の実施例を実現する為の工程断面図。
【図9】本発明を実現する為の他の実指例の工程断面
図。
【図10】本発明を実現する為の他の実施例の工程断面
図。
【符号の説明】
11,31,701,801,901,1001・・・
基板 12,32,702,802,902,1002・・・
ソース領域 13,33,703,803,903,1003・・・
ドレイン領域 14,34,704,804,904,1004・・・
チャネル領域 15,35,705,805,905,1005・・・
ゲート絶縁膜 16,36,706,806,906,1006・・・
ゲート電極及び走査線 17,37,707,807,907,1007・・・
層間絶縁膜 18,38,708,808,908,1008・・・
コンタクト・ホール 19,39,709,809,909,1009・・・
信号線 710,810,1011・・・ポリイミド膜 20,42,712,814,914,1014・・・
画素電極 40,910・・・第二の層間絶縁膜 41,711,813,913,1013・・・第二の
コンタクト・ホール 51・・・透明導電膜からなる保持容量形成の為の電極 811,812,911,912,1012・・・レジ
ストパターン 1010・・・ドレイン電極

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に平行に配置された複数の走査線
    と、第一の絶縁膜を介して前記走査線上に形成され、且
    つ前記走査線と直交して平行に配置された複数の信号線
    と、前記走査線と前記信号線の各交点に、前記信号線と
    接続されたソース領域、前記走査線と接続されたゲート
    電極、ドレイン領域を具備した薄膜トランジスタが配置
    され、また個々の前記ドレイン領域には、第二の絶縁膜
    を介し前記信号線上に形成された画素電極が接続されて
    いるアクティブ・マトリックス型液晶表示装置に於て、
    前記画素電極と前段の走査線との間で保持容量が形成さ
    れている事を特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】前記第二の絶縁膜の内、少なくとも前記走
    査線上に形成された領域の一部はエッチングされている
    事を特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】前記第一の絶縁膜と、前記第二の絶縁膜は
    異なる材料からなる事を特徴とする請求項1記載の液晶
    表示装置。
  4. 【請求項4】前記第二の絶縁膜は、有機絶縁膜である事
    を特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項5】前記第二の絶縁膜は、ポリイミド膜である
    事を特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  6. 【請求項6】前記第二の絶縁膜のエッチングは、前記画
    素電極と前記ドレイン領域とを接続する為のコンタクト
    ・ホール開口の為のエッチングと同時になされる事を特
    徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
  7. 【請求項7】前記第一の絶縁膜は、前記第二の絶縁膜の
    エッチングに用いられるエッチャントに対し充分な選択
    比を持つ材料である事を特徴とする請求項1記載の液晶
    表示装置。
  8. 【請求項8】前記ドレイン領域と前記第二の絶縁膜上に
    形成された画素電極との接続は、前記第一の絶縁膜上に
    形成されたドレイン電極を介して行なわれている事を特
    徴とする請求項1記載の液晶表示装置。
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