(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子に接続された電極上に、前記電極がなす段差よりも表面が平坦化された第１の絶縁膜を形成する工程と、
前記第１の絶縁膜上にプラズマＣＶＤ法によって絶縁性の反射防止膜を形成する工程と、
前記反射防止膜および前記第１の絶縁膜を貫通し、前記電極への接続を露出するスルーホールを形成する工程と、
前記反射防止膜の上層側に、入射光を反射する機能を有し、前記スルーホールの内面に接して設けられた接続導体を介して前記電極に接続される表示電極を形成する工程と
を有することを特徴とする液晶表示基板の製造方法。
【請求項２】
スイッチング素子に接続された電極上に設けられ、前記電極がなす段差よりも表面が平坦化された第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上にプラズマＣＶＤ法によって設けられた絶縁性の反射防止膜と、
前記反射防止膜の上層側に設けられ、入射光を反射する機能を有し、前記反射防止膜および前記第１の絶縁膜を貫通するスルーホールの内面に接して設けられた接続導体を介して前記電極に接続される表示電極と
を有することを特徴とする液晶表示基板。
【請求項３】
スイッチング素子に接続される電極上に設けられ、前記電極がなす段差よりも表面が平坦化された第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上にプラズマＣＶＤ法によって設けられた絶縁性の反射防止膜と、
前記反射防止膜の上層側に設けられ、入射光を反射する機能を有し、前記反射防止膜および第１の絶縁膜を貫通するスルーホールの内面に接して設けられた接続導体を介して前記電極に接続される表示電極と、
前記表示電極上に液晶層を挟んで設けられた対向電極と
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
入射光を反射する光反射膜としての機能を有し、液晶層を挟んで設けられた対向電極との間で前記液晶層に電界を印加する複数の表示電極と、
前記複数の表示電極の下層側に設けられ、その表面が平坦化処理された絶縁性の反射防止膜と、
前記反射防止膜を貫通して、接続導体を前記反射防止膜の下層側へ導出するスルーホールと
を備えることを特徴とする液晶表示基板。
【請求項５】
入射光を反射する光反射膜としての機能を有する複数の表示電極と、
前記複数の表示電極上に液晶層を挟んで設けられた対向電極と、
少なくとも前記複数の表示電極間の下層に設けられ、その表面が平坦化処理された絶縁性の反射防止膜と、
前記反射防止膜を貫通して、接続導体を前記反射防止膜の下層側へ導出するスルーホールと
を備えることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示基板及びその製造方法、並びに液晶表示装置に関し、特に、外光を反射して画像を表示することにより低消費電力化を実現できる反射型液晶表示装置並びにそれに用いられる液晶表示基板及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光変調用のライトバルブを用いた投射型表示装置のうち、いわゆる液晶プロジェクタと呼ばれる液晶ライトバルブを用いた投射型表示装置は、高精細で大画面表示が可能なため、近い将来ＣＲＴに取って代わる可能性を有している。投射型表示装置は、透過型あるいは反射型の液晶ライトバルブを用いて画像の表示を行う。このうち特開平８−２４８４２５号公報に記載された従来の反射型液晶表示装置について図９を用いて説明する。図９は従来の反射型液晶ライトバルブの概略断面を示している。シリコン基板１００上に詳細な図示を省略したトランジスタ１０４が形成されている。シリコン基板１００及びトランジスタ１０４上にシリコン酸化膜１０２が形成され、シリコン酸化膜１０２上にはチタン・ナイトライド（窒化チタン：ＴｉＮ）を用いた反射防止膜１０６が形成されている。
【０００３】
反射防止膜１０６上には中間配線層としてシリコン酸化膜１０８を介して金属層１１１が形成されている。金属層１１１上には第１の絶縁膜としてシリコン酸化膜１０２’が形成され、シリコン酸化膜１０２’上にはＴｉＮを用いた反射防止膜１０６’が形成されている。反射防止膜１０６’上には第２の絶縁膜としてシリコン酸化膜１０８’が形成され、その上にアルミニウム（Ａｌ）からなる光反射膜としても機能する表示電極１１２が形成されている。
【０００４】
表示電極１１２は、シリコン酸化膜１０２’及びシリコン酸化膜１０８’に形成されたスルーホール内に埋め込まれた、例えばタングステン（Ｗ）からなるプラグ電極としての接続導体１１０’により金属層１１１に接続されている。また、金属層１１１は、シリコン酸化膜１０２及びシリコン酸化膜１０８に形成されたスルーホール内に埋め込まれたタングステンの接続導体１１０によりトランジスタ１０４のソース電極（図示せず）に接続されている。隣り合う表示電極１１２間にはＡｌ層が形成されておらず、少なくともこの表示電極１１２間の下層に反射防止膜１０６’が配置されるようになっている。図示しないスペーサを介して対向基板であるガラス基板１１６が配置されている。ガラス基板１１６の表示電極１１２側には全面に対向電極１１４が形成されている。また対向電極１１４と表示電極１１２との間には所定のセルギャップで液晶１２０が封入されている。
【０００５】
トランジスタ１０４は、ソース電極の他、データ線に接続されたドレイン電極、及び走査線に接続されたゲート電極（以上、図示を省略）が形成されたＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）であり、ゲートのオン状態でデータ線に印加された電圧を表示電極１１２に印加するスイッチング素子として機能する。
【０００６】
トランジスタ１０４のオン時に表示電極１１２と対向電極１１４との間に印加される電圧に応じて液晶分子１２２の向きを変化させて光の透過率を変化させることにより、ガラス基板１１６側から入射した光を表示電極１１２で反射させてガラス基板１１６から再出射させたり、表示電極１１２まで光を到達させないようにして階調表示を行う。
【０００７】
図９において、表示電極１１２とトランジスタ１０４のソース電極（図示せず）との接続は、中間配線層である金属層１１１等の引き回しによりされているが、トランジスタ１０４と光反射膜１１２の接続配置関係が上下層で一致していれば、この中間配線層は設ける必要がない。
【０００８】
また、層間絶縁膜であるシリコン酸化膜１０２、１０２’、１０８’等は高密度プラズマ（ＨＤＰ）ＣＶＤ法により形成されたＨＤＰ膜であり、それらの上面はたとえばＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ；化学機械的研磨）法等の研磨処理によって平坦化処理がなされている。反射型液晶表示装置においては、表示電極１１２の下地である層間絶縁膜の平坦化は重要であり、層間絶縁膜の平坦化により、表示電極１１２表面を平坦化させることができ、外光の反射率を向上させることができる。
【０００９】
また、図９に示した従来の反射型液晶表示装置は、反射防止膜１０６、１０６’の形成材料としてＴｉＮを用いている。ＴｉＮは光吸収機能を有しているので、表示電極１１２間の隙間から入射した光が観察者に向かって反射されて色調などの劣化が生じてしまうことを防止することができる。
なお、この従来の反射型液晶表示装置の場合、表示電極１１２間の隙間の他、表示電極１１２と中間配線層との間にも反射防止膜１０６が配設されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、反射防止膜１０６、１０６’の形成材料として使用されているＴｉＮは導電性を有している。従って、表示電極１１２と金属層１１１、及び金属層１１１とトランジスタ１０４を接続するコンタクトホールを反射防止膜１０６、１０６’に直接形成すると、コンタクトホール内面に反射防止膜１０６、１０６’の形成材料であるＴｉＮが露出してしまうので、接続導体１１０、１１０’でコンタクトホールを埋め込むと全ての表示電極１１２が短絡してしまう問題を生じる。
【００１１】
従って、予め反射防止膜１０６、１０６’の所定位置にコンタクトホールの径より広い径の窓を開けておいて、窓周縁に接しないようにして窓内にコンタクトホールを形成するようにしている。このため、反射防止膜１０６、１０６’に窓を形成するためのパターニングが必要となる。また、コンタクトホールの形成に際しては、反射防止膜１０６、１０６’に形成した窓の周縁にコンタクトホールが接することのないように位置合わせを行う必要がある。このとき、接続導体１１０、１１０’と反射防止膜１０６、１０６’との絶縁を確実にするために位置合わせ余裕を大きくして反射防止膜１０６、１０６’に径の大きな窓を形成すると、表示電極１１２間の隙間と反射防止膜１０６、１０６’の窓とがオーバーラップしてしまい、表示電極１１２間の隙間からの入射光を反射防止膜１０６、１０６’で十分に吸収できなくなるという問題を生じる。
【００１２】
本発明の目的は、表示電極間から入射する光を確実に吸収して反射光の色調等の劣化を防止することができる液晶表示基板及びその製造方法、並びに液晶表示装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、スイッチング素子に接続された電極上に、前記電極がなす段差よりも表面が平坦化された第１の絶縁膜を形成する工程と、前記第１の絶縁膜上にプラズマＣＶＤ法によって絶縁性の反射防止膜を形成する工程と、前記反射防止膜および前記第１の絶縁膜を貫通し、前記電極への接続を露出するスルーホールを形成する工程と、前記反射防止膜の上層側に、入射光を反射する機能を有し、前記スルーホールの内面に接して設けられた接続導体を介して前記電極に接続される表示電極を形成する工程とを有することを特徴とする液晶表示基板の製造方法によって達成される。
【００１４】
また、上記目的は、スイッチング素子に接続された電極上に設けられ、前記電極がなす段差よりも表面が平坦化された第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜上にプラズマＣＶＤ法によって設けられた絶縁性の反射防止膜と、前記反射防止膜の上層側に設けられ、入射光を反射する機能を有し、前記反射防止膜および前記第１の絶縁膜を貫通するスルーホールの内面に接して設けられた接続導体を介して前記電極に接続される表示電極とを有することを特徴とする液晶表示基板によって達成される。
【００１５】
さらに上記目的は、スイッチング素子に接続される電極上に設けられ、前記電極がなす段差よりも表面が平坦化された第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜上にプラズマＣＶＤ法によって設けられた絶縁性の反射防止膜と、前記反射防止膜の上層側に設けられ、入射光を反射する機能を有し、前記反射防止膜および第１の絶縁膜を貫通するスルーホールの内面に接して設けられた接続導体を介して前記電極に接続される表示電極と、前記表示電極上に液晶層を挟んで設けられた対向電極とを有することを特徴とする液晶表示装置によって達成される。
【００１６】
またさらに、上記目的は、入射光を反射する光反射膜としての機能を有し、液晶層を挟んで設けられた対向電極との間で前記液晶層に電界を印加する複数の表示電極と、前記複数の表示電極の下層側に設けられ、その表面が平坦化処理された絶縁性の反射防止膜と、前記反射防止膜を貫通して、接続導体を前記反射防止膜の下層側へ導出するスルーホールとを備えることを特徴とする液晶表示基板によって達成される。
【００１７】
また、上記目的は、入射光を反射する光反射膜としての機能を有する複数の表示電極と、前記複数の表示電極上に液晶層を挟んで設けられた対向電極と、少なくとも前記複数の表示電極間の下層に設けられ、その表面が平坦化処理された絶縁性の反射防止膜と、前記反射防止膜を貫通して、接続導体を前記反射防止膜の下層側へ導出するスルーホールとを備えることを特徴とする液晶表示装置によって達成される。
【００１８】
本発明によれば、反射防止膜が絶縁性材料であるため、表示電極とその下層に形成されたスイッチング素子の電極とを接続する接続導体が反射防止膜に直に接していても、接続導体と反射防止膜とでの短絡は発生しない。つまり、予め反射防止膜にコンタクトホールを貫通させるための窓を形成する工程が必要なくなる。従って、反射防止膜とその下地の第１の絶縁膜に対して同一のフォトリソグラフィ工程で一度にコンタクトホールを形成することができるようになる。
【００１９】
また、層間絶縁膜が厚膜化すると、各層を接続するコンタクトホールの深さが深くなる。コンタクトホールが深くなるほど、コンタクトホール中に埋め込まれる接続導体のカバレッジ悪化が誘起される。これに対し本発明によれば、絶縁性の反射防止膜を用いるので反射防止膜表面を直接平坦化することができる。つまり、反射防止膜上にさらに平坦化膜を形成しなくても済むので、層間絶縁膜の厚膜化を防止しつつ表示電極を平坦化できるようになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態による液晶表示基板及びその製造方法、並びに液晶表示装置を図１乃至図８を用いて説明する。まず、本実施の形態による液晶表示装置の概略の構成を図１及び図２を用いて説明する。図１は、液晶表示装置の一部断面を示し、図２は図１の一部を拡大して示している。例えばシリコン基板１である半導体基板上にフィールド酸化膜１２が形成され、フィールド酸化膜１２で画定された複数の領域にＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）がそれぞれ形成されている。ＦＥＴは、シリコン基板１上に形成されたゲート絶縁膜２と、その上に形成されたゲート電極４とを有している。ゲート電極４の両側領域のシリコン基板１中にドレイン領域６及びソース領域８が形成されている。また、ゲート電極４下部のシリコン基板１にチャネル領域１０が形成される。ＦＥＴ上にはシリコン酸化膜の層間絶縁膜１４が形成されている。なお、層間絶縁膜１４中に蓄積容量線が形成されているが図示は省略している。
【００２１】
層間絶縁膜１４上にデータ線２０及びソース電極２２が形成され、データ線２０はコンタクトホールを介してＦＥＴのドレイン領域６に接続され、ソース電極２２はコンタクトホールを介してソース領域８に接続されている。ソース電極２２は図２に示すように、ＴｉＮ層２２ａ、ＡｌＣｕ層２２ｂ、ＴｉＮ層２２ｃがこの順に積層されて形成されている。
【００２２】
ソース電極２２上には、シリコン酸化膜の層間絶縁膜２４が形成されている。層間絶縁膜２４は、高密度プラズマ気相成長法（以下、ＨＤＰ−ＣＶＤ法と略称する）により形成されたシリコン酸化膜（以下、ＨＤＰ−ＳｉＯ膜という）２４ａと、ＨＤＰ−ＳｉＯ膜２４ａ上にプラズマ気相成長法（以下、Ｐ−ＣＶＤ法という）で形成されたシリコン酸化膜（以下、Ｐ−ＳｉＯ膜という）２４ｂとからなる。
【００２３】
層間絶縁膜２４上には絶縁性の反射防止膜２６が平坦化されて形成されている。反射防止膜２６は、例えばＰ−ＣＶＤ法により形成されたシリコン窒化膜（Ｐ−ＳｉＮ膜）、あるいはシリコン酸化窒化膜（Ｐ−ＳｉＯＮ膜）である。
【００２４】
反射防止膜２６上にはＰ−ＳｉＯ膜の層間絶縁膜２８が形成されている。層間絶縁膜２８上には金属層２９が形成されている。金属層２９は図２に示すように、ＴｉＮ層２９ａ、ＡｌＣｕ層２９ｂ、ＴｉＮ層２９ｃがこの順に積層されて形成されている。金属層２９上には第１の絶縁膜として層間絶縁膜２４’が形成されている。層間絶縁膜２４’は、ＨＤＰ−ＣＶＤ法により形成されたＨＤＰ−ＳｉＯ膜２４’ａと、ＨＤＰ−ＳｉＯ膜２４ａ上にＰ−ＣＶＤ法で形成されたＰ−ＳｉＯ膜２４’ｂとからなる。
【００２５】
層間絶縁膜２４’上には絶縁性の反射防止膜２６’が平坦化されて形成されている。反射防止膜２６’も反射防止膜２６と同様に、Ｐ−ＳｉＮ膜、あるいはＰ−ＳｉＯＮ膜で形成されている。
【００２６】
反射防止膜２６’上には第２の絶縁膜としてＰ−ＣＶＤ法によりＰ−ＳｉＯ膜を成長させた層間絶縁膜２８’が形成され、その上に光反射膜としても機能する表示電極３２が形成されている。表示電極３２は図２に示すように、ＴｉＮ層３２ａ、Ｔｉ層３２ｂ、ＡｌＣｕＴｉ層３２ｃがこの順に積層されて形成されている。あるいは、ＴｉＮ層３２ａ、Ｔｉ層３２ｂ、ＡｌＣｕ層３２ｃをこの順に積層して表示電極３２を形成してもよい。
【００２７】
表示電極３２は、層間絶縁膜２４’、反射防止膜２６’、及び層間絶縁膜２８’を貫通して形成されたスルーホール内に埋め込まれた、例えばタングステンからなるプラグ電極としての接続導体３０’を介して金属層２９に接続されている。また、金属層２９は、層間絶縁膜２４、反射防止膜２６、及び層間絶縁膜２８に形成されたスルーホール内に埋め込まれたタングステンの接続導体３０によりＦＥＴのソース電極２２に接続されている。隣り合う表示電極３２間には光反射層が形成されておらず、少なくともこの表示電極３２間の下層に反射防止膜２６’が配置されている。
【００２８】
表示電極３２は複数のＦＥＴ毎に形成されており、１つの表示電極３２で表示画素の一つのサブピクセルを構成している。各表示電極３２間は所定距離だけ離れている。また、表示電極３２に対向して、ＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）からなる対向電極３８が形成されたガラス基板４０が配置されている。表示電極３２と対向電極３８との間の領域は液晶材料が封入された液晶層３６である。
【００２９】
表示電極３２は、液晶層３６に電圧を印加する機能と共に、ガラス基板４０側から入射してきた光を反射させる光反射機能も有している。ＦＥＴは、データ線２０に供給された信号電圧をゲート電極４のオン時に光反射膜である表示電極３２に印加するスイッチング素子として機能する。ＦＥＴのオン時に表示電極３２と対向電極３８との間に印加される電圧に応じて液晶分子（図示せず）の向きを変化させて光の透過率を変化させることにより、ガラス基板４０側から入射した光を光反射膜としての表示電極３２まで透過、反射させてガラス基板４０から再出射させたり、あるいは透過させないようにして表示を行う。
【００３０】
このように本実施の形態の構造によれば、反射防止膜２６、２６’が絶縁性材料であるため、表示電極３２とその下層に形成されたＦＥＴのソース電極２２とを接続する接続導体３０、３０’が反射防止膜２６、２６’に直に接していても、接続導体３０、３０’と反射防止膜と２６、２６’での短絡は発生しない。つまり、従来のような予め反射防止膜２６、２６’にコンタクトホールを貫通させるための窓を形成する工程が必要なくなる。従って、反射防止膜２６、２６’とその下地の第１の絶縁膜である層間絶縁膜２４、２４’に対して同一のフォトリソグラフィ工程で一度にコンタクトホールを形成することができるようになる。
【００３１】
また、層間絶縁膜２４、２８、２４’、２８’が厚膜化すると、各層を接続するコンタクトホールの深さが深くなる。コンタクトホールが深くなるほど、コンタクトホール中に埋め込まれる接続導体３０、３０’のカバレッジは悪化する。これに対し本実施の形態の構造によれば、絶縁性の反射防止膜２６、２６’を用いるので反射防止膜表面を直接平坦化することができる。つまり、反射防止膜２６、２６’上にさらに平坦化膜を形成しなくてもよくなるので、層間絶縁膜２４、２８、２４’、２８’の厚膜化を防止しつつ表示電極３２の下地を平坦化できるようになる。
【００３２】
次に、本実施の形態による液晶表示基板の製造方法について図３及び図４を用いて説明する。図３及び図４は、図２に図示した一部断面に対応付けて製造工程を示している。図３（ａ）は、既にＦＥＴ及び層間絶縁膜であるシリコン酸化膜１４が形成されている状態を示しているので、初めに簡単に図３（ａ）の状態に至るまでの工程について説明する。まずシリコン基板１上にフィールド酸化膜１２を形成して複数のＦＥＴの素子形成領域を画定する。次いで、素子形成領域内のシリコン基板１上に絶縁膜を形成した後、Ｐ−ＣＶＤ法によりポリシリコン膜を成長させ、パターニングしてゲート絶縁膜２及びゲート電極４を形成する。
【００３３】
次いで、イオン注入等を用いてゲート電極４の両側に不純物を添加して拡散させ、ドレイン領域６及びソース領域８を形成する。次に、Ｐ−ＣＶＤ法によりＰ−ＳｉＯ膜の層間絶縁膜１４を形成する。層間絶縁膜１４にコンタクトホールを開口してからＴｉＮ層２２ａ、ＡｌＣｕ層２２ｂ、ＴｉＮ層２２ｃをこの順に積層してデータ線２０及びソース電極２２を形成する。
【００３４】
以上の工程が完了したら、図３（ａ）に示すように、ＨＤＰ−ＣＶＤ法により全面にＨＤＰ−ＳｉＯ膜２４ａを堆積し、次いでＰ−ＣＶＤ法によりＰ−ＳｉＯ膜２４ｂを堆積した後、表面をＣＭＰ法により研磨して平坦化された層間絶縁膜２４を形成する。Ｐ−ＳｉＯ膜２４ｂはＣＭＰ法による研磨処理での犠牲膜として機能している。図３（ａ）に示す例では、ソース電極２２上の層間絶縁膜２４はＨＤＰ−ＳｉＯ膜２４ａとＰ−ＳｉＯ膜２４ｂで形成しているが、ＨＤＰ−ＳｉＯ膜２４ａ単体で形成してもよい。
【００３５】
本実施の形態ではＨＤＰ−ＣＶＤ法により配線間の埋め込みを行っているが、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）膜を用いてもよく、ＳＯＧ膜上にＰ−ＳｉＯ膜を成長させ、その後ＣＭＰ法により平坦化してもよい。また、層間絶縁膜２４に染料を混合させたＳＯＧ膜を用いてもよい。
【００３６】
配線間の埋め込み及びＣＭＰ法による平坦化処理が終了したら、図３（ｂ）に示すように、例えばＰ−ＣＶＤ法により全面にＰ−ＳｉＮ膜を堆積して反射防止膜２６を形成する。下地の層間絶縁膜２４表面が平坦化処理されているため、反射防止膜２６も高い平坦度で形成される。反射防止膜２６は、Ｐ−ＳｉＮ膜に代えてＰ−ＳｉＯＮ膜を用いてもよい。
【００３７】
反射防止膜２６に用いるＰ−ＳｉＮ膜の成長条件の１例を示すと、
ガス流量比：  ＳｉＨ4／ＮＨ3／Ｎ2＝１５５／９００／９００（ｓｃｃｍ）；
電極間隔：  ６００（ｍｉｌｓ）（但し、１０００ｍｉｌｓ＝１Ｉｎｃｈ）；
ＲＦ出力：  １２０（Ｗ）；
チャンバ内圧力：  ３．０（Ｔｏｒｒ）；
成膜温度：  ４００（℃）；
において、屈折率２．２４、減哀係数０．６３６の反射防止膜２６を得ることができる。また、別の成長条件として、
ガス流量比：  ＳｉＨ4／Ｎ20／Ｈ2＝６０／１２０／１９００（ｓｃｃｍ）；
電極間隔：  ４７５（ｍｉｌｓ）；
ＲＦ出力：  １００（Ｗ）；
チャンバ内圧力：  ６．５（Ｔｏｒｒ）；
成膜温度：  ３５０（℃）；
において、屈折率１．９８、減哀係数０．４７の反射防止膜２６を得ることができる。これらガス流量比、ＲＦ出力、チャンバ内圧力、あるいは成膜温度等の成膜条件を変更することによって所望の屈折率や減衰係数のＰ−ＳｉＮ膜を得ることができる。
【００３８】
次に、Ｐ−ＳｉＯ膜の層間絶縁膜２８をＰ−ＣＶＤ法を用いて反射防止膜２６上に形成する。層間絶縁膜２８を形成してから、層間絶縁膜２８、反射防止膜２６、及びＨＤＰ−ＳｉＯ膜２４ａとを１度のフォトリソグラフィ工程にてパターニングし、コンタクトホールを形成する。
【００３９】
次に、図３（ｃ）に示すように、コンタクトホールを密着層（Glu-Layer）とタングステンとで埋め込み、ＣＭＰ法により表面を研磨処理してコンタクトホール以外の密着層とタングステンを除去し、平坦化された層間絶縁膜２８上に上部が露出した接続導体３０を形成する。
次いで、層間絶縁膜２８上にＴｉＮ層２９ａ、ＡｌＣｕ層２９ｂ、ＴｉＮ層２９ｃをこの順に積層してからパターニングして、接続導体３０と接続された金属層２９を形成する。
【００４０】
本実施の形態において、ソース電極２２と金属層２９とを接続する接続導体３０の形成にタングステン（Ｗ）−プラグを用いるのは、各配線層における良好な平坦性を得ることができるからである。平坦化処理にはタングステンに適したＣＭＰ法を用いている。ＣＭＰ法の他に、エッチングによってコンタクトホール以外の密着層とタングステンを除去することもできるが、この場合にはコンタクトホール上部でリセスが発生し配線の平坦性を劣化させることがある点に留意する必要がある。
【００４１】
次に、図４（ａ）に示すように、ＨＤＰ−ＣＶＤ法により全面にＨＤＰ−ＳｉＯ膜２４’ａを堆積し、次いでＰ−ＣＶＤ法によりＰ−ＳｉＯ膜２４’ｂを堆積した後、表面をＣＭＰ法により研磨して平坦化された層間絶縁膜２４’を形成する。Ｐ−ＳｉＯ膜２４’ｂはＣＭＰ法による研磨処理での犠牲膜として機能している。図４（ａ）に示す例では、金属層２９上の層間絶縁膜２４’はＨＤＰ−ＳｉＯ膜２４’ａとＰ−ＳｉＯ膜２４’ｂで形成しているが、ＨＤＰ−ＳｉＯ膜２４’ａ単体で形成してもよい。本工程においても、ＨＤＰ−ＣＶＤ法による配線間埋め込みに代えて、ＳＯＧ膜を用いてもよく、ＳＯＧ膜上にＰ−ＳｉＯ膜を成長させ、その後ＣＭＰ法により平坦化してもよい。また、層間絶縁膜２４’に染料を混合させたＳＯＧ膜を用いてもよい。
【００４２】
配線間の埋め込み及びＣＭＰ法による平坦化処理が終了したら、図４（ｂ）に示すように、例えばＰ−ＣＶＤ法により全面にＰ−ＳｉＮ膜を堆積して反射防止膜２６’を形成する。下地の層間絶縁膜２４’が平坦に形成されているので反射防止膜２６’も平坦に形成される。反射防止膜２６’も反射防止膜２６と同様に、Ｐ−ＳｉＮ膜に代えてＰ−ＳｉＯＮ膜を用いてもよい。
【００４３】
次いで、Ｐ−ＳｉＯ膜の層間絶縁膜２８’をＰ−ＣＶＤ法を用いて反射防止膜２６’上に形成する。層間絶縁膜２８’を形成してから、層間絶縁膜２８’、反射防止膜２６’、及びＨＤＰ−ＳｉＯ膜２４’ａとを１度のフォトリソグラフィ工程にてパターニングし、コンタクトホールを形成する。
【００４４】
次に、図４（ｃ）に示すように、コンタクトホールを密着層とタングステンとで埋め込み、ＣＭＰ法により表面を研磨処理してコンタクトホール以外の密着層とタングステンを除去し、平坦化された層間絶縁膜２８’上に上部が露出した接続導体３０’を形成する。
【００４５】
次いで、層間絶縁膜２８’上に表示電極３２を形成する。表示電極３２は、ＴｉＮ層３２ａ、Ｔｉ層３２ｂ、ＡｌＣｕＴｉ層３２ｃをこの順に積層して形成する。あるいは、ＴｉＮ層３２ａ、Ｔｉ層３２ｂ、ＡｌＣｕ層３２ｃをこの順に積層して形成してもよい。いずれにしても、表示電極３２は、最上層のＡｌＣｕＴｉ層あるいはＡｌＣｕ層にＴｉ層が下方から接して設けられた構造になっており、こうすることにより反射率を向上させて表示コントラストを向上することができるようになる。
【００４６】
図４（ｃ）において、金属層２９と表示電極３２とを接続する接続導体３０’の形成にタングステン（Ｗ）−プラグを用いるのは、上述のソース電極２２と金属層２９とを接続する接続導体３０の形成にタングステン（Ｗ）−プラグを用いているのと同様の理由である。
【００４７】
以上のようにして形成されたシリコン基板１に対して、従来と同様の工程により対向電極３８が形成されたガラス基板４０を貼り合わせ、液晶を封止して反射型液晶表示装置が完成する。なお、本実施の形態では表示電極３２とソース電極２２との間に中間配線層として金属層２９を設けているが、表示電極３２の位置とソース電極２２の位置が一致していれば中間配線層を設けないようにすることももちろん可能である。
【００４８】
以上説明したように、本実施の形態による液晶表示基板及び液晶表示装置は、絶縁材料で形成された反射防止膜２６、２６’を有している。そして、本実施の形態による液晶表示基板の製造方法では、絶縁体の反射防止膜２６、２６’を形成する工程前で既にソース電極２２や金属層２９等の配線層が形成されており、その後は高温プロセスによる成膜が困難である。従って、反射防止膜２６、２６’の成膜には比較的低温で膜成長が可能なＰ−ＣＶＤ法を用いている。
【００４９】
また、Ｐ−ＣＶＤ法を用いた膜成長は下地の表面形状の影響を受け易く、極端な凹凸形状の表面を有している下地に成膜を行わせると、成長しきれない領域がボイド（空孔）として残ってしまう。従って、単にＰ−ＣＶＤ法を用いてソース電極２２表面や金属層２９表面に絶縁性の反射防止膜２６、２６’を形成することは好ましくない。そこで、本実施の形態では、Ｐ−ＣＶＤ法により絶縁性の反射防止膜２６、２６’を形成する下地層として、表面ができるだけ平坦化された第１の絶縁膜（上述の例では、層間絶縁膜２４、２４’）を形成するようにしている。第１の絶縁膜としては、Ｐ−ＳｉＯ膜やＨＤＰ−ＳｉＯ膜を用いることができる。これらの膜を単に成長させただけでも、下層の段差を軽減させることが可能であるが、さらにＣＭＰ法等の平坦化処理を施すことにより、ボイド等が存在せず且つ極めて平坦性に優れた反射防止膜２６、２６’を得ることができる。平坦化処理としては、他の研磨方法や膜表面へのＳＯＧ塗布によるものでもよい。
【００５０】
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、図２に示すように反射防止膜２６、２６’上に層間絶縁膜２８、２８’を形成しているが、本発明はこれに限られず、図５に示すように、層間絶縁膜２８、２８’を形成せずに反射防止膜２６、２６’上に直接金属層２９、表示電極３２を形成するようにしてもよい。
【００５１】
図５に示す構造は、ＨＤＰ−ＳｉＯ膜２４ａ、２４’ａ上にＰ−ＳｉＯ膜２４ｂ、２４’ｂを形成してからＣＭＰ法によりＰ−ＳｉＯ膜２４ｂ、２４’ｂ表面を研磨して平坦化し、Ｐ−ＳｉＯ膜２４ｂ、２４’ｂ上にＰ−ＳｉＮ膜あるいはＰ−ＳｉＯＮ膜の反射防止膜２６、２６’を形成している。
【００５２】
また本発明は、さらに図６に示すような構造に適用することも可能である。図６に示す構造は、層間絶縁膜２８、２８’及びＰ−ＳｉＯ膜２４ｂ、２４’ｂを形成せずに、ＨＤＰ−ＳｉＯ膜２４ａ、２４’ａ上に反射防止膜２６、２６’を形成している。そして反射防止膜２６、２６’表面をＣＭＰ法により表面研磨してから金属層２９、表示電極３２を形成している。この場合、第１の絶縁膜はＨＤＰ−ＳｉＯ膜２４ａ、２４’ａである。
【００５３】
また、本発明は図７に示すような構造にも適用可能である。図７に示す構造は、ＨＤＰ−ＳｉＯ膜２４ａとＰ−ＳｉＯ膜２４ｂとの間に反射防止膜２６を挟み込み、ＨＤＰ−ＳｉＯ膜２４’ａとＰ−ＳｉＯ膜２４’ｂとの間に反射防止膜２６’を挟み込んだ構造である。この場合の第１の絶縁膜は、ＨＤＰ−ＳｉＯ膜２４ａ、２４’ａである。Ｐ−ＳｉＯ膜２４ｂ、２４’ｂ上面をＣＭＰ法等により表面研磨してから金属層３０、表示電極３２を形成している。
【００５４】
さらに本発明は図８に示すような構造に適用することもできる。図８に示す構造は、ＳＯＧ膜５０、５０’を層間絶縁膜に用いている点に特徴を有している。図８に示すように、層間絶縁膜１４及びソース電極２２上面にＰ−ＳｉＯ膜５２を形成する。Ｐ−ＳｉＯ膜５２は、Ｐ−ＳｉＮ膜あるいはＰ−ＳｉＯＮ膜で置き換えることが可能である。次いで、ＳＯＧ膜５０を塗布して硬化させた後、上面をＣＭＰ法等により研磨して平坦にしてから反射防止膜２６を形成する。反射防止膜２６は下地の平坦度に応じて平坦に形成される。上記実施の形態と同様にしてコンタクトホールにタングステンの接続導体３０を形成した後、反射防止膜２６上に金属層２９を形成する。金属層２９及び反射防止膜２６上にＰ−ＳｉＯ膜５２を形成してから、ＳＯＧ膜５０’を塗布して硬化させ、上面をＣＭＰ法等により研磨して平坦にしてから反射防止膜２６’を形成する。反射防止膜２６’は下地の平坦度に応じて平坦に形成される。コンタクトホールにタングステンの接続導体３０’を形成した後、反射防止膜２６上に表示電極３２を形成する。
このように本発明は、ＨＤＰ−ＣＶＤ法による配線間埋め込みに代えて、ＳＯＧ膜を用いることもできる。
【００５５】
以上説明した実施形態を勘案すると、本発明の各請求項には、現在の要件に加え、さらに以下に記載する要件を追加することも可能である。
１．表示電極を反射防止膜の表面に直接に設ける。
従来技術で説明した反射防止膜は、金属材料で構成されていたため、その表面に絶縁膜を設けないと、表示電極が設けられなかったが、本発明では反射防止膜が絶縁性であるため、その表面に直接に表示電極を形成しても、各表示電極間がショートすることがない。これによれば、プロセスステップ低減効果が得られる。
【００５６】
２．表示電極を絶縁膜を介して反射防止膜上層に設ける。
もちろん、反射防止膜上に絶縁膜を介して表示電極を設けることも可能である。これによれば、たとえば反射防止膜の膜質に問題（耐湿性が低かったり、クラックの恐れがある場合など）があっても、それが顕在化するのを抑制することができる。
【００５７】
３．表示電極をＳＯＧを介して反射防止膜上層上に設ける。
ＳＯＧは平坦性に優れているので、反射防止膜の表面に凹凸が残存していても、それを解消することができる。また、ＳＯＧに染料を分散することで、ＳＯＧ自体にも光吸収性を持たせることもできる。
【００５８】
４．反射防止膜上にさらに配線層を設け、その配線層を介して表示電極を設ける。
表示電極は、画素を構成する位置に配置されるが、その配置位置とスイッチング素子の配置の関係によっては、複数の配線層が必要になる場合がある。その場合、反射防止膜上に直接、または絶縁膜を介してさらなる配線層を設け、その配線層上にさらに絶縁膜を介して表示電極を設けることも可能である。この場合、各絶縁膜はその表面を平坦化処理してもよい。またさらに、これら絶縁膜から表示電極間にさらに反射防止膜を設けることも可能である。
【００５９】
５．上述の各部の絶縁膜は、適宜平坦化することが可能であり、その平坦化方法としては、研磨処理、ＳＯＧの塗布処理、ＳＯＧ塗布後のエッチバック処理が採用できる。
各部の絶縁膜は、ボイドの少ないプラズマ成長法を行うため、また、表示電極の反射率向上のためなどに、平坦化を行うことができる。また、その平坦化の手法としては、厚く形成した絶縁膜を所望の膜厚まで研磨して平坦化する方法や、ＳＯＧの塗布処理による平坦化、絶縁膜の表面にＳＯＧを塗布して平坦な表面形状を作り、全面を均等にエッチングして絶縁膜の表面に平坦な表面形状を転写するエッチバック法などを用いることができる。
【００６０】
６．反射防止膜の材料としては、シリコン窒化膜、シリコン酸化窒化膜、染料を分散したＳＯＧなどが使用できる。
【００６１】
７．表示電極の材料としては、チタン膜上にアルミニウム、またはアルミニウム合金膜を積層して構成することができる。また、そのアルミニウム合金としては、アルミニウムと銅の合金またはさらにチタンを含有する合金が使用できる。
もちろん、上記１〜７の要件は、現在の請求項１〜５の主旨を限定するものではない。
【００６２】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、表示電極間から入射する光を確実に吸収して反射光の色調等の劣化を防止することができる液晶表示基板及びその製造方法、並びに液晶表示装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による反射型液晶表示装置（基板）の概略構成を示す一部断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態による反射型液晶表示装置（基板）の詳細な構成を示す一部断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態による反射型液晶表示装置（基板）の製造方法を説明する図である。
【図４】本発明の一実施の形態による反射型液晶表示装置（基板）の製造方法を説明する図である。
【図５】本発明の一実施の形態による反射型液晶表示装置（基板）の変形例の構成を示す一部断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態による反射型液晶表示装置（基板）の他の変形例の構成を示す一部断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態による反射型液晶表示装置（基板）のさらに他の変形例の構成を示す一部断面図である。
【図８】本発明の一実施の形態による反射型液晶表示装置（基板）のさらに他の変形例の構成を示す一部断面図である。
【図９】従来の反射型液晶表示装置の概略構成を示す一部断面図である。
【符号の説明】
１  シリコン基板
２  ゲート酸化膜
４  ゲート電極
６  ドレイン領域
８  ソース領域
１０  チャネル領域
１２  フィールド酸化膜
１４、２４、２４’、２８、２８’  層間絶縁膜
２０  ドレイン電極
２２  ソース電極
２６、２６’  反射防止膜
３０、３０’  接続導体
３２  表示電極
３６  液晶層
３８  対向電極
４０  ガラス基板
１０４  ＦＥＴ
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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