JPH10253989A

JPH10253989A - 表示装置

Info

Publication number: JPH10253989A
Application number: JP5773597A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Nakamura; 村弘喜中
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-03-12
Filing date: 1997-03-12
Publication date: 1998-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易なプロセスで配線間のショートを防止
し、信頼性を向上させ、ドライエッチングを使用して微
細化することを可能とし、配線間のカップリング容量も
低下した液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明による液晶表示装置は、基板上に
絶縁層を介して積層された配線層の下層の配線層の側面
に傾斜壁が設けられているものである。このような傾斜
壁を設けることによって、下層配線層の上面端部の上に
被覆された絶縁層の層厚が薄くなりすぎたり、段切れし
たりすることを抑制することができる。そして、このよ
うにして、上下配線層の間の短絡やカップリング容量の
増加を抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置に関す
る。さらに詳しくは、本発明は、基板上に２次元状に構
成されたスイッチング素子を有する液晶表示装置であっ
て、高歩留まりで製造可能で、低配線容量且つ高信頼性
を有する表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置としては、従来から様々な
種類のものが提案されている。しかし、実用レベルで一
般的に使用されているのは、ツイステッドネマティク型
液晶に代表される液晶層を有するものである。この種類
の液晶表示素子では、液晶分子の配列のねじれを制御す
ることによって、その液晶層を透過する光の旋光性を制
御して表示を行う。さらに詳しく説明すると、その動作
原理は、液晶層における光の複屈折性または旋光性と偏
光板の線偏光性とを利用して、液晶表示パネルの観察面
側への光の透過を制御することにより表示を行うもので
ある。

【０００３】この液晶表示パネルには、各画素の液晶に
印加する電圧をスイッチングするために、薄膜トランジ
スタ（以下、「ＴＦＴ」と略す。）が形成されている。
このようなＴＦＴは、その材料として、アモルファスシ
リコンを用いたものと、ポリシリコンを用いたものとが
製品化され、また開発も進められている。

【０００４】これらのうちで、ポリシリコンを用いたも
のは、移動度が高いことに起因する利点を有する。すな
わち、第１に、ポリシリコンの移動度が高いために、単
位時間当たりに、ＴＦＴに流すことのできる電荷量を増
やすことができる。従って、ＴＦＴのサイズを小さくす
ることができ、その結果として画素の開口率を高めるこ
とができる。第２に、ＴＦＴの駆動回路をポリシリコン
を用いて同一基板上に形成することができる。

【０００５】図６は、このような駆動回路を組み込んだ
液晶表示装置１００の配線概念図である。液晶表示装置
１００は、マトリクス状に画素が配置された表示部１１
０とＸドライバ１７０とＹドライバ１８０とにより構成
される。表示部１１０には、マトリクス状に信号線１２
７、１２７、・・・と走査線１１８、１１８、・・・と
が配線され、それぞれの画素ＴＦＴ１１５、１１５、・
・・に接続されている。それぞれの信号線１２７、１２
７、・・・は、アナログ・スイッチ１６０、１６０、・
・・を介して引出線１２７’、１２７’、・・・として
延在し、ビデオ線１６２、１６２、・・・のいずれかに
接続されている。同図では、６相駆動の場合を想定して
６本のビデオ線１６２、１６２、・・・を示した。各ビ
デオ線１６２には、外部からそれぞれ各画素に印加する
映像信号が供給される。各アナログ・スイッチ１６０
は、Ｘドライバ１７０により制御される。つまり、Ｘド
ライバ１７０からの制御信号によって、隣接する６本の
引出線１２７’、１２７’・・・ごとに、アナログ・ス
イッチ１６０が同時にオンされ、ビデオ線１６２、１６
２、・・・に接続されて映像信号が供給される。信号線
１２７、１２７、・・・に供給された映像信号は、Ｙド
ライバ１８０により選択された画素の液晶セル１４６に
それぞれ印加される。

【０００６】このような液晶表示装置１００において
は、Ｘドライバ１７０およびＹドライバ１８０を構成す
る各素子についても、ポリシリコンを用いた共通プロセ
スにより形成することができる。従って、駆動用ＩＣお
よびその実装工程が不要となり、低コスト化が実現でき
る。更に、将来、液晶パネルについて必要とされること
が予想される、表示領域外の額縁部分の幅の低減も実現
することができる。ポリシリコンＴＦＴは、以上説明し
たこれらの利点を有するために、重要技術として注目さ
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このようなポリシリコ
ンＴＦＴを用いた駆動回路一体型の構造によれば小型で
高精細のパネルができることから、投射型のプロジェク
タ用やビデオカメラのモニタ用表示素子として開発が進
められ、製品化もされている。

【０００８】これらのうち、投射型では、一般に、高輝
度化を達成するために、光の３原色である赤、緑、青
（以下、「Ｒ，Ｇ，Ｂ」と略す。）用の３枚のパネルを
用いた３板式でカラー画像を表示する方式が採用されて
いる。また、ビデオカメラ用では、カラーフィルタを用
いてカラー画像を表示する単板方式が用いられている。
さらに、ビデオカメラ用の単板式液晶パネルを投射型に
流用した低輝度のプロジェクタも製品化されている。

【０００９】しかし、カラーフィルタを用いた単板式の
液晶表示素子では、３板方式の液晶表示素子と比べて、
３倍の画素数が必要であるために、３板式と同じ表示サ
イズの表示素子では開口率が低下する。また、カラーフ
ィルタによる光損失も生ずる。このために、従来は、プ
ロジェクタとしては３板方式が主流であった。しかし、
このような３板方式では、パネルが３枚必要であるこ
と、また、光分離・合成光学系が必要であることから低
価格化が難しいという問題があった。

【００１０】そこで、低価格化の観点から、改良型の単
板式プロジェクタが注目されている。

【００１１】このような単板式プロジェクタに用いられ
る液晶表示装置は、前述したように３板式の３倍の画素
数を有するために高精細化が必要である。そして、この
ような高精細化を達成するためには、必然的にパターン
の微細化が必要とされる。しかし、パターンを微細化す
るに伴って、配線重なり部でのショートが発生し、配線
間容量が増大するという問題が生ずる。以下、図面を参
照しつつこの問題を説明する。

【００１２】図７は、液晶表示装置１００のビデオ線１
６２、１６２、・・・と引出線１２７’、１２７’、・
・・との接続部の一部の配線パターンを表す概略図であ
る。同図（ａ）は、その概略平面図であり、同図（ｂ）
は、そのＡ−Ａ’線で切断した概略断面図である。図７
に示したように、ビデオ線１６２と引出線１２７’と
は、ガラス基板上に多層配線として形成されている。す
なわち、ガラス基板１１２上に下層配線として引出線１
２７’、１２７’、・・・が形成されている。そして、
その上層に絶縁膜１２６を介してビデオ線１６２、１６
２、・・・が形成されている。

【００１３】それぞれの引出線１２７’は、コンタクト
・ホールＣを介していずれかのビデオ線１６２と接続さ
れている。そして、隣接する６本の引出線１２７’、１
２７’、・・・ごとに、アナログ・スイッチ１６０によ
りオン・オフされる。各アナログ・スイッチのゲートに
は、引出線１２７’と同層で配線されたＸドライバ線か
らの信号線１７２を介して制御信号が供給される。ここ
で、引出線１２７’、１２７’、・・・は下層配線であ
るが、アナログ・スイッチ１６０、１６０、・・・を介
して接続されている信号線１２７、１２７、・・・は、
上層配線に転換されている。また、各引出線１２７’の
コンタクト・ホールＣよりも先の延長部には、ダミー・
パターンＤが形成されている。これは、引出線１２７’
とビデオ線１６２とのカップリングにより生ずる配線容
量を映像配線１６２ごとに同じ値にするために設けられ
るものである。

【００１４】また、図７には図示していないが引出線１
２７’のコンタクトホールＣからアナログスイッチ１６
０までの抵抗値を等しくするようにすることが望まし
い。例えば、配線幅が同じ場合は配線長を等しくすると
よい。

【００１５】しかし、このような多層配線構造では、上
層配線と下層配線との重なり部分が増え、ショートする
確率が高くなる。このようなショートは、下層配線の端
部で特に生じやすい。例えば、図７（ｂ）に示したよう
に、パターニングされた下層配線１２７’の側面は直角
に近い角度で切り立っている。従って、その部分、特に
下層配線１２７’の上面角部を被覆する絶縁膜１２６の
膜厚は局部的に薄くなりやすく、極端な例としては、絶
縁膜１２６が、いわゆる「段切れ」を起こすこともあ
る。その結果として、配線層１２７’と、その上に積層
された上層配線１６２との間でショートが生じやすくな
る。

【００１６】しかも、画素サイズを微細化するために
は、図７に示したような引出線１２７’の間隔Ｌも短く
する必要があるが、その結果として、その間隙部の絶縁
膜の被覆性がさらに劣化する。従って、パターンを微細
化するほど、引出線１２７’とビデオ線１６２とが、ま
すますショートを生じやすくなるという問題がある。こ
のような配線間のショートは、製造歩留まりを低下させ
る。さらに、初期特性だけでなく、長期的にみた液晶表
示装置の信頼性も低下させることとなる。

【００１７】また、一般的には、画素を微細化するにつ
れて、その加工精度を上げるためにドライエッチングを
用いる必要がある。しかし、ドライエッチングを用いる
と、下層配線の側面は、垂直断面状にエッチングされ
る。その結果として、上述したような絶縁膜の被覆性の
劣化による配線間のショートを助長することとなる。従
って、加工性の優れるドライエッチングを利用すること
ができないという問題も生ずる。

【００１８】さらに、図７に示したように下層配線の上
面角部で絶縁膜の膜厚が薄くなると、上層配線との間の
配線間容量が増大するという問題も生ずる。配線間容量
の増大が生じると、液晶表示装置を高速で安定して駆動
することができない。すなわち、液晶表示装置の表示品
位が劣化するという致命的な問題を生じることとなる。

【００１９】配線間容量を低減するためには、配線幅を
狭めたり層間絶縁膜を厚くすることが容易に考えられ
る。しかし、液晶表示装置ではデバイスサイズが非常に
大きいためにあまり配線幅を狭めると抵抗値増大が問題
となったり露光装置の露光限界の問題もある。そして、
層間絶縁膜もあまり厚くすると膜応力により基板が反っ
たり、層間絶縁膜にクラックが発生するという問題があ
る。

【００２０】上述したような種々の問題は、画素表示部
１１０においても同様に発生する。

【００２１】図８は、液晶表示装置１００の画素表示部
の一部の断面を例示した概略断面図である。同図に示し
た構造は、開口率を改善するために、信号線１２７の下
層に走査線１１８と補助容量線１１７の一部を収容した
構成を有する。

【００２２】しかし、このような多層配線構造において
は、信号線１２７は走査線１１８や補助容量線１１７と
の重なり部分が増え、ショートする確率が高くなる。こ
のようなショートは、走査線や補助容量線の上面角部で
特に生じやすい。例えば、図８に示したように、パター
ニングされた下層配線の側面は直角に近い角度で切り立
っている。従って、その部分を被覆する絶縁膜の膜厚が
局部的に薄くなりやすい。従って、その上に積層された
上層配線との間でショートが生じやすくなる。また、画
素サイズを微細化するために、図８中の間隔Ｌ’を縮小
すると、絶縁膜１２６の被覆性はさらに劣化する。従っ
て、上層配線１２７との間でさらにショートが生じやす
くなり、製造歩留まりや長期的信頼性も低下する。

【００２３】同時に、前述したように、配線重なり部で
の配線間容量が増大し、また、ドライエッチングを使用
することも困難となるという問題を生ずる。

【００２４】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
ある。すなわち、本発明は簡易なプロセスで配線間のシ
ョートを防止し、信頼性を向上させ、ドライエッチング
を使用して微細化することを可能とし、配線重なり部で
の配線間容量も抑制した表示装置を提供することを目的
とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明による
液晶表示装置は、基板上に絶縁層を介して積層された配
線層の下層の配線層の側面に傾斜壁が付加されているも
のである。このような傾斜壁が付加されていることによ
って、下層配線層の上面角部の上に被覆された絶縁層の
層厚が薄くなりすぎたり、段切れしたりすることを抑制
することができる。そして、このようにして、上下配線
層の間の短絡や配線間容量の増加を抑制することができ
る。

【００２６】また、このような傾斜壁は、その断面形状
を略テーパ状または、略円弧状とすることにより、その
上に被覆される絶縁層の被覆性を特に改善することがで
きる。

【００２７】さらに、このような傾斜壁は、ビデオ線と
引出線とのオーバーラップ部においても設けて、これら
の配線間の短絡や配線間容量の増加を抑制することがで
きる。

【００２８】また、このような傾斜壁は、ＴＦＴのゲー
ト線や補助容量線に設けて、それらの上層に配置される
信号線との間の短絡や配線間容量の増加を抑制すること
ができる。

【００２９】さらに、このような傾斜壁をイオン注入時
のマスクとして利用することにより、これらの傾斜壁の
下層に配置されている半導体層に低濃度不純物領域を形
成して、素子の特性を向上させることができる。

【００３０】また、ガラス基板上にポリシリコンを形成
した表示装置において、このような傾斜壁を設けること
により、配線層の間の短絡や配線間容量の増加を抑制し
つつ、開口率を４０％以上に改善することができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明は、絶縁膜を介して形成さ
れている多層配線のうちの下層配線の側面に傾斜壁を付
加することにより、絶縁膜の被覆性を改善させることを
ひとつの特徴としている。すなわち、この傾斜壁は、略
テーパ状などの断面形状を有し、下層配線の側面に付加
されて傾斜面を形成する。こうすることにより、その上
に堆積される絶縁膜の膜厚が局部的に薄くなりすぎた
り、段切れすることを防ぐことができる。このようにし
て、配線間のショートを防止し、配線容量を低下させ、
パターンの微細化を可能とすることができる。

【００３２】本発明の実施の形態について図面を参照し
ながら以下に説明する。図１は、本発明による液晶表示
装置１０のビデオ線６２、６２、・・・と引出線２
７’、２７’、・・・との接続部の配線パターンの一部
を表す図である。すなわち、同図（ａ）は、その概略平
面図であり、同図（ｂ）は、そのＡ−Ａ’線で切断した
概略断面図である。図１に示したように、ビデオ線６２
と引出線２７’とは、ガラス基板１２上に多層配線とし
て形成されている。すなわち、ガラス基板１２上に下層
配線として引出線２７’、２７’、・・・が形成されて
いる。そして、その上層に絶縁膜２６を介してビデオ線
６２、６２、・・・が形成されている。それぞれの引出
線２７’は、コンタクト・ホールＣを介していずれかの
ビデオ線６２と接続されている。また、各引出線２７’
のコンタクト・ホールＣよりも先の延長部には、ダミー
・パターンＤが形成されている。

【００３３】ここで、本発明による液晶表示装置１０に
おいては、下層配線である引出線２７’とダミー・パタ
ーンＤの両側面に、傾斜壁２３が付加されている。この
傾斜壁２３は、下層配線の側面に密着し、傾斜面を形成
するような断面形状を有することが望ましい。例えば、
傾斜壁２３は、ガラス基板１２側から上方に向かってみ
たとき、徐々にその厚さが薄くなる略テーパ状の断面形
状とすることができる。このようにすれば、下層配線の
側面に、略平面状の傾斜面が形成される。または、傾斜
壁２３は、下層配線の上面とガラス基板面とを結ぶ１／
４円弧状の断面形状としても良い。このようにすれば、
下層配線の側面に凸曲面状の傾斜面が形成される。

【００３４】また、その材質は、絶縁体であることが望
ましい。このような傾斜壁２３を付加することによっ
て、下層配線の側面の直角形状に切り立つような形状が
大幅に緩和される。その結果として、同図に示したよう
に、この部分を被覆する絶縁膜２６の膜厚が局部的に薄
くなることが防止される。従って、下層配線２７’やＤ
が、上層配線６２とショートするのを防ぐことができ
る。その結果として、液晶表示装置の製造歩留まりが向
上するとともに、長期的にみた場合の信頼性も向上す
る。

【００３５】しかも、傾斜壁２３を絶縁体で形成すれ
ば、仮に傾斜壁２３の部分で絶縁膜２６の膜厚が薄くな
ったとしても、配線間のショートが生ずることはない。

【００３６】また、本発明によれば、第１層間絶縁層２
６の被覆性が改善されるので、下層配線２７’と上層配
線６２との間隔が狭くなることがない。従って、配線重
なり部での配線間容量が低下し、駆動速度の高速化が可
能となる。図１に示した例では、傾斜壁２３を設けない
従来の配線容量と比較して、配線容量が１０％以上低下
した。すなわち、液晶表示装置の表示品位を大幅に改善
することが可能となる。

【００３７】また、本発明によれば、傾斜壁２３を付加
するので、下層配線２７’の側面そのものは垂直断面形
状を有しても良い。従って、下層配線２７’のパターニ
ングにドライエッチングを利用することができる。その
結果として、微細加工が容易になり、プロセスが安定す
るとともに画素の微細化を容易に実現することができ
る。

【００３８】上述したような傾斜壁は、表示部に設けら
れた各画素部についても同様に設けることができる。す
なわち、本発明によれば、引出線２７’等に傾斜壁２３
を設ける際に、画素表示部においても下層配線の端部に
同様に傾斜壁を設けることができる。

【００３９】図２は、本発明による液晶表示装置１０の
アレイ基板１２におけるポリシリコン層と各配線の配置
関係を例示する概略平面図である。また、図３（ａ）お
よび（ｂ）は、それぞれ図２のＡ−Ａ’線およびＡ−
Ａ”線で切断して矢印方向から眺めた、液晶表示装置１
０の概略断面図である。図２および図３に示した液晶表
示装置１０は、画素サイズが２６×７８μｍの単板式プ
ロジェクタ用液晶表示装置である。液晶表示装置１０
は、信号線２７の下層にスイッチング素子１５や補助容
量部１７を形成することにより、画素サイズを縮小した
場合でも開口率を確保するような構成を有する。

【００４０】この液晶表示装置１０のアレイ基板１１で
は、各画素に印加されるべき映像信号電圧は、信号線２
７を介して画素スイッチング用ポリシリコン薄膜トラン
ジスタ１５（以下、「ＴＦＴ」と略す。）のソースコン
タクト１３に供給される。ＴＦＴ１５のゲート１８に
は、走査線２０が接続され、スイッチング動作が制御さ
れる。また、ＴＦＴ１５は、そのドレイン側に補助容量
部１７が接続され、映像信号電圧が一定時間保持出来る
ようにされている。さらに、ＴＦＴ１５のドレイン部に
はドレインコンタクト２１を介して画素電極３２が接続
され、各画素の液晶４６に映像信号電圧を印加する。さ
らに、同液晶表示装置１０の周縁部には、図６に示した
ようなＸドライバすなわち信号線駆動回路、及びＹドラ
イバすなわち走査線駆動回路が形成されている。

【００４１】ここで、本発明による液晶表示装置１０に
おいては、下層配線であるゲート電極１８と補助容量線
１９の両側面に、それぞれ傾斜壁２２、２４が付加され
ている。この傾斜壁２２、２４は、下層配線１８、１９
の側面に密着し、傾斜面を形成するような断面形状を有
することが望ましい。例えば、ゲート絶縁膜１６側から
上方に向かってみたとき、徐々にその厚さが薄くなる略
テーパ状の断面形状とすることができる。または、下層
配線１８、１９の上面とゲート絶縁膜１６とを結ぶ１／
４円弧状の断面形状としても良い。また、その材質は、
絶縁体であることが望ましい。このようなテーパ状の傾
斜壁２２、２４を設けることによって、下層配線の側面
の直角形状に切り立つような形状が大幅に緩和される。
その結果として、同図に示したように、この部分を被覆
する絶縁膜２６の膜厚が局部的に薄くなることが防止さ
れる。従って、下層配線１８、１９が、上層配線２７と
ショートするのを防ぐことができる。その結果として、
液晶表示装置１０の製造歩留まりが向上するとともに、
長期的にみた場合の信頼性も向上する。

【００４２】しかも、傾斜壁２２、２４を絶縁体で形成
すれば、仮にこれらの傾斜壁の部分で絶縁膜２６の膜厚
が薄くなったとしても、配線間のショートが生ずること
はない。

【００４３】また、本発明によれば、第１層間絶縁層２
６の被覆性が改善されるので、下層配線１８、１９と上
層配線２７との間隔が狭くなることがない。従って、配
線間の配線間容量が低下し、駆動速度の高速化が可能と
なる。図３に示した例では、傾斜壁２２、２４を設けな
い従来の構造と比較して、信号線２７の配線容量が７％
以上も低下した。すなわち、映像信号の書き込み速度を
向上させて、液晶表示装置の表示品位を大幅に改善する
ことが可能となる。

【００４４】また、本発明によれば、傾斜壁２２、２４
を付加するので、下層配線１８、１９の側面そのものは
垂直断面形状を有しても良い。従って、下層配線のパタ
ーニングにドライエッチングを利用することができる。
その結果として、微細加工が容易になり、プロセスが安
定するとともに画素の微細化を容易に実現することがで
きる。

【００４５】次に、この液晶表示装置１０の製造工程に
ついて、図４を参照しながら説明する。

【００４６】まず、図４（ａ）に示したように、ガラス
基板１２上にプラズマＣＶＤ法（ＰＥＣＶＤ法）により
アモルファスシリコン膜を約５００Ａ堆積する。さら
に、脱水素処理をした後に、レーザ・アニール法により
結晶化させて多結晶シリコン膜ｐ−Ｓｉ膜とする。

【００４７】次に、図４（ｂ）に示したように、ｐ−Ｓ
ｉ膜を島状にパターニングして、ＴＦＴ部および補助容
量部を形成する。

【００４８】次に、図４（ｃ）に示したように、その上
に、ゲート絶縁膜１６を約１０００Ａ堆積し、さらに、
モリブデン・タングステン合金（ＭｏＷ）を４０００Ａ
堆積し、パターニングすることによって、ＴＦＴのゲー
ト電極１８及び補助容量線１９を形成する。このパター
ニングは、ＲＩＥなどのドライ・エッチング法により、
エッチング面が垂直で且つ微細なパターニングを施すこ
とができる。また、このパターニングの際に、図１に示
した引出線２７’も併せて形成することができる。続い
て、パターニングされた電極をマスクにして、ｐ−Ｓｉ
にセルフ・アライン的に不純物をイオン注入する。この
際の注入量としては、比較的、低濃度とすることによ
り、ＴＦＴのドレイン及びソースの一部をキャリア濃度
の低い領域として高耐圧・低オフリーク構造を形成する
ことができる。

【００４９】次に、図４（ｄ）に示したように、全面に
酸化シリコン膜または窒化シリコン膜を約５００ｎｍ堆
積する。

【００５０】次に、図５（ａ）に示したように、酸化シ
リコン膜または窒化シリコン膜をエッチバックすること
により、ゲート電極１８及び補助容量線１９の両側面に
傾斜壁２２、２４が形成されるように加工する。このエ
ッチバックの条件を最適化することにより、傾斜壁２
２、２４は、その断面形状が略テーパ状または、略１／
４円弧状とすることができる。また、この際に、図１に
示した引出線２７’の両側面にも酸化シリコンによる傾
斜壁２３が形成される。さらに、ゲート電極１８、補助
容量線１９および傾斜壁２２、２４をマスクとして、イ
オン注入法によりポリシリコン層に不純物を高濃度にド
ーピングして、トランジスタのソース・ドレイン領域を
形成する。なお、画素ＴＦＴは、通常ｎチャネル型トラ
ンジスタとして形成する。しかし、周辺部に形成する駆
動回路であるＸドライバ及びＹドライバでは、ＣＭＯＳ
構成を形成する必要がある。そこで、上述のイオン注入
工程は、ｎ型不純物の打ち込みの他に、図示しないマス
ク形成工程とｐ型不純物の打ち込み工程が包含されるも
のである。

【００５１】次に、図５（ｂ）に示したように、酸化シ
リコンを約５００ｎｍ堆積して、第１層間絶縁層２６を
形成する。この際に、図１に示した絶縁層２６も同時に
形成される。

【００５２】次に、図５（ｃ）に示したように、第１層
間絶縁層２６にコンタクト・ホールを形成し、アルミニ
ウムを約６００ｎｍ堆積してパターニングすることによ
り、信号線２７が形成される。この際に、図１に示した
ビデオ線６２も併せて形成することができる。

【００５３】次に、図５（ｄ）に示したように、窒化シ
リコン膜を約５００ｎｍ堆積して第２層間絶縁層２８を
形成する。さらに、アクリル樹脂を約２μｍ堆積するこ
とにより第３層間絶縁層３０を形成して、表面を平坦化
する。この平坦化のための層３０の厚さは１〜６μｍ程
度とすることが望ましい。また、第３層間絶縁層３０
は、平坦化が有効に達成されるものであれば良く、例え
ば、アクリル樹脂以外の有機物層、または、ＳＯＧ（ス
ピンオンガラス）等の無機物層であっても良い。さら
に、このような有機物層の上にさらに無機物層を重ねた
複合層として形成しても良い。また、有機物層として
は、感光性のものを用いる方が工程が短縮されるが、感
光性を有しないものを用いても良い。次に、図示しない
コンタクト・ホールを形成して、透明電極材料を堆積
し、パターニングすることにより、画素電極３２を形成
する。

【００５４】以上の説明により形成したアレイ基板１１
の上に、例えばポリイミドなどの配向膜を塗布し、配向
処理を施す。また、図３に示したような対向電極４４を
有する対向基板４０にも配向膜を塗布して配向処理を施
す。そして、図３に示したように、アレイ基板１１と対
向基板４０と対向させ、周辺部を囲むようにシール材を
塗布して張り合わせ、シール材を硬化させる。最後に、
シール封着領域の切れ目から減圧注入法で液晶４６を注
入し、注入口を封止して液晶表示装置１０が完成する。

【００５５】ここで、図２及び図３に示したように、画
素ＴＦＴ１５は信号線２７の下に形成され、かつ、その
信号線２７は画素ＴＦＴ１５のゲート電極付近を遮光す
るようにＴＦＴ１５上に幅広に形成されている。また、
補助容量部１７も信号線２７の下に形成されている。こ
のように、積層させることにより、開口率を増加させ、
しかもＴＦＴを遮光することもできる。しかも、本発明
によれば、このような多層配線構造としても、傾斜壁２
２、２４が有効に作用するために、上下の配線間でショ
ートが生じにくい。また、下層配線の端部で層間絶縁層
の層厚が薄くなることもないので、配線重なり部での配
線間容量を低減することができる。図２に示した例で
は、配線間のショートや配線間容量の増加を抑制しつ
つ、４３％という高い開口率を達成することができた。

【００５６】また、従来は、パターンを微細化するため
に、例えばゲート電極１８と補助容量線１９との間隔を
縮小すると、それらの上面角部で第１層間絶縁層２６の
被覆性が劣化して、信号線２７との間でショートや配線
間容量の増加が生じやすかった。しかし、本発明によれ
ば、傾斜壁２２、２４を付加したので、絶縁層２６の膜
厚が薄くなりすぎることがなく、すなわち被覆性が劣化
しない。従って、従来よりも容易にパターンを微細化す
ることができ、液晶表示装置の表示品位を大幅に改善す
ることが可能となる。

【００５７】ここで、上述した例では、画素ＴＦＴ１５
は、いわゆる高耐圧・低オフリーク構造のＴＦＴとして
オフリークを低減できるようにしている。そして、補助
容量部１７のポリシリコン層には、不純物が注入されて
おらず、補助容量線１９の両側に低濃度領域を有する点
で、画素ＴＦＴ１５と同じ構造といえる。このために、
この部分を補助容量として作用させるためには、補助容
量線１９をゲート電極１８と同様に取り扱い、高い電圧
を印加して常にオン状態のＴＦＴと同等にしてＭＯＳ型
構造の容量を形成すればよい。このようにすれば、補助
容量部１７のポリシリコン層に高濃度の不純物を注入す
る工程を省略することができるという利点が生ずる。更
に、画素ＴＦＴと補助容量部が同じＭＯＳ−ＴＦＴを直
列につないだ構造となり電界緩和効果も付加されること
からオフリーク電流低減がさらに向上するという効果も
ある。勿論、ポリシリコン層をパターニングした後に補
助容量部に不純物を高濃度に注入して、ＭＩＭ型のキャ
パシタを形成しても良い。

【００５８】図２では、補助容量部のポリシリコン膜パ
ターンが絶縁層を介して上部に形成される補助電極層の
パターンよりも小さく形成されているが、もちろん逆に
してもよいことはいうまでもない。ＭＯＳ型の補助容量
の場合、実施例の説明では省略したがポリシリコンＴＦ
Ｔで通常用いられている水素化処理の装置依存性等でば
らつくが生じる場合は水素化処理を完全に行えるように
パターンサイズを逆にした方が望ましい。

【００５９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に説明する効果を奏する。

【００６０】まず、本発明によれば、下層配線の側面に
傾斜壁を付加することによって、下層配線の側面の直角
形状に切り立つような形状が大幅に緩和される。その結
果として、この部分を被覆する絶縁膜の膜厚が局部的に
薄くなることが防止される。従って、下層配線が、上層
配線とショートするのを防ぐことができる。その結果と
して、液晶表示装置の製造歩留まりが向上するととも
に、長期的にみた場合の信頼性も向上する。

【００６１】しかも、傾斜壁を絶縁体で形成すれば、仮
に傾斜壁の部分で絶縁膜の膜厚が薄くなったとしても、
配線間のショートが生じることはない。

【００６２】また、本発明によれば、層間絶縁層の被覆
性が改善されるので、下層配線と上層配線との間隔が狭
くなることがない。従って、配線重なり部での配線間容
量が低下し、駆動速度の高速化が可能となる。すなわ
ち、液晶表示装置の表示品位を大幅に改善することが可
能となる。

【００６３】また、本発明によれば、傾斜壁を付加する
ので、下層配線の側面そのものは垂直断面形状を有して
も良い。従って、下層配線のパターニングにドライエッ
チングを利用することができる。その結果として、微細
加工が容易になり、プロセスが安定するとともに画素の
微細化を容易に実現することができる。

【００６４】まず、本発明によれば、上下配線間のショ
ートや配線間容量の増加を抑制しつつ、多層配線構造を
採用することが可能となり、高い開口率を達成すること
ができる。

【００６５】また、従来は、配線パターンを微細化する
ために下層配線の間隔を縮小すると、それらの上面角部
で層間絶縁層の被覆性が劣化して、上層配線の間でショ
ートや配線間容量の増加が生じやすかった。しかし、本
発明によれば、傾斜壁を設けたので、絶縁層の被覆性が
劣化しない。従って、従来よりも容易にパターンを微細
化することができ、液晶表示装置の表示品位を大幅に改
善することが可能となる。に達成できる。

【００６６】さらに、本発明によれば、ＬＤＤ構造のＴ
ＦＴを形成するに際して、傾斜壁をマスクにすることに
より、セルフアライン的にイオン注入を行うことができ
る。従って、製造プロセスが簡略化され、さらに、マス
クずれによるＬＤＤ長のばらつきや、ＬＤＤ長を十分に
短くできないためにＴＦＴのスイッチング速度が低下す
るという問題を抑制することができる。

【００６７】すなわち、本発明によれば、微細パターン
を有し、開口率が高く、高速応答が可能で、製造プロセ
スが簡易で、製造歩留まりも長期的信頼性も良好な製造
することのできる液晶表示装置を提供することができる
ようになり、産業上のメリットは多大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶表示装置１０のＸドライバと
表示部との接続部を表す配線パターン図である。同図
（ａ）は、その概略平面図であり、同図（ｂ）は、その
Ａ−Ａ’線で切断した概略断面図である。

【図２】本発明による液晶表示装置１０のアレイ基板１
２におけるポリシリコン層と各配線の配置関係を例示す
る概略平面図である。

【図３】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図１のＡ−
Ａ’線およびＡ−Ａ”線で切断して矢印方向から眺め
た、液晶表示装置１０の概略断面図である。

【図４】本発明による液晶表示装置１０の製造工程の前
半部を表す概略工程断面図である。

【図５】本発明による液晶表示装置１０の製造工程の後
半部を表す概略工程断面図である。

【図６】駆動回路を組み込んだ液晶表示装置１００の配
線概念図である。

【図７】液晶表示装置１００のＸドライバ１７０表示部
１１０との接続部を表す配線パターン図である。（ａ）
は、その概略平面図であり、（ｂ）は、そのＡ−Ａ’線
で切断した概略断面図である。

【図８】液晶表示装置１００の画素表示部の一部の断面
を例示した概略断面図である。

【符号の説明】

１０、１００液晶表示装置１１、１１１アレイ基板１２、１１２ガラス基板１３、１１３コンタクト１４、１１４ポリシリコン１５、１１５ＴＦＴ１６、１１６ゲート絶縁膜１７、１１７補助容量部１８、１１８ゲート電極１９、１１９補助容量線２０、１２０走査線２１画素コンタクト２２、２３、２４傾斜壁２６、１２６第１層間絶縁層２７、１２７信号線２７’、１２７’ 引出線２８、１２８第２層間絶縁層３０、１３０第３層間絶縁層３２、１３２画素電極４０、１４０対向基板４２、１４２基板４４、１４４対向電極４６、１４６液晶６２、１６２ビデオ線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の配線層と、前記第１の配線層の上に堆積された層間絶縁層と、第２の配線層であって、前記層間絶縁層の上に形成さ
れ、前記層間絶縁層を介して前記第１の配線層とオーバ
ーラップしている部分を有する第２の配線層と、を有するアレイ基板と、対向電極を有する対向基板と、を有する表示装置において、前記第１の配線層の上面角部を被覆する前記層間絶縁層
の層厚が薄くなることを抑制するように、少なくとも前
記オーバーラップしている部分の下層に位置する第１の
配線層の側面に電気的絶縁性を有する材料からなる傾斜
壁が付加されて、前記第１の配線層と前記第２の配線層
との間の電気的な短絡の発生や配線間容量の増加を抑制
するようにしたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】前記傾斜壁は、前記第１の配線層の側面に
付加されて傾斜面を形成するように、その厚さが前記基
板から離れるに従って薄くなる、略テーパ状の断面形状
を有することを特徴とする、請求項１記載の表示装置。
【請求項３】前記傾斜壁は、前記第１の配線層の側面に
付加されて凸曲面状の傾斜面を形成するように、略円弧
状の断面形状を有することを特徴とする、請求項１記載
の表示装置。
【請求項４】前記基板上に、複数のスイッチング素子がマトリクス状に配置された映
像表示部と、外部からの映像信号を供給する、略平行に配線された複
数のビデオ線と、前記複数のビデオ線と略垂直方向に配線され、前記複数
のビデオ線のそれぞれに接続され、前記映像信号を前記
複数のスイッチング素子のそれぞれに供給する複数の引
出線と、が形成され、前記第１の配線層及び前記第２の配線層のうちのいずれ
か一方は、前記ビデオ線及び前記引出線のうちのいずれ
か一方であり、前記第１の配線層及び前記第２の配線層のうちのいずれ
か他方は、前記ビデオ線及び前記引出線のうちのいずれ
か他方であることを特徴とする、請求項１〜３記載の表
示装置。
【請求項５】前記映像表示部は、前記複数のスイッチング素子のスイッチング動作を制御
するゲート線と、前記複数の引出線にそれぞれ接続され、前記複数のスイ
ッチング素子のそれぞれに前記映像信号を供給する複数
の信号線と、前記複数のスイッチング素子のドレイン側にそれぞれ接
続され、前記映像信号電圧を保持するための補助容量部
と、前記補助容量部を構成する補助容量線と、前記複数のスイッチング素子に接続された画素電極と、を備え、前記第１の配線層は、前記ゲート線及び前記補助容量線
であり、前記第２の配線層は、前記信号線であることを特徴とす
る、請求項４記載の表示装置。
【請求項６】前記補助容量部は、前記スイッチング素子
と画素電極との間に配置されていることを特徴とする請
求項５記載の表示装置。
【請求項７】前記補助容量部は、半導体層と絶縁体層と
前記補助容量線とがこの順序で積層されたＭＯＳ型の構
造を有し、前記半導体層のうちの、前記補助容量線の側面に形成さ
れた前記傾斜壁の下層に位置する領域は、不純物が低濃
度にドープされていることを特徴とする、請求項５また
は６記載の表示装置。
【請求項８】前記スイッチング素子は、半導体層と絶縁
体層と前記ゲート電極とがこの順序で積層された電界効
果型トランジスタであり、前記スイッチング素子のオフリーク特性を改善するよう
に、前記半導体層のうちの、前記ゲート電極の側面に形
成された前記傾斜壁の下層に位置する領域は、不純物が
低濃度にドープされていることを特徴とする請求項５〜
７のいずれかに記載の表示装置。