JP2013235082A - 電気光学装置の製造方法、電気光学装置、電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本適用例の電気光学装置の製造方法は、蓄積容量16の一対の電極のうち一方の電極としての下容量電極16aを形成する工程と、下容量電極16aの外縁部を覆うスペーサー絶縁膜13を形成する工程と、下容量電極16aとスペーサー絶縁膜13とを覆って誘電体膜16cを形成する工程と、誘電体膜16cを介して下容量電極16aと重なり合うように他方の電極としての上容量電極16bを形成する工程と、を備え、スペーサー絶縁膜13を形成する工程は、下容量電極16aを覆う絶縁膜前駆体13aを形成する工程と、パターニングされたレジスト70を用いて、絶縁膜前駆体13aと下容量電極16aとを選択的にエッチングしてスペーサー絶縁膜13を形成し、下容量電極16aに凹部16adを形成する工程と、を含む。
【選択図】図9
Description
このような液晶表示装置では、画像情報に基づいた駆動電位がトランジスターを介して選択的に画素電極に与えられる。与えられた駆動電位は画素電極と対向電極との間に挟まれた液晶層からなる液晶容量によって保持される。また、液晶容量に保持された駆動電位のリークを防ぐ目的で、液晶容量とは別に蓄積容量が設けられる。
この方法によれば、第1電極層には凹部が形成されないので、第1電極層と第2電極層に跨って凹部を形成する場合に比べて、電気的に安定した蓄積容量を形成することができる。
この方法によれば、金属窒化物層は、金属層に比べて化学的に安定しているため、例えば、第1電極層の酸化や損傷を第2電極層によって保護することができる。
この方法によれば、絶縁膜前駆体をドライエッチングする場合と、一方の電極の第2電極層をドライエッチングする場合とで、それぞれ適切なエッチング用処理ガスを選択できる。同一のエッチング用処理ガスを用いて絶縁膜前駆体と金属窒化物層で構成された第2電極層とをドライエッチングすることは可能であるものの、とりわけ金属窒化物層のドライエッチングにおいて除去し難い残渣が発生するおそれがある。そこで、金属窒化物のドライエッチング時には残渣が発生し難いエッチング用処理ガスを用いることが好ましい。
この構成によれば、一方の電極の外縁部がスペーサー絶縁膜で覆われるので、蓄積容量の外縁において一方の電極の端面と他方の電極の端面との距離が広がって、一方の電極の端面と他方の電極の端面との間における電気的なリークが低減される。すなわち、平面視で限られた領域に蓄積容量が形成される場合でも、所望の電気容量を有すると共に安定した電気特性を有する蓄積容量を備えた電気光学装置を提供することができる。
この構成によれば、凹部とスペーサー絶縁膜の端部との境界部分にも誘電体膜を均一に成膜することができる。したがって、該境界部分における段差で誘電体膜が欠損して蓄積容量が電気的に短絡するなどの不具合を低減することができる。
この構成によれば、第1電極層には凹部が形成されないので、第1電極層と第2電極層とに跨って凹部が形成される場合に比べて、電気的に安定した蓄積容量を備えた電気光学装置を提供することができる。
この構成によれば、金属窒化物層は、金属層に比べて化学的に安定しているため、例えば、第1電極層の酸化や損傷が第2電極層によって保護される。
この構成によれば、蓄積容量が限られた領域に形成されていたとしても所望の電気容量を確保可能なことから、小型で電気的に安定した特性を有する電子機器を提供することができる。
本実施形態では、薄膜トランジスター(Thin Film Transistor;TFT)を画素のスイッチング素子として備えたアクティブマトリックス型の液晶装置を例に挙げて説明する。この液晶装置は、例えば後述する投射型表示装置(液晶プロジェクター)の光変調素子(液晶ライトバルブ)として好適に用いることができるものである。
まず、本実施形態の電気光学装置としての液晶装置について、図1及び図2を参照して説明する。図1(a)は液晶装置の構成を示す概略平面図、同図(b)は同図(a)に示す液晶装置のH−H’線に沿う概略断面図である。図2は液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。
コンタクト部CNT4は、下容量電極16a上に形成された柱状の絶縁部13bと、誘電体膜16cを介して柱状の絶縁部13bの頭頂部を含む表面を覆う上容量電極16bによって構成されている。
本実施形態では、Al(アルミニム)を用いて第1電極層16a1を形成し、TiN(窒化チタン)を用いて第2電極層16a2を形成している。第1電極層16a1の厚みはおよそ200nm、第2電極層16a2の外縁部の厚みはおよそ300nm、凹部16adの深さはおよそ200nm、第2電極層16a2の電極として機能する部分の実質的な厚みはおよそ100nmである。つまり、外縁部を除く下容量電極16aの厚みはおよそ300nmである。
次に、本実施形態の電気光学装置の製造方法としての液晶装置の製造方法について、図8及び図9を参照して説明する。図8は蓄積容量の形成方法を示すフローチャート、図9(a)〜(f)は蓄積容量の形成方法を示す概略断面図である。
本実施形態の電気光学装置の製造方法としての液晶装置100の製造方法のうち、素子基板10側におけるTFT30や走査線3a、データ線6aなどの信号配線、配向膜18に関する製造方法、及び対向基板20側における見切り部21、平坦化層22、共通電極23、配向膜24に関する製造方法は、前述したように公知の方法を用いることができる。ここでは、液晶装置100の製造方法のうち、本発明の特徴部分である蓄積容量16の形成方法について説明する。
CF4→CF2+F2
TiN+CF2+F2+O2→TiFx+N2↑+CO2↑
つまり、CF4とO2との混合系エッチング用処理ガスとTiNとの化学反応後には、揮発性の窒素ガスや炭酸ガスが生ずることとなり、化学反応による生成物(残渣)を除去し易い。そして、ステップS3へ進む。
(1)上記実施形態の蓄積容量16の形成方法によれば、下容量電極16aの第2電極層16a2に凹部16adが形成され、その後、誘電体膜16c、上容量電極16bが積層形成される。したがって、凹部16adを形成しない場合に比べて、蓄積容量16として機能する電極面積を増やすことができる。言い換えれば、蓄積容量16が形成される非開口領域が狭く(小さく)なっても、所望の電気容量を有する蓄積容量16を形成することができる。
(2)ステップS2のスペーサー絶縁膜形成工程は、絶縁膜前駆体13aのドライエッチングに対してエッチング用処理ガスを変えて下容量電極16aのうち第2電極層16a2をドライエッチングする。したがって、エッチング用処理ガス(CF4+O2)とTiN膜との化学反応後の生成物を容易に取り除くことができ、残渣を生じさせずに第2電極層16a2をドライエッチングすることができる。つまり、優れた電気特性を有する蓄積容量16を形成することができる。
(3)ステップS2のスペーサー絶縁膜形成工程において絶縁膜前駆体13aと下容量電極16aとが連続的にドライエッチングされているため、下容量電極16aの凹部16adとスペーサー絶縁膜13の開口部13cとの境界部分は連続面で構成され、段差が生じ難い。したがって、誘電体膜形成工程(ステップS3)では、当該境界部分で誘電体膜16cの段差による欠損や膜厚ムラなどが生じない。つまり、当該境界部分において下容量電極16aと上容量電極16bとが短絡する不良が発生せず、歩留まりよく蓄積容量16を形成することができる。
(4)下容量電極16aの端面はスペーサー絶縁膜13で覆われているので、上容量電極16bの端面との間の距離が広がって、電気的に端面リークが生じ難い蓄積容量16を形成することができる。つまり、所望の電気容量を有すると共に、端面リークが生じ難い蓄積容量16を備えた液晶装置100を提供することができる。
<電子機器>
次に、本実施形態の電子機器について図10を参照して説明する。図10は電子機器としての投射型表示装置の構成を示す概略図である。
ダイクロイックミラー1105で反射した緑色光(G)は、リレーレンズ1204を経由して液晶ライトバルブ1220に入射する。
ダイクロイックミラー1105を透過した青色光(B)は、3つのリレーレンズ1201,1202,1203と2つの反射ミラー1107,1108とからなる導光系を経由して液晶ライトバルブ1230に入射する。
Claims (11)
- 複数の画素と、前記画素ごとに対応して設けられた蓄積容量とを有する電気光学装置の製造方法であって、
前記蓄積容量の一対の電極のうち一方の電極を形成する工程と、
前記一方の電極に凹部を形成する工程と、
前記凹部が形成された前記一方の電極を覆って誘電体膜を形成する工程と、
前記誘電体膜を介して前記一方の電極と重なり合うように前記一対の電極のうち他方の電極を形成する工程と、を備えたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 複数の画素と、前記画素ごとに対応して設けられた蓄積容量とを有する電気光学装置の製造方法であって、
前記蓄積容量の一対の電極のうち一方の電極を形成する工程と、
前記一方の電極の外縁部を覆うスペーサー絶縁膜を形成する工程と、
前記一方の電極と前記スペーサー絶縁膜とを覆って誘電体膜を形成する工程と、
前記誘電体膜を介して前記一方の電極と重なり合うように前記一対の電極のうち他方の電極を形成する工程と、を備え、
前記スペーサー絶縁膜を形成する工程は、前記一方の電極を覆う絶縁膜前駆体を形成する工程と、前記絶縁膜前駆体をレジストで覆い、パターニングされた前記レジストを用いて、前記絶縁膜前駆体と前記一方の電極とを選択的にエッチングして、前記スペーサー絶縁膜を形成すると共に、前記一方の電極に凹部を形成する工程と、を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 前記一方の電極を形成する工程は、第1電極層に第2電極層を積層して前記一方の電極を形成し、
前記凹部を形成する工程は、前記第2電極層に前記凹部を形成することを特徴とする請求項1または2に記載の電気光学装置の製造方法。 - 前記第1電極層が金属層であり、前記第2電極層が金属窒化物層であることを特徴とする請求項3に記載の電気光学装置の製造方法。
- 前記絶縁膜前駆体及び前記一方の電極のエッチングはドライエッチングを用いて行われ、
前記絶縁膜前駆体のエッチング用処理ガスと、前記一方の電極の前記第2電極層のエッチング用処理ガスとでは成分が異なることを特徴とする請求項4に記載の電気光学装置の製造方法。 - 複数の画素と、
前記画素ごとに対応して設けられた蓄積容量と、を備え、
前記蓄積容量は、一対の電極と、前記一対の電極間に形成された誘電体膜と、
前記一対の電極のうち一方の電極の一部に形成された凹部と、
を有することを特徴とする電気光学装置。 - 前記蓄積容量は、前記一対の電極のうち前記一方の電極の外縁部と他方の電極との間に形成されたスペーサー絶縁膜を含み、
前記凹部は、前記一方の電極の前記スペーサー絶縁膜で覆われていない部分に設けられていることを特徴とする請求項6に記載の電気光学装置。 - 前記凹部と前記スペーサー絶縁膜の端部との境界部分は、段差がない連続面を構成していることを特徴とする請求項6または7に記載の電気光学装置。
- 前記一方の電極は、少なくとも第1電極層と前記第1電極層に積層された第2電極層とを含み、
前記凹部は前記第2電極層に形成されていることを特徴とする請求項6乃至8のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 前記第1電極層が金属層であり、前記第2電極層が金属窒化物層であることを特徴とする請求項9に記載の電気光学装置。
- 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法により製造された電気光学装置、または請求項6乃至10のいずれか一項に記載された電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
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