JP2003307725A - 液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents
液晶表示装置およびその製造方法Info
- Publication number
- JP2003307725A JP2003307725A JP2002115243A JP2002115243A JP2003307725A JP 2003307725 A JP2003307725 A JP 2003307725A JP 2002115243 A JP2002115243 A JP 2002115243A JP 2002115243 A JP2002115243 A JP 2002115243A JP 2003307725 A JP2003307725 A JP 2003307725A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- shielding film
- insulating film
- interlayer insulating
- liquid crystal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
た薄膜トランジスタを構成する半導体層へ入射する光を
完全に遮光することができる液晶表示装置およびその製
造方法を提供する。 【解決手段】 液晶表示装置は、透明基板と、薄膜トラ
ンジスタと、透明基板側から薄膜トランジスタへ入射す
る光を遮断するように透明基板と薄膜トランジスタとの
間に形成された下部遮光膜3と、メタル配線層4と、メ
タル配線層4側から薄膜トランジスタへ入射する光を遮
断するようにメタル配線層4と薄膜トランジスタとの間
に形成されたメタル配線層下遮光膜5とを具備してお
り、薄膜トランジスタの両側には、下部遮光膜3および
メタル配線層下遮光膜5と接続された側面遮光膜7が、
斜め方向から該薄膜トランジスタへ入射する光を遮断す
るように形成されている。
Description
等に使用される液晶表示装置およびその製造方法に関
し、特に液晶表示装置に設けられた薄膜トランジスタ
(以下「TFT」ともいう)へ入射する光を遮光する構
造を有する液晶表示装置およびその製造方法に関する。
に使用される高精細液晶プロジェクタに対する需要が近
年高まっている。このような高精細液晶プロジェクタに
使用される液晶表示装置においては、画素を構成する画
素電極を画像情報に応じて薄膜トランジスタ(以下「T
FT」という)によってスイッチングして、画素電極を
画素ごとにオンオフし、液晶を透過する光を制御して、
レンズ等の光学素子を介してスクリーン上に拡大投影し
ている。
表示装置に入射する入射光、液晶表示装置に設けられた
レンズ等の光学素子によって反射された反射光等が、T
FTに設けられたチャネル領域へ到達すると、TFTの
オフ時において光励起による光リーク電流が発生する。
また、チャネル領域とソース・ドレイン領域との間に低
濃度不純物領域(Lightly Doped Dra
in、以下「LDD領域」という)が形成されたTFT
においては、入射光、反射光等がこのLDD領域へ到達
することによっても光リーク電流が発生する。このよう
な光リーク電流が発生すると液晶パネルのコントラスト
が低下するために、表示品位上大きな問題になる。
液晶表示装置に設けられたTFTに形成されたチャネル
領域およびLDD領域へ入射する光を遮光する構成が開
示されている。図17は、従来の液晶表示装置80の断
面図である。液晶表示装置80は、透明絶縁性基板81
を備えている。透明絶縁性基板81の上には下部遮光膜
83が設けられている。下部遮光膜83の上には、下部
遮光膜83を覆うように形成された絶縁層を介してTF
Tを構成する半導体層82が設けられている。絶縁層の
上には、半導体層82を覆うようにゲート絶縁膜が形成
されており、ゲート絶縁膜の上には、ゲート配線97お
よびCs配線98が半導体層82を挟むように設けられ
ている。
ゲート配線97およびCs配線98を覆うように形成さ
れており、第1層間絶縁膜上には、上部遮光膜88が半
導体層82、ゲート配線97およびCs配線98を覆う
ように形成されている。上部遮光膜88の上には、第2
層間絶縁膜を介して液晶が形成されており、液晶の上に
は、対向基板が設けられている。このように、半導体層
82の下側には下部遮光膜83が形成されており、半導
体層82の上側には上部遮光膜88が形成されている。
においては、対向基板側から半導体層82へ向かって入
射する入射光L1は上部遮光膜88によって遮光され、
液晶表示装置80に設けられた図示しないレンズ等の光
学素子によって反射され、透明絶縁性基板81側から半
導体層82へ向う戻り光L2は下部遮光膜83によって
遮光される。
液晶表示装置に設けられたTFTに形成されたチャネル
領域およびLDD領域へ入射する光を遮光する他の構成
が開示されている。図18は、従来の他の液晶表示装置
90の断面図である。液晶表示装置90は、透明絶縁性
基板91を備えている。透明絶縁性基板91の上には下
部遮光膜93が設けられている。下部遮光膜93の上に
は、下部遮光膜93を覆うように形成された絶縁層を介
して、TFTを構成する半導体層92が設けられてい
る。絶縁層の上には、半導体層92を覆うようにゲート
絶縁膜が形成されている。
よび絶縁層を通って下部遮光膜93まで達しない深さを
有するダミーコンタクトホール99が形成されている。
ダミーコンタクトホール99には遮光性を有する物質が
充填されている。ゲート絶縁膜の上には、ソース配線9
4Bが第1層間絶縁膜を介して設けられている。第1層
間絶縁膜の上には、ソース配線94Bを覆うように第2
層間絶縁膜が形成されており、第2層間絶縁膜の上に
は、上部遮光膜88Aが、半導体層92、ダミーコンタ
クトホール99およびソース配線94Bを覆うように設
けられている。
においては、図17を参照して前述した液晶表示装置8
0と同様に、透明絶縁性基板91の反対側から半導体層
92へ向かって入射する入射光L1は上部遮光膜88A
によって遮光され、液晶表示装置90に設けられた図示
しないレンズ等の光学素子によって反射され、透明絶縁
性基板91側から半導体層92へ向う戻り光L2は下部
遮光膜93によって遮光される。さらに、斜め方向から
半導体層92へ向かって入射する光L5は、ダミーコン
タクトホール99によって遮光される。
ジェクタにおいては、液晶表示装置に入射する光を供給
する光源ランプの光強度が加速度的に増大している。こ
のため、液晶表示装置においては、図17および図18
を参照して前述した入射光L1および戻り光L2に加え
て、散乱等によって斜めから半導体層へ入射する光、お
よび上部遮光膜、下部遮光膜、ゲート配線、ソース配線
等のメタル配線等によって多重反射して半導体層へ向か
う多重反射光が強まっている。これらの散乱等によって
斜めから半導体層へ入射する光および多重反射して半導
体層へ向かう多重反射光が半導体層に形成されたチャネ
ル領域およびLDD領域へ到達するために、半導体層を
構成するTFTのオフ時における光リーク電流が顕著に
発生している。
装置80の構成では、散乱等によって斜めから半導体層
82へ入射する光L3を遮光することができないという
問題がある。
装置90の構成では、ダミーコンタクトホール99と下
部遮光膜93との間およびダミーコンタクトホール99
と上部遮光膜88Aとの間には、遮光性を有する物質が
設けられていないために、上部遮光膜88A、下部遮光
膜93、ソース配線94B等のメタル配線等によって多
重反射して半導体層92へ向かう多重反射光L6を完全
に遮光することができないという問題がある。
あり、その目的は、画素電極をスイッチングするために
形成されたTFTを構成する半導体層へ入射する光を完
全に遮光することができる液晶表示装置およびその製造
方法を提供することにある。
から半導体層へ入射する光および上部遮光膜、下部遮光
膜、メタル配線等によって多重反射して半導体層へ向か
う多重反射光を遮光することができる液晶表示装置およ
びその製造方法を提供することにある。
置は、画素を構成する画素電極が設けられた透明基板
と、該画素電極をスイッチングするために該透明基板上
に形成された薄膜トランジスタと、該透明基板側から該
薄膜トランジスタへ入射する光を遮断するように該透明
基板と該薄膜トランジスタとの間に形成された下部遮光
膜と、該画素電極に表示させる画像信号を該薄膜トラン
ジスタに供給するように、該薄膜トランジスタに対して
該透明基板の反対側に配置された配線層と、該配線層側
から該薄膜トランジスタへ入射する光を遮断するように
該配線層と該薄膜トランジスタとの間に形成された配線
層下遮光膜とを具備しており、該薄膜トランジスタの両
側には、斜め方向から該薄膜トランジスタへ入射する光
を遮断する側面遮光膜が、該下部遮光膜および該配線層
下遮光膜と接続されて形成されていることを特徴とし、
そのことにより上記目的が達成される。
おり、前記下部遮光膜と前記配線層下遮光膜とは、各画
素に沿って格子状にそれぞれ形成されており、前記側面
遮光膜は、各画素を囲むように形成されていてもよい。
前記下部遮光膜および前記配線層下遮光膜と電気的に接
続されていてもよい。
線層下遮光膜とは、互いに等しい電位に固定されていて
もよい。
おり、前記配線層は、各画素に沿って互いに平行に形成
されたソース配線と、各ソース配線と直交する方向に各
画素に沿って互いに平行に形成されたドレイン電極とを
有しており、該ソース電極および該ドレイン電極を覆う
ように該ソース電極および該ドレイン電極に対して前記
透明基板の反対側に格子状に配置された上部遮光膜をさ
らに具備していてもよい。
前記薄膜トランジスタとを接続するために形成された第
1コンタクトホールと、前記ドレイン電極と該薄膜トラ
ンジスタとを接続するために形成された第2コンタクト
ホールとを有していてもよい。
透明基板上に下部遮光膜を形成する工程と、該下部遮光
膜を覆うように第1層間絶縁膜を形成する工程と、画素
を構成する液晶をスイッチングするための薄膜トランジ
スタを、該透明基板側から該薄膜トランジスタへ入射す
る光が該下部遮光膜によって遮断されるように該第1層
間絶縁膜上に形成する工程と、該薄膜トランジスタを覆
うようにゲート絶縁膜を形成する工程と、該ゲート絶縁
膜上に薄膜トランジスタをオンオフさせるための信号を
供給するゲート配線を形成する工程と、該ゲート絶縁膜
および該ゲート配線を覆うように第2層間絶縁膜を形成
する工程と、該第2層間絶縁膜と該ゲート絶縁膜と該第
1層間絶縁膜とを通って該下部遮光膜へ達する側面ホー
ルを該薄膜トランジスタの両側に形成する工程と、斜め
方向から該薄膜トランジスタへ入射する光を遮断するよ
うに側面遮光膜を該側面ホールに形成するとともに、該
透明基板の反対側から該薄膜トランジスタへ入射する光
を遮断する配線層下遮光膜を該第2層間絶縁膜上におい
て該側面遮光膜と接続するように形成する工程と、該配
線層下遮光膜を覆うように第3層間絶縁膜を形成する工
程と、該画素電極に表示させる画像信号を該薄膜トラン
ジスタに供給するための配線層を該第3層間絶縁膜上に
形成する工程とを包含することを特徴とし、そのことに
より上記目的が達成される。
形成する工程と、該第4層間絶縁膜上に上部遮光膜を形
成する工程とをさらに包含してもよい。
も1つは、誘電率が3.9よりも小さい低誘電率層間絶
縁膜によって構成されていてもよい。
は、画素電極をスイッチングするために形成されたTF
Tを構成する半導体層へ入射する光を遮光する構造を有
している。図1は、実施の形態に係る液晶表示装置50
の概略斜視図であり、図2は、その平面図である。図3
は、図2に示す線AAに沿った断面図であり、図4は、
図2に示す線BBに沿った断面図である。図5は、図2
に示す線CCに沿った断面図である。
備えている。透明絶縁性基板1は、例えば、石英等によ
って構成されている。透明絶縁性基板1の上には、マト
リックス状に形成された画素を構成する画素電極と、各
画素電極に沿って行方向および列方向に格子状に形成さ
れた下部遮光膜3とが設けられている。下部遮光膜3の
上には、下部遮光膜3を覆うように形成された第1層間
絶縁膜12を介して、各画素電極をスイッチングするた
めにそれぞれ形成されたTFTを構成する半導体層2が
設けられている。
膜11が半導体層2を覆うように形成されている。ゲー
ト絶縁膜11の上には、ゲート配線17とCs配線18
とが形成されている。Cs配線18は、半導体層2を覆
うように配置されている。ゲート絶縁膜11の上には、
ゲート配線17とCs配線18とを覆うように第2層間
絶縁膜13が形成されている。半導体層2の両側には、
第2層間絶縁膜13、ゲート絶縁膜11および第1層間
絶縁膜12を貫通して下部遮光膜3に到達する側面ホー
ル6が形成されている。側面ホール6は、マトリックス
状に形成された画素をそれぞれ囲むように形成されてい
る。側面ホール6には、斜め方向から半導体層2へ向か
って入射する光を遮光する側面遮光膜7が充填されてい
る。側面遮光膜7は、導電性を有する材料によって形成
されており、下部遮光膜3と電気的に接続されている。
層下遮光膜5が各側面ホール6に充填された側面遮光膜
7とそれぞれ接続するように、各画素電極に沿って行方
向および列方向に格子状に形成されている。このよう
に、半導体層2は、下部遮光膜3とメタル配線層下遮光
膜5との間に設けられており、下部遮光膜3、メタル配
線層下遮光膜5および側面遮光膜7によって実質的に完
全に覆われている。
層下遮光膜5を覆うように第3層間絶縁膜14が形成さ
れている。第3層間絶縁膜14の上には、画素電極に表
示させる画像信号を半導体層2へ供給するためのメタル
配線層4が形成されている。メタル配線層4は、列方向
に沿って形成されたソース配線4Aと行方向に沿って形
成されたドレイン電極4Bとを有している。
れている。ソース領域2Dの上には、第3層間絶縁膜1
4、メタル配線層下遮光膜5、第2層間絶縁膜13およ
びゲート絶縁膜11を貫通してソース領域2Dへ到達す
るTFTソース配線コンタクトホール9が形成されてい
る。ソース配線4Aは、TFTソース配線コンタクトホ
ール9を通って半導体層2に設けられたソース領域2D
へ向かって延伸しており、ソース領域2Dと接続されて
いる。
られている。ドレイン領域2Eの上には、第3層間絶縁
膜14、メタル配線層下遮光膜5、第2層間絶縁膜13
およびゲート絶縁膜11を貫通してドレイン領域2Eへ
到達するTFTドレイン電極コンタクトホール10が形
成されている。ドレイン電極4Bは、TFTドレイン電
極コンタクトホール10を通って半導体層2に設けられ
たドレイン領域2Eへ向かって延伸しており、ドレイン
領域2Eと接続されている。
ドレイン領域2Eとの間には、チャネル領域2Cが設け
られている。チャネル領域2Cとソース領域2Dとの間
およびチャネル領域2Cとドレイン領域2Eとの間に
は、LDD領域2Bが設けられている。ドレイン領域2
Eの隣には、補助容量領域2Aが設けられている。
びソース領域2Dは、ソース配線4Aの下に形成されて
おり、ドレイン領域2Eおよび補助容量領域2Aは、ド
レイン電極4Bの下に形成されている。
4Aおよびドレイン電極4Bを覆うように第4層間絶縁
膜15が形成されている。第4層間絶縁膜15の上に
は、上部遮光膜8が、格子状にそれぞれ形成された下部
遮光膜3およびメタル配線層下遮光膜5と対向するよう
に形成されている。第4層間絶縁膜15の上には、上部
遮光膜8を覆うように第5層間絶縁膜16が形成されて
いる。ドレイン電極4Bの上には、第5層間絶縁膜1
6、上部遮光膜8および第4層間絶縁膜15を貫通して
ドレイン電極4Bへ到達するドレイン電極透明電極コン
タクトホール20が形成されている。第5層間絶縁膜1
6の上には、透明電極19が設けられている。透明電極
19は、ドレイン電極透明電極コンタクトホール20に
充填された導電性材料を介してドレイン電極4Bと接続
されている。
は、以下のようにして製造される。図6ないし図15
は、本実施の形態に係る液晶表示装置50の製造工程を
説明するための図2に示す線CCに沿った断面図であ
る。図6を参照すると、石英等によって構成された透明
絶縁性基板1に、CVD法、スパッタ法等によって遮光
膜を堆積させる。そして、フォトリソグラフィー工程、
エッチング工程によって、堆積させた遮光膜をソース配
線4A(図1)およびゲート配線17(図1)に沿って
格子状にパターニングして、下部遮光膜3を形成する。
られるレンズ等の光学素子によって反射され、透明絶縁
性基板1側から入射する戻り光を遮光することができる
材料によって構成する。後工程において高温において処
理するアニール工程が実施されることを考慮すれば、下
部遮光膜3は、W、Mo、Pt、Pd、Ti、Crおよ
びそれらのシリサイド等の高融点金属またはその化合物
によって構成することが好ましい。下部遮光膜3の厚み
は、約200nmである。下部遮光膜3の厚みは、10
0nm以上500nm以下であればよい。
に、SiO2、HTO(High Temperatu
re Oxide)等の絶縁膜を、下部遮光膜3を覆う
ように堆積させて、第1層間絶縁膜12を形成する。第
1層間絶縁膜12の厚みは、300nm以上500nm
以下である。その理由は、以下に示すとおりである。T
FTを構成する半導体層2に対して下部遮光膜3がバッ
クゲートとして作用しないようにするためには、第1層
間絶縁膜12の厚みは300nm以上であることが好ま
しい。しかし、第1層間絶縁膜12の厚みが500nm
よりも厚いと、側面遮光膜7を充填するための側面ホー
ル6を後工程において形成することが困難になる。この
ため、第1層間絶縁膜12の厚みは、300nm以上5
00nm以下としている。
下部遮光膜3を覆うように形成された第1層間絶縁膜1
2を介して、各画素電極をスイッチングするためにそれ
ぞれ形成されたTFTを構成する半導体層2を形成す
る。半導体層2は、例えば、多結晶シリコンによって構
成されており、具体的には以下のようにして形成する。
LPCVD法によって第1層間絶縁膜12上にアモルフ
ァスシリコン薄膜を50nmないし150nmの厚みで
成膜した後、成膜したアモルファスシリコン薄膜に対し
て高温熱処理またはレーザアニールを施してアモルファ
スシリコン薄膜を多結晶化させる。その後、フォトリソ
グラフィー工程とエッチング工程とによって多結晶化し
たアモルファスシリコン薄膜をパターニングし、所定の
形状をした半導体層2を形成する。その後、必要に応じ
て、TFTのしきい値を制御するための不純物を半導体
層2へ注入してもよい。
にゲート絶縁膜11を形成する。ゲート絶縁膜11の厚
みは、約100nmである。ゲート絶縁膜11は、CV
D法によって絶縁膜を堆積させ、堆積した絶縁膜を熱処
理によって酸化させることによって形成する。そして、
半導体層2のうち補助容量領域2Aとなるべき領域以外
の領域をレジスト21により覆う。その後、半導体層2
へ不純物イオンを注入し、補助容量領域2Aを形成す
る。
した後、半導体層2の上にゲート絶縁膜11を介してゲ
ート配線17およびCs配線18を形成する。ゲート配
線17およびCs配線18は、例えば、LPCVD法に
よってWSi等の膜を約200nmの厚みでゲート絶縁
膜11上に形成し、その後、所定の形状にパターニング
することによって形成する。そして、ゲート配線17お
よびCs配線18をマスクとして、半導体層2に不純物
イオンを注入して、LDD領域を形成する。ゲート配線
17がマスクとなって不純物イオンが注入されないゲー
ト配線17の下の領域は、チャネル領域2Cとなる。
側に対応する半導体層2の領域をLDD領域2Bとして
残すようにレジスト22を形成する。そしてレジスト2
2をマスクとして半導体層2に不純物イオンを注入し、
ソース領域2Dおよびドレイン領域2Eを半導体層2に
形成する。その後、注入された不純物イオンを活性化す
るためにアニールを行う。
上に、ゲート配線17とCs配線18とを覆うように第
2層間絶縁膜13を約200nmの厚みに形成する。第
2層間絶縁膜13は、SiO2、HTOによって構成す
る。第2層間絶縁膜13の厚みは、後工程において側面
ホール6および側面遮光膜7をより容易に形成すること
ができること、および半導体層2へ入射する光をより有
効に遮光することを考慮すれば、より薄い方が好まし
い。第2層間絶縁膜13の厚みが薄すぎると、メタル配
線層下遮光膜5に印加される電圧がゲート配線17のゲ
ート電位および半導体層2に形成されたLDD領域2B
に悪影響を与える。このため、第2層間絶縁膜13の厚
みは、約200nmが好ましい。
縁膜13、ゲート絶縁膜11および第1層間絶縁膜12
を貫通して下部遮光膜3に到達する側面ホール6を形成
する。側面ホール6は、マトリックス状に形成された画
素をそれぞれ囲むように形成する。側面ホール6の深さ
は、第2層間絶縁膜13、ゲート絶縁膜11および第1
層間絶縁膜12の厚みの合計によって定まる。本実施の
形態におけるこれら3つの絶縁膜の厚みの合計は、約6
00nm以上約800nm以下である。
第2層間絶縁膜13上に遮光膜を堆積させ、フォトリソ
グラフィー工程およびエッチング工程によって、堆積さ
せた遮光膜をパターニングして、側面遮光膜7およびメ
タル配線層下遮光膜5をそれぞれ同時に形成する。側面
遮光膜7およびメタル配線層下遮光膜5は、スパッタ法
によって同時に成膜する。側面遮光膜7およびメタル配
線層下遮光膜5の膜厚は、成膜方法に適した膜厚であっ
て、かつ十分な遮光性を得ることができる膜厚であれば
よい。側面遮光膜7およびメタル配線層下遮光膜5は、
TFTを構成する半導体層2へ向かって入射する光を遮
光することができる遮光性を有する材料によって構成す
る。側面遮光膜7が下部遮光膜3およびメタル配線層下
遮光膜5と電気的に接続され、互いに等しい電位に固定
されることを考慮すれば、側面遮光膜7およびメタル配
線層下遮光膜5は、低い抵抗を有する材料によって構成
することが好ましい。
3、半導体層2、ゲート配線17およびCs配線18を
覆うように格子状にパターニングする。このパターニン
グの際、TFTソース配線コンタクトホール9およびT
FTドレイン電極コンタクトホール10を形成するため
の開口をメタル配線層下遮光膜5に形成する。
の上に、メタル配線層下遮光膜5を覆うように酸化膜を
堆積させて、第3層間絶縁膜14を300nm以上40
0nm以下の厚みに形成する。第3層間絶縁膜14は、
SiO2、HTO等によって構成する。
域2Dの上に、第3層間絶縁膜14、メタル配線層下遮
光膜5、第2層間絶縁膜13およびゲート絶縁膜11を
貫通してソース領域2Dへ到達するTFTソース配線コ
ンタクトホール9を形成し、ドレイン領域2Eの上に、
第3層間絶縁膜14、メタル配線層下遮光膜5、第2層
間絶縁膜13およびゲート絶縁膜11を貫通してドレイ
ン領域2Eへ到達するTFTドレイン電極コンタクトホ
ール10を形成する。
Tソース配線コンタクトホール9に、Al等の金属材料
を成膜し、ソース配線4Aを列方向に沿って形成する。
第3層間絶縁膜14の上およびTFTドレイン電極コン
タクトホール10に、Al等の金属材料を成膜し、ドレ
イン電極4Bを行方向に沿って形成する。
の上に、パッシベーション膜として窒化膜および酸化膜
をソース配線4Aおよびドレイン電極4Bを覆うように
堆積させて第4層間絶縁膜15を形成する。その後、水
素化処理を行う。次に、第4層間絶縁膜15の上に、C
VD法、スパッタ法等によって遮光膜を堆積させ、フォ
トリソグラフィー工程およびエッチング工程によってパ
ターニングして、上部遮光膜8を下部遮光膜3およびメ
タル配線層下遮光膜5と対向するように格子状に形成す
る。
15の上に、絶縁膜を成膜し、平坦化のためのエッチバ
ック、CMP等を行い、上部遮光膜8を覆うように第5
層間絶縁膜16を形成する。その後、ドレイン電極4B
の上に、第5層間絶縁膜16、上部遮光膜8および第4
層間絶縁膜15を貫通してドレイン電極4Bへ到達する
ドレイン電極透明電極コンタクトホール20を形成す
る。そして、第5層間絶縁膜16の上に、ITO膜によ
って構成された透明電極膜を成膜し、ドレイン電極透明
電極コンタクトホール20を覆ってドレイン電極4Bと
透明電極19とのコンタクトをとる。その後、透明電極
膜を所定の形状にパターニングして、透明電極19を形
成する。このようにして、本実施の形態に係る液晶表示
装置50が製造される。
透明電極19側から半導体層2へ向かって入射する入射
光は上部遮光膜8によって遮光され、液晶表示装置50
に設けられた図示しないレンズ等の光学素子によって反
射され、透明絶縁性基板1側から半導体層2へ向う戻り
光は下部遮光膜3によって遮光される。
2へ入射する光および上部遮光膜8、下部遮光膜3、メ
タル配線層4等によって多重反射して半導体層2へ向か
う多重反射光は、メタル配線層下遮光膜5および下部遮
光膜3と接続するように形成された側面遮光膜7によっ
て完全に遮光される。
体層2の両側に形成された側面遮光膜7が下部遮光膜3
およびメタル配線層下遮光膜5と接続されているため
に、側面遮光膜7、下部遮光膜3およびメタル配線層下
遮光膜5はトンネル構造を構成する。このため、半導体
層2は、下部遮光膜3、メタル配線層下遮光膜5および
側面遮光膜7によって実質的に完全に覆われる。従っ
て、半導体層2へ向かってあらゆる方向から入射する光
を実質的に完全に遮光することができる。
体層2へ入射する光および上部遮光膜8、下部遮光膜
3、メタル配線層4等によって多重反射して半導体層2
へ向かう多重反射光を遮光することができ、画素電極を
スイッチングするために形成されたTFTを構成する半
導体層2へ入射する光を完全に遮光することができる。
電流の発生を抑えることができる。その結果、液晶パネ
ルのコントラストの低下を防止することができるので、
表示品位を向上させることができる。
びメタル配線層下遮光膜5と電気的に接続されているた
めに、互いに等しい電位に固定されている。このため、
画素電極をスイッチングするために形成されたTFTの
電気的特性が変動しないという効果を奏する。
絶縁膜12がSiO2、HTO等によって構成されてい
る例を示したが、本発明はこれに限定されない。第1層
間絶縁膜12は、SiO2の誘電率3.9よりも小さい
誘電率を有する低誘電率層間絶縁膜(以下「Low−K
材料」という)によって構成してもよい。Low−K材
料によって第1層間絶縁膜12を構成すると、下部遮光
膜3によるバックゲートの影響を抑えることができるた
めに、第1層間絶縁膜12の厚みを300nmよりも薄
くすることができる。このため、側面遮光膜7を充填す
るための側面ホール6を後工程において容易に形成する
ことができるようになる。また、液晶表示装置の開口率
を向上させることもできる。
2と同様に、SiO2、HTOの替わりに、SiO2の誘
電率3.9よりも小さい誘電率を有するLow−K材料
によって構成してもよい。Low−K材料によって第2
層間絶縁膜13を構成すると、メタル配線層下遮光膜5
に印加される電圧がTFTを構成する半導体層2に与え
る悪影響を抑えることができるとともに、メタル配線層
下遮光膜5とゲート配線17との間の配線間容量を抑え
ることができるために、第2層間絶縁膜13の厚みを2
00nmよりも薄くすることができる。このため、後工
程において側面ホール6および側面遮光膜7をより一層
容易に形成することができるとともに、液晶表示装置の
開口率も向上させることができる。
2と同様に、SiO2、HTOの替わりに、SiO2の誘
電率3.9よりも小さい誘電率を有するLow−K材料
によって構成してもよい。Low−K材料によって第3
層間絶縁膜14を構成すると、メタル配線層下遮光膜5
とメタル配線層4との間の配線間容量を抑えることがで
きるために、第3層間絶縁膜14の厚みを300nmよ
りも薄くすることができる。このため、後工程において
TFTソース配線コンタクトホール9およびTFTドレ
イン電極コンタクトホール10を容易に形成することが
できる。第4層間絶縁膜15も、Low−K材料によっ
て構成してもよい。
て構成されている例を示したが、半導体層2は、非晶質
シリコン、単結晶シリコン等によって構成してもよい。
5をそれぞれ同時に形成する例を示したが、側面遮光膜
7およびメタル配線層下遮光膜5は、別個に形成しても
よい。
ール6に成膜する例を示したが、側面遮光膜7は、高温
Alスパッタ/リフロー法、ブランケットW−CVD
法、コリメートスパッタ法等によって、側面ホール6に
成膜してもよい。
ール6に成膜する場合、下部遮光膜3とコンタクトをと
ることができる側面ホール6のアスペクト比は、約0.
7である。側面ホール6の深さが約600nmである
と、側面ホール6を側面遮光膜7によって充填して下部
遮光膜3とコンタクトをとるためには、側面ホール6の
コンタクト径は850nm必要である。従って、スパッ
タ法によって側面遮光膜7を側面ホール6に成膜すると
きは、下部遮光膜3の面積を広げてパターンをを大きく
取る必要がある。
ー法、ブランケットW−CVD法、コリメートスパッタ
法等によれば、約1.5ないし2.0の高いアスペクト
比を有する側面ホール6によって下部遮光膜3とコンタ
クトをとることができる。側面ホール6の深さが約60
0nmであると、側面ホール6を側面遮光膜7によって
充填して下部遮光膜3とコンタクトをとるために必要な
側面ホール6のコンタクト径は約300nm以上約40
0nm以下でよい。このため、下部遮光膜3の面積を広
げてパターンを大きく取る必要がない。
によって、高いアスペクト比を有する側面ホール6によ
って下部遮光膜3とコンタクトをとるとともに、第1層
間絶縁膜12と第2層間絶縁膜13との少なくとも一方
をLow−K材料によって構成すると、層間絶縁膜の厚
みを薄くすることができる。このため、側面ホール6の
コンタクト径をさらに小さくすることができ、液晶表示
装置の開口率を向上させることができる。
示装置60の製造工程を説明する断面図である。図1な
いし図15を参照して前述した液晶表示装置50の構成
要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付してい
る。これらの構成要素の詳細な説明は省略する。前述し
た液晶表示装置50と異なる点は、第4層間絶縁膜15
の上に上部遮光膜8および第5層間絶縁膜16を形成す
ることなく、透明電極19を第4層間絶縁膜15の上に
直接形成している点である。
た後、第3層間絶縁膜14の上に、パッシベーション膜
として窒化膜および酸化膜をソース配線4Aおよびドレ
イン電極4Bを覆うように堆積させて第4層間絶縁膜1
5を形成する。その後、水素化処理を行う。その後、ド
レイン電極4Bの上に、第4層間絶縁膜15を貫通して
ドレイン電極4Bへ到達するドレイン電極透明電極コン
タクトホール20を形成する。そして、第4層間絶縁膜
15の上に、ITO膜によって構成された透明電極膜を
成膜し、ドレイン電極透明電極コンタクトホール20を
覆ってドレイン電極4Bと透明電極19とのコンタクト
をとる。その後、透明電極膜を所定の形状にパターニン
グして、透明電極19を形成する。このようにして、本
実施の形態に係る他の液晶表示装置60が製造される。
によれば、前述した液晶表示装置50によって奏される
効果と同様の効果を得ることができる。さらに、液晶表
示装置60においては、ソース配線4Aおよびドレイン
電極4Bによって構成されるメタル配線層4が上部遮光
膜の機能を兼ねるために、上部遮光膜を形成する工程が
不要である。このため、製造コストを削減することがで
きるという効果を奏する。
をスイッチングするために形成された薄膜トランジスタ
を構成する半導体層へ入射する光を完全に遮光すること
ができる液晶表示装置およびその製造方法を提供するこ
とができる。
から半導体層へ入射する光および上部遮光膜、下部遮光
膜、メタル配線等によって多重反射して半導体層へ向か
う多重反射光を遮光することができる液晶表示装置およ
びその製造方法を提供することができる。
説明する断面図
説明する断面図
説明する断面図
説明する断面図
を説明する断面図
を説明する断面図
を説明する断面図
を説明する断面図
を説明する断面図
を説明する断面図
工程を説明する断面図
Claims (9)
- 【請求項1】 画素を構成する画素電極が設けられた透
明基板と、 該画素電極をスイッチングするために該透明基板上に形
成された薄膜トランジスタと、 該透明基板側から該薄膜トランジスタへ入射する光を遮
断するように該透明基板と該薄膜トランジスタとの間に
形成された下部遮光膜と、 該画素電極に表示させる画像信号を該薄膜トランジスタ
に供給するように、該薄膜トランジスタに対して該透明
基板の反対側に配置された配線層と、 該配線層側から該薄膜トランジスタへ入射する光を遮断
するように該配線層と該薄膜トランジスタとの間に形成
された配線層下遮光膜とを具備しており、 該薄膜トランジスタの両側には、斜め方向から該薄膜ト
ランジスタへ入射する光を遮断する側面遮光膜が、該下
部遮光膜および該配線層下遮光膜と接続されて形成され
ていることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項2】 前記画素は、マトリックス状に配置され
ており、 前記下部遮光膜と前記配線層下遮光膜とは、各画素に沿
って格子状にそれぞれ形成されており、 前記側面遮光膜は、各画素を囲むように形成されてい
る、請求項1記載の液晶表示装置。 - 【請求項3】 前記側面遮光膜は、導電性を有してお
り、前記下部遮光膜および前記配線層下遮光膜と電気的
に接続されている、請求項1記載の液晶表示装置。 - 【請求項4】 前記側面遮光膜と前記下部遮光膜と前記
配線層下遮光膜とは、互いに等しい電位に固定されてい
る、請求項3記載の液晶表示装置。 - 【請求項5】 前記画素は、マトリックス状に配置され
ており、 前記配線層は、各画素に沿って互いに平行に形成された
ソース配線と、 各ソース配線と直交する方向に各画素に沿って互いに平
行に形成されたドレイン電極とを有しており、 該ソース配線および該ドレイン電極を覆うように該ソー
ス配線および該ドレイン電極に対して前記透明基板の反
対側に格子状に配置された上部遮光膜をさらに具備して
いる、請求項1記載の液晶表示装置。 - 【請求項6】 前記配線層下遮光膜は、前記ソース配線
と前記薄膜トランジスタとを接続するために形成された
第1コンタクトホールと、 前記ドレイン電極と該薄膜トランジスタとを接続するた
めに形成された第2コンタクトホールとを有している、
請求項5記載の液晶表示装置。 - 【請求項7】 透明基板上に下部遮光膜を形成する工程
と、 該下部遮光膜を覆うように第1層間絶縁膜を形成する工
程と、 画素を構成する液晶をスイッチングするための薄膜トラ
ンジスタを、該透明基板側から該薄膜トランジスタへ入
射する光が該下部遮光膜によって遮断されるように該第
1層間絶縁膜上に形成する工程と、 該薄膜トランジスタを覆うようにゲート絶縁膜を形成す
る工程と、 該ゲート絶縁膜上に薄膜トランジスタをオンオフさせる
ための信号を供給するゲート配線を形成する工程と、 該ゲート絶縁膜および該ゲート配線を覆うように第2層
間絶縁膜を形成する工程と、 該第2層間絶縁膜と該ゲート絶縁膜と該第1層間絶縁膜
とを通って該下部遮光膜へ達する側面ホールを該薄膜ト
ランジスタの両側に形成する工程と、 斜め方向から該薄膜トランジスタへ入射する光を遮断す
るように側面遮光膜を該側面ホールに形成するととも
に、該透明基板の反対側から該薄膜トランジスタへ入射
する光を遮断する配線層下遮光膜を該第2層間絶縁膜上
において該側面遮光膜と接続するように形成する工程
と、 該配線層下遮光膜を覆うように第3層間絶縁膜を形成す
る工程と、 該薄膜トランジスタをオンオフさせるための信号を該薄
膜トランジスタに供給するための配線層を該第3層間絶
縁膜上に形成する工程とを包含することを特徴とする液
晶表示装置の製造方法。 - 【請求項8】 前記配線層を覆うように第4層間絶縁膜
を形成する工程と、 該第4層間絶縁膜上に上部遮光膜を形成する工程とをさ
らに包含する、請求項7記載の液晶表示装置の製造方
法。 - 【請求項9】 前記第1ないし第4層間絶縁膜の少なく
とも1つは、誘電率が3.9よりも小さい低誘電率層間
絶縁膜によって構成されている、請求項8記載の液晶表
示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002115243A JP4132937B2 (ja) | 2002-04-17 | 2002-04-17 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002115243A JP4132937B2 (ja) | 2002-04-17 | 2002-04-17 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003307725A true JP2003307725A (ja) | 2003-10-31 |
JP4132937B2 JP4132937B2 (ja) | 2008-08-13 |
Family
ID=29396676
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002115243A Expired - Fee Related JP4132937B2 (ja) | 2002-04-17 | 2002-04-17 | 液晶表示装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4132937B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009122250A (ja) * | 2007-11-13 | 2009-06-04 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置及び電子機器 |
US7821605B2 (en) | 2007-09-10 | 2010-10-26 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device and electronic apparatus |
KR101171809B1 (ko) | 2003-08-26 | 2012-08-13 | 가부시키가이샤 니콘 | 광학소자 및 노광장치 |
CN106019738A (zh) * | 2015-03-31 | 2016-10-12 | 精工爱普生株式会社 | 电光学装置以及电子设备 |
CN111274844A (zh) * | 2018-12-04 | 2020-06-12 | 世界先进积体电路股份有限公司 | 半导体装置及其形成方法 |
CN113745249A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-12-03 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示面板及其制备方法、移动终端 |
US11372292B2 (en) | 2020-06-16 | 2022-06-28 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device and electronic device |
-
2002
- 2002-04-17 JP JP2002115243A patent/JP4132937B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101171809B1 (ko) | 2003-08-26 | 2012-08-13 | 가부시키가이샤 니콘 | 광학소자 및 노광장치 |
US7821605B2 (en) | 2007-09-10 | 2010-10-26 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device and electronic apparatus |
JP2009122250A (ja) * | 2007-11-13 | 2009-06-04 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置及び電子機器 |
US7558445B2 (en) | 2007-11-13 | 2009-07-07 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device and electronic apparatus |
CN106019738A (zh) * | 2015-03-31 | 2016-10-12 | 精工爱普生株式会社 | 电光学装置以及电子设备 |
US9823530B2 (en) | 2015-03-31 | 2017-11-21 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical apparatus and electronic apparatus |
CN111274844A (zh) * | 2018-12-04 | 2020-06-12 | 世界先进积体电路股份有限公司 | 半导体装置及其形成方法 |
CN111274844B (zh) * | 2018-12-04 | 2023-04-07 | 世界先进积体电路股份有限公司 | 半导体装置及其形成方法 |
US11372292B2 (en) | 2020-06-16 | 2022-06-28 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical device and electronic device |
CN113745249A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-12-03 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示面板及其制备方法、移动终端 |
CN113745249B (zh) * | 2021-08-23 | 2022-09-27 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示面板及其制备方法、移动终端 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4132937B2 (ja) | 2008-08-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3464944B2 (ja) | 薄膜トランジスタ基板、その製造方法および液晶表示装置 | |
US6927809B2 (en) | Active matrix substrate and display device | |
US6936847B2 (en) | Display device with an improved contact hole arrangement for contacting a semiconductor layer through an insulation film | |
TWI420669B (zh) | 薄膜電晶體(tft)陣列基板,包含該基板之液晶顯示器,以及tft陣列基板之製造方法 | |
US6452241B1 (en) | Thin film transistor for use in liquid crystal display device and method for manufacturing the same | |
JP3503685B2 (ja) | 液晶表示装置及びその製造方法 | |
JPH03288824A (ja) | アクティブマトリクス表示装置 | |
JP3605823B2 (ja) | 薄膜トランジスタ・アレイ基板およびアクティブマトリックス型液晶表示装置 | |
KR100375518B1 (ko) | 액정디스플레이 | |
JP2625268B2 (ja) | アクティブマトリクス基板 | |
JP5040222B2 (ja) | 表示装置 | |
JP2004295073A (ja) | 平坦化層を有する基板及びその製造方法並びに電気光学装置用基板及び電気光学装置及び電子機器 | |
JP4132937B2 (ja) | 液晶表示装置およびその製造方法 | |
JP2005159115A (ja) | 薄膜トランジスタアレイ基板及びアクティブマトリクス型液晶表示装置 | |
JP2859785B2 (ja) | アクティブマトリクス基板 | |
JP2003270663A (ja) | 液晶表示装置 | |
JP3767696B2 (ja) | 薄膜トランジスタ・アレイ基板およびアクティブマトリックス型液晶表示装置 | |
JP2000206562A (ja) | 液晶表示装置 | |
JP2005250234A (ja) | 電気光学装置、電子機器及び電気光学装置の製造方法 | |
JP2004012726A (ja) | 表示装置およびその製造方法 | |
JP2003197917A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
JP4385817B2 (ja) | 電気光学装置及び電子機器 | |
JP2005223015A (ja) | 薄膜トランジスタ、tft基板、及び、液晶表示装置 | |
JP2001305578A (ja) | 液晶表示装置 | |
JPH1020332A (ja) | 液晶表示装置およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050225 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070813 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070822 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071018 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080307 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080425 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080526 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080602 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110606 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4132937 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120606 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120606 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130606 Year of fee payment: 5 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D04 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |