(57)【要約】【課題】トランジスターの半導体層に入射した光による光リーク電流の発生を抑制可能な遮光構造を備えた電気光学装置、該電気光学装置を備えた電子機器を提供すること。【解決手段】電気光学装置は、走査線３とトランジスターとしてのＴＦＴ３０のゲート電極とを電気的に接続するコンタクトホール３３，３４と、を備え、コンタクトホール３３，３４は、平面視で、ＴＦＴ３０の半導体層３０ａに沿って設けられ、半導体層３０ａのチャネル領域３０ｃとの間が第１の距離Ｌ１である本体部３３ａ，３４ａと、本体部３３ａ，３４ａから半導体層３０ａのチャネル領域３０ｃ以外の領域に向って突出し、チャネル領域３０ｃ以外の領域との間が第１の距離Ｌ１よりも小さい第２の距離Ｌ２である突出部３３ｂ，３４ｂとを有する。【選択図】図１０
2020034822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
トランジスターと、
前記基板と前記トランジスターとの間に走査線と、
前記走査線と前記トランジスターのゲート電極とを電気的に接続するコンタクトホールを有する絶縁層と、を備え、
前記コンタクトホールは、平面視で、前記トランジスターの半導体層に沿って設けられ、前記半導体層のチャネル領域との間が第１の距離である本体部と、前記本体部から前記半導体層の前記チャネル領域以外の領域に向って突出し、前記チャネル領域以外の領域との間が前記第１の距離よりも小さい第２の距離である突出部とを有する、電気光学装置。
【請求項２】
前記コンタクトホールは、平面視で、前記半導体層に沿って両側に設けられている、請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記半導体層は、前記チャネル領域と、前記チャネル領域を挟んで設けられた低濃度不純物領域と、前記低濃度不純物領域に接して設けられた高濃度不純物領域とを有し、
前記コンタクトホールの前記突出部は、前記低濃度不純物領域と前記高濃度不純物領域との境界よりも前記高濃度不純物領域側に向けて突出している、請求項１または２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記半導体層は、前記チャネル領域と、前記チャネル領域を挟んで設けられた低濃度不純物領域と、前記低濃度不純物領域に接して設けられた高濃度不純物領域とを有し、
前記コンタクトホールの前記突出部は、前記低濃度不純物領域と前記高濃度不純物領域とに跨る領域に向けて突出している、請求項１または２に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記コンタクトホール内に吸光層が設けられている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記吸光層は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆの中から選ばれる金属の酸化物を含み、
前記金属の酸化物は、前記コンタクトホール内の側壁に沿って設けられている、請求項５に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記基板上において、前記走査線と前記絶縁層との間に吸光層が設けられている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記走査線と前記絶縁層との間に設けられた前記吸光層は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆの中から選ばれる金属の酸化物を含み、
前記金属の酸化物は、前記走査線と前記絶縁層との界面のみに設けられている、請求項７に記載の電気光学装置。
【請求項９】
前記コンタクトホール内において前記吸光層を被覆する導電層を有する、請求項５乃至８のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１０】
前記コンタクトホール内にボイドが形成されている、請求項５乃至９のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えた、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気光学装置として、例えば、画素にスイッチング素子としてＬＤＤ（Lightly  Doped  Drain）構造のトランジスターを備えたアクティブ駆動型の液晶装置が挙げられる。このような液晶装置を例えば投射型表示装置（プロジェクター）の光変調手段として用いる場合、一般的な表示装置として用いる場合に比べて、画素には光源から強い光が入射する。画素に入射した光の一部が、トランジスターの半導体層における特にＬＤＤ領域に入射すると、光リーク電流が容易に生ずることからトランジスターにおける動作が不安定となって、所望の表示状態が得られなくなる。そこで、アクティブ駆動型の液晶装置には、トランジスターに入射する光を遮光するための遮光構造が導入されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、走査線と絶縁膜を介して配置された半導体膜と、半導体膜のチャネル領域とゲート絶縁膜を介して配置されたゲート電極とを有するトランジスターを備え、走査線とゲート電極とを電気的に接続させるコンタクトホールが、半導体膜のチャネル領域の脇に配置された本体部分と、半導体膜の画素電極側ソースドレイン領域のうち画素電極と電気的に接続される第１接続部分と、チャネル領域と画素電極側ソースドレイン領域との間の第２の接合領域とを含む第１部分領域に対して、本体部分から半導体膜に沿って延在する第１延在部分と、を有する電気光学装置が開示されている。また、第１延在部分が、半導体膜の第１部分領域を囲うように、半導体膜の周囲に部分的且つ連続的に形成された例が示されている。
【０００４】
このような特許文献１の電気光学装置によれば、トランジスターは、基板上において走査線より上層側に配置されることから、トランジスターの半導体膜に下層側から進行してくる光は走査線によって遮光される。また、走査線とゲート電極とを電気的に接続させるコンタクトホールは、本体部分及び第１延在部分を有していることから、チャネル領域とデータ線側ソースドレイン領域との間の第１の接合領域よりも相対的に光リーク電流が生じ易い傾向にある第２の接合領域に向って、それよりも上層側（あるいは下層側）及び側面側から進行してくる光を低減できるとしている。さらに、画素電極側ソースドレイン領域に向って、それよりも上層側（あるいは下層側）及び側面側から進行してくる光を低減し、かかる光が第２の接合領域に照射されるのを確実に防止できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−６３９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の電気光学装置におけるコンタクトホールの構成では、トランジスターに対する遮光性がまだ不十分であった。具体的には、基板側から画素に入射した光が走査線の端部で回折して走査線を回り込む回折光が生ずる。そのような回折光が、平面視におけるコンタクトホールの本体部分と半導体膜との隙間に侵入して、半導体膜に入射するとやはり光リーク電流が発生するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の電気光学装置は、基板と、トランジスターと、基板とトランジスターとの間に走査線と、走査線とトランジスターのゲート電極とを電気的に接続するコンタクトホールを有する絶縁層と、を備え、コンタクトホールは、平面視で、トランジスターの半導体層に沿って設けられ、半導体層のチャネル領域との間が第１の距離である本体部と、本体部から半導体層のチャネル領域以外の領域に向って突出し、チャネル領域以外の領域との間が第１の距離よりも小さい第２の距離である突出部とを有することを特徴とする。
【０００８】
上記の電気光学装置において、コンタクトホールは、平面視で、半導体層に沿って両側に設けられていることが好ましい。
【０００９】
上記の電気光学装置において、半導体層は、チャネル領域と、チャネル領域を挟んで設けられた低濃度不純物領域と、低濃度不純物領域に接して設けられた高濃度不純物領域とを有し、コンタクトホールの突出部は、低濃度不純物領域と高濃度不純物領域との境界よりも高濃度不純物領域側に向けて突出していることが好ましい。
【００１０】
上記の電気光学装置において、半導体層は、チャネル領域と、チャネル領域を挟んで設けられた低濃度不純物領域と、低濃度不純物領域に接して設けられた高濃度不純物領域とを有し、コンタクトホールの突出部は、低濃度不純物領域と高濃度不純物領域とに跨る領域に向けて突出しているとしてもよい。
【００１１】
上記の電気光学装置において、コンタクトホール内に吸光層が設けられていることが好ましい。
【００１２】
上記の電気光学装置において、吸光層は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆの中から選ばれる金属の酸化物を含み、当該金属の酸化物は、コンタクトホール内の側壁に沿って設けられていることが好ましい。
【００１３】
上記の電気光学装置の基板上において、走査線と絶縁層との間に吸光層が設けられていることが好ましい。
【００１４】
上記の電気光学装置において、走査線と絶縁層との間に設けられた吸光層は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆの中から選ばれる金属の酸化物を含み、当該金属の酸化物は、走査線と絶縁層との界面のみに設けられていることが好ましい。
【００１５】
上記の電気光学装置は、コンタクトホール内において吸光層を被覆する導電層を有するとしてもよい。
【００１６】
上記の電気光学装置において、コンタクトホール内にボイドが形成されているとしてもよい。
【００１７】
本願の電子機器は、上記に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態の電気光学装置としての液晶装置の構成を示す概略平面図。
【図２】図１のＨ−Ｈ’線に沿った液晶装置の構造を示す概略断面図。
【図３】液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図。
【図４】液晶装置の画素の構造を示す概略断面図。
【図５】画素の主要な構成と開口領域及び非開口領域との関係を示す概略平面図。
【図６】素子基板におけるトランジスター及び信号配線の配置を示す概略平面図。
【図７】図６のＡ−Ａ’線に沿ったトランジスターの遮光構造を示す概略断面図。
【図８】図６のＢ−Ｂ’線に沿ったトランジスターの遮光構造を示す概略断面図。
【図９】従来例のトランジスターのゲートと第１走査線との電気的な接続に係るコンタクトホールの配置を示す概略平面図。
【図１０】第１実施形態のトランジスターのゲートと第１走査線との電気的な接続に係るコンタクトホールの配置を示す概略平面図。
【図１１】第２実施形態の電子機器としての投射型表示装置の構成を示す概略図。
【図１２】変形例のトランジスターのゲートに係るコンタクトホールの配置を示す概略平面図。
【図１３】変形例の素子基板におけるトランジスターの遮光構造を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、説明する部分が認識可能な程度の大きさとなるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００２０】
本実施形態では、電気光学装置として、スイッチング素子である薄膜トランジスター（Thin  Film  Transistor；ＴＦＴ）を画素ごとに備えたアクティブ駆動型の液晶装置を例に挙げて説明する。この液晶装置は、例えば後述する投射型表示装置（液晶プロジェクター）の光変調手段（液晶ライトバルブ）として好適に用いることができる小型な表示装置である。
【００２１】
（第１実施形態）
＜電気光学装置＞
まず、本実施形態の電気光学装置としての液晶装置について、図１〜図３を参照して説明する。図１は電気光学装置としての液晶装置の構成を示す概略平面図、図２は図１のＨ−Ｈ’線に沿った液晶装置の構造を示す概略断面図である。図３は液晶装置の電気的な構成を示す等価回路図である。
【００２２】
図１及び図２に示すように、本実施形態の電気光学装置としての液晶装置１００は、対向配置された素子基板１０及び対向基板２０と、これら一対の基板によって挟持された液晶層５０とを備えた液晶パネル１１０を有する。素子基板１０の基材１０ｓ及び対向基板２０の基材２０ｓは、それぞれ透明な例えば石英基板やガラス基板が用いられている。素子基板１０の基材１０ｓは、本発明における基板の一例である。
【００２３】
素子基板１０は対向基板２０よりも大きく、両基板は、対向基板２０の外縁に沿って配置されたシール部４０を介して間隔を置いて貼り合わされている。額縁状に配置されたシール部４０の内側に液晶が注入され液晶層５０が構成されている。なお、上記間隔に液晶を注入する方法は、例えば、額縁状に配置されたシール部４０の内側に液晶を滴下して、減圧下で素子基板１０と対向基板２０とを貼り合わせるＯＤＦ（One  Drop  Fill）法が挙げられる。
シール部４０は、例えば熱硬化性又は紫外線硬化性のエポキシ樹脂などの接着剤を用いることができる。本実施形態では、紫外線硬化型のエポキシ樹脂が採用されている。シール部４０には、一対の基板の上記間隔を一定に保持するためのスペーサー（図示省略）が混入されている。
【００２４】
シール部４０の内側には、マトリックス状に配列した複数の画素Ｐを含む表示領域Ｅ１が設けられている。また、シール部４０と表示領域Ｅ１との間に表示領域Ｅ１を取り囲んで遮光性の見切り部２１が設けられている。見切り部２１は、例えば遮光性の金属あるいは金属酸化物などからなる。なお、表示領域Ｅ１は表示に寄与する有効な画素Ｐ以外に、複数のダミー画素を含んでいてもよい。
【００２５】
素子基板１０には、複数の外部接続用端子１０４が配列した端子部が設けられている。該端子部に沿った第１の辺部とシール部４０との間にデータ線駆動回路１０１が設けられている。また、第１の辺部に対向する第２の辺部に沿ったシール部４０と表示領域Ｅ１との間に検査回路１０３が設けられている。さらに、第１の辺部と直交し互いに対向する第３及び第４の辺部に沿ったシール部４０と表示領域Ｅ１との間に走査線駆動回路１０２が設けられている。第２の辺部のシール部４０と検査回路１０３との間に、２つの走査線駆動回路１０２を繋ぐ複数の配線（図示省略）が設けられている。
【００２６】
これらデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０２に繋がる配線（図示省略）は、第１の辺部に沿って配列した複数の外部接続用端子１０４に接続されている。なお、検査回路１０３の配置はこれに限定されず、データ線駆動回路１０１と表示領域Ｅ１との間のシール部４０の内側に沿った位置に設けてもよい。
以降、第１の辺部に沿った方向をＸ方向とし、第３の辺部に沿った方向をＹ方向として説明する。また、Ｘ方向及びＹ方向と直交し、素子基板１０側から対向基板２０側に向かう方向をＺ方向とする。また、Ｚ方向に沿って、対向基板２０側から素子基板１０側に向って見ることを「平面視」または「平面的に」と言う。
【００２７】
図２に示すように、素子基板１０の液晶層５０側の表面には、画素Ｐごとに設けられた透光性の画素電極１５及びスイッチング素子である薄膜トランジスター（以降、ＴＦＴと呼称する）３０と、信号配線と、これらを覆う配向膜１８とが形成されている。素子基板１０は、基材１０ｓと、基材１０ｓ上に形成された画素電極１５、ＴＦＴ３０、信号配線、配向膜１８を含むものである。素子基板１０の詳しい構成については、後述する。
【００２８】
素子基板１０に対向配置される対向基板２０は、基材２０ｓと、基材２０ｓ上に形成された見切り部２１と、これを覆うように成膜された平坦化層２２と、平坦化層２２を覆い、基材２０ｓのほぼ全面に亘って設けられ共通電極として機能する対向電極２３と、対向電極２３を覆う配向膜２４とを含むものである。
【００２９】
見切り部２１は、図１に示すように表示領域Ｅ１を取り囲むと共に、平面的に走査線駆動回路１０２、検査回路１０３と重なる位置に設けられている。これにより対向基板２０側からこれらの回路に入射する光を遮蔽して、これらの回路が光によって誤動作することを防止する役目を果たしている。また、不必要な迷光が表示領域Ｅ１に入射しないように遮蔽して、表示領域Ｅ１の表示における高いコントラストを確保している。なお、本実施形態では紫外線硬化型のエポキシ樹脂を用いてシール部４０が形成されているため、見切り部２１は平面視でシール部４０と重ならないように配置されている。よって、素子基板１０と対向基板２０との貼り合わせにおける位置精度とシール部４０の紫外線硬化性とを考慮して、わずかではあるが隙間がある（図１参照）。
【００３０】
平坦化層２２は、例えば酸化シリコンなどの無機材料からなり、光透過性を有して見切り部２１を覆うように設けられている。このような平坦化層２２の形成方法としては、例えばプラズマＣＶＤ法などを用いて成膜する方法が挙げられる。
【００３１】
対向電極２３は、例えばＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）などの透明導電膜からなり、平坦化層２２を覆うと共に、図１に示すように対向基板２０の四隅に設けられた上下導通部１０６に電気的に接続されている。上下導通部１０６は、素子基板１０側の配線に電気的に接続している。
【００３２】
画素電極１５を覆う配向膜１８及び対向電極２３を覆う配向膜２４は、液晶装置１００の光学設計に基づいて選定される。配向膜１８，２４は、例えば、ポリイミドなどの有機材料を成膜して、その表面をラビングすることにより、正の誘電異方性を有する液晶分子に対して略水平配向処理が施された有機配向膜や、気相成長法を用いてＳｉＯｘ（酸化シリコン）などの無機材料を成膜して、負の誘電異方性を有する液晶分子に対して略垂直配向させた無機配向膜が挙げられる。
【００３３】
このような液晶装置１００は透過型であって、電圧無印加状態で画素Ｐの透過率が最大となるノーマリーホワイトモードや、電圧無印加状態で画素Ｐの透過率が最小となるノーマリーブラックモードの光学設計が採用される。素子基板１０と対向基板２０とを含む液晶パネル１１０の光の入射側と射出側とにそれぞれ偏光素子が光学設計に応じて配置されて用いられる。
本実施形態では、以降、配向膜１８，２４として前述した無機配向膜と、負の誘電異方性を有する液晶とを用い、ノーマリーブラックモードの光学設計が適用された例について説明する。
【００３４】
次に、図３を参照して、液晶装置１００（液晶パネル１１０）の電気的な構成について説明する。液晶装置１００は、少なくとも表示領域Ｅ１において互いに絶縁されて直交する信号配線としての複数の走査線３及び複数のデータ線６と、データ線６に沿って平行に配置された容量線７とを有する。走査線３が延在する方向がＸ方向であり、データ線６が延在する方向がＹ方向である。
【００３５】
走査線３、データ線６及び容量線７と、これらの信号線類により区分された領域に、画素電極１５と、ＴＦＴ３０と、蓄積容量１６とが設けられ、これらが画素Ｐの画素回路を構成している。
【００３６】
走査線３はＴＦＴ３０のゲートに電気的に接続され、データ線６はＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。画素電極１５はＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。
【００３７】
データ線６はデータ線駆動回路１０１（図１参照）に接続されており、データ線駆動回路１０１から供給される画像信号Ｄ１，Ｄ２，…，Ｄｎを画素Ｐに供給する。走査線３は走査線駆動回路１０２（図１参照）に接続されており、走査線駆動回路１０２から供給される走査信号ＳＣ１，ＳＣ２，…，ＳＣｍを画素Ｐに供給する。
【００３８】
データ線駆動回路１０１からデータ線６に供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、この順に線順次で供給してもよく、互いに隣り合う複数のデータ線６同士に対してグループごとに供給してもよい。走査線駆動回路１０２は、走査線３に対して、走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍを所定のタイミングでパルス的に線順次で供給する。
【００３９】
液晶装置１００は、スイッチング素子であるＴＦＴ３０が走査信号ＳＣ１〜ＳＣｍの入力により一定期間だけオン状態とされることで、データ線６から供給される画像信号Ｄ１〜Ｄｎが所定のタイミングで画素電極１５に書き込まれる構成となっている。そして、画素電極１５を介して液晶層５０に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｄ１〜Ｄｎは、画素電極１５と液晶層５０を介して対向配置された対向電極２３との間で一定期間保持される。画像信号Ｄ１〜Ｄｎの周波数は例えば６０Ｈｚである。
【００４０】
保持された画像信号Ｄ１〜Ｄｎがリークするのを防止するため、画素電極１５と対向電極２３との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量１６が接続されている。蓄積容量１６は、ＴＦＴ３０のドレインと容量線７との間に設けられている。
【００４１】
なお、図１に示した検査回路１０３には、データ線６が接続されており、液晶装置１００の製造過程において、上記画像信号を検出することで液晶装置１００の動作欠陥などを確認できる構成となっているが、図３の等価回路では図示を省略している。
【００４２】
本実施形態における画素回路を駆動制御する周辺回路は、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０２を含んでいる。また、周辺回路は、上記画像信号をサンプリングしてデータ線６に供給するサンプリング回路、データ線６に所定電圧レベルのプリチャージ信号を上記画像信号に先行して供給するプリチャージ回路を含むものとしてもよい。
【００４３】
＜画素の構造＞
次に、本実施形態の液晶装置１００（液晶パネル１１０）における画素Ｐの構造について説明する。図４は、液晶装置の画素の構造を示す概略断面図である。
【００４４】
図４に示すように、素子基板１０の基材１０ｓ上には、まず走査線３が形成される。走査線３は、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）の中から選ばれる金属の無酸素系の金属化合物としての金属シリサイドを用いて形成されたバリア層と、Ｔｉ（チタン）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｈｆ（ハフニウム）の中から選ばれる金属を用いて形成されたメタル層とを含んで構成されている。
【００４５】
走査線３を覆うように例えば酸化シリコンなどからなる下地絶縁層１１ａが形成され、下地絶縁層１１ａ上に島状に半導体層３０ａが形成される。半導体層３０ａは例えば多結晶シリコン膜からなり、不純物イオンが選択的に注入されて、チャネル領域と、チャネル領域を挟む低濃度不純物領域と、低濃度不純物領域に接する高濃度不純物領域とを有するＬＤＤ（Lightly  Doped  Drain）構造が形成されている。
半導体層３０ａは、遮光性を有する走査線３の上方に設けられているため、基材１０ｓ側から半導体層３０ａに入射する光は走査線３によって遮光される。これにより、当該入射光によってＴＦＴ３０に光リーク電流が発生し、動作が不安定になることが防止される。
【００４６】
半導体層３０ａを覆うようにゲート絶縁層１１ｂが形成される。さらにゲート絶縁層１１ｂを挟んでチャネル領域に対向する位置にゲート電極３０ｇが形成される。本実施形態では、走査線３に電気的に接続された配線の一部が、ゲート電極３０ｇとして機能するものである。走査線３とゲート電極３０ｇとの電気的な接続、及びゲート電極３０ｇの詳しい構成については後述する。
【００４７】
ゲート電極３０ｇとゲート絶縁層１１ｂとを覆うようにして第１層間絶縁層１１ｃが形成され、半導体層３０ａのそれぞれの端部と重なる位置にゲート絶縁層１１ｂ、第１層間絶縁層１１ｃを貫通する２つの貫通孔が形成される。
【００４８】
そして、２つの貫通孔を埋めると共に第１層間絶縁層１１ｃを覆うように例えばＡｌ（アルミニウム）やその合金、あるいは金属化合物、不純物をドープしたポリシリコンなどの遮光性の導電膜が成膜され、これをパターニングすることにより、コンタクトホール３１を介して第ＴＦＴ３０のソースに繋がるデータ線６が形成される。同時にコンタクトホール３２を介してＴＦＴ３０のドレインに繋がる第１中継電極６ｂが形成される。
【００４９】
次に、データ線６及び第１中継電極６ｂと第１層間絶縁層１１ｃを覆って第２層間絶縁層１２が形成される。第２層間絶縁層１２は、例えばシリコンの酸化物からなる。そして、ＴＦＴ３０が設けられた領域を覆うことによって生ずる表面の凹凸を平坦化する平坦化処理が施される。平坦化処理の方法としては、例えば化学的機械的研磨処理（Chemical  Mechanical  Polishing：ＣＭＰ処理）やエッチング処理、あるいはこれらの処理を組み合わせる方法などが挙げられる。
【００５０】
平面的に第１中継電極６ｂと重なる位置に第２層間絶縁層１２を貫通する貫通孔が形成される。この貫通孔を被覆すると共に第２層間絶縁層１２を覆うように例えばＡｌ（アルミニウム）やその合金、あるいは金属化合物などの遮光性の導電膜が成膜され、これをパターニングすることにより、第１容量電極１６ａと、コンタクトホール３５を介して第１中継電極６ｂに電気的に接続される第２中継電極１６ｄとが形成される。
【００５１】
第１容量電極１６ａのうち、後に形成される誘電体層１６ｃを介して第２容量電極１６ｂと対向する部分の外縁を覆うように保護絶縁層１３ａがパターニングされて形成される。また、第２中継電極１６ｄのうち後述するコンタクトホール３６と重なる部分を除いた外縁を覆うように保護絶縁層１３ａがパターニングされて形成される。保護絶縁層１３ａは、この後に形成される第２容量電極１６ｂのパターニング時に第１容量電極１６ａがエッチングされることを防ぐために設けられるものである。
【００５２】
次に、保護絶縁層１３ａと第１容量電極１６ａを覆って誘電体層１６ｃが成膜される。誘電体層１６ｃとしては、シリコン窒化膜や、酸化ハフニュウム（ＨｆＯ2）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）などの単層膜、又はこれらの単層膜のうち少なくとも２種の単層膜を積層した多層膜を用いてもよい。平面的に第２中継電極１６ｄと重なる部分の誘電体層１６ｃはエッチングされて除かれる。誘電体層１６ｃを覆うように例えばＴｉＮ（窒化チタン）などの導電膜が形成され、これをパターニングすることにより、第１容量電極１６ａに対向配置され、第２中継電極１６ｄに繋がる第２容量電極１６ｂが形成される。誘電体層１６ｃと、誘電体層１６ｃを挟んで対向配置された第１容量電極１６ａと第２容量電極１６ｂとにより蓄積容量１６が構成される。
【００５３】
次に、第２容量電極１６ｂと誘電体層１６ｃとを覆う第３層間絶縁層１３ｂが形成される。第３層間絶縁層１３ｂも例えばシリコンの酸化物からなり、ＣＭＰ処理などの平坦化処理が施される。第３層間絶縁層１３ｂの膜厚に比べて、保護絶縁層１３ａや誘電体層１６ｃの膜厚は薄い。また、保護絶縁層１３ａ及び誘電体層１６ｃは、必ずしも基材１０ｓの全面に亘って形成する必要はなく、蓄積容量１６の構成に係るようにパターニングしてもよい。
【００５４】
第２容量電極１６ｂのうち第２中継電極１６ｄと接する部分に至るように第３層間絶縁層１３ｂを貫通する貫通孔が形成される。
【００５５】
この貫通孔を被覆すると共に第３層間絶縁層１３ｂを覆うように例えばＡｌ（アルミニウム）やその合金、あるいは金属化合物などの遮光性の導電膜が形成され、これをパターニングすることにより、配線８ａと、コンタクトホール３６を介して第２中継電極１６ｄに電気的に接続される第３中継電極８ｂとが形成される。配線８ａは、平面的にＴＦＴ３０の半導体層３０ａやデータ線６及び蓄積容量１６と重なるように形成され、固定電位が与えられてシールド層として機能するものである。
【００５６】
配線８ａと第３中継電極８ｂとを覆うように第４層間絶縁層１４が形成される。第４層間絶縁層１４も、例えばシリコンの酸化物を用いて形成することができる。第４層間絶縁層１４を貫通して第３中継電極８ｂに至る貫通孔が形成される。
【００５７】
この貫通孔を被覆し、第４層間絶縁層１４を覆うようにＩＴＯなどの透明導電膜（電極膜）が成膜される。この透明導電膜（電極膜）をパターニングしてコンタクトホール３７を介して第３中継電極８ｂに電気的に繋がる画素電極１５が形成される。
【００５８】
第３中継電極８ｂは、コンタクトホール３６、第２容量電極１６ｂ、第２中継電極１６ｄ、コンタクトホール３５、第１中継電極６ｂを介してＴＦＴ３０の第２ソース・ドレイン領域（ドレイン）と電気的に接続すると共に、コンタクトホール３７を介して画素電極１５と電気的に接続している。
【００５９】
第１容量電極１６ａは複数の画素Ｐに跨るように形成され、等価回路（図３参照）における容量線７として機能している。第１容量電極１６ａには固定電位が与えられる。これにより、ＴＦＴ３０の第２ソース・ドレイン領域（ドレイン）を介して画素電極１５に与えられた電位を第１容量電極１６ａと第２容量電極１６ｂとの間において保持することができる。
【００６０】
画素電極１５を覆うように配向膜１８が形成され、液晶層５０を介して素子基板１０に対向配置される対向基板２０の対向電極２３を覆うように配向膜２４が形成される。前述したように、配向膜１８，２４は無機配向膜であって、酸化シリコンなどの無機材料を所定の方向から例えば斜め蒸着して柱状に成長させた柱状体１８ａ，２４ａの集合体からなる。このような配向膜１８，２４に対して負の誘電異方性を有する液晶分子ＬＣは、配向膜面の法線方向に対して柱状体１８ａ，２４ａの傾斜方向に３度〜５度のプレチルト角度θｐを有して略垂直配向（ＶＡ；Vertical  Alignment）する。画素電極１５と対向電極２３との間に交流電圧（駆動信号）を印加して液晶層５０を駆動することによって液晶分子ＬＣは画素電極１５と対向電極２３との間に生ずる電界方向に傾くように挙動（振動）する。
【００６１】
このように、素子基板１０の基材１０ｓ上には、走査線３、ＴＦＴ３０、データ線６、蓄積容量１６、シールド層（配線８ａ）、画素電極１５などが配置される複数の配線層が設けられている。複数の配線層のうち、本実施形態のＴＦＴ３０の遮光構造に係る配線層は、データ線６よりも下層の部分であり、データ線６よりも上層の構成は、特に限定されるものではなく、従来の配線層の構造を適用可能である。
【００６２】
＜画素の構成と配置＞
次に、画素Ｐにおける主要な構成の平面的な配置について、図５を参照して説明する。図５は画素の主要な構成と開口領域及び非開口領域との関係を示す概略平面図である。
【００６３】
図５に示すように、液晶装置１００における画素Ｐは、例えば平面視で略四角形（略正方形）の開口領域を有する。開口領域は、Ｘ方向とＹ方向とに延在し格子状に設けられた遮光性の非開口領域により囲まれている。
【００６４】
Ｘ方向に延在する非開口領域には、図３及び図４に示した走査線３が設けられている。走査線３は遮光性の導電部材が用いられており、走査線３によって非開口領域の一部が構成されている。
【００６５】
同じく、Ｙ方向に延在する非開口領域には、図３及び図４に示したデータ線６や容量線７（第１容量電極１６ａ）が設けられている。データ線６や容量線７（第１容量電極１６ａ）もまた遮光性の導電膜が用いられており、これらによって非開口領域の一部が構成されている。
【００６６】
非開口領域の交差部には、図３及び図４に示したＴＦＴ３０が設けられている。本実施形態では、ＴＦＴ３０の半導体層３０ａは、非開口領域の交差部においてＹ方向に延在して配置されている。半導体層３０ａとデータ線６との接続を図るコンタクトホール３１や、半導体層３０ａと第１中継電極６ｂとの接続を図るコンタクトホール３２もまた非開口領域に設けられている。このように遮光性を有する非開口領域の交差部にＴＦＴ３０を設けることにより、開口領域における開口率を確保している。交差部にＴＦＴ３０を設ける関係上、非開口領域の交差部の幅は、他の部分に比べて広くなっている。なお、非開口領域の交差部において半導体層３０ａはＹ方向に延在して配置されることに限定されず、Ｘ方向に延在して配置されてもよい。したがって、非開口領域の交差部の形状は、ＴＦＴ３０の配置に対応したものであればよく、Ｘ方向とＹ方向とに均等に開口領域側にはみ出していなくてもよい。
【００６７】
画素Ｐごとに画素電極１５が設けられている。画素電極１５は平面視で略正方形であり、画素電極１５の外縁が非開口領域と重なるようにして開口領域に設けられている。なお、図５には図示していないが、図４に示した蓄積容量１６や配線８ａなども非開口領域に配置されている。
【００６８】
本実施形態の液晶装置１００は、透過型であって、対向基板２０側から光が入射することを前提としている。対向基板２０側から入射して、液晶層５０を透過し、素子基板１０の画素Ｐに入射した光は、素子基板１０に設けられた上述した配線などにより一部が反射して、ＴＦＴ３０に向って進行するおそれがある。また、画素Ｐを透過して素子基板１０から射出された光は、前述したように、素子基板１０に対して光の射出側に配置された偏光素子などの構造物の表面で反射して、再び素子基板１０に入射するおそれがある。本実施形態の素子基板１０には、画素ＰのＴＦＴ３０に入射する光を遮光する遮光構造が取り入れられている。以降、素子基板１０におけるＴＦＴ３０の遮光構造について詳しく説明する。
【００６９】
＜トランジスターの遮光構造＞
次に、本実施形態の素子基板１０におけるＴＦＴ３０の遮光構造について、図６〜図８を参照して説明する。図６は素子基板におけるトランジスター及び信号配線の配置を示す概略平面図、図７は図６のＡ−Ａ’線に沿ったトランジスターの遮光構造を示す概略断面図、図８は図６のＢ−Ｂ’線に沿ったトランジスターの遮光構造を示す概略断面図である。なお、図６のＡ−Ａ’線は、ＴＦＴ３０の半導体層３０ａにおけるチャネル領域３０ｃをＸ方向に横断する線分であり、図６のＢ−Ｂ’線は、ＴＦＴ３０の半導体層３０ａにおける高濃度不純物領域３０ｄをＸ方向に横断する線分である。
【００７０】
図６に示すように、走査線３は、Ｘ方向に配列する複数の画素Ｐに跨って、同じくＸ方向に延在する本線部３ａと、本線部３ａに対してＸ方向及びＹ方向の幅が拡張された拡張部３ｂとを有している。また、走査線３は、拡張部３ｂからＹ方向における上側に突出する突出部３ｃと、拡張部３ｂからＹ方向における下側に突出する突出部３ｄとを有している。拡張部３ｂは、図５に示した非開口領域の交差部に対応して形成されている。
【００７１】
ＴＦＴ３０の半導体層３０ａは、平面視で走査線３の拡張部３ｂ及び２つの突出部３ｃ，３ｄに重なるようにＹ方向に沿って配置されている。
【００７２】
本実施形態の半導体層３０ａは、例えば、ポリシリコン膜に不純物イオンを選択的に注入することによって形成されたＬＤＤ構造となっている。具体的には、半導体層３０ａは、チャネル領域３０ｃと、チャネル領域３０ｃを挟む低濃度不純物領域３０ｅ，３０ｆと、一方の低濃度不純物領域３０ｅに接して設けられた高濃度不純物領域３０ｓと、他方の低濃度不純物領域３０ｆに接して設けられた高濃度不純物領域３０ｄと、を有している。高濃度不純物領域３０ｄ，３０ｓのほうが低濃度不純物領域３０ｅ，３０ｆよりも不純物イオンの注入量が多く、導電性が高まっている。一方の高濃度不純物領域３０ｓの端部にデータ線６との接続を図るコンタクトホール３１が設けられている。他方の高濃度不純物領域３０ｄの端部に第１中継電極６ｂ（図４参照）との接続を図るコンタクトホール３２が設けられている。以降、低濃度不純物領域３０ｅ，３０ｆをＬＤＤ領域３０ｅ，３０ｆと呼ぶ。また、コンタクトホール３１が設けられる高濃度不純物領域３０ｓをソース領域３０ｓと呼び、コンタクトホール３２が設けられる高濃度不純物領域３０ｄをドレイン領域３０ｄと呼ぶ。
【００７３】
半導体層３０ａは、平面視で、チャネル領域３０ｃが走査線３の拡張部３ｂ（言い換えれば、非開口領域の交差部）のほぼ中心に位置するように配置されている。このような走査線３及び半導体層３０ａに対して、平面視で重なるように配線４が配置されている。具体的には、配線４は、平面視において、走査線３の本線部３ａと重なるようにＸ方向に延在する本線部４ａと、半導体層３０ａに沿って両側に配置され、本線部４ａよりも幅が拡張された２つの拡張部４ｂと、２つの拡張部４ｂの間に配置され、半導体層３０ａのチャネル領域３０ｃと重なるように本線部４ａよりも幅が狭められた狭小部４ｃとを有している。
【００７４】
走査線３の拡張部３ｂには、走査線３と配線４とを電気的に接続させるために２つのコンタクトホール３３，３４が設けられている。コンタクトホール３３，３４は、平面視で半導体層３０ａを挟んで両側に設けられている。配線４のうち平面視で半導体層３０ａのチャネル領域３０ｃと重なる狭小部４ｃは、ＴＦＴ３０におけるゲート電極３０ｇとして機能するものである。コンタクトホール３３，３４によって配線４にも走査線３と同様に走査信号が供給されることから、以降、半導体層３０ａの下層に位置する走査線３を第１走査線３と呼び、半導体層３０ａよりも上層に位置する配線４を第２走査線４と呼ぶ。すなわち、２つのコンタクトホール３３，３４は第１走査線３と第２走査線４とを電気的に接続させるものである。なお、２つのコンタクトホール３３，３４のうちいずれか一方のコンタクトホールのみを設けて第１走査線３と第２走査線４とを電気的に接続させてもよい。また、第２走査線４は、走査信号を供給する電気的な配線系統を強化するために設けられたものであるが、これに限定されず、平面視で、コンタクトホール３３，３４とチャネル領域３０ｃとに重なるように、画素Ｐごとにゲート電極３０ｇを配置する構成としてもよい。
【００７５】
一方のコンタクトホール３３は、平面視で半導体層３０ａに沿って配置された本体部３３ａと、本体部３３ａからチャネル領域３０ｃ以外の高濃度不純物領域であるソース領域３０ｓ及びドレイン領域３０ｄに向って突出した突出部３３ｂとを有している。他方のコンタクトホール３４もまた、平面視で半導体層３０ａに沿って配置された本体部３４ａと、本体部３４ａから高濃度不純物領域であるソース領域３０ｓ及びドレイン領域３０ｄに向って突出した突出部３４ｂとを有している。２つのコンタクトホール３３，３４は、平面視で、半導体層３０ａを挟んだ、括弧状（[]状）となっており、突出部３３ｂ，３４ｂは、ＬＤＤ領域３０ｅとソース領域３０ｓとの境界よりもソース領域３０ｓ側に向って突出すると共に、ＬＤＤ領域３０ｆとドレイン領域３０ｄの境界よりもドレイン領域３０ｄ側に向って突出している。
【００７６】
次に、図７及び図８を参照して、コンタクトホール３３，３４の構造とその形成方法について説明する。
【００７７】
図７及び図８に示すように、コンタクトホール３３，３４は、それぞれのコンタクトホール３３，３４内に形成された吸光層４１と、吸光層４１を被覆するように積層された第１導電層４２と第２導電層４３とを有する。吸光層４１は、吸光性を有しており、それぞれのコンタクトホール３３，３４の側壁において下地絶縁層１１ａと接するように形成されている。コンタクトホール３３，３４の底部で第１導電層４２と走査線３とが電気的に接続された状態となっている。第１導電層４２及び第２導電層４３はゲート絶縁層１１ｂを覆うように形成され、第１導電層４２と第２導電層４３とによって第２走査線４が構成されている。
【００７８】
本実施形態において、吸光層４１は、Ｔｉ（チタン）、Ｚｒ（ジルコン）、Ｈｆ（ハフニウム）の中から選ばれる金属の酸化物と、金属のシリサイドとを含んで構成される。本実施形態では、吸光層４１は、金属としてのＴｉの酸化物（ＴｉＯ2）と、Ｔｉのシリサイド（ＴｉＳｉｘ）を含んで構成されている。吸光層４１のうち金属の酸化物（ＴｉＯ2）により構成される部分は、コンタクトホール３３，３４の底面ではなく、下地絶縁層１１ａとの界面であるコンタクトホール３３の側壁３３ｓ及びコンタクトホール３４の側壁３４ｓに沿って形成されている。このような吸光層４１の形成方法については後述する。なお、本実施形態の下地絶縁層１１ａが、本発明における走査線とトランジスターのゲート電極とを電気的に接続するコンタクトホールを有する絶縁層の一例である。
【００７９】
コンタクトホール３３，３４の内側において、吸光層４１を被覆する第１導電層４２は、例えば導電性のポリシリコンからなり、第１導電層４２に積層される第２導電層４３は、例えば金属のシリサイドからなる。本実施形態の第２導電層４３はタングステンシリサイド（ＷＳｉ）である。なお、第２走査線４は、第１導電層４２及び第２導電層４３によって構成される二層構造であることに限定されない。例えば、ＴｉやＷなどの金属のシリサイドからなる層を多層化した構造（例えば、ＷＳｉ／ＴｉＳｉ／ＷＳｉの三層構造）としてもよい。第１導電層４２及び第２導電層４３は、本発明における導電層の一例である。言い換えれば、本発明の導電層は、単層構造であることに限定されず、異なる種類の導電材料からなる層を含む複層構造であってもよい。
【００８０】
ゲート絶縁層１１ｂ上に積層された第２走査線４を覆うように第１層間絶縁層１１ｃが形成される。また、第１層間絶縁層１１ｃは第２走査線４を覆うことにより、その表面に凹凸が生ずることから、この凹凸を緩和すべくＣＭＰ処理などの平坦化処理が施されている。第１層間絶縁層１１ｃは、例えばＣＶＤ法により形成された酸化シリコン膜であり、平坦化処理後に平均膜厚は例えば３００ｎｍである。第１層間絶縁層１１ｃは、コンタクトホール３３，３４のそれぞれに生じた凹部を完全に埋めることは難しく、本実施形態では、コンタクトホール３３，３４内の第２導電層４３と第１層間絶縁層１１ｃとの間にはボイド１１ｖが形成されている。なお、ボイド１１ｖが生じない様に第１層間絶縁層１１ｃの形成方法を選択することも技術的には可能である。
【００８１】
平坦化処理が施された第１層間絶縁層１１ｃ上において、半導体層３０ａと平面視で重なる位置にデータ線６が形成される。データ線６は、前述したように、例えばＡｌ（アルミニウム）やその合金、あるいは金属化合物、不純物がドープされた導電性のポリシリコンなどの遮光性の導電膜を用いて形成される。
【００８２】
図７に示すように、半導体層３０ａにおけるチャネル領域３０ｃの幅Ｌｃは、例えば０．５μｍである。チャネル領域３０ｃの側面と、コンタクトホール３３，３４における本体部３３ａ，３４ａとの間の距離Ｌ１は、チャネル領域３０ｃの幅Ｌｃとほぼ同じで、例えば０．５μｍである。
【００８３】
図８に示すように、半導体層３０ａのドレイン領域３０ｄの側面と、コンタクトホール３３，３４における突出部３３ｂ，３４ｂとの間の距離Ｌ２は、チャネル領域３０ｃの幅Ｌｃよりも狭く、例えば０．１５μｍである。
【００８４】
このようなコンタクトホール３３，３４の形成方法としては、まず、半導体層３０ａを挟んだ両側において、ゲート絶縁層１１ｂと下地絶縁層１１ａとに、第１走査線３に至る２つの貫通孔が形成される。貫通孔の形成方法としてはドライエッチングなどの方法が挙げられる。次に、ゲート絶縁層１１ｂの表面と貫通孔とを被覆するように導電膜を成膜した後に、半導体層３０ａ上やゲート絶縁層１１ｂ上に導電膜が残らない様に、例えば、貫通孔の内部にのみ導電膜が残るようにパターニングする。本実施形態では、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｒの中から選ばれる金属のうちＴｉを用いた導電膜を形成する。導電膜の膜厚は、貫通孔の内部を被覆することから、５０ｎｍ〜１００ｎｍ程度であることが好ましい。続いて、貫通孔内に形成されたＴｉからなる導電膜を被覆するように、ポリシリコン膜と、タングステンシリサイド膜とを形成してパターニングすることにより、積層された第１導電層４２と第２導電層４３とからなる第２走査線４を形成する。Ｔｉからなる導電膜、ポリシリコン膜、タングステンシリサイド膜の形成方法としては、例えば、スパッタ法やＣＶＤ法などが挙げられる。ポリシリコン膜が形成された後に、例えば６００℃以上の熱処理を伴うプロセスを実行すると、Ｔｉからなる導電膜の一部は、酸化シリコン膜からなる下地絶縁層１１ａと反応して酸化され、貫通孔の側壁３３ｓ，３４ｓと接する部分にＴｉの酸化物（ＴｉＯ2）からなる酸化膜が形成される。また、残りのＴｉからなる導電膜は、ポリシリコン膜と反応してシリサイド化され、遮光性能が高い導電膜となる。このようなプロセスによって、コンタクトホール３３，３４の側壁３３ｓ，３４ｓに沿った部分に吸光性を有するＴｉの酸化膜（ＴｉＯ2）を含む吸光層４１ができあがる。また、コンタクトホール３３，３４の底部では、遮光性が高い導電膜（ＴｉＳｉ）を介して第１走査線３と第２走査線４とが接した状態となる。つまり、ポリシリコン膜が形成された後に、例えば６００℃以上の熱処理を伴うプロセスを実行すると、コンタクトホール３３，３４内には金属（Ｔｉ）からなる導電膜は残らない。本実施形態の吸光層４１は、金属の酸化膜（ＴｉＯ2）と、金属のシリサイド（ＴｉＳｉ）とを含む状態であることから、すべてが金属あるいは金属のシリサイドである場合に比べて、吸光性が向上した状態となっている。言い換えれば、反射率が低減された状態となっている。なお、図７及び図８では、金属の酸化膜（ＴｉＯ2）を含む吸光層４１の部分が分かるように強調して表示している。
【００８５】
液晶装置１００において、対向基板２０側から液晶層５０を透過して素子基板１０に入射し、ＴＦＴ３０の半導体層３０ａに向かう光は、上述した素子基板１０における配線構造（遮光構造）によって、データ線６や第２走査線４によって遮光される。一方で、画素Ｐの開口領域を透過し素子基板１０から射出された光（表示光）が、偏光素子などの構造物で反射して、素子基板１０に再び入射しても、ＴＦＴ３０の半導体層３０ａに向かう光は第１走査線３によって遮光される。さらに、第１走査線３の端部で回折した回折光の一部がコンタクトホール３３，３４に入射したとしても、コンタクトホール３３，３４内に形成された第１導電層４２及び第２導電層４３によって遮光される。とりわけ、コンタクトホール３３，３４の側壁３３ｓ，３４ｓに吸光層４１が形成されているため、側壁３３ｓ，３４ｓに入射した回折光の一部は吸光層４１によって吸収され、側壁３３ｓ，３４ｓにおける回折光の反射が低減される。したがって、半導体層３０ａとコンタクトホール３３，３４との間に回折光が侵入しても側壁３３ｓ，３４ｓでの反射が低減されることから、回折光が半導体層３０ａに入射し難くなる。
【００８６】
次に、第１走査線３の回折光に対するコンタクトホール３３，３４の遮光性について、図９及び図１０を参照して説明する。図９は従来例のトランジスターのゲートと第１走査線との電気的な接続に係るコンタクトホールの配置を示す概略平面図、図１０は本実施形態のトランジスターのゲートと第１走査線との電気的な接続に係るコンタクトホールの配置を示す概略平面図である。なお、従来例において本実施形態の構成と同じ構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００８７】
＜従来例のコンタクトホール＞
図９に示すように、従来例のトランジスターとしてのＴＦＴ３０Ｒのゲートと第１走査線３との電気的な接続に係るコンタクトホール３３ｒ，３４ｒは、第１走査線３の拡張部３ｂにおいて、Ｙ方向に延びる半導体層３０ａに沿って両側に配置されている。半導体層３０ａは、ソース領域３０ｓ、ＬＤＤ領域３０ｅ、チャネル領域３０ｃ、ＬＤＤ領域３０ｆ、ドレイン領域３０ｄを有するＬＤＤ構造である。コンタクトホール３３ｒ，３４ｒは、半導体層３０ａに沿ってＹ方向に延在し、Ｘ方向において、ソース領域３０ｓのＬＤＤ領域３０ｅ側の一部、ＬＤＤ領域３０ｅ、チャネル領域３０ｃ、ＬＤＤ領域３０ｆ、ドレイン領域３０ｄのＬＤＤ領域３０ｆ側の一部と対向している。Ｘ方向における半導体層３０ａとコンタクトホール３３ｒ，３４ｒとの間の距離Ｌ１は一定であり、この場合、チャネル領域３０ｃにおけるＸ方向の幅と同じで例えば０．５μｍである。
【００８８】
第１走査線３の拡張部３ｂからＹ方向に突出した突出部３ｃ，３ｄのＸ方向における幅をＬ３とし、Ｘ方向に半導体層３０ａを挟んで向かい合った２つのコンタクトホール３３ｒ，３４ｒの間の距離をＬ４とすると、従来例では距離Ｌ４は幅Ｌ３よりも大きく、例えば１．５μｍである。
【００８９】
このような従来例のコンタクトホール３３ｒ，３４ｒの配置では、第１走査線３の端部で回折した回折光は、図中に矢印で示すように、半導体層３０ａとコンタクトホール３３ｒ，３４ｒとの隙間に侵入し易い。図９には図示していないが、従来例におけるコンタクトホール３３ｒ，３４ｒの内部には、第２走査線４を構成するところの第１導電層４２と第２導電層４３との積層膜が設けられている。言い換えれば、吸光層４１は存在していない。したがって、コンタクトホール３３ｒ，３４ｒの半導体層３０ａに対向する内側部分と反対側の外側部分から入射する回折光は、コンタクトホール３３ｒ，３４ｒによって遮光されて半導体層３０ａには届かない。一方で、半導体層３０ａとコンタクトホール３３ｒ，３４ｒとの隙間に侵入した回折光は、そのまま半導体層３０ａに入射したり、コンタクトホール３３ｒ，３４ｒの側壁で反射して半導体層３０ａに入射したりする。とりわけ、チャネル領域３０ｃに対して第１走査線３の端部に近い側に位置するＬＤＤ領域３０ｅ，３０ｆに容易に回折光が入射して光リーク電流が発生するおそれがある。
【００９０】
＜本実施形態のコンタクトホール＞
図１０に示すように、本実施形態のコンタクトホール３３，３４は、第１走査線３の拡張部３ｂに設けられると共に、平面視で、半導体層３０ａに沿って両側に設けられ、括弧状（[]状）となっている。Ｘ方向におけるチャネル領域３０ｃとコンタクトホール３３，３４の本体部３３ａ，３４ａとの間の距離Ｌ１は、チャネル領域３０ｃのＸ方向の幅とほぼ同じで、例えば０．５μｍである。Ｘ方向におけるドレイン領域３０ｄ及びソース領域３０ｓとコンタクトホール３３，３４の突出部３３ｂ，３４ｂとの間の距離Ｌ２は、距離Ｌ１よりも小さく例えば０．１５μｍである。突出部３３ｂ，３４ｂは高濃度不純物領域であるドレイン領域３０ｄ及びソース領域３０ｓに向って配置されているため、距離Ｌ２をおよそ０．１５μｍとしても、コンタクトホール３３，３４における走査信号の電位が、ＴＦＴ３０におけるソース及びドレインの電位に影響を及ぼさない状態となっている。言い換えれば、コンタクトホール３３，３４における走査信号の電位が、ＴＦＴ３０におけるソース及びドレインの電位に影響を及ぼさない範囲で、距離Ｌ２が最小化されている。本実施形態において、距離Ｌ１は本発明における第１の距離に相当し、距離Ｌ２は本発明の第２の距離に相当するものである。したがって、以降、第１の距離Ｌ１、第２の距離Ｌ２、と呼ぶことがある。
【００９１】
Ｘ方向に半導体層３０ａを挟んで向かい合うコンタクトホール３３，３４の突出部３３ｂ，３４ｂの間の距離をＬ５とすると、距離Ｌ５は、第１走査線３の拡張部３ｂからＹ方向に吐出した突出部３ｃ，３ｄのＸ方向における幅Ｌ３よりも小さく、例えば０．８μｍである。
【００９２】
このような本実施形態のコンタクトホール３３，３４では、従来例に比べて、半導体層３０ａとコンタクトホール３３，３４の突出部３３ｂ，３４ｂとの間の第２の距離Ｌ２が第１の距離Ｌ１よりも小さくなっていることから、第１走査線３の端部で回折した回折光は、図中に矢印で示すように、従来例に比べて、半導体層３０ａとコンタクトホール３３，３４との隙間に侵入し難い。本実施形態におけるコンタクトホール３３，３４の側壁には、前述したように吸光層４１、第１導電層４２、第２導電層４３がこの順に積層されている。したがって、コンタクトホール３３，３４の半導体層３０ａに沿った本体部３３ａ，３４ａに入射する回折光は、コンタクトホール３３，３４によって遮光されると共に吸収されて半導体層３０ａには届かない。一方で、半導体層３０ａとコンタクトホール３３，３４との隙間に回折光が侵入したとしても、その光量は従来例よりも少なく、半導体層３０ａに届き難い。また、コンタクトホール３３，３４の側壁に吸光層４１が形成されていることから、コンタクトホール３３，３４の側壁に入射した回折光は吸収されて反射し難い。よって、従来例に比べて、第１走査線３の端部で生じた回折光に起因してＴＦＴ３０の光リーク電流が生ずることが抑制された遮光構造となっている。
【００９３】
上記第１実施形態の液晶装置１００によれば、以下の効果が得られる。
（１）ＴＦＴ３０のゲート電極３０ｇと第１走査線３との電気的な接続に係るコンタクトホール３３，３４は、ＴＦＴ３０の半導体層３０ａに沿って両側に設けられ、平面視で括弧（［］）状になっている。具体的には、コンタクトホール３３，３４は、半導体層３０ａのチャネル領域３０ｃとの間が第１の距離Ｌ１である本体部３３ａ，３４ａと、本体部３３ａ，３４ａから半導体層３０ａの高濃度不純物領域であるドレイン領域３０ｄ及びソース領域３０ｓに向って突出し、ドレイン領域３０ｄ及びソース領域３０ｓとの間が第１の距離Ｌ１よりも小さい第２の距離Ｌ２である突出部３３ｂ，３４ｂとを有する。したがって、素子基板１０の基材１０ｓ側から入射し第１走査線３の端部で回折した回折光は、半導体層３０ａと突出部３３ｂ，３４ｂとの間からチャネル領域３０ｃ側に侵入し難くなる。よって、チャネル領域３０ｃに接するＬＤＤ領域３０ｅ，３０ｆに回折光が入射し難くなるので、回折光により光リーク電流が生じ難い遮光構造を有するＴＦＴ３０を備えた液晶装置１００を提供できる。
【００９４】
（２）コンタクトホール３３，３４内には吸光層４１が設けられている。また、吸光層４１に第１導電層４２と第２導電層４３とが積層されている。したがって、コンタクトホール３３，３４に入射する光に対して、吸光性と遮光性とを両立させることができる。
【００９５】
（３）コンタクトホール３３，３４において、第２導電層４３と第１層間絶縁層１１ｃとの間にはボイド１１ｖが形成されている。空間であるボイド１１ｖは、第２導電層４３に比べて屈折率が小さいことから、ボイド１１ｖが無い場合に比べてコンタクトホール３３，３４に入射する光に対しての遮光性が向上する。
【００９６】
（第２実施形態）
＜電子機器＞
次に、本実施形態の電子機器として、投射型表示装置を例に挙げて説明する。図１１は第２実施形態の電子機器としての投射型表示装置の構成を示す概略図である。
【００９７】
図１１に示すように、本実施形態の電子機器としての投射型表示装置１０００は、システム光軸１１００ａに沿って配置された、偏光照明装置１１００と、光分離素子としての２つのダイクロイックミラー１１０４，１１０５と、３つの反射ミラー１１０６，１１０７，１１０８と、５つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３，１２０４，１２０５と、を備えている。また、リレーレンズ１２０３，１２０４，１２０５を通過するシステム光軸１１００ａに沿って配置された、３つの光変調手段としての透過型の液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０と、光合成素子としてのクロスダイクロイックプリズム１２０６と、投射レンズ１２０７とを備えている。
【００９８】
偏光照明装置１１００は、超高圧水銀灯やハロゲンランプなどの白色光源からなる光源としてのランプユニット１１０１と、インテグレーターレンズ１１０２と、偏光変換素子１１０３とから概略構成されている。
【００９９】
ダイクロイックミラー１１０４は、偏光照明装置１１００から射出された偏光光束のうち、赤色光（Ｒ）を反射させ、緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）とを透過させる。もう１つのダイクロイックミラー１１０５は、ダイクロイックミラー１１０４を透過した緑色光（Ｇ）を反射させ、青色光（Ｂ）を透過させる。
【０１００】
ダイクロイックミラー１１０４で反射した赤色光（Ｒ）は、反射ミラー１１０６で反射した後にリレーレンズ１２０５を経由して液晶ライトバルブ１２１０に入射する。
ダイクロイックミラー１１０５で反射した緑色光（Ｇ）は、リレーレンズ１２０４を経由して液晶ライトバルブ１２２０に入射する。
ダイクロイックミラー１１０５を透過した青色光（Ｂ）は、３つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３と２つの反射ミラー１１０７，１１０８とからなる導光系を経由して液晶ライトバルブ１２３０に入射する。
【０１０１】
液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０は、クロスダイクロイックプリズム１２０６の色光ごとの入射面に対してそれぞれ対向配置されている。液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０に入射した色光は、映像情報（映像信号）に基づいて変調されクロスダイクロイックプリズム１２０６に向けて射出される。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ている。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合成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ１２０７によってスクリーン１３００上に投射され、画像が拡大されて表示される。
【０１０２】
液晶ライトバルブ１２１０は、上述した第１実施形態の液晶装置１００が適用されたものである。液晶パネル１１０の色光の入射側と射出側とにクロスニコルに配置された一対の偏光素子が隙間を置いて配置されている。他の液晶ライトバルブ１２２０，１２３０も同様である。
【０１０３】
このような投射型表示装置１０００によれば、液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０として、上記液晶装置１００が用いられているので、画素Ｐに強い色光が入射したとしてもＴＦＴ３０における光リーク電流の発生が抑制されているため、明るい表示が可能であると共に、安定した表示状態を実現可能な投射型表示装置１０００を提供することができる。
【０１０４】
なお、本実施形態の投射型表示装置１０００では、超高圧水銀灯やハロゲンランプなどの白色光源を用いたが、これに限定されるものではない。例えば、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）のそれぞれに対応した例えばレーザー光源やＬＥＤなどの固体光源を用いてもよい。
【０１０５】
本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
【０１０６】
（変形例１）上記第１実施形態の液晶装置１００において、ＴＦＴ３０の半導体層３０ａに対するコンタクトホール３３，３４の平面的な配置は、これに限定されるものではない。図１２は、変形例のトランジスターのゲートに係るコンタクトホールの配置を示す概略平面図である。例えば、図１２に示すように、変形例のトランジスターとしてのＴＦＴ３０Ｂは、ＬＤＤ構造の半導体層３０ａを有している。半導体層３０ａは、第１走査線３の拡張部３ｂにおいてＹ方向に延在して配置されている。ＴＦＴ３０Ｂのゲートと第１走査線３との電気的な接続に係るコンタクトホール３３ｃ，３４ｃは、半導体層３０ａに沿ってＸ方向の両側に配置されている。コンタクトホール３３ｃ，３４ｃは、半導体層３０ａのチャネル領域３０ｃとの間が第１の距離Ｌ１である本体部３３ａ，３４ａと、本体部３３ａ，３４ａから一方のＬＤＤ領域３０ｅとソース領域３０ｓとに跨る領域と、本体部３３ａ，３４ａから他方のＬＤＤ領域３０ｆとドレイン領域３０ｄとに跨る領域とに向けて突出する突出部３３ｂ，３４ｂとを有している。半導体層３０ａと突出部３３ｂ，３４ｂとの間の第２の距離Ｌ２は、上記第１の距離Ｌ１よりも小さい。変形例におけるコンタクトホール３３ｃ，３４ｃは、上記第１実施形態のコンタクトホール３３，３４に比べて、突出部３３ｂ，３４ｂのＹ方向の長さが長くなっている。このような変形例のコンタクトホール３３ｃ，３４ｃによれば、上記第１実施形態に比べて、第１走査線３の端部で回折した回折光が、半導体層３０ａとコンタクトホール３３ｃ，３４ｃとの隙間に侵入したとしても、チャネル領域３０ｃ及びチャネル領域３０ｃに接する側のＬＤＤ領域３０ｅ，３０ｆに入射し難くなる。つまり、ＴＦＴ３０Ｂにおける光リーク電流の発生をより抑制可能である。なお、変形例１のコンタクトホール３３ｃ，３４ｃにおける突出部３３ｂ，３４ｂは、ＬＤＤ領域３０ｅ，３０ｆの一部に向って突出していることから、走査信号の電位がＬＤＤ領域３０ｅ，３０ｆに与える影響を考慮する必要がある。したがって、変形例１の突出部３３ｂ，３４ｂと半導体層３０ａとの第２の距離Ｌ２は、上記第１実施形態におけるコンタクトホール３３，３４の突出部３３ｂ，３４ｂと半導体層３０ａとの間の第２の距離Ｌ２（およそ０．１５μｍ）よりも大きくすることが好ましく、例えば、変形例１の第２の距離Ｌ２をおよそ０．２０μｍとする。
【０１０７】
（変形例２）上記第１実施形態の液晶装置１００では、ＴＦＴ３０のゲート電極３０ｇと第１走査線３との電気的な接続に係るコンタクトホール３３，３４内に吸光層４１を設けたが、吸光層４１を設ける場所は、コンタクトホール３３，３４内だけに限定されない。図１３は、変形例の素子基板におけるトランジスターの遮光構造を示す概略断面図である。詳しくは、上記第１実施形態の説明に用いた図７に相当する概略断面図である。図１３に示すように、変形例２の素子基板１０Ｂは、第１走査線３と第２走査線４との電気的な接続に係るコンタクトホール３３Ｄ，３４Ｄを有している。コンタクトホール３３Ｄ，３４Ｄ内には吸光層４１ａが形成されている。吸光層４１ａに対して第１導電層４２と第２導電層４３とが積層されて第２走査線４が構成されている。また、第１走査線３と下地絶縁層１１ａとの間に吸光層４１ｂが形成されている。吸光層４１ａ，４１ｂは、金属の酸化物と金属のシリサイドとを含み、当該金属の酸化物からなる金属酸化膜は、コンタクトホール３３Ｄ，３４Ｄの側壁３３ｓ，３４ｓと、第１走査線３と下地絶縁層１１ａとの界面（コンタクトホール３３Ｄ，３４Ｄの底部を含まない）とに形成されている。このような変形例２の素子基板１０Ｂの構成によれば、コンタクトホール３３Ｄ，３４Ｄの側壁３３ｓ，３４ｓに入射する光は吸光層４１ａによって吸光される。また、第１走査線３の端部で回折して半導体層３０ａ側に廻り込む光の一部は、吸光層４１ｂによって吸光される。すなわち、上記第１実施形態の素子基板１０に対して、変形例２の素子基板１０Ｂは、第１走査線３の回折光に係るＴＦＴ３０の光リーク電流の発生をさらに抑制可能なＴＦＴ３０の遮光構造となっている。なお、コンタクトホール３３Ｄ，３４Ｄ内に吸光層４１ａを設けずに、第１走査線３の下地絶縁層１１ａ側に吸光層４１ｂを設ける構成としてもよい。
【０１０８】
（変形例３）上記第１実施形態における薄膜トランジスターの遮光構造を適用可能な電気光学装置は、液晶装置１００に限定されない。例えば、画素に有機ＥＬ素子などの発光素子を備えた表示装置において、発光素子の駆動に係る薄膜トランジスターにも適用することができる。
【０１０９】
（変形例４）上記第１実施形態の液晶装置１００が適用される電子機器は、上記第２実施形態の投射型表示装置１０００に限定されない。例えば、液晶装置として画素に着色層を有するカラーフィルターを備える構成とすることで、投射型のＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）や直視型のＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）、電子ブック、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型あるいはモニター直視型のビデオレコーダー、カーナビゲーションシステム、電子手帳、ＰＯＳなどの情報端末機器の表示部として好適に用いることができる。
【０１１０】
以下に、実施形態から導き出される内容を記載する。
【０１１１】
本願の電気光学装置は、基板と、トランジスターと、基板とトランジスターとの間に走査線と、走査線とトランジスターのゲート電極とを電気的に接続するコンタクトホールを有する絶縁層と、を備え、コンタクトホールは、平面視で、トランジスターの半導体層に沿って設けられ、半導体層のチャネル領域との間が第１の距離である本体部と、本体部から半導体層のチャネル領域以外の領域に向って突出し、チャネル領域以外の領域との間が第１の距離よりも小さい第２の距離である突出部とを有することを特徴とする。
【０１１２】
本願の構成によれば、基板側からトランジスターの半導体層に向かう光は、走査線によって遮光される。また、基板側から入射して走査線の端部で回折した回折光が走査線を回り込んだとしても、走査線とゲート電極とのコンタクトホールが半導体層に沿って設けられていることから、コンタクトホールの突出部によって回折光が半導体層のチャネル領域やチャネル領域に接した領域に侵入し難くなる。つまり、走査線の回折光によるトランジスターの光リーク電流の発生が抑制された電気光学装置を提供することができる。
【０１１３】
上記の電気光学装置において、コンタクトホールは、平面視で、半導体層に沿って両側に設けられていることが好ましい。
この構成によれば、半導体層の両側からチャネル領域やチャネル領域に接した領域に侵入する回折光を抑制することができる。
【０１１４】
上記の電気光学装置において、半導体層は、チャネル領域と、チャネル領域を挟んで設けられた低濃度不純物領域と、低濃度不純物領域に接して設けられた高濃度不純物領域とを有し、コンタクトホールの突出部は、低濃度不純物領域と高濃度不純物領域との境界よりも高濃度不純物領域側に向けて突出していることが好ましい。
この構成によれば、ゲート電位となるコンタクトホールの突出部を半導体層の高濃度不純物領域に近づけても、高濃度不純物領域における電位に影響を与え難いため、コンタクトホールの突出部との間の第２の距離をより小さくして、回折光の侵入をより抑制することができる。
【０１１５】
上記の電気光学装置において、半導体層は、チャネル領域と、チャネル領域を挟んで設けられた低濃度不純物領域と、低濃度不純物領域に接して設けられた高濃度不純物領域とを有し、コンタクトホールの突出部は、低濃度不純物領域と高濃度不純物領域とに跨る領域に向けて突出しているとしてもよい。
この構成によれば、コンタクトホールの突出部は半導体層の低濃度不純物領域に近づけて配置されるため、半導体層の低濃度不純物領域への回折光の侵入を効果的に抑制することができる。
【０１１６】
上記の電気光学装置において、コンタクトホール内に吸光層が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、コンタクトホールに入射した光が反射することを抑制して、所謂迷光の発生を低減できる。つまり、迷光に起因するトランジスターの光リーク電流の発生を抑制できる。
【０１１７】
上記の電気光学装置において、吸光層は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆの中から選ばれる金属の酸化物を含み、当該金属の酸化物は、コンタクトホール内の側壁に沿って設けられていることが好ましい。
この構成によれば、コンタクトホールの側壁における光の反射を抑制できる。
【０１１８】
上記の電気光学装置の基板上において、走査線と絶縁層との間に吸光層が設けられているとしてもよい。
この構成によれば、走査線の端部により回折して半導体層に向かう回折光の一部を、走査線と絶縁層との間に設けられた吸光層により吸光させることができる。
【０１１９】
上記の電気光学装置において、走査線と絶縁層との間に設けられた吸光層は、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆの中から選ばれる金属の酸化物を含み、当該金属の酸化物は、走査線と絶縁層との界面のみに設けられていることが好ましい。
この構成によれば、走査線と絶縁層との界面における光の反射を抑制できる。
【０１２０】
上記の電気光学装置は、コンタクトホール内において吸光層を被覆する導電層を有するとしてもよい。
この構成によれば、吸光性に加えて、高い遮光性と導電性とを兼ね備えたコンタクトホールとすることができる。
【０１２１】
上記の電気光学装置において、コンタクトホール内にボイドが形成されているとしてもよい。
この構成によれば、空間であるボイドは、吸光層や導電層よりも小さい屈折率を有することから、コンタクトホールにおける吸光性が向上する。
【０１２２】
本願の電子機器は、上記に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
本願の構成によれば、画素のスイッチング素子であるトランジスターに入射する光を確実に遮光する遮光構造を有する電気光学装置を備えていることから、例えば明るい光源を備えていても安定した動作が得られる電子機器を提供することができる。
【符号の説明】
【０１２３】
３…走査線または第１走査線、４…配線または第２走査線、１０…素子基板、１０ｓ…基板としての基材、１１ａ…絶縁層としての下地絶縁層、１１ｖ…ボイド、３０…トランジスターとしての薄膜トランジスター（ＴＦＴ）、３０ａ…半導体層、３０ｃ…チャネル領域、３０ｄ…高濃度不純物領域としてのドレイン領域、３０ｅ，３０ｆ…低濃度不純物領域としてのＬＤＤ領域、３０ｇ…ゲート電極、３０ｓ…高濃度不純物領域としてのソース領域、３３，３４…コンタクトホール、３３ａ，３４ａ…コンタクトホールの本体部、３３ｂ，３４ｂ…コンタクトホールの突出部、３３ｓ，３４ｓ…コンタクトホールの側壁、４１…吸光層、４２…第１導電層、４３…第２導電層、１００…電気光学装置としての液晶装置、１０００…電子機器としての投射型表示装置、Ｌ１…第１の距離、Ｌ２…第２の距離。
【図１】
2020034822.tif 000003
【図２】
2020034822.tif 000004
【図３】
2020034822.tif 000005
【図４】
2020034822.tif 000006
【図５】
2020034822.tif 000007
【図６】
2020034822.tif 000008
【図７】
2020034822.tif 000009
【図８】
2020034822.tif 000010
【図９】
2020034822.tif 000011
【図１０】
2020034822.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2020034822.tif 000014
【図１３】
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