JP2000206562A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光リーク電流の発生を防止することにより、
高いコントラストでかつ高画質の画像表示を行うことが
できる液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 絶縁性透明基板２上に薄膜トランジスタ
８が形成され、金属配線層２２，２３と層間絶縁層１
４，１５との間に反射防止膜２４が設けられた液晶表示
装置１を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＴＦＴ（薄膜トラ
ンジスタ）を用いたアクティブマトリクス型の液晶表示
装置に係わる。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を画
素のスイッチング素子として用いたアクティブマトリク
ス型の液晶表示装置が、プロジェクター（投影装置）の
ライトバルブとしても応用されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、液晶表示
装置をプロジェクターに用いる場合には、強力な光がＴ
ＦＴに入射して、ＴＦＴに光リーク電流が生じて画素信
号の実効電位が低下したり、表示画面のコントラストが
低下したり等、画質の低下を起こすことがある。

【０００４】この光リーク電流の発生は、照明光が、液
晶表示装置の内部において反射や回折或いは散乱等がな
されて、その結果ＴＦＴに入射することにより起こるも
のである。

【０００５】ここで、従来の液晶表示装置の要部の概略
断面図を図５に示す。この液晶表示装置５０は、第１の
絶縁性透明基板（ガラス基板）５１上に薄膜シリコン層
５８が形成されて、この薄膜シリコン層５８とこれを覆
う絶縁膜５９とその上に形成されたゲート電極６０によ
って薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）５７が構成されてい
る。薄膜シリコン層５８の薄膜トランジスタ５７が形成
されていない他の部分には、蓄積容量素子Ｃｓの一方の
電極６１が形成され、この電極６１と絶縁膜５９と薄膜
シリコン層５８の電極６１に対向した部分とによって蓄
積容量素子Ｃｓが構成される。

【０００６】薄膜トランジスタ５７の一側（図中左側）
には金属配線層から成る信号線７１がコンタクトされ、
反対側（図中右側）には信号線７１と同じ金属配線層か
ら成る配線層７２がコンタクトされている。この配線層
７２は、図中右方に延長され上層の金属配線層から成る
上層配線層７４を介して各画素毎にパターン化された画
素電極５３と電気的に接続されている。

【０００７】そして、薄膜トランジスタ５７の上方に
は、遮光金属層７３が形成されて、上部から光が薄膜ト
ランジスタ５７に入射しないようにしている。尚、図５
中、６２と６３は例えば酸化膜から成る層間絶縁層、６
４は例えば窒化膜から成るパッシベーション膜、６５は
樹脂等からなる平坦化絶縁層を示す。

【０００８】このように第１の絶縁性透明基板５１上に
薄膜トランジスタ５７が形成され、表面に画素電極５３
が形成されて構成されたＴＦＴ基板７０と、第２の絶縁
性透明基板（ガラス基板）５２の表面に対向電極５４が
形成された対向基板７２とを対向させて、その間に液晶
分子５６を分散させた液晶層５５を封入して液晶表示装
置５０が構成される。

【０００９】この図５に示す液晶表示装置５０では、遮
光金属層７３により上方から入射する光を遮る（反射す
る）ことにより、薄膜トランジスタ５７へ入射すること
を防ぎ、上方から入射する光に起因する上述の光リーク
電流を低減することができる。

【００１０】しかしながら、この場合には、図５中矢印
に示すように信号線７１に入射した光が、信号線７１の
上面−遮光金属層７３の下面−薄膜トランジスタ５７と
いう経路を経て、即ち金属層７１，７３と層間絶縁層６
３，６４との界面で反射して、薄膜トランジスタ５７に
入射することがある。

【００１１】このように、層間の界面における反射によ
っても光リーク電流を生じることがある。また、入射光
には、基板面に対して斜めに入射するものや、液晶分子
５６を通過する際に屈折したものがあり、上述の遮光金
属層７３を形成しただけでは、充分に光リーク電流を低
減できない場合も生じてくる。

【００１２】この光リーク電流発生の問題は、今後プロ
ジェクターの高輝度化が進むほどより顕著になるため、
充分に光リーク電流を低減することが臨まれており、液
晶表示装置の大きな課題となっている。

【００１３】上述した問題の解決のために、本発明にお
いては、光リーク電流の発生を防止することにより、高
いコントラストでかつ高画質の画像表示を行うことがで
きる液晶表示装置を提供するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の液晶表示装置
は、絶縁性透明基板上に薄膜トランジスタが形成され、
金属配線層と層間絶縁層との間に反射防止膜が設けられ
たものである。

【００１５】上述の本発明の構成によれば、金属配線層
と層間絶縁層との間に反射防止膜が設けられたことによ
り、金属配線層と層間絶縁層との界面において光が反射
されることに起因して、薄膜トランジスタへ光が入射す
ることを防止することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明は、絶縁性透明基板上に薄
膜トランジスタが形成され、金属配線層と層間絶縁層と
の間に反射防止膜が設けられた液晶表示装置である。

【００１７】また本発明は、上記液晶表示装置におい
て、反射防止膜が金属酸窒化膜から成る構成とする。

【００１８】また本発明は、上記液晶表示装置におい
て、反射防止膜がＴｉＯＮ膜から成る構成とする。

【００１９】また本発明は、上記液晶表示装置におい
て、金属配線層の薄膜トランジスタを構成する半導体層
側の界面のみに反射防止膜が設けられた構成とする。

【００２０】また本発明は、上記液晶表示装置におい
て、金属配線層の上下両界面に反射防止膜が設けられた
構成とする。

【００２１】また本発明は、上記液晶表示装置におい
て、金属配線層が膜厚５０ｎｍ以上８００ｎｍ以下のＡ
ｌ膜或いはＡｌを主体とする合金膜により形成された構
成とする。

【００２２】また本発明は、上記液晶表示装置におい
て、反射防止膜の膜厚が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下で
ある構成とする。

【００２３】また本発明は、上記液晶表示装置におい
て、反射防止膜が金属窒化膜から成る構成とする。

【００２４】また本発明は、上記液晶表示装置におい
て、反射防止膜がＴｉＮ膜から成る構成とする。

【００２５】また本発明は、上記液晶表示装置におい
て、コンタクトホール部において、反射防止膜が除去さ
れている構成とする。

【００２６】また本発明は、上記液晶表示装置におい
て、金属配線層の少なくとも一部が蓄積容量を構成する
電極と電気的に接続されている構成とする。

【００２７】また本発明は、上記液晶表示装置におい
て、金属配線層が、蓄積容量を構成する電極と電気的に
接続された第１の部分と、この第１の部分と同一材料で
形成されかつ絶縁された第２の部分とを少なくとも有
し、第２の部分が薄膜トランジスタの引き出し配線層及
び画素電極に電気的に接続されている構成とする。

【００２８】本発明の一実施の形態として液晶表示装置
の要部の概略断面図を図１に示す。また、この液晶表示
装置１の要部の概略平面図を図２に示し、回路構成のブ
ロック図を図３に示す。

【００２９】この液晶表示装置１は、画素電位を制御す
るＴＦＴ（薄膜トランジスタ）８を形成したＴＦＴ基板
１９と、ＴＦＴ基板１９に対向する対向基板２０との間
に、液晶分子７を有する液晶層（ＬＣ）６が封入されて
構成される。

【００３０】まず、ＴＦＴ基板１９の構成を説明する。
図１に示すように、第１の絶縁性透明基板２上に形成さ
れた層間絶縁層９上に薄膜シリコン層１０が形成され、
この薄膜シリコン層１０とこれを覆う絶縁膜１１とその
上に形成されたゲート電極１２によって薄膜トランジス
タ（ＴＦＴ）８が構成されている。

【００３１】薄膜シリコン層１０の薄膜トランジスタ８
が形成されていない他の部分には、蓄積容量素子Ｃｓの
一方の電極即ち蓄積容量電極（Ｃｓ電極）１３が形成さ
れ、この電極１３と絶縁膜１１と薄膜シリコン層１０の
電極１３に対向した部分とによって蓄積容量素子Ｃｓが
構成される。

【００３２】薄膜トランジスタ８の一側（図中左側）に
は信号線３１を構成する第２の金属配線層２２がコンタ
クトホール４２を通じて電気的に接続され、反対側（図
中右側）には信号線３１と同じ第２の金属配線層２２が
コンタクトホール４２を通じて電気的に接続されてい
る。この金属配線層２２は、図中右方に延長され上層の
第３の金属配線層２３を介して各画素毎にパターン化さ
れた透明な画素電極４と電気的に接続されている。

【００３３】そして、薄膜トランジスタ８の上方には、
遮光金属層となる第３の金属配線層２３が形成されて、
上部から光が薄膜トランジスタ８に入射しないようにし
ている。尚、図１中、１４と１５は例えば酸化膜から成
る層間絶縁層、１６は例えば窒化膜から成るパッシベー
ション膜、１７は樹脂等からなる平坦化層を示す。この
ように絶縁性透明基板２に薄膜トランジスタ８が形成さ
れたＴＦＴ基板１９が構成される。

【００３４】一方、対向基板２０は、第２の絶縁性透明
基板３表面に対向電極５が形成されて構成される。

【００３５】そして、前述のようにＴＦＴ基板１９と対
向基板２０とを対向させて、その間に液晶分子７を分散
させた液晶層６を封入して液晶表示装置１が構成され
る。

【００３６】この液晶表示装置１においては、画素毎に
分割された画素電極４に対応して、液晶層６は各画素の
領域毎にそれぞれ動作する。実際には、画素電極４と対
向電極５との間の電界の強さにより、液晶層６の液晶分
子７の配向方向を変化させて、光の透過を制御すること
により画像の表示がなされる。

【００３７】そして、図３に示すように、液晶層６（Ｌ
Ｃ）と薄膜トランジスタ８と蓄積容量素子Ｃｓとを有し
て図中破線で囲って示す表示画素４０が構成され、この
表示画素４０がマトリクス状に配置される。液晶層６の
一方の電極（画素電極４）と蓄積容量素子Ｃｓの一方の
電極（薄膜シリコン層１０側の電極）が薄膜トランジス
タ８の例えばドレインに接続される。また、薄膜トラン
ジスタ８の他方例えばソースは信号線３１に接続され、
薄膜トランジスタ８のゲートはゲート配線３２に接続さ
れる。各表示画素４０の信号は、各表示画素４０毎に設
けられたこの薄膜トランジスタ８のオン・オフによって
制御される。

【００３８】蓄積容量素子Ｃｓの他方の電極（Ｃｓ電極
１３）は、Ｃｓ（蓄積容量）配線３３に接続され、この
Ｃｓ配線３３には全画素に共通して固定電位が印加され
ている。

【００３９】好ましくは、液晶層６の他方の電極即ち対
向電極５とＣｓ電極１３とに、共に同一の固定電位を印
加する。これは、後述するようにＣｓ電極１３にはＴＦ
Ｔ８上の遮光膜となっている第３の金属配線層２３が接
続されているため、対向電極５とＣｓ電極１３に異なる
電位が印加されていると、対向電極５と第３の金属配線
層２３との間に電界が生じて、画素電極４と対向電極５
との電界によって行われる動作に影響を及ぼす懼れがあ
るからである。

【００４０】そして、図３に示すように、ゲート配線３
３は垂直走査回路３４に接続され、信号線３１は画素信
号供給スイッチ３７、位相調整回路３６を通じて水平走
査回路３５に接続されている。また、これら垂直走査回
路３４、水平走査回路３５、位相調整回路３６及び画素
信号供給スイッチ３７には、パッド部３８に設けられた
それぞれの端子を通して、電源電圧やクロックパルス、
スタートパルス、画素信号等が供給される。

【００４１】そして、垂直走査回路３４によってゲート
配線３２を順次走査し、これに合わせて信号線３１に順
次各画素の駆動状態に合わせた電圧を印加していくこと
により必要な画素に表示を行い、このようにして１フレ
ームを表示することができる。これを繰り返せば動画を
表示することができる。

【００４２】ここで、本実施の形態の液晶表示装置１で
は、特にＴＦＴ基板１９に形成された第２の金属配線層
２２及び第３の金属配線層２３において、図１に示すよ
うに、その上下の層間絶縁膜１４，１５との界面に反射
防止膜２４を設ける。これにより、例えば前述の図５に
矢印で示したような金属配線層の層間絶縁層との界面に
よる反射光を生じないようにして、ＴＦＴ８に到達する
光を低減させることができ、光リーク電流の発生を防ぐ
ことができる。

【００４３】反射防止膜２４の材料には、例えばＴｉＯ
Ｎ膜を用いることができる。また、反射防止膜２４の膜
厚は、好ましくは１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下とする。
１０ｎｍ未満或いは１００ｎｍを超えると最も吸収した
い波長４００ｎｍ〜６００ｎｍの光に対する反射率を低
く保つことができず、また１００ｎｍを超えるとコンタ
クト抵抗値が高くなるため好ましくない。

【００４４】ＴｉＯＮ膜により、例えば波長４００ｎｍ
〜４５０ｎｍの光を効果的に吸収して反射光を生じない
ようにすることができる。また、金属配線層２２，２３
の上側に設けたＴｉＯＮ膜は、コンタクトホール開口の
際のエッチングストッパともなり、上層の形成の際の膜
ストレスに起因するストレスマイグレーションを防止す
る効果がある。さらに、画素電極４に一般的に用いられ
るＩＴＯ（インジウム錫酸化物）とのコンタクト抵抗が
小さくなり、良好なコンタクトをとることができる。

【００４５】尚、反射防止膜２４は、ＴｉＯＮ膜に限ら
ず、ＴｉＮ膜、或いはチタン以外の金属の窒化膜や酸窒
化膜を用いることができる。

【００４６】また、本実施の形態においては、第１の絶
縁性透明基板２とその上の層間絶縁層９との間の、薄膜
トランジスタ８の下に第１の金属配線層２１が形成され
ている。この第１の金属配線層２１は、ＴＦＴ基板１９
の裏面方向即ち第１の絶縁性透明基板２側から入射する
光を遮る効果を有し、例えばＷＳｉ／Ｓｉの２層構造に
より形成される。また、この第１の金属配線層２１は、
第２の金属配線層２２と図示しない部分で接続され、表
示部分以外の走査回路部において固定電位例えば接地電
位が印加される。

【００４７】第２の金属配線層２２は、コンタクトホー
ル４２内で薄膜トランジスタ８のソース、ドレインに接
続され、その一方は信号線３１としても用いられる。こ
の第２の金属配線層２２は、例えば上下両側に反射防止
膜２４としてＴｉＯＮ膜を形成してＴｉＯＮ／Ａｌ−Ｓ
ｉ／ＴｉＯＮの３層構造とされる。

【００４８】第３の金属配線層２３は、図２の平面図に
示すように、第２の金属配線層２２と相補的にブラック
マトリクスを形成するように設置され、ＴＦＴ基板１９
の上側からＴＦＴ８への入射光を遮るように配置され
る。この第３の金属配線層２３も、第２の金属配線層２
２と同様に、例えばＴｉＯＮ／Ａｌ−Ｓｉ／ＴｉＯＮの
３層構造とされる。

【００４９】尚、図２の平面図では、第１の金属配線層
２１及び画素電極４は省略されている。

【００５０】第２の金属配線層２２及び第３の金属配線
層２３には、好ましくはＡｌを有するＡｌ基の膜例えば
シリコンを１％含むＡｌ膜（Ａｌ−Ｓｉ膜）を用いるこ
とにより、その低いシート抵抗によって低い配線抵抗を
確保することができる。

【００５１】そして、これら金属配線層２２及び２３
は、好ましくは膜厚５０ｎｍ以上８００ｎｍ以下とす
る。５０ｎｍ未満であると金属配線層２２及び２３の配
線抵抗が高くなり、一方８００ｎｍを超えると上層に形
成する層間膜の被覆性やカバレージが悪くなってしまう
ので好ましくない。

【００５２】尚、Ａｌ−Ｓｉ膜の代わりに、Ａｌ、Ａｌ
−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−ＣｕやＣｕ等、その他のＡｌ基や
Ｃｕ基の金属又は合金を用いることもでき、同様に配線
抵抗を低くすることができる。

【００５３】また、Ａｌ−Ｓｉ膜の上層にもＴｉＯＮ膜
を設けて３層構造とすることにより、膜ストレスに起因
するストレスマイグレーションを防止することができ
る。

【００５４】また、第３の金属配線層２３については、
図１に示すように、ＩＴＯから成る画素電極４と電気的
に接続するため、上部のＴｉＯＮ膜はＩＴＯとの良好な
コンタクト抵抗を得るためにも必要である。

【００５５】図５に示したように直接上層配線層７４を
画素電極５３に接続する場合には、ＡｌとＩＴＯとのコ
ンタクト抵抗が高いため、上層配線層７４にはＡｌ基の
膜を使うことができない。これに対して、本実施の形態
のように、Ａｌ基の膜をＴｉＯＮ膜を介してＩＴＯに接
続すると良好なコンタクト抵抗が得られると共に、第３
の金属配線層にＡｌ基の膜を用いて配線抵抗も低くする
ことができる。

【００５６】また、本実施の形態においては、さらに図
１及び図２に示すように、第３の金属配線層２３が互い
に絶縁された第１の部分２３Ａと第２の部分２３Ｂとを
有して構成される。第１の部分２３Ａは、図２に示すよ
うに隣接する画素にわたって帯状に形成され、また蓄積
容量素子Ｃｓを構成するＣｓ電極１３の配線（蓄積容量
配線）３３と、コンタクトホール４１内の導電層を介し
て電気的に接続されている。第２の部分２３Ｂは、図２
に示すように各画素毎に島状に形成され、また画素電極
４及び薄膜トランジスタ８の引き出し配線層となった第
２の金属配線層２２と電気的に接続されている。

【００５７】このように第３の金属配線層２３を構成す
ることにより、第３の金属配線層２３のＡｌ基の膜の低
いシート抵抗によって接続することにより、多結晶シリ
コンから成る蓄積容量配線３３の配線抵抗を低減するこ
とができると共に、クロストークを少なくすることがで
きる。

【００５８】上述の本実施の形態の液晶表示装置１によ
れば、第２の金属配線層２２や第３の金属配線層２３の
界面に反射防止膜２４を設けることにより、画素トラン
ジスタ８の光リーク電流を低減することができ、高いコ
ントラストでかつ高画質の画像表示を行うことができ
る。

【００５９】また、さらに薄膜シリコン層１０の下方に
第１の金属配線層２１を設けることにより、下側即ち透
明絶縁性基板２側からの入射光を遮ることができるの
で、さらなる光リーク電流の防止をすることができる。

【００６０】また、第２の金属配線層２２及び第３の金
属配線層２３を３層構造の配線とすることにより、膜ス
トレスに起因するストレスマイグレーションを防止する
ことができる。従って、信頼性の高い液晶表示装置を高
い歩留まりで製造することができる。

【００６１】さらに、第３の金属配線層２３とＣｓ電極
１３（Ｃｓ配線３３）とをコンタクトホール４１を通じ
て電気的に接続することにより、第３の金属配線層２３
の良好なシート抵抗でＣｓ（蓄積容量）配線３３の形成
が可能となり、これによりクロストークを少なくするこ
とができる。

【００６２】そして、第３の金属配線層２３が、Ｃｓ配
線３３と電気的に接続された第１の部分２３Ａと、画素
電極４と電気的に接続された第２の部分２３Ｂを有し、
これらが同一の材料の３層構造で形成されていることに
より、反射防止による光リーク電流の抑制とＣｓ配線３
３の配線抵抗の低減を図ることができると共に、反射防
止膜２４の材料により画素電極４とのコンタクト抵抗の
小さい良好なコンタクトを得ることができる。

【００６３】上述の本実施の形態の液晶表示装置１は、
例えば次のようにして製造することができる。まず、例
えばガラス等により形成される第１の絶縁性透明基板２
上に、ＬＰ−ＣＶＤ（低圧化学的気相成長）法により多
結晶シリコンを、例えば５０ｎｍの厚さに成膜し、続い
てその上にＷＳｉを２００ｎｍ成膜してＷＳｉ／Ｓｉの
積層膜を形成する。そして、これらをパターニングし
て、ＷＳｉ／Ｓｉの積層膜から成る第１の金属配線層２
１を形成する。

【００６４】次に、第１の金属配線層２１を覆って、そ
の上に層間絶縁膜９としてＳｉＯ₂を、ＡＰ−ＣＶＤ
（常圧化学的気相成長）法により例えば６００ｎｍの厚
さに成膜する。

【００６５】次に、第１のシリコン層として、薄膜トラ
ンジスタＴＦＴを形成するための薄膜シリコン層１０
を、ＬＰ−ＣＶＤ法により例えば７５ｎｍの厚さに成膜
し、その後熱処理等によりシリコンの結晶粒を成長させ
る。

【００６６】次に、この薄膜シリコン層１０をパターニ
ングした後、その表面を酸化して酸化膜から成る薄い絶
縁膜１１を形成した後、さらに薄膜シリコン層１０の全
面にｐ型不純物としてＢ（ボロン）を低濃度でイオン注
入する。

【００６７】次に、トランジスタ部を隠すようにマスク
を形成し、薄膜シリコン層１０のＣｓ（蓄積容量）部の
みにｎ型不純物としてＡｓ（砒素）を高濃度でイオン注
入し、蓄積容量素子Ｃｓを構成する一方の電極となる電
極層を形成する。

【００６８】次に、その上にＬＰ−ＣＶＤ法により第２
のシリコン層を成膜し、ＰＯＣｌ₃等のガス中で熱処理
をすることによりＰ（リン）を拡散させ低比抵抗化させ
る。

【００６９】そして、この第２のシリコン層をそれぞれ
所定のパターンにパターニングして、ゲート電極１２及
びＣｓ（蓄積容量）電極１３を形成する。

【００７０】次に、図示しないが、ｎＭＯＳ形成のため
ｐＭＯＳ形成部を隠すようにマスクし、ｎ型不純物とし
てＡｓを高濃度でイオン注入し、引き続きｎＭＯＳ形成
のため、薄膜トランジスタ８及び垂直走査回路３４等の
周辺の回路部内のｎＭＯＳ部を隠すようにマスクし、ｐ
型不純物としてＢを高濃度でイオン注入する。

【００７１】そして、図４Ａに示すように、ＡＰ−ＣＶ
Ｄ法によりリンシリケートガラス等の層間絶縁層１４を
例えば６００ｎｍの厚さに成膜する。その後、熱処理に
よりイオン注入部の結晶性を回復させる。

【００７２】そして、スパッタリング法により、図４Ｂ
に示すように、反射防止膜２４としてＴｉＯＮ膜を例え
ば３５ｎｍの厚さに成膜する。

【００７３】次に、コンタクトホール以外の部分をフォ
トグラフィーによりマスキングした後、図４Ｃに示すよ
うに、コンタクトホール部のＴｉＯＮ膜２４及び層間絶
縁層１４をエッチングしてコンタクトホール４２を形成
する。

【００７４】この他、図示しないが第１の金属配線層２
１に対してもコンタクトホールを開口し、後の工程で上
層の配線層と接続するようにする。

【００７５】その後、第２の金属配線層２２として、１
％Ｓｉを含むＡｌ−Ｓｉ層を例えば５００ｎｍの厚さに
成膜する。

【００７６】さらに、第２の金属配線層２２の上に、反
射防止膜２４となるＴｉＯＮ膜を、例えば６０ｎｍの厚
さに連続的にスパッタ法により成膜する。この成膜後に
フォトリソグラフィでマスキングして、図４Ｄに示すよ
うに、ＴｉＯＮ膜２４／Ａｌ−Ｓｉ層２２／ＴｉＯＮ膜
２４の３層構造の積層膜をドライエッチングによりパタ
ーニングして、３層構造の配線を形成する。

【００７７】ここで、第２の金属配線層２２の下側のＴ
ｉＯＮ膜（厚さ３５ｎｍ）２４は、波長４００ｎｍ〜４
５０ｎｍの光を効果的に吸収するものであり、上側のＴ
ｉＯＮ膜（厚さ６０ｎｍ）２４は、後の上層配線とのコ
ンタクトホール形成の際のエッチングにおけるエッチン
グストッパとしても働く。

【００７８】続いて、ＡＰ−ＣＶＤ法によりリンシリケ
ートガラス（ＰＳＧ）等の層間絶縁層１５を、例えば４
００ｎｍの厚さに成膜する。

【００７９】さらに、パッシベーション膜１６として、
プラズマＣＶＤ法によりＳｉＮを例えば２００ｎｍの厚
さに成膜する。次にこのパッシベーション膜１６を、画
素電極４とのコンタクト部、画素開口部即ちＴＦＴ８が
形成されていない部分及び周辺回路のパッド部３８（図
３参照）についてエッチング除去した後、コンタクト部
及びパッド部３８の層間絶縁層１５に開口を形成する。

【００８０】その後、第２の金属配線層２２と反射防止
膜２４との３層構造から成る配線層と同様の方法によ
り、上下両側に反射防止膜２４として例えばＴｉＯＮ膜
が形成された、例えばＡｌ−Ｓｉ膜から成る第３の金属
配線膜２３を形成し、これを図に示した第１の部分２３
Ａと第２の部分２３Ｂを有するパターンにパターニング
する。

【００８１】そして、熱処理によりトランジスタ特性を
回復させた後、表面に平坦化層１７として例えば有機膜
をコーティングし表面を平坦化する。続いて、画素電極
４に接続するためのコンタクト部において、平坦化層１
７にコンタクトホール１８を開口する。また、このとき
パッド部３８にもコンタクトホールを開口する。

【００８２】次に、画素電極４用のＩＴＯ（インジウム
錫酸化物）をスパッタ法により例えば７０ｎｍの厚さに
成膜し、これを各画素毎に分割されたパターンにパター
ニングして画素電極４を形成する。これにより、先に開
口したコンタクトホール１８において第３の金属配線層
２３から成る配線層に電気的に接続された画素電極４が
形成される。

【００８３】このようにして、透明絶縁性基板２上に薄
膜トランジスタ８が形成されたＴＦＴ基板が形成され
る。

【００８４】この後は、表面に対向電極５が形成された
透明絶縁性基板（対向基板）３とＴＦＴ基板とを対向さ
せて、その間に液晶層（ＬＣ）６を構成する液晶分子７
を封入して液晶表示装置１を製造することができる。

【００８５】上述の実施の形態では、反射防止膜２４を
各金属配線層２２，２３の上層及び下層に設けたが、反
射防止膜２４を金属配線層２２，２３の下側のみに設け
る構成としてもよい。この場合には、上層及び下層の両
方に反射防止膜２４を形成する場合よりやや効果が低下
するが、同様に層間で反射する光を低減して光リーク電
流を抑制する効果を有する。

【００８６】また、第２の金属配線層２２又は第３の金
属配線層２３のいずれか一方のみに反射防止膜を設ける
構成としてもよい。この場合は、両方の金属配線層２２
及び２３にに反射防止膜２４を形成する場合よりやや効
果が低下するが、同様に層間で反射する光を低減して光
リーク電流を抑制する効果を有する。

【００８７】また、コンタクト部の反射防止膜２４は、
図１の断面図のように除去しても良く、コンタクト抵抗
上問題とならない場合は残してもよい。尚、コンタクト
部において、第２の金属配線層２２の下層の反射防止膜
２４を残す場合には、図４に示した工程と異なり、コン
タクトホール４２を形成した後に下層の反射防止膜２４
の成膜を行う。

【００８８】また、薄膜トランジスタ８を構成する半導
体層１０の下方に設けられた裏面遮光用の第１の金属配
線層２１を設けない構成もとることができる。

【００８９】尚、対向基板３上にブラックマトリクスを
設置する場合には、ブラックマトリクスにより遮光する
ことができるため、第３の金属配線層２３を形成しなく
ても構わない。

【００９０】また、上述の実施の形態では、薄膜トラン
ジスタ８を、半導体層１０が水平に形成されその上方に
ゲート電極１２が形成されたプレーナ型薄膜トランジス
タにより構成したが、ゲート電極の上に絶縁膜を介して
半導体層がゲート電極に対応した段差を有して形成され
た逆スタガ型薄膜トランジスタ等、その他の構成の薄膜
トランジスタにも同様に本発明を適用することができ
る。

【００９１】本発明の液晶表示装置は、上述の実施の形
態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲でその他様々な構成が取り得る。

【００９２】

【発明の効果】上述の本発明による液晶表示装置によれ
ば、金属配線層の層間絶縁層との界面に反射防止膜を設
けることにより、画素トランジスタの光リーク電流を低
減することができ、高いコントラストでかつ高画質の画
像表示を行うことができる。

【００９３】また、金属配線層の上下に反射防止膜を形
成した３層構造の配線層としたときには、膜ストレスに
よるストレスマイグレーションを防止することができ
る。これにより、信頼性の高い液晶表示装置を高い歩留
まりで製造することができる。

【００９４】また、薄膜トランジスタを構成する半導体
層の下方の基板側に遮光膜を設ける構成としたときに
は、さらなる光リークの防止をすることができる。

【００９５】また、金属配線層の少なくとも一部が蓄積
容量を構成する電極と電気的に接続されている構成とし
たときには、金属配線層の良好なシート抵抗で蓄積容量
を構成する電極の配線の形成が可能となることにより、
この配線の配線抵抗を低減しすることができ、クロスト
ークを少なくすることができる。

【００９６】さらに、蓄積容量を構成する電極と電気的
に接続された第１の部分と、画素電極と電気的に接続さ
れた第２の部分とを同一材料により形成することによ
り、反射防止による光リーク電流の抑制と配線抵抗の低
減を図ることができると共に、反射防止膜の材料により
画素電極とのコンタクト抵抗の小さい良好なコンタクト
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の液晶表示装置の要部の
断面図である。

【図２】図１の液晶表示装置の要部の概略平面図であ
る。

【図３】図１の液晶表示装置の回路構成を示すブロック
図である。

【図４】Ａ〜Ｄ 図１の液晶表示装置の製造工程を示す
工程図である。

【図５】従来の液晶表示装置の要部の概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 液晶表示装置、２ 第１の絶縁性透明基板、３ 第
２の絶縁性透明基板、４画素電極（表示電極）、５ 対
向電極、６ 液晶層、７ 液晶分子、８ ＴＦＴ（薄膜
トランジスタ）、９，１４，１５ 層間絶縁層、１０
薄膜シリコン層、１１ 絶縁膜、１２ ゲート電極、１
３ Ｃｓ（蓄積容量）電極、１６ パッシベーション
膜、１７ 平坦化層、１８，４１，４２ コンタクトホ
ール、１９ＴＦＴ基板、２０ 対向基板、２１ 第１の
金属配線層、２２ 第２の金属配線層、２３ 第３の金
属配線層、２４ 反射防止膜、３１ 信号線、３２ ゲ
ート配線、３３ Ｃｓ（蓄積容量）配線、３４ 垂直走
査回路、３５ 水平走査回路、３６ 位相調整回路、３
７ 画像信号供給スイッチ、３８ パッド部、４０表示
画素、Ｃｓ 蓄積容量素子

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H091 FA37Y GA13 LA17 LA30 MA07 2H092 GA17 GA25 GA34 JA24 JA26 JB69 KA04 KB24 MA05 MA06 MA07 NA22 NA28 RA05 5F110 AA06 AA18 BB01 BB04 CC02 CC07 DD13 DD24 FF02 FF23 GG02 GG13 GG16 GG25 GG32 GG34 GG47 GG52 HL01 HL03 HL06 HL12 HM18 NN03 NN04 NN24 NN25 NN27 NN35 NN40 NN42 NN43 NN45 NN48 NN54 NN72 PP38 QQ09 QQ19

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性透明基板上に薄膜トランジスタが
   形成された液晶表示装置であって、 金属配線層と層間絶縁層との間に反射防止膜が設けられ
   たことを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 上記反射防止膜が金属酸窒化膜から成る
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 上記反射防止膜がＴｉＯＮ膜から成るこ
   とを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】 上記金属配線層の上記薄膜トランジスタ
   を構成する半導体層側の界面のみに上記反射防止膜が設
   けられたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装
   置。
5. 【請求項５】 上記金属配線層の上下両界面に上記反射
   防止膜が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の
   液晶表示装置。
6. 【請求項６】 上記金属配線層が膜厚５０ｎｍ以上８０
   ０ｎｍ以下のＡｌ膜或いはＡｌを主体とする合金膜によ
   り形成されたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表
   示装置。
7. 【請求項７】 上記反射防止膜の膜厚が、１０ｎｍ以上
   １００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載
   の液晶表示装置。
8. 【請求項８】 上記反射防止膜が金属窒化膜から成るこ
   とを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
9. 【請求項９】 上記反射防止膜がＴｉＮ膜から成ること
   を特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
10. 【請求項１０】 コンタクトホール部において、上記反
    射防止膜が除去されていることを特徴とする請求項１に
    記載の液晶表示装置。
11. 【請求項１１】 上記金属配線層の少なくとも一部が蓄
    積容量を構成する電極と電気的に接続されていることを
    特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
12. 【請求項１２】 上記金属配線層が、上記蓄積容量を構
    成する電極と電気的に接続された第１の部分と、該第１
    の部分と同一材料で形成され該第１の部分と絶縁された
    第２の部分とを少なくとも有し、該第２の部分が上記薄
    膜トランジスタの引き出し配線層及び画素電極に電気的
    に接続されていることを特徴とする請求項１１に記載の
    液晶表示装置。