KR20050016142A - 전기 광학 장치, 제조 방법 및 전자 기기 - Google Patents

Abstract

(과제) 내압 성능이 우수하고, 바람직하게 기능할 수 있는 유지 용량을 구비한 전기 광학 장치를 제공한다.

(해결수단) 기판 위에, 데이터선, 주사선, 박막 트랜지스터 및 화소 전극으로 이루어지는 전기 광학 장치로서, 박막 트랜지스터 및 화소 전극에 전기적으로 접속된 제 1 전극, 이것에 대향 배치된 제 2 전극, 및 이들의 사이에 배치된 유전체막으로 이루어지는 유지 용량을 구비하여 이루어지고, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 일방의 표면의 전부 또는 일부가 산화된 산화막을 구비하고 있다.

Description

전기 광학 장치, 제조 방법 및 전자 기기{ELECTRO-OPTICAL DEVICE, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME, AND ELECTRONIC APPARATUS}

본 발명은, 예를 들어 액티브 매트릭스 구동의 액정 장치, 전자 페이퍼 등의 전기 영동 장치, EL (Electro-Luminescence) 표시 장치, 전자 방출 소자 (Field Emission Display 및 Surface-Conduction Electron-Emitter Display) 를 구비한 장치 등의 전기 광학 장치 및 그 제조 방법의 기술 분야에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지는 전자 기기의 기술 분야에도 속하는 것이다.

종래, 기판 위에 매트릭스형으로 배열된 화소 전극 및 그 전극의 각각에 접속된 박막 트랜지스터 (Thin Film Transistor；이하 적절하게 「TFT」라고 함), 그 TFT 의 각각에 접속되어 행 및 열 방향 각각으로 평행하게 형성된 데이터선 및 주사선 등을 구비함으로써, 이른바 액티브 매트릭스 구동이 가능한 전기 광학 장치가 알려져 있다.

이러한 전기 광학 장치에서는, 상기한 것에 더하여, 상기 기판에 대향 배치되는 대향 기판을 구비하는 동시에 그 대향 기판 위에 화소 전극에 대향하는 대향 전극 등을 구비하고, 또한 화소 전극 및 대향 전극 사이에 협지되는 액정층 등을 구비함으로써 화상 표시가 이루어진다. 즉, 액정층 내의 액정 분자는, 화소 전극 및 대향 전극 사이에 설정된 소정의 전위차에 의해 그 배향 상태가 적당히 변경되고, 이로써 해당 액정층을 투과하는 광의 투과율이 변화함에 따라 화상 표시가 이루어지게 되는 것이다.

또 상기 전기 광학 장치는, TFT 및 회소 전극에 접속되는 유지 용량을 구비하는 경우가 있다. 이 유지 용량에 의해 화소 전극에 인가된 전위를 일정 기간 유지하는 것이 가능해지고, 그 전위 유지 특성을 현저하게 향상시키는 것이 가능해진다.

그러나, 종래의 전기 광학 장치에서는 다음과 같은 문제점이 있다. 즉, 상기 유지 용량은, 전형적으로는 TFT 및 화소 전극에 전기적으로 접속된 제 1 전극, 여기에 대향 배치되어 고정 전위로 유지되는 제 2 전극, 및, 이들 양 전극 사이에 협지되는 유전체막이라는 3 층 구조를 갖는다. 여기서, 제 1 전극 및 제 2 전극 사이는 당연히 전기적으로 접속되어서는 안된다. 단락되면, 유지 용량으로서 기능할 수 없기 때문이다.

그러나, 최근 들어 전기 광학 장치의 소형화ㆍ미세화 요구는 더욱 높아지고 있고, 이러한 유지 용량을 포함하여 상기 TFT, 데이터선, 주사선 및 화소 전극 등의 각종 구성 요소는 대단히 좁은 영역 내에서 구축될 필요가 있다. 이 중 유지 용량에 대해서는, 이러한 미세화 등의 요청을 만족할 필요 외에, 일정 정도 이상의 용량값의 확보, 즉 전극 면적을 확보하거나, 또는 유전체막의 유전율을 확보하거나 하지 않으면 안된다는 요청도 만족시킬 필요가 있다.

이러한 상반되는 요청을 만족시키기 위해서는, 상기한 제 1 전극 및 제 2 전극 각각의 전극 면적을 각각 동등하게 형성하는 방법이 있다. 이것에 의하면, 예를 들어 일방의 전극이 타방 전극에 대향하지 않는 부분, 즉 유지 용량으로서는 기능하지 않는 잉여 부분이 기판 위의 한정된 면적을 불필요하게 점유하는 일이 없고, 한편으로 양 전극이 각각 불필요하게 서로 대향하지 않는다는 점에서 소형화ㆍ미세화를 달성하면서도 용량값을 불필요하게 삭감하는 일이 없다.

그러나, 이와 같이, 제 1 전극 및 제 2 전극의 양쪽이 동일한 면적을 가지고 서로 대향하면, 그 단면에 있어서는 이들 양 전극 사이에 협지된 유전체막도 외부에 노출된 상태가 된다. 즉, 이러한 3 층 구조의 이른바 「단층(斷層)」이 겉으로 나타나게 된다. 따라서, 예를 들어, 해당 유지 용량의 형성 과정에 있어서, 상기 제 1 전극, 유전체막 및 제 2 전극을 패터닝할 때 소위 「에칭 찌꺼기」 내지는 잔류물 (이하, 「잔류물」이라고 한다) 이 발생하면, 이 잔류물이 상기 단면에 부착함으로써 제 1 전극 및 제 2 전극 사이에서 단락을 발생시킬 가능성이 있다. 또, 단락까지는 되지 않더라도 상기 잔류물의 존재에 의해 상기 단면에서 전계 집중이 생겨 내압 저하를 발생시키는 일도 있을 수 있다.

또, 이러한 문제점은, 상기한 바와 같이 제 1 전극 및 제 2 전극이 동일 면적으로 형성되는 경우에 한하지 않고 발생될 가능성이 있다. 예를 들어, 양 전극 중 보다 하측에 위치하는 전극이 평면에서 보면 보다 상측에 위치하는 전극 (이하, 편의상 「상측 전극」이라고 부른다) 및 유전체막으로부터 "불거져나와" 형성되어 있는 경우에도, 이들 상측 전극과 유전체막의 단층이 외부에 노출된 상태이면, 상기 상측 전극의 해당 단면에서의 모서리부에 전계 집중이 발생하여, 상기와 동일한 내압 저하의 문제가 발생할 수 있기 때문이다.

본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 내압 성능이 우수하고, 바람직하게 기능할 수 있는 유지 용량을 구비한 전기 광학 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다. 또, 본 발명은, 이와 같은 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지는 전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명의 전기 광학 장치는, 상기 과제를 해결하기 위해, 기판 위에 연장 설치된 데이터선과, 상기 데이터선에 교차하는 방향으로 연장되는 주사선과, 상기 주사선에 의해 주사 신호가 공급되는 반도체층을 포함하는 박막 트랜지스터와, 상기 데이터선에 의해 상기 박막 트랜지스터를 통하여 화상 신호가 공급되는 화소 전극과, 상기 박막 트랜지스터 및 상기 화소 전극에 전기적으로 접속된 제 1 전극, 그 제 1 전극에 대향 배치된 제 2 전극, 그리고 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 사이에 배치된 유전체막으로 이루어지는 유지 용량과, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 일방의 표면의 일부가 산화된 산화막을 구비하고 있다.

본 발명의 전기 광학 장치에 의하면, 주사 신호에 따라서 스위칭 제어되는 박막 트랜지스터의 ONㆍOFF 에 따라서 화상 신호가 데이터선으로부터 화소 전극으로 공급되거나, 또한 공급이 정지된다. 이로 인해 이른바 액티브 매트릭스 구동이 가능해진다. 또, 본 발명에 의하면, 제 1 전극, 유전체막 및 제 2 전극으로 이루어지는 유지 용량이 형성되어 있기 때문에, 예를 들어, 화소 전극에 있어서의 전위 유지 특성을 현저히 높일 수 있어 화질의 향상에 크게 기여한다. 또, 본 발명에 말하는 「유지 용량」은, 상기 서술한 바와 같은 화소 전극에 있어서의 전위 유지 특성을 높이는 의미 외에, 화상 신호에 근거하는 전위를 화소 전극에 인가하기 전에 일시적으로 축적하는 것이 가능한 메모리로서의 기능을 갖는 의미도 포함한다.

그리고, 본 발명에 의하면 특히, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 일방의 표면의 전부 또는 일부에 산화막이 형성되어 있다. 이 산화막에 의해, 예를 들어 제 1 전극 및 제 2 전극 사이가 단락되는 등의 사태를 거의 발생시키지 않을 수 있다. 특히 상기 표면에는 제 1 전극의 후술하는 에지부, 또는 제 2 전극의 에지부가 포함될 수 있고, 해당 에지부에 대해서도 산화막이 형성될 수 있기 때문에, 해당 유지 용량의 내압 성능을 매우 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 제 1 전극, 상기 제 2 전극을 형성하는 데 있어서, 이들의 전구막을 패터닝할 때 그 잔류물이 발생한다고 해도, 그 잔류물도 또한 산화되어 상기 산화막의 일부를 구성하게 되기 때문에, 그 잔류물을 원인으로 하는 내압 성능의 저하도 방지할 수 있다.

또, 본 발명에 있어서 「표면」이란, 화소 전극측 용량 전극에 있어서의, 그 화소 전극측 용량 전극과 유전체막이 접하지 않은 면 외에, 그 화소 전극측 용량 전극과 유전체막이 서로 접촉하는 면 (이하, 편의상 「접촉면」이라고 함) 도 포함한다. 이는, 유전체막이 예를 들어 산화 규소막으로 이루어지는 경우, 제 1 전극을 산화시키는 과정에서 사용되는 산소가 해당 유전체막을 통하여 상기 접촉면에 도달하여, 이것을 산화시키는 것도 가능하기 때문이다. 또한, 「표면」이라고는 하지만, 상기 산화에 의해 제 1 전극은, 실제적으로는 문자 그대로의 표면과 함께 그 내부에 가까운 근방도 또한 상기 산화막으로 변화하게 되는 것은 물론이다. 「표면」에는 이와 같은 취지도 포함된다. 이상 서술한 것은, 제 2 전극에 대해서도 동일하다.

또한, 본 발명에서 말하는 「산화막」이란, 전형적으로 상정되는 평면적인 형상을 갖는 막 형태의 것만을 의미하는 것은 아니다. 예를 들어, 후술하는 「에지부」만이 산화되었을 뿐이라고 해도, 그 산화된 부분도 또한 「산화막」의 범위에 들어간다.

그리고, 본 발명에 있어서 유지 용량은, 상기 박막 트랜지스터, 데이터선, 주사선 및 화소 전극이 상기 기판 위에서 구축하는 적층 구조의 일부로서 형성하는 것, 즉 그 유지 용량을 구성하는 제 1 전극, 유전체막 및 제 2 전극을 3 층 구조의 적층 구조물로서 형성이 가능하다. 이 경우, 제 1 전극 및 제 2 전극의 배치 위치, 보다 구체적으로는 어느 쪽이 보다 상층이고 어느 쪽이 보다 하층으로 되는지는 상관없다.

본 발명의 전기 광학 장치의 일 양태에서는, 상기 표면은 그 제 1 전극 및 그 제 2 전극 중 적어도 일방의 단면을 포함한다.

이 양태에 의하면, 우선 「단면(端面)」이란, 예를 들어 제 1 전극, 유전체막 및 제 2 전극을 패터닝했을 때에 나타나는 패턴 형상의 가장자리부분에 접속되는, 이른바 벽에 해당하는 부분의 면을 의미한다. 여기서, 예를 들어 상기 패터닝이, 제 1 전극 및 제 2 전극 중 적어도 일방과 유전체막이 동일 평면 (그 평면은, 전형적으로는 기판에 수직으로 형성되는 가상적인 「평면」을 상정하고 있다. 상기 벽은 해당 평면 상에 형성되게 된다) 에 형성되도록 실시된 경우, 상기 벽의 면, 즉 단면은 화소 전극측 용량 전극의 단 (端), 유전체막의 단, 및 제 2 전극의 단이 이른바 앞이 맞춰져 있는 형태가 되기 때문에, 단락 내지는 전계 집중 후의 절연 파괴 문제가 생기기 쉽다. 그런데, 본 발명에서는, 이 단면에 있어서, 상기 산화막이 형성되어 있는 것이다. 따라서, 상기 작용 효과를 더욱 확실하게 얻을 수 있게 된다.

이 양태에서는, 상기 단면은, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 일방의 에지부를 포함하도록 구성할 수도 있다.

이러한 구성에 의하면, 상기 단면과 비교하여 더욱 전계 집중 후의 절연 파괴 등과 같은 문제가 발생하기 쉬운 에지부에 있어서 상기 산화막이 형성되어 있기 때문에, 해당 유지 용량의 내압 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

또, 본 구성에서 말하는 「에지부」란, 구체적으로는 예를 들어 제 1 전극이 직육면체인 경우에는 해당 직육면체를 구성하는 6 점의 모서리부에 해당한다. 제 2 전극에 대해서도 동일하다.

또한, 본 구성에 있어서는, 「적어도 일방의 에지부」로 되어 있기 때문에, 제 1 전극 및 제 2 전극 양쪽의 에지부가 산화되어 있어도 되고, 오히려 그것이 어느 일방의 에지부에만 산화막이 형성되어 있는 것보다도 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 제 1 전극의 임의의 에지부와, 유전체막을 사이에 끼우고 여기에 대향적으로 위치하는 제 2 전극의 에지부가 함께 산화되어 있으면 더욱 좋다. 이것으로 인해, 내압 성능이 한층 더 향상되기 때문이다.

또는, 「단면」에 산화막이 형성되는 양태에서는, 상기 단면이 상기 기판에 교차하는 동일 평면내에 있도록 구성할 수도 있다.

이러한 구성에 의하면, 이미 서술한 바와 같이, 단면이 이른바 앞이 맞춰져 있는 형태로 되어 있기 때문에 전계 집중 후의 절연 파괴 등의 문제가 발생하기 쉽지만, 본 발명에 의하면, 이와 같은 문제를 피할 수 있다.

본 발명의 전기 광학 장치의 다른 양태에서는, 상기 산화막은, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 일방의, 상기 유전체측에 면하는 표면에 형성되면 된다.

또한, 상기 산화막은, 상기 제 2 전극의 모든 표면에 형성되어 있으면 된다.

또, 상기 산화막은, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극의 모든 표면에 형성되어 있으면 된다.

본 발명의 전기 광학 장치의 다른 양태에서는, 상기 산화막의 두께가 1.5〔㎚〕이상, 30〔㎚〕이하이다.

이 양태에 의하면, 상기 산화막의 두께가 적절하게 설정되어 있기 때문에 다음과 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 즉 산화막의 두께가 1.5〔㎚〕를 밑돌면 충분한 절연 효과가 얻어지지 않고 따라서 해당 유지 용량의 충분한 내압 성능을 얻을 수 없고, 한편, 산화막의 두께가 30〔㎚〕을 초과하는 경우, 예를 들어, 이러한 산화막을 얻기 위한 열산화 공정에 있어서, 박막 트랜지스터의 반도체층의 산화도 진행되게 되어, 그 박막 트랜지스터의 ON 전류를 저하시킬 우려가 있다. 따라서, 본 양태에 의하면, 충분한 내압 성능의 확보와 바람직하게 동작하는 박막 트랜지스터의 확보라는 작용 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 전기 광학 장치의 다른 양태에서는, 상기 유전체막이 질화 규소막을 포함한다.

이 양태에 의하면, 유전체막이 비교적 유전율이 큰 질화 규소막을 포함하기 때문에 유지 용량의 용량값을 크게 취할 수 있다. 또, 이 때문에 유전체막이, 예를 들어 산화 규소막만으로 이루어지는 경우 등과 비교하면, 본 양태에 관한 유전체막을 보다 얇게 할 수 있기 때문에, 전기 광학 장치의 소형화ㆍ미세화를 보다 쉽게 달성할 수 있고, 경우에 따라 제조 시간의 단축화 등도 꾀할 수 있다.

단, 유전체막이 얇아지면 당연히 제 1 전극 및 제 2 전극 사이의 거리가 좁아지게 되기 때문에 내압 성능의 저하가 우려되게 된다. 그러나, 본 발명에서는, 이미 서술한 바와 같이 이들 제 1 전극 및 제 2 전극이 산화되어 있기 때문에 이러한 걱정이 거의 불식된다. 즉, 유전체막이 질화 규소막을 포함함으로써, 그 두께를 가능한 한 작게 하였다고 해도 해당 유지 용량의 내압 성능이 저하될 우려가 거의 없다.

이상과 같이, 본 양태에 의하면, 유지 용량의 용량값 증대와 우수한 내압 성능이라는 두가지 효과를 동시에 얻을 수 있기 때문에, 본 양태는 본 발명에 관한 작용 효과를 보다 양호하게 얻기 위한 최적의 양태 중 하나라고 할 수 있다.

본 발명의 전기 광학 장치의 다른 양태에서는, 상기 제 1 전극은, 상기 박막 트랜지스터를 구성하는 반도체층의 채널 영역을 적어도 덮도록 배치됨과 동시에, 차광성 재료로 이루어진다.

이 양태에 의하면, 박막 트랜지스터를 구성하는 반도체층에 대한 광 입사를 방지할 수 있기 때문에, 그 반도체층에 있어서의 광 리크 전류의 발생을 방지하고, 이로 인해 화상 위에 플리커가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 양태의 경우에서도, 제 1 전극 및 제 2 전극 사이에서 단락 내지는 전계 집중 후의 절연 파괴 등의 문제가 발생할 수 있기 때문에, 본 발명의 작용 효과는 동일하게 발휘된다. 즉, 본 양태에 의하면, 유지 용량으로서의 기능을 확실히 확보할 수 있는 것에 더하여 그 유지 용량에 차광막으로서의 기능도 할 수 있기 때문에, 해당 전기 광학 장치 구조의 간이화를 꾀할 수 있고, 또한 그 소형화ㆍ미세화 등을 보다 쉽게 달성할 수 있다.

또, 본 양태에 말하는 「차광성 재료」란, 구체적으로는 예를 들어, Ti (티탄), Cr (크롬), W (텅스텐), Ta (탄탈), Mo (몰리브덴) 등의 고융점 금속 중의 적어도 하나를 포함하는, 금속 단체, 합금, 금속 실리사이드, 폴리실리사이드, 및 이들을 적층한 것 등을 들 수 있다. 특히 바람직하게는, 광 흡수성 성능 등의 관점에서 WSi, CoSi 및 TiSi 이다.

본 발명의 전기 광학 장치의 다른 양태에서는, 상기 제 2 전극은 고정 전위로 되어 있다.

이 양태에 의하면, 해당 유지 용량은, 보다 바람직하게 원하는 전하를 축적할 수 있다.

또, 본 양태의 기재로부터 반대로 분명해지는 것과 같이, 본 발명에 관한 제 2 전극은 반드시 고정 전위로 되어 있을 필요는 없다. 예를 들어, 제 2 전극의 전위가 가변으로 되어 있거나, 또는 플로팅으로 되어 있어도 된다.

본 발명의 전기 광학 장치의 제조 방법은, 상기 과제를 해결하기 위해, 기판 위에 일정한 방향으로 기판 위에 연장되는 데이터선 및 그 데이터선에 교차하는 방향으로 연장되는 주사선과, 상기 주사선에 의해 주사 신호가 공급되는 박막 트랜지스터와, 상기 데이터선에 의해 상기 박막 트랜지스터를 통하여 화상 신호가 공급되는 화소 전극으로 이루어지는 전기 광학 장치의 제조 방법으로서, 상기 박막 트랜지스터 및 상기 화소 전극에 전기적으로 접속되는 제 1 전극의 전구막을 형성하는 공정과, 상기 제 1 전극 위에 유전체막의 전구막을 형성하는 공정과, 상기 유전체막 위에 제 2 전극의 전구막을 형성하는 공정과, 상기 제 1 전극, 상기 유전체막 및 상기 제 2 전극 각각의 전구막에 대하여 패터닝을 실시함으로써 상기 제 1 전극, 상기 유전체막 및 상기 제 2 전극을 형성하고, 그것에 의해 유지 용량을 형성하는 공정과, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 일방의 표면의 전부 또는 일부를 산화시켜 산화막을 형성하는 산화 공정을 구비하고 있다.

본 발명의 전기 광학 장치의 제조 방법에 의하면, 상기 서술한 본 발명의 전기 광학 장치를 바람직하게 제조할 수 있다.

또한, 특히 본 발명에 의하면, 산화 공정이 제 1 전극 및 제 2 전극에 대하여 실시된다. 바꿔 말하면, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은 전술한 바와 같이 이들 각각의 전구막을 패터닝함으로써 형성되지만, 본 발명에 말하는 산화 공정은, 이러한 말하자면 형성이 완료된 제 1 전극 및 제 2 전극에 대하여 실시되게 된다. 그러면, 이 산화 공정에서는, 상기 패터닝 공정에서 발생한 잔류물도 역시 산화되게 된다. 이것으로 인해, 해당 유지 용량에 있어서, 양 전극 사이의 단락, 또는 잔류물을 원인으로 하는 전계 집중 등의 문제가 발생하지 않고, 해당 유지 용량의 내압 성능을 우수하고 바람직하게 유지할 수 있다.

또, 본 발명에 말하는 「산화 공정」은, 구체적으로는 예를 들어, 양극(陽極) 산화하는 공정, 황산 세정하는 공정, 오존을 도입한 적당한 챔버 내에서 플라즈마 처리하는 공정 등이 있을 수 있다.

또, 본 발명에 말하는 「산화막」 및 「표면」의 의미는 상기한 본 발명의 전기 광학 장치에 대해서 서술한 것과 동일하다.

본 발명의 전기 광학 장치의 제조 방법의 일 양태에서는, 상기 표면은, 상기 패터닝에 의해서 나타나는, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 일방의 단면을 포함한다.

이 양태에 의하면, 전형적으로는 예를 들어, 제 1 전극의 단, 유전체막의 단, 및 제 2 전극의 단이 이른바 앞이 맞춰져 있는 형태가 되는 「단면」에 있어서 단락 내지는 전계 집중 후의 절연 파괴 등의 문제가 생기기 쉽다. 그런데, 본 발명에서는, 적어도 이 단면에 있어서 상기 산화막이 형성되어 있다. 따라서, 상기 작용 효과를 보다 확실하게 얻을 수 있게 된다. 또, 「단면」의 의미는, 상기한 본 발명의 전기 광학 장치의 일 양태에 관해서 서술한 것과 동일하다.

이 양태에서는, 상기 단면은, 상기 패터닝에 의해 나타나는 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 일방의 에지부를 포함하도록 구성할 수도 있다.

이러한 구성에 의하면, 상기 단면에 비하여 더욱 전계 집중 후의 절연 파괴 등의 문제가 발생하기 쉬운 에지부에 있어서 상기 산화막이 형성되어 있기 때문에, 해당 유지 용량의 내압 성능을 한층 향상시킬 수 있다. 또, 「에지부」의 의의는, 상기한 본 발명의 전기 광학 장치의 일 양태에 관해서 서술한 것과 동일하다.

본 발명의 전기 광학 장치의 다른 양태에서는, 상기 산화막을 형성하는 공정은 열산화 공정을 포함한다.

이 양태에 의하면, 비교적 용이하고 또한 신속하게 제 1 전극 및 제 2 전극을 산화시킬 수 있다. 또, 본 양태의 열산화 공정에서는, 양 전극의 표면 및 그 내부에 가까운 근방에 산소의 확산을 일으키기 쉬워 안정적인 산화막을 형성할 수 있기 때문에, 보다 확실한 내압 성능의 향상을 기대할 수 있다.

덧붙여 말하면, 본 양태의 「열산화 공정」을 전형적인 형태로 실시하면, 제 1 전극 및 제 2 전극의 상기 에지부도 비교적 용이하게 산화시킬 수 있다. 이는, 예를 들어 가령 제 1 전극 및 제 2 전극이 단결정 규소로 이루어지는 경우를 상정하면 알 수 있듯이, 그 에지부에서는 그 이외의 부분에 대하여 보다 산화가 진행되기 쉬운 면 방위를 갖는 면 (예를 들어, (111) 면) 이 나타나게 되기 때문이다. 또, 이러한 것은, 양 전극이 단결정 규소로 이루어지는 경우에 한하지 않고, 보다 일반적인 경우에도 적용된다.

이와 같이, 본 양태에 의하면, 상기 전계 집중 후의 절연 파괴 등의 문제가 매우 발생하기 쉬운 에지부에 있어서 보다 중점적이고 또 보다 용이하게 산화막을 형성할 수 있기 때문에, 유지 용량의 내압 성능을 향상시키는 데에 있어서 바람직하다.

이 양태에서는, 상기 열산화 공정은, 상기 산화막의 두께가 1.5 [㎚〕이상, 30〔㎚〕이하가 되도록 실시되게끔 구성할 수도 있다.

이 양태에 의하면, 상기 산화막의 두께가 적절하게 설정되어 있기 때문에, 다음과 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 즉 산화막의 두께가 1.5〔㎚〕를 밑돌면 충분한 절연 효과를 얻을 수 없고, 따라서 해당 유지 용량의 충분한 내압 성능을 얻을 수 없으며, 한편으로 산화막의 두께가 30〔㎚〕를 초과하는 경우, 예를 들어 이러한 산화막을 얻기 위한 열산화 공정에 있어서, 박막 트랜지스터의 반도체층의 산화도 진행되게 되어, 그 박막 트랜지스터의 ON 전류를 저하시킬 우려가 있다. 따라서 본 양태에 의하면, 충분한 내압 성능의 확보와 바람직하게 동작하는 박막 트랜지스터의 확보라는 작용 효과를 얻을 수 있다.

또는, 상기 열산화 공정은, 350〔℃〕이상의 분위기에서 실시되도록 구성할 수도 있다.

이러한 구성에 의하면, 보다 확실하고 또 보다 신속하게 제 1 전극 및 제 2 전극을 산화시킬 수 있다. 또, 열산화 공정에서는 분위기 온도가 산화막의 형성 속도에 크게 기여하기 때문에, 가능한 한 고온인 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 산화 온도는 보다 바람직하게는 800〔℃〕이상으로 하는 것이 좋다.

또, 상기 열산화 공정은, 산소 농도가 2〔%〕이상인 분위기에서 실시되도록 구성할 수도 있다.

이러한 구성에 의하면, 보다 확실하고 또 보다 신속하게 제 1 전극 및 제 2 전극을 산화시킬 수 있다.

또한, 열산화 공정을 포함하는 양태에서는, 상기 유지 용량 위에 층간 절연막을 형성하는 공정을 더 구비하고, 상기 열산화 공정은 상기 층간 절연막을 형성하는 공정 후에 실시되도록 구성할 수도 있다.

이러한 구성에 의하면, 형성 후의 층간 절연막에 대한 소성 공정과, 유지 용량을 구성하는 각 전극의 산화 공정을 함께 실시할 수 있기 때문에, 양 공정을 따로따로 실시하는 경우와 비교하여 제조 공정의 간략화, 내지는 제조의 신속화를 꾀할 수 있다.

또, 이와 같이 소성 공정 및 산화 공정을 함께 실시하는 경우에는, 그 처리를 질소 가스에 산소 가스를 적정량 더한 분위기 내에서 실시하도록 하는 것이 바람직하다.

이 구성에서는 또한, 상기 층간 절연막 위에 상기 데이터선을 형성하는 공정을 더 구비하고, 상기 열산화 공정은 상기 데이터선을 구성하는 재료의 융점 (melting point) 이하의 온도 분위기에서 실시되도록 구성할 수도 있다.

이러한 구성에 의하면, 예를 들어 알루미늄으로 이루어지는 데이터선을 용융시키지 않고, 제 1 전극, 또는 제 2 전극을 산화시킬 수 있다. 또, 본 구성에서는 데이터선을 전제로 하고 있지만, 본 구성의 사고 방식은, 그 밖의 각종 구성 요소에 대해서 동일하게 적용된다. 예를 들어, 유지 용량 위에 제 1 층간 절연막, 데이터선, 제 2 층간 절연막, 상기 제 2 전극에 접속된 용량 배선, 제 3 층간 절연막 및 화소 전극의 순으로 적층 구조가 구축되어 있는 경우에서는, 데이터선, 용량 배선 및 화소 전극 중 가장 낮은 융점을 갖는 것의 해당 융점 이하의 온도 환경하에서 열산화 공정을 실시하는 것이 가능하다.

본 발명의 전기 광학 장치의 다른 양태에서는, 상기 유지 용량을 형성하는 공정은, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 일방을 상기 유전체막과 동일한 평면형상을 갖도록 패터닝하는 공정을 포함한다.

이 양태에 의하면, 예를 들어, 제 2 전극의 단면과 유전체막의 단면이 동일한 평면내에 형성된다. 따라서, 가령 해당 유전체막 아래에 이들 제 2 전극 및 유전체막보다도 더 큰 면적을 갖는 제 1 전극이 존재한다고 해도, 즉 제 1 전극의 단면이 상기 평면에는 존재하지 않는다고 해도, 해당 제 1 전극의 표면과 제 2 전극의 상기 단면, 또는 에지부와의 사이에서 절연 파괴를 가져올 가능성이 있을 수 있다. 그런데, 본 발명에 있어서는 이러한 경우에도, 제 1 전극, 또는 제 2 전극이 산화되어 있기 때문에, 해당 유지 용량의 내압 성능이 저하될 우려가 거의 없다. 반대로 말하면, 이러한 경우에 있어서, 본 발명에 관한 작용 효과를 보다 효과적으로 얻을 수 있다고 할 수 있다.

또, 「유전체막과 동일한 평면형상을 갖도록 패터닝한다」란, 예를 들어 먼저 유전체막에 대해서만 패터닝한 결과 생겨난 유전체막의 평면 형상에 맞추도록 하고, 후에 제 1 전극에 관한 전구막 형성 및 그 패터닝을 실시한다는 등과 같은 경우를 포함하는 것 외에, 유전체막의 전구막 및 제 1 전극의 전구막 양쪽을 동시에 패터닝하는 결과, 양자의 평면형상이 동일하게 되었다는 등의 경우도 포함된다.

본 발명의 전기 광학 장치의 다른 양태에서는, 상기 유지 용량을 형성하는 공정은, 상기 제 1 전극, 상기 유전체막 및 상기 제 2 전극 모두를 동시에 패터닝하는 공정을 포함한다.

이 양태에 의하면, 동시에 패터닝하는 공정이 포함되기 때문에, 예를 들어 유지 용량을 구성하는 3 요소를 별개 독립적으로 패터닝하는 공정을 포함하는 경우 등과 비교하여 제조 공정의 간략화를 꾀할 수 있다.

또, 본 양태에 의하면 특히 동시에 패터닝하는 공정이 포함되기 때문에, 제 1 전극의 단면, 유전체막의 단면 및 제 2 전극의 단면 모두가 동일 평면내에 형성되는, 바꿔 말하면 이들 각 단면이 이른바 앞이 맞춰져 있는 형태가 되어 상기 전계 집중 후의 절연 파괴 등의 문제가 더욱 발생하기 쉬워진다. 그런데, 본 발명에서는 이미 서술한 바와 같이, 제 1 전극 또는 제 2 전극이 산화되어 있기 때문에, 해당 유지 용량의 내압 성능이 저하될 우려는 거의 없다. 반대로 말하면, 이러한 경우에 있어서, 본 발명에 관한 작용 효과를 보다 효과적으로 얻을 수 있다고 할 수 있다.

본 발명의 전자 기기는, 상기 과제를 해결하기 위해서 상기 서술한 본 발명의 전기 광학 장치 (단, 그 각종 양태를 포함한다) 를 구비하여 이루어진다.

본 발명의 전자 기기에 의하면, 상기 서술한 본 발명의 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지기 때문에, 내압 성능이 우수하고, 바람직하게 기능할 수 있는 유지 용량을 갖추고 있으며, 이로 인해 보다 고품질의 화상 표시가 가능한, 투사형 표시 장치, 액정 텔레비젼, 휴대전화, 전자수첩, 워드 프로세서, 뷰파인더형 또는 모니터 직시형 비디오 테이프 레코더, 워크 스테이션, 텔레비젼 전화, POS 단말, 터치 패널 등의 각종 전자 기기를 실현할 수 있다.

본 발명의 이러한 작용 및 다른 이득은 다음에 설명하는 실시형태로부터 분명해진다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하에서는, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 이하의 실시형태는 본 발명의 전기 광학 장치를 액정 장치에 적용한 것이다.

[화소부에서의 구성]

이하에서는, 본 발명의 실시형태에서 전기 광학 장치의 화소부에서의 구성에 대해, 도 1 내지 도 4 를 참조하여 설명한다. 여기에서 도 1 은 전기 광학 장치의 화상 표시 영역을 구성하는 매트릭스형으로 형성된 복수의 화소에 있어서의 각종 소자, 배선 등의 등가 회로이다. 도 2 및 도 3 은 데이터선, 주사선, 화소 전극 등이 형성된 TFT 어레이 기판의 서로 인접하는 복수 화소군의 평면도이다. 또, 도 2 및 도 3 은 각각 후술하는 적층 구조 중 하층 부분 (도 2) 과 상층 부분 (도 3) 을 구분하여 도시하고 있다. 또, 도 4 는 도 2 및 도 3 을 겹친 경우의 A-A' 단면도이다. 또, 도 4 에서는, 각 층ㆍ각 부재를 도면 상에서 인식 가능한 정도의 크기로 하기 위해 그 각 층ㆍ각 부재마다 축척을 다르게 하였다.

또, 이하에서는 먼저 본 실시형태에 관한 전기 광학 장치의 기본적 구성에 대해 미리 설명한 후, 본 실시형태에 있어서 특징적인 구성 등에 대해서는 나중에 새로이 (유지 용량의 구성) 및 (유지 용량의 제조 방법) 항목을 두어 상세하게 서술하기로 한다.

(화소부의 회로 구성)

도 1 에 있어서, 본 실시형태에서의 전기 광학 장치의 화상 표시 영역을 구성하는 매트릭스형으로 형성된 복수의 화소에는 각각, 화소 전극 (9a) 과 해당 화소 전극 (9a) 을 스위칭 제어하기 위한 TFT (30) 가 형성되어 있고, 화상 신호가 공급되는 데이터선 (6a) 이 해당 TFT (30) 의 소스에 전기적으로 접속되어 있다. 데이터선 (6a) 에 기입하는 화상 신호 (S1, S2, …, Sn) 는 이 순서로 선의 순서대로 공급해도 상관없고, 서로 인접하는 복수의 데이터선 (6a) 끼리에 대해서 그룹별로 공급하도록 할 수도 있다.

또한, TFT (30) 의 게이트에 게이트 전극 (3a) 이 전기적으로 접속되어 있고, 소정의 타이밍으로 주사선 (11a) 및 게이트 전극 (3a) 에 펄스적으로 주사 신호 (G1, G2, …, Gm) 를 이 순서대로 선의 순서대로 인가하도록 구성되어 있다. 화소 전극 (9a) 은, TFT (30) 의 드레인에 전기적으로 접속되어 있고, 스위칭 소자인 TFT (30) 를 일정 기간만큼 그 스위치를 닫음으로써, 데이터선 (6a) 으로부터 공급되는 화상 신호 (S1, S2, …, Sn) 를 소정의 타이밍으로 기입한다.

화소 전극 (9a) 을 통하여 전기 광학 물질의 일례로서의 액정에 기입된 소정 레벨의 화상 신호 (S1, S2, …, Sn) 는, 대향 기판에 형성된 대향 전극과의 사이에서 일정 기간 유지된다. 액정은 인가되는 전압 레벨에 의해 분자 집합의 배향이나 질서가 변화함에 따라, 광을 변조하여 계조 표시를 가능하게 한다. 노멀리 화이트 모드이면, 각 화소의 단위로 인가된 전압에 따라서 입사광에 대한 투과율이 감소하고, 노멀리 블랙 모드이면, 각 화소의 단위로 인가된 전압에 따라서 입사광에 대한 투과율이 증가되어, 전체적으로 전기 광학 장치로부터는 화상 신호에 따른 콘트라스트를 갖는 광이 출사된다.

여기에서 유지된 화상 신호가 리크되는 것을 막기 위해서, 화소 전극 (9a) 과 대향 전극 사이에 형성되는 액정 용량과 병렬로 유지 용량 (70) 을 부가한다. 이 유지 용량 (70) 은 주사선 (11a) 및 데이터선 (6a) 의 영역에 형성되고, 고정 전위측 용량 전극을 포함하는 동시에 정전위로 고정된 용량 전극 (300) 을 포함하고 있다.

[화소부의 구체적 구성]

이하에서는, 상기 데이터선 (6a), 주사선 (11a) 및 게이트 전극 (3a), TFT (30) 등에 따른, 상기 서술한 바와 같은 회로 동작이 실현되는 전기 광학 장치의 구체적인 구성에 대해서 도 2 내지 도 4 를 참조하여 설명한다.

먼저, 도 3 에 있어서, 화소 전극 (9a) 은 TFT 어레이 기판 (10) 위에 매트릭스형으로 복수 형성되어 있고 (점선부에 의해 윤곽이 나타나 있음), 화소 전극 (9a) 의 종횡의 경계를 각각 따라 데이터선 (6a) 및 주사선 (11a) 이 형성되어 있다. 데이터선 (6a) 은 후술하는 바와 같이 알루미늄막 등을 포함하는 적층 구조로 이루어지고, 주사선 (11a) 은 예를 들어 도전성 폴리규소막 등으로 이루어진다. 또한, 주사선 (11a) 은 반도체층 (1a) 중 도면 중 우측으로 오르는 사선 영역으로 나타낸 채널 영역 (1a') 에 대향하는 게이트 전극 (3a) 에 컨택트 홀 (12cv) 을 통하여 전기적으로 접속되어 있고, 그 게이트 전극 (3a) 은 그 주사선 (11a) 에 포함되는 형태로 되어 있다. 즉, 게이트 전극 (3a) 과 데이터선 (6a) 이 교차하는 지점에는 각각, 채널 영역 (1a') 에, 주사선 (11a) 에 포함되는 게이트 전극 (3a) 이 대향 배치된 화소 스위칭용 TFT (30) 가 형성되어 있다. 이에 따라 TFT (30；게이트 전극을 제외함) 는 게이트 전극 (3a) 과 주사선 (11a) 사이에 존재하는 형태로 되어 있다.

다음으로, 전기 광학 장치는 도 2 및 도 3 의 A-A' 선 단면도인 도 4 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 석영 기판, 유리 기판, 규소 기판으로 이루어지는 TFT 어레이 기판 (10) 과, 이에 대향 배치되는 예를 들어 유리 기판이나 석영 기판으로 이루어지는 대향 기판 (20) 을 구비하고 있다.

TFT 어레이 기판 (10) 측에는, 도 4 에 나타내는 바와 같이 상기 화소 전극 (9a) 이 형성되어 있고, 그 상측에는 러빙 처리 등의 소정 배향 처리가 실시된 배향막 (16) 이 형성되어 있다. 화소 전극 (9a) 은 예를 들어 ITO (Indium Tin Oxide) 막 등의 투명 도전성 막으로 이루어진다. 한편, 대향 기판 (20) 측에는 그 전체면에 걸쳐 대향 전극 (21) 이 형성되어 있고, 그 하측에는 러빙 처리 등의 소정 배향 처리가 이루어진 배향막 (22) 이 형성되어 있다. 대향 전극 (21) 은, 상기 서술한 화소 전극 (9a) 과 동일하게, 예를 들어 ITO 막 등의 투명 도전성 막으로 이루어진다.

이렇게 대향 배치된 TFT 어레이 기판 (10) 및 대향 기판 (20) 사이에는, 후술하는 시일재 (52；도 17 및 도 18 참조) 에 의해 둘러싸인 공간에 액정 등의 전기 광학 물질이 봉입되어 액정층 (50) 이 형성된다. 액정층 (50) 은 화소 전극 (9a) 으로부터의 전계가 인가되지 않은 상태로 배향막 (16 및 22) 에 의해 소정의 배향 상태를 취한다.

한편, TFT 어레이 기판 (10) 상에는 상기 화소 전극 (9a) 및 배향막 (16) 외에, 이들을 포함하는 각종 구성이 적층 구조를 이루어 구비되어 있다. 이 적층 구조는, 도 4 에 나타내는 바와 같이 아래로부터 순서대로 주사선 (11a) 을 포함하는 제 1 층, 게이트 전극 (3a) 을 포함하는 TFT (30) 등을 포함하는 제 2 층, 유지 용량 (70) 을 포함하는 제 3 층, 데이터선 (6a) 등을 포함하는 제 4 층, 용량 배선 (400) 등을 포함하는 제 5 층, 상기 화소 전극 (9a) 및 배향막 (16) 등을 포함하는 제 6 층 (최상층) 으로 이루어진다. 또, 제 1 층 및 제 2 층 사이에는 하지 절연막 (12) 이, 제 2 층 및 제 3 층 사이에는 제 1 층간 절연막 (41) 이, 제 3 층 및 제 4 층 사이에는 제 2 층간 절연막 (42) 이, 제 4 층 및 제 5 층 사이에는 제 3 층간 절연막 (43) 이, 제 5 층 및 제 6 층 사이에는 제 4 층간 절연막 (44) 이 각각 형성되어 있어, 상기 서술한 각 요소사이가 단락되는 것을 방지하고 있다. 또한, 이들 각종 절연막 (12, 41, 42, 43 및 44) 에는, 예를 들어 TFT (30) 의 반도체층 (1a) 중의 고농도 소스영역 (1d) 과 데이터선 (6a) 을 전기적으로 접촉하는 컨택트 홀 등도 또한 형성되어 있다. 이하에서는, 이들의 각 요소에 관해 이하에서 순서대로 설명한다. 또, 상기한 것 중 제 1 층부터 제 3 층까지가 하층 부분으로서 도 2 에 도시되어 있고, 제 4 층부터 제 6 층까지가 상층 부분으로서 도 3 에 도시되어 있다.

(적층 구조ㆍ제 1 층의 구성-주사선 등-)

먼저, 제 1 층에는 예를 들어 Ti, Cr, W, Ta, Mo 등의 고융점 금속 중 적어도 하나를 포함하는, 금속 단체, 합금, 금속 실리사이드, 폴리실리사이드, 이들을 적층한 것, 또는 도전성 폴리규소 등으로 이루어지는 주사선 (11a) 이 형성되어 있다. 이 주사선 (11a) 은, 평면적으로 보아 도 2 의 X 방향을 따르도록 스트라이프형으로 패터닝되어 있다. 보다 자세히 보면, 스트라이프형의 주사선 (11a) 은, 도 2 의 X 방향을 따르도록 연장되는 본선부와, 데이터선 (6a) 또는 용량 배선 (400) 이 연장되는 도 2 의 Y 방향으로 뻗어있는 돌출부를 구비하고 있다. 한편, 인접하는 주사선 (11a) 에서 연장되는 돌출부는 서로 접속되지 않고, 따라서 그 주사선 (11a) 은 하나하나 분단된 형태로 되어 있다.

(적층 구조ㆍ제 2 층의 구성-TFT 등-)

다음에, 제 2 층으로서, 게이트 전극 (3a) 을 포함하는 TFT (30) 가 형성되어 있다. TFT (30) 는, 도 4 에 나타내는 바와 같이 LDD (Lightly Doped Drain) 구조를 갖고 있고, 그 구성 요소로는 상기 서술한 게이트 전극 (3a), 예를 들어 폴리규소막으로 이루어지고 게이트 전극 (3a) 에서의 전계에 의해 채널이 형성되는 반도체층 (1a) 의 채널 영역 (1a'), 게이트 전극 (3a) 과 반도체층 (1a) 을 절연하는 게이트 절연막을 포함하는 절연막 (2), 반도체층 (1a) 에서의 저농도 소스 영역 (1b) 및 저농도 드레인 영역 (1c) 그리고 고농도 소스 영역 (1d) 및 고농도 드레인 영역 (1e) 을 구비하고 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 이 제 2 층에 상기 게이트 전극 (3a) 과 동일막으로서 중계 전극 (719) 이 형성되어 있다. 이 중계 전극 (719) 은, 평면적으로 보아 도 2 에 나타내는 바와 같이, 각 화소 전극 (9a) 의 X 방향으로 연장되는 한 변의 대략 중앙에 위치하도록 아일랜드형으로 형성되어 있다. 중계 전극 (719) 과 게이트 전극 (3a) 은 동일막으로서 형성되어 있기 때문에, 후자가 예를 들어 도전성 폴리규소막 등으로 이루어지는 경우에는 전자도 또한 도전성 폴리규소막 등으로 이루어진다.

한편, 상기 서술한 TFT (30) 는 바람직하게는 도 4 에 나타낸 바와 같이 LDD 구조를 갖지만, 저농도 소스 영역 (1b) 및 저농도 드레인 영역 (1c) 에 불순물을 주입하지 않은 오프셋 구조를 가질 수도 있고, 게이트 전극 (3a) 을 마스크로 하여 고농도로 불순물을 주입하여, 자기정합적으로 고농도 소스 영역 및 고농도 드레인 영역을 형성하는 셀프 얼라인형 (self-aligned-type) TFT 일 수도 있다.

(적층 구조ㆍ제 1 층 및 제 2 층간의 구성-하지 절연막-)

이상 설명한 주사선 (11a) 위, 또한 TFT (30) 아래에는, 예를 들어 규소 산화막 등으로 이루어지는 하지 절연막 (12; underlying insulating film) 이 형성되어 있다. 하지 절연막 (12) 은, 주사선 (11a) 으로부터 TFT (30) 를 층간 절연하는 기능 외에, TFT 어레이 기판 (10) 의 전체면에 형성됨으로써 TFT 어레이 기판 (10) 의 표면 연마시의 거칠음이나 세정 후에 남는 오염 등에 의해 화소 스위칭용 TFT (30) 의 특성 변화를 방지하는 기능을 갖는다.

이 하지 절연막 (12) 에는, 평면적으로 보아 반도체층 (1a) 의 양 옆으로, 후술하는 데이터선 (6a) 을 따라 연장되는 반도체층 (1a) 의 채널 길이 방향을 따른 홈형의 컨택트 홀 (12cv) 이 파여 있고, 이 컨택트 홀 (12cv) 에 대응하여, 그 상측에 적층되는 게이트 전극 (3a) 은 하측에 오목형으로 형성된 부분을 포함하고 있다. 또한, 이 컨택트 홀 (12cv) 전체를 메우도록 하여 게이트 전극 (3a) 이 형성됨으로써, 그 게이트 전극 (3a) 에는 이와 일체적으로 형성된 측벽부 (3b；상기 「하측에 오목형으로 형성된 부분」) 가 연장 설치되도록 되어 있다. 이것으로 인해, TFT (30) 의 반도체층 (1a) 은 도 2 에 잘 나타나 있는 바와 같이, 평면적으로 보아 측방으로부터 덮이게 되어 있어, 적어도 이 부분으로부터의 광의 입사가 억제되도록 되어 있다.

또한, 이 측벽부 (3b) 는, 상기 컨택트 홀 (12cv) 을 메우도록 형성되어 있는 동시에 그 하단이 상기 주사선 (11a) 과 접하도록 되어 있다. 여기에서 주사선 (11a) 은 상기 서술한 바와 같이 스트라이프형으로 형성되어 있기 때문에, 임의의 행에 존재하는 게이트 전극 (3a) 및 주사선 (11a) 은, 해당 행에서 항상 동전위가 된다.

(적층 구조ㆍ제 3 층의 구성-유지 용량 등-)

상기 서술한 제 2 층에 계속하여 제 3 층에는 유지 용량 (70) 이 형성되어 있다. 유지 용량 (70) 은, TFT (30) 의 고농도 드레인 영역 (1e) 및 화소 전극 (9a) 에 접속된 화소 전위측 용량 전극으로서의 하부 전극 (71) 과, 고정 전위측 용량 전극으로서의 용량 전극 (300) 이 유전체막 (75) 을 사이에 두고 대향 배치됨으로써 형성되어 있다. 이 유지 용량 (70) 에 따르면, 화소 전극 (9a) 에서의 전위 유지 특성을 현저하게 높이는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시형태에 관한 유지 용량 (70) 은, 도 2 의 평면도를 보면 알 수 있는 것과 같이, 화소 전극 (9a) 의 형성 영역에 거의 대응하는 광투과 영역에는 이르지 않도록 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 차광 영역 내에 들어가도록 형성되어 있기 때문에 전기 광학 장치 전체의 화소 개구율은 비교적 크게 유지되고, 이로써 보다 밝은 화상을 표시하는 것이 가능해진다.

또 유지 용량 (70) 은 본 발명에 특별히 관련이 있는 구성 요소이기 때문에, 보다 상세한 설명에 대해서는 후술하는 (유지 용량의 구성) 및 (유지 용량의 제조 방법) 항목 중에서 설명하기로 한다.

(적층 구조, 제 2 층 및 제 3 층간의 구성-제 1 층간 절연막-)

이상 설명한 TFT (30) 내지 게이트 전극 (3a) 및 중계 전극 (719) 위, 또한 유지 용량 (70) 아래에는, 예를 들어 NSG (non-실리케이트 글라스), PSG (인 실리케이트 글라스), BSG (붕소 실리케이트 글라스), BPSG (붕소인 실리케이트 글라스) 등의 실리케이트 글라스막, 질화 규소막이나 산화 규소막 등, 또는 바람직하게는 NSG 로 이루어지는 제 1 층간 절연막 (41) 이 형성되어 있다.

그리고, 이 제 1 층간 절연막 (41) 에는, TFT (30) 의 고농도 소스 영역 (1d) 과 후술하는 데이터선 (6a) 을 전기적으로 접속하는 컨택트 홀 (81) 이, 후기 제 2 층간 절연막 (42) 을 관통하면서 뚫려 있다. 또한, 제 1 층간 절연막 (41) 에는 TFT (30) 의 고농도 드레인 영역 (1e) 과 유지 용량 (70) 을 구성하는 하부 전극 (71) 을 전기적으로 접속하는 컨택트 홀 (83) 이 뚫려 있다. 또한, 이 제 1 층간 절연막 (41) 에는, 유지 용량 (70) 을 구성하는 화소 전위측 용량 전극으로서의 하부 전극 (71) 과 중계 전극 (719) 을 전기적으로 접속하기 위한 컨택트 홀 (881) 이 뚫려 있다. 이에 더하여, 제 1 층간 절연막 (41) 에는, 중계 전극 (719) 과 후술하는 제 2 중계 전극 (6a2) 을 전기적으로 접속하기 위한 컨택트 홀 (882) 이, 후기 제 2 층간 절연막을 관통하면서 뚫려 있다.

(적층 구조ㆍ제 4 층의 구성-데이터선 등-)

상기 서술한 제 3 층에 계속하여 제 4 층에는 데이터선 (6a) 이 형성되어 있다. 이 데이터선 (6a) 은 도 4 에 나타내는 바와 같이 하층부터 순서대로 알루미늄으로 이루어지는 층 (도 4 에서의 부호 41A 참조), 질화 티탄으로 이루어지는 층 (도 4 에서의 부호 41TN 참조), 질화 규소막으로 이루어지는 층 (도 4 에서의 부호 401 참조) 의 3 층 구조를 갖는 막으로서 형성되어 있다. 질화 규소막은 그 하층의 알루미늄층과 질화 티탄층을 덮도록 조금 큰 사이즈로 패터닝되어 있다.

또한, 이 제 4 층에는 데이터선 (6a) 과 동일막으로서, 용량 배선용 중계층 (6a1) 및 제 2 중계 전극 (6a2) 이 형성되어 있다. 이들은, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 평면적으로 보면 데이터선 (6a) 과 연속한 평면형상을 갖도록 형성되어 있는 것은 아니고, 각자 간은 패터닝상 분단되도록 형성되어 있다. 예를 들어 도 3 중 가장 왼쪽에 위치하는 데이터선 (6a) 에 주목하면, 그 바로 오른쪽에 대략 사각형상의 용량 배선용 중계층 (6a1), 또한 그 오른쪽에 용량 배선용 중계층 (6a1) 보다도 약간 큰 면적을 갖는 대략 사각형상의 제 2 중계 전극 (6a2) 이 형성되어 있다.

덧붙여서 말하면, 이들 용량 배선용 중계층 (6a1) 및 제 2 중계 전극 (6a2) 은 데이터선 (6a) 과 동일막으로서 형성되어 있기 때문에, 하층부터 순서대로 알루미늄으로 이루어지는 층, 질화 티탄으로 이루어지는 층, 플라즈마 질화막으로 이루어지는 층의 3 층 구조를 갖는다.

(적층 구조ㆍ제 3 층 및 제 4 층간의 구성-제 2 층간 절연막-)

이상 설명한 유지 용량 (70) 의 위이면서 데이터선 (6a) 의 아래에는, 예를 들어 NSG, PSG, BSG, BPSG 등의 실리케이트 글라스막, 질화 규소막이나 산화 규소막 등, 또는 바람직하게는 TEOS 가스를 사용한 플라즈마 CVD (Chemical Vapor Deposition) 법에 의해 형성된 제 2 층간 절연막 (42) 이 형성되어 있다. 이 제 2 층간 절연막 (42) 에는, TFT (30) 의 고농도 소스 영역 (1d) 과 데이터선 (6a) 을 전기적으로 접속하는 상기 컨택트 홀 (81) 이 뚫려 있는 동시에, 상기 용량 배선용 중계층 (6a1) 과 유지 용량 (70) 의 상부 전극인 용량 전극 (300) 을 전기적으로 접속하는 컨택트 홀 (801) 이 뚫려 있다. 또한, 제 2 층간 절연막 (42) 에는, 제 2 중계 전극 (6a2) 과 중계 전극 (719) 을 전기적으로 접속하기 위한, 상기 컨택트 홀 (882) 이 형성되어 있다.

(적층 구조·제 5 층의 구성-용량 배선 등-)

상기 서술한 제 4 층에 계속하여 제 5 층에는 용량 배선 (400) 이 형성되어 있다. 이 용량 배선 (400) 은 평면적으로 보면 도 3 에 나타내는 바와 같이 도면 중 X 방향 및 Y 방향 각각으로 연장되어 격자형으로 형성되어 있다. 그 용량 배선 (400) 중 도면 중 Y 방향으로 연장된 부분에 관해서는 특히, 데이터선 (6a) 을 덮도록, 또한 그 데이터선 (6a) 보다도 폭이 넓게 형성되어 있다. 또한, 도면 중 X 방향으로 연장된 부분에 관해서는, 후술하는 제 3 중계 전극 (402) 을 형성하는 영역을 확보하기 위하여 각 화소 전극 (9a) 의 1 변의 중앙 부근에 절결부 (notch) 를 가지고 있다.

또, 도 3 중 XY 방향 각각으로 연장된 용량 배선 (400) 의 교차 부분의 코너부에서는, 그 코너부를 메우도록 하여 대략 삼각형상 부분이 형성되어 있다. 용량 배선 (400) 에 이 대략 삼각형상 부분이 형성되어 있기 때문에 TFT (30) 의 반도체층 (1a) 에 대해 광을 효과적으로 차폐할 수 있다. 즉, 반도체층 (1a) 에 대하여 비스듬히 위에서 진입하게 되는 빛은 이 삼각형 부분에서 반사 또는 흡수되게 되어 반도체층 (1a) 에는 이르지 않게 된다. 따라서, 광 리크 전류의 발생을 억제하여 플리커 등이 없는 고품질 화상을 표시하는 것이 가능해진다. 이 용량 배선 (400) 은 화소 전극 (9a) 이 배치된 화상 표시 영역 (10a) 에서부터 그 주위에 연장 설치되어 정전위원과 전기적으로 접속됨으로써 고정 전위로 되어 있다.

또한, 제 5 층에는 이러한 용량 배선 (400) 과 동일막으로서 제 3 중계 전극 (402) 이 형성되어 있다. 이 제 3 중계 전극 (402) 은, 후술하는 컨택트 홀 (804 및 89) 을 통하여 제 2 중계 전극 (6a2) 및 화소 전극 (9a) 사이의 전기적 접속을 중계하는 기능을 갖는다. 또, 이들 용량 배선 (400) 및 제 3 중계 전극 (402) 사이는 평면형상적으로 연속하여 형성되어 있는 것은 아니며, 양자간은 패터닝 상 분단되도록 형성되어 있다.

한편, 상기 서술한 용량 배선 (400) 및 제 3 중계 전극 (402) 은 하층에 알루미늄으로 이루어지는 층, 상층에 질화 티탄으로 이루어지는 층의 2 층 구조를 갖고 있다.

(적층 구조ㆍ제 4 층 및 제 5 층간의 구성-제 3 층간 절연막-)

이상 설명한 상기 데이터선 (6a) 의 위이면서 용량 배선 (400) 의 아래에는 제 3 층간 절연막 (43) 이 형성되어 있다. 이 제 3 층간 절연막 (43) 에는 상기 용량 배선 (400) 과 용량 배선용 중계층 (6a1) 을 전기적으로 접속하기 위한 컨택트 홀 (803) 및 제 3 중계 전극 (402) 과 제 2 중계 전극 (6a2) 을 전기적으로 접속하기 위한 컨택트 홀 (804) 이 각각 뚫려 있다.

(적층 구조ㆍ제 6 층 및 제 5 층 및 제 6 층간의 구성-화소 전극 등-)

마지막으로, 제 6 층에는 상기 서술한 바와 같이 화소 전극 (9a) 이 매트릭스형으로 형성되고, 그 화소 전극 (9a) 상에 배향막 (16) 이 형성되어 있다. 그리고, 이 화소 전극 (9a) 아래에는 제 4 층간 절연막 (44) 이 형성되어 있다. 이 제 4 층간 절연막 (44) 에는, 화소 전극 (9a) 및 상기 제 3 중계 전극 (402) 사이를 전기적으로 접속하기 위한 컨택트 홀 (89) 이 뚫려 있다. 화소 전극 (9a) 과 TFT (30) 사이는, 이 컨택트 홀 (89) 및 제 3 중계층 (402), 그리고 상기 서술한 컨택트 홀 (804), 제 2 중계층 (6a2), 컨택트 홀 (882), 중계 전극 (719), 컨택트 홀 (881), 하부 전극 (71) 및 컨택트 홀 (83) 을 통하여 전기적으로 접속되게 된다.

(유지 용량의 구성)

이상 서술한 바와 같은 구성을 구비하는 전기 광학 장치에 있어서, 본 실시형태에서는 특히 유지 용량 (70), 그 중에서도 이것을 구성하는 용량 전극 (300) 및 하부 전극 (71) 의 구성에 관해서 특징이 있다. 이하에서는, 앞서 참조한 각 도면 및 도 5 내지 도 7 을 참조하여 이것에 대해 상세히 서술한다. 여기에 도 5 는 도 4 의 부호 C 의 원 내 부분인 유지 용량 (70) 의 단부 부근을 확대하여 나타내는 단면도이고, 도 6 은 도 5 의 부호 300C 의 부분을 더욱 확대하여 나타내는 단면도이다. 또한, 도 7 은 용량 전극 (300) 및 하부 전극 (71) 이 산화되어 있는 경우와 산화되어 있지 않은 경우에 유지 용량 (70) 의 내압성이 얼마나 향상되는지를 나타내는 그래프이다.

우선, 본 실시형태의 유지 용량 (70) 은, 하부 전극 (71), 용량 전극 (300) 및 유전체막 (75) 으로 이루어진다. 이 중 하부 전극 (71) 은, 예를 들어 도전성 폴리규소막으로 이루어지고 화소 전위측 용량 전극으로서 기능한다. 또한, 이 하부 전극 (71) 은, 화소 전위측 용량 전극으로서의 기능 외에 화소 전극 (9a) 과 TFT (30) 의 고농도 드레인 영역 (1e) 을 중계 접속하는 기능을 갖는다. 덧붙여서 말하면, 여기에서 말하는 중계 접속은 상기한 중계 전극 (719) 을 통하여 실시된다. 한편, 용량 전극 (300) 은, 예를 들어 도전성 폴리규소막으로 이루어지고 유지 용량 (70) 의 고정 전위측 용량 전극으로서 기능한다. 본 실시형태에 있어서, 용량 전극 (300) 을 고정 전위로 하기 위해서는, 고정 전위로 된 상기 용량 배선 (400) 과 전기적 접속이 꾀해짐으로써 이루어지고 있다. 그리고, 유전체막 (75) 은, 예를 들어 막두께 5∼200㎚ 정도의 비교적 얇은 HTO (High Temperature Oxide) 막, LTO (Low Temperature Oxide) 막 등의 산화 규소막 등으로 구성된다. 유지 용량 (70) 을 증대시키는 관점에서는, 막의 신뢰성이 충분히 얻어지는 한 유전체막 (75) 은 얇을수록 좋다. 또, 본 실시형태에서는, 유전체막 (75) 은 단층 구조로 되어 있지만, 경우에 따라서는, 예를 들어 질화 규소막 및 산화 규소막의 2 층 구조로 하거나, 또는 그 이상의 적층 구조를 갖도록 구성할 수도 있다.

또한, 이러한 유지 용량 (70) 에서는, 도 2 및 도 3, 또는 도 4 에 나타내는 바와 같이, 용량 전극 (300) 및 하부 전극 (71) 그리고 유전체막 (75) 이 평면에서 보아 동일 형상을 갖도록 형성되어 있다. 이것에 의해, 용량 전극 (300) 의 단면 (300W) 및 하부 전극 (71) 의 단면 (71W) 은, TFT 어레이 기판 (10) 에 수직으로 형성되는 가상적인 평면 (도시 생략) 위에 놓이게 된다. 바꿔 말하면, 이들 단면 (300W 및 71W) 은, 도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이 이른바 앞이 맞춰져 있게 된다. 이것으로 인해, 일방의 전극이 타방의 전극에 대향하지 않는 부분, 즉 유지 용량으로서는 기능하지 않는 잉여 부분이, TFT 어레이 기판 (10) 위의 한정된 면적을 불필요하게 점유하지 않고, 한편으로 용량 전극 (300) 및 중계 전극 (71) 이 각각 불필요하게 서로 대향하지 않기 때문에 소형화ㆍ미세화를 달성하면서도 용량값을 불필요하게 삭감하는 일이 없다.

그리고, 본 실시형태에 있어서는 특히 용량 전극 (300) 및 하부 전극 (71) 의 표면은, 도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이 산화 처리되어 있고 (도 4 에서는 도시 생략), 산화막 (501) 이 형성되어 있다. 이 산화막 (501) 은, 용량 전극 (300) 의 단면 (300W) 를 포함하는, 도면 중 상면 및 하면에도 형성되어 있다. 하부 전극 (71) 도 동일하다. 또, 용량 전극 (300) 의 도면 중 하면에서도 산화가 진행되는 것은, 유전체막 (75) 을 통하여 해당 하면에도 산소가 공급될 수 있기 때문이다. 또한, 하부 전극 (71) 의 도면 중 하면에서 산화가 진행되는 것도, 제 1 층간 절연막 (41) 을 통하여 해당 하면에도 산소가 공급될 수 있기 때문이다.

또한, 본 실시형태에서는 특히, 단면 (300W) 내에 포함되는 에지부 (300C) 에서는, 도 6 에 잘 나타나 있는 바와 같이, 대략 반원형 (의 이분의 일) 영역 (입체적으로 보면, 모서리부를 중심으로 대략 반구형 (의 8 분의 일) 의 영역) 이 산화막 (501) 으로 되어 있다. 이것은, 해당 부분에서, 도면 중 오른쪽면인 단면 (300W) 및 도면 중 하면으로부터 산화가 등방적으로 진행된 결과이다. 그리고, 이 에지부 (300C) 에서의 산화막 (501) 의 두께는, 다른 부분에서의 산화막의 두께보다 크다. 또, 본 실시형태에서는, 에지부 (300C) 에서의 산화막 (501) 의 두께란, 도 6 에 나타내는 부호 "D_c" 로 나타내는 부분을 말하는 것으로 한다. 이와 같이, 에지부 (300C) 의 두께 (D_c) 와 그 밖의 부분에 있어서의 두께 (D) 와의 차이가 생기는 것은, 그 에지부 (300C) 에 있어서 보다 산화가 진행되기 쉬운 면방향을 갖는 면이 나타나게 되거나, 또는 에지부 (300C) 와 같이 선단이 예리한 부분에 있어서는 일반적으로 말해 화학 반응 등이 보다 진행되기 쉬운, 즉 산화제의 작용이 보다 적극적으로 작용한다는 등의 이유에 의한 것이다. 이상 서술한 것은, 하부 전극 (71) 의 에지부 (71C) 에 대해서도 동일하게 적용된다. 덧붙여서 말하면, 본 실시형태에 관한 산화막 (501) 의 두께 "D" 는, 1.5〔㎚]≤D≤30〔㎚〕의 조건을 만족하고 있다.

본 실시형태에 관한 전기 광학 장치는, 이러한 산화막 (501) 을 구비함으로써 다음과 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 즉, 이 산화막 (501) 에 의해, 용량 전극 (300) 및 하부 전극 (71) 사이가 단락되는 등의 사태가 거의 발생하지 않게 된다. 또한, 특히, 산화막 (501) 은 단면 (300W 및 71W), 또는 에지부 (300C 및 71C) 에도 형성되어 있기 때문에, 해당 유지 용량 (70) 의 내압 성능을 매우 향상시킬 수 있다.

이것은, 보다 실제적으로 도 7 을 보면 확인할 수 있다. 여기서 도 7 은, 이미 서술한 바와 같이, 산화막 (501) 이 구비되어 있는 경우와 구비되어 있지 않은 경우에서 유지 용량 (70) 의 내압성이 얼마만큼 향상되는지를 나타내는 그래프이고, 보다 자세하게는 도 7 은 소위 웨이블 플롯 (Weibull Plot) 으로서, 산화막 (501) 이 구비되어 있는 유지 용량 (70: 도면 중 부호 Q2 참조) 과 구비되어 있지 않은 유지 용량 (도면 중 부호 Q1 참조) 각각에 일정 전압 18.5〔V〕을 계속해서 가한 경우에, 해당 유지 용량이 어떻게 하여 고장률을 상승시켜 가는가를 나타내는 것이다. 또, 도 7 의 가로축은 시간 (t), 세로축은 고장 분포 함수 (내지는 불신뢰도 함수: F(t)) 에 의해 표시되는 "ln(－ln(1－F(t)))" 으로 되어 있다. 여기서 함수 F(t) 는 웨이블 분포의 고장 분포 함수로서, F(t)= 1－[exp{－(t－γ/η}^m] (다만, m 은 형상 파라미터, η은 척도 파라미터, γ는 위치 파라미터) 로 표시된다. 상기 세로축에 관한 식 "ln(－ln(1－F(t)))" 은, 상기 F(t) 의 표식에 있어서 γ= 0 으로 하고, 적당한 이항 조작과 양변에 로그를 2 회 취하는 방법 등에 의해 얻어진다. 그리고, 이 도 7 에서 알 수 있듯이, 산화막 (501) 이 구비되어 있는 유지 용량 (70) (도면 중 부호 Q2 참조) 이 그렇지 않은 유지 용량 (도면 중 부호 Q1 참조) 보다도 좀더 시간이 진행된 단계에서 그래프가 상승하고 있는 것으로 보아, 그 내압 성능이 향상되어 있음을 알 수 있다.

이상과 같이, 본 실시형태에서는, 유지 용량 (70) 을 구성하는 용량 전극 (300) 및 하부 전극 (71) 에 산화막 (501) 가 형성되어 있는 것으로 인해, 해당 유지 용량 (70) 의 내압 성능이 향상된다. 따라서, 본 실시형태에 관한 유지 용량 (70) 은, 화소 전극 (9a) 의 전위 유지 특성을 향상시킨다는 원래 기대되는 성능을 충분히 발휘할 수 있기 때문에, 보다 고품질의 화상 표시가 가능하고, 또한 보다 안정적인 동작이 가능한 전기 광학 장치를 제공할 수 있다.

또, 본 실시형태에 있어서는 산화막 (501) 의 두께 (D) 가 적절하게 설정되어 있기 때문에, 다음과 같은 작용 효과를 얻을 수 있다. 이하에서는 이것을 도 8 을 참조하여 설명한다. 여기서 도 8 은, 산화막의 두께가 해당 유지 용량의 내압성의 향상에 어떠한 영향을 미치는지를 나타내는 그래프이다.

우선, 이 도 8 은, 보다 상세하게는 산화막 (501) 의 두께 (D) 를 파라미터 (1, 1.5 및 3 [㎚〕) 로 하여 변화시킨 유지 용량 (70) 에, 상기한 도 7 과 동일하게 일정 전압 18.5〔V〕을 계속 인가한 경우에 있어서의 웨이블 프롯이다. 이 도 8 을 보면 알 수 있듯이, 두께 (D) 가 1〔㎚〕인 경우와, 1.5〔㎚〕 및 3〔㎚〕 인 경우에서 현저한 차이를 볼 수 있다. 즉, 전자에서는 그래프의 상승을 비교적 이른 단계에서 볼 수 있음에 대하여, 후자에서는 느리다. 이것에 의하면, 유지 용량 (70) 의 내압성 향상에 있어서 두께 (D) 의 증감이 큰 요인을 차지하는 것은, T 가 1〔㎚〕인 경우와 1.5〔㎚〕인 경우의 사이에 있어서이고, 또한 두께 (T) 가 1.5〔㎚〕이상이면 그 이후 내압성의 향상은 일정 정도 안정되는 것으로 생각된다. 이것으로부터 산화막 (501) 의 두께 (T) 는 1.5〔㎚〕이상으로 되어 있는 것이 바람직하다는 것이 유추된다.

한편, 도면에는 나타나 있지 않지만, 두께 (D) 는 크면 클수록 좋은 것은 아니다. 즉, 두께 (D) 가 지나치게 크면 산화막 (501) 을 얻기 위한 열산화 공정에 있어서, TFT (30) 의 반도체층 (1a) 의 산화도 진행되게 되어, 그 TFT (30) 의 ON 전류를 저하시킬 우려가 있다. 본원 발명자의 연구에 따르면, 이러한 관점으로부터, 산화막 (501) 의 두께 (D) 는 일정 정도 이하인 것이 바람직하고, 보다 구체적으로는 30〔㎚〕이하인 것이 바람직하다는 것이 유추된다.

이상으로부터 결국 본 실시형태에 있어서, 산화막 (501) 의 두께 (T) 가 1.5〔㎚〕≤T≤30〔㎚〕인 조건을 만족하는 것에 따르면, 충분한 내압 성능의 확보와 바람직하게 동작하는 TFT (30) 의 확보라는 작용 효과를 얻을 수 있다. 또, 도 5 에 있어서, 유지 용량 (70) 의 내압 성능을 주로 지배하는 부분은 에지부 (300C 및 71C) 인 것으로부터 보면, 적어도 이 부분에 있어서 충분히 산화막이 형성되어 있으면 이에 상응하는 효과를 얻을 수 있는 것으로 생각된다. 따라서, 상기에서 1.5〔㎚〕≤D≤30〔㎚〕로 한 조건은, 경우에 따라 1.5〔㎚〕≤D_c≤30〔㎚〕으로 바꿔 놓고 생각할 수 있다. 이 경우, 가령 국소적인 산화 처리 등이 가능하다면, 그 산화 처리를 상기 D_c 에 관한 조건을 만족하도록 해당 에지부 (300C 및 71C) 에 대해서만 실시하는 등과 같은 것도 생각할 수 있다 (후술하는 도 9, 도 10 및 도 12 참조). 이러한 형태는 당연히 본 발명의 범위내이다.

또, 상기 실시형태에서는, 유지 용량 (70) 의 형태로서 모두 도전성 폴리규소막으로 이루어지는 용량 전극 (300) 및 하부 전극 (71), 그리고 산화 규소막, 또는 질화 규소막으로 이루어지는 유전체막 (75) 에 의해 구성되는 것 등에 대해 설명했지만, 본 발명은 상기 서술한 바와 같은 형태로 한정되지 않는다. 이하에서는, 각종의 변형 형태에 대해서 적절히 도 9 내지 도 13 을 참조하면서 설명하기로 한다. 여기에 도 9 및 도 10 은 도 5 와 동일한 취지의 도면으로, 도 5 와 상이한 양태가 되는 용량 전극을 갖는 유지 용량을 나타내는 단면도이고, 도 11 은 도 5 와 동일한 취지의 도면으로, 도 5 와는 상이한 양태가 되는 하부 전극을 갖는 유지 용량을 나타내는 단면도이고, 도 12 및 도 13 은 도 11 과 동일한 취지의 도면으로, 도 11 과 상이한 양태가 되는 용량 전극을 갖는 유지 용량을 나타내는 단면도이다.

우선, 유전체막 (75) 에 대해서는, 산화 규소막을 대신하거나 또는 추가하여 질화 규소막을 사용할 수도 있다 (여기서 「추가하여」란, 예를 들어 상기 서술한 바와 같이 산화 규소막 및 질화 규소막의 2 층 구조로 하는 것을 생각할 수 있다). 이와 같이 하면, 유전체막 (75) 이 비교적 유전율이 큰 질화 규소막을 포함하기 때문에, 유지 용량 (70) 의 용량값을 크게 취할 수 있다. 또, 이 때문에, 유전체막 (75) 이 예를 들어 산화 규소막만으로 이루어지는 경우 등과 비교하면 유전체막 (75) 을 보다 얇게 할 수 있기 때문에, 전기 광학 장치의 소형화ㆍ미세화를 보다 쉽게 달성할 수 있고, 경우에 따라 제조 시간의 단축화 등도 꾀할 수 있다. 단, 유전체막 (75) 이 얇아지면 용량 전극 (300) 및 하부 전극 (71) 사이의 거리는 좁아지게 되기 때문에, 내압 성능의 저하가 우려되게 된다. 그러나, 본 실시형태에서는 이미 서술한 바와 같이 이들 용량 전극 (300) 및 하부 전극 (71) 이 산화되어 있기 때문에, 이러한 우려가 거의 불식된다. 즉, 유전체막 (75) 이 질화 규소막을 포함함으로써, 그 두께를 가능한 한 작게 하였다고 해도 해당 유지 용량 (70) 의 내압 성능이 저하될 우려는 거의 없는 것이다.

다음으로, 용량 전극에 대해서는, 상기한 도전성의 폴리규소막을 대신하거나 또는 추가하여, 예를 들어 도 9 에 나타내는 바와 같이 텅스텐 실리사이드 (WSi) 를 사용해도 된다. 도 9 에 있어서, 용량 전극 (350) 은, 그 하층에 도전성 폴리규소막 (351) 및 그 상층에 WSi 막 (352) 을 가지고 있다. 이와 같이 하면, 용량 전극 (300) 이, 반도체층 (1a) 을 덮도록 배치되어 있는 동시에 (도 2 및 도 3 참조), 비교적 광흡수 성능이 우수한 WSi 막 (352) 을 포함하기 때문에, 그 반도체층 (1a) 내지는 그 채널 영역 (1a') 에 빛이 입사되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 반도체층 (1a) 내에서 광 리크 전류를 발생시켜, 화상 위에 플리커를 발생시키는 사태를 미연에 방지할 수 있다. 그리고, 이러한 경우에도, 예를 들어 도 9 에 나타내는 바와 같이 이러한 용량 전극 (350) 을 산화시킴으로써 산화막 (502) 을 형성할 수 있다. 또, 도 9 에서의 산화막 (502) 은, 용량 전극 (350) 의 에지부 (350C) 에만 형성되어 있는 것으로 하여 나타내었다.

이상과 같이 도 9 에 관한 구조에 의하면, 우수한 내압 성능을 가지기 때문에 유지 용량 (70) 으로서의 기능을 확실히 확보할 수 있는 것에 더하여 그 유지 용량 (70) 에 차광막으로서의 기능도 담당시킬 수 있으므로, 2 가지 기능을 하나의 구조에 의해 실현할 수 있다는 의미에서 해당 전기 광학 장치의 구조의 간이화를 꾀할 수 있고, 또, 그 소형화ㆍ미세화 등을 보다 쉽게 달성할 수 있다.

또, 상기 도 9 에 관한 구조에 있어서, 산화막 (502) 내지는 하부 전극 (71) 에 있어서의 산화막 (501) 을 얻기 위해 열산화 공정을 실시하는 경우에는, WSi 막 (352) 의 산화가 현저하게 진행될 우려가 있다. 따라서, 이것을 방지하기 위해, 도 10 에 나타내는 바와 같이 도전성 폴리규소막 (361), WSi 막 (362) 에 추가하여, 그 상층에 질화 규소막 (363) 을 구비하는 구조를 채용해도 된다. 이 질화 규소막 (363) 의 존재에 의해 상기한 문제의 발생을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 반도체층 (1a) 을 효과적으로 차광할 수 있는 재료로는, 상기 WSi 외에 CoSi, 또는 TiSi 등을 들 수 있고, 보다 일반적으로는 Ti, Cr, W, Ta, Mo 등의 고융점 금속 중 적어도 하나를 포함하는, 금속 단체, 합금, 금속실리사이드, 폴리실리사이드, 이들을 적층한 것을 채용할 수 있다. 그리고, 용량 전극 (300) 뿐만 아니라 하부 전극 (71) 에 대해서도, 상기 용량 전극 (300) 에 관하여 서술한 것과 동일한 구성을 채용하거나, 또는 금속 또는 합금을 포함하는 단일층막 또는 다층막으로 구성할 수도 있다.

그런데, 상기 실시형태에 있어서는 용량 전극 (300) 및 하부 전극 (71) 의 평면적 형상이 동일하게 되어 있지만, 본 발명은 이러한 형태로는 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 좀더 하층에 위치하는 하부 전극 (711) 의 면적을 보다 크게 하고, 좀더 상층에 위치하는 용량 전극 (300) 의 면적을 보다 작게 한 유지 용량을 구성할 수도 있다. 이 경우에 있어서도, 용량 전극 (300) 의 단면 (300W) 또는 에지부 (300C) 가 존재하는 이상, 그 에지부 (300C) 에서의 전계 집중 등 후의 절연 파괴 등과 같은 문제가 발생할 가능성이 있다. 그런데, 도 11 에 있어서는, 용량 전극 (300) 에 대해서, 상기한 도 5 와 마찬가지로 산화막 (501) 이 형성되어 있는 동시에, 하부 전극 (711) 에 대해서도 산화막 (503) 이 형성되어 있어, 해당 유지 용량의 내압 성능이 역시 향상되어 있다. 또, 이러한 도 11 에 관한 구조에 있어서도, 도 12 및 도 13 에 나타내는 바와 같이, 상기 도 9 및 도 10 과 동일한 취지에 근거하는 유지 용량을 구성해도 되는 것은 물론이다. 또, 도 12 및 도 13 에서의 산화막은, 용량 전극 (350) 의 에지부 (350C) 및 용량 전극 (360) 의 에지부 (360C) 에만 형성되어 있는 것으로 하여 나타내었다.

(유지 용량의 제조 방법)

이상 서술한 산화막 (501) 은, 예를 들어 도 14 및 도 15 에 나타내는 바와 같이 제조된다. 여기서 도 14 및 도 15 는, 상기 실시형태에 관한 전기 광학 장치의 제조 공정을 도 4 의 시점에서 순서에 따라 나타내는 제조 공정 단면도이다. 또, 이하에서는 주로 본 발명에 특별히 관계가 있는 유지 용량 (70) 의 제조 공정에 대해서만 설명하기로 한다. 또한, 도 14 및 도 15 에서는 대향 기판 (20) 측 구성에 대한 도시는 생략하고 있다.

먼저, TFT 어레이 기판 (10) 위에 공지된 방법에 의해 제 1 층간 절연막 (41) 및 컨택트홀 (83 및 881) 까지가 형성되어 있는 적층 구조에 있어서, 도 14 의 공정 (1) 에 나타내는 바와 같이 그 제 1 층간 절연막 (41) 위에 약 450∼550℃, 바람직하게는 약 500℃ 의 비교적 저온 환경중에서 유량 약 400∼600cc/min 의 모노실란 가스, 디실란 가스 등을 사용한 감압 CVD (예를 들어, 압력 약 20∼40Pa 의 CVD) 에 의해 아몰퍼스 규소막을 형성한다. 이 때, P 이온을 해당 분위기내에 도입해 둠으로써, 그 아몰퍼스 규소막 내에 P 이온을 도핑시켜 둔다. 그 후, 질소 분위기중에서 약 600∼700℃ 에서 약 1∼10 시간, 바람직하게는 4∼6 시간 열처리함으로써, p-Si (폴리규소) 막을 약 50∼200㎚ 의 두께, 바람직하게는 약 100㎚ 의 두께가 될 때까지 고상(固相) 성장시킨다. 고상 성장 (solid-phase growing) 시키는 방법으로는, RTA (Rapid Thermal Anneal) 을 사용한 어닐 처리이어도 되고, 엑시머레이저 등을 사용한 레이저 어닐이어도 된다. 이 폴리규소막은, 이후에 하부 전극 (71) 이 될 전구막 (71K) 에 해당한다.

다음으로 도 14 의 공정 (2) 에 나타내는 바와 같이, 상기 전구막 (71K) 위에 유전체막 (75) 의 전구막 (75K) 를 형성한다. 이 전구막 (75K) 은, 약 900∼1300℃ 의 온도, 바람직하게는 약 1000℃ 의 온도에 의해 열산화되어 하층 절연막을 형성하고, 경우에 따라, 이것에 이어서 감압 CVD 법 등에 의해 상층 절연막을 형성함으로써 1 층 또는 다층의 고온 산화 규소막 (HTO 막) 이나 질화 규소막으로 이루어지는 것으로서 형성한다. 다음으로, 도 14 의 공정 (3) 에 나타내는 바와 같이, 상기 전구막 (71K) 과 동일한 방법으로 이후에 용량 전극 (300) 이 될 전구막 (300K) 를 형성한다.

다음으로, 도 15 의 공정 (4) 에 나타내는 바와 같이, 전구막 (71K), 전구막 (75K) 및 전구막 (300K) 에 대해서 동시에 패터닝 처리 (포토리소그래피 및 에칭 처리) 한다. 이것에 의해, 전구막 (71K) 은 하부 전극 (71) 에, 전구막 (75K) 은 유전체막 (75) 에, 전구막 (300K) 은 용량 전극 (300) 에 제각각 유지 용량 (70) 이 형성되게 된다. 이와 같이 동시에 패터닝 처리하면, 예를 들어, 용량 전극 (300), 유전체막 (75) 및 하부 전극 (71) 을 따로 따로 형성하는 경우와 비교하여 제조 공정의 간략화를 꾀할 수 있다. 또한, 이러한 패터닝 처리를 실시하면, 당연히 용량 전극 (300) 의 단면 (300W), 유전체막 (75) 의 단면 (75W) 및 하부 전극 (71) 의 단면 (71W) 은 동일 평면내에 있도록 형성된다. 바꿔 말하면, 이러한 패터닝 처리는 용량 전극 (300) 및 하부 전극 (71) 과 유전체막 (75) 이, 평면에서 본 경우에 동일한 평면형상을 갖도록 패터닝하는 처리라고도 할 수 있다.

다음으로, 도 15 의 공정 (5) 에 나타내는 바와 같이, 상기한 바와 같이 형성된 용량 전극 (300) 및 하부 전극 (71) 의 표면을, 바람직하게는 열산화 공정에 의해 산화시킨다 (상기 도 5 및 도 6 참조). 보다 구체적으로는 예를 들어, 산소 (O₂) 농도가 2% 인 분위기로 된 종형(縱型) 열확산로에서 850〔℃〕, 5 분간 열산화를 실시하면 된다. 이로써, 그 두께 (D) 가 상기한 바와 같이 1.5〔㎚〕≤D≤30〔㎚〕인 조건을 만족하는 산화막 (501) 을 바람직하게 형성할 수 있다. 또, 도 15 의 공정 (5) 에서는, 산화 처리가 실시되어 있는 것이 화살표에 의해 매우 개념적으로 표시되어 있다.

여기서 본 실시형태에 있어서는 특히, 도 5 와 동일한 취지의 도 16 에 나타내는 바와 같이, 상기 패터닝 처리중의 에칭 처리에 의해 단면 (300W), 또는 단면 (71W) 부근에 잔류물 (X) 이 잔존할 가능성이 있다. 또, 도 16 에 있어서의 잔류물 (X) 및 후술하는 잔류물 (Y) 은 상당히 과장되게 도시되어 있다. 이러한 잔류물 (X) 가 잔류되면, 본 실시형태에서는 특히 단면 (300W 및 71W) 의 앞이 맞춰져 있기 때문에, 용량 전극 (300) 및 하부 전극 (71) 사이의 내압 성능을 저하시키고, 나쁜 조건이 중복된 만일의 경우에는 단락을 일으킬지도 모른다. 또한, 도 16 에 함께 나타내는 바와 같이, 가령 선단이 뾰족한 잔류물 (Y) 이 예를 들어 단면 (71W) 에 부착된 상태가 나타난 경우에는 그 뾰족한 부분에 전계 집중이 생기기 쉬워지기 때문에, 이것도 유지 용량 (70) 의 내압 성능의 저하를 초래할 수 있다. 그런데, 본 실시형태에서는 패터닝 처리를 실시한 후, 상기한 바와 같이 열산화 공정이 실시된다. 그리고, 이 열산화 공정에서는, 잔류물 (X 및 Y) 도 역시 도 16 에 나타내는 바와 같이 산화되어, 그 표면에 산화막 (501X 및 501Y) 이 형성되게 된다. 따라서, 본 실시형태에 관한 제조 방법에서는, 잔류물 (X 및 Y) 및 기타 어떠한 형상ㆍ형태의 잔류물인 경우에도, 그것에 의한 문제가 일어날 가능성이 매우 저감된다.

또한, 상기한 산소 농도 및 산화 온도에 대해서 이하의 조건을 만족하도록 하면 된다. 우선, 산소 농도는 2〔%〕이상의 분위기로 하면 된다. 이로써, 보다 확실하고 또 보다 신속하게 용량 전극 (300) 및 하부 전극 (71) 의 열산화를 실시할 수 있다. 한편, 산화 온도는 350〔℃〕이상의 분위기로 하면 된다. 이로써, 보다 확실하고 또 보다 신속하게 용량 전극 (300) 및 하부 전극 (71) 을 산화시킬 수 있다. 또, 열산화 공정에서는, 분위기 온도가 산화막 (501) 의 형성 속도에 크게 기여하는 점에서 가능한 한 고온인 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 산화 온도는 보다 바람직하게는 800〔℃〕이상, 더욱 바람직하게는 상기한 바와 같이 850〔℃〕정도로 하면 된다.

이상과 같은 방법으로, 산화막 (501) 을 구비한 용량 전극 (300) 및 하부 전극 (71) 을 그 구성 요소로서 포함하는, 본 실시형태에 있어서 특징적인 유지 용량 (70) 이 완성된다.

또, 본 발명에서는, 상기한 제조 방법 외에 예를 들어 다음과 같은 제조 방법을 채용할 수 있다. 즉, 상기에 있어서는 전구막 (300K) 등에 대한 패터닝 처리를 실시한 후 즉시 열산화 공정을 실시하고 있지만, 본 발명에서는, 이것을 대신하여 예를 들어 도 15 의 공정 (6) 에 나타내는 바와 같이, 상기 패터닝 처리를 실시하여 유지 용량 (70) 을 형성하고, 또한 그 유지 용량 (70) 위에 제 2 층간 절연막 (42) 을 형성한 후, 열산화 공정을 실시할 수도 있다. 이 경우, 공정 (5)에서 열산화 처리는 실시되지 않고, 따라서 공정 (5) 의 도면에서의 화살표는 그려져 있지 않은 것으로 간주한다. 이 때, 해당 열산화 공정의 조건으로는, 구체적으로는 예를 들어 산소 농도가 2% 인 분위기가 된 종형 열확산로에서 950〔℃〕, 20 분간 열산화를 실시하면 된다. 이러한 방법에 의하면, 형성 후의 제 2 층간 절연막 (42) 에 대한 소성 공정과, 유지 용량 (70) 을 구성하는 용량 전극 (300) 및 하부 전극 (71) 의 산화 공정을 함께 실시할 수 있기 때문에, 양 공정을 따로 따로 실시하는 경우와 비교하여 제조 공정의 간략화 내지는 제조의 신속화를 꾀할 수 있게 된다. 또, 이와 같이 소성 공정 및 산화 공정을 함께 실시하는 경우에는, 그 처리를 질소 가스에 전술한 산소 농도를 만족하는 산소 가스를 적량 첨가한 분위기중에서 실시하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서는, 보다 넓게 말하면, 상기 제 2 층간 절연막 (42) 을 형성하고, 또 데이터선 (6a), 용량 배선용 중계 전극 (6a1) 및 제 2 중계 전극 (6a2) 을 형성한 후, 열산화 공정을 실시하도록 할 수도 있다. 단, 이 경우는 특히 전술한 바와 같이, 데이터선 (6a) 을 구성하는 각 층 중 가장 낮은 융점을 갖는 것 (본 실시형태에서는 「알루미늄으로 이루어지는 층 (41A)」이 된다) 의 해당 융점 이하의 온도 환경하에 열산화 공정을 실시한다. 이것에 의해, 해당 데이터선 (6a) 등의 용융을 피할 수 있다.

또, 본 발명에서는, 궁극적으로는 상기 데이터선 (6a) 을 형성한 후의 어느 시점에서도, 즉 데이터선 (6a) 위에 제 3 층간 절연막을 형성한 후, 혹은 또 그 제 3 층간 절연막 (43) 위에 용량 배선 (400) 을 형성한 후 등등에 있어서 열산화 공정을 실시하도록 할 수도 있다. 단, 이 경우에 있어서는, 데이터선 (6a), 용량 배선 (400) 및 화소 전극 (9a) 등의 융점이 문제가 되어 이들 각 요소가 용융하지 않기 때문에, 산화 온도에 관한 상기와 동일한 고려를 적용하는 것이 바람직함은 물론이다.

[전기 광학 장치의 전체 구성]

이하에서는, 상기 전기 광학 장치에 관한 실시형태의 전체 구성에 관해서, 도 17 및 도 18 을 참조하여 설명한다. 여기에, 도 17 은 TFT 어레이 기판을 그 위에 형성된 각 구성 요소와 함께 대향 기판 측에서 본 전기 광학 장치의 평면도이고, 도 18 은 도 17 의 H-H' 단면도이다. 여기에서는 전기 광학 장치의 일례인 구동 회로 내장형 TFT 액티브 매트릭스 구동 방식의 액정 장치를 예로 든다.

도 17 및 도 18 에 있어서, 본 실시형태에 관한 전기 광학 장치에서는 TFT 어레이 기판 (10) 과 대향 기판 (20) 이 대향 배치되어 있다. TFT 어레이 기판 (10) 과 대향 기판 (20) 사이에 액정층 (50) 이 봉입되어 있고, TFT 어레이 기판 (10) 과 대향 기판 (20) 은 화상 표시 영역 (10a) 의 주위에 위치하는 시일 영역에 형성된 시일재 (52) 에 의해 서로 접착되어 있다.

시일재 (52) 는 양 기판을 접합하기 위한, 예를 들어 자외선 경화 수지, 열경화 수지 등으로 이루어지고, 제조 프로세스에 있어서 TFT 어레이 기판 (10) 위에 도포된 후, 자외선 조사, 가열 등에 의해 경화되어진 것이다. 또한, 시일재 (52) 중에는, TFT 어레이 기판 (10) 과 대향 기판 (20) 의 간격 (기판간 갭) 을 소정값으로 하기 위한 글래스 화이버 또는 유리 비드 등의 갭재가 살포되어 있다. 즉, 본 실시형태의 전기 광학 장치는 프로젝터의 라이트 밸브용으로서 소형으로 확대 표시를 실시하기에 적합하다.

시일재 (52) 가 배치된 시일 영역의 내측에 병행하여, 화상 표시 영역 (10a) 의 프레임 영역을 규정하는 차광성 프레임 차광막 (53) 이 대향 기판 (20) 측에 형성되어 있다. 단, 이러한 프레임 차광막 (53) 의 일부 또는 전부는, TFT 어레이 기판 (10) 측에 내장 차광막으로서 형성할 수도 있다. 이 프레임 차광막 (53) 보다 먼 주변 영역 중, 시일재 (52) 가 배치된 시일 영역의 외측에 위치하는 영역에는 특히, 데이터선 구동 회로 (101) 및 외부 회로 접속 단자 (102) 가 TFT 어레이 기판 (10) 의 한 변을 따라 형성되어 있다. 또한, 주사선 구동 회로 (104) 는, 이 한 변에 인접하는 두 변을 따라서 그리고 상기 프레임 차광막 (53) 에 덮여지도록 하여 형성되어 있다. 또한, 이와 같이 화상 표시 영역 (10a) 의 양측에 형성된 두 개의 주사선 구동 회로 (104) 사이를 연결하기 위해, TFT 어레이 기판 (10) 의 나머지 한 변을 따라서 상기 프레임 차광막 (53) 에 덮이도록 하여 복수의 배선 (105) 이 형성되어 있다.

또, 대향 기판 (20) 의 4 개의 코너부에는, 양 기판 사이의 상하 도통 단자로서 기능하는 상하 도통재 (106) 가 배치되어 있다. 한편, TFT 어레이 기판 (10) 에는 이들 코너에 대향하는 영역에서 상하 도통 단자가 형성되어 있다. 이들에 의해, TFT 어레이 기판 (10) 과 대향 기판 (20) 사이에서 전기적인 도통을 취할 수 있다.

도 18 에 있어서, TFT 어레이 기판 (10) 위에는, 화소 스위칭용 TFT 나 주사선, 데이터선 등의 배선이 형성된 후의 화소 전극 (9a) 위에 배향막이 형성되어 있다. 한편, 대향 기판 (20) 위에는 대향 전극 (21) 외에, 격자형 또는 스트라이프형의 차광막 (23), 나아가서는 최상층 부분에 배향막이 형성되어 있다. 또한, 액정층 (50) 은, 예를 들어 1 종 또는 수 종류의 네마틱 액정을 혼합한 액정으로 이루어지고, 이들 한 쌍의 배향막 사이에서 소정의 배향 상태를 취한다.

또, 도 17 및 도 18 에 나타낸 TFT 어레이 기판 (10) 위에는 이들의 데이터선 구동 회로 (101), 주사선 구동 회로 (104) 등에 더하여, 화상 신호선 위의 화상 신호를 샘플링하여 데이터선에 공급하는 샘플링 회로, 복수의 데이터선에 소정 전압 레벨의 프리차지 신호를 화상 신호에 선행하여 각각 공급하는 프리차지 회로, 제조 도중이나 출하시의 해당 전기 광학 장치의 품질, 결함 등을 검사하기 위한 검사 회로 등을 형성할 수도 있다.

(전자 기기)

다음에, 이상 상세하게 설명한 전기 광학 장치를 라이트 밸브로서 사용한 전자 기기의 일례인 투사형 컬러 표시 장치의 실시형태에 관하여, 그 전체 구성, 특히 광학적인 구성에 관해 설명한다. 여기에서, 도 19 는 투사형 컬러 표시 장치의 도식적 단면도이다.

도 19 에 있어서, 본 실시형태에서의 투사형 컬러 표시 장치의 일례인 액정 프로젝터 (1100) 는, 구동 회로가 TFT 어레이 기판 위에 탑재된 액정 장치를 포함하는 액정 모듈을 3 개 준비하여 각각 RGB 용 라이트 밸브 (100R, 100G 및 100B) 로서 사용한 프로젝터로서 구성되어 있다. 이들 라이트 밸브 (100R, 100G 및 100B) 에는 상기 서술한 전기 광학 장치 (도 1 내지 도 5 참조) 가 사용되고 있다. 액정 프로젝터 (1100) 에서는 메탈 할라이드 램프 등의 백색 광원의 램프 유닛 (1102) 으로부터 투사광이 발해지면 3 장의 미러 (1106) 및 2 장의 다이크로익 미러 (1108) 에 의해 RGB 의 삼원색에 대응하는 광성분 R, G 및 B 로 나누어지고, 각 색에 대응하는 라이트 밸브 (100R, 100G 및 100B) 로 각각 유도된다. 이 때, 특히 B 광은 긴 광로에 의한 광손실을 막기 위해, 입사 렌즈 (1122), 릴레이 렌즈 (1123) 및 출사 렌즈 (1124) 로 이루어지는 릴레이 렌즈계 (1121) 를 통하여 유도된다. 그리고, 라이트 밸브 (100R, 100G 및 100B) 에 의해 각각 변조된 삼원색에 대응하는 광성분은, 다이크로익 프리즘 (1112) 에 의해 다시 합성된 후 투사 렌즈 (1114) 를 통하여 스크린 (1120) 에 컬러 화상으로서 투사된다.

본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 청구의 범위 및 명세서 전체로부터 이해할 수 있는 발명의 요지, 또는 사상에 반하지 않는 범위에서 적절하게 변경 가능하며, 그러한 변경을 수반하는 전기 광학 장치 및 그 제조 방법, 그리고 전자 기기도 또한 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것이다.

내압 성능이 우수하고 바람직하게 기능할 수 있는 유지 용량을 구비한 전기 광학 장치, 이의 제조 방법 및 이와 같은 전기 광학 장치를 구비하는 전자 기기를 통해, 내압 성능을 향상할 수 있다.

도 1 은 전기 광학 장치의 화상 표시 영역을 구성하는 매트릭스형으로 형성된 복수의 화소에서의 각종 소자, 배선 등의 등가 회로이다.

도 2 는 데이터선, 주사선, 화소 전극 등이 형성된 TFT 어레이 기판의 서로 인접하는 복수 화소군의 평면도이고, 하층 부분 (도 4 에서의 부호 70 (유지 용량) 까지의 하층의 부분) 에 관한 구성만을 나타내는 것이다.

도 3 은 데이터선, 주사선, 화소 전극 등이 형성된 TFT 어레이 기판의 서로 인접하는 복수 화소군의 평면도이고, 상층 부분 (도 4 에서의 부호 70 (유지 용량) 을 넘어 상층의 부분) 에 관한 구성만을 나타내는 것이다.

도 4 는 도 2 및 도 3 을 겹친 경우의 A-A' 단면도이다.

도 5 는 도 4 의 부호 C 의 원 내 부분인 유지 용량의 단부 근방을 확대하여 나타내는 단면도이다.

도 6 은 도 5 의 부호 300C 의 부분을 더욱 확대하여 나타내는 단면도이다.

도 7 은 산화막이 구비되어 있는 경우와 구비되지 않은 경우에서 유지 용량의 내압성이 얼마나 향상하는지를 나타내는 그래프이다.

도 8 은 산화막의 두께가 유지 용량의 내압성 향상에 어떠한 영향을 미치는지를 나타내는 그래프이다.

도 9 는 도 5 와 동일한 취지의 도면으로, 도 5 와 상이한 양태가 되는 용량 전극 (텅스텐 실리사이드층을 포함하는 용량 전극) 을 갖는 유지 용량을 나타내는 단면도이다.

도 10 은 도 5 와 동일한 취지의 도면으로, 도 5 와 상이한 양태가 되는 용량 전극 (텅스텐 실리사이드층 및 질화 규소층을 포함한다) 을 갖는 유지 용량을 나타내는 단면도이다.

도 11 은 도 5 와 동일한 취지의 도면으로, 도 5 와 상이한 양태가 되는 하부 전극 (상대적으로 면적이 큰 하부 전극) 을 갖는 유지 용량을 나타내는 단면도이다.

도 12 는 도 11 과 동일한 취지의 도면으로, 도 11 과 상이한 양태가 되는 용량 전극 (텅스텐 실리사이드층을 포함한다) 을 갖는 유지 용량을 나타내는 단면도이다.

도 13 은 도 11 과 동일한 취지의 도면으로, 도 11 과 상이한 양태가 되는 용량 전극 (텅스텐 실리사이드층 및 질화 규소층을 포함한다) 을 갖는 유지 용량을 나타내는 단면도이다.

도 14 는 본 실시형태의 전기 광학 장치의 제조 공정을 도 4 의 시점에서 순서에 따라 나타내는 제조 공정 단면도 (그 1) 이다.

도 15 는 본 실시형태의 전기 광학 장치의 제조 공정을 도 4 의 시점에서 순서에 따라 나타내는 제조 공정 단면도 (그 2) 이다.

도 16 은 도 5 와 동일한 취지의 도면으로, 패터닝 처리에 의해 발생한 잔류물을 나타내는 설명도이다.

도 17 은, TFT 어레이 기판을 그 위에 형성된 각 구성 요소와 함께 대향기판측에서 본 전기 광학 장치의 평면도이다.

도 18 는 도 17 의 H-H' 단면도이다.

도 19 은 본 발명의 전자 기기의 실시형태인 투사형 컬러 표시 장치의 일례인 컬러 액정 프로젝터를 나타내는 도식적 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: TFT 어레이 기판 11a: 주사선

6a: 데이터선 6a1: 용량 배선용 중계층

6a2: 제 2 중계 전극 400: 용량 배선

30: TFT 1a: 반도체층

9a: 화소 전극 719: 중계 전극

41: 제 1 층간 절연막 42: 제 2 층간 절연막

43: 제 3 층간 절연막 44: 제 4 층간 절연막

300, 350, 360: 용량 전극 300W: 단면(端面)

300C: 에지부 351, 361: 도전성 폴리규소막

352, 362: WSi막 363: 질화 규소막

75: 유전체막 71, 711: 하부 전극

71W: 단면(端面) 71C: 에지부

70: 유지 용량

501, 502, 503, 501X, 501Y: 산화막

D 및 D_C: 산화막의 두께 X, Y: 잔류물

300K: 용량 전극의 전구막 75K: 유전체막의 전구막

71K: 하부 전극의 전구막

Claims (23)

1. 기판 상에 연장 설치된 데이터선;

   상기 데이터선에 교차하는 방향으로 연장되는 주사선;

   상기 주사선에 의해 주사 신호가 공급되는 반도체층을 포함하는 박막 트랜지스터;

   상기 데이터선에 의해 상기 박막 트랜지스터를 통하여 화상 신호가 공급되는 화소 전극;

   상기 박막 트랜지스터 및 상기 화소 전극에 전기적으로 접속된 제 1 전극, 상기 제 1 전극에 대향 배치된 제 2 전극, 및 상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 배치된 유전체막으로 이루어지는 유지 용량; 및

   상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 일방의 표면의 일부가 산화된 산화막을 구비한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 표면은 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 일방의 단면 (端面) 을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 단면은 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 일방의 에지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 단면은 상기 기판의 면에 교차하는 동일 평면 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 산화막은 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 일방의, 상기 유전체측에 면(面) 하는 표면에 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 산화막은 상기 제 2 전극의 모든 표면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 산화막은 상기 제 1 전극의 모든 표면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 산화막의 두께는 1.5〔㎚〕이상 30〔㎚〕이하인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 유전체막은 질화 규소막을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 1 전극은 상기 박막 트랜지스터를 구성하는 반도체층의 채널 영역을 적어도 덮도록 배치됨과 동시에 차광성 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 제 2 전극은 고정 전위로 되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
12. 기판 상에 데이터선을 연장 설치하는 공정;

    상기 데이터선에 교차하는 방향으로 주사선을 연장 설치하는 공정;

    상기 주사선에 의해 주사 신호가 공급되는 반도체층을 포함하는 박막 트랜지스터를 형성하는 공정;

    상기 데이터선에 의해 상기 박막 트랜지스터를 통하여 화상 신호가 공급되는 화소 전극을 형성하는 공정;

    상기 박막 트랜지스터 및 상기 화소 전극에 전기적으로 접속되는 제 1 전극의 전구막을 형성하는 공정;

    상기 제 1 전극 상에 유전체막의 전구막을 형성하는 공정;

    상기 유전체막 상에 제 2 전극의 전구막을 형성하는 공정;

    상기 제 1 전극, 상기 유전체막 및 상기 제 2 전극 각각의 전구막에 대하여 패터닝을 실시함으로써, 상기 제 1 전극, 상기 유전체막 및 상기 제 2 전극을 형성하고, 그것에 의해 유지 용량을 형성하는 공정; 및

    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 일방의 표면의 일부를 산화시켜 산화막을 형성하는 산화 공정을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 표면은 상기 패터닝에 의해서 나타나는, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 일방의 단면을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 단면은 상기 패터닝에 의해 나타나는 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 일방의 에지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
15. 제 12 항에 있어서,

    상기 산화막을 형성하는 공정은 열산화 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 열산화 공정은 상기 산화막의 두께가 1.5〔㎚〕이상, 30〔㎚〕이하가 되도록 실시되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
17. 제 15 항에 있어서,

    상기 열산화 공정은 350〔℃〕이상의 분위기에서 실시되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
18. 제 15 항에 있어서,

    상기 열산화 공정은 산소 농도가 2〔%〕이상인 분위기에서 실시되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
19. 제 15 항에 있어서,

    상기 유지 용량 상에 층간 절연막을 형성하는 공정을 더 구비하고,

    상기 열산화 공정은 상기 층간 절연막을 형성하는 공정 후에 실시되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
20. 제 19 항에 있어서,

    상기 층간 절연막 상에 상기 데이터선을 형성하는 공정을 더 구비하고,

    상기 열산화 공정은 상기 데이터선을 구성하는 재료의 융점 이하의 온도 분위기에서 실시되는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
21. 제 12 항에 있어서,

    상기 유지 용량을 형성하는 공정은, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 중 적어도 일방을, 상기 유전체막과 동일한 평면형상을 갖도록 패터닝하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
22. 제 12 항에 있어서,

    상기 유지 용량을 형성하는 공정은, 상기 제 1 전극, 상기 유전체막 및 상기 제 2 전극 모두를 동시에 패터닝하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
23. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 전기 광학 장치를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 기기.