JP4301227B2 - 電気光学装置及びその製造方法、電子機器並びにコンデンサー - Google Patents

Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクタ等の電子機器、並びにコンデンサーの技術分野に関する。

この種の電気光学装置、例えば液晶装置では、画素部において保持された画像信号がリークするのを防ぐために、液晶容量と並列に保持容量が付加されることが多い。

例えば特許文献１では、保持容量の製造方法が開示されている。特許文献１による製造方法では、保持容量の下部電極に接続された、上部電極よりも上側の配線とのコンタクトホールのエッジと、保持容量の上部電極と距離は、２種類のマスクパターンによって決定されて絶縁が確保されている。

特開２００１−２９０１７１号公報

しかしながら、特許文献１による技術の如く２種類のマスクを用いて保持容量を製造すれば、２種類のマスク間の位置合わせを考慮したマージンを確保して設計する必要があり、その分だけ保持容量の面積が小さくならざるを得えない。その結果、画素部における保持容量が低下し、表示むらが発生し得るという技術的問題点があった。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、保持容量の面積を大きくすることができ、高品位の画像表示を可能とする電気光学装置及びその製造方法、電子機器、並びにコンデンサーを提供することを課題とする。

本発明の電気光学装置は、上記課題を解決するために、基板上に、相互に交差する複数の走査線及び複数のデータ線と、前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素電極と、一対の電極及び誘電体膜が積層されてなる蓄積容量と、前記一対の電極の一方及び前記誘電体膜を貫通して開口された開口部の内側壁上に設けられた第１の絶縁膜からなるサイドウォールと、前記一対の電極の他方から見て、前記一方に対して反対側に配置され、前記サイドウォールと同時に自己整合的に形成され前記サイドウォールに囲まれたセルフアラインコンタクトホールを介して前記他方と電気的に接続された第１の導電膜とを備える。

本発明の電気光学装置によれば、その動作時には、例えば画素スイッチング用の薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：以下、適宜「ＴＦＴ」と呼ぶ）が、走査線に選択される画素位置の画素電極に対してデータ線からデータ信号を印加することで、アクティブマトリクス駆動が可能である。この際、例えば画素電極に電気的に接続された蓄積容量（或いは保持容量）によって、画素電極における電位保持特性が向上し、表示の高コントラスト化が可能となる。

本発明に係る「蓄積容量」は、一対の電極として、例えば画素電位側電極及び固定電位側電極を有する、画素電極における電位保持特性を向上させるためのコンデンサーであって、画素電位側電極、誘電体膜及び固定電位側電極が、下層側からこの順に積層されていてもよいし、逆の順に積層されていてもよい。尚、本発明に係る「蓄積容量」には、画素電極に電気的に接続された蓄積容量だけでなく、電気光学装置を機能させるために基板上に設けられた蓄積容量が含まれる。

本発明では特に、第１の絶縁膜からなるサイドウォールを備える。本発明に係る「サイドウォール」とは、一対の電極の一方及び誘電体膜を貫通して開口された開口部の内側壁上に設けられた絶縁膜を意味する。更に、このサイドウォールに囲まれたセルフアラインコンタクトホールを介して、一対の電極の他方（例えば画素電位側電極或いは下側電極）は、一対の電極の一方（例えば固定電位側電極或いは上側電極）に対して反対側に配置された例えば画素電極等を構成する例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の第１の導電膜と電気的に接続される。ここで、第１の導電膜は、複数の画素電極の各々から延在していてもよいし、言い換えれば、第１の導電膜は、複数の画素電極の各々を構成する膜自体であっても或いは複数の画素電極の各々と一体的に形成されていてもよいし、画素電極とは別途形成されていてもよい。本発明に係る「サイドウォールに囲まれたセルフアラインコンタクトホール」は、サイドウォールの形成と同時に形成されたセルフアライン型或いは自己整合型のコンタクトホールであり、一対の電極間が電気的に短絡（即ち、ショート）しないように周囲をサイドウォールによって囲まれることにより絶縁されたコンタクトホールを意味する。このため、例えばセルフアラインコンタクトホール内に形成された第１の導電膜と一対の電極の一方との基板に沿った距離は、サイドウォールによって規定される。よって、一対の電極の他方を一対の電極の一方に対して反対側に配置された第１の導電膜と、一対の電極の一方とショートさせないようにしつつ、電気的に接続させるためのコンタクトホールを形成するためのマスク及び蓄積容量を形成するためのマスク間の位置あわせを必要としない。従って、一対の電極の他方を一対の電極の一方に対して反対側に配置された第１の導電膜と電気的に接続させる際に、複数のマスク間の位置ずれを考慮したマージンを設ける必要がないため、サイドウォールを可能な限り薄くすることができる。その結果、例えば２種類のマスクを用いてコンタクトホールを形成する場合や絶縁膜を介して蓄積容量に隣接したコンタクトホールを形成する場合と比較して、コンタクトホールを形成することによる蓄積容量の面積の減少を小さくすることができる。言い換えれば、同じ大きさの基板上の面積に、より大きな蓄積容量を形成することができる。或いは、基板サイズを縮小することができる。

本発明の電気光学装置の一態様では、前記蓄積容量は、前記一対の電極として、前記画素電極に電気的に接続された画素電位側電極と一定電位に電気的に接続された固定電位側電極とが積層されてなる。

この態様によれば、画素電極に電気的に接続された蓄積容量によって、画素電極における電位保持特性が向上し、表示の高コントラスト化が可能となる。更に、例えば、画素電極及び画素電位側電極間は、サイドウォールに囲まれたセルフアラインコンタクトホールを介して電気的に接続されるので、例えば２種類のマスクを用いてコンタクトホールを形成する場合や絶縁膜を介して蓄積容量に隣接したコンタクトホールを形成する場合と比較して、コンタクトホールを形成することによる蓄積容量の面積の減少を小さくすることができる。その結果一層高コントラスト化が可能となる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記複数の画素電極は、前記第１の導電膜から延在されており、前記蓄積容量は、前記画素電位側電極、前記誘電体膜及び前記固定電位側電極がこの順に積層されてなり、前記画素電位側電極は前記他方として、前記一方としての前記固定電位側電極及び前記誘電体膜を貫通して開孔された前記セルフアラインコンタクトホールを介して、前記複数の画素電極に電気的に接続される。

この態様によれば、画素電位側電極は、固定電位側電極に対して反対側、即ち固定電位側電極よりも上層側に配置された第１の導電膜から延在された画素電極と、固定電位側電極及び誘電体膜を貫通して開孔されたセルフアラインコンタクトホールを介して電気的に接続されている。よって、例えば２種類のマスクを用いてコンタクトホールを形成する場合や絶縁膜を介して蓄積容量に隣接したコンタクトホールを形成する場合と比較して、コンタクトホールを形成することによる蓄積容量の面積の減少を小さくすることができる。その結果、表示の一層の高コントラスト化が可能となる。

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様も含む）を具備する。

本発明の電子機器は、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、高品質な画像表示を行うことが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、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、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出装置（Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display）、これら電気泳動装置、電子放出装置を用いた表示装置を実現することも可能である。

特に、基板上により大きな蓄積容量を形成することができるので、例えば表示の高コントラスト化が可能である。

本発明の電気光学装置の製造方法は、上記課題を解決するために、基板上に、相互に交差する複数の走査線及び複数のデータ線と、前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素電極と、該複数の画素電極と電気的に接続された蓄積容量とを備えた電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、前記蓄積容量を、画素電位側電極、誘電体膜、固定電位側電極がこの順に積層されてなるように形成する工程と、前記蓄積容量上に、層間絶縁膜を形成する工程と、前記固定電位側電極、前記誘電体膜及び前記層間絶縁膜を貫通して、前記画素電位側電極が露出するように開口する開口部を形成する工程と、第１の絶縁膜を、前記基板上で平面的に見て、前記開口部を含む領域に積層する工程と、前記第１の絶縁膜に対して異方性エッチングを施すことにより、前記開口部の内側壁上に前記第１の絶縁膜からなるサイドウォールを形成しつつ、前記画素電位側電極が露出するように前記サイドウォールに囲まれたセルフアラインコンタクトホールを開孔する工程と、前記セルフアラインコンタクトホールを介して前記画素電位側電極と電気的に接続されるように、第１の導電膜を、前記基板上で平面的に見て、前記セルフアラインコンタクトホールを含む領域に積層することにより、前記画素電極を形成する工程とを含む。

本発明の電気光学装置の製造方法によれば、上述した電気光学装置を製造することができる。ここで特に、画素電位側電極を固定電位側電極に対して反対側に配置された第１の導電膜から延在された画素電極と電気的に接続させるためのコンタクトホールを形成するためのマスク及び蓄積容量を形成するためのマスク間の位置あわせを必要としない。例えば２種類のマスクを用いてコンタクトホールを形成する場合や絶縁膜を介して蓄積容量に隣接したコンタクトホールを形成する場合と比較して、コンタクトホールを形成することによる蓄積容量の面積の減少を小さくすることができる。言い換えれば、同じ大きさの基板上の面積により大きな蓄積容量を形成することができる。或いは、基板サイズを縮小することができる。

本発明に係るコンデンサーは、上記課題を解決するために、基板上で一対の電極及び誘電体膜が積層されてなり、前記一対の電極の一方及び前記誘電体膜を貫通して開口された開口部の内側壁上に設けられた絶縁膜からなるサイドウォールを備え、前記一対の電極の他方は、前記サイドウォールに囲まれてなるセルフアラインコンタクトホールを介して前記一方に対して反対側に位置する導電膜と電気的に接続される。

本発明に係るコンデンサーによれば、一対の電極の他方を一対の電極の一方に対して反対側に位置する導電膜と電気的に接続させるためのコンタクトホールを形成するためのマスク及び蓄積容量を形成するためのマスク間の位置あわせを必要としない。よって、例えば２種類のマスクを用いてコンタクトホールを形成する場合や絶縁膜を介して蓄積容量に隣接したコンタクトホールを形成する場合と比較して、コンタクトホールを形成することによる蓄積容量の面積の減少を小さくすることができる。言い換えれば、同じ大きさの基板上に、より大きな蓄積容量を形成することができる。或いは、基板サイズを縮小することができる。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされよう。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態では、本発明の電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る液晶装置について、図１から図８を参照して説明する。

先ず、本実施形態に係る液晶装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線での断面図である。

図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。

図１において、シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。この一辺に沿ったシール領域よりも内側に、サンプリング回路７が額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。また、走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿ったシール領域の内側に、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。また、ＴＦＴアレイ基板１０上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。

ＴＦＴアレイ基板１０上には、外部回接続端子１０２と、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４、上下導通端子１０６等とを電気的に接続するための引回配線９０が形成されている。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、駆動素子である画素スイッチング用のＴＦＴ（Thin Film Transistor）や走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。画像表示領域１０ａには、画素スイッチング用ＴＦＴや走査線、データ線等の配線の上層に画素電極９ａが設けられている。他方、対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上に、遮光膜２３が形成されている。そして、遮光膜２３上に、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向して形成される。また、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り、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。

尚、ここでは図示しないが、ＴＦＴアレイ基板１０上には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４の他に、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路、検査用パターン等が形成されていてもよい。

次に、本実施形態に係る液晶装置の画素部における電気的な構成について、図３を参照して説明する。ここに図３は、液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素部における各種素子、配線等の等価回路である。

図３において、本実施形態係る液晶装置の画像表示領域１０ａ（図１参照）内にマトリクス状に形成された複数の画素部には夫々、画素電極９ａと当該画素電極９ａをスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、後で詳述する画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。

また、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３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを、こ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６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。

画素電極９ａを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板に形成された対向電極２１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合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。

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２１（図１及び図２参照）との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加されている。この蓄積容量７０は、走査線３ａに並んで設けられ、固定電位側容量電極を含むと共に所定電位とされた容量線３００を含んでいる。この蓄積容量７０によって、各画素電極における電荷保持特性は向上されている。尚、容量線３００の電位は、一つの電圧値に常時固定してもよいし、複数の電圧値に所定周期で振りつつ固定してもよい。

次に、上述のような回路動作が実現される画素部の具体的な構成について、図４及び図５を参照して説明する。ここに図４は、本実施形態に係る液晶装置における相隣接する複数の画素部の平面図であり、図５は、そのＡ−Ａ´断面図である。尚、図５においては、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。

図４において、画素電極９ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上に、マトリクス状に複数設けられており（点線部９ａ´により輪郭が示されている）、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ及び走査線３ａが設けられている。データ線６ａは、例えばアルミニウム膜等の金属膜あるいは合金膜からなり、走査線３ａは、例えば導電性のポリシリコン膜等からなる。また、走査線３ａは、半導体層１ａのうち図中右上がりの斜線領域で示したチャネル領域１ａ´に対向するように配置されており、該走査線３ａはゲート電極として機能する。すなわち、走査線３ａとデータ線６ａとの交差する箇所にはそれぞれ、チャネル領域１ａ´に走査線３ａの本線部がゲート電極として対向配置された画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。

図５に示すように、本実施形態に係る液晶装置は、透明なＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される透明な対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板からなり、対向基板２０は、例えばガラス基板や石英基板からなる。ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９ａが設けられており、その上側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜１６が設けられている。このうち画素電極９ａは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜等の透明導電性膜からなる。他方、対向基板２０には、その全面に渡って対向電極２１が設けられており、その下側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜２２が設けられている。このうち対向電極２１は、上述の画素電極９ａと同様に、例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなり、配向膜１６及び２２は、例えば、ポリイミド膜等の透明な有機膜からなる。液晶層５０は、画素電極９ａからの電界が印加されていない状態で配向膜１６及び２２により所定の配向状態をとる。

ＴＦＴ３０は、図５に示すように、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、その構成要素としては、上述したようにゲート電極として機能する走査線３ａ、例えばポリシリコン膜からなり走査線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膜２、半導体層１ａにおける低濃度ソース領域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を備えている。

尚、ＴＦＴ３０は、好ましくは図５に示したようにＬＤＤ構造をもつが、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに不純物の打ち込みを行わないオフセット構造をもってよいし、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を打ち込み、自己整合的に高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成するセルフアライン型のＴＦＴであってもよい。また、本実施形態では、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲート電極を、高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅ間に１個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に２個以上のゲート電極を配置してもよい。このようにデュアルゲート、あるいはトリプルゲート以上でＴＦＴを構成すれば、チャネルとソース及びドレイン領域との接合部のリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することができる。更に、ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａは非単結晶層でも単結晶層でも構わない。単結晶層の形成には、貼り合わせ法等の公知の方法を用いることができる。半導体層１ａを単結晶層とすることで、特に周辺回路の高性能化を図ることができる。

一方、図５においては、蓄積容量７０が、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａに接続された画素電位側容量電極としての中継層７１と、固定電位側容量電極としての容量線３００の一部とが、誘電体膜７５を介して対向配置されることにより形成されている。

容量線３００は、例えば、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）等の高融点金属のうち少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの等からなる。或いは、Ａｌ（アルミニウム）膜から形成することも可能である。

中継層７１は、例えば導電性のポリシリコン膜からなり画素電位側容量電極として機能する。ただし、中継層７１は、後に述べる容量線３００と同様に、金属又は合金を含む単一層膜又は多層膜から構成してもよい。中継層７１は、画素電位側容量電極としての機能のほか、コンタクトホール８３及び８５を介して、画素電極９ａとＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅとを中継接続する機能をもつ。ここで特に、コンタクトホール８５は、後に詳述するようにサイドウォールに囲まれたセルフアラインコンタクトホールである。

容量線３００は、中継層７１と対向配置された固定電位側容量電極として機能する。この容量線３００は、平面的に見ると、図４に示すように、走査線３ａの形成領域に重ねて形成されている。より具体的には容量線３００は、走査線３ａに沿って延びる本線部と、図中、データ線６ａと交差する各個所からデータ線６ａに沿って上方に夫々突出した突出部とを備えている。このうち突出部は、走査線３ａ上の領域及びデータ線６ａ下の領域を利用して、蓄積容量７０の形成領域の増大に貢献する。また、容量線３００は、好ましくは、画素電極９ａが配置された画像表示領域１０ａからその周囲に延設され、定電位源と電気的に接続されて、固定電位とされる。このような定電位源としては、例えば、データ線駆動回路１０１に供給される電源等の定電位源でもよいし、対向基板２０の対向電極２１に供給される対向電極電位でも構わない。

誘電体膜７５は、図５に示すように、例えば膜厚５〜２００ｎｍ程度の比較的薄いＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜、ＬＴＯ（Low Temperature Oxide）膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜等から構成される。蓄積容量７０を増大させる観点からは、膜の信頼性が十分に得られる限りにおいて、誘電体膜７５は薄いほどよい。

このように本実施形態では特に、中継層７１から本発明に係る「一対の電極の他方」の一例が構成されており、容量線３００から本発明に係る「一対の電極の一方」の一例が構成されている。

図４及び図５においては、上記のほか、ＴＦＴ３０の下側に、下側遮光膜１１ａが設けられている。下側遮光膜１１ａは、格子状にパターニングされており、これにより各画素の開口領域を規定している。下側遮光膜１１ａは、前述の容量線３００と同様に、金属又は合金を含む単一層膜又は多層膜から構成される。尚、開口領域の規定は、図４中のデータ線６ａと、これに交差するよう形成された容量線３００とによっても、なされている。また、下側遮光膜１１ａについても、前述の容量線３００の場合と同様に、その電位変動がＴＦＴ３０に対して悪影響を及ぼすことを避けるために、画像表示領域からその周囲に延設して定電位源に接続するとよい。

また、ＴＦＴ３０下には、下地絶縁膜１２が設けられている。下地絶縁膜１２は、下側遮光膜１１ａからＴＦＴ３０を層間絶縁する機能のほか、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることにより、ＴＦＴアレイ基板１０の表面研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用のＴＦＴ３０の特性変化を防止する機能を有する。

加えて、走査線３ａ上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８１及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８３がそれぞれ開孔された第１層間絶縁膜４１が形成されている。

第１層間絶縁膜４１上には、中継層７１、及び容量線３００が形成されており、これら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８１及び中継層７１へ通じるコンタクトホール８５がそれぞれ開孔された第２層間絶縁膜４２が形成されている。

加えて更に、第２層間絶縁膜４２上には、データ線６ａが形成されており、これらの上には中継層７１へ通じるコンタクトホール８５が形成された第３層間絶縁膜４３が形成されている。

次に、蓄積容量及び画素電極間の電気的接続について、図５に加えて、主に図６を参照して詳細に説明する。ここに図６は、図５の破線円Ｃ１内を拡大して示す部分拡大図である。尚、図６においては、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。

図６において、蓄積容量７０は、第１層間絶縁膜４１上に画素電位側容量電極として機能する中継層７１、誘電体膜７５、及び固定電位側容量電極として機能する容量線３００がこの順に積層されて構成されている。蓄積容量７０は、第２層間絶縁膜４２及び第３層間絶縁膜４３を貫通して開孔されたコンタクトホール８５を介して、上層側に配置された画素電極９ａと電気的に接続されている。

本実施形態では特に、絶縁膜からなるサイドウォール２５０を備え、コンタクトホール８５は、サイドウォール２５０によって囲まれている。

サイドウォール２５０は、第３層間絶縁膜４３、第２層間絶縁膜４２、容量線３００及び誘電体膜７５を貫通して開口された開口部８５０の内側壁上に設けられている。更に、このサイドウォール２５０に囲まれたコンタクトホール８５を介して、画素電位側容量電極としての中継層７１は、固定電位側容量電極としての容量線３００に対して反対側（即ち、容量線３００より上層側）に配置された画素電極９ａから延在された例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等からなる導電膜９０と電気的に接続されている。

コンタクトホール８５は、サイドウォール２５０の形成と同時に形成されたセルフアライン型或いは自己整合型のコンタクトホールであり、固定電位側容量電極としての容量線３００と画素電位側容量電極としての中継層７１との間が電気的に短絡（即ち、ショート）しないように周囲をサイドウォール２５０によって囲まれている。このため、コンタクトホール８５内に形成された導電膜９０と固定電位側容量電極としての容量線３００とのＴＦＴアレイ基板１０に沿った距離Ｌ１は、サイドウォール２５０によって規定されている。よって、中継層７１を、容量線３００に対して反対側（即ち、容量線３００より上層側）に位置する導電膜９０（言い換えれば、画素電極９ａ）と、容量線３００とショートしないようにしつつ、コンタクトホール８５を介して電気的に接続することができる。更に、コンタクトホール８５は、セルフアライン型のコンタクトホールであるため、コンタクトホールを形成するためのマスク及び蓄積容量を形成するためのマスク間の位置あわせを必要としない。

従って、中継層７１を容量線３００に対して反対側（即ち、容量線３００より上層側）に位置する導電膜９０（言い換えれば画素電極９ａ）と電気的に接続させる際に、複数のマスク間の位置ずれを考慮したマージンを設ける必要がないため、サイドウォール２５０を可能な限り薄くすることができる。その結果、例えば２種類のマスクを用いてコンタクトホールを形成する場合や絶縁膜を介して蓄積容量７０に隣接したコンタクトホールを形成する場合と比較して、コンタクトホールを形成することによる蓄積容量７０の面積の減少を小さくすることができる。言い換えれば、同じ大きさのＴＦＴアレイ基板１０上の面積に、より大きな蓄積容量７０を形成することができる。或いは、ＴＦＴアレイ基板１０のサイズを縮小することができる。

次に、本実施形態に係る液晶装置の製造プロセスについて、図７及び図８を参照して説明する。ここに図７及び図８は、製造プロセスの各工程における液晶装置の積層構造を、図６に対応する断面で、順を追って示す断面図である。尚、ここでは、本実施形態における液晶装置のうち、上述した蓄積容量及び画素電極間の電気的な接続のためのコンタクトホールの製造工程に関して主に説明する。尚、第１層間絶縁膜４１までの各層構造については説明を省略する。

先ず、図７（ａ）に示した工程において、第１層間絶縁膜４１上に画素電位側容量電極としての中継層７１、誘電体膜７５、固定電位側容量電極としての容量線３００、第２層間絶縁膜４２及び第３層間絶縁膜４３を順番に積層する。

次に、図７（ｂ）に示した工程において、例えばエッチング等により第３層間絶縁膜４３、第２層間絶縁膜４２、容量線３００及び誘電体膜７５を貫通する開口する開口部８５０を形成する。この際、中継層７１が露出するようにする。

次に、図７（ｃ）に示した工程において、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、開口部８５０を含む領域に、絶縁膜２００を積層する。この際、絶縁膜２００は、開口部８５０の内側壁上にも形成されることとなり、後述するように、この部分がサイドウォール２５０を形成することとなる。

次に、図８（ａ）に示した工程において、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、開口部８５０を含む領域における絶縁膜２００に対して、異方性エッチングを施す。その際、エッチングの深さ方向にあたる開口部８５０の底面の方が開口部８５０の内側壁面に比べてエッチング速度が速いので、絶縁膜２００を開口部８５０の内側壁面には確実に残しつつ、開口部８５０の底面に中継層７１の表面７１ａを露出させることができる。即ち、開口部８５０の内側壁上の絶縁膜２００を残してサイドウォール２５０を確実に形成しつつ、中継層７１を露出させることができる。この結果、サイドウォール２５０に囲まれたセルフアライン型のコンタクトホール８５が開孔することができる。

次に、図８（ｂ）に示した工程において、コンタクトホール８５を含む領域及び画素電極を形成すべき領域にＩＴＯ等の導電膜９０を積層する。これにより、画素電極９ａが形成されると共に、画素電極９ａ（言い換えれば、導電膜９０）は、セルフアライン型のコンタクトホール８５を介して、中継層７１と電気的に接続される。

以上説明した液晶装置の製造方法によれば、上述した本実施形態の液晶装置を製造することができる。ここで特に、コンタクトホール８５は、セルフアライン型のコンタクトホールであるので、例えば２種類のマスクを用いてコンタクトホールを形成する場合や絶縁膜を介して蓄積容量７０に隣接したコンタクトホールを形成する場合と比較して、コンタクトホールを形成することによる蓄積容量７０の面積の減少を小さくすることができる。言い換えれば、同じ大きさのＴＦＴアレイ基板１０上の面積に、より大きな蓄積容量７０を形成することができる。或いは、ＴＦＴアレイ基板１０のサイズを縮小することができる。
＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る電気光学装置について、図９及び図１０を参照して説明する。ここに図９は、第２実施形態における図５と同趣旨の断面図であり、図１０は、図９の破線円Ｃ２内を拡大して示す部分拡大図である。

尚、図９及び図１０において、図１から図８に示した第１実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。また、図９及び図１０においては、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。

図９に示すように、中継層７１を容量線３００よりも上層側に配置すると共に、セルフアライン型のコンタクトホール８９を介してＴＦＴ３０のドレイン領域１ｅと電気的に接続するようにしてもよい。尚、中継層７１及び画素電極９ａ間は、第２層間絶縁膜４２及び第３層間絶縁膜４３を貫通して開孔されたコンタクトホール８７を介して電気的に接続されている。

図１０に拡大して示すように、蓄積容量７０は、第１層間絶縁膜４１上に固定電位側容量電極として機能する容量線３００、誘電体膜７５、及び画素電位側容量電極として機能する中継層７１がこの順に積層されて構成されている。蓄積容量７０は、誘電体膜７５、容量線３００、第１層間絶縁膜４１及び絶縁膜２を貫通して開孔されたコンタクトホール８９を介して、下層側に配置されたＴＦＴ３０のドレイン領域１ｅと電気的に接続されている。

このように本実施形態では、中継層７１から本発明に係る「一対の電極の一方」の一例が構成されており、容量線３００から本発明に係る「一対の電極の他方」の一例が構成されている。

本実施形態では特に、絶縁膜からなるサイドウォール２９０を備え、コンタクトホール８９は、サイドウォール２９０によって囲まれている。

サイドウォール２９０は、誘電体膜７５、容量線３００、第１層間絶縁膜４１及び絶縁膜２を貫通して開口された開口部８９０の内側壁上に設けられている。更に、このサイドウォール２９０に囲まれたコンタクトホール８９を介して、画素電位側容量電極としての中継層７１は、固定電位側容量電極としての容量線３００に対して反対側（即ち、容量線３００より下層側）に位置するＴＦＴ３０のドレイン領域１ｅと電気的に接続されている。

コンタクトホール８９は、サイドウォール２９０の形成と同時に形成されたセルフアライン型或いは自己整合型のコンタクトホールであり、固定電位側容量電極としての容量線３００と画素電位側容量電極としての中継層７１との間が電気的に短絡（即ち、ショート）しないように周囲をサイドウォール２９０によって囲まれている。このため、中継層７１のうちコンタクトホール８９内に形成された部分と固定電位側容量電極としての容量線３００とのＴＦＴアレイ基板１０に沿った距離Ｌ１は、サイドウォール２９０によって規定されている。よって、中継層７１を、容量線３００に対して反対側（即ち、容量線３００の下層側）に位置するＴＦＴ３０のドレイン領域１ｅと、容量線３００とショートしないようにしつつ、コンタクトホール８９を介して電気的に接続することができる。更に、コンタクトホール８９は、セルフアライン型のコンタクトホールであるため、コンタクトホールを形成するためのマスク及び蓄積容量を形成するためのマスク間の位置あわせを必要としない。

従って、中継層７１を容量線３００に対して反対側（即ち、容量線３００より下層側）に位置するＴＦＴ３０のドレイ領域１ｅと電気的に接続させる際に、複数のマスク間の位置ずれを考慮したマージンを設ける必要がないため、サイドウォール２９０を可能な限り薄くすることができる。その結果、例えば２種類のマスクを用いてコンタクトホールを形成する場合や絶縁膜を介して蓄積容量７０に隣接したコンタクトホールを形成する場合と比較して、コンタクトホールを形成することによる蓄積容量７０の面積の減少を小さくすることができる。言い換えれば、同じ大きさのＴＦＴアレイ基板１０上の面積に、より大きな蓄積容量７０を形成することができる。或いは、ＴＦＴアレイ基板１０のサイズを縮小することができる。
＜電子機器＞
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。

まず、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図１１は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。この図１１に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇに入射される。

液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、ＲおよびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。

ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。

なお、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。

次に、液晶装置を、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用した例について説明する。図１２は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。図１２において、コンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、液晶表示ユニット１２０６とから構成されている。この液晶表示ユニット１２０６は、先に述べた液晶装置１００５の背面にバックライトを付加することにより構成されている。

さらに、液晶装置を、携帯電話に適用した例について説明する。図１３は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。図１３において、携帯電話１３００は、複数の操作ボタン１３０２とともに、反射型の液晶装置１００５を備えるものである。この反射型の液晶装置１００５にあっては、必要に応じてその前面にフロントライトが設けられる。

尚、図１１から図１３を参照して説明した電子機器の他にも、液晶テレビや、ビューファインダ型、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、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。

また本発明は、上述の実施形態で説明した液晶装置以外にも、シリコン基板上に素子を形成する反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、電気泳動装置等にも適用可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置、電気光学装置の製造方法、該電気光学装置を備えてなる電子機器、及びコンデンサーもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

第１実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図である。 図１のＨ−Ｈ´の断面図である。 第１実施形態に係る液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素部における各種素子、配線等の等価回路図である。 第１実施形態に係る液晶装置における相隣接する複数の画素部の平面図である。 図４のＡ−Ａ´断面図である。 図５の破線円Ｃ１内を拡大して示す部分拡大図である。 第１実施形態の液晶装置の製造工程を順に示す工程図（その１）である。 第１実施形態の液晶装置の製造工程を順に示す工程図（その２）である。 第２実施形態における図５と同趣旨の断面図である。 図９の破線円Ｃ２内を拡大して示す部分拡大図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す平面図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たる携帯電話の構成を示す斜視図である。

符号の説明

３ａ…走査線、９ａ…画素電極、６ａ…データ線、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、４１、４２、４３…層間絶縁間膜、７１…中継層、７５…誘電体膜、８５…コンタクトホール、９０…導電膜、１０１…データ線駆動回路、１０４…走査線駆動回路、３００…容量線、８５０…サイドウォール

Claims (2)

1. 基板上に、
   相互に交差する複数の走査線及び複数のデータ線と、
   前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応して設けられた複数の画素電極と、
   前記画素電極をスイッチング制御するための薄膜トランジスタと、
   前記薄膜トランジスタより上層側に配置され、（ｉ）一定電位に電気的に接続された固定電位側電極、（ｉｉ）誘電体膜及び（ｉｉｉ）前記画素電極に電気的に接続された画素電位側電極がこの順に積層されてなる蓄積容量と、
   前記固定電位側電極及び前記誘電体膜を貫通して開口された開口部の内側壁上に設けられた第１の絶縁膜からなるサイドウォールと
   を備え、
   前記薄膜トランジスタを構成する半導体層と前記画素電位側電極とは、前記サイドウォールと同時に自己整合的に形成され前記サイドウォールに囲まれたセルフアラインコンタクトホールを介して互いに電気的に接続される
   ことを特徴とする電気光学装置。
2. 請求項１に記載の電気光学装置を具備してなる電子機器。

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