液晶表示装置およびその製造方法
【課題】 付加容量の容量値のバラツキが小さく、表示品位の優れた液晶表示装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明の液晶表示装置の付加容量１０は、絶縁性基板１１上に形成された第１導電層１２と、第１導電層１２上に形成され、第１導電層１２の一部を露出する開口部１４を有する第１絶縁層１３と、少なくとも開口部１４内に位置する第１導電層１２上に形成された第２導電層１７ａと、第２導電層１７ａを覆う第２絶縁層１８と、少なくとも開口部１４内に位置する第２絶縁層１８を覆う、第３導電層１９ａとから形成されている。
【解決手段】 本発明の液晶表示装置の付加容量１０は、絶縁性基板１１上に形成された第１導電層１２と、第１導電層１２上に形成され、第１導電層１２の一部を露出する開口部１４を有する第１絶縁層１３と、少なくとも開口部１４内に位置する第１導電層１２上に形成された第２導電層１７ａと、第２導電層１７ａを覆う第２絶縁層１８と、少なくとも開口部１４内に位置する第２絶縁層１８を覆う、第３導電層１９ａとから形成されている。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置およびその製造方法に関し、特に、薄膜トランジスタを有するアクティブマトリクス型液晶表示装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、アクティブマトリクス型液晶表示装置は、パーソナルコンピュータの表示装置、薄型テレビ、ビデオ撮像装置やデジタルカメラの表示装置等として広く利用されている。アクティブマトリクス型液晶表示装置のうち、能動素子として薄膜トランジスタを有するもの（以下、「ＴＦＴ型液晶表示装置」という。）の１つの絵素の等価回路を図６に示す。絵素（絵素領域）がマトリクス状に配置された領域が表示領域を構成している。
【０００３】ＴＦＴ型液晶表示装置は、絵素ごとに、薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」という。）と、ＴＦＴのドレインＤに接続された液晶容量ＣLCおよび付加容量ＣSとを有している。液晶容量ＣLCと付加容量ＣSとを合わせて絵素容量Ｃpixと呼ぶ。ＴＦＴのゲートＧにはゲート配線（走査配線）が接続され、ソースＳにはソース配線（信号配線）が接続されている。ゲートＧに走査信号が印加されている期間（１走査期間）に、ソース配線からＴＦＴのソースＳに印加されている信号電圧が、液晶容量ＣLCのドレイン側電極および付加容量ＣSのドレイン側電極（それぞれ、「絵素電極」および「付加容量電極」と呼ぶ。）に印加される。一方、液晶容量ＣLCの他方の電極および付加容量ＣSの他方の電極（それぞれ、「対向電極」および「付加容量対向電極」と呼ぶ。）には、対向電極または付加容量対向電極線（共通配線）ＣＯＭを介して所定の対向電圧（共通電圧）が印加される。ＴＦＴ基板に形成される付加容量対向電極線ＣＯＭは対向基板に形成されている対向電極に電気的に接続されている。液晶容量ＣLCに印加される正味の電圧は、信号電圧と対向電圧との差である。この電圧の大きさに応じて液晶の配向状態が変化することによって、信号電圧に対応する表示状態が得られる。
【０００４】ゲートＧに走査信号が印加されていない期間（すなわち、他のゲート配線に接続されているＴＦＴが選択されている期間）には、液晶容量ＣLCおよび付加容量ＣSはＴＦＴによってソース配線とは電気的に絶縁されている。注目しているＴＦＴが次に選択される迄、液晶容量ＣLCおよび付加容量ＣSは先に印加された電圧を保持することによって所定の表示状態を維持する。この間に、ＴＦＴおよび絵素容量Ｃpixの電圧保持特性が低いと、表示品位の低下を招く。
【０００５】所望の電圧保持特性を得るために、比較的大きな容量値を有する付加容量ＣSが必要とされる場合がある。付加容量ＣSの容量を大きくするために、付加容量電極および付加容量対向電極の面積を大きくすると、これらの電極は一般に不透明な材料を用いて形成されるので、透過型液晶表示装置の開口率の低下を招く。
【０００６】特開平５−６１０７１号公報は、絵素部に容量の大きな付加容量を有するＴＦＴ型液晶表示装置を開示している。上記公報に開示されている液晶表示装置のＴＦＴおよび付加容量を形成する工程を示す断面図を図７に示す。
【０００７】上記公報によると、開口率の低下を抑制するために、ＴＦＴが形成される絶縁基板に１２１の表面に溝部（トレンチ）１２２を形成し、この溝部１２２に付加容量（容量成分）を形成している。さらに、ＴＦＴの半導体層と同一工程で形成された一体に形成された第１電極１２３と、ＴＦＴのゲート電極と同一材料で形成された第２電極１２６ａと、ＴＦＴのゲート絶縁層と同一の材料で形成された絶縁膜１２４ａおよび１２５ａとから付加容量を形成することによって、構造および製造工程を簡略化している。
【０００８】図７（ａ）〜図７（ｃ）に示したＴＦＴおよび付加容量部分を含むＴＦＴ基板は、以下の工程で作製される。
【０００９】（１）石英基板１２１の表面に、ＨＦ：ＮＨ4Ｆ＝１：６をエッチャントとするウェットエッチングにより溝１２２を形成する。
【００１０】（２）減圧ＣＶＤ法で膜厚８０ｎｍの第１ポリシリコン層１２３を形成する。得られた第１ポリシリコン層１２３に、３０ｋｅＶ、１×１０15／ｃｍ2及び５０ｋｅＶ、１×１０15／ｃｍ2の条件で、合計２回のシリコン注入を行う。その後、６２０℃で固相アニールを行った後、第１ポリシリコン層１２３の一部をエッチングで除去する。
【００１１】（３）第１ポリシリコン層１２３を１０００℃で熱酸化により、表面に厚さ５０ｎｍのＳｉＯ2膜１２４を形成する。酸化されずに残った第１ポリシリコン層１２３が最終的に付加容量の第１電極およびＴＦＴの半導体層（ソース、チャネル、ドレイン）となる。
【００１２】（４）ＳｉＯ2膜１２４のＴＦＴを形成する領域をレジスト層で保護した状態で、３０ｋｅＶ、５×１０15／ｃｍ2の条件で、付加容量の第１電極となる第１ポリシリコン層１２３に砒素イオン（Ａｓ+）を注入する。
【００１３】（５）レジスト層を除去した後、ＳｉＯ2膜１２４を覆う厚さ３０ｎｍのＳｉＮ膜１２５を減圧ＣＶＤ法により形成する。
【００１４】（６）全面に減圧ＣＶＤ法により、厚さ３５０ｎｍの第２ポリシリコン層１２６を形成し、ＰＳＧによる低抵抗化を図る。
【００１５】（７）ＣＦ4／Ｏ2＝９５／５のガスを用いて、第２ポリシリコン層１２６及びＳｉＮ膜１２５をパターニングすることによって、ＴＦＴのゲート電極１２６ｂ、付加容量の第２電極１２６ａ、ＳｉＮゲート絶縁層１２５ｂおよび付加容量用ＳｉＮ１２５ａが形成される。次に、ＴＦＴの第１ポリシリコン層１２３にＳｉＯ2膜１２４を介して砒素を１６０ｋｅＶ、１×１０13／ｃｍ2の条件でイオン注入し、ＬＤＤ（lightly doped drain）を形成する。
【００１６】（８）第２ポリシリコンゲート１２６ｂ覆うレジストを形成し、砒素イオンを１４０ｋｅＶ、２×１０15／ｃｍ2の条件でイオン注入し、ｎチャネルを形成する。次に、レジスト層を除去した後、新たに全面にレジスト層を形成し、ホウ素イオン（Ｂ+）を３０ＫｅＶ、２×１０15／ｃｍ2の条件でイオン注入を行い、ｐチャネルを形成する。
【００１７】（９）レジストを除去した後、減圧ＣＶＤ法により、燐珪酸ガラス（ＰＳＧ）からなる層間絶縁膜１３１を形成する。
【００１８】（１０）ＨＦ：ＮＨ4Ｆを用いたウェットエッチングによって、層間絶縁膜１３１およびＳｉＯ2膜１２４に第１コンタクトホール１３２を形成する。
【００１９】（１１）次に、膜厚１４０ｎｍのＩＴＯ（インジウム錫酸化物）層１２９を４００℃でスパッタ法を用いて形成する。得られたＩＴＯ膜１２９をＨＣｌ：Ｈ2Ｏ：ＨＮＯ3＝３００：３００：５０からなるエッチャントを用いてウエットエッチすることによってＩＴＯ膜１２９をパターニングする。その後、レジスト層をマスクとして、ＨＦ／ＮＨ4Ｈを用いたウエットエッチングによってＩＴＯ膜１２９に第２コンタクトホール１３４を形成する。
【００２０】（１２）スパッタ法を用いて全面に厚さ６００ｎｍのＡｌＳｉ層を堆積し、Ｈ3ＰＯ4：Ｈ2Ｏ＝２：１０を用いたウエットエッチによってＡｌＳｉ層をパターニングし電極１３０を形成する。続いて、厚さ４００ｎｍのＳｉＮからなるパッシベーション膜１３３を常圧ＣＶＤで形成する。パッシベーション膜１３３は、ＣＦ4：Ｏ2＝９５：５ガスを用いたプラズマエッチングによってパターニングされる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】上記公報に開示されている液晶表示装置の付加容量の容量値は、溝の開口径、溝の深さ、誘電体層を形成する材料の種類（誘電率）、誘電体層の厚さで決まる。上記従来技術の付加容量を設計通りの容量値を有するように形成するために最も重要な要因は、溝の深さの制御である。この溝は単一の材料からなる基板の表面をエッチングすることによって形成されるので、溝の深さの制御はエッチング時間を制御することによってなされる。しかしながら、エッチング時間を正確に制御しても、エッチレートにバラツキがあると、溝の深さにバラツキが生じる。付加容量の容量値のバラツキは、液晶表示装置の表示品位を低下させる。
【００２２】容量値が小さいと付加容量が蓄積できる電荷量が減少するので、ＴＦＴを流れるリーク電流の影響を強く受け、所定の電圧を保持できなくなる。逆に、付加容量の容量値が大きいと、十分に充電することができなくなり、付加容量および液晶容量の両端に所定の電圧が印加されなくなる。
【００２３】本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主な目的は、付加容量の容量値のバラツキが小さく、表示品位の優れた液晶表示装置およびその製造方法を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に形成された薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに電気的に接続された絵素電極および付加容量とを有する液晶表示装置であって、前記絶縁性基板上に形成された第１導電層と、前記第１導電層上に形成され、前記第１導電層の一部を露出する開口部を有する第１絶縁層と、少なくとも前記開口部内に位置する前記第１導電層上に形成された第２導電層と、前記第２導電層を覆う第２絶縁層と、少なくとも前記開口部内に位置する前記第２絶縁層を覆う、第３導電層とを有し、前記第２導電層と、前記第２絶縁層と、前記第３導電層とを含む積層構造から前記付加容量が形成されており、そのことによって上記目的が達成される。
【００２５】前記第２導電層は前記開口部内において前記第１導電層と接触するように形成されてもよい。
【００２６】前記第１導電層と前記第２導電層との間に形成された第３絶縁層を更に有し、前記第１導電層と前記第２導電層とが互いに電気的に絶縁されてもよい。
【００２７】前記第１導電層と前記第３導電層とは互いに電気的に接続さており、前記第１導電層と、前記第３絶縁層と、前記第２導電層とを含む積層構造および前記第２導電層と、前記第２絶縁層と、前記第３導電層とを含む積層構造から前記付加容量が形成される構成としてもよい。
【００２８】前記第１導電層と前記第３導電層とは、表示領域外に位置する前記第１絶縁層に形成されたコンタクトホールにおいて互いに接続されていることが好ましい。
【００２９】少なくとも前記薄膜トランジスタのチャネルと重なるように形成されている遮光層を有し、前記遮光層は、前記第１導電層と同一の膜から形成されており、且つ、前記遮光層と前記第１導電層とは互いに電気的に絶縁されている構成してもよい。
【００３０】前記薄膜トランジスタのゲート絶縁層は、前記第２絶縁層と同一の膜から形成されていることが好ましい。
【００３１】前記薄膜トランジスタのチャネル、ソースおよびドレインは、前記第２導電層と同一の膜に形成されていることが好ましい。
【００３２】前記薄膜トランジスタのゲート電極は、前記第３導電層と同一の膜から形成されていることが好ましい。
【００３３】本発明の液晶表示装置の製造方法は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に形成された薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに電気的に接続された絵素電極および付加容量とを有する液晶表示装置の製造方法であって、前記絶縁性基板上に第１導電層を形成する工程と、前記第１導電層上に第１絶縁層を形成する工程と、前記第１導電層をエッチストップ層として用いて前記第１絶縁層をエッチングすることによって、前記第１導電層の一部を露出する開口部を前記第１絶縁層に形成する工程と、少なくとも前記開口部内の前記第１導電層上に第２導電層を形成する工程と、前記第２導電層を覆う第２絶縁層を形成する工程と、少なくとも前記開口部内に位置する前記第２絶縁層を覆う、第３導電層を形成する工程とを包含し、前記第２導電層と、前記第２絶縁層と、前記第３導電層とを含む積層構造から前記付加容量を形成し、そのことによって上記目的が達成される。
【００３４】前記第１導電層と前記第２導電層との間に、前記第１導電層と前記第２導電層とを互いに電気的に絶縁する第３絶縁層を形成する工程と、前記第１導電層と前記第３導電層とを互いに電気的に接続する工程とをさらに包含し、前記第１導電層と、前記第３絶縁層と、前記第２導電層とを含む積層構造および前記第２導電層と、前記第２絶縁層と、前記第３導電層とを含む積層構造から前記付加容量を形成してもよい。
【００３５】以下に、本発明の作用を説明する。
【００３６】本発明の液晶表示装置の付加容量は、少なくとも開口部（溝またはトレンチ）に形成された、第２導電層（付加容量電極）／第２絶縁層（付加容量誘電体層）／第３導電層（付加容量対向電極）とを含む積層構造から形成されている。付加容量は開口部に形成されているので、狭い占有面積で大きな容量値を確保することができる。さらに、この開口部は、第１導電層上に形成された第１絶縁層上に形成されている。第１導電層と第１絶縁層は異なる材料から形成されているので、第１絶縁層にエッチングによって開口部を形成する工程において、下地の第１導電層をエッチストップ層として機能させることができる。従って、付加容量が形成される開口部の深さは、正確に制御されるので、容量値のバラツキが著しく低減された付加容量を実現することができる。
【００３７】第２導電層は開口部内の第１導電層に接触するように形成しても良いし、開口部内の第１導電層上にさらなる絶縁層を設けて第１導電層と第２導電層とを互いに絶縁してもよい。開口部内の第１導電層と第２導電層とをさらなる絶縁層で互いに絶縁した構成において、第１導電層と第３導電層とを電気的に接続することによって、第２導電層（付加容量電極）／第２絶縁層（付加容量誘電体層）／第３導電層（付加容量対向電極）から形成される容量に加えて、第１導電層（付加容量対向電極）／さらなる絶縁層（付加容量誘電体層）／第２導電層（付加容量電極）から形成される容量が並列に接続されている。従って、単位占有面積当たりの容量値を増加させることができる。すなわち、液晶表示装置の開口率を一層高めることが可能となる。第１導電層と第３導電層との電気的な接続を、絵素電極と重ならない位置で実現することによって、開口率の低下を防止することができる。
【００３８】第１導電層を遮光性を有する材料を用いて形成することによって、第１導電層を、ＴＦＴのチャネルに入射する光を防ぐ遮光層として用いることができる。特に、ＴＦＴのチャネルやＬＤＤトランジスタのＬＤＤ領域を少なくとも覆う遮光層を形成することによって、ＴＦＴの光リークを抑制することができる。液晶表示装置の用途に応じて、裏面からの光学系等からの反射光を遮光する構成としてもよいし、上方からの直接入射光を遮光する構成としてもよい。
【００３９】第１導電層を付加容量対向電極として利用する構成においては、付加容量対向電極として機能する部分と遮光層として機能する部分を電気的に分離して形成することが好ましい。少なくともＴＦＴのチャネル領域覆う部分と付加容量対向電極とを分離することによって、付加容量対向電極の電位がＴＦＴのチャネル領域に影響することを防止できるので、ＴＦＴの動作特性を安定にすることができる。
【００４０】また、付加容量電極として機能する層とＴＦＴの半導体層（チャネル、ソース、ドレインとが形成される層）とを同一の膜を用いて形成する構成にすることによって、液晶表示装置の製造方法を簡略化することができる。例えば、ポリシリコン膜に不純物濃度の異なる領域を形成することによって、付加容量電極、ＴＦＴのチャネル、ソースおよびドレインを形成することができる。
【００４１】さらに、付加容量誘電体層として機能する層とＴＦＴのゲート絶縁層とを同一の膜から形成することによって、液晶表示装置の製造方法を簡略化することができる。また、付加容量対向電極として機能する層とゲート電極とを同一の膜から形成することによって、液晶表示装置の製造方法を簡略化することもできる。
【００４２】
【発明の実施の形態】（実施形態１）本実施形態のＴＦＴ液晶表示装置（以下、ＴＦＴ−ＬＣＤという。）１００を図１および図２Ａに模式的に示す。図１はＴＦＴ−ＬＣＤ１００の１絵素に対応する部分の模式的な断面図であり、図２Ａはその上面図である。図１は図２Ａ中の破線Ｘ１−Ｘ２−Ｘ３−Ｘ４，Ｘ４’線に沿った断面図に相当する。本発明によるＴＦＴ−ＬＣＤの等価回路は図６に示した等価回路と同じであり、上記の説明において用いた構成要素の名称を本発明の説明においても用いる。
【００４３】ＴＦＴ−ＬＣＤ１００は、ＴＦＴ基板１００ａと、対向基板１００ｂと、ＴＦＴ基板１００ａと対向基板１００ｂとの間に挟持された液晶層４０とを有している。一般的なＴＮモードの液晶表示装置の場合、ＴＦＴ基板１００ａおよび対向基板１００ｂの液晶層４０側の表面に配向膜（不図示）が設けられ、ＴＦＴ基板１００ａおよび対向基板１００ｂのそれぞれの外側に偏光板（不図示）が設けられる。表示モードによっては、配向膜や偏光板を省略することができる。
【００４４】ＴＦＴ基板１００ａは、絶縁性基板１１と、絶縁性基板１１上に形成されたＴＦＴ２０と、ＴＦＴ２０に電気的に接続された絵素電極１５および付加容量１０とを有している。
【００４５】付加容量１０は、絶縁性基板１１上に形成された第１導電層１２と、第１導電層１２の一部を露出する開口部（溝またはトレンチとも呼ばれる）１４を有する第１絶縁層１３と、開口部１４内において第１導電層１２に接触する第２導電層１７ａと、第２導電層１７ａを覆う第２絶縁層１８と、少なくとも開口部１４内に位置する第２絶縁層１８を覆う第３導電層１９ａとをこの順で有する積層構造から形成されている。すなわち、付加容量１０は、第２導電層１７ａからなる付加容量電極と、第３導電層１９ａからなる付加容量対向電極（付加容量対向電極線）と、これらの電極間に位置する第２絶縁層１８からなる付加容量誘電体層とを有する。付加容量１０は、図２Ａ中にハッチングで示した第２導電層１７と第３導電層１９ａとが重なる領域に形成される。
【００４６】ＴＦＴ２０は、ソース１７ｂ、ドレイン１７ｂ’およびチャネル１７ｃを有する半導体層１７と、半導体層上に形成された第２絶縁層（ゲート絶縁層）１８と、チャネル１７ｃの真上に位置する第２絶縁層１８上に形成されたゲート電極１９ｂとを有している。ゲート電極１９ｂはゲート配線の一部として形成されている。
【００４７】ＴＦＴ２０および付加容量１０は絶縁層２２に覆われている。絶縁層２２にはコンタクトホール２３ａおよび２３ｂが形成されており、それぞれ、ソース１７ｂおよびドレイン１７ｂ’の少なくとも一部を露出している。ソース１７ｂおよびドレイン１７ｂ’は、コンタクトホール２３ａおよび２３ｂ内でそれぞれソース電極２４ａおよびドレイン電極２４ｂに接続されている。これら全てを覆うパッシベーション層２６には、ドレイン電極２４ｂの一部を露出するコンタクトホール２７が形成されている。パッシベーション２６上に形成されている絵素電極１５は、コンタクトホール２７内でドレイン電極２４ｂと電気的に接続されている。
【００４８】対向基板１００ｂは、絶縁基板３１と、絶縁基板３１上に形成された対向電極（共通電極）３５とを有している。必要に応じて、配向層やカラーフィルタ層（いずれも不図示）を設けても良い。
【００４９】図６の等価回路中の液晶容量ＣLCは、絵素電極１５と、対向電極３５と、これらの電極間に挟持された液晶層４０とによって形成される。絵素電極１５および付加容量電極（第２導電層）１７ａにはＴＦＴ２０のドレイン１７ｂ’を介して信号電圧が印加され、対向電極３５および付加容量対向電極１９ａには、共通配線（図２Ａ中の１９ａ）を介して共通電圧が印加される。なお、共通配線は接地されても良い。
【００５０】ＴＦＴ−ＬＣＤ１００の付加容量１０は、絵素毎にＴＦＴ２０の近傍に形成される。付加容量１０は、絶縁層１３に形成された開口部１４に積層された第２導電層（付加容量電極）１７ａ／第２絶縁層（付加容量誘電体層）１８ａ／第３導電層（付加容量対向電極）１９ａを含む積層構造から形成されいるので、狭い占有面積（基板面に射影した面積）で大きな容量値を確保することができるので、高い開口率を確保することができる。
【００５１】開口率の向上効果について、図２Ｂに示した開口部が形成されていない付加容量を有するＴＦＴ−ＬＣＤと比較して、定量的に説明する。図２ＢのＴＦＴ−ＬＣＤは第１絶縁層１３に開口部を有していないこと以外は実質的に図２Ａに示したＴＦＴ−ＬＣＤ１００と同じなので、その構成要素は図２Ａと共通の参照符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
【００５２】ＴＦＴ−ＬＣＤにおいて、ｉoff（トランジスタのoff電流）＝０．０４ｐＡ、ｔoff（トランジスタのoff期間）＝１６．７ｍｓｅｃ（６０Ｈｚ駆動）、初期電圧Ｖapp＝９Ｖとして、例えば、９９．５％以上の電圧保持率（１フレーム期間の電圧降下ΔＶが０．５％以下）を得るためには、ΔＶ〜｛（１／２）×ｉoff×ｔoff｝／Ｃｓ≦Ｖapp×（０．５／１００）の関係から、約３０ｆＦ以上の付加容量値Ｃｓが必要であると見積もることができる。もちろん、この条件は、ＴＦＴ−ＬＣＤの駆動方法や、液晶容量および／またはＴＦＴのソース・ドレイン容量等によって変わる。
【００５３】絵素の大きさを１８μｍ×１８μｍ、付加容量誘電体層（酸化シリコン）の厚さを８０ｎｍとして、３０ｆＦの付加容量値Ｃｓを得るために必要な付加容量１０の基板表面に射影した面積（図２Ａおよび図２Ｂ中のハッチング部の面積）を比較する。図２Ｂに示した開口部構造（トレンチ構造）を有さない付加容量は、約７０μｍ2の射影面積が必要なのに対し、実施形態１の図２Ａに示した幅２μｍ×長さ１７μｍの開口部１４を有する構造では、約５３μｍ2の射影面積で３０ｆＦの付加容量値を得ることができる。開口率（図２Ａおよび図２Ｂ中の開口部１５ａ（ハッチング部）の絵素全体の面積に対する割合）で比較すると、図２Ｂの構造の開口率が約４２％であるのに対し、図２Ａの構造の開口率は約４６％であり、高開口率化が達成されている。
【００５４】さらに、開口部１４は絶縁層１３を貫通する穴であり、且つ、絶縁層１３の下（開口部１４の底）には導電層１２が形成されている。従って、絶縁層１３にエッチングによって開口部１４を形成する工程において、導電層１２をエッチストップ層として用いることができる。その結果、上述した従来のトレンチ型付加容量において溝の深さの制御が困難なために容量値がばらつくという問題が、生じない。
【００５５】また、導電層１２に遮光性を有する材料を用いて、図１に示した様にＴＦＴ２０の下部まで拡がるように形成することによって、ＴＦＴ２０（特にチャネル１７ｃ）に光が入射することを防止することができる。すなわち、導電層１２は、製造工程においてエッチストップ層として機能するとともに、最終製品においては遮光層として機能する。
【００５６】図１に示した構造においては、第２導電層１８が開口部１４内で第１導電層１２に接触しいてるが、第１導電層１２と第２導電層１８との間に絶縁層を設けて、第１導電層１２を第２導電層１８から電気的に絶縁してもよい。例えば、上述のように、第１導電層１２をＴＦＴ２０を遮光する膜として用いる場合には、第１導電層１２の電位がＴＦＴ２０の動作に影響しないように、第１導電層１２を絶縁することが好ましい。第１導電層１２と第２導電層１８との間に絶縁層を設ける代わりに、実施形態２において説明するように、第１導電層１２を分離してもよい。なお、第２導電層１８が開口部１４内で第１導電層１２と接触する構造を採用する方が、開口部１４の深さを正確に制御できる利点がある。すなわち、開口部１４内に絶縁層を形成すると、僅かではあるが、絶縁層の厚さのバラツキが開口部１４の深さのバラツキとなる。
【００５７】さらに、図１に示した構造を採用すると、付加容量１０の付加容量電極１７ａとＴＦＴ２０の半導体層（１７ｂ、１７ｂ’、１７ｃ）とを同一の膜から形成できる。すなわち、１枚の連続した半導体膜の一部の領域を付加容量電極１７ａとして利用し、他の領域をＴＦＴ２０の半導体層として利用することができる。また、付加容量１０の誘電体層１８ａとＴＦＴ２０のゲート絶縁層１８ｂとを同一の膜で形成できる。更に、付加容量対向電極１９ａとゲート電極１９ｂを同一の膜から形成することができる。
【００５８】以下に、ＴＦＴ−ＬＣＤ１００を製造する方法の例を図３Ａ〜図３Ｇを参照ながら説明する。
【００５９】図３Ａに示したように、石英基板（絶縁性基板）１１上に厚さ約１００ｎｍの燐ドープのポリシリコン層（第１導電層）１２を減圧ＣＶＤ法で堆積する。得られたポリシリコン層１２を所定のパターンにエッチングする。
【００６０】第１導電層１２を形成する材料はポリシリコンに限られない。第１導電層１２をＴＦＴ用の遮光膜として用いる場合には、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｃｕ等の金属や、Ｗポリサイド（ＷＳｉｘ／ポリシリコン）をはじめとするＭｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｐｄポリサイドを用いることができる。さらに、ＴｉＷ等の合金あるいはＴｉＮ等の導電性金属窒化物を用いてもよい。第１導電層１２の材料は、後工程の熱処理条件に耐熱性や液晶表示装置の用途等を考慮して適宜選択される。特に、ＴＦＴ−ＬＣＤ１００を投射型表示装置に用いる場合には、ＴＦＴ２０に強い光が照射されるので、第１導電層１２の光透過率は５％以下であることが好ましい。少なくともＴＦＴ２０のチャネル１７ｃを遮光すれば光照射によるＴＦＴ２０のリーク電流を低減することができる。リーク電流を十分に低減するために、ＴＦＴ２０全体を遮光するように第１導電層１２を形成しても良い。第１導電層１２の大きさや形状は、ＴＦＴ−ＬＣＤ１００の用途に応じて適宜設定される。
【００６１】次に、図３Ｂに示したように、減圧ＣＶＤ法で厚さ約４００ｎｍのＳｉＯ2層１３を堆積する。得られたＳｉＯ2層１３をエッチングすることによって、幅２μｍ×１７μｍの開口部１４を第１ポリシリコン層１２上に形成する。ＳｉＯ2層１３の厚さや開口部１４の大きさは、容量値や開口率を考慮して適宜設定される。なお、開口部１４の幅（図３Ｄ中のＷ）および長さは、第１導電層１２上の大きさで規定する。開口部１４の形成方法を具体的に説明する。
【００６２】所定のパターンを有するレジスト層（不図示）をＳｉＯ2層１３上に形成する。このレジスト層をマスクとして、エッチングガスとしてＣＨＦ3／ＣＦ4／Ａｒ＝８：１：１２を用いてドライエッチング法によってＳｉＯ2層１３をエッチングする。ＳｉＯ2とポリシリコンとのエッチレート比（選択比）は約２０：１であるので、ポリシリコンからなる第１導電層１２はＳｉＯ2層１３のエッチングに対して、良好なエッチストップ層となる。厚さ４００ｎｍのＳｉＯ2層に対して２０％のオーバーエッチを行っても、ポリシリコン層１２のオーバエッチ量は、高々２ｎｍである。エッチングレートのバラツキは１０％程度なので、オーバエッチ量のバラツキは０．４ｎｍ程度である。エッチング工程において生じる開口部１４の深さのバラツキは、ＳｉＯ2層１３を堆積する工程で生じる膜厚のバラツキ（約１０％、この場合約４０ｎｍ）に比べ無視できる。すなわち、エッチング工程のバラツキが開口部１４の深さのバラツキの要因とはならない。
【００６３】ＨＦ：ＮＨ4Ｆ等をエッチング液として用いるウェットエッチ法によると、ＳｉＯ2とポリシリコンと選択比は無限大と考えられる。従って、エッチング工程に発生する深さのバラツキは更に小さいが、２次元方向のエッチング精度を考慮すると、上述したドライエッチ法を用いることが好ましい。また、遮光性を有する第１導電層１２を形成するための材料としては、ＷＳｉ／ポリシリコン（１５０ｎｍ／１００ｎｍ）等のシリサイド／ポリシリコンの２層構造を用いることができる。この場合の第１絶縁層としては透明性の観点ＳｉＯ2層が好ましいが、ＳｉＮを用いても良い。
【００６４】図３Ｃに示したように、基板の全面に厚さ約５０ｎｍのポリシリコンを、例えば減圧ＣＶＤ法を用いて堆積し、パターニングすることによって、ポリシリコン層（第２導電層）１７を形成する。ポリシリコン層１７は、開口部１４内で第１導電層１２に接触しており、電気的に接続されている。このポリシリコン層１７は、最終的にＴＦＴの半導体層（ソース１７ｂ、ドレイン１７ｂ’、チャネル１７ｃ）および付加容量の付加容量電極１７ａとなる。
【００６５】図３Ｄに示したように、ＴＦＴ部が形成される部分を覆うレジスト層１６をマスクとして、ポリシリコン層１７に燐（Ｐ）を注入する。イオン注入条件は、例えば１５ｋｅＶ、２×１０15／ｃｍ2である。開口部１４の側壁に形成されたポリシリコン層１７に十分な量のイオンを注入するためには、開口部１４はテーパー形状を有していることが望ましい。テーパ角θ（第１導電層１２の上面と開口部１４の側面とがなす角）は、４５゜≦θ≦８４゜の範囲にあることが好ましい。開口部１４の側面に形成されたポリシリコン層１７に注入される燐の量は、底面に形成されたポリシリコン層１７に注入される燐の量のｃｏｓθ倍になる。側面に形成されたポリシリコン層１７を十分に低抵抗化するためには、側面への注入量が底面への注入量の約１０分の１以上あることが好ましく、θは８４゜以下であることが好ましい。なお、後の高温熱処理（約８００℃以上）工程において、底面に形成されたポリシリコン層１７中の不純物が拡散し、側面に形成されたポリシリコン層１７が低抵抗化するので、θが８４゜を超えても使用できる場合がある。一方、テーパ角θが小さ過ぎると、開口部１４上の広がり（図３Ｄ中のΔ）が大きくなり過ぎる。すなわち、ポリシリコン層（第２導電層）１７の幅が広がり過ぎるので、開口率が低下する。開口率の観点から、広がりΔはＳｉＯ2（第１絶縁層）１３の厚さｈ以下、すなわちθ≧４５゜であることが好ましい。
【００６６】図３Ｅに示したように、第２導電層１７を覆うように、例えばＣＶＤ法を用いて、厚さ約８０ｎｍのＳｉＯ2膜（第２絶縁層）１８を形成する。あるいは、予め厚く形成した第２導電層１７を酸化することによって、第２絶縁層１８を形成しても良い。第２導電層１７をポリシリコンで形成し、熱酸化して酸化シリコンからなる第２絶縁層１８を形成しても良いし、第２導電層１７をＴａで形成し、陽極酸化することによってＴａ2Ｏ5からなる第２絶縁層１８を形成してもよい。また、第２絶縁層１８にＳｉＮ／ＳｉＯ2等からなる積層膜、またはＴａ2Ｏ5等の高誘電率膜を使用してもよい。第２絶縁層１８は、付加容量誘電体層１８ａおよびゲート絶縁層１８ｂとして機能する。
【００６７】次に、厚さ約３００ｎｍの燐をドープしたポリシリコン層（第３導電層）１９を形成し、パターニングすることによって、付加容量対向電極１９ａおよびゲート電極１９ｂが得られる。
【００６８】図３Ｆに示したように、ポリシリコン層（第３導電層）１９をマスクとして、第２導電層（ポリシリコン層）１７にイオン注入することによって、ソース１７ｂおよびドレイン１７ｂ’を形成する。このイオン注入は、例えば、燐を１００ｋｅＶ、２×１０15／ｃｍ2の条件で注入することによって実施できる。あるいは、上述の従来例のように、ＬＤＤ構造を形成してもよい。
【００６９】図３Ｇに示したように、ＣＶＤ法を用いて厚さ約６００ｎｍのＳｉＯ2層（層間絶縁層）を堆積した後、不純物活性化のために、約８５０℃で１時間の熱処理を施す。その後、第２導電層１７のソース１７ｂおよびドレイン１７ｂ’に至るコンタクトホール２３ａおよび２３ｂをそれぞれ形成する。次に、例えば、厚さ４００ｎｍのＡｌＳｉ層２４を堆積し、パターニングすることによって、ソース電極２４ａおよびドレイン電極２４ｂを形成する。この工程で、ソース配線（不図示）をソース電極２４ａと一体に形成しても良い。
【００７０】プラズマＣＶＤ法を用いて、基板の全面を実質的に覆うように、ＳｉＮからなるパッシベーション膜２６を形成する。得られたパッシベーション膜２６にドレイン電極２４ｂに至るコンタクトホール２７を形成した後、ＩＴＯを堆積しパターニングすることによって絵素電極１５を形成する。
【００７１】上記の製造方法における個別の工程（膜の堆積工程、イオン注入工程やエッチング工程等）は、公知の方法で実施できる。
【００７２】上述したように、本実施形態の製造方法によると、第１絶縁層１３の下部に形成した第１導電層１２（当然に第１絶縁層とは異なる材料から形成されるので）を、第１絶縁層に開口部１４を形成するためのエッチング工程におけるエッチストップ層として用いるので、エッチングの深さの制御性が上述した従来例に比べて極めて高い。従って、付加容量を形成する開口部１４の深さは、実質的に第１絶縁層１３の厚さで決まる。従来の基板をエッチングする際のバラツキが？に対して、絶縁層を堆積する工程における厚さのバラツキは、約１０％程度と非常に低い。従って、本実施例の製造方法を用いてＴＦＴ−ＬＣＤを製造することによって、付加容量の容量値のバラツキの小さい、表示品位の優れたＬＣＤを得ることができる。
【００７３】さらに、付加容量１０の付加容量電極１７ａとＴＦＴ２０の半導体層（１７ｂ、１７ｂ’、１７ｃ）とを同一の層で形成できる。また、付加容量１０の誘電体層１８ａとＴＦＴ２０のゲート絶縁層１８ｂとを同一の層で形成できる。更に、付加容量対向電極１９ａとゲート電極１９ｂを同一の層から形成することができる。従って、製造プロセスを簡略化することができるので、液晶表示装置の製造コストを低減することができる。
【００７４】（実施形態２）図４Ａ、図４Ｂおよび図５を参照しながら本実施形態の液晶表示装置２００の構造および製造方法を説明する。本実施形態の液晶表示装置２００は、実施形態１のＴＦＴ−ＬＣＤ１００と付加容量の構造が異なる。以下の説明において、実施形態１のＴＦＴ−ＬＣＤ１００と実質的に同様の機能を有する構成要素を同じ参照符号で示し、ここでは説明を省略する。
【００７５】図４Ａは、ＴＦＴ−ＬＣＤ２００の付加容量１０ａおよびＴＦＴ２０を含む部分の模式的な断面図であり、図５の破線Ｘ１−Ｘ２−Ｘ３−Ｘ４、Ｘ４’に沿った模式的な断面図に相当する。図４Ｂは、第１導電層と第３導電層との接続部の断面図であり、図５の４Ｂ−４Ｂ’線に沿った断面図に相当する。図５はＴＦＴ−ＬＣＤ２００の１絵素の対応する部分の上面図である。
【００７６】ＴＦＴ−ＬＣＤ２００は、ＴＦＴ−ＬＣＤ１００における第１導電層１２と第２導電層１７との間に、さらなる絶縁層５２を有している。また、ＴＦＴ−ＬＣＤ２００においては、第１導電層１２を２つの層（領域）１２ａおよび１２ｂに分離している。第１導電層１２ａは付加容量１０ａ付加容量電極として機能し、第１導電層１２ｂはＴＦＴ２０の遮光層として機能する。これらは、実施形態１と同様にして単一の第１導電層１２を形成した後、パターニングすることによって互いに分離した層（導電層１２ａおよび遮光層１２ｂ）として形成される。
【００７７】少なくともＴＦＴのチャネル領域覆う遮光層１２ｂと付加容量対向電極として機能する導電層１２ａとを分離することによって、付加容量対向電極の電位がＴＦＴのチャネル領域に影響することを防止できるので、ＴＦＴの動作特性を安定にすることができる。しかしながら、第１導電層１２に強力な光が入射しない場合には、実施形態１のＴＦＴ−ＬＣＤ１００と同様に一体に形成してもよい。
【００７８】絶縁層５２は、開口部１４内に露出された第１導電層１２ａを覆い、第１導電層１２ａと第２導電層１７とを互いに絶縁する。第１導電層１２ａは第３導電層と電気的に接続されており（図４Ｂ参照）、第１導電層１２ａには対向電圧（共通電圧）が印加される。従って、絶縁層５２は付加容量１０ａの誘電体層として機能する。
【００７９】絶縁層５２は、実施形態１のＴＦＴ−ＬＣＤ１００の製造方法における図３Ｂに示した工程と図３Ｃに示した工程の間に、たとえば、減圧ＣＶＤ法で基板のほぼ全面に約８０ｎｍのＳｉＯ2を堆積することによって形成することができる。あるいは、開口部１４に露出した第１ポリシリコン層１７の表面を酸化することによっても形成することができる。また、絶縁層５２にＳｉＮ／ＳｉＯ2等からなる積層膜、またはＴａ2０5等の高誘電率膜を使用してもよい。絶縁層５２は、付加容量１０ａの誘電体層として機能すればよいので、第１導電層１２ａと第２導電層１７ａとの間、すなわち開口部１４内に露出された第１導電層１２ａ上にのみ形成しても良い。
【００８０】第１導電層１２ａと第３導電層１９ａは、図５に示したように、表示領域外で互いに接続されていることが開口率の観点から好ましい。第１導電層１２ａと第３導電層１９ａとの電気的な接続は、例えば、図４Ｂに示した構成で実現される。絶縁層２２に、第３導電層１９ａを露出するコンタクトホール５４および第１導電層１２ａを露出するコンタクトホール５６を形成する。それぞれのコンタクトホール５４および５６において、第１および第３導電層１２ａおよび１９ａのそれぞれと接触する電極層２４ｃを形成することによって、第１導電層１２ａと第３導電層１９ａとが電気的に互いに接続される。コンタクトホール５４および５６の形成は、例えば、実施形態１について図３Ｇを参照しながら説明した、コンタクトホール２３ａおよび２３ｂを形成する工程において実施することができる。また、電極層２４ｃは、同じく図３Ｇを参照しながら説明したソース電極２４ａおよびドレイン電極２４ｂを形成する工程において実施することができる。なお、電極層２４ｃはソース電極２４ａおよびドレイン電極２４ｂから分離されており、電極層２４ｃには対向電圧が印加される。
【００８１】ＴＦＴ−ＬＣＤ２００の付加容量１０ａは、第１導電層（第１付加容量対向電極）１２ａ／絶縁層（第１付加容量誘電体層）５２／第２導電層（付加容量電極）１７ａ／第２絶縁層（第２付加容量誘電体層）１８ａ／第３導電層（第２付加容量対向電極）１９ａを含む積層構造から形成されいる。すなわち、付加容量１０ａは、第１導電層（第１付加容量対向電極）１２ａ／絶縁層（第１付加容量誘電体層）５２／第２導電層（付加容量電極）１７ａから形成される容量と、第２導電層（付加容量電極）１７ａ／第２絶縁層（第２付加容量誘電体層）１８ａ／第３導電層（第２付加容量対向電極）１９ａから形成される容量とが並列に接続された容量である。従って、実施形態１のＴＦＴ−ＬＣＤ１００が有する付加容量１０の構造に比較して、より狭い占有面積に、同じ容量値の付加容量を形成することができる。
【００８２】絵素の大きさを１８μｍ×１８μｍ、第１および第２付加容量誘電体層（酸化シリコン）の厚さをそれぞれ８０ｎｍとして、３０ｆＦの付加容量値Ｃｓを得るために必要な付加容量１０の基板表面に射影した面積（図５および図２Ｂ中のハッチング部の面積）を比較する。図２Ｂに示した開口部構造（トレンチ構造）を有さない付加容量は、約７０μｍ2の射影面積が必要なのに対し、実施形態２の図５に示した幅１μｍ×長さ１７μｍの開口部１４を有し、且つ２つの容量を並列に接続した構造では、約３６μｍ2の射影面積で３０ｆＦの付加容量値を得ることができる。開口率（図５および図２Ｂ中の開口部１５ａ（ハッチング部）の絵素全体の面積に対する割合）で比較すると、図２Ｂの構造の開口率が約４２％であるのに対し、図５の構造の開口率は約５１％である。この様に、実施形態２によると、実施形態１の効果に加えて更なる高開口率化が達成される。
【００８３】上記の実施形態１および２で説明したように、本発明によると液晶表示装置の開口率を向上するとともに、付加容量の容量値のバラツキを低減することができる。特に、ポリシリコンを半導体層に用いた小型・高密度・高精細のＴＦＴ液晶表示装置において本発明の効果は顕著である。特に、第１導電層を遮光層として用いる構成は、強力な光が照射される投写型液晶表示装置に好適に用いられる。
【００８４】
【発明の効果】本発明によると、小さな占有面積でも大きな容量値を確保でき、しかも、容量値のバラツキが著しく低減された付加容量を実現できる。これによって、高開口率（明るい）、高画質の液晶表示装置を提供できる。
【００８５】また、本発明の液晶表示装置は簡単かつ簡素な構成を有しているため、製造工程を簡略化できるので、高画質の液晶表示装置を低コストで歩留まりよく製造することができる。本発明による液晶表示装置は、ＴＦＴの半導体層にポリシリコンを用いた比較的小型で高精細の液晶表示装置に好適に適用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１によるＴＦＴ−ＬＣＤ１００の模式的な断面図である。
【図２Ａ】ＴＦＴ−ＬＣＤ１００の１絵素部分の模式的な上面図である。
【図２Ｂ】比較例のＴＦＴ−ＬＣＤの絵素部分の模式的な上面図である。
【図３Ａ】ＴＦＴ−ＬＣＤ１００の製造工程を示す断面図である。
【図３Ｂ】ＴＦＴ−ＬＣＤ１００の他の製造工程を示す断面図である。
【図３Ｃ】ＴＦＴ−ＬＣＤ１００の他の製造工程を示す断面図である。
【図３Ｄ】ＴＦＴ−ＬＣＤ１００の他の製造工程を示す断面図である。
【図３Ｅ】ＴＦＴ−ＬＣＤ１００の他の製造工程を示す断面図である。
【図３Ｆ】ＴＦＴ−ＬＣＤ１００の他の製造工程を示す断面図である。
【図３Ｇ】ＴＦＴ−ＬＣＤ１００の他の製造工程を示す断面図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態２によるＴＦＴ−ＬＣＤ２００の付加容量およびＴＦＴを含む部分の模式的な断面図である。
【図４Ｂ】実施形態２によるＴＦＴ−ＬＣＤ２００の第１導電層１２ａと第３導電層１９ａとの接続部の模式的な断面図である。
【図５】本発明の実施形態２によるＴＦＴ−ＬＣＤ２００の１絵素部分および図４Ｂに示した接続部の模式的な上面図である。
【図６】ＴＦＴ型液晶表示装置の１つの絵素の等価回路を示す図である。
【図７】従来のＴＦＴ液晶表示装置のＴＦＴおよび付加容量を形成する工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 付加容量
１１、３１ 絶縁性基板
１２ 第１導電層
１３ 第１絶縁層
１４ 開口部（溝またはトレンチ）
１５ 絵素電極
１７ａ 第２導電層
１７ｂ ソース
１７ｂ’ ドレイン
１７ｃ チャネル
１８ａ 第２絶縁層
１８ｂ ゲート絶縁層
１９ａ 第３導電層
１９ｂ ゲート電極
２０ ＴＦＴ
２２ 絶縁層
２３ａ、２３ｂ、２７ コンタクトホール
２４ａ ソース電極
２４ｂ ドレイン電極
２６ パッシベーション層
３５ 対向電極（共通電極）
５０ 対向基板
６０ 液晶層
１００、２００ ＴＦＴ−ＬＣＤ
１００ａ ＴＦＴ基板
１００ｂ 対向基板
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置およびその製造方法に関し、特に、薄膜トランジスタを有するアクティブマトリクス型液晶表示装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、アクティブマトリクス型液晶表示装置は、パーソナルコンピュータの表示装置、薄型テレビ、ビデオ撮像装置やデジタルカメラの表示装置等として広く利用されている。アクティブマトリクス型液晶表示装置のうち、能動素子として薄膜トランジスタを有するもの（以下、「ＴＦＴ型液晶表示装置」という。）の１つの絵素の等価回路を図６に示す。絵素（絵素領域）がマトリクス状に配置された領域が表示領域を構成している。
【０００３】ＴＦＴ型液晶表示装置は、絵素ごとに、薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」という。）と、ＴＦＴのドレインＤに接続された液晶容量ＣLCおよび付加容量ＣSとを有している。液晶容量ＣLCと付加容量ＣSとを合わせて絵素容量Ｃpixと呼ぶ。ＴＦＴのゲートＧにはゲート配線（走査配線）が接続され、ソースＳにはソース配線（信号配線）が接続されている。ゲートＧに走査信号が印加されている期間（１走査期間）に、ソース配線からＴＦＴのソースＳに印加されている信号電圧が、液晶容量ＣLCのドレイン側電極および付加容量ＣSのドレイン側電極（それぞれ、「絵素電極」および「付加容量電極」と呼ぶ。）に印加される。一方、液晶容量ＣLCの他方の電極および付加容量ＣSの他方の電極（それぞれ、「対向電極」および「付加容量対向電極」と呼ぶ。）には、対向電極または付加容量対向電極線（共通配線）ＣＯＭを介して所定の対向電圧（共通電圧）が印加される。ＴＦＴ基板に形成される付加容量対向電極線ＣＯＭは対向基板に形成されている対向電極に電気的に接続されている。液晶容量ＣLCに印加される正味の電圧は、信号電圧と対向電圧との差である。この電圧の大きさに応じて液晶の配向状態が変化することによって、信号電圧に対応する表示状態が得られる。
【０００４】ゲートＧに走査信号が印加されていない期間（すなわち、他のゲート配線に接続されているＴＦＴが選択されている期間）には、液晶容量ＣLCおよび付加容量ＣSはＴＦＴによってソース配線とは電気的に絶縁されている。注目しているＴＦＴが次に選択される迄、液晶容量ＣLCおよび付加容量ＣSは先に印加された電圧を保持することによって所定の表示状態を維持する。この間に、ＴＦＴおよび絵素容量Ｃpixの電圧保持特性が低いと、表示品位の低下を招く。
【０００５】所望の電圧保持特性を得るために、比較的大きな容量値を有する付加容量ＣSが必要とされる場合がある。付加容量ＣSの容量を大きくするために、付加容量電極および付加容量対向電極の面積を大きくすると、これらの電極は一般に不透明な材料を用いて形成されるので、透過型液晶表示装置の開口率の低下を招く。
【０００６】特開平５−６１０７１号公報は、絵素部に容量の大きな付加容量を有するＴＦＴ型液晶表示装置を開示している。上記公報に開示されている液晶表示装置のＴＦＴおよび付加容量を形成する工程を示す断面図を図７に示す。
【０００７】上記公報によると、開口率の低下を抑制するために、ＴＦＴが形成される絶縁基板に１２１の表面に溝部（トレンチ）１２２を形成し、この溝部１２２に付加容量（容量成分）を形成している。さらに、ＴＦＴの半導体層と同一工程で形成された一体に形成された第１電極１２３と、ＴＦＴのゲート電極と同一材料で形成された第２電極１２６ａと、ＴＦＴのゲート絶縁層と同一の材料で形成された絶縁膜１２４ａおよび１２５ａとから付加容量を形成することによって、構造および製造工程を簡略化している。
【０００８】図７（ａ）〜図７（ｃ）に示したＴＦＴおよび付加容量部分を含むＴＦＴ基板は、以下の工程で作製される。
【０００９】（１）石英基板１２１の表面に、ＨＦ：ＮＨ4Ｆ＝１：６をエッチャントとするウェットエッチングにより溝１２２を形成する。
【００１０】（２）減圧ＣＶＤ法で膜厚８０ｎｍの第１ポリシリコン層１２３を形成する。得られた第１ポリシリコン層１２３に、３０ｋｅＶ、１×１０15／ｃｍ2及び５０ｋｅＶ、１×１０15／ｃｍ2の条件で、合計２回のシリコン注入を行う。その後、６２０℃で固相アニールを行った後、第１ポリシリコン層１２３の一部をエッチングで除去する。
【００１１】（３）第１ポリシリコン層１２３を１０００℃で熱酸化により、表面に厚さ５０ｎｍのＳｉＯ2膜１２４を形成する。酸化されずに残った第１ポリシリコン層１２３が最終的に付加容量の第１電極およびＴＦＴの半導体層（ソース、チャネル、ドレイン）となる。
【００１２】（４）ＳｉＯ2膜１２４のＴＦＴを形成する領域をレジスト層で保護した状態で、３０ｋｅＶ、５×１０15／ｃｍ2の条件で、付加容量の第１電極となる第１ポリシリコン層１２３に砒素イオン（Ａｓ+）を注入する。
【００１３】（５）レジスト層を除去した後、ＳｉＯ2膜１２４を覆う厚さ３０ｎｍのＳｉＮ膜１２５を減圧ＣＶＤ法により形成する。
【００１４】（６）全面に減圧ＣＶＤ法により、厚さ３５０ｎｍの第２ポリシリコン層１２６を形成し、ＰＳＧによる低抵抗化を図る。
【００１５】（７）ＣＦ4／Ｏ2＝９５／５のガスを用いて、第２ポリシリコン層１２６及びＳｉＮ膜１２５をパターニングすることによって、ＴＦＴのゲート電極１２６ｂ、付加容量の第２電極１２６ａ、ＳｉＮゲート絶縁層１２５ｂおよび付加容量用ＳｉＮ１２５ａが形成される。次に、ＴＦＴの第１ポリシリコン層１２３にＳｉＯ2膜１２４を介して砒素を１６０ｋｅＶ、１×１０13／ｃｍ2の条件でイオン注入し、ＬＤＤ（lightly doped drain）を形成する。
【００１６】（８）第２ポリシリコンゲート１２６ｂ覆うレジストを形成し、砒素イオンを１４０ｋｅＶ、２×１０15／ｃｍ2の条件でイオン注入し、ｎチャネルを形成する。次に、レジスト層を除去した後、新たに全面にレジスト層を形成し、ホウ素イオン（Ｂ+）を３０ＫｅＶ、２×１０15／ｃｍ2の条件でイオン注入を行い、ｐチャネルを形成する。
【００１７】（９）レジストを除去した後、減圧ＣＶＤ法により、燐珪酸ガラス（ＰＳＧ）からなる層間絶縁膜１３１を形成する。
【００１８】（１０）ＨＦ：ＮＨ4Ｆを用いたウェットエッチングによって、層間絶縁膜１３１およびＳｉＯ2膜１２４に第１コンタクトホール１３２を形成する。
【００１９】（１１）次に、膜厚１４０ｎｍのＩＴＯ（インジウム錫酸化物）層１２９を４００℃でスパッタ法を用いて形成する。得られたＩＴＯ膜１２９をＨＣｌ：Ｈ2Ｏ：ＨＮＯ3＝３００：３００：５０からなるエッチャントを用いてウエットエッチすることによってＩＴＯ膜１２９をパターニングする。その後、レジスト層をマスクとして、ＨＦ／ＮＨ4Ｈを用いたウエットエッチングによってＩＴＯ膜１２９に第２コンタクトホール１３４を形成する。
【００２０】（１２）スパッタ法を用いて全面に厚さ６００ｎｍのＡｌＳｉ層を堆積し、Ｈ3ＰＯ4：Ｈ2Ｏ＝２：１０を用いたウエットエッチによってＡｌＳｉ層をパターニングし電極１３０を形成する。続いて、厚さ４００ｎｍのＳｉＮからなるパッシベーション膜１３３を常圧ＣＶＤで形成する。パッシベーション膜１３３は、ＣＦ4：Ｏ2＝９５：５ガスを用いたプラズマエッチングによってパターニングされる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】上記公報に開示されている液晶表示装置の付加容量の容量値は、溝の開口径、溝の深さ、誘電体層を形成する材料の種類（誘電率）、誘電体層の厚さで決まる。上記従来技術の付加容量を設計通りの容量値を有するように形成するために最も重要な要因は、溝の深さの制御である。この溝は単一の材料からなる基板の表面をエッチングすることによって形成されるので、溝の深さの制御はエッチング時間を制御することによってなされる。しかしながら、エッチング時間を正確に制御しても、エッチレートにバラツキがあると、溝の深さにバラツキが生じる。付加容量の容量値のバラツキは、液晶表示装置の表示品位を低下させる。
【００２２】容量値が小さいと付加容量が蓄積できる電荷量が減少するので、ＴＦＴを流れるリーク電流の影響を強く受け、所定の電圧を保持できなくなる。逆に、付加容量の容量値が大きいと、十分に充電することができなくなり、付加容量および液晶容量の両端に所定の電圧が印加されなくなる。
【００２３】本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主な目的は、付加容量の容量値のバラツキが小さく、表示品位の優れた液晶表示装置およびその製造方法を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に形成された薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに電気的に接続された絵素電極および付加容量とを有する液晶表示装置であって、前記絶縁性基板上に形成された第１導電層と、前記第１導電層上に形成され、前記第１導電層の一部を露出する開口部を有する第１絶縁層と、少なくとも前記開口部内に位置する前記第１導電層上に形成された第２導電層と、前記第２導電層を覆う第２絶縁層と、少なくとも前記開口部内に位置する前記第２絶縁層を覆う、第３導電層とを有し、前記第２導電層と、前記第２絶縁層と、前記第３導電層とを含む積層構造から前記付加容量が形成されており、そのことによって上記目的が達成される。
【００２５】前記第２導電層は前記開口部内において前記第１導電層と接触するように形成されてもよい。
【００２６】前記第１導電層と前記第２導電層との間に形成された第３絶縁層を更に有し、前記第１導電層と前記第２導電層とが互いに電気的に絶縁されてもよい。
【００２７】前記第１導電層と前記第３導電層とは互いに電気的に接続さており、前記第１導電層と、前記第３絶縁層と、前記第２導電層とを含む積層構造および前記第２導電層と、前記第２絶縁層と、前記第３導電層とを含む積層構造から前記付加容量が形成される構成としてもよい。
【００２８】前記第１導電層と前記第３導電層とは、表示領域外に位置する前記第１絶縁層に形成されたコンタクトホールにおいて互いに接続されていることが好ましい。
【００２９】少なくとも前記薄膜トランジスタのチャネルと重なるように形成されている遮光層を有し、前記遮光層は、前記第１導電層と同一の膜から形成されており、且つ、前記遮光層と前記第１導電層とは互いに電気的に絶縁されている構成してもよい。
【００３０】前記薄膜トランジスタのゲート絶縁層は、前記第２絶縁層と同一の膜から形成されていることが好ましい。
【００３１】前記薄膜トランジスタのチャネル、ソースおよびドレインは、前記第２導電層と同一の膜に形成されていることが好ましい。
【００３２】前記薄膜トランジスタのゲート電極は、前記第３導電層と同一の膜から形成されていることが好ましい。
【００３３】本発明の液晶表示装置の製造方法は、絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に形成された薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに電気的に接続された絵素電極および付加容量とを有する液晶表示装置の製造方法であって、前記絶縁性基板上に第１導電層を形成する工程と、前記第１導電層上に第１絶縁層を形成する工程と、前記第１導電層をエッチストップ層として用いて前記第１絶縁層をエッチングすることによって、前記第１導電層の一部を露出する開口部を前記第１絶縁層に形成する工程と、少なくとも前記開口部内の前記第１導電層上に第２導電層を形成する工程と、前記第２導電層を覆う第２絶縁層を形成する工程と、少なくとも前記開口部内に位置する前記第２絶縁層を覆う、第３導電層を形成する工程とを包含し、前記第２導電層と、前記第２絶縁層と、前記第３導電層とを含む積層構造から前記付加容量を形成し、そのことによって上記目的が達成される。
【００３４】前記第１導電層と前記第２導電層との間に、前記第１導電層と前記第２導電層とを互いに電気的に絶縁する第３絶縁層を形成する工程と、前記第１導電層と前記第３導電層とを互いに電気的に接続する工程とをさらに包含し、前記第１導電層と、前記第３絶縁層と、前記第２導電層とを含む積層構造および前記第２導電層と、前記第２絶縁層と、前記第３導電層とを含む積層構造から前記付加容量を形成してもよい。
【００３５】以下に、本発明の作用を説明する。
【００３６】本発明の液晶表示装置の付加容量は、少なくとも開口部（溝またはトレンチ）に形成された、第２導電層（付加容量電極）／第２絶縁層（付加容量誘電体層）／第３導電層（付加容量対向電極）とを含む積層構造から形成されている。付加容量は開口部に形成されているので、狭い占有面積で大きな容量値を確保することができる。さらに、この開口部は、第１導電層上に形成された第１絶縁層上に形成されている。第１導電層と第１絶縁層は異なる材料から形成されているので、第１絶縁層にエッチングによって開口部を形成する工程において、下地の第１導電層をエッチストップ層として機能させることができる。従って、付加容量が形成される開口部の深さは、正確に制御されるので、容量値のバラツキが著しく低減された付加容量を実現することができる。
【００３７】第２導電層は開口部内の第１導電層に接触するように形成しても良いし、開口部内の第１導電層上にさらなる絶縁層を設けて第１導電層と第２導電層とを互いに絶縁してもよい。開口部内の第１導電層と第２導電層とをさらなる絶縁層で互いに絶縁した構成において、第１導電層と第３導電層とを電気的に接続することによって、第２導電層（付加容量電極）／第２絶縁層（付加容量誘電体層）／第３導電層（付加容量対向電極）から形成される容量に加えて、第１導電層（付加容量対向電極）／さらなる絶縁層（付加容量誘電体層）／第２導電層（付加容量電極）から形成される容量が並列に接続されている。従って、単位占有面積当たりの容量値を増加させることができる。すなわち、液晶表示装置の開口率を一層高めることが可能となる。第１導電層と第３導電層との電気的な接続を、絵素電極と重ならない位置で実現することによって、開口率の低下を防止することができる。
【００３８】第１導電層を遮光性を有する材料を用いて形成することによって、第１導電層を、ＴＦＴのチャネルに入射する光を防ぐ遮光層として用いることができる。特に、ＴＦＴのチャネルやＬＤＤトランジスタのＬＤＤ領域を少なくとも覆う遮光層を形成することによって、ＴＦＴの光リークを抑制することができる。液晶表示装置の用途に応じて、裏面からの光学系等からの反射光を遮光する構成としてもよいし、上方からの直接入射光を遮光する構成としてもよい。
【００３９】第１導電層を付加容量対向電極として利用する構成においては、付加容量対向電極として機能する部分と遮光層として機能する部分を電気的に分離して形成することが好ましい。少なくともＴＦＴのチャネル領域覆う部分と付加容量対向電極とを分離することによって、付加容量対向電極の電位がＴＦＴのチャネル領域に影響することを防止できるので、ＴＦＴの動作特性を安定にすることができる。
【００４０】また、付加容量電極として機能する層とＴＦＴの半導体層（チャネル、ソース、ドレインとが形成される層）とを同一の膜を用いて形成する構成にすることによって、液晶表示装置の製造方法を簡略化することができる。例えば、ポリシリコン膜に不純物濃度の異なる領域を形成することによって、付加容量電極、ＴＦＴのチャネル、ソースおよびドレインを形成することができる。
【００４１】さらに、付加容量誘電体層として機能する層とＴＦＴのゲート絶縁層とを同一の膜から形成することによって、液晶表示装置の製造方法を簡略化することができる。また、付加容量対向電極として機能する層とゲート電極とを同一の膜から形成することによって、液晶表示装置の製造方法を簡略化することもできる。
【００４２】
【発明の実施の形態】（実施形態１）本実施形態のＴＦＴ液晶表示装置（以下、ＴＦＴ−ＬＣＤという。）１００を図１および図２Ａに模式的に示す。図１はＴＦＴ−ＬＣＤ１００の１絵素に対応する部分の模式的な断面図であり、図２Ａはその上面図である。図１は図２Ａ中の破線Ｘ１−Ｘ２−Ｘ３−Ｘ４，Ｘ４’線に沿った断面図に相当する。本発明によるＴＦＴ−ＬＣＤの等価回路は図６に示した等価回路と同じであり、上記の説明において用いた構成要素の名称を本発明の説明においても用いる。
【００４３】ＴＦＴ−ＬＣＤ１００は、ＴＦＴ基板１００ａと、対向基板１００ｂと、ＴＦＴ基板１００ａと対向基板１００ｂとの間に挟持された液晶層４０とを有している。一般的なＴＮモードの液晶表示装置の場合、ＴＦＴ基板１００ａおよび対向基板１００ｂの液晶層４０側の表面に配向膜（不図示）が設けられ、ＴＦＴ基板１００ａおよび対向基板１００ｂのそれぞれの外側に偏光板（不図示）が設けられる。表示モードによっては、配向膜や偏光板を省略することができる。
【００４４】ＴＦＴ基板１００ａは、絶縁性基板１１と、絶縁性基板１１上に形成されたＴＦＴ２０と、ＴＦＴ２０に電気的に接続された絵素電極１５および付加容量１０とを有している。
【００４５】付加容量１０は、絶縁性基板１１上に形成された第１導電層１２と、第１導電層１２の一部を露出する開口部（溝またはトレンチとも呼ばれる）１４を有する第１絶縁層１３と、開口部１４内において第１導電層１２に接触する第２導電層１７ａと、第２導電層１７ａを覆う第２絶縁層１８と、少なくとも開口部１４内に位置する第２絶縁層１８を覆う第３導電層１９ａとをこの順で有する積層構造から形成されている。すなわち、付加容量１０は、第２導電層１７ａからなる付加容量電極と、第３導電層１９ａからなる付加容量対向電極（付加容量対向電極線）と、これらの電極間に位置する第２絶縁層１８からなる付加容量誘電体層とを有する。付加容量１０は、図２Ａ中にハッチングで示した第２導電層１７と第３導電層１９ａとが重なる領域に形成される。
【００４６】ＴＦＴ２０は、ソース１７ｂ、ドレイン１７ｂ’およびチャネル１７ｃを有する半導体層１７と、半導体層上に形成された第２絶縁層（ゲート絶縁層）１８と、チャネル１７ｃの真上に位置する第２絶縁層１８上に形成されたゲート電極１９ｂとを有している。ゲート電極１９ｂはゲート配線の一部として形成されている。
【００４７】ＴＦＴ２０および付加容量１０は絶縁層２２に覆われている。絶縁層２２にはコンタクトホール２３ａおよび２３ｂが形成されており、それぞれ、ソース１７ｂおよびドレイン１７ｂ’の少なくとも一部を露出している。ソース１７ｂおよびドレイン１７ｂ’は、コンタクトホール２３ａおよび２３ｂ内でそれぞれソース電極２４ａおよびドレイン電極２４ｂに接続されている。これら全てを覆うパッシベーション層２６には、ドレイン電極２４ｂの一部を露出するコンタクトホール２７が形成されている。パッシベーション２６上に形成されている絵素電極１５は、コンタクトホール２７内でドレイン電極２４ｂと電気的に接続されている。
【００４８】対向基板１００ｂは、絶縁基板３１と、絶縁基板３１上に形成された対向電極（共通電極）３５とを有している。必要に応じて、配向層やカラーフィルタ層（いずれも不図示）を設けても良い。
【００４９】図６の等価回路中の液晶容量ＣLCは、絵素電極１５と、対向電極３５と、これらの電極間に挟持された液晶層４０とによって形成される。絵素電極１５および付加容量電極（第２導電層）１７ａにはＴＦＴ２０のドレイン１７ｂ’を介して信号電圧が印加され、対向電極３５および付加容量対向電極１９ａには、共通配線（図２Ａ中の１９ａ）を介して共通電圧が印加される。なお、共通配線は接地されても良い。
【００５０】ＴＦＴ−ＬＣＤ１００の付加容量１０は、絵素毎にＴＦＴ２０の近傍に形成される。付加容量１０は、絶縁層１３に形成された開口部１４に積層された第２導電層（付加容量電極）１７ａ／第２絶縁層（付加容量誘電体層）１８ａ／第３導電層（付加容量対向電極）１９ａを含む積層構造から形成されいるので、狭い占有面積（基板面に射影した面積）で大きな容量値を確保することができるので、高い開口率を確保することができる。
【００５１】開口率の向上効果について、図２Ｂに示した開口部が形成されていない付加容量を有するＴＦＴ−ＬＣＤと比較して、定量的に説明する。図２ＢのＴＦＴ−ＬＣＤは第１絶縁層１３に開口部を有していないこと以外は実質的に図２Ａに示したＴＦＴ−ＬＣＤ１００と同じなので、その構成要素は図２Ａと共通の参照符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
【００５２】ＴＦＴ−ＬＣＤにおいて、ｉoff（トランジスタのoff電流）＝０．０４ｐＡ、ｔoff（トランジスタのoff期間）＝１６．７ｍｓｅｃ（６０Ｈｚ駆動）、初期電圧Ｖapp＝９Ｖとして、例えば、９９．５％以上の電圧保持率（１フレーム期間の電圧降下ΔＶが０．５％以下）を得るためには、ΔＶ〜｛（１／２）×ｉoff×ｔoff｝／Ｃｓ≦Ｖapp×（０．５／１００）の関係から、約３０ｆＦ以上の付加容量値Ｃｓが必要であると見積もることができる。もちろん、この条件は、ＴＦＴ−ＬＣＤの駆動方法や、液晶容量および／またはＴＦＴのソース・ドレイン容量等によって変わる。
【００５３】絵素の大きさを１８μｍ×１８μｍ、付加容量誘電体層（酸化シリコン）の厚さを８０ｎｍとして、３０ｆＦの付加容量値Ｃｓを得るために必要な付加容量１０の基板表面に射影した面積（図２Ａおよび図２Ｂ中のハッチング部の面積）を比較する。図２Ｂに示した開口部構造（トレンチ構造）を有さない付加容量は、約７０μｍ2の射影面積が必要なのに対し、実施形態１の図２Ａに示した幅２μｍ×長さ１７μｍの開口部１４を有する構造では、約５３μｍ2の射影面積で３０ｆＦの付加容量値を得ることができる。開口率（図２Ａおよび図２Ｂ中の開口部１５ａ（ハッチング部）の絵素全体の面積に対する割合）で比較すると、図２Ｂの構造の開口率が約４２％であるのに対し、図２Ａの構造の開口率は約４６％であり、高開口率化が達成されている。
【００５４】さらに、開口部１４は絶縁層１３を貫通する穴であり、且つ、絶縁層１３の下（開口部１４の底）には導電層１２が形成されている。従って、絶縁層１３にエッチングによって開口部１４を形成する工程において、導電層１２をエッチストップ層として用いることができる。その結果、上述した従来のトレンチ型付加容量において溝の深さの制御が困難なために容量値がばらつくという問題が、生じない。
【００５５】また、導電層１２に遮光性を有する材料を用いて、図１に示した様にＴＦＴ２０の下部まで拡がるように形成することによって、ＴＦＴ２０（特にチャネル１７ｃ）に光が入射することを防止することができる。すなわち、導電層１２は、製造工程においてエッチストップ層として機能するとともに、最終製品においては遮光層として機能する。
【００５６】図１に示した構造においては、第２導電層１８が開口部１４内で第１導電層１２に接触しいてるが、第１導電層１２と第２導電層１８との間に絶縁層を設けて、第１導電層１２を第２導電層１８から電気的に絶縁してもよい。例えば、上述のように、第１導電層１２をＴＦＴ２０を遮光する膜として用いる場合には、第１導電層１２の電位がＴＦＴ２０の動作に影響しないように、第１導電層１２を絶縁することが好ましい。第１導電層１２と第２導電層１８との間に絶縁層を設ける代わりに、実施形態２において説明するように、第１導電層１２を分離してもよい。なお、第２導電層１８が開口部１４内で第１導電層１２と接触する構造を採用する方が、開口部１４の深さを正確に制御できる利点がある。すなわち、開口部１４内に絶縁層を形成すると、僅かではあるが、絶縁層の厚さのバラツキが開口部１４の深さのバラツキとなる。
【００５７】さらに、図１に示した構造を採用すると、付加容量１０の付加容量電極１７ａとＴＦＴ２０の半導体層（１７ｂ、１７ｂ’、１７ｃ）とを同一の膜から形成できる。すなわち、１枚の連続した半導体膜の一部の領域を付加容量電極１７ａとして利用し、他の領域をＴＦＴ２０の半導体層として利用することができる。また、付加容量１０の誘電体層１８ａとＴＦＴ２０のゲート絶縁層１８ｂとを同一の膜で形成できる。更に、付加容量対向電極１９ａとゲート電極１９ｂを同一の膜から形成することができる。
【００５８】以下に、ＴＦＴ−ＬＣＤ１００を製造する方法の例を図３Ａ〜図３Ｇを参照ながら説明する。
【００５９】図３Ａに示したように、石英基板（絶縁性基板）１１上に厚さ約１００ｎｍの燐ドープのポリシリコン層（第１導電層）１２を減圧ＣＶＤ法で堆積する。得られたポリシリコン層１２を所定のパターンにエッチングする。
【００６０】第１導電層１２を形成する材料はポリシリコンに限られない。第１導電層１２をＴＦＴ用の遮光膜として用いる場合には、Ｗ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｃｕ等の金属や、Ｗポリサイド（ＷＳｉｘ／ポリシリコン）をはじめとするＭｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｐｄポリサイドを用いることができる。さらに、ＴｉＷ等の合金あるいはＴｉＮ等の導電性金属窒化物を用いてもよい。第１導電層１２の材料は、後工程の熱処理条件に耐熱性や液晶表示装置の用途等を考慮して適宜選択される。特に、ＴＦＴ−ＬＣＤ１００を投射型表示装置に用いる場合には、ＴＦＴ２０に強い光が照射されるので、第１導電層１２の光透過率は５％以下であることが好ましい。少なくともＴＦＴ２０のチャネル１７ｃを遮光すれば光照射によるＴＦＴ２０のリーク電流を低減することができる。リーク電流を十分に低減するために、ＴＦＴ２０全体を遮光するように第１導電層１２を形成しても良い。第１導電層１２の大きさや形状は、ＴＦＴ−ＬＣＤ１００の用途に応じて適宜設定される。
【００６１】次に、図３Ｂに示したように、減圧ＣＶＤ法で厚さ約４００ｎｍのＳｉＯ2層１３を堆積する。得られたＳｉＯ2層１３をエッチングすることによって、幅２μｍ×１７μｍの開口部１４を第１ポリシリコン層１２上に形成する。ＳｉＯ2層１３の厚さや開口部１４の大きさは、容量値や開口率を考慮して適宜設定される。なお、開口部１４の幅（図３Ｄ中のＷ）および長さは、第１導電層１２上の大きさで規定する。開口部１４の形成方法を具体的に説明する。
【００６２】所定のパターンを有するレジスト層（不図示）をＳｉＯ2層１３上に形成する。このレジスト層をマスクとして、エッチングガスとしてＣＨＦ3／ＣＦ4／Ａｒ＝８：１：１２を用いてドライエッチング法によってＳｉＯ2層１３をエッチングする。ＳｉＯ2とポリシリコンとのエッチレート比（選択比）は約２０：１であるので、ポリシリコンからなる第１導電層１２はＳｉＯ2層１３のエッチングに対して、良好なエッチストップ層となる。厚さ４００ｎｍのＳｉＯ2層に対して２０％のオーバーエッチを行っても、ポリシリコン層１２のオーバエッチ量は、高々２ｎｍである。エッチングレートのバラツキは１０％程度なので、オーバエッチ量のバラツキは０．４ｎｍ程度である。エッチング工程において生じる開口部１４の深さのバラツキは、ＳｉＯ2層１３を堆積する工程で生じる膜厚のバラツキ（約１０％、この場合約４０ｎｍ）に比べ無視できる。すなわち、エッチング工程のバラツキが開口部１４の深さのバラツキの要因とはならない。
【００６３】ＨＦ：ＮＨ4Ｆ等をエッチング液として用いるウェットエッチ法によると、ＳｉＯ2とポリシリコンと選択比は無限大と考えられる。従って、エッチング工程に発生する深さのバラツキは更に小さいが、２次元方向のエッチング精度を考慮すると、上述したドライエッチ法を用いることが好ましい。また、遮光性を有する第１導電層１２を形成するための材料としては、ＷＳｉ／ポリシリコン（１５０ｎｍ／１００ｎｍ）等のシリサイド／ポリシリコンの２層構造を用いることができる。この場合の第１絶縁層としては透明性の観点ＳｉＯ2層が好ましいが、ＳｉＮを用いても良い。
【００６４】図３Ｃに示したように、基板の全面に厚さ約５０ｎｍのポリシリコンを、例えば減圧ＣＶＤ法を用いて堆積し、パターニングすることによって、ポリシリコン層（第２導電層）１７を形成する。ポリシリコン層１７は、開口部１４内で第１導電層１２に接触しており、電気的に接続されている。このポリシリコン層１７は、最終的にＴＦＴの半導体層（ソース１７ｂ、ドレイン１７ｂ’、チャネル１７ｃ）および付加容量の付加容量電極１７ａとなる。
【００６５】図３Ｄに示したように、ＴＦＴ部が形成される部分を覆うレジスト層１６をマスクとして、ポリシリコン層１７に燐（Ｐ）を注入する。イオン注入条件は、例えば１５ｋｅＶ、２×１０15／ｃｍ2である。開口部１４の側壁に形成されたポリシリコン層１７に十分な量のイオンを注入するためには、開口部１４はテーパー形状を有していることが望ましい。テーパ角θ（第１導電層１２の上面と開口部１４の側面とがなす角）は、４５゜≦θ≦８４゜の範囲にあることが好ましい。開口部１４の側面に形成されたポリシリコン層１７に注入される燐の量は、底面に形成されたポリシリコン層１７に注入される燐の量のｃｏｓθ倍になる。側面に形成されたポリシリコン層１７を十分に低抵抗化するためには、側面への注入量が底面への注入量の約１０分の１以上あることが好ましく、θは８４゜以下であることが好ましい。なお、後の高温熱処理（約８００℃以上）工程において、底面に形成されたポリシリコン層１７中の不純物が拡散し、側面に形成されたポリシリコン層１７が低抵抗化するので、θが８４゜を超えても使用できる場合がある。一方、テーパ角θが小さ過ぎると、開口部１４上の広がり（図３Ｄ中のΔ）が大きくなり過ぎる。すなわち、ポリシリコン層（第２導電層）１７の幅が広がり過ぎるので、開口率が低下する。開口率の観点から、広がりΔはＳｉＯ2（第１絶縁層）１３の厚さｈ以下、すなわちθ≧４５゜であることが好ましい。
【００６６】図３Ｅに示したように、第２導電層１７を覆うように、例えばＣＶＤ法を用いて、厚さ約８０ｎｍのＳｉＯ2膜（第２絶縁層）１８を形成する。あるいは、予め厚く形成した第２導電層１７を酸化することによって、第２絶縁層１８を形成しても良い。第２導電層１７をポリシリコンで形成し、熱酸化して酸化シリコンからなる第２絶縁層１８を形成しても良いし、第２導電層１７をＴａで形成し、陽極酸化することによってＴａ2Ｏ5からなる第２絶縁層１８を形成してもよい。また、第２絶縁層１８にＳｉＮ／ＳｉＯ2等からなる積層膜、またはＴａ2Ｏ5等の高誘電率膜を使用してもよい。第２絶縁層１８は、付加容量誘電体層１８ａおよびゲート絶縁層１８ｂとして機能する。
【００６７】次に、厚さ約３００ｎｍの燐をドープしたポリシリコン層（第３導電層）１９を形成し、パターニングすることによって、付加容量対向電極１９ａおよびゲート電極１９ｂが得られる。
【００６８】図３Ｆに示したように、ポリシリコン層（第３導電層）１９をマスクとして、第２導電層（ポリシリコン層）１７にイオン注入することによって、ソース１７ｂおよびドレイン１７ｂ’を形成する。このイオン注入は、例えば、燐を１００ｋｅＶ、２×１０15／ｃｍ2の条件で注入することによって実施できる。あるいは、上述の従来例のように、ＬＤＤ構造を形成してもよい。
【００６９】図３Ｇに示したように、ＣＶＤ法を用いて厚さ約６００ｎｍのＳｉＯ2層（層間絶縁層）を堆積した後、不純物活性化のために、約８５０℃で１時間の熱処理を施す。その後、第２導電層１７のソース１７ｂおよびドレイン１７ｂ’に至るコンタクトホール２３ａおよび２３ｂをそれぞれ形成する。次に、例えば、厚さ４００ｎｍのＡｌＳｉ層２４を堆積し、パターニングすることによって、ソース電極２４ａおよびドレイン電極２４ｂを形成する。この工程で、ソース配線（不図示）をソース電極２４ａと一体に形成しても良い。
【００７０】プラズマＣＶＤ法を用いて、基板の全面を実質的に覆うように、ＳｉＮからなるパッシベーション膜２６を形成する。得られたパッシベーション膜２６にドレイン電極２４ｂに至るコンタクトホール２７を形成した後、ＩＴＯを堆積しパターニングすることによって絵素電極１５を形成する。
【００７１】上記の製造方法における個別の工程（膜の堆積工程、イオン注入工程やエッチング工程等）は、公知の方法で実施できる。
【００７２】上述したように、本実施形態の製造方法によると、第１絶縁層１３の下部に形成した第１導電層１２（当然に第１絶縁層とは異なる材料から形成されるので）を、第１絶縁層に開口部１４を形成するためのエッチング工程におけるエッチストップ層として用いるので、エッチングの深さの制御性が上述した従来例に比べて極めて高い。従って、付加容量を形成する開口部１４の深さは、実質的に第１絶縁層１３の厚さで決まる。従来の基板をエッチングする際のバラツキが？に対して、絶縁層を堆積する工程における厚さのバラツキは、約１０％程度と非常に低い。従って、本実施例の製造方法を用いてＴＦＴ−ＬＣＤを製造することによって、付加容量の容量値のバラツキの小さい、表示品位の優れたＬＣＤを得ることができる。
【００７３】さらに、付加容量１０の付加容量電極１７ａとＴＦＴ２０の半導体層（１７ｂ、１７ｂ’、１７ｃ）とを同一の層で形成できる。また、付加容量１０の誘電体層１８ａとＴＦＴ２０のゲート絶縁層１８ｂとを同一の層で形成できる。更に、付加容量対向電極１９ａとゲート電極１９ｂを同一の層から形成することができる。従って、製造プロセスを簡略化することができるので、液晶表示装置の製造コストを低減することができる。
【００７４】（実施形態２）図４Ａ、図４Ｂおよび図５を参照しながら本実施形態の液晶表示装置２００の構造および製造方法を説明する。本実施形態の液晶表示装置２００は、実施形態１のＴＦＴ−ＬＣＤ１００と付加容量の構造が異なる。以下の説明において、実施形態１のＴＦＴ−ＬＣＤ１００と実質的に同様の機能を有する構成要素を同じ参照符号で示し、ここでは説明を省略する。
【００７５】図４Ａは、ＴＦＴ−ＬＣＤ２００の付加容量１０ａおよびＴＦＴ２０を含む部分の模式的な断面図であり、図５の破線Ｘ１−Ｘ２−Ｘ３−Ｘ４、Ｘ４’に沿った模式的な断面図に相当する。図４Ｂは、第１導電層と第３導電層との接続部の断面図であり、図５の４Ｂ−４Ｂ’線に沿った断面図に相当する。図５はＴＦＴ−ＬＣＤ２００の１絵素の対応する部分の上面図である。
【００７６】ＴＦＴ−ＬＣＤ２００は、ＴＦＴ−ＬＣＤ１００における第１導電層１２と第２導電層１７との間に、さらなる絶縁層５２を有している。また、ＴＦＴ−ＬＣＤ２００においては、第１導電層１２を２つの層（領域）１２ａおよび１２ｂに分離している。第１導電層１２ａは付加容量１０ａ付加容量電極として機能し、第１導電層１２ｂはＴＦＴ２０の遮光層として機能する。これらは、実施形態１と同様にして単一の第１導電層１２を形成した後、パターニングすることによって互いに分離した層（導電層１２ａおよび遮光層１２ｂ）として形成される。
【００７７】少なくともＴＦＴのチャネル領域覆う遮光層１２ｂと付加容量対向電極として機能する導電層１２ａとを分離することによって、付加容量対向電極の電位がＴＦＴのチャネル領域に影響することを防止できるので、ＴＦＴの動作特性を安定にすることができる。しかしながら、第１導電層１２に強力な光が入射しない場合には、実施形態１のＴＦＴ−ＬＣＤ１００と同様に一体に形成してもよい。
【００７８】絶縁層５２は、開口部１４内に露出された第１導電層１２ａを覆い、第１導電層１２ａと第２導電層１７とを互いに絶縁する。第１導電層１２ａは第３導電層と電気的に接続されており（図４Ｂ参照）、第１導電層１２ａには対向電圧（共通電圧）が印加される。従って、絶縁層５２は付加容量１０ａの誘電体層として機能する。
【００７９】絶縁層５２は、実施形態１のＴＦＴ−ＬＣＤ１００の製造方法における図３Ｂに示した工程と図３Ｃに示した工程の間に、たとえば、減圧ＣＶＤ法で基板のほぼ全面に約８０ｎｍのＳｉＯ2を堆積することによって形成することができる。あるいは、開口部１４に露出した第１ポリシリコン層１７の表面を酸化することによっても形成することができる。また、絶縁層５２にＳｉＮ／ＳｉＯ2等からなる積層膜、またはＴａ2０5等の高誘電率膜を使用してもよい。絶縁層５２は、付加容量１０ａの誘電体層として機能すればよいので、第１導電層１２ａと第２導電層１７ａとの間、すなわち開口部１４内に露出された第１導電層１２ａ上にのみ形成しても良い。
【００８０】第１導電層１２ａと第３導電層１９ａは、図５に示したように、表示領域外で互いに接続されていることが開口率の観点から好ましい。第１導電層１２ａと第３導電層１９ａとの電気的な接続は、例えば、図４Ｂに示した構成で実現される。絶縁層２２に、第３導電層１９ａを露出するコンタクトホール５４および第１導電層１２ａを露出するコンタクトホール５６を形成する。それぞれのコンタクトホール５４および５６において、第１および第３導電層１２ａおよび１９ａのそれぞれと接触する電極層２４ｃを形成することによって、第１導電層１２ａと第３導電層１９ａとが電気的に互いに接続される。コンタクトホール５４および５６の形成は、例えば、実施形態１について図３Ｇを参照しながら説明した、コンタクトホール２３ａおよび２３ｂを形成する工程において実施することができる。また、電極層２４ｃは、同じく図３Ｇを参照しながら説明したソース電極２４ａおよびドレイン電極２４ｂを形成する工程において実施することができる。なお、電極層２４ｃはソース電極２４ａおよびドレイン電極２４ｂから分離されており、電極層２４ｃには対向電圧が印加される。
【００８１】ＴＦＴ−ＬＣＤ２００の付加容量１０ａは、第１導電層（第１付加容量対向電極）１２ａ／絶縁層（第１付加容量誘電体層）５２／第２導電層（付加容量電極）１７ａ／第２絶縁層（第２付加容量誘電体層）１８ａ／第３導電層（第２付加容量対向電極）１９ａを含む積層構造から形成されいる。すなわち、付加容量１０ａは、第１導電層（第１付加容量対向電極）１２ａ／絶縁層（第１付加容量誘電体層）５２／第２導電層（付加容量電極）１７ａから形成される容量と、第２導電層（付加容量電極）１７ａ／第２絶縁層（第２付加容量誘電体層）１８ａ／第３導電層（第２付加容量対向電極）１９ａから形成される容量とが並列に接続された容量である。従って、実施形態１のＴＦＴ−ＬＣＤ１００が有する付加容量１０の構造に比較して、より狭い占有面積に、同じ容量値の付加容量を形成することができる。
【００８２】絵素の大きさを１８μｍ×１８μｍ、第１および第２付加容量誘電体層（酸化シリコン）の厚さをそれぞれ８０ｎｍとして、３０ｆＦの付加容量値Ｃｓを得るために必要な付加容量１０の基板表面に射影した面積（図５および図２Ｂ中のハッチング部の面積）を比較する。図２Ｂに示した開口部構造（トレンチ構造）を有さない付加容量は、約７０μｍ2の射影面積が必要なのに対し、実施形態２の図５に示した幅１μｍ×長さ１７μｍの開口部１４を有し、且つ２つの容量を並列に接続した構造では、約３６μｍ2の射影面積で３０ｆＦの付加容量値を得ることができる。開口率（図５および図２Ｂ中の開口部１５ａ（ハッチング部）の絵素全体の面積に対する割合）で比較すると、図２Ｂの構造の開口率が約４２％であるのに対し、図５の構造の開口率は約５１％である。この様に、実施形態２によると、実施形態１の効果に加えて更なる高開口率化が達成される。
【００８３】上記の実施形態１および２で説明したように、本発明によると液晶表示装置の開口率を向上するとともに、付加容量の容量値のバラツキを低減することができる。特に、ポリシリコンを半導体層に用いた小型・高密度・高精細のＴＦＴ液晶表示装置において本発明の効果は顕著である。特に、第１導電層を遮光層として用いる構成は、強力な光が照射される投写型液晶表示装置に好適に用いられる。
【００８４】
【発明の効果】本発明によると、小さな占有面積でも大きな容量値を確保でき、しかも、容量値のバラツキが著しく低減された付加容量を実現できる。これによって、高開口率（明るい）、高画質の液晶表示装置を提供できる。
【００８５】また、本発明の液晶表示装置は簡単かつ簡素な構成を有しているため、製造工程を簡略化できるので、高画質の液晶表示装置を低コストで歩留まりよく製造することができる。本発明による液晶表示装置は、ＴＦＴの半導体層にポリシリコンを用いた比較的小型で高精細の液晶表示装置に好適に適用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１によるＴＦＴ−ＬＣＤ１００の模式的な断面図である。
【図２Ａ】ＴＦＴ−ＬＣＤ１００の１絵素部分の模式的な上面図である。
【図２Ｂ】比較例のＴＦＴ−ＬＣＤの絵素部分の模式的な上面図である。
【図３Ａ】ＴＦＴ−ＬＣＤ１００の製造工程を示す断面図である。
【図３Ｂ】ＴＦＴ−ＬＣＤ１００の他の製造工程を示す断面図である。
【図３Ｃ】ＴＦＴ−ＬＣＤ１００の他の製造工程を示す断面図である。
【図３Ｄ】ＴＦＴ−ＬＣＤ１００の他の製造工程を示す断面図である。
【図３Ｅ】ＴＦＴ−ＬＣＤ１００の他の製造工程を示す断面図である。
【図３Ｆ】ＴＦＴ−ＬＣＤ１００の他の製造工程を示す断面図である。
【図３Ｇ】ＴＦＴ−ＬＣＤ１００の他の製造工程を示す断面図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態２によるＴＦＴ−ＬＣＤ２００の付加容量およびＴＦＴを含む部分の模式的な断面図である。
【図４Ｂ】実施形態２によるＴＦＴ−ＬＣＤ２００の第１導電層１２ａと第３導電層１９ａとの接続部の模式的な断面図である。
【図５】本発明の実施形態２によるＴＦＴ−ＬＣＤ２００の１絵素部分および図４Ｂに示した接続部の模式的な上面図である。
【図６】ＴＦＴ型液晶表示装置の１つの絵素の等価回路を示す図である。
【図７】従来のＴＦＴ液晶表示装置のＴＦＴおよび付加容量を形成する工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 付加容量
１１、３１ 絶縁性基板
１２ 第１導電層
１３ 第１絶縁層
１４ 開口部（溝またはトレンチ）
１５ 絵素電極
１７ａ 第２導電層
１７ｂ ソース
１７ｂ’ ドレイン
１７ｃ チャネル
１８ａ 第２絶縁層
１８ｂ ゲート絶縁層
１９ａ 第３導電層
１９ｂ ゲート電極
２０ ＴＦＴ
２２ 絶縁層
２３ａ、２３ｂ、２７ コンタクトホール
２４ａ ソース電極
２４ｂ ドレイン電極
２６ パッシベーション層
３５ 対向電極（共通電極）
５０ 対向基板
６０ 液晶層
１００、２００ ＴＦＴ−ＬＣＤ
１００ａ ＴＦＴ基板
１００ｂ 対向基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】 絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に形成された薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに電気的に接続された絵素電極および付加容量とを有する液晶表示装置であって、前記絶縁性基板上に形成された第１導電層と、前記第１導電層上に形成され、前記第１導電層の一部を露出する開口部を有する第１絶縁層と、少なくとも前記開口部内に位置する前記第１導電層上に形成された第２導電層と、前記第２導電層を覆う第２絶縁層と、少なくとも前記開口部内に位置する前記第２絶縁層を覆う、第３導電層とを有し、前記第２導電層と、前記第２絶縁層と、前記第３導電層とを含む積層構造から前記付加容量が形成されている液晶表示装置。
【請求項２】 前記第２導電層は前記開口部内において前記第１導電層と接触するように形成されている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】 前記第１導電層と前記第２導電層との間に形成された第３絶縁層を更に有し、前記第１導電層と前記第２導電層とが互いに電気的に絶縁されている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】 前記第１導電層と前記第３導電層とは互いに電気的に接続さており、前記第１導電層と、前記第３絶縁層と、前記第２導電層とを含む積層構造および前記第２導電層と、前記第２絶縁層と、前記第３導電層とを含む積層構造から前記付加容量が形成されている請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】 前記第１導電層と前記第３導電層とは、表示領域外に位置する前記第１絶縁層に形成されたコンタクトホールにおいて互いに接続されている請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】 少なくとも前記薄膜トランジスタのチャネルと重なるように形成されている遮光層を有し、前記遮光層は、前記第１導電層と同一の膜から形成されており、且つ、前記遮光層と前記第１導電層とは互いに電気的に絶縁されている請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項７】 前記薄膜トランジスタのゲート絶縁層は、前記第２絶縁層と同一の膜から形成されている請求項１から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項８】 前記薄膜トランジスタのチャネル、ソースおよびドレインは、前記第２導電層と同一の膜に形成されている請求項１から７のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項９】 前記薄膜トランジスタのゲート電極は、前記第３導電層と同一の膜から形成されている請求項１から８のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１０】 絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に形成された薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに電気的に接続された絵素電極および付加容量とを有する液晶表示装置の製造方法であって、前記絶縁性基板上に第１導電層を形成する工程と、前記第１導電層上に第１絶縁層を形成する工程と、前記第１導電層をエッチストップ層として用いて前記第１絶縁層をエッチングすることによって、前記第１導電層の一部を露出する開口部を前記第１絶縁層に形成する工程と、少なくとも前記開口部内の前記第１導電層上に第２導電層を形成する工程と、前記第２導電層を覆う第２絶縁層を形成する工程と、少なくとも前記開口部内に位置する前記第２絶縁層を覆う、第３導電層を形成する工程とを包含し、前記第２導電層と、前記第２絶縁層と、前記第３導電層とを含む積層構造から前記付加容量を形成する液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】 前記第１導電層と前記第２導電層との間に、前記第１導電層と前記第２導電層とを互いに電気的に絶縁する第３絶縁層を形成する工程と、前記第１導電層と前記第３導電層とを互いに電気的に接続する工程とをさらに包含し、前記第１導電層と、前記第３絶縁層と、前記第２導電層とを含む積層構造および前記第２導電層と、前記第２絶縁層と、前記第３導電層とを含む積層構造から前記付加容量を形成する請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１】 絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に形成された薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに電気的に接続された絵素電極および付加容量とを有する液晶表示装置であって、前記絶縁性基板上に形成された第１導電層と、前記第１導電層上に形成され、前記第１導電層の一部を露出する開口部を有する第１絶縁層と、少なくとも前記開口部内に位置する前記第１導電層上に形成された第２導電層と、前記第２導電層を覆う第２絶縁層と、少なくとも前記開口部内に位置する前記第２絶縁層を覆う、第３導電層とを有し、前記第２導電層と、前記第２絶縁層と、前記第３導電層とを含む積層構造から前記付加容量が形成されている液晶表示装置。
【請求項２】 前記第２導電層は前記開口部内において前記第１導電層と接触するように形成されている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】 前記第１導電層と前記第２導電層との間に形成された第３絶縁層を更に有し、前記第１導電層と前記第２導電層とが互いに電気的に絶縁されている請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】 前記第１導電層と前記第３導電層とは互いに電気的に接続さており、前記第１導電層と、前記第３絶縁層と、前記第２導電層とを含む積層構造および前記第２導電層と、前記第２絶縁層と、前記第３導電層とを含む積層構造から前記付加容量が形成されている請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】 前記第１導電層と前記第３導電層とは、表示領域外に位置する前記第１絶縁層に形成されたコンタクトホールにおいて互いに接続されている請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】 少なくとも前記薄膜トランジスタのチャネルと重なるように形成されている遮光層を有し、前記遮光層は、前記第１導電層と同一の膜から形成されており、且つ、前記遮光層と前記第１導電層とは互いに電気的に絶縁されている請求項１から５のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項７】 前記薄膜トランジスタのゲート絶縁層は、前記第２絶縁層と同一の膜から形成されている請求項１から６のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項８】 前記薄膜トランジスタのチャネル、ソースおよびドレインは、前記第２導電層と同一の膜に形成されている請求項１から７のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項９】 前記薄膜トランジスタのゲート電極は、前記第３導電層と同一の膜から形成されている請求項１から８のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項１０】 絶縁性基板と、前記絶縁性基板上に形成された薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに電気的に接続された絵素電極および付加容量とを有する液晶表示装置の製造方法であって、前記絶縁性基板上に第１導電層を形成する工程と、前記第１導電層上に第１絶縁層を形成する工程と、前記第１導電層をエッチストップ層として用いて前記第１絶縁層をエッチングすることによって、前記第１導電層の一部を露出する開口部を前記第１絶縁層に形成する工程と、少なくとも前記開口部内の前記第１導電層上に第２導電層を形成する工程と、前記第２導電層を覆う第２絶縁層を形成する工程と、少なくとも前記開口部内に位置する前記第２絶縁層を覆う、第３導電層を形成する工程とを包含し、前記第２導電層と、前記第２絶縁層と、前記第３導電層とを含む積層構造から前記付加容量を形成する液晶表示装置の製造方法。
【請求項１１】 前記第１導電層と前記第２導電層との間に、前記第１導電層と前記第２導電層とを互いに電気的に絶縁する第３絶縁層を形成する工程と、前記第１導電層と前記第３導電層とを互いに電気的に接続する工程とをさらに包含し、前記第１導電層と、前記第３絶縁層と、前記第２導電層とを含む積層構造および前記第２導電層と、前記第２絶縁層と、前記第３導電層とを含む積層構造から前記付加容量を形成する請求項１０に記載の液晶表示装置。
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図１】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図３Ｇ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２Ｂ】
【図１】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図３Ｆ】
【図３Ｇ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００１−１３５１８（Ｐ２００１−１３５１８Ａ）
【公開日】平成１３年１月１９日（２００１．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１１−１８８７７９
【出願日】平成１１年７月２日（１９９９．７．２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１３年１月１９日（２００１．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１１年７月２日（１９９９．７．２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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