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JP2003243668A - 電気光学装置、液晶装置ならびに投射型表示装置 - Google Patents

電気光学装置、液晶装置ならびに投射型表示装置

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Publication number
JP2003243668A
JP2003243668A JP2002303219A JP2002303219A JP2003243668A JP 2003243668 A JP2003243668 A JP 2003243668A JP 2002303219 A JP2002303219 A JP 2002303219A JP 2002303219 A JP2002303219 A JP 2002303219A JP 2003243668 A JP2003243668 A JP 2003243668A
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JP
Japan
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light
substrate
layer
liquid crystal
single crystal
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2002303219A
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English (en)
Inventor
Shigenori Katayama
茂憲 片山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Priority to TW091135074A priority patent/TW579601B/zh
Priority to US10/314,266 priority patent/US7245330B2/en
Priority to CNB021560374A priority patent/CN1230906C/zh
Priority to KR10-2002-0079191A priority patent/KR100538598B1/ko
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 SOI構造のMISトランジスタにおいて、
寄生バイポーラ現象などの基板浮遊効果を確実に抑制す
ることができ、電気的特性に優れた電気光学装置を提供
する。 【解決手段】 本発明の電気光学装置(液晶ライトバル
ブ)は、第1の熱膨張係数を持つ石英基板(基板本体1
0A)と、石英基板上に形成された絶縁体層(下地絶縁
膜12)と、絶縁体層上に形成された第2の熱膨張係数
を持つ単結晶シリコン層(半導体層1a)とを有する複
合基板を一方の基板としたものである。そして、絶縁体
層上に単結晶シリコン層をチャネル領域1a'としたT
FT30が形成され、チャネル領域1a'をなす単結晶
シリコン層内に少なくとも一つの線欠陥Dが存在してい
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、電気光学装置、液
晶装置ならびに投射型表示装置に関し、特に基板浮遊効
果を充分に抑制することができ、例えば投射型表示装置
に用いて好適な液晶装置等に代表される電気光学装置の
構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】絶縁体層上に単結晶シリコン層からなる
半導体層を形成し、その半導体層にトランジスタ素子等
の半導体デバイスを形成するSOI(Silicon on Insul
ator)技術は、素子の高速化や低消費電力化、高集積化
等の利点を有しており、例えば、液晶装置等の電気光学
装置に適用することが可能である。
【0003】ところで、一般的なバルク半導体デバイス
では、下地基板を通じてMIS(Metal-Insulator-Sili
con)トランジスタのチャネル領域を所定の電位に固定
することができるため、チャネル領域の電位変化によっ
て起こる寄生バイポーラ現象などによって素子の耐圧な
どの電気的特性を劣化させることがない。これに対し
て、SOI構造のMISトランジスタでは、チャネル下
部が下地絶縁膜により完全に分離されているため、チャ
ネル領域を上記のように所定の電位に固定することがで
きず、チャネル領域が電気的に浮いた状態となる。(例
えば、非特許文献1を参照。)
【0004】この時、ドレイン領域近傍の電界で加速さ
れたキャリアと結晶格子との衝突によるインパクトイオ
ン化現象によって余剰キャリアが発生し、この余剰キャ
リアがチャネルの下部に蓄積する。このようにして、チ
ャネル下部に余剰キャリアが蓄積してチャネル電位が上
昇すると、ソース−チャネル−ドレインのNPN(Nチ
ャネル型の場合)構造が見かけ上のバイポーラ素子とし
て動作するため、異常電流により素子のソース−ドレイ
ン間耐圧が劣化するなど、電気的な特性が悪化するとい
う問題がある。これらのチャネル部が電気的に浮いた状
態であることに起因する一連の現象を基板浮遊効果と呼
ぶ。
【0005】そこで、従来から、チャネル領域と所定の
経路で電気的に接続されたボディコンタクト領域を設
け、チャネル領域に蓄積された余剰キャリアをこのボデ
ィコンタクト領域から引き抜くことで基板浮遊効果を抑
制する技術が採用されている。この種のボディコンタク
ト領域を有するSOI構造のMISトランジスタを含む
半導体装置は、例えば特許文献1に開示されている。
【非特許文献1】 SOIの科学 UCS半導体基盤技術研究会編「SOIの科学」REA
LIZEINC.
【特許文献1】特開平9−246562号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液晶装
置等に代表される電気光学装置の画素領域で使用される
MISトランジスタにボディコンタクト領域を設ける
と、各MISトランジスタの占有面積が大きくなるため
に画素の集積度を上げることが難しくなり、特に透過型
液晶装置の場合、開口率が小さくなってしまうという問
題があった。また、画素領域以外の周辺駆動回路におい
ても、ボディコンタクト領域を設けると集積化が難しく
なり、装置の周縁部(額縁部分)が大きくなり、小型化
が図れないという問題があった。
【0007】さらに、投射型表示装置などの電子機器に
用いられる電気光学装置においては、光源からの強い光
が画素トランジスタのチャネル領域やLDD(Lightly
Doped Drain)領域に入射すると、光励起でキャリアが
発生して画素蓄積容量から電荷がリークする結果、フリ
ッカーなどの表示ムラの原因となってしまう。
【0008】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、SOI構造のMISトランジスタ
を備えた電気光学装置において、寄生バイポーラ現象な
どの基板浮遊効果を確実に抑制することができ、電気的
特性に優れた液晶装置等の電気光学装置の提供を目的と
する。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の電気光学装置は、第1の熱膨張係数を持
つ支持基板と、該支持基板上に形成された絶縁体層と、
該絶縁体層上に形成された前記第1の熱膨張係数と異な
る第2の熱膨張係数を持つ単結晶半導体層とを有する複
合基板を備えた電気光学装置であって、前記絶縁体層上
に前記単結晶半導体層をチャネル領域とした薄膜トラン
ジスタが形成され、前記チャネル領域をなす前記単結晶
半導体層内に少なくとも一つの線欠陥が存在しているこ
とを特徴とする。
【0010】本発明者は、第1の熱膨張係数を持つ支持
基板と絶縁体層を介して貼り合わされた第2の熱膨張係
数を持つ単結晶半導体層とを有する複合基板、いわゆる
SOI基板を備えた電気光学装置において、異なる熱膨
張係数を有する支持基板と単結晶半導体層を貼り合わせ
た際に歪みが生じ、単結晶半導体層に多数の線欠陥(転
位、dislocation とも言う)が生じることに着目した。
一般的に、線欠陥はトランジスタのp−n接合のリーク
電流を増大させ、少数キャリアライフタイムを劣化させ
るという点で電気的特性に悪影響を与えるものとして知
られている。しかしながら、本発明者は、SOI構造の
MISトランジスタにおいてインパクトイオン化によっ
て発生するチャネル領域の余剰キャリアに対しては、こ
の種の線欠陥が余剰キャリアの再結合中心として働き、
余剰キャリアを捕捉して消失させることができることを
見出し、本発明の構成に至った。
【0011】すなわち、本発明の電気光学装置によれ
ば、絶縁体層上に単結晶半導体層をチャネル領域とした
薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor, 以下、TF
Tと略記する)が形成されており、TFTのチャネル領
域をなす単結晶半導体層内に少なくとも一つの線欠陥が
存在しているので、線欠陥が余剰キャリアの再結合中心
として働くことによって余剰キャリアの蓄積が防止さ
れ、ボディコンタクトをとることなく、基板浮遊効果を
抑制することができる。その結果、高い開口率を維持し
た上で電気的特性に優れた電気光学装置を実現すること
ができる。さらに、LDD構造を持つTFTにおいて
は、ゲート電極で遮光できないLDD領域に光が入射し
て光励起でキャリアが発生することがあっても、線欠陥
からなる再結合中心によりリーク電流が流れることを防
止できる。
【0012】上記支持基板や単結晶半導体層の具体例と
しては、例えば、支持基板としてガラス基板や石英基板
を用いることができる。また、単結晶半導体層として単
結晶シリコン層を用いることができる。
【0013】通常、ガラスの線膨張係数は3×10-6
10×10-6/K程度、石英の線膨張係数は5.5×1
-7/K程度、シリコンの線膨張係数は2.6×10-6
/K程度であるため、ガラス基板や石英基板と単結晶シ
リコン層とを貼り合わせた複合基板とした場合、単結晶
シリコンの(111)面に沿って格子状の線欠陥(Line
Defect)を導入することができる。特に石英基板と単
結晶シリコン層との組み合わせ(SOQ(Silicon on Q
uartz)基板)においては、線膨張係数の差が大きくな
るため、多数の格子状の線欠陥が確実に導入され、本発
明に好適なものとすることができる。
【0014】また、本発明の電気光学装置において、複
数の画素からなる表示部とこの表示部を駆動するための
周辺駆動回路部とを有し、前記TFTを前記表示部と前
記周辺駆動回路部の双方に用いることが望ましい。
【0015】上述したように、本発明のTFTによれ
ば、ボディコンタクト領域を設ける必要がなくなるの
で、開口率の高い表示部が得られるのと同時に、周辺駆
動回路部の占有面積を小さくすることができ、装置の狭
額縁化、小型化を図ることができる。
【0016】本発明の他の電気光学装置は、第1の熱膨
張係数を持つ支持基板と、該支持基板上に形成された絶
縁体層と、該絶縁体層上に形成された前記第1の熱膨張
係数と異なる第2の熱膨張係数を持つ単結晶半導体層と
を有する複合基板を備えた電気光学装置であって、前記
絶縁体層上に前記単結晶半導体層をチャネル領域とした
薄膜トランジスタが形成され、前記チャネル領域をなす
前記単結晶半導体層内に少なくとも一つの結晶欠陥が存
在していることを特徴とする。
【0017】上では、SOI基板において通常生じやす
い線欠陥を例に挙げて説明したが、余剰キャリアの再結
合中心として働き、余剰キャリアを捕捉して消失させる
作用を持つのは「線欠陥」に限るものではなく、例えば
空孔、自己格子間原子等の内因性点欠陥、置換不純物原
子、格子間不純物原子、ダングリングボンド等の外因性
点欠陥等の「点欠陥」、積層欠陥、粒界等の「面欠
陥」、析出物、ボイド等の「体欠陥」等、他の結晶欠陥
も同様の作用を有している。よって、この種の結晶欠陥
をTFTのチャネル領域をなす単結晶半導体層内に導入
することによって余剰キャリアの蓄積が防止され、ボデ
ィコンタクトをとることなく、基板浮遊効果を抑制する
ことができる。
【0018】本発明の液晶装置は、上記本発明の電気光
学装置における前記複合基板を第1の基板とし、該第1
の基板と第2の基板との間に液晶層が挟持されてなる液
晶装置であって、前記第1の基板には、マトリクス状に
配置されて前記液晶層に電圧を印加する画素電極と、該
画素電極に電気的に接続され、前記単結晶半導体層から
なるチャネル領域を有するTFTと、該TFTよりも前
記液晶層側に配置された遮光膜と、前記TFTよりも前
記液晶層側に配置されて前記TFTと電気的に接続さ
れ、遮光性を有し、前記遮光膜と交差するデータ線とが
備えられたことを特徴とする。
【0019】上記本発明の液晶装置においては、上記本
発明の電気光学装置における前記複合基板を第1の基板
としているので、基板浮遊効果を抑制することができ、
高い開口率を維持した上で電気的特性に優れた液晶装置
を実現することができる。さらに、データ線が遮光性を
有し、TFTよりも液晶層側でデータ線と遮光膜とが交
差しているので、TFTを構成するチャネル領域はデー
タ線と遮光膜とによって二重に遮光されることになる。
【0020】したがって、本発明の液晶装置によれば、
データ線および遮光膜が配置された側を入射光(例え
ば、プロジェクタ用途の場合の投射光など)が入射する
側に向けて配置することにより、TFTのチャネル領域
を二重に入射光から遮光することができる。このとき、
データ線および遮光膜によって得られる遮光性は、例え
ば、膜厚との関係で光を若干透過してしまう(例えば
0.1%程度の透過率を持つ)データ線と、同じく膜厚
との関係で光を若干透過してしまう(例えば0.1%程
度の透過率を持つ)遮光膜とを用いたとしても、両者に
よって二重に遮光されることによって、極めて高い遮光
性(例えば、0.00001〜0.000001%程度
の透過率)が得られる。
【0021】しかも、本発明の液晶装置においては、デ
ータ線が遮光性を有するものであるため、基板面に垂直
な光だけではなく、データ線に沿った方向に傾斜した斜
めの光も、TFTのチャネル領域に侵入することは困難
となる。さらに、本発明の液晶装置においては、遮光膜
の本線部分に沿った方向(即ちデータ線に交差する方
向)に傾斜した斜めの光も、遮光膜の存在により、TF
Tのチャネル領域に侵入することは困難である。強い光
源からの強力な入射光は、基板面に垂直な光が主であ
り、このような斜めの光は例えば液晶装置内の内面反射
や多重反射を伴う比較的低強度の光であるので、基板面
に対して斜めの光を遮光するためには、基板面に垂直な
光を遮光する程の遮光性能は必要とされない。よって、
基板面に対して斜めに進入する光は、データ線および遮
光膜によって(一重であっても)極めて有効に遮光され
る。その結果、強い光源を用いた場合にも、TFTのチ
ャネル領域に入射光が入射することに起因する光リーク
電流によって、トランジスタ特性の劣化が発生すること
を効果的に防ぐことができる。
【0022】また、本発明の液晶装置においては、遮光
層およびデータ線によって、画像表示領域で光抜けが生
じ、コントラスト比が低下するのを防止することもでき
る。したがって、遮光層およびデータ線によって、各画
素の開口領域を規定することも可能となり、例えば、ブ
ラックストライプ(BS)と呼ばれる遮光膜やブラック
マトリクス(BM)と呼ばれる遮光膜などの対向基板に
設けられる一般的な遮光膜を省略することも可能とな
る。加えて、本発明の液晶装置における遮光層およびデ
ータ線は、上記の対向基板に設けられる一般的な遮光膜
と比較して、TFTに比較的近接して設けられるので、
不必要に遮光領域を広げることを避けることができ、各
画素の開口領域を不必要に狭めることはない。
【0023】このように、本発明の液晶装置によれば、
遮光膜の膜厚増加を抑えつつ、高い耐光性によりTFT
の光リークによる特性劣化が低減され、しかもコントラ
スト比が高く高品位の画像表示が可能であり、さらに開
口率の低減を抑えつつ、耐久性に優れた液晶装置を実現
することができる。
【0024】また、上記の液晶装置において、前記遮光
膜は、光吸収層と遮光層とを有し、前記TFTに面する
側に光吸収層が積層されていることが望ましい。
【0025】この構成によれば、遮光膜が光吸収層と遮
光層とを有し、TFTに面する側に光吸収層が積層され
ているので、第2の基板側からTFTの脇を抜けて遮光
層に至る光(すなわち、液晶装置の裏面反射光や、複数
の液晶装置をライトバルブとして構成した複板式のプロ
ジェクタにおいて他の液晶装置から出射され合成光学系
を突き抜けてくる光などの戻り光)を、光吸収層によっ
て吸収することができる。したがって、遮光膜の外面側
(TFTに面する側と反対側)から入射する入射光を遮
光するとともに、遮光膜の内面側(TFTに面する側)
で発生する内面反射光を低減することができる。これら
の結果、TFTのチャネル領域に到達する光をより一層
低減することができる。
【0026】また、上記の液晶装置においては、前記遮
光膜の前記TFTに面する側には、前記画素電極と前記
TFTとを電気的に接続する中継導電膜が誘電体層を介
して形成され、前記遮光膜および前記中継導電膜は、容
量電極として機能して保持容量を構成することが望まし
い。
【0027】このような液晶装置では、遮光膜は、遮光
機能のみならず、保持容量の容量電極としても機能する
ので、全体として遮光膜の膜厚増加を抑えつつ、さらに
遮光膜および蓄積容量を別々に作り込む場合と比較し
て、基板上の積層構造および製造工程が複雑化するのを
効果的に防ぐことができる。
【0028】本発明の投射型表示装置は、光源と、前記
光源からの光を変調する上記本発明の液晶装置からなる
光変調手段と、前記光変調手段により変調された光を投
射する投射手段とを備えたことを特徴とする。
【0029】本発明の投射型表示装置は、上記本発明の
液晶装置からなる光変調手段を備えているので、高輝度
の光源を用いた場合でも光リーク電流などによる電気的
特性の劣化が抑えられ、表示品位に優れた投射型表示装
置を実現することができる。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
1〜図8を参照して説明する。本実施の形態では、本発
明の電気光学装置の一例として、投射型表示装置の光変
調手段として用いる液晶ライトバルブ(液晶装置)の例
を挙げて説明する。本実施の形態の液晶ライトバルブは
アクティブマトリクス方式の液晶パネルであって、素子
基板側にSOQ基板を使用している。
【0031】図1は本発明の電気光学装置の一例である
液晶ライトバルブの概略構成図、図2は図1のH−H'
線に沿う断面図、図3は液晶ライトバルブを構成するマ
トリクス状に形成された複数の画素の等価回路図、図4
は複数の画素群の平面図、図5は図4のA−A'線に沿
う断面図、図6はTFTの部分のみを取りだして示す断
面図、図7は液晶ライトバルブを作製するための貼り合
わせ基板を示す平面図である。なお、各図においては、
各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとする
ため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【0032】(液晶ライトバルブの全体構成)本実施の
形態の液晶ライトバルブ1の構成は、図1および図2に
示すように、TFTアレイ基板10上に、シール材52
が対向基板20の縁に沿うように設けられており、その
内側に並行して額縁としての遮光膜53(周辺見切り)
が設けられている。シール材52の外側の領域には、デ
ータ線駆動回路201および外部回路接続端子202が
TFTアレイ基板10の一辺に沿って設けられており、
走査線駆動回路104がこの一辺に隣接する2辺に沿っ
て設けられている。
【0033】さらに、TFTアレイ基板10の残る一辺
には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路
104間を接続するための複数の配線105が設けられ
ている。また、対向基板20のコーナー部の少なくとも
1箇所においては、TFTアレイ基板10と対向基板2
0との間で電気的導通をとるための上下導通材106が
設けられている。そして、図2に示すように、図1に示
したシール材52とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板20が
シール材52によりTFTアレイ基板10に固着されて
おり、TFTアレイ基板10と対向基板20との間にT
N液晶50が封入されている。また、図1に示すシール
材52に設けられた開口部は液晶注入口52aであり、
封止材25によって封止されている。
【0034】(TFTアレイ基板の構成)図3におい
て、本実施の形態における液晶ライトバルブ1の画像表
示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素
には夫々、画素電極9と当該画素電極9をスイッチング
制御するためのTFT30とが形成されており、画像信
号が供給されるデータ線6aがTFT30のソース領域
に電気的に接続されている。データ線6aに書き込む画
像信号S1、S2、…、Snは、この順に線順次に供給
しても構わないし、相隣接する複数のデータ線6a同士
に対して、グループ毎に供給するようにしても良い。
【0035】また、TFT30のゲートには走査線3a
が電気的に接続されており、所定のタイミングで走査線
3aにパルス的に走査信号G1、G2、…、Gmをこの
順に線順次で印加するように構成されている。画素電極
9は、TFT30のドレインに電気的に接続されてお
り、スイッチング素子であるTFT30を一定期間だけ
オン状態とすることにより、データ線6aから供給され
る画像信号S1、S2、…、Snを所定のタイミングで
書き込む。画素電極9を介して液晶に書き込まれた所定
レベルの画像信号S1、S2、…、Snは、対向基板2
0に形成された共通電極(後述する)との間で一定期間
保持される。ここで、保持された画像信号がリークする
のを防ぐために、画素電極9と共通電極との間に形成さ
れる液晶容量と並列に蓄積容量70が設けられている。
【0036】図4に示すように、TFTアレイ基板10
上に、矩形状の複数の画素電極9(点線部9Aにより輪
郭が示されている)がマトリクス状に設けられており、
画素電極9の縦横の境界に各々沿ってデータ線6aおよ
び走査線3aが設けられている。また、TFT30を構
成する半導体層1aのうち、図4中の右上がりの斜線領
域で示したチャネル領域1a'に対向するように走査線
3aが配置されており、走査線3aはそのままTFT3
0のゲート電極として機能する。なお、TFT30の詳
細な構造については後述する。
【0037】図4および図5に示すように、本実施の形
態では、蓄積容量70は、TFT30の高濃度ドレイン
領域1eと画素電極9とに電気的に接続された画素電位
側容量電極としての中継導電膜71aと、固定電位側容
量電極としての容量線300の一部とが、誘電体膜75
を介して対向配置されることにより形成されている。
【0038】また、蓄積容量70は、遮光膜としての機
能も有している。中継導電膜71aは、導電性のポリシ
リコン膜などからなり、容量線300を構成する第2膜
73と比較して光吸収性が高く、第2膜73とTFT3
0との間に配置された光吸収層としての機能を持つ。さ
らに、中継導電膜71aは、画素電極9とTFT30と
の導通を中継する機能を果たす。
【0039】また、容量線300は、第1膜72と第2
膜73とが積層形成された多層膜からなり、それ自体が
遮光膜として機能するものである。第1膜72は、第2
膜73とTFT30との間に配置された光吸収層として
の機能を持ち、例えば、膜厚50nm〜150nm程度
の導電性のポリシリコン膜や非晶質シリコン膜、単結晶
シリコン膜等から構成される。また、第2膜73は、T
FT30の上側において入射光からTFT30を遮光す
る遮光層としての機能を持ち、例えば、膜厚150nm
程度のTi、Cr、W、Ta、Mo、Pb等の高融点金
属のうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金
属シリサイド、ポリシリサイドや、これらを積層したも
の、あるいは、Al等の高融点金属でない金属などから
なる。なお、第2膜73は導電性を有する必要はない
が、導電性を有する材料によって形成すれば、容量線3
00をより低抵抗化できる。
【0040】また、中継導電膜71aと容量線300と
の間には、図5に示すように、誘電体膜75が配置され
ている。誘電体膜75は、例えば、膜厚5〜200nm
程度の比較的薄い酸化シリコン膜や、窒化シリコン膜、
窒化酸化膜、あるいはそれらの積層膜から構成される。
なお、誘電体膜75は、蓄積容量70を増大させる観点
から、膜の信頼性が十分に得られる限りにおいて薄い程
良い。
【0041】また、容量線300は、平面的に見て、走
査線3aに沿ってストライプ状に延びる本線部分を含
み、この本線部分からTFT30に重なる個所が、図4
中上下に突出している。そして、図4中、縦方向に夫々
延びるデータ線6aと横方向に夫々延びる容量線300
とが交差する領域に、TFTアレイ基板10上における
TFT30が配置されている。すなわち、TFT30
は、対向基板20側から見て、データ線6aと容量線3
00とにより二重に覆われている。そして、相交差する
データ線6aと容量線300とにより、平面的に見て格
子状の遮光層が構成されており、各画素の開口領域を規
定している。
【0042】また、TFTアレイ基板10上におけるT
FT30の下側には、上述した第2膜73と同様の材質
などからなる下側遮光膜11aが格子状に設けられてい
る。下側遮光膜11aは、容量線300およびデータ線
6aの幅よりも狭く形成され、容量線300およびデー
タ線6aよりも一回り小さく形成されている。そして、
TFT30のチャネル領域1aは、低濃度ソース領域1
bおよび低濃度ドレイン領域1cとの接合部を含めて、
下側遮光膜11aの交差領域内に位置する。なお、下側
遮光膜11aの内面には、光吸収層を設けてもよい。
【0043】また、容量線300は、画素電極9が配置
された画像表示領域からその周囲に延設され、定電位源
と電気的に接続されて、固定電位とされる。さらに、下
側遮光膜11aについても、その電位変動がTFT30
に対して悪影響を及ぼすことを避けるために、容量線3
00と同様に、画像表示領域からその周囲に延設して定
電位源に接続するとよい。
【0044】図4および図5に示すように、データ線6
aはコンタクトホール81を介して中継接続用の中継導
電膜71bに接続されており、中継導電膜71bはコン
タクトホール82を介して例えばポリシリコン膜からな
る半導体層1aのうち高濃度ソース領域1dに電気的に
接続されている。また、画素電極9は、中継導電膜71
aを中継することにより、コンタクトホール83および
コンタクトホール8を介して半導体層1aのうちの高濃
度ドレイン領域1eと電気的に接続されている。なお、
中継導電膜71bは、中継導電膜71aと同一膜から同
時形成される。
【0045】また、走査線3a上には、高濃度ソース領
域1dへ通じるコンタクトホール82および高濃度ドレ
イン領域1eへ通じるコンタクトホール83が各々開孔
された第1層間絶縁膜41が形成されている。第1層間
絶縁膜41上には中継導電膜71a、71bならびに容
量線300が形成されており、これらの上には、中継導
電膜71aおよび71bへ夫々通じるコンタクトホール
81およびコンタクトホール8が各々開孔された第2層
間絶縁膜42が形成されている。さらに、第2層間絶縁
膜42上には、データ線6aが形成されており、これら
の上には、中継導電膜71aへ通じるコンタクトホール
8が形成された第3層間絶縁膜43が形成されている。
画素電極9は、このように構成された第3層間絶縁膜4
3の上面に設けられている。
【0046】図4および図5に示すように、本実施の形
態の液晶ライトバルブ1は、透明な石英基板を基板本体
10AとするTFTアレイ基板10と、これに対向配置
される透明な対向基板20とを備えている。TFTアレ
イ基板10にはインジウム錫酸化物(Indium Tin Oxid
e, 以下、ITOと略記する)等の透明導電膜からなる
画素電極9が設けられており、その上側にはラビング処
理等の所定の配向処理が施された配向膜16が設けられ
ている。配向膜16は、例えば、ポリイミド膜などの有
機膜からなる。また、TFTアレイ基板10の基板本体
10Aの液晶層50と反対側には、偏光子17が設けら
れている。
【0047】他方、対向基板20には、基板本体20A
上の全面にわたって共通電極21が設けられ、共通電極
21の下側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施
された配向膜22が設けられている。共通電極21も画
素電極9と同様、例えばITO膜などの透明導電性膜か
らなる。また配向膜22は、ポリイミド膜などの有機膜
からなる。また、対向基板20の基板本体20Aの液晶
層50と反対側には、偏光子24が形成されている。
【0048】このように構成され、画素電極9と共通電
極21とが対面するように配置されたTFTアレイ基板
10と対向基板20との間には、シール材52により囲
まれた空間に液晶が封入され、液晶層50が形成され
る。液晶層50は、画素電極9からの電界が印加されて
いない状態で、配向膜16、22により所定の配向状態
をとる。また、液晶層50は、例えば一種または数種類
のネマティック液晶を混合した液晶からなる。さらに、
TFT30の下には下地絶縁膜12が設けられている。
下地絶縁膜12は、下側遮光膜11aからTFT30を
絶縁する機能の他、TFTアレイ基板10の全面に形成
されることにより、TFTアレイ基板10の表面の研磨
時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等でTFT30の
特性の変化を防止する機能を有する。
【0049】(TFTの構成)図5に示すように、TF
T30はLDD構造を有しており、走査線3a、当該走
査線3aからの電界によりチャネルが形成される半導体
層1aのチャネル領域1a'、走査線3aと半導体層1
aとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁薄膜2、半導体
層1aの低濃度ソース領域1bおよび低濃度ドレイン領
域1c、半導体層1aの高濃度ソース領域1dならびに
高濃度ドレイン領域1eを備えている。
【0050】本実施の形態の場合、半導体層1aは、下
地絶縁膜12に接する面が(100)面とされた単結晶
シリコン層で構成されている。そして図6に示すよう
に、半導体層1aには、チャネル領域1a'、低濃度ソ
ース領域1bおよび低濃度ドレイン領域1c、高濃度ソ
ース領域1dおよび高濃度ドレイン領域1eにわたって
単結晶シリコンの(111)結晶面に沿って延びる複数
の線欠陥Dが導入されている。隣接する線欠陥D間のピ
ッチはランダムである。なお、図6では多数の線欠陥D
が導入されているが、チャネル領域1a'にランダムな
ピッチの少なくとも1本の線欠陥が存在すればよい。
【0051】本実施の形態におけるTFTアレイ基板1
0には、石英基板と単結晶シリコン基板とが絶縁層を介
して貼り合わされたSOQ基板(複合基板)が用いられ
ている。貼り合わせ時には、例えば、単結晶シリコン基
板上にシリコン酸化膜を形成した上で石英基板と貼り合
わせても良いし、石英基板と単結晶シリコン基板の双方
にシリコン酸化膜を形成した上でシリコン酸化膜同士を
接触させて貼り合わせるようにしても良い。いずれにし
ても、石英の線膨張係数が5.5×10-7/K程度、シ
リコンの線膨張係数が2.6×10-6/K程度と大きく
異なるため、図7に示すように、加工前(単結晶シリコ
ン層のパターニング前)のSOQ基板40の状態では、
単結晶シリコン層上にランダムなピッチを有する格子状
の線欠陥D(Line Defect)を導入することができる。
【0052】例えばTFTアレイ基板10のうち、最小
サイズのPチャネルトランジスタのゲート長が2μm、
ゲート幅が5μm、最小サイズのNチャネルトランジス
タのゲート長が4μm、ゲート幅が5μmであったとす
ると、TFTアレイ基板10上の最小サイズのトランジ
スタは、ゲート長が2μm、ゲート幅が5μmのトラン
ジスタとなる。この場合、ピッチがこれらチャネル幅、
チャネル長のいずれか大きい方の寸法未満となる、すな
わちピッチが5μm未満となるように線欠陥Dを導入す
れば、確率的にTFTアレイ基板10上の全てのTFT
のチャネル領域に少なくとも1本の線欠陥が導入される
ことになる。
【0053】(SOQ基板の構成)ここで、本実施の形
態で用いることのできる遮光層を備えたSOQ基板の3
つの具体的な構成例について説明する。 (第1の構成例)図8及び図9は第1の構成例における
SOQ基板の作成方法を示す図である。このSOQ基板
の製造プロセスを詳細に説明する。まず、図8(a)に
示すように、透明な石英基板からなる支持基板91に遮
光層94を形成する。次に、図8(b)に示すように、
遮光層94の上にフォトレジストパターン113を形成
する。次に、図8(c)に示すように、フォトレジスト
パターン113をマスクとして遮光層94のエッチング
を行い、トランジスタ形成領域以外の遮光層94をドラ
イエッチングにて除去し、エッチング後のフォトレジス
トパターン113を剥離する。次に、図8(d)に示す
ように、遮光層94とその上に形成される単結晶シリコ
ン層との間の絶縁を確保するために、絶縁層95を堆積
する。この絶縁層95にはシリコン酸化膜を用いた。こ
のシリコン酸化膜は、例えばスパッタ法、あるいはTE
OS(テトラエチルオルソシリケート)を用いたプラズ
マCVD法により形成できる。
【0054】絶縁層95は、遮光層94の被覆段差を研
磨によって平坦化しても遮光層94上に単結晶シリコン
層92との十分な絶縁性を確保できる膜厚とする。具体
的には絶縁層95は、遮光層94の膜厚に対して500
〜1000nm程度多く堆積するのがよい。本構成例に
おいては遮光層94の膜厚400nmに対し、シリコン
酸化膜をTEOSのプラズマCVDにより1000nm
堆積させた。こうして得られた遮光層付きの支持基板
は、基板表面が遮光層94の有無に応じて凹凸になって
いるため、このまま単結晶シリコン基板と貼り合わせを
行うと凹凸の段差部分にボイド(空隙)が形成され、貼
り合わせた際に接合強度の不均一が生じてしまう。
【0055】このため、図9(e)に示すように、遮光
層94を形成した支持基板の表面をグローバルに研磨し
て平坦化する。研磨による平坦化の手法としては、CM
P(化学的機械研磨)法を用いた。CMPにおいては、
遮光層94上での絶縁層95の研磨量を遮光層94の膜
厚よりも200〜700nm程度多めに設定するのがよ
い。この条件でCMP処理を行うことにより遮光層パタ
ーン端部の段差を3nm以下まで小さくすることができ
るため、単結晶シリコン基板貼り合わせの際にも基板全
面で均一な貼り合わせ強度が得られる。次に図9(f)
に示すように、遮光層を形成した支持基板と単結晶シリ
コン基板120の貼り合わせを行う。
【0056】貼り合わせに用いる単結晶シリコン基板1
20は、厚さ300μmであり、その表面をあらかじめ
0.05〜0.8μm程度酸化して酸化膜層93を形成
しておく。これは貼り合わせ後に形成される単結晶シリ
コン層92と酸化膜層93の界面を熱酸化で形成し、電
気特性の良い界面を確保するためである。貼り合わせ工
程は、例えば300℃で2時間の熱処理によって2枚の
基板を直接貼り合わせる方法が採用できる。貼り合わせ
強度をさらに高めるためには、さらに熱処理温度を上げ
て450℃程度にする必要があるが、石英基板と単結晶
シリコン基板の熱膨張係数には大きな違いがあるため、
このまま加熱すると単結晶シリコン層にクラックなどの
欠陥が発生し、基板品質が劣化してしまう。
【0057】このようなクラックなどの欠陥の発生を抑
制するためには、一度300℃にて貼り合わせのための
熱処理を行った単結晶シリコン基板をウエットエッチン
グまたはCMPによって100〜150μm程度まで薄
くした後に、さらに高温の熱処理を行うことが望まし
い。本実施例においては80℃のKOH水溶液を用い、
単結晶シリコン基板の厚さが150μmとなるようエッ
チングを行った。この後、貼り合わせた基板を450℃
にて再び熱処理し、貼り合わせ強度を高めている。さら
に図9(g)に示すように、この貼り合わせ基板を研磨
して、単結晶シリコン層92の厚さを3〜5μmとし
た。
【0058】このようにして薄膜化した貼り合わせ基板
は、最後にPACE(Plasma Assisted Chemical Etchi
ng)法によって単結晶シリコン層92の膜厚を0.05
〜0.8μm程度までエッチングして仕上げる。このP
ACE処理によって単結晶シリコン層92は、例えば膜
厚100nmに対しその均一性は10%以内のものが得
られた。以上の工程により、遮光層を有するSOQ基板
が作製できる。
【0059】(第2の構成例)図10及び図11はSO
Q基板の第2の構成例を示す図である。図8及び図9と
同一の符号がついている箇所は、同一の工程で形成され
る層、あるいは部材を示す。この構成例においては、図
9(e)で示すパターニングされた遮光層付きの支持基
板表面を平坦化する工程までは、前述の第1の構成例と
全く同一である。図10(a)は、貼り合わせに用いる
単結晶シリコン基板である。この単結晶シリコン基板1
20は、厚さ600μmであり、その表面をあらかじめ
0.05〜0.8μm程度酸化し、酸化膜層93を形成
したものである。次に図10(b)に示すように、単結
晶シリコン基板120に水素イオン114を注入する。
例えば本構成例においては、水素イオン(H+)を加速
電圧100keV、ドーズ量10×1016cm-2にて注
入した。この処理によって単結晶シリコン基板120中
に水素イオンの高濃度層115が形成される。次に図1
0(c)に示すように、イオン注入した単結晶シリコン
基板120を遮光層94と絶縁層95を形成した支持基
板91に貼り合わせる。貼り合わせ工程は、例えば30
0℃で2時間の熱処理によって2枚の基板を直接貼り合
わせる方法が採用できる。
【0060】さらに図11(d)においては、貼り合わ
せた単結晶シリコン基板120の貼り合わせ面側の酸化
膜93(これがSOQ基板完成時には埋め込み酸化膜と
なる)と単結晶シリコン層92を支持基板上に残したま
ま、単結晶シリコン基板120を支持基板から剥離する
ための熱処理を行う。この基板の剥離現象は、単結晶シ
リコン基板中に導入された水素イオンによって、単結晶
シリコン基板の表面近傍のある層でシリコンの結合が分
断されるために生じるものである。本構成例において
は、貼り合わせた2枚の基板を毎分20℃の昇温速度に
て600℃まで加熱した。この熱処理によって、貼り合
わせた単結晶シリコン基板120が支持基板と分離し、
支持基板表面には約400nmのシリコン酸化膜93と
その上に約200nmの単結晶シリコン層92が形成さ
れる。
【0061】図11(e)は分離後のSOQ基板を示す
断面図である。このSOQ基板表面は、単結晶シリコン
層の表面に数nm程度の凹凸が残っているため、これを
平坦化する必要がある。このため、本構成例においては
CMP法を用いて基板表面を微量(研磨量10nm未
満)に研磨するタッチポリッシュを用いた。この平坦化
の手法としては他にも水素雰囲気中にて熱処理を行う水
素アニール法を用いることもできる。以上により作製さ
れたSOQ基板は、良好な単結晶シリコン膜厚の均一性
を有し、なおかつ作製するデバイスに対して光リークを
抑える遮光層を有した構造をもつものである。
【0062】(第3の構成例)図12及び図13はSO
Q基板の第3の構成例を示す図である。図8〜図11と
同一の符号がついている箇所は、同一の工程で形成され
る層、あるいは部材を示す。この構成例においては、図
9(e)に示すパターニングされた遮光層付きの支持基
板表面を平坦化する工程までは、前述第1の構成例と全
く同一である。図12(a)は、貼り合わせ用の単結晶
シリコン層を形成するためのシリコン基板である。シリ
コン基板116は、厚さ600μmであり、HF/エタ
ノール液中で陽極酸化することによりその表面を多孔質
層117にすることができる。この処理によって表面を
12μm程度多孔質化した単結晶シリコン基板116に
水素雰囲気中で1050℃の熱処理を行うことにより、
多孔質層117の表面を平滑化する。これはこの後にシ
リコン基板116上に形成する単結晶シリコン層の欠陥
密度を低減し、その品質を向上させるものである。
【0063】次に図12(b)に示すように、多孔質シ
リコン層117の表面を平滑化したシリコン基板116
にエピタキシャル成長により単結晶シリコン層92を形
成する。エピタキシャル成長による単結晶シリコン層9
2の堆積膜厚は、本構成例においては500nmとした
が、単結晶シリコン層の膜厚は作製しようとするデバイ
スに応じて任意に選択することができる。さらに図12
(c)のように単結晶シリコン層92の表面を50〜4
00nm程度酸化し、酸化膜層93を形成して、これを
貼り合わせ後のSOQ基板の埋め込み酸化膜とする。
【0064】次に図13(d)に示すように、単結晶シ
リコン層92および酸化膜層93を形成した基板を、遮
光層94と絶縁層95が形成された支持基板91に貼り
合わせる。貼り合わせ工程は、例えば300℃で2時間
の熱処理によって2枚の基板を直接貼り合わせる方法が
採用できる。次に図13(e)に示すように、貼り合わ
せ面側の表面酸化膜93、単結晶シリコン層92、およ
び多孔質化したシリコン層117を残してシリコン基板
を研削する。次いで図13(f)に示すように、多孔質
シリコン層117をエッチングにより除去し、支持基板
上に単結晶シリコン層92を得る。この多孔質シリコン
層117のエッチングは、HF/H22という組成のエ
ッチング液を用いると、単結晶シリコン層92に対して
多孔質シリコン層117が高いエッチング選択性を示す
ため、非常に良好な単結晶シリコンの膜厚均一性を保ち
つつ、多孔質シリコンのみを完全に除去することができ
る。
【0065】このように多孔質シリコン層117を除去
したSOQ基板は、単結晶シリコン層92の表面に数n
m程度の凹凸が残っているため、これを平坦化する必要
がある。このために本構成例においては水素雰囲気中に
て熱処理を行う水素アニール法を用いた。またこの平坦
化の手法としてはCMP法を用いてSOQ基板の単結晶
シリコン層92の表面を微量(研磨量10nm未満)に
研磨するタッチポリッシュを用いることもできる。以上
により作製されたSOQ基板は、良好な単結晶シリコン
膜厚の均一性を有し、なおかつ作製するデバイスに対し
て光リークを抑える遮光層を有した構造をもつものであ
る。
【0066】本実施の形態によれば、TFTアレイ基板
10上に単結晶シリコン層を半導体層1aとしたTFT
30が設けられているので、移動度が高く、電流駆動能
力の高いTFTアレイ基板を提供することができる。そ
の反面、単結晶シリコン層を用いた場合、インパクトイ
オン化によって余剰キャリアが発生し、基板浮遊効果に
より電気的特性が劣化するという問題を一般に有してい
る。ところが、本実施の形態の場合、TFT30のチャ
ネル領域1a'内に少なくとも一つの線欠陥Dが存在し
ているので、線欠陥Dが余剰キャリアの再結合中心とし
て働くことによって余剰キャリアの蓄積が防止され、従
来構造のようなボディコンタクト領域を設けることな
く、基板浮遊効果を抑制することができる。その結果、
高い開口率を維持した上で電気的特性に優れた液晶ライ
トバルブを実現することができる。
【0067】また、TFT30はLDD構造を採ってい
るが、たとえLDD領域に光が入射して光励起でキャリ
アが発生することがあっても、線欠陥Dからなる再結合
中心によりリーク電流が流れるのを防止することができ
る。さらに、本実施の形態のTFT30ではボディコン
タクト領域を設ける必要がなくなるので、開口率の高い
画素表示領域が得られるのと同時に、周辺駆動回路部の
占有面積を小さくすることができ、装置の狭額縁化、小
型化を図ることができる。
【0068】また、データ線6aが遮光性を有し、TF
T30よりも液晶層側でデータ線6aと遮光膜をなす容
量線300とが交差しているので、TFT30を構成す
るチャネル領域1a'はデータ線6aと容量線300と
によって二重に遮光されるため、極めて高い遮光性が得
られる。特にデータ線6aと容量線300とによって各
画素の開口領域を規定しているので、対向基板20側に
設けられる一般的な遮光膜を省略することも可能とな
る。したがって、本実施の形態の液晶ライトバルブ1に
よれば、コントラスト比が高く高品位の画像表示が可能
であり、さらに開口率の低減を抑えつつ、耐久性に優れ
るものとすることができる。
【0069】(投射型液晶装置)図14は上記実施の形
態の液晶ライトバルブを3個用いた、いわゆる3板式の
投射型液晶表示装置(液晶プロジェクタ)の一例を示す
概略構成図である。図中、符号1100は光源、110
8はダイクロイックミラー、1106は反射ミラー、1
122,1123,1124はリレーレンズ、100
R,100G,100Bは液晶ライトバルブ、1112
はクロスダイクロイックプリズム、1114は投射レン
ズ系を示す。
【0070】光源1100は、メタルハライド等のラン
プ1102とランプ1102の光を反射するリフレクタ
1101とから構成されている。青色光・緑色光反射の
ダイクロイックミラー1108は、光源1100からの
白色光のうちの赤色光を透過させるとともに、青色光と
緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー11
06で反射され、赤色光用液晶ライトバルブ100Rに
入射される。
【0071】一方、ダイクロイックミラー1108で反
射された色光のうち、緑色光は、緑色光反射のダイクロ
イックミラー1108によって反射され、緑色用液晶ラ
イトバルブ100Gに入射される。一方、青色光は、第
2のダイクロイックミラー1108も透過する。青色光
に対しては、光路長が緑色光、赤色光と異なるのを補償
するために、入射レンズ1122、リレーレンズ112
3、出射レンズ1124を含むリレーレンズ系からなる
導光手段1121が設けられ、これを介して青色光が青
色光用液晶ライトバルブ100Bに入射される。
【0072】各ライトバルブ100R,100G,10
0Bにより変調された3つの色光はクロスダイクロイッ
クプリズム1112に入射する。このプリズムは、4つ
の直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反
射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜と
が十字状に形成されたものである。これらの誘電体多層
膜によって3つの色光が合成されて、カラー画像を表す
光が形成される。合成された光は、投射光学系である投
射レンズ系1114によってスクリーン1120上に投
射され、画像が拡大されて表示される。
【0073】上記構成の投射型液晶表示装置において
は、上記実施の形態の液晶ライトバルブを用いたことに
より、高輝度の光源を用いた場合でも光リーク電流など
による電気的特性の劣化が抑えられ、表示品位に優れた
投射型液晶表示装置を実現することができる。
【0074】なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。例
えば上記実施の形態で示した液晶ライトバルブを構成す
るTFTアレイ基板の構成、TFT自体の構成等に関す
る具体的な記載はほんの一例であって、適宜変更が可能
である。また、上述した説明にあっては、電気光学装置
を、液晶ライトバルブであるとして説明したが、本発明
はこれに限るものではなく、電気泳動装置、エレクトロ
ルミネッセンス(EL)、デジタルマイクロミラーデバ
イス(DMD)、或いは、プラズマ発光や電子放出によ
る蛍光等を用いた様々な電気光学素子を用いた電気光学
装置、および該電気光学装置を備えた電子機器に対して
も適用可能であるということは言うまでもない。また、
上記実施の形態では線欠陥の例を挙げたが、線欠陥に限
らず、その他の結晶欠陥を導入した場合にも同様の効果
が期待できる。
【0075】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、TFTのチャネル領域内に少なくとも一つの線
欠陥もしくはその他の結晶欠陥が存在しているので、こ
れらの欠陥が余剰キャリアの再結合中心として働くこと
により余剰キャリアの蓄積が防止され、従来構造のよう
なボディコンタクト領域を設けることなく、基板浮遊効
果を抑制することができる。その結果、高い開口率を維
持した上で狭額縁化、小型化が図れ、電気的特性に優れ
た液晶装置等の電気光学装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明の一実施の形態の電気光学装置
である液晶ライトバルブの概略構成を示す平面図であ
る。
【図2】 同、液晶ライトバルブの断面構造を示す図で
あって、図1のH−H'線に沿う断面図である。
【図3】 同、液晶ライトバルブを構成するマトリクス
状に形成された複数の画素の等価回路図である。
【図4】 同、複数の画素群の平面図である。
【図5】 図4のA−A'線に沿う断面図である。
【図6】 図5中のTFTの部分のみを取りだして示す
断面図である。
【図7】 同、液晶ライトバルブを作製するための貼り
合わせ基板を示す平面図である。
【図8】 同、液晶ライトバルブに用いる第1の構成例
のSOQ基板の製造工程を示す図である。
【図9】 同、製造工程の続きを示す図である。
【図10】 同、液晶ライトバルブに用いる第2の構成
例のSOQ基板の製造工程を示す図である。
【図11】 同、製造工程の続きを示す図である。
【図12】 同、液晶ライトバルブに用いる第3の構成
例のSOQ基板の製造工程を示す図である。
【図13】 同、製造工程の続きを示す図である。
【図14】 本発明の一実施形態の投射型表示装置を示
す概略構成図である。
【符号の説明】
1 液晶ライトバルブ(電気光学装置) 1a 半導体層 1a' チャネル領域 10 TFTアレイ基板 20 対向基板 30 TFT(薄膜トランジスタ) 40 SOQ基板(複合基板) 91 支持基板 92 単結晶シリコン層 94 遮光層 95 絶縁層 104 走査線駆動回路(周辺駆動回路部) 120 単結晶シリコン基板 201 データ線駆動回路(周辺駆動回路部) D 線欠陥
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 27/12 H01L 29/78 618Z 612B 619B Fターム(参考) 2H088 EA13 HA01 HA08 HA13 HA28 MA06 MA10 2H090 JB02 JB04 JD17 LA04 LA15 LA16 2H092 JA23 JA25 JA28 JA34 JA37 JA41 JA46 JA47 JB51 JB56 JB61 KA03 KA04 KA10 KB25 MA13 MA18 MA27 NA01 NA22 NA25 PA08 PA13 RA05 5F110 AA04 AA15 AA21 BB02 CC02 DD02 DD03 DD08 DD13 GG02 GG06 GG12 GG17 GG25 GG28 GG29 GG57 GG60 HM15 NN03 NN42 NN43 NN44 NN46 NN47 NN48 NN72 NN73 QQ04 QQ17 QQ19

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の熱膨張係数を持つ支持基板と、該
    支持基板上に形成された絶縁体層と、該絶縁体層上に形
    成された前記第1の熱膨張係数と異なる第2の熱膨張係
    数を持つ単結晶半導体層とを有する複合基板を備えた電
    気光学装置であって、 前記絶縁体層上に前記単結晶半導体層をチャネル領域と
    した薄膜トランジスタが形成され、前記チャネル領域を
    なす前記単結晶半導体層内に少なくとも一つの線欠陥が
    存在していることを特徴とする電気光学装置。
  2. 【請求項2】 前記支持基板がガラス基板であることを
    特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
  3. 【請求項3】 前記支持基板が石英基板であることを特
    徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
  4. 【請求項4】 前記単結晶半導体層が単結晶シリコン層
    であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一
    項に記載の電気光学装置。
  5. 【請求項5】 複数の画素からなる表示部と該表示部を
    駆動するための周辺駆動回路部とを有し、前記薄膜トラ
    ンジスタが前記表示部と前記周辺駆動回路部の双方に用
    いられたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか
    一項に記載の電気光学装置。
  6. 【請求項6】 第1の熱膨張係数を持つ支持基板と、該
    支持基板上に形成された絶縁体層と、該絶縁体層上に形
    成された前記第1の熱膨張係数と異なる第2の熱膨張係
    数を持つ単結晶半導体層とを有する複合基板を備えた電
    気光学装置であって、 前記絶縁体層上に前記単結晶半導体層をチャネル領域と
    した薄膜トランジスタが形成され、前記チャネル領域を
    なす前記単結晶半導体層内に少なくとも一つの結晶欠陥
    が存在していることを特徴とする電気光学装置。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし6のいずれか一項に記載
    の電気光学装置における前記複合基板を第1の基板と
    し、該第1の基板と第2の基板との間に液晶層が挟持さ
    れてなる液晶装置であって、 前記第1の基板には、マトリクス状に配置されて前記液
    晶層に電圧を印加する画素電極と、該画素電極に電気的
    に接続され、前記単結晶半導体層からなるチャネル領域
    を有する薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタより
    も前記液晶層側に配置された遮光膜と、前記薄膜トラン
    ジスタよりも前記液晶層側に配置されて前記薄膜トラン
    ジスタと電気的に接続され、遮光性を有し、前記遮光膜
    と交差するデータ線とが備えられたことを特徴とする液
    晶装置。
  8. 【請求項8】 前記遮光膜は、光吸収層と遮光層とを有
    し、前記薄膜トランジスタに面する側に光吸収層が積層
    されていることを特徴とする請求項7に記載の液晶装
    置。
  9. 【請求項9】 前記遮光膜の前記薄膜トランジスタに面
    する側には、前記画素電極と前記薄膜トランジスタとを
    電気的に接続する中継導電膜が誘電体層を介して形成さ
    れ、前記遮光膜および前記中継導電膜は、容量電極とし
    て機能して保持容量を構成することを特徴とする請求項
    7または8に記載の液晶装置。
  10. 【請求項10】 光源と、前記光源からの光を変調する
    請求項7ないし9のいずれか一項に記載の液晶装置から
    なる光変調手段と、前記光変調手段により変調された光
    を投射する投射手段とを備えたことを特徴とする投射型
    表示装置。
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