JP2002174825A - アクティブマトリクス型液晶表示装置 - Google Patents

アクティブマトリクス型液晶表示装置

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JP2002174825A JP2000372938A JP2000372938A JP2002174825A JP 2002174825 A JP2002174825 A JP 2002174825A JP 2000372938 A JP2000372938 A JP 2000372938A JP 2000372938 A JP2000372938 A JP 2000372938A JP 2002174825 A JP2002174825 A JP 2002174825A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 TFT基板裏面からTFTのチャネルへの光
の入射を確実に防止する構造を提供する。 【解決手段】 画素TFTが基板に掘り込まれた溝の中
に配置される構造を有するアクティブマトリクス型液晶
表示装置において、TFTの周囲に溝を掘らずに山状に
残した部分を有し、TFTの半導体層7の下に配置され
る下部遮光膜4が少なくとも前記山状の部分2aの上ま
でかかるように形成されており、TFTの半導体層上に
形成される金属電極層9が該山状部分2aの頂部にまで
延在しており、前記下部遮光膜4と金属電極層9間の層
間絶縁膜(5,8)の膜厚を、前記山状部分の頂部で他
の部分に比べて薄くする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶プロジェクタ
ーなどの液晶表示装置の画素構造に関し、詳しくは、薄
膜トランジスタ(TFT)により液晶のスイッチングを
行うライトバルブ用アクティブマトリクス型液晶表示装
置の遮光性の改良に関する。また本発明は、該液晶表示
装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、壁掛けTVや投射型TV、あるい
は、OA機器用ディスプレイとして液晶パネルを用いた
各種表示装置の開発が行われている。液晶パネルの中で
もアクティブ素子である薄膜トランジスタを液晶表示装
置に組み込んだアクティブマトリックス液晶ディスプレ
イは、走査線数が増加してもコントラストや応答速度が
低下しない等の利点から、高品位のOA機器用表示装置
やハイビジョン用表示装置を実現する上で有力であり、
液晶プロジェクションなどの投射型液晶ディスプレイに
おいては、大画面表示が容易に得られる。
【0003】通常、液晶プロジェクション用途に使用さ
れるライトバルブ用アクティブマトリクス型液晶表示装
置では、小さな素子に強力な光を入射して、TFTによ
り液晶をスイッチングすることにより画素毎のON/O
FFを行って、透過する光を画像情報に応じて制御し、
透過した光をレンズなどの光学素子を介してスクリーン
上などに拡大投影しているが、その際、TFTの活性層
をポリシリコン(p−Si)により形成すると、入射光
による影響はもちろんのこと、レンズなどの光学系から
の反射光によってもTFTのチャネル部において光励起
によるオフ時のリーク電流が発生し、クロストークなど
表示品位上の問題を引き起こす原因となっている。
【0004】本願出願人は、TFTのチャネル部への光
入射を阻止するために、これまで数々の提案を行ってい
る。例えば、特開平9−80476号公報では、TFT
の下部、つまり、光源からの光入射の反対側に遮光膜を
設け、光学系からの反射光の入射を阻止し、該遮光膜が
形成される基板面に粗面を形成しておくことで、遮光膜
の形成されていない部分から入射した反射光を基板内で
乱反射させてTFTへの入射を防止していた。
【0005】また、特開2000−164875号公報
では、基板に凹部を形成し、該凹部内に遮光膜を形成
し、更に該遮光膜で蔽われた凹部内にTFTのチャネル
部を形成して、反射光の入射を阻止する構成を提案して
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図25は、特開200
0−164875号公報に基づく液晶表示装置の製造過
程における部分平面図(図25(a))と、そのG−G’
線での断面図(図25(b))である。
【0007】同図において、1はガラス基板などの透明
絶縁性基板であり、該基板上の下地絶縁膜2の凹部
(溝)内壁にはWSiなどにより下部遮光膜4が形成さ
れている。該下部遮光膜4を覆って基板上に第1層間膜
5が形成され、前記下部遮光膜4で囲まれた部分にTF
Tのチャネル層となるポリシリコンからなる半導体層
7、該半導体層7上にゲート絶縁膜8を介してゲート線
9が形成されている。該構成によれば、光学系からなど
の反射光の入射がかなり阻止され、表示品位を高めるこ
とが可能である。また、該構成は、積層膜の重なり合い
による凹凸を低減するにも有効である。
【0008】しかしながら、下部遮光膜4上に形成され
る第1層間膜5は、ポリシリコンからなる半導体層7へ
の汚染を防止するため、更には下部遮光膜4としてWS
iなどの導電性材料を用いた場合に、下部遮光膜がバッ
クゲートとして作用することを防止するために、その膜
厚をかなり大きく取っている。そのため、図示したよう
に下部遮光膜4とゲート線9との隙間からわずかながら
光が入射し、この入射した光は第1層間膜5内を乱反射
しながら半導体層7に到達して、リーク電流を発生さ
せ、画質を低下させる原因となっていた。
【0009】従って、本発明の目的は、画素TFTを基
板に設けた溝内に配置する構造を有するアクティブマト
リクス型液晶表示装置において、下部遮光膜の端部から
入射する光が画素TFTの半導体層に到達しない構成を
提供することにある。
【0010】
【発明を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
に鑑み鋭意検討した結果、前記基板への溝形成に際して
画素TFTの周辺部に溝を掘らない部分を山状に残し、
該山の頂部にまで下部遮光膜を延在させると共に、該下
部遮光膜上に形成される層間膜を前記山状の部分につい
ては薄くしておき、後工程で形成されるゲート線などの
金属配線層と下部遮光膜との間隔を狭くすることで、光
の進入をより確実に阻止できることを見出し、本発明に
到達した。
【0011】すなわち本発明は、 (1)画素TFTが基板に掘り込まれた溝の中に配置さ
れる構造を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置
において、TFTの周囲に溝を掘らずに山状に残した部
分を有し、TFTの半導体層の下に配置される下部遮光
膜が少なくとも前記山状の部分の上までかかるように形
成されており、TFTの半導体層上に形成される金属電
極層が該山状部分の頂部にまで延在しており、前記下部
遮光膜と金属電極層間の層間絶縁膜の膜厚を、前記山状
部分の頂部で他の部分に比べて薄くしたことを特徴とす
る液晶表示装置、
【0012】(2)前記下部遮光膜と金属電極層間の層
間絶縁膜が、下部遮光膜と半導体層間に形成される第1
層間膜と、半導体層と金属電極層間に形成されるゲート
絶縁膜を含み、前記山状部分の頂部において、前記第1
層間膜の膜厚方向の少なくとも一部がエッチングされて
いることを特徴とする(1)に記載の液晶表示装置、
【0013】(3)前記山上の部分において、前記第1
層間膜が除去されて遮光用金属膜を露出させた後、前記
第1層間膜よりも薄い第2層間膜が形成され、その後、
ゲート絶縁膜が形成されていることを特徴とする(2)
に記載の液晶表示装置、
【0014】(4)前記山状の部分が、TFTの周りを
囲むように形成されていることを特徴とする(1)乃至
(3)のいずれか1項に記載の液晶表示装置、
【0015】(5)前記山状の部分が、ゲート線と平行
な方向にTFTの半導体層が形成される領域が溝状にな
るように、該領域の両側に形成されていることを特徴と
する(1)乃至(3)のいずれか1項に記載の液晶表示
装置、
【0016】(6)前記TFTの半導体層の一部が蓄積
容量部を構成し、該蓄積容量部の半導体層と下部遮光膜
間の層間膜がTFT部分より薄くされていることを特徴
とする(4)又は(5)に記載の液晶表示装置、に関す
る。
【0017】また、本発明は、 (7)画素TFTが基板に掘り込まれた溝の中に配置さ
れる構造を有するアクティブマトリクス型液晶表示装置
の製造方法であって、透明絶縁性基板上に下地絶縁膜を
成膜する工程、該下地絶縁膜をエッチングし画素TFT
の配置される溝を形成する工程、該溝内壁に下部遮光膜
を形成する工程、該下部遮光膜を覆って第1層間膜を基
板全面に形成する工程、前記溝内に半導体層を形成する
工程、該半導体層上にゲート絶縁膜を介して金属電極層
を形成する工程を含む製造方法において、前記溝を形成
する際にTFTの周囲に溝を掘らずに山状に残した部分
を形成し、TFTの半導体層の下に配置される下部遮光
膜が少なくとも前記山状の部分の上までかかるように形
成され、TFTの半導体層上部に形成される金属電極層
が該山状部分の頂部にまで延在しており、前記下部遮光
膜と金属電極層間の層間絶縁膜の膜厚が、前記山状部分
の頂部で他の部分より薄くなるようにその膜厚方向の少
なくとも一部をエッチング除去する工程を有することを
特徴とする液晶表示装置、
【0018】(8)前記山状部分の頂部の第1層間膜を
下部遮光膜が露出するように除去した後、前記第1層間
膜よりも薄い第2層間膜を全面に形成し、該第2層間膜
上に半導体層を形成することを特徴とする(7)に記載
の製造方法、
【0019】(9)前記山状の部分を、TFTの周りを
囲むように形成することを特徴とする(7)又は(8)
に記載の製造方法、
【0020】(10)前記山状の部分を、ゲート線と平
行な方向にTFTの半導体層が形成される領域が溝状に
なるように、該領域の両側に形成することを特徴とする
(7)又は(8)に記載の製造方法、
【0021】(11)前記TFTの半導体層の一部が蓄
積容量部を構成し、該蓄積容量部の半導体層と下部遮光
膜間の層間膜のうち、第1層間膜の膜厚方向の少なくと
も一部をTFT部分より薄くする工程を有することを特
徴とする(9)又は(10)に記載の製造方法、
【0022】(12)前記蓄積容量部の第1層間膜を薄
くする工程は、前記山状部分の頂部のエッチングと同時
に行われることを特徴とする(11)に記載の製造方
法、に関する。
【0023】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の実施形態
になる液晶表示装置における画素構造の製造過程の一平
面図を示す。図2、図3は図1のA−A’線及びB−
B’線での断面図をそれぞれ示している。ガラスなどの
透明絶縁性基板1上に下地絶縁膜2が形成されており、
TFTの半導体層部分を取り囲むように山状部分2aが
残されている。下部遮光膜4は該山状部分2aを覆って
形成されており、該下部遮光膜4上には厚い第1層間膜
5が形成され、山状部分2aに囲まれた部分にTFTの
チャネル部が配置されるように第1層間膜5上にポリシ
リコンからなる半導体層7が形成されている。図3に示
すように、半導体層7は、チャネル部7a、LDD領域
7bが山状部分2aに囲まれるように配置されている。
更にゲート絶縁膜8を介してゲート線9が配置されてい
る。前記山状部分2aの頂部では第1層間膜5は他の部
分より薄く形成されており、下部遮光膜4とゲート線9
との間隔が狭められている。このため、光学系からなど
の反射光は該山の頂部を通過することができず、効果的
にTFTのチャネル部への進入が阻止され、リーク電流
の発生を防止することができる。なお、10は蓄積容量
部の上部電極であり、その一部には後工程で画素電極と
のコンタクトが取れるようにコンタクト部16を開口し
て形成されている。
【0024】該構成の製造方法について、図4〜図10
を参照して説明する。まず、ガラスなどの透明絶縁性基
板1上に、下地絶縁膜2を成膜する。下地絶縁膜2はガ
ラスからの不純物を防止する役割も果たしており、後工
程でエッチングにより薄くされる部分が100nm以上
残るように形成しておくことが望ましい。材料としては
不純物拡散防止の観点からSiO2膜を用いることが望
ましい。また、山状部分2aの高さは、後工程で形成さ
れる半導体層7が下部遮光膜の膜厚を加えた山状部分の
頂部より低くなる高さであればよく、また、後工程での
平坦化を考慮した場合には積層される金属層の数によっ
ても変わるため、一概に限定できないが、ここでは、1
μm程度残るように形成する。山状部分2aを残すに
は、図4に示すように、フォトリソグラフィにより山状
部分の上にレジスト3を配置し、等方性エッチングによ
り山状部分を残して下地絶縁膜2をエッチングする。な
お、画素表示領域についても同時に残しておくことで後
工程での平坦化が容易となる。
【0025】このようにして山状部分2aを形成した
後、下部遮光膜4を成膜する(図5)。下部遮光膜4
は、基板側からの反射光を遮光できればどのような材料
で形成しても良いが、後工程でポリシリコン形成時に不
純物活性化のためなどにアニールするため、熱に強いW
Siなどで形成する。WSiで形成する場合、下部遮光
膜4の膜厚としては100nm以上であれば遮光効果が
得られるが、好ましくは160nm以上とするのが望ま
しい。膜厚の上限は特に規定されず、適宜設計に応じて
選択すればよいが、通常は、500nm程度までとすれ
ばよい。ここでは、170nm程度にスパッタ法でWS
i膜を形成し、フォトリソ工程により山状部分2aに囲
まれた溝部及び山状部分2aを覆うようにパターニング
する。
【0026】次に、図6に示すように全面にSiO2
などからなる第1層間膜5を成膜する。ここでは、TE
OSを原料としてPCVD法を用いてSiO2膜を形成
した。第1層間膜5の膜厚はその上に形成するポリシリ
コンからなる半導体層へ下部遮光膜4からの不純物の移
動を防止するため、また、下部遮光膜4をWSiなどの
導電性材料で形成した場合にはバックゲートとして作用
するのを防止するため、少なくとも500nm以上とす
るのが望ましい。ここでは800nm程度に形成した。
【0027】続いて、図7に示すように、山状部分の頂
部の第1層間膜5が露出するようにレジスト6をパター
ン状に配置し、第1層間膜5の厚さ方向の一部をエッチ
ングする。ここではエッチング時間を調整して、山の頂
部で第1層間膜5が100nm程度残るようにエッチン
グした。その後、レジストを除去する(図8)。
【0028】前記山状部分に囲まれた溝部の中央付近に
ポリシリコンからなる半導体層7を所望形状に形成する
(図9)。この時、前記図1のB−B’線断面では、前
記図3に示したように、山状部分2aを跨ぐように形成
される。更にゲート絶縁膜8を100nm程度の膜厚に
成膜する(図10)。ここでは、前記第1層間膜と同様
にTEOSを原料とするPCVD法によりSiO2膜を
形成した。これにより、山状部分の頂部での層間膜の膜
厚は200nm程度となり、第1層間膜5とゲート絶縁
膜8の本来の合計膜厚(900nm)より薄く形成され
ることになる。
【0029】山状部分の頂部での層間膜の膜厚として
は、下部遮光膜とその上に配置される金属電極層とのシ
ョートを避けるために、100nm以上あることが望ま
しい。また、上限としては、第1層間膜が通常500n
m以上に形成されることから、それよりも薄くすること
で効果が得られるが、より高い遮光効果を得るために
は、300nm以下になるように形成することが好まし
い。
【0030】また、山の頂部の幅はより広くすることで
遮光効果が高まるが、あまり広く取ると画素開口率に影
響を及ぼすため、通常は、上部に形成されるブラックマ
トリクスの幅内(現在は5μm以下)に少なくとも2つ
の山が収まり、また、半導体層のチャネル幅(現在は1
μm程度)の側面方向の層間膜についても下部遮光膜と
の距離を前記のように500nm以上取っておくことが
好ましいことを勘案すると、山の麓部分の幅の最大値が
1.5μmとなり、それよりも狭くなる。通常はレジス
トパターンの幅を1μm程度とするため、その約半分の
500nm程度の幅とすればよい。
【0031】その後、n−chTFT,p−chTFT
のソース・ドレイン領域の形成及びn−chTFTのL
DD領域を形成するため不純物注入を行う。まず、n+
不純物の注入を行い、続いて、n-不純物の注入を行
い、図2に示したように、ゲート線9をWSiなどの材
料で形成し、その一部はTFTのゲート電極となるよう
に半導体層7のチャネル部上に引き出して形成し、p+
不純物を注入し、不純物の活性化アニールを行う。更に
蓄積容量部の上部電極10を所望形状に成膜形成する。
なお、蓄積容量部の上部電極10は、ゲート線9と同材料
で同時に形成しても良い。また、蓄積容量部の下部電極
として、半導体層7を上部電極10の下に引き出して形
成しておくことで、下部電極を別途設ける必要がなくな
り、工程数の削減を図ることができる。その場合には、
蓄積容量部の半導体層7にも高濃度の不純物を注入し
て、低抵抗化しておく。
【0032】その後は、常法に従って、データ線、ブラ
ックマトリクス、ITO画素電極を、順次層間膜を介し
て形成することでTFT基板が出来上がる。
【0033】昨今のポリシリコンを半導体層として用い
たTFTでは、LPCVD法などの低温法でアモルファ
スシリコンを成膜した後、レーザーアニールによりポリ
シリコン化する低温ポリシリコンが主流となりつつあ
る。上記の例では、ポリシリコン層が図1のB−B’断
面で山状部分を跨ぐように形成されているため、このよ
うな方法でポリシリコンを形成すると、山の斜面の部分
でレーザーアニールが不十分となり、十分な特性のポリ
シリコンが形成できない場合がある。そこで、レーザー
アニールによる低温ポリシリコンの形成を可能ならしめ
る構成について、次に説明する。
【0034】図11〜20は、本発明の第2の実施形態
になる液晶表示装置の画素構造の製造過程を説明する図
である。
【0035】まず、上記の例と同様に、ガラスなどの透
明絶縁性基板1上にSiNなどの下地絶縁膜2を成膜
し、TFTの半導体層が形成される部分を溝状に彫るよ
うにレジストをパターン状に配置する。この時、表示画
素領域とTFT領域との間に下地遮光膜2が山状に残る
部分2aを形成するようにレジストを配置する。なお、
図11(a)は平面図であり、図11(b)は図11(a)の
C−C’線での端面図を示している。
【0036】レジストを除去後、図12に示すように、
WSiなどの材料からなる下部遮光膜4を、表示画素領
域を除いて全面に成膜する。
【0037】続いて、図13に示すように、第1層間膜
5を所定の厚みに成膜後、山状部分の頂部の第1層間膜
を露出させるようにレジスト6を配し、露出部の第1層
間膜5をエッチング除去する(図14)。上記の例で
は、第1層間膜5が薄く残るようにエッチング時間を調
整していたが、ここでは、下部遮光膜4が露出するまで
エッチングしている。レジスト6除去後の平面図及びそ
の部分断面図を図15(a)及び(b)にそれぞれ示す。
【0038】次に、基板全面に100nm程度の第2層
間膜11を前記第1層間膜と同様にして成膜後、TFT
のチャネル部を構成するポリシリコンからなる半導体層
7を形成するため、LPCVD法によりアモルファスシ
リコン層を成膜した後、更にレーザーアニールを施し
て、ポリシリコン化する。ここでは、シランを原料とし
てアモルファスシリコンを成膜し、エキシマレーザーを
室温で400mJの強度で照射してポリシリコン化し
た。その後、フォトリソグラフィ法により所望形状にパ
ターニングする。ここでは、半導体層7のソース部側を
延ばして形成し、一部を容量として使用する(図16
(a)、(b))。
【0039】次に半導体層7を覆って基板上にゲート絶
縁膜8を成膜し、n−chTFTのソース・ドレイン領
域を形成するため、まず、n+不純物の注入を行い、そ
の後、ゲート絶縁膜8上にゲート線9を成膜する。ここ
では、WSiを用いて成膜した後、フォトリソグラフィ
により所望形状にパターニングした。また、ゲート線の
一部は半導体層7のチャネル領域に掛かるように引き出
して形成し、ゲート電極として作用する。続いて、n-
不純物の注入を行いn−chTFTのLDD領域を形成
し、更にp−chTFTのソース・ドレイン領域を形成
するため、p+不純物の注入を行った後、不純物の活性
化アニールを行う。更に容量部の上部電極10を所望形
状に成膜形成する。この結果、図17(a)及び(b)に示
す構造を得る。また、蓄積容量部の半導体層にもn+
純物の注入を行い、低抵抗化しておく。なお、n-不純
物の注入はゲート金属形成前に行っても良い。
【0040】次に図18(a)及び(b)に示すよう
に、例えば、SiO2膜からなる第3層間膜12を前記
同様に成膜後、アルミニウムなどの金属材料からなるデ
ータ線13を各TFTのドレイン(又はソース)領域へ
コンタクトをとりながら形成する。
【0041】次に図19(a)及び(b)に示すよう
に、例えば、SiN膜からなる第4層間膜14をCVD
法により成膜後、画素開口部及びTFTのソース(又は
ドレイン)領域へのコンタクト部16を開口したブラッ
クマトリクス15をアルミニウムなどの金属材料で40
0nm程度の厚みに形成する。
【0042】最後に、図20(a)及び(b)に示すよ
うに、例えばポリイミドなどの樹脂材料を用いて平坦化
膜17を0.5μm程度の膜厚に成膜して、基板表面を
平坦化した後、画素電極となるITO膜18をスパッタ
法などにより成膜し、TFT基板が完成する。
【0043】更にITO膜18表面にスパッタSiO2
膜を50nm程度成膜してパッシベーション膜とし、そ
の他、端子エッチング、裏面エッチングなどの処理を施
し、更に公知の方法により対向基板を貼り合わせ、両基
板間に液晶を注入して液晶パネルを形成する。
【0044】該構成によれば、半導体層が段差なく形成
できるため、レーザーアニールによる低温ポリシリコン
を品質良く形成できる。
【0045】前記したように、各TFTには隣接して容
量部が設けられるが、本発明では、更に高容量の電荷蓄
積を可能とする構成を提供することができる。該第3の
実施形態になる構成について、図面を参照して説明す
る。図21は、該構成を説明するための平面図であり、
半導体層を形成した段階までを示している。
【0046】前記2つの実施形態において、山状部分の
上に形成される第1層間膜5を厚さ方向に一部エッチン
グして薄くする際に、蓄積容量部も同時にエッチングし
て第1層間膜5を薄くすることで、下部遮光膜と半導体
層との間隙を狭く形成する。この結果、半導体層と容量
部の上部電極とによって構成される蓄積容量に加えて、
下部遮光膜と半導体層によって蓄積容量が形成され、保
持できる電荷容量値が増加する。図21のハッチングし
た部分が第1層間膜を薄くした部分である。
【0047】該構成の製造工程について、図21のF−
F’線での断面に対応する図22〜図24を参照して説
明する。ここでは、第2の実施形態に対して蓄積容量部
の改良を加えているが、第1の実施形態に対しても同様
に適用可能である。
【0048】前記と同様に、ガラス基板1上に下地絶縁
膜2を成膜後、半導体層の形成される領域を挟むように
両側に山状部分を残して溝を形成した後、同様に下部遮
光膜4及び第1層間膜5を積層する。続いて、山状部分
の第1層間膜5をエッチングする際に、蓄積容量部では
山状部分に挟まれた溝内も同時にエッチングするように
レジスト6を形成せずにエッチングを行い、下部遮光膜
4を露出させる(図22)。
【0049】続いて、前記同様に薄い第2層間膜11を
成膜後、半導体層7を形成し(図23)、更にゲート絶
縁膜8を成膜後、一方の山状部分の上に掛かるようにゲ
ート線9を他方の山状部分の上に掛かるように上部電極
10を形成する(図24)。前記図17(b)の断面図
と比較して、下部遮光膜4と半導体層7との間の絶縁膜
厚みが薄く形成されることで、該部分で蓄積容量として
機能し、容量の増大を図ることができる。
【0050】
【発明の効果】本発明によれば、下部遮光膜を、TFT
の半導体層が配置される溝を囲むように形成される山状
部分の頂部まで該溝部分から延在させ、該山状部分の頂
部において、下部遮光膜とTFTの半導体層の上部に形
成される金属電極層との間の層間絶縁膜の膜厚を他の部
分、特に下部遮光膜と半導体層との間の層間絶縁膜の膜
厚よりも薄く形成することで、光学系からの反射光など
の基板裏面からの光を十分に遮光することができるた
め、裏面からの入射光がTFTのチャネル層に到達し、
リーク電流を発生させることがなくなり、クロストーク
などの表示品位を低下させることがなくなる。
【0051】加えて、蓄積容量部の半導体層と下部遮光
膜間の層間膜を薄くして、該部分を蓄積容量として機能
させることで、容量増大が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態になる画素構造の平面
図である。
【図2】図1の画素構造のA−A’線での断面図であ
る。
【図3】図1の画素構造のB−B’線での断面図であ
る。
【図4】図1の画素構造の製造工程を説明する工程断面
図である。
【図5】図1の画素構造の製造工程を説明する工程断面
図である。
【図6】図1の画素構造の製造工程を説明する工程断面
図である。
【図7】図1の画素構造の製造工程を説明する工程断面
図である。
【図8】図1の画素構造の製造工程を説明する工程断面
図である。
【図9】図1の画素構造の製造工程を説明する工程断面
図である。
【図10】図1の画素構造の製造工程を説明する工程断
面図である。
【図11】本発明の第2の実施形態になる画素構造の製
造工程を説明する平面図(a)及びC-C’線での断面
図(b)である。
【図12】本発明の第2の実施形態になる画素構造の製
造工程を説明する平面図(a)及びC-C’線での断面
図(b)である。
【図13】本発明の第2の実施形態になる画素構造の製
造工程を説明する断面図である。
【図14】本発明の第2の実施形態になる画素構造の製
造工程を説明する断面図である。
【図15】本発明の第2の実施形態になる画素構造の製
造工程を説明する平面図(a)及びC-C’線での断面
図(b)である。
【図16】本発明の第2の実施形態になる画素構造の製
造工程を説明する平面図(a)及びD-D’線での断面
図(b)である。
【図17】本発明の第2の実施形態になる画素構造の製
造工程を説明する平面図(a)及びD-D’線での断面
図(b)である。
【図18】本発明の第2の実施形態になる画素構造の製
造工程を説明する平面図(a)及びE-E’線での断面
図(b)である。
【図19】本発明の第2の実施形態になる画素構造の製
造工程を説明する平面図(a)及びE-E’線での断面
図(b)である。
【図20】本発明の第2の実施形態になる画素構造の製
造工程を説明する平面図(a)及びE-E’線での断面
図(b)である。
【図21】本発明の第3の実施形態を説明する平面図
(a)及びそのF−F’線での断面図(b)である。
【図22】第3の実施形態の製造過程を説明する断面図
である。
【図23】第3の実施形態の製造過程を説明する断面図
である。
【図24】第3の実施形態の製造過程を説明する断面図
である。
【図25】従来の画素構造を説明する平面図(a)及び
そのG−G’線での断面図(b)である。
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 下地絶縁膜 2a 山状部分 3,6 レジスト 4 下部遮光膜 5 第1層間膜 7 半導体層(ポリシリコン) 7a チャネル部 7b LDD領域 8 ゲート絶縁膜 9 ゲート線 10 容量上部電極 11 第2層間膜 12 第3層間膜 13 データ線 14 第4層間膜 15 ブラックマトリクス 16 コンタクト部 17 平坦化膜 18 画素電極(ITO)
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/786 H01L 29/78 612C 619B 626C (72)発明者 奥村 藤男 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気株 式会社内 Fターム(参考) 2H090 HA04 HA05 HB02X HB03X HD01 HD06 LA01 LA05 2H091 FA34Y FD04 FD06 GA07 GA13 LA03 2H092 JA24 JA34 JA38 JB51 JB52 JB56 KB25 MA17 NA01 NA22 PA09 5C094 AA16 BA03 BA43 CA19 DA15 EA04 EA05 EA07 EB02 EB05 ED15 5F110 AA06 BB01 CC02 DD02 DD13 DD14 DD21 FF02 FF30 GG02 GG13 GG29 GG47 HJ23 HL03 HM15 NN03 NN23 NN24 NN27 NN35 NN45 NN54 NN72 NN73 NN77 PP03 QQ19

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画素TFTが基板に掘り込まれた溝の中
    に配置される構造を有するアクティブマトリクス型液晶
    表示装置において、TFTの周囲に溝を掘らずに山状に
    残した部分を有し、TFTの半導体層の下に配置される
    下部遮光膜が少なくとも前記山状の部分の上までかかる
    ように形成されており、TFTの半導体層上に形成され
    る金属電極層が該山状部分の頂部にまで延在しており、
    前記下部遮光膜と金属電極層間の層間絶縁膜の膜厚を、
    前記山状部分の頂部で他の部分に比べて薄くしたことを
    特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】 前記下部遮光膜と金属電極層間の層間絶
    縁膜が、下部遮光膜と半導体層間に形成される第1層間
    膜と、半導体層と金属電極層間に形成されるゲート絶縁
    膜を含み、前記山状部分の頂部において、前記第1層間
    膜の膜厚方向の少なくとも一部がエッチングされている
    ことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
  3. 【請求項3】 前記山上の部分において、前記第1層間
    膜が除去されて遮光用金属膜を露出させた後、前記第1
    層間膜よりも薄い第2層間膜が形成され、その後、ゲー
    ト絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求項2に
    記載の液晶表示装置。
  4. 【請求項4】 前記山状の部分が、TFTの周りを囲む
    ように形成されていることを特徴とする請求項1乃至3
    のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  5. 【請求項5】 前記山状の部分が、ゲート線と平行な方
    向にTFTの半導体層が形成される領域が溝状になるよ
    うに、該領域の両側に形成されていることを特徴とする
    請求項1乃至3のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
  6. 【請求項6】 前記TFTの半導体層の一部が蓄積容量
    部を構成し、該蓄積容量部の半導体層と下部遮光膜間の
    層間膜がTFT部分より薄くされていることを特徴とす
    る請求項4又は5に記載の液晶表示装置。
  7. 【請求項7】 画素TFTが基板に掘り込まれた溝の中
    に配置される構造を有するアクティブマトリクス型液晶
    表示装置の製造方法であって、透明絶縁性基板上に下地
    絶縁膜を成膜する工程、該下地絶縁膜をエッチングし画
    素TFTの配置される溝を形成する工程、該溝内壁に下
    部遮光膜を形成する工程、該下部遮光膜を覆って第1層
    間膜を基板全面に形成する工程、前記溝内に半導体層を
    形成する工程、該半導体層上にゲート絶縁膜を介して金
    属電極層を形成する工程を含む製造方法において、前記
    溝を形成する際にTFTの周囲に溝を掘らずに山状に残
    した部分を形成し、TFTの半導体層の下に配置される
    下部遮光膜が少なくとも前記山状の部分の上までかかる
    ように形成され、TFTの半導体層上部に形成される金
    属電極層が該山状部分の頂部にまで延在しており、前記
    下部遮光膜と金属電極層間の層間絶縁膜の膜厚が、前記
    山状部分の頂部で他の部分より薄くなるようにその膜厚
    方向の少なくとも一部をエッチング除去する工程を有す
    ることを特徴とする液晶表示装置。
  8. 【請求項8】 前記山状部分の頂部の第1層間膜を下部
    遮光膜が露出するように除去した後、前記第1層間膜よ
    りも薄い第2層間膜を全面に形成し、該第2層間膜上に
    半導体層を形成することを特徴とする請求項7に記載の
    製造方法。
  9. 【請求項9】 前記山状の部分を、TFTの周りを囲む
    ように形成することを特徴とする請求項7又は8に記載
    の製造方法。
  10. 【請求項10】 前記山状の部分を、ゲート線と平行な
    方向にTFTの半導体層が形成される領域が溝状になる
    ように、該領域の両側に形成することを特徴とする請求
    項7又は8に記載の製造方法。
  11. 【請求項11】 前記TFTの半導体層の一部が蓄積容
    量部を構成し、該蓄積容量部の半導体層と下部遮光膜間
    の層間膜のうち、第1層間膜の膜厚方向の少なくとも一
    部をTFT部分より薄くする工程を有することを特徴と
    する請求項9又は10に記載の製造方法。
  12. 【請求項12】 前記蓄積容量部の第1層間膜を薄くす
    る工程は、前記山状部分の頂部のエッチングと同時に行
    われることを特徴とする請求項11に記載の製造方法。
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