JPH11271812A

JPH11271812A - 液晶表示装置及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11271812A
Application number: JP10374131A
Authority: JP
Inventors: Byung-Hoo Jung; 柄厚鄭; Chogen Ko; 長元黄; 秉成 ▲べ▼; Byung-Seong Bae
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 1999-10-08
Anticipated expiration: 2018-12-28
Also published as: US7271857B2; CN101387802B; US20050161677A1; US6549249B2; US6784950B2; US20030184686A1; CN1173218C; CN101387802A; CN100595657C; US6317173B1; US7227597B2; CN1550861A; US20030147022A1; JP3973787B2; CN1224887A; CN100595658C; CN1550838A; US20020012078A1; JP4884281B2; JP2007199736A

Abstract

(57)【要約】【課題】薄膜トランジスタ及び保持蓄電器の形成時に
おいて写真エッチング工程及び保持蓄電器のためのイオ
ンドーピング工程を除去して製造工程を単純化する。【解決手段】透明な絶縁基板と、前記絶縁基板上に形
成しているシリコン層と、前記シリコン層を覆っている
ゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成されている
ゲート電極と、前記ゲート絶縁膜膜上に形成されている
保持蓄電器用保持電極とを含み、前記シリコン層はドー
ピングされているソース領域とドレイン領域、及び前記
ソース領域とドレン領域との間に位置してドーピングさ
れていない第１領域と、前記ドレイン領域と隣接して前
記第１領域と分離されてドーピングされていない第２領
域とを含み、前記保持電極は前記第２領域上に位置す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、保持蓄電器を有す
る液晶表示装置、その製造方法及びその駆動方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、薄膜トランジスタ液晶表示装置
は画像信号を伝達するためのデータ線、走査信号を伝達
するためのゲート線、三端子スイッチング素子である薄
膜トランジスタ、液晶蓄電器及び保持蓄電器を含み、保
持蓄電器の構造によって独立配線方式または前段ゲート
方式の液晶表示装置と区分される。前者は保持蓄電器の
形成のために画素内に独立的な配線を形成する場合であ
り、後者は前段ゲート線を利用する場合である。

【０００３】以下、独立配線方式の液晶表示装置の駆動
原理及び従来の液晶表示装置の構造について図面を参照
して説明する。

【０００４】図１は従来の独立配線方式の液晶表示装置
の画素等価回路図である。横方向の多数のゲート線Ｇ
１、Ｇ２と縦方向の多数のデータ線Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３が
配列されており、ゲート線Ｇ１、Ｇ２とデータ線Ｄ１、
Ｄ２、Ｄ３とが交差して画素領域をなし、画素領域を横
切る形態で保持電極用配線ＣＯＭ１、ＣＯＭ２が形成さ
れている。画素領域内には薄膜トランジスタＴＦＴが形
成されており、薄膜トランジスタＴＦＴのゲート端子ｇ
はゲート線Ｇ１、Ｇ２と連結されており、ソース端子及
びドレイン端子ｓ、ｄはそれぞれデータ線Ｄ１、Ｄ２、
Ｄ３及び液晶蓄電器ＬＣと連結されている。また、ドレ
イン端子ｄは保持電極用配線ＣＯＭ１、ＣＯＭ２と連結
されているので保持蓄電器ＳＴＧが形成されている。

【０００５】ゲート線Ｇ１を通じて薄膜トランジスタＴ
ＦＴのゲート端子ｇに開電圧が印加されるとデータ線Ｄ
１、Ｄ２、Ｄ３の画像信号が薄膜トランジスタＴＦＴを
通じて液晶蓄電器ＬＣ及び保持蓄電器ＳＴＧ内に伝送さ
れることで液晶蓄電器ＬＣ及び保持蓄電器ＳＴＧが充電
され、この充電された電荷は、次の周期で薄膜トランジ
スタＴＦＴに再びゲート開電圧が印加されるまでに保持
される。一般に、ゲート電圧が開状態から閉電圧に変わ
るとき、画素電圧が多少降下するが、保持蓄電器ＳＴＧ
はこの変動幅を減らす役割を果す。

【０００６】一般に、液晶表示装置の薄膜トランジスタ
は非晶質シリコン層または多結晶シリコン層を活性層と
して有し、ゲート電極と活性層の相対的な位置によって
トップゲート方式とボトムゲート方式とに分れる。多結
晶シリコン薄膜トランジスタの場合、ゲート電極が半導
体層の上部に位置するトップゲート方式が主に利用され
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術によるトップゲート方式の多結晶シリコン薄膜トラ
ンジスタ液晶表示装置の保持蓄電器は、シリコン層のう
ちのドーピングされた保持領域及びその上の保持電極、
そして、その間に置かれたゲート絶縁膜からなる。ま
た、保持電極、その上部に置かれた画素電極、そして、
その間に置かれた層間絶縁膜及び保護膜からなる絶縁層
によってまた他の保持蓄電器が形成される。この時、層
間絶縁膜と保護絶縁膜の厚さがそれぞれ５０００Å程度
で５００〜３，０００Åの厚さのゲート絶縁膜に比べて
遥かに厚いため、画素電極と保持電極との間には相対的
に小さい値の保持容量が形成され、保持蓄電器としての
大きな役割が果たせない。

【０００８】このような構造では、保持電極とシリコン
層の保持領域による保持蓄電器を形成するために、保持
領域が電極の役割を果たすようにするためのイオンドー
ピング工程をさらに要する。すなわち、フォトレジスト
膜を形成し、マスクを利用してパターニングした後、フ
ォトレジスト膜が除去された部分を通じてイオンをシリ
コン層に注入して拡散させる工程を要する。

【０００９】本発明は、前記に鑑みてなされたもので、
その目的は、薄膜トランジスタ及び保持蓄電器の形成の
際、写真エッチング工程及び保持蓄電器のためのイオン
ドーピング工程を省略することで製造工程を単純化する
ことにある。

【００１０】また、本発明の他の目的は保持容量を十分
に確保することにある。

【００１１】また、本発明の他の目的は画素間に形成さ
れる保持容量の偏差を減らすことにある。

【００１２】さらに、本発明の他の目的は保持蓄電器の
一つの電極となるシリコン領域の有効抵抗を低めること
にある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本願第１発明は、絶縁基板と、絶縁基板上に
形成しているシリコン層と、シリコン層を覆っているゲ
ート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に形成されているゲート
電極と、ゲート絶縁膜膜上に形成されている保持電極と
を含み、シリコン層はドーピングされているソース領域
及びドレイン領域と、ソース領域及びドレイン領域間に
位置してドーピングされていない第１領域と、ドレイン
領域と隣接しかつ第１領域と分離されてドーピングされ
ていない第２領域とを含み、保持電極は第２領域上に位
置する液晶表示装置を提供する。

【００１４】本願第２発明は、本願第１発明において、
ソース領域及びドレイン領域にそれぞれ連結されている
ソース電極及びドレイン電極をさらに含む液晶表示装置
を提供する。

【００１５】本願第３発明は、本願第１発明において、
ゲート電極及び前記保持電極を覆い、ソース領域及びド
レイン領域をそれぞれ露出する第１及び第２接触口を有
する層間絶縁膜をさらに含み、ソース電極及びドレイン
電極は、層間絶縁膜上に形成され、第１及び第２接触口
を通じてソース領域及びドレイン領域にそれぞれ連結さ
れる液晶表示装置を提供する。

【００１６】本願第４発明は、本願第１発明において、
シリコン層がポリシリコンからなる液晶表示装置を提供
する。

【００１７】本願第５発明は、本願第１発明において、
ドレイン領域と電気的に連結されている画素電極をさら
に含む液晶表示装置を提供する。

【００１８】本願第６発明は、本願第１発明において、
ゲート絶縁膜は５００〜３，０００Åの厚さを有する液
晶表示装置を提供する。

【００１９】本願第７発明は、本願第１発明において、
ゲート絶縁膜はシリコンダイオキサイドまたはシリコン
ニトライドからなる液晶表示装置を提供する。

【００２０】本願第８発明は、ソース領域及びドレイン
領域、ソース領域及びドレイン領域間に位置したドーピ
ングされていない第１領域及びドレイン領域と隣接しド
ーピングされていない第２領域を含むシリコン層と、ゲ
ート電極と、シリコン層とゲート電極との間に挟められ
ているゲート絶縁層とを含む薄膜トランジスタと、シリ
コン層の第２領域と絶縁層とを媒介にして重畳している
保持電極とを含む液晶表示装置であって、薄膜トランジ
スタを導通させてゲート電極に開電圧を印加する段階
と、ソース領域に画像信号電圧を印加する段階と、画像
信号電圧の最大値に比べて薄膜トランジスタのしきい電
圧以上の電圧を保持電極に印加する段階とを含む液晶表
示装置を提供する。

【００２１】本願第９発明は、絶縁基板上にシリコン層
を形成する段階と、シリコン層を覆うゲート絶縁膜を形
成する段階と、シリコン層とそれぞれ重畳するゲート電
極及び保持電極をゲート絶縁膜上に形成する段階と、ゲ
ート電極及び保持電極をマスクにしてシリコン層をドー
ピングし、ソース領域及びドレイン領域を形成する段階
とを含む液晶表示装置の製造方法を提供する。

【００２２】このような液晶表示装置の製造方法は、デ
ータ配線用金属で保持電極用金属を形成した後、シリコ
ン層を保持電極用金属パターン上に直接に形成すること
により、シリコン層と金属を接触させるための接触口の
形成過程を省略可能にする。

【００２３】本願第１０発明は、本願第９発明におい
て、ゲート電極を覆う層間絶縁膜を形成する段階と、ソ
ース領域及びドレイン領域とそれぞれ連結されるソース
電極及びドレイン電極を形成する段階と、ソース電極及
びドレイン電極を覆う保護絶縁膜を形成する段階と、ド
レイン電極と連結される画素電極を形成する段階とをさ
らに含む液晶表示装置の製造方法を提供する。

【００２４】本願第１１発明は、本願第９発明におい
て、シリコン層を熱処理またはレーザアニーリングする
段階をさらに含む液晶表示装置の製造方法を提供する。

【００２５】本願第１２発明は、本願第９発明におい
て、ゲート絶縁膜を５００〜３，０００Åの厚さで形成
する液晶表示装置の製造方法を提供する。

【００２６】本願第１３発明は、本願第９発明におい
て、シリコン層をポリシリコンで形成する液晶表示装置
の製造方法を提供する。

【００２７】本願第１４発明は、絶縁基板と、基板上に
形成されている第１金属パターンと、第１金属パターン
と同一層に形成されており、第１金属パターンと分離さ
れている保持電極用第２金属パターンと、第１及び第２
金属パターン上に形成されており、第１及び第２金属パ
ターンとそれぞれ接触しているソース領域及びドレイン
領域を含むシリコン層と、シリコン層上に形成されてい
るゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に形成されており、
ソース領域及びドレイン領域間に位置するゲート電極
と、ゲート絶縁膜上に形成されており、第２金属パター
ン上部に位置している保持電極とを含む薄膜トランジス
タ液晶表示装置を提供する。

【００２８】本願第１５発明は、本願第１４発明におい
て、ドレイン領域と連結されている画素電極をさらに含
む液晶表示装置を提供する。

【００２９】本願第１６発明は、本願第１５発明におい
て、画素電極は保持電極と絶縁して重畳している液晶表
示装置を提供する。

【００３０】本願第１７発明は、本願第１４発明におい
て、保持電極はゲート電極と同一物質で形成されている
液晶表示装置を提供する。

【００３１】本願第１８発明は、本願第１４発明におい
て、第２金属パターンと連結されている画素電極をさら
に含む液晶表示装置を提供する。

【００３２】本願第１９発明は、本願第１８発明におい
て、画素電極は保持電極と絶縁して重畳している液晶表
示装置を提供する。

【００３３】本願第２０発明は、本願第１８発明におい
て、保持電極はゲート電極と同一の物質で形成されてい
る液晶表示装置を提供する。

【００３４】本願第２１発明は、本願第１４発明におい
て、シリコン層はポリシリコンからなる液晶表示装置を
提供する。

【００３５】本願第２２発明は、絶縁基板上にソース電
極及び金属パターンを形成する段階と、ソース電極及び
金属パターン上にシリコン層を形成する段階と、シリコ
ン層を覆うゲート絶縁膜を形成する段階と、保持電極及
びシリコン層と重畳するゲート電極を含むゲートパター
ンをゲート絶縁膜上に形成する段階と、ゲートパターン
をマスクにしてシリコンをイオンドーピングし、ソース
領域及びドレイン領域を形成する段階とを含む液晶表示
装置の製造方法を提供する。

【００３６】前記第２３発明は、本願第２２発明におい
て、ゲートパターンを覆う保護膜を形成する段階と、ド
レイン領域と連結される透明電極を形成する段階とをさ
らに含む液晶表示装置の製造方法を提供する。

【００３７】本願第２４発明は、本願第２２発明におい
て、シリコン層を熱処理またはレーザアニーリングする
段階をさらに含む液晶表示装置の製造方法を提供する。

【００３８】本願第２５発明は、本願第２２発明におい
て、シリコン層をポリシリコンで形成する液晶表示装置
の製造方法を提供する。

【００３９】本願第２６発明は、絶縁基板と、基板上に
形成されており、ドーピングされたソース領域及びドレ
イン領域と前記ソース領域及びドレイン領域間のチャン
ネル領域とを含むシリコン層と、シリコン層を覆うゲー
ト絶縁膜と、ゲート絶縁膜上部に形成されているゲート
電極及び保持電極と、ゲート電極及び保持電極上に形成
されており、保持容量電極上部に位置する他の部分より
も厚さが薄い第１部分を有する層間絶縁膜と、ドレイン
領域と電気的に連結されており、保持電極上部の層間絶
縁膜上に形成されている画素電極とを含む液晶表示装置
を提供する。

【００４０】保持電極の上部には保護絶縁膜及び、また
は一定の厚さの層間絶縁膜が除去されていて、保持蓄電
器の誘電体の厚さを薄くすることができる。すなわち、
保持容量を増加することができる構造である。

【００４１】本願第２７発明は、本願第２６発明におい
て、層間絶縁膜上に形成されているソース電極及びドレ
イン電極をさらに含み、層間絶縁膜及びゲート絶縁膜に
は、ソース領域及びドレイン領域をそれぞれ露出する第
１及び第２接触口が形成されており、ソース電極及びド
レイン電極は第１及び第２接触口を通じてソース領域及
びドレイン領域とそれぞれ連結されている液晶表示装置
を提供する。

【００４２】本願第２８発明は、本願第２７発明におい
て、ソース電極及びドレイン電極を覆っている保護絶縁
膜をさらに含み、保護絶縁膜はドレイン電極を露出する
第３接触口及び層間絶縁膜部を露出する経由口を有して
おり、第３接触口を通じて画素電極がドレイン電極と連
結されている液晶表示装置を提供する。

【００４３】本願第２９発明は、本願第２６発明におい
て、層間絶縁膜の薄い部分は５００〜３，０００Åの厚
さを有する液晶表示装置を提供する。

【００４４】本願第３０発明は、本願第２６発明におい
て、シリコン層はポリシリコンからなる液晶表示装置を
提供する。

【００４５】本願第３１発明は、絶縁基板と、基板上に
形成されており、ドーピングされたソース領域及びドレ
イン領域とソース領域及びドレイン領域間のチャンネル
領域とを含むシリコン層と、シリコン層を覆うゲート絶
縁膜と、ゲート絶縁膜上に形成されており、チャンネル
領域上に位置するゲート電極と、ゲート絶縁膜上に形成
されている保持電極と、ゲート電極及び保持電極上に形
成されており、下部の第１絶縁膜と上部の第２絶縁膜と
を含む層間絶縁膜と、ドレイン領域と電気的に連結され
ており、保持電極上部の層間絶縁膜上に形成されている
画素電極とを含み、保持電極上部の層間絶縁膜は第１絶
縁膜のみを含む液晶表示装置を提供する。

【００４６】本願第３２発明は、本願第３１発明におい
て、第１絶縁膜はゲート電極及び保持電極上部にのみ形
成されている液晶表示装置を提供する。

【００４７】本願第３３発明は、本願第３１発明におい
て、層間絶縁膜上に形成されているソース電極及びドレ
イン電極をさらに含み、層間絶縁膜及びゲート絶縁膜に
はソース領域及びドレイン領域をそれぞれ露出する第１
及び第２接触口が形成されており、ソース電極及びドレ
イン電極は第１及び第２接触口を通じてソース領域及び
ドレイン領域とそれぞれ連結されている液晶表示装置を
提供する。

【００４８】本願第３４発明は、本願第３１発明におい
て、ソース電極及びドレイン電極を覆っている保護絶縁
膜をさらに含み、保護絶縁膜はドレイン電極を露出する
第３接触口及び層間絶縁膜の第１絶縁膜を露出する経由
口を有しており、第３接触口を通じて画素電極が前記ド
レイン電極と連結されている液晶表示装置を提供する。

【００４９】本願第３５発明は、本願第３１発明におい
て、第１絶縁膜は５００〜３，０００Åの厚さを有する
液晶表示装置を提供する。

【００５０】本願第３６発明は、絶縁基板上にシリコン
層を形成する段階と、シリコン層を覆うゲート絶縁膜を
形成する段階と、ゲート電極及び保持電極をゲート絶縁
膜上に形成する段階と、ゲート電極と保持電極上に層間
絶縁膜を積層する段階と、保持電極上部の層間絶縁膜を
エッチングして他の部分よりも薄く形成する段階と、層
間絶縁膜上に画素電極を形成する段階とを含む液晶表示
装置の製造方法を提供する。

【００５１】本願第３７発明は、本願第３６発明におい
て、層間絶縁膜の厚さが５００〜３，０００Åとなるよ
うにエッチングする液晶表示装置の製造方法を提供す
る。

【００５２】本願第３８発明は、本願第３６発明におい
て、ゲート電極をマスクにしてシリコン層をイオンドー
ピングし、ソース領域及びドレイン領域を形成する段階
をさらに含む液晶表示装置の製造方法を提供する。

【００５３】本願第３９発明は、本願第３６発明におい
て、層間絶縁膜をエッチング比が異なる二つの膜からな
る二重膜で形成する液晶表示装置の製造方法を提供す
る。

【００５４】層間絶縁膜として誘電体、すなわち、保持
電極上部の層間絶縁膜の厚さを均一に維持するのに有利
な二重膜または多重膜構造を選択することも可能であ
る。この場合、最上層膜を保護絶縁膜とエッチング比が
類似する物質で形成し、その下層部は上層膜よりエッチ
ング比の小さい物質で形成することにより、保持電極上
部の保護絶縁膜を除去するとき、上層膜のみを除去する
ことで他の膜はそのまま残し得る。

【００５５】本願第４０発明は、本願第３９発明におい
て、二重膜は上部膜と下部膜とからなり、上部膜は保護
絶縁膜のエッチング比と同一の物質で形成する液晶表示
装置の製造方法を提供する。

【００５６】本願第４１発明は、本願第４０発明におい
て、層間絶縁膜をエッチングする段階において、保持電
極の上部に位置する上部膜を除去する液晶表示装置の製
造方法を提供する。

【００５７】本願第４２発明は、本願第４０発明におい
て、下部膜は５００〜３，０００Åの厚さで形成する液
晶表示装置の製造方法を提供する。

【００５８】本願第４３発明は、絶縁基板上にシリコン
層を形成する段階と、シリコン層を覆うゲート絶縁膜を
形成する段階と、ゲート絶縁膜上にゲート電極及び保持
電極を形成する段階と、ゲート電極及び保持電極上に層
間絶縁膜を形成する段階と、層間絶縁膜上に保護絶縁膜
を蒸着する段階と、保護絶縁膜をエッチングして保持電
極上部の層間絶縁膜を露出する段階と、保護絶縁膜及び
層間絶縁膜上に画素電極を形成する段階とを含む液晶表
示装置の製造方法を提供する。

【００５９】本願第４４発明は、本願第４３発明におい
て、保護絶縁膜を除去した後、露出された保持電極上の
層間絶縁膜の一部をエッチングして他の層間絶縁膜の他
の部分より薄く形成する段階をさらに含む液晶表示装置
の製造方法を提供する。

【００６０】本願第４５発明は、本願第４３発明におい
て、層間絶縁膜の厚さが５００〜３，０００Åとなるよ
うにエッチングする液晶表示装置の製造方法を提供す
る。

【００６１】本願第４６発明は、本願第４３発明におい
て、層間絶縁膜はエッチング比が異なる上部第１絶縁膜
と下部第２絶縁膜とからなる二重膜で形成する液晶表示
装置の製造方法を提供する。

【００６２】本願第４７発明は、本願第４６発明におい
て、第１絶縁膜は保護絶縁膜とエッチング比が同一の物
質で形成する液晶表示装置の製造方法を提供する。

【００６３】本願第４８発明は、本願第４３発明におい
て、ゲート電極をマスクにしてシリコン層をイオンドー
ピングしてソース領域及びドレイン領域を形成する段階
をさらに含む液晶表示装置の製造方法を提供する。

【００６４】本願第４９発明は、絶縁基板上にシリコン
層を形成する段階と、シリコン層を覆うゲート絶縁膜を
形成する段階と、第１金属膜及び第１層間絶縁膜をゲー
ト絶縁膜上に連続的に蒸着する段階と、第１層間絶縁膜
をパターニングする段階と、第１層間絶縁膜をマスクに
して第１金属膜をパターニングし、ゲート電極及び保持
電極を形成する段階と、第２層間絶縁膜を形成する段階
と、画素電極を形成する段階とを含む液晶表示装置の製
造方法を提供する。

【００６５】本願第５０発明は、本願第４９発明におい
て、第２層間絶縁膜上に保護絶縁膜を蒸着する段階と、
保護絶縁膜のうちに保持電極上に置かれた部分をエッチ
ングする段階とをさらに含み、画素電極は保護絶縁膜上
に位置する液晶表示装置の製造方法を提供する。

【００６６】本願第５１発明は、本願第４９発明におい
て、第２層間絶縁膜は、保護絶縁膜とエッチング比が同
一の物質で形成する液晶表示装置の製造方法を提供す
る。

【００６７】本願第５２発明は、本願第４９発明におい
て、第１層間絶縁膜は、第２層間絶縁膜よりエッチング
比が小さい物質で形成する液晶表示装置の製造方法を提
供する。

【００６８】本願第５３発明は、本願第５０発明におい
て、保護絶縁膜をエッチングする段階において、保持電
極上部に位置した第２層間絶縁膜をエッチングする液晶
表示装置の製造方法を提供する。

【００６９】本願第５４発明は、本願第４９発明におい
て、第１層間絶縁膜は５００〜３，０００Åの厚さに形
成する液晶表示装置の製造方法を提供する。

【００７０】本願第５５発明は、本願第４９発明におい
て、ゲート電極をマスクにしてシリコン層をイオンドー
ピングし、ソース領域及びドレイン領域を形成する段階
をさらに含む液晶表示装置の製造方法を提供する。

【００７１】本願第５６発明は、絶縁基板と、基板上に
形成されているシリコン層と、シリコン層を覆っている
ゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に形成されているゲー
ト電極と、ゲート絶縁膜上に形成されている保持電極と
を含み、シリコン層はドーピングされているソース領域
及びドレイン領域と、ソース領域およびドレイン領域間
に位置しドーピングされていないチャンネル領域と、ド
レイン領域と隣接し、かつチャンネル領域とは分離され
てドーピングされていない保持領域と、保持領域の周縁
に隣接してドレイン領域と連結されてドーピングされて
いる第１領域とを含んでおり、保持電極は前記保持領域
上に位置する液晶表示装置を提供する。

【００７２】本願第５７発明は、本願第５６発明におい
て、ドレイン領域に印加される電圧の最大値よりしきい
電圧以上の大きい電圧が保持領域に印加される液晶表示
装置を提供する。

【００７３】保持領域、保持電極およびその間に位置す
るゲート絶縁膜が保持蓄電器を形成し、保持領域はドー
ピングされてないため、そのままでは保持蓄電器として
の役割を果たすことができないが、画像電圧の最大値に
比べて薄膜トランジスタをオンにするためのしきい電圧
以上を保持電極に印加すると保持領域の表面に電荷蓄積
層が形成されるので、保持蓄電器として使用することが
できる。この時、周縁領域が電荷の移動経路の一部とな
ることにより、電荷蓄積層の抵抗が低くなる効果があ
る。

【００７４】本願第５８発明は、本願第５７発明におい
て、保持領域と隣接し、ドレイン領域及び第１領域と分
離されているドーピングされた第２領域をさらに含む液
晶表示装置を提供する。

【００７５】本願第５９発明は、本願第５８発明におい
て、ドレイン領域と電気的に連結されている画素電極を
さらに含む液晶表示装置を提供する。

【００７６】本願第６０発明は、本願第５９発明におい
て、画素電極は、第１領域と複数の位置で連結されてい
る液晶表示装置を提供する。

【００７７】本願第６１発明は、本願第５９発明におい
て、保持電極を覆っている絶縁層をさらに含み、画素電
極は絶縁層を媒介にして保持電極と重畳している液晶表
示装置を提供する。

【００７８】本願第６２発明は、本願第５９発明におい
て、ゲート絶縁膜には第１領域を露出する複数の接触口
が形成されており、接触口を通じて画素電極が第１領域
と連結されている液晶表示装置を提供する。

【００７９】本願第６３発明は、本願第５９発明におい
て、画素電極は第２領域と連結されている液晶表示装置
を提供する。

【００８０】本願第６４発明は、本願第５９発明におい
て、保持電極と画素電極との間に形成されている絶縁層
をさらに含み、ゲート絶縁膜には第２領域を露出する第
１接触口が形成されており、第１接触口を通じて画素電
極は第２領域と連結されている液晶表示装置を提供す
る。

【００８１】本願第６５発明は、本願第５９発明におい
て、ゲート絶縁膜には第１領域を露出する複数の第２接
触口が、第１方向に沿って複数の位置に形成されてお
り、第２接触口を通じて画素電極は第１領域と連結され
ている液晶表示装置を提供する。

【００８２】本願第６６発明は、本願第６３発明におい
て、ゲート絶縁膜には、第２領域を露出する複数の第３
接触口が形成されており、画素電極は第３接触口を通じ
て第２領域と連結されている液晶表示装置を提供する。

【００８３】本願第６７発明は、本願第５９発明におい
て、画素電極は保持電極と絶縁して重畳している液晶表
示装置を提供する。

【００８４】本願第６８発明は、本願第６４発明におい
て、保持電極を覆っている層間絶縁膜と、保持電極上の
層間絶縁膜上に形成されており、第１領域及び第２領域
とそれぞれ連結されている第１及び第２金属パターンと
をさらに含む液晶表示装置を提供する。

【００８５】本願第６９発明は、本願第６８発明におい
て、第１及び第２金属パターンは互いに連結されている
液晶表示装置を提供する。

【００８６】本願第７０発明は、ゲート絶縁膜には第１
領域及び第２領域を露出する複数の接触口が形成されて
おり、接触口を通じて第１及び第２金属パターンと第１
及び第２領域とが連結される液晶表示装置を提供する。

【００８７】本願第７１発明は、本願第６８発明におい
て、第１及び第２金属パターン上に保護膜がさらに形成
されており、画素電極は保持電極と重畳するように保護
膜上に形成されている液晶表示装置を提供する。

【００８８】本願第７２発明は、絶縁基板と、基板上に
形成されており、ドーピングされたソース領域及びドレ
イン領域とソース領域及びドレイン領域間のドーピング
されていないチャンネル領域とを含むシリコン層と、シ
リコン層を覆っているゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上
に形成されており、チャンネル領域上に位置するゲート
電極と、ゲート絶縁膜上に形成されている第１保持電極
と、ゲート電極上に形成されている第１層間絶縁膜と、
第１層間絶縁膜上に形成されている第２保持電極と、ド
レイン領域と電気的に連結されており、第２保持電極と
接触している画素電極とを含む液晶表示装置を提供す
る。

【００８９】本願第７３発明は、本願第７２発明におい
て、第２保持電極及び第１層間絶縁膜は、第１保持電極
と同一の様子に形成されている液晶表示装置を提供す
る。

【００９０】本願第７４発明は、本願第７２発明におい
て、ゲート電極及び第２電極が形成されているゲート絶
縁膜上部に第２層間絶縁膜をさらに含み、２層間絶縁膜
及び前記ゲート絶縁膜には前記ソース領域及びドレイン
領域をそれぞれ露出する第１及び第２接触口が形成され
ており、第１及び第２接触口を通じてソース領域及びド
レイン領域とそれぞれ連結されるソース電極及びドレイ
ン電極をさらに含む液晶表示装置を提供する。

【００９１】本願第７５発明は、本願第７４発明におい
て、ソース電極及びドレイン電極を覆っている保護絶縁
膜をさらに含み、保護絶縁膜及び第２層間絶縁膜は、ド
レイン電極を露出する第３接触口及び第２保持電極を露
出する経由口を有しており、画素電極が、第３接触口を
通じてドレイン電極と連結されており、経由口を通じて
第２保持電極と接触している液晶表示装置を提供する。

【００９２】本願第７６発明は、本願第７５発明におい
て、第２保持電極は二重膜または多重膜に形成されてお
り、二重膜または多重膜の最上層は層間絶縁膜及び保護
絶縁膜よりエッチング比が小さい物質で形成されている
液晶表示装置を提供する。

【００９３】本願第７７発明は、本願第７６発明におい
て、最上層はモリブデン、クロムまたはネオジムで形成
されている液晶表示装置を提供する。

【００９４】本願第７８発明は、本願第７５発明におい
て、ソース電極及びドレイン電極はチタニウムまたは窒
化チタニウムで形成されている液晶表示装置を提供す
る。

【００９５】本願第７９発明は、本願第７２発明におい
て、第１層間絶縁膜は５００〜２，５００Åの厚さを有
する液晶表示装置を提供する。

【００９６】本願第８０発明は、本願第７２発明におい
て、第１層間絶縁膜は、酸化シリコン膜／窒化シリコン
膜からなる二重膜である液晶表示装置を提供する。

【００９７】本願第８１発明は、本願第７２発明におい
て、第１層間絶縁膜は、酸化シリコン膜／窒化シリコン
膜／酸化シリコン膜からなる三重膜である液晶表示装置
を提供する。

【００９８】本願第８２発明は、本願第７２発明におい
て、ゲート電極及び第１保持電極は、アルミニウム膜で
ある下部層とチタニウム膜である上部層の二重層からな
る液晶表示装置を提供する。

【００９９】本願第８３発明は、絶縁基板上にシリコン
層を形成する段階と、シリコン層を覆うゲート絶縁膜を
形成する段階と、ゲート配線用第１金属膜、保持蓄電器
用第１層間絶縁膜及び保持蓄電器用第２金属膜を連続的
に蒸着する段階と、第１金属膜及び第１層間絶縁膜及び
第２金属膜を同時にパターニングし、第１電極及び第１
電極上に形成されている第１層間絶縁膜パターン及び第
１層間絶縁膜パターン上に第２電極を含む保持蓄電器と
ゲート電極とを形成する段階と、ゲート電極をマスクに
してシリコン層にイオンを注入し、ドーピングされたソ
ース領域及びドレイン領域を形成する段階と、保持蓄電
器及びドレイン領域と電気的に連結される画素電極を形
成する段階とを含む液晶表示装置の製造方法を提供す
る。

【０１００】本願第８４発明は、本願第８３発明におい
て、ゲート電極及び保持蓄電器上に第２層間絶縁膜を蒸
着する段階と、第２層間絶縁膜の一部をエッチングして
ソース領域及びドレイン領域を露出する接触口を形成す
る段階と、接触口を通じてソース領域及びドレイン領域
と連結されるソース電極及びドレイン電極を形成する段
階と、ソース電極及びドレイン電極上に保護絶縁膜を積
層する段階と、ドレイン電極が露出するように保護絶縁
膜をエッチングする段階とをさらに含む液晶表示装置の
製造方法を提供する。

【０１０１】本願第８５発明は、本願第８４発明におい
て、層間絶縁膜は保護絶縁膜とエッチング比が同一の物
質で形成する液晶表示装置の製造方法を提供する。

【０１０２】層間絶縁膜及び保護絶縁膜はエッチング比
が同じ物質で積層することにより、エッチング過程で層
間絶縁膜及び保護絶縁膜が保持蓄電器用金属膜を露出す
るように同時に除去するのが好ましい。ここで、保持蓄
電器用金属膜はエッチングが進行するうちにエッチスト
ッパの役割を果たす。

【０１０３】本願第８６発明は、本願第８４発明におい
て、保護絶縁膜をエッチングする段階において、第２電
極上部に位置した第２層間絶縁膜をエッチングする液晶
表示装置の製造方法を提供する。

【０１０４】本願第８７発明は、本願第８４発明におい
て、第２金属膜を多重膜で形成し、多重膜の最上層を保
護絶縁膜及び層間絶縁膜よりエッチング比が小さい物質
で形成する液晶表示装置の製造方法を提供する。

【０１０５】本願第８８発明は、本願第８７発明におい
て、第２金属膜の最上層を、モリブデン、クロムまたは
ネオジムで形成する液晶表示装置の製造方法を提供す
る。

【０１０６】本願第８９発明は、本願第８３発明におい
て、第１層間絶縁膜を、二酸化シリコン膜／窒化シリコ
ン膜の二重膜で形成する液晶表示装置の製造方法を提供
する。

【０１０７】本願第９０発明は、本願第８９発明におい
て、第１層間絶縁膜を５００〜２，５００Åの厚さで形
成する液晶表示装置の製造方法を提供する。

【０１０８】本願第９１発明は、本願第８３発明におい
て、第１層間絶縁膜を、二酸化シリコン膜／窒化シリコ
ン膜／二酸化シリコン膜の三重膜で形成する液晶表示装
置の製造方法を提供する。

【０１０９】本願第９２発明は、本願第９１発明におい
て、第１層間絶縁膜を、５００〜２，５００Åの厚さで
形成する液晶表示装置の製造方法を提供する。

【０１１０】本願第９３発明は、本願第８３発明におい
て、第１金属膜をアルミニウム膜／チタニウム膜の二重
膜で形成する液晶表示装置の製造方法を提供する。

【０１１１】本願第９４発明は、本願第８４発明におい
て、ソース領域及びドレイン領域を露出する接触口を形
成する段階は、保護絶縁膜をエッチングしてソース領域
及びドレイン領域及びゲート電極上部にそれぞれ第１、
第２及び第３開口部を形成する段階と、ゲート電極上部
の第２金属膜をエッチングして第３開口部を含む第４開
口部を形成する段階と、ソース領域及びドレイン領域上
部のゲート絶縁膜及びゲート電極上部の第１層間絶縁膜
をエッチングし、第１及び第２開口部下部と第４開口部
下部にそれぞれ接触口を形成する段階とを含む液晶表示
装置の製造方法を提供する。

【０１１２】本願第９５発明は、本願第８４発明におい
て、ソース電極及びドレイン電極はチタニウムまたは窒
化チタニウムで形成する液晶表示装置の製造方法を提供
する。

【０１１３】このように、下部及び上部保持蓄電器用電
極とその間に置かれた薄い厚さの保持蓄電器用絶縁膜で
保持蓄電器が形成されるので、大きい保持容量を確保す
ることができ、絶縁膜はそれぞれの画素毎に均一の厚さ
に維持されるので、画素間の保持容量の偏差を減らすこ
とができる。また、従来の保持電極を形成するためにシ
リコン層をドーピングする必要がないので、工程が単純
となる。

【０１１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面に基づいて詳細に説明する。

【０１１５】第１実施例を通じて、保持容量電極下部に
置かれたシリコン層をドーピングしないまま保持蓄電器
の役割を果たすようにする液晶表示装置構造及び駆動方
法について説明する。

【０１１６】図２は本発明の第１実施例による液晶表示
装置を薄膜トランジスタ及び保持線を中心にして示した
配置図であり、図３は図２のIII−III′線による断面図
である。

【０１１７】図２乃至図３に示したように、透明な絶縁
基板１００上に多結晶シリコン層２００が形成されてお
り、多結晶シリコン層２００が形成されている基板１０
０上にはシリコンダイオキサイド（ＳｉＯ２）やシリコ
ンニトライド（ＳｉＮｘ）からなるゲート絶縁膜３００
が５００〜３，０００Åの厚さで形成されている。

【０１１８】ゲート絶縁膜３００上にはシリコン層２０
０と交差するようにアルミニウム、クロム、モリブデン
−タングステンの単一膜または二重膜で作られたゲート
線４００が横方向に形成されている。ゲート絶縁膜３０
０のシリコン層２００と重畳する部分は、ゲート電極４
１０となる。また、保持電極線４３０は、ゲート線４０
０と平行に同一層に同一物質で形成されている。保持電
極線４３０のうち、シリコン層２００の一部を横切り、
シリコン層２００と重畳する部分が、保持電極４２０と
なる。

【０１１９】この時、シリコン層２００のうち、ゲート
電極４１０下部に置かれた部分はドーピングされておら
ず、その両側はそれぞれｎ形の不純物でドーピングされ
ていて、それぞれチャンネル領域２２０とソース領域２
１０及びドレイン領域２３０となる。また、ドレイン領
域２３０と隣接しており、保持電極４２０下部に位置す
る部分は、ドーピングされておらず、この部分を保持領
域２４０とする。

【０１２０】ゲート線４００及び保持電極線４３０など
のゲート配線上部には、シリコンダイオキサイド、シリ
コンニトライドなどの物質からなる層間絶縁膜５００
が、約３，０００〜１０，０００Åの厚さで形成されて
いる。ゲート絶縁膜３００と層間絶縁膜５００とは、ソ
ース領域及びドレイン領域２１０、２３０を露出する接
触口Ｃ１、Ｃ２を有している。

【０１２１】層間絶縁膜５００上には、データ線６００
が、クロムまたはモリブデンなどの物質を用いて縦方向
に形成されている。データ線６００から延びてシリコン
層２００の一部、すなわち、ソース領域２１０と重畳す
る部分が、ソース電極６１０となる。ゲート線４００を
中心にして反対側でシリコン層２００の一部、すなわち
ドレイン領域２３０と重畳する部分が、ドレイン電極６
２０となる。ソース電極６１０及びドレイン電極６２０
は、層間絶縁膜５００に形成されている接触口Ｃ１、Ｃ
２を通じて、それぞれソース領域２１０及びドレイン領
域２３０と連結されている。

【０１２２】データ線６００、ソース電極６１０、ドレ
イン電極６２０を含むデータ配線上を、シリコンオキサ
イド、シリコンニトライドからなる保護絶縁膜７００
が、３，０００〜１０，０００Å程度の厚さで覆ってい
る。データ線６００とゲート線４００とが交差する部分
の内側には、ＩＴＯ（indium-tin-oxide）透明画素電極
８００が形成されている。画素電極８００は、保護絶縁
膜７００に形成されている経由口Ｃ３を通じてドレイン
電極６２０と連結されており、保持電極線４３０と重畳
している。

【０１２３】このように、保持領域２４０、保持電極４
２０及びその間に位置したゲート絶縁膜３００を含む保
持蓄電器構造で、保持領域２４０はドーピングされてい
ないので、保持蓄電器としての役割を十分に果たすため
には、次のように液晶表示装置を駆動しなければならな
い。

【０１２４】図４は、第１実施例による液晶表示装置の
保持電極に加わった電圧Ｖが、画像信号電圧に比べ、薄
膜トランジスタのしきい電圧Ｖｔｈ以上に加わった時の
状態を示した断面図である。

【０１２５】ゲート電極４１０に開電圧が印加されると
ソース領域２１０とドレイン領域２３０との間に電子が
移動できるチャンネルが生じ、このチャンネルを通じて
画像信号電圧が画素電極８００に印加される。また、保
持電極４２０には一定の大きさの直流または交流電圧Ｖ
が印加される。

【０１２６】保持電極４２０に印加される電圧Ｖが画像
信号電圧の最高値に比べて薄膜トランジスタのしきい電
圧Ｖｔｈ以上の値を有する場合、シリコン層のドレイン
領域２３０と隣接しているドーピングされていない保持
領域２４０の上層部に電荷蓄積層２４１が形成される。
この電荷蓄積層２４１は、電極の役割を果たすようにな
る。このように形成された蓄積層２４１は大きい抵抗値
を有するが、導電体としての役割を果たすため、保持電
極の役割を果たすことができる。

【０１２７】このように、ドーピングされていない保持
領域２４０を保持蓄電器の一つの電極として使用し得る
ため、このような構造の液晶表示装置の製造に際してド
ーピング工程の回数を１回減らすことができる。

【０１２８】以下、第１実施例による液晶表示装置の製
造方法について図２及び図５乃至図１４を参照して説明
する。

【０１２９】まず、図５に示すように、絶縁基板１００
上に多結晶シリコン層２００を形成する。この時、シリ
コン層２００の結晶性を増大するために熱処理やレーザ
アニーリングを実施することも可能である（図５）。

【０１３０】次いで、図６に示すように、シリコンダイ
オキサイドやシリコンニトライドを５００〜３，０００
Åの厚さに蒸着し、ゲート絶縁膜３００を形成する。

【０１３１】図７に示すように、ゲート配線用伝導性物
質を蒸着した後パターニングしてゲート線４００、４１
０及び保持電極線４２０、４３０を含むゲート配線を形
成する。前述の通り、ゲート線４００の一部であるゲー
ト電極４１０と保持電極線４３０の一部である保持電極
４２０は、シリコン層２００の上部に位置する。

【０１３２】図８に示すように、配線４００、４１０、
４２０、４３０をマスクにしてシリコン層２００にイオ
ンを注入拡散させることにより、ソース２１０及びドレ
イン領域２３０を形成する。この時、ゲート電極４１０
及び保持電極４２０の下部はドーピングされていないた
め、それぞれチャンネル領域２２０と保持領域２４０を
なし、保持領域２４０はドレイン領域２３０と隣接す
る。

【０１３３】次いで、図９に示すように、層間絶縁膜５
００を形成することによってゲート電極４１０と、後で
形成するソース電極及びドレイン電極間を絶縁する。

【０１３４】その後、図１０に示すように、シリコン層
２００のソース領域及びドレイン領域２１０、２３０上
部のゲート絶縁膜３００と層間絶縁膜５００とを除去す
ることにより、接触口Ｃ１、Ｃ２を形成する。

【０１３５】図１１に示すように、アルミニウム、クロ
ム、モリブデンまたはモリブデン−タングステンのよう
なデータ配線用金属を蒸着してパターニングし、データ
線６００、ソース電極６１０及びドレイン電極６２０を
形成する。この過程でソース電極６１０及びドレイン電
極６２０が、接触口Ｃ１、Ｃ２を通じてソース領域２１
０及びドレイン領域２３０と連結される。

【０１３６】図１２に示すように、上部に保護絶縁膜７
００を塗布した後、ドレイン電極６２０上部をエッチン
グして、図３に示す経由口Ｃ３を形成する。

【０１３７】最後に、図１４に示すように、ＩＴＯのよ
うな透明導電物質を蒸着してパターニングすることで保
持電極４２０上部に画素電極８００を形成する。この段
階で画素電極８００が経由口Ｃ３を通じてドレイン電極
６２０と連結される。

【０１３８】前述したように、保持電極４２０に印加さ
れる電圧を調節することにより、保持領域２４０を保持
蓄電器の一つの電極に利用することができるため、保持
領域２４０をイオンドーピングする必要がない。

【０１３９】以下、本発明の第２実施例による液晶表示
装置について説明する。

【０１４０】第２実施例においては、シリコン層を保持
蓄電器の一つの電極として使用せず、保持電極用金属パ
ターンを別途設ける構造である。データ配線用金属と保
持電極用金属パターンとは、最下層に形成されている。

【０１４１】図１５は第２実施例による液晶表示装置の
配置図であり、図１６は図１５のVII−VII′線による断
面図であり、図１７は図１５のVIII−VIII′線による断
面図である。図１５、図１６及び図１７に示したよう
に、絶縁基板１００上に縦方向にデータ線６００が形成
されている。データ線６００の一部は、延長されてソー
ス電極６１１をなす。保持電極用金属パターン６２１
は、データ線６００と平行に、同一物質で同一層に形成
されている。ソース電極６１１から保持電極用金属パタ
ーン６２１に至る部分までにシリコン層２００が形成さ
れ、ソース電極６１１及び保持電極用金属パターン６２
１と連結されている。ドーピングシリコン層２００の上
にはシリコンダイオキサイド及び／またはシリコンニト
ライドの物質を用い、ゲート絶縁膜３００が５００〜
３，０００Åの厚さに形成されている。

【０１４２】ゲート絶縁膜３００上には、ゲート線４０
０が、ソース電極６１１と保持電極用金属パターン６２
１との間のシリコン層２２０と一部重畳するように、横
方向に形成されている。前記重畳する部分のゲート線４
００は、ゲート電極４１０の役割を果たす。シリコン層
のうちでゲート電極４１０下部の領域２２０は、ドーピ
ングされておらず、チャンネルが形成される。このチャ
ンネル領域２２０を中心として両側にはドーピングされ
ている二つの領域２１０、２３０がある。ソース電極６
１１上に位置したドーピングされた部分をソース領域２
１０、保持電極用金属パターン６２１上に位置したドー
ピングされた部分をドレイン領域２３０とする。

【０１４３】ゲート絶縁膜３００上には、保持電極線４
３０がゲート線４００と平行に同一物質で形成されてい
る。保持電極線４３０のうちの一部はゲ、ート絶縁膜３
００を間において保持電極用金属パターン６２１と重畳
し、保持蓄電器を形成する。

【０１４４】その上には保護絶縁膜７００が、シリコン
ダイオキサイドやシリコンニトライドなどの物質を用い
て３，０００〜１０，０００Åの厚さに形成されてい
る。保護絶縁膜７００上には、ＩＴＯ画素電極８００
が、ゲート線４００とデータ線６００とで定義される画
素領域内に形成されている。この時、画素電極８００
は、保護絶縁膜７００及びゲート絶縁膜３００に形成さ
れている接触口Ｃ４を通じ、保持電極用金属パターン６
２１の端縁にわたっているドレイン領域２３０と直接に
接触している。

【０１４５】このように、ソース領域２１０がソース電
極６１１と直接に接触しており、ドレイン領域２３０は
画素電極８００と直接接触しているため、層間絶縁膜の
形成を要せず、従来のソース電極及びドレイン電極とソ
ース領域及びドレイン領域とを連結するための接触口の
形成も要しない。

【０１４６】データ線とゲート線との交差部の断面図で
ある図１７に示すように、データ配線６００とゲート配
線４００との間にゲート絶縁膜３００のみが存在する場
合、二つの配線６００、４００間に短絡が発生し得るの
で、その交差部にシリコンパターン２０１を置くと短絡
の発生を抑制することができる。

【０１４７】図１８及び図１９は、第３実施例に係る液
晶表示装置の平面図及び断面図を示している。本実施例
の液晶表示装置は、第２実施例と同様の構造を有する
が、画素電極がシリコン層ではない保持電極用金属パタ
ーンと直接に接触している点に差がある。

【０１４８】具体的には、第３実施例の液晶表示装置
は、第２実施例と同様に薄膜トランジスタ及び保持電極
構造を有する。但し、画素電極８００が、ドレイン領域
２３０と接触せず、保護絶縁膜７００及びゲート絶縁膜
３００に開いた接触口Ｃ５を通じて保持電極用金属パタ
ーン６２１と直接に接触する。

【０１４９】第２及び第３実施例においては、保持電極
用金属パターン６２１、ゲート絶縁膜３００及び保持電
極４２０からなる保持蓄電器と、保持電極４２０、保護
絶縁膜７００及び画素電極８００からなる保持蓄電器と
が形成され得る。従来に比べて保持蓄電器をなす誘電体
３００、７００の厚さが薄いため、十分な保持容量を形
成することができる。

【０１５０】以下、第２及び第３実施例による液晶表示
装置の製造方法について、図１５、図１６及び図２０乃
至図２７を参照して説明する。

【０１５１】図２０乃至図２７は、第２実施例による液
晶表示装置の製造方法を工程順序に従って示した断面図
である。まず、図２０に示すように、透明な絶縁基板１
００上にデータ配線用金属を蒸着した後パターニング
し、データ線６００、ソース電極６１１及び保持電極用
金属パターン６２１を形成する。

【０１５２】図２１に示すように、形成したパターンの
上に直接シリコン層２００を蒸着した後、ソース電極６
１１から保持電極用金属パターン６２１に至る部分にシ
リコン層２００が残るようにパターニングする。この
時、必要であればシリコン層２００の結晶層を増大する
ためにレーザアニーリングや熱処理を行うことも可能で
ある。また、データ線６００とゲート線４００及び保持
電極４２０間の短絡を防止するために、配線が互いに交
差する部分にもシリコンパターン２０１、２０２を残し
得る。

【０１５３】次いで、図２２に示すように、シリコンダ
イオキサイドやシリコンニトライドなどの物質でゲート
絶縁膜３００を形成し、その上にゲート配線用金属を蒸
着した後パターニングする。これにより図２３に示すよ
うに、ゲート線４００及びゲート電極４１０と保持電極
４２０とを形成する。

【０１５４】ゲート電極４１０をマスクにしてシリコン
層２００にイオンドーピングを行うことにより、図２４
に示すソース領域及びドレイン領域２１０、２３０を形
成する。このとき、ドーピングされた不純物を活性化す
るために、レーザアニーリングや熱処理を行うことも可
能である。

【０１５５】図２５に示すように、形成されたパターン
の上に保護絶縁膜７００を蒸着し、ドレイン領域２３０
または保持電極用金属パターン６２１上部のゲート絶縁
膜３００及び保護絶縁膜７００を除去して接触口Ｃ４、
Ｃ５を形成する。

【０１５６】その後、図２７に示すように、ＩＴＯ物質
を蒸着してパターニングし、画素電極８００を形成す
る。画素電極８００は接触口Ｃ４を通じてドレイン領域
２３０と直接に連結される。

【０１５７】また、画素電極８００を、接触口Ｃ５を通
じて保持電極用金属パターン６２１と直接に連結するこ
とも可能である。

【０１５８】このように、シリコン層をデータ金属配線
上に直接形成するため、従来の工程で必要とした接触口
のエッチング工程を要しない。また、層間絶縁膜の蒸着
工程及び保持電極を形成するためのイオンドーピング工
程も省略することができる。

【０１５９】以下、本発明の第４乃至第６実施例による
液晶表示装置について説明する。これらの実施例はシリ
コン層と保持電極とからなる保持蓄電器を利用せず、保
持電極と画素電極とからなる保持蓄電器を利用しつつ、
誘電体の厚さを減らした構造である。

【０１６０】図２８は第４乃至第６実施例に係る薄膜ト
ランジスタ及び保持蓄電器を示した配置図であり、図２
９乃至図３１はそれぞれ図２８のXIII−XIII′線による
第４乃至第６実施例による断面図である。

【０１６１】図２８及び図２９に示したように、透明な
絶縁基板１００上に部分的にドーピングされた多結晶シ
リコン層２００が形成されている。シリコン層２００の
上に、ゲート絶縁膜３００が、シリコンニトライドやシ
リコンダイオキサイドなどの物質で全面的に形成されて
いる。横方向にゲート線４００が形成されており、シリ
コン層２００と重畳するゲート線４００の部分がゲート
電極４１０の役割を果たす。ゲート電極４１０の下部に
位置したシリコン領域２２０はドーピングされておら
ず、この領域を中心として両側にそれぞれイオンドーピ
ングされたソース及びドレイン領域２１０、２３０が位
置する。

【０１６２】また、図２８に示すように、ゲート線４０
０と並んで保持電極線４３０が形成されており、この保
持電極線４３０の一部が保持電極４２０の役割を果す。

【０１６３】ゲート線４００や保持電極線４３０の上
を、シリコンダイオキサイドやシリコンニトライドなど
の物質からなる層間絶縁膜５００が３，０００〜１０，
０００Åの厚さで覆っている。ソース領域２１０及びド
レイン領域２３０上部のゲート絶縁膜３００及び層間絶
縁膜５００には、ソース領域２１０及びドレイン領域２
３０を露出する接触口Ｃ６、Ｃ７がそれぞれ形成されて
いる。層間絶縁膜５００の上には、データ線６００、ソ
ース電極６１０及びドレイン電極６２０が形成されてい
る。ソース電極６１０及びドレイン電極６２０は、接触
口Ｃ６、Ｃ７を通じ、ソース領域２１０及びドレイン領
域２３０と連結されている。

【０１６４】データ線６００、ソース電極６１０及びド
レイン電極６２０の上に、ドレイン電極６２０面を露出
する接触口Ｃ８を有する保護絶縁膜７００が形成されて
いる。保持電極４２０上部においては、保護絶縁膜７０
０の全部と一定の厚さの層間絶縁膜５００とが除去され
ている。

【０１６５】ＩＴＯ画素電極８００が、その上に形成さ
れており、接触口Ｃ８を通じてドレイン電極６２０と接
触している。

【０１６６】ここで、画素電極８００、保持電極４２０
及び二つの電極４２０、８００間に位置する層間絶縁膜
５００により保持蓄電器が構成されるが、二つの電極４
２０，８００の重畳部分においては保護絶縁膜７００が
除去されているばかりか層間絶縁膜５００も厚さが薄く
なって保持容量値が増加する。

【０１６７】しかし、このような構造で保持蓄電器の層
間絶縁膜５００部の厚さを一定にするのは難しい。

【０１６８】保持電極４２０上部の層間絶縁膜５００の
厚さを均一にするための構造について、図３０乃至図３
１の第５及び第６実施例を通じて説明する。

【０１６９】図３０に示したように、第５実施例は層間
絶縁膜５１０、５２０が二重になっていることを除いて
は第４実施例と同様の構造を有する。層間絶縁膜５１
０、５２０は、５００〜３，０００Åの厚さの下側の第
１層間絶縁膜５１０と、３，０００〜１０，０００Åの
厚さの上側の第２層間絶縁膜５２０とに分けられ、保持
電極４２０上部の第２層間絶縁膜５２０は除去されてい
る。

【０１７０】図３１に示したように、第６実施例におい
ては第５実施例と同様に二重の層間絶縁膜５１１、５２
０が形成されている。但し、第１層間絶縁膜５１１がゲ
ート電極４１０や保持電極４２０などのゲート配線上部
にのみ形成されている。第２層間絶縁膜５２０は、第５
実施例と同様に、保持電極４２０上部でのみ除去されて
いる。

【０１７１】第５及び第６実施例のような構造は、第４
実施例と同様に保持蓄電器をなす誘電体の厚さを薄くし
て保持容量を増加することができるばかりか、その厚さ
が第１層間絶縁膜の厚さで均一に維持され得る。

【０１７２】以下、前述の第４乃至第６実施例による液
晶表示装置の製造方法について説明する。

【０１７３】この製造方法においては保持蓄電器を作る
とき、ドーピングされたシリコンパターンを電極として
利用しないため、シリコンパターンのイオンドーピング
工程を省略できる。また、保持蓄電器の誘電体の厚さを
減らして保持容量を増加させるために、一定の厚さの層
間絶縁膜をエッチングする工程で、別途の追加工程なし
で進む。

【０１７４】図３２乃至図３９は第４実施例による製造
方法を工程順序に従って示した断面図である。

【０１７５】最初に、図３２に示すように、透明な絶縁
基板１００上にシリコン層２００を形成する。前述の実
施例と同様に、シリコンの結晶性を増大させる目的で熱
処理やレーザアニーリングを実施してもよい。シリコン
層２００の上にゲート絶縁膜３００を５００〜３，００
０Åの厚さで全面的に形成した後、ゲート配線用金属を
蒸着してパターニングし、ゲート線４００、ゲート電極
４１０及び保持電極４２０を含むゲートパターンを形成
する。

【０１７６】次いで、ゲートパターンをマスクにしてシ
リコン層２００にイオンドーピングを行い、図３３に示
すソース領域２１０及びドレイン領域２３０を形成す
る。図３４に示すように、ゲートパターン上に層間絶縁
膜５００を積層する。その後、図３５に示すように、ソ
ース領域２１０及びドレイン領域２３０上に位置したゲ
ート絶縁膜３００と層間絶縁膜５００とを除去し、それ
ぞれの接触口Ｃ６、Ｃ７を形成する。

【０１７７】層間絶縁膜５００上にデータ配線用金属を
蒸着してパターニングし、図３６に示すように、データ
線６００とその分枝であるソース電極６１０及びドレイ
ン電極６２０を形成する。ソース電極６１０及びドレイ
ン電極６２０は、接触口Ｃ６、Ｃ７を通じ、それぞれソ
ース領域２１０及びドレイン領域２３０と連結される。

【０１７８】図３７に示すように、パターニングしたデ
ータ配線用金属の上に保護絶縁膜７００を蒸着する。保
護絶縁膜７００は、層間絶縁膜５００とエッチング比が
同一の物質で形成される。

【０１７９】次に、図３８に示すように、保護絶縁膜７
００をエッチングし、ドレイン電極６２０及び保持電極
４２０上部の層間絶縁膜５００を露出し、露出した層間
絶縁膜５００の一部をエッチングする。この時、層間絶
縁膜５００の厚さが５００〜３，０００Å残るようにエ
ッチング時間を調節する。

【０１８０】そして、図３９に示すように、ＩＴＯ物質
を蒸着し、パターニングして画素電極８００を形成す
る。画素電極８００は、接触口Ｃ８を通じてドレイン電
極６２０と接触し、保持電極４２０と一部が重畳する。

【０１８１】このように、ドレイン電極６２０上部の保
護絶縁膜７００を除去する段階で、保持電極４２０上部
の層間絶縁膜５００の一部を除去することにより、その
厚さを薄くする。しかし、均一な厚さを有するように調
節するのが難しい。

【０１８２】図４０乃至図４５は、第５実施例に係る液
晶表示装置の製造方法を工程順序に従って示した断面図
である。第５実施例の液晶表示装置は、層間絶縁膜を二
重に形成し、それぞれの膜のエッチング比を異ならせる
ことを特徴とする。

【０１８３】図３２及び図３３のような工程により、シ
リコン層２００のソース領域２１０、ドレイン領域２３
０、ゲート絶縁膜３００、ゲート線４００、ゲート電極
４１０及び保持電極４２０などを形成する。その後、第
１層間絶縁膜５１０とその上に第２層間絶縁膜５２０
を、それぞれ５００〜３，０００Å、３，０００〜１
０，０００Åの厚さで次々に積層する。第１及び第２層
間絶縁膜５１０、５２０のエッチング選択比は大きくし
なければならず、第１層間絶縁膜５１０は第２層間絶縁
膜５２０に比べて小さいエッチング比を有する物質で形
成する。

【０１８４】次いで、図４１に示すように、ソース領域
２１０及びドレイン領域２３０上部のゲート絶縁膜３０
０と、第１及び第２層間絶縁膜５１０、５２０とを同時
にエッチングし、それぞれの接触口Ｃ６、Ｃ７を形成す
る。

【０１８５】図４２に示すように、形成した接触口の上
にデータ配線用金属を蒸着してパターニングし、接触口
Ｃ６、Ｃ７を通じてソース領域２１０及びドレイン領域
２３０とそれぞれ接触するソース電極６１０及びドレイ
ン電極６２０とデータ線６００とを形成する。

【０１８６】図４３に示すように、第２層間絶縁膜５２
０と同一のエッチング比を有する物質で保護絶縁膜７０
０を蒸着する。その後、図４４に示すように保護絶縁膜
７００をエッチングし、ドレイン電極６２０上部に接触
口Ｃ８を形成し、保持電極４２０上部の第２層間絶縁膜
５２０を露出する。次いで、露出した第２層間絶縁膜５
２０を除去して経由口Ｃ９を形成する。前述のように、
第１層間絶縁膜５１０は第２層間絶縁膜５２０よりエッ
チング比が小さく、第２層間絶縁膜５２０の保護絶縁膜
７００と同一のエッチング比を有するため、第２層間絶
縁膜５２０のみが除去される。

【０１８７】その後、図４５に示すように、ＩＴＯ物質
を蒸着してパターニングし、画素電極８００を形成す
る。画素電極８００は接触口Ｃ８を通じてドレイン電極
６２０と接触し、経由口Ｃ９を覆う。

【０１８８】以上では層間絶縁膜５１０、５２０をエッ
チング比が異なる二重膜で形成することにより、層間絶
縁膜の厚さが均一に残る。

【０１８９】図４６乃至図４９は、第６実施例に係る液
晶表示装置の製造方法を工程順序に従って示した断面図
である。第６実施例の液晶表示装置は、第５実施例と同
様に二重層間絶縁膜５１０、５２０をエッチング比を異
ならせて形成するが、下部層間絶縁膜をゲート配線のパ
ターン形成の際、同時にパターニングする点において差
を有する。

【０１９０】最初に、図４６に示すように、透明な絶縁
基板１００上にシリコン層２００を形成してゲート絶縁
膜３００を積層する。その後、ゲート配線用金属膜を積
層して第１層間絶縁膜５１１を５００〜３，０００Å程
度に積層した後、ゲートパターンと同時に第１層間絶縁
膜５１１をパターニングする。すなわち、ゲート線４０
０、ゲート電極４１０及び保持電極４２０を含むゲート
パターン上にのみ第１層間絶縁膜５１１が残るようにす
る。

【０１９１】図４７に示すように、ゲートパターン４０
０、４１０、４２０をマスクにしてシリコン層２００を
イオンドーピングすることでソース領域２１０及びドレ
イン領域２３０を形成する。次いで、図４８に示すよう
に、第１層間絶縁膜５１１よりエッチング比が大きく、
保護絶縁膜７００とはそのエッチング比が同一の物質で
第２層間絶縁膜５２０を蒸着する。

【０１９２】その後、第５実施例と同様な方法で、図４
９に示すデータ線６００、ソース電極及びドレイン電極
６１０、６２０、保護絶縁膜７００などを形成してエッ
チングする。エッチングの過程において、エッチング比
が小さい第１層間絶縁膜５１１は残るようになり、保持
電極４２０上部の保護絶縁膜７００と第２層間絶縁膜と
は除去される。

【０１９３】最後に、画素電極８００を形成して薄膜ト
ランジスタ及び保持蓄電器を完成する。

【０１９４】第５及び第６実施例においては、保持蓄電
器用層間絶縁膜５１０、５１１がエッチング時に過エッ
チング防止層として用いられる。層間絶縁膜５１０、５
１１を多重層に構成することも可能である。

【０１９５】以上で、本発明による液晶表示装置及びそ
の製造方法を独立配線方式を中心として説明したが、こ
のような実施例は前段ゲート方式にも適用し得る。前段
ゲート方式に適用する場合、前段ゲート線の一部が保持
電極の役割を果す。また、以上の実施例は非晶質シリコ
ンを半導体層とする場合においても適用し得る。

【０１９６】以下、本発明の第７実施例による構造につ
いて説明する。第７実施例においては保持容量電極下部
に置かれたシリコン層をドーピングしないまま保持蓄電
器の役割を果すようにする液晶表示装置の構造及び駆動
方法が提示される。

【０１９７】図５０は本発明の第７実施例による液晶表
示装置を示した配置図であり、図５１は図５０のXX−X
X′線による断面図であり、図５２は保持線とシリコン
層及びゲート電極を拡大して示した配置図である。

【０１９８】図５０乃至図５１に示したように、透明な
絶縁基板１００上には、多結晶シリコン層２００が横方
向に長く形成されている。多結晶シリコン層２００が形
成されている基板１００上には、二酸化シリコンや窒化
シリコンからなるゲート絶縁膜３００が、５００〜３，
０００Åの厚さで全面にわたって形成されている。

【０１９９】ゲート絶縁膜３００上にはゲート線４００
が横方向に形成されており、その一部が延長されて形成
されることでゲート電極４１０となり、ゲート電極４１
０はシリコン層２００の一部と重畳する。また保持線４
３０がゲート線４００と平行に同一層に同一物質で形成
されており、シリコン層２００と一部が重畳する。シリ
コン層２００と重畳する部分の保持線４３０が保持電極
４２０となる。

【０２００】図５２に示したように、シリコン層２００
は幅が狭い部分と幅が広い部分とに分けられ、ゲート電
極４１０は幅が狭い部分と重畳し、ゲート電極４１０を
中心としてその左側は幅が狭く右側は幅が広い。保持線
４３０は、シリコン層２００のうち、幅が広い部分と重
畳し、重畳部の長さＬの部分で上下に幅が拡張され、重
畳面積を大きくしている。本実施例で拡張部における保
持電極４２０の幅Ｗ１はシリコン層２００の幅Ｗ０より
大きく、その周縁がシリコン層２００の外側に位置する
構造になっている。拡張部の長さＬは幅Ｗ１より長い。

【０２０１】一方、シリコン層２００のうちでゲート電
極４１０及び保持電極４２０下部に置かれた部分はドー
ピングされていない。その残りの部分は、ｎ形の不純物
でドーピングされており、ドーピングされた部分はゲー
ト電極４１０及び保持電極４２０によって多数の領域に
分れる。ゲート電極４１０下部のドーピングされていな
い領域は、薄膜トランジスタのチャンネルが形成される
チャンネル領域２２０であり、保持電極４２０下部のド
ーピングされていない領域は、保持領域２４０である。
チャンネル領域２２０両側のドーピングされた領域は、
それぞれソース領域２１０及びドレイン領域２３０とな
り、ドレイン領域２３０は保持領域２４０と隣接する。
これらの領域以外にもシリコン層２００と保持電極４２
０の長さ及び幅の差のために、保持線４３０外側に露出
するシリコン層領域２５０、２６０が生じ、これらの領
域もドーピングされており、保持領域２４０に隣接して
ドレイン領域２３０とは分離されている。

【０２０２】ゲート線４００、ゲート電極４１０及び保
持線４３０などのゲート配線上部には、層間絶縁膜５０
０が形成されている。ゲート絶縁膜３００及び層間絶縁
膜５００は、ソース領域２１０及びドレイン領域２３０
を露出する接触口Ｃ１、Ｃ２を有している。

【０２０３】層間絶縁膜５００上にはデータ線６００が
縦方向に形成されてゲート線４００及び保持線４３０と
交差している。データ線６００の一部は接触口Ｃ１を通
じてソース領域２１０と連結される。ゲート電極４１０
を中心としてデータ線６００の反対側には、データ配線
用金属で形成されているドレイン電極６２０が、接触口
Ｃ２を通じてドレイン領域２３０と連結されている。

【０２０４】データ線６００が形成されている層間絶縁
膜５００は保護絶縁膜７００で覆われている。保護絶縁
膜７００には、ドレイン電極６２０を露出する経由口Ｃ
３が開いている。データ線６００とゲート線４００とが
交差して定義される画素領域ＰＸ内側の保護絶縁膜７０
０上にはＩＴＯ透明画素電極８００が形成されている。
画素電極８００は、経由口Ｃ３を通じてドレイン電極６
２０と連結されており、保持電極４２０と重畳してい
る。

【０２０５】一方、第７実施例とは異なり、ドレイン領
域２３０が画素電極８００と直接連結されることも可能
である。これについて図５３及び図５４を参照して説明
する。図５３は本発明の第８実施例による液晶表示装置
の配置図であり、図５４は図５３のXXII−XXII′線によ
る断面図であって、ドレイン電極のための金属パターン
が存在しない構造である。

【０２０６】図５３及び図５４に示したように、保護絶
縁膜７００、層間絶縁膜５００、ゲート絶縁膜３００に
ドレイン領域２３０を露出する接触口Ｃ１０が開いてい
る。画素電極８００が、接触口Ｃ１０を通じてドレイン
領域２３０と直接連結されている。この点を除き、第８
実施霊の液晶表示装置は第７実施例と同一の構造を有す
る。

【０２０７】前述のように、保持領域２４０、保持電極
４２０及びその間に位置したゲート絶縁膜３００が保持
蓄電器を形成する。ここで保持領域２４０は、ドーピン
グされていないため、その自体では導体としての役割を
果せない。保持蓄電器の一つの電極としての役割を果す
ようにするためには、次のように電圧を印加する。

【０２０８】図５５は、電圧印加時の保持蓄電器が形成
される原理を説明するための図面である。保持電極に加
わった電圧Ｖが画像信号電圧に比べて薄膜トランジスタ
のしきい電圧Ｖｔｈ以上に加わったときの状態を示した
断面図である。

【０２０９】ゲート電極４１０に開電圧が印加される
と、ソース領域２１０とドレイン領域２３０との間に位
置するチャンネル領域２２０に電子が移動できるチャン
ネルが生じる。このチャンネルを通じ、ソース領域２１
０からの画像信号電圧がデータ線６００及びドレイン領
域２３０を経て画素電極８００へ印加される。

【０２１０】この時、画像信号電圧の最高値に比べて薄
膜トランジスタのしきい電圧Ｖｔｈ以上の値を有する電
圧Ｖｓｔを保持電極４２０に印加すると、保持電極４２
０が通常の電界効果のトランジスタにおけるゲート電極
の役割を果し、ドレイン領域２３０と隣接しているドー
ピングされていない保持領域２４０の上層部に電荷蓄積
層２４１が形成される。このように形成された電荷蓄積
層２４１は導電層であるので、保持電極の役割が果せ
る。

【０２１１】保持電極４２０に印加される電圧波形の例
を図５６及び図５７に示した。図５６及び図５７は、共
通電圧、ゲート電圧、画像電圧、保持電圧の波形図であ
る。ゲート電圧Ｖｇ及び画像電圧Ｖｄｓは、それぞれ一
つのゲート線及びデータ線に印加される信号電圧であ
る。共通電圧Ｖｃｏｍは共通電極に印加される信号電圧
であり、保持電圧Ｖｓｔは保持線または保持電極に印加
される電圧である。

【０２１２】ゲート開信号はそれぞれのゲート線に順次
に印加され、いずれかのゲート線に開信号が印加される
時、そのゲート線と連結されている画素の画像信号がそ
れぞれのデータ線を通じて印加される。この画像信号は
開いた薄膜トランジスタを通じて該当画素の液晶蓄電器
に印加される。このような方法ですべての画素に画像信
号が印加されると、再度それぞれのゲート線に順次にゲ
ート開信号が印加され、前述の動作を繰返す。但し、こ
の時の画像信号は共通電圧に対して直前の画像信号とは
反対の極性、すなわち、反転された値を有する。

【０２１３】従って、図５６及び図５７で、一つのゲー
ト線に印加されるゲート電圧Ｖｇは、一定の周期でパル
ス状の開電圧が印加される形態の波形を示し、画像電圧
Ｖｄｓは一定の周期で共通電圧Ｖｃｏｍに対して反転さ
れる形態の波形を示す。

【０２１４】一方、共通電圧Ｖｃｏｍは図５６のように
一定の大きさを維持し続ける直流であるが、図５７のよ
うにゲート電圧Ｖｇの周期と同一の周期で、低い値と高
い値とを繰返す交流の形態を有し得、かかる共通電圧Ｖ
ｃｏｍの形態によって保持電圧Ｖｓｔの波形も変化させ
得る。すなわち、図５６のように共通電圧Ｖｃｏｍが直
流であれば保持電圧も直流とし、図５７のように共通電
圧Ｖｃｏｍが交流であれば保持電圧も交流とすることが
できる。後者の場合には共通電圧Ｖｃｏｍが高い値を有
すると保持電圧Ｖｓｔも高い値を、反対に共通電圧Ｖｃ
ｏｍが低い値を有すると保持電圧ｓｔも低い値を有する
ようにするのが好ましい。

【０２１５】図５６及び図５７に示したように、二つの
場合のいずれにおいても、保持電極４２０に印加される
保持電圧Ｖｓｔの最少値は、画像電圧Ｖｄｓの最大値よ
りしきい電圧Ｖｔｈ以上にならなければならない。

【０２１６】図５８は保持電圧Ｖｓｔの大きさによる保
持容量の変化を示したグラフであって、画像電圧Ｖｄｓ
をそれぞれ０、５、１０Ｖと異ならせて保持電圧Ｖｓｔ
を変化させた時の保持容量Ｃｓｔ値の変化を示してい
る。

【０２１７】画像電圧Ｖｄｓが０Ｖである場合、保持電
圧Ｖｓｔ値が薄膜トランジスタのしきい電圧Ｖｔｈであ
る約３．５Ｖ以上となると、約５７５ファラッドの保持
容量が生じ、これは一般に伝導性電極を使用した場合と
同一程度の保持容量値である。また、画像電圧Ｖｄｓが
それぞれ５Ｖ、１０Ｖである場合、保持電圧Ｖｓｔが画
像電圧より３．５Ｖだけさらに大きい８．５Ｖ、１３．
５Ｖ以上が印加される時に保持容量Ｃｓｔが生じる。し
かし、画像電圧Ｖｄｓが０Ｖである場合とは異なり、保
持容量Ｃｓｔが保持電圧Ｖｓｔの大きさによって異なる
ようになる。すなわち、図５８から、画像電圧Ｖｄｓよ
り３．５Ｖだけ大きい保持電圧Ｖｓｔが印加されると、
保持容量Ｃｓｔが急激に増加し始め、保持電圧Ｖｓｔが
大きくなることによって増加率が段々小さくなり、画像
電圧Ｖｄｓが０である時の保持容量値に近づいていくこ
とがわかる。

【０２１８】図５９は、画像電圧Ｖｄｓの最大値が１０
Ｖであり、薄膜トランジスタのしきい電圧が３．５Ｖで
ある場合、保持電圧Ｖｓｔがそれぞれ１０Ｖ、１４Ｖで
ある時の画素の充電特性を示すグラフであって、ゲート
開電圧が印加されると（Ｔ１）充電されて始めて最大値
に到達し、ゲート閉電圧が印加されると（Ｔ２）充電電
圧が瞬間的に少し減少する曲線を現し、この時の電圧降
下分を通常、キックバック電圧という。

【０２１９】保持電極４２０に印加される保持電圧Ｖｓ
ｔが１０Ｖである場合、１４Ｖである場合に比べて画素
に最大電圧１０Ｖが速く充電されるが、ゲート電圧Ｖｇ
がオフになると、１４Ｖである場合に下がる電圧降下幅
ΔＶ１より電圧降下幅ΔＶ２が大きい。

【０２２０】この結果から、画像電圧の最大値よりしき
い電圧以上に大きい保持電圧が印加される場合には、保
持容量が生じて充電時間が遅延し、キックバック電圧が
減少することがわかる。

【０２２１】このように、保持電極４２０に適切な電圧
を印加することにより、ドーピングされていない保持領
域２４０を保持蓄電器の一つの電極として使用すること
ができるので、保持領域２４０をドーピングするための
工程を別途に要しない。

【０２２２】以下、第７及び第８実施例による液晶表示
装置の製造方法について、図５０乃至図５４及び図６０
乃至図６９を参照して説明する。

【０２２３】まず、図６０に示すように、透明な絶縁基
板１００上に多結晶シリコン層２００を形成する。シリ
コン層２００の結晶性を増大させるために、熱処理やレ
ーザアニーリングを実施してもよい。

【０２２４】次いで、図６１に示すように、二酸化シリ
コンや窒化シリコンを５００〜３，０００Åの厚さで蒸
着し、ゲート絶縁膜３００を形成する。

【０２２５】図６２に示すように、ゲート絶縁膜３００
上にゲート配線用導電性物質を蒸着した後にパターニン
グし、ゲート線４００、４１０及び保持電極線４２０、
４３０を含むゲート配線を形成する。前述のようにゲー
ト線４００の分枝であるゲート電極４１０と保持電極線
４３０の一部である保持電極４２０は、シリコン層２０
０上部に位置する。

【０２２６】配線４００、４１０、４２０、４３０をマ
スクにしてシリコン層２００にイオンを注入拡散するこ
とにより、図６３に示すソース領域２１０及びドレイン
領域２３０を形成する。ゲート電極４１０及び保持電極
４２０の下部はドーピングされていないため、それぞれ
チャンネル領域２２０と保持領域２４０をなし、保持領
域２４０はドレイン領域２３０と隣接する。また、前述
のように、保持領域２４０と隣接し、ドレイン領域２３
０と隔離されたドーピング領域２５０、２６０も生じ
る。

【０２２７】図６４に示すように、ゲート配線上に層間
絶縁膜５００を形成することによりゲート線４００、ゲ
ート電極４１０及び保持線４３０と、後で形成するデー
タ線及びドレイン電極との間を絶縁させる。

【０２２８】その後、シリコン層２００のソース領域２
１０及びドレイン領域２３０上部のゲート絶縁膜３００
と層間絶縁膜５００とを除去することにより、図６５に
示す接触口Ｃ１、Ｃ２を形成する。但し、第８実施例の
構造においてはこの段階で接触口Ｃ２を形成しなくても
よい。

【０２２９】さらに、図６６に示すように、クロムやモ
リブデンなどのデータ配線用金属を蒸着してパターニン
グし、データ線６００及びドレイン電極６２０を形成す
る。この時、データ線６００の一部及びドレイン電極６
２０は接触口Ｃ１、Ｃ２を通じてソース領域２１０及び
ドレイン領域２３０とそれぞれ連結される。但し、第８
実施例の構造においてはドレイン電極６２０を形成しな
くてもよい。

【０２３０】図６７に示すように、データ配線の上部に
保護絶縁膜７００を塗布した後、図６８に示すようにド
レイン電極６２０上部をエッチングして経由口Ｃ３を形
成する。但し、第７実施例の構造においてはドレイン領
域２３０上部のゲート絶縁膜３００、層間絶縁膜５００
及び保護絶縁膜７００を除去して接触口Ｃ１０を形成す
る。

【０２３１】最後に、図６９に示すように、ＩＴＯなど
の透明導電物質を蒸着してパターニングし、保持電極４
２０上部に画素電極８００を形成する。この段階で画素
電極８００が経由口Ｃ３を通じてドレイン電極６２０と
連結される。但し、第８実施例の構造においては、画素
電極８００が接触口Ｃ１０を通じて直接にドレイン領域
２３０と連結される。

【０２３２】前述のように、保持電極４２０に印加され
る電圧を調節することにより保持領域２４０を保持蓄電
器の一つの電極として利用することができるため、保持
領域２４０をイオンドーピングする必要がなく、マスク
数を減少させることができる。

【０２３３】前記図５９から、薄膜トランジスタにゲー
ト開電圧が印加されても画素の電圧が瞬時に画像電圧に
到達するのではなく、一定の時間にわたって次第に画像
電圧値に到達することがわかっている。これは配線及び
蓄電器の抵抗及び静電容量のために発生する現象であ
る。このことから、液晶表示装置の等価回路図を図７０
に示す。但し、図７０において抵抗は保持蓄電器のみを
考慮したものであって、保持領域２４０の抵抗がＲｓｔ
１で示され、保持蓄電器ＳＴＧと直列に連結されてい
る。詳細に説明すれば、互いに絶縁して交差するゲート
線Ｇ及びデータ線Ｄにそれぞれゲートｇ及びソースｓが
連結された薄膜トランジスタＴＦＴのドレインｄに、液
晶蓄電器ＬＣと保持蓄電器ＳＴＧが並列に連結されてお
り、ドレインｄと保持蓄電器ＳＴＧとの間に抵抗Ｒｓｔ
１が連結されている構造である。

【０２３４】この時、保持領域２４０の抵抗値Ｒｓｔ１
は次のような要因によって決定される。

【０２３５】ドレイン領域２３０及び保持電極４２０に
電圧が印加されると、ドレイン領域２３０の電荷が保持
領域２４０に移動して電荷が蓄積される。この時、ドレ
イン領域２３０の電荷が保持領域２４０の右側端部まで
移動する経路の長さはＬとなり、抵抗Ｒｓｔ１はこの長
さに比例する。そこで、蓄電器の充電時間は抵抗に比べ
て電荷の移動距離を縮小することが好ましい。

【０２３６】従って、電荷が移動する経路を短くして保
持領域２４０の抵抗を減らすための実施例を提示する。

【０２３７】図７１は本発明の第９実施例に係る液晶表
示装置の配置図であって、シリコン層、保持電極線及び
ゲート電極のみを示したものであって、図５０または図
５３の構造に適用され得る。図７１に示したように、第
９実施例においては保持電極４２０の幅Ｗ３がシリコン
層２００の幅Ｗ２より狭く、保持電極４２０の周縁がシ
リコンパターン２００の内側に入るように設計されてい
る。図５２に示した構造と保持容量を同一にするために
は、拡張された部分の長さはＬと同一にし、拡張された
部分の幅Ｗ３をシリコン層２００の幅Ｗ０と同一にすれ
ばよい。

【０２３８】このような構造においては、保持領域２４
０上部周縁全体にドレイン領域２３０と連結されたドー
ピングされた周縁領域２５０が生じ、下部周縁全体にド
レイン領域２３０と隔離されているドーピングされた周
縁領域２６０が生じる。

【０２３９】このような液晶表示装置の保持電極４２０
に保持電圧Ｖｓｔが印加されると、保持領域２４０の上
部に電荷蓄積層２４１が形成される。この時、ドーピン
グされた周縁領域２５０の抵抗が電荷蓄積層２４１の抵
抗より小さいため、ドレイン領域２３０の電荷がまず周
縁領域２５０に移動した後、保持領域２４０を縦方向に
横切ってＷ３だけの距離を移動する。保持電極４２０の
拡張部の幅Ｗ３は長さＬより短いため、図５２の構造に
比べて電荷の移動距離が短くなり、これによって保持領
域２４０の抵抗も小さくなる。

【０２４０】図７２は図５２による構造及び図７１によ
る構造の液晶表示装置の画素充電特性を示したグラフで
ある。

【０２４１】図７２で、図５２の構造を有する液晶表示
装置の充電特性曲線が点線で示したａであり、図７１の
構造を有する液晶表示装置の充電特性曲線が実線ｂであ
る。いずれにおいても保持容量には差がないのでキック
バック電圧ΔＶには差がないが、ｂの場合がａより充電
時間が短いことがわかる。

【０２４２】第９実施例による液晶表示装置において
は、保持領域２４０の抵抗は減少するが、周縁領域２５
０部分の抵抗が保持領域２４０の抵抗に加わる。これを
等価回路図を通じて示すと、図７３のようになる。すな
わち、保持領域２４０の抵抗Ｒｓｔ２とドレインｄとの
間に周縁領域２５０の抵抗Ｒ１が連結されている構造で
ある。

【０２４３】周縁領域２５０の抵抗Ｒ１値は、保持領域
２４０の抵抗減少分よりは少ないが、この抵抗Ｒ１を減
少すると充電時間をもっと速くすることができる。従っ
て、周縁領域２５０の抵抗を減少させた実施例を提示す
る。

【０２４４】配置図である図７４及び図７４のXXXV−XX
XV′線による断面図である図７５に示した構造は、本発
明の第１０実施例による液晶表示装置である。図７１に
示した第９実施例と基本構造は同一である。但し、シリ
コン層２００のドーピングされた上部周縁領域２５０
が、ゲート絶縁膜３００、層間絶縁膜５００、保護絶縁
膜７００に開いており、横方向に配列された多数の接触
口Ｃ１１を通じてその上のＩＴＯ画素電極８００と連結
されている。

【０２４５】このような構造においては、画素電極８０
０の抵抗がドーピングされた周縁領域２５０の抵抗より
小さいため、電荷が画素電極８００を経路として周縁領
域２５０の全体に広がり、再度保持領域２４０に移動す
るため、結果的に周縁領域２５０の抵抗も相対的に縮小
し、これによって充電時間も減る。

【０２４６】配線図である図７６及び図７６のXXXVII−
XXXVII′線による断面図である図７７に示した第１１実
施例においては、保持領域２４０下部に位置したドーピ
ングされた周縁領域２６０と画素電極８００がゲート絶
縁膜３００、層間絶縁膜５００及び保護膜７００に開い
た接触口Ｃ１２を通じて連結されている。その他の構造
は第９実施例と類似する。

【０２４７】このような構造においては、ドレイン領域
２３０からの電荷が上部周縁領域２５０だけではなく、
抵抗が低い画素電極８００を通じて下部周縁領域２６０
へも移動する。従って、上部及び下部周縁領域２５０、
２６０から電荷が同時に保持領域２４０に移動するた
め、二つの領域２５０、２６０から出発する電荷が実際
に移動する距離は、保持領域２４０の幅の半ばの距離と
なる。抵抗もこれによって縮小し、充電時間も短くな
る。

【０２４８】このような構造を等価回路図を通じて示す
と図７８のようであり、便宜上、保持蓄電器ＳＴＧと抵
抗成分のみを示した。

【０２４９】図７８で、Ｒ２、Ｒ３は、それぞれ上部周
縁領域２５０及び下部周縁領域２６０の抵抗であり、Ｒ
ｓｔ３及びＲｓｔ４はそれぞれの保持領域２４０のう
ち、上・下部の片側の領域の抵抗である。図７６の構造
が図７１の構造と同一であれば、Ｒｓｔ３≒Ｒｓｔ４≒
（Ｒｓｔ）×２、Ｒ２≒Ｒ１となる。下部周縁領域２６
０の抵抗が上部周縁領域２５０の抵抗と類似している
と、Ｒ３≒Ｒ２≒Ｒ１となる。従って、全体抵抗は（Ｒ
１×２）＋（Ｒｓｔ２×４）となり、図７１の構造に比
べて抵抗が非常に縮小することがわかる。

【０２５０】次に、図７６の構造に加えて周縁領域２５
０、２６０の抵抗をさらに減らす構造の第１２及び第１
３実施例について説明する。

【０２５１】図７９及び図８０に示した第１２及び第１
３実施例は、（１）ドーピングされた下部周縁領域２６
０とＩＴＯ画素電極８００が、ゲート絶縁膜３００、層
間絶縁膜５００、保護絶縁膜７００に開いており、横方
向に配列された多数の接触口Ｃ１３を通じて連結される
か、（２）ドーピングされた上部及び下部周縁領域２５
０、２６０のすべてとＩＴＯ画素電極８００とが、ゲー
ト絶縁膜３００、層間絶縁膜５００及び保護絶縁膜７０
０に開いている多数の接触口Ｃ１１、Ｃ１３を通じて連
結されるようにすることにより、抵抗を低めている例で
ある。これは前述のように、周縁領域２５０、２６０に
比べて抵抗の低いＩＴＯ画素電極８００が電荷の移動経
路となるからである。

【０２５２】図８１乃至図８６は周縁領域とＩＴＯ画素
電極とを連結する代わりに、ＩＴＯより抵抗の小さい金
属パターンを周縁領域と連結することで電荷の移動経路
を金属パターンに誘導する実施例を示している。

【０２５３】図８１は本発明の第１４実施例による液晶
表示装置の配置図であり、図８２は図８１のXLII−XLI
I′線の断面図であり、基本構造は前述の実施例と同様
である。

【０２５４】ドーピングされた周縁領域２５０、２６０
及び保持電極４２０上部の層間絶縁膜５００上に金属パ
ターン６３０が形成されて保持電極４２０と重畳してお
り、画素電極８００は金属パターン６３０と重畳してい
ない。金属パターン６３０は、ドーピングされた上部及
び下部周縁領域２５０、２６０と、ゲート絶縁膜３００
及び層間絶縁膜５００に形成されている多数の接触口Ｃ
１４、Ｃ１５を通じて接触している。

【０２５５】この構造は、基本的に図８０の構造と類似
しているが、抵抗の大きい画素電極８００の代わりに抵
抗の小さい金属パターン６３０を利用するため、抵抗が
さらに縮小する。

【０２５６】また、保持電極４２０、層間絶縁膜５００
及び金属パターン６３０がまた他の保持蓄電器を形成す
るため、保持容量が増加する効果がある。

【０２５７】図８３及び図８４は、本発明の第１５実施
例による液晶表示装置の配置図及びXLIV−XLIV′線によ
る断面図である。金属パターン６４０、６５０は、ドー
ピングされた周縁領域２５０、２６０上部にのみ形成さ
れており、ゲート絶縁膜３００及び層間絶縁膜５００に
形成されている多数の接触口Ｃ１４、Ｃ１５を通じて周
縁領域２５０、２６０に連結されている。

【０２５８】第１４実施例と同様に周縁領域２５０、２
６０の抵抗を低める構造である。しかし、この場合は保
持電極４２０と金属パターン６４０、６５０が重畳しな
いため、保持電極４２０と金属パターン６４０、６５０
による保持蓄電器が形成されない。

【０２５９】図８５及び図８６は本発明の第１６実施例
による液晶表示装置の配置図及びXLVI−XLVI′線による
断面図である。

【０２６０】その基本構造及び効果は第１４実施例と同
様であるが、ＩＴＯ画素電極８００が保持電極２４０上
部の保護膜７００上に形成されている点が異なる。

【０２６１】本発明の第９乃至第２６実施例による液晶
表示装置を製造する方法は、保持電極４２０をシリコン
パターン２００より内側に形成する点と、データ線６０
０を作る時に金属パターン６３０、６４０、６５０を共
に作る点などを除いたら、第１及び／または第８実施例
による製造方法と同一である。

【０２６２】図８７は本発明の第１７実施例による独立
配線方式の液晶表示装置の配置図であり、図８８は図８
７のXLVIII−XLVIII′線による断面図である。

【０２６３】図８７及び図８８に示したように、透明な
絶縁基板１００上に多結晶シリコン層２００が形成され
ている。多結晶シリコン層２００が形成されている基板
１００上には、二酸化シリコンや窒化シリコンからなる
ゲート絶縁膜３００が、５００〜３，０００Åの厚さで
形成されている。

【０２６４】ゲート絶縁膜３００上にはシリコン層２０
０と交差するゲート線４００が横方向に形成されてお
り、シリコン層２００と重畳する部分はゲート電極４１
０となる。また、保持線４３０がゲート線４００と平行
に、同一層に同一物質で形成されており、その一部が保
持電極４２０となる。

【０２６５】この時、配線４００、４１０、４２０、４
３０は二重膜または多重膜で形成し得る。

【０２６６】また、シリコン層２００の場合、ゲート電
極４１０下部に置かれた部分はドーピングされていない
チャンネル領域２２０となり、その両側部はそれぞれｎ
形の不純物でドーピングされていてソース領域２１０及
びドレイン領域２３０となる。

【０２６７】５００〜２，５００Åの厚さを有する第１
絶縁膜５１、５２が、ゲート線４００、ゲート電極４１
０、保持線４３０、保持電極４２０などの配線上に形成
されている。第１絶縁膜５１、５２は、単一膜または多
重膜で形成されている。この絶縁膜５１、５２上には金
属パターン６１、６２が形成されているが、保持電極４
２０上部の第１絶縁膜５２上に形成されている金属パタ
ーン６２が保持蓄電器のまた他の電極となる。この場
合、配線４００、４１０、４２０、４３０、第１絶縁膜
５１、５２及び金属パターン６１、６２は同一形態を有
する。

【０２６８】第１絶縁膜５１、５２上には第２絶縁膜、
すなわち、層間絶縁膜５００が全面にわたって積層され
ている。層間絶縁膜５００及びゲート絶縁膜３００は、
ソース領域２１０及びドレイン領域２３０を露出する接
触口Ｃ１、Ｃ２を有している。

【０２６９】層間絶縁膜５００上には、データ線６００
が、チタニウムまたは窒化チタニウムなどで縦方向に形
成されている。データ線６００から分岐した部分は、ソ
ース領域２１０と接触口Ｃ１を通じて連結され、ソース
電極６１０をなす。ゲート電極４１０を中心としてソー
ス電極６１０の反対側には、接触口Ｃ２を通じてドレイ
ン領域２３０と連結されるドレイン電極６２０が形成さ
れている。

【０２７０】データ線６００、ソース電極６１０及びド
レイン電極６２０を含むデータ配線上は、保護絶縁膜７
００により覆われている。保護絶縁膜７００にはドレイ
ン電極６２０を露出する接触口Ｃ３が形成されており、
保護絶縁膜７００及び層間絶縁膜５００には保持蓄電器
用金属パターン６２を露出する経由口Ｃ１６が形成され
ている。

【０２７１】保護絶縁膜７００上には、データ線６００
とゲート線４００とが交差して定義される領域内に、Ｉ
ＴＯ透明画素電極８００が形成されている。画素電極８
００は接触口Ｃ３を通じてドレイン電極６２０と連結さ
れ、経由口Ｃ１６を通じて保持蓄電器用金属パターン６
２と接触している。

【０２７２】保持蓄電器をなす保持電極４２０、その上
部の第１絶縁膜５２及び金属パターン６２は、それぞれ
多重膜で形成されていることも可能である。このことを
図８９を参照してさらに説明する。

【０２７３】図８９は図８８のＰ部分を拡大した断面図
であって、保持蓄電器の多重膜構造を示す。図８９に示
したように、ゲート絶縁膜３００上にゲート配線用金属
で形成された保持電極４２０は、アルミニウム４２１及
びチタニウム膜４２２からなる二重膜で形成されてい
る。

【０２７４】保持電極４２０上には二重膜または三重膜
で第１絶縁膜５２が形成されている。第１絶縁膜５２
は、二酸化シリコン膜１５２及び窒化シリコン膜２５２
の二重膜または二酸化シリコン膜１５２、窒化シリコン
膜２５２及び二酸化シリコン膜３５２の三重膜で形成さ
れている。

【０２７５】また、第１絶縁膜５２上に形成されている
金属パターン６２は、下層１６２及び上層２６２の二重
膜または多重膜からなっており、最上層２６２は第２絶
縁膜５００及び保護絶縁膜７００よりエッチング比の小
さいクロム膜、モリブデン膜またはネオジム膜で形成さ
れている。

【０２７６】金属パターン６２は画素電極８００と接触
している。

【０２７７】このような構造は前段ゲート方式にも適用
することができ、図９０及び図９１を参照して説明す
る。図９０は本発明の第１８実施例による前段ゲート方
式の液晶表示装置の配置図であり、図９１は図９０のLI
−LI′線による断面図である。

【０２７８】前段ゲート方式においては、前段ゲート線
の一部が保持電極の役割を果す。

【０２７９】図９０及び図９１に示したように、前段ゲ
ート線４０１の一部である第１保持電極４４０、その上
の保持蓄電器用絶縁膜５４及び第２保持電極６４が保持
蓄電器をなしている。第２保持電極６４は、画素電極８
００と経由口Ｃ１６を通じて接触している。

【０２８０】前段ゲート線４０１と画素電極８００とが
重畳する部分で保持蓄電器が形成される点を除き、前述
の独立配線方式の液晶表示装置と構造が同一である。

【０２８１】以上のように、本発明による液晶表示装置
においては、保持蓄電器用絶縁膜５４が最少５００Åの
厚さに維持され得るため、保持容量を増加することがで
きる。

【０２８２】以下、このような本発明の第１７実施例に
よる液晶表示装置の製造方法について、独立配線方式に
よる図８７及び図９２Ａ乃至図１０２を参照して説明す
る。

【０２８３】図９２に示すように、透明な絶縁基板１０
０上に多結晶シリコン層２００を形成する。シリコン層
２００の結晶性を増大するために熱処理やレーザアニー
リングを実施し得る。

【０２８４】図９３に示すように、窒化シリコンや二酸
化シリコンを５００〜３，０００Åの厚さで蒸着してゲ
ート絶縁膜３００を形成する。

【０２８５】図９４に示すように、アルミニウムでゲー
ト配線用導電膜４０２を蒸着した後、その上に二酸化シ
リコンからなる５００〜２，５００Åの厚さの第１絶縁
膜５０及び保持蓄電器用金属膜６０を順序に積層する。
ゲート配線用導電膜４０２はアルミニウム膜（図示しな
い）及びチタニウム膜（図示しない）を連続に蒸着して
二重膜に形成することができる。第１絶縁膜５０は、二
酸化シリコン層及び窒化シリコン層の二重層または酸化
シリコン層、窒化シリコン層及び酸化シリコン層からな
る多重層に形成することができる。また、保持蓄電器用
金属膜６０を、最上部層がＩＴＯ物質のエッチング液に
対してエッチング比の小さいモリブデン膜、ネオジム膜
またはクロム膜である多重膜に積層することも可能であ
る。

【０２８６】図９５に示すように、ゲート配線用導電膜
４０２、第１絶縁膜５０及び保持蓄電器用金属膜６０を
同時にパターニングしてゲート線４００、ゲート電極４
１０、保持電極４２０及び保持電極線４３０を含むゲー
トパターンを形成する。従って、ゲートパターン上部に
形成される絶縁膜パターン及び金属パターンは、ゲート
パターンと同一のパターンに形成される。この過程で、
保持電極４２０、保持電極４２０上部に形成された第１
絶縁膜５２及びその上に形成された保持蓄電器用金属パ
ターン６２からなる保持蓄電器を形成する。

【０２８７】次に、ゲートパターンをマスクにしてシリ
コン層２００にイオンドーピングを行うことによって、
図９６に示すソース領域２１０及びドレイン領域２３０
を形成する。

【０２８８】その上に、図９７に示すように、第２絶縁
膜５００を積層し、図９８に示すようにソース領域２１
０及びドレイン領域２３０上に位置したゲート絶縁膜３
００と第２絶縁膜５００とを除去してそれぞれの接触口
Ｃ１、Ｃ２を形成する。ゲート電極４１０上部に接触口
が必要である場合には、ソース領域２１０及びドレイン
領域２３０を露出する接触口Ｃ１、Ｃ２を３段階にわた
って実施しなければならない。これについては図１０３
乃至図１０５Ｃを参照してさらに説明する。

【０２８９】接触口を形成後、図９９に示すようにチタ
ニウムまたは窒化チタニウムなどのデータ配線用金属を
蒸着してパターニングし、データ線６００、その分枝で
あるソース電極６１０及びドレイン電極６２０を形成す
る。ソース領域２１０及び２３０は、接触口Ｃ１、Ｃ２
を通じてそれぞれソース電極６１０及びドレイン電極６
２０と連結される。

【０２９０】形成したデータ線パターンの上に、図１０
０に示すように保護絶縁膜７００を蒸着する。保護絶縁
膜７００は、第２絶縁膜５００とエッチング比が同一で
ある物質で形成される。

【０２９１】次に、ドレイン電極６２０上部の保護絶縁
膜７００、保持蓄電器用金属パターン６２上部の保護絶
縁膜７００及び第２絶縁膜５００をエッチングし、図１
０１に示す接触口Ｃ３と経由口Ｃ１６とを形成する。保
持蓄電器用金属パターン６２上部の絶縁層５００、７０
０の厚さはドレイン電極６２０上部の絶縁層７００の厚
さより厚いため、ドレイン電極６２０上部では過エッチ
ングが発生する。

【０２９２】次に、図１０２に示すように、ＩＴＯ物質
を蒸着し、パターニングして画素電極８００を形成す
る。画素電極８００は、接触口Ｃ３を通じてドレイン電
極６２０と接触し、また経由口Ｃ１６を通じて保持蓄電
器用金属パターン６２と接触する。前述のように、多重
膜で形成されている保持蓄電器用金属パターン６２の最
上層はＩＴＯエッチング液に対して耐性の強い物質で形
成されているため、エッチストッパの役割を果す。従っ
て、その下部の絶縁膜５２の厚さを均一に維持すること
ができる。また、ドレイン電極６２０は、チタニウムま
たは窒化チタニウムで形成されているため、過エッチン
グされている接触口Ｃ３を通じてＩＴＯエッチング液が
染込んでもドレイン電極６２０の腐食が起き難い。

【０２９３】以下、図１０３乃至図１０５を参照して図
９８の工程、すなわち、ソース領域及びドレイン領域上
部に接触口を形成する過程についてより詳しく説明す
る。

【０２９４】まず、図１０３に示すように、ソース領域
２１０及びドレイン領域２３０上部及び保持蓄電器用金
属パターン６２上部の第２絶縁膜５００をエッチングす
る。その後、図１０４に示すように、ゲート電極４１０
上部の金属パターン６１をエッチングする。その後、図
１０５に示すように、ソース領域２１０及びドレイン領
域２３０上部に位置したゲート絶縁膜３００及びゲート
電極４１０上部の第１絶縁膜５１をエッチングし、ソー
ス領域２１０及びドレイン領域２３０及びゲート電極４
１０を露出する。

【０２９５】このようなゲート電極上部の接触口Ｃ１６
は、データ配線とゲート配線を回路的に連結する必要の
ある際に形成する。

【０２９６】このような実施例のように、保持蓄電器用
の二つの電極とその間に位置した絶縁層で構成される保
持蓄電器は、ドーピングされたシリコンパターンを保持
蓄電器の電極として利用せず、ゲート配線用金属で保持
蓄電器の一つの電極を形成するため、シリコンパターン
のイオンドーピング工程が省略される。また、ゲート配
線工程で同時に保持蓄電器が形成されるため、別途の工
程を追加する必要がない。

【０２９７】

【発明の効果】以上のように、本発明による液晶表示装
置及びその製造方法は、別途の追加工程なしで保持蓄電
器を形成することができ、保持蓄電器の誘電体を均一
に、且つ薄く形成することができるため、十分な保持容
量を確保するばかりか、画素別の保持容量の偏差を縮少
することができる。また、電荷蓄積層の抵抗を減少する
ことにより、画像電圧が充電されるのにかかる時間が減
る効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の液晶表示装置の画素等価回路図である。

【図２】本発明の第１実施例による液晶表示装置の配置
図である。

【図３】図２のIII−III′線による断面図である。

【図４】電圧印加時の保持蓄電器の形成を示した図面で
ある。

【図５】本発明の第１実施例による液晶表示装置の製造
方法を示した断面図である。

【図６】本発明の第１実施例による液晶表示装置の製造
方法を示した断面図である。

【図７】本発明の第１実施例による液晶表示装置の製造
方法を示した断面図である。

【図８】本発明の第１実施例による液晶表示装置の製造
方法を示した断面図である。

【図９】本発明の第１実施例による液晶表示装置の製造
方法を示した断面図である。

【図１０】本発明の第１実施例による液晶表示装置の製
造方法を示した断面図である。

【図１１】本発明の第１実施例による液晶表示装置の製
造方法を示した断面図である。

【図１２】本発明の第１実施例による液晶表示装置の製
造方法を示した断面図である。

【図１３】本発明の第１実施例による液晶表示装置の製
造方法を示した断面図である。

【図１４】本発明の第１実施例による液晶表示装置の製
造方法を示した断面図である。

【図１５】本発明の第２実施例による液晶表示装置の配
置図である。

【図１６】図１５のVII−VII′線による断面図である。

【図１７】図１５のVIII−VIII′線による断面図であ
る。

【図１８】本発明の第３実施例による液晶表示装置の配
置図である。

【図１９】図１８のX−X′線による断面図である。

【図２０】本発明の第２実施例に液晶表示装置の製造方
法を工程順序に従って示した断面図である。

【図２１】本発明の第２実施例に液晶表示装置の製造方
法を工程順序に従って示した断面図である。

【図２２】本発明の第２実施例に液晶表示装置の製造方
法を工程順序に従って示した断面図である。

【図２３】本発明の第２実施例に液晶表示装置の製造方
法を工程順序に従って示した断面図である。

【図２４】本発明の第２実施例に液晶表示装置の製造方
法を工程順序に従って示した断面図である。

【図２５】本発明の第２実施例に液晶表示装置の製造方
法を工程順序に従って示した断面図である。

【図２６】本発明の第２実施例に液晶表示装置の製造方
法を工程順序に従って示した断面図である。

【図２７】本発明の第２実施例に液晶表示装置の製造方
法を工程順序に従って示した断面図である。

【図２８】本発明の第４実施例乃至第６実施例による液
晶表示装置の配置図である。

【図２９】図２８のXIII−XIII′線による第４乃至第６
実施例による断面図である。

【図３０】図２８のXIII−XIII′線による第４乃至第６
実施例による断面図である。

【図３１】図２８のXIII−XIII′線による第４乃至第６
実施例による断面図である。

【図３２】第４実施例による液晶表示装置の製造方法を
工程順序に従って示した断面図である。

【図３３】第４実施例による液晶表示装置の製造方法を
工程順序に従って示した断面図である。

【図３４】第４実施例による液晶表示装置の製造方法を
工程順序に従って示した断面図である。

【図３５】第４実施例による液晶表示装置の製造方法を
工程順序に従って示した断面図である。

【図３６】第４実施例による液晶表示装置の製造方法を
工程順序に従って示した断面図である。

【図３７】第４実施例による液晶表示装置の製造方法を
工程順序に従って示した断面図である。

【図３８】第４実施例による液晶表示装置の製造方法を
工程順序に従って示した断面図である。

【図３９】第４実施例による液晶表示装置の製造方法を
工程順序に従って示した断面図である。

【図４０】第５実施例による液晶表示装置の製造方法を
工程順序に従って示した断面図である。

【図４１】第５実施例による液晶表示装置の製造方法を
工程順序に従って示した断面図である。

【図４２】第５実施例による液晶表示装置の製造方法を
工程順序に従って示した断面図である。

【図４３】第５実施例による液晶表示装置の製造方法を
工程順序に従って示した断面図である。

【図４４】第５実施例による液晶表示装置の製造方法を
工程順序に従って示した断面図である。

【図４５】第５実施例による液晶表示装置の製造方法を
工程順序に従って示した断面図である。

【図４６】第６実施例による液晶表示装置の製造方法を
工程順序に従って示した断面図である。

【図４７】第６実施例による液晶表示装置の製造方法を
工程順序に従って示した断面図である。

【図４８】第６実施例による液晶表示装置の製造方法を
工程順序に従って示した断面図である。

【図４９】第６実施例による液晶表示装置の製造方法を
工程順序に従って示した断面図である。

【図５０】本発明の第７実施例による液晶表示装置の配
置図である。

【図５１】図５０のXX−XX′線による断面図である。

【図５２】図５０でのシリコン層、保持線及びゲート電
極のみを示した配置図である。

【図５３】本発明の第８実施例による液晶表示装置の配
置図である。

【図５４】図５３のXXII−XXII線による断面図である。

【図５５】電圧印加時に保持蓄電器が形成される原理を
説明するための図面である。

【図５６】液晶表示装置に印加されるそれぞれの信号電
圧の波形図である。

【図５７】液晶表示装置に印加されるそれぞれの信号電
圧の波形図である。

【図５８】保持電圧の大きさによる保持容量の変化を示
したグラフである。

【図５９】画素電極に印加される電圧の充電特性を示し
たグラフである。

【図６０】本発明の第８実施例による液晶表示装置の製
造方法を工程順序に従って示した断面図である。

【図６１】本発明の第８実施例による液晶表示装置の製
造方法を工程順序に従って示した断面図である。

【図６２】本発明の第８実施例による液晶表示装置の製
造方法を工程順序に従って示した断面図である。

【図６３】本発明の第８実施例による液晶表示装置の製
造方法を工程順序に従って示した断面図である。

【図６４】本発明の第８実施例による液晶表示装置の製
造方法を工程順序に従って示した断面図である。

【図６５】本発明の第８実施例による液晶表示装置の製
造方法を工程順序に従って示した断面図である。

【図６６】本発明の第８実施例による液晶表示装置の製
造方法を工程順序に従って示した断面図である。

【図６７】本発明の第８実施例による液晶表示装置の製
造方法を工程順序に従って示した断面図である。

【図６８】本発明の第８実施例による液晶表示装置の製
造方法を工程順序に従って示した断面図である。

【図６９】本発明の第８実施例による液晶表示装置の製
造方法を工程順序に従って示した断面図である。

【図７０】本発明の第７及び第８実施例による液晶表示
装置の等価回路図である。

【図７１】本発明の第９実施例による液晶表示装置のシ
リコン層、保持線及びゲート電極の配置図である。

【図７２】図５２及び図７１の構造の液晶表示装置の画
素電極に印加される電圧の充電特性を示したグラフであ
る。

【図７３】本発明の第９実施例による液晶表示装置の等
価回路図である。

【図７４】本発明の第１０実施例による液晶表示装置の
配置図である。

【図７５】図７４のXXXV−XXXV′線による断面図であ
る。

【図７６】本発明の第１１実施例による液晶表示装置の
配置図である。

【図７７】図７６のXXXVII−XXXVII′線による断面図で
ある。

【図７８】本発明の第１１実施例による液晶表示装置の
等価回路図である。

【図７９】本発明の第１２及び第１３実施例による液晶
表示装置の配置図である。

【図８０】本発明の第１２及び第１３実施例による液晶
表示装置の配置図である。

【図８１】本発明の第１４実施例による液晶表示装置の
配置図である。

【図８２】図８１のXLII−XLII′線による断面図であ
る。

【図８３】本発明の第１５実施例による液晶表示装置の
配置図である。

【図８４】本発明のXLIV−XLIV′線による断面図であ
る。

【図８５】本発明の第１６実施例による液晶表示装置の
配置図である。

【図８６】図８５のXLVI−XLVI′線による断面図であ
る。

【図８７】本発明の第１７実施例による液晶表示装置の
配置図である。

【図８８】図８７のXLVIII−XLVIII′線による断面図で
ある。

【図８９】図８８のＰ部分に対する断面図である。

【図９０】本発明の第１８実施例による液晶表示装置の
配置図である。

【図９１】図９０のLI−LI′線に対する断面図である。

【図９２】本発明の第１７実施例による液晶表示装置の
製造方法を工程順に示した断面図である。

【図９３】本発明の第１７実施例による液晶表示装置の
製造方法を工程順に示した断面図である。

【図９４】本発明の第１７実施例による液晶表示装置の
製造方法を工程順に示した断面図である。

【図９５】本発明の第１７実施例による液晶表示装置の
製造方法を工程順に示した断面図である。

【図９６】本発明の第１７実施例による液晶表示装置の
製造方法を工程順に示した断面図である。

【図９７】本発明の第１７実施例による液晶表示装置の
製造方法を工程順に示した断面図である。

【図９８】本発明の第１７実施例による液晶表示装置の
製造方法を工程順に示した断面図である。

【図９９】本発明の第１７実施例による液晶表示装置の
製造方法を工程順に示した断面図である。

【図１００】本発明の第１７実施例による液晶表示装置
の製造方法を工程順に示した断面図である。

【図１０１】本発明の第１７実施例による液晶表示装置
の製造方法を工程順に示した断面図である。

【図１０２】本発明の第１７実施例による液晶表示装置
の製造方法を工程順に示した断面図である。

【図１０３】図９８の工程をより詳細に示した断面図で
ある。

【図１０４】図９８の工程をより詳細に示した断面図で
ある。

【図１０５】図９８の工程をより詳細に示した断面図で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成しているシリコン層と、前記シリコン層を覆っているゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成されているゲート電極と、前記ゲート絶縁膜膜上に形成されている保持電極とを含
み、前記シリコン層はドーピングされているソース領域及び
ドレイン領域と、前記ソース領域及びドレイン領域間に
位置してドーピングされていない第１領域と、前記ドレ
イン領域と隣接しかつ前記第１領域と分離されてドーピ
ングされていない第２領域とを含み、前記保持電極は前記第２領域上に位置する液晶表示装
置。
【請求項２】前記ソース領域及びドレイン領域にそれぞ
れ連結されているソース電極及びドレイン電極をさらに
含む、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】前記ゲート電極及び前記保持電極を覆い、
前記ソース領域及びドレイン領域をそれぞれ露出する第
１及び第２接触口を有する層間絶縁膜をさらに含み、前
記ソース電極及びドレイン電極は、前記層間絶縁膜上に
形成され、前記第１及び第２接触口を通じて前記ソース
領域及びドレイン領域にそれぞれ連結される、請求項１
に記載の液晶表示装置。
【請求項４】前記シリコン層がポリシリコンからなる、
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】前記ドレイン領域と電気的に連結されてい
る画素電極をさらに含む、請求項１に記載の液晶表示装
置。
【請求項６】前記ゲート絶縁膜は５００〜３，０００Å
の厚さを有する、請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】前記ゲート絶縁膜はシリコンダイオキサイ
ドまたはシリコンニトライドからなる、請求項１に記載
の液晶表示装置。
【請求項８】ソース領域及びドレイン領域、前記ソース
領域及びドレイン領域間に位置したドーピングされてい
ない第１領域及び前記ドレイン領域と隣接しドーピング
されていない第２領域を含むシリコン層と、ゲート電極
と、前記シリコン層と前記ゲート電極との間に挟められ
ているゲート絶縁層とを含む薄膜トランジスタと、前記
シリコン層の第２領域と前記絶縁層とを媒介にして重畳
している保持電極とを含む液晶表示装置であって、前記薄膜トランジスタを導通させて前記ゲート電極に開
電圧を印加する段階と、前記ソース領域に画像信号電圧
を印加する段階と、前記画像信号電圧の最大値に比べて前記薄膜トランジス
タのしきい電圧以上の電圧を前記保持電極に印加する段
階とを含む液晶表示装置。
【請求項９】絶縁基板上にシリコン層を形成する段階
と、前記シリコン層を覆うゲート絶縁膜を形成する段階と、前記シリコン層とそれぞれ重畳するゲート電極及び保持
電極を前記ゲート絶縁膜上に形成する段階と、前記ゲート電極及び前記保持電極をマスクにして前記シ
リコン層をドーピングし、ソース領域及びドレイン領域
を形成する段階とを含む液晶表示装置の製造方法。
【請求項１０】前記ゲート電極を覆う層間絶縁膜を形成
する段階と、前記ソース領域及びドレイン領域とそれぞれ連結される
ソース電極及びドレイン電極を形成する段階と、前記ソース電極及びドレイン電極を覆う保護絶縁膜を形
成する段階と、前記ドレイン電極と連結される画素電極を形成する段階
とをさらに含む、請求項９に記載の液晶表示装置の製造
方法。
【請求項１１】前記シリコン層を熱処理またはレーザア
ニーリングする段階をさらに含む、請求項９に記載の液
晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】前記ゲート絶縁膜を５００〜３，０００
Åの厚さで形成する、請求項９に記載の液晶表示装置の
製造方法。
【請求項１３】前記シリコン層をポリシリコンで形成す
る、請求項９に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１４】絶縁基板と、前記基板上に形成されている第１金属パターンと、前記第１金属パターンと同一層に形成されており、前記
第１金属パターンと分離されている保持電極用第２金属
パターンと、前記第１及び第２金属パターン上に形成されており、前
記第１及び第２金属パターンとそれぞれ接触しているソ
ース領域及びドレイン領域を含むシリコン層と、前記シリコン層上に形成されているゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成されており、前記ソース領域
及びドレイン領域間に位置するゲート電極と、前記ゲート絶縁膜上に形成されており、前記第２金属パ
ターン上部に位置している保持電極とを含む薄膜トラン
ジスタ液晶表示装置。
【請求項１５】前記ドレイン領域と連結されている画素
電極をさらに含む、請求項１４に記載の液晶表示装置。
【請求項１６】前記画素電極は前記保持電極と絶縁して
重畳している、請求項１５に記載の液晶表示装置。
【請求項１７】前記保持電極は前記ゲート電極と同一物
質で形成されている、請求項１４に記載の液晶表示装
置。
【請求項１８】前記第２金属パターンと連結されている
画素電極をさらに含む、請求項１４に記載の液晶表示装
置。
【請求項１９】前記画素電極は前記保持電極と絶縁して
重畳している、請求項１８に記載の液晶表示装置。
【請求項２０】前記保持電極は前記ゲート電極と同一の
物質で形成されている、請求項１８に記載の液晶表示装
置。
【請求項２１】前記シリコン層はポリシリコンからな
る、請求項１４に記載の液晶表示装置。
【請求項２２】絶縁基板上にソース電極及び金属パター
ンを形成する段階と、前記ソース電極及び前記金属パターン上にシリコン層を
形成する段階と、前記シリコン層を覆うゲート絶縁膜を形成する段階と、保持電極及び前記シリコン層と重畳するゲート電極を含
むゲートパターンを前記ゲート絶縁膜上に形成する段階
と、前記ゲートパターンをマスクにして前記シリコンをイオ
ンドーピングし、ソース領域及びドレイン領域を形成す
る段階とを含む液晶表示装置の製造方法。
【請求項２３】前記ゲートパターンを覆う保護膜を形成
する段階と、前記ドレイン領域と連結される透明電極を形成する段階
とをさらに含む、請求項２２に記載の液晶表示装置の製
造方法。
【請求項２４】前記シリコン層を熱処理またはレーザア
ニーリングする段階をさらに含む、請求項２２に記載の
液晶表示装置の製造方法。
【請求項２５】前記シリコン層をポリシリコンで形成す
る、請求項２２に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項２６】絶縁基板と、前記基板上に形成されており、ドーピングされたソース
領域及びドレイン領域と前記ソース領域及びドレイン領
域間のチャンネル領域とを含むシリコン層と、前記シリコン層を覆うゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上部に形成されているゲート電極及び
保持電極と、前記ゲート電極及び前記保持電極上に形成されており、
前記保持電極上部に位置する他の部分よりも厚さが薄い
第１部分を有する層間絶縁膜と、前記ドレイン領域と電気的に連結されており、前記保持
電極上部の前記層間絶縁膜上に形成されている画素電極
とを含む液晶表示装置。
【請求項２７】前記層間絶縁膜上に形成されているソー
ス電極及びドレイン電極をさらに含み、前記層間絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜には、前記ソース
領域及びドレイン領域をそれぞれ露出する第１及び第２
接触口が形成されており、前記ソース電極及びドレイン電極は前記第１及び第２接
触口を通じて前記ソース領域及びドレイン領域とそれぞ
れ連結されている、請求項２６に記載の液晶表示装置。
【請求項２８】前記ソース電極及びドレイン電極を覆っ
ている保護絶縁膜をさらに含み、前記保護絶縁膜は前記ドレイン電極を露出する第３接触
口及び前記層間絶縁膜部を露出する経由口を有してお
り、前記第３接触口を通じて前記画素電極が前記ドレイン電
極と連結されている請求項２７に記載の液晶表示装置。
【請求項２９】前記層間絶縁膜の薄い部分は５００〜
３，０００Åの厚さを有する、請求項２６に記載の液晶
表示装置。
【請求項３０】前記シリコン層はポリシリコンからな
る、請求項２６に記載の液晶表示装置。
【請求項３１】絶縁基板と、前記基板上に形成されており、ドーピングされたソース
領域及びドレイン領域と前記ソース領域及びドレイン領
域間のチャンネル領域とを含むシリコン層と、前記シリコン層を覆うゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成されており、前記チャンネル
領域上に位置するゲート電極と、前記ゲート絶縁膜上に形成されている保持電極と、前記ゲート電極及び前記保持電極上に形成されており、
下部の第１絶縁膜と上部の第２絶縁膜とを含む層間絶縁
膜と、前記ドレイン領域と電気的に連結されており、前記保持
電極上部の前記層間絶縁膜上に形成されている画素電極
とを含み、前記保持電極上部の前記層間絶縁膜は前記第１絶縁膜の
みを含む液晶表示装置。
【請求項３２】第１絶縁膜は前記ゲート電極及び前記保
持電極上部にのみ形成されている、請求項３１に記載の
液晶表示装置。
【請求項３３】前記層間絶縁膜上に形成されているソー
ス電極及びドレイン電極をさらに含み、前記層間絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜には前記ソース領
域及びドレイン領域をそれぞれ露出する第１及び第２接
触口が形成されており、前記ソース電極及びドレイン電極は前記第１及び第２接
触口を通じて前記ソース領域及びドレイン領域とそれぞ
れ連結されている、請求項３１に記載の液晶表示装置。
【請求項３４】前記ソース電極及びドレイン電極を覆っ
ている保護絶縁膜をさらに含み、前記保護絶縁膜は前記ドレイン電極を露出する第３接触
口及び前記層間絶縁膜の第１絶縁膜を露出する経由口を
有しており、前記第３接触口を通じて前記画素電極が前記ドレイン電
極と連結されている、請求項３１に記載の液晶表示装
置。
【請求項３５】前記第１絶縁膜は５００〜３，０００Å
の厚さを有する、請求項３１に記載の液晶表示装置。
【請求項３６】絶縁基板上にシリコン層を形成する段階
と、前記シリコン層を覆うゲート絶縁膜を形成する段階と、ゲート電極及び保持電極を前記ゲート絶縁膜上に形成す
る段階と、前記ゲート電極と前記保持電極上に層間絶縁膜を積層す
る段階と、前記保持電極上部の前記層間絶縁膜をエッチングして他
の部分よりも薄く形成する段階と、前記層間絶縁膜上に画素電極を形成する段階とを含む液
晶表示装置の製造方法。
【請求項３７】前記層間絶縁膜の厚さが５００〜３，０
００Åとなるようにエッチングする、請求項３６に記載
の液晶表示装置の製造方法。
【請求項３８】前記ゲート電極をマスクにして前記シリ
コン層をイオンドーピングし、ソース領域及びドレイン
領域を形成する段階をさらに含む、請求項３６に記載の
液晶表示装置の製造方法。
【請求項３９】前記層間絶縁膜をエッチング比が異なる
二つの膜からなる二重膜で形成する、請求項３６に記載
の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４０】前記二重膜は上部膜と下部膜とからな
り、前記上部膜は前記保護絶縁膜のエッチング比と同一
の物質で形成する、請求項３９に記載の液晶表示装置の
製造方法。
【請求項４１】前記層間絶縁膜をエッチングする段階に
おいて、前記保持電極の上部に位置する前記上部膜を除
去する請求項４０に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４２】前記下部膜は５００〜３，０００Åの厚
さで形成する、請求項４０に記載の液晶表示装置の製造
方法。
【請求項４３】絶縁基板上にシリコン層を形成する段階
と、前記シリコン層を覆うゲート絶縁膜を形成する段階と、前記ゲート絶縁膜上にゲート電極及び保持電極を形成す
る段階と、前記ゲート電極及び前記保持電極上に層間絶縁膜を形成
する段階と、前記層間絶縁膜上に保護絶縁膜を蒸着する段階と、前記保護絶縁膜をエッチングして前記保持電極上部の前
記層間絶縁膜を露出する段階と、前記保護絶縁膜及び層間絶縁膜上に画素電極を形成する
段階とを含む、液晶表示装置の製造方法。
【請求項４４】前記保護絶縁膜を除去した後、露出され
た前記保持電極上の前記層間絶縁膜の一部をエッチング
して他の層間絶縁膜の他の部分より薄く形成する段階を
さらに含む、請求項４３に記載の液晶表示装置の製造方
法。
【請求項４５】前記層間絶縁膜の厚さが５００〜３，０
００Åとなるようにエッチングする、請求項４３に記載
の液晶表示装置の製造方法。
【請求項４６】前記層間絶縁膜を、エッチング比が異な
る上部第１絶縁膜と下部第２絶縁膜とからなる二重膜で
形成する、請求項４３に記載の液晶表示装置の製造方
法。
【請求項４７】前記第１絶縁膜は前記保護絶縁膜とエッ
チング比が同一の物質で形成する、請求項４６に記載の
液晶表示装置の製造方法。
【請求項４８】前記ゲート電極をマスクにして前記シリ
コン層をイオンドーピングしてソース領域及びドレイン
領域を形成する段階をさらに含む、請求項４３に記載の
液晶表示装置の製造方法。
【請求項４９】絶縁基板上にシリコン層を形成する段階
と、前記シリコン層を覆うゲート絶縁膜を形成する段階と、第１金属膜及び第１層間絶縁膜を前記ゲート絶縁膜上に
連続的に蒸着する段階と、前記第１層間絶縁膜をパターニングする段階と、前記第１層間絶縁膜をマスクにして前記第１金属膜をパ
ターニングし、ゲート電極及び保持電極を形成する段階
と、第２層間絶縁膜を形成する段階と、画素電極を形成する段階とを含む液晶表示装置の製造方
法。
【請求項５０】前記第２層間絶縁膜上に保護絶縁膜を蒸
着する段階と、前記保護絶縁膜のうちに前記保持電極上に置かれた部分
をエッチングする段階とをさらに含み、前記画素電極は前記保護絶縁膜上に位置する、請求項４
９に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項５１】前記第２層間絶縁膜は、前記保護絶縁膜
とエッチング比が同一の物質で形成する、請求項４９に
記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項５２】前記第１層間絶縁膜は、前記第２層間絶
縁膜よりエッチング比が小さい物質で形成する、請求項
４９に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項５３】前記保護絶縁膜をエッチングする段階に
おいて、前記保持電極上部に位置した前記第２層間絶縁
膜をエッチングする、請求項５０に記載の液晶表示装置
の製造方法。
【請求項５４】前記第１層間絶縁膜は５００〜３，００
０Åの厚さに形成する、請求項４９に記載の液晶表示装
置の製造方法。
【請求項５５】前記ゲート電極をマスクにして前記シリ
コン層をイオンドーピングし、ソース領域及びドレイン
領域を形成する段階をさらに含む、請求項４９に記載の
液晶表示装置の製造方法。
【請求項５６】絶縁基板と、前記基板上に形成されているシリコン層と、前記シリコン層を覆っているゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成されているゲート電極と、前記ゲート絶縁膜上に形成されている保持電極とを含
み、前記シリコン層はドーピングされているソース領域及び
ドレイン領域と、前記ソース領域およびドレイン領域間
に位置しドーピングされていないチャンネル領域と、前
記ドレイン領域と隣接し、かつ前記チャンネル領域とは
分離されてドーピングされていない保持領域と、前記保
持領域の周縁に隣接して前記ドレイン領域と連結されて
ドーピングされている第１領域とを含んでおり、前記保持電極は前記保持領域上に位置する液晶表示装
置。
【請求項５７】前記ドレイン領域に印加される電圧の最
大値に比してしきい電圧以上大きい電圧が前記保持領域
に印加される、請求項５６に記載の液晶表示装置。
【請求項５８】前記保持領域と隣接し、前記ドレイン領
域及び前記第１領域と分離されているドーピングされた
第２領域をさらに含む、請求項５７に記載の液晶表示装
置。
【請求項５９】前記ドレイン領域と電気的に連結されて
いる画素電極をさらに含む、請求項５８に記載の液晶表
示装置。
【請求項６０】前記画素電極は、前記第１領域と複数の
位置で連結されている、請求項５９に記載の液晶表示装
置。
【請求項６１】前記保持電極を覆っている絶縁層をさら
に含み、前記画素電極は前記絶縁層を媒介にして前記保
持電極と重畳している、請求項５９に記載の液晶表示装
置。
【請求項６２】前記ゲート絶縁膜には前記第１領域を露
出する複数の接触口が形成されており、前記接触口を通
じて前記画素電極が前記第１領域と連結されている、請
求項５９に記載の液晶表示装置。
【請求項６３】前記画素電極は前記第２領域と連結され
ている、請求項５９に記載の液晶表示装置。
【請求項６４】前記保持電極と前記画素電極との間に形
成されている絶縁層をさらに含み、前記ゲート絶縁膜には前記第２領域を露出する第１接触
口が形成されており、前記第１接触口を通じて前記画素電極は前記第２領域と
連結されている、請求項５９に記載の液晶表示装置。
【請求項６５】前記ゲート絶縁膜には前記第１領域を露
出する複数の第２接触口が、前記第１方向に沿って複数
の位置に形成されており、前記第２接触口を通じて前記
画素電極は前記第１領域と連結されている、請求項５９
に記載の液晶表示装置。
【請求項６６】前記ゲート絶縁膜には、前記第２領域を
露出する複数の第３接触口が形成されており、前記画素電極は前記第３接触口を通じて前記第２領域と
連結されている、請求項６３に記載の液晶表示装置。
【請求項６７】前記画素電極は前記保持電極と絶縁して
重畳している、請求項５９に記載の液晶表示装置。
【請求項６８】前記保持電極を覆っている層間絶縁膜
と、前記保持電極上の前記層間絶縁膜上に形成されてお
り、前記第１領域及び第２領域とそれぞれ連結されてい
る第１及び第２金属パターンとをさらに含む、請求項６
４に記載の液晶表示装置。
【請求項６９】前記第１及び第２金属パターンは互いに
連結されている、請求項６８に記載の液晶表示装置。
【請求項７０】前記ゲート絶縁膜には前記第１領域及び
前記第２領域を露出する複数の接触口が形成されてお
り、前記接触口を通じて前記第１及び第２金属パターン
と前記第１及び第２領域とが連結される、請求項６８に
記載の液晶表示装置。
【請求項７１】前記第１及び第２金属パターン上に保護
膜がさらに形成されており、前記画素電極は前記保持電
極と重畳するように保護膜上に形成されている、請求項
６８に記載の液晶表示装置。
【請求項７２】絶縁基板と、前記基板上に形成されており、ドーピングされたソース
領域及びドレイン領域と前記ソース領域及びドレイン領
域間のドーピングされていないチャンネル領域とを含む
シリコン層と、前記シリコン層を覆っているゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に形成されており、前記チャンネル
領域上に位置するゲート電極と、前記ゲート絶縁膜上に形成されている第１保持電極と、前記ゲート電極上に形成されている第１層間絶縁膜と、前記第１層間絶縁膜上に形成されている第２保持電極
と、前記ドレイン領域と電気的に連結されており、前記第２
保持電極と接触している画素電極とを含む液晶表示装
置。
【請求項７３】前記第２保持電極及び前記第１層間絶縁
膜は、前記第１保持電極と同一の様子に形成されてい
る、請求項７２に記載の液晶表示装置。
【請求項７４】前記ゲート電極及び前記第２電極が形成
されている前記ゲート絶縁膜上部に第２層間絶縁膜をさ
らに含み、前記第２層間絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜には前記ソー
ス領域及びドレイン領域をそれぞれ露出する第１及び第
２接触口が形成されており、前記第１及び第２接触口を通じて前記ソース領域及びド
レイン領域とそれぞれ連結されるソース電極及びドレイ
ン電極をさらに含む、請求項７２に記載の液晶表示装
置。
【請求項７５】前記ソース電極及びドレイン電極を覆っ
ている保護絶縁膜をさらに含み、前記保護絶縁膜及び前記第２層間絶縁膜は、前記ドレイ
ン電極を露出する第３接触口及び前記第２保持電極を露
出する経由口を有しており、前記画素電極が、前記第３接触口を通じて前記ドレイン
電極と連結されており、前記経由口を通じて前記第２保
持電極と接触している、請求項７４に記載の液晶表示装
置。
【請求項７６】前記第２保持電極は二重膜または多重膜
に形成されており、前記二重膜または多重膜の最上層は前記層間絶縁膜及び
前記保護絶縁膜よりエッチング比が小さい物質で形成さ
れている、請求項７５に記載の液晶表示装置。
【請求項７７】前記最上層はモリブデン、クロムまたは
ネオジムで形成されている、請求項７６に記載の液晶表
示装置。
【請求項７８】前記ソース電極及びドレイン電極はチタ
ニウムまたは窒化チタニウムで形成されている、請求項
７４に記載の液晶表示装置。
【請求項７９】前記第１層間絶縁膜は５００〜２，５０
０Åの厚さを有する、請求項７２に記載の液晶表示装
置。
【請求項８０】前記第１層間絶縁膜は、酸化シリコン膜
／窒化シリコン膜からなる二重膜である、請求項７２に
記載の液晶表示装置。
【請求項８１】前記第１層間絶縁膜は、酸化シリコン膜
／窒化シリコン膜／酸化シリコン膜からなる三重膜であ
る、請求項７２に記載の液晶表示装置。
【請求項８２】前記ゲート電極及び前記第１保持電極
は、アルミニウム膜である下部層とチタニウム膜である
上部層の二重層からなる、請求項７２に記載の液晶表示
装置。
【請求項８３】絶縁基板上にシリコン層を形成する段階
と、前記シリコン層を覆うゲート絶縁膜を形成する段階と、ゲート配線用第１金属膜、保持蓄電器用第１層間絶縁膜
及び保持蓄電器用第２金属膜を連続的に蒸着する段階
と、前記第１金属膜及び前記第１層間絶縁膜及び前記第２金
属膜を同時にパターニングし、第１電極及び前記第１電
極上に形成されている第１層間絶縁膜パターン及び前記
第１層間絶縁膜パターン上に第２電極を含む保持蓄電器
とゲート電極とを形成する段階と、前記ゲート電極をマスクにして前記シリコン層にイオン
を注入し、ドーピングされたソース領域及びドレイン領
域を形成する段階と、前記保持蓄電器及び前記ドレイン領域と電気的に連結さ
れる画素電極を形成する段階とを含む液晶表示装置の製
造方法。
【請求項８４】前記ゲート電極及び前記保持蓄電器上に
第２層間絶縁膜を蒸着する段階と、前記第２層間絶縁膜の一部をエッチングして前記ソース
領域及びドレイン領域を露出する接触口を形成する段階
と、前記接触口を通じて前記ソース領域及びドレイン領域と
連結されるソース電極及びドレイン電極を形成する段階
と、前記ソース電極及びドレイン電極上に保護絶縁膜を積層
する段階と、前記ドレイン電極が露出するように保護絶縁膜をエッチ
ングする段階とをさらに含む、請求項８３に記載の液晶
表示装置の製造方法。
【請求項８５】前記層間絶縁膜は前記保護絶縁膜とエッ
チング比が同一の物質で形成する、請求項８４に記載の
液晶表示装置の製造方法。
【請求項８６】前記保護絶縁膜をエッチングする段階に
おいて、前記第２電極上部に位置した前記第２層間絶縁
膜をエッチングする、請求項８４に記載の液晶表示装置
の製造方法。
【請求項８７】前記第２金属膜を多重膜で形成し、前記
多重膜の最上層を前記保護絶縁膜及び前記層間絶縁膜よ
りエッチング比が小さい物質で形成する、請求項８４に
記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８８】前記第２金属膜の前記最上層を、モリブ
デン、クロムまたはネオジムで形成する、請求項８７に
記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項８９】前記第１層間絶縁膜を、二酸化シリコン
膜／窒化シリコン膜の二重膜で形成する、請求項８３に
記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９０】前記第１層間絶縁膜を５００〜２，５０
０Åの厚さで形成する、請求項８９に記載の液晶表示装
置の製造方法。
【請求項９１】前記第１層間絶縁膜を、二酸化シリコン
膜／窒化シリコン膜／二酸化シリコン膜の三重膜で形成
する、請求項８３に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９２】前記第１層間絶縁膜を、５００〜２，５
００Åの厚さで形成する、請求項９１に記載の液晶表示
装置の製造方法。
【請求項９３】前記第１金属膜をアルミニウム膜／チタ
ニウム膜の二重膜で形成する、請求項８３に記載の液晶
表示装置の製造方法。
【請求項９４】前記ソース領域及びドレイン領域を露出
する接触口を形成する段階は、前記保護絶縁膜をエッチングして前記ソース領域及びド
レイン領域及び前記ゲート電極上部にそれぞれ第１、第
２及び第３開口部を形成する段階と、前記ゲート電極上部の前記第２金属膜をエッチングして
第３開口部を含む第４開口部を形成する段階と、前記ソース領域及びドレイン領域上部の前記ゲート絶縁
膜及び前記ゲート電極上部の前記第１層間絶縁膜をエッ
チングし、前記第１及び第２開口部下部と前記第４開口
部下部にそれぞれ接触口を形成する段階とを含む、請求
項８４に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項９５】前記ソース電極及びドレイン電極はチタ
ニウムまたは窒化チタニウムで形成する、請求項８４に
記載の液晶表示装置の製造方法。