CN1580920A - 电光装置、其制造方法以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

在电光装置中,通过使水分不能浸入到在基板上边构筑的叠层结构,特别是构成其一部分的薄膜晶体管内,使动作更加稳定。在基板上边具备:数据线和扫描线、包括半导体层的薄膜晶体管、和借助于数据线通过薄膜晶体管供给图像信号的像素电极。此外,还具备配置在上述数据线和上述像素电极之间的层间绝缘膜、和配置在该层间绝缘膜的表面上的钝化膜。

Description

电光装置、其制造方法以及电子设备
技术领域
本发明涉及例如有源矩阵驱动的液晶装置、电子纸等的电泳装置、EL(电致发光)显示装置、电子发射元件(场致发射显示器和表面传导电子发射显示器)的装置等的电光装置及其制造方法的技术领域。此外,本发明还涉及具备这样的电光装置的电子设备。
背景技术
以往,人们知道通过具备矩阵状地排列的像素电极、连接到每一个该电极上的薄膜晶体管(以下,为方便起见,称为‘TFT’)、以及连接到每一个该TFT上且分别与行和列方向平行地设置的数据线和扫描线而进行所谓的有源矩阵驱动的电光装置。
在这样的电光装置中,除了上述之外,在具备与上述基板对置配置的对置基板的同时,在该对置基板上边,还具备与像素电极对置的对置电极等。此外,还具备被挟持在像素电极与对置电极之间的液晶层等,从而可进行图像显示。就是说,液晶层内的液晶分子,借助于在像素电极和对置电极之间设定的规定的电位差适当地变更其取向状态,由此,通过透过该液晶层的光的透过率变化进行图像的显示。另外,为了防止上述液晶分子的劣化,常常要以某一电位为中央的值向上述对置电极供给向其正的一侧和负的一侧摆动的2电平的电位(以下,把作为上述中央的值的某一电位叫做‘公共电位’)。
在这样的电光装置中,前面所说的薄膜晶体管、扫描线、数据线以及像素电极等等的各种的构成要素在基板上边构成了叠层结构。在该情况下,例如薄膜晶体管和像素电极、扫描线及数据线需要电连接,而扫描线和像素电极或扫描线和数据线则需要电绝缘。因此,上述叠层结构一般是要做成在上述各种构成要素间具备所谓的层间绝缘膜的结构。在可以作为这种层间绝缘膜而利用的绝缘膜中,例如,有BSG(硼硅酸盐玻璃)膜。
但是,在现有的电光装置中,存在着以下的一些问题。即,构成上述叠层结构的一部分的层间绝缘膜可用各种各样的方法而且可用各种各样的材料构成。例如,从为了使该层间绝缘膜平坦化而对其施行CMP(化学机械研磨)处理等的观点考虑,作为该层间绝缘膜有时要利用等离子CVD法形成主要由SiO2构成的NSG(非掺杂硅酸盐玻璃)膜。
但是,该NSG膜,一般地说耐湿性比较恶化。在这里所说的耐湿性‘恶化’,指的是含于该电光装置所处的环境中的水蒸气等的水分扩散或浸透到上述叠层结构的内部的程度‘大’。当产生了这样的现象时,若该浸入进来的水分到达薄膜晶体管特别是到达半导体层,其结果,就存在着使该薄膜晶体管的阈值电压上升等给其特性带来坏影响的可能性。此外,若水分浸入到叠层结构的内部,则归因于该水分、或归因于上述薄膜晶体管的特性劣化等原因,就存在着会给供往上述对置电极的公共电位带来变动,从而给图像显示带来坏影响的可能性。
发明内容
本发明就是为解决上述问题而发明的,课题在于提供通过采用使水分不会浸入到在基板上边构筑的叠层结构特别是构成其一部分的薄膜晶体管内,可以更为稳定地动作的电光装置及其制造方法。此外,本发明的课题还在于提供具备这样的电光装置的电子设备。
为了解决上述课题,本发明的电光装置具备:在基板上延伸设置的数据线;在与上述数据线交叉的方向上延伸的扫描线;由上述扫描线供给扫描信号的包括半导体层的薄膜晶体管;由上述数据线通过上述薄膜晶体管供给图像信号的像素电极;配置在上述数据线、上述薄膜晶体管和上述像素电极之间的多个层间绝缘膜;以及配置在上述多个层间绝缘膜中至少一个层间绝缘膜的表面的一侧的钝化膜。
若采用本发明的电光装置,则可以与根据扫描信号进行开关控制的薄膜晶体管的ON·OFF相对应地从数据线向像素电极供给或停止供给图像信号。借助于此,就可以进行所谓的有源矩阵驱动。此外,若采用本发明,则可以构筑由数据线、扫描线、薄膜晶体管和像素电极构成的叠层结构。此外,在这些要素中任意的二者之间的至少一者配置有层间绝缘膜,该层间绝缘膜也构成了上述叠层结构的一部分。作为该叠层结构的具体的方式,不用说除此之外还可以考虑各种方式。
此外,若采用本发明,则特别是作为上述层间绝缘膜的一部分,或在该层间绝缘膜的表面一侧具备钝化膜。在这里所说的钝化膜,指的是吸湿性能比较优良的绝缘膜。借助于此,可防止含于该电光装置所处的环境中的水蒸气等的水分浸入到上述叠层结构的内部。因此,可以实现使薄膜晶体管的特性稳定或对置电极的公共电位的稳定等,从而可以提供可进行更为稳定的动作的电光装置。
在本发明的电光装置的一个方式中,上述钝化膜包含与水进行反应后成为稳定的状态的材料。
若采用本方式,则包含吸湿性或水分吸收性比较优良的膜。
在本发明的电光装置的一个方式中,上述钝化膜,包含BSG(硼硅酸盐玻璃)氧化膜或PSG(磷硅酸盐玻璃)氧化膜。
若采用本方式,则由于钝化膜包含吸湿性或水分吸收性比较优良的BSG氧化膜或PSG氧化膜,故可以更为有效的享受上述作用效果。
在本发明的电光装置的另一方式中,上述钝化膜的厚度大于等于10[nm]、小于等于100[nm]。
若采用本方式,则由于恰当地设定了钝化膜的厚度,故可以得到以下的作用效果。就是说,在该钝化膜的厚度小于10[nm]的情况下,归因于对吸湿性能作用很大的硼的实际含量减少,不能充分地享受上述作用效果;另一方面,在该钝化膜的厚度大于100[nm]的情况下,由于光在叠层结构中透过的比率(透过率)减少,故存在着损害图像的亮度的可能性。因此,若采用本方式,就可以享受充分的吸湿性能、防止画质的劣化。
在本发明的电光装置的另一方式中,上述BSG(硼硅酸盐玻璃)氧化膜的B(硼)的含量大于等于1[wt%]、小于等于7[wt%]。
若采用本方式,则由于已恰当地设定了钝化膜中的硼含量,故可以得到以下的作用效果。就是说,当该钝化膜中的硼含量低于1[wt%]时,归因于对吸湿性能作用大的硼的实际含量的减少,故不能充分地享受上述作用效果。另一方面,在该钝化膜中的硼含量超过了7[wt%]的情况下,反过来由于硼的实际含量增加而使得该硼析出,就会在图像上出现对该析出物所投影的像,从而有可能使其画质劣化。因此,若采用本方式,就可以享受充分的吸湿性能、防止画质的劣化。
在本发明的电光装置的另一方式中,具有作为叠层上述像素电极的上述层间绝缘膜的第1层间绝缘膜,上述钝化膜配置在上述第1层间绝缘膜的表面一侧。
若采用本方式,则由于钝化膜配置在通常距上述叠层结构的最表面近的像素电极的附近,故几乎整个该叠层结构都可以享受上边所说的防止水分的浸入的作用效果。
在本方式中,也可以构成为使得上述第1层间绝缘膜的表面已接受了平坦化处理。
若采用这样的结构,则第1层间绝缘膜的表面接受CMP处理等的平坦化处理,为了接受该CMP处理,该第1层间绝缘膜优选例如主要由SiO2构成,更为优选的是只由SiO2构成。但是,由该SiO2构成的第1层间绝缘膜的吸湿性能比较差。
然而,在本结构中,由于在该第1层间绝缘膜的表面上配置有钝化膜,故水分浸入到该叠层结构的内部的可能性降低,即便是在第1层间绝缘膜由SiO2构成的情况下,也不会产生问题。反之,在这样的情况下,由于第1层间绝缘膜的表面已接受了平坦化处理,故可以确保像素电极的平坦性,以及在其上边形成的取向膜的平坦性,例如,在可以得到可以很好地进行摩擦处理等的效果的同时,还可以得到上述水分浸入防止这样的效果。从这个意义上说,可以说采用本方式可以享受更大的效果。
在本发明的电光装置的另一方式中,还具备电连接到上述薄膜晶体管和上述像素电极的保持电容,和向该保持电容供给固定电位的电容布线;上述多个层间绝缘膜具备:把上述电容布线叠层到上述第1层间绝缘膜的下边的第2层间绝缘膜,和把上述数据线叠层到上述第2层间绝缘膜的下边的第3层间绝缘膜;上述钝化膜,配置在上述第1层间绝缘膜的表面、上述第2层间绝缘膜的表面和第3层间绝缘膜的表面中至少2个或以上的表面。
若采用本方式,首先,可以很好地构筑包括保持电容的叠层结构,可以实现开口率的提高,和该电光装置的小型化等。
此外,若采用本方式,则由于上述钝化膜配置在构成叠层结构的一部分的各种层间绝缘膜的表面的至少2个或以上的表面上,故可以‘二重’地享受该钝化膜的水分浸入防止作用,可以更为可靠地享受该作用效果。
在本方式中,也可以构成为使得上述第1层间绝缘膜的表面和第2层间绝缘膜的表面已接受了平坦化处理,上述钝化膜配置在这些第1层间绝缘膜的表面和第2层间绝缘膜的表面。
若采用这样的结构,则由于上层一侧和下层一侧第1层间绝缘膜接受平坦化处理,故如上所述,优选由SiO2构成,更为优选的是只由SiO2构成。但是,由该SiO2构成的第1层间绝缘膜的吸湿性能比较差。但是,在本方式中,由于在这样的第1层间绝缘膜和第2层间绝缘膜的表面上已形成了钝化膜,故水分浸入到该叠层结构中的可能性已被降低。
总之,若采用本结构,则由于上层一侧和下层一侧第1层间绝缘膜的表面已接受了平坦化处理,故可以确保像素电极的平坦性,以及在其上边形成的取向膜的平坦性,例如,在可以得到可以良好地进行摩擦处理等的效果的同时,还可以得到上述水分浸入防止这样的效果。从这个意义上说,可以说采用本方式可以享受更大的效果。
在本方式中,也可以构成为使得上述多个层间绝缘膜,具备把上述保持电容叠层到上述第3层间绝缘膜的下边,上述薄膜晶体管位于下层的第4层间绝缘膜,还具备贯通上述第3层间绝缘膜和上述第4层间绝缘膜、用来把上述像素电极和上述薄膜晶体管电连接起来的接触孔,在上述第4层间绝缘膜的表面上未配置上述钝化膜。
若采用这样的结构,则在接触孔所贯通的第4层间绝缘膜的表面未配置上述钝化膜。就是说,在有钝化膜的情况下所构筑的叠层结构部分从上边开始依次为第3层间绝缘膜、钝化膜和第4层间绝缘膜,但是,在本方式的情况下所构筑的叠层结构部分为第3层间绝缘膜和第4层间绝缘膜。此时,在前者的情况下,在贯通第3和第4层间绝缘膜以形成接触孔时,必须也贯通上述钝化膜;而在后者的情况下,则没有这个必要。此外,在前者的情况下,在第3层间绝缘膜和钝化膜间以及钝化膜与第4层间绝缘膜间,刻蚀速率要变化,存在着不能很好地进行接触孔的形成的可能性。然而,在后者的情况下,则不存在这样的顾虑。因此,若采用本构成,则可以很好地形成贯通第3和第4层间绝缘膜的接触孔。
另外,在本方式中,虽然以存在贯通第3和第4层间绝缘膜的接触孔为前提,但是,上述想法对于其它层间绝缘膜来说也是同样适用的。就是说,在需要以贯通上边所说的第1层间绝缘膜和第2层间绝缘膜、或第2层间绝缘膜和第3层间绝缘膜的方式形成接触孔的情况下,如果在它们之间不设置钝化膜,就可以得到与上述同样的作用效果。
为了解决上述课题,本发明的电光装置的制造方法包括:在基板上延伸设置数据线的工序;在与上述数据线交叉的方向上延伸设置扫描线的工序;形成由上述扫描线供给扫描信号的包括半导体层的薄膜晶体管的工序;形成由上述数据线通过上述薄膜晶体管供给图像信号的像素电极的工序;形成配置在上述数据线、上述薄膜晶体管和上述像素电极之间的多个层间绝缘膜的工序;以及在上述层间绝缘膜中至少一个层间绝缘膜上形成钝化膜的工序。
若采用本发明的电光装置的制造方法,则可以很好地制造上边所说的本发明的电光装置。
在本发明的电光装置的制造方法的一个方式中,上述钝化膜用常压CVD法形成。
若采用本方式,则可以更低成本地而且更好地制造钝化膜。
在本发明的电光装置的制造方法的一个方式中,上述层间绝缘膜用等离子体CVD法形成。
若采用本方式,则可以很好地制造例如主要由SiO2构成、更为优选的只由SiO2构成的NSG膜。但是,由该SiO2构成的层间绝缘膜的吸湿性能比较差。然而,在本方式中,由于在该层间绝缘膜上配置有钝化膜,故水分浸入到该叠层结构的内部的可能性降低。即便是在层间绝缘膜由SiO2构成的情况下,也不会产生问题。
在本发明的电光装置的制造方法的一个方式中,还具备通过图案形成在上述层间绝缘膜上形成规定的构成要素的工序,上述形成钝化膜的工序在上述图案形成工序之后实施。
若采用本方式,则可以很好地制造钝化膜。可是,如对于上述本发明的电光装置所述的那样,钝化膜优选形成大于等于10[nm]、小于等于100[nm]的厚度即比较薄的厚度,但是,在该情况下,当在钝化膜的形成后实施例如在图案形成处理中所含有的刻蚀工序或剥离工序时,就存在着该钝化膜受到损伤或者丧失的可能性。
但是,在本方式中,在实施借助于图案形成在层间绝缘膜上形成规定的构成要素即例如上述扫描线、数据线、像素电极、保持电容以及其它电路元件和布线的工序的情况下,是在其之后才实施形成钝化膜的工序。因此,在本方式的情况下,不存在蒙受上述缺憾的可能性。
在本方式中,也可以构成为使得上述规定的构成要素包括上述像素电极。
若采用这样的构成,则由于在像素电极的上边形成钝化膜,故该钝化膜位于上述叠层结构的大致最上层。因此,若采用本构成,则可以整个上述叠层结构获得防止水分浸入的作用效果。
在本发明的电光装置的制造方法的一个方式中,上述层间绝缘膜具有多层结构。
若采用本方式,则层间绝缘膜具有例如氮化硅膜和氧化硅膜,或通过热氧化得到的氧化硅膜和通过CVD法得到的氧化硅膜等这样的多层结构。借助于此,就可以使层间绝缘膜多功能化,可以构筑更好的叠层结构。
为了解决上述课题,本发明的电子设备具备上边所说的本发明的第1到第3电光装置(其中,包括其各种方式)。
若采用本发明的电子设备,则由于具备上边所说的本发明的电光装置,故可以防止水份侵入上述叠层结构,从而可以使对置电极的公共电位和薄膜晶体管的特性稳定,借助于此,可以实现可以进行更为稳定的动作、品质更高的图像显示的投影式显示装置、液晶电视、便携式电话、电子记事本、文字处理机、取景器式或监视器直视式的视频录像机、工作站、电视电话、POS终端、触摸面板等的各种电子设备。
本发明的这样的作用和其它的优点,可通过以下说明的实施方式明确化。
附图说明
图1是构成电光装置的图像显示区的矩阵状地形成的多个像素中的各种元件、布线等的等效电路。
图2是形成了数据线、扫描线、像素电极等的TFT阵列基板的相邻接的多个像素群的平面图,是仅仅示出了下层部分(一直到图4中的标号70(保持电容)为止的下层部分)的结构的平面图。
图3是形成了数据线、扫描线、像素电极等的TFT阵列基板的相邻接的多个像素群的平面图,是仅仅示出了上层部分(越过图4中的标号70(保持电容)的上层部分)的结构的平面图。
图4是把图2和图3彼此重叠起来的情况下的A-A’剖面图。
图5是示出了具备钝化膜时与不具备钝化膜时相比电光装置的耐湿性究竟提高了多少的曲线图。
图6是示出了钝化膜的厚度给电光装置的耐湿性的提高带来什么样的影响的曲线图。
图7是示出了钝化膜中的硼含量给电光装置的耐湿性的提高带来什么样的影响的曲线图。
图8涉及本发明的其它实施方式,是宗旨与图4相同的图,是具备二重的钝化膜的电光装置的剖面图。
图9是在图4的视点中按照顺序示出了本实施方式的电光装置的制造工序的制造工序剖面图(其1)。
图10是在图4的视点中按照顺序示出了本实施方式的电光装置的制造工序的制造工序剖面图(其2)。
图11是从对置基板一侧看TFT阵列基板与在其上边形成的各个构成要素的电光装置的平面图。
图12是图11的H-H’剖面图。
图13是示出了本身为作为本发明的电子设备的实施方式的投影式彩色显示装置的一个例子的彩色液晶投影机的图示性的剖面图。
标号说明
10:TFT阵列基板,10a:图像显示区,11a:扫描线,6a:数据线,6a1:电容布线用中继层,6a2:第2中继电极,400:电容布线,30:TFT,1a:半导体层,9a:像素电极,70:保持电容,719:中继电极,501、502:钝化膜,41:第1层间绝缘膜,42:第2层间绝缘膜,43:第3层间绝缘膜,44:第4层间绝缘膜
具体实施方式
以下,边参看附图边对本发明的实施方式进行说明,以下的实施方式,是把本发明的电光装置应用于液晶装置的实施方式。
[像素部分的结构]
以下,参看图1到图4,对本发明的实施方式的电光装置的像素部分的结构进行说明。在这里,图1是构成电光装置的图像显示区的矩阵状地形成的多个像素中的各种元件、布线等的等效电路。图2和图3是形成了数据线、扫描线、像素电极等的TFT阵列基板的相邻接的多个像素群的平面图。另外,图2和图3分别分开地示出了后述的叠层结构中的下层部分(图2)和上层部分(图3)。此外,图4是把图2和图3彼此重叠起来的情况下的A-A’剖面图。另外,在图4中,为了把各层、各部件做成在图面上可以识别的那种程度的大小,各层、各部件都采用了不同的比例尺。
另外,以下,首先对本实施方式的电光装置的基本结构进行说明,之后对于在本实施方式中特征性的结构等,在后边重新设定项目(钝化膜的结构)进行详述。
(像素部分的电路结构)
在图1中,在构成本实施方式的电光装置的图像显示区的矩阵状地形成的多个像素中,分别形成有像素电极9a和用来开关控制该像素电极9a的TFT30,供给图像信号的数据线6a电连接到该TFT30的源极上。写入数据线6a中的图像信号S1、S2、…、Sn,既可以按照该顺序线顺序地供给,也可以对于相邻接的多条数据线6a一组一组地供给。
此外,构成为使得栅极电极3a电连接到TFT30的栅极电极3a上,并以规定的定时,按照扫描信号G1、G2、…、Gm的顺序,线顺序地对扫描线11a和栅极电极3a脉冲式地施加扫描信号。像素电极9a电连接到TFT30的漏极上,采用使作为开关元件的TFT30仅仅在一定的期间内闭合其开关的办法,以规定的定时写入从数据线6a供给的图像信号S1、S2、…、Sn。
通过像素电极9a写入到作为电光物质的一个例子的液晶内的规定电平的图像信号S1、S2、…、Sn在与在对置基板上形成的对置电极之间保持一定期间。液晶采用借助于施加的电压电平使分子集合的取向或秩序变化的方式,对光进行调制,从而可以进行灰度显示。若是常白模式,则入射光的透过率随在各个像素单位施加的电压而减小,若是常黑模式,则入射光的透过率随在各个像素单位施加的电压而增加,总体说来从电光装置出射具有与图像信号对应的对比度的光。
在这里,为了防止所保持的图像信号漏泄,与在像素电极9a和对置电极之间形成的液晶电容并联地附加保持电容70。该保持电容70与扫描线11a并列地设置,含有固定电位侧电容电极,并且含有固定在恒定电位上的电容电极300。
[像素部分的具体结构]
以下,参看图2到图4,对由上述数据线6a、扫描线11a和栅极电极3a、TFT30等实现上述那样的电路动作的电光装置的具体结构进行说明。
首先,在图3中,在TFT阵列基板10上矩阵状地设置了多个像素电极9a(用虚线部分示出了轮廓),分别沿着像素电极9a的纵横边界设置了数据线6a和扫描线11a。数据线6a如后所述由含有铝膜等的多层结构构成,扫描线11a例如由导电性的多晶硅膜等构成。此外,扫描线11a通过接触孔12cv电连接到与半导体层1a中用图中右上斜的斜线区域表示的沟道区1a’对置的栅极电极3a上,该栅极电极3a含于该扫描线11a中。就是说,在扫描线3a与数据线6a交叉的各个部位上,设置了包含在扫描线11a中的栅极电极3a与沟道区1a’对置配置的像素开关用的TFT30。借助于此,TFT30(除了栅极电极之外)存在于栅极电极3a和扫描线11a之间。
其次,如本身为图2和图3的A-A’线剖面图的图4所示,电光装置具备例如由石由英基板、玻璃基板、硅基板构成的TFT阵列基板10,和与之对置配置的例如由玻璃基板或石英基板构成的对置基板20。
如图4所示,在TFT阵列基板10一侧设置有上述像素电极9a,在其上侧,设置有已进行了摩擦处理等的规定的取向处理的取向膜16。像素电极9a例如由ITO(氧化铟锡)膜等的透明导电性膜构成。另一方面,在对置基板20一侧,在整个面设置了对置电极21,在其下侧,设置有已进行了摩擦处理等的规定的取向处理的取向膜22。
对置电极21,与上述像素电极9a同样,例如由ITO膜等的透明导电性膜构成。
在如此对置配置的TFT阵列基板10和对置基板20之间,向由后述的密封部件(参看图11和12)围起来的空间内封入液晶等电光物质,形成液晶层50。液晶层50在未施加来自像素电极9a的电场的状态下,借助于取向膜16和22呈规定的取向状态。
另一方面,在TFT阵列基板10上,除了上述像素电极9a和取向膜16之外,还具有由包括它们的各种结构构成的叠层结构。如图4所示,该叠层结构从下边开始依次由含有扫描线11a的第1层、含有包括栅极电极3a的TFT30等的第2层、含有保持电容70的第3层、含有数据线6a等的第4层、含有电容布线400等的第5层、以及含有上述像素电极9a和取向膜16等的第6层(最上层)构成。此外,在第1层和第2层之间设置有基底绝缘膜12,在第2层和第3层之间设置有第1层间绝缘膜41,在第3层和第4层之间设置有第2层间绝缘膜42,在第4层和第5层之间设置有第3层间绝缘膜43,在第5层和第6层之间设置有第4层间绝缘膜44,以防止上边所述的各个要素间产生短路。此外,在这些各种绝缘膜12、41、42、43和44上,还设置有例如把TFT30的半导体层1a中的高浓度源极区1d和数据线6a电连接的接触孔等。以下,对于这些各个要素从下开始依次进行说明。另外,在上述中从第1层到第3层作为下层部分图示于图2,从第4层到第6层则作为上层部分图示于图3。
(叠层结构第1层的结构-扫描线等-)
首先,在第1层上,设置有例如由包括Ti、Cr、W、Ta、Mo等的高熔点金属中的至少一者的单质金属、合金、金属硅化物、多晶硅硅化物、把它们叠层起来的构成物,或由导电性多晶硅等构成的扫描线11a。该扫描线11a,平面看,以沿着图2的X方向的方式被图案形成为条带状。更为详细地看,条带状的扫描线11a具备沿着图2的X方向延伸的主线部分、和在数据线6a或电容布线400延伸的图2的Y方向上延伸的突出部分。另外,从相邻接的扫描线11a延伸出来的突出部分彼此不连接,因此,该扫描线11a呈1条1条分断的形状。
(叠层结构第2层的结构-TFT等-)
其次,作为第2层,设置有含有栅极电极3a的TFT30。TFT30如图4所示,具有LDD(轻掺杂漏)结构,作为其构成要素,具备:上边所说栅极电极3a,例如由多晶硅膜构成、借助于来自栅极电极3a的电场形成沟道的半导体层1a的沟道区1a’,含有使栅极电极3a和半导体层1a绝缘的栅极绝缘膜的绝缘膜2,以及半导体层1a中的低浓度源极区1b和低浓度漏极区1c以及高浓度源极区1d和高浓度漏极区1e。
此外,在本实施方式中,在该第2层上,作为与上述栅极电极3a相同的膜还形成有中继电极719。该中继电极719,从平面看,如图2所示,以位于各个像素电极9a在X方向上延伸的一边的大致中央的方式形成岛状。由于中继电极719和栅极电极3a被作为为相同的膜形成,故在后者例如由导电性多晶硅膜等构成的情况下,前者也由导电性多晶硅膜等构成。
另外,虽然上述TFT30优选具有图4所示的那样的LDD结构,但是既可以具有不向低浓度源极区1b和低浓度漏极区1c进行杂质注入的补偿结构,也可以是以栅极电极3a为掩模高浓度地注入杂质,自我匹配地形成高浓度源极区和高浓度漏极区的自对准型的TFT。
(叠层结构第1层和第2层间的结构-基底绝缘膜-)
在以上所说明的扫描线11a的上边、TFT30的下边,设置了例如由硅氧化膜等构成的基底绝缘膜12。基底绝缘膜12除了具有对扫描线11a与TFT30之间进行层间绝缘的功能之外,通过在TFT阵列基板10的整个面上形成,还具有防止因TFT阵列基板10的表面研磨时的表面粗糙或清洗后剩下的污垢等引起的像素开关用的TFT30的特性变化的功能。
在该基底绝缘膜12上,平面看在半导体层1a的两边挖了沿着后述的数据线6a延伸的沿着半导体层1a的沟道长度的方向的沟状的接触孔12cv,与该接触孔12cv对应,在其上方叠层的栅极电极3a在下侧含有形成凹状的部分。此外,以把该接触孔12cv全部掩埋的方式形成栅极电极3a,使得在该栅极电极3a上延伸设置与之一体地形成的侧壁部分3b(上述‘形成凹状的部分’)。借助于此,TFT30的半导体层1a就如在图2中很好地示出的那样,平面看从侧方被覆盖,至少可以抑制来自该部分的光的入射。
此外,该侧壁部分3b在被形成为把上述接触孔12cv掩埋的同时,其下端与上述扫描线11a接连。在这里,扫描线11a,由于如上所述被形成为条带状,故只要存在于某一行上的栅极电极3a和扫描线11a着眼于该行,就总是同一电位。
(叠层结构第3层的构成-保持电容等-)
在上述第2层之后的第3层上设置保持电容70。保持电容70由与TFT30的高浓度漏极区1e和像素电极9a电连接的作为像素电位侧电容电极的下部电极71、和作为固定电位侧电容电极的电容电极300隔着电介质膜75对置配置而形成。若使用该保持电容70,则可以显著地提高像素电极9a的电位保持特性。此外,本实施方式的保持电容70,由图2的平面图可知,被形成为使得不会到达与像素电极9a的形成区域大致对应的光透过区域,换句话说,由于被形成在遮光区域内,故电光装置全体的开口率可维持得比较大,借助于此,可以显示更为明亮的图像。
说得更详细点,下部电极71,例如由导电性的多晶硅膜构成,起着像素电位侧电容电极的作用。但是,下部电极71也可以由含有金属或合金的单一层膜或多层膜构成。此外,该下部电极71除了具有像素电位侧电容电极的功能之外,还具有中继连接像素电极9a和TFT30的高浓度漏极区1e的功能。顺便说一下,这里所说的中继连接通过上述中继电极719进行。
电容电极300,起着保持电容70的固定电位侧电容电极的作用。在本实施方式中,为了使电容电极300成为固定电位,采用与成为固定电位的电容布线400(后述)进行电连接的办法进行。此外,电容电极300,由含有Ti、Cr、W、Ta、Mo等的高熔点金属中的至少一者的单质金属、合金、金属硅化物、多晶硅硅化物、把它们叠层起来的构成物,或者优选由钨硅化物构成。借助于此,电容电极300就会具有挡住欲从上侧向TFT30入射的光的功能。
电介质膜75,由例如膜厚5~200nm左右的比较薄的HTO(高温氧化物)膜、LTO(低温氧化物)膜等的氧化硅膜或氮化硅膜等构成。从增大保持电容70的观点看,只要可以充分地得到膜的可靠性,电介质膜75越薄越好。
在本实施方式中,如图4所示,该电介质膜75具有2层结构,下层为氧化硅膜75a、上层为氮化硅膜75b。上层的氮化硅膜75b被图案形成为尺寸比像素电位侧电容电极的下部电极71稍大,被形成在遮光区(非开口区)内。
另外,在本实施方式中,电介质膜75虽然具有2层结构,但是,在有的情况下,也可以构成为具有例如氧化硅膜、氮化硅膜和氧化硅膜等这样的3层结构或者3层以上的叠层结构。当然也可以做成单层结构。
(叠层结构第2层和第3层间的结构-第1层间绝缘膜-)
在以上所说明的TFT30和栅极电极3a以及中继电极719的上边、保持电容70的下边,形成了例如NSG(非掺杂硅酸盐玻璃)、PSG(磷硅酸盐玻璃)、BSG(硼硅酸盐玻璃)、BPSG(硼磷硅酸盐玻璃)等硅酸盐玻璃膜、氮化硅膜或氧化硅膜等,或者优选形成了由NSG构成的第1层间绝缘膜41。
其次,在该第1层间绝缘膜41上以贯通后述的第2层间绝缘膜42的方式形成了把TFT30的高浓度源极区1d和后述的数据线6a电连接的接触孔81,此外,在第1层间绝缘膜41上,形成了把TFT30的高浓度漏极区1e和构成保持电容70的下部电极71电连接的接触孔83。此外,在该第1层间绝缘膜41上,还形成了用来把作为构成保持电容70的像素电位侧电容电极的下部电极71和中继电极719电连接的接触孔881。除此之外,在第1层间绝缘膜41上,以贯通后述第2层间绝缘膜的方式形成了用来把中继电极719和后述的第2中继电极6a2电连接的接触孔882。
(叠层结构第4层的结构-数据线等-)
在上述第3层之后的第4层上,设置了数据线6a。该数据线6a,如图4所示,形成了具有3层结构的膜,从下层开始依次为由铝构成的层(参看图4中的标号41A)、由氮化钛构成的层(参看图4中的标号41TN)、由氮化硅膜构成的层(参看图4中的标号401)。氮化硅膜图案形成的尺寸稍微大一点,以覆盖其下层的铝层和氮化钛。
此外,在该第4层上,作为与数据线6a相同的膜,形成了电容布线用中继层6a1和第2中继电极6a2。这些,如图3所示,平面看各者之间在图案形成上以断开的方式形成,而没有形成为与数据线6a连接起来的平面形状。例如,若着眼于位于图3中最左方的数据线6a,则在其正右方形成有具有大致呈四边形形状的电容布线用中继层6a1,进而在中继层6a1的右方形成有具有比电容布线用中继层6a1稍大一点的面积的大致呈四边形形状的第2中继电极6a2。
顺便说一下,由于这些电容布线用中继层6a1和第2中继电极6a2作为与数据线6a相同的膜而形成,故具有3层结构,从下层开始依次为由铝构成的层、由氮化钛膜构成的层和由等离子体氮化膜构成的层。
(叠层结构第3层和第4层间的结构-第2层间绝缘膜-)
在上边所述的保持电容70的上边、数据线6a的下边,形成例如NSG、PSG、BSG、BPSG等硅酸盐玻璃膜、氮化硅膜或氧化硅膜等或者优选使用TEOS气体的等离子体CVD(化学气相淀积)法形成的第2层间绝缘膜42。在该第2层间绝缘膜42上,形成有把TFT30的高浓度源极区1d和数据线6a电连接的上述接触孔81,并且形成了把上述电容布线用中继层6a1和作为保持电容70的上部电极的电容电极300电连接的接触孔801。此外,在第2层间绝缘膜42上,形成用来把第2中继电极6a2和中继电极719电连接的上述接触孔882。
(叠层结构第5层的构成-电容布线等-)
在上边所述的第4层之后的第5层上,形成了电容布线400。如图3所示,该电容布线400平面上看被形成为格子状,分别在图中的X方向和Y方向上延伸。在该电容布线400中特别是在图2中的Y方向上延伸的部分以覆盖数据线6a的方式形成,而且形成得比该数据线6a的宽度更宽。此外,至于在图中的X方向上延伸的部分,为了确保形成后述的第3中继电极402的区域,在各个像素电极9a的一个边的中央附近都具有切缺部分。
再有,在分别在图3中XY方向上延伸的电容布线400的交叉部分的角部,以掩埋该角部的方式设置了大致呈三角形形状的部分。通过在电容布线400上设置该大致呈三角形形状的部分,就可以效率良好地进行对TFT30的半导体层1a的光的屏蔽。就是说,欲从斜上方向进入半导体层1a的光,在该三角形形状的部分被反射或被吸收,而不会到达半导体层1a。因此,可以抑制光漏电流的发生,可以显示无闪烁等的高品质的图像。该电容布线400,可采用从配置有像素电极9a的图像显示区域10a向其周围延伸设置,与恒电位源电连接的办法,成为固定电位。
此外,在第5层上,作为与这样的电容布线400相同的膜,形成了第3中继层402。该第3中继层402,具有通过后述的接触孔804和89对第2中继电极6a2和像素电极9a间的电连接进行中继的功能。另外,在这些电容布线400和第3中继电极402间,并不是平面形状地连续地形成,而是在图案形成上以断开的方式形成。
另一方面,上边所述的电容布线400和第3中继电极402,具有下层是由铝构成的层,上层是由氮化钛构成的层的2层结构。
(叠层结构第4层与第5层间的结构-第3层间绝缘膜-)
在以上说明的上述数据线6a的上边、电容布线400的下边,形成了第3层间绝缘膜43。在该第3层间绝缘膜43上,分别形成了用来把上述电容布线400和电容布线用中继层6a1电连接的接触孔803,和用来把第3中继电极402和第2中继电极6a2电连接的接触孔804。
(叠层结构第6层以及第5层与第6层间的结构-像素电极等)
最后,在第6层上,如上所述矩阵状地形成了像素电极9a,在该像素电极9a上形成了取向膜16。此外,在该像素电极9a下边形成了第4层间绝缘膜44。在该第4层间绝缘膜44上形成了用来把像素电极9a和上述第3中继电极402间电连接的接触孔89。在像素电极9a与TFT30之间,通过该接触孔89、第3中继层402、上边所说的接触孔804、第2中继层6a2、接触孔882、中继电极719、接触孔881、下部电极71、以及接触孔83电连接。
(钝化膜的结构)
在具备如上所述那样的结构的电光装置中,在本实施方式中,特别是配置在TFT30、保持电容70和像素电极9a等的构成要素间的各种层间绝缘膜,尤其是第4层间绝缘膜44具有特征。以下,参看到上述为止所参看的各图以及图5,对之进行详述。在这里,图5是示出了在具备钝化膜的时与不具备钝化膜时相比该电光装置的耐湿性究竟提高了多少的曲线图。
首先,在本实施方式的电光装置中,就如已经说明的那样,在上述像素电极9a的下边和电容布线400的上边,形成有第4层间绝缘膜44,该第4层间绝缘膜44例如借助于使用TEOS气体等的等离子体CVD法制造,由NSG(非掺杂硅酸盐玻璃)膜构成。此外,该第4层间绝缘膜44的表面,已采用接受CMP(化学机械抛光)处理等的平坦化处理的办法进行了平坦化。因此,在该第4层间绝缘膜44的上边形成的像素电极9a和取向膜16也如图4所示具有已平坦化的表面,在该表面上未产生凹凸。借助于此,例如,就可以顺利地进行对取向膜16的表面的摩擦处理。因此,就可以防止归因于摩擦处理不充分的部分而产生取向不良等的现象。如果在取向膜16的表面上具有显著的凹凸,则会产生摩擦处理不充分的部分等。
另外,借助于等离子体CVD法把第4层间绝缘膜44制作成由NSG膜构成的层间绝缘膜,对于该第4层间绝缘膜44接受CMP处理是合适的。此外,在本实施方式中,位于第4层间绝缘膜44的下侧的第3层间绝缘膜43也由借助于等离子体CVD法制造的NSG膜构成,而且其表面与第4层间绝缘膜44一样,同样接受平坦化处理。借助于此,可以进一步提高像素电极9a、取向膜16等的平坦性,可以更为可靠地得到上述作用效果。
其次,在本实施方式中,如已参照过的图4所示,在第4层间绝缘膜44和像素电极9a之间形成了钝化膜501。该钝化膜501,平面看以覆盖图3所示的带斜线的区域即整个图像显示区域的方式形成。
说得更详细点,该钝化膜501由BSG(硼硅酸盐玻璃)氧化膜构成。此外,该钝化膜501的厚度T满足10[nm]≤T≤100[nm]的条件,而该钝化膜501中的硼含量WB满足1[wt%]≤WB≤7[wt%]的条件。另外,不言而喻,该钝化膜501也起着作为防止在像素电极9a和电容布线400间、或者相邻的像素电极9a间的短路的绝缘膜的作用。
本实施方式的电光装置,由于具备这样的钝化膜501,故可以得到以下的作用效果。就是说,钝化膜501由于含有BSG氧化膜,故吸湿性能比较优良。这是因为相对于含于该BSG氧化膜中的硼处于比较不稳定的状态,该硼和水进行反应后所产生的B2O3却处于比较稳定的状态,所以浸入到该BSG膜内的水,就非常易于与硼反应。顺便说一下,这样的机构,在PSG(磷硅酸盐玻璃)氧化膜中也可以看到(就是说,PSG氧化膜中的磷与水反应),吸湿性能也是比较优良的。因此,钝化膜501也可以不含有BSG氧化膜而代之以含有PSG氧化膜。
这种情况,看一下图5即可更为实际地确认。在这里,图5是示出了具备钝化膜时与不具备钝化膜时相比该电光装置的耐湿性究竟提高了多少的曲线图。说得更详细点,图5是示出了把具备钝化膜501的电光装置(图中虚线)和不具备钝化膜501的电光装置(图中实线),在温度50[℃]湿度90[%]和进行全画面黑色显示这样的同一环境下放置一定时间的结果,供往对置电极21等的公共电位(在图中,用’Lccom’表现)如何随着其时间的经过而变动的图。就是说,在电光装置的耐湿性能不好的情况下,归因于水分浸入到TFT30内而使得其特性劣化,或者供往对置电极21的公共电位出现变动,图5是利用后者的变动程度来测定耐湿性的提高程度的图。此外,由该图5可知,具备钝化膜501的电光装置不具备钝化膜501的电光装置来,与时间的推移对应的公共电位的变动值小,因此,可知其耐湿性已经提高。顺便说一下,图5中的钝化膜501的厚度T是25[nm],硼的含量WB是2[wt%]。
如上所述,在本实施方式中,可以防止含于该电光装置所放置所处的环境中的水蒸气等的水分向上述叠层结构的内部浸入。因此,可以实现TFT30的特性稳定或对置电极21的公共电位的稳定等,可以提供可进行更为稳定的动作的电光装置。
此外,在本实施方式中,第4层间绝缘膜44的表面已经受了CMP处理等的平坦化处理,而且,该第4层间绝缘膜44,由于为了很好地应对该平坦化处理而由用CVD法制造的NSG膜构成,故吸湿性比较差。然而,在本实施方式中,在该第4层间绝缘膜44的上边经形成了钝化膜501。因此,若采用本实施方式,则可以得到因实施平坦化处理而可以享受的作用效果、和耐湿性提高的作用效果。
再有,在本实施方式中,由于已适度地设定了钝化膜501的厚度T和硼含量WB,故可以得到以下的作用效果。以下,参看图6和图7对之进行说明。在这里,图6是示出了钝化膜的厚度给该电光装置的耐湿性的提高究带来什么样的影响的曲线图,图7是示出了钝化膜中的硼含量给该电光装置的耐湿性的提高带来什么样的影响的曲线图。
首先,对于厚度T可画出图6那样的曲线图。该图6,更为详细地说,与上述图5同样,以钝化膜501的厚度T为参数(4.5、10和25[nm]),示出了在温度50[℃]湿度90[%]和进行全画面黑色显示这样的同一环境下供往对置电极21等的公共电位随着时间经过而变动的样子。
由图6可知,厚度T为4.5[nm]时与10[nm]及25[nm]时相比,表现出显著的不同。就是说,在前者的情况下,公共电位的变动随着时间的推移比较急剧地增大,而在后者的情况下,其变动则比较平缓地增大。由此可以认为,T在4.5[nm]和10[nm]之间时厚度T的增减对该电光装置的耐湿性的提高作用大,而如果厚度T在10[nm]或以上时,从此往后耐湿性的提高就会在一定程度上稳定下来。这被认为是由于如上所述BSG膜中的吸湿的机构中存在硼,因此硼的全体量给吸湿的机构带来很大影响的缘故。由此可以导出这样的结论:钝化膜501的厚度T优选10[nm]或以上。
另一方面,虽然在图中未画出来,但厚度T并不是越大越好。就是说,当厚度T过大时,光在叠层结构中透过的比率(透过率)减少,所以,存在着损害图像的亮度的可能性。根据本专利发明人的研究,根据这样的观点,可以导出这样的结论:钝化膜501的厚度T优选在一定程度以下,说得更具体点,优选100[nm]或以下。
根据以上所述,总之,在本实施方式中,若使钝化膜501的厚度T满足10[nm]≤T≤100[nm]的条件,则可以享受该电光装置的充分的耐湿性能和防止画质的劣化这2个作用效果。
其次,对于硼含量WB,可画出图7那样的曲线图。该图7,更为详细地说,与上述图5同样,以硼含量WB为参数(0.5、1.0和2.0[wt%]),示出了在温度50[℃]湿度90[%]和进行全画面黑色显示这样的同一环境下供往对置电极21等的公共电位随着时间的经过而变动的样子。
从图7可知,硼含量WB为0.5[wt%]时和1.0[wt%]及2.0[wt%]时相比,表现出显著的不同。就是说,在前者的情况下,公共电位的变动随着时间的推移比较急剧地增大,而在后者的情况下,其变动则比较平缓地增大。由此可知,WB在0.5[wt%]和1.0[wt%]之间时,硼含量WB的增减对于该电光装置的耐湿性的提高作用很大,而如果硼含量WB在1.0[wt%]或以上,则从此往后耐湿性的提高就会在一定程度上稳定下来。这被认为是由于如上所述BSG膜中的吸湿的机构中存在硼,因此硼的全体量给吸湿的机构带来很大影响的缘故。由此可以导出这样的结论:优选硼含量WB为1.0[wt%]或以上。
另一方面,尽管在图中未画出来,但是,硼含量WB并不是越多越好。就是说,当硼含量WB过大时,归因于硼的实际的量的增加,该硼就会在例如钝化膜501中或该钝化膜501、第4层间绝缘膜44的表面等上析出,就会在图像上出现对该析出物所投影的像,因此,存在着使其画质劣化的可能性。若采用本方式,从这样的观点考虑,可导出这样的结论:硼含量WB优选在一定程度以下,更为具体地说,优选在7[wt%]或以下。
如上所述,总之,在本实施方式中,若使钝化膜501中的硼含量WB满足1[wt%]≤WB≤7[wt%]的条件,则可以享受该电光装置中的充分的耐湿性和防止画质的劣化这2个作用效果。
另外,在上述实施方式中,虽然说明的是只在第4层间绝缘膜44的上边形成钝化膜501的方式,但是,本发明并不限定于这样的方式。就是说,也可以使钝化膜形成为与除此之外的层间绝缘膜相对应。特别是对于第3层间绝缘膜43来说,由于其表面接受CMP处理,而且,是由NSG膜构成的,故例如如图8所示,也可以使钝化膜502形成在该第3层间绝缘膜43的表面。当然,也可以不在该第3层间绝缘膜上,而代之以在第2层间绝缘膜42和第1层间绝缘膜41上形成钝化膜、或除了第3层间绝缘膜43之外在第2层间绝缘膜42和第1层间绝缘膜41上也形成钝化膜(未画出来)。
但是,在第1层间绝缘膜41的表面上形成钝化膜时,即在第1层间绝缘膜41和第2层间绝缘膜42之间形成钝化膜时需要注意。之所以这么说,是因为在该位置上,如图4所示,存在连接半导体层1a和数据线6a的接触孔81、连接中继电极719和第二中继电极6a2的接触孔882的缘故。就是说,如图所示,这些接触孔81和882需要以贯通第2层间绝缘膜42和第1层间绝缘膜41的方式形成,当在它们之间存在钝化膜时,在第2层间绝缘膜42与该钝化膜间,或在该钝化膜与第1层间绝缘膜41间,刻蚀速率会变化,有可能不能很好地形成该接触孔81和接触孔882。因此,最好是不在该部分设置钝化膜。
(钝化膜的制造方法)
上述那样的钝化膜501,例如可像图9和图10所示那样制造。在这里,图9和图10是在图4的视点中按照顺序示出了上述本实施方式的电光装置的制造工序的制造工序剖面图。以下,主要只对与本发明特别有关的第4层间绝缘膜44和钝化膜501的制造工序进行说明。此外,在图9和图10中,对于对置基板20一侧的结构的图示已予省略。
首先,在用公知的方法在TFT阵列基板10上边形成了直到电容布线400为止的叠层结构中,如图9的工序(1)所示,在该电容布线400的上边,用使用TEOS气体的等离子体CVD法形成第4层间绝缘膜44的前驱膜441。说得更详细点,例如,采用把已制造到了上述电容布线400为止的叠层结构部分放置到已到达适当的真空度的反应室内的规定地方,同时,向该反应室内导入上述TEOS气体和其它的气体,在该叠层结构部分和该反应室内被配置为使得与该叠层结构部分对置的电极间设置规定的电位以使之发生等离子体的办法,使薄膜在该叠层结构部分的表面淀积下去。另外,在该情况下,也可以使该叠层结构部分维持在规定的温度(例如,400[℃]左右)。另外,也可以不使用上述工序,而是将前驱膜构成为具有氮化硅膜和氧化硅膜,或借助于热氧化得到的氧化硅膜和借助于CVD法得到的氧化硅膜等的多层结构。在该情况下,后述的第4层间绝缘膜44当然也以具有多层结构的方式构成。
其次,如图9的工序(2)所示,对上述前驱膜441的表实施CMP处理。在这里所说的CMP,一般地说,是这样的技术:采用边使被处理基板和研磨布(衬垫)这两者进行旋转等,边使各自的表面彼此间进行接触,同时,向该接触部位供给含有二氧化硅粒等的研磨液(研磨泥浆)的办法,借助于机械作用和化学作用的双重作用对被处理基板进行研磨的办法,使该表面平坦化。在本实施方式中,已制造到图9的工序(1)为止的叠层结构部分相当于上述‘被处理基板’。借助于此,该叠层结构部分的表面,如图9的工序(2)的虚线所示,被研磨而平坦化。上述前驱膜441借助于以上的图9的工序(1)工序(2)成为第4层间绝缘膜44。
另外,在本发明中,作为‘平坦化处理’,在有的情况下,也可以不使用上述CMP处理而代之以使用刻蚀处理等的其它的平坦化处理、或除上述CMP处理之外还进行刻蚀处理等的其它的平坦化处理。在这里所说的刻蚀处理,一般地说,是这样的技术:在具有凹凸的表面上边,在作为牺牲膜而形成抗蚀剂或SOG(旋涂玻璃)膜等具有平坦性的膜之后,进行对该牺牲膜的刻蚀处理,一直到上述凹凸所存在的表面为止(借助于此,凹凸‘被弄平’),从而使该表面平坦化。
其次,如图9的工序(3)所示,在上述第4层间绝缘膜44的上边,借助于使用TEOS气体和O3气体等的常压CVD法,形成钝化膜501。说得更详细点,例如,在该常压CVD法中,除了TEOS气体和O3气体之外,还同时使用作为携载气体的N2气体、以及作为杂质气体的TEB(硼酸三乙脂)气体,就可以很好地制造出由BSG膜构成的钝化膜501。在这些气体中,特别是通过调整TEB气体的供给量等,可以调整最终形成的钝化膜501中的硼含量WB。此外,通过成膜时间等的调整,还可以调整该钝化膜501的厚度T。由此,就可以制造出如上所述的10[nm]≤T≤100[nm]、1[wt%]≤WB≤7[wt%]的钝化膜501。另外,由PSG膜构成钝化膜时,只要不使用上述TEB气体而带之以使用TMOP(三甲基磷)气体即可。此外,在担心万一在整个面上形成的钝化膜501(参看图10的工序(3)或图3)会对透过率造成影响时,也可以以使开口部分与该钝化膜501中以后将要形成像素电极9a的区域即光透过区域相对应地形成的方式进行图案形成。
其次,如图10的工序(4)所示,借助于反应性离子刻蚀、反应性离子束刻蚀等的干法刻蚀,或使用适当的刻蚀剂等的湿法刻蚀,形成接触孔89。
其次,如图10的工序(5)所示,以掩埋上述接触孔89的方式,例如借助于溅射法等,形成由ITO等构成的像素电极9a的前驱膜,同时,以使具有规定的图案形状的方式(就是说,使得最终形成的像素电极9a如图3那样排列成矩阵状)实施光刻工序和刻蚀工序,形成像素电极9a,之后,在该像素电极9a上边,用公知的方法形成取向膜16,从而完成该电光装置的TFT阵列基板10一侧的制造。
另外,在上述实施方式中,虽然说明的是在第4层间绝缘膜44的上边形成钝化膜501的制造工序,但是,本发明并不限定于于此。例如,如已参看过的图8所示,也可以采用在第3层间绝缘膜43的上边形成钝化膜502的那样的方式。
或者,也可以采用这样的方式:在第4层间绝缘膜44的上边形成钝化膜,但不是直接在其上边形成,而是在形成了像素电极9a之后再形成钝化膜。若采用这样的方式,则由于在用来形成该像素电极9a的图案形成处理(包括刻蚀工序、抗蚀剂剥离工序等)之后再形成钝化膜,故与形成钝化膜后再形成像素电极9a的方式相比,给钝化膜造成损伤的可能性小。因此,若采用这样的方式,则可以更好地形成钝化膜。
[电光装置的全体结构]
下面参看图11和图12说明上述电光装置的实施方式的全体结构。在这里,图11是从对置基板一侧看TFT阵列基板与在其上边形成的各个构成要素的电光装置的平面图,图12是图11的H-H’剖面图。在这里,以作为电光装置的一个例子的驱动电路内置型的TFT有源矩阵驱动方式的液晶装置为例。
在图11和图12中,在本实施方式的电光装置中,TFT阵列基板10和对置基板20对置配置。在TFT阵列基板10和对置基板20之间封入了液晶层50,TFT阵列基板10和对置基板20借助于设置在位于图像显示区域10a的周围的密封区域的密封部件52彼此粘接在一起。
密封部件52,由用来将两个基板贴合的例如紫外线固化树脂、热固化树脂等构成,在制造工序中涂布在TFT阵列基板上后借助于紫外线、加热等硬化。此外,在密封部件52中散布有用来使TFT阵列基板10与对置基板20之间的距离(基板间间隙)成为规定值的玻璃纤维或玻璃珠等的间隙材料。就是说,本实施方式的电光装置适合用于小型且进行扩大显示的投影机的光阀。
在对置基板20一侧,与配置有密封部件52的密封区域的内侧并行地设置有规定图像显示区10a边框区域的遮光性的边框遮光膜53。但是,这样的边框遮光膜53的一部分或全部,也可以在TFT阵列基板10一侧作为内置遮光膜设置。在比该边框遮光膜53更远的周边区域中,在位于配置有密封部件52的密封区域的外侧的区域上,特别是沿着TFT阵列基板10的一边设置有数据线驱动电路101和外部电路连接端子102。此外,扫描线驱动电路104,沿着与该一边相邻的2边,而且,被设置为覆盖到上述边框遮光膜53上。此外,为了把如此设置在图像显示区10a两侧的2个扫描线驱动电路104间连接起来,沿着TFT阵列基板10的剩下的一边,而且以覆盖上述边框遮光膜53的方式设置有多条布线105。
此外,在对置基板20的4个角部,配置有起两基板间的上下导通端子作用的上下导通部件106。另一方面,在TFT阵列基板10上,在与这些个角部对置的区域设置了上下导通端子。借助于这些,就可以在TFT阵列基板10和对置基板20间形成电导通。
在图12中,在TFT阵列基板10上边,在已形成了像素开关用的TFT或扫描线、数据线等的布线后的像素电极9a上边,形成有取向膜。另一方面,在对置基板20上边,除了对置电极21之外,在网格状或条带状的遮光膜23以及最上层部分形成有取向膜。此外,液晶层50,例如由一种或把数种的向列液晶混合起来后的液晶构成,在这一对的取向膜间形成规定的取向状态。
另外,在图11和图12所示的TFT阵列基板10上边,除了这些数据线驱动电路101、扫描线驱动电路104等之外,也可以形成对图像信号线上的图像信号进行采样并供给数据线的采样电路、先于图像信号分别向多条数据线供给规定的电压电平的预充电信号的预充电电路、以及用来在制造过程中或出厂时检查该电光装置的品质和缺陷等的检查电路等。
(电子设备)
其次,对作为把以上详细说明的电光装置用做光阀的电子设备的一个例子的投影式彩色显示装置的实施方式的全体结构、特别是光学结构进行说明。在这里,图13是投影式彩色显示装置的图示性的剖面图。
在图13中,作为本实施方式的投影式彩色显示装置的一个例子的液晶投影机1100的构成为:准备3个含有在TFT阵列基板上边装载有驱动电路的液晶装置的液晶模块,分别用做RGB用的光阀100R、100G、100B。这些100R、100G、100B,可以使用上边所说的电光装置(参看图1到图5)。在液晶投影机1100中,当从金属卤化物灯等的白色光源的灯泡单元1102发出投影光时,借助于3块反射镜1106和2块分色镜1108,分成与RGB的3原色对应的光分量R、G和B,并分别导入与各色对应的光阀100R、100G和100B内。这时特别是B光,为了防止因光路长所带来的光损耗,要通过由入射透镜1122、中继透镜1123和出射透镜1124构成的中继透镜系统1121导入。然后,分别由光阀100R、100G和100B进行调制后的与3原色对应的光分量借助于分色镜1112再次合成后,通过投影透镜1114作为彩色图像投影到屏幕1120上。
本发明并不限于上边所说的实施方式,在不违背从权利要求的范围和说明书全体中能够看出的发明的要旨或思想的范围内,适宜变更是可能的,伴随着这样的变更的电光装置、其制造方法以及电子设备也包括在本发明的技术范围内。

Claims (18)

1.一种电光装置,其特征在于,具备:
在基板上延伸设置的数据线;
在与上述数据线交叉的方向上延伸的扫描线;
由上述扫描线供给扫描信号的包括半导体层的薄膜晶体管;
由上述数据线通过上述薄膜晶体管供给图像信号的像素电极;
配置在上述数据线、上述薄膜晶体管和上述像素电极之间的多个层间绝缘膜;以及
配置在上述多个层间绝缘膜中至少一个层间绝缘膜的表面一侧的钝化膜。
2.根据权利要求1所述的电光装置,其特征在于:上述钝化膜包含与水反应后成为稳定的状态的材料。
3.根据权利要求2所述的电光装置,其特征在于:上述钝化膜包含BSG(硼硅酸盐玻璃)氧化膜。
4.根据权利要求2所述的电光装置,其特征在于:上述钝化膜包含PSG(磷硅酸盐玻璃)氧化膜。
5.根据权利要求1所述的电光装置,其特征在于:上述钝化膜的厚度大于等于10[nm]、小于等于100[nm]。
6.根据权利要求3所述的电光装置,其特征在于:上述BSG氧化膜的B(硼)的含有量大于等于1[wt/%]、小于等于7[wt/%]。
7.根据权利要求1所述的电光装置,其特征在于:具有作为叠层上述像素电极的上述层间绝缘膜的第1层间绝缘膜;
上述钝化膜配置在上述第1层间绝缘膜的表面一侧。
8.根据权利要求7所述的电光装置,其特征在于:上述第1层间绝缘膜的表面已接受了平坦化处理。
9.根据权利要求1所述的电光装置,其特征在于:还具备电连接到上述薄膜晶体管和上述像素电极的保持电容,和向该保持电容供给固定电位的电容布线;
上述多个层间绝缘膜,具备:把上述电容布线叠层到上述第1层间绝缘膜的下边的第2层间绝缘膜,和把上述数据线叠层到上述第2层间绝缘膜的下边的第3层间绝缘膜;
上述钝化膜,配置在上述第1层间绝缘膜的表面、上述第2层间绝缘膜的表面和第3层间绝缘膜的表面中至少2个或以上的表面。
10.根据权利要求9所述的电光装置,其特征在于:
上述第1层间绝缘膜的表面和第2层间绝缘膜的表面已接受了平坦化处理;
上述钝化膜,配置在这些第1层间绝缘膜的表面和第2层间绝缘膜的表面。
11.根据权利要求9所述的电光装置,其特征在于:
上述多个层间绝缘膜,具备把上述保持电容叠层到上述第3层间绝缘膜的下边、上述薄膜晶体管位于下层的第4层间绝缘膜;
还具备贯通上述第3层间绝缘膜和上述第4层间绝缘膜、用来把上述像素电极和上述薄膜晶体管电连接起来的接触孔;
其中,在上述第4层间绝缘膜的表面未配置上述钝化膜。
12.一种电光装置的制造方法,其特征在于,包括:
在基板上延伸设置数据线的工序;
在与上述数据线交叉的方向上延伸设置扫描线的工序;
形成由上述扫描线供给扫描信号的包括半导体层的薄膜晶体管的工序;
形成由上述数据线通过上述薄膜晶体管供给图像信号的像素电极的工序;
形成配置在上述数据线、上述薄膜晶体管和上述像素电极之间的多个层间绝缘膜的工序;以及
在上述层间绝缘膜中至少一个层间绝缘膜上形成钝化膜的工序。
13.根据权利要求12所述的电光装置的制造方法,其特征在于:上述钝化膜,用常压CVD(化学气相淀积)法形成。
14.根据权利要求12所述的电光装置的制造方法,其特征在于:要形成上述钝化膜的层间绝缘膜,用等离子体CVD法形成。
15.根据权利要求12所述的电光装置的制造方法,其特征在于:还包括在上述层间绝缘膜的上边图案形成规定的构成要素的工序;
形成上述钝化膜的工序,在上述图案形成的工序之后实施。
16.根据权利要求15所述的电光装置的制造方法,其特征在于:上述规定的构成要素,包括上述像素电极。
17.根据权利要求12所述的电光装置的制造方法,其特征在于:上述层间绝缘膜,具有多层构造。
18.一种电子设备,其特征在于:具备权利要求1到11中的任何一项所述的电光装置。
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