JP3937721B2

JP3937721B2 - 電気光学装置及びその製造方法並びにプロジェクタ

Info

Publication number: JP3937721B2
Application number: JP2000354544A
Authority: JP
Inventors: 研一高原
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2000-11-21
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2020-11-21
Also published as: JP2002158360A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブマトリクス駆動方式の電気光学装置の技術分野に属し、特に画素スイッチング用の薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor:以下適宜、ＴＦＴと称す）を、基板上の積層構造中に備えた形式の電気光学装置及びその製造方法の技術分野に属する。
【０００２】
【背景技術】
ＴＦＴアクティブマトリクス駆動形式の電気光学装置では、各画素に設けられた画素スイッチング用ＴＦＴのチャネル領域に入射光が照射されると光による励起で光リーク電流が発生してＴＦＴの特性が変化する。特に、プロジェクタのライトバルブ用の電気光学装置の場合には、入射光の強度が高いため、ＴＦＴのチャネル領域やその周辺領域に対する入射光の遮光を行うことは重要となる。そこで従来は、対向基板に設けられた各画素の開口領域を規定する遮光膜により、或いはＴＦＴアレイ基板上においてＴＦＴの上を通過すると共にＡｌ（アルミニウム）等の金属膜からなるデータ線により、係るチャネル領域やその周辺領域を遮光するように構成されている。更に、ＴＦＴアレイ基板上のＴＦＴの下側に対向する位置にも、例えば高融点金属からなる遮光膜を設けることがある。このようにＴＦＴの下側にも遮光膜を設ければ、ＴＦＴアレイ基板側からの裏面反射光や、複数の電気光学装置をプリズム等を介して組み合わせて一つの光学系を構成する場合に他の電気光学装置からプリズム等を突き抜けてくる投射光などの戻り光が、当該電気光学装置のＴＦＴに入射するのを未然に防ぐことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した各種遮光技術によれば、以下の問題点がある。
【０００４】
即ち、先ず対向基板上やＴＦＴアレイ基板上に遮光膜を形成する技術によれば、遮光膜とチャネル領域との間は、３次元的に見て例えば液晶層、電極、層間絶縁膜等を介してかなり離間しており、両者間へ斜めに入射する光に対する遮光が十分ではない。特にプロジェクタのライトバルブとして用いられる小型の電気光学装置においては、入射光は光源からの光をレンズで絞った光束であり、斜めに入射する成分を無視し得ない程に（例えば、基板に垂直な方向から１０度から１５度程度傾いた成分を１０％程度）含んでいるので、このような斜めの入射光に対する遮光が十分でないことは実践上問題となる。
【０００５】
加えて、遮光膜のない領域から電気光学装置内に侵入した光が、基板の上面或いは基板の上面に形成された遮光膜の上面やデータ線の下面（即ち、チャネル領域に面する側の内面）で反射された後に、係る反射光或いはこれが更に基板の上面或いは遮光膜やデータ線の内面で反射された多重反射光が最終的にＴＦＴのチャネル領域に到達してしまう場合もある。
【０００６】
特に近年の表示画像の高品位化という一般的要請に沿うべく電気光学装置の高精細化或いは画素ピッチの微細化を図るに連れて、更に明るい画像を表示すべく入射光の光強度を高めるに連れて、上述した従来の各種遮光技術によれば、十分な遮光を施すのがより困難となり、ＴＦＴのトランジスタ特性の変化により、フリッカ等が生じて、表示画像の品位が低下してしまうという問題点がある。
【０００７】
尚、このような耐光性を高めるためには、遮光膜の形成領域を広げればよいようにも考えられるが、遮光膜の形成領域を広げてしまったのでは、表示画像の明るさを向上させるべく各画素の開口率を高めることが根本的に困難になるという問題点が生じる。更に上述の如く遮光膜（即ち、ＴＦＴの下側の遮光膜やデータ線等からなるＴＦＴの上側の遮光膜等）の存在により、斜め光に起因した内面反射や多重反射光が発生することに鑑みればむやみに遮光膜の形成領域を広げたのでは、このような内面反射光や多重反射光の増大を招くという解決困難な問題点もある。
【０００８】
本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、耐光性に優れており、明るく高品位の画像表示が可能な電気光学装置及びその製造方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１電気光学装置は上記課題を解決するために、基板上に、画素電極と、該画素電極に対応して配置された薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタに電気的に接続された走査線とを備える。前記薄膜トランジスタは、長手方向に延びるチャネル領域と該チャネル領域から更に前記長手方向に延びるチャネル隣接領域とを含む半導体層を有する。前記走査線は、前記長手方向に交わる方向に延びると共に平面的に見て前記チャネル領域に重なる前記薄膜トランジスタのゲート電極を含む本体部と、平面的に見て前記チャネル隣接領域の脇において前記本体部から前記長手方向に突出する突出部とを有する。
【００１０】
本発明の第１電気光学装置によれば、画素電極をこれに対応して配置された薄膜トランジスタによりスイッチング制御することにより、アクティブマトリクス駆動方式による駆動を行なえる。そして、走査線は、平面的に見て、薄膜トランジスタのゲート電極を含む本体部から、チャネル隣接領域の脇において、チャネル隣接領域に沿って突出する突出部を有する。従って、基板面に対して斜めに進行する入射光及び戻り光、並びにこれらに基づく内面反射光及び多重反射光などの斜めの光が、チャネル領域及びチャネル隣接領域に入射するのを、走査線のうちゲート電極を含む本体部だけでなく、特に突出部による光吸収或いは光反射により、少なくとも部分的に阻止できる。この際特に、チャネル隣接領域からの層間距離が非常に小さい位置（即ち、一般にゲート絶縁膜の厚みだけ離れた層間位置）に配置される突出部により遮光を行なうことで、非常に効果的に当該遮光を行なえる。
【００１１】
例えば、基板上において、薄膜トランジスタの下側に下側遮光膜を設けた場合には、比較的層間距離の小さい下側遮光膜と遮光膜として機能する走査線の突出部や本体部との間に、チャネル隣接領域やチャネル領域を挟持する構成が得られるため、斜めの光に対して非常に高い遮光性能が得られる。
【００１２】
この結果、本発明の第１電気光学装置によれば、耐光性を高めることが可能となり、強力な入射光や戻り光が入射するような過酷な条件下にあっても光リーク電流の低減された薄膜トランジスタにより画素電極を良好にスイッチング制御でき、最終的には本発明により、明るく高コントラストの画像を表示可能となる。
【００１３】
本発明の第１電気光学装置の一態様では、前記本体部と前記突出部とは、同一膜から一体的になる。
【００１４】
この態様によれば、当該第１電気光学装置を製造する際に、遮光用の突出部は、本体部と共に走査線を形成する工程で形成できるため、当該突出部を形成するために追加的な工程は不要である。従って、基板上における積層構造及び製造プロセスの簡略化を図れる。
【００１５】
本発明の第１電気光学装置の他の態様では、前記本体部は、前記ゲート電極を含む個所が幅広に形成されている。
【００１６】
この態様によれば、走査線の本体部は、ゲート電極を含む個所が幅広に形成されているので、斜めの光に対する幅広の本体部によるチャネル領域やチャネル隣接領域における遮光性能を向上できる。また、当該第１電気光学装置を製造する際に、このように本体部の特定個所を幅広に形成するためには、走査線の平面パターンに若干の変更を加えるだけで済み、追加的な工程は不要である。
【００１７】
本発明の第１電気光学装置の他の態様では、前記突出部は、平面的に見て前記チャネル領域毎に、そのソース側及びドレイン側に夫々位置する前記チャネル隣接領域の両脇において夫々突出している。
【００１８】
この態様によれば、薄膜トランジスタ毎に、そのソース側及びドレイン側並びにそれらの両脇に合計４つの突出部が設けられることになる。従って、これらの突出部により、３次元的に各種の方向から入射する斜めの光に対する遮光性能を向上できる。
【００１９】
本発明の第１電気光学装置の他の態様では、前記走査線は、金属又は合金を含む遮光膜からなる。
【００２０】
この態様によれば、走査線は、金属又は合金を含む遮光膜からなり、より具体的には、例えばＴｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｐｂ（鉛）等の高融点金属のうち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、これらを積層したもの等からなる。従って、このような遮光膜からなる走査線の本体部及び突出部により、斜めの光に対するチャネル領域やチャネル隣接領域における遮光性能をより向上できる。
【００２１】
但し、走査線を、このような遮光膜ではなく、ポリシリコン膜等から形成しても、その光吸収特性に応じた遮光性能が得られる。
【００２２】
この態様では、前記走査線は、金属膜とシリコン膜との多層構造を有するように構成してもよい。
【００２３】
このように構成すれば、本体部及び突出部により高い遮光性能を実現しつつ、薄膜トランジスタのゲート絶縁膜（例えば、ゲート酸化膜など）上に形成されるゲート電極としても良好な特性を実現できる。
【００２４】
本発明の第１電気光学装置の他の態様では、前記チャネル隣接領域は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領域又はオフセット領域からなる。
【００２５】
この態様によれば、斜めの光がＬＤＤ領域又はオフセット領域に入射することで、薄膜トランジスタの特性が変化する事態を、走査線の突出部による遮光により効果的に阻止できる。
【００２６】
本発明の第２電気光学装置は上記課題を解決するために、基板上に、画素電極と、該画素電極に対応して配置された薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタに電気的に接続された配線と、前記薄膜トランジスタの少なくともチャネル領域を上側から覆う上側遮光膜とを備える。前記上側遮光膜は少なくとも部分的に、前記チャネル領域の長手方向に直交する断面上で前記チャネル領域側から見て凹状に形成されている。
【００２７】
本発明の第２電気光学装置によれば、画素電極をこれに対応して配置された薄膜トランジスタによりスイッチング制御することにより、アクティブマトリクス駆動方式による駆動を行なえる。そして、チャネル領域を上側から覆う上側遮光膜は少なくとも部分的に、チャネル領域の長手方向に直交する断面上でチャネル領域側から見て凹状に形成されている（即ち、下側が凹状に形成されている）。このため、上側遮光膜が平坦である場合と比較して、基板面に対して斜めに進行する入射光並びに入射光及び戻り光に基づく内面反射光及び多重反射光などの斜めの光が、最終的に斜め上側からチャネル領域に入射するのを、当該上側遮光膜によって、より効果的に阻止できる。
【００２８】
例えば、基板上において、薄膜トランジスタの下側に下側遮光膜を設けた場合には、下側遮光膜と上側遮光膜との間に、チャネル領域を挟持する構成が得られるため、斜めの光に対して非常に高い遮光性能が得られる。この際、下側遮光膜は少なくとも部分的に、上述した上側遮光膜の凹凸とは上下反対に、チャネル領域の長手方向に直交する断面上でチャネル領域側から見て凹状に形成されてもよい（即ち、上側が凹状に形成されてもよい）。
【００２９】
この結果、本発明の第２電気光学装置によれば、耐光性を高めることが可能となり、強力な入射光や戻り光が入射するような過酷な条件下にあっても光リーク電流の低減された薄膜トランジスタにより画素電極を良好にスイッチング制御でき、最終的には本発明により、明るく高コントラストの画像を表示可能となる。
【００３０】
本発明の第２電気光学装置の一の態様では、前記上側遮光膜は、前記配線の一部からなる。
【００３１】
この態様によれば、上側遮光膜は、遮光膜としての機能を有するのみではなく、配線としての機能を有するので、全体として基板上における積層構造及び製造工程の簡略化を図れる。例えば、上側遮光膜を兼ねる配線は、走査線でもよいし、容量線でもよいし、データ線でもよいし、これらの組み合わせでもよい。
【００３２】
本発明の第２電気光学装置の他の態様では、前記上側遮光膜は、前記画素電極に対して蓄積容量を付与するための容量電極を含む。
【００３３】
この態様によれば、上側遮光膜は、遮光膜としての機能を有するのみではなく、容量電極としての機能を有するので、基板上に蓄積容量を作り込みつつ全体として基板上における積層構造及び製造工程の簡略化を図れる。例えば、上側遮光膜を兼ねる容量電極は、画素電位側容量電極でもよいし、固定電位側容量電極でもよい。特に画素電位側容量電極の場合には、薄膜トランジスタと画素電極とを中継接続する中継層を更に兼ねてもよい。尚、このような容量電極とは別個の中継層から上側遮光膜を構成することも可能である。
【００３４】
本発明の第２電気光学装置の他の態様では、前記上側遮光膜は、金属又は合金を含む遮光膜からなる。
【００３５】
この態様によれば、上側遮光膜は、金属又は合金を含む遮光膜からなり、より具体的には、例えばＴｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｐｂ等の高融点金属のうち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、これらを積層したもの等からなる。或いは、上側遮光膜を、金属膜とシリコン膜との多層構造を有するように構成してもよい。従って、このような上側遮光膜により、斜めの光に対するチャネル領域における遮光性能をより向上できる。
【００３６】
但し、上側遮光膜を、ポリシリコン膜等から形成しても、その光吸収特性に応じた遮光性能が得られる。
【００３７】
本発明の第２電気光学装置の他の態様では、前記薄膜トランジスタは、前記チャネル領域と前記チャネル領域から更に前記長手方向に延びるチャネル隣接領域とを含む半導体層を有しており、前記配線は、走査線を含み、前記走査線は、前記長手方向に交わる方向に延びると共に平面的に見て前記チャネル領域に重なる前記薄膜トランジスタのゲート電極を含む本体部と、平面的に見て前記チャネル隣接領域の脇において前記本体部から前記長手方向に突出する突出部とを有する。
【００３８】
この態様によれば、前述した本発明の第１電気光学装置における走査線の突出部による遮光機能と、当該第２電気光学装置における上側遮光膜による遮光機能との両者を持ち合わせる構成が得られるので、一段と耐光性を高めることが可能となる。
【００３９】
尚、本発明では上述した第１電気光学装置の各種態様と、上述した第２電気光学装置の各種態様とを、任意に組み合わせてもよい。
【００４０】
本発明の第２電気光学装置の他の態様では、前記基板又は前記基板上の下地絶縁膜に、平面的に見て前記チャネル領域の脇に前記長手方向に沿って延びる溝が形成されており、前記上側遮光膜は、前記溝による段差に応じて前記凹状に形成されている。
【００４１】
この態様によれば、基板又は下地絶縁膜の所定位置に溝を掘ることにより、その溝による段差に応じて上側遮光膜が凹状に形成されるので、比較的単純な構成を有する第２電気光学装置を実現できる。
【００４２】
本発明の第２電気光学装置の他の態様では、前記基板上に、前記チャネル領域の上側且つ前記上側遮光膜の下側に位置する層間絶縁膜を更に備えており、前記層間絶縁膜に、平面的に見て前記チャネル領域の脇に前記長手方向に沿って延びる溝が形成されており、前記上側遮光膜は、前記溝による段差に応じて前記凹状に形成されている。
【００４３】
この態様によれば、層間絶縁膜の所定位置に溝を掘ることにより、その溝による段差に応じて上側遮光膜が凹状に形成されるので、比較的単純な構成を有する第２電気光学装置を実現できる。
【００４４】
本発明の第１の電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、上述した本発明の基板又は下地絶縁膜に溝が掘られた態様における第２電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、前記基板又は前記下地絶縁膜に前記溝を掘る工程と、前記溝が掘られた基板上に前記半導体層を形成する工程と、前記半導体層の上側に前記上側遮光膜を形成する工程とを備える。
【００４５】
本発明の第１の電気光学装置の製造方法によれば、先ず基板又は下地絶縁膜の所定位置に溝を掘り、その後半導体層の上側に上側遮光膜を形成すれば、溝による段差に応じて上側遮光膜が凹状に形成されることになるので、比較的簡単に第２電気光学装置を製造できる。
【００４６】
本発明の第２の電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、上述した本発明の層間絶縁膜に溝が掘られた態様における第２電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、前記基板上に前記半導体層を形成する工程と、前記半導体層の上側に前記層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜に前記溝を掘る工程と、前記溝が掘られた層間絶縁膜上に前記上側遮光膜を形成する工程とを備える。
【００４７】
本発明の第２の電気光学装置の製造方法によれば、先ず半導体層の上側に形成された層間絶縁膜の所定位置に溝を掘り、その後層間絶縁膜の上側に上側遮光膜を形成すれば、溝による段差に応じて上側遮光膜が凹状に形成されることになるので、比較的簡単に第２電気光学装置を製造できる。
【００４８】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態は、本発明の電気光学装置を液晶装置に適用したものである。
【００５０】
（電気光学装置の画素部における構成）
先ず本発明の実施形態における電気光学装置の画素部における構成について、図１から図３を参照して説明する。図１は、電気光学装置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おける各種素子、配線等の等価回路である。図２は、データ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ’断面図である。尚、図３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。
【００５１】
図１において、本実施形態における電気光学装置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９ａと当該画素電極９a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が当該ＴＦＴ３０のソース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。また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線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９ａ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を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、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９ａを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、後述する対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストを持つ光が出射する。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９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０を付加する。
【００５２】
図２において、電気光学装置のＴＦＴアレイ基板上には、マトリクス状に複数の透明な画素電極９ａ（点線部９ａ’により輪郭が示されている）が設けられており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ及び走査線３ａが設けられている。
【００５３】
また、半導体層１ａのうち図中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はゲート電極として機能する。特に、本実施形態では、走査線３ａは、当該ゲート電極となる個所において幅広に形成されていると共に、平面的に見てデータ線６ａに沿って延びる半導体層１ａの両脇に（図２において、各チャネル領域１ａ’の右斜め上、左斜め上、右斜め下、左斜め下の４個所に）、当該幅広に形成された部分から夫々突出する突出部３ｂを備えている。この突出部３ｂの構成及び作用効果については、後に図４から図８を参照して詳述する。
【００５４】
このように、走査線３ａとデータ線６ａとの交差する個所には夫々、チャネル領域１ａ’に走査線３ａがゲート電極として対向配置された画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００５５】
図２及び図３に示すように、蓄積容量７０は、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅ（及び画素電極９ａ）に接続された画素電位側容量電極としての中継層７１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。
【００５６】
容量線３００は、例えば金属又は合金を含む導電性の遮光膜からなり上側遮光膜の一例を構成すると共に固定電位側容量電極としても機能する。容量線３００は、例えば、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、これらを積層したもの等からなる。但し、容量線３００は、例えば導電性のポリシリコン膜等からなる第１膜と高融点金属を含む金属シリサイド膜等からなる第２膜とが積層された多層構造を持ってもよい。
【００５７】
中継層７１は、例えば導電性のポリシリコン膜からなり画素電位側容量電極として機能する。中継層７１は、画素電位側容量電極としての機能の他、上側遮光膜としての容量線３００とＴＦＴ３０との間に配置される光吸収層としての機能を持ち、更に、画素電極９ａとＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅとを中継接続する機能を持つ。但し、中継層７１も、容量線３００と同様に、金属又は合金を含む単一層膜若しくは多層膜から構成してもよい。
【００５８】
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伸びており、ＴＦＴ３０に重なる個所が図２中上下に突出している。そして、図２中縦方向に夫々延びるデータ線６ａと図２中横方向に夫々延びる容量線３００とが相交差して形成されることにより、ＴＦＴアレイ基板１０上におけるＴＦＴ３０の上側に、平面的に見て格子状の上側遮光膜が構成されており、各画素の開口領域を規定している。
【００５９】
そして本実施形態では特に、図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上の下地遮光膜１２には（図面の複雑化を避けるために図２には示していないが）、平面的に見て半導体層１ａの両脇にデータ線６ａに沿って延びる溝１２ｃｖが掘られており、この溝１２ｃｖに対応して、その上方に積層形成される走査線３ａ（突出部３ｂを含む）、中継層７１、容量線３００及びデータ線６ａは、下側に凹状に形成された部分を夫々含んでいる。この溝１２ｃｖに係る構成及び作用効果についても、走査線３ａの突出部３ｂの構成及び作用効果と共に、後に図４から図８を参照して詳述する。
【００６０】
図２及び図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上におけるＴＦＴ３０の下側には、下側遮光膜１１ａが格子状に設けられている。
【００６１】
下側遮光膜１１ａは、前述の如く上側遮光膜の一例を構成する容量線３００と同様に、例えば、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、これらを積層したもの等からなる。
【００６２】
また図３において、容量電極としての中継層７１と容量線３００との間に配置される誘電体膜７５は、例えば膜厚５〜２００ｎｍ程度の比較的薄いＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜、ＬＴＯ（Low Temperature Oxide）膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜等から構成される。蓄積容量７０を増大させる観点からは、膜の信頼性が十分に得られる限りにおいて、誘電体膜７５は薄い程良い。
【００６３】
また容量線３００は、画素電極９ａ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。係る定電位源としては、ＴＦＴ３０を駆動するための走査信号を走査線３ａに供給するための走査線駆動回路（後述する）や画像信号をデータ線６ａに供給するサンプリング回路を制御するデータ線駆動回路（後述する）に供給される正電源や負電源の定電位源でもよいし、対向基板２０の対向電極２１に供給される定電位でも構わない。更に、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３００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。
【００６４】
画素電極９ａは、中継層７１を中継することにより、コンタクトホール８３及び８５を介して半導体層１ａのうち高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続されている。即ち、本実施形態では、中継層７１は、蓄積容量７０の画素電位側容量電極としての機能及び光吸収層としての機能に加えて、画素電極９ａをＴＦＴ３０へ中継接続する機能を果たす。このように中継層７１を利用すれば、層間距離が例えば２０００ｎｍ程度に長くても、両者間を一つのコンタクトホールで接続する技術的困難性を回避しつつ比較的小径の二つ以上の直列なコンタクトホールで両者間を良好に接続でき、画素開口率を高めること可能となり、コンタクトホール開孔時におけるエッチングの突き抜け防止にも役立つ。
【００６５】
図２及び図３において、電気光学装置は、透明な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は、例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板からなり、対向基板２０は、例えばガラス基板や石英基板からなる。
【００６６】
図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９ａ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。画素電極９ａは例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透明導電性膜からなる。また配向膜１６は例えば、ポリイミド膜などの有機膜からなる。
【００６７】
他方、対向基板２０には、その全面に渡って対向電極２１が設けられており、その下側には、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。対向電極２１は例えば、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。
【００６８】
対向基板２０には、格子状又はストライプ状の遮光膜を設けるようにしてもよい。このような構成を採ることで、前述の如く上側遮光膜を構成する容量線３００及びデータ線６ａと共に当該対向基板２０上の遮光膜により、対向基板２０側からの入射光がチャネル領域１ａ’や低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに侵入するのを、より確実に阻止できる。更に、このような対向基板２０上の遮光膜は、少なくとも入射光が照射される面を高反射な膜で形成することにより、電気光学装置の温度上昇を防ぐ働きをする。尚、このように対向基板２０上の遮光膜は好ましくは、平面的に見て容量線３００とデータ線６ａとからなる遮光層の内側に位置するように形成する。これにより、対向基板２０上の遮光膜により、各画素の開口率を低めることなく、このような遮光及び温度上昇防止の効果が得られる。
【００６９】
このように構成された、画素電極９ａと対向電極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、後述のシール材により囲まれた空間に電気光学物質の一例である液晶が封入され、液晶層５０が形成される。液晶層５０は、画素電極９ａからの電界が印加されていない状態で配向膜１６及び２２により所定の配向状態をとる。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなる。シール材は、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０をそれらの周辺で貼り合わせるための、例えば光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂からなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー或いはガラスビーズ等のギャップ材が混入されている。
【００７０】
更に、画素スイッチング用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を層間絶縁する機能の他、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画素スイッチング用ＴＦＴ３０の特性の劣化を防止する機能を有する。
【００７１】
図３において、画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）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１ａとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜２、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂ及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並びに高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。
【００７２】
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８１及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。
【００７３】
第１層間絶縁膜４１上には中継層７１及び容量線３００が形成されており、これらの上には、高濃度ソース領域１ｄ及び中継層７１へ夫々通じるコンタクトホール８１及びコンタクトホール８５が各々開孔された第２層間絶縁膜４２が形成されている。
【００７４】
尚、本実施形態では、第１層間絶縁膜４１に対しては、１０００℃の焼成を行うことにより、半導体層１ａや走査線３ａを構成するポリシリコン膜に注入したイオンの活性化を図ってもよい。他方、第２層間絶縁膜４２に対しては、このような焼成を行わないことにより、容量線３００の界面付近に生じるストレスの緩和を図るようにしてもよい。
【００７５】
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、中継層７１へ通じるコンタクトホール８５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９ａは、このように構成された第３層間絶縁膜４３の上面に設けられている。
【００７６】
本実施形態では特に、図３に示したように多数の所定パターンの導電層を積層することにより、画素電極９ａの下地面（即ち、第３層間絶縁膜４３の表面）におけるデータ線６ａや走査線３ａに沿った領域に段差が生じるのを、第３層間絶縁膜４３の表面を平坦化処理することで（例えば、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理等で研磨することにより、或いは有機ＳＯＧ(Spin On Glass)を用いて平らに形成することで）緩和している。このように配線、素子等が存在する領域と存在しない領域との間における段差を緩和することにより、最終的には段差に起因した液晶の配向不良等の画像不良を低減できる。但し、このように第３層間絶縁膜４３に平坦化処理を施すのに代えて又は加えて、ＴＦＴアレイ基板１０、下地絶縁膜１２、第１層間絶縁膜４１及び第２層間絶縁膜４２のうち少なくとも一つに溝を掘って、データ線６ａ等の配線やＴＦＴ３０等を埋め込むことにより平坦化処理を行ってもよい。
【００７７】
（走査線、容量線及びデータ線による遮光）
次に、図４から図８を参照して、上述した電気光学装置の実施形態における、走査線３ａの突出部３ｂの構成及び作用効果並びに下地絶縁膜１２に掘られた溝１２ｃｖに係る構成及び作用効果について詳述する。ここに図４は、図２のうち走査線３ａの突出部３ｂ及び下地絶縁膜１２に掘られる溝１２ｃｖ（図４中、右下がりのハッチング領域で示す）を、半導体層１ａ（図中点線で示す）と共に抜粋して示す平面図であり、図５は、図４のＢ−Ｂ’断面図であり、図６は、図４のＣ−Ｃ’断面図である。図７は、図４のＤ−Ｄ’断面図であり、図８は、変形形態における図４のＢ−Ｂ’断面図である。
【００７８】
図４から図７に示すように、下地絶縁膜１２には、半導体層１ａの両脇にデータ線６ａに沿って溝１２ｃｖが掘られている。溝１２ｃｖ内には、走査線３ａの突出部３ｂが部分的に埋め込まれており、更に、層間絶縁膜４１、層間絶縁膜４２等を介して、中継層７１、容量線３００及びデータ線６ａが部分的に埋め込まれている。これにより、図５から図７に示す各断面図上で、走査線３ａの突出部３ｂ、容量線３００及びデータ線６ａは、溝１２ｃｖに対応して下側に凹状に形成された部分を含んでいる。
【００７９】
従って第１に、走査線３ａに突出部３ｂが設けられているので、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面に対して斜めに進行する入射光及び戻り光、並びにこれらに基づく内面反射光及び多重反射光などの斜めの光が、チャネル領域１ａ及びその隣接領域（即ち、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ）に入射するのを、走査線３ａのうちゲート電極として機能する本体部だけでなく、特に突出部３ｂによる光吸収或いは光反射により、少なくとも部分的に阻止できる。この際、半導体層１ａに近接した突出部３ｂ（及び走査線３ａの本体部）により遮光を行なうので、非常に効果的に当該遮光を行なえる。
【００８０】
また第２に、半導体層１ａを上側から覆う上側遮光膜として機能する走査線３ａ（突出部３ｂを含む）、中継層７１、容量線３００及びデータ線６は夫々、溝１２ｃｖに対応して下側に凹状に形成された部分を含んでいるので、上側遮光膜が平坦である場合と比較して、基板面に対して斜めに進行する入射光並びに入射光及び戻り光に基づく内面反射光及び多重反射光などの斜めの光が、最終的に斜め上側からチャネル領域１ａ及びその隣接領域に入射するのを、当該上側遮光膜によって、より効果的に阻止できる。即ち、下側に凹状（或いは上側に凸状）である上側遮光膜の上面部分により、上側からの斜めの光を拡散させる傾向が溝１２ｃｖに応じて強まるので、最終的に斜め上側からチャネル領域１ａ及びその隣接領域に入射するの光量を低減できるのである。尚、同様の理由から、下側遮光膜１１ａを少なくとも部分的に、上述した上側遮光膜の凹凸とは上下反対に、上側に凹状に（即ち、下側に凸状に）形成してもよい。
【００８１】
加えて、本実施形態では、走査線３ａは、ゲート電極を含む個所が幅広に形成されているので、斜めの光に対する走査線３ａによるチャネル領域やその隣接領域における遮光性能を向上できる。
【００８２】
ここで本実施形態では、図２及び図３に示した如く各種遮光膜によりＴＦＴ３０に対する遮光を上下から行なっている。即ち、電気光学装置における上側（即ち、入射光の入射側）から入射する入射光に対しては、容量線３００及びデータ線６ａが、上側遮光膜として機能する。他方、当該電気光学装置における下側（即ち、入射光の出射側）から入射する戻り光に対しては、下側遮光膜１１ａが文字通り下側遮光膜として機能する。従って、走査線３ａに突出部３ｂを設ける必要性や、溝１２ｃｖにより上側遮光膜たる容量線３００等に特別な形状を与える必要性は無いようにも考えられる。しかしながら、入射光は、基板１０に対して斜め方向から入射する斜め光を含んでいる。例えば入射角が垂直から１０度〜１５度位までずれる成分を１０％程度含んでいる。同様に戻り光も、斜め光を含んでいる。このため、斜め光が、基板１０の上面や下側遮光膜１１ａの上面等で反射されて、或いは上側遮光膜の下面等で反射されて、更にこれらが当該電気光学装置内の他の界面で反射されて、内面反射光・多重反射光が生成される。従って、ＴＦＴ３０の上下に各種遮光膜を備えていても、両者間の隙間を介して進入する斜めの光は存在し得るので、本実施形態の如く、半導体層１ａの脇で遮光を行なう突出部３ｂや、溝１２ｃｖに対応する凹状部分による遮光の効果は大きいといえる。
【００８３】
以上図４から図７を参照して説明したように、本実施形態の電気光学装置によれば、突出部３ｂ及び溝１２ｃｖを設けることにより、耐光性を高められ、強力な入射光や戻り光が入射するような過酷な条件下にあっても光リーク電流の低減されたＴＦＴ３０により画素電極９ａを良好にスイッチング制御でき、最終的には、明るく高コントラストの画像を表示できる。
【００８４】
加えて本実施形態では、上側遮光膜は、走査線３ａ（突出部３ｂを含む）、容量線３００、データ線６ａ等の一部からなるため、全体としてＴＦＴアレイ基板１０上における積層構造及び製造工程の簡略化を図れる。更に、本実施形態では、突出部３ｂは、走査線３ａと同一膜から一体的になるので、突出部３ｂを形成するために、追加的な工程は不要である。
【００８５】
以上説明した本実施形態では、走査線３ａを、容量線３００や下地遮光膜１１ａの場合と同様に、金属又は合金を含む遮光膜（例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｐｂ等の高融点金属のうち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、これらを積層したもの等）から構成してもよい。このように構成すれば、走査線３ａ及び突出部３ｂにより、斜めの光に対するチャネル領域やチャネル隣接領域における遮光性能をより向上できる。
【００８６】
以上説明した本実施形態では、突出部３ｂは、各チャネル領域１ａ’に対し４つ形成しているが、チャネル領域１ａ’の片脇のみに形成しても、或いは図２でチャネル領域１ａ’の上側のみ又は下側のみに形成しても、ある程度の類似効果が得られる。例えば、半導体層１ａの周囲における配線や素子等の配置に鑑み、チャネル領域１ａ’の両脇或いは上下両方に突出部３ｂを合計４つ形成することが困難である場合などには、レイアウトに無理を加えることなく、片脇にのみ或いは上側又は下側にのみ、チャネル領域毎に３つ以下の突出部３ｂを設ければよい。
【００８７】
更に以上説明した実施形態では、画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、好ましくは図３に示したようにＬＤＤ構造を持つが、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに不純物の打ち込みを行わないオフセット構造を持ってよいし、走査線３ａの一部からなるゲート電極をマスクとして高濃度で不純物を打ち込み、自己整合的に高濃度ソース及びドレイン領域を形成するセルフアライン型のＴＦＴであってもよい。また本実施形態では、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲート電極を高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅ間に１個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に２個以上のゲート電極を配置してもよい。このようにデュアルゲート或いはトリプルゲート以上でＴＦＴを構成すれば、チャネルとソース及びドレイン領域との接合部のリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することができる。
【００８８】
尚、図８に示したように、下地絶縁膜１２に代えて、第１層間絶縁膜４１に溝４１ｃｖを掘り、上側遮光膜を構成する中継層７１、容量線３００及びデータ線６に夫々、溝４１ｃｖに対応して下側に凹状に形成された部分を含むように形成しても、上述の実施形態と類似の遮光性能が得られる。
【００８９】
（製造プロセス）
次に、本発明による電気光学装置の製造プロセスについて図９及び図１０を参照して説明する。ここに図９及び図１０は、製造プロセスの各工程における電気光学装置の半導体層１ａ付近の様子を図６と同様に図４のＣ−Ｃ’断面図で順を追って示す工程図である。
【００９０】
先ず図９の工程（１）に示すように、石英基板、ハードガラス、シリコン基板等のＴＦＴアレイ基板１０を用意する。ここで、好ましくはＮ₂（窒素）等の不活性ガス雰囲気且つ約９００〜１３００℃の高温でアニール処理し、後に実施される高温プロセスにおけるＴＦＴアレイ基板１０に生じる歪みが少なくなるように前処理しておく。
【００９１】
続いて、このように処理されたＴＦＴアレイ基板１０の全面に、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄ等の金属や金属シリサイド等の金属合金膜を、スパッタリングにより、１００〜５００ｎｍ程度の膜厚、好ましくは約２００ｎｍの膜厚の遮光膜を形成する。そしてフォトリソグラフィ及びエッチングにより、平面形状が格子状の下側遮光膜１１ａを形成する。
【００９２】
続いて、下側遮光膜１１ａ上に、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法等によりＴＥＯＳ（テトラ・エチル・オルソ・シリケート）ガス、ＴＥＢ（テトラ・エチル・ボートレート）ガス、ＴＭＯＰ（テトラ・メチル・オキシ・フォスレート）ガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる下地絶縁膜１２を形成する。この下地絶縁膜１２の膜厚は、例えば約５００〜２０００ｎｍ程度とする。
【００９３】
次に図９の工程（２）では、フォトリソグラフィ並びにドライ及びウエットエッチングにより、図４に示した平面形状を持つ溝１２ｃｖを掘る。溝１２ｃｖの深度は、溝１２ｃｖの底部に位置する下地絶縁膜１２部分の膜厚が下地絶縁膜として良好に機能する程度の膜厚を残すように、下地絶縁膜１２の膜厚に応じて例えば５００〜１５００ｎｍ程度とする。
【００９４】
次に図９の工程（３）では、溝１２ｃｖの掘られた下地絶縁膜１２上に、約４５０〜５５０℃、好ましくは約５００℃の比較的低温環境中で、流量約４００〜６００ｃｃ／ｍｉｎのモノシランガス、ジシランガス等を用いた減圧ＣＶＤ（例えば、圧力約２０〜４０ＰａのＣＶＤ）により、アモルファスシリコン膜を形成する。その後、窒素雰囲気中で、約６００〜７００℃にて約１〜１０時間、好ましくは、４〜６時間のアニール処理を施することにより、ポリシリコン膜を約５０〜２００ｎｍの粒径、好ましくは約１００ｎｍの粒径となるまで固相成長させる。固相成長させる方法としては、ＲＴＡ（Rapid Thermal Anneal）を使ったアニール処理でも良いし、エキシマレーザー等を用いたレーザーアニールでも良い。この際、画素スイッチング用のＴＦＴ３０を、ｎチャネル型とするかｐチャネル型にするかに応じて、Ｖ族元素やIII族元素のドーパントを僅かにイオン注入等によりドープしても良い。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、所定パターンを有する半導体層１ａを形成する。
【００９５】
続いて、ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａを約９００〜１３００℃の温度、好ましくは約１０００℃の温度により熱酸化して下層ゲート絶縁膜を形成し、続けて減圧ＣＶＤ法等により、若しくは両者を続けて行うことにより、上層ゲート絶縁膜を形成する、これにより、多層の高温酸化シリコン膜（ＨＴＯ膜）や窒化シリコン膜からなる（ゲート絶縁膜を含む）絶縁膜２を形成する。この結果、半導体層１ａは、約３０〜１５０ｎｍの厚さ、好ましくは約３５〜５０ｎｍの厚さとなり、絶縁膜２の厚さは、約２０〜１５０ｎｍの厚さ、好ましくは約３０〜１００ｎｍの厚さとなる。
【００９６】
続いて、画素スイッチング用のＴＦＴ３０のスレッシュホールド電圧Ｖｔｈを制御するために、半導体層１ａのうちＮチャネル領域或いはＰチャネル領域に、ボロン等のドーパントを予め設定された所定量だけイオン注入等によりドープする。
【００９７】
次に図９の工程（４）では、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜を堆積し、更にリン（Ｐ）を熱拡散し、このポリシリコン膜を導電化する。又は、Ｐイオンをこのポリシリコン膜の成膜と同時に導入したドープトシリコン膜を用いてもよい。このポリシリコン膜の膜厚は、約１００〜５００ｎｍの厚さ、好ましくは約３５０ｎｍ程度である。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、ＴＦＴ３０のゲート電極部及び突出部３ｂ（図４参照）を含めて所定パターンの走査線３ａを形成する。
【００９８】
例えば、ＴＦＴ３０をＬＤＤ構造を持つｎチャネル型のＴＦＴとする場合、半導体層１ａに、先ず低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃを形成するために、走査線３ａ（ゲート電極）をマスクとして、ＰなどのＶ族元素のドーパントを低濃度で（例えば、Ｐイオンを１〜３×１０¹³／ｃｍ²のドーズ量にて）ドープする。これにより走査線３ａ下の半導体層１ａはチャネル領域１ａ’となる。更に、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを形成するために、走査線３ａよりも幅の広い平面パターンを有するレジスト層を走査線３ａ上に形成する。その後、ＰなどのＶ族元素のドーパントを高濃度で（例えば、Ｐイオンを１〜３×１０¹⁵／ｃｍ²のドーズ量にて）ドープする。尚、例えば、低濃度のドープを行わずに、オフセット構造のＴＦＴとしてもよく、走査線３ａをマスクとして、Ｐイオン、Ｂイオン等を用いたイオン注入技術によりセルフアライン型のＴＦＴとしてもよい。この不純物のドープにより走査線３ａは更に低抵抗化される。
【００９９】
次に図９の工程（５）では、走査線３ａ上に、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法等によりＴＥＯＳガス、ＴＥＢガス、ＴＭＯＰガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる第１層間絶縁膜４１を形成する。この第１層間絶縁膜１２の膜厚は、例えば約５００〜２０００ｎｍ程度とする。ここで好ましくは、８００℃の程度の高温でアニール処理し、層間絶縁膜４１の膜質を向上させておく。
【０１００】
続いて、層間絶縁膜４１に対する反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより、不図示のコンタクトホール８３（図２及び図３参照）を同時開孔する。
【０１０１】
続いて、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜を堆積し、更にリン（Ｐ）を熱拡散し、このポリシリコン膜を導電化する。又は、Ｐイオンをこのポリシリコン膜の成膜と同時に導入したドープトシリコン膜を用いてもよい。このポリシリコン膜の膜厚は、約１００〜５００ｎｍの厚さ、好ましくは約１５０ｎｍ程度である。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、不図示の中継層７１（図２及び図３参照）を形成する。
【０１０２】
続いて、画素電位側容量電極を兼ねる画素電極中継層７１及び第１層間絶縁膜４１上に、減圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等により高温酸化シリコン膜（ＨＴＯ膜）や窒化シリコン膜からなる誘電体膜７５を膜厚５０ｎｍ程度の比較的薄い厚さに堆積する。但し、誘電体膜７５は、絶縁膜２の場合と同様に、単層膜或いは多層膜のいずれから構成してもよく、一般にＴＦＴのゲート絶縁膜を形成するのに用いられる各種の公知技術により形成可能である。そして、誘電体膜７５を薄くする程、蓄積容量７０は大きくなるので、結局、膜破れなどの欠陥が生じないことを条件に、膜厚５０ｎｍ以下の極薄い絶縁膜となるように誘電体膜７５を形成すると有利である。
【０１０３】
続いて、誘電体膜７５上に、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄ等の金属や金属シリサイド等の金属合金膜を、スパッタリングにより、１００〜５００ｎｍ程度の膜厚に形成する。そしてフォトリソグラフィ及びエッチングにより、所定パターンを持つ容量線３００を形成する。即ち、蓄積容量７０が完成する。
【０１０４】
但し、容量線３００を多層膜から構成する場合には、先ず誘電体膜７５上に減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜を堆積し、更にリン（Ｐ）を熱拡散し、このポリシリコン膜を導電化して第１膜を形成し、この上に更に、金属や金属シリサイド等の金属合金膜を第２膜として積層形成した後、フォトリソグラフィ及びエッチングにより第１及び第２膜から所定パターンを持つ容量線３００を形成してもよい。
【０１０５】
次に図１０の工程（６）では、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法やＴＥＯＳガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる第２層間絶縁膜４２を形成する。第１層間絶縁膜４２の膜厚は、例えば５００〜１５００ｎｍ程度である。
【０１０６】
続いて、第２層間絶縁膜４２に対する反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより、不図示のコンタクトホール８１（図２及び図３参照）を開孔する。
【０１０７】
続いて、第２層間絶縁膜４２上の全面に、スパッタリング等により、遮光性のＡｌ等の低抵抗金属や金属シリサイド等を金属膜として、約１００〜５００ｎｍの厚さ、好ましくは約３００ｎｍに堆積する。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、所定パターンを有するデータ線６ａを形成する。
【０１０８】
次に図１０の工程（７）では、データ線６ａ上を覆うように、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法やＴＥＯＳガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる第３層間絶縁膜４３を形成する。第３層間絶縁膜４３の膜厚は、例えば５００〜１５００ｎｍ程度である。
【０１０９】
続いて、第３層間絶縁膜４３に対する反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより、不図示のコンタクトホール８５（図２及び図３参照）を開孔する。
【０１１０】
続いて、第３層間絶縁膜４３上に、スパッタ処理等により、ＩＴＯ膜等の透明導電性膜を、約５０〜２００ｎｍの厚さに堆積する。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、画素電極９ａを形成する。尚、当該液晶装置を反射型の液晶装置に用いる場合には、Ａｌ等の反射率の高い不透明な材料から画素電極９ａを形成してもよい。
【０１１１】
続いて、画素電極９ａの上にポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布した後、所定のプレティルト角を持つように且つ所定方向でラビング処理を施すこと等により、配向膜１６（図３参照）が形成される。
【０１１２】
他方、図３に示した対向基板２０については、ガラス基板等が先ず用意され、額縁としての遮光膜が、例えば金属クロムをスパッタした後、フォトリソグラフィ及びエッチングを経て形成される。尚、これらの遮光膜は、導電性である必要はなく、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌなどの金属材料の他、カーボンやＴｉをフォトレジストに分散した樹脂ブラックなどの材料から形成してもよい。
【０１１３】
その後、対向基板２０の全面にスパッタ処理等により、ＩＴＯ等の透明導電性膜を、約５０〜２００ｎｍの厚さに堆積することにより、対向電極２１を形成する。更に、対向電極２１の全面にポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布した後、所定のプレティルト角を持つように且つ所定方向でラビング処理を施すこと等により、配向膜２２（図３参照）が形成される。
【０１１４】
最後に、上述のように各層が形成されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、配向膜１６及び２２が対面するようにシール材（図１１及び図１２参照）により貼り合わされ、真空吸引等により、両基板間の空間に、例えば複数種類のネマティック液晶を混合してなる液晶が吸引されて、所定層厚の液晶層５０が形成される。
【０１１５】
以上説明した本発明の製造プロセスによれば、上述した本発明による電気光学装置を製造できる。この際特に、工程（４）における走査線３ｂのパターニング処理に若干の変更を加えるだけで図４に示した如き突出部３ｂを形成でき、更に工程（２）で溝１２ｃｖを掘るだけで、その上方にある上側遮光膜として機能する各種導電膜を、下側に凹状に形成された部分を含むように形成できるので、全体として比較的簡単に、当該製造プロセスを実施できる。
【０１１６】
尚、前述した変形形態に係る電気光学装置（図８参照）を製造する場合には、図９の工程（２）に示した溝１２ｃｖを掘る処理を省略し、代わりに、工程（５）の途中で、第１層間絶縁膜４１に対して、溝４１ｃｖを掘るようにすれば足り、残りの工程は上述した図９及び図１０に示したのと同様で済む。
【０１１７】
（電気光学装置の全体構成）
以上のように構成された各実施形態における電気光学装置の全体構成を図１１及び図１２を参照して説明する。尚、図１１は、ＴＦＴアレイ基板１０をその上に形成された各構成要素と共に対向基板２０の側から見た平面図であり、図１２は、図１１のＨ−Ｈ’断面図である。
【０１１８】
図１１において、ＴＦＴアレイ基板１０の上には、シール材５２がその縁に沿って設けられており、その内側に並行して、画像表示領域１０ａの周辺を規定する額縁としての遮光膜５３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６ａに画像信号を所定タイミングで供給することによりデータ線６ａを駆動するデータ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２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３ａに走査信号を所定タイミングで供給することにより走査線３ａを駆動する走査線駆動回路１０４が、この一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。走査線３ａに供給される走査信号遅延が問題にならないのならば、走査線駆動回路１０４は片側だけでも良いことは言うまでもない。また、データ線駆動回路１０１を画像表示領域１０ａの辺に沿って両側に配列してもよい。更にＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域１０ａの両側に設けられた走査線駆動回路１０４間をつなぐための複数の配線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２０との間で電気的に導通をとるための導通材１０６が設けられている。そして、図１２に示すように、図１１に示したシール材５２とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板２０が当該シール材５２によりＴＦＴアレイ基板１０に固着されている。
【０１１９】
尚、ＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等に加えて、複数のデータ線６ａに画像信号を所定のタイミングで印加するサンプリング回路、複数のデータ線６ａに所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【０１２０】
以上図１から図１２を参照して説明した実施形態では、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に設ける代わりに、例えばＴＡＢ（Tape Automated bonding）基板上に実装された駆動用ＬＳＩに、ＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。また、対向基板２０の投射光が入射する側及びＴＦＴアレイ基板１０の出射光が出射する側には各々、例えば、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertically Aligned）モード、ＰＤＬＣ(Polymer Dispersed Liquid Crystal)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。
【０１２１】
以上説明した実施形態における電気光学装置は、プロジェクタに適用されるため、３枚の電気光学装置がＲＧＢ用のライトバルブとして各々用いられ、各ライトバルブには各々ＲＧＢ色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになる。従って、各実施形態では、対向基板２０に、カラーフィルタは設けられていない。しかしながら、画素電極９ａに対向する所定領域にＲＧＢのカラーフィルタをその保護膜と共に、対向基板２０上に形成してもよい。このようにすれば、プロジェクタ以外の直視型や反射型のカラー電気光学装置について、各実施形態における電気光学装置を適用できる。また、対向基板２０上に１画素１個対応するようにマイクロレンズを形成してもよい。あるいは、ＴＦＴアレイ基板１０上のＲＧＢに対向する画素電極９ａ下にカラーレジスト等でカラーフィルタ層を形成することも可能である。このようにすれば、入射光の集光効率を向上することで、明るい電気光学装置が実現できる。更にまた、対向基板２０上に、何層もの屈折率の相違する干渉層を堆積することで、光の干渉を利用して、ＲＧＢ色を作り出すダイクロイックフィルタを形成してもよい。このダイクロイックフィルタ付き対向基板によれば、より明るいカラー電気光学装置が実現できる。
【０１２２】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴なう電気光学装置及びその製造方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の電気光学装置における画像表示領域を構成するマトリクス状の複数の画素に設けられた各種素子、配線等の等価回路である。
【図２】実施形態の電気光学装置におけるデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】図２のうち突出部と半導体層とを抜粋して、下地絶縁膜に掘られた溝と共に示す平面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ’断面図である。
【図６】図４のＣ−Ｃ’断面図である。
【図７】図４のＤ−Ｄ’断面図である。
【図８】変形形態における図４のＣ−Ｃ’断面図である。
【図９】本発明による製造プロセスの各工程における電気光学装置の半導体層付近の様子を図４のＣ−Ｃ’断面図で順を追って示す工程図（その１）である。
【図１０】本発明による製造プロセスの各工程における電気光学装置の半導体層付近の様子を図４のＣ−Ｃ’断面図で順を追って示す工程図（その２）である。
【図１１】実施形態の電気光学装置におけるＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図である。
【図１２】図１１のＨ−Ｈ’断面図である。
【符号の説明】
１ａ…半導体層
１ａ’…チャネル領域
１ｂ…低濃度ソース領域
１ｃ…低濃度ドレイン領域
１ｄ…高濃度ソース領域
１ｅ…高濃度ドレイン領域
２…絶縁膜
３ａ…走査線
３ｂ…突出部
６ａ…データ線
９ａ…画素電極
１０…ＴＦＴアレイ基板
１０ｃｖ…溝
１１ａ…下側遮光膜
１２…下地絶縁膜
１２ｃｖ…溝
１６…配向膜
２０…対向基板
２１…対向電極
２２…配向膜
３０…ＴＦＴ
５０…液晶層
７０…蓄積容量
７１…中継層
７５…誘電体膜
８１、８３、８５…コンタクトホール
３００…容量線

Claims

基板上に、
画素電極と、
該画素電極に対応して配置された薄膜トランジスタと、
該薄膜トランジスタのゲート電極となる部分を有する走査線と
を備えており、
前記薄膜トランジスタは、チャネル領域と、前記チャネル領域から前記チャネル領域の長手方向に延びるチャネル隣接領域とを含む半導体層を有しており、
前記走査線は、金属膜とシリコン膜との多層構造を有すると共に、
前記長手方向に交わる方向に延びると共に平面的に見て前記チャネル領域に重なる前記薄膜トランジスタの前記ゲート電極を含む本体部と、平面的に見て前記チャネル隣接領域の脇において前記本体部から前記長手方向に突出する突出部とを有することを特徴とする電気光学装置。
基板上に、
画素電極と、
該画素電極に対応して配置された薄膜トランジスタと、
該薄膜トランジスタのゲート電極となる部分を有する走査線と
を備えており、
前記薄膜トランジスタは、チャネル領域と、前記チャネル領域から前記チャネル領域の長手方向に延びるチャネル隣接領域とを含む半導体層を有しており、
前記走査線は、前記長手方向に交わる方向に延びると共に平面的に見て前記チャネル領域に重なる前記薄膜トランジスタの前記ゲート電極を含む本体部と、平面的に見て前記チャネル隣接領域の脇において前記本体部から前記長手方向に突出する突出部とを有し、
前記突出部は、前記基板又は前記基板上の下地絶縁膜に、平面的に見て前記チャネル隣接領域の脇に前記長手方向に沿って延びて形成された溝に入り込む部分と、前記溝に入らず前記基板又は前記基板上の下地絶縁膜の表面に配置された部分とを備えていることを特徴とする電気光学装置。
前記本体部と前記突出部とは、同一膜から一体的になることを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の電気光学装置。
前記本体部は、前記ゲート電極を含む個所が幅広に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
前記突出部は、平面的に見て前記チャネル領域毎に、そのソース側及びドレイン側に夫々位置する前記チャネル隣接領域の両脇において夫々突出していることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
前記走査線は、金属又は合金を含む遮光膜からなることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
基板上に、画素電極と、
該画素電極に対応して配置された薄膜トランジスタと、
該薄膜トランジスタのゲート電極となる部分を有する走査線とを備えており、
前記薄膜トランジスタは、チャネル領域を含む半導体層を有しており、
前記基板又は前記基板上の下地絶縁膜に、平面的に見て前記チャネル領域の脇に当該チャネル領域の長手方向に沿って延びて形成された溝を備え、
前記走査線は、前記長手方向に交わる方向に延びると共に平面的に見て前記チャネル領域に重なる前記薄膜トランジスタの前記ゲート電極を含む本体部と、
平面的に見て前記チャネル領域から前記チャネル領域の長手方向に延びるチャネル隣接領域の脇において前記本体部から前記長手方向に突出する突出部とを有し、
前記突出部は、前記溝の前記チャネル領域側の側壁に備えられ、前記溝の前記チャネル領域と反対側の側壁には備えられていないことを特徴とする電気光学装置。
請求項２又は７のいずれか一項に記載の電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、
前記基板又は前記下地絶縁膜に前記溝を掘る工程と、
前記溝が掘られた基板上に前記半導体層を形成する工程と、
前記半導体層の上側に前記走査線を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
請求項１から７のいずれか一項に記載の電気光学装置をライトバルブとして用いることを特徴とするプロジェクタ。