JP2008158424A - 接続構造、電気光学装置及びその製造方法 - Google Patents

接続構造、電気光学装置及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】例えば、液晶装置における開口率低下を抑制する。
【解決手段】中継層93は、第2層間絶縁層42の上面42aから第2層間絶縁層42の端面42b及び下部容量電極71の端面71bに延びている。中継層93は、コンタクトホール85を介して画素電極9aに電気的に接続されている。即ち、下部容量電極71は、中継層93と共に高濃度ドレイン領域1e及び画素電極9a間の電気的な接続を中継する。したがって、液晶装置1によれば、非開口領域に形成された下部容量電極71と、中継層93との接続領域を小さく、或いはまったく無くすことが可能である。
【選択図】図8

Description

本発明は、例えば絶縁層の上側及び下側の夫々の側に設けられた導電膜を相互に電気的に接続する接続構造、及びそのような接続構造を応用して画素電極及び配線等の導電膜が電気的に接続された電気光学装置、並びにその製造方法の技術分野に関する。
この種の電気光学装置の一例である液晶装置では、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電膜で構成された画素電極は、該画素電極の下層側に形成された中継層にコンタクトホールを介して電気的に接続される。コンタクトホールを介して中継層及び画素電極を電気的に接続した場合、画素における開口領域を広げることが困難になる技術的問題点がある。より具体的には、例えば不透明な中継層及び画素電極をコンタクトホールを介して電気的に接続するためには、中継層の一部が画素電極に重なることになるため、画素のうち実質的に光を透過させることが可能な開口領域の面積が中継層によって狭められることになる。また、画素を透過すべき光を遮る配線、遮光膜、半導体素子等の非光透過要素が形成された領域にコンタクトホールを形成する際には、例えばコンタクトホールが形成される絶縁層部分を除去するために2種類のマスク間の位置合わせを考慮したマージンを確保して設計する必要がある。したがって、マージンを確保する分、画素における非開口領域の割合が大きくなり、画素における開口率(即ち、画素に占める開口領域の割合)を上げることによって表示性能を向上させることが困難となる問題点がある。
このような問題点を解決するための手段の一例として、特許文献1は、絶縁膜を介して互いに異なる層に形成された2つの導電パターンを狭い領域で接続できる接続構造を開示している。
特開平11−3938号公報
しかしながら、特許文献1に開示された技術によれば、2つの導電パターンのうち一方の導電パターンより下層側に導電パターンの上面に接続用導電膜が延びているため、その分接続用導電膜のサイズが大きくなってしまう。したがって、下層側の導電パターン、接続用導電膜のうち当該導電パターンの上面に延びる部分が占める面積によって画素の開口領域が狭められてしまう問題点がある。
他方、画素電極に画像信号を供給するために画素毎に設けられた画素スイッチング用TFTのソース領域及びドレイン領域の夫々をコンタクトホールを介してデータ線側及び画素電極側の各配線部に接続した場合、これら配線部の電位の相違に応じて、これら配線部間に結合容量が生じてしまう。配線間に生じた結合容量によれば、電気光学装置の動作時において、横クロストーク等の表示不良を発生させてしまう問題点がある。
よって、本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、開口率を高めることができ、高品位の画像表示を可能とする電気光学装置及びその製造方法、並びに、そのような電気光学装置に応用可能な接続構造を提供することを課題とする。
本発明の第1の発明に係る接続構造は上記課題を解決するために、基板上に形成された第1導電膜と、前記第1導電膜上に形成されており、前記第1導電膜の一の端面が臨む側に向かって臨む他の端面を有する絶縁膜と、前記絶縁膜の上面から前記一の端面及び前記他の端面に延びるように形成されており、前記一の端面を介して前記第1導電膜と相互に電気的に接続された第2導電膜とを備える。
本発明の第1の発明に係る接続構造によれば、絶縁膜は第1導電膜上に形成されており、第1導電膜の一の端面が臨む側に向かって、絶縁膜の他の端面が臨んでいる。即ち、一の端面及び他の端面は、絶縁膜及び第1導電膜からみて同じ側に臨んでいる。尚、他の端面は、一の端面と区別するために便宜的に用いた表現であって、絶縁膜の端面のうち第1導電膜の一の端面が臨む側に臨む端面を意味する。このような一の端面及び他の端面は、相互に同一平面上に位置していてもよいし、他の端面が一の端面を基準として一の端面が臨む側に突出していてもよい。言い換えれば、一の端面は、当該一の端面が臨む側に向かって他の端面より突出していなければよい。
第2導電膜は、絶縁膜の上面から一の端面及び他の端面に延びるように形成されている。より具体的には、第2導電膜は、基板の基板面に対して交わる方向に沿って延びる一の端面及び他の端面に連続的に延びる導電膜として形成されている。第2導電膜は、一の端面を介して第1導電膜と相互に電気的に接続されている。より具体的には、一の端面及び他の端面が相互に同一平面上に延びる位置関係にある場合には、一の端面及び他の端面に沿って延びるように第2導電膜が形成されていることによって、当該第2導電膜は第1導電膜のうち一の端面に接していることになる。また、一の端面より他の端面が一の端面が臨む側に突出している場合にも、第1導電膜のうち第2導電膜が接する部分は一の端面となる。
このように第1導電膜と電気的に接続された第2導電膜は、絶縁膜の上面から一の端面に延びているため、絶縁膜を介して互いに異なる層に形成された第1導電膜及び第2導電膜が一の端面を介して相互に電気的に接続されている。
したがって、本発明の第1の発明に係る接続構造によれば、第1導電膜の一の端面が臨む側に向かって絶縁膜から第1導電膜を突出され、当該第1導電膜の上面に延びるように第2導電膜を形成する場合に比べて、第1導電膜が絶縁膜より突出していない分、第1導電膜及び第2導電膜を含む接続領域のサイズを小さくできる。
よって、本発明の第1の発明に係る接続構造によれば、例えば基板上において、絶縁膜を介して互いに異なる層に形成された回路部或いは配線部を相互に電気的に接続できると共に、当該接続領域のサイズを小さくできるため、基板上の制限されたスペースに形成された回路構成のサイズを小さくできる。本発明の第1の発明に係る接続構造は、特に、基板上において各種回路部を形成するためのスペースが制限される場合、或いは各種回路部が形成される基板サイズの小型化が要求される場合、或いは多層構造によって回路部の平面的なサイズを小型化する場合に有効な接続手段になる。
本発明の第2の発明に係る電気光学装置は上記課題を解決するために、基板上で互いに交差する複数のデータ線及び複数の走査線と、前記複数のデータ線及び前記複数の走査線の交差に対応して設けられる複数の画素の夫々に形成された画素電極と、前記複数の画素のうち互いに隣接する画素の夫々の開口領域を隔てる非開口領域に形成され、且つ前記画素電極に電気的に接続されており、前記開口領域に臨む一の端面を有する第1導電膜と、前記第1導電膜上に形成されており、前記開口領域に臨む他の端面を有する絶縁膜と、前記絶縁膜上から前記一の端面及び前記他の端面に延びるように形成されており、前記一の端面を介して前記第1導電膜に電気的に接続された第2導電膜とを備える。
本発明の第2の発明に係る電気光学装置によれば、例えば、データ線から画素電極へ画像信号が制御され、所謂アクティブマトリクス方式によって画像が表示される。尚、画像信号は、例えば、データ線及び画素電極間に電気的に接続されたトランジスタがオンオフされることによって、所定のタイミングでデータ線からトランジスタを介して画素電極に供給される。画素電極は、例えばITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電材料からなる透明電極であり、データ線及び走査線の交差に対応して、基板上において表示領域となるべき領域にマトリクス状に複数設けられている。
第1導電膜は、複数の画素のうち互いに隣接する画素の夫々の開口領域を隔てる非開口領域に形成され、且つ画素電極に電気的に接続されている。ここで、「開口領域」とは、実質的に光が透過する画素内の領域であり、例えば、画素電極が形成される領域であって、透過率の変更に応じて液晶等の電気光学物質を抜けてきた出射光の階調を変化させることが可能となる領域である。換言すれば、「開口領域」とは、画素に集光される光が光を透過させない、或いは光透過率が透明電極に比べて相対的に小さい配線、遮光膜、及び各種素子等の遮光体で遮られることがない領域を意味する。「非開口領域」とは、表示に寄与する光が透過しない領域を意味し、例えば画素内に非透明な配線或いは電極、若しくは各種素子等の遮光体が配設されている領域を意味する。
第1導電膜は、開口領域に臨む一の端面を有している。ここで、「一の端面が臨む」とは、開口領域に直接面することをいうのではなく、後述する第2導電膜を介して開口領域に面することをいう。
絶縁膜は、第1導電膜上に形成されており、開口領域に臨む他の端面を有している。「他の端面」は、一の端面と区別するために便宜的に用いた表現であり、絶縁膜が有する端面のうち開口領域に臨む端面を意味する。一の端面及び他の端面は、相互に同一平面上に位置していてもよいし、他の端面が一の端面を基準として一の端面が臨む側に突出していてもよい。言い換えれば、一の端面は、当該一の端面が臨む側に向かって他の端面より突出していなければよい。
第2導電膜は、絶縁膜上から一の端面及び他の端面に延びるように形成されている。このような第2導電膜は、例えば、絶縁膜の上面から一の端面及び他の端面に延びるように形成されている。より具体的には、第2導電膜は、基板の基板面に対して交わる方向に沿って延びる一の端面及び他の端面に連続的に延びる導電膜として形成されている。
第2導電膜は、一の端面を介して第1導電膜と相互に電気的に接続されている。より具体的には、一の端面及び他の端面が相互に同一平面上に延びる位置関係にある場合には、一の端面及び他の端面に沿って延びるように第2導電膜が形成されていることによって、当該第2導電膜は第1導電膜の一の端面に接していることになる。また、一の端面より他の端面が一の端面が臨む側に突出している場合にも、第1導電膜のうち第2導電膜が接する部分は一の端面となる。
このように第1導電膜と電気的に接続された第2導電膜は、絶縁膜上から一の端面に延びているため、絶縁膜を介して互いに異なる層に形成された第1導電膜及び第2導電膜が一の端面を介して相互に電気的に接続されている。
したがって、本発明の第2の発明に係る電気光学装置によれば、非開口領域に形成された第1導電膜のうち開口領域に突出する部分のサイズを小さく、或いはまったく無くすことが可能であり、第1導電膜を開口領域に突出させることによって第1導電膜及び第2導電膜の接続領域を確保する場合に比べて、第1導電膜を開口領域に延ばすことによって拡げられる非開口領域のサイズを小さくできる。
よって、本発明の第1の発明に係る電気光学装置によれば、基板上において、画素電極に電気的に接続された第2導電膜と、当該第2導電膜と異なる層に形成された第1導電膜とを電気的に接続するための接続領域を小さくでき、画素の開口率(即ち、画素において開口領域が占める割合)を大きくすることが可能である。このような本発明の第1の発明に係る電気光学装置によれば、開口率を高めることができることによって、画像を表示する表示性能を向上させることが可能である。
本発明の第2の発明に係る電気光学装置の一の態様では、前記第2導電膜は、前記第1導電膜及び前記画素電極を電気的に中継する島状の中継層であり、前記第2導電膜のうち前記絶縁膜上に延びる部分は前記データ線と同層に形成されていてもよい。
この態様によれば、第2導電膜は、例えば各画素に設けられた画素電極の画像信号を供給できるように非開口領域において画素毎に形成されている。このような第2導電膜は、データ線と同層に形成されており、データ線及び第2導電膜となるべき導電膜を共通の膜形成工程によって形成した後、当該導電膜をデータ線及び第2導電膜の夫々の形状にパターニングすることによって形成される。したがって、データ線を形成する工程とは別の工程によって第2導電膜を形成する場合に比べて、電気光学装置の製造プロセスを簡略化できる。
本発明の第2の発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記第1導電膜は、半導体膜であり、前記第2導電膜は、前記半導体膜に接するチタン膜を含んでいてもよい。
この態様によれば、ポリシリコン等の半導体膜で第2導電膜が構成されている場合、チタン膜によって第2導電膜及び第1導電膜のオーミック接触させることが可能であり、第1導電膜及び第2導電膜の接続抵抗を低減できる。
この態様では、前記第2導電膜は、前記チタン膜より高い導電率を有する金属膜と、前記金属膜を保護する保護膜とを有していてもよい。
この態様によれば、前記チタン膜より高い導電率を有する金属膜によって第2導電膜の導電率を高めつつ、金属膜は酸化されることによる金属膜の電気抵抗が増大することを保護膜によって防止できる。このような金属膜としては、例えばアルミニウム(AL)を用いることができ、保護膜としては窒化チタン(TiN)を用いることができる。第2導電膜は、例えば、第1導電膜に接触する側から順にチタン膜、窒化チタン膜、アルミニウム膜、及び窒化チタン膜が積層された多層構造を有している。
本発明の第3の発明に係る電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、基板上で互いに交差する複数のデータ線及び複数の走査線の交差に対応して設けられる複数の画素のうち互いに隣接する画素の夫々の開口領域を隔てる非開口領域に第1導電膜を形成する第1工程と、前記第1導電膜を覆うように絶縁膜を形成する第2工程と、前記第1導電膜の一の端面が前記開口領域に向かって露出するように前記絶縁膜を除去する第3工程と、前記絶縁膜上から、前記第3工程において露出した前記絶縁膜の他の端面、及び前記一の端面に延び、且つ前記一の端面を介して前記第1導電膜に電気的に接続される第2導電膜を形成する第4工程とを備える。
本発明の第3の発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、第1工程及び第2工程によって第1導電膜及び絶縁膜が形成された後、第3工程において第1導電膜の一の端面が開口領域に向かって露出するように汎用の膜除去法を用いて絶縁膜が除去される。
第4工程において、第2導電膜が、絶縁膜上から、第3工程において露出した絶縁膜の他の端面、及び一の端面に延びように形成される。加えて、第2導電膜は、一の端面を介して第1導電膜に電気的に接続されるように、例えば第1導電膜と一の端面で接触するように形成される。
したがって、本発明の第3の発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、上述した本発明の第2の発明に係る電気光学装置と同様に、開口領域を狭める非開口領域のサイズを低減でき、表示性能の高い電気光学装置を製造できる。
この態様では、前記第3工程において、前記絶縁膜をドライエッチングによって除去してもよい。
この態様によれば、ウェットエッチング法を用いる場合に比べて、第1導電膜のうち一の端面のみが露出するように絶縁膜を選択的に除去できる。
本発明の第4の発明に係る電気光学装置は上記課題を解決するために、基板上で互いに交差する複数のデータ線及び複数の走査線と、前記複数のデータ線及び前記複数の走査線の交差に対応して設けられる複数の画素の夫々に形成された画素電極と、前記複数の画素のうち互いに隣接する画素の開口領域を互いに隔てる非開口領域に形成された導電層のうち前記基板上の互いに重ならない第1領域及び第2領域の夫々において、前記導電層の各々一部を構成する第1部分及び第2部分と、前記第1領域及び前記第2領域を隔てる領域を介して前記第1領域の側から前記第2領域の側に臨み、且つ前記第1領域から前記第2領域に向かって前記第1部分の上面に近づくように前記第1部分の上面に対して傾斜した第1傾斜面を有しており、前記第1領域のうち前記隔てる領域側に延びる第1部分領域において前記第1部分が露出するように前記第1部分上に形成された第1絶縁部と、前記隔てる領域を介して前記第2領域の側から前記第1領域の側に臨み、且つ前記第2領域から前記第1領域に向かって前記第2部分の上面に近づくように前記第2部分の上面に対して傾斜した第2傾斜面を有しており、前記第2領域のうち前記隔てる領域側に延びる第2部分領域において前記第2部分が露出するように前記第1絶縁部と同層に形成された第2絶縁部と、前記第1絶縁部の上面から前記第1傾斜面及び前記第1部分の上面に延びる第1導電膜と、前記第2絶縁部の上面から前記第2傾斜面及び前記第2部分の上面に延びており、前記第1導電膜に供給される電位と異なる電位を有する第2導電膜とを備える。
本発明の第4の発明に係る電気光学装置によれば、上述した本発明の第2の発明に係る電気光学装置と同様に、例えば、ITO等の透明導電材料を用いて構成された画素電極へデータ線から画像信号が制御され、所謂アクティブマトリクス方式によって画像が表示される。
第1部分及び第2部分は、複数の画素のうち互いに隣接する画素の開口領域を互いに隔てる非開口領域に形成された導電層のうち基板上の互いに重ならない第1領域及び第2領域の夫々に位置しており、導電層の各々一部を構成する。したがって、第1部分及び第2部分の夫々は、非開口領域の第1領域及び第2領域に延びる導電層のうち第1領域及び第2領域の夫々の領域に延びる部分である。
第1絶縁部は、第1領域及び第2領域を隔てる領域を介して第1領域の側から第2領域の側に臨み、且つ第1領域から第2領域に向かって第1部分の上面に近づくように第1部分の上面に対して傾斜した第1傾斜面を有している。加えて、第1絶縁部は、第1領域のうち隔てる領域側に延びる第1部分領域において第1部分が露出するように第1部分上に形成されている。ここで、「第1部分領域」は、第1領域の一部を占める領域であって、第1領域からみて第1領域及び第2領域を互いに隔てる領域側を占める領域である。
第2絶縁部は、第1領域及び第2領域を互いに隔てる領域を介して第2領域の側から第1領域の側に臨み、且つ第2領域から第1領域に向かって第2部分の上面に近づくように第2部分の上面に対して傾斜した第2傾斜面を有している。加えて、第2領域のうち隔てる領域側に延びる第2部分領域において第2部分が露出するように第1絶縁部と同層に形成されている。したがって、第1絶縁部及び第2絶縁部は、例えば、これら絶縁部が形成される層に第1領域から第2領域に渡って連続的に絶縁膜を形成した後、当該絶縁膜のうち第1領域及び第2領域を相互に隔てる領域に延びる部分を選択的に除去することによって形成される。
第1導電膜は、第1絶縁部の上面から第1傾斜面及び第1部分の上面に延びている。したがって、第1導電膜は、第1部分に電気的に接続されている。
第2導電膜は、第2絶縁部の上面から第2傾斜面及び第2部分の上面に延びている。第2導電膜は、第2部分に電気的に接続されている。加えて、第2導電膜は、第1導電膜に供給される電位と異なる電位を有している。したがって、電気光学装置の動作時には、第1導電膜及び第2導電膜間に結合容量が発生する。しかしながら、第1傾斜面及び第2傾斜面の夫々の距離がこれら傾斜面の傾斜に対応して拡がっていることによって、第1導電膜及び第2導電膜間の間隔を拡げることが可能であり、これら導電膜の距離が一定である場合に比べて、これら導電膜の電位の相違によって生じる結合容量を低減できる。
したがって、本発明の第4の発明に係る電気光学装置によれば、画素電極に電気的に接続された第2導電膜と、当該第2導電膜の電位と異なる電位が供給される第1導電膜との間に生じる結合容量を低減でき、画像信号の供給経路に生じる結合容量によって発生するクロストーク等の表示不良を低減することが可能である。
本発明の第4の発明に係る電気光学装置の一の態様では、前記導電層は、半導体層であり、前記半導体層のうち前記隔てる領域に延びる部分は、チャネル領域部であり、前記第1部分は、前記チャネル領域部からみて前記データ線側に電気的に接続されたデータ線側導電部であり、前記第2部分は、前記チャネル領域部からみて前記画素電極側に電気的に接続された画素電極側導電部であってもよい。
この態様によれば、半導体層は、第1導電膜を介して画素電極に電気的に接続された画素スイッチング用素子の一例であるTFTのチャネル領域部を含んでいる。第1部分は、例えば、チャネル領域部からみてデータ線側に電気的に接続されたデータ線側導電部であるソース領域部である。第2部分は、チャネル領域部からみて画素電極側に電気的に接続された画素電極側導電部であるドレイン領域部である。
この態様によれば、例えばソース領域部及びドレイン領域部の夫々に電気的に接続されたソース配線及びドレイン配線間に生じる結合容量を低減でき、当該結合容量に起因して生じるクロストーク等の表示不良を低減することが可能である。
この態様では、前記第1導電膜及び前記第2導電膜の夫々は、前記半導体層に接するチタン膜を含んでいてもよい。
この態様によれば、ポリシリコン等の半導体層と、チタン膜を含む第1導電膜及び第2導電膜とをオーミック接触させることが可能であり、第1導電膜及び第2導電膜と半導体層間の接続抵抗を低減できる。
この態様では、前記第1導電膜及び前記第2導電膜は、前記チタン膜より高い導電率を有する金属膜と、前記金属膜を保護する保護膜とを有していてもよい。
この態様によれば、チタン膜より高い導電率を有する金属膜によって第1導電膜及び第2導電膜の夫々の導電率を高めつつ、金属膜が酸化されることによって金属膜の電気抵抗が増大することを保護膜によって防止できる。このような金属膜としては、例えばアルミニウム(AL)を用いることができ、保護膜としては窒化チタン(TiN)を用いることができる。第1及び第2導電膜は、例えば、第1及び第2部分の夫々に接触する側から順にチタン膜、窒化チタン膜、アルミニウム膜、及び窒化チタン膜が積層された多層構造を有している。
本発明の第5の発明に係る電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、基板上で互いに交差する複数のデータ線及び複数の走査線の交差に対応して形成される画素電極が設けられる複数の画素のうち互いに隣接する画素の夫々の開口領域を互いに隔てる非開口領域となるべき領域において、前記非開口領域のうち前記基板上で互いに重ならない第1領域及び第2領域の夫々に位置する第1部分及び第2部分を含む導電層を形成する第1工程と、前記導電層上に絶縁層を形成する第2工程と、前記第1領域において前記第1部分が露出するように前記絶縁層を貫通しており、前記第1領域及び前記第2領域を隔てる領域を介して前記第1領域の側から前記第2領域の側に臨み、且つ前記第1領域から前記第2領域に向かって前記第1部分の上面に近づくように前記第1部分の上面に対して傾斜した第1内壁面を有する第1穴部を形成する第3工程と、前記第2領域において前記第2部分が露出するように前記絶縁膜を貫通しており、前記隔てる領域を介して前記第2領域の側から前記第1領域の側に臨み、且つ前記第2領域から前記第1領域に向かって前記第2部分の上面に近づくように前記第2部分の上面に対して傾斜した第2内壁面を有する第2穴部を形成する第4工程と、前記絶縁膜の上面から、前記第1部分のうち前記第1穴部に露出する第1露出部、及び前記第2部分のうち前記第2穴部に露出する第2露出部の夫々に延びる導電膜を形成する第5工程と、前記隔てる領域、前記第1領域のうち前記隔てる領域に近い側に延びる領域、及び前記第2領域のうち前記隔てる領域に近い側に延びる領域において、前記導電膜及び前記絶縁膜を除去する第6工程とを備える。
本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、上述した本発明の第3の発明に係る電気光学装置と同様に、例えば、ITO等の透明導電材料を用いて構成された画素電極へデータ線から画像信号が制御され、所謂アクティブマトリクス方式によって画像が表示される。
第1工程において、複数の画素のうち互いに隣接する画素の開口領域を互いに隔てる非開口領域に形成された導電層のうち基板上の互いに重ならない第1領域及び第2領域の夫々に位置する第1部分及び第2部分を含む導電層を基板上に構成する。第2工程において、絶縁膜は、導電層を覆うように形成されている。
第3工程において、第4工程に先んじて、或いは第4工程と共通の工程によって、第1領域において第1部分が露出するように絶縁層を貫通しており、第1領域及び第2領域を隔てる領域を介して第1領域の側から第2領域の側に臨み、且つ第1領域から第2領域に向かって第1部分の上面に近づくように第1部分の上面に対して傾斜した第1内壁面を有する第1穴部を形成する。
第4工程において、第3工程に先んじて、或いは第3工程と共通の工程によって、第2領域において第2部分が露出するように絶縁膜を貫通しており、隔てる領域を介して第2領域の側から第1領域の側に臨み、且つ第2領域から第1領域に向かって第2部分の上面に近づくように第2部分の上面に対して傾斜した第2内壁面を有する第2穴部を形成する。したがって、第3及び第4工程が終了した段階では、第1領域及び第2領域を互いに隔てる領域に、第1穴部及び第2穴部を形成する際に絶縁膜が除去されなかった部分が残っている。尚、第3及び第4工程の夫々は、第1穴部及び第2穴部を形成可能なように所定形状のレジストを介して所定領域に延びる絶縁膜を除去してもよいし、共通の工程によって第1穴部及び第2穴部を一括で形成することも可能である。
第5工程において、絶縁膜の上面から、第1部分のうち第1穴部に露出する第1露出部、及び第2部分のうち第2穴部に露出する第2露出部の夫々に延びる導電膜を形成する。このような導電膜は、導電材料からなる単層、或いは多層構造を有しており、絶縁膜を介して半導体層と相異なる層である絶縁膜の上面から第1穴部及び第2穴部の夫々に形成される。
第6工程では、第1領域及び第2領域を隔てる領域、第1領域のうち第1領域及び第2領域を隔てる領域に近い側に延びる領域、及び第2領域のうち第1領域及び第2領域を隔てる領域に近い側に延びる領域において、導電膜及び絶縁膜を除去する。したがって、第1内壁面及び第2内壁面の両端が規定された領域であって、第1領域及び第2領域を隔てる領域を含む領域では、絶縁膜が除去されている。このような場合、例えば、当該隔てる領域に延びる部分が除去された導電膜のうち、隔てる領域の一方の側に残った絶縁膜の上面から第1内壁面及び第1部分に渡って延びる部分と、隔てる領域の他方の側に残った絶縁膜の上面から第2内壁面及び第2部分に渡って延びる部分とが残った状態になり、これらの残った導電膜の間の間隔は、第1内壁面及び第2内壁面の傾斜に応じて拡げられることになる。
よって、本発明の第5の発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、これら残った導電膜間に生じる結合容量を、当該拡げられた導電膜の距離に応じて低減でき、クロストーク等の表示不良の発生が低減された電気光学装置を製造できる。
本発明の第5の発明に係る電気光学装置の製造方法の一の態様では、前記第6工程において、前記絶縁膜及び前記導電膜に噴射するガスのガス比を調整可能なドライエッチング法を用いて、前記絶縁膜及び前記導電膜を選択的に除去してもよい。
この態様によれば、ドライエッチング法によって絶縁膜及び導電膜を選択的に除去する際に、これら除去対象となる部分に供給するガスに含まれる成分の比率(即ち、ガス比)を調整することによって、絶縁膜および導電膜のうち第1領域及び第2領域を互いに隔てる領域に延びる部分のみを選択的に除去できる。
この態様では、前記導電層は、半導体層であり、前記半導体層のうち前記隔てる領域に延びる部分は、チャネル領域部であり、前記第1部分は、前記チャネル領域部からみて前記データ線側に電気的に接続されたデータ線側導電部であり、前記第2部分は、前記チャネル領域部からみて前記画素電極側に電気的に接続された画素電極側導電部であり、前記第6工程において、前記データ線側導電部及び前記画素電極側導電部の夫々は、前記半導体層の下層側に延びる部分がエッチングされないようにエッチングストッパーとして兼用されてもよい。
この態様によれば、導電層は、画素スイッチング用素子の一例であるTFTのチャネル領域部を含む半導体層であり、第1部分及び第2部分の夫々は、例えばソース領域部及びドレイン領域部の夫々である。このようなソース領域部及びドレイン領域部の夫々は、エッチングストッパーとして兼用可能であるため、その下層側がエッチングによって除去されることを防止できる。
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形態から明らかにされる。
以下、図面を参照しながら、本発明の第1の発明に係る接続構造、本発明の第2及び第4の発明に係る電気光学装置、並びに、第3及び第5の発明に係る電気光学装置の製造方法の各実施形態を説明する。
<第1実施形態>
先ず、図1乃至図3を参照しながら、本発明の第1の発明に係る接続構造の実施形態を説明する。図1は、本実施形態に係る接続構造を断面図である。図2及び図3は、本実施形態に係る接続構造の比較例を示した断面図である。
図1において、本実施形態に係る接続構造600は、第1導電膜520、絶縁膜521及び第2導電膜522を備えており、基板500上の下地層510上に形成されている。
第1導電膜520は、所定のサイズを有するように下地層510上に汎用の膜形成法を用いて形成されている。絶縁膜521は、第1導電膜520上に形成されており、第1導電膜520の一の端面520bが臨む側(即ち、図中矢印で示したY方向)に向かって、他の端面521bが臨むように形成されている。したがって、端面520b及び端面521bは、絶縁膜521及び第1導電膜520からみて同じ側であるY方向に向かって臨んでいる。端面520b及び端面521bは、基板500の基板面に交わる方向に沿って相互に同一平面上に位置している。尚、端面521bは、端面520bを基準としてY方向に沿って臨む側に突出していてもよい。言い換えれば、端面520bは、Y方向に沿って端面521bより突出していなければよい。
第2導電膜522は、絶縁膜521の上面から端面520b及び端面521bに延びるように形成されている。より具体的には、第2導電膜520は、基板500の基板面に対して交わる方向(図中Z方向)に沿って延びる端面520b及び端面521bに連続的に延びる導電膜として形成されている。第2導電膜521は、端面520bのみを介して第1導電膜520と相互に電気的に接続されている。より具体的には、本実施形態に係る接続構造600のように、端面520b及び端面521bが相互に同一平面上に延びる位置関係にある場合には、端面520b及び端面521bに沿って延びるように第2導電膜522が形成されていることによって、第2導電膜522は第1導電膜520について端面520bのみに接していることになる。
他方、図2に示す比較例に係る接続構造601によれば、絶縁膜531を貫通する穴部580から絶縁膜531の上面に渡って第2導電膜532が形成されており、第2導電膜532は、第1導電膜530の上面のうち穴部580に露出する領域を介して第1導電膜530に電気的に接続されている。したがって、接続構造601は、図1に示した接続構造600に比べて、領域R1の大きさだけY方向に沿って接続構造600よりサイズが大きくなってしまう。
図3に示す他の比較例に係る接続構造602によれば、第2導電膜542は、絶縁膜541を端面641bから、A方向に沿って絶縁膜541から突出した第1導電膜540の上面540aに延びている。したがって、接続構造602は、図1に示した接続構造600に比べて、領域R2の大きさだけY方向に沿って接続構造600よりサイズが大きくなってしまう。
このような比較例に係る接続構造に比べ、図1に示すように、接続構造600によれば、第1導電膜520に電気的に接続された第2導電膜522が、絶縁膜521の上面から端面520bに延びているため、絶縁膜521を介して互いに異なる層に形成された第1導電膜520及び第2導電膜522が端面520bのみを介して相互に電気的に接続されている。
したがって、接続構造600によれば、第1導電膜520がY方向に沿って絶縁膜521から突出され、当該第1導電膜520の上面に延びるように第2導電膜522が延びている場合に比べて、第1導電膜520が絶縁膜521よりY方向に沿って突出していない分、第1導電膜520及び第2導電膜522を含む接続構造600のサイズをY方向に沿って小さくできる。
よって、接続構造600によれば、基板500上において、絶縁膜521を介して互いに異なる層に形成された回路部或いは配線部を相互に電気的に接続できると共に、当該接続構造600のサイズを小さくできるため、基板500上の制限されたスペースに形成された回路構成のサイズを小さくできる。特に、接続構造600は、基板500上において各種回路部を形成するためのスペースが制限される場合、或いは各種回路部が形成される基板サイズの小型化が要求される場合、また、多層構造によって回路部の平面的なサイズを小型化する場合に、互いに異なる層に形成された回路部等を相互に電気的に接続する際に有効な接続手段になる。
尚、端面520bより端面521bがY方向に沿って絶縁膜521から突出している場合にも、第1導電膜520のうち第2導電膜522が接する部分は端面520bのみとなり、接続構造600のサイズを小さくできる。
<第2実施形態>
<2−1:電気光学装置>
次に、図4乃至図9を参照しながら、本発明の第2の発明に係る電気光学装置を説明する。図4は、本実施形態に係る電気光学装置の平面図であり、図5は、図4のV−V´断面図である。図6は、本実施形態に係る電気光学装置における複数の画素部の等価回路図である。図7は、本実施形態に係る電気光学装置における複数の画素部の平面図である。図8は、図7のVIII−VIII´断面図である。図9は、中継層93の構造を詳細に示した断面図である。
図4及び図5において、本実施形態に係る電気光学装置の一例である液晶装置1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。
図4において、シール材52が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域10aの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜53が、対向基板20側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜53の一部又は全部は、TFTアレイ基板10側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。画像表示領域10aの周辺に位置する周辺領域のうち、シール材52が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、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いる。また、この一辺に沿ったシール領域よりも内側に、サンプリング回路7が額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。走査線駆動回路104は、この一辺に隣接する2辺に沿ったシール領域の内側に、額縁遮光膜53に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域10aの両側に設けられた二つの走査線駆動回路104間をつなぐため、TFTアレイ基板10の残る一辺に沿い、且つ、額縁遮光膜53に覆われるようにして複数の配線105が設けられている。また、TFTアレイ基板10上には、対向基板20の4つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材107で接続するための上下導通端子106が配置されている。これらにより、TFTアレイ基板10と対向基板20との間で電気的な導通をとることができる。
TFTアレイ基板10上には、外部回路接続端子102と、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104、上下導通端子106等とを電気的に接続するための引回配線90が形成されている。引回配線90には、データ線駆動回路101や走査線駆動回路104に対して接地電位を供給するための接地電位線、接地電位よりも高い電位の電源電位VDDを供給するための電源線やクロック信号、制御信号などの各種信号を供給するための信号線などが含まれている。更に、引回配線90には、対向電極21に対して上下導通端子106を介して対向電極電位を供給するための対向電極電位線などが含まれている。
図5において、TFTアレイ基板10上には、駆動素子である画素スイッチング用のTFTや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成されている。画像表示領域10aには、画素スイッチング用TFTや走査線、データ線等の配線の上層に画素電極9aがマトリクス状に設けられている。画素電極9a上には、配向膜が形成されている。他方、対向基板20におけるTFTアレイ基板10との対向面上に、遮光膜23が形成されている。遮光膜23は、例えば遮光性金属膜等から形成されており、対向基板20上の画像表示領域10a内で、例えば格子状等にパターニングされている。そして、遮光膜23上に、ITO等の透明材料からなる対向電極21が複数の画素電極9aと対向してベタ状に形成されている。対向電極21上には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ィッ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。
尚、ここでは図示しないが、TFTアレイ基板10上には、データ線駆動回路101、走査線駆動回路104の他に、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路、検査用パターン等が形成されていてもよい。
次に、図6を参照しながら、液晶装置1の画素部の電気的な接続構成を説明する。
図6において、画像表示領域10aを構成するマトリクス状に形成された複数の画素の夫々には、画素電極9a及びTFT30が形成されている。TFT30は、画素電極9aに電気的に接続されており、液晶装置1の動作時に画素電極9aをスイッチング制御する。画像信号が供給されるデータ線6aは、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。
TFT30のゲートに走査線3aが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線3a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が所定のタイミングで書き込まれる。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。
液晶層50を構成する液晶は、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、全体として液晶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される。ここで保持された画像信号がリークすることを防ぐために、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が電気的に接続されている。蓄積容量70を構成する一方の電極は、画素電極9aと電気的に接続されており、他方の電極は、固定電位を供給する容量線300と電気的に接続されている。蓄積容量70は、画像信号の供給に応じて各画素電極9aの電位を一時的に保持する保持容量として機能する容量素子である。蓄積容量70によれば、画素電極9aにおける電位保持特性が向上し、コントラスト向上やフリッカの低減といった表示特性の向上が可能となる。
次に、図7乃至図9を参照しながら、液晶装置1が有する画素部の具体的な構成を説明する。尚、図7及び図8では、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。この点については、後述する図9から図14についても同様である。図7及び図8では、説明の便宜上、画素電極9aより上側に位置する部分の図示を省略している。
図7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いる。画素電極9aの縦横の境界にそれぞれ沿ってデータ線6a及び走査線3aが設けられている。即ち、走査線3aは、X方向に沿って延びており、データ線6aは、走査線3aと交差するように、Y方向に沿って延びている。走査線3a及びデータ線6aが互いに交差する個所の夫々には画素スイッチング用のTFT30が設けられている。
走査線3a、データ線6a、蓄積容量70、下側遮光膜11a、中継層93及びTFT30は、TFTアレイ基板10上で平面的に見て、画素電極9aに対応する各画素の開口領域(即ち、各画素において、表示に実際に寄与する光が透過又は反射される領域)を囲む非開口領域内に配置されている。即ち、これらの走査線3a、蓄積容量70、データ線6a、下側遮光膜11a及びTFT30は、表示の妨げとならないように、各画素の開口領域ではなく、非開口領域内に配置されている。
図7及び図8において、TFT30は、半導体層1a、及び走査線3aの一部として形成されたゲート電極3bを含んで構成されている。
半導体層1aは、例えばポリシリコンからなり、チャネル領域1a´、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からなる。したがって、TFT30はLDD構造を有している。低濃度ソース領域1b、低濃度ドレイン領域1c、高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eは、例えばイオンプランテーション法等の不純物打ち込みによって半導体層1aに不純物を打ち込んでなる不純物領域である。このような不純物領域によれば、TFT30の非動作時において、ソース領域及びドレイン領域に流れるオフ電流を低減し、且つTFT30の動作時に流れるオン電流の低下を抑制できる。尚、TFT30は、LDD構造を有することが好ましいが、低濃度ソース領域1b、低濃度ドレイン領域1cに不純物打ち込みを行わないオフセット構造であってもよいし、ゲート電極3bをマスクとして不純物を高濃度に打ち込んで高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成する自己整合型であってもよい。
図5に示すように、ゲート電極3bは、走査線3aの一部として形成されており、例えば導電性ポリシリコンから形成されている。走査線3aは、X方向に沿って延びる本線部分と共に、TFT30のチャネル領域1a´のうち該本線部分が重ならない領域と重なるようにY方向に沿って延在する部分を有している。このような走査線3aのうちチャネル領域1a´と重なる部分がゲート電極3bとして機能する。ゲート電極3b及び半導体層1a間は、ゲート絶縁膜2(より具体的には、2層の絶縁膜2a及び2b)によって絶縁されている。
下側遮光膜11aは、TFT30よりも下地絶縁膜12を介して下層側に、格子状に設けられている。下側遮光膜11aは、画像表示領域10aの周囲に位置する周辺領域に延設されており、周辺領域において、データ線駆動回路101や走査線駆動回路104に対して接地電位GNDを供給するための接地電位線と電気的に接続されている。
本実施形態では特に、下側遮光膜11a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)、Pd(パラジウム)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等からなる。このため、下側遮光膜11aは、TFTアレイ基板10側から装置内に入射する戻り光からTFT30のチャネル領域1a´及びその周辺を遮光できる。
下地絶縁膜12は、下側遮光膜11aからTFT30を層間絶縁する機能の他、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の表面の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TFT30の特性の劣化を防止する機能を有する。
図8において、TFTアレイ基板10上のTFT30よりも層間絶縁膜41を介して上層側には、蓄積容量70が設けられている。
蓄積容量70は、下部容量電極71と上部容量電極300a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。
上部容量電極300aは、容量線300の一部として形成されている。容量線300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ている。上部容量電極300aは、容量線300を介して定電位源と電気的に接続され、固定電位に維持された固定電位側容量電極である。上部容量電極300aは、例えばAl(アルミニウム)、Ag(銀)等の金属又は合金を含んだ非透明な金属膜から形成されており、TFT30を遮光する上側遮光膜(内蔵遮光膜)としても機能する。上部容量電極300aは、例えば、Ti、Cr、W、Ta、Mo、Pd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等から構成されていてもよい。
本発明の第2の発明における「第1導電膜」の一例である下部容量電極71は、TFT30の高濃度ドレイン領域1e及び画素電極9aに電気的に接続された画素電位側容量電極である。下部容量電極71は、複数の画素のうち互いに隣接する画素の夫々の開口領域を隔てる非開口領域に形成されている。加えて、下部容量電極71は、本発明の第2の発明における「第2導電膜」の一例である中継層93を介して画素電極9aに電気的に接続されており、第2層間絶縁層42を介して互いに異なる層に形成された下部容量電極71及び中継層93が、下部容量電極71の端面71bのみを介して相互に電気的に接続されている。
中継層93は、第2層間絶縁層42の上面42aから第2層間絶縁層42の端面42b及び下部容量電極71の端面71bに延びている。中継層93は、コンタクトホール85を介して画素電極9aに電気的に接続されている。即ち、下部容量電極71は、中継層93と共に高濃度ドレイン領域1e及び画素電極9a間の電気的な接続を中継する。したがって、液晶装置1によれば、非開口領域に形成された下部容量電極71と、中継層93の接続領域を小さく、或いはまったく無くすことが可能である。より具体的には、図7及び図8に示すように、画素電極9aが形成された画素の開口領域において、平面的に見て中継層93が非開口領域から開口領域に突出する部分のサイズを小さく、或いはまったく無くすことが可能であり、下部容量電極71を開口領域に突出させることによって下部容量電極71及び中継層93を電気的に接続する接続領域を確保する場合に比べて、下部容量電極71を開口領域に延ばすことによって拡げられる非開口領域のサイズを小さくできる。加えて、中継層93が下部容量電極71のうち端面71bにのみ接触しているため、コンタクトホールを介して下部容量電極71及び中継層93を電気的に接続する場合に比べて、コンタクトホールを形成するために確保する必要がある領域のマージンもなくすことができ、遮光性を有する下部容量電極71及び中継層93によって開口領域が狭められることを低減できる。
よって、液晶装置1によれば、画素電極9aに電気的に接続された中継層93と、第2層間絶縁膜42を介して中継層93と異なる層に形成された下部容量電極71とを電気的に接続するための接続領域を小さくでき、画素の開口率を大きくすることが可能であり、液晶装置1の表示性能が高められている。
尚、端面42bは、端面71bを基準として開口領域側に突出していてもよい。言い換えれば、端面71bは、開口領域に向かって端面42bより突出していなければよい。このような場合でも、中継層93を成膜する成膜条件を便宜設定することによって、端面71bのみを介して中継層93及び下部容量電極71を電気的に接続できる。
中継層93は、層間絶縁膜42上においてデータ線6aと同層に形成されている。データ線6a及び中継層93は、例えば金属膜等の導電材料で構成される薄膜を層間絶縁膜42上に薄膜形成法を用いて形成しておき、当該薄膜を部分的に除去、即ちパターニングすることによって相互に離間させた状態で形成される。従って、データ線6a及び中継層93を同一工程で形成できるため、装置の製造プロセスを簡便にできる。
下部容量電極71は、導電性のポリシリコンから形成されている。よって、蓄積容量70は、所謂MIS(Metal−Insulator−Semiconductor)構造を有している。尚、下部容量電極71は、画素電位側容量電極としての機能の他、上側遮光膜としての上部容量電極300aとTFT30との間に配置される、光吸収層或いは遮光膜としての機能も有する。
ここで、図9(a)を参照しながら、中継層93の構成を説明する。図9(a)において、中継層93は、層間絶縁膜42の側から順にチタン膜93a、窒化チタン膜93b、アルミニウム膜93c、及び窒化チタン膜93dが積層された多層構造を有している。
このような中継層93は、ポリシリコン等の半導体膜で構成される下部容量電極71にオーミック接触できるため、中継層93及び下部容量電極71の接続抵抗が低減されている。加えて、中継層93は、チタン膜93aより高い導電率を有するアルミニウム膜93cによって導電率を高められている。また、中継層93によれば、窒化チタン膜93b及び93dによってアルミニウム膜93cの酸化が防止され、中継層93の電気抵抗が増大することを防止できる。尚、図9(b)に示すように、中継層93は、端面61bより突出した端面71cを有する下部容量電極71に接続されていてもよい。
再び図7及び図8において、誘電体膜75は、例えばHTO(High Temperature Oxide)膜、LTO(Low Temperature Oxide)膜等の酸化シリコン膜、或いは窒化シリコン膜等から構成された単層構造、或いは多層構造を有している。
尚、下部容量電極71を、上部容量電極300aと同様に金属膜から形成してもよい。即ち、蓄積容量70を、金属膜−誘電体膜(絶縁膜)−金属膜の3層構造を有する、所謂MIM(Metal−Insulator−Metal)構造を有するように形成してもよい。この場合には、ポリシリコン等を用いて下部容量電極71を構成する場合に比べて、液晶装置の駆動時に、当該液晶装置全体で消費される消費電力を低減でき、且つ各画素部における素子の高速動作が可能になる。
図8において、TFTアレイ基板10上の蓄積容量70よりも層間絶縁膜42を介して上層側には、データ線6a及び中継層93が設けられている。層間絶縁膜41及び42間には、絶縁膜61が部分的に介在している。
データ線6aは、半導体層1aの高濃度ソース領域1dに、層間絶縁膜41、絶縁膜61及び層間絶縁膜42を貫通するコンタクトホール81を介して電気的に接続されている。データ線6a及びコンタクトホール81内部は、例えば、Al−Si−Cu、Al−Cu等のAl(アルミニウム)含有材料、又はAl単体、若しくはAl層とTiN層等との多層膜からなる。データ線6aは、TFT30を遮光する機能も有している。
図8において、画素電極9aは、データ線6aよりも層間絶縁膜43を介して上層側に形成されている。画素電極9aは、下部容量電極71、コンタクトホール83及び85、並びに中継層93を介して半導体層1aの高濃度ドレイン領域1eに電気的に接続されている。コンタクトホール85は、層間絶縁層43を貫通するように形成された孔部の内壁にITO等の画素電極9aを構成する導電材料が成膜されることによって形成されている。
画素電極9aの上側表面には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜が設けられている。本実施形態では、層間絶縁膜43の上側表面は、CMP等の平坦化処理が施されている。このため、例えば、画素電極9a上に設けられる配向膜表面に凹凸が生じるのを低減できる。これにより、液晶層50(図2参照)における液晶分子の配向不良の発生を抑制できる。
以上説明した画素部の構成は、図7に示すように、各画素部に共通である。画像表示領域10a(図1参照)には、かかる画素部が周期的に形成されている。
<2−2:電気光学装置の製造方法>
次に、図10及び図11を参照しながら、本発明の第3の発明に係る電気光学装置の製造方法を説明する。図10及び図11は、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法の主要な工程を示した要部工程断面図である。尚、本実施形態では、上述した液晶装置1を製造する場合を例に挙げ、下部容量電極71及び中継層93を相互に接続する接続構造を中心に説明するが、液晶装置1の他の部分も当該接続構造と平行して、或いは相前後して形成される。
図10(a)に示すように、TFTアレイ基板10上に、下側遮光膜11a、下地絶縁膜12、絶縁膜2a、第1層間絶縁膜41、及び下部容量電極71を順に形成する。次に、図10(b)に示すように、下部容量電極71を覆うように絶縁膜61及び第2層間絶縁膜42を形成する。
次に、図10(c)に示すように、下部容量電極71の端面71bが開口領域に向かって露出するように絶縁膜61及び第2層間絶縁膜42を除去する。絶縁膜61及び第2層間絶縁膜42を除去する際には、これら絶縁膜をドライエッチング法によって除去する。より具体的には、第2層間絶縁膜42の上面42aに所定形状にパターニングされたレジスト79を形成し、レジスト79の上側からドライエッチング法を用いて絶縁膜61及び第2層間絶縁膜42をエッチングすることによって、端面71bが露出する穴部197を形成できる。このようにドライエッチング法を用いることによって、ウェットエッチング法を用いる場合に比べて、下部容量電極71のうち端面71bのみが露出するように絶縁膜61及び第2層間絶縁膜42を選択的に除去できる。
次に、図11(d)に示すように、レジスト79を除去した後、第2層間絶縁膜42の上側から、第2層間絶縁膜42の端面42b及び絶縁膜61の端面61bに延びるように、即ち第2層間絶縁膜42の上面42aから穴部197の内壁面に渡って延びるように、導電膜193を形成する。導電膜193は、端面71bに接触している。次に、図11(e)に示すように、導電膜193、絶縁膜61および第2層間絶縁膜42のうち開口領域に延びる部分を除去することによって、端面71bに電気的に接続された中継層93が形成される。その後、順に第3層間絶縁膜43及び画素電極9a等の構成要素を形成することによって液晶装置1が形成される。
このように、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法によれば、開口領域を狭める非開口領域のサイズを低減でき、表示性能の高い液晶装置1を製造できる。
<第3実施形態>
<3−1:電気光学装置>
次に、図12を参照しながら、本発明の第4の発明に係る電気光学装置の実施形態である液晶装置800の構成を説明する。図12は、本実施形態に係る液晶装置800が有する画素部の構成を示す断面図である。尚、液晶装置800は、液晶装置1と略同様の構成を有しているため、以下では、液晶装置800の特徴となる部分を詳細に説明し、液晶装置1と共通する部分に共通の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。また、本実施形態では、本発明の第4の発明における「導電層」の一例として、半導体層1aを例にあげているため、本発明の第4の発明における「第1部分」及び「第2部分」の夫々として、「データ線側導電部」及び「画素電極側導電部」を例に挙げているが、第1部分及び第2部分は、これら導電部に限定されるものではなく、液晶装置等の電気光学装置に形成された導電層の各々一部を構成する部分であって、互いに異なる電位を有している部分であれば、後に詳細に説明するように本発明の第4の発明に係る電気光学装置に特有の作用効果が得られる。
図12において、液晶装置800は、互いに隣接する画素の開口領域を互いに隔てる非開口領域に形成された本発明の第4の発明における「導電層」の一例である半導体層1aのうちTFTアレイ基板10上の互いに重ならない第1領域D1及び第2領域D2の夫々において、半導体層1aの各々一部を構成する本発明の第4の発明における「データ線側導電部」及び「画素電極側導電部」の夫々一例である高濃度ソース領域部1d及び高濃度ドレイン領域部1eと、本発明の第4の発明に係る「第1絶縁部」の一例を構成する絶縁部41p1、2a1及び2b1と、本発明の第4の発明に係る「第2絶縁部」の一例を構成する絶縁部41p2、2a2及び2b2と、第1導電膜91と、第2導電膜92とを備えている。
絶縁部41p1、2a1及び2b1は、第1領域D1及び第2領域D2を隔てる領域を介して第1領域D1の側から第2領域D2の側に臨み、且つ第1領域D1から第2領域D2に向かって高濃度ソース領域部1dの上面に近づくように高濃度ソース領域部1dの上面に対して傾斜した第1傾斜面41s1を有しており、第1領域D1のうち第1領域D1及び第2領域D2を隔てる領域側(即ち、ゲート電極3bに重なる領域)に延びる第1部分領域D1aにおいて高濃度ソース領域部1dが露出するように高濃度ソース領域部1d上に形成されている。
絶縁部41p2、2a2及び2b2は、第1領域D1及び第2領域D2を隔てる領域を介して第2領域D2の側から第1領域D1の側に臨み、且つ第2領域D2から第1領域D1に向かって高濃度ドレイン領域部1eの上面に近づくように高濃度ドレイン領域部1eの上面に対して傾斜した第2傾斜面41s2を有しており、第2領域D2のうち第1領域D1及び第2領域D2を隔てる領域側に延びる第2部分領域D2aにおいて高濃度ドレイン領域部1eが露出するように絶縁部41p1、2a1及び2b1と同層に形成されている。
第1導電膜91は、絶縁部41p1の上面から第1傾斜面41s1及び高濃度ソース領域部1dの上面に延びている。第2導電膜92は、絶縁部41p2の上面から第2傾斜面41s2及び高濃度ドレイン領域部1eの上面に延びており、第1導電膜91に供給される電位と異なる電位を有している。
したがって、液晶装置800の動作時には、第1導電膜91及び第2導電膜92間に結合容量が発生する。しかしながら、第1傾斜面41s1及び第2傾斜面41s2の夫々の距離がこれら傾斜面の傾斜に対応して拡がっていることによって、第1導電膜41s1及び第2導電膜41s2間の間隔が拡がっており、これら導電膜の距離が一定である場合に比べて、これら導電膜の電位の相違によって生じる結合容量を低減できる。より具体的には、TFT30におけるソース−ドレイン間に生じる結合容量を低減できる。
このような液晶装置800によれば、画素電極9aに電気的に接続された第2導電膜92と、データ線6aに電気的に接続された第1導電膜91との間に生じる結合容量を低減でき、画像信号の供給経路に生じる結合容量によって発生するクロストーク等の表示不良を低減することが可能である。
また、液晶装置800では、第2実施形態に係る液晶装置1と同様に、第1導電膜91及び第2導電膜92の夫々は、高濃度ソース領域部1d及び高濃度ドレイン領域部1eの夫々に接するチタン膜を含んでいてもよい。このようなチタン膜によれば、ポリシリコン等の半導体層1aの各々一部を構成する高濃度ソース領域部1d及び高濃度ドレイン領域部1eと、第1導電膜及91及び第2導電膜92の夫々とをオーミック接触させることが可能であり、第1導電膜91及び第2導電膜92と半導体層1a間の接続抵抗を低減できる。
このような第1導電膜91及び第2導電膜92の夫々は、半導体層1aの側から順にチタン膜、窒化チタン膜、アルミニウム膜、及び窒化チタン膜が積層された多層構造を有していてもよい。このような第1導電膜91及び第2導電膜92は、チタン膜より高い導電率を有するアルミニウム膜によって導電率を高められている。また、窒化チタン膜によってアルミニウム膜の酸化が防止され、第1導電膜91及び第2導電膜92の電気抵抗が増大することを防止可能である。
<3−2:電気光学装置の製造方法>
次に、図13及び図14を参照しながら、本発明の第5の発明に係る電気光学装置の製造方法を説明する。図13及び図14は、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法の主要な工程を示した要部工程断面図である。本実施形態では、上述した液晶装置800の製造方法を例に挙げる。
図13(a)に示すように、TFTアレイ基板10上で互いに交差する複数のデータ線及び複数の走査線の交差に対応して形成される画素電極9aが設けられる複数の画素のうち互いに隣接する画素の夫々の開口領域を互いに隔てる非開口領域となるべき領域に半導体層1aを形成する。半導体層1aは、非開口領域のうちTFTアレイ基板10上で互いに重ならない第1領域D1及び第2領域D2の夫々に位置する高濃度ソース領域部1d及び高濃度ドレイン領域部1eを含んでいる。尚、本実施形態では、説明を便宜上、半導体層1aに既に高濃度ソース領域部1d等の各領域部が形成されているが、ゲート電極3bを形成した後、半導体層1aの所定の領域に選択的に所定の不純物を打ち込むことによってこれら領域部が形成されてもよい。
次に、図13(b)に示すように、その一部がゲート絶縁膜となる絶縁膜2a及び2bを半導体層1a上に形成し、ゲート電極3bを形成する。その後、半導体層1aを覆うように、ゲート絶縁膜3b上に第2層間絶縁膜42を形成する。
次に、図13(c)に示すように、第1層間絶縁膜41、絶縁膜2a及び2bを貫通するようにこれら絶縁膜をドライエッチング法を用いてエッチングすることによって第1穴部141a及び第2穴部141bを形成する。
第1穴部141aは、第1領域D1において高濃度ソース領域部1dが露出するように第1層間絶縁膜41、絶縁膜2a及び2bを貫通しており、第1領域D1及び第2領域D2を隔てる領域を介して第1領域D1の側から第2領域D2の側に臨み、且つ第1領域D1から第2領域D2に向かって高濃度ソース領域部1dの上面に近づくように高濃度ソース領域部1dの上面に対して傾斜した、「第1内壁面」の一例である第2傾斜面を有している。
第2穴部141bは、第2領域D2において高濃度ドレイン領域部1eが露出するように第1層間絶縁膜41、絶縁膜2a及び2bを貫通しており、第1領域D1及び第2領域D2を隔てる領域を介して第2領域D2の側から第1領域D2の側に臨み、且つ第2領域D2から第1領域D1に向かって高濃度ドレイン領域部1eの上面に近づくように高濃度ドレイン領域部1eの上面に対して傾斜した「第2内壁面」の一例である第2傾斜面を有している。ここで、第1穴部141a及び第2穴部141bの夫々の底部は、高濃度ソース領域部1d及び高濃度ドレイン領域部1eの夫々が露出した第1露出部142a及び第2露出部142bの夫々である。
次に、図14(d)に示すように、第1層間絶縁膜41の上面から、第1露出部142a及び第2露出部142bの夫々に延び、本発明の第5の発明における「導電膜」の一例を構成する導電膜191及び192を形成する。
次に、図14(e)に示すように、第1領域D1及び第2領域D2を隔てる領域D3、第1領域D1のうち隔てる領域D3に近い側に延びる領域、及び第2領域D2のうち隔てる領域D3に近い側に延びる領域において、導電膜191及び192、並びに絶縁膜41p3を除去する。これら絶縁膜及び導電膜をエッチングする際には、これら絶縁膜及び導電膜に噴射するガスのガス比を調整可能なドライエッチング法を用いて、選択的に絶縁膜及び導電膜を除去する。このようなドライエッチング法によれば、除去対象となる部分に供給するガスに含まれる成分の比率(即ち、ガス比)を調整することによって、絶縁膜及び導電膜のうち隔てる領域D3に延びる部分のみを選択的に除去できる。
加えて、このようなドライエッチング法を用いた場合でも、高濃度ソース領域部1d及び高濃度ドレイン領域部1eの夫々は、半導体層1aの下層側に延びる部分がエッチングされないようにエッチングストッパーとして兼用され、その下層側が除去されることを防止できる。
このような工程を経て、図14(f)に示すように、第1傾斜面41s1及び第2傾斜面41s2の夫々に沿って絶縁部41p1及び41p2の夫々の上面から高濃度ソース領域部1d及び高濃度ドレイン領域部1eの夫々の上面に延びる第1導電膜91及び第2導電膜93が形成される。その後、第2層間絶縁膜42及び画素電極9a等の各部を形成することによって液晶装置800が形成される。
よって、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法によれば、傾斜した導電膜に応じて第1導電膜91及び第2導電膜92間の距離を拡げることが可能であり、液晶装置800の動作時に発生する結合容量を低減でき、クロストーク等の表示不良の発生が低減された電気光学装置を製造することが可能である。
(電子機器)
次に、図15を参照しながら、上述した電気光学装置を備えた電子機器を適用した場合を説明する。図15は、上述した電気光学装置を備えた電子機器の一例であって、上述した液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタの構成例を示す平面図である。
図15に示すように、プロジェクタ1100内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット1102が設けられている。このランプユニット1102から射出された投射光は、ライトガイド1104内に配置された4枚のミラー1106及び2枚のダイクロイックミラー1108によってRGBの3原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル1110R、1110B及び1110Gに入射される。
液晶パネル1110R、1110B及び1110Gの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるR、G、Bの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム1112に3方向から入射される。このダイクロイックプリズム1112においては、R及びBの光が90度に屈折する一方、Gの光が直進する。従って、各色の画像が合成される結果、投射レンズ1114を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
ここで、各液晶パネル1110R、1110B及び1110Gによる表示像について着目すると、液晶パネル1110Gによる表示像は、液晶パネル1110R、1110Bによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
尚、液晶パネル1110R、1110B及び1110Gには、ダイクロイックミラー1108によって、R、G、Bの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
尚、図15を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。
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或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接続構造、電気光学装置、及び電気光学装置の製造方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
第1実施形態に係る接続構造を断面図である。 第1実施形態に係る接続構造の比較例(その1)を示した断面図である。 第1実施形態に係る接続構造の比較例(その2)を示した断面図である。 第2実施形態に係る電気光学装置の平面図である。 図4のV−V´断面図である。 第2実施形態に係る電気光学装置における複数の画素部の等価回路図である。 第2実施形態に係る電気光学装置における複数の画素部の平面図である。 図7のVIII−VIII´断面図である。 中継層の構造を詳細に示した断面図である。 第2実施形態に係る電気光学装置の製造方法の主要な工程を示した要部工程断面図(その1)である。 第2実施形態に係る電気光学装置の製造方法の主要な工程を示した要部工程断面図(その2)である。 第3実施形態に係る電気光学装置が有する画素部の構成を示す断面図である。 第3実施形態に係る電気光学装置の製造方法の主要な工程を示した要部工程断面図(その1)である。 第3実施形態に係る電気光学装置の製造方法の主要な工程を示した要部工程断面図(その2)である。 本発明の第2又は第4の発明に係る電気光学装置を適用した電子機器の平面図である。
符号の説明
1,800・・・液晶装置、1a・・・半導体層、1d・・・高濃度ソース領域部、1e・・・高濃度ドレイン領域部、71・・・下部容量電極、91・・・第1導電膜、92・・・第2導電膜、93・・・中継層、42・・・絶縁膜

Claims (14)

  1. 基板上に形成された第1導電膜と、
    前記第1導電膜上に形成されており、前記第1導電膜の一の端面が臨む側に向かって臨む他の端面を有する絶縁膜と、
    前記絶縁膜の上面から前記一の端面及び前記他の端面に延びるように形成されており、前記一の端面を介して前記第1導電膜と相互に電気的に接続された第2導電膜と
    を備えたことを特徴とする接続構造。
  2. 基板上で互いに交差する複数のデータ線及び複数の走査線と、
    前記複数のデータ線及び前記複数の走査線の交差に対応して設けられる複数の画素の夫々に形成された画素電極と、
    前記複数の画素のうち互いに隣接する画素の夫々の開口領域を隔てる非開口領域に形成され、且つ前記画素電極に電気的に接続されており、前記開口領域に臨む一の端面を有する第1導電膜と、
    前記第1導電膜上に形成されており、前記開口領域に臨む他の端面を有する絶縁膜と、
    前記絶縁膜上から前記一の端面及び前記他の端面に延びるように形成されており、前記一の端面を介して前記第1導電膜に電気的に接続された第2導電膜と
    を備えたことを特徴とする電気光学装置。
  3. 前記第2導電膜は、前記第1導電膜及び前記画素電極を電気的に中継する島状の中継層であり、前記第2導電膜のうち前記絶縁膜上に延びる部分は前記データ線と同層に形成されていること
    を特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。
  4. 前記第1導電膜は、半導体膜であり、
    前記第2導電膜は、前記半導体膜に接するチタン膜を含んでいること
    を特徴とする請求項2又は3に記載の電気光学装置。
  5. 前記第2導電膜は、前記チタン膜より高い導電率を有する金属膜と、前記金属膜を保護する保護膜とを有していること
    を特徴とする請求項4に記載の電気光学装置。
  6. 基板上で互いに交差する複数のデータ線及び複数の走査線の交差に対応して設けられる複数の画素のうち互いに隣接する画素の夫々の開口領域を隔てる非開口領域に第1導電膜を形成する第1工程と、
    前記第1導電膜を覆うように絶縁膜を形成する第2工程と、
    前記第1導電膜の一の端面が前記開口領域に向かって露出するように前記絶縁膜を除去する第3工程と、
    前記絶縁膜上から、前記第3工程において露出した前記絶縁膜の他の端面、及び前記一の端面に延び、且つ前記一の端面を介して前記第1導電膜に電気的に接続される第2導電膜を形成する第4工程と
    を備えたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
  7. 前記第3工程において、前記絶縁膜をドライエッチングによって除去すること
    を特徴とする請求項6に記載の電気光学装置の製造方法。
  8. 基板上で互いに交差する複数のデータ線及び複数の走査線と、
    前記複数のデータ線及び前記複数の走査線の交差に対応して設けられる複数の画素の夫々に形成された画素電極と、
    前記複数の画素のうち互いに隣接する画素の開口領域を互いに隔てる非開口領域に形成された導電層のうち前記基板上の互いに重ならない第1領域及び第2領域の夫々において、前記導電層の各々一部を構成する第1部分及び第2部分と、
    前記第1領域及び前記第2領域を隔てる領域を介して前記第1領域の側から前記第2領域の側に臨み、且つ前記第1領域から前記第2領域に向かって前記第1部分の上面に近づくように前記第1部分の上面に対して傾斜した第1傾斜面を有しており、前記第1領域のうち前記隔てる領域側に延びる第1部分領域において前記第1部分が露出するように前記第1部分上に形成された第1絶縁部と、
    前記隔てる領域を介して前記第2領域の側から前記第1領域の側に臨み、且つ前記第2領域から前記第1領域に向かって前記第2部分の上面に近づくように前記第2部分の上面に対して傾斜した第2傾斜面を有しており、前記第2領域のうち前記隔てる領域側に延びる第2部分領域において前記第2部分が露出するように前記第1絶縁部と同層に形成された第2絶縁部と、
    前記第1絶縁部の上面から前記第1傾斜面及び前記第1部分の上面に延びる第1導電膜と、
    前記第2絶縁部の上面から前記第2傾斜面及び前記第2部分の上面に延びており、前記第1導電膜に供給される電位と異なる電位を有する第2導電膜と
    を備えたことを特徴とする電気光学装置。
  9. 前記導電層は、半導体層であり、
    前記半導体層のうち前記隔てる領域に延びる部分は、チャネル領域部であり、
    前記第1部分は、前記チャネル領域部からみて前記データ線側に電気的に接続されたデータ線側導電部であり、
    前記第2部分は、前記チャネル領域部からみて前記画素電極側に電気的に接続された画素電極側導電部であること
    を特徴とする請求項8に記載の電気光学装置。
  10. 前記第1導電膜及び前記第2導電膜の夫々は、前記半導体層に接するチタン膜を含んでいること
    を特徴とする請求項9に記載の電気光学装置。
  11. 前記第1導電膜及び前記第2導電膜は、前記チタン膜より高い導電率を有する金属膜と、前記金属膜を保護する保護膜とを有していること
    を特徴とする請求項10に記載の電気光学装置。
  12. 基板上で互いに交差する複数のデータ線及び複数の走査線の交差に対応して形成される画素電極が設けられる複数の画素のうち互いに隣接する画素の夫々の開口領域を互いに隔てる非開口領域となるべき領域において、前記非開口領域のうち前記基板上で互いに重ならない第1領域及び第2領域の夫々に位置する第1部分及び第2部分を含む導電層を形成する第1工程と、
    前記導電層上に絶縁層を形成する第2工程と、
    前記第1領域において前記第1部分が露出するように前記絶縁層を貫通しており、前記第1領域及び前記第2領域を隔てる領域を介して前記第1領域の側から前記第2領域の側に臨み、且つ前記第1領域から前記第2領域に向かって前記第1部分の上面に近づくように前記第1部分の上面に対して傾斜した第1内壁面を有する第1穴部を形成する第3工程と、
    前記第2領域において前記第2部分が露出するように前記絶縁膜を貫通しており、前記隔てる領域を介して前記第2領域の側から前記第1領域の側に臨み、且つ前記第2領域から前記第1領域に向かって前記第2部分の上面に近づくように前記第2部分の上面に対して傾斜した第2内壁面を有する第2穴部を形成する第4工程と、
    前記絶縁膜の上面から、前記第1部分のうち前記第1穴部に露出する第1露出部、及び前記第2部分のうち前記第2穴部に露出する第2露出部の夫々に延びる導電膜を形成する第5工程と、
    前記隔てる領域、前記第1領域のうち前記隔てる領域に近い側に延びる領域、及び前記第2領域のうち前記隔てる領域に近い側に延びる領域において、前記導電膜及び前記絶縁膜を除去する第6工程と
    を備えたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
  13. 前記第6工程において、前記絶縁膜及び前記導電膜に噴射するガスのガス比を調整可能なドライエッチング法を用いて、前記絶縁膜及び前記導電膜を選択的に除去すること
    を特徴とする請求項13に記載の電気光学装置の製造方法。
  14. 前記導電層は、半導体層であり、
    前記半導体層のうち前記隔てる領域に延びる部分は、チャネル領域部であり、
    前記第1部分は、前記チャネル領域部からみて前記データ線側に電気的に接続されたデータ線側導電部であり、
    前記第2部分は、前記チャネル領域部からみて前記画素電極側に電気的に接続された画素電極側導電部であり、
    前記第6工程において、前記データ線側導電部及び前記画素電極側導電部の夫々は、前記半導体層の下層側に延びる部分がエッチングされないようにエッチングストッパーとして兼用されること
    を特徴とする請求項13に記載の電気光学装置の製造方法。
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