(57)【要約】      （修正有）【課題】複数層の絶縁膜に形成される同軸のコンタクトホールが各絶縁膜の境界を含む内壁面において滑らかなすり鉢状（順テーパ状）として信頼性よく形成される表示装置の提供。【解決手段】第１の絶縁膜および第２の絶縁膜はシリコン窒化膜で構成され、  前記第１の絶縁膜は、バルク層と、前記バルク層の下層に設けられ前記バルク層よりもエッチングレートの小さな初期層とを備え、  前記第２の絶縁膜は、バルク層と、前記バルク層の上層に設けられ前記バルク層よりもエッチングレートの大きな後退層とを備え、  前記第１の絶縁膜の前記バルク層と前記第２の絶縁膜の前記バルク層とが前記コンタクトホールにおいて接触しており、  前記第１の絶縁膜の前記バルク層の応力をσ１、前記第２の絶縁膜の前記バルク層の応力をσ２とした場合に、  −１５０ＭＰａ  ≦  σ２−σ１  ≦  ５５０ＭＰａの関係が成立する。【選択図】図１
2009103769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上層に設けられた第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜の上層に設けられた第２の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜とが接触する箇所において前記第２の絶縁膜と前記第１の絶縁膜とを同軸で貫通するコンタクトホールとを備えた表示装置であって、
前記第１の絶縁膜および前記第２の絶縁膜はシリコン窒化膜で構成され、
前記第１の絶縁膜は、バルク層と、前記バルク層の下層に設けられ前記バルク層よりもエッチングレートの小さな初期層とを備え、
前記第２の絶縁膜は、バルク層と、前記バルク層の上層に設けられ前記バルク層よりもエッチングレートの大きな後退層とを備え、
前記第１の絶縁膜の前記バルク層と前記第２の絶縁膜の前記バルク層とが前記コンタクトホールにおいて接触しており、
前記第１の絶縁膜の前記バルク層の応力をσ１、前記第２の絶縁膜の前記バルク層の応力をσ２とした場合に、
−１５０ＭＰａ  ≦  σ２−σ１  ≦  ５５０ＭＰａ  
の関係が成立することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第２の絶縁膜の前記バルク層の前記応力σ２は、−２００ＭＰａないし２００ＭＰａの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１の絶縁膜の前記バルク層の前記応力σ１は、−３５０ＭＰａないし５０ＭＰａの範囲内に設定され、かつ、
σ２−σ１  ≦  ５５０ＭＰａ  
の関係が成立することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
σ２−σ１  ≧  ０ＭＰａ  
の関係が成立することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の表示装置。
【請求項５】
前記基板に対向して配置された対向基板と、前記基板と前記対向基板との間に挟持された液晶層とを備え、
前記基板は、画素の領域において、前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜との間に形成された面状の対向電極と、前記第２の絶縁膜の上面に前記対向電極と重畳して形成された複数の線状部分を有する画素電極とを有し、
前記画素電極と前記対向電極との間の電位差によって発生する電界で前記液晶層を駆動することを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の表示装置。
【請求項６】
前記基板に対向して配置された対向基板と、前記基板と前記対向基板との間に挟持された液晶層とを備え、
前記基板は、画素の領域において、前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜との間に形成された面状の画素電極と、前記第２の絶縁膜の上面に前記画素電極と重畳して形成された複数の線状部分を有する対向電極とを有し、
前記画素電極と前記対向電極との間の電位差によって発生する電界で前記液晶層を駆動することを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に係り、特に、基板の上層に設けられた第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜の上層に設けられた第２の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜とが接触する箇所において前記第２の絶縁膜と前記第１の絶縁膜とを同軸で貫通するコンタクトホールとを備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような構成を備える表示装置は、前記コンタクトホールを通して、第２の絶縁膜上の導電層と第１の絶縁膜下の導電層との導通をとるようにしている。
【０００３】
このため、これらの導電層との信頼性ある導通を図るためには、前記コンタクトホールが、該第２の絶縁膜ＩＮ２および第１の絶縁膜ＩＮ１の境界を含む内壁面が滑らかなすり鉢状（順テーパ状）として形成されることが望ましい。
【０００４】
このような形状のコンタクトホールが形成された場合、蒸着法、あるいはスパッタリング法で形成する第２の絶縁膜上の導電層は前記コンタクトホールの内壁面にも均一な厚さで堆積され、該コンタクトホールから露出されている第１の絶縁膜下の導電層と信頼性ある電気的接続がなされるからである。
【０００５】
例えば、特許文献１には、多層構造の絶縁膜として、最下層にシリコン窒化膜を形成し、その上に２層以上のシリコン酸化膜を形成するとともに、前記多層構造の絶縁膜のエッチングレートが上層に行くに従って段階的または連続的に増加するように構成することで、前記多層構造の絶縁膜にテーパ状のコンタクトホールを形成することが開示されている。
【特許文献１】特開平９−２５１９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１においては、２層以上のシリコン窒化膜に共通の（同軸で貫通する）コンタクトホールを形成する場合については考慮されていない。
【０００７】
本願の発明者らは、第１の絶縁膜および第２の絶縁膜をシリコン窒化膜で構成し、第１の絶縁膜は、バルク層と、前記バルク層の下層に設けられ前記バルク層よりもエッチングレートの小さな初期層とを備え、第２の絶縁膜は、バルク層と、前記バルク層の上層に設けられ前記バルク層よりもエッチングレートの大きな後退層とを備え、第１の絶縁膜のバルク層と第２の絶縁膜のバルク層とが接触している構造の絶縁膜に対して、コンタクトホールを形成することを試みた。
【０００８】
しかし、このような多層構造の絶縁膜にコンタクトホールを形成しても、たとえば第１の絶縁膜において、往々にして、たとえば該コンタクトホールの理想的な形状に対し内側に抉られたエッチング（サイドエッチング）がなされてしまうことが確認された。
【０００９】
この原因を究明した結果、第１の絶縁膜あるいは第２の絶縁膜の形成の際に用いられるたとえばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置のチャンバ毎において、第１の絶縁膜あるいは第２の絶縁膜に発生する応力（膜応力）にばらつきが生じていることが判明した。
【００１０】
そして、このことは、逆に、第１の絶縁膜あるいは第２の絶縁膜に発生する応力を制御することによって、換言すれば、所定の応力を有する第１の絶縁膜および第２の絶縁膜を形成することによって、所定の形状のコンタクトホールを信頼性よく形成できることが判明するに至った。
【００１１】
本発明の目的は、複数層の絶縁膜に形成される同軸のコンタクトホールが各絶縁膜の境界を含む内壁面において滑らかなすり鉢状（順テーパ状）として信頼性よく形成される表示装置を提供することにある。
【００１２】
なお、上記特許文献１には、絶縁膜としてシリコン酸化膜を用い、また、膜応力との相関を示した記載がなく、本発明とは異なるものとして把握できるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１４】
（１）本発明による表示装置は、たとえば、基板の上層に設けられた第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜の上層に設けられた第２の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜とが接触する箇所において前記第２の絶縁膜と前記第１の絶縁膜とを同軸で貫通するコンタクトホールとを備えた表示装置であって、
前記第１の絶縁膜および前記第２の絶縁膜はシリコン窒化膜で構成され、
前記第１の絶縁膜は、バルク層と、前記バルク層の下層に設けられ前記バルク層よりもエッチングレートの小さな初期層とを備え、
前記第２の絶縁膜は、バルク層と、前記バルク層の上層に設けられ前記バルク層よりもエッチングレートの大きな後退層とを備え、
前記第１の絶縁膜の前記バルク層と前記第２の絶縁膜の前記バルク層とが前記コンタクトホールにおいて接触しており、
前記第１の絶縁膜の前記バルク層の応力をσ１、前記第２の絶縁膜の前記バルク層の応力をσ２とした場合に、
−１５０ＭＰａ  ≦  σ２−σ１  ≦  ５５０ＭＰａ  
の関係が成立することを特徴とする。
【００１５】
（２）本発明による表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記第２の絶縁膜の前記バルク層の前記応力σ２は、−２００ＭＰａないし２００ＭＰａの範囲内に設定されていることを特徴とする。
【００１６】
（３）本発明による表示装置は、たとえば、（２）の構成を前提とし、前記第１の絶縁膜の前記バルク層の前記応力σ１は、−３５０ＭＰａないし５０ＭＰａの範囲内に設定され、かつ、
σ２−σ１  ≦  ５５０ＭＰａ  
の関係が成立することを特徴とする。
【００１７】
（４）本発明による表示装置は、たとえば、（１）ないし（３）の何れかの構成を前提とし、
σ２−σ１  ≧  ０ＭＰａ  
の関係が成立することを特徴とする。
【００１８】
（５）本発明による表示装置は、たとえば、（１）ないし（４）の何れかの構成を前提とし、前記基板に対向して配置された対向基板と、前記基板と前記対向基板との間に挟持された液晶層とを備え、
前記基板は、画素の領域において、前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜との間に形成された面状の対向電極と、前記第２の絶縁膜の上面に前記対向電極と重畳して形成された複数の線状部分を有する画素電極とを有し、
前記画素電極と前記対向電極との間の電位差によって発生する電界で前記液晶層を駆動することを特徴とする。
【００１９】
（６）本発明による表示装置は、たとえば、（１）ないし（４）の何れかの構成を前提とし、前記基板に対向して配置された対向基板と、前記基板と前記対向基板との間に挟持された液晶層とを備え、
前記基板は、画素の領域において、前記第１の絶縁膜と前記第２の絶縁膜との間に形成された面状の画素電極と、前記第２の絶縁膜の上面に前記画素電極と重畳して形成された複数の線状部分を有する対向電極とを有し、
前記画素電極と前記対向電極との間の電位差によって発生する電界で前記液晶層を駆動することを特徴とする。
【００２０】
なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【発明の効果】
【００２１】
上述した表示装置によれば、複数層の絶縁膜に形成される同軸のコンタクトホールが各絶縁膜の境界を含む内壁面において滑らかなすり鉢状（順テーパ状）として信頼性よく形成される表示装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明による表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。
【００２３】
〈全体の構成〉
図２は、本発明による液晶表示装置の一実施例を示した全体構成図である。
【００２４】
図２において、液晶表示装置は、互いに対向して配置される一対のたとえばガラスからなる基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２を外囲器とし、該基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の間には液晶（図示せず）が挟持されている。
【００２５】
該液晶は、基板ＳＵＢ１に対する基板ＳＵＢ２の固定を兼ねるシール材ＳＬによって封入され、該シール材ＳＬによって囲まれた領域は液晶表示領域ＡＲを構成している。
【００２６】
基板ＳＵＢ１は、基板ＳＵＢ２と比較して、その面積が大きく形成され、たとえば図中左側辺部および上側辺部において、前記基板ＳＵＢ２から露出された領域を有する。
【００２７】
基板ＳＵＢ１の左側辺部の前記領域には複数の並設された半導体装置ＳＣＮ（Ｖ）が搭載され、基板ＳＵＢ１の前記上側辺部の領域には複数の並設された半導体装置ＳＣＮ（Ｈｅ）が搭載されている。複数の前記半導体装置ＳＣＮ（Ｖ）は走査信号駆動回路を構成し後述のゲート信号線ＧＬに接続され、複数の前記半導体装置ＳＣＮ（Ｈｅ）は映像信号駆動回路を構成し後述のドレイン信号線ＤＬに接続されるようになっている。
【００２８】
基板ＳＵＢ１の液晶側の面であって液晶表示領域ＡＲ内には、図中ｘ方向に延在しｙ方向に並設されるゲート信号線ＧＬが、また、図ｙ方向に延在しｘ方向に並設されるドレイン信号線ＤＬが形成されている。
【００２９】
隣接する一対のゲート信号線ＧＬと隣接する一対のドレイン信号線ＤＬで囲まれる矩形状の領域は画素が形成される領域を構成し、これにより、各画素は液晶表示領域ＡＲ内においてマトリックス状に配置されるようになる。
【００３０】
前記各ゲート信号線ＧＬは、その左側端部がシール材ＳＬを越えて液晶表示領域ＡＲの外側にまで延在され、近接する前記半導体装置ＳＣＮ（Ｖ）の出力端子に接続され、該半導体装置ＳＣＮ（Ｖ）によって走査信号（電圧）が供給されるようになっている。
【００３１】
前記各ドレイン信号線ＤＬは、その上側端部がシール材ＳＬを越えて液晶表示領域ＡＲの外側にまで延在され、近接する前記半導体装置ＳＣＮ（Ｈｅ）の出力端子に接続され、該半導体装置ＳＣＮ（Ｈｅ）によって映像信号（電圧）が供給されるようになっている。
【００３２】
前記画素は、たとえば図中丸枠Ｐの拡大図である丸枠Ｐ'に示すように、ゲート信号線ＧＬからの走査信号によってオンされる薄膜トランジスタＴＦＴと、このオンされた薄膜トランジスタＴＦＴを介してドレイン信号線ＤＬからの映像信号が供給される画素電極ＰＸと、基準電圧が印加されて前記画素電極ＰＸとの間の電位差によって電界を生じせしめる対向電極ＣＴが備えられている。画素電極ＰＸと対向電極ＣＴはともに同じ基板ＳＵＢ１に形成されており、前記電界は基板ＳＵＢ１の表面と平行な電界成分を一部に含むもので、このような電界によって液晶の分子を挙動（駆動）させるものを横電界方式と称されている。
【００３３】
なお、前記対向電極ＣＴはたとえばゲート信号線ＧＬと平行に配置される対向電圧信号線ＣＬを通して基準電圧が印加されるようになっており、該対向電圧信号線ＣＬは前記シール材ＳＬを越えて延在され、基板ＳＵＢ１面に形成された対向電圧端子ＣＴＭに接続されている。
【００３４】
上述した実施例では、前記走査信号駆動回路Ｖ、映像信号駆動回路Ｈｅは基板ＳＵＢ１に搭載させて構成したものである。しかし、これに限定されず、いわゆるテープキャリア方式で構成した半導体装置（フレキシブル基板に半導体チップが搭載されている半導体装置）を前記基板ＳＵＢ１と図示しないプリント基板との間に跨って配置させるように構成してもよい。
【００３５】
〈画素の構成〉
図３は、前記液晶表示パネルＰＮＬの基板ＳＵＢ１側において、マトリックス状に配置されたそれぞれの画素のうちの一つの画素の一実施例を示した平面図である。これにより、図３に示す当該画素に対し上下および左右のそれぞれに配置される各画素は、当該画素と同様の構成となっている。また、図１は、図３のI−I線における断面図を示している。
【００３６】
まず、基板ＳＵＢ１の液晶側の面（表面）には、図中ｘ方向に伸張するゲート信号線ＧＬがｙ方向へ並設されて形成されている。
【００３７】
そして、基板ＳＵＢ１の表面には、前記ゲート信号線ＧＬをも被うようにしてゲート絶縁膜ＧＩ（図１参照）が形成されている。このゲート絶縁膜ＧＩは、後述の薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域において該薄膜トランジスタＴＦＴのゲート絶縁膜として機能するようになっており、それに応じて膜厚等が設定されるようになっている。
【００３８】
前記ゲート絶縁膜ＧＩの上面であって、前記ゲート信号線ＧＬの一部と重畳する個所に、たとえばアモルファスシリコンからなる非晶質の半導体層ＡＳが形成されている。この半導体層ＡＳは前記薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層となるものである。
【００３９】
また、前記半導体層ＡＳの形成と同時に形成される半導体層ＡＳ'がゲート信号線ＧＬと後述のドレイン信号線ＤＬとの交差部に形成されている。この半導体層ＡＳ'は、前記ゲート絶縁膜ＧＩとともにゲート信号線ＧＬと前記ドレイン信号線ＤＬとの間の層間絶縁膜として機能させるようになっている。
【００４０】
そして、図中ｙ方向に伸張してドレイン信号線ＤＬが形成され、このドレイン信号線ＤＬはゲート信号線ＧＬとの交差部の一部において前記薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域側に延在され、この延在部は前記半導体層ＡＳの上面にまで及んで該薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極ＤＴを構成するようになっている。
【００４１】
また、該ドレイン信号線ＤＬおよびドレイン電極ＤＴと同時に形成される前記薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＴが、前記半導体層ＡＳ上にて前記ドレイン電極ＤＴと対向し、かつ、該半導体層ＡＳ上から該半導体層ＡＳが形成されていない領域に至って延在され、この延在部は画素領域側にまで及んでパッド部ＰＤを構成するようになっている。このパッド部ＰＤは後述の画素電極ＰＸと電気的および物理的に接続される箇所となるもので、前記ソース電極ＳＴの半導体層ＡＳと重畳する部分よりも幅の広い大きな面積で形成されている。
【００４２】
前記ドレイン電極ＤＴは、たとえば、前記ソース電極ＳＴの先端部を囲むように円弧状パターンとして形成され、該薄膜トランジスタＴＦＴのチャネル幅を大きく構成するようになっている。
【００４３】
なお、前記半導体層ＡＳは、それを絶縁膜ＧＩ上に形成する際に、たとえば、その表面に高濃度の不純物がドープされて形成され、たとえば、前記ドレイン電極ＤＴおよびソース電極ＳＴをパターニングして形成した後に、該ドレイン電極ＤＴおよびソース電極ＳＴをマスクとして、該ドレイン電極ＤＴおよびソース電極ＳＴの形成領域以外の領域に形成された高濃度の不純物層をエッチングするようにしている。半導体層ＡＳとドレイン電極ＤＴとの間、および、半導体層ＡＳとソース電極ＳＴとの間のそれぞれに、高濃度の不純物層（図示せず）を残存させ、この不純物層をオーミックコンタクト層として形成するためである。
【００４４】
このようにすることにより、前記薄膜トランジスタＴＦＴは、ゲート信号線ＧＬの一部をゲート電極としたいわゆる逆スタガ構造のＭＩＳ（Metal Insulator Semiconductor）型のトランジスタが構成されることになる。
【００４５】
なお、ＭＩＳ型のトランジスタにあっては、そのバイアスの印加によってドレイン電極ＤＴとソース電極ＳＴが入れ替わるように駆動するが、この明細書の説明にあっては、便宜上、ドレイン信号線ＤＬと接続される側をドレイン電極ＤＴ、画素電極ＰＸと接続される側をソース電極ＳＴと称している。
【００４６】
基板ＳＵＢ１の表面には、前記薄膜トランジスタＴＦＴをも被ってシリコン窒化膜からなる第１の絶縁膜ＩＮ１（図１参照）が形成されている。
【００４７】
この第１の絶縁膜ＩＮ１は、たとえば、該薄膜トランジスタＴＦＴを液晶との直接の接触を回避させ、これによって該薄膜トランジスタＴＦＴの特性が劣化するのを防止する保護膜として機能するようになっている。
【００４８】
また、第１の絶縁膜ＩＮ１は、前記パッド部ＰＤの一部を露出させるためのコンタクトホールＴＨ１が形成されている。このコンタクトホールＴＨ１は、層を異にして形成される後述の画素電極ＰＸを前記パッド部ＰＤに物理的、電気的に接続させるための箇所として機能する。
【００４９】
なお、このコンタクトホールＴＨ１は、後述の第２の絶縁膜ＩＮ２に形成されるコンタクトホールＴＨ２と同軸（同心状）に形成されるようになっている。すなわち、コンタクトホールＴＨ１とコンタクトホールＴＨ２とで構成されるコンタクトホールＴＨは、第１の絶縁膜ＩＮ１と第２の絶縁膜ＩＮ２とに共通のコンタクトホールである。
【００５０】
そして、この第１の絶縁膜ＩＮ１は、前記コンタクトホールＴＨ１を形成する際に、そのコンタクトホールＴＨ１が基板ＳＵＢ１側において径の小さくなるすり鉢状となるように、下層側の初期層ＩＴ１と、該初期層ＩＴ１以外の上層側のバルク層ＢＫ１とで構成されている。
【００５１】
該初期層ＩＴ１とバルク層ＢＫ１は、第１の絶縁膜ＩＮ１の成膜時における成膜条件を所定の条件に設定して形成され、前記初期層ＩＴ１はバルク層ＢＫ１と比較してエッチングレートが小さくなるように形成されている。
【００５２】
そして、このように構成される第１の絶縁膜ＩＮ１は、そのバルク層ＢＫ１の応力σ１が−３５０ＭＰａから５０ＭＰａの範囲内に設定されていることが望ましい。第１の絶縁膜ＩＮ１のバルク層ＢＫ１の応力がマイナス側に行き過ぎると、第１の絶縁膜ＩＮ１の膜質が悪くなるため、−３５０ＭＰａ程度を下限とするのが望ましい。また、第１の絶縁膜ＩＮ１のバルク層ＢＫ１の前記応力σ１の上述した範囲は、後述の第２の絶縁膜ＩＮ２のバルク層ＢＫ２の応力σ２との関係で設定されている。後述の第２の絶縁膜ＩＮ２と前記第１の絶縁膜ＩＮ１とを同軸に貫通させて形成する後述のコンタクトホールＴＨを、該第２の絶縁膜ＩＮ２および第１の絶縁膜ＩＮ１の境界を含む内壁面が滑らかなすり鉢状（テーパ状）の形状として形成できるようにするためである。
【００５３】
第１の絶縁膜ＩＮ１の上面にはたとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）の透明導電膜からなる対向電極ＣＴが形成されている。この対向電極ＣＴは、たとえば、この実施例において、ゲート信号線ＧＬおよびドレイン信号線ＤＬを跨って延在され、上下左右の各画素における対向電極ＣＴと互いに接続されて形成されている。換言すれば、該対向電極ＣＴは各画素において共通な電極として形成されている。
【００５４】
そして、該対向電極ＣＴは、第１の絶縁膜ＩＮ１の前記コンタクトホールＴＨ１の形成部分において、該コンタクトホールＴＨ１とほぼ同軸で該コンタクトホールＴＨ１の径よりも大きな径を有する開口ＯＰ（ＣＴ）が形成されている。該コンタクトホールＴＨ１の内壁面に形成される画素電極ＰＸが前記対向電極ＣＴと短絡してしまうことがないようにするためである。
【００５５】
尚、図３に示した実施例では、対向電極ＣＴ自身が、図２に示した対向電圧信号線ＣＬを兼ねている。但し、これに限られず、別途対向電圧信号線ＣＬを設けて、対向電極ＣＴに接続するようにしても良い。
【００５６】
前記第１の絶縁膜ＩＮ１の上面には、前記対向電極ＣＴをも被って第２の絶縁膜ＩＮ２（図１参照）が形成されている。この第２の絶縁膜ＩＮ２は、該第２の絶縁膜ＩＮ２の上面に形成する後述の画素電極ＰＸと前記対向電極ＣＴとの間の絶縁を図る層間絶縁膜として機能する。
【００５７】
そして、この第２の絶縁膜ＩＮ２には、前記第１の絶縁膜ＩＮ１に形成されたコンタクトホールＴＨ１と同軸（同心的）に配置されたコンタクトホールＴＨ２が形成されている。
【００５８】
そして、この第２の絶縁膜ＩＮ２は、前記コンタクトホールＴＨ２を形成する際に、そのコンタクトホールＴＨ２が基板ＳＵＢ１側において径の小さくなるすり鉢状となるように、上層側の後退層ＲＴ２と、該後退層ＲＴ２以外の下層側のバルク層ＢＫ２とで構成されている。
【００５９】
第２の絶縁膜ＩＮ２のバルク層ＢＫ２は、第１の絶縁膜ＩＮ１のバルク層ＢＫ１と接触する部分を有し、この接触する部分にコンタクトホールＴＨが形成される。
【００６０】
該後退層ＲＴ２とバルク層ＢＫ２は、第２の絶縁膜ＩＮ２の成膜時における成膜条件を所定の条件に設定して形成され、前記後退層ＲＴ２はバルク層ＢＫ２と比較してエッチングレートが大きくなるように形成されている。
【００６１】
そして、このように構成される第２の絶縁膜ＩＮ２は、そのバルク層ＢＫ２の応力σ２が−２００ＭＰａから２００ＭＰａの範囲内に設定されていることが望ましい。この場合、前記応力σ２がプラス側に大きすぎると第２の絶縁膜ＩＮ２にクラックが生じやくなるため、２００ＭＰａ以下とすることが適当である。第２の絶縁膜ＩＮ２のバルク層ＢＫ２の前記応力σ２の上述した範囲は、前記第１の絶縁膜ＩＮ１のバルク層ＢＫ１の応力σ１との関係で設定されている。この第２の絶縁膜ＩＮ２と前記第１の絶縁膜ＩＮ１とを同軸に貫通させて形成するコンタクトホールＴＨを、該第２の絶縁膜ＩＮ２および第１の絶縁膜ＩＮ１の境界を含む内壁面が滑らかなすり鉢状（テーパ状）の形状として形成できるようにするためである。
【００６２】
そして、このように形成された第２の絶縁膜ＩＮ２の上面には、画素電極ＰＸが形成されている。この画素電極ＰＸは、画素領域のほぼ全域（例えば８０％以上）に亘って形成されたたとえばＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）等の透明導電膜に並設された複数のスリットＳＬＴを形成することによって形成されている。
【００６３】
すなわち、複数のスリットＳＬＴがたとえばゲート信号線ＧＬの走行方向に対して若干の角度を有して形成され、スリットＳＬＴの長手方向と交差する方向に並設されて形成されている。これにより、該画素電極ＰＸは、両端が互いに接続された複数の線状の電極からなる電極群を有するようにして形成されている。尚、複数の線状の電極の両端ではなく一端側だけを互いに接続するようにしても良い。
【００６４】
画素電極ＰＸの線状の電極は、画素の領域をたとえば図中上下に２分割させた一方の領域において、たとえばゲート信号線ＧＬの走行方向に対して＋角度方向に延在するように形成され、他方の領域には−角度方向に延在するようにして形成されている。いわゆるマルチドメイン方式を採用するもので、１画素内における画素電極ＰＸに設けたスリットＳＬＴの方向（画素電極ＰＸの電極群の方向）が単一である場合、観る方向により色つきが生じる不都合を解消した構成となっている。
【００６５】
このように形成された画素電極ＰＸは、第２の絶縁膜ＩＮ２のコンタクトホールＴＨ２、第１の絶縁膜ＩＮ１のコンタクトホールＴＨ１を通して、前記パッド部ＰＤに電気的に接続されるようになっている。
【００６６】
ここで、図１に示す構成において、前記第２の絶縁膜ＩＮ２のバルク層ＢＫ２の応力σ２と前記第１の絶縁膜ＩＮ１のバルク層ＢＫ１の応力σ１との差の値は、次式（１）に示す関係となっている。
【００６７】
−１５０ＭＰａ  ≦  σ２−σ１  ≦  ５５０ＭＰａ  ……  （１）
このように構成した場合、第１の絶縁膜ＩＮ１と第２の絶縁膜ＩＮ２との順次積層膜において、第２の絶縁膜ＩＮ２および第１の絶縁膜ＩＮ１を同軸（同心状）に貫通させて形成するコンタクトホールＴＨは、該第２の絶縁膜ＩＮ２および第１の絶縁膜ＩＮ１の境界を含む内壁面が滑らかなすり鉢状の形状として形成できるようになる。
【００６８】
ちなみに、図４は、上式（１）の条件を満足しない場合において、第２の絶縁膜ＩＮ２および第１の絶縁膜ＩＮ１を貫通させてコンタクトホールＴＨ２及びＴＨ１からなるコンタクトホールＴＨを形成した場合を示している。この図４から、第１の絶縁膜ＩＮ１のコンタクトホールＴＨ１は、その理想的な形状に対し内側に抉られたエッチング（サイドエッチング）がなされてしまうことが判る。
【００６９】
この場合、該コンタクトホールＴＨを被うようにして画素電極ＰＸを形成した場合、第１の絶縁膜ＩＮ１のコンタクトホールＴＨ１の内側面に該画素電極ＰＸの材料が充分に被着できず、これにより、該画素電極ＰＸとパッドＰＤとの間の電気的接続が不良となってしまうことが生じる。
【００７０】
なお、図１において、前記応力σ２と応力σ１との差の値は、次式（２）に示す関係となっていることが理想的であり、コンタクトホールＴＨにおいて信頼性ある形状を得ることができる。
【００７１】
０  ≦  σ２−σ１  ≦  ５５０ＭＰａ  ……  （２）
しかし、第２の絶縁膜ＩＮ２に後退層ＲＴ２が形成されており、この後退層ＲＴ２の存在によって、前記応力σ２と応力σ１との差がマイナスとなっても、１５０ＭＰａ程度の差であれば、前記画素電極ＰＸとパッド部ＰＤとの電気的接続に支障をきたさない程度の形状のコンタクトホールＴＨを形成できることが判明している。これにより、前記応力σ２と応力σ１との差の値は、上述した（１）式に示す範囲にまで許容することができるようになる。
【００７２】
なお、図１には、図示されていないが、前記基板ＳＵＢ１の表面に、画素電極ＰＸをも被って配向膜が形成され、この配向膜によって該配向膜と直接に接触する液晶の分子の初期配向方向を設定するようになっている。
【００７３】
また、上述した実施例では、半導体層ＡＳ、ＡＳ'としてアモルファスシリコンを用いたものであるが、これに限定されることはなく、たとえばポリシリコン等であってもよい。
【００７４】
〈製造方法〉
図５（ａ）ないし（ｆ）は、前記液晶表示装置の製造方法の一実施例を示す工程図である。図５（ａ）ないし（ｆ）は、図１に示した画素のうち薄膜トランジスタのソース電極ＳＴのパッド部ＰＤと画素電極ＰＸとの接続部およびその近傍を示した図となっている。
【００７５】
以下、工程順に説明する。
【００７６】
工程１．（図５（ａ））
基板ＳＵＢ１を用意し、この基板ＳＵＢ１の主表面（液晶側の面）にゲート信号線ＧＬ（図示せず）、ゲート絶縁膜ＧＩ、薄膜トランジスタＴＦＴ（図示せず）、第１の絶縁膜ＩＮ１を形成する。
【００７７】
ゲート絶縁膜ＧＩと第１の絶縁膜ＩＮ１との間には、図示しない薄膜トランジスタＴＦＴが形成され、図中には該薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＴから延在した部分で比較的大きな面積を有するパッド部ＰＤが描かれている。
【００７８】
そして、前記第１の絶縁膜ＩＮ１は、たとえばプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）によって成膜されたシリコン窒化膜で構成されている。
【００７９】
この第１の絶縁膜ＩＮ１の成膜温度はたとえば２３０℃に設定され、たとえば５００ｎｍの膜厚で形成されている。
【００８０】
ここで、前記第１の絶縁膜ＩＮ１は、それにコンタクトホールを形成した際に、該コンタクトホールの内壁面がすり鉢状に形成させるため、シリコン窒化膜の成膜条件を異ならしめて、下層側に初期層ＩＴ１を、上層側に前記初期層ＩＴ１以外の層であるバルク層ＢＫ１を形成している。
【００８１】
前記初期層ＩＴ１は、プラズマＣＶＤ装置がたとえば平行平板電極型の場合に、その成膜条件として、ＲＦ電力をたとえば１０００Ｗ〜３０００Ｗ、モノシラン（ＳｉＨ４）ガスとアンモニア（ＮＨ３）ガスの流量比をたとえば１：１．８〜１：２、ガス圧をたとえば２２０Ｐａ〜３２０Ｐａ、電極間ギャップをたとえば１９ｍｍに設定し、約１０〜５０ｎｍの膜厚で形成する。
【００８２】
また、前記バルク層ＢＫ１は、その成膜条件として、ＲＦ電力をたとえば２５００Ｗ〜５０００Ｗ、モノシラン（ＳｉＨ４）ガスとアンモニア（ＮＨ３）ガスの流量比をたとえば１：５〜１：６、ガス圧をたとえば２５０Ｐａ〜３５０Ｐａ、電極間ギャップをたとえば１９ｍｍに設定する。
【００８３】
ここで、前記バルク層ＢＫ１を、上述した成膜条件で形成することにより、その応力σ１を約２０ＭＰａとすることができる。
【００８４】
図６は、バルク層ＢＫ１の形成の際において、ＲＦ電力をたとえば２５００Ｗ〜５０００Ｗ、モノシラン（ＳｉＨ４）ガスとアンモニア（ＮＨ３）ガスの流量比をたとえば１：５〜１：６、ガス圧をたとえば２５０Ｐａ〜３５０Ｐａとし、電極間ギャップを変化させた場合に、そのギャップ（単位：ｍｍ）に応じて、シリコン窒化膜に得られる応力（単位：ＭＰａ）を示したグラフである。
【００８５】
図６に示すグラフは、その横軸にＣＶＤ装置の電極間ギャップ（単位：ｍｍ）を、縦軸にシリコン窒化膜に発生する応力（単位：ＭＰａ）をとっている。該グラフから、ＣＶＤ装置の電極間ギャップとシリコン窒化膜に発生する応力は１：１に対応していることが判る。
【００８６】
このことから、第１の絶縁膜ＩＮ１のバルク層ＢＫ１を形成する際に、該バルク層ＢＫ１に所望の応力σ１を発生させようとした場合に、前記グラフを用いて、電極間ギャップを設定すればよい。
【００８７】
工程２．（図５（ｂ））
このように形成された第１の絶縁膜ＩＮ１の上面にたとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる透明導電膜を膜厚約７０ｎｍで形成し、フォトリソグラフィ技術による選択エッチングによって、前記パッド部とほぼ同心であってほぼ同径の開口ＯＰ（ＣＴ）を形成する。該透明導電膜は対向電極ＣＴとして構成されるようになっている。
【００８８】
工程３．（図５（ｃ））
基板ＳＵＢ１の表面に、前記対向電極ＣＴをも被って第２の絶縁膜ＩＮ２を形成する。
【００８９】
前記第２の絶縁膜ＩＮ２は、たとえばプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）によって成膜されたシリコン窒化膜で構成されている。
【００９０】
この第１の絶縁膜ＩＮ１の成膜温度はたとえば２３０℃に設定され、たとえば３００ｎｍの膜厚で形成されている。
【００９１】
ここで、前記第２の絶縁膜ＩＮ２は、それにコンタクトホールを形成した際に、該コンタクトホールの内壁面をすり鉢状に形成させるため、シリコン窒化膜の成膜条件を異ならしめて、上層側に後退層ＲＴ２を、下層側に前記後退層ＲＴ２以外の層であるバルク層ＢＫ２を形成している。
【００９２】
前記バルク層ＢＫ２は、プラズマＣＶＤ装置がたとえば平行平板電極型の場合に、前記第１の絶縁膜ＩＮ１のバルク層ＢＫ１の場合と同様、その成膜条件として、ＲＦ電力をたとえば２５００Ｗ〜５０００Ｗ、モノシラン（ＳｉＨ４）ガスとアンモニア（ＮＨ３）ガスの流量比をたとえば１：５〜１：６、ガス圧をたとえば２５０Ｐａ〜３５０Ｐａ、電極間ギャップをたとえば２０ｍｍに設定する。
【００９３】
また、前記後退層ＲＴ２は、その成膜条件として、ＲＦ電力をたとえば３０００Ｗ〜４０００Ｗ、モノシラン（ＳｉＨ４）ガスとアンモニア（ＮＨ３）ガスの流量比をたとえば１：１０〜１：１７、ガス圧をたとえば２９０Ｐａ〜３２０Ｐａ、電極間ギャップをたとえば２０ｍｍに設定し、約１０〜５０ｎｍの膜厚で形成する。
【００９４】
ここで、前記バルク層ＢＫ２を、上述した成膜条件で形成することにより、前述した図６に示すグラフから、その応力σ２を約１３０ＭＰａとすることができる。
【００９５】
第１の絶縁膜ＩＮ１のバルク層ＢＫ１の形成と同様に、前記バルク層ＢＫ２に所望の応力σ２を発生させようとした場合に、前記グラフから、電極間ギャップを設定できる。
【００９６】
工程４．（図５（ｄ））
このように形成した第２の絶縁膜ＩＮ２の表面にフォトレジスト膜ＲＧＳを塗布により形成し、フォトリソグラフィ技術により該フォトレジスト膜ＲＧＳを選択除去することにより、前記対向電極ＣＴに形成した開口ＯＰ（ＣＴ）とほぼ同軸で開口を形成する。
【００９７】
その後、前記開口が形成されたフォトレジスト膜ＲＧＳをマスクとし、前記第２の絶縁膜ＩＮ２、および第１の絶縁膜ＩＮ１を順次エッチングし、このエッチングは前記パッド部ＰＤの表面が露呈されるまで行う。これにより、第１の絶縁膜ＩＮ１、第２の絶縁膜ＩＮ２の積層された絶縁膜には、内壁面に凹凸の極めて少ないすり鉢状のコンタクトホールＴＨが形成されるようになる。
【００９８】
該エッチングは、たとえば六フッ化硫黄（ＳＦ６）を用いたドライエッチング法を用いることができる。
【００９９】
前記第２の絶縁膜ＩＮ２、および第１の絶縁膜ＩＮ１のエッチングは、同一のチャンバ内で一括して行うことにより、プロセスの簡略化ができる。
【０１００】
工程５．（図５（ｅ））
前記第２の絶縁膜ＩＮ２、第１の絶縁膜ＩＮ１のエッチングが終了したあと、フォトレジスト膜ＲＧＳを除去する。
【０１０１】
工程６．（図５（ｆ））
前記第２の絶縁膜ＩＮ２の表面に、前記コンタクトホールＴＨをも被ってたとえばＩＴＯからなる透明導電膜を形成し、フォトリソグラフィ技術による選択エッチングによって、図３に示したパターンからなる画素電極ＰＸを形成する。
【０１０２】
該画素電極ＰＸは、電極として機能しない周辺の一部が、前記コンタクトホールＴＨの側壁面において連続して前記パッド部ＰＤの表面の全域に被着され、前記パッド部ＰＤとの物理的および電気的接続が図れるようになる。
【０１０３】
〈他の実施例〉
上述した実施例では、第１の絶縁膜ＩＮ１と第２の絶縁膜ＩＮ２との間に対向電極ＣＴを形成し、第２の絶縁膜ＩＮ２の上面に画素電極ＰＸを形成したものである。しかし、第１の絶縁膜ＩＮ１と第２の絶縁膜ＩＮ２との間に画素電極ＰＸを形成し、第２の絶縁膜ＩＮ２の上面に対向電極ＣＴを形成した構成においても適用できる。
【０１０４】
この場合、前記画素電極ＰＸを面状電極とし、前記対向電極ＣＴを画素電極ＰＸに重畳する複数の線状部分を有する電極として構成し、該対向電極ＣＴをたとえばゲート信号線ＧＬと同層の対向電圧信号線と接続させる場合において、第２の絶縁膜ＩＮ２と第１の絶縁膜ＩＮ１とを貫通する同軸のコンタクトホールを形成しなければならなくなるからである。尚、画素電極ＰＸは第１の絶縁膜ＩＮ１に形成されたコンタクトホールＴＨ１を介してパッド部ＰＤと接続される。
【０１０５】
上述した実施例では、いわゆる光透過型の液晶表示装置について説明したものである。しかし、光反射型の液晶表示装置においても本発明を適用することができる。
【０１０６】
また、本発明は、液晶表示装置に限定されることはなく、たとえば有機ＥＬ表示装置等の他の表示装置にも適用することができる。
【０１０７】
上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明による表示装置の一実施例を示す要部断面図で、図３のI−I線における断面を示している。
【図２】本発明による表示装置の一実施例を示す概略平面図である。
【図３】本発明による表示装置の画素の一実施例を示す平面図である。
【図４】従来の表示装置の不都合を示した説明図である。
【図５】本発明による表示装置の製造方法の一実施例を示す工程図である。
【図６】ＣＶＤ装置の電極ギャップと形成されるシリコン窒化膜の応力との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０９】
ＳＵＢ１、ＳＵＢ２……基板、ＳＬ……シール材、ＳＣＮ（Ｖ）、ＳＣＮ（Ｈｅ）……半導体装置、ＧＬ……ゲート信号線、ＤＬ……ドレイン信号線、ＣＬ……対向電圧信号線、ＴＦＴ……薄膜トランジスタ、ＰＸ……画素電極、ＣＴ……対向電極、ＧＩ……ゲート絶縁膜、ＡＳ……半導体層、ＩＮ１……第１の絶縁膜、ＩＴ１……初期層、ＢＫ１……バルク層、ＩＮ２……第２の絶縁膜、ＢＫ２……バルク層、ＲＴ２……後退層、ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ……コンタクトホール、ＲＧＳ……フォトレジスト膜。
【図１】
2009103769.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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