JPH11311803A

JPH11311803A - 電気光学パネル及び電子機器

Info

Publication number: JPH11311803A
Application number: JP3003899A
Authority: JP
Inventors: Masao Murade; 正夫村出; Masaya Ishii; 賢哉石井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1998-02-09
Filing date: 1999-02-08
Publication date: 1999-11-09
Anticipated expiration: 2019-02-08
Also published as: JP3791225B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＴＦＴ駆動等によるアクティブマトリクス駆
動方式の液晶パネルにおいて、画素が微細化しても工程
歩留まりや画素開口率の低下を招かない液晶パネル及び
当該液晶パネルを備えた電子機器を提供する。【解決手段】ＴＦＴアレイ基板（１０）上には、複数
のデータ線（６ａ）にコンタクトホール（５）を介して
夫々接続されており、データ線（６ａ）及び走査線（３
ａ）によりＴＦＴ（３０）を用いて駆動される複数の画
素電極（９ａ）が設けられている。ＴＦＴ（３０）のド
レイン領域と画素電極（９ａ）を接続するために層間絶
縁膜に開孔するコンタクトホール（８）下に嵩上げ膜
（１３ａ)が形成されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜トランジスタ
（以下、ＴＦＴ:Thin Film Transistorと称す）駆動等
によるアクティブマトリクス駆動方式の電気光学パネル
及びこれを用いた電子機器の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、マトリクス状に複数設けられた画
素電極をスイッチング素子であるＴＦＴにより制御する
アクティブマトリクス駆動方式の液晶パネル等の電気光
学パネルにおいては、図１６に示すように、縦横に夫々
配列された多数の走査線３ａ及びデータ線６ａ並びにこ
れらの各交点に対応して多数のＴＦＴ３０’及び当該Ｔ
ＦＴにコンタクトホール８を介して電気的に接続された
画素電極９ａがＴＦＴアレイ基板上に設けられている。
各ＴＦＴ３０’の構成は、半導体層１ａのチャネル領域
１ａ’（図１６左上り斜線部）を走査線３ａから突出
したゲート電極３ａ’により制御し、画像信号を供給す
るデータ線６ａがコンタクトホール５を介して電気的に
半導体層１ａのソース領域に接続され、画素電極９ａが
半導体層１ａのドレイン領域に接続されている。特に画
素電極９ａは、ＴＦＴ３０’やデータ線６ａ及び走査線
３ａ等の配線を構成する各種の膜や当該画素電極９ａを
相互に絶縁するための層間絶縁膜上に設けられているた
め、層間絶縁膜等に開孔されたコンタクトホール８を介
してＴＦＴ３０’のドレイン領域に接続されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液晶パ
ネルの技術分野において、高解像度な画質を得るため
に、画素の高精細化への要請が強まる一方であり、画素
ピッチの微細化は益々加速されている。このように、画
素密度を上げて高精細な画像を表示可能とするため及び
液晶パネルの大きさを小型化するために図１６に示すよ
うに画素ピッチＬを狭くして微細化すると、非開口領域
をなす各種配線間の距離が狭まることになる。また、液
晶パネルの重要な要素として明るさがあり、これは画像
表示領域に対する画素の開口領域の比率である画素開口
率を高めることで実現できるが、画素が微細化すると、
データ線６ａや走査線３ａといった配線やスイッチング
素子であるＴＦ３０'の領域は非開口領域となるので、
画素開口率を高めるにはある一定の限界がある。そこ
で、画素が微細化しても、画素開口率を高めるために、
画素電極９ａとＴＦＴ３０’を接続するためのコンタク
トホール８とデータ線６ａや走査線３ａとの間隔も狭ま
ってしまう。従って、画素電極ｏａと各種配線が短絡
し、致命的な画素欠陥を生じる可能性があった。

【０００４】また、データ線６ａや走査線３ａ等の配線
幅を細めるだけでなく、スイッチング素子としてのＴＦ
Ｔ３０’を微細化することも重要であり、半導体層１ａ
のソース領域とデータ線６ａとのコンタクトホール５、
及びドレイン領域と画素電極９ａとのコンタクトホール
８のサイズについて各々微細化を図る必要がある。図１
７は、図１６のＤ−Ｄ’線に沿った断面図、すなわちＴ
ＦＴ３０’の断面図を示しており、コンタクトホール８
を開孔する工程を示している。図１７（ａ）において、
ドレイン領域１ｅ上にゲート絶縁膜２や層間絶縁膜４及
び７を形成した後、図１７（ｂ）に示すように、レジス
ト３０２をフォトマスク３０３の方から露光する事によ
り、ポジ型のレジストの場合は、光が照射された部分の
レジスト３０２が感光し、レジスト３０２が除去され
る。ところがここで問題となるのが、ゲート電極３ａ’
による層間絶縁膜４及び７の段差である。ＴＦＴ３０’
のサイズの微細化を図るために、ゲート電極３ａ’の直
近にコンタクトホール８を開孔する際に、この段差部に
より、マスク露光で光の乱反射が生じ、図中の矢印の方
向にレジスト３０２が後退してしまうという不具合が生
じた。これにより、フォトマスク３０３上の遮光性のク
ロム膜３０４のない部分、すなわちコンタクトホール開
孔用のパターン径よりもレジスト３０２が除去されたパ
ターン径の方が大きくなり、これを図１７（ｃ）に示す
ようにエッチングすると、開孔径がフォトマスク３０３
上に形成したコンタクトホール開孔用のパターン径より
も大きくなり、コンタクトホール８の微細化が困難であ
るという問題があった。

【０００５】本発明は上述の問題点に鑑みなされたもの
であり、比較的簡単な構成を用いることにより、画素が
微細化しても工程歩留まりや画素開口率の低下を招かな
い電気光学パネル及び当該電気光学パネルを備えた電子
機器を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の電気光学
パネルは、基板上には、複数のデータ線と、前記複数の
データ線に交差する複数の走査線と、前記各データ線及
び前記各走査線に接続された薄膜トランジスタと、前記
複数の薄膜トランジスタに接続されてマトリクス状に配
置された複数の画素電極とを具備し、前記薄膜トランジ
スタは半導体層上にゲート絶縁膜を介してゲート電極が
配置されてなり、前記半導体層及びゲート電極上には層
間絶縁膜が配置されてなり、前記薄膜トランジスタのド
レイン領域は前記層間絶縁膜に形成されたコンタクトホ
ールを介して前記画素電極に接続されてなる電気光学パ
ネルであって、前記コンタクトホールは前記走査線と前
記データ線の少なくとも一方に近接して配置されてな
り、前記コンタクトホール下には嵩上げ膜が形成されて
なることを特徴とする。

【０００７】請求項１記載の電気光学パネルによれば、
コンタクトホール下には嵩上げ膜が形成されているた
め、走査線とデータ線の少なくとも一方とコンタクトホ
ールとの段差を少なくすることができ、層間絶縁膜の表
面を平坦にすることが可能である。従って、段差による
液晶のディスクリネーションを防ぐことができる。ま
た、層間絶縁膜の所定の領域を開孔するため、層間絶縁
膜を取り除かない領域にはレジストマスクを形成する
が、このレジストマスクをフォトリソグラフィ工程で露
光する際に、膜表面での光の反射を抑制することがで
き、レジストが後退することがないため、ほぼマスク寸
法通りのコンタクトホールが形成できる。従って、コン
タクトホールの開孔形成寸法が広がることがないので、
画素欠陥による歩留まりの低下を招くことがない。ま
た、コンタクトホールの寸法を微細化できるので、画素
の微細化が可能となり、電気光学パネルの高精細化や小
型化が実現できる。

【０００８】請求項２記載の電気光学パネルは、請求項
１に記載の電気光学パネルにおいて、前記走査線と前記
データ線の少なくとも一方と前記嵩上げ膜とはほぼ同一
の膜厚からなることを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の電気光学パネルによれば、
走査線とデータ線の少なくとも一方と嵩上げ膜とがほぼ
同一の膜厚からなるため、段差をさらに少なくすること
ができる。従って、コンタクトホールの微細化及びディ
スクリネーションの低減にさらに効果的である。

【００１０】請求項３記載の電気光学パネルは、基板上
には、複数のデータ線と、前記複数のデータ線に交差す
る複数の走査線と、前記各データ線及び前記各走査線に
接続された薄膜トランジスタと、前記複数の薄膜トラン
ジスタに接続されてマトリクス状に配置された複数の画
素電極と蓄積容量とを具備し、前記薄膜トランジスタは
半導体層上にゲート絶縁膜を介してゲート電極が配置さ
れてなり、前記半導体層及びゲート電極上には層間絶縁
膜が配置されてなり、前記薄膜トランジスタのドレイン
領域は前記層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを
介して前記画素電極に接続されてなり、前記蓄積容量の
一方の電極となる容量線が前記走査線とほぼ平行に配置
されてなる電気光学パネルであって、前記コンタクトホ
ールは前記各走査線と前記各容量線との間に配置されて
なり、前記コンタクトホール下には嵩上げ膜が形成され
てなることを特徴とする。

【００１１】請求項３記載の電気光学パネルによれば、
走査線と容量線との間にコンタクトホールが形成されて
いて、しかもコンタクトホールの下には嵩上げ膜が形成
されている。これにより、走査線と容量線とコンタクト
ホールとの段差を少なくすることができ、層間絶縁膜の
表面を平らにすることが可能である。走査線と容量線と
の間にコンタクトホールを形成しているため、従来、隣
り合う画素電極間で生じる横方向電界によるディスクリ
ネーションと同じ領域に合わせ込むことにより、従来遮
光せざるを得なかった領域に効果的にコンタクトホール
を設けることができる。従って、液晶のディスクリネー
ションを防ぐことができるとともに、レジストマスクを
フォトリソグラフィ工程で露光する際に、コンタクトホ
ールの開孔形状寸法の広がりを抑えることができる。

【００１２】請求項４記載の電気光学パネルは、請求項
３に記載の電気光学パネルにおいて、前記走査線と前記
容量線は同一材料により同時に形成されてなり、前記ゲ
ート絶縁膜と前記蓄積容量の誘電体膜とは同一材料によ
り同時に形成されてなり、前記半導体層と前記蓄積容量
の他方の電極とを同一材料により同時に形成されてなる
ことを特徴とする。

【００１３】請求項４記載の電気光学パネルによれば、
走査線と容量線の高さがほぼ同じである。従って、走査
線と容量線の段差が緩和され、この高さに合わせて嵩上
げ膜を形成することができるため、走査線と容量線とコ
ンタクトホール形成領域の段差の調整が容易であり、さ
らに平坦化することが可能である。従って、コンタクト
ホールの微細化及びディスクリネーションの低減にさら
に効果的である。

【００１４】請求項５記載の電気光学パネルは、請求項
３又は請求項４のいずれか一項に記載の電気光学パネル
において、前記嵩上げ膜の少なくとも一部は前記コンタ
クトホールを囲むように形成されてなり、前記走査線と
前記容量線のうち少なくとも一方は、前記嵩上げ膜に沿
って窪ませることを特徴とする。

【００１５】請求項５記載の電気光学パネルによれば、
嵩上げ膜の少なくとも一部はコンタクトホールの形成領
域に沿って形成されてなり、走査線と容量線のうち少な
くとも一方は、この嵩上げ膜に沿って窪ませてあるた
め、走査線と容量線とを近接配置させても、開口率を低
下させることなく、走査線と容量線との間に大きな開口
面積を有するコンタクトホールを形成することが可能で
ある。

【００１６】請求項６記載の電気光学パネルは、請求項
３乃至請求項５のいずれか一項に記載の電気光学パネル
において、前記嵩上げ膜は、前記走査線及び前記容量線
に重ならないように形成されていることを特徴とする。

【００１７】請求項６記載の電気光学パネルによれば、
前記嵩上げ膜は、前記走査線及び前記容量線に重ならな
いように形成されているため、走査線あるいは容量線と
嵩上げ膜との重なりによる段差を発生することなく、平
坦にすることが可能である。従って、段差によって生じ
る液晶のディスクリネーションやコンタクトホールの開
孔形成寸法の広がりをさらに防ぐことができる。

【００１８】請求項７記載の電気光学パネルは、請求項
３乃至請求項６のいずれか一項に記載の電気光学パネル
において、前記嵩上げ膜は、前記走査線と前記容量線の
少なくとも一方とほぼ同一の膜厚からなることを特徴と
する。

【００１９】請求項７記載の電気光学パネルによれば、
嵩上げ膜は、走査線と容量線の少なくとも一方とほぼ同
一の膜厚からなることにより、嵩上げ膜と走査線と容量
線の少なくとも一方との段差をより少なくすることが可
能となる。

【００２０】請求項８記載の電気光学パネルは、請求項
１乃至請求項７のいずれか一項に記載の電気光学パネル
において、前記嵩上げ膜は、前記ドレイン領域と電気的
に接続された導電膜であることを特徴とする。

【００２１】請求項８記載の電気光学パネルによれば、
嵩上げ膜はドレイン領域と電気的に接続された導電膜で
ある。従って、仮に嵩上げ膜がドレイン領域上に形成さ
れている場合、コンタクトホール開孔時に嵩上げ膜はエ
ッチングストッパーとして機能する。また嵩上げ膜がド
レイン領域下に形成されていれば、コンタクトホール開
孔時に万が一ドレイン領域を突き抜けたとしても、導電
膜と電気的に導通が取れているため、画素欠陥を防ぐこ
とができる。

【００２２】請求項９記載の電気光学パネルは、請求項
８に記載の電気光学パネルにおいて、前記嵩上げ膜は、
前記ドレイン領域上に前記データ線と同一材料で同時に
形成された導電膜であることを特徴とする。

【００２３】請求項９記載の電気光学パネルによれば、
嵩上げ膜がデータ線と同一材料で同時に形成されるた
め、嵩上げ膜を工程を増やすことなく形成することがで
きる。

【００２４】請求項１０記載の電気光学パネルは、請求
項８に記載の電気光学パネルにおいて、前記嵩上げ膜
は、前記ドレイン領域下に形成された導電膜であること
を特徴とする。

【００２５】請求項１０記載の電気光学パネルによれ
ば、コンタクトホール開孔時に万が一ドレイン領域を突
き抜けたとしても、電気的に導通が取れているため、画
素欠陥を防ぐことができる。従って、半導体層を薄膜化
することが可能となり、高速な書き込み特性が得られる
ことから、コントラスト比の高い電気光学パネルが実現
できる。

【００２６】請求項１１記載の電子機器は、請求項１乃
至請求項１０のいずれか一項に記載の電気光学パネルを
備えたことを特徴とする。

【００２７】請求項１１記載の電子機器によれば、電子
機器は、上述の本発明の電気光学パネルを備えており、
開口領域に対する光照射領域が広く、光の利用効率が改
善された電気光学パネルにより、明るく高品位な画像表
示が可能となる。

【００２８】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する。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。尚、本実施の形態では、電気光学
パネルの一例として液晶パネルを用いて説明する。

【００３０】（液晶パネルの第１実施形態）液晶パネル
の第１実施形態の構成について図１から図３に基づいて
説明する。図１は、液晶パネル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を示した等価回
路図である。図２は、液晶パネルを構成するＴＦＴアレ
イ基板上の隣接する複数の画素群を示した平面図であ
り、図３は図２におけるＡ−Ａ’間の断面図であり、画
素のスイッチング素子としてのＴＦＴの構造を示してい
る。図３においては、各層や各部材を図面上で認識可能
な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異
ならしめてある。

【００３１】まず、本実施の形態による液晶パネルの画
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
画素は、図１に示すように、画素電極９ａを制御するた
めのＴＦＴ３０がマトリクス状に複数形成されており、
画像信号を供給するデータ線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
む画像信号はＳ１，Ｓ２，…，Ｓｎの順に線順次に供給
しても構わないし、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良い。また、
前記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３１に走査信号を
パルス的にＧ１，Ｇ２，…Ｇｍ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、データ線から供給される画像信号を所定の
タイミングで書き込む。画素電極９ａを介して液晶に書
き込まれた所定レベルの画像信号は対向基板（後述す
る）に形成された対向電極（後述する）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
子集団の配向や秩序が変化することにより、光を変調
し、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイトモード
であれば、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶部
分を通過不可能とされ、ノーマリーブラックモードであ
れば、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶部分を
通過可能とされ、全体として液晶パネルからは画像信号
に応じたコントラストを持つ光が出射する。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。これにより、保持特性は更に
改善され、コントラスト比の高い液晶パネルが実現でき
る。尚、蓄積容量７０を形成する方法としては、容量を
形成するための配線である容量線３ｂを設けても良い
し、前段の走査線３ａとの間で容量を形成しても良いこ
とは言うまでもない。

【００３２】次に、液晶パネルの第１実施形態の構成に
ついて説明する。

【００３３】第１実施形態によれば、液晶パネルの画像
表示領域を構成する画素の平面レイアウトは図２に示す
ような構成を採る。すなわち、マトリクス状に設けられ
た複数の画素電極９ａと、Ｘ方向に複数配列されており
各々がＹ方向に沿って延びるデータ線６ａと、Ｙ方向に
複数配列されており各々がＸ方向に沿って延びる走査線
３ａが設けられている。ここで、Ｓ_Ｘ番目のデータ線
６ａと走査線３ａの交差部にＴＦＴ３０を構成する半導
体層１ａのチャネル領域１ａ’（図２左上がり斜線
部）を形成し、当該ＴＦＴ３０のソース領域はデータ線
６ａ下においてコンタクトホール５により電気的に接続
するようにする。また、半導体層１ａのドレイン領域
は、隣り合うＳ_Ｘ＋１番目のデータ線６ａの直近まで延
設され、画素に容量を付加するための第１蓄積容量電極
１ｆを形成する。第１蓄積容量電極１ｆは容量線３ｂと
の間で、ゲート絶縁膜を誘電体として蓄積容量を形成す
る。容量線３ｂは走査線３ａに沿ってＸ方向に画像表示
領域の外側まで延設される。更に、自段のデータ線６ａ
下にも同様に半導体層１ａのドレイン領域から延設して
第１蓄積容量電極１ｆを形成するようにすれば、配線形
成部という液晶パネルの非光透過領域において、効率良
く蓄積容量を付加できるので、画素に書き込まれた電荷
を保持するための能力が向上し、コントラスト比の高い
液晶パネルが実現できる。尚、図２において、データ線
６ａのＳ_Ｘ番目とＳ_Ｘ＋１番目の関係が逆になったとし
ても何ら問題はない。

【００３４】ここで、走査線３ａと容量線３ｂの配線間
に半導体層１ａのドレイン領域と画素電極９ａを接続す
るためのコンタクトホール８を設ける。これは、コンタ
クトホール８の段差形状により液晶のディスクリネーシ
ョンが発生する領域を、隣り合う画素電極９ａ間で生じ
る横方向電界によるディスクリネーションと同じ領域に
合わせ込むことにより、従来遮光せざるを得なかった領
域に効果的にコンタクトホール８を設けることができ
る。また、コンタクトホール８の直下には、図２の太線
で囲まれた部分にエッチングストッパーとしてのポリシ
リコン膜やＷ（タングステン），Ｔｉ（チタン），Ｃｒ
（クロム），Ｍｏ（モリブデン），Ｔａ（タンタル）と
いった高融点金属膜或いはその合金膜といった導電性の
嵩上げ膜１３ａを設けても良い。これは、半導体層１ａ
のドレイン領域と画素電極９ａを電気的に接続するため
に設けられるコンタクトホール８をエッチング工程で開
孔する際に、半導体層１ａを突き抜けても致命的な画素
欠陥とならないようにするためであり、これにより、半
導体層１ａの薄膜化が実現でき、トランジスタ特性の改
善及び光に対する光電効果の影響の少ない半導体層を形
成できる利点がある。この場合、嵩上げ膜１３ａの少な
くとも一部はコンタクトホール８を囲むように形成され
てなり、さらに嵩上げ膜１３ａは走査線３ａ及び容量線
３ｂに重ならないようにする。コンタクトホール８と走
査線３ａ及び容量線３ｂとのマージンが少ない場合は図
２に示すように、走査線３ａ及び容量線３ｂを嵩上げ膜
１３ａに重ならないように、当該導電膜が設けられた領
域に沿って走査線３ａと容量線３ｂの少なくとも一方を
２次元的（平面的）に窪ませるようにしても良い。更
に、コンタクトホール８を隣り合うＳ_Ｘ番目のデータ線
６ａとＳ_Ｘ＋１番目のデータ線６ａ間のほぼ中心に設け
ることにより、画素が微細化しても、データ線６ａと画
素電極９ａが短絡することを防止することが可能とな
り、ＴＦＴ３０の不良による点欠陥や線欠陥等の致命欠
陥を大幅に低減することができる。

【００３５】また、第１実施形態の液晶パネルでは、Ｔ
ＦＴ３０の少なくともチャネル領域１ａ’及び当該チャ
ネル領域１ａ’とソース領域及びドレイン領域との接合
部をデータ線６ａの下方に形成することにより、入射光
が直接チャネル領域１ａ’及び当該チャネル領域１ａ’
とソース領域及びドレイン領域との接合部に照射されな
いようにする。更に、ＴＦＴ３０の少なくともチャネル
領域１ａ’及び当該チャネル領域１ａ’とソース領域及
びドレイン領域との接合部に照射されないように、ＴＦ
Ｔ３０の下方にも層間絶縁膜を介してＷ（タングステ
ン），Ｔｉ（チタン），Ｃｒ（クロム），Ｍｏ（モリブ
デン），Ｔａ（タンタル）といった高融点金属膜或いは
その合金膜やポリシリコン膜等の第１遮光膜１１ａを設
けている（図２右上がり斜線部）。このような構成を
採れば、画素開口部を透過した光が偏光板等で反射して
ＴＦＴ３０を照射することにより生じるリーク電流を防
ぐことができる。これは、光利用効率を高めるために強
い光を入射しても、半導体層１ａの光電効果によるリー
ク電流を防止できることを意味しており、特に、プロジ
ェクタ用途の液晶パネルには効果的である。尚、第１遮
光膜１１ａはＴＦＴ３０のトランジスタ特性の劣化を防
ぐために、接地電位等の定電位を供給しておくと良い。
この際、画像表示領域の外側に設けられた周辺回路に供
給される電源等の定電位線に接続するようにすれば、専
用の外部回路接続端子や引き回し配線を必要としないた
め、ＴＦＴアレイ基板のスペースの有効利用を図ること
ができる。

【００３６】図３は、図２のＡ−Ａ’線に沿った断面で
あり、ＴＦＴ３０及び蓄積容量７０の構造を三次元的に
示している。ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped D
rain）構造を有しており、ゲート電極を含む走査線３
ａ、走査線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’、走査線３ａと半導
体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁薄膜２、
半導体層１ａの低濃度ソース領域（ソース側ＬＤＤ領
域）１ｂ及び低濃度ドレイン領域（ドレイン側ＬＤＤ領
域）１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄ及び高
濃度ドレイン領域１ｅを備えている。高濃度ソース領域
１ｄにはデータ線６ａが接続されており、高濃度ドレイ
ン領域１ｅには、複数の画素電極９ａのうちの対応する
一つが接続されている。低濃度ソース領域１ｂ及び高濃
度ソース領域１ｄ並びに低濃度ドレイン領域１ｃ及び高
濃度ドレイン領域１ｅは後述のように、半導体層１ａに
対し、ｎ型又はｐ型のチャネルを形成するかに応じて所
定濃度のｎ型用又はｐ型用の不純物イオンをドープする
ことにより形成されている。ｎ型チャネルのＴＦＴは、
動作速度が速いという利点があり、画素のスイッチング
素子であるＴＦＴ３０として用いられることが多い。本
実施形態では特にデータ線６ａは、Ａｌ等の金属膜や金
属シリサイド等の合金膜などの遮光性の導電膜から構成
されている。また、走査線３ａ、絶縁薄膜２及び第１層
間絶縁膜１２の上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じる
コンタクトホール５及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じ
るコンタクトホール８が夫々形成された第２層間絶縁膜
４が形成されている。この高濃度ソース領域１ｄへのコ
ンタクトホール５を介して、データ線６ａは高濃度ソー
ス領域１ｄに電気的に接続されている。更に、データ線
６ａ及び第２層間絶縁膜４の上には、高濃度ドレイン領
域１ｅへのコンタクトホール８が形成された第３層間絶
縁膜７が形成されている。この高濃度ドレイン領域１ｅ
へのコンタクトホール８を介して、画素電極９ａは高濃
度ドレイン領域１ｅに電気的に接続されている。前述の
画素電極９ａは、このように構成された第３層間絶縁膜
７の上面に設けられている。ここで、コンタクトホール
８の直下には半導体層１ａの高濃度ドレイン領域１ｅと
当該高濃度ドレイン領域１ｅの下層に導電性の嵩上げ膜
１３ａを設ける。これにより、コンタクトホール８の開
孔時のエッチングで、半導体層１ａの高濃度ドレイン領
域１ｅが突き抜けたとしても、下層の嵩上げ膜１３ａに
より電気的に接続されるため、致命的な欠陥とはならな
い。また、コンタクトホール８を開孔する領域は、でき
るだけ平坦化した方がよいため、走査線３ａと容量線３
ｂ及び嵩上げ膜１３ａの膜厚は揃えた方がよい。また、
図２に示すように走査線３ａと容量線３ｂ間のスペース
に嵩上げ膜１３ａを延設して、できるだけ平坦な領域を
形成するようにする。このような構成を採れば、コンタ
クトホール８の周辺及び走査線３ａと容量線３ｂの配線
間において画素電極９ａの下層の層間絶縁膜の表面に段
差を生じることがないので、液晶のディスクリネーショ
ンが発生する領域を極力少なくすることができる。これ
により、画素開口率を更に高めることが可能となる。ま
た、嵩上げ膜１３ａは、高濃度ドレイン領域１ｅ下でな
く、高濃度ドレイン領域１ｅ上で電気的に接続するよう
に設けてもよい。そのような嵩上げ膜１３ａは、データ
線６ａと同一材料により同時に形成すれば、工程数を増
やすことなく形成することが可能である。また、その場
合、データ線６ａを走査線３ａあるいは容量線３ｂとほ
ぼ同じ膜厚に揃えておけば、さらに平坦化に効果的であ
る。

【００３７】ＴＦＴ３０は、好ましくは上述のようにＬ
ＤＤ構造を持つが、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ド
レイン領域１ｃに不純物イオンの打ち込みを行わないオ
フセット構造を持ってもよいし、走査線３ａの一部から
なるゲート電極をマスクとして高濃度で不純物イオンを
打ち込み、自己整合的に高濃度ソース領域１ｄ及び高濃
度ドレイン領域１ｅを形成するセルフアライン型のＴＦ
Ｔであってもよい。

【００３８】また、図３に示すＴＦＴ３０の構造におい
て、ＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄと高濃度ドレイ
ン領域１ｅとの間に、絶縁薄膜２を介して同一の走査信
号が供給される２つの走査線３ａの一部からなるゲート
電極を直列抵抗となるように設けて、デユアルゲート
（ダブルゲート）構造のＴＦＴとしてもよい。これによ
り、ＴＦＴ３０のリーク電流を低減することができる。
また、デユアルゲート構造のＴＦＴを、上述のＬＤＤ構
造、或いはオフセット構造を持つようにすれば、更にＴ
ＦＴ３０のリーク電流を低減することができ、高いコン
トラスト比を実現することができる。また、デユアルゲ
ート構造により、冗長性を持たすことができ、大幅に画
素欠陥を低減できるだけでなく、高温動作時でも、リー
ク電流が低いため、高コントラスト比の画質を実現する
ことができる。尚、ＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄ
と高濃度ドレイン領域１ｅとの間に設けるゲート電極は
３つ以上でもよいことは言うまでもない。

【００３９】ここで、一般には、半導体層１ａのチャネ
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等は、光が入射するとポリシリコンが有する
光電変換効果により電流が発生してしまいＴＦＴ３０の
トランジスタ特性が劣化するが、本実施形態では、走査
線３ａを上側から覆うようにデータ線６ａがＡｌ等の遮
光性の金属膜等から形成されているので、少なくとも半
導体層１ａのチャネル領域１ａ’及び低濃度ソース領域
１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃへの入射光（即ち、図３
で上側からの光）の光を効果的に防ぐことが出来る。ま
た、前述のように、ＴＦＴ３０の下側には、第１遮光膜
１１ａが設けられているので、少なくとも半導体層１ａ
のチャネル領域１ａ’及び低濃度ソース領域１ｂ、低濃
度ドレイン領域１ｃへの戻り光（即ち、図３で下側から
の光）の入射を効果的に防ぐことが出来る。

【００４０】また図１に示すように、画素電極９ａには
蓄積容量７０が夫々設けられている。この蓄積容量７０
は、より具体的には、半導体層１ａの高濃度ドレイン領
域１ｅから延設された第１蓄積容量電極１ｆ、蓄積容量
７０の誘電体膜としての絶縁薄膜２、走査線３ａと同一
工程により形成される容量線３ｂの一部からなる第２蓄
積容量電極、第２層間絶縁膜４及び第３層間絶縁膜７、
並びに第２層間絶縁膜４及び第３層間絶縁膜７を介して
容量線３ｂに対向する画素電極９ａの一部から構成され
ている。このように第１蓄積容量電極１ｆと容量線３ｂ
の一部からなる第２蓄積容量電極との間で、絶縁薄膜２
を介在して蓄積容量７０が設けられているため、デュー
ティー比が小さくても高精細な表示が可能とされる。容
量線３ｂは、図２に示すように、ほぼ平行に設けられて
いる。更に、本実施形態のように、第１蓄積容量電極１
ｆ下に第１層間絶縁膜１２を介して第１遮光膜１１ａを
設けることにより、第１層間絶縁膜１２が誘電体膜とし
て機能し、蓄積容量７０の増大を図ることができる。こ
れにより、更に画質品位の高い液晶パネルが実現でき
る。

【００４１】（液晶パネルの製造プロセス）次に、以上
のような構成を持つ液晶パネルの製造プロセスについて
図４から図７を参照して説明する。尚、図４から図６は
各工程におけるＴＦＴアレイ基板側の各層を図２のＡ−
Ａ’断面に対応させて示す工程図である。また、図７に
ＴＦＴアレイ基板側の各層を図２のＢ−Ｂ’断面に対応
させて示す工程図であり、図６の（１７）からの工程を
示している。尚、図４から図７においては、各層や各部
材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層
や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。

【００４２】先ず、図４から図６を参照して、図２のＡ
−Ａ’断面に対応するＴＦＴ３０を含む部分の製造プロ
セスについて説明する。

【００４３】図４の工程（１）に示すように、石英基
板、ハードガラス等のＴＦＴアレイ基板１０を用意す
る。ここで、好ましくはＮ_２（窒素）等の不活性ガス雰
囲気且つ約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におけるＴＦＴアレイ
基板１０に生じる歪みが少なくなるように前処理してお
く。即ち、製造プロセスにおける最高温で高温処理され
る温度に合わせて、事前にＴＦＴアレイ基板１０を同じ
温度かそれ以上の温度で熱処理しておく。

【００４４】このように処理されたＴＦＴアレイ基板１
０の全面に、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）
及びＰｂ（鉛）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、好ましくは約２００ｎｍの膜厚の遮光膜１１を
形成する。尚、クロストークが発生しない程度の光量を
入射するような用途に使われる場合は、遮光膜１１を形
成しなくても良い。

【００４５】続いて、工程（２）に示すように、該形成
された遮光膜１１上にフォトリソグラフィにより第１遮
光膜１１ａのパターンに対応するマスクを形成し、該マ
スクを介して遮光膜１１に対しエッチングを行うことに
より、第１遮光膜１１ａを形成する。この際、第１遮光
膜１１ａは島状に形成しても良いし、走査線３ａ或いは
データ線６ａに沿って縞状に形成しても良い。また、図
２に示すように格子状に形成すれば、第１遮光膜１１ａ
の低抵抗化を図ることができる。

【００４６】次に工程（３）に示すように、第１遮光膜
１１ａの上に、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、Ｔ
ＭＯＰ（テトラ・メチル・オキシ・フォスレート）ガス
等を用いて、ＮＳＧ（ボロンやリンを含まないシリケー
トガラス膜）、ＰＳＧ（リンを含むシリケートガラス
膜）、ＢＳＧ（ボロンを含むシリケートガラス膜）、Ｂ
ＰＳＧ（リンとボロンを含むシリケートガラス膜）など
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１層間絶縁膜１２を形成する。この第１
層間絶縁膜１２の膜厚は、例えば、約８００〜１５００
ｎｍとする。

【００４７】次に工程（４）に示すように、減圧ＣＶＤ
やスパッタにより、導電膜１３を形成する。導電膜１３
は、ポリシリコン膜やＷ（タングステン），Ｔｉ（チタ
ン），Ｃｒ（クロム），Ｍｏ（モリブデン），Ｔａ（タ
ンタル）等の高融点金属、或いはその合金膜等からな
り、導電膜１３の膜厚は、後工程で形成する走査線や容
量線と同じ膜厚になるようにすると良い。この利点に関
しては、後述する。

【００４８】次に工程（５）に示すように、フォトリソ
グラフィ工程及びエッチング工程等を施すことにより、
後工程で画素電極９ａと半導体層１ａのドレイン領域の
直下に島状の嵩上げ膜１３ａを残すようにする。尚、嵩
上げ膜１３ａは画素電極９ａと半導体層のドレイン領域
を電気的に接続するためのコンタクトホールがエッチン
グ時に当該半導体層を突き抜けても不良とならないよう
に敷設されるもので、データ線６ａと半導体層のソース
領域と電気的に接続するためのコンタクトホール５の直
下に敷設しても何ら問題はない。

【００４９】次に工程（６）に示すように、嵩上げ膜１
３ａの上に、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時間のアニール処理を施することに
より、ポリシリコン膜１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。この際、ｎチャネル型のＴＦＴ３０を作成する場合
には、Ｓｂ（アンチモン）、Ａｓ（砒素）、Ｐ（リン）
などのＶ族元素の不純物イオンを僅かにイオン注入等に
よりドープしても良い。また、ＴＦＴ３０をｐチャネル
型とする場合には、Ｂ（ボロン）、Ｇａ（ガリウム）、
Ｉｎ（インジウム）などのIII族元素の不純物イオンを
僅かにイオン注入等によりドープしても良い。尚、アモ
ルファスシリコン膜を経ないで、減圧ＣＶＤ法等により
ポリシリコン膜１を直接形成しても良い。或いは、減圧
ＣＶＤ法等により堆積したポリシリコン膜にシリコンイ
オンを打ち込んで一旦非晶質化（アモルファス化）し、
その後アニール処理等により再結晶化させてポリシリコ
ン膜１を形成しても良い。また、エキシマレーザー等の
レーザー照射によりアニール処理をしてシリコン核を固
相成長させても構わない。

【００５０】次に工程（７）に示すように、フォトリソ
グラフィ工程、エッチング工程等により、所定パターン
の島状の半導体層１ａを形成する。この際、スイッチン
グ素子となるチャネル領域及びソース・ドレイン領域だ
けでなく、画素の保持特性を改善するために容量を付加
するための蓄積容量の一方の電極となる第１蓄積容量電
極１ｆの領域を一括して形成する。

【００５１】次に工程（８）に示すように、半導体層１
ａを約９００〜１３００℃の温度、好ましくは約１００
０℃の温度により熱酸化することにより、約１０〜５０
ｎｍの比較的薄い厚さの熱酸化膜を形成し、更に減圧Ｃ
ＶＤ法等により高温酸化シリコン膜（ＨＴＯ膜）や窒化
シリコン膜を約１０〜１００ｎｍの比較的薄い厚さに堆
積し、多層構造を持つ絶縁薄膜２を形成する。絶縁薄膜
２はＴＦＴ３０のゲート絶縁膜及び蓄積容量７０の誘電
体膜として機能することは言うまでもない。この結果、
半導体層１ａの厚さは、約２０〜１５０ｎｍの厚さ、好
ましくは約３５〜５０ｎｍの厚さとなり、絶縁薄膜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。このように高温熱酸化時間
を短くすることにより、特に８インチ程度の大型基板を
使用する場合に熱によるそりを防止することができる。
但し、ポリシリコン膜１を熱酸化することのみにより、
単一層構造を持つ絶縁薄膜２を形成してもよい。あるい
は、絶縁薄膜２の高耐圧化を実現するために、窒化シリ
コン膜を用いても構わない。

【００５２】次に図５の工程（９）に示すように、減圧
ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜３を堆積した後、Ｐ
（リン）を熱拡散し、ポリシリコン膜３を導電化する。
又は、Ｐイオンをポリシリコン膜３の成膜と同時に導入
したドープトシリコン膜を用いてもよい。工程（１０）
に示すように、マスクを用いたフォトリソグラフィ工
程、エッチング工程等により、図８に示した如き所定パ
ターンの走査線３ａ及び容量線３ｂを形成する。走査線
３ａの膜厚は、例えば、約１００〜８００ｎｍとする。
この際、嵩上げ膜１３ａの膜厚とほぼ同じ膜厚にするこ
とにより、コンタクトホールの開孔形状が広がらないよ
うにすることができる。

【００５３】但し、走査線３ａを、ポリシリコン膜では
なく、ＷやＭｏ等の高融点金属膜又は金属シリサイド膜
から形成してもよいし、若しくはこれらの金属膜又は金
属シリサイド膜とポリシリコン膜を組み合わせて多層に
形成してもよい。この場合、走査線３ａを、図３に示す
第２遮光膜２２が覆う領域の一部又は全部に対応する遮
光膜として配置すれば、金属膜や金属シリサイド膜の持
つ遮光性により、第２遮光膜２２の一部或いは全部を省
略することも可能となる。この場合特に、対向基板２０
とＴＦＴアレイ基板１０との貼り合わせずれによる画素
開口率の低下を防ぐことが出来る利点がある。

【００５４】次に工程（１１）に示すように、ＴＦＴ３
０をＬＤＤ構造を持つｎチャネル型のＴＦＴとする場
合、半導体層１ａに、先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、走査線３ａを
拡散マスクとして、ＰなどのＶ族元素の不純物イオン３
００を低濃度で（例えば、Ｐイオンを１〜３×１０^１３
／ｃｍ^２のドーズ量にて）ドープする。これにより走査
線３ａ下の半導体層１ａはチャネル領域１ａ’となる。
また、容量線３ｂ下の半導体層１ａは絶縁薄膜２を誘電
体とし蓄積容量７０を形成する第１蓄積容量電極１ｆと
なる。尚、第１蓄積容量電極１ｆを形成する部分にあら
かじめＰイオン等を打ち込んで低抵抗化しておいても良
い。

【００５５】次に工程（１２）に示すように、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、走査線３ａよりも幅の広いマスクでレジスト層３
０２を走査線３ａ上に形成した後、同じくＰなどのＶ族
元素の不純物イオン３０１を高濃度で（例えば、Ｐイオ
ンを１〜３×１０^１５／ｃｍ^２のドーズ量にて）ドープ
する。また、ＴＦＴ３０をｐチャネル型とする場合、ｎ
チャネル型のＴＦＴ３０の領域をレジストで覆って保護
し、工程（１１）及び（１２）を再度繰り返す。この
時、半導体層１ａに、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を形成するために、Ｂ（ボロン）な
どのIII族元素の不純物イオンを用いてドープする。こ
のようにＬＤＤ構造とした場合、ショートチャネル効果
を低減できる利点が得られる。尚、例えば、低濃度の不
純物イオンのドープを行わずに、オフセット構造のＴＦ
Ｔとしてもよく、走査線３ａの一部からなるゲート電極
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。

【００５６】これらの工程と並行して、ｎチャネル型Ｔ
ＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴから構成される相補型構造
を持つ周辺駆動回路をＴＦＴアレイ基板１０上の周辺部
に形成することができる。このように、本実施形態で
は、ＴＦＴ３０の形成時に同一工程で、データ線駆動回
路や走査線駆動回路等の周辺駆動回路を形成することが
でき、製造上有利である。

【００５７】次に工程（１３）に示すように、走査線３
ａや容量線３ｂを覆うように、例えば、常圧又は減圧Ｃ
ＶＤ法やＴＥＯＳガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、Ｂ
ＳＧ、ＢＰＳＧなど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４を形
成する。第２層間絶縁膜４の膜厚は、配線間の容量を付
加させないために比較的厚い方が良く、約５００〜１５
００ｎｍが好ましい。

【００５８】次に工程（１４）に示すように、半導体層
１ａを活性化するために約１０００℃のアニール処理を
２０分程度行った後、データ線６ａに対するコンタクト
ホール５を、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。
この際、反応性イオンエッチング、反応性イオンビーム
エッチングのような異方性エッチングにより、コンタク
トホール５を開孔した方が、開孔形状をマスク形状とほ
ぼ同じにできるという利点がある。但し、ドライエッチ
ングとウエットエッチングとを組み合わせて開孔すれ
ば、コンタクトホール５をテーパ状にできるので、配線
接続時の断線を防止できるという利点が得られる。ま
た、走査線３ａを図示しない配線と接続するためのコン
タクトホールも、コンタクトホール５と同一の工程によ
り第２層間絶縁膜４に開孔することができる。

【００５９】次に図６の工程（１５）に示すように、第
２層間絶縁膜４の上に、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の金属含有
膜６として、約１００〜８００ｎｍの厚さ、好ましくは
約３００ｎｍに堆積する。

【００６０】次に工程（１６）に示すように、フォトリ
ソグラフィ工程、エッチング工程等により、データ線６
ａを形成する。エッチング工程として反応性イオンエッ
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れば、オーバーエッチングを抑える
ことができ、マスク寸法通りに精度良くパターニングが
できる利点がある。

【００６１】次に工程（１７）に示すように、データ線
６ａ上を覆うように、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法や
ＴＥＯＳガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、Ｂ
ＰＳＧなど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７を形成する。
第３層間絶縁膜７の膜厚は、データ線６ａと後工程で形
成される画素電極９ａとの間に容量が付加されないよう
に比較的厚い方が良く、約５００〜１５００ｎｍが好ま
しい。また、配線やスイッチング素子であるＴＦＴ３０
の段差により、液晶のディスクリネーションが発生する
ことがあるので、第３層間絶縁膜７を構成するシリケー
トガラス膜に代えて又は重ねて、有機膜やＳＯＧ（スピ
ンオンガラス）をスピンコートして、若しくは又はＣＭ
Ｐ(Chemical Mechanical Polishing)処理を施して、平
坦な膜を形成してもよい。このような構成を採れば、液
晶のディスクリネーションの発生領域を極力低減するこ
とが可能となり、画素が微細化しても、高い画素開口率
を実現できる。

【００６２】次に工程（１８）に示すように、画素電極
９ａと高濃度ドレイン領域１ｅとを電気接続するための
コンタクトホール８を、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。この際、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のような異方性エッチングによ
り、コンタクトホール８を開孔した方が、開孔形状をマ
スク形状とほぼ同じにできるという利点が得られる。但
し、ドライエッチングとウエットエッチングとを組み合
わせて開孔すれば、コンタクトホール８をテーパ状にで
きるので、配線接続時の断線を防止できるという利点が
得られる。また、コンタクトホール８の開孔領域の直下
には半導体層１ａの高濃度ドレイン領域１ｅだけでな
く、導電膜である嵩上げ膜１３ａが敷設してあるので、
万が一、半導体層１ａを突き抜けても致命欠陥になるこ
とはない。更に、嵩上げ膜１３ａを敷設することで、半
導体層１ａのチャネル領域１ａ’が薄膜化することがで
きるので、素子の特性を向上することができる。

【００６３】次に工程（１９）に示すように、第３層間
絶縁膜７の上に、スパッタリング等により、ＩＴＯ(Ind
ium Tin Oxide)膜等の透明導電性薄膜９を、約５０〜２
００ｎｍの厚さに堆積し、更に工程（２０）に示すよう
に、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等によ
り、画素電極９ａを形成する。尚、当該液晶パネルを反
射型の液晶装置に用いる場合には、Ａｌ等の反射率の高
い不透明な材料から画素電極９ａを形成してもよい。こ
の場合は、第３層間絶縁膜７を形成する際にＣＭＰ処理
等により平坦化し、画素電極９ａを鏡面状にする必要が
ある。

【００６４】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
を持つように且つ所定方向でラビング処理を施すこと等
により、図３に示した配向膜２３が形成される。

【００６５】他方、図３に示した対向基板２０について
は、ガラス基板等が先ず用意され、第２遮光膜２２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
ィ工程、エッチング工程を経て形成される。また、第２
遮光膜２２は、Ｃｒ、Ｎｉ(ニッケル）、Ａｌなどの金
属材料の他、カーボンやＴｉをフォトレジストに分散し
た黒色樹脂などの材料から形成してもよい。尚、ＴＦＴ
アレイ基板１０上に遮光膜を形成すれば、ＴＦＴアレ
イ基板１０上で開口領域が規定されるため、対向基板上
の第２遮光膜２２は必要なくなり、ＴＦＴアレイ基板１
０と対向基板２０との貼り合わせ精度は、無視すること
ができ、透過率のばらつかない液晶パネルが実現でき
る。

【００６６】その後、対向基板２０の全面にスパッタリ
ング等により、ＩＴＯ等の透明導電性薄膜を、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。更に、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
を持つように且つ所定方向でラビング処理を施すこと等
により、配向膜２３が形成される。

【００６７】最後に、上述のように各層が形成されたＴ
ＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、配向膜２３が
対面するように、所定径（例えば、１〜６μｍ程度の
径）を持つグラスファイバやガラスビーズ等からなるギ
ャップ材が所定量だけ混入された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
複数種類のネマティック液晶等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。

【００６８】ここで、走査線３ａ及び容量線３ｂに挟ま
れた領域に設けられるコンタクトホール８を開孔する際
の製造プロセスについて説明する。尚、図７は図２のＢ
−Ｂ’線に沿った断面図で、図７の工程（ａ）は前述の
図６の工程（１７）と合致している。また、図７（ａ）
〜（ｄ）の工程について従来例の図１７（ａ）〜(d)と
対比して説明する。

【００６９】図７の工程（ａ）に示すように、本実施形
態の液晶パネルでは、走査線３ａ及び容量線３ｂと嵩上
げ膜１３ａの膜厚をほぼ揃えることで、第３層間絶縁膜
７上のコンタクトホール８を開孔する領域をほぼ平坦な
状態にする。

【００７０】次に、図７の工程（ｂ）に示すように、フ
ォトマスク３０３を用いてステッパ装置等により露光す
る。レジスト３０２がポジ型のレジストの場合は、フォ
トマスク３０３上の遮光性のクロム膜３０４がない部分
（即ち、光が透過する部分）が除去される。第３層間絶
縁膜７上のレジスト３０２は、コンタクトホール８を開
孔する領域が平坦なため、露光時の乱反射等がなく、フ
ォトマスク３０３上の遮光性のクロム膜３０４がない部
分、即ちコンタクトホール開孔用のパターン径と同じ大
きさでレジスト３０２を除去することができる。従っ
て、従来例である図１７（ｂ）に示すような、レジスト
３０２の後退がないため、設計値通りのコンタクトホー
ルを開孔することができる。これにより、画素が微細化
しても、歩留まりの低下を招くことがなく、高い画素開
口率の液晶パネルを実現できる。

【００７１】次に、図７の工程（ｃ）に示すように、コ
ンタクトホール８を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異方性のドライエッチングに
より形成することで、コンタクトホール８の開孔径がで
きるだけ広がらないようにする。また、コンタクトホー
ル８の側壁をテーパ状に形成するためにウエットエッチ
ングを施したとしても、従来のようにレジスト３０２が
後退していないので、開孔径が広がることがなく、微細
なコンタクトホールを開孔することができる。

【００７２】最後に、図７の工程（ｄ）に示すように、
画素電極９ａを設ければ、ＴＦＴアレイ基板の画像表示
領域の画素を形成することができる。

【００７３】（液晶パネルの第２実施形態）本発明によ
る液晶パネルの第２実施形態について図８及び図９を参
照して説明する。図８は、液晶パネルを構成するＴＦＴ
アレイ基板上の隣接する複数の画素群を示した平面図で
あり、図９は図８におけるＣ−Ｃ’間の断面図であり、
画素のスイッチング素子としてのＴＦＴの構造を示して
いる。図９においては、各層や各部材を図面上で認識可
能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を
異ならしめてある。尚、図８及び図９において、図２か
ら図７と同じ構成要素については、同じ参照符号を付
し、その説明は省略する。

【００７４】第２実施形態では、液晶パネルの全体構成
は図２及び図３に示した第１実施形態とほぼ同様であ
り、図８に示すように、第１遮光膜１１ａをＴＦＴ３０
の下方に敷設していないところが相違している。例え
ば、直視型の液晶パネルのように、強い光を入射する必
要がない用途に使用される液晶パネルの場合は、第１遮
光膜１１ａを敷設する必要がない。

【００７５】従って、図９に示すように、第１遮光膜１
１ａを設けない場合は、ＴＦＴアレイ基板１０の表面
に突起がなく、十分な洗浄が施されている場合は、第１
層間絶縁膜１２を形成する必要がない。これにより、第
１遮光膜１１ａを形成する工程と第１層間絶縁膜１２を
堆積する工程が削減できる。即ち、図４の（１）から
（３）の工程を削減できるため、製造歩留まりやコスト
面において効果がある。

【００７６】また、第２実施形態のように第３層間絶縁
膜７そのものを或いは、第３層間絶縁膜上にＣＭＰ処理
や、有機膜等の平坦化膜を形成すれば、コンタクトホー
ル８を開孔する際のフォトリソグラフィ工程における露
光時の乱反射を防ぐことができるため、微細なコンタク
トホール８を実現することができる。このような、構成
を採れば、嵩上げ膜１３ａの膜厚は走査線３ａや容量線
３ｂの膜厚と同一にする必要はない。

【００７７】（液晶パネルの第３実施形態）本発明によ
る液晶パネルの第３実施形態について図１０を参照して
説明する。図１０は、液晶パネルを構成するＴＦＴアレ
イ基板上の隣接する複数の画素群を示した平面図であ
る。

【００７８】第３実施形態では、液晶パネルの全体構成
は図２及び図３に示した第１実施形態とほぼ同様であ
り、Ｘ方向の画素ピッチＬが狭い場合の例である。これ
は、第１実施形態で示した画素ピッチＬの３分の１であ
り、対向基板上にカラーフィルターを設けて、３画素で
データの１ドットを形成するような液晶パネルの実施形
態で、カラーフィルター搭載の液晶パネルを１枚のみ用
いる単板方式の液晶プロジェクターやノートパソコンの
ディスプレイとして用いることができる。

【００７９】このように、Ｘ方向の画素ピッチＬが狭ま
ると、データ線６ａ間の距離が狭まるために、データ線
６ａとコンタクトホール８を介して画素電極９ａが短絡
する可能性が高くなる。データ線６ａをＡｌ（アルミニ
ウム）膜で形成した場合は、顕著に高くなる。これは、
Ａｌ膜の融点が低いために、第３層間絶縁膜７を高温処
理でポーラス状に形成できないことが理由である。従っ
て、コンタクトホール８を開孔する際のエッチングレー
トが早まってしまう。特に開口部の側壁をテーパ状にす
るため、ウエットエッチングを行うとコンタクトホール
８の第３層間絶縁膜７の開孔径は大きくなる傾向にあ
る。また、従来のようにエッチングストッパーとしての
嵩上げ膜１３ａを設けないと、ドライエッチングのみで
は半導体層１ａと層間絶縁膜との選択比が低いため、突
き抜ける恐れがあり、ウエットエッチングとの併用を行
わざるを得ないという事情があり、開孔径を小さく形成
することは困難であった。

【００８０】図１１にコンタクトホール８を２μｍ正方
形で、データ線６ａの配線幅を５μｍで設計した場合
の、画素ピッチＬと不良率の推移を表したグラフを示
す。図１１の（ａ）は従来の製造プロセスで作製した液
晶パネルであり、図１１の（ｂ）は本実施形態の製造プ
ロセスで作製した液晶パネルでの結果である。これによ
ると、（ａ）の従来例では、画素ピッチが２０μｍ以下
になると急激に画素欠陥による不良率が増加するが、本
実施形態では１０μｍ以下にならないと画素欠陥による
不良率は増加しない。従って、本実施形態の液晶パネル
を用いれば、画素の微細化や高開口率化が進んでも、デ
ータ線６ａや走査線３ａ或いは容量線３ｂと画素電極９
ａとの短絡が少なく、かつ半導体層１ａのドレイン領域
と画素電極９ａとのコンタクトホール８が突き抜けるこ
とがないため、歩留まりの低下を招くことがない。

【００８１】また、第３実施形態のようにコンタクトホ
ール８とデータ線６ａの距離が極端に近い場合は、嵩上
げ膜１３ａの膜厚をデータ線６ａの膜厚とほぼ同じに設
定する、即ち、データ線６ａ上の層間絶縁膜とコンタク
トホール８を開孔する領域がほぼ平坦になるようにして
も良い。このような構成を採っても、コンタクトホール
８の開孔径の拡がりを抑制することができ、また段差が
緩和されるため、液晶のディスクリネーションを低減す
ることが可能となる。

【００８２】更に、本実施形態によれば、コンタクトホ
ール８は、開口領域の中心線９ｃ（図２、図８、図１０
参照）に対して線対称な位置に開孔されているので、コ
ンタクトホール８の周囲における画素電極９ａの段差
（図３参照）が開口領域に対して線対称となる。これは
ＴＮ（Twisted Nematic)液晶を用いると特に効果を発揮
し、液晶層５０用に、右回りの液晶を用いた場合でも左
回りの液晶を用いた場合でも、リバースティルト等の液
晶のディスクリネーションの起き易さは、殆ど同じとな
る。即ち、どちらか一方回りの液晶を用いると、ディス
クリネーションが顕著に発生してしまうような事態を未
然に防ぐことが可能となり、液晶層５０として、右回り
の液晶でも左回りの液晶でも等しく採用でき実用上便利
である。

【００８３】以上に構成を説明したように本実施の形態
によれば、図１６に示す従来例の如く各画素の角に形成
されたコンタクトホール８を介して画素電極９ａがＴＦ
Ｔのドレインに接続される場合と比較して、光の利用効
率が改善される。特に、本実施形態の場合、開口領域
は、正方形に近い矩形、即ち、回転対称な平面形状を持
つので、円形等の光照射領域が、当該開口領域に対して
占める割合が高くなり、光の利用効率が改善される。
尚、開口領域を円形、正十二角形、正八角形、正六角
形、正方形等の他の回転対称な形状としてもよいことは
言うまでもない。更に本実施形態では、図２、図８、図
１０に示すように、Ｘ方向の開口領域の幅は、相隣接す
る２つのデータ線６ａにより規定されており、Ｙ方向の
開口領域の幅は、開口領域を挟んで相隣接する走査線３
ａ及び容量線３ｂにより規定されており、コンタクトホ
ール８を、開口領域を挟むことなく相隣接する走査線３
ａ及び容量線３ｂの間にあるスペースに開孔することに
より、画像表示領域の２次元スペースを有効利用でき
る。従って、開口領域をより効率的に広くすることが出
来、光の利用効率が非常に改善されている。

【００８４】（液晶パネルの構成）本実施形態を用いた
液晶パネルは、画素のスイッチング素子であるＴＦＴ３
０が、ポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）タイプのＴＦＴである
ので、ＴＦＴ３０の形成時に同一工程で、ＴＦＴアレイ
基板１０上に画素を駆動するための周辺回路を形成する
ことができる。このような周辺回路内蔵型の液晶パネル
１００の全体構成を図１２及び図１３を参照して説明す
る。尚、図１２は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成さ
れた各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図であ
り、図１３は、対向基板を含めて示す図１２のＨ−Ｈ’
断面図である。

【００８５】図１２において、ＴＦＴアレイ基板１０の
上には、画像表示領域を規定するための遮光性の第３遮
光膜５３が設けられており、その外側に並行してシール
材５２が設けられている。シール材５２の外側の領域に
は、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０
２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられてお
り、走査線駆動回路１０４が、この一辺に隣接する２辺
に沿って設けられている。更にＴＦＴアレイ基板１０の
残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線
駆動回路１０４間を接続するための複数の配線１０５が
設けられている。尚、走査線の信号遅延が問題にならな
い場合は、走査線駆動回路１０４は一辺のみに形成して
も良い。また、データ線駆動回路１０１を画像表示領域
の両側に設けてもよいことは言うまでもない。また、対
向基板２０のコーナー部の少なくとも一個所において、
ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的に
導通をとるための上下導通材１０６が設けられている。
そして、図１３に示すように、図１２に示したシール材
５２とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板２０が当該シール材
５２によりＴＦＴアレイ基板１０に固着されている。

【００８６】データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回
路１０４は中継配線を介してデータ線６ａ及び走査線３
ａに夫々電気接続されている。データ線駆動回路１０１
には、クロック信号に基づいて、スタート信号を順次転
送するためのシフトレジスタ回路が含まれており、当該
データ線駆動回路１０１から順次出力される駆動信号に
よりサンプリング回路を制御し、図示しない表示情報処
理回路から即時表示可能な形式に変換された画像信号を
サンプリング回路を介してデータ線６ａに供給するよう
にする。また、走査線駆動回路１０４には、クロック信
号に基づいて、スタート信号を順次転送するためのシフ
トレジスタ回路が含まれており、パルス的に走査線３ａ
に順次に走査信号を送る。この走査信号に合わせて、デ
ータ線駆動回路１０１は画像信号に応じた信号電圧をデ
ータ線６ａに送る。そして、データ線６ａ及び走査線３
ａの交点に対応する各画素部に設けられたＴＦＴ３０に
より液晶が制御される。尚、サンプリング回路はデータ
線駆動回路１０１内に形成しても良いし、第３遮光膜５
３の領域に形成するようにしても良い。このように、従
来はデッドスペースであった第３遮光膜５３の領域にサ
ンプリング回路を形成することにより、スペースの有効
利用が図れ、データ線駆動回路１０１の小型化や高機能
化を実現することができる。

【００８７】図１３において、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
る。シール材５２は、ＴＦＴアレイ基板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（基板間ギャップ）を所定値とするためのグ
ラスファイバー或いはガラスビーズ等のギャップ材（ス
ペーサ）が混入されている。また、対向基板２０の液晶
層５０に面する側には、第２遮光膜２２及び透明導電膜
であるＩＴＯ膜等からなる対向電極２１が設けられてい
る。尚、図１３には示されていないが、対向基板２０か
らの入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夫々、例えば、ＴＮモード、ＳＴ
Ｎ（スーパーＴＮ）モード、Ｄ−ＳＴＮ（ダブル−ＳＴ
Ｎ）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、偏光板などが所定の方向で配置
される。

【００８８】更に、液晶パネル１００においては、一例
として液晶層５０をネマティック液晶から構成したが、
液晶を高分子中に微小粒として分散させた高分子分散型
液晶を用いれば、配向膜２３、並びに前述の偏光フィル
ム、偏光板等が不要となり、光利用効率が高まることに
よる液晶パネルの高輝度化や低消費電力化の利点が得ら
れる。その他、各種の液晶材料（液晶相）、動作モー
ド、液晶配列、駆動方法等に本実施の形態を適用するこ
とが可能である。この様に本実施形態の液晶パネルは画
像表示領域を駆動するための周辺回路をＴＦＴアレイ基
板１０上に一体形成することができ、テープ実装やＣＯ
Ｇ実装により周辺回路を外付けする必要がなくなるた
め、超小型の液晶パネルを実現することができる。ま
た、液晶パネルを駆動するためのＩＣを大幅に削減する
ことができ、コスト面でも大きな利点が得られる。

【００８９】（マイクロレンズを用いた液晶パネル）マ
イクロレンズ２００は、例えば、特開平６−１９４５０
２号公報に開示されている製造方法により形成される。
図１４はその一例であるが、対向基板２０上に感光性材
料の膜を形成した後、各レンズとなる部分に対応する凸
部が残るように光パターニングした後、感光性材料の熱
変形及び表面張力により、滑らかな各レンズの凸面を持
つ感光性材料からなる配列パターンを対向基板２０の上
に形成し、その後、当該感光性材料の配列パターンをマ
スクとしてドライエッチングを行って感光性材料の配列
パターンを対向基板２０に彫り写すことにより、表面に
滑らかな各レンズの凸面が彫られたマイクロレンズ２０
０が形成される。或いは、伝統的な所謂「熱変形法」に
よりマイクロレンズ２００を形成してもよい。

【００９０】マイクロレンズ２００の表面全体には、接
着剤２０１によりカバーガラス２０２が貼り付けられて
おり、この上に更に第２遮光膜２２、対向電極２１及び
配向膜２３が順に形成される。この場合、第２遮光膜２
２は、各開口の中心が各マイクロレンズ２００のレンズ
中心２００ａに重なるように各マイクロレンズ２００の
境界に沿ってマトリクス状に設けられている。

【００９１】図１４において、対向電極２１は、対向基
板２０の全面に渡って形成されている。このような対向
電極２１は、例えばスパッタリング等によりＩＴＯ膜等
を約５０〜２００ｎｍの厚さに堆積した後、フォトリソ
グラフィ工程、エッチング工程を施すこと等により形成
される。配向膜２３は、例えば、ポリイミド薄膜などの
有機薄膜からなる。このような配向膜２３は、例えばポ
リイミド系の塗布液を塗布した後、所定のプレティルト
角を持つように且つ所定方向でラビング処理を施すこと
等により形成される。第２遮光膜２２は、ＴＦＴ３０に
対向する所定領域に設けられている。このような第２遮
光膜２２は、ＣｒやＮｉなどの金属材料を用いたスパッ
タ工程、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程に
より形成されたり、カーボンやＴｉをフォトレジストに
分散した黒色樹脂などの材料から形成される。第２遮光
膜２２は、ＴＦＴ３０の半導体層１ａに対する遮光の他
に、コントラストの向上、色材の混色防止などの機能を
有する。或いは、図１５に示すように、例えば、予め各
レンズの凸面が形成された透明板（マイクロレンズアレ
イ）を対向基板２０の表面に貼り付けて構成したマイク
ロレンズ２００’を対向基板２０に設けるようにしても
よい。更に、対向基板２０の液晶層５０に対面する側の
面上に、このようなマイクロレンズを貼り付けてもよ
い。

【００９２】本実施形態では特に、図２、図８、図１０
に示すように画素電極９ａの開口領域は、開口領域のほ
ぼ中心点９ｂを通る中心線９ｃに対して線対称な形状を
持つ。また、コンタクトホール８は、開口領域の中心線
９ｂに対して線対称な位置に開孔されている。更に、マ
イクロレンズ２００（或いは２００’）は、ほぼ中心点
９ｂに対向する位置にレンズ中心２００ａ（或いは２０
０ａ’）を夫々有する。

【００９３】本実施形態によれば、光が対向基板２０の
側から入射すると、開口領域のほぼ中心点９ｂ（重心）
に対向する位置にレンズ中心２００ａ（或いは２００
ａ’）を有するマイクロレンズ２００（或いは２０
０’）により、この入射光は、開口領域のほぼ中心点９
ｂを中心として画素電極９ａ上に集光される。従って、
マイクロレンズ２００（或いは２００’）により集光さ
れた光により円形（若しくは略円形又は楕円形）の光照
射領域が開口領域内に形成される。ここで、コンタクト
ホール８は、開口領域の中心線９ｃに対して線対称な位
置に開孔されている。このため、各画素内の中央付近に
位置する線対称な開口領域を広くとることができる。そ
して、開口領域は、そのほぼ中心点９ｂを通る中心線９
ｃに対して線対称であるので、円形等の光照射領域は、
この線対称な開口領域内において線対称な位置に形成さ
れる（円形等の中心がほぼ中心点９ｂと重なることにな
る）。従って、当該開口領域に対する光照射領域が占め
る割合が高くなり、光の利用効率が改善される。尚、マ
イクロレンズの集光能力としては、光照射領域が開口領
域に丁度収まる程度に集光できれば十分であり、必要以
上に光照射領域を小さくする必要はない。

【００９４】尚、本実施形態では、ＴＦＴを用いて画素
電極９ａを駆動するように構成したが、ＴＦＴ以外の例
えば、ＴＦＤ（Thin Film Diode：薄膜ダイオード）等
のアクティブマトリクス素子を用いることも可能であ
り、更に、液晶パネルをパッシブマトリクス型の液晶パ
ネルとして構成することも可能である。このような場合
であっても、マイクロレンズで画素電極上に光を集光す
る構成を採る限り、本実施形態で説明した開口領域を線
対称や回転対称として、レンズ中心を開孔領域のほぼ中
心点に対向させる構成は、光の利用効率を向上させる上
で本実施形態の場合と同様に有効である。

【００９５】（電子機器）次に、以上詳細に説明した本
実施形態における液晶パネルを備えた電子機器の実施の
形態について図１８から図２１を参照して説明する。

【００９６】先ず図１８に、本実施形態の液晶パネルを
備えた電子機器の概略構成を示す。

【００９７】図１８において、電子機器は、表示情報出
力源１０００、表示情報処理回路１００２、駆動回路１
００４、液晶パネル１００、クロック発生回路１００８
並びに電源回路１０１０を備えて構成されている。表示
情報出力源１０００は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、
ＲＡＭ（Random Access Memory）、光ディスク装置など
のメモリ、画像信号を同調して出力する同調回路等を含
み、クロック発生回路１００８からのクロック信号に基
づいて、所定フォーマットの画像信号などの表示情報を
表示情報処理回路１００２に出力する。表示情報処理回
路１００２は、増幅・極性反転回路、シリアル・パラレ
ル変換回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、ク
ランプ回路等の周知の各種処理回路を含んで構成されて
おり、クロック信号に基づいて入力された表示情報から
デジタル信号を順次生成し、クロック信号CLKと共に駆
動回路１００４に出力する。駆動回路１００４は、液晶
パネル１００を駆動する。電源回路１０１０は、上述の
各回路に所定電源を供給する。尚、液晶パネル１００を
構成するＴＦＴアレイ基板の上に、駆動回路１００４を
搭載してもよく、これに加えて表示情報処理回路１００
２を搭載してもよい。

【００９８】次に図１９から図２１に、このように構成
された電子機器の具体例を夫々示す。

【００９９】図１９において、電子機器の一例たる液晶
プロジェクタ１１００は、上述した駆動回路１００４が
ＴＦＴアレイ基板上に搭載された液晶パネル１００を含
む液晶モジュールを３個用意し、夫々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１
１００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枚のダイクロイックミラー１１０
８によって、ＲＧＢの３原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ、
Ｂに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、
１００Ｇ及び１００Ｂに夫々導かれる。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１
１２２、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
より夫々変調された３原色に対応する光成分は、ダイク
ロイックプリズム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。

【０１００】本実施形態では特に、前述のように遮光膜
をＴＦＴの下側に設けておけば、当該液晶パネル１００
からの投射光に基づく液晶プロジェクタ内の投射光学系
による反射光、投射光が通過する際のＴＦＴアレイ基板
の表面からの反射光、他の液晶パネル１００から出射し
た後にダイクロイックプリズム１１１２を突き抜けてく
る投射光の一部（Ｒ光及びＧ光の一部）等が、戻り光と
してＴＦＴアレイ基板の側から入射しても、画素電極の
スイッチング用のＴＦＴ等のチャネル領域に対する遮光
を十分に行うことができる。このため、小型化に適した
プリズムを投射光学系に用いても、各液晶パネルのＴＦ
Ｔアレイ基板とプリズムとの間において、戻り光防止用
のＡＲ（Anti Reflection)フィルムを貼り付けたり、偏
光板にＡＲ被膜処理を施したりすることが不要となるの
で、構成を小型且つ簡易化する上で大変有利である。

【０１０１】また、３枚のライトバルブ１００Ｒ、１０
０Ｇ、１００Ｂを構成する各々の液晶パネルの明視方向
を合わせることにより、色ムラの発生やコントラスト比
の低下を抑制することができる。そこで液晶としてＴＮ
液晶を用いる場合には、ライトバルブ１００Ｇのみ他の
ライトバルブ１００Ｒ及び１００Ｂと液晶の明視方向が
画像表示領域に対して左右反転にする必要がある。ここ
で、本実施形態の液晶パネルを備えたライトバルブを用
いれば、ＴＮ液晶が右回りであっても、左回りであって
も画素の開口形状が左右でほぼ同じになるため、液晶の
ディスクリネーションが発生したとしても、同じように
認識される。これにより、液晶の回転方向が違うライト
バルブ１００Ｇと１００Ｒ及び１００Ｂをプリズム等に
より合成した際に、表示画像で色ムラやコントラスト比
の低下を招くことがないため、高品位な液晶プロジェク
タを実現できる。

【０１０２】図２０において、電子機器の他の例たるマ
ルチメディア対応のラップトップ型のパーソナルコンピ
ュータ（ＰＣ）１２００は、上述した液晶パネル１００
がトップカバーケース内に備えられており、更にＣＰ
Ｕ、メモリ、モデム等を収容すると共にキーボード１２
０２が組み込まれた本体１２０４を備えている。

【０１０３】また図２１に示すように、駆動回路１００
４や表示情報処理回路１００２を搭載しない液晶パネル
１００の場合には、駆動回路１００４や表示情報処理回
路１００２を含むＩＣ１３２４がポリイミドテープ１３
２２上に実装されたＴＣＰ（Tape Carrier Package）
１３２０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物理的且つ電気的に接続
して、液晶装置として、生産、販売、使用等することも
可能である。

【０１０４】以上図１９から図２１を参照して説明した
電子機器の他にも、液晶テレビ、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、カーナビゲー
ション装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、エン
ジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）、携帯電
話、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装
置等などが図１８に示した電子機器の例として挙げられ
る。

【０１０５】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、比較的簡単な構成を用いることにより、画素が微細
化しても工程歩留まりや画素開口率の低下を招かない液
晶パネル及び当該液晶パネルを備えた各種の電子機器を
実現できる。

【０１０６】上記の実施形態では、液晶パネルを用いて
説明したがこれに限るものではなく、例えばエレクトロ
ルミネッセンス、プラズマディスプレイ等にも適用可能
である。

【０１０７】

【発明の効果】本発明の液晶パネルによれば、スイッチ
ング素子であるＴＦＴのドレイン領域と画素電極を接続
するために層間絶縁膜に開孔するコンタクトホール下に
嵩上げ膜が形成されているため、層間絶縁膜上を平坦化
することが可能となる。従って、コンタクトホールが形
成される領域の段差を緩和することができる。従って液
晶のディスクリネーションを防ぐことができるととも
に、レジストマスクをフォトリソグラフィ工程で露光す
る際に、コンタクトホールの開孔形状寸法の広がりを抑
えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶パネルの画像表示領域を構成する画素部
の等価回路図である。

【図２】本発明による液晶パネルの第１実施形態にお
けるＴＦＴアレイ基板上の隣接する複数の画素群を対向
基板の側から見た平面図である。

【図３】対向基板を含めて示す図２のＡ−Ａ’断面図
である。

【図４】液晶パネルの実施形態の製造プロセスを図３
に示した部分について順を追って示す工程図（その１）
である。

【図５】液晶パネルの実施の形態の製造プロセスを図
３に示した部分について順を追って示す工程図（その
２）である。

【図６】液晶パネルの実施の形態の製造プロセスを図
３に示した部分について順を追って示す工程図（その
３）である。

【図７】液晶パネルの実施の形態の製造プロセスを図
２のＢ−Ｂ’断面図に沿って、図６の（１７）から（２
０）に示した工程について更に詳細に順を追って示す工
程図である。

【図８】本発明による液晶パネルの第２実施形態にお
けるＴＦＴアレイ基板上の隣接する複数の画素群を対向
基板の側から見た平面図である。

【図９】対向基板を含めて示す図８のＣ−Ｃ’断面図
である。

【図１０】本発明による液晶パネルの第３実施形態に
おけるＴＦＴアレイ基板上の隣接する複数の画素群を対
向基板の側から見た平面図である。

【図１１】本発明による液晶パネルの実施形態におけ
る液晶パネルと従来の液晶パネルとの画素ピッチにおけ
る液晶パネルの画素欠陥不良率を表したグラフ図であ
る。

【図１２】本発明による液晶パネルの全体構成を示す
平面図である。

【図１３】図１２のＨ−Ｈ’断面図である。

【図１４】マイクロレンズの一例が形成された画素部
における対向基板の拡大断面図である。

【図１５】マイクロレンズの他の一例が形成された画
素部における対向基板の拡大断面図である。

【図１６】従来の液晶パネルにおけるＴＦＴアレイ基
板上の隣接する複数の画素群を対向基板の側から見た平
面図である。

【図１７】従来の液晶パネルの製造プロセスを図１６
のＤ−Ｄ’断面図に沿って、図６の（１７）から（２
０）に示した工程について更に詳細に順を追って示す工
程図である。

【図１８】本発明による電子機器の実施の形態の概略
構成を示すブロック図である。

【図１９】電子機器の一例としての液晶プロジェクタ
を示す断面図である。

【図２０】電子機器の他の例としてのパーソナルコン
ピュータを示す正面図である。

【図２１】電子機器の一例としてのＴＣＰを用いた液
晶装置を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ａ …半導体層２ …絶縁薄膜３ａ …走査線３ａ’…ゲート電極３ｂ …容量線４ …第２層間絶縁膜５ …コンタクトホール６ａ …データ線７ …第３層間絶縁膜８ …コンタクトホール９ａ …画素電極１０ …ＴＦＴアレイ基板１１ａ…第１遮光膜１２ …第１層間絶縁膜１３ａ…嵩上げ膜２０…対向基板２１…対向電極２２…第２遮光膜２３…配向膜３０…ＴＦＴ５０…液晶層５２…シール材５３…第３遮光膜７０…蓄積容量１０１…データ線駆動回路１０４…走査線駆動回路２００、２００’…マイクロレンズ２００ａ、２００ａ’…レンズ中心２０１…接着剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上には、複数のデータ線と、前記複
数のデータ線に交差する複数の走査線と、前記各データ
線及び前記各走査線に接続された薄膜トランジスタと、
前記複数の薄膜トランジスタに接続されてマトリクス状
に配置された複数の画素電極とを具備し、前記薄膜トラ
ンジスタは半導体層上にゲート絶縁膜を介してゲート電
極が配置されてなり、前記半導体層及びゲート電極上に
は層間絶縁膜が配置されてなり、前記薄膜トランジスタ
のドレイン領域は前記層間絶縁膜に形成されたコンタク
トホールを介して前記画素電極に接続されてなる電気光
学パネルであって、前記コンタクトホールは前記走査線と前記データ線の少
なくとも一方に近接して配置されてなり、前記コンタク
トホール下には嵩上げ膜が形成されてなることを特徴と
する電気光学パネル。
【請求項２】前記走査線と前記データ線の少なくとも
一方と前記嵩上げ膜とはほぼ同一の膜厚からなることを
特徴とする請求項１記載の電気光学パネル。
【請求項３】基板上には、複数のデータ線と、前記複
数のデータ線に交差する複数の走査線と、前記各データ
線及び前記各走査線に接続された薄膜トランジスタと、
前記複数の薄膜トランジスタに接続されてマトリクス状
に配置された複数の画素電極と、蓄積容量とを具備し、
前記薄膜トランジスタは半導体層上にゲート絶縁膜を介
してゲート電極が配置されてなり、前記半導体層及びゲ
ート電極上には層間絶縁膜が配置されてなり、前記薄膜
トランジスタのドレイン領域は前記層間絶縁膜に形成さ
れたコンタクトホールを介して前記画素電極に接続され
てなり、前記蓄積容量の一方の電極となる容量線が前記
走査線とほぼ平行に配置されてなる電気光学パネルであ
って、前記コンタクトホールは前記各走査線と前記各容量線と
の間に配置されてなり、前記コンタクトホール下には嵩
上げ膜が形成されてなることを特徴とする電気光学パネ
ル。
【請求項４】前記走査線と前記容量線とは同一材料に
より同時に形成されてなり、前記ゲート絶縁膜と前記蓄
積容量の誘電体膜とは同一材料により同時に形成されて
なり、前記半導体層と前記蓄積容量の他方の電極とは同
一材料により同時に形成されてなることを特徴とする請
求項３記載の電気光学パネル。
【請求項５】前記嵩上げ膜の少なくとも一部は前記コ
ンタクトホールを囲むように形成されてなり、前記走査
線と前記容量線のうち少なくとも一方は、前記嵩上げ膜
に沿って平面的に窪ませることを特徴とする請求項３又
は４記載の電気光学パネル。
【請求項６】前記嵩上げ膜は、前記走査線及び前記容
量線に重ならないように形成されていることを特徴とす
る請求項３乃至請求項５のいずれか一項記載の電気光学
パネル。
【請求項７】前記嵩上げ膜は、前記走査線と前記容量
線の少なくとも一方とほぼ同一の膜厚からなることを特
徴とする請求項３乃至請求項６のいずれか一項記載の電
気光学パネル。
【請求項８】前記嵩上げ膜は、前記ドレイン領域と電
気的に接続された導電膜であることを特徴とする請求項
１乃至請求項７のいずれか一項記載の電気光学パネル。
【請求項９】前記嵩上げ膜は、前記ドレイン領域上に
前記データ線と同一材料で同時に形成された導電膜であ
ることを特徴とする請求項８記載の電気光学パネル。
【請求項１０】前記嵩上げ膜は、前記ドレイン領域下
に形成された導電膜であることを特徴とする請求項８記
載の電気光学パネル。
【請求項１１】請求項１乃至請求項１０のいずれか一
項に記載の電気光学パネルを備えたことを特徴とする電
子機器。