JP6895503B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/13793—Blue phases
-
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Description
その作製方法に関する。例えば、液晶表示パネルに代表される電気光学装置を部品として
搭載した電子機器に関する。
置全般を指し、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。
いて薄膜トランジスタ(TFT)を構成する技術が注目されている。薄膜トランジスタは
ICや電気光学装置のような電子デバイスに広く応用され、特に画像表示装置のスイッチ
ング素子として開発が急がれている。
物としては、例えば、酸化タングステン、酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛などがあり
、このような半導体特性を示す金属酸化物をチャネル形成領域とする薄膜トランジスタが
既に知られている(特許文献1及び特許文献2)。
示装置に比べ高精細な画像が得られることからアクティブマトリクス型の液晶表示装置が
多く用いられるようになっている。アクティブマトリクス型の液晶表示装置においては、
マトリクス状に配置された画素電極を駆動することによって、画面上に画像が表示される
。詳しくは選択された画素電極と該画素電極に対応する対向電極との間にビデオ電圧が印
加されることによって、画素電極と対向電極との間に配置された液晶層の光学変調が行わ
れ、光が変調されることによって画像が表示され、その画像が観察者に認識される。
る。このため、液晶層に対する電圧を定期的に反転する交流駆動が採用される。この交流
駆動は液晶に印加される電圧が定期的に反転すればよく、例えば1フレームごとに対向電
極の電圧(コモン電位)に対するビデオ電圧の極性を反転することによって行われる。
にそれぞれ異なる電位を与え、交流駆動を行う例が記載されている。
画素電極に印加されるビデオ電圧が変化してしまう場合、表示画面に不具合が生じる恐れ
があるため、画素電極の電位振幅の中心に一致するように対向電極の電圧を最適化する。
けられていると、最適化した対向電極の電圧が駆動回路にも影響を与える恐れがある。
て、低消費電力を実現する半導体装置を提供することを課題の一つとする。
とを課題の一つとする。
と駆動回路を設け、もう一方の基板は対向基板であり、対向基板に電位の異なる2つの対
向電極層を設け、一方の電極層は、液晶層を介して画素電極と重なり、もう一方の電極層
は液晶層を介して駆動回路に重なる構成とする。
向電極層とは電位の異なる第2の対向電極層とを有し、第1の基板に固定された第2の基
板と、該第2の基板上に第1の電極層と、第2の電極層とを有し、第1の基板と第2の基
板の間に液晶層を有し、第1の電極層は、液晶層を介して第1の対向電極層と重なる位置
に形成する画素電極であり、第2の電極層は、液晶層を介して第2の対向電極層と重なる
位置に形成する駆動回路の電極層であることを特徴とする半導体装置である。
があるため、画素電極の電位振幅の中心に一致する電圧に第1の対向電極層を最適化し、
良好な表示を実現する。一方、第2の対向電極層は静電気を拡散して逃がすため接地電位
とする。
設けることによって、第2の対向電極層は静電気放電により印加される静電気を拡散して
逃がす、または電荷の局部的な存在(局在化)を防ぐ(局部的な電位差が発生しないよう
にする)ため、半導体装置の静電気破壊を防ぐことができる。
た、上記構成において、第2の電極層は、駆動回路の薄膜トランジスタのゲート電極層で
ある。
3の電極層と第1の対向電極層との間には、第3の電極層及び第1の対向電極層を電気的
に接続する導電粒子を有する。
電極層と前記第2の対向電極層との間には、第4の電極層及び第2の対向電極層を電気的
に接続する導電粒子を有する。
る液晶モードをアクティブマトリックス駆動する際には、アクティブマトリックス基板に
貼り合わされるFlexible Printed Circuit(FPC)を通じて
電圧の印加を行っているため、一対の基板間に電位差を生じさせるためには、対向基板の
対向電極をアクティブマトリックス基板の接続配線へ導通させる導通部(コモンコンタク
ト部分)が必要である。
のどちらかの導電部に接して配置する。この後、一対の基板を貼り合わせ、導電部に形成
される導電粒子が一対の基板にそれぞれ設けられた電極と接触することにより、対向基板
の対向電極とアクティブマトリクス基板の接続配線との導通がとれるようにする。
層は、薄膜トランジスタの酸化物半導体層と接する。或いは画素部の薄膜トランジスタと
電気的に接続する第1の電極層は、酸化物導電層を介して薄膜トランジスタの酸化物半導
体層と電気的に接続する。第1の電極層と酸化物半導体層の接続に際して、酸化物導電層
を間に挟んで接続することにより、接続部(コンタクト部)の表面に絶縁性酸化物が形成
されることによる接触抵抗(コンタクト抵抗)の増大を防ぐことが期待でき、信頼性の高
い半導体装置を提供することができる。
形成される薄膜であり、本発明の実施形態ではこれを酸化物半導体層として用いた薄膜ト
ランジスタを作製する。なお、Mは、Ga、Fe、Ni、Mn及びCoから選ばれた一の
金属元素または複数の金属元素を示す。例えばMとして、Gaの場合があることの他、G
aとNiまたはGaとFeなど、Ga以外の上記金属元素が含まれる場合がある。また、
上記酸化物半導体において、Mとして含まれる金属元素の他に、不純物元素としてFe、
Niその他の遷移金属元素、または該遷移金属の酸化物が含まれているものがある。本明
細書においては、InMO3(ZnO)m(m>0)で表記される構造の酸化物半導体層
のうち、MとしてGaを含む構造の酸化物半導体をIn−Ga−Zn−O系酸化物半導体
とよび、その薄膜をIn−Ga−Zn−O系膜とも呼ぶ。
n−Sn−Zn−O系、In−Al−Zn−O系、Sn−Ga−Zn−O系、Al−Ga
−Zn−O系、Sn−Al−Zn−O系、In−Zn−O系、Sn−Zn−O系、Al−
Zn−O系、In−O系、Sn−O系、Zn−O系の金属酸化物を適用することができる
。また上記金属酸化物からなる酸化物半導体層に酸化珪素を含ませてもよい。
処理を行う。脱水化または脱水素化とは、窒素、または希ガス(アルゴン、ヘリウムなど
)の不活性気体雰囲気下で酸化物半導体層を400℃以上750℃以下、好ましくは42
5℃以上基板の歪み点未満において加熱処理することを示し、これにより酸化物半導体層
の含有水分などの不純物を低減する。また、その後の水(H2O)の再含浸を防ぐことが
できる。
ましい。また、H2Oが20ppm以下の超乾燥空気中で行っても良い。
いるGRTA(Gas Rapid Thermal Anneal)法またはランプ光
を用いるLRTA(Lamp Rapid Thermal Anneal)法などの瞬
間加熱方法などを用いることができる。
て昇温脱離ガス分析法(TDS)で450℃まで測定を行った際に測定される水に由来す
る2つのピークのうち、少なくとも300℃付近に現れる1つのピークは検出されない程
度となるようにする。この条件下で脱水化または脱水素化が行われた酸化物半導体層を用
いた薄膜トランジスタに対して450℃までTDS測定を行っても、少なくとも300℃
付近に現れる水に由来するピークは検出されない。
触れさせることなく行い、酸化物半導体層が水または水素に接触することを防ぐことが重
要である。そして脱水化または脱水素化を行い、それと同時に酸素欠乏状態となって酸化
物半導体層を低抵抗化、即ちN型化(N−、N+など)させた後、酸素を補填して高抵抗
化させてI型とした酸化物半導体層を用いて薄膜トランジスタを作製すると、薄膜トラン
ジスタのしきい値電圧値をプラスとすることができ、所謂ノーマリーオフのスイッチング
素子を実現できる。薄膜トランジスタのゲート電圧が0Vにできるだけ近い正のしきい値
電圧でチャネルが形成されることが表示装置には望ましい。なお、薄膜トランジスタのし
きい値電圧値がマイナスであると、ゲート電圧が0Vでもソース電極とドレイン電極の間
に電流が流れる、所謂ノーマリーオンとなりやすい。アクティブマトリクス型の表示装置
においては、回路を構成する薄膜トランジスタの電気特性が重要であり、この電気特性が
表示装置の性能を左右する。特に、薄膜トランジスタの電気特性のうち、しきい値電圧(
Vth)が重要である。電界効果移動度が高くともしきい値電圧値が高い、或いはしきい
値電圧値がマイナスであると、回路として制御することが困難である。しきい値電圧値が
高い薄膜トランジスタの場合には、駆動電圧が低い状態ではTFTとしてのスイッチング
機能を果たすことができず、負荷となる恐れがある。nチャネル型の薄膜トランジスタの
場合、ゲート電圧に正の電圧を印加してはじめてチャネルが形成されて、ドレイン電流が
流れ出すトランジスタが望ましい。駆動電圧を十分に高くしないとチャネルが形成されな
いトランジスタや、負の電圧状態でもチャネルが形成されてドレイン電流が流れるトラン
ジスタは、回路に用いる薄膜トランジスタとしては不向きである。
ら行ってもよい。例えば、脱水化または脱水素化を行った同じ炉で酸化物半導体膜を大気
に触れさせることなく、炉の中を高純度の酸素ガスまたはN2Oガス、超乾燥エア(露点
が−40℃以下、好ましくは−60℃以下)で満たして冷却を行ってもよい。
水分を含まない乾燥した雰囲気(露点が−40℃以下、好ましくは−60℃以下)下で徐
冷(または冷却)した酸化物半導体膜を用いて、薄膜トランジスタの電気特性を向上させ
るとともに、量産性と高性能の両方を備えた薄膜トランジスタを実現する。
気体雰囲気下で酸化物半導体層への加熱処理を脱水化または脱水素化と呼ぶ。本明細書で
は、この加熱処理によってH2として脱離させていることのみを脱水素化と呼んでいるわ
けではなく、H、OHなどを脱離することを含めて脱水化または脱水素化と便宜上呼ぶこ
ととする。
ート電極(GE1)上にゲート絶縁膜(GI)を介して酸化物半導体層(OS)が設けら
れ、その上にソース電極(S)及びドレイン電極(D)が設けられている。
図16(A)はソースとドレインの間の電圧を等電位(VD=0V)とした場合を示し、
図16(B)はソースに対しドレインに正の電位(VD>0)を加えた場合を示す。
る。図17(A)はゲート(G1)に正の電位(+VG)が印加された状態であり、ソー
スとドレインの間にキャリア(電子)が流れるオン状態を示している。また、図17(B
)は、ゲート(G1)に負の電位(−VG)が印加された状態であり、オフ状態(少数キ
ャリアは流れない)である場合を示す。
係を示す。
ャップ中央に位置する真性フェルミ準位(Ei)から離れて、伝導帯寄りに位置している
。なお、酸化物半導体において水素の一部はドナーとなりn型化する一つの要因であるこ
とが知られている。
除去し、酸化物半導体の主成分以外の不純物が極力含まれないように高純度化することに
より真性(I型)としたもの、又は真性型とせんとしたものである。すなわち、不純物を
添加してI型化するのでなく、水素や水等の不純物を極力除去したことにより、高純度化
されたI型(真性半導体)又はそれに近づけることを特徴としている。そうすることによ
り、フェルミ準位(EF)は真性フェルミ準位(Ei)と同じレベルにまですることがで
きる。
は4.3eVと言われている。ソース電極及びドレイン電極を構成するチタン(Ti)仕
事関数は、酸化物半導体の電子親和力(χ)とほぼ等しい。この場合、金属−酸化物半導
体界面において、電子に対するショットキー型の障壁は形成されない。
両者が接触すると図16(A)で示すようなエネルギーバンド図(模式図)が示される。
電子はバリアをこえて酸化物半導体に注入され、ドレインに向かって流れる。この場合、
バリアの高さ(h)は、ゲート電圧とドレイン電圧に依存して変化するが、正のドレイン
電圧が印加された場合には、電圧印加のない図16(A)のバリアの高さすなわちバンド
ギャップ(Eg)の1/2よりもバリアの高さ(h)は小さい値となる。
体との界面における、酸化物半導体側のエネルギー的に安定な最底部を移動する。
れると、少数キャリアであるホールは実質的にゼロであるため、電流は限りなくゼロに近
い値となる。
とにより真性(I型)とし、又は実質的に真性型とすることで、ゲート絶縁膜との界面特
性が顕在化し、バルクの特性と分離して考える必要がある。そのためゲート絶縁膜は、酸
化物半導体と良好な界面を形成できるものが必要となる。例えば、VHF帯〜マイクロ波
帯の電源周波数で生成される高密度プラズマを用いたCVD法で作製される絶縁膜、又は
スパッタリング法で作製される絶縁膜を用いることが好ましい。
することにより、薄膜トランジスタの特性としてチャネル幅Wが1×104μmでチャネ
ル長が3μmの素子であっても、オフ電流が10−13A以下であり、0.1V/dec
.(ゲート絶縁膜の膜厚100nm)のサブスレッショルドスイング値(S値)が十分に
期待される。
ことにより、薄膜トランジスタの動作を良好なものとすることができる。
して高い表示品質を実現し、酸化物半導体層を有する薄膜トランジスタを含む駆動回路へ
の静電気の影響を低減して高い信頼性を実現する。
以下の説明に限定されず、その形態および詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれ
ば容易に理解される。また、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈さ
れるものではない。
本実施の形態の半導体装置について図1を用いて説明する。本実施の形態の半導体装置は
液晶表示装置である。
210にFPCを貼り付ける前の液晶表示装置の上面図であり、図1(B)は、図1(A
)のG−Hの断面図を示し、導電粒子と接続配線の接続領域を示している。図1(C)は
図1(A)のE−Fの断面図を示し、画素部と接続配線の接続領域を示している。
向電極層1291、第2の対向電極層1292が形成された第2の基板1204がシール
材1205により貼り合わされており、シール材1205の内部に液晶1280が充填さ
れている。第1の基板1210上には信号線駆動回路部1200、走査線駆動回路部12
01、及び画素電極層がマトリクス状に形成された画素部1202が形成されている。
異なる電位である。画素部1202の上に設けられる第1の対向電極層1291と駆動回
路部の上に設けられる第2の対向電極層1292とは、別々の電極層として電気的に接続
されておらず、それぞれ異なる電位とする。
め、画素電極層の電圧は、実際に画素用薄膜トランジスタを介して印加する電圧より数ボ
ルト低い可能性がある。よって、第1の対向電極層1291に印加する電位(電圧)もそ
の差分を考慮して印加する電圧値を設定することが好ましい。
スタ1223を有する回路を備えている。
及び絶縁層1214に形成された開口内には画素用薄膜トランジスタ1211に接続する
画素電極層1250が形成される。
体層、ゲート絶縁層、並びにゲート電極層で構成され、駆動回路用薄膜トランジスタ12
23は絶縁層1214を介してゲート電極層及び酸化物半導体層と重なる導電層1293
を上方に配置している。
1293で挟み込む構成とすることにより、駆動回路用薄膜トランジスタ1223のしき
い値ばらつきを低減させることができ、安定した電気特性を有する駆動回路用薄膜トラン
ジスタ1223を備えた半導体装置を提供することができる。導電層1293は、ゲート
電極層と同電位としても良いし、フローティング電位でも良いし、固定電位、例えばGN
D電位や0Vでもよい。また、導電層1293に任意の電位を与えることで、一対の基板
の間隔にもよるが、駆動回路用薄膜トランジスタ1223のしきい値を制御することもで
きる。
に、開口を有するパターンに加工してもよい。
、開口を有するパターンに加工してもよい。第2の対向電極層1292を開口を有するパ
ターンに加工することによって駆動回路部に設けられる薄膜トランジスタを構成する導電
層との間に形成される寄生容量を軽減することもできる。よって、半導体装置の低消費電
力化を実現できる。
ン(スリット)とは、閉空間に開口されたパターンの他、一部開かれた屈曲部や枝分かれ
した櫛歯状のようなパターンも含まれるものとする。
ミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスのような電子工業用に使われるガラス
基板(「無アルカリガラス基板」とも呼ばれる)、石英基板、セラミック基板、プラスチ
ック基板等を適宜用いることができる。第1の基板1210及び第2の基板1204とし
て、可撓性を有するプラスチック基板を用いることで、可撓性を有する半導体装置を作製
することができる。
用いて第1の基板1210または第2の基板1204上に塗布する。シール材1205は
、代表的には可視光硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂を含む材料を用いること
ができる。例えば、ビスフェノールA型液状樹脂、ビスフェノールA型固形樹脂、含ブロ
ムエポキシ樹脂、ビスフェノールF型樹脂、ビスフェノールAD型樹脂、フェノール型エ
ポキシ樹脂、クレゾール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキ
シ樹脂、エピビス型エポキシ樹脂、グリシジルエステル樹脂、グリシジルアミン樹脂、複
素環式エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂を用いることができる。シール
材1205としては粘度40〜400Pa・sのものを硬化して用いる。また、フィラー
(直径1μm〜24μm)を含んでもよい。なお、シール材としては、後に接する液晶に
溶解しないシール材料を選択することが好ましい。
きる。絶縁性球体は、シリカガラス、硬質樹脂等で形成される。金属薄膜は、金、銀、パ
ラジウム、ニッケル、酸化インジウムスズ(ITO)、及び酸化インジウム亜鉛(IZO
)の単層または積層構造とすることができる。例えば、金属薄膜として金薄膜や、ニッケ
ル薄膜及び金薄膜の積層等を用いることができる。絶縁性球体を中心に有する導電粒子1
270を用いることで、弾性が高まり、外部からの圧力に対する破壊の可能性を抑えるこ
とができる。
なる。透過型液晶表示装置の場合、画素電極層1250は透光性を有する材料を用いて形
成する。透光性を有する材料とは、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)
、酸化インジウム亜鉛(IZO)、ガリウムを添加した酸化亜鉛(GZO)等がある。
導電性組成物を用いて形成することができる。導電性組成物を用いて形成した画素電極層
は、シート抵抗が10000Ω/□以下、波長550nmにおける透光率が70%以上で
あることが好ましい。また、導電性組成物に含まれる導電性高分子材料の抵抗率が0.1
Ω・cm以下であることが好ましい。
例えば、ポリアニリンまたはその誘導体、ポリピロールまたはその誘導体、ポリチオフェ
ンまたはその誘導体、若しくはこれらの2種以上の共重合体などがあげられる。
られる。具体的には、アルミニウム、銀等が用いられる。また、画素電極層1250の表
面を凹凸状にすることで、反射率が高まる。このため、画素電極層1250の下の絶縁層
1214を凹凸とすればよい。
用いられる。
は、接続配線1208上に接続端子1241が形成される。
。第1の基板1210上に接続配線1208が形成される。接続配線1208上には画素
電極層1250と同時に形成される接続端子1241が形成される。接続端子1241は
、接続配線1208及び導電粒子1270を介して、第1の対向電極層1291と電気的
に接続される。また、接続端子1241はFPC(図示せず)と接続される。なお、図1
(B)において、導電粒子1270は樹脂層1235によって固定されている。樹脂層1
235としては、シール材1205で用いるような有機樹脂絶縁材料を用いることができ
る。
る。第1の基板1210上に画素用薄膜トランジスタ1211ならびに駆動回路用薄膜ト
ランジスタ1223のソース電極層及びドレイン電極層と同時に形成される接続配線12
42が形成される。接続配線1242上には画素電極層1250と同時に形成される接続
端子1243が形成される。接続端子1243は、接続配線1242を介して、画素電極
層1250と電気的に接続される。なお、本実施の形態では、アクティブマトリクス型の
液晶表示装置の形態を用いているため、画素電極層1250と接続配線1242は直接接
続せず、画素用薄膜トランジスタ1211、または信号線駆動回路部1200中の薄膜ト
ランジスタを介して接続する。
れる。この第1の配向膜1206およびラビング処理は、使用する液晶のモードにより必
要な場合と不必要な場合がある。
ックマトリクス、画素部1202と重なる位置にカラーフィルタ、さらに保護層などを設
けてもよい。カラー表示をフィールドシーケンシャルと言われる色順次方式で表示する場
合にはカラーフィルタは設けなくともよい。また、対向基板となる第2の基板1204に
は、第1の対向電極層1291と第2の対向電極層1292が形成され、第1の対向電極
層1291上に第2の配向膜1207が設けられ、ラビング処理が施される。この第2の
基板1204も第1の基板1210と同様に、使用する液晶のモードにより配向膜および
ラビング処理が必要な場合と不必要な場合がある。
あり、コレステリック液晶を昇温していくと、コレステリック相から等方相へ転移する直
前に発現する相である。ブルー相は狭い温度範囲でしか発現しないため、温度範囲を改善
するために5重量%以上のカイラル剤を混合させた液晶組成物を液晶1280に用いる。
ブルー相を示す液晶とカイラル剤とを含む液晶組成物は、応答速度が1msec以下と短
く、光学的等方性であるため配向処理が不要であり、視野角依存性が小さい。
04または画素電極層1250が形成された第1の基板1210に、柱状スペーサー12
55が設けられる。柱状スペーサー1255は第1の基板1210と第2の基板1204
とのギャップを保持するためのものであり、本実施の形態では、第2の基板1204側に
設ける例を示す。この柱状スペーサー1255はフォトリソスペーサー、ポストスペーサ
ー、貝柱スペーサー、カラムスペーサーとも呼ばれている。なお球状のスペーサーを用い
ていても良い。本実施の形態では、柱状スペーサーを用いる。柱状スペーサー1255の
作製方法としては、感光性アクリルなどの有機絶縁材料を基板の全面にスピンコート法に
より塗布し、これを一連のフォトリソグラフィの工程を行うことにより、基板上に残った
感光性アクリルがスペーサーとしての役割を果たす。当該方法により、露光時のマスクパ
ターン次第でスペーサーを配置したい場所を露光できるため、液晶が駆動しない部分にこ
の柱状スペーサー1255を配置することにより、上下基板間のギャップを保持するだけ
でなく、液晶の光漏れも防ぐことができる。また、柱状スペーサー1255は、インクジ
ェット法により有機絶縁材料を含む組成物を吐出し焼成して形成することができる。
リマーが充填されてもよい。導電性ポリマーの代表例としては、導電性ポリアニリン、導
電性ポリピロール、導電性ポリチオフェン、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDO
T)とポリスチレンスルホン酸(PSS)の混合物が挙げられる。また、画素電極層12
50に用いることが可能な導電性ポリマーに列挙したものを適宜用いることができる。導
電性ポリマーは、インクジェット装置、ディスペンサ装置等で導電性ポリマーを塗布して
形成する。第2の対向電極層1292または接続配線1208に導電性ポリマーが接して
いることにより、導電粒子1270と導電性ポリマーが接し、第2の対向電極層1292
及び接続配線1208の接続抵抗を低減することが可能である。
1が導電粒子1270を介して導通する。また、接続配線1246と、第2の基板120
4上に形成される第2の対向電極層1292が導電粒子1270を介して導通する。また
、接続配線1246と接続配線1208は異なる電位である。
いてもよい。このようなナノ粒子を用いた場合、第1の基板1210及び第2の基板12
04を貼りあわせた後、シール材の硬化及び液晶の再配向のための加熱工程により有機薄
膜が分解され、導電性材料よりなるナノ粒子同士が接触し融着することで、導電粒子を形
成することができる。
孔から吐出してパターンを形成する方法であり、ここでは溶媒に有機薄膜で被覆された導
電性材料よりなるナノ粒子が分散された組成物を液滴として吐出(噴出)し、乾燥するこ
とで該溶媒を気化する。
(Ni)、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、タンタル(Ta)、イリジウム(Ir)、
ロジウム(Rh)、タングステン(W)、アルミニウム(Al)等から選択された金属元
素又はこれらの元素を主成分とする合金材料が用いられる。また、カドミウム(Cd)、
亜鉛(Zn)の金属硫化物、鉄(Fe)、チタン(Ti)、ゲルマニウム(Ge)、ケイ
素(Si)、ジルコニウム(Zr)、バリウム(Ba)などの酸化物、ハロゲン化銀の一
種又は複数種が混合されていてもよい。なお、導電性材料に2種以上の元素もしくは化合
物が用いられる場合、その混合状態については特に限定されず、例えばこれらの各々が均
一に存在しても、中心部にいずれか一が偏在していても良い。また、ナノ粒子は、少なく
とも表面が導電性材料より形成されていれば良く、内部が絶縁性を有する物質であっても
良い。
良く、吐出材料に含まれるナノ粒子の粒径は均一であるほうが好ましい。
生することがある。これは、導電性材料の結晶成長が非常に速く進行するためであり、液
晶表示装置への印加電圧を低く設定することやナノ粒子に合金材料を用いることでこのよ
うなボイドの発生を抑制することができる。よって、より信頼性の高い液晶表示装置を得
ることができる。
散させる機能を有する分散剤に相当する。そのため、有機薄膜を形成する化合物は、導電
性材料が有する金属元素と配位結合を形成することが可能な物質や界面活性剤等により構
成されている。ここで、金属元素と配位結合を形成する物質としては、アミノ基、チオー
ル基(−SH)、スルフィド基(−S−)、ヒドロキシ基(−OH)、エーテル基(−O
−)、カルボキシル基(−COOH)、シアノ基(−CN)等の窒素、硫黄、酸素原子な
どが有する孤立電子対を有する物質が挙げられる。例えば、エタノールアミン等のヒドロ
キシアミン類、ポリエチレンイミン等のアミン化合物、ポリビニルピロリドン等のアミド
化合物、ポリビニルアルコール等のアルコール類、アルカンチオール類、ジチオール類、
エチレングリコール、ジエチレングリコール等のグリコール類、ポリエチレングリコール
等のエーテル類、ポリアクリル酸やカルボキシメチルセルロース等を用いることができる
。また、界面活性剤としては、例えば、ビス(2−エチルヘキシル)スルホコハク酸ナト
リウムやドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアニオン性界面活性剤、ポリアルキ
ルグルコールのアルキルエステルやアルキルフェニルエーテル等の非イオン性界面活性剤
、フッ素界面活性剤、エチレンイミンとエチレンオキサイドとの共重合体等を用いること
ができる。なお、分散剤はナノ粒子に対し30wt%以上とした場合には吐出材料の粘度
が高くなるため、1.0wt%以上30wt%以下が好ましい。
される。溶媒には、水または有機溶媒を用いることができ、有機溶媒は水溶性有機溶媒で
あっても、非水溶性有機溶媒であっても良い。例えば、水溶性有機溶剤にはメタノール、
エタノール、プロパノール、ブチルアルコール、グリセリン、ジプロピレングリコール、
エチレングレコール等のアルコール、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン、エチレ
ングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレング
リコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のグリコール
エーテル、2−ピロリドン、N−メチルピロリドン等の水溶性含窒素有機化合物等が挙げ
られる。また、非水溶性有機溶媒には、酢酸エーテル等のエステル類、オクタン、ノナン
、デカン等の直鎖アルカン、あるいはシクロヘキサンなどのシクロアルカン、トルエン、
キシレン、ベンゼン、ジクロロベンゼン等の芳香族化合物等がある。もちろん、これら溶
媒は必ずしも一種で使用する必要はなく、溶媒同士において相分離が生じなければ複数種
を混合して用いることも可能である。
04上に吐出し、その後、シール材1205の内側に液晶を吐出する。この後、第1の基
板1210及び第2の基板1204を減圧雰囲気で貼り合せ、UV光を照射してシール材
1205を硬化した後、加熱してシール材1205を更に硬化して第1の基板1210及
び第2の基板1204を固着する。また、当該加熱により、液晶の配向を均一にする。
、コントラストを高めるために第1の基板1210の外側に第1偏光板1290と、第2
の基板1204の外側に第2偏光板1295が設けられている。なお、反射型の表示装置
の場合には第1偏光板1290が必要ない場合がある。
射防止部材などの光学部材(光学基板)などは適宜設ける。例えば、偏光基板及び位相差
基板による円偏光を用いてもよい。また、光源としてバックライト、サイドライトなどを
用いてもよい。
を駆動することによって、画面上に表示パターンが形成される。詳しくは選択された画素
電極と該画素電極に対応する対向電極との間に電圧が印加されることによって、画素電極
と対向電極との間に配置された液晶層の光学変調が行われ、この光学変調が表示パターン
として観察者に認識される。
は動画のぼけが生じるという問題がある。液晶表示装置の動画特性を改善するため、全面
黒表示を1フレームおきに行う、所謂、黒挿入と呼ばれる駆動技術がある。
善するとともに各フレーム内の分割された複数フィールド毎に書き込む階調を選択する、
所謂、倍速駆動と呼ばれる駆動技術もある。
ダイオード)光源または複数のEL光源などを用いて面光源を構成し、面光源を構成して
いる各光源を独立して1フレーム期間内で間欠点灯駆動する駆動技術もある。面光源とし
て、3種類以上のLEDを用いてもよいし、白色発光のLEDを用いてもよい。独立して
複数のLEDを制御できるため、液晶層の光学変調の切り替えタイミングに合わせてLE
Dの発光タイミングを同期させることもできる。この駆動技術は、LEDを部分的に消灯
することができるため、特に一画面を占める黒い表示領域の割合が多い映像表示の場合に
は、消費電力の低減効果が図れる。
を従来よりも改善することができる。
スタの静電破壊を防ぐことができるが、さらに保護回路を設けてもよい。保護回路は、酸
化物半導体層を用いた非線形素子を用いて構成することが好ましい。例えば、保護回路は
画素部と、走査線入力端子及び信号線入力端子との間に配設されている。本実施の形態で
は複数の保護回路を配設して、走査線、信号線及び容量バス線に静電気等によりサージ電
圧が印加され、画素トランジスタなどが破壊されないように構成されている。そのため、
保護回路にはサージ電圧が印加されたときに、共通配線に電荷を逃がすように構成する。
また、保護回路は、走査線に対して並列に配置された非線形素子によって構成されている
。非線形素子は、ダイオードのような二端子素子又はトランジスタのような三端子素子で
構成される。例えば、画素部の薄膜トランジスタと同じ工程で形成することも可能であり
、例えばゲート端子とドレイン端子を接続することによりダイオードと同様の特性を持た
せることができる。
、且つ、静電気に対して強く、低消費電力の液晶表示装置を提供することができる。
実施の形態1で示す、第1の基板と第2の基板の間に液晶層を封入する半導体装置におい
て、第2の基板に設けられた対向電極層(第1の対向電極層及び第2の対向電極層)と接
続配線を電気的に接続するための接続領域に共通接続部を第1の基板上に形成する他の例
を示す。なお、第1の基板にはスイッチング素子として薄膜トランジスタが形成されてお
り、共通接続部の作製工程を画素部のスイッチング素子の作製工程と共通化させることで
工程を複雑にすることなく共通接続部を形成する。
と重なる位置に配置され、シール材に含まれる導電粒子を介して対向電極層と電気的な接
続が行われる例を示す。或いは、図1(A)に示したように、画素部の外側であり、かつ
シール材と重ならない箇所に共通接続部を設け、共通接続部に重なるように導電粒子を含
むペーストをシール材とは別途設けて、対向電極層と電気的な接続が行われる。
する半導体装置の断面構造図を示す図である。
画素部に設けられるチャネルエッチ型の薄膜トランジスタである。
図2(A)の共通接続部の断面に相当する。なお、図2(B)において図2(A)と同一
の部分には同じ符号を用いて説明する。
ス電極層及びドレイン電極層と同じ材料及び同じ工程で作製される。
線310と重なる位置に複数の開口部を有している。この開口部は、薄膜トランジスタ3
20のドレイン電極層と画素電極層327とを接続するコンタクトホールと同じ工程で作
製される。
部の開口部と使い分けて呼ぶこととする。また、図2(A)では、画素部と共通接続部と
で同じ縮尺で図示しておらず、例えば共通接続部の鎖線A1−A2の長さが500μm程
度であるのに対して、薄膜トランジスタの幅は50μm未満であり、実際には10倍以上
面積が大きいが、分かりやすくするため、図2(A)に画素部と共通接続部の縮尺をそれ
ぞれ変えて図示している。
と同じ材料及び同じ工程で作製される。
行う。
をシール材を用いて固定する。
と第2の基板の位置合わせが行われる。例えば、小型の液晶パネルにおいては、画素部の
対角に2個の共通接続部がシール材と重ねて配置される。また、大型の液晶パネルにおい
ては、4個以上の共通接続部がシール材と重ねて配置される。
基板の対向電極層と電気的に接続が行われる。
1の基板と第2の基板の間に注入する。また、液晶滴下法を用いる場合は、第2の基板或
いは第1の基板上にシール材を描画し、液晶を滴下させた後、減圧下で第1の基板と第2
の基板を貼り合わせる。
の構造は対向電極層と共通接続部の接続に限定されず、対向電極層を他の配線や外部接続
端子などと接続する接続部に用いることができる。
実施の形態2では、共通電位線としてソース電極層及びドレイン電極層と同じ材料及び同
じ工程で形成される配線を用いて共通接続部を作製する例を示したが、本実施の形態では
、図2とは異なる共通接続部の例を示す。
設け、その上に設ける共通電位線として、ドレイン電極層と同じ材料及び同じ工程で形成
される配線を用いて共通接続部を作製する例を図3(A)及び図3(B)に示す。
A)の共通接続部の断面に相当する。
であるため、図2(A)と同じ部分には同じ符号を用い、ここでは詳細な説明は省略する
こととする。
極と同じ材料及び同じ工程で作製される。
縁層302及び保護絶縁層303は、共通電極311と重なる位置に開口部を有している
。この開口部は、実施の形態2とは異なり、2層の絶縁膜の厚さに相当する深い開口部と
なる。なお、この開口部は、ドレイン電極層304と画素電極層327とを接続するコン
タクトホールと同じ工程でエッチングした後、さらにゲート絶縁層を選択的にエッチング
することで作製される。
同じ材料及び同じ工程で作製される。
線305と重なる位置に複数の開口部を有している。この開口部は、ドレイン電極層30
4と画素電極層327とを接続するコンタクトホールと同じ工程で作製される。
と同じ材料及び同じ工程で作製される。
行う。
シール材を用いて固定する。
に配置する。即ち、共通電極層306と共通電極311とが接している領域に複数の導電
性粒子を配置する。共通電極311及び共通電位線305の両方と接触する共通電極層3
06は、導電性粒子と接触する電極であり、第2の基板の対向電極と電気的に接続が行わ
れる。
注入する。また、液晶滴下法を用いる場合は、第2の基板或いは第1の基板上にシール材
を描画し、液晶を滴下させた後、減圧下で一対の基板を貼り合わせる。
構造は対向電極と共通接続部の接続に限定されず、対向電極を他の配線や外部接続端子な
どと接続する接続部に用いることができる。
えば、実施の形態1に示した接続配線1208と接続配線1246は隣り合う配線であり
、それぞれの電位が異なり、異なる対向電極層と接続する構成となっている。一方の配線
と一方の対向電極層とを接続する構成を実施の形態2のソース電極層及びドレイン電極層
と同じ材料及び同じ工程で形成される共通電位線の構成として採用し、もう一方の配線と
もう一方の対向電極層とを接続する構成を本実施の形態のドレイン電極層と同じ材料及び
同じ工程で形成される共通電位線とすることで、短絡を防止し、配線間隔を狭めることが
できる。
本実施の形態は、本明細書で開示する半導体装置に適用できる薄膜トランジスタの例を示
す。本実施の形態で示す薄膜トランジスタ410、420は、実施の形態1の駆動回路用
薄膜トランジスタ1223、画素用薄膜トランジスタ1211、実施の形態2または実施
の形態3の薄膜トランジスタ320として用いることができる。
タ410、420は、チャネルエッチ型と呼ばれるボトムゲート構造の一つであり逆スタ
ガ型薄膜トランジスタともいう。図4(D)において、薄膜トランジスタ410は駆動回
路用薄膜トランジスタであり、薄膜トランジスタ420は画素用薄膜トランジスタである
。
て説明したが、必要に応じて、チャネル形成領域を複数有するマルチゲート構造の薄膜ト
ランジスタも形成することができる。
作製する工程を説明する。
工程によりゲート電極層411、ゲート電極層421を形成する。なお、レジストマスク
をインクジェット法で形成してもよい。レジストマスクをインクジェット法で形成すると
フォトマスクを使用しないため、製造コストを低減できる。
とも、後の加熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有していることが必要となる。バリウムホ
ウケイ酸ガラスやアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板を用いることができる。
のものを用いると良い。また、ガラス基板には、例えば、アルミノシリケートガラス、ア
ルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスなどのガラス材料が用いられている
。なお、酸化ホウ素と比較して酸化バリウム(BaO)を多く含ませることで、より実用
的な耐熱ガラスが得られる。このため、B2O3よりBaOを多く含むガラス基板を用い
ることが好ましい。
縁体でなる基板を用いても良い。他にも、結晶化ガラスなどを用いることができる。
に設けてもよい。下地膜は、基板400からの不純物元素の拡散を防止する機能があり、
窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化酸化珪素膜、又は酸化窒化珪素膜から選ばれた一又は複数
の膜による積層構造により形成することができる。
ロム、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、ネオジム、スカンジウム等の金属材
料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層で又は積層して形成することができ
る。
ミニウム層上にモリブデン層が積層された2層の積層構造、または銅層上にモリブデン層
を積層した二層構造、または銅層上に窒化チタン層若しくは窒化タンタルを積層した二層
構造、窒化チタン層とモリブデン層とを積層した二層構造とすることが好ましい。3層の
積層構造としては、タングステン層または窒化タングステン層と、アルミニウムと珪素の
合金またはアルミニウムとチタンの合金と、窒化チタン層またはチタン層とを積層した積
層とすることが好ましい。
る。
、窒化珪素層、酸化窒化珪素層、窒化酸化珪素層、酸化ハフニウム層、又は酸化アルミニ
ウム層を単層で又は積層して形成することができる。例えば、成膜ガスとして、SiH4
、酸素及び窒素を用いてプラズマCVD法により酸化窒化珪素層を形成すればよい。ゲー
ト絶縁層402の膜厚は、100nm以上500nm以下とし、積層の場合は、例えば、
膜厚50nm以上200nm以下の第1のゲート絶縁層と、第1のゲート絶縁層上に膜厚
5nm以上300nm以下の第2のゲート絶縁層の積層とする。
位、界面電荷に対して極めて敏感である。そのため高純度化された酸化物半導体に接する
ゲート絶縁膜(GI)は、高品質化が要求される。
高い高品質な絶縁膜を形成できるので好ましい。高純度化された酸化物半導体と高品質ゲ
ート絶縁膜とが密接することにより、界面準位を低減して界面特性を良好なものとするこ
とができるからである。
以下の酸化窒化珪素層(SiOxNyとも呼ぶ、ただし、x>y>0)を形成する。ここ
では、高密度プラズマ装置は、1×1011/cm3以上のプラズマ密度を達成できる装
置を指している。例えば、3kW〜6kWのマイクロ波電力を印加してプラズマを発生さ
せて、絶縁膜の成膜を行う。
スを導入し、10Pa〜30Paの圧力下で高密度プラズマを発生させてガラス等の絶縁
表面を有する基板上に絶縁膜を形成する。その後、モノシランガスの供給を停止し、大気
に曝すことなく亜酸化窒素(N2O)と希ガスとを導入して絶縁膜表面にプラズマ処理を
行ってもよい。少なくとも亜酸化窒素(N2O)と希ガスとを導入して絶縁膜表面に行わ
れるプラズマ処理は、絶縁膜の成膜より後に行う。上記プロセス順序を経た絶縁膜は、膜
厚が薄く、例えば100nm未満であっても信頼性を確保することができる絶縁膜である
。
酸化窒素(N2O)との流量比は、1:10から1:200の範囲とする。また、チャン
バーに導入する希ガスとしては、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、キセノンなどを用い
ることができるが、中でも安価であるアルゴンを用いることが好ましい。
段差被覆性に優れている。また、高密度プラズマ装置により得られる絶縁膜は、薄い膜の
厚みを精密に制御することができる。
は大きく異なっており、同じエッチャントを用いてエッチング速度を比較した場合におい
て、平行平板型のPCVD装置で得られる絶縁膜の10%以上または20%以上遅く、高
密度プラズマ装置で得られる絶縁膜は緻密な膜と言える。もちろん、ゲート絶縁膜として
良質な絶縁膜を形成できるものであれば、スパッタリング法やプラズマCVD法など他の
成膜方法を適用することができる。また、成膜後の熱処理によってゲート絶縁膜の膜質、
酸化物半導体との界面特性が改質される絶縁膜であっても良い。いずれにしても、ゲート
絶縁膜としての膜質が良好であることは勿論のこと、酸化物半導体との界面準位密度を低
減し、良好な界面を形成できるものであれば良い。
0を形成する。
プラズマを発生させる逆スパッタを行い、ゲート絶縁層402の表面に付着しているゴミ
を除去することが好ましい。逆スパッタとは、ターゲット側に電圧を印加せずに、アルゴ
ン雰囲気下で基板側にRF電源を用いて電圧を印加して基板近傍にプラズマを形成して表
面を改質する方法である。なお、アルゴン雰囲気に代えて窒素、ヘリウム、酸素などを用
いてもよい。
l−Zn−O系、Sn−Ga−Zn−O系、Al−Ga−Zn−O系、Sn−Al−Zn
−O系、In−Zn−O系、Sn−Zn−O系、Al−Zn−O系、In−O系、Sn−
O系、Zn−O系の酸化物半導体膜を用いる。本実施の形態では、酸化物半導体膜430
としてIn−Ga−Zn−O系金属酸化物ターゲットを用いてスパッタ法により成膜する
。この段階での断面図が図4(A)に相当する。また、酸化物半導体膜430は、希ガス
(代表的にはアルゴン)雰囲気下、酸素雰囲気下、又は希ガス(代表的にはアルゴン)及
び酸素雰囲気下においてスパッタ法により形成することができる。また、スパッタ法を用
いる場合、SiO2を2重量%以上10重量%以下含むターゲットを用いて成膜を行って
もよい。
:ZnO=1:1:1[mol数比])を用いて、基板400とターゲットの間との距離
を100mm、圧力0.2Pa、直流(DC)電源0.5kW、アルゴン及び酸素(アル
ゴン:酸素=30sccm:20sccm、酸素流量比率40%)雰囲気下で成膜する。
なお、パルス直流(DC)電源を用いると、成膜時に発生する粉状物質(パーティクル、
ゴミともいう)が軽減でき、膜厚分布も均一となるために好ましい。In−Ga−Zn−
O系膜の膜厚は、5nm以上200nm以下とする。本実施の形態では、酸化物半導体膜
として、In−Ga−Zn−O系金属酸化物ターゲットを用いてスパッタ法により膜厚2
0nmのIn−Ga−Zn−O系膜を成膜する。また、In、Ga、及びZnを含む金属
酸化物ターゲットとして、In2O3:Ga2O3:ZnO=1:1:2[mol数比]
、又はIn2O3:Ga2O3:ZnO=1:1:4[mol数比]の組成比を有するタ
ーゲットを用いることもできる。
さらにパルス的にバイアスを与えるパルスDCスパッタ法がある。RFスパッタ法は主に
絶縁膜を成膜する場合に用いられ、DCスパッタ法は主に金属膜を成膜する場合に用いら
れる。
装置は、同一チャンバーで異なる材料膜を積層成膜することも、同一チャンバーで複数種
類の材料を同時に放電させて成膜することもできる。
や、グロー放電を使わずマイクロ波を用いて発生させたプラズマを用いるECRスパッタ
法を用いるスパッタ装置がある。
とを化学反応させてそれらの化合物薄膜を形成するリアクティブスパッタ法や、成膜中に
基板にも電圧をかけるバイアススパッタ法もある。
体層に加工する。また、島状の酸化物半導体層を形成するためのレジストマスクをインク
ジェット法で形成してもよい。レジストマスクをインクジェット法で形成するとフォトマ
スクを使用しないため、製造コストを低減できる。
1の加熱処理の温度は、400℃以上750℃以下、好ましくは400℃以上基板の歪み
点未満とする。ここでは、加熱処理装置の一つである電気炉に基板を導入し、酸化物半導
体層に対して窒素雰囲気下450℃において1時間の加熱処理を行った後、大気に触れる
ことなく、酸化物半導体層への水や水素の再混入を防ぎ、酸化物半導体層431、432
を得る(図4(B)参照。)。
輻射によって、被処理物を加熱する装置を備えていてもよい。例えば、GRTA(Gas
Rapid Thermal Anneal)装置、LRTA(Lamp Rapid
Thermal Anneal)装置等のRTA(Rapid Thermal An
neal)装置を用いることができる。LRTA装置は、ハロゲンランプ、メタルハライ
ドランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、高圧ナトリウムランプ、高圧
水銀ランプなどのランプから発する光(電磁波)の輻射により、被処理物を加熱する装置
である。GRTA装置は、高温のガスを用いて加熱処理を行う装置である。気体には、ア
ルゴンなどの希ガス、または窒素のような、加熱処理によって被処理物と反応しない不活
性気体が用いられる。
板を入れ、数分間加熱した後、基板を加熱した不活性ガスから出すGRTAを行ってもよ
い。GRTAを用いると短時間での高温加熱処理が可能となる。
に、水、水素などが含まれないことが好ましい。または、加熱処理装置に導入する窒素、
またはヘリウム、ネオン、アルゴン等の希ガスの純度を、6N(99.9999%)以上
、好ましくは7N(99.99999%)以上、(即ち不純物濃度を1ppm以下、好ま
しくは0.1ppm以下)とすることが好ましい。
が結晶化し、微結晶膜または多結晶膜となる場合もある。例えば、結晶化率が90%以上
、または80%以上の微結晶の酸化物半導体層となる場合もある。また、第1の加熱処理
の条件、または酸化物半導体層の材料によっては、結晶成分を含まない非晶質の酸化物半
導体層となる場合もある。また、非晶質の酸化物半導体の中に微結晶部(粒径1nm以上
20nm以下(代表的には2nm以上4nm以下))が混在する酸化物半導体層となる場
合もある。また、RTA(GRTA、LRTA)を用いて高温の加熱処理を行うと、酸化
物半導体層の表面側に縦方向(膜厚方向)の針状結晶が生じる場合もある。
半導体膜430に行うこともできる。その場合には、第1の加熱処理後に、加熱装置から
基板を取り出し、フォトリソグラフィ工程を行う。
半導体層上にソース電極及びドレイン電極を積層させた後、ソース電極及びドレイン電極
上に保護絶縁膜を形成した後、のいずれで行っても良い。
膜430に脱水化または脱水素化処理を行う前でも行った後に行ってもよい。
エッチングを用いてもよい。
ば塩素(Cl2)、塩化硼素(BCl3)、塩化珪素(SiCl4)、四塩化炭素(CC
l4)など)が好ましい。
6)、弗化窒素(NF3)、トリフルオロメタン(CHF3)など)、臭化水素(HBr
)、酸素(O2)、これらのガスにヘリウム(He)やアルゴン(Ar)などの希ガスを
添加したガス、などを用いることができる。
ing)法や、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導
結合型プラズマ)エッチング法を用いることができる。所望の加工形状にエッチングでき
るように、エッチング条件(コイル型の電極に印加される電力量、基板側の電極に印加さ
れる電力量、基板側の電極温度等)を適宜調節する。
を混ぜた溶液、アンモニア過水(31重量%過酸化水素水:28重量%アンモニア水:水
=5:2:2)などを用いることができる。また、ITO07N(関東化学社製)を用い
てもよい。
て除去される。その除去された材料を含むエッチング液の廃液を精製し、含まれる材料を
再利用してもよい。当該エッチング後の廃液から酸化物半導体層に含まれるインジウム等
の材料を回収して再利用することにより、資源を有効活用し低コスト化することができる
。
液、エッチング時間、温度等)を適宜調節する。
成する。金属導電膜をスパッタ法や真空蒸着法で形成すればよい。金属導電膜の材料とし
ては、Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、Wから選ばれた元素、または上述した元素
を成分とする合金か、上述した元素を組み合わせた合金膜等が挙げられる。また、マンガ
ン、マグネシウム、ジルコニウム、ベリリウム、トリウムのいずれか一または複数から選
択された材料を用いてもよい。また、金属導電膜は、単層構造でも、2層以上の積層構造
としてもよい。例えば、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、アルミニウム膜上に
チタン膜を積層する2層構造、Ti膜と、そのTi膜上に重ねてアルミニウム膜を積層し
、さらにその上にTi膜を成膜する3層構造などが挙げられる。また、Alに、チタン(
Ti)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)
、ネオジム(Nd)、スカンジウム(Sc)から選ばれた元素を単数、又は複数組み合わ
せた膜、合金膜、もしくは窒化膜を用いてもよい。
膜に持たせることが好ましい。
エッチングを行ってソース電極層415a、ドレイン電極層415b、ソース電極層42
5a、及びドレイン電極層425bを形成した後、レジストマスクを除去する(図4(C
)参照。)。
うにそれぞれの材料及びエッチング条件を適宜調節する。
はIn−Ga−Zn−O系金属酸化物を用いて、Ti膜のエッチャントとしてアンモニア
過水(31重量%過酸化水素水:28重量%アンモニア水:水=5:2:2)を用いる。
チングされ、溝部(凹部)を有する酸化物半導体層となることもある。また、ソース電極
層415a、ドレイン電極層415b、ソース電極層425a、及びドレイン電極層42
5bを形成するためのレジストマスクをインクジェット法で形成してもよい。レジストマ
スクをインクジェット法で形成するとフォトマスクを使用しないため、製造コストを低減
できる。
した光が複数の強度となる露光マスクである多階調マスクによって形成されたレジストマ
スクを用いてエッチング工程を行ってもよい。多階調マスクを用いて形成したレジストマ
スクは複数の膜厚を有する形状となり、エッチングを行うことでさらに形状を変形するこ
とができるため、異なるパターンに加工する複数のエッチング工程に用いることができる
。よって、一枚の多階調マスクによって、少なくとも二種類以上の異なるパターンに対応
するレジストマスクを形成することができる。よって露光マスク数を削減することができ
、対応するフォトリソグラフィ工程も削減できるため、工程の簡略化が可能となる。
マ処理によって露出している酸化物半導体層の表面に付着した吸着水などを除去する。ま
た、酸素とアルゴンの混合ガスを用いてプラズマ処理を行ってもよい。
に接する保護絶縁膜となる酸化物絶縁層416を形成する。
層416に水、水素等の不純物を混入させない方法を適宜用いて形成することができる。
酸化物絶縁層416に水素が含まれると、その水素の酸化物半導体層431、432への
侵入、又は水素による酸化物半導体層中の酸素引き抜き、が生じ酸化物半導体層のバック
チャネルが低抵抗化(N型化)してしまい、寄生チャネルが形成される。よって、酸化物
絶縁層416はできるだけ水素を含まない膜になるように、成膜方法に水素を用いないこ
とが重要である。
を用いて成膜する。成膜時の基板温度は、室温以上300℃以下とすればよく、本実施の
形態では100℃とする。酸化珪素膜のスパッタ法による成膜は、希ガス(代表的にはア
ルゴン)雰囲気下、酸素雰囲気下、または希ガス(代表的にはアルゴン)及び酸素雰囲気
下において行うことができる。また、ターゲットとして酸化珪素ターゲットまたは珪素タ
ーゲットを用いることができる。例えば、珪素ターゲットを用いて、酸素、及び窒素雰囲
気下でスパッタ法により酸化珪素膜を形成することができる。低抵抗化した酸化物半導体
層に接して形成する酸化物絶縁層416は、水分や、水素イオンや、OH−などの不純物
を含まず、これらが外部から侵入することをブロックする無機絶縁膜を用い、代表的には
酸化珪素膜、窒化酸化珪素膜、酸化アルミニウム膜、または酸化窒化アルミニウム膜など
を用いる。
00℃以上400℃以下、例えば250℃以上350℃以下)を行う。例えば、窒素雰囲
気下で250℃、1時間の第2の加熱処理を行う。第2の加熱処理において、酸化物半導
体層431、432の一部(チャネル形成領域)が酸化物絶縁層416と接した状態で加
熱される。
脱水素化のための加熱処理によって酸素欠乏状態となり低抵抗化され、さらに酸化物半導
体層431、432の一部は選択的に酸素過剰な状態となる。その結果、ゲート電極層4
11と重なるチャネル形成領域413はI型となり、ソース電極層415aに重なる高抵
抗ソース領域414aと、ドレイン電極層415bに重なる高抵抗ドレイン領域414b
とが自己整合的に形成される。以上の工程で薄膜トランジスタ410が形成される。同様
に、ゲート電極層421と重なるチャネル形成領域423はI型となり、ソース電極層4
25aに重なる高抵抗ソース領域424aと、ドレイン電極層425bに重なる高抵抗ド
レイン領域424bとが自己整合的に形成される。以上の工程で薄膜トランジスタ420
が形成される。
てもよい。本実施の形態では150℃で10時間加熱処理を行う。この加熱処理は一定の
加熱温度を保持して加熱してもよいし、室温から、100℃以上200℃以下への昇温と
、室温までの降温を複数回くりかえして行ってもよい。また、この加熱処理を、酸化物絶
縁層416の形成前に、減圧下で行ってもよい。減圧下で加熱処理を行うと、加熱時間を
短縮することができる。この加熱処理よって、酸化物半導体層431、432から酸化物
絶縁層416中に水素がとりこまれ、ノーマリーオフとなる薄膜トランジスタを得ること
ができる。よって半導体装置の信頼性を向上できる。
畳した酸化物半導体層431、432において高抵抗ドレイン領域414b、424b(
又は高抵抗ソース領域414a、424a)を形成することにより、薄膜トランジスタ4
10、420の信頼性の向上を図ることができる。具体的には、高抵抗ドレイン領域41
4b、424bを形成することで、ドレイン電極層415b、425bから高抵抗ドレイ
ン領域414b、424b、チャネル形成領域413、423にかけて、導電性を段階的
に変化させうるような構造とすることができる。そのため、ドレイン電極層415b、4
25bに高電源電位VDDを供給する配線に接続して動作させる場合、ゲート電極層41
1、421とドレイン電極層415b、425bとの間に高電界が印加されても高抵抗ド
レイン領域414b、424bがバッファとなり局所的な高電界が印加されず、薄膜トラ
ンジスタの耐圧を向上させた構成とすることができる。
高抵抗ドレイン領域414b、424bは、酸化物半導体層431、432の膜厚が15
nm以下と薄い場合は膜厚方向全体にわたって形成されるが、酸化物半導体層の膜厚が3
0nm以上50nm以下とより厚い場合は、酸化物半導体層431、432の一部、すな
わちソース電極層415a、425a又はドレイン電極層415b、425bと接する領
域及びその近傍が低抵抗化し高抵抗ソース領域414a、424a又は高抵抗ドレイン領
域414b、424bが形成され、酸化物半導体層431、432においてゲート絶縁層
402に近い領域はI型とすることもできる。
タ法を用いて窒化珪素膜を形成する。RFスパッタ法は、量産性がよいため、保護絶縁層
の成膜方法として好ましい。保護絶縁層は、水分や、水素イオンや、OH−などの不純物
を含まず、これらが外部から侵入することをブロックする無機絶縁膜を用い、窒化珪素膜
、窒化アルミニウム膜、窒化酸化珪素膜、酸化窒化アルミニウムなどを用いる。本実施の
形態では、保護絶縁層403を窒化珪素膜を用いて形成する(図4(D)参照。)。
4(E)に示すように平坦化絶縁層404を形成する。
ポリアミド、エポキシ樹脂等の、耐熱性を有する有機材料を用いることができる。また上
記有機材料の他に、低誘電率材料(low−k材料)、シロキサン系樹脂、PSG(リン
ガラス)、BPSG(リンボロンガラス)等を用いることができる。なお、これらの材料
で形成される絶縁膜を複数積層させることで、平坦化絶縁層404を形成してもよい。
i結合を含む樹脂に相当する。シロキサン系樹脂は置換基としては有機基(例えばアルキ
ル基やアリール基)やフルオロ基を用いても良い。また、有機基はフルオロ基を有してい
ても良い。
G法、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、液滴吐出法(インクジェット法、スクリ
ーン印刷、オフセット印刷等)、ドクターナイフ、ロールコーター、カーテンコーター、
ナイフコーター等を用いることができる。
ングを行って酸化物絶縁層416、保護絶縁層403、平坦化絶縁層404の一部を除去
して、ドレイン電極層425bに達する開口を形成する。
インジウム(In2O3)や酸化インジウム酸化スズ混合酸化物(In2O3―SnO2
、ITOと略記する)などをスパッタ法や真空蒸着法などを用いて形成する。透光性を有
する導電膜の他の材料として、窒素を含ませたAl−Zn−O系膜、即ちAl−Zn−O
−N系膜や、Zn−O−N系膜や、Sn−Zn−O−N系膜を用いてもよい。なお、Al
−Zn−O−N系膜の亜鉛の組成比(原子%)は、47原子%以下とし、膜中のアルミニ
ウムの組成比(原子%)より大きく、膜中のアルミニウムの組成比(原子%)は、膜中の
窒素の組成比(原子%)より大きい。このような材料のエッチング処理は塩酸系の溶液に
より行う。しかし、特にITOのエッチングは残渣が発生しやすいので、エッチング加工
性を改善するために酸化インジウム酸化亜鉛合金(In2O3―ZnO)を用いても良い
。
(EPMA:Electron Probe X−ray MicroAnalyzer
)を用いた分析により評価するものとする。
り透光性を有する導電膜の不要な部分を除去して画素電極層427、導電層417を形成
し、レジストマスクを除去する(図4(E)参照。)。
ト絶縁層の開口は酸化物絶縁層、保護絶縁層の開口と同じフォトリソグラフィ工程で行っ
ても別工程で行ってもよく、別工程で行う場合、フォトリソグラフィ工程が6工程となる
。
低消費電力の半導体装置を提供することができる。
高い半導体装置を提供することができる。
本実施の形態は、本明細書で開示する半導体装置に適用できる薄膜トランジスタの他の例
を示す。本実施の形態で示す薄膜トランジスタ450、460は、実施の形態1の駆動回
路用薄膜トランジスタ1223、画素用薄膜トランジスタ1211、実施の形態2の薄膜
トランジスタ320として用いることができる。
。
タ450、460は、チャネル保護型(チャネルストップ型ともいう)と呼ばれるボトム
ゲート構造の一つであり逆スタガ型薄膜トランジスタともいう。
て説明したが、必要に応じて、チャネル形成領域を複数有するマルチゲート構造の薄膜ト
ランジスタも形成することができる。
作製する工程を説明する。
工程によりゲート電極層451、ゲート電極層461を形成する。なお、レジストマスク
をインクジェット法で形成してもよい。レジストマスクをインクジェット法で形成すると
フォトマスクを使用しないため、製造コストを低減できる。
、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、ネオジム、スカンジウム等の金属材料又
はこれらを主成分とする合金材料を用いて、単層で又は積層して形成することができる。
下の酸化窒化珪素層を形成する。
成し、第2のフォトリソグラフィ工程により島状の酸化物半導体層に加工する。本実施の
形態では、酸化物半導体膜としてIn−Ga−Zn−O系金属酸化物ターゲットを用いて
スパッタ法により成膜する。
1の加熱処理の温度は、400℃以上750℃以下、好ましくは400℃以上基板の歪み
点未満とする。ここでは、加熱処理装置の一つである電気炉に基板を導入し、酸化物半導
体層に対して窒素雰囲気下450℃において1時間の加熱処理を行った後、大気に触れる
ことなく、酸化物半導体層への水や水素の再混入を防ぎ、酸化物半導体層431、432
を得る(図5(A)参照。)。
マ処理によって露出している酸化物半導体層の表面に付着した吸着水などを除去する。ま
た、酸素とアルゴンの混合ガスを用いてプラズマ処理を行ってもよい。
形成した後、第3のフォトリソグラフィ工程によりレジストマスクを形成し、選択的にエ
ッチングを行って酸化物絶縁層456、酸化物絶縁層466を形成した後、レジストマス
クを除去する。
化珪素膜をスパッタ法を用いて成膜する。成膜時の基板温度は、室温以上300℃以下と
すればよく、本実施の形態では100℃とする。酸化珪素膜のスパッタ法による成膜は、
希ガス(代表的にはアルゴン)雰囲気下、酸素雰囲気下、または希ガス(代表的にはアル
ゴン)及び酸素雰囲気下において行うことができる。また、ターゲットとして酸化珪素タ
ーゲットまたは珪素ターゲットを用いることができる。例えば、珪素ターゲットを用いて
、酸素、及び窒素雰囲気下でスパッタ法により酸化珪素膜を形成することができる。酸化
物半導体層431、432に接して形成する酸化物絶縁層456および466は、水分や
、水素イオンや、OH−などの不純物を含まず、これらが外部から侵入することをブロッ
クする無機絶縁膜を用い、代表的には酸化珪素膜、窒化酸化珪素膜、酸化アルミニウム膜
、または酸化窒化アルミニウム膜などを用いる。
00℃以上400℃以下、例えば250℃以上350℃以下)を行ってもよい。例えば、
窒素雰囲気下で250℃、1時間の第2の加熱処理を行う。第2の加熱処理を行うと、酸
化物半導体層の一部(チャネル形成領域)が酸化物絶縁層456、466と接した状態で
加熱される。
物半導体層431、432を、窒素のような不活性ガス雰囲気下、又は減圧下で加熱処理
を行う。酸化物絶縁層456、466によって覆われていない露出された酸化物半導体層
431、432の領域は、窒素のような不活性ガス雰囲気下、又は減圧下で加熱処理を行
うと、低抵抗化することができる。例えば、窒素雰囲気下で250℃、1時間の加熱処理
を行う。
囲気下の加熱処理によって、酸化物半導体層431、432の露出領域は低抵抗化し、抵
抗の異なる領域(図5(B)においては斜線領域及び白地領域で示す)を有する酸化物半
導体層452、462となる。
、466上に、金属導電膜を形成した後、第4のフォトリソグラフィ工程によりレジスト
マスクを形成し、選択的にエッチングを行ってソース電極層455a、465a、ドレイ
ン電極層455b、465bを形成した後、レジストマスクを除去する(図5(C)参照
。)。ソース電極層455aとドレイン電極層455bは酸化物絶縁層456の一部と接
し、かつ酸化物半導体層452の一部と接している。同様に、ソース電極層465aとド
レイン電極層465bは酸化物絶縁層466の一部と接しかつ酸化物半導体層462の一
部と接している。
Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、Wから選ばれた元素、または上述した元素を成分
とする合金か、上述した元素を組み合わせた合金膜等が挙げられる。また、金属導電膜は
、単層構造でも、2層以上の積層構造としてもよい。
のための加熱処理によって酸素欠乏状態となり低抵抗化され、さらに酸化物半導体層43
1、432の一部は選択的に酸素過剰な状態となる。その結果、ゲート電極層451、4
61と重なるチャネル形成領域453、463は、I型となり、ソース電極層455a、
465aに重なる高抵抗ソース領域454a、464aと、ドレイン電極層455b、4
65bに重なる高抵抗ドレイン領域454b、464bとが自己整合的に形成される。以
上の工程で薄膜トランジスタ450、460が形成される。
てもよい。本実施の形態では150℃で10時間加熱処理を行う。この加熱処理は一定の
加熱温度を保持して加熱してもよいし、室温から、100℃以上200℃以下への昇温と
、室温までの降温を複数回くりかえして行ってもよい。また、この加熱処理を、酸化物絶
縁層456、466の形成前に、減圧下で行ってもよい。減圧下で加熱処理を行うと、加
熱時間を短縮することができる。この加熱処理よって、酸化物半導体層452、462か
ら酸化物絶縁層456、466中に水素がとりこまれ、ノーマリーオフとなる薄膜トラン
ジスタを得ることができる。よって半導体装置の信頼性を向上できる。
畳した酸化物半導体層452、462において高抵抗ドレイン領域454b、464b(
又は高抵抗ソース領域454a、464a)を形成することにより、薄膜トランジスタ4
50、460の信頼性の向上を図ることができる。具体的には、高抵抗ドレイン領域45
4b、464bを形成することで、ドレイン電極層455b、465bから高抵抗ドレイ
ン領域454b、464b、チャネル形成領域453、463にかけて、導電性を段階的
に変化させうるような構造とすることができる。そのため、ドレイン電極層455b、4
65bを高電源電位VDDを供給する配線に接続して動作させる場合、ゲート電極層45
1、461とドレイン電極層455b、465bとの間に高電界が印加されても高抵抗ド
レイン領域454b、464bがバッファとなり局所的な高電界が印加されず、トランジ
スタの耐圧を向上させた構成とすることができる。
56、酸化物絶縁層466上に保護絶縁層403を形成する。本実施の形態では、保護絶
縁層403を、窒化珪素膜を用いて形成する(図5(D)参照。)。
縁層456、酸化物絶縁層466上にさらに酸化物絶縁層を形成し、該酸化物絶縁層上に
保護絶縁層403を積層してもよい。本実施の形態では、保護絶縁層403上に平坦化絶
縁層404を形成する。
ングを行って平坦化絶縁層404及び保護絶縁層403の一部を除去して、ドレイン電極
層465bに達する開口を形成する。
マスクを形成し、エッチングにより不要な部分を除去して画素電極層467、導電層45
7を形成し、レジストマスクを除去する(図5(E)参照。)。
ト絶縁層の開口は酸化物絶縁層、保護絶縁層の開口と同じフォトリソグラフィ工程で行っ
ても別工程で行ってもよく、別工程で行う場合、フォトリソグラフィ工程が7工程となる
。
低消費電力の半導体装置を提供することができる。
高い半導体装置を提供することができる。
本実施の形態は、本明細書で開示する半導体装置に適用できる薄膜トランジスタの他の例
を示す。本実施の形態で示す薄膜トランジスタ240、260は、実施の形態1の駆動回
路用薄膜トランジスタ1223、画素用薄膜トランジスタ1211、実施の形態2の薄膜
トランジスタ320として用いることができる。
。
て説明したが、必要に応じて、チャネル形成領域を複数有するマルチゲート構造の薄膜ト
ランジスタも形成することができる。
作製する工程を説明する。
工程によりゲート電極層241、ゲート電極層261を形成する。本実施の形態では、ゲ
ート電極層241、ゲート電極層261として、膜厚150nmのタングステン膜を、ス
パッタ法を用いて形成する。
本実施の形態では、ゲート絶縁層292としてプラズマCVD法により膜厚100nm以
下の酸化窒化珪素層を形成する。
により金属導電膜上にレジストマスクを形成し、選択的にエッチングを行ってソース電極
層245a、265a、ドレイン電極層245b、265bを形成した後、レジストマス
クを除去する(図6(A)参照。)。
半導体膜295としてIn−Ga−Zn−O系金属酸化物ターゲットを用いてスパッタ法
により成膜する。酸化物半導体膜295を第3のフォトリソグラフィ工程により島状の酸
化物半導体層に加工する。
1の加熱処理の温度は、400℃以上750℃以下、好ましくは400℃以上基板の歪み
点未満とする。ここでは、加熱処理装置の一つである電気炉に基板を導入し、酸化物半導
体層に対して窒素雰囲気下450℃において1時間の加熱処理を行った後、大気に触れる
ことなく、酸化物半導体層への水や水素の再混入を防ぎ、酸化物半導体層296、297
を得る(図6(C)参照。)。
を入れ、数分間加熱した後、基板を加熱した不活性ガスから出すGRTAを行ってもよい
。GRTAを用いると短時間での高温加熱処理が可能となる。
。
層246に水、水素等の不純物を混入させない方法を適宜用いて形成することができる。
酸化物絶縁層246に水素が含まれると、その水素の酸化物半導体層296、297への
侵入、又は水素による酸化物半導体層296、297中の酸素引き抜き、が生じ酸化物半
導体層296、297のバックチャネルが低抵抗化(N型化)してしまい、寄生チャネル
が形成される。よって、酸化物絶縁層246はできるだけ水素を含まない膜になるように
、水素を用いない成膜方法を採用することが重要である。
を用いて成膜する。成膜時の基板温度は、室温以上300℃以下とすればよく、本実施の
形態では100℃とする。酸化珪素膜のスパッタ法による成膜は、希ガス(代表的にはア
ルゴン)雰囲気下、酸素雰囲気下、または希ガス(代表的にはアルゴン)及び酸素雰囲気
下において行うことができる。また、ターゲットとして酸化珪素ターゲットまたは珪素タ
ーゲットを用いることができる。例えば、珪素ターゲットを用いて、酸素、及び窒素雰囲
気下でスパッタ法により酸化珪素膜を形成することができる。低抵抗化した酸化物半導体
層に接して形成する酸化物絶縁層246は、水分や、水素イオンや、OH−などの不純物
を含まず、これらが外部から侵入することをブロックする無機絶縁膜を用い、代表的には
酸化珪素膜、窒化酸化珪素膜、酸化アルミニウム膜、または酸化窒化アルミニウム膜など
を用いる。
00℃以上400℃以下、例えば250℃以上350℃以下)を行う。例えば、窒素雰囲
気下で250℃、1時間の第2の加熱処理を行う。第2の加熱処理を行うと、酸化物半導
体層の一部(チャネル形成領域)が酸化物絶縁層246と接した状態で加熱される。
のための加熱処理によって酸素欠乏状態となり低抵抗化され、さらに酸化物半導体層29
6、297は酸素過剰な状態となる。その結果、I型の酸化物半導体層242、262が
形成される。以上の工程で薄膜トランジスタ240、260が形成される。
てもよい。本実施の形態では150℃で10時間加熱処理を行う。この加熱処理は一定の
加熱温度を保持して加熱してもよいし、室温から、100℃以上200℃以下への昇温と
、室温までの降温を複数回くりかえして行ってもよい。また、この加熱処理を、酸化物絶
縁膜の形成前に、減圧下で行ってもよい。減圧下で加熱処理を行うと、加熱時間を短縮す
ることができる。この加熱処理よって、酸化物半導体層から酸化物絶縁層中に水素がとり
こまれ、ノーマリーオフとなる薄膜トランジスタを得ることができる。よって半導体装置
の信頼性を向上できる。
タ法を用いて窒化珪素膜を形成する。本実施の形態では、保護絶縁層293を、窒化珪素
膜を用いて形成する(図6(D)参照。)。
では、保護絶縁層293上に平坦化絶縁層294を形成する。
ングを行って平坦化絶縁層294、保護絶縁層293、及び酸化物絶縁層246の一部を
除去して、ドレイン電極層265bに達する開口を形成する。
マスクを形成し、エッチングにより不要な部分を除去して画素電極層267、導電層24
7を形成し、レジストマスクを除去する(図6(E)参照。)。
ト絶縁層の開口は酸化物絶縁層、保護絶縁層の開口と同じフォトリソグラフィ工程で行っ
ても別工程で行ってもよく、別工程で行う場合、フォトリソグラフィ工程が6工程となる
。
低消費電力の半導体装置を提供することができる。
高い半導体装置を提供することができる。
本実施の形態は、本明細書で開示する半導体装置に適用できる薄膜トランジスタの他の例
を示す。本実施の形態で示す薄膜トランジスタ210、220は、実施の形態1の駆動回
路用薄膜トランジスタ1223、画素用薄膜トランジスタ1211、実施の形態2の薄膜
トランジスタ320として用いることができる。
4と異なる例を図8に示す。図8は、図4と工程が一部異なる点以外は同じであるため、
同じ箇所の詳細な説明は省略する。本実施の形態では、フォトリソグラフィ工程において
、多階調マスクによって形成したマスク層を用いる。
してエッチングを行うことでさらに形状を変形することができるため、異なるパターンに
加工する複数のエッチング工程に用いることができる。よって、一枚の多階調マスクによ
って、少なくとも二種類以上の異なるパターンに対応するマスク層を形成することができ
る。よって露光マスク数を削減することができ、対応するフォトリソグラフィ工程も削減
できるため、工程の簡略化が可能となる。
極層211、ゲート電極層221を形成し、ゲート絶縁層202を積層する。ゲート絶縁
層202上に酸化物半導体膜を形成する。本実施の形態では、酸化物半導体膜としてIn
−Ga−Zn−O系金属酸化物ターゲットを用いてスパッタ法により成膜する。
基板を導入し、酸化物半導体膜に対して窒素雰囲気下450℃において1時間の加熱処理
を行った後、大気に触れることなく、酸化物半導体膜への水や水素の再混入を防ぎ、酸化
物半導体膜230を得る。
する(図8(A)参照。)。
材料としては、Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、Wから選ばれた元素、または上述
した元素を成分とする合金か、上述した元素を組み合わせた合金膜等が挙げられる。また
、マンガン、マグネシウム、ジルコニウム、ベリリウム、トリウムのいずれか一または複
数から選択された材料を用いてもよい。
にレジストマスク231a、231bを形成する。
)マスクを用いた露光を行う例を示す。まず、レジストマスク231a、231bを形成
するためレジストを形成する。レジストは、ポジ型レジストまたはネガ型レジストを用い
ることができる。ここでは、ポジ型レジストを用いて示す。レジストはスピンコート法で
形成してもよいし、インクジェット法で選択的に形成してもよい。レジストをインクジェ
ット法で選択的に形成すると、不要箇所へのレジスト形成を削減することができるので、
材料の無駄を軽減することができる。
を露光する。
ことが可能なマスクであり、透過した光が複数の強度となる露光マスクである。一度の露
光及び現像工程により、複数(代表的には二種類)の厚さの領域を有するレジストマスク
を形成することが可能である。このため、多階調マスクを用いることで、露光マスクの枚
数を削減することが可能である。
9(C)に示すようなハーフトーンマスク81bがある。
83に接して形成される遮光部84並びに回折格子85で構成される。遮光部84におい
ては、光の透過率が0%である。一方、回折格子85はスリット、ドット、メッシュ等の
光透過部の間隔を、露光に用いる光の解像度限界以下の間隔とすることにより、光の透過
率を制御することができる。なお、回折格子85は、周期的なスリット、ドット、メッシ
ュ、または非周期的なスリット、ドット、メッシュどちらも用いることができる。
折格子85は、クロムや酸化クロム等の光を吸収する遮光材料を用いて形成することがで
きる。
4においては、光透過率86は0%であり、遮光部84及び回折格子85が設けられてい
ない領域では光透過率86は100%である。また、回折格子85においては、10〜7
0%の範囲で調整可能である。回折格子85における光の透過率の調整は、回折格子のス
リット、ドット、またはメッシュの間隔及びピッチの調整により可能である。
成される半透過部87並びに遮光部88で構成される。半透過部87は、MoSiN、M
oSi、MoSiO、MoSiON、CrSiなどを用いることができる。遮光部88は
、クロムや酸化クロム等の光を吸収する遮光材料を用いて形成することができる。
8においては、光透過率89は0%であり、遮光部88及び半透過部87が設けられてい
ない領域では光透過率89は100%である。また、半透過部87においては、10〜7
0%の範囲で調整可能である。半透過部87に於ける光の透過率は、半透過部87の材料
により調整可能である。
る領域を有するレジストマスク231a、231bを形成することができる。
半導体膜230、金属導電膜237をエッチングし島状に加工する。この結果、酸化物半
導体層233、235、金属導電層232、234を形成することができる(図8(B)
参照。)。
の面積(3次元的に見ると体積)が縮小し、厚さが薄くなる。このとき、膜厚の薄い領域
のレジストマスクのレジスト(ゲート電極層211、221の一部と重畳する領域)は除
去され、分離されたレジストマスク236a、236b、236d、236eを形成する
ことができる。
要な部分を除去してソース電極層215a、225a、ドレイン電極層215b、225
bを形成する(図8(C)参照。)。
除去されないようにそれぞれの材料及びエッチング条件を適宜調節する。
33、235にはIn−Ga−Zn−O系金属酸化物を用いて、Ti膜のエッチャントと
してアンモニア過水(31重量%過酸化水素水:28重量%アンモニア水:水=5:2:
2)を用いる。
されずドライエッチングを用いてもよい。
ば塩素(Cl2)、塩化硼素(BCl3)、塩化珪素(SiCl4)、四塩化炭素(CC
l4)など)が好ましい。
6)、弗化窒素(NF3)、トリフルオロメタン(CHF3)など)、臭化水素(HBr
)、酸素(O2)、これらのガスにヘリウム(He)やアルゴン(Ar)などの希ガスを
添加したガス、などを用いることができる。
ing)法や、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導
結合型プラズマ)エッチング法を用いることができる。所望の加工形状にエッチングでき
るように、エッチング条件(コイル型の電極に印加される電力量、基板側の電極に印加さ
れる電力量、基板側の電極温度等)を適宜調節する。
を用いることができる。また、ITO07N(関東化学社製)を用いてもよい。
て除去される。その除去された材料を含むエッチング液の廃液を精製し、含まれる材料を
再利用してもよい。当該エッチング後の廃液から酸化物半導体層に含まれるインジウム等
の材料を回収して再利用することにより、資源を有効活用し低コスト化することができる
。
液、エッチング時間、温度等)を適宜調節する。
層233、235に接する保護絶縁膜となる酸化物絶縁層216を形成する。本実施の形
態では、酸化物絶縁層216として膜厚200nmの酸化珪素膜をスパッタ法を用いて成
膜する。
00℃以上400℃以下、例えば250℃以上350℃以下)を行う。例えば、窒素雰囲
気下で250℃、1時間の第2の加熱処理を行う。第2の加熱処理を行うと、酸化物半導
体層の一部(チャネル形成領域)が酸化物絶縁層216と接した状態で加熱される。
のための加熱処理によって酸素欠乏状態となり低抵抗化され、さらに酸化物半導体層23
3、235の一部は選択的に酸素過剰な状態となる。その結果、ゲート電極層211と重
なるチャネル形成領域213は、I型となり、ソース電極層215aに重なる高抵抗ソー
ス領域214aと、ドレイン電極層215bに重なる高抵抗ドレイン領域214bとが自
己整合的に形成される。以上の工程で薄膜トランジスタ210が形成される。同様に、ゲ
ート電極層221と重なるチャネル形成領域223は、I型となり、ソース電極層225
aに重なる高抵抗ソース領域224aと、ドレイン電極層225bに重なる高抵抗ドレイ
ン領域224bとが自己整合的に形成される。以上の工程で薄膜トランジスタ220が形
成される。
てもよい。本実施の形態では150℃で10時間加熱処理を行う。この加熱処理は一定の
加熱温度を保持して加熱してもよいし、室温から、100℃以上200℃以下への昇温と
、室温までの降温を複数回くりかえして行ってもよい。また、この加熱処理を、酸化物絶
縁層216の形成前に、減圧下で行ってもよい。減圧下で加熱処理を行うと、加熱時間を
短縮することができる。この加熱処理よって、酸化物半導体層233、235から酸化物
絶縁層216中に水素がとりこまれ、ノーマリーオフとなる薄膜トランジスタを得ること
ができる。よって半導体装置の信頼性を向上できる。
03を、窒化珪素膜を用いて形成する(図8(D)参照。)。
保護絶縁層203上に平坦化絶縁層204を形成する。
ングを行って平坦化絶縁層204、保護絶縁層203、及び酸化物絶縁層216の一部を
除去して、ドレイン電極層225bに達する開口を形成する。
マスクを形成し、エッチングにより不要な部分を除去して画素電極層227、導電層21
7を形成し、レジストマスクを除去する(図8(E)参照。)。
ト絶縁層の開口は酸化物絶縁層、保護絶縁層の開口と同じフォトリソグラフィ工程で行っ
ても、別工程で行ってもよく、別工程で行う場合、フォトリソグラフィ工程が4工程とな
る。
低消費電力の半導体装置を提供することができる。
高い半導体装置を提供することができる。
本実施の形態は、本明細書で開示する半導体装置に適用できる薄膜トランジスタの例を示
す。本実施の形態で示す薄膜トランジスタ270、280は、実施の形態1の駆動回路用
薄膜トランジスタ1223、画素用薄膜トランジスタ1211、実施の形態2の薄膜トラ
ンジスタ320として用いることができる。
電材料を用いる例を図7に示す。従って、他は上記実施の形態と同様に行うことができ、
上記実施の形態と同一部分又は同様な機能を有する部分、及び工程の繰り返しの説明は省
略する。
り、絶縁表面を有する基板250上に、ゲート電極層271、281、ゲート絶縁層25
2、少なくともチャネル形成領域273、高抵抗ソース領域274a、及び高抵抗ドレイ
ン領域274bを有する酸化物半導体層272、少なくともチャネル形成領域283、高
抵抗ソース領域284a、及び高抵抗ドレイン領域284bを有する酸化物半導体層28
2、ソース電極層又はドレイン電極層275a、275b、285a、285bを含む。
また、薄膜トランジスタ270、280を覆い、チャネル形成領域273、283に接す
る酸化物絶縁層256が設けられ、さらにその上に保護絶縁層253、平坦化絶縁層25
4が設けられている。
ソース電極層又はドレイン電極層285bに達する開口(コンタクトホール)が形成され
、開口には画素電極層287が形成されている。一方、駆動回路部においては、平坦化絶
縁層254上にゲート電極層271、酸化物半導体層272と重なる導電層277が形成
されている。
属導電膜であるため透光性を有する導電膜とすることができる。
ソース電極層又はドレイン電極層275a、275b、285a、285bに透光性を有
する導電膜を用いる。
85a、285bの材料は、可視光に対して透光性を有する導電材料、例えばIn−Sn
−O系、In−Sn−Zn−O系、In−Al−Zn−O系、Sn−Ga−Zn−O系、
Al−Ga−Zn−O系、Sn−Al−Zn−O系、In−Zn−O系、Sn−Zn−O
系、Al−Zn−O系、In−O系、Sn−O系、Zn−O系の金属酸化物を適用するこ
とができ、膜厚は50nm以上300nm以下の範囲内で適宜選択する。ゲート電極層2
71、281、ソース電極層又はドレイン電極層275a、275b、285a、285
bに用いる透光性を有する導電材料の成膜方法は、スパッタ法や真空蒸着法(電子ビーム
蒸着法など)や、アーク放電イオンプレーティング法や、スプレー法を用いる。また、ス
パッタ法を用いる場合、SiO2を2重量%以上10重量%以下含むターゲットを用いて
成膜を行い、透光性を有する導電膜に結晶化を阻害するSiOx(X>0)を含ませ、後
の工程で行う脱水化または脱水素化のための加熱処理の際に結晶化してしまうのを抑制す
ることが好ましい。
ができる。
の電極層(容量電極層など)や、その他の配線層(容量配線層など)に可視光に対して透
光性を有する導電膜を用い、高開口率を有する表示装置を実現する。勿論、ゲート絶縁層
252、酸化物絶縁層256、保護絶縁層253、平坦化絶縁層254も可視光に対して
透光性を有する膜を用いることが好ましい。
%である膜を指し、その膜が導電性を有する場合は透明の導電膜とも呼ぶ。また、ゲート
電極層、ソース電極層、ドレイン電極層、画素電極層、またはその他の電極層や、その他
の配線層に適用する材料として、可視光に対して半透明の導電膜を用いてもよい。可視光
に対して半透明とは可視光の透過率が50〜75%であることを指す。
10インチ以下の小型の液晶表示パネルにおいて、ゲート配線の本数を増やすなどして表
示画像の高精細化を図るため、画素寸法を微細化しても、高い開口率を実現することがで
きる。また、薄膜トランジスタ280の構成部材に透光性を有する膜を用いることで、広
視野角を実現するため、1画素を複数のサブピクセルに分割しても高い開口率を実現する
ことができる。即ち、高密度に薄膜トランジスタを配置しても開口率を大きくとることが
でき、表示領域の面積を十分に確保することができる。例えば、一つの画素内に2〜4個
のサブピクセルを有する場合でも、薄膜トランジスタが透光性を有するため、開口率を向
上させることができる。また、薄膜トランジスタの構成部材と同工程で同材料を用いて保
持容量を形成すると、保持容量も透光性とすることができるため、さらに開口率を向上さ
せることができる。
本実施の形態は、本明細書で開示される半導体装置の一例として、液晶表示装置を示す。
本明細書に開示される半導体装置には、特に限定されず、TN液晶、OCB液晶、STN
液晶、VA液晶、ECB型液晶、GH液晶、高分子分散型液晶、ディスコティック液晶な
どを用いることができるが、中でもノーマリーブラック型の液晶パネル、例えば垂直配向
(VA)モードを採用した透過型の液晶表示装置とすることが好ましい。垂直配向モード
としては、いくつか挙げられるが、例えば、MVA(Multi−Domain Ver
tical Alignment)モード、PVA(Patterned Vertic
al Alignment)モード、ASVモードなどを用いることができる。
晶表示装置は、電圧が印加されていないときにパネル面に対して液晶分子が垂直方向を向
く方式である。本実施の形態では、特に画素(ピクセル)をいくつかの領域(サブピクセ
ル)に分け、それぞれ別の方向に液晶分子を倒すよう工夫されている。これをマルチドメ
イン化あるいはマルチドメイン設計という。以下の説明では、マルチドメイン設計が考慮
された液晶表示装置について説明する。
いる。図11は基板600の上面図であり、図中に示す切断線Y−Zに対応する断面構造
を図10に表している。以下の説明ではこの両図を参照して説明する。
が接続されている。各TFTは、異なるゲート信号で駆動されるように構成されている。
すなわち、マルチドメイン設計された画素において、個々の画素電極層に印加する信号を
、独立して制御する構成を有している。
レイン電極層618と接続している。また、画素電極層626は絶縁層620、絶縁層6
20を覆う絶縁層621、および絶縁層621を覆う絶縁層622に設けられたコンタク
トホール627を介してTFT629のソース電極層又はドレイン電極層619と接続し
ている。TFT628のゲート配線602と、TFT629のゲート配線603には、異
なるゲート信号を与えることができるように分離されている。一方、データ線として機能
するソース電極層又はドレイン電極層616は、TFT628とTFT629で共通に用
いられている。TFT628とTFT629は実施の形態3乃至8のいずれか一の薄膜ト
ランジスタを適宜用いることができる。
画素電極層と電気的に接続する容量電極と保持容量を形成する。
ている。V字型に広がる画素電極層624の外側を囲むように画素電極層626が形成さ
れている。画素電極層624と画素電極層626に印加する電圧のタイミングを、TFT
628及びTFT629により異ならせることで、液晶の配向を制御している。この画素
構造の等価回路を図13に示す。TFT628はゲート配線602と接続し、TFT62
9はゲート配線603と接続している。ゲート配線602とゲート配線603は異なるゲ
ート信号を与えることで、TFT628とTFT629の動作タイミングを異ならせるこ
とができる。
。また、着色膜636と対向電極層640の間にはオーバーコート膜とも呼ばれる平坦化
膜637が形成され、液晶の配向乱れを防いでいる。配向膜648が画素電極層624、
626上に設けられ、また、配向膜646が対向電極層640に設けられる。図12に対
向基板側の構造を示す。対向電極層640は異なる画素間で共通化されている電極である
が、スリット641が形成されている。このスリット641と、画素電極層624及び画
素電極層626側のスリットとを交互に咬み合うように配置することで、斜め電界を効果
的に発生させて液晶の配向を制御することができる。これにより、液晶が配向する方向を
場所によって異ならせることができ、視野角を広げている。
駆動回路部に設けられる第2の対向電極層と異なる電位である。第2の対向電極層を駆動
回路部上に設けることによって静電気に対する耐性を強くし、高信頼性の半導体装置とす
ることができる。
子が形成されている。また、画素電極層626と液晶層650と対向電極層640が重な
り合うことで、第2の液晶素子が形成されている。また、画素構造は一画素に第1の液晶
素子と第2の液晶素子が設けられたマルチドメイン構造である。
本明細書に開示する半導体装置は、さまざまな電子機器(遊技機も含む)に適用すること
ができる。電子機器としては、例えば、テレビジョン装置(テレビ、またはテレビジョン
受信機ともいう)、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメ
ラなどのカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機(携帯電話、携帯電話装置ともい
う)、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機な
どが挙げられる。
電子機器の例について図14を用いて説明する。
パーソナルコンピュータであり、本体3001、筐体3002、表示部3003、キーボ
ード3004などによって構成されている。なお、実施の形態1に示す液晶表示装置をノ
ート型のパーソナルコンピュータは有している。
末(PDA)であり、本体3021には表示部3023と、外部インターフェイス302
5と、操作ボタン3024等が設けられている。また操作用の付属品としてスタイラス3
022がある。なお、実施の形態1に示す液晶表示装置を携帯情報端末は有している。
る。例えば、電子書籍2700は、筐体2701および筐体2703の2つの筐体で構成
されている。筐体2701および筐体2703は、軸部2711により一体とされており
、該軸部2711を軸として開閉動作を行うことができる。このような構成により、紙の
書籍のような動作を行うことが可能となる。
込まれている。表示部2705および表示部2707は、続き画面を表示する構成として
もよいし、異なる画面を表示する構成としてもよい。異なる画面を表示する構成とするこ
とで、例えば右側の表示部(図14(C)では表示部2705)に文章を表示し、左側の
表示部(図14(C)では表示部2707)に画像を表示することができる。
筐体2701において、電源2721、操作キー2723、スピーカ2725などを備え
ている。操作キー2723により、頁を送ることができる。なお、筐体の表示部と同一面
にキーボードやポインティングデバイスなどを備える構成としてもよい。また、筐体の裏
面や側面に、外部接続用端子(イヤホン端子、USB端子、またはACアダプタおよびU
SBケーブルなどの各種ケーブルと接続可能な端子など)、記録媒体挿入部などを備える
構成としてもよい。さらに、電子書籍2700は、電子辞書としての機能を持たせた構成
としてもよい。
電子書籍サーバから、所望の書籍データなどを購入し、ダウンロードする構成とすること
も可能である。なお、実施の形態1に示す液晶表示装置を電子書籍2700は有している
。
あり、筐体2800及び筐体2801の二つの筐体で構成されている。筐体2801には
、表示パネル2802、スピーカー2803、マイクロフォン2804、ポインティング
デバイス2806、カメラ用レンズ2807、外部接続端子2808などを備えている。
また、筐体2800には、携帯電話の充電を行う太陽電池セル2810、外部メモリスロ
ット2811などを備えている。また、アンテナは筐体2801内部に内蔵されている。
ている複数の操作キー2805を点線で示している。なお、太陽電池セル2810で出力
される電圧を各回路に必要な電圧に昇圧するための昇圧回路も実装している。
ル2802と同一面上にカメラ用レンズ2807を備えているため、テレビ電話が可能で
ある。スピーカー2803及びマイクロフォン2804は音声通話に限らず、テレビ電話
、録音、再生などが可能である。さらに、筐体2800と筐体2801は、スライドし、
図14(D)に示すような展開している状態から重なり合った状態とすることができ、携
帯に適した小型化が可能である。
であり、充電及びパーソナルコンピュータなどとのデータ通信が可能である。また、外部
メモリスロット2811に記録媒体を挿入し、より大量のデータ保存及び移動に対応でき
る。
もよい。なお、実施の形態1に示す液晶表示装置を携帯電話は有している。
ラであり、本体3051、表示部(A)3057、接眼部3053、操作スイッチ305
4、表示部(B)3055、バッテリー3056などによって構成されている。なお、実
施の形態1に示す液晶表示装置をデジタルカメラは有している。
81a グレートーンマスク
81b ハーフトーンマスク
83 透光性基板
84 遮光部
85 回折格子
87 半透過部
88 遮光部
200 基板
202 ゲート絶縁層
203 保護絶縁層
204 平坦化絶縁層
210 薄膜トランジスタ
211 ゲート電極層
213 チャネル形成領域
214a 高抵抗ソース領域
214b 高抵抗ドレイン領域
215a ソース電極層
215b ドレイン電極層
216 酸化物絶縁層
217 導電層
220 薄膜トランジスタ
221 ゲート電極層
223 チャネル形成領域
224a 高抵抗ソース領域
224b 高抵抗ドレイン領域
225a ソース電極層
225b ドレイン電極層
227 画素電極層
230 酸化物半導体膜
231a レジストマスク
231b レジストマスク
232 金属導電層
233 酸化物半導体層
236a レジストマスク
236b レジストマスク
236d レジストマスク
236e レジストマスク
237 金属導電膜
240 薄膜トランジスタ
241 ゲート電極層
242 酸化物半導体層
245a ソース電極層
245b ドレイン電極層
246 酸化物絶縁層
247 導電層
250 基板
252 ゲート絶縁層
253 保護絶縁層
254 平坦化絶縁層
256 酸化物絶縁層
261 ゲート電極層
265a ソース電極層
265b ドレイン電極層
267 画素電極層
270 薄膜トランジスタ
271 ゲート電極層
272 酸化物半導体層
273 チャネル形成領域
274a 高抵抗ソース領域
274b 高抵抗ドレイン領域
275a ソース電極層又はドレイン電極層
275b ソース電極層又はドレイン電極層
277 導電層
280 薄膜トランジスタ
282 酸化物半導体層
283 チャネル形成領域
284a 高抵抗ソース領域
284b 高抵抗ドレイン領域
285a ソース電極層又はドレイン電極層
285b ソース電極層又はドレイン電極層
287 画素電極層
290 基板
292 ゲート絶縁層
293 保護絶縁層
294 平坦化絶縁層
295 酸化物半導体膜
296 酸化物半導体層
300 第1の基板
302 ゲート絶縁層
303 保護絶縁層
304 ドレイン電極層
305 共通電位線
306 共通電極層
310 共通電位線
311 共通電極
320 薄膜トランジスタ
327 画素電極層
400:基板
402:ゲート絶縁層
403:保護絶縁層
404:平坦化絶縁層
410:薄膜トランジスタ
411:ゲート電極層
413 チャネル形成領域
414a 高抵抗ソース領域
414b 高抵抗ドレイン領域
415a:ソース電極層
415b:ドレイン電極層
416:酸化物絶縁層
417:導電層
420:薄膜トランジスタ
421:ゲート電極層
423 チャネル形成領域
424a 高抵抗ソース領域
424b 高抵抗ドレイン領域
425a ソース電極層
425b ドレイン電極層
427 画素電極層
430:酸化物半導体膜
431 酸化物半導体層
450 薄膜トランジスタ
451 ゲート電極層
452 酸化物半導体層
453 チャネル形成領域
454a 高抵抗ソース領域
454b 高抵抗ドレイン領域
455a ソース電極層
455b ドレイン電極層
456 酸化物絶縁層
457 導電層
461 ゲート電極層
465a ソース電極層
465b ドレイン電極層
466 酸化物絶縁層
467 画素電極層
600 基板
601 対向基板
602 ゲート配線
603 ゲート配線
606 ゲート絶縁層
616 ソース電極層またはドレイン電極層
618 ソース電極層またはドレイン電極層
619 ソース電極層またはドレイン電極層
620 絶縁層
621 絶縁層
622 絶縁層
623 コンタクトホール
624 画素電極層
626 画素電極層
627 コンタクトホール
628 TFT
629 TFT
632 遮光膜
636 着色膜
637 平坦化膜
640 対向電極層
641 スリット
646 配向膜
648 配向膜
650 液晶層
663 配線
690 容量配線
1200 信号線駆動回路部
1201 走査線駆動回路部
1202 画素部
1204 第2の基板
1205 シール材
1206 第1の配向膜
1207 第2の配向膜
1208 接続配線
1210 第1の基板
1211 画素用薄膜トランジスタ
1214 絶縁層
1223 駆動回路用薄膜トランジスタ
1235 樹脂層
1240 端子部
1241 接続端子
1242 接続配線
1243 接続端子
1246 接続配線
1250 画素電極層
1255 柱状スペーサー
1270 導電粒子
1280 液晶
1290 第1偏光板
1291 対向電極層
1292 対向電極層
1293 導電層
1295 第2偏光板
2700 電子書籍
2701 筐体
2703 筐体
2705 表示部
2707 表示部
2711 軸部
2721 電源
2723 操作キー
2725 スピーカ
2800 筐体
2801 筐体
2802 表示パネル
2803 スピーカー
2804 マイクロフォン
2805 操作キー
2806 ポインティングデバイス
2807 カメラ用レンズ
2808 外部接続端子
2810 太陽電池セル
2811 外部メモリスロット
3001 本体
3002 筐体
3003 表示部
3004 キーボード
3021 本体
3022 スタイラス
3023 表示部
3024 操作ボタン
3025 外部インターフェイス
3051 本体
3053 接眼部
3054 操作スイッチ
3055 表示部(B)
3056 バッテリー
3057 表示部(A)
Claims (2)
- 画素部と、
前記画素部の外側の駆動回路部と、
前記駆動回路部に対向する対向基板と、
前記対向基板に設けられ、液晶層を介して前記駆動回路部と重なる第1の導電層と、前記液晶層を介して前記画素部と重なる第2の導電層と、を有し、
前記第1の導電層と前記第2の導電層は、それぞれ電位が異なり、
前記第1の導電層は、閉空間に開口されたパターンを有し、
前記第1の導電層は、端子部として機能を有する第3の導電層と電気的に接続し、
前記第3の導電層は、前記画素部のトランジスタのソース電極またはドレイン電極と同じ工程を経て形成されたものである液晶表示装置。 - 画素部と、
前記画素部の外側の駆動回路部と、
前記駆動回路部に対向する対向基板と、
前記対向基板に設けられ、液晶層を介して前記駆動回路部と重なる第1の導電層と、前記液晶層を介して前記画素部と重なる第2の導電層と、を有し、
前記第1の導電層と前記第2の導電層は、それぞれ電位が異なり、
前記第1の導電層は、閉空間に開口されたパターンを有し、
前記第1の導電層は、端子部として機能を有する第3の導電層と電気的に接続し、
前記第3の導電層は、前記画素部のトランジスタのソース電極またはドレイン電極と同層に位置し、且つ前記第1の導電層と同材料である液晶表示装置。
Priority Applications (2)
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