JP4687724B2 - 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器 - Google Patents
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Description
本発明の第1実施形態に係る液晶装置について、図1から図13を参照して説明する。
先ず、図1及び図2を参照して、本実施形態に係る液晶装置の全体構成について、説明する。ここに図1は、本実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図であり、図2は、図1のH−H’線での断面図である。
次に、本実施形態に係る液晶装置の画素部における構成について、図3から図7を参照して説明する。ここに図3は、液晶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、配線等の等価回路図である。図4から図6は、TFTアレイ基板上の画素部に係る部分構成を表す平面図である。図4及び図5は、夫々、後述する積層構造のうち下層部分(図4)と上層部分(図5)に相当する。図6は、積層構造を拡大した平面図であり、図4及び図5を重ね合わせたようになっている。図7は、図4及び図5を重ね合わせた場合のA−A’断面図である。尚、図7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。
図3において、本実施形態に係る液晶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。
次に、上述の動作を実現する画素部の具体的構成について、図4から図7を参照して説明する。
第1層は、走査線11aで構成されている。走査線11aは、図4のX方向に沿って延びる本線部と、データ線6aが延在する図4のY方向に延びる突出部とからなる形状にパターニングされている。このような走査線11aは、本発明に係る「第3の導電性遮光膜」の一例として、例えば導電性ポリシリコンからなり、その他にもチタン(Ti)、クロム(Cr)、タングステン(W)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)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、ポリシリサイド又はこれらの積層体等により形成することができる。
第2層は、TFT30で構成されている。TFT30は、例えばLDD(Lightly Doped Drain)構造とされ、ゲート電極3a、半導体層1a、ゲート電極3aと半導体層1aを絶縁するゲート絶縁膜を含んだ絶縁膜2を備えている。ゲート電極3aは、例えば導電性ポリシリコンで形成される。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。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3a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。
第3層は、データ線6a、画素電位側電極300及び誘電体膜75で構成されている。
第3層の全面には、第2層間絶縁膜42が形成され、更にその上に第4層として固定電位側電極71が形成されている。第2層間絶縁膜42は、例えばNSGによって形成されている。その他、第2層間絶縁膜42には、PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。第2層間絶縁膜42の表面は、第1層間絶縁膜41と同様にCMP等の平坦化処理がなされている。
第4層の全面には第3層間絶縁膜43が形成され、更にその上に、第5層として画素電極9aが形成されている。第3層間絶縁膜43は、例えばNSGによって形成されている。その他、第3層間絶縁膜43には、PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。第3層間絶縁膜43の表面は、第1層間絶縁膜41及び第2層間絶縁膜42と同様にCMP等の平坦化処理がなされている。
図8に各層及び層間絶縁膜の膜厚の範囲の例を示す。ここに図8は、各層及び層間絶縁膜の膜厚の範囲の例を示す表である。本実施形態では、図8に示した膜厚範囲1又は膜厚範囲2の膜厚の組み合わせで、各層及び層間絶縁膜が積層されている。
次に、このような電気光学装置の製造方法について、図9から図13を参照して説明する。図9から図13は、製造プロセスの各工程における電気光学装置の積層構造を、図7に対応する断面で順を追って示す工程図である。尚、ここでは、本実施形態における液晶装置のうち、主要部分である走査線、TFT、データ線、蓄積容量及び画素電極の形成工程に関して主に説明することにする。
次に、第2実施形態に係る電気光学装置について、図14から図16を参照して説明する。
次に、第2実施形態の電気光学装置の製造方法について、図15及び図16を参照して説明する。図15及び図16は、製造プロセスうち蓄積容量を形成する工程における電気光学装置の積層構造を、図14に対応する断面で順を追って示す工程図である。
次に、第3実施形態に係る電気光学装置について、図17から図19を参照して説明する。
次に、第4実施形態に係る電気光学装置について、図20を参照して説明する。ここに図20は、第4実施形態おける図7と同趣旨の断面図である。
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。
Claims (11)
- 基板上に、
互いに交差するデータ線及び走査線と、
前記データ線に電気的に接続され、且つ前記データ線より下層側に配置された薄膜トランジスタと、
前記データ線より上層側に配置されており、画素電位側電極、誘電体膜及び固定電位側電極が下層側から順に積層されてなる蓄積容量と、
前記基板上で平面的に見て画素毎に配置されており、前記画素電位側電極及び前記薄膜トランジスタに電気的に接続された画素電極と、
前記画素電位側電極の上層側に積層された層間絶縁膜と
を備えており、
前記蓄積容量は、前記層間絶縁膜に開けられた開口から露出した前記画素電位側電極上に、前記誘電体膜及び前記固定電位側電極が積層された積層構造を有する
ことを特徴とする電気光学装置。 - 前記薄膜トランジスタは、前記基板上で平面的に見て前記データ線によりチャネル領域が少なくとも部分的に覆われるように配置されており、
前記蓄積容量の一方の電極は、前記基板上で平面的に見て前記チャネル領域に対向する領域を含む領域に配置されており、
前記データ線は、第1の導電性遮光膜を含んでなり、
前記蓄積容量の一方の電極は、第2の導電性遮光膜を含んでなる
ことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記走査線は、前記基板上で平面的に見て前記チャネル領域に対向する領域を含む領域に配置され且つ前記基板上で前記薄膜トランジスタの下層側に配置されており、前記薄膜トランジスタのゲートにコンタクトホールを介して接続されており、第3の導電性遮光膜を含んでなることを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。
- 前記誘電体膜は、前記基板上で平面的に見て前記画素毎の開口領域の間隙に位置する非開口領域に形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の電気光学装置。
- 前記データ線における前記チャネル領域に対向する側には、前記データ線の本体を構成する導電膜に比べて反射率が低い導電膜が形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の電気光学装置。
- 前記画素電位側電極は、前記データ線と同層の導電膜から形成されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の電気光学装置。
- 前記基板上に、前記固定電位側電極と同層の導電膜から形成されており、前記画素電位側電極と前記画素電極とを中継接続するための中継層を更に備えたことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の電気光学装置。
- 前記中継層は、前記画素電位側電極の延在部を介して、前記ドレインに電気的に接続されていることを特徴とする請求項7に記載の電気光学装置。
- 請求項1から請求項8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。
- 基板上に、互いに交差するデータ線及び走査線と、前記データ線より下層側に配置された薄膜トランジスタと、前記データ線より上層側に配置された蓄積容量と、前記蓄積容量よりも上層側に配置された画素電極とを備えた電気光学装置の製造方法であって、
前記基板上で平面的に見て前記データ線及び走査線の交差に対応する領域に、前記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より上層側に、該薄膜トランジスタに電気的に接続されるように、前記データ線を形成する工程と、
前記蓄積容量を、前記データ線より上層側に画素電位側電極、誘電体膜及び固定電位側電極が順に積層されてなるように、形成する工程と、
前記蓄積容量上に、前記基板上で平面的に見て画素毎に、前記薄膜トランジスタ及び前記画素電位側電極に電気的に接続されるように、前記画素電極を形成する工程と
を含み、
前記蓄積容量を形成する工程は、前記画素電位側電極の上層側に層間絶縁膜を形成する工程と、該層間絶縁膜に開口を開ける工程と、該開口から露出した前記画素電位側電極上に、前記誘電体膜及び前記固定電位側電極を積層する工程とを有する
ことを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 前記蓄積容量を形成する工程は、前記画素電位側電極を、前記データ線と同層の導電膜から形成する工程を有することを特徴とする請求項10に記載の電気光学装置の製造方法。
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