JP2004191930A - Electrooptical device and method of manufacturing the same, and electronic apparatus - Google Patents

Electrooptical device and method of manufacturing the same, and electronic apparatus Download PDF

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久樹 倉科
Kenichi Takahara
研一 高原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make suitably realizable electric connection of a pixel potential capacitor electrode constructing a storage capacitor, respectively with a TFT (thin film transistor) and with a pixel electrode in an electrooptical apparatus and to miniaturize it and to make it high definition by having a suitable stacked layer structure including a storage capacitor. <P>SOLUTION: The electrooptical apparatus is equipped with the TFT (30) on a substrate (10), and a storage capacitor (70) and a pixel electrode (9a) on the TFT. Further the electrooptical device is equipped with an intermediary electrode (719) as a film identical to a scanning line (3a) including a gate electrode of the TFT(30). The junction electrode and a lower electrode (71) functioning as the pixel potential capacitor electrode of the storage capacitor are electrically connected via a contact hole (881) and the junction electrode and the pixel electrode are electrically connected via a contact hole (882) and so on. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液晶装置等の電気光学装置及び該電気光学装置を具備してなる電子機器の技術分野に属する。また、本発明は電子ペーパ等の電気泳動装置やEL(エレクトロルミネッセンス)装置、電子放出素子を用いた装置(Field Emission Display 及び Surface-Conduction Electron-Emitter Display)等の技術分野にも属する。   The present invention belongs to the technical field of an electro-optical device such as a liquid crystal device and an electronic apparatus including the electro-optical device. The present invention also belongs to the technical fields such as electrophoresis devices such as electronic paper, EL (electroluminescence) devices, and devices using electron-emitting devices (Field Emission Display and Surface-Conduction Electron-Emitter Display).

従来、一対の基板間に液晶等の電気光学物質を挟持してなり、これらを貫くように光を透過させることで、画像の表示が可能とされた液晶装置等の電気光学装置が知られている。ここで「画像の表示」とは、例えば、画素毎に、電気光学物質の状態を変化させることで、光の透過率を変化させ、画素毎に階調の異なる光が視認可能とすることにより実現される。   Conventionally, an electro-optical device such as a liquid crystal device in which an image can be displayed by interposing an electro-optical material such as a liquid crystal between a pair of substrates and transmitting light so as to penetrate them is known. I have. Here, “displaying an image” refers to, for example, changing the state of an electro-optical material for each pixel, thereby changing the light transmittance, and making light having different gradations visible for each pixel. Is achieved.

このような電気光学装置としては、前記一対の基板の一方の上に、マトリクス状に配列された画素電極、該画素電極間を縫うように設けられた走査線及びデータ線、加えて、画素スイッチング用素子としてTFT(Thin Film Transistor)等を備えることによって、アクティブマトリクス駆動可能なものが提供されている。このアクティブマトリクス駆動可能な電気光学装置では、前記のTFTは、画素電極及びデータ線間に備えられ両者間の導通を制御する。また、該TFTは、走査線及びデータ線と電気的に接続されている。これによれば、走査線を通じてTFTのON・OFFを制御するとともに、該TFTがONである場合において、データ線を通じて供給されてきた画像信号を画素電極に印加すること、すなわち画素毎に光透過率を変化させることが可能となる。   Such an electro-optical device includes, on one of the pair of substrates, pixel electrodes arranged in a matrix, scanning lines and data lines provided so as to sew between the pixel electrodes, and pixel switching. A device that can be driven in an active matrix by providing a TFT (Thin Film Transistor) or the like as an element for use is provided. In the electro-optical device capable of active matrix driving, the TFT is provided between the pixel electrode and the data line and controls conduction between the two. The TFT is electrically connected to a scanning line and a data line. According to this, ON / OFF of the TFT is controlled through the scanning line, and when the TFT is ON, the image signal supplied through the data line is applied to the pixel electrode, that is, light transmission is performed for each pixel. It is possible to change the rate.

以上のような電気光学装置では、上述のような各種構成が一方の基板上に作り込まれることになるが、これらを平面的に展開するとなると、大面積を要することとなり、画素開口率、すなわち、基板全面の領域に対する光が透過すべき領域の割合を低下せしめるおそれがある。したがって、従来においても、前述の各種要素を立体的に構成する手法、すなわち各種構成要素を層間絶縁膜を介することで積層させて構成する手法が採られていた。より具体的には、基板上に、まずTFT及び該TFTのゲート電極膜としての機能を有する走査線を形成し、その上にデータ線、更にその上に画素電極等というようである。このようにすれば、装置の小型化が達成されることに加え、各種要素の配置を適当に設定することにより、画素開口率の向上等を図ることもできる。   In the electro-optical device as described above, the various configurations as described above are formed on one substrate, but when these are developed in a plane, a large area is required, and the pixel aperture ratio, that is, In addition, there is a possibility that the ratio of the region through which light should pass through to the entire region of the substrate may be reduced. Therefore, in the related art, a method of three-dimensionally configuring the above-described various elements, that is, a method of laminating and configuring the various elements via an interlayer insulating film has been adopted. More specifically, a TFT and a scanning line having a function as a gate electrode film of the TFT are first formed on a substrate, a data line is formed thereon, and a pixel electrode is formed thereon. In this way, the size of the device can be reduced, and the aperture ratio of the pixels can be improved by appropriately setting the arrangement of various elements.

しかしながら、従来における電気光学装置では、次のような問題点があった。
TFTの寿命が比較的短期間であったことが問題であった。これは、TFTを構成する半導体層ないしゲート絶縁膜に対して水分が混入すると、水分子がゲート絶縁膜及び半導体層の界面に拡散することによって正電荷が発生し、比較的短期間でスレッショルド電圧Vthが上昇してしまうことによる。このような現象は、Pチャネル型TFTにおいて、より妥当する。このようにTFTが比較的短命であると、当然ながら電気光学装置全体にも影響が及び、画像品質の低下が比較的早期の段階から観察されることになり、やがては装置自体が動作しなくなるおそれすらある。
However, the conventional electro-optical device has the following problems.
The problem was that the life of the TFT was relatively short. This is because when moisture enters a semiconductor layer or a gate insulating film constituting a TFT, water molecules diffuse into an interface between the gate insulating film and the semiconductor layer to generate positive charges, and the threshold voltage is relatively short. This is because Vth rises. Such a phenomenon is more appropriate in a P-channel TFT. When the TFT has such a relatively short life, the entire electro-optical device is naturally affected, and a deterioration in image quality is observed from a relatively early stage, and the device itself eventually stops operating. There is even fear.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、TFTの長期寿命化を図り、より高品質な画像を表示することの可能な電気光学装置を提供することを課題とする。また、本発明は、そのような電気光学装置を具備してなる電子機器を提供することをも課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide an electro-optical device capable of displaying a higher quality image by extending the life of a TFT. Another object of the present invention is to provide an electronic apparatus including such an electro-optical device.

本発明の電気光学装置は、上記課題を解決するため、基板上に、第1方向に延在するデータ線及び該データ線に交差する第2方向に延在する走査線、並びに、前記データ線及び前記走査線の交差領域に対応するように配置された画素電極及び薄膜トランジスタが積層構造の一部をなして備えられた電気光学装置であって、前記基板上には更に、前記データ線より下層に形成され、前記薄膜トランジスタ及び前記画素電極に電気的に接続された蓄積容量と、前記データ線より上層に形成された容量線と、前記蓄積容量の画素電位側容量電極と前記画素電極との間を電気的に接続し、前記データ線と同一層で形成された第1中継電極と、前記蓄積容量の固定電位側容量と前記容量線との間を電気的に接続し、前記データ線と同一層で形成された第2中継電極とを備え、前記データ線、前記第1中継層、前記第2中継層には、窒化膜が含まれていることを特徴とする。   In order to solve the above problem, an electro-optical device according to the present invention has a data line extending in a first direction on a substrate, a scanning line extending in a second direction intersecting the data line, and the data line. And an electro-optical device provided with a pixel electrode and a thin film transistor arranged so as to correspond to an intersecting region of the scanning line, forming a part of a laminated structure, further comprising a layer below the data line on the substrate. A storage capacitor electrically connected to the thin film transistor and the pixel electrode; a capacitor line formed above the data line; and a pixel potential side capacitor electrode of the storage capacitor and the pixel electrode. And a first relay electrode formed in the same layer as the data line, and a fixed potential side capacitance of the storage capacitor and the capacitance line, and electrically connected to the data line. The first formed by one layer And a relay electrode, the data line, the first relay layer, the second relay layer, characterized in that it contains nitride.

この電気光学装置によれば、まず、走査線及びデータ線並びに画素電極及び薄膜トランジスタが備えられていることにより、アクティブマトリクス駆動可能である。また、当該電気光学装置では、前記の各種構成要素が積層構造の一部をなしていることにより、装置全体の小型化等を達成することができ、また、各種構成要素の適当な配置を実現することにより、画素開口率の向上を図ることもできる。   According to this electro-optical device, first, since the scanning lines and the data lines, the pixel electrodes, and the thin film transistors are provided, active matrix driving can be performed. Further, in the electro-optical device, since the above-mentioned various components form a part of a laminated structure, miniaturization of the entire device can be achieved, and an appropriate arrangement of the various components is realized. By doing so, the pixel aperture ratio can be improved.

特にデータ線、第1中継膜、第2中継膜に窒化膜が含まれており、該窒化膜は、水分の浸入ないし拡散をせき止める作用に優れていることから、薄膜トランジスタの半導体層に対する水分の浸入を極力防止することが可能となる。これにより、薄膜トランジスタのスレッショルド電圧が上昇するという不具合の発生を極力防止することが可能となり、電気光学装置の運用寿命を長期に保つことができる。   In particular, the data line, the first relay film, and the second relay film each include a nitride film, and since the nitride film has an excellent effect of blocking the intrusion or diffusion of moisture, the infiltration of moisture into the semiconductor layer of the thin film transistor is performed. Can be prevented as much as possible. Accordingly, it is possible to prevent the occurrence of a problem that the threshold voltage of the thin film transistor is increased as much as possible, and it is possible to maintain the operating life of the electro-optical device for a long time.

本発明の電気光学装置の態様では、前記データ線、前記第1中継層、前記第2中継層は、導電層上に窒化膜を含むとよい。特に、前記データ線、前記第1中継層、前記第2中継層は、アルミニウム、窒化チタン膜、窒化シリコン膜の3層構造であるとよい。   In the electro-optical device according to the aspect of the invention, it is preferable that the data line, the first relay layer, and the second relay layer include a nitride film on a conductive layer. In particular, the data line, the first relay layer, and the second relay layer preferably have a three-layer structure of aluminum, a titanium nitride film, and a silicon nitride film.

この態様によれば、データ線が、比較的低抵抗な材料たるアルミニウムを含むことにより、薄膜トランジスタ、画素電極に対する画像信号の供給を滞りなく実現することができる。他方、データ線上に水分の浸入をせき止める作用に比較的優れた窒化シリコン膜が形成されることにより、薄膜トランジスタの耐湿性向上を図ることができ、その寿命長期化を実現することができる。なお、窒化シリコン膜は、プラズマ窒化シリコン膜が望ましい。   According to this aspect, since the data line includes aluminum, which is a relatively low-resistance material, supply of an image signal to the thin film transistor and the pixel electrode can be realized without interruption. On the other hand, the formation of the silicon nitride film having a relatively excellent effect of damping the entry of moisture on the data line can improve the moisture resistance of the thin film transistor and can prolong its life. Note that the silicon nitride film is preferably a plasma silicon nitride film.

さらに、第1中継層及び第2中継層の、窒化チタン膜は、第1中継層、第2中継層に対して形成するコンタクトホールのエッチングの突き抜け防止のためのバリアメタルとして機能する。また、データ線と共に、水分の浸入をせき止め、薄膜トランジスタの耐湿性向上を図ることができ、その寿命長期化を実現することができる。   Further, the titanium nitride films of the first relay layer and the second relay layer function as barrier metals for preventing contact holes formed in the first relay layer and the second relay layer from being etched. In addition, together with the data line, the infiltration of moisture can be suppressed, the moisture resistance of the thin film transistor can be improved, and the life of the thin film transistor can be extended.

また、本発明の電気光学装置の態様では、前記第1中継層は、前記容量線と同一層で形成された第3中継膜を介して前記画素電極に電気的に接続されるとよい。さらに、前記容量線及び前記第3中継膜は、導電層上に窒化膜を含むとよい。さらに、前記容量線及び前記第3中継膜は、アルミニウム、窒化チタン膜、窒化シリコン膜の3層構造であるとよい。   In the electro-optical device according to the aspect of the invention, it is preferable that the first relay layer is electrically connected to the pixel electrode via a third relay film formed of the same layer as the capacitor line. Further, the capacitance line and the third relay film may include a nitride film on a conductive layer. Further, it is preferable that the capacitance line and the third relay film have a three-layer structure of aluminum, a titanium nitride film, and a silicon nitride film.

この態様によれば、データ線及び画素電極間に備えられていることにより、両者間で容量カップリングが生じることを未然に防止することが可能となる。すなわち、データ線の通電によって、画素電極における電位変動等が生じる可能性を低減することが可能となり、より高品質な画像を表示することが可能となる。   According to this aspect, by providing between the data line and the pixel electrode, it is possible to prevent the occurrence of capacitive coupling between the two. That is, it is possible to reduce the possibility of the potential fluctuation or the like occurring in the pixel electrode due to the energization of the data line, and it is possible to display a higher quality image.

また、本発明の電気光学装置の態様では、前記画素電位側容量電極は、前記薄膜トランジスタが形成される絶縁膜上に形成された第4中継膜を介して前記第1中継膜に電気的に接続されるとよい。   In the electro-optical device according to the aspect of the invention, the pixel-potential-side capacitance electrode may be electrically connected to the first relay film via a fourth relay film formed on an insulating film on which the thin film transistor is formed. It is good to be done.

この態様によれば、画素電位側容量電極と画素電極とは、一旦画素電位側容量電極の下層から電気的に接続されるので、蓄積容量をパターンニングする際に、エッチング時の突き抜けで防止することができる。
さらに、他の態様として、前記第4中継膜は、前記薄膜トランジスタのゲート電極と同一膜で形成するとよい。
この態様によれば、第4中継電極を特別な工程を経て製造するなどという場合に比べて、製造工程の簡略化、あるいは製造コストの低廉化等を図ることができる。また、走査線がゲート電極を含む場合においては、該ゲート電極としての機能を十分に発揮しえるように、該走査線中、少なくとも該ゲート電極部分については、例えば導電性のポリシリコン膜からなるように構成するとよい。このような場合においては、第4中継電極もまた導電性のポリシリコン膜等からなることになる。
According to this aspect, since the pixel potential side capacitance electrode and the pixel electrode are once electrically connected from the lower layer of the pixel potential side capacitance electrode, when patterning the storage capacitance, it is prevented by penetration during etching. be able to.
Further, as another aspect, the fourth relay film may be formed of the same film as a gate electrode of the thin film transistor.
According to this aspect, the manufacturing process can be simplified, the manufacturing cost can be reduced, and the like, as compared with the case where the fourth relay electrode is manufactured through a special process. In the case where the scanning line includes a gate electrode, at least the gate electrode portion in the scanning line is made of, for example, a conductive polysilicon film so that the function as the gate electrode can be sufficiently exhibited. It is good to be constituted as follows. In such a case, the fourth relay electrode is also made of a conductive polysilicon film or the like.

さらに、本態様の記載から逆に明らかとなるように、本発明の「第4中継電極」は、必ずしもゲート電極と同一膜として形成される必要はない。この場合には、上述のように、中継電極及びゲート電極が同一の材料から構成されるということはないから、該中継電極の材料は、導電性を有する限り、基本的に自由に選択してよい。   Further, as will be apparent from the description of this embodiment, the “fourth relay electrode” of the present invention does not necessarily need to be formed as the same film as the gate electrode. In this case, as described above, since the relay electrode and the gate electrode are not made of the same material, the material of the relay electrode is basically freely selected as long as it has conductivity. Good.

この態様では特に、前記積層構造中、前記走査線と前記ゲート電極はそれぞれ別々の層に形成されている。   Particularly in this aspect, in the stacked structure, the scanning line and the gate electrode are formed in different layers.

このような構成によれば、積層構造は、具体的には例えば、走査線がより下層(又は上層)で、ゲート電極がより上層(又は下層)などという構造をとる。これにより、ゲート電極が形成される層では、走査線を形成する場合のようにストライプ状のパターニングを実施する必要がなく、薄膜トランジスタがマトリクス状に配列されるのであれば、該ゲート電極を形成するためには、該マトリクス状に対応するような島状のパターニングを行うなどとすればよい。つまり、該ゲート電極が形成される層では、比較的広大な余剰面積を確保することができることになる。   According to such a configuration, specifically, the stacked structure has a structure in which, for example, a scanning line is a lower layer (or an upper layer) and a gate electrode is an upper layer (or a lower layer). Thus, in the layer where the gate electrode is formed, it is not necessary to perform striping patterning as in the case of forming a scanning line, and if the thin film transistors are arranged in a matrix, the gate electrode is formed. For this purpose, island-shaped patterning corresponding to the matrix shape may be performed. That is, in the layer where the gate electrode is formed, a relatively large surplus area can be secured.

したがって、上述のように、ゲート電極と第4中継電極とを同一膜として形成する場合においては、該中継電極の形成が容易という利点が得られることになる。   Therefore, as described above, in the case where the gate electrode and the fourth relay electrode are formed as the same film, there is obtained an advantage that the formation of the relay electrode is easy.

この態様では更に、前記走査線は、前記第1方向に突出した突出部を備えているように構成するとよい。   In this aspect, it is preferable that the scanning line further includes a protrusion protruding in the first direction.

このような構成によれば、ゲート電極、或いはこれと不可分一体の薄膜トランジスタとは別の層に走査線が形成されており、且つ、該走査線は第1方向に突出した突出部を備えていることから、該走査線を薄膜トランジスタに対する下側遮光膜として機能させることができる。すなわち、薄膜トランジスタの半導体層に対する光入射を未然に防止し、光リーク電流の発生を抑制することで、フリッカ等のない高品質な画像を表示することが可能となる。   According to such a configuration, the scanning line is formed in a layer different from the gate electrode or the thin film transistor that is inseparably integrated with the gate electrode, and the scanning line has a protrusion protruding in the first direction. Thus, the scanning line can function as a lower light-shielding film for the thin film transistor. That is, by preventing the incidence of light on the semiconductor layer of the thin film transistor and suppressing the occurrence of light leakage current, it is possible to display a high-quality image without flicker or the like.

なお、この場合において、走査線としては、比較的光吸収性に優れた導電性ポリシリコン、或いはタングステンシリサイド(WSi)等から構成すると好ましい。
また、本発明の電気光学装置の態様では、前記蓄積容量の前記画素電位側容量電極と前記固定電位側容量電極の間には、相異なる材料を含む複数の層からなるとともに、そのうちの一の層は他の層に比べて高誘電率材料からなる層を含む誘電体膜であるとよい。さらに、前記誘電体膜は、酸化シリコン膜及び窒化シリコン膜からなるとよい。
この態様によれば、従来に比べて、電荷蓄積特性がより優れており、これにより画素電極における電位保持特性を更に向上させることができ、もってより高品質な画像を表示することが可能となる。なお、本発明にいう「高誘電率材料」としては、後述する窒化シリコンの他、TaOx(酸化タンタル)、BST(チタン酸ストロンチウムバリウム)、PZT(チタン酸ジルコン酸塩)、TiO(酸化チタン)、ZiO(酸化ジルコニウム)、HfO(酸化ハフニウム)及びSiON(酸窒化シリコン)及びSiN(窒化シリコン)のうち少なくとも一つを含んでなる絶縁材料等を挙げることができる。特に、TaOx、BST、PZT、TiO、ZiO及びHfOといった高誘電率材料を使用すれば、限られた基板上領域で容量値を増大できる。あるいは、SiO(酸化シリコン)、SiON(酸窒化シリコン)及びSiNといったシリコンを含む材料を使用すれば、層間絶縁膜等におけるストレス発生を低減できる。
In this case, it is preferable that the scanning line be made of conductive polysilicon or tungsten silicide (WSi) having relatively excellent light absorption.
In the electro-optical device according to the aspect of the invention, between the pixel potential-side capacitance electrode and the fixed potential-side capacitance electrode of the storage capacitor, a plurality of layers including different materials may be formed, and one of the layers may be formed. The layer may be a dielectric film including a layer made of a material having a higher dielectric constant than other layers. Further, the dielectric film may be composed of a silicon oxide film and a silicon nitride film.
According to this aspect, the charge storage characteristics are more excellent than in the related art, so that the potential holding characteristics of the pixel electrodes can be further improved, and a higher quality image can be displayed. . As the “high dielectric constant material” in the present invention, in addition to silicon nitride described later, TaOx (tantalum oxide), BST (strontium barium titanate), PZT (zirconate titanate), TiO 2 (titanium oxide) ), ZiO 2 (zirconium oxide), HfO 2 (hafnium oxide), and an insulating material containing at least one of SiON (silicon oxynitride) and SiN (silicon nitride). In particular, it increases TaOx, BST, PZT, if using a high dielectric constant material such as TiO 2, ZiO 2 and HfO 2, the capacitance value on a limited substrate region. Alternatively, when a material containing silicon such as SiO 2 (silicon oxide), SiON (silicon oxynitride), and SiN is used, generation of stress in an interlayer insulating film or the like can be reduced.

加えて本発明では更に、前記の蓄積容量を構成する画素電位側容量電極と、画素電極とが、積層構造中、これらそれぞれの下層に位置する中継電極を介して電気的に接続されている。すなわち、画素電位側容量電極と中継電極との配置関係は、前者がより上層、後者がより下層となり、且つ、画素電極と中継電極との配置関係もまた、前者がより上層、後者がより下層となる。要するに、これら三者間では、中継電極は最下層に位置することになる。そして、画素電位側容量電極及び画素電極間の電気的接続は、前記の中継電極を介して行われることにより、当該構造において、画素電位側容量電極と画素電極それぞれの下側に電気的接続点をもたせ、その上側には電気的接続点をもたせないことが可能となる。   In addition, in the present invention, the pixel-potential-side capacitance electrode forming the storage capacitor and the pixel electrode are electrically connected to each other through a relay electrode located below each of these in the laminated structure. That is, the arrangement relationship between the pixel potential side capacitor electrode and the relay electrode is such that the former is in the upper layer and the latter is in the lower layer, and the arrangement relationship between the pixel electrode and the relay electrode is also the upper layer and the latter is in the lower layer. It becomes. In short, the relay electrode is located at the lowermost layer among these three members. Then, the electrical connection between the pixel potential side capacitor electrode and the pixel electrode is performed via the above-mentioned relay electrode, and thus, in the structure, an electrical connection point is provided below each of the pixel potential side capacitor electrode and the pixel electrode. And it is possible not to provide an electrical connection point on the upper side.

ここで画素電位側容量電極が、その上側に電気的接続点をもたないということは、従来のように、画素電位側容量電極と画素電極との接続を図るために、積層構造の上方より臨んで、当該画素電位側容量電極の表面が見えるが如き処理ないし加工を行う必要がないことを意味する。例えば、画素電位側容量電極及び固定電位側容量電極の配置関係が、前者がより下層、後者がより上層に位置するという場合において、もし、画素電位側容量電極の表面が見えるが如き加工を行うとすると、その上層に位置する固定電位側容量電極を所定形状を有するようにパターニングする必要がでてくる。すなわち、固定電位側容量電極の面積が画素電位側容量電極の面積よりも小さくなるように、換言すれば、固定電位側容量電極の縁から画素電位側容量電極の縁がいわばはみ出すように、該固定電位側容量電極をパターニングする必要が生じる。   Here, the fact that the pixel potential side capacitor electrode does not have an electrical connection point on the upper side means that the connection between the pixel potential side capacitor electrode and the pixel electrode is made from above the stacked structure as in the related art. This means that there is no need to perform any processing or processing so that the surface of the pixel potential side capacitance electrode can be seen. For example, in the case where the arrangement relationship between the pixel potential side capacitor electrode and the fixed potential side capacitor electrode is such that the former is located in the lower layer and the latter is located in the upper layer, if the surface of the pixel potential side capacitor electrode is visible, processing is performed. Then, it is necessary to pattern the fixed-potential-side capacitance electrode located thereabove so as to have a predetermined shape. That is, the area of the fixed potential side capacitor electrode is smaller than the area of the pixel potential side capacitor electrode, in other words, the edge of the pixel potential side capacitor electrode is protruded from the edge of the fixed potential side capacitor electrode. It becomes necessary to pattern the fixed potential side capacitance electrode.

しかしながら、このようなパターニングは困難が伴うことになる。というのも、一般に固定電位側容量電極のエッチングは、エッチングが誘電体膜の途中で止まるように、固定電位側容量電極より誘電体膜のエッチレートが遅くなるようなエッチ条件が選択されているが、前記の誘電体膜は、通常、より薄くなるように形成されていること、また本発明においては特に、誘電体膜が、SiN、あるいはTaOx等の高誘電率材料から構成されていること等から、エッチングが誘電体膜の途中で止まらない場合があり、また誘電体膜の材料によっては誘電体膜のエッチレートを固定電位側容量電極のエッチレートより遅くなるようにエッチ条件を選択できないため、上述のようなパターニングを行うと、画素電位側容量電極において、いわゆる「突き抜け」等を生じさせてしまう可能性が大きいからである。このような事象が生じると、悪い場合には、蓄積容量を構成する一対の電極間に短絡を生じさせるおそれがあるから、該蓄積容量を、もはやコンデンサとして用いることができないなどということも生じ得る。   However, such patterning involves difficulties. This is because, generally, the etching condition of the fixed potential side capacitance electrode is selected such that the etching rate of the dielectric film is lower than that of the fixed potential side capacitance electrode so that the etching stops in the middle of the dielectric film. However, the dielectric film is usually formed so as to be thinner, and in the present invention, particularly, the dielectric film is made of a high dielectric material such as SiN or TaOx. For example, etching may not stop in the middle of the dielectric film, and depending on the material of the dielectric film, the etching condition cannot be selected so that the etching rate of the dielectric film is lower than the etching rate of the fixed potential side capacitor electrode. Therefore, when the above-described patterning is performed, there is a large possibility that so-called “penetration” or the like is caused in the pixel potential side capacitor electrode. If such an event occurs, in a bad case, a short circuit may occur between a pair of electrodes constituting the storage capacitor, so that the storage capacitor can no longer be used as a capacitor. .

しかるに、本発明においては、上述のように画素電位側容量電極における電気的接続点はその下側に存在するから、該画素電位側容量電極の表面を顕出させるために、固定電位側容量電極に対する困難なパターニング処理等を実施する必要がないのである。
以上により、本発明によれば、画素電位側容量電極と画素電極との電気的接続を良好に実現することができると共に、蓄積容量に無用な欠陥(例えば、上述したような画素電位側容量電極における突き抜け、あるいは短絡等)を生じさせるおそれが極めて低減されることにより、より良好な動作が可能な電気光学装置を提供することができる。そして、上述のような中継電極、蓄積容量等の配置関係を備える電気光学装置は、好適な積層構造を提供しているといえるから、更なる小型化・高精細化を比較的容易に実現可能である。
また、本発明は、前記容量線は、遮光膜で形成されると共に、前記データ線に沿い、且つ、前記データ線よりも幅広に形成されるとよい。
また、本発明は、前記画素電極の下地として配置された第1絶縁膜と、前記容量線の下地として配置された第2絶縁膜のうち、少なくとも前記第1絶縁膜の表面には平坦化処理が施されるとよい。
この態様によれば、画素電極下に層間絶縁膜が備えられているとともに、該層間絶縁膜の表面は例えばCMP(Chemical Mechanical Polishing)処理等の平坦化処理が施されていることにより、液晶等の電気光学物質の配向状態に乱れを生じさせる可能性を低減することができ、もってより高品質な画像を表示することが可能となる。これは、本発明において、中継電極が備えられていることにより、画素電極下の層間絶縁膜表面における凹凸の程度がより大きくなるという場合が考えられることを鑑みるに、より正確な動作を行う電気光学装置を提供する上で有利となる。
However, in the present invention, since the electrical connection point in the pixel potential side capacitance electrode is located below the pixel potential side capacitance electrode as described above, the fixed potential side capacitance electrode is Therefore, it is not necessary to perform a difficult patterning process or the like.
As described above, according to the present invention, the electrical connection between the pixel potential side capacitor electrode and the pixel electrode can be satisfactorily realized, and unnecessary defects in the storage capacitor (for example, the pixel potential side capacitor electrode as described above) ), It is possible to provide an electro-optical device that can operate more favorably. The electro-optical device having the above-described arrangement of the relay electrode, the storage capacitor, and the like provides a suitable laminated structure, so that further miniaturization and higher definition can be realized relatively easily. It is.
In the present invention, the capacitance line may be formed of a light-shielding film, and may be formed along the data line and wider than the data line.
In addition, according to the present invention, at least a surface of the first insulating film among a first insulating film disposed as a base of the pixel electrode and a second insulating film disposed as a base of the capacitance line is planarized. It may be applied.
According to this aspect, the interlayer insulating film is provided below the pixel electrode, and the surface of the interlayer insulating film is subjected to a flattening process such as a CMP (Chemical Mechanical Polishing) process, so that the liquid crystal or the like is formed. Thus, the possibility that the orientation state of the electro-optical material is disturbed can be reduced, and a higher quality image can be displayed. This is because, in the present invention, in consideration of the fact that the degree of unevenness on the surface of the interlayer insulating film below the pixel electrode may be increased due to the provision of the relay electrode, an electric device that performs a more accurate operation is considered. This is advantageous in providing an optical device.

また、前述のようにシールド層を備える電気光学装置の態様では、前記シールド層の下地として配置された別の層間絶縁膜が更に備えられてなり、前記別の層間絶縁膜の表面には平坦化処理が施されているように構成するとよい。   Further, in the aspect of the electro-optical device having the shield layer as described above, another electro-optical device is further provided as an underlayer of the shield layer, and the surface of the another inter-layer insulating film is planarized. It is preferable that the processing is performed.

このような構成によれば、シールド層の下地として配置された別の層間絶縁膜が備えられているとともに、該別の層間絶縁膜の表面は例えばCMP処理等の平坦化処理が施されていることにより、液晶等の電気光学物質の配向状態に乱れを生じさせる可能性を低減することができ、もってより高品質な画像を表示することが可能となる。   According to such a configuration, another interlayer insulating film is provided as a base of the shield layer, and the surface of the another interlayer insulating film is subjected to a planarization process such as a CMP process. This can reduce the possibility that the alignment state of the electro-optical material such as a liquid crystal may be disturbed, thereby enabling a higher quality image to be displayed.

さらに、この態様において、上述のように画素電極下に配置された層間絶縁膜に対する平坦化処理を施す態様を併せもてば、上述の作用効果は、より効果的に享受されることになる。   Further, in this aspect, if the aspect in which the interlayer insulating film disposed below the pixel electrode is subjected to the flattening treatment as described above is combined with the aspect, the above-described operation and effect can be more effectively enjoyed.

あるいは、シールド層を備える電気光学装置の態様では、前記基板上には、前記薄膜トランジスタのゲート電極を含む前記走査線が備えられており、該走査線の上層として、前記蓄積容量が備えられており、該蓄積容量の上層として、前記データ線が備えられており、該データ線の上層として、前記シールド層が備えられており、該シールド層の上層として、前記画素電極が備えられており、該蓄積容量は、下層側から、前記画素電位側容量電極、前記誘電体膜及び前記固定電位側容量電極という配置を備え、前記中継電極は、前記ゲート電極と同一膜として形成されているように構成するとよい。   Alternatively, in the aspect of the electro-optical device including the shield layer, the scanning line including the gate electrode of the thin film transistor is provided on the substrate, and the storage capacitor is provided as an upper layer of the scanning line. The data line is provided as an upper layer of the storage capacitor, the shield layer is provided as an upper layer of the data line, and the pixel electrode is provided as an upper layer of the shield layer. The storage capacitor includes, from the lower layer side, an arrangement of the pixel potential side capacitance electrode, the dielectric film, and the fixed potential side capacitance electrode, and the relay electrode is formed as the same film as the gate electrode. Good to do.

このような構成によれば、基板上に構築する積層構造として、最適な配置ないしレイアウトとなる一態様が提供されることになる。   According to such a configuration, an embodiment having an optimal arrangement or layout is provided as a laminated structure built on a substrate.

本発明の電気光学装置の製造方法は、上記課題を解決するために、基板上に、薄膜トランジスタを形成する工程と、前記薄膜トランジスタのゲート電極上に第1層間絶縁膜を形成する工程と、前記第1層間絶縁膜の上側に、下から順に、画素電位側容量電極、誘電体膜及び固定電位側容量電極を形成し、蓄積容量を形成する工程と、前記蓄積容量の上側に第2層間絶縁膜を形成する工程と、前記第2層間絶縁膜の上側に、窒化膜を含む導電材料で、前記薄膜トランジスタの半導体層に電気的に接続されるデータ線と、前記画素電位側容量電極に電気的に接続される第1中継膜と、前記固定電位側容量電極に電気的に接続される第2中継膜を形成する工程と、前記データ線、前記第1中継膜、前記第2中継膜の上側に第3層間絶縁膜を形成する工程と、前記第3層間絶縁膜の上側に、前記第1中継膜に電気的に接続される第3中継膜と、前記第2中継膜に電気的に接続される容量線を形成する工程と、前記第3中継膜、前記容量線の上側に、第4層間絶縁膜を形成する工程と、前記第4層間絶縁膜の上側に、前記第3中継膜に電気的に接続される画素電極を形成する工程とを含むことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a method of manufacturing an electro-optical device according to the present invention includes the steps of: forming a thin film transistor on a substrate; forming a first interlayer insulating film on a gate electrode of the thin film transistor; Forming a pixel potential side capacitor electrode, a dielectric film, and a fixed potential side capacitor electrode in order from the bottom above one interlayer insulating film to form a storage capacitor; and forming a second interlayer insulating film above the storage capacitor. And forming a data line electrically connected to a semiconductor layer of the thin film transistor with a conductive material including a nitride film on the upper side of the second interlayer insulating film, and electrically connected to the pixel potential side capacitance electrode. Forming a first relay film to be connected, and a second relay film electrically connected to the fixed potential side capacitance electrode; and forming the second relay film on the data line, the first relay film, and the second relay film. Form a third interlayer insulating film Forming a third relay film electrically connected to the first relay film and a capacitor line electrically connected to the second relay film on the third interlayer insulating film. Forming a fourth interlayer insulating film above the third relay film and the capacitor line; and forming a pixel electrode electrically connected to the third relay film above the fourth interlayer insulating film. Forming step.

このような製造方法によれば、前述の電気光学装置を比較的容易に形成することができる。   According to such a manufacturing method, the above-described electro-optical device can be formed relatively easily.

本発明の電気光学装置の製造方法の一態様では、前記蓄積容量を形成する工程は、前記画素電位側容量電極の第1前駆膜を形成する工程と、前記第1前駆膜の上側に、前記誘電体膜の第2前駆膜を形成する工程と、前記第2前駆膜の上側に、前記固定電位側容量電極の第3前駆膜を形成する工程と、前記第1前駆膜、前記第2前駆膜及び前記第3前駆膜を一挙にパターニングして前記画素電位側容量電極、前記誘電体膜及び前記固定電位側容量電極を形成する工程とからなる。   In one aspect of the method of manufacturing an electro-optical device according to the aspect of the invention, the step of forming the storage capacitor includes a step of forming a first precursor film of the pixel potential side capacitor electrode, and the step of: Forming a second precursor film of a dielectric film, forming a third precursor film of the fixed potential side capacitor electrode above the second precursor film, forming the first precursor film, the second precursor film, Patterning the film and the third precursor film at a time to form the pixel potential side capacitance electrode, the dielectric film, and the fixed potential side capacitance electrode.

この態様によれば、蓄積容量を形成する工程が、画素電位側容量電極、誘電体膜及び固定電位側容量電極それぞれの第1、第2及び第3前駆膜をいったん形成した後、これらを一挙にパターニングする工程を含んでいる。すなわち、この態様によれば、典型的には、蓄積容量を構成する三要素の平面的形状は同一となる。これにより、無駄な平面的広がりを有することなく、即ち画素開口率を低落させることなく、比較的大きな容量値をもつ蓄積容量を製造することができる。また、本態様によれば、前述の三要素を一挙にパターニングすることから、従来のように、固定電位側容量電極のみをエッチングし、誘電体膜及び画素電位側容量電極はそのままに残置させるといった困難な課題を抱えることがない。その結果、本発明では、容易に、また、信頼性高く、蓄積積量を製造することができる。   According to this aspect, the step of forming the storage capacitor includes forming the first, second, and third precursor films of the pixel potential side capacitor electrode, the dielectric film, and the fixed potential side capacitor electrode once, and then forming them at once. Patterning step. That is, according to this aspect, typically, the three-dimensional configuration of the three elements constituting the storage capacitor is the same. As a result, a storage capacitor having a relatively large capacitance value can be manufactured without having a useless planar spread, that is, without lowering the pixel aperture ratio. According to this aspect, since the above-described three elements are simultaneously patterned, only the fixed-potential-side capacitance electrode is etched and the dielectric film and the pixel-potential-side capacitance electrode are left as they are, as in the related art. There are no difficult tasks. As a result, according to the present invention, it is possible to easily and reliably manufacture the accumulated volume.

本発明の電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記蓄積容量を形成する工程は、前記画素電位側容量電極の第1前駆膜を形成する工程と、前記第1前駆膜をパターニングして前記画素電位側容量電極を形成する工程と、前記第1前駆膜の上側に、前記誘電体膜の第2前駆膜を形成する工程と、前記第2前駆膜の上側に、前記固定電位側容量電極の第3前駆膜を形成する工程と、前記第3前駆膜をパターニングして前記誘電体膜及び前記固定電位側容量電極を形成する工程と、からなり、前記固定電位側容量電極及び前記誘電体膜は、その面積が前記画素電位側容量電極及び前記誘電体膜の面積よりも大きくなるように形成される。   In another aspect of the method for manufacturing an electro-optical device according to the present invention, the step of forming the storage capacitor includes forming a first precursor film of the pixel potential side capacitor electrode, and patterning the first precursor film. Forming the pixel potential side capacitor electrode; forming a second precursor film of the dielectric film on the first precursor film; and forming the fixed potential side capacitor on the second precursor film. Forming a third precursor film of an electrode; and patterning the third precursor film to form the dielectric film and the fixed potential side capacitance electrode, wherein the fixed potential side capacitance electrode and the dielectric The body film is formed such that its area is larger than the areas of the pixel potential side capacitor electrode and the dielectric film.

この態様によれば、前述とは異なり、一旦、画素電位側容量電極を形成すべく、第1前駆膜のパターニングを実施し、その後に、誘電体膜及び固定電位側容量電極を形成する。そして更に、本態様では、固定電位側容量電極の面積が、画素電位側容量電極及び誘電体膜の面積よりも大きくなるようにされている。   According to this aspect, unlike the above, the first precursor film is once patterned to form the pixel potential side capacitance electrode, and thereafter, the dielectric film and the fixed potential side capacitance electrode are formed. Further, in this aspect, the area of the fixed potential side capacitance electrode is made larger than the areas of the pixel potential side capacitance electrode and the dielectric film.

以上によれば、固定電位側容量電極及び誘電体膜が、画素電位側容量電極を覆うような構造を有する蓄積容量を形成することができる。したがって、より広い電極面積で誘電体膜を挟持することが可能となり、より大きな容量値を有する蓄積容量が構成されることになる。具体的には例えば、本態様では、前記の三要素の側面をもコンデンサとして利用することが可能となり、これによる容量値の増大化を見込むことができる。また、このような観点から、例えば、画素電位側容量電極を厚く形成する等としておけば、前記側面の面積は大きくなり、効率よく容量値を稼ぐことができる。さらに、このような形態によれば、画素電位側容量電極と固定電位側容量電極間における短絡を生じさせ難いということができる。   According to the above, a storage capacitor having a structure in which the fixed potential side capacitance electrode and the dielectric film cover the pixel potential side capacitance electrode can be formed. Therefore, it is possible to sandwich the dielectric film with a wider electrode area, and a storage capacitor having a larger capacitance value is configured. Specifically, for example, in this embodiment, the side surfaces of the three elements can be used as a capacitor, and an increase in the capacitance value due to this can be expected. Further, from such a viewpoint, for example, if the pixel potential side capacitance electrode is formed to be thick, the area of the side surface is increased, and the capacitance value can be efficiently obtained. Furthermore, according to such an embodiment, it can be said that it is difficult to cause a short circuit between the pixel potential side capacitor electrode and the fixed potential side capacitor electrode.

なお、本態様においては、第3前駆膜に対するパターニングを実施する際、これと同時に、第2前駆膜に対するパターニングを実施するようにしてもよい。   In this embodiment, when patterning the third precursor film, patterning of the second precursor film may be performed at the same time.

本発明の電子機器は、上述の本発明の電気光学装置を具備してなる。ただし、その各種態様を含む。   An electronic apparatus of the present invention includes the above-described electro-optical device of the present invention. However, the various aspects are included.

本発明の電子機器によれば、上述の本発明の電気光学装置を具備してなるから、蓄積容量と画素電極との電気的接続を良好に実現することができ、また、該蓄積容量については正確な動作を期待することができることにより、より高品質な画像を表示することが可能であるとともに、信頼性の高い液晶装置等の電気光学装置を具備してなる、投射型表示装置、液晶テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。   According to the electronic apparatus of the present invention, since the electronic apparatus includes the above-described electro-optical device of the present invention, the electrical connection between the storage capacitor and the pixel electrode can be satisfactorily realized. A projection-type display device and a liquid crystal television, which can display a higher quality image by being able to expect an accurate operation, and are equipped with a highly reliable electro-optical device such as a liquid crystal device. Various electronic devices such as a mobile phone, an electronic organizer, a word processor, a view finder type or a monitor direct view type video tape recorder, a workstation, a video phone, a POS terminal, and a touch panel can be realized.

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。   The operation and other advantages of the present invention will become more apparent from the embodiments explained below.

以下では、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態は、本発明の電気光学装置を液晶装置に適用したものである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the electro-optical device of the present invention is applied to a liquid crystal device.

(画素部における構成)
まず、本発明の実施形態における電気光学装置の画素部における構成について、図1から図4を参照して説明する。ここに図1は、電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路である。図2は、データ線、走査線、画素電極等が形成されたTFTアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。なお、図3は、図2のうち要部、具体的には、データ線、シールド層及び画素電極間の配置関係を示すために、主にこれらのみを抜き出した平面図である。図4は、図2のA−A´断面図である。なお、図4においては、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。
(Configuration in the pixel section)
First, the configuration of the pixel portion of the electro-optical device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is an equivalent circuit of various elements, wiring, and the like in a plurality of pixels formed in a matrix forming an image display area of the electro-optical device. FIG. 2 is a plan view of a plurality of pixel groups adjacent to each other on a TFT array substrate on which data lines, scanning lines, pixel electrodes, and the like are formed. FIG. 3 is a plan view mainly showing only main components of FIG. 2, specifically, only the data lines, the shield layer, and the pixel electrodes in order to show the positional relationship between the pixel electrodes. FIG. 4 is a sectional view taken along line AA ′ of FIG. In FIG. 4, the scale of each layer / member is made different so that each layer / member has a size recognizable in the drawing.

図1において、本実施形態における電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素には、それぞれ、画素電極9aと当該画素電極9aをスイッチング制御するためのTFT30とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線6aが当該TFT30のソースに電気的に接続されている。データ線6aに書き込む画像信号S1、S2、…、Snは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線6a同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。   In FIG. 1, a plurality of pixels formed in a matrix forming an image display area of the electro-optical device according to the present embodiment are each formed with a pixel electrode 9a and a TFT 30 for controlling switching of the pixel electrode 9a. The data line 6a to which the image signal is supplied is electrically connected to the source of the TFT 30. The image signals S1, S2,..., Sn to be written to the data lines 6a may be supplied line-sequentially in this order, or may be supplied to a plurality of adjacent data lines 6a for each group. Good.

また、TFT30のゲートにゲート電極が電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線11a及びゲート電極にパルス的に走査信号G1、G2、…、Gmを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極9aは、TFT30のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるTFT30を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線6aから供給される画像信号S1、S2、…、Snを所定のタイミングで書き込む。   Further, a gate electrode is electrically connected to the gate of the TFT 30, and scan signals G1, G2,..., Gm are applied in a pulsed manner to the scan line 11a and the gate electrode in this order at a predetermined timing. It is configured as follows. The pixel electrode 9a is electrically connected to the drain of the TFT 30, and by closing the switch of the TFT 30 as a switching element for a certain period, the image signals S1, S2,... Write at a predetermined timing.

画素電極9aを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号S1、S2、…、Snは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。   The image signals S1, S2,..., Sn of a predetermined level written in the liquid crystal as an example of the electro-optical material via the pixel electrodes 9a are held for a certain period between the pixel electrodes 9a and the counter electrode formed on the counter substrate. The liquid crystal modulates light by changing the orientation and order of the molecular assembly according to the applied voltage level, thereby enabling gray scale display. In the normally white mode, the transmittance for the incident light decreases according to the voltage applied in each pixel unit, and in the normally black mode, the light enters according to the voltage applied in each pixel unit Light transmittance is increased, and light having a contrast corresponding to an image signal is emitted from the electro-optical device as a whole.

ここで保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極9aと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量70を付加する。この蓄積容量70は、走査線11aに並んで設けられ、固定電位側容量電極を含むとともに定電位に固定された容量電極300を含んでいる。   In order to prevent the held image signal from leaking, a storage capacitor 70 is added in parallel with a liquid crystal capacitor formed between the pixel electrode 9a and the counter electrode. The storage capacitor 70 is provided alongside the scanning line 11a, includes a fixed-potential-side capacitor electrode, and includes a capacitor electrode 300 fixed to a constant potential.

以下では、上記データ線6a、走査線11a及びゲート電極、TFT30等による、上述のような回路動作が実現される電気光学装置の、実際の構成について、図2から図4を参照して説明する。   Hereinafter, the actual configuration of the electro-optical device that realizes the above-described circuit operation using the data line 6a, the scanning line 11a, the gate electrode, the TFT 30, and the like will be described with reference to FIGS. .

まず、図2において、画素電極9aは、TFTアレイ基板10上に、マトリクス状に複数設けられており(点線部により輪郭が示されている)、画素電極9aの縦横の境界に各々沿ってデータ線6a及び走査線11aが設けられている。データ線6aは、後述するようにアルミニウム膜等を含む積層構造からなり、走査線11aは、例えば導電性のポリシリコン膜等からなる。また、走査線11aは、半導体層1aのうち図中右上がりの斜線領域で示したチャネル領域1a´に対向するゲート電極3aに電気的に接続されており、該ゲート電極3aは該走査線11aに含まれる形となっている。すなわち、ゲート電極3aとデータ線6aとの交差する箇所にはそれぞれ、チャネル領域1a´に走査線11aに含まれるゲート電極3aが対向配置された画素スイッチング用のTFT30が設けられている。換言すれば、TFT30(ゲート電極を除く。)は、ゲート電極3aと走査線11aとの間に存在するような形態となっている。   First, in FIG. 2, a plurality of pixel electrodes 9 a are provided in a matrix on the TFT array substrate 10 (the outline is indicated by a dotted line), and data are respectively provided along the vertical and horizontal boundaries of the pixel electrode 9 a. A line 6a and a scanning line 11a are provided. The data line 6a has a laminated structure including an aluminum film or the like as described later, and the scanning line 11a is formed of, for example, a conductive polysilicon film. Further, the scanning line 11a is electrically connected to the gate electrode 3a facing the channel region 1a 'indicated by a hatched region in the semiconductor layer 1a, which rises to the right in the figure, and the gate electrode 3a is connected to the scanning line 11a. It is included in the form. That is, at the intersections of the gate electrodes 3a and the data lines 6a, the pixel switching TFTs 30 in which the gate electrodes 3a included in the scanning lines 11a are opposed to each other in the channel region 1a 'are provided. In other words, the TFT 30 (excluding the gate electrode) has a form that exists between the gate electrode 3a and the scanning line 11a.

次に、電気光学装置は、図2のA−A´線断面図たる図4に示すように、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板からなるTFTアレイ基板10と、これに対向配置される、例えばガラス基板や石英基板からなる対向基板20とを備えている。   Next, as shown in FIG. 4, which is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 2, the electro-optical device is disposed to face the TFT array substrate 10 made of, for example, a quartz substrate, a glass substrate, or a silicon substrate. And a counter substrate 20 made of, for example, a glass substrate or a quartz substrate.

TFTアレイ基板10の側には、図4に示すように、前記の画素電極9aが設けられており、その上側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜16が設けられている。画素電極9aは、例えばITO膜等の透明導電性膜からなる。他方、対向基板20の側には、その全面に渡って対向電極21が設けられており、その下側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜22が設けられている。このうち対向電極21は、上述の画素電極9aと同様に、例えばITO膜等の透明導電性膜からなり、前記の配向膜16及び22は、例えば、ポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。   As shown in FIG. 4, the pixel electrode 9a is provided on the side of the TFT array substrate 10, and an alignment film 16 on which a predetermined alignment process such as a rubbing process is performed is provided above the pixel electrode 9a. ing. The pixel electrode 9a is made of, for example, a transparent conductive film such as an ITO film. On the other hand, a counter electrode 21 is provided over the entire surface of the counter substrate 20, and an alignment film 22 on which a predetermined alignment process such as a rubbing process is performed is provided below the counter electrode 21. . The counter electrode 21 is made of a transparent conductive film such as an ITO film, like the pixel electrode 9a, and the alignment films 16 and 22 are made of a transparent organic film such as a polyimide film.

このように対向配置されたTFTアレイ基板10及び対向基板20間には、後述のシール材(図8及び図9参照)により囲まれた空間に液晶等の電気光学物質が封入され、液晶層50が形成される。液晶層50は、画素電極9aからの電界が印加されていない状態で配向膜16及び22により所定の配向状態をとる。液晶層50は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した電気光学物質からなる。シール材は、TFT基板10及び対向基板20をそれらの周辺で貼り合わせるための、例えば光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂からなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー或いはガラスビーズ等のスペーサが混入されている。   An electro-optical material such as a liquid crystal is sealed in a space surrounded by a sealing material (see FIGS. 8 and 9) described later between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 which are arranged so as to face each other. Is formed. The liquid crystal layer 50 assumes a predetermined alignment state by the alignment films 16 and 22 when no electric field is applied from the pixel electrode 9a. The liquid crystal layer 50 is made of, for example, an electro-optical material in which one or several kinds of nematic liquid crystals are mixed. The sealing material is an adhesive made of, for example, a photo-curing resin or a thermosetting resin for bonding the TFT substrate 10 and the counter substrate 20 around the periphery thereof, and is used for setting a distance between the two substrates to a predetermined value. Spacers such as glass fibers or glass beads are mixed.

一方、TFTアレイ基板10上には、前記の画素電極9a及び配向膜16の他、これらを含む各種の構成が積層構造をなして備えられている。この積層構造は、図4に示すように、下から順に、走査線11aを含む第1層、ゲート電極3aを含むTFT30等を含む第2層、蓄積容量70を含む第3層、データ線6a等を含む第4層、シールド層400等を含む第5層、前記の画素電極9a及び配向膜16等を含む第6層(最上層)からなる。また、第1層及び第2層間には下地絶縁膜12が、第2層及び第3層間には第1層間絶縁膜41が、第3層及び第4層間には第2層間絶縁膜42が、第4層及び第5層間には第3層間絶縁膜43が、第5層及び第6層間には第4層間絶縁膜44が、それぞれ設けられており、前述の各要素間が短絡することを防止している。また、これら各種の絶縁膜12、41、42、43及び44には、例えば、TFT30の半導体層1a中の高濃度ソース領域1dとデータ線6aとを電気的に接続するコンタクトホール等もまた設けられている。以下では、これらの各要素について、下から順に説明を行う。   On the other hand, on the TFT array substrate 10, in addition to the pixel electrode 9a and the alignment film 16, various configurations including these are provided in a laminated structure. As shown in FIG. 4, this laminated structure includes, in order from the bottom, a first layer including the scanning line 11a, a second layer including the TFT 30 including the gate electrode 3a, a third layer including the storage capacitor 70, and the data line 6a. And the like, a fifth layer including the shield layer 400 and the like, and a sixth layer (uppermost layer) including the pixel electrode 9a and the alignment film 16 and the like. A base insulating film 12 is provided between the first and second layers, a first interlayer insulating film 41 is provided between the second and third layers, and a second interlayer insulating film 42 is provided between the third and fourth layers. , A third interlayer insulating film 43 is provided between the fourth and fifth layers, and a fourth interlayer insulating film 44 is provided between the fifth and sixth layers, respectively. Has been prevented. In addition, the various insulating films 12, 41, 42, 43, and 44 are also provided with, for example, contact holes for electrically connecting the high-concentration source region 1d in the semiconductor layer 1a of the TFT 30 and the data line 6a. Has been. Hereinafter, each of these elements will be described in order from the bottom.

まず、第1層には、例えば、Ti(チタン)、Cr(クロム)、W(タングステン)、Ta(タンタル)、Mo(モリブデン)等の高融点金属のうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの、或いは導電性ポリシリコン等からなる走査線11aが設けられている。この走査線11aは、平面的にみて、図2のX方向に沿うように、ストライプ状にパターニングされている。より詳しく見ると、ストライプ状の走査線11aは、図2のX方向に沿うように延びる本線部と、データ線6a或いはシールド層400が延在する図2のY方向に延びる突出部とを備えている。なお、隣接する走査線11aから延びる突出部は相互に接続されることはなく、したがって、該走査線11aは1本1本分断された形となっている。   First, the first layer includes, for example, a simple metal containing at least one of refractory metals such as Ti (titanium), Cr (chromium), W (tungsten), Ta (tantalum), and Mo (molybdenum). , An alloy, a metal silicide, a polysilicide, a laminate thereof, or a scanning line 11a made of conductive polysilicon or the like. The scanning lines 11a are patterned in stripes along the X direction in FIG. 2 when viewed in plan. More specifically, the stripe-shaped scanning line 11a includes a main line portion extending along the X direction in FIG. 2 and a protrusion extending in the Y direction in FIG. 2 where the data line 6a or the shield layer 400 extends. ing. The protruding portions extending from the adjacent scanning lines 11a are not connected to each other, and therefore, the scanning lines 11a are separated one by one.

これにより、走査線11aは、同一行に存在するTFT30のON・OFFを一斉に制御する機能を有することになる。また、該走査線11aは、画素電極9aが形成されない領域を略埋めるように形成されていることから、TFT30に下側から入射しようとする光を遮る機能をも有している。これにより、TFT30の半導体層1aにおける光リーク電流の発生を抑制的にし、フリッカ等のない高品質な画像表示が可能となる。なお、導電性ポリシリコンの場合は、光吸収性の機能を備える。   Thus, the scanning line 11a has a function of simultaneously controlling ON / OFF of the TFTs 30 existing in the same row. Further, since the scanning line 11a is formed so as to substantially fill a region where the pixel electrode 9a is not formed, the scanning line 11a also has a function of blocking light from entering the TFT 30 from below. This suppresses the occurrence of light leakage current in the semiconductor layer 1a of the TFT 30, and enables high-quality image display without flicker or the like. Note that the conductive polysilicon has a light absorbing function.

次に、第2層として、ゲート電極3aを含むTFT30が設けられている。TFT30は、図4に示すように、LDD(Lightly Doped Drain)構造を有しており、その構成要素としては、上述したゲート電極3a、例えばポリシリコン膜からなりゲート電極3aからの電界によりチャネルが形成される半導体層1aのチャネル領域1a´、ゲート電極3aと半導体層1aとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜2、半導体層1aにおける低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1c並びに高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eを備えている。   Next, a TFT 30 including the gate electrode 3a is provided as a second layer. As shown in FIG. 4, the TFT 30 has an LDD (Lightly Doped Drain) structure, and includes a gate electrode 3a, for example, a polysilicon film as described above, and a channel formed by an electric field from the gate electrode 3a. A channel region 1a 'of the semiconductor layer 1a to be formed, an insulating film 2 including a gate insulating film for insulating the gate electrode 3a from the semiconductor layer 1a, a low-concentration source region 1b and a low-concentration drain region 1c in the semiconductor layer 1a, and a high-concentration region A source region 1d and a high-concentration drain region 1e are provided.

そして、本実施形態においては特に、この第2層には、上述のゲート電極3aと同一膜として中継電極719が形成されている。この中継電極719は、平面的に見て、図2に示すように、各画素電極9aの一辺の略中央に位置するように、島状に形成されている。中継電極719とゲート電極3aとは同一膜として形成されているから、後者が例えば導電性ポリシリコン膜等からなる場合においては、前者もまた、導電性ポリシリコン膜等からなる。   In the present embodiment, in particular, a relay electrode 719 is formed on the second layer as the same film as the gate electrode 3a. As shown in FIG. 2, the relay electrode 719 is formed in an island shape so as to be located substantially at the center of one side of each pixel electrode 9a as shown in FIG. Since the relay electrode 719 and the gate electrode 3a are formed as the same film, when the latter is made of, for example, a conductive polysilicon film, the former is also made of a conductive polysilicon film.

なお、上述のTFT30は、好ましくは図4に示したようにLDD構造をもつが、低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1cに不純物の打ち込みを行わないオフセット構造をもってよいし、ゲート電極3aをマスクとして高濃度で不純物を打ち込み、自己整合的に高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成するセルフアライン型のTFTであってもよい。また、本実施形態では、画素スイッチング用TFT30のゲート電極を、高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1e間に1個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に2個以上のゲート電極を配置してもよい。このようにデュアルゲート、あるいはトリプルゲート以上でTFTを構成すれば、チャネルとソース及びドレイン領域との接合部のリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することができる。
さらに、TFT30を構成する半導体層1aは非単結晶層でも単結晶層でも構わない。単結晶層の形成には、貼り合わせ法等の公知の方法を用いることができる。半導体層1aを単結晶層とすることで、特に周辺回路の高性能化を図ることができる。
The above-described TFT 30 preferably has an LDD structure as shown in FIG. 4, but may have an offset structure in which impurities are not implanted into the low-concentration source region 1b and the low-concentration drain region 1c. A self-aligned TFT in which impurities are implanted at a high concentration as a mask to form a high-concentration source region and a high-concentration drain region in a self-aligned manner may be used. Further, in the present embodiment, a single gate structure in which only one gate electrode of the pixel switching TFT 30 is disposed between the high-concentration source region 1d and the high-concentration drain region 1e has been described. Electrodes may be arranged. When a TFT is formed with a dual gate or triple gate or more as described above, a leak current at a junction between a channel and a source / drain region can be prevented, and a current in an off state can be reduced.
Further, the semiconductor layer 1a constituting the TFT 30 may be a non-single-crystal layer or a single-crystal layer. For forming the single crystal layer, a known method such as a bonding method can be used. By using the semiconductor layer 1a as a single crystal layer, the performance of peripheral circuits in particular can be improved.

以上説明した走査線11aの上、かつ、TFT30の下には、例えばシリコン酸化膜等からなる下地絶縁膜12が設けられている。下地絶縁膜12は、走査線11aからTFT30を層間絶縁する機能のほか、TFTアレイ基板10の全面に形成されることにより、TFTアレイ基板10の表面研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用のTFT30の特性変化を防止する機能を有する。   Above the scanning line 11a and below the TFT 30, the underlying insulating film 12 made of, for example, a silicon oxide film is provided. The base insulating film 12 has a function of interlayer insulating the TFT 30 from the scanning line 11a, and is formed on the entire surface of the TFT array substrate 10 so that the base insulating film 12 may be roughened when the surface of the TFT array substrate 10 is polished or stains remaining after cleaning. It has a function of preventing a characteristic change of the TFT 30 for pixel switching.

この下地絶縁膜12には、平面的にみて半導体層1aの両脇に、後述するデータ線6aに沿って延びる半導体層1aのチャネル長と同じ幅、もしくは、チャネル長より長い溝(コンタクトホールを成す溝)12cvが掘られており、この溝12cvに対応して、その上方に積層されるゲート電極3aは下側に凹状に形成された部分を含んでいる。また、この溝12cv全体を埋めるようにして、ゲート電極3aが形成されていることにより、該ゲート電極3aには、これと一体的に形成された側壁部3bが延設されるようになっている。これにより、TFT30の半導体層1aは、図2によく示されているように、平面的にみて側方から覆われるようになっており、少なくともこの部分からの光の入射が抑制されるようになっている。   The base insulating film 12 has grooves (contact holes having the same width as or longer than the channel length of the semiconductor layer 1a extending along the data lines 6a described later) on both sides of the semiconductor layer 1a in plan view. A trench 12cv is formed, and the gate electrode 3a stacked thereover includes a portion formed in a concave shape on the lower side corresponding to the trench 12cv. Further, since the gate electrode 3a is formed so as to fill the entire groove 12cv, a side wall 3b integrally formed with the gate electrode 3a is extended. I have. As a result, the semiconductor layer 1a of the TFT 30 is covered from the side as viewed in plan, as is well shown in FIG. 2, so that at least the incidence of light from this portion is suppressed. Has become.

また、この側壁部3bは、前記の溝12cvを埋めるように形成されているとともに、その下端が前記の走査線11aと接するようにされている。ここで走査線11aは、上述のようにストライプ状に形成されていることから、ある行に存在するゲート電極3a及び走査線11aは、当該行に着目する限り、常に同電位となる。   The side wall 3b is formed so as to fill the groove 12cv, and the lower end thereof is in contact with the scanning line 11a. Here, since the scanning line 11a is formed in a stripe shape as described above, the gate electrode 3a and the scanning line 11a existing in a certain row always have the same potential as far as the row is concerned.

ここで本発明においては、走査線11aに平行するようにして、ゲート電極3aを含む別の走査線を形成するような構造を採用してもよい。この場合においては、該走査線11aと該別の走査線とは、冗長的な配線構造をとることになる。
これにより、例えば、該走査線11aの一部に何らかの欠陥があって、正常な通電が不可能となったような場合においても、当該走査線11aと同一の行に存在する別の走査線が健全である限り、それを介してTFT30の動作制御を依然正常に行うことができることになる。
Here, in the present invention, a structure in which another scanning line including the gate electrode 3a is formed so as to be parallel to the scanning line 11a may be employed. In this case, the scanning line 11a and the another scanning line have a redundant wiring structure.
Thereby, for example, even when a part of the scanning line 11a has some defect and normal energization becomes impossible, another scanning line existing in the same row as the scanning line 11a is not used. As long as it is sound, the operation control of the TFT 30 can still be performed normally through it.

さて、前述の第2層に続けて第3層には、蓄積容量70が設けられている。蓄積容量70は、TFT30の高濃度ドレイン領域1e及び画素電極9aに接続された画素電位側容量電極としての下部電極71と、固定電位側容量電極としての容量電極300とが、誘電体膜75を介して対向配置されることにより形成されている。この蓄積容量70によれば、画素電極9aにおける電位保持特性を顕著に高めることが可能となる。また、本実施形態に係る蓄積容量70は、図2の平面図を見るとわかるように、画素電極9aの形成領域にほぼ対応する光透過領域には至らないように形成されているため、換言すれば、遮光領域内に収まるように形成されているため、電気光学装置全体の画素開口率は比較的大きく維持され、これにより、より明るい画像を表示することが可能となる。   Now, a storage capacitor 70 is provided in the third layer following the second layer. The storage capacitor 70 includes a lower electrode 71 serving as a pixel potential-side capacitor electrode connected to the high-concentration drain region 1 e and the pixel electrode 9 a of the TFT 30, and a capacitor electrode 300 serving as a fixed-potential-side capacitor electrode. It is formed by being arranged to face through. According to the storage capacitor 70, the potential holding characteristic of the pixel electrode 9a can be significantly improved. In addition, as can be seen from the plan view of FIG. 2, the storage capacitor 70 according to the present embodiment is formed so as not to reach the light transmission region substantially corresponding to the formation region of the pixel electrode 9a. If so, the pixel aperture ratio of the entire electro-optical device is maintained relatively large because the pixel aperture ratio is formed so as to be contained in the light-shielding region, and thereby a brighter image can be displayed.

より詳細には、下部電極71は、例えば導電性のポリシリコン膜からなり画素電位側容量電極として機能する。ただし、下部電極71は、金属又は合金を含む単一層膜又は多層膜から構成してもよい。また、この下部電極71は、画素電位側容量電極としての機能のほか、画素電極9aとTFT30の高濃度ドレイン領域1eとを中継接続する機能をもつ。そして、本実施形態においては特に、ここにいう中継接続が、前記の中継電極719を介して行われていることに特徴がある。この点については後に改めて触れることとする。   More specifically, the lower electrode 71 is made of, for example, a conductive polysilicon film and functions as a pixel potential side capacitance electrode. However, the lower electrode 71 may be formed of a single-layer film or a multilayer film containing a metal or an alloy. The lower electrode 71 has a function of relay connection between the pixel electrode 9a and the high-concentration drain region 1e of the TFT 30, in addition to a function as a pixel potential side capacitor electrode. The present embodiment is particularly characterized in that the relay connection here is performed via the relay electrode 719. This point will be mentioned later.

容量電極300は、蓄積容量70の固定電位側容量電極として機能する。本実施形態において、容量電極300を固定電位とするためには、固定電位とされたシールド層400と電気的接続が図られることによりなされている。   The capacitance electrode 300 functions as a fixed potential side capacitance electrode of the storage capacitor 70. In the present embodiment, in order to set the capacitor electrode 300 to a fixed potential, the capacitor electrode 300 is electrically connected to the shield layer 400 set to the fixed potential.

そして、本実施形態においては特に、この容量電極300は、TFTアレイ基板10上において、各画素に対応するように島状に形成されており、前記下部電極71は、当該容量電極300とほぼ同一形状を有するように形成されている。
これにより、本実施形態に係る蓄積容量70は、平面的に無駄な広がりを有さず、即ち画素開口率を低落させることなく、且つ、当該状況下で最大限の容量値を実現し得ることになる。すなわち、本実施形態において、蓄積容量70は、より小面積で、より大きな容量値をもつ。
In the present embodiment, particularly, the capacitance electrode 300 is formed in an island shape on the TFT array substrate 10 so as to correspond to each pixel, and the lower electrode 71 is substantially the same as the capacitance electrode 300. It is formed to have a shape.
As a result, the storage capacitor 70 according to the present embodiment does not have a useless spread in a plane, that is, can realize the maximum capacitance value without lowering the pixel aperture ratio and under such circumstances. become. That is, in the present embodiment, the storage capacitor 70 has a smaller area and a larger capacitance value.

より詳細に見ると、図4においては、容量電極300の面積は、下部電極71の面積よりも若干大きめに、即ち前者が後者を覆うように形成されていることがわかる。このような形態によれば、図から読み取れるように、該容量電極300及び該下部電極71の側面をもコンデンサとして利用すること(図4における蓄積容量70の左方参照)が可能であるから、容量値の増大化を図ることができる。また、両者間の短絡も生じ難い。なお、このような観点から、前記側面の面積を増大させるべく、例えば下部電極71を予め比較的厚く形成しておくことも有効である。   More specifically, in FIG. 4, it can be seen that the area of the capacitor electrode 300 is slightly larger than the area of the lower electrode 71, that is, the former is formed so as to cover the latter. According to such an embodiment, as can be read from the figure, the side surfaces of the capacitor electrode 300 and the lower electrode 71 can also be used as capacitors (see the left side of the storage capacitor 70 in FIG. 4). The capacitance value can be increased. In addition, a short circuit between the two is unlikely to occur. From such a viewpoint, it is also effective to previously form, for example, the lower electrode 71 to be relatively thick in order to increase the area of the side surface.

誘電体膜75は、図4に示すように、例えば膜厚5〜200nm程度の比較的薄いHTO(High Temperature Oxide)膜、LTO(Low Temperature Oxide)膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜等から構成される。蓄積容量70を増大させる観点からは、膜の信頼性が十分に得られる限りにおいて、誘電体膜75は薄いほどよい。そして、本実施形態においては特に、この誘電体膜75は、図4に示すように、下層に酸化シリコン膜75a、上層に窒化シリコン膜75bというように二層構造を有するものとなっている。上層の窒化シリコン膜75bは画素電位側容量電極の下部電極71より少し大きなサイズにパターンニングされ、遮光領域(非開口領域)内で収まるように形成されている。これにより、比較的誘電率の大きい窒化シリコン膜75bが存在することにより、蓄積容量70の容量値を増大させることが可能となる他、それにもかかわらず、酸化シリコン膜75aが存在することにより、蓄積容量70の耐圧性を低下せしめることがない。このように、誘電体膜75を二層構造とすることにより、相反する二つの作用効果を享受することが可能となる。また、着色性のある窒化シリコン75bは下部電極71より少し大きなサイズにパターンニングされ、光が透過される部分に形成されていない。すなわち、遮光領域内に位置するので、透過率が低下することを防止できる。また、窒化シリコン膜75bが存在することにより、TFT30に対する水の浸入を未然に防止することが可能となっている。これにより、本実施形態では、TFT30におけるスレッショルド電圧の上昇という事態を招来することがなく、比較的長期の装置運用が可能となる。なお、本実施形態では、誘電体膜75は、二層構造を有するものとなっているが、場合によっては、例えば酸化シリコン膜、窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜等というような三層構造や、あるいはそれ以上の積層構造を有するように構成してもよい。   As shown in FIG. 4, the dielectric film 75 is, for example, a relatively thin silicon oxide film such as an HTO (High Temperature Oxide) film or an LTO (Low Temperature Oxide) film having a thickness of about 5 to 200 nm, or a silicon nitride film. Consists of From the viewpoint of increasing the storage capacitance 70, the thinner the dielectric film 75 is, the better the reliability of the film can be obtained. In the present embodiment, particularly, the dielectric film 75 has a two-layer structure such as a silicon oxide film 75a as a lower layer and a silicon nitride film 75b as an upper layer as shown in FIG. The upper silicon nitride film 75b is patterned so as to be slightly larger in size than the lower electrode 71 of the pixel potential side capacitor electrode, and is formed so as to fit within the light shielding region (non-opening region). Thus, the presence of the silicon nitride film 75b having a relatively large dielectric constant allows the capacitance value of the storage capacitor 70 to be increased, and nevertheless, the presence of the silicon oxide film 75a The breakdown voltage of the storage capacitor 70 is not reduced. Thus, by making the dielectric film 75 have a two-layer structure, it is possible to enjoy two opposing effects. The colored silicon nitride 75b is patterned into a slightly larger size than the lower electrode 71, and is not formed in a portion where light is transmitted. That is, since it is located in the light shielding region, it is possible to prevent the transmittance from being lowered. Further, the presence of the silicon nitride film 75b makes it possible to prevent water from entering the TFT 30 before it occurs. As a result, in the present embodiment, a situation in which the threshold voltage of the TFT 30 rises does not occur, and the device can be operated for a relatively long time. In the present embodiment, the dielectric film 75 has a two-layer structure. In some cases, for example, a three-layer structure such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a silicon oxide film, Or you may comprise so that it may have more laminated structures.

以上説明したTFT30ないしゲート電極3a及び中継電極719の上、かつ、蓄積容量70の下には、例えば、NSG(ノンシリケートガラス)、PSG(リンシリケートガラス)、BSG(ボロンシリケートガラス)、BPSG(ボロンリンシリケートガラス)等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるいは好ましくはNSGからなる第1層間絶縁膜41が形成されている。そして、この第1層間絶縁膜41には、TFT30の高濃度ソース領域1dと後述するデータ線6aとを電気的に接続するコンタクトホール81が、後記第2層間絶縁膜42を貫通しつつ開孔されている。また、第1層間絶縁膜41には、TFT30の高濃度ドレイン領域1eと蓄積容量70を構成する下部電極71とを電気的に接続するコンタクトホール83が開孔されている。   Above the TFT 30 or the gate electrode 3a and the relay electrode 719 described above and below the storage capacitor 70, for example, NSG (non-silicate glass), PSG (phosphorous silicate glass), BSG (boron silicate glass), BPSG ( A silicate glass film such as boron phosphorus silicate glass, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like, or a first interlayer insulating film 41 preferably made of NSG is formed. In the first interlayer insulating film 41, a contact hole 81 for electrically connecting the high-concentration source region 1d of the TFT 30 and a data line 6a described later is opened while penetrating a second interlayer insulating film 42 described later. Have been. In the first interlayer insulating film 41, a contact hole 83 for electrically connecting the high-concentration drain region 1e of the TFT 30 and the lower electrode 71 constituting the storage capacitor 70 is formed.

さらに、この第1層間絶縁膜41には、蓄積容量70を構成する画素電位側容量電極としての下部電極71と中継電極719とを電気的に接続するためのコンタクトホール881が開孔されている。更に加えて、第1層間絶縁膜41には、中継電極719と後述する第2中継電極6a2とを電気的に接続するコンタクトホール882が、後記第2層間絶縁膜を貫通しつつ開孔されている。   Further, the first interlayer insulating film 41 is provided with a contact hole 881 for electrically connecting the lower electrode 71 as a pixel potential side capacitor electrode constituting the storage capacitor 70 and the relay electrode 719. . In addition, a contact hole 882 for electrically connecting the relay electrode 719 to a second relay electrode 6a2 described below is formed in the first interlayer insulating film 41 while penetrating the second interlayer insulating film described later. I have.

なお、これら四つのコンタクトホールのうち、コンタクトホール81及び882の形成部分では、前述の誘電体膜75が形成されないように、換言すれば、該誘電体膜75に開口部が形成されるようになっている。これは、コンタクトホール81においては、高濃度ソース領域1d及びデータ線6a間の電気的導通を図る必要があるためであり、コンタクトホール882においては、該コンタクトホール882を第1及び第2層間絶縁膜41及び42を貫通させるためである。ちなみに、このような開口部が誘電体膜75に設けられていれば、TFT30の半導体層1aに対する水素化処理を行うような場合において、該処理に用いる水素を、該開口部を通じて半導体層1aにまで容易に到達させることが可能となるという作用効果を得ることも可能となる。   Note that, of these four contact holes, in the portions where the contact holes 81 and 882 are formed, the aforementioned dielectric film 75 is not formed, in other words, the opening is formed in the dielectric film 75. Has become. This is because it is necessary to establish electrical continuity between the high-concentration source region 1d and the data line 6a in the contact hole 81. In the contact hole 882, the contact hole 882 is separated from the first and second interlayer insulating layers. This is for allowing the films 41 and 42 to penetrate. Incidentally, if such an opening is provided in the dielectric film 75, when hydrogenation processing is performed on the semiconductor layer 1a of the TFT 30, hydrogen used for the processing is supplied to the semiconductor layer 1a through the opening. It is also possible to obtain the effect of being able to easily reach.

また、本実施形態では、第1層間絶縁膜41に対しては、約1000℃の焼成を行うことにより、半導体層1aやゲート電極3aを構成するポリシリコン膜に注入したイオンの活性化を図ってもよい。   In the present embodiment, the first interlayer insulating film 41 is baked at about 1000 ° C. to activate the ions implanted into the polysilicon film forming the semiconductor layer 1a and the gate electrode 3a. May be.

さて、前述の第3層に続けて第4層には、データ線6aが設けられている。このデータ線6aは、TFT30の半導体層1aの延在する方向に一致するように、すなわち図2中Y方向に重なるようにストライプ状に形成されている。このデータ線6aは、図4に示すように、下層より順に、アルミニウムからなる層(図4における符号41A)、窒化チタンからなる層(図4における符号41TN参照)、窒化シリコン膜からなる層(図4における符号401)の三層構造を有する膜として形成されている。窒化シリコン膜は、その下層のアルミニウム層と窒化チタン層を覆うように少し大きなサイズにパターンニングされている。このうちデータ線6aが、比較的低抵抗な材料たるアルミニウムを含むことにより、TFT30、画素電極9aに対する画像信号の供給を滞りなく実現することができる。他方、データ線6a上に水分の浸入をせき止める作用に比較的優れた窒化シリコン膜が形成されることにより、TFT30の耐湿性向上を図ることができ、その寿命長期化を実現することができる。窒化シリコン膜は、プラズマ窒化シリコン膜が望ましい。   Now, a data line 6a is provided in the fourth layer following the third layer. The data line 6a is formed in a stripe shape so as to coincide with the direction in which the semiconductor layer 1a of the TFT 30 extends, that is, to overlap in the Y direction in FIG. As shown in FIG. 4, the data line 6a is formed of a layer made of aluminum (reference numeral 41A in FIG. 4), a layer made of titanium nitride (see reference numeral 41TN in FIG. 4), and a layer made of a silicon nitride film (see FIG. 4). It is formed as a film having a three-layer structure denoted by reference numeral 401) in FIG. The silicon nitride film is patterned to have a slightly larger size so as to cover the underlying aluminum layer and titanium nitride layer. Since the data line 6a contains aluminum, which is a relatively low-resistance material, supply of image signals to the TFT 30 and the pixel electrode 9a can be realized without interruption. On the other hand, the formation of the silicon nitride film having a relatively excellent effect of blocking the intrusion of moisture on the data line 6a can improve the moisture resistance of the TFT 30 and can prolong its life. The silicon nitride film is preferably a plasma silicon nitride film.

また、この第4層には、データ線6aと同一膜として、シールド層用中継層6a1及び第2中継電極6a2が形成されている。これらは、図2に示すように、平面的に見ると、データ線6aと連続した平面形状を有するように形成されているのではなく、各者間はパターニング上分断されるように形成されている。すなわち、図2中最左方に位置するデータ線6aに着目すると、その直右方に略四辺形状を有するシールド層用中継層6a1、更にその右方にシールド層用中継層6a1よりも若干大きめの面積をもつ略四辺形状を有する第2中継電極6a2が形成されている。シールド層用中継層6a1及び第2中継電極6a2は、データ線6aと同一工程で、下層より順に、アルミニウムからなる層、窒化チタンからなる層、プラズマ窒化膜からなる層の三層構造を有する膜として形成されている。
そして、プラズマ窒化膜は、その下層のアルミニウム層と窒化チタン層を覆うように少し大きなサイズにパターンニングされている。窒化チタン層は、シールド層用中継層6a1、第2中継電極6a2に対して形成するコンタクトホール803,804のエッチングの突き抜け防止のためのバリアメタルとして機能する。
また、シールド層用中継層6a1及び第2中継電極6a2上に、水分の浸入をせき止める作用に比較的優れた窒化シリコン膜が形成されることにより、TFT30の耐湿性向上を図ることができ、その寿命長期化を実現することができる。尚、窒化シリコン膜は、プラズマ窒化シリコン膜が望ましい。
In the fourth layer, a relay layer 6a1 for a shield layer and a second relay electrode 6a2 are formed as the same film as the data line 6a. As shown in FIG. 2, these are not formed so as to have a planar shape that is continuous with the data line 6a when viewed two-dimensionally, but are formed so as to be separated from each other by patterning. I have. That is, paying attention to the data line 6a located on the leftmost side in FIG. 2, the relay layer 6a1 for a shield layer having a substantially quadrangular shape rightward of the data line 6a is slightly larger than the relay layer 6a1 for the shield layer on the right side. A second relay electrode 6a2 having a substantially quadrangular shape having an area of? The shield layer relay layer 6a1 and the second relay electrode 6a2 are formed in the same process as the data line 6a, and have a three-layer structure of a layer made of aluminum, a layer made of titanium nitride, and a layer made of a plasma nitride film in order from the lower layer. It is formed as.
The plasma nitride film is patterned to have a slightly larger size so as to cover the underlying aluminum layer and titanium nitride layer. The titanium nitride layer functions as a barrier metal for preventing penetration of etching of the contact holes 803 and 804 formed with respect to the shield layer relay layer 6a1 and the second relay electrode 6a2.
Further, by forming a silicon nitride film having a relatively excellent effect of blocking moisture intrusion on the shield layer relay layer 6a1 and the second relay electrode 6a2, the moisture resistance of the TFT 30 can be improved. A longer life can be achieved. Note that the silicon nitride film is preferably a plasma silicon nitride film.

以上説明した蓄積容量70の上、かつ、データ線6aの下には、例えばNSG、PSG,BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるいは好ましくはTEOSガスを用いたプラズマCVD法によって形成された第2層間絶縁膜42が形成されている。この第2層間絶縁膜42には、TFT30の高濃度ソース領域1dとデータ線6aとを電気的に接続する、前記のコンタクトホール81が開孔されているとともに、前記シールド層用中継層6a1と蓄積容量70の上部電極たる容量電極300とを電気的に接続するコンタクトホール801が開孔されている。さらに、第2層間絶縁膜42には、第2中継電極6a2と中継電極719とを電気的に接続するための、前記のコンタクトホール882が形成されている。   A silicate glass film such as NSG, PSG, BSG or BPSG, a silicon nitride film or a silicon oxide film, or a TEOS gas is preferably used above the storage capacitor 70 and below the data line 6a. A second interlayer insulating film 42 formed by a plasma CVD method is formed. The second interlayer insulating film 42 is provided with the contact hole 81 for electrically connecting the high-concentration source region 1d of the TFT 30 and the data line 6a, and is provided with the shield layer relay layer 6a1. A contact hole 801 for electrically connecting the storage capacitor 70 to the capacitor electrode 300 as an upper electrode is opened. Further, the above-mentioned contact hole 882 for electrically connecting the second relay electrode 6a2 and the relay electrode 719 is formed in the second interlayer insulating film.

さて、前述の第4層に続けて第5層には、シールド層400が形成されている。このシールド層400は、平面的にみると、図2及び図3に示すように、図中X方向及びY方向それぞれに延在するように、格子状に形成されている。該シールド層400のうち図中Y方向に延在する部分については特に、データ線6aを覆うように、且つ、該データ線6aよりも幅広に形成されている。また、図中X方向に延在する部分については、後述の第3中継電極402を形成する領域を確保するために、各画素電極9aの一辺の中央付近に切り欠き部を有している。   The shield layer 400 is formed on the fifth layer following the fourth layer. The shield layer 400 is formed in a lattice shape so as to extend in the X direction and the Y direction in the drawing as shown in FIGS. Particularly, a portion of the shield layer 400 extending in the Y direction in the drawing is formed so as to cover the data line 6a and to be wider than the data line 6a. In addition, the portion extending in the X direction in the drawing has a cutout near the center of one side of each pixel electrode 9a in order to secure a region for forming a third relay electrode 402 described later.

さらには、図2又は図3中、XY方向それぞれに延在するシールド層400の交差部分の隅部においては、該隅部を埋めるようにして、略三角形状の部分が設けられている。シールド層400に、この略三角形状の部分が設けられていることにより、TFT30の半導体層1aに対する光の遮蔽を効果的に行うことができる。すなわち、半導体層1aに対して、斜め上から進入しようとする光は、この三角形状の部分で反射又は吸収されることになり半導体層1aには至らないことになる。したがって、光リーク電流の発生を抑制的にし、フリッカ等のない高品質な画像を表示することが可能となる。   Further, in FIG. 2 or FIG. 3, substantially triangular portions are provided at the corners of the intersections of the shield layers 400 extending in the XY directions so as to fill the corners. By providing the substantially triangular portion in the shield layer 400, light can be effectively shielded from the semiconductor layer 1a of the TFT 30. That is, light that is about to enter the semiconductor layer 1a obliquely from above is reflected or absorbed by this triangular portion, and does not reach the semiconductor layer 1a. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of light leakage current and display a high-quality image without flicker or the like.

このシールド層400は、画素電極9aが配置された画像表示領域10aからその周囲に延設され、定電位源と電気的に接続されることで、固定電位とされている。なお、ここに述べた「定電位源」としては、データ線駆動回路101に供給される正電源や負電源の定電位源でもよいし、対向基板20の対向電極21に供給される定電位源でも構わない。   The shield layer 400 extends from the image display area 10a in which the pixel electrode 9a is arranged to the periphery thereof, and is electrically connected to a constant potential source to have a fixed potential. The “constant potential source” described here may be a constant potential source of a positive power supply or a negative power supply supplied to the data line driving circuit 101 or a constant potential source supplied to the counter electrode 21 of the counter substrate 20. But it doesn't matter.

このように、データ線6aの全体を覆うように形成されているとともに(図3参照)、固定電位とされたシールド層400の存在によれば、該データ線6a及び画素電極9a間に生じる容量カップリングの影響を排除することが可能となる。すなわち、データ線6aへの通電に応じて、画素電極9aの電位が変動するという事態を未然に回避することが可能となり、画像上に該データ線6aに沿った表示ムラ等を発生させる可能性を低減することができる。本実施形態においては特に、シールド層400は格子状に形成されているから、走査線11aが延在する部分についても無用な容量カップリングが生じないように、これを抑制することが可能となっている。   As described above, the capacitance formed between the data line 6a and the pixel electrode 9a is formed so as to cover the entire data line 6a (see FIG. 3). It is possible to eliminate the influence of the coupling. That is, it is possible to avoid a situation in which the potential of the pixel electrode 9a fluctuates in accordance with the energization of the data line 6a, which may cause display unevenness or the like along the data line 6a on an image. Can be reduced. In particular, in the present embodiment, since the shield layer 400 is formed in a lattice shape, it is possible to suppress unnecessary capacitive coupling even at a portion where the scanning line 11a extends, so that unnecessary capacitive coupling does not occur. ing.

また、第4層には、このようなシールド層400と同一膜として、本発明にいう「中継層」の一例たる第3中継電極402が形成されている。この第3中継電極402は、後述のコンタクトホール89を介して、第2中継電極6a2及び画素電極9a間の電気的接続を中継する機能を有する。なお、これらシールド層400及び第3中継電極402間は、平面形状的に連続して形成されているのではなく、両者間はパターニング上分断されるように形成されている。   In the fourth layer, a third relay electrode 402, which is an example of the “relay layer” according to the present invention, is formed as the same film as the shield layer 400. The third relay electrode 402 has a function of relaying an electrical connection between the second relay electrode 6a2 and the pixel electrode 9a via a contact hole 89 described later. The shield layer 400 and the third relay electrode 402 are not formed continuously in a planar shape, but are formed so as to be separated on patterning.

他方、上述のシールド層400及び第3中継電極402は、下層にアルミニウムからなる層、上層に窒化チタンからなる層の二層構造を有している。また、第3中継電極402において、下層のアルミニウムからなる層は、第2中継電極6a2と接続され、上層の窒化チタンからなる層は、ITO等からなる画素電極9aと接続されるようになっている。この場合、とりわけ後者の接続は良好に行われることになる。この点、仮に、アルミニウムとITOとを直接に接続してしまう形態をとると、両者間において電蝕が生じてしまい、アルミニウムの断線、あるいはアルミナの形成による絶縁等のため、好ましい電気的接続が実現されないこととは対照的である。このように、本実施形態では、第3中継電極402と画素電極9aとの電気的接続を良好に実現することができることにより、該画素電極9aに対する電圧印加、あるいは該画素電極9aにおける電位保持特性を良好に維持することが可能となる。   On the other hand, the above-described shield layer 400 and third relay electrode 402 have a two-layer structure of a lower layer made of aluminum and an upper layer made of titanium nitride. In the third relay electrode 402, the lower layer made of aluminum is connected to the second relay electrode 6a2, and the upper layer made of titanium nitride is connected to the pixel electrode 9a made of ITO or the like. I have. In this case, in particular, the latter connection will be performed well. In this regard, if the form in which aluminum and ITO are directly connected to each other is taken, electrolytic corrosion occurs between the two, and disconnection of aluminum or insulation due to formation of alumina, etc., makes a preferable electrical connection. In contrast to not being realized. As described above, in the present embodiment, since the electrical connection between the third relay electrode 402 and the pixel electrode 9a can be satisfactorily realized, a voltage is applied to the pixel electrode 9a or a potential holding characteristic of the pixel electrode 9a. Can be maintained satisfactorily.

さらには、シールド層400及び第3中継電極402は、光反射性能に比較的優れたアルミニウムを含み、且つ、光吸収性能に比較的優れた窒化チタンを含むことから、遮光層として機能し得る。すなわち、これらによれば、TFT30の半導体層1aに対する入射光(図4参照)の進行を、その上側でさえぎることが可能である。なお、このようなことについては、既に述べたように、上述の容量電極300及びデータ線6aについても同様にいえる。本実施形態においては、これらシールド層400、第3中継電極402、容量電極300及びデータ線6aが、TFTアレイ基板10上に構築される積層構造の一部をなしつつ、TFT30に対する上側からの光入射を遮る上側遮光膜(あるいは、「積層構造の一部」を構成しているという点に着目すれば「内蔵遮光膜」)として機能しうる。なお、この「上側遮光膜」ないし「内蔵遮光膜」なる概念によれば、上述の構成のほか、ゲート電極3aや下部電極71等もまた、それに含まれるものとして考えることができる。要は、最も広義に解する前提の下、TFTアレイ基板10上に構築される不透明な材料からなる構成であれば、「上側遮光膜」ないし「内蔵遮光膜」と呼びうる。   Further, since the shield layer 400 and the third relay electrode 402 include aluminum having relatively excellent light reflection performance and titanium nitride having relatively excellent light absorption performance, they can function as a light shielding layer. That is, according to these, it is possible to block the progress of the incident light (see FIG. 4) on the semiconductor layer 1a of the TFT 30 on the upper side. As described above, the same can be said for the above-described capacitance electrode 300 and data line 6a. In the present embodiment, the shield layer 400, the third relay electrode 402, the capacitor electrode 300, and the data line 6a form a part of a laminated structure built on the TFT array substrate 10 and emit light from above to the TFT 30. It can function as an upper light-shielding film (or a "built-in light-shielding film" if attention is paid to the fact that the light-shielding film constitutes a part of the laminated structure). According to the concept of "upper light-shielding film" or "built-in light-shielding film", the gate electrode 3a, the lower electrode 71, and the like can be considered as being included in the above-described structure. In short, under the premise that it is understood in the broadest sense, any structure made of an opaque material constructed on the TFT array substrate 10 can be called an “upper light-shielding film” or an “internal light-shielding film”.

以上説明した前述のデータ線6aの上、かつ、シールド層400の下には、NSG、PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるいは好ましくは、TEOSガスを用いたプラズマCVD法で形成された第3層間絶縁膜43が形成されている。この第3層間絶縁膜43には、前記のシールド層400とシールド層用中継層6a1とを電気的に接続するためのコンタクトホール803、及び、第3中継電極402と第2中継電極6a2とを電気的に接続するためのコンタクトホール804がそれぞれ開孔されている。   A silicate glass film such as NSG, PSG, BSG, or BPSG, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like, or preferably, a TEOS gas is provided above the above-described data line 6a and below the shield layer 400. A third interlayer insulating film 43 formed by the used plasma CVD method is formed. The third interlayer insulating film 43 includes a contact hole 803 for electrically connecting the shield layer 400 and the relay layer 6a1 for a shield layer, and a third relay electrode 402 and a second relay electrode 6a2. Contact holes 804 for electrical connection are opened.

なお、第2層間絶縁膜42に対しては、第1層間絶縁膜41に関して前述したような焼成を行わないことにより、容量電極300の界面付近に生じるストレスの緩和を図るようにしてもよい。   In addition, the stress generated near the interface of the capacitor electrode 300 may be reduced by not performing the above-described firing on the first interlayer insulating film 41 on the second interlayer insulating film 42.

最後に、第6層には、上述したように画素電極9aがマトリクス状に形成され、該画素電極9a上に配向膜16が形成されている。そして、この画素電極9a下には、NSG、PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるいは好ましくはBPSGからなる第4層間絶縁膜44が形成されている。この第4層間絶縁膜44には、画素電極9a及び前記の第3中継電極402間を電気的に接続するためのコンタクトホール89が開孔されている。また、本実施形態では特に、第4層間絶縁膜44の表面は、CMP(Chemical Mechanical Polishing)処理等により平坦化されており、その下方に存在する各種配線や素子等による段差に起因する液晶層50の配向不良を低減する。ただし、このように第4層間絶縁膜44に平坦化処理を施すのに代えて、又は加えて、TFTアレイ基板10、下地絶縁膜12、第1層間絶縁膜41、第2層間絶縁膜42及び第3層間絶縁膜43のうち少なくとも一つに溝を掘って、データ線6a等の配線やTFT30等を埋め込むことにより、平坦化処理を行ってもよい。   Finally, on the sixth layer, the pixel electrodes 9a are formed in a matrix as described above, and the alignment film 16 is formed on the pixel electrodes 9a. Under the pixel electrode 9a, a silicate glass film such as NSG, PSG, BSG, or BPSG, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like, or a fourth interlayer insulating film 44 preferably made of BPSG is formed. In the fourth interlayer insulating film 44, a contact hole 89 for electrically connecting the pixel electrode 9a and the third relay electrode 402 is formed. In the present embodiment, particularly, the surface of the fourth interlayer insulating film 44 is planarized by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) process or the like, and a liquid crystal layer caused by a step due to various wirings, elements, and the like present below the surface. 50 misalignment is reduced. However, instead of or in addition to performing the flattening process on the fourth interlayer insulating film 44, the TFT array substrate 10, the base insulating film 12, the first interlayer insulating film 41, the second interlayer insulating film 42, A flattening process may be performed by digging a groove in at least one of the third interlayer insulating films 43 and embedding the wiring such as the data line 6a or the TFT 30 or the like.

このような構成となる本実施形態の電気光学装置においては特に、第2層として、ゲート電極3aと同一膜として形成された中継電極719が存在し、且つ、第3層に位置する蓄積容量70の下部電極71と第6層に位置する画素電極9aとが、この中継電極719を介して電気的に接続されていることに特徴がある。
このように、下部電極71及び画素電極9aが、これらそれぞれからみて、より下層に位置する中継電極719を介して接続されていることにより、該中継電極719と下部電極71との電気的接続点、とりわけ下部電極71に着目した電気的接続点は、該下部電極71の下側に位置することになる(図4におけるコンタクトホール881参照)。
In the electro-optical device according to the present embodiment having such a configuration, in particular, the relay electrode 719 formed as the same film as the gate electrode 3a exists as the second layer, and the storage capacitor 70 located in the third layer exists. Is characterized in that the lower electrode 71 and the pixel electrode 9a located in the sixth layer are electrically connected via the relay electrode 719.
As described above, since the lower electrode 71 and the pixel electrode 9a are connected via the relay electrode 719 located at a lower layer when viewed from each of them, an electrical connection point between the relay electrode 719 and the lower electrode 71 is formed. In particular, the electrical connection point focusing on the lower electrode 71 is located below the lower electrode 71 (see the contact hole 881 in FIG. 4).

このような構造により、本実施形態の電気光学装置においては、次のような作用効果が奏されることとなる。この点については、上述のような構造を採らない電気光学装置を想定し、これとの対比を行うとより明瞭になる。以下では、これを図5を参照しつつ説明することとする。ここに図5は、図4との対比を行うための構造を示す同視点の断面図である。なお、説明の便宜上、図4及び図5間では、実質的に同一の要素を指示する場合には、同一の符号を用いて説明を行うこととする。なお、この対比例は、先の実施形態における対比に過ぎず、この構成も本発明に含まれるものである。   With such a structure, in the electro-optical device according to the present embodiment, the following operation and effect can be obtained. This point becomes clearer by assuming an electro-optical device that does not adopt the above-described structure and comparing it. Hereinafter, this will be described with reference to FIG. Here, FIG. 5 is a sectional view of the same viewpoint showing a structure for making a comparison with FIG. For convenience of description, between FIGS. 4 and 5, when substantially the same elements are designated, the description will be made using the same reference numerals. Note that this comparison is merely a comparison in the above embodiment, and this configuration is also included in the present invention.

まず、図4においては、既に述べたように、下部電極71と中継電極719とは、両者間に形成された第1層間絶縁膜41に開孔されたコンタクトホール881を介して電気的に接続されている。したがって、下部電極71における、中継電極719に対する電気的接続点は、該下部電極71の「下側」に位置するということがいえる。   First, in FIG. 4, as described above, the lower electrode 71 and the relay electrode 719 are electrically connected via the contact hole 881 formed in the first interlayer insulating film 41 formed therebetween. Have been. Therefore, it can be said that the electrical connection point of the lower electrode 71 to the relay electrode 719 is located “below” the lower electrode 71.

これに対して、図5においては、中継電極719が存在せず、したがって、下部電極71´と画素電極9aとの電気的接続は、該下部電極71´の上側に電気的接続点をもつコンタクトホール8821を介して実現されている。より詳しくは、コンタクトホール8821は、第2層間絶縁膜42と誘電体膜75a,75bに開孔されており、第2中継電極6a21は、該第2層間絶縁膜42の表面及びコンタクトホール8821を埋めるように形成されていることがわかる。以降のより上層の構造については図4と略同様である。   On the other hand, in FIG. 5, the relay electrode 719 does not exist, and therefore, the electrical connection between the lower electrode 71 'and the pixel electrode 9a is made by a contact having an electrical connection point above the lower electrode 71'. This is realized through a hole 8821. More specifically, the contact hole 8821 is opened in the second interlayer insulating film 42 and the dielectric films 75a and 75b, and the second relay electrode 6a21 is formed on the surface of the second interlayer insulating film 42 and the contact hole 8821. It can be seen that it is formed to fill. The subsequent upper layer structure is substantially the same as that of FIG.

そして、このような構造では、下部電極71´及び画素電極9a間の電気的接続を実現するためには、図5において明らかなように、下部電極71´の「上側」を利用しなければならないのである。また、これに伴い、この場合においては、蓄積容量70´を構成する誘電体膜75及び容量電極300「のみ」に対するエッチング工程を実施しなければならない(図中破線参照)。なぜなら、下部電極71´の上側との電気的接続を図るべく、該下部電極71´の表面が上方から臨めるが如き状態を現出しなければならないからである。   Then, in such a structure, in order to realize the electrical connection between the lower electrode 71 'and the pixel electrode 9a, the "upper side" of the lower electrode 71' must be used, as is apparent in FIG. It is. Accordingly, in this case, it is necessary to perform an etching process on only the dielectric film 75 and the capacitor electrode 300 constituting the storage capacitor 70 ′ (see the broken line in the figure). This is because, in order to establish electrical connection with the upper side of the lower electrode 71 ', it is necessary to bring about a state where the surface of the lower electrode 71' can be seen from above.

しかしながら、上述のようなエッチング工程には困難が伴う。というのも、下部電極71´や誘電体膜75は通常可及的に薄くなるように形成されているからである。また、本実施形態においては特に、誘電体膜75が、上述のように窒化シリコン膜等を含んでおり、その分、酸化シリコン膜が薄くなっている。容量電極300を、例えば、ポリシリコンあるいはタングステンシリサイド、もしくはそれらの積層膜で形成したときは、容量電極300のエッチングは、誘電体膜である酸化シリコン膜のエッチレートが容量電極300のエッチレートよりもかなり遅くなるエッチ条件を選択して、容量電極300のエッチングが誘電体膜で止まるようにできる。しかしながら、誘電体膜中の酸化シリコン膜が薄くなると、エッチングは誘電体膜を突き抜け、さらには画素電極側容量電極をも容易にエッチングしてしまう。したがって、このような場合においては、下部電極71´において、いわゆる「突き抜け」等を生じさせてしまう可能性が大きい。こうなると、悪い場合には、蓄積容量70を構成する容量電極300及び下部電極71´間に短絡を生じさせるおそれ等も生じてくる。   However, difficulties are involved in the above-described etching process. This is because the lower electrode 71 'and the dielectric film 75 are usually formed to be as thin as possible. Further, in the present embodiment, particularly, the dielectric film 75 includes the silicon nitride film and the like as described above, and the silicon oxide film is correspondingly thinner. When the capacitor electrode 300 is formed of, for example, polysilicon, tungsten silicide, or a laminated film thereof, the etching of the capacitor electrode 300 is performed by setting the etching rate of the silicon oxide film, which is a dielectric film, to be higher than that of the capacitor electrode 300 In addition, it is possible to select an etching condition that considerably slows down the etching so that the etching of the capacitor electrode 300 stops at the dielectric film. However, when the silicon oxide film in the dielectric film becomes thinner, the etching penetrates the dielectric film, and furthermore, the pixel electrode side capacitor electrode is also easily etched. Therefore, in such a case, there is a high possibility that so-called “penetration” or the like may occur in the lower electrode 71 ′. In such a case, in the worst case, there is a possibility that a short circuit may occur between the capacitor electrode 300 and the lower electrode 71 ′ constituting the storage capacitor 70.

しかるに、本実施形態においては、図5に示すように、そのような困難なエッチング工程を経る必要が全くないから、下部電極71及び画素電極9a間の電気的接続を良好に実現することができるのである。これは、中継電極719を介して両者間の電気的接続を実現しているからに他ならない。更にいえば、同じ理由から、本実施形態によれば、容量電極300及び下部電極71間で短絡が生じるなどという可能性はきわめて小さい。すなわち、欠陥なき蓄積容量70を好適に形成することが可能なのである。   However, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, there is no need to go through such a difficult etching step, so that the electrical connection between the lower electrode 71 and the pixel electrode 9a can be satisfactorily realized. It is. This is because electrical connection between the two is realized via the relay electrode 719. Furthermore, for the same reason, according to this embodiment, the possibility that a short circuit occurs between the capacitor electrode 300 and the lower electrode 71 is extremely small. That is, it is possible to preferably form the storage capacitor 70 without defects.

以上のように、本実施形態においては、蓄積容量70及び画素電極9a間の電気的接続を良好に実現することができるとともに、蓄積容量70に無用な欠陥を生じさせるおそれが極めて低減されることにより、より良好な動作が可能な電気光学装置を提供することができる。   As described above, in the present embodiment, the electrical connection between the storage capacitor 70 and the pixel electrode 9a can be satisfactorily realized, and the possibility of causing unnecessary defects in the storage capacitor 70 is extremely reduced. Accordingly, it is possible to provide an electro-optical device that can perform better operations.

なお、上記実施形態において、中継電極719は、ゲート電極3aと同一膜として形成されていたが、本発明はこのような形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では第3層に形成されていた蓄積容量70を、種々の事情により、より上層に形成するという場合も考えられるから、その場合においては、ゲート電極3aよりも上層に中継電極が位置するという場合も想定し得る。また、各構成要素の立体的・平面的なレイアウトについても、本発明は、上記実施形態のような形態に限定されるものではない。図1乃至図4等とは別の種々の形態が考えられ得る。   In the above embodiment, the relay electrode 719 is formed as the same film as the gate electrode 3a, but the present invention is not limited to such an embodiment. For example, in the above embodiment, the storage capacitor 70 formed in the third layer may be formed in an upper layer for various reasons. In this case, the relay electrode is formed in a layer higher than the gate electrode 3a. Can also be assumed. In addition, the present invention is not limited to the above embodiment as to the three-dimensional and two-dimensional layout of each component. Various forms different from those in FIGS. 1 to 4 and the like can be considered.

また、上述においては、蓄積容量70は、下から順に画素電位側容量電極、誘電体膜及び固定電位側容量電極という三層構造を構成していたが、場合によっては、これとは逆の構造を構成するようにしてもよい。この場合においては例えば、上部電極たる画素電位側容量電極を、固定電位側容量電極の面積よりも大きめの面積をもつように、すなわち前者が後者に対して平面的に余剰の面をもつように形成するとともに、該余剰の面を、中継電極719へと通ずるコンタクトホールの形成位置に対応するように配置するとよい。これによれば、中継電極719と画素電位側容量電極の電気的接続は、このコンタクトホールを介することによって容易に実現することができる。   Further, in the above description, the storage capacitor 70 has a three-layer structure of a pixel potential side capacitor electrode, a dielectric film, and a fixed potential side capacitor electrode in order from the bottom. May be configured. In this case, for example, the pixel potential side capacitor electrode serving as the upper electrode has an area larger than the area of the fixed potential side capacitor electrode, that is, the former has a plane surplus surface with respect to the latter. In addition, the surplus surface may be formed so as to correspond to a position where a contact hole leading to the relay electrode 719 is formed. According to this, the electrical connection between the relay electrode 719 and the capacitor electrode on the pixel potential side can be easily realized through the contact hole.

このように、本発明にいう「画素電位側容量電極」が、蓄積容量70における「下部」電極71を構成するのではなく(上記実施形態参照)、その上部電極を構成するようにしてもよい。   As described above, the “pixel potential side capacitor electrode” according to the present invention may not constitute the “lower” electrode 71 of the storage capacitor 70 (see the above embodiment), but may constitute the upper electrode thereof. .

(製造プロセス)
以下では、上記実施形態に類似する電気光学装置の製造方法について、図6及び図7を参照しながら説明する。ここに、図6及び図7は、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法を、順を追って示す工程断面図である。
(Manufacturing process)
Hereinafter, a method of manufacturing an electro-optical device similar to the above-described embodiment will be described with reference to FIGS. Here, FIGS. 6 and 7 are process cross-sectional views sequentially showing a method of manufacturing the electro-optical device according to the present embodiment.

まず、図6の工程(1)に示すように、石英基板、ハードガラス、シリコン基板等のTFTアレイ基板10を用意する。ここで、好ましくはN(窒素)等の不活性ガス雰囲気で約900〜1300℃の高温でアニール処理し、後に実施される高温プロセスでTFTアレイ基板10に生じる歪が少なくなるように前処理しておく。 First, as shown in step (1) of FIG. 6, a TFT array substrate 10 such as a quartz substrate, hard glass, or a silicon substrate is prepared. Here, annealing is preferably performed at a high temperature of about 900 to 1300 ° C. in an inert gas atmosphere such as N 2 (nitrogen), and pre-processing is performed so that distortion generated in the TFT array substrate 10 in a high-temperature process performed later is reduced. Keep it.

続いて、このように処理されたTFTアレイ基板10の全面に、Ti、Cr、W、Ta、Mo等の金属や金属シリサイド等の金属合金膜を、スパッタリングにより、100〜500nm程度の膜厚、好ましくは200nmの膜厚の前駆膜を形成する。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、平面形状がストライプ状の走査線11aを形成する。次に、走査線11a上に、例えば、常圧又は減圧CVD法等によりTEOS(テトラ・エチル・オルソ・シリケート)ガス、TEB(テトラ・エチル・ボートレート)ガス、TMOP(テトラ・メチル・オキシ・フォスレート)ガス等を用いて、NSG(ノンシリケートガラス)、PSG(リンシリケートガラス)、BSG(ボロンシリケートガラス)、BPSG(ボロンリンシリケートガラス)等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる下地絶縁膜12を形成する。この下地絶縁膜12の膜厚は、例えば約500〜2000nm程度とする。   Subsequently, a metal alloy film such as a metal such as Ti, Cr, W, Ta, or Mo or a metal silicide is formed on the entire surface of the TFT array substrate 10 thus processed by sputtering to a thickness of about 100 to 500 nm. Preferably, a precursor film having a thickness of 200 nm is formed. Then, a scanning line 11a having a planar shape of a stripe is formed by photolithography and etching. Next, a TEOS (tetra-ethyl-ortho-silicate) gas, a TEB (tetra-ethyl-borate) gas, and a TMOP (tetra-methyl-oxy) gas are formed on the scanning line 11a by, for example, normal pressure or reduced pressure CVD. A silicate glass film such as NSG (non-silicate glass), PSG (phosphorus silicate glass), BSG (boron silicate glass), BPSG (boron phosphorus silicate glass), a silicon nitride film or a silicon oxide film using a fossate (gas) gas or the like. Then, a base insulating film 12 made of, for example, is formed. The thickness of the base insulating film 12 is, for example, about 500 to 2000 nm.

続いて、下地絶縁膜12上に、約450〜550℃、好ましくは約500℃の比較的低温環境中で、流量約400〜600cc/minのモノシランガス、ジシランガス等を用いた減圧CVD(例えば、圧力約20〜40PaのCVD)により、アモルファスシリコン膜を形成する。その後、窒素雰囲気中で、約600〜700℃にて約1〜10時間、好ましくは4〜6時間の熱処理を施すことにより、p−Si(ポリシリコン)膜を約50〜200nmの厚さ、好ましくは約100nmの厚さとなるまで固相成長させる。固相成長させる方法としては、RTAを使ったアニール処理でもよいし、エキシマレーザ等を用いたレーザアニールでもよい。この際、画素スイッチング用のTFT30を、nチャネル型とするかpチャネル型とするかに応じて、V族元素やIII族元素のドーパントを僅かにイオン注入等によりドープしてもよい。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、所定パターンを有する半導体層1aを形成する。   Subsequently, under a relatively low temperature environment of about 450 to 550 ° C., preferably about 500 ° C., a low pressure CVD using monosilane gas, disilane gas or the like at a flow rate of about 400 to 600 cc / min (for example, pressure An amorphous silicon film is formed by CVD (about 20 to 40 Pa). Thereafter, by performing a heat treatment in a nitrogen atmosphere at about 600 to 700 ° C. for about 1 to 10 hours, preferably for 4 to 6 hours, the p-Si (polysilicon) film has a thickness of about 50 to 200 nm, Preferably, the solid phase is grown to a thickness of about 100 nm. As a method for solid phase growth, annealing using RTA or laser annealing using an excimer laser or the like may be used. At this time, depending on whether the pixel switching TFT 30 is an n-channel type or a p-channel type, a dopant of a group V element or a group III element may be slightly doped by ion implantation or the like. Then, a semiconductor layer 1a having a predetermined pattern is formed by photolithography and etching.

次に、図6の工程(2)に示すように、TFT30を構成する半導体層1aを約900〜1300℃の温度、好ましくは約1000℃の温度により熱酸化して下層ゲート絶縁膜を形成し、場合により、これに続けて減圧CVD法等により上層ゲート絶縁膜を形成することにより、一層又は多層の高温酸化シリコン膜(HTO膜)や窒化シリコン膜からなる(ゲート絶縁膜を含む)絶縁膜2を形成する。この結果、半導体層1aは、約30〜150nmの厚さ、好ましくは約35〜50nmの厚さとなり、絶縁膜2の厚さは、約20〜150nmの厚さ、好ましくは約30〜100nmの厚さとなる。   Next, as shown in step (2) of FIG. 6, the semiconductor layer 1a constituting the TFT 30 is thermally oxidized at a temperature of about 900 to 1300 ° C., preferably at a temperature of about 1000 ° C. to form a lower gate insulating film. In some cases, an upper gate insulating film is formed subsequently by a low pressure CVD method or the like, thereby forming an insulating film (including a gate insulating film) made of a single or multilayer high-temperature silicon oxide film (HTO film) or a silicon nitride film. Form 2 As a result, the semiconductor layer 1a has a thickness of about 30 to 150 nm, preferably about 35 to 50 nm, and the insulating film 2 has a thickness of about 20 to 150 nm, preferably about 30 to 100 nm. It will be thick.

続いて、画素スイッチング用のTFT30のスレッシュホールド電圧Vthを制御するために、半導体層1aのうちnチャネル領域あるいはpチャネル領域に、ボロン等のドーパントを予め設定された所定量だけイオン注入等によりドープする。   Subsequently, in order to control the threshold voltage Vth of the TFT 30 for pixel switching, a predetermined amount of a dopant such as boron is doped into the n-channel region or the p-channel region of the semiconductor layer 1a by ion implantation or the like. I do.

続いて、前述の下地絶縁膜12に対して、走査線11aに通ずる溝12cvを形成する。この溝12cvは、反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより形成する。   Subsequently, a groove 12cv communicating with the scanning line 11a is formed in the base insulating film 12 described above. The groove 12cv is formed by dry etching such as reactive ion etching and reactive ion beam etching.

次に、図6の工程(3)に示すように、減圧CVD法等によりポリシリコン膜を堆積し、更にリン(P)を熱拡散して、このポリシリコン膜を導電化する。この熱拡散に代えて、Pイオンをポリシリコン膜の成膜と同時に導入したドープドシリコン膜を用いてもよい。このポリシリコン膜の膜厚は、約100〜500nmの厚さ、好ましくは約350nm程度である。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、TFT30のゲート電極部を含めて所定のパターンのゲート電極3aを形成する。そして、本製造方法においては、このゲート電極3a形成時において、これに延設される側壁部3bもまた同時に形成されることになる。この側壁部3bは、前述のポリシリコン膜の堆積が溝12cvの内部に対しても行われることで形成される。この際、該溝12cvの底が走査線11aに接していることにより、側壁部3b及び走査線11aは電気的に接続されることになる。更に、本製造方法では特に、このゲート電極3aのパターニング時、これと同時に、中継電極719もまた形成されることになる。このパターニングにより、中継電極719は、図2に示すような平面形状を有するように成形される。   Next, as shown in step (3) of FIG. 6, a polysilicon film is deposited by a low pressure CVD method or the like, and phosphorus (P) is thermally diffused to make the polysilicon film conductive. Instead of the thermal diffusion, a doped silicon film in which P ions are introduced simultaneously with the formation of the polysilicon film may be used. The thickness of the polysilicon film is about 100 to 500 nm, preferably about 350 nm. Then, a gate electrode 3a having a predetermined pattern including the gate electrode portion of the TFT 30 is formed by photolithography and etching. In the present manufacturing method, when the gate electrode 3a is formed, the side wall 3b extending therefrom is also formed at the same time. The side wall 3b is formed by depositing the above-described polysilicon film also on the inside of the trench 12cv. At this time, since the bottom of the groove 12cv is in contact with the scanning line 11a, the side wall 3b and the scanning line 11a are electrically connected. Further, in the present manufacturing method, particularly, when patterning the gate electrode 3a, the relay electrode 719 is also formed at the same time. By this patterning, the relay electrode 719 is formed to have a planar shape as shown in FIG.

続いて、前記半導体層1aについて、低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1c、並びに、高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eを形成する。   Subsequently, a low-concentration source region 1b and a low-concentration drain region 1c, and a high-concentration source region 1d and a high-concentration drain region 1e are formed on the semiconductor layer 1a.

ここでは、TFT30をLDD構造をもつnチャネル型のTFTとする場合を説明すると、具体的にまず、低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1cを形成するために、ゲート電極3aをマスクとして、P等のV族元素のドーパンを低濃度で(例えば、Pイオンを1〜3×1013cmのドーズ量にて)ドープする。これによりゲート電極3a下の半導体層1aはチャネル領域1a´となる。このときゲート電極3aがマスクの役割を果たすことによって、低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1cは自己整合的に形成されることになる。
次に、高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eを形成するために、ゲート電極3aよりも幅の広い平面パターンを有するレジスト層をゲート電極3a上に形成する。その後、P等のV続元素のドーパントを高濃度で(例えば、Pイオンを1〜3×1015/cmのドーズ量にて)ドープする。
Here, a case where the TFT 30 is an n-channel TFT having an LDD structure will be described. Specifically, first, in order to form the low-concentration source region 1b and the low-concentration drain region 1c, the gate electrode 3a is used as a mask. Dopan of a group V element such as P is doped at a low concentration (for example, P ions at a dose of 1 to 3 × 10 13 cm 2 ). Thereby, the semiconductor layer 1a under the gate electrode 3a becomes the channel region 1a '. At this time, the low concentration source region 1b and the low concentration drain region 1c are formed in a self-aligned manner by the gate electrode 3a serving as a mask.
Next, a resist layer having a plane pattern wider than the gate electrode 3a is formed on the gate electrode 3a in order to form the high-concentration source region 1d and the high-concentration drain region 1e. Thereafter, a dopant of a V continuation element such as P is doped at a high concentration (for example, P ions are doped at a dose of 1 to 3 × 10 15 / cm 2 ).

なお、このように低濃度と高濃度の2段階に分けて、ドープを行わなくてもよい。例えば、低濃度のドープを行わずに、オフセット構造のTFTとしてもよく、ゲート電極3a(ゲート電極)をマスクとして、Pイオン・Bイオン等を用いたイオン注入技術によりセルフアライン型のTFTとしてもよい。この不純物のドープにより、ゲート電極3aは更に低抵抗化される。   Note that doping may not be performed in two stages of low concentration and high concentration. For example, a TFT having an offset structure may be used without performing low-concentration doping, and a self-aligned TFT may be formed using a gate electrode 3a (gate electrode) as a mask and an ion implantation technique using P ions, B ions, or the like. Good. The resistance of the gate electrode 3a is further reduced by the doping of the impurity.

次に、図6の工程(4)に示すように、ゲート電極3a上に、例えば、TEOSガス、TEBガス、TMOPガス等を用いた常圧又は減圧CVD法等により、NSG、PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜からなる第1層間絶縁膜41を形成する。この第1層間絶縁膜41の膜厚は、例えば約500〜2000nm程度とする。ここで好ましくは、800℃程度の高温でアニール処理し、第1層間絶縁膜41の膜質を向上させておく。   Next, as shown in step (4) of FIG. 6, NSG, PSG, BSG, NSG, PSG, and the like are formed on the gate electrode 3a by, for example, normal pressure or reduced pressure CVD using TEOS gas, TEB gas, TMOP gas, or the like. A first interlayer insulating film 41 made of a silicate glass film such as BPSG, a silicon nitride film, or a silicon oxide film is formed. The thickness of the first interlayer insulating film 41 is, for example, about 500 to 2000 nm. Here, preferably, annealing is performed at a high temperature of about 800 ° C. to improve the film quality of the first interlayer insulating film 41.

続いて、第1層間絶縁膜41に対する反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより、コンタクトホール83及びコンタクトホール881を開孔する。この際、前者は半導体層1aの高濃度ドレイン領域1eに通ずるように、後者は中継電極719へ通ずるように、それぞれ形成される。   Subsequently, the contact holes 83 and 881 are opened by dry etching such as reactive ion etching and reactive ion beam etching on the first interlayer insulating film 41. At this time, the former is formed so as to communicate with the high-concentration drain region 1e of the semiconductor layer 1a, and the latter is formed so as to communicate with the relay electrode 719.

次に、図6の工程(5)に示すように、第1層間絶縁膜41上に、Pt等の金属膜を、スパッタリングにより、100〜500nm程度の膜厚に成膜して、所定パターンをもつ下部電極71の前駆膜を形成する。この際、前述の金属膜の成膜は、コンタクトホール83及びコンタクトホール881の両者が埋められるように行われ、これにより、高濃度ドレイン領域1e及び中継電極719と下部電極71との電気的接続が図られる。続いて、この下部電極71の前駆膜に対するパターニング処理を実施することで、下部電極71を形成する。   Next, as shown in step (5) of FIG. 6, a metal film such as Pt is formed on the first interlayer insulating film 41 to a thickness of about 100 to 500 nm by sputtering, and a predetermined pattern is formed. A precursor film for the lower electrode 71 is formed. At this time, the formation of the above-described metal film is performed so that both the contact hole 83 and the contact hole 881 are buried, whereby the electrical connection between the high-concentration drain region 1 e and the relay electrode 719 and the lower electrode 71 is performed. Is achieved. Subsequently, the lower electrode 71 is formed by performing a patterning process on the precursor film of the lower electrode 71.

更に続いて、下部電極71上に、誘電体膜75を形成する。この誘電体膜75は、絶縁膜2の場合と同様に、一般にTFTゲート絶縁膜を形成するのに用いられる各種の公知技術により形成可能である。本実施形態においては特に、まず、酸化シリコン膜75aが前述の熱酸化、或いはCVD法等によって形成され、その後に、窒化シリコン膜75bがプラズマCVD法等によって形成される。この誘電体膜75は、薄くする程、蓄積容量70は大きくなるので、結局、膜破れなどの欠陥が生じないことを条件に、膜厚50nm以下のごく薄い絶縁膜となるように形成すると有利である。続いて、誘電体膜75上に、Al等の金属膜を、スパッタリングにより、約100〜500nm程度の膜厚に成膜して、容量電極300の前駆膜を形成する。   Subsequently, a dielectric film 75 is formed on the lower electrode 71. This dielectric film 75 can be formed by various known techniques generally used for forming a TFT gate insulating film, similarly to the case of the insulating film 2. In this embodiment, in particular, first, the silicon oxide film 75a is formed by the above-described thermal oxidation or the CVD method, and thereafter, the silicon nitride film 75b is formed by the plasma CVD method or the like. As the dielectric film 75 becomes thinner, the storage capacitance 70 becomes larger. Therefore, it is advantageous to form the dielectric film 75 into a very thin insulating film having a thickness of 50 nm or less on condition that defects such as film breakage do not occur. It is. Subsequently, a metal film of Al or the like is formed on the dielectric film 75 to a thickness of about 100 to 500 nm by sputtering to form a precursor film of the capacitor electrode 300.

次に、図6の工程(6)に示すように、誘電体膜75の酸化シリコン膜75aの前駆膜に対するパターニングは実施せずに、窒化シリコン膜75bの前駆膜が画素電位側容量電極の下部電極71より少し大きなサイズにパターンニングされ、容量電極300の前駆膜に対して下部電極71とほぼ同じ大きさにするパターニングのみを実施するようにしてよい。この場合においては、容量電極300の形成に伴って、該容量電極300と前述の下部電極71とにより挟持される部分が、実質的に誘電体膜75として該当するということになる(図4参照)。     Next, as shown in step (6) of FIG. 6, without patterning the precursor film of the silicon oxide film 75a of the dielectric film 75, the precursor film of the silicon nitride film 75b is placed under the pixel potential side capacitor electrode. Patterning may be performed to a size slightly larger than the electrode 71, and only the patterning of the precursor film of the capacitor electrode 300 to be substantially the same size as the lower electrode 71 may be performed. In this case, with the formation of the capacitor electrode 300, the portion sandwiched between the capacitor electrode 300 and the above-described lower electrode 71 substantially corresponds to the dielectric film 75 (see FIG. 4). ).

なお、図7の工程(6)においては、前述の誘電体膜75の前駆膜及び容量電極300の前駆膜を一挙にパターニングすることで、誘電体膜75及び容量電極300を形成して、蓄積容量70を完成させてもよい。   In step (6) of FIG. 7, the precursor film of the dielectric film 75 and the precursor film of the capacitor electrode 300 are patterned at a time to form the dielectric film 75 and the capacitor electrode 300, and accumulate. The capacity 70 may be completed.

このように、本実施形態においては、固定電位側容量電極たる容量電極300の面積が、画素電位側容量電極たる下部電極71及び誘電体膜75の面積よりも大きくなるように形成することで該蓄積容量70を形成することから、より広い電極面積で誘電体膜を挟持すること、具体的には、該蓄積容量70を構成する三要素の側面をもコンデンサとして利用することが可能となり、これによる容量値の増大化を見込むことができる。すなわち、本実施形態によれば、無駄な平面的広がりを有することなく、即ち画素開口率を低落させることなく、比較的大きな容量値をもつ蓄積容量を製造することができる。このような観点から、例えば、下部電極71を比較的厚く形成する等としておけば、前記側面の面積は大きくなり、効率よく容量値を稼ぐことができる。また、図から読み取れるように、このような形態にしておけば、誘電体膜75が下部電極71を覆うように形成されていることから、容量電極300及び下部電極71間の短絡を生じさせるおそれを低減することもできる。   As described above, in the present embodiment, the area of the capacitor electrode 300 as the fixed potential side capacitor electrode is formed so as to be larger than the area of the lower electrode 71 and the dielectric film 75 as the pixel potential side capacitor electrode. Since the storage capacitor 70 is formed, it is possible to sandwich the dielectric film with a wider electrode area, and more specifically, it is possible to use the side surfaces of the three elements constituting the storage capacitor 70 as a capacitor. Can be expected to increase the capacitance value. That is, according to the present embodiment, it is possible to manufacture a storage capacitor having a relatively large capacitance value without having a useless planar spread, that is, without lowering the pixel aperture ratio. From such a viewpoint, if the lower electrode 71 is formed to be relatively thick, for example, the area of the side surface is increased, and the capacitance value can be efficiently obtained. In addition, as can be seen from the drawing, if such a configuration is employed, since the dielectric film 75 is formed so as to cover the lower electrode 71, a short circuit may occur between the capacitor electrode 300 and the lower electrode 71. Can also be reduced.

また、本態様によれば、上述のようなパターニングを実施することから、従来のように、固定電位側容量電極及び誘電体膜のみをエッチングし、その下に位置する画素電位側容量電極はそのままに残置させるといった困難な課題を抱えることがない。その結果、本発明では、容易に、また、信頼性高く、蓄積積量を製造することができる。   Further, according to this aspect, since the patterning as described above is performed, only the fixed potential side capacitor electrode and the dielectric film are etched as in the related art, and the pixel potential side capacitor electrode located thereunder is left as it is. It does not have the difficult task of leaving it behind. As a result, according to the present invention, it is possible to easily and reliably manufacture the accumulated volume.

次に、図7の工程(7)に示すように、例えば、TEOSガス等を用いた常圧又は減圧CVD法により、好ましくはプラズマCVD法により、NSG、PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる第2層間絶縁膜42を形成する。容量電極300にアルミニウムを用いた場合には、プラズマCVDで低温成膜する必要がある。この第2層間絶縁膜42の膜厚は、例えば約500〜1500nm程度とする。続いて、第2層間絶縁膜42に対する反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより、コンタクトホール81、801及び882を開孔する。この際、コンタクトホール81は半導体層1aの高濃度ソース領域1dに通ずるように、コンタクトホール801は容量電極300へ通ずるように、また、コンタクトホール882は中継電極719に通ずるように、それぞれ形成される。   Next, as shown in a step (7) of FIG. 7, for example, a silicate glass film such as NSG, PSG, BSG, BPSG, or the like by normal pressure or reduced pressure CVD using TEOS gas or the like, preferably by plasma CVD. Then, a second interlayer insulating film 42 made of a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like is formed. When aluminum is used for the capacitor electrode 300, it is necessary to form a film at a low temperature by plasma CVD. The thickness of the second interlayer insulating film 42 is, for example, about 500 to 1500 nm. Subsequently, contact holes 81, 801 and 882 are formed by dry etching such as reactive ion etching and reactive ion beam etching on the second interlayer insulating film. At this time, the contact hole 81 is formed so as to communicate with the high-concentration source region 1d of the semiconductor layer 1a, the contact hole 801 is formed so as to communicate with the capacitor electrode 300, and the contact hole 882 is formed so as to communicate with the relay electrode 719. You.

続いて、図7の工程(8)に示すように、第2層間絶縁膜42上の全面に、スパッタリング等により、遮光性のAl等の低抵抗金属や金属シリサイド等を金属膜として、約100〜500nm程度の厚さ、好ましくは約300nmに堆積する。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、所定パターンをもつデータ線6aを形成する。この際、当該パターニング時においては、シールド層用中継層6a1及び第2中継層6a2もまた同時に形成される。シールド層用中継層6a1は、コンタクトホール801を覆うように形成されるとともに、第2中継層6a2は、コンタクトホール882を覆うように形成されることになる。続いて、これらの上層の全面にプラズマCVD法等によって窒化チタンからなる膜を形成した後、これがデータ線6a上にのみ残存するようにパターニング処理を実施する(図7の工程(8)における符号41TN参照)。ただし、該窒化チタンからなる層をシールド層用中継層6a1及び第2中継層6a2上にも残存するように形成してよいし、場合によっては、TFTアレイ基板10の全面に関して残存するように形成してもよい。また、アルミニウムの成膜時に同時に成膜して、一括してエッチングしても良い(この点、図4とは若干構成が異なることになる。)。   Subsequently, as shown in step (8) of FIG. 7, a low-resistance metal such as Al or a metal silicide having a light-shielding property is formed on the entire surface of the second interlayer insulating Deposit to a thickness of about 500 nm, preferably about 300 nm. Then, a data line 6a having a predetermined pattern is formed by photolithography and etching. At this time, at the time of the patterning, the shield layer relay layer 6a1 and the second relay layer 6a2 are also formed at the same time. The relay layer 6a1 for the shield layer is formed so as to cover the contact hole 801 and the second relay layer 6a2 is formed so as to cover the contact hole 882. Subsequently, after a film made of titanium nitride is formed on the entire surface of the upper layer by a plasma CVD method or the like, a patterning process is performed so that this film remains only on the data line 6a (reference numeral in step (8) in FIG. 7). 41TN). However, the layer made of titanium nitride may be formed so as to remain on the relay layer 6a1 for the shield layer and the second relay layer 6a2, or may be formed so as to remain on the entire surface of the TFT array substrate 10 in some cases. May be. Alternatively, a film may be formed at the same time as the aluminum film is formed, and may be etched at a time (in this regard, the structure is slightly different from that in FIG. 4).

次に、図7の工程(9)に示すように、データ線6a等の上を覆うように、例えばTEOSガス等を用いた常圧又は減圧CVD法により、好ましくは低温成膜できるプラズマCVD法により、NSG、PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる第3層間絶縁膜43を形成する。この第3層間絶縁膜43の膜厚は、例えば約500〜1500nm程度とする。続いて、第3層間絶縁膜43に対する反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより、コンタクトホール803及び804を開孔する。この際、コンタクトホール803は前記のシールド層用中継層6a1に通ずるように、また、コンタクトホール804は第2中継層6a2に通ずるように、それぞれ形成されることになる。   Next, as shown in a step (9) of FIG. 7, a plasma CVD method capable of forming a film at a low temperature, preferably a normal pressure or reduced pressure CVD method using TEOS gas or the like, so as to cover the data lines 6a and the like. Thereby, a third interlayer insulating film 43 made of a silicate glass film such as NSG, PSG, BSG, or BPSG, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like is formed. The thickness of the third interlayer insulating film 43 is, for example, about 500 to 1500 nm. Subsequently, contact holes 803 and 804 are formed by dry etching such as reactive ion etching and reactive ion beam etching on the third interlayer insulating film 43. At this time, the contact hole 803 is formed so as to communicate with the relay layer 6a1 for the shield layer, and the contact hole 804 is formed so as to communicate with the second relay layer 6a2.

続いて、第3層間絶縁膜43の上には、スパッタリング法、或いはプラズマCVD法等により、シールド層400を形成する。ここでまず、第3層間絶縁膜43の直上には、例えばアルミニウム等の低抵抗な材料から第1層を形成し、続けて、該第1層上に、例えば窒化チタン等その他後述の画素電極9aを構成するITOと電蝕を生じない材料から第2層を形成し、最後に、第1層及び第2層をともにパターニングすることで、二層構造を有するシールド層400が形成されることになる。なお、この際、シールド層400とともに、第3中継電極402もまた形成される。   Subsequently, a shield layer 400 is formed on the third interlayer insulating film 43 by a sputtering method, a plasma CVD method, or the like. Here, first, a first layer is formed immediately above the third interlayer insulating film 43 from a low-resistance material such as aluminum, and then, on the first layer, for example, a titanium electrode such as titanium nitride or another pixel electrode described later. A shield layer 400 having a two-layer structure is formed by forming a second layer from a material that does not cause electrolytic corrosion with ITO constituting 9a and finally patterning both the first layer and the second layer. become. At this time, the third relay electrode 402 is also formed together with the shield layer 400.

続いて、例えばTEOSガス等を用いた常圧又は減圧CVD法により、NSG、PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる第4層間絶縁膜44を形成する。この第3層間絶縁膜43の膜厚は、例えば約500〜1500nm程度とする。続いて、第3層間絶縁膜43に対する反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより、コンタクトホール89を開孔する。この際、コンタクトホール89は前記の第3中継電極402に通ずるように形成されることになる。   Subsequently, a fourth interlayer insulating film 44 made of a silicate glass film such as NSG, PSG, BSG, BPSG, or the like, a silicon nitride film, a silicon oxide film, or the like is formed by, for example, normal pressure or low pressure CVD using TEOS gas or the like. . The thickness of the third interlayer insulating film 43 is, for example, about 500 to 1500 nm. Subsequently, a contact hole 89 is formed by dry etching such as reactive ion etching or reactive ion beam etching on the third interlayer insulating film 43. At this time, the contact hole 89 is formed so as to communicate with the third relay electrode 402.

続いて、第4層間絶縁膜44上に、スパッタ処理等により、ITO膜等の透明導電性膜を、約50〜200nmの厚さに堆積する。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、画素電極9aを形成する。なお、当該電気光学装置を、反射型として用いる場合には、Al等の反射率の高い不透明な材料によって画素電極9aを形成してもよい。続いて、画素電極9aの上に、ポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布した後、所定のプレティルト角をもつように、かつ所定方向でラビング処理を施すこと等により、配向膜16が形成される。   Subsequently, a transparent conductive film such as an ITO film is deposited on the fourth interlayer insulating film 44 by sputtering or the like to a thickness of about 50 to 200 nm. Then, the pixel electrode 9a is formed by photolithography and etching. When the electro-optical device is used as a reflection type, the pixel electrode 9a may be formed of an opaque material having a high reflectance such as Al. Subsequently, after applying a coating liquid for a polyimide-based alignment film on the pixel electrode 9a, the alignment film 16 is formed by performing a rubbing process or the like so as to have a predetermined pretilt angle and in a predetermined direction. You.

他方、対向基板20については、ガラス基板等がまず用意され、額縁としての遮光膜が、例えば金属クロムをスパッタした後、フォトリソグラフィ及びエッチングを経て形成される。なお、これらの遮光膜は、導電性である必要はなく、Cr、Ni、Al等の金属材料のほか、カーボンやTiをフォトレジストに分散した樹脂ブラック等の材料から形成してもよい。   On the other hand, as the counter substrate 20, a glass substrate or the like is first prepared, and a light-shielding film as a frame is formed by, for example, sputtering metal chromium and then performing photolithography and etching. Note that these light-shielding films need not be conductive, and may be formed of a material such as resin black in which carbon or Ti is dispersed in a photoresist, in addition to a metal material such as Cr, Ni, or Al.

その後、対向基板20の全面にスパッタ処理等により、ITO等の透明導電性膜を、約50〜200nmの厚さに堆積することにより、対向電極21を形成する。さらに、対向電極21の全面にポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布した後、所定のプレティルト角をもつように、かつ所定方向でラビング処理を施すこと等により、配向膜22が形成される。   Thereafter, a transparent conductive film such as ITO is deposited on the entire surface of the counter substrate 20 by sputtering or the like to a thickness of about 50 to 200 nm, thereby forming the counter electrode 21. Further, after applying a coating liquid for a polyimide-based alignment film to the entire surface of the counter electrode 21, a rubbing process is performed in a predetermined direction so as to have a predetermined pretilt angle, and the alignment film 22 is formed.

最後に、上述のように、各層が形成されたTFTアレイ基板10と対向基板20とは、配向膜16及び22が対面するようにシール材により貼り合わされ、真空吸引等により、両基板間の空間に、例えば複数種のネマテッィク液晶を混合してなる液晶が吸引されて、所定層厚の液晶層50が形成される。   Finally, as described above, the TFT array substrate 10 on which each layer is formed and the opposing substrate 20 are bonded together with a sealing material so that the alignment films 16 and 22 face each other, and the space between the two substrates is formed by vacuum suction or the like. Then, for example, a liquid crystal obtained by mixing a plurality of types of nematic liquid crystals is sucked, and a liquid crystal layer 50 having a predetermined thickness is formed.

以上説明した製造プロセスにより、前述した実施形態の電気光学装置を製造できる。   The electro-optical device of the above-described embodiment can be manufactured by the manufacturing process described above.

なお、上述において、蓄積容量70は、まず、下部電極71が形成された後、誘電体膜75及び容量電極300を形成されるというように製造されていたが、本発明では、これに代えて、下部電極71、誘電体膜75及び容量電極300それぞれの前駆膜を形成した後、これらに対する一時のパターニング処理によって形成するようにしてもよい。   In the above description, the storage capacitor 70 is manufactured such that the dielectric film 75 and the capacitor electrode 300 are first formed after the lower electrode 71 is formed. After forming the precursor films of the lower electrode 71, the dielectric film 75, and the capacitor electrode 300, these may be formed by a temporary patterning process.

(電気光学装置の全体構成)
以下では、以上のように構成された本実施形態における電気光学装置の全体構成を図8及び図9を参照して説明する。なお、図8は、TFTアレイ基板をその上に形成された各構成要素とともに対向基板20の側からみた平面図であり、図9は図8のH−H´断面図である。
(Overall configuration of electro-optical device)
Hereinafter, the overall configuration of the electro-optical device according to the present embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a plan view of the TFT array substrate together with the components formed thereon as viewed from the counter substrate 20, and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line HH 'of FIG.

図8及び図9において、本実施形態に係る電気光学装置では、TFTアレイ基板10と対向基板20とが対向配置されている。TFTアレイ基板10と対向基板20との間には、液晶層50が封入されており、TFTアレイ基板10と対向基板20とは、画像表示領域10aの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材52により相互に接着されている。   8 and 9, in the electro-optical device according to the present embodiment, the TFT array substrate 10 and the opposing substrate 20 are arranged to face each other. A liquid crystal layer 50 is sealed between the TFT array substrate 10 and the opposing substrate 20, and the TFT array substrate 10 and the opposing substrate 20 are separated from each other by a seal provided in a sealing area located around the image display area 10a. The members 52 are bonded to each other.

シール材52は、両基板を貼り合わせるため、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、紫外線、加熱等により硬化させられたものである。また、このシール材52中には、本実施形態における電気光学装置を、液晶装置がプロジェクタ用途のように小型で拡大表示を行う液晶装置に適用するのであれば、両基板間の距離(基板間ギャップ)を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材(スペーサ)が散布されている。あるいは、当該電気光学装置を液晶ディスプレイや液晶テレビのように大型で等倍表示を行う液晶装置に適用するのであれば、このようなギャップ材は、液晶層50中に含まれてよい。   The sealing material 52 is made of, for example, an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, or the like, and is hardened by ultraviolet light, heating, or the like in order to bond the two substrates together. In addition, if the electro-optical device according to the present embodiment is applied to a liquid crystal device that performs a small-sized enlarged display such as a projector, the distance between the two substrates (the distance between the substrates) A gap material (spacer) such as glass fiber or glass beads for setting the gap to a predetermined value is dispersed. Alternatively, such a gap material may be included in the liquid crystal layer 50 if the electro-optical device is applied to a large-sized liquid crystal device such as a liquid crystal display or a liquid crystal television that displays images at the same magnification.

シール材52の外側の領域には、データ線6aに画像信号を所定のタイミングで供給することにより該データ線6aを駆動するデータ線駆動回路101及び外部回路接続端子102がTFTアレイ基板10の一辺に沿って設けられており、走査線11a及びゲート電極3aに走査信号を所定のタイミングで供給することにより、ゲート電極3aを駆動する走査線駆動回路104が、この一辺に隣接する二辺に沿って設けられている。   In a region outside the sealing material 52, a data line driving circuit 101 for driving the data line 6 a by supplying an image signal to the data line 6 a at a predetermined timing and an external circuit connection terminal 102 are connected to one side of the TFT array substrate 10. By supplying a scanning signal to the scanning line 11a and the gate electrode 3a at a predetermined timing, the scanning line driving circuit 104 for driving the gate electrode 3a operates along two sides adjacent to this one side. It is provided.

なお、走査線11a及びゲート電極3aに供給される走査信号遅延が問題にならないのならば、走査線駆動回路104は片側だけでもよいことは言うまでもない。また、データ線駆動回路101を画像表示領域10aの辺に沿って両側に配列してもよい。   If the delay of the scanning signal supplied to the scanning line 11a and the gate electrode 3a does not matter, it goes without saying that the scanning line driving circuit 104 may be provided on only one side. Further, the data line driving circuits 101 may be arranged on both sides along the side of the image display area 10a.

TFTアレイ基板10の残る一辺には、画像表示領域10aの両側に設けられた走査線駆動回路104間をつなぐための複数の配線105が設けられている。
また、対向基板20のコーナ部の少なくとも一箇所においては、TFTアレイ基板10と対向基板20との間で電気的に導通をとるための導通材106が設けられている。
On one remaining side of the TFT array substrate 10, a plurality of wirings 105 for connecting between the scanning line driving circuits 104 provided on both sides of the image display area 10a are provided.
In at least one of the corners of the counter substrate 20, a conductive material 106 for electrically connecting the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 is provided.

図9において、TFTアレイ基板10上には、画素スイッチング用のTFTや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極9a上に、配向膜が形成されている。他方、対向基板20上には、対向電極21のほか、最上層部分に配向膜が形成されている。また、液晶層50は、例えば一種又は数種類のネマテッィク液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。   In FIG. 9, an alignment film is formed on a pixel array 9 after TFTs for pixel switching and wiring such as scanning lines and data lines are formed on a TFT array substrate 10. On the other hand, on the counter substrate 20, an alignment film is formed on the uppermost layer in addition to the counter electrode 21. The liquid crystal layer 50 is made of, for example, a liquid crystal in which one or several kinds of nematic liquid crystals are mixed, and takes a predetermined alignment state between the pair of alignment films.

なお、TFTアレイ基板10上には、これらのデータ線駆動回路101、走査線駆動回路104等に加えて、複数のデータ線6aに画像信号を所定のタイミングで印加するサンプリング回路、複数のデータ線6aに所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。   Note that, on the TFT array substrate 10, in addition to the data line driving circuit 101, the scanning line driving circuit 104, etc., a sampling circuit for applying an image signal to the plurality of data lines 6a at a predetermined timing, a plurality of data lines 6a, a precharge circuit for supplying a precharge signal of a predetermined voltage level prior to the image signal, an inspection circuit for inspecting the quality, defects, and the like of the electro-optical device during manufacturing or shipping are formed. Is also good.

また、上述した各実施形態においては、データ線駆動回路101及び走査線駆動回路104をTFTアレイ基板10上に設ける代わりに、例えばTAB(Tape Automated Bonding)基板上に実装された駆動用LSIに、TFTアレイ基板10の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。また、対向基板20の投射光が入射する側及びTFTアレイ基板10の出射光が出射する側には、それぞれ、例えばTN(Twisted Nematic)モード、VA(Vertically Aligned)モード、PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード・ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板等が所定の方向で配置される。   Further, in each of the above-described embodiments, instead of providing the data line driving circuit 101 and the scanning line driving circuit 104 on the TFT array substrate 10, for example, a driving LSI mounted on a TAB (Tape Automated Bonding) substrate is used. The connection may be made electrically and mechanically via an anisotropic conductive film provided on the periphery of the TFT array substrate 10. For example, a TN (Twisted Nematic) mode, a VA (Vertically Aligned) mode, and a PDLC (Polymer Dispersed Liquid Crystal) are provided on the side of the opposite substrate 20 where the projected light is incident and on the side where the emitted light of the TFT array substrate 10 is emitted, respectively. A polarizing film, a retardation film, a polarizing plate, and the like are arranged in a predetermined direction according to an operation mode such as a) mode or a normally white mode or a normally black mode.

(電子機器)
次に、以上詳細に説明した電気光学装置をライトバルブとして用いた電子機器の一例たる投射型カラー表示装置の実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。ここに、図10は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。
(Electronics)
Next, an overall configuration, particularly an optical configuration, of an embodiment of a projection color display device as an example of an electronic apparatus using the electro-optical device described above in detail as a light valve will be described. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the projection type color display device.

図10において、本実施形態における投射型カラー表示装置の一例たる液晶プロジェクタ1100は、駆動回路がTFTアレイ基板上に搭載された液晶装置を含む液晶モジュールを3個用意し、それぞれRGB用のライトバルブ100R、100G及び100Bとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ1100では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット1102から投射光が発せられると、3枚のミラー1106及び2枚のダイクロックミラー1108によって、RGBの三原色に対応する光成分R、G及びBに分けられ、各色に対応するライトバルブ100R、100G及び100Bにそれぞれ導かれる。この際特に、B光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ1122、リレーレンズ1123及び出射レンズ1124からなるリレーレンズ系1121を介して導かれる。そして、ライトバルブ100R、100G及び100Bによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロックプリズム1112により再度合成された後、投射レンズ1114を介してスクリーン1120にカラー画像として投射される。   In FIG. 10, a liquid crystal projector 1100, which is an example of a projection type color display device according to the present embodiment, prepares three liquid crystal modules each including a liquid crystal device in which a driving circuit is mounted on a TFT array substrate, and each of them has a light valve for RGB. The projector is used as 100R, 100G, and 100B. In the liquid crystal projector 1100, when the projection light is emitted from a lamp unit 1102 of a white light source such as a metal halide lamp, three mirrors 1106 and two dichroic mirrors 1108 light components R, G, and R corresponding to the three primary colors of RGB. B, and are led to light valves 100R, 100G, and 100B corresponding to each color. In this case, in particular, the B light is guided through a relay lens system 1121 including an entrance lens 1122, a relay lens 1123, and an exit lens 1124 in order to prevent light loss due to a long optical path. The light components corresponding to the three primary colors modulated by the light valves 100R, 100G, and 100B are combined again by the dichroic prism 1112, and then projected as a color image on the screen 1120 via the projection lens 1114.

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置及びその製造方法並びに電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。電気光学装置としては、電気泳動装置やEL(エレクトロルミネッセンス)装置や電子放出素子を用いた装置(Field Emission Display 及び Surface-Conduction Electron-Emitter Display)等に適用できる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within the scope of the invention or the idea that can be read from the entirety of the claims and the specification, and an electro-optical device with such a change. Also, the manufacturing method thereof and the electronic device are also included in the technical scope of the present invention. The electro-optical device can be applied to an electrophoresis device, an EL (electroluminescence) device, a device using an electron-emitting device (Field Emission Display, Surface-Conduction Electron-Emitter Display), and the like.

本発明の実施形態の電気光学装置における画像表示領域を構成するマトリクス状の複数の画素に設けられた各種素子、配線等の等価回路を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing an equivalent circuit such as various elements and wiring provided in a plurality of pixels in a matrix forming an image display area in the electro-optical device according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の電気光学装置におけるデータ線、走査線、画素電極等が形成されたTFTアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a plurality of adjacent pixel groups on a TFT array substrate on which data lines, scanning lines, pixel electrodes, and the like are formed in the electro-optical device according to the embodiment of the present invention. 図2のうち要部のみを抜き出した平面図である。It is the top view which extracted only the principal part in FIG. 図2のA−A´断面図である。It is AA 'sectional drawing of FIG. 図4との対比を行うための構造を示す部分断面図である。FIG. 5 is a partial cross-sectional view illustrating a structure for comparison with FIG. 4. 本発明の実施形態の電気光学装置の製造方法を、順を追って示す工程断面図(その1)である。FIG. 6 is a process cross-sectional view (part 1) illustrating the method of manufacturing the electro-optical device according to the embodiment of the present invention in order. 本発明の実施形態の電気光学装置の製造方法を、順を追って示す工程断面図(その2)である。FIG. 9 is a process cross-sectional view (part 2) illustrating the method of manufacturing the electro-optical device according to the embodiment of the present invention in order. 本発明の実施形態の電気光学装置におけるTFTアレイ基板を、その上に形成された各構成要素とともに対向基板の側から見た平面図である。FIG. 2 is a plan view of the TFT array substrate in the electro-optical device according to the embodiment of the present invention, together with the components formed thereon, viewed from the counter substrate side. 図8のH−H´断面図である。FIG. 9 is a sectional view taken along line HH ′ of FIG. 8. 本発明の電子機器の実施形態である投射型カラー表示装置の一例たるカラー液晶プロジェクタを示す図式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating a color liquid crystal projector as an example of a projection type color display device that is an embodiment of an electronic apparatus according to the invention.

符号の説明Explanation of reference numerals

3a…走査線
6a…データ線
9a…画素電極
10…TFTアレイ基板
30…TFT
70…蓄積容量
71…下部電極
75…誘電体膜
75a…酸化シリコン膜
75b…窒化シリコン膜
300…容量電極
400…シールド層
719…中継電極
43…第3層間絶縁膜
44…第4層間絶縁膜
881…(下部電極と中継電極を接続する)コンタクトホール
882…(画素電極と中継電極を接続する)コンタクトホール
3a scanning line 6a data line 9a pixel electrode 10 TFT array substrate 30 TFT
70 storage capacitor 71 lower electrode 75 dielectric film 75a silicon oxide film 75b silicon nitride film 300 capacitor electrode 400 shield layer 719 relay electrode 43 third interlayer insulating film 44 fourth interlayer insulating film 881 ... Contact hole 882 (connects lower electrode and relay electrode) Contact hole 882 (connects pixel electrode and relay electrode)

Claims (17)

基板上に、第1方向に延在するデータ線及び該データ線に交差する第2方向に延在する走査線、並びに、前記データ線及び前記走査線の交差領域に対応するように配置された画素電極及び薄膜トランジスタが積層構造の一部をなして備えられた電気光学装置であって、
前記基板上には更に、
前記データ線より下層に形成され、前記薄膜トランジスタ及び前記画素電極に電気的に接続された蓄積容量と、
前記データ線より上層に形成された容量線と、
前記蓄積容量の画素電位側容量電極と前記画素電極との間を電気的に接続し、前記データ線と同一層で形成された第1中継電極と、
前記蓄積容量の固定電位側容量と前記容量線との間を電気的に接続し、前記データ線と同一層で形成された第2中継電極とを備え、
前記データ線、前記第1中継層、前記第2中継層には、窒化膜が含まれている
ことを特徴とする電気光学装置。
A data line extending in a first direction, a scanning line extending in a second direction intersecting the data line, and an intersection area of the data line and the scanning line are arranged on the substrate. An electro-optical device in which a pixel electrode and a thin film transistor are provided as part of a stacked structure,
Further on the substrate,
A storage capacitor formed below the data line and electrically connected to the thin film transistor and the pixel electrode;
A capacitance line formed above the data line;
A first relay electrode formed in the same layer as the data line, electrically connecting a pixel potential side capacitor electrode of the storage capacitor and the pixel electrode;
A second relay electrode formed in the same layer as the data line, electrically connecting between the fixed potential side capacitor of the storage capacitor and the capacitor line;
The data line, the first relay layer, and the second relay layer each include a nitride film.
前記データ線、前記第1中継層、前記第2中継層は、導電層上に窒化膜を含むことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。   The electro-optical device according to claim 1, wherein the data line, the first relay layer, and the second relay layer include a nitride film on a conductive layer. 前記データ線、前記第1中継層、前記第2中継層は、アルミニウム、窒化チタン膜、窒化シリコン膜の3層構造であることを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。   The electro-optical device according to claim 2, wherein the data line, the first relay layer, and the second relay layer have a three-layer structure of aluminum, a titanium nitride film, and a silicon nitride film. 前記第1中継層は、前記容量線と同一層で形成された第3中継膜を介して前記画素電極に電気的に接続されることを特徴とする請求項1乃至3にいずれか一項に記載の電気光学装置。   4. The device according to claim 1, wherein the first relay layer is electrically connected to the pixel electrode via a third relay film formed in the same layer as the capacitor line. 5. An electro-optical device according to claim 1. 前記容量線及び前記第3中継膜は、導電層上に窒化膜を含むことを特徴とする請求項4に記載の電気光学装置。   The electro-optical device according to claim 4, wherein the capacitance line and the third relay film include a nitride film on a conductive layer. 前記容量線及び前記第3中継膜は、アルミニウム、窒化チタン膜、窒化シリコン膜の3層構造であることを特徴とする請求項5に記載の電気光学装置。   The electro-optical device according to claim 5, wherein the capacitance line and the third relay film have a three-layer structure of aluminum, a titanium nitride film, and a silicon nitride film. 前記画素電位側容量電極は、前記薄膜トランジスタが形成される絶縁膜上に形成された第4中継膜を介して前記第1中継膜に電気的に接続されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の電気光学装置。   7. The pixel potential side capacitor electrode is electrically connected to the first relay film via a fourth relay film formed on an insulating film on which the thin film transistor is formed. The electro-optical device according to any one of the above. 前記第4中継膜は、前記薄膜トランジスタのゲート電極と同一膜で形成されることを特徴とする請求項7に記載の電気光学装置。   The electro-optical device according to claim 7, wherein the fourth relay film is formed of the same film as a gate electrode of the thin film transistor. 前記走査線は前記薄膜トランジスタの下層に設けられ、かつ、前記薄膜トランジスタの半導体置層上に設けられたゲート電極とコンタクトホールを介して接続されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の電気光学装置。   9. The scanning line according to claim 1, wherein the scanning line is provided below the thin film transistor, and is connected to a gate electrode provided on a semiconductor layer of the thin film transistor via a contact hole. An electro-optical device according to the item. 前記蓄積容量の前記画素電位側容量電極と前記固定電位側容量電極の間には、相異なる材料を含む複数の層からなるとともに、そのうちの一の層は他の層に比べて高誘電率材料からなる層を含む誘電体膜であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の電気光学装置。   Between the pixel potential side capacitance electrode and the fixed potential side capacitance electrode of the storage capacitor, there are a plurality of layers containing different materials, one of which has a higher dielectric constant material than the other layers. The electro-optical device according to any one of claims 1 to 9, wherein the electro-optical device is a dielectric film including a layer made of: 前記誘電体膜は、酸化シリコン膜及び窒化シリコン膜からなることを特徴とする請求項10に記載の電気光学装置。   The electro-optical device according to claim 10, wherein the dielectric film comprises a silicon oxide film and a silicon nitride film. 前記容量線は、遮光膜で形成されると共に、前記データ線に沿い、且つ、前記データ線よりも幅広に形成されることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載の電気光学装置。   12. The electric device according to claim 1, wherein the capacitance line is formed of a light-shielding film, and is formed along the data line and wider than the data line. Optical device. 前記画素電極の下地として配置された第1絶縁膜と、前記容量線の下地として配置された第2絶縁膜のうち、少なくとも前記第1絶縁膜の表面には平坦化処理が施されていることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載の電気光学装置。   At least a surface of the first insulating film among the first insulating film disposed as a base of the pixel electrode and the second insulating film disposed as a base of the capacitor line has been subjected to planarization. The electro-optical device according to claim 1, wherein: 請求項1乃至13のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 1. 基板上に、
薄膜トランジスタを形成する工程と、
前記薄膜トランジスタのゲート電極上に第1層間絶縁膜を形成する工程と、
前記第1層間絶縁膜の上側に、下から順に、画素電位側容量電極、誘電体膜及び固定電位側容量電極を形成し、蓄積容量を形成する工程と、
前記蓄積容量の上側に第2層間絶縁膜を形成する工程と、
前記第2層間絶縁膜の上側に、窒化膜を含む導電材料で、前記薄膜トランジスタの半導体層に電気的に接続されるデータ線と、前記画素電位側容量電極に電気的に接続される第1中継膜と、前記固定電位側容量電極に電気的に接続される第2中継膜を形成する工程と、
前記データ線、前記第1中継膜、前記第2中継膜の上側に第3層間絶縁膜を形成する工程と、
前記第3層間絶縁膜の上側に、前記第1中継膜に電気的に接続される第3中継膜と、前記第2中継膜に電気的に接続される容量線を形成する工程と、
前記第3中継膜、前記容量線の上側に、第4層間絶縁膜を形成する工程と、
前記第4層間絶縁膜の上側に、前記第3中継膜に電気的に接続される画素電極を形成する工程と
を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
On the substrate,
Forming a thin film transistor;
Forming a first interlayer insulating film on a gate electrode of the thin film transistor;
Forming a pixel potential side capacitor electrode, a dielectric film, and a fixed potential side capacitor electrode in order from the bottom on the first interlayer insulating film, and forming a storage capacitor;
Forming a second interlayer insulating film above the storage capacitor;
A data line electrically connected to a semiconductor layer of the thin film transistor, and a first relay electrically connected to the pixel potential side capacitor electrode, using a conductive material including a nitride film on the second interlayer insulating film. Forming a second relay film electrically connected to the film and the fixed potential side capacitance electrode;
Forming a third interlayer insulating film above the data line, the first relay film, and the second relay film;
Forming a third relay film electrically connected to the first relay film and a capacitor line electrically connected to the second relay film on the upper side of the third interlayer insulating film;
Forming a fourth interlayer insulating film above the third relay film and the capacitor line;
Forming a pixel electrode electrically connected to the third relay film above the fourth interlayer insulating film.
前記蓄積容量を形成する工程は、
前記画素電位側容量電極の第1前駆膜を形成する工程と、
前記第1前駆膜の上側に、前記誘電体膜の第2前駆膜を形成する工程と、
前記第2前駆膜の上側に、前記固定電位側容量電極の第3前駆膜を形成する工程と、
前記第1前駆膜、前記第2前駆膜及び前記第3前駆膜を一挙にパターニングして前記画素電位側容量電極、前記誘電体膜及び前記固定電位側容量電極を形成する工程と
からなることを特徴とする請求項15に記載の電気光学装置の製造方法。
The step of forming the storage capacitor includes:
Forming a first precursor film of the pixel potential side capacitance electrode;
Forming a second precursor film of the dielectric film above the first precursor film;
Forming a third precursor film of the fixed potential side capacitor electrode on the upper side of the second precursor film;
Patterning the first precursor film, the second precursor film, and the third precursor film at a time to form the pixel potential side capacitor electrode, the dielectric film, and the fixed potential side capacitor electrode. The method for manufacturing an electro-optical device according to claim 15, wherein:
前記蓄積容量を形成する工程は、
前記画素電位側容量電極の第1前駆膜を形成する工程と、
前記第1前駆膜をパターニングして前記画素電位側容量電極を形成する工程と 前記第1前駆膜の上側に、前記誘電体膜の第2前駆膜を形成する工程と、
前記第2前駆膜の上側に、前記固定電位側容量電極の第3前駆膜を形成する工程と、
前記第3前駆膜をパターニングして前記誘電体膜及び前記固定電位側容量電極を形成する工程と、からなり、
前記固定電位側容量電極及び前記誘電体膜は、その面積が前記画素電位側容量電極及び前記誘電体膜の面積よりも大きくなるように形成されることを特徴とする請求項15に記載の電気光学装置の製造方法。
The step of forming the storage capacitor includes:
Forming a first precursor film of the pixel potential side capacitance electrode;
Patterning the first precursor film to form the pixel potential side capacitance electrode; and forming a second precursor film of the dielectric film on the upper side of the first precursor film;
Forming a third precursor film of the fixed potential side capacitor electrode on the upper side of the second precursor film;
Patterning the third precursor film to form the dielectric film and the fixed potential side capacitor electrode,
16. The electric device according to claim 15, wherein the fixed potential side capacitance electrode and the dielectric film are formed so that their areas are larger than the area of the pixel potential side capacitance electrode and the dielectric film. A method for manufacturing an optical device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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