(57)【要約】【課題】液晶装置等の電気光学装置において、信頼性の高い蓄積容量を形成し、表示画像の高品位化を図る。【解決手段】電気光学装置は、基板（１０）上に、画素電極（９）と、下側電極（７１）、誘電体膜（７２）、及び上側電極（９）が下層側から順に積層されてなる蓄積容量（７０）と、蓄積容量よりも第１層間絶縁膜（１５）を介して下層側に配置された導電層（７、３０ａ）とを備える。上側電極は、誘電体膜に面する第１電極層（９ａ）と、１電極層よりも上層側に形成され、第１電極層、誘電体膜及び第１層間絶縁膜に開孔された第１コンタクトホール（３３）を介して導電層に電気的に接続された第２電極層（９ｂ）とを有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、
画素電極と、
下側電極、誘電体膜、及び前記画素電極に電気的に接続された上側電極が下層側から順に積層されてなる蓄積容量と、
前記蓄積容量よりも第１層間絶縁膜を介して下層側に配置された導電層と
を備え、
前記上側電極は、
前記誘電体膜に面する第１電極層と、
該第１電極層よりも上層側に形成され、前記第１電極層、前記誘電体膜及び前記第１層間絶縁膜を貫通して開孔された第１コンタクトホールを介して前記導電層に電気的に接続された第２電極層と
を有する
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記第１電極層の膜厚は、前記第２電極層の膜厚よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記下側電極は、前記基板上で平面的に見て、前記第１コンタクトホールに重なるように形成された開口部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記下側電極は、前記基板上で平面的に見て、前記第１コンタクトホールに重ならないように当該下側電極が部分的に切欠かれた切欠部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記上側電極は、前記画素電極を兼ね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。
【請求項６】
前記第１導電層よりも第２層間絶縁膜を介して下層側に配置されると共に前記第２層間絶縁膜に開孔された第２コンタクトホールを介して前記第１導電層に電気的に接続された半導体層を有するトランジスタを備え、
前記上側電極は、前記画素電極に電気的に接続される
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記画素電極、前記第１電極層、前記第２電極層及び前記下側電極は、透明導電材料から形成されることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項８】
基板上に導電層を形成する工程と、
前記導電層よりも第１層間絶縁膜を介して上層側に、下側電極、誘電体膜及び上側電極を下層側から順に積層することにより、蓄積容量を形成する工程と、
前記上側電極に電気的に接続されるように、画素電極を形成する工程と
を含み、
前記蓄積容量を形成する工程は、前記上側電極を、前記誘電体膜に面する第１電極層と、該第１電極層よりも上層側に形成され、前記第１電極層、前記誘電体膜及び前記第１層間絶縁膜を貫通して開孔された第１コンタクトホールを介して前記導電層に電気的に接続される第２電極層とを有するように形成する
ことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項９】
前記蓄積容量を形成する工程は、
前記導電層よりも前記第１層間絶縁膜を介して上層側に前記下側電極を形成する工程と、
前記下側電極を覆うように前記誘電体膜を形成する工程と、
前記誘電体膜上に前記第１電極層を形成する工程と、
該第１電極層上に所定パターンのレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜をマスクとして、前記第１電極層、前記誘電体膜及び前記第１層間絶縁膜に対してエッチング処理を施すことにより、前記第１コンタクトホールを形成する工程と、
前記第１電極層よりも上層側に、前記第２電極層を、前記基板上で平面的に見て前記第１電極層に重なると共に当該第２導電層が前記第１コンタクトホールを介して前記第１導電層に電気的に接続されるように、形成する工程と
を含むことを特徴とする請求項８に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１０】
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具備してなることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置、及びその製造方法、並びに該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気光学装置では、基板上に、画素電極と、該画素電極の選択的な駆動を行うための走査線、データ線、及び画素スイッチング用のＴＦＴ（Thin Film Transistor）とを備えることにより、アクティブマトリクス駆動可能に構成されている。ここで、アクティブマトリクス駆動では、走査線に走査信号を供給することで画素スイッチング用のＴＦＴの動作を制御すると共に、該ＴＦＴがＯＮ（オン）駆動されるタイミングでデータ線に画像信号を供給することによって、画像表示が実現される。このような電気光学装置では、表示画像の高コントラスト化等を目的として、画素スイッチング用のＴＦＴと画素電極との間に蓄積容量が設けられることがある。例えば特許文献１には、蓄積容量を、容量絶縁膜を介して対向する一対の透明電極から構成することで、透過率を確保する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１４８６８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
容量絶縁膜を介して対向する一対の容量電極からなる蓄積容量の上層側の容量電極（以下、上側電極という）を、蓄積容量より層間絶縁膜を介して下層側に配置された画素スイッチング用のＴＦＴに電気的に接続する場合、一般的には、上側電極と画素スイッチング用のＴＦＴとを電気的に接続するためのコンタクトホールが、容量絶縁膜及び層間絶縁膜に対してエッチング処理が施されることにより形成される。このエッチング処理において、レジスト膜を容量絶縁膜の直上に所定のパターンで形成する必要があり、レジスト膜のパターニングの際に使用される剥離液等に容量絶縁膜が曝され、容量絶縁膜が剥離又は破損してしまうおそれがある。このため、蓄積容量の容量値が不安定になったり、一対の容量電極間が短絡（即ち、ショート）してしまったり、耐圧が低下するなど、蓄積容量に種々の不良が発生してしまうおそれがあるという技術的問題点がある。この結果、電気光学装置の信頼性の低下や電気光学装置の歩留まり率の低下を招いてしまうおそれもある。
【０００５】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、信頼性の高い蓄積容量を形成することができ、高品位な画像表示が可能な電気光学装置及びその製造方法、並びにそのような電気光学装置を備える電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の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、下側電極、誘電体膜、及び前記画素電極に電気的に接続された上側電極が下層側から順に積層されてなる蓄積容量と、前記蓄積容量よりも第１層間絶縁膜を介して下層側に配置された導電層とを備え、前記上側電極は、前記誘電体膜に面する第１電極層と、該第１電極層よりも上層側に形成され、前記第１電極層、前記誘電体膜及び前記第１層間絶縁膜を貫通して開孔された第１コンタクトホールを介して前記導電層に電気的に接続された第２電極層とを有する。
【０００７】
本発明の電気光学装置では、基板上に、例えば、走査線、データ線等の配線や画素スイッチング用のトランジスタ等の電子素子が、絶縁膜を介して相互に絶縁されつつ必要に応じて積層されることで画素電極を駆動するための回路が構成され、その上層側に画像電極が配置されている。電気光学装置の動作時には、例えば、走査線を通じて、画素電極に電気的に接続された画素スイッチング用のＴＦＴのスイッチング動作が制御されると共に、データ線を通じて画像信号が供給されることで、該ＴＦＴを介して画素電極に対し、画像信号に応じた電圧を印加する。これにより、複数の画素電極が配列された画素領域或いは画素アレイ領域（又は「画像表示領域」とも呼ぶ）における画像表示が可能となる。
【０００８】
本発明の電気光学装置は、画素電極に印加される駆動電圧を一定期間保持するための蓄積容量を有する。蓄積容量は、下側電極、誘電体膜、及び上側電極が基板上に下層側から順に積層されることによって形成される。上側電極は、画素電極に電気的に接続されており、画素電位側電極として機能する。下側電極は、典型的には固定電位に電気的に接続されており、電位固定の固定電位側電極として機能する。誘電体膜は、典型的には、基板上のほぼ全面にベタ状に形成される。尚、誘電体膜を基板上のほぼ全面にベタ状に形成することで、誘電体膜をパターニングするためのエッチング処理を行う必要がないので、誘電体膜上にレジスト膜を形成しなくて済む。
【０００９】
導電層は、蓄積容量よりも第１層間絶縁膜を介して下層側に配置され、画素電極に電気的に接続される配線、電極及び電子素子の少なくとも一部を構成する。例えば、導電層は、当該導電層よりも下層側に配置された画素スイッチング用のトランジスタと上側電極とを電気的に中継接続するための、中継層として形成されてもよいし、画素スイッチング用のトランジスタを構成する半導体層を含んで構成されてもよい。
【００１０】
本発明では特に、上側電極は、第１電極層及び第２電極層を有する。上側電極のうち第１電極層は、誘電体膜に面するように形成されており、上側電極のうち第２電極層は、第１電極層よりも上層側に形成されている。ここで、第１電極層及び第２電極層は、同じ材料で形成されてもよいし、互いに異なる種類の導電性材料で形成されてもよい。
【００１１】
第２電極層は、第１電極層、誘電体膜及び第１層間絶縁膜を貫通して開孔された第１コンタクトホールを介して、下側電極よりも第１層間絶縁膜を介して下層側に配置された導電層に電気的に接続するように形成されている。つまり、第２電極層及び導電層間を接続するための第１コンタクトホールが、第１電極層、誘電体膜及び第１層間絶縁膜に形成されており、第２電極層が例えば第１電極層に重なると共に第１コンタクトホールを埋めるように形成される。尚、第１コンタクトホール内に導電性の金属プラグや導電性のシリサイドプラグなどのプラグを形成し、第２電極層と導電層との間が第１コンタクトホール内に形成されたプラグによって電気的に接続されるようにしてもよい。
【００１２】
よって、誘電体膜上に第１電極層を成膜した後、第１電極層上にレジスト膜を所定パターンで形成し、該レジスト膜をマスクとして、第１電極層、誘電体膜及び第１層間絶縁膜に対してエッチング処理を施すことによって、第１コンタクトホールを、形成することができる。
【００１３】
このように上側電極を第１層及び第２層から形成することで、電気光学装置の製造プロセスの第１コンタクトホールを形成する工程において、誘電体膜が剥離又は破損することを防ぐことができる。仮に、上側電極が単層からなる場合、第１コンタクトホールを形成しようとすると、誘電体膜及び第１層間絶縁膜をエッチングする際に、容量絶縁膜の直上にレジスト膜等を形成する必要がある。そして、レジスト膜を露光及び現像等する際に、誘電体膜が剥離液等の溶液に曝されることよって、該誘電体膜が損傷を受けてしまい、形成された蓄積容量の容量値が不安定になったり、誘電体膜が部分的に欠けることにより、上側電極及び下側電極間が短絡するショート部が生じたり、蓄積容量の耐圧が低下するなどの不具合が増加し、電気光学装置の歩留まり率が悪化してしまう。
【００１４】
しかるに本発明によれば、上側電極が第１及び第２電極層を有するので、誘電体膜上に第１電極層を形成した後に第１コンタクトホールをエッチング処理によって形成することにより、誘電体膜と該エッチング処理におけるレジスト膜とが直接接触することを防ぐことができる。従って、蓄積容量の容量値が不安定になったり、上側電極及び下側電極間が電気的にショートしてしまったり、蓄積容量の耐圧が低下したりするなどの不具合の発生を低減或いは防止できる。
【００１５】
以上説明したように、本発明に係る電気光学装置によれば、レジスト膜を誘電体膜の直上に形成せずに、上側電極が、下側電極よりも下層側に配置された導電層に電気的に接続された蓄積容量を形成することができ、その結果、高品位な誘電体膜を有する信頼性の高い電気光学装置を実現することができる。
【００１６】
本発明の電気光学装置の一の態様では、前記第１電極層の膜厚は、前記第２電極層の膜厚よりも小さい。
【００１７】
この態様によれば、第１電極層は、製造時に、誘電体膜の直上にレジスト膜が形成されることを防ぐために設けられているので、その膜厚は薄くてもよい。即ち、薄いながらにも第１電極層は誘電体膜の表面を覆うように形成されていればよい。
【００１８】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記下側電極は、前記基板上で平面的に見て、前記第１コンタクトホールに重なるように形成された開口部を有する。
【００１９】
この態様によれば、例えば、下側電極は、基本的に画素領域全体に渡ってベタ状に形成されている一方で、画素毎に一定の領域が開口するように（即ち、画素毎に穴が開けられるように）開口部が形成されている。この場合、基板上で平面的に見て、当該開口部に重なる領域内に第１コンタクトホールを形成することによって、導電層及び上側電極間を電気的に接続することができる。
【００２０】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記下側電極は、前記基板上で平面的に見て、前記第１コンタクトホールに重ならないように当該下側電極が部分的に切欠かれた切欠部を有する。
【００２１】
この態様によれば、下側電極は、例えば画素電極のように、画素毎に島状に形成されており、その一部が部分的に切欠かれた切欠部を有している。この場合も、前述の開口部を有する場合と同様に、基板上で平面的に見て、当該切欠部に重なる領域内に第１コンタクトホールを形成することによって、導電層及び上側電極間を電気的に接続することができる。
【００２２】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記上側電極は、前記画素電極を兼ねる。
【００２３】
この態様によれば、画素電極をそのまま蓄積容量の片方の容量電極として用いることができるので、画素電極の他に、別途容量電極を設ける場合に比べて、基板上の積層構造をシンプルに形成することができる。その結果、製造時における工程数の削減等により、低コストで製造可能な電気光学装置を実現することができる。
【００２４】
また、このように上側電極が画素電極を兼ねる場合、画素電極は画素毎に島状に配置されるので、各々の画素電極を、下層側に配置された導電層に電気的に接続すべく、開口部又は切欠部もまた画素毎に複数形成するとよい。
【００２５】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記第１導電層よりも第２層間絶縁膜を介して下層側に配置されると共に前記第２層間絶縁膜に開孔された第２コンタクトホールを介して前記第１導電層に電気的に接続された半導体層を有するトランジスタを備え、前記上側電極は、前記画素電極に電気的に接続される。
【００２６】
この態様によれば、トランジスタは、画素電極に所定のタイミングで画像信号に対応する電圧信号を供給するために、例えば画素電極の書き込みオン／オフをスイッチング制御するための薄膜トランジスタであり、画素毎に設けられている。この場合、トランジスタは、第１導電層よりも更に下層側に形成される。そして、トランジスタの半導体層は、第１及び第２コンタクトホールを介して、画素電極に接続されている。
【００２７】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記画素電極、前記第１電極層、前記第２電極層及び前記下側電極は、透明導電材料から形成される。
【００２８】
この態様によれば、第１電極層、第２電極層及び下側電極は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電材料で形成されていることから、画素毎の開口領域（即ち、例えば、各画素において表示に寄与する光が出射される領域）を小さくしなくて済む。
【００２９】
本発明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、基板上に導電層を形成する工程と、前記導電層よりも第１層間絶縁膜を介して上層側に、下側電極、誘電体膜及び上側電極を下層側から順に積層することにより、蓄積容量を形成する工程と、前記上側電極に電気的に接続されるように、画素電極を形成する工程とを含み、前記蓄積容量を形成する工程は、前記上側電極を、前記誘電体膜に面する第１電極層と、該第１電極層よりも上層側に形成され、前記第１電極層、前記誘電体膜及び前記第１層間絶縁膜を貫通して開孔された第１コンタクトホールを介して前記導電層に電気的に接続される第２電極層とを有するように形成する。
【００３０】
本発明の電気光学装置の製造方法によれば、上述した本発明の電気光学装置を製造することができる。ここで特に、蓄積容量を形成する工程は、上側電極を、誘電体膜に面する第１電極層と、該第１電極層よりも上層側に形成され、第１電極層、誘電体膜及び第１層間絶縁膜を貫通して開孔された第１コンタクトホールを介して導電層に電気的に接続される第２電極層とを有するように形成するので、信頼性の高い蓄積容量を形成することができる。
【００３１】
本発明の電気光学装置の製造方法における一の態様では、前記蓄積容量を形成する工程は、前記導電層よりも前記第１層間絶縁膜を介して上層側に前記下側電極を形成する工程と、前記下側電極を覆うように前記誘電体膜を形成する工程と、前記誘電体膜上に前記第１電極層を形成する工程と、該第１電極層上に所定パターンのレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜をマスクとして、前記第１電極層、前記誘電体膜及び前記第１層間絶縁膜に対してエッチング処理を施すことにより、前記第１コンタクトホールを形成する工程と、前記第１電極層よりも上層側に、前記第２電極層を、前記基板上で平面的に見て前記第１電極層に重なると共に当該第２導電層が前記第１コンタクトホールを介して前記第１導電層に電気的に接続されるように、形成する工程とを含む。
【００３２】
この態様によれば、第１コンタクトホールを形成するために、所定パターンのレジスト膜を第１電極層上に形成する。つまり、レジスト膜と誘電体膜とが直接接触しないように、誘電体膜上に第１電極層を予め形成した後にレジスト膜が形成される。そのため、レジスト膜のパターニングやエッチング処理時において用いられる剥離液等の溶液に誘電体膜が曝されることによって、誘電体膜が損傷又は剥離することを防止することができる。
【００３３】
尚、誘電体膜を形成する工程では、誘電体膜を、典型的には、基板上のほぼ全面に形成するとよい。これにより、誘電体膜をエッチング処理によってパターニングする必要がなく、レジスト膜を剥離する剥離液に誘電体膜が曝されることを回避することができる。また、蓄積容量を画素毎に形成する場合には、工程数を減らすことに寄与できるため、製造コストの削減などのメリットを得ることができる。
【００３４】
尚、本発明に係る電気光学装置の製造方法において、上述した本発明に係る電気光学装置の各種態様に対応する各種態様を採ることも可能である。
【００３５】
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様を含む）を備える。
【００３６】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置を備えてなるので、高品質な画像表示を行うことが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出装置（Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display）、これら電気泳動装置、電子放出装置を用いた表示装置を実現することも可能である。
【００３７】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態では、本発明の電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
【００３９】
＜液晶装置＞
先ず、本実施形態に係る液晶装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。
【００４０】
図１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の側から見た液晶装置の構成を示す概略的な平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´断面図である。
【００４１】
図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置は、対向配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０は例えば石英基板、ガラス基板等の透明基板又はシリコン基板である。対向基板２０も例えばＴＦＴアレイ基板１０と同様の材料からなる基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、電気光学動作の行われる画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【００４２】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。また、例えばシール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材５６が散布されている。
【００４３】
シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
【００４４】
ＴＦＴアレイ基板１０上における、画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域には、データ線駆動回路１０１、サンプリング回路７、走査線駆動回路１０４及び外部回路接続端子１０２が夫々形成されている。
【００４５】
ＴＦＴアレイ基板１０上における周辺領域において、シール領域より外周側に、データ線駆動回路１０１及び複数の外部回路接続端子１０２が、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に夫々沿って設けられている。
【００４６】
また、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域のうちシール領域より内側に位置する領域には、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿う画像表示領域１０ａの一辺に沿って且つ額縁遮光膜５３に覆われるようにしてサンプリング回路７が配置されている。
【００４７】
また、走査線駆動回路１０４は、ＴＦＴアレイ基板１０の一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間を電気的に接続するため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。
【００４８】
また、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域において、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、上下導通端子１０６が配置されると共に、このＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間には上下導通材が上下導通端子１０６に対応して該端子１０６に電気的に接続されて設けられている。
【００４９】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成されている。画像表示領域１０ａには、画素スイッチング用ＴＦＴや走査線、データ線等の配線の上層に画素電極９がマトリクス状に設けられている。画素電極９は、ＩＴＯ膜からなる透明電極として形成されている。画素電極９上には、配向膜１６が形成されている。
【００５０】
他方、対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上に、遮光膜２３が形成されている。遮光膜２３は、例えば遮光性金属膜等から形成されており、対向基板２０上の画像表示領域１０ａ内で、例えば格子状等にパターニングされている。そして、遮光膜２３上（図２中遮光膜２３より下側）に、ＩＴＯ膜からなる対向電極２１が複数の画素電極９と対向して例えばベタ状に形成され、更に対向電極２１上（図２中対向電極２１より下側）には配向膜２２が形成されている。
【００５１】
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り、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。そして、液晶装置の駆動時、夫々に電圧が印加されることで、画素電極９と対向電極２１との間には液晶保持容量が形成される。
【００５２】
尚、ここでは図示しないが、ＴＦＴアレイ基板１０上には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４の他に、複数のデータ線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液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等が形成されていてもよい。
【００５３】
次に、本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域の電気的な構成について、図３を参照して説明する。ここに図３は、本実施形態に係る液晶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、配線等の等価回路図である。
【００５４】
図３において、画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素の
各々には、画素電極９及び画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されている。ＴＦＴ３０は、画素電極９に電気的に接続されており、本実施形態に係る液晶装置の動作時に画素電極９をスイッチング制御する。画像信号が供給されるデータ線６は、ＴＦＴ３０のソース領域に電気的に接続されている。データ線６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、互いに隣り合う複数のデータ線６同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００５５】
ＴＦＴ３０のゲートには走査線１１が電気的に接続されており、本実施形態に係る液晶装置は、所定のタイミングで、走査線１１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を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６から供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが所定のタイミングで書き込まれる。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２０（図２参照）に形成された対向電極２１（図２参照）との間で一定期間保持される。
【００５６】
液晶層５０（図２参照）を構成する液晶は、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、階調表示を可能とする。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、全体として液晶装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射される。
【００５７】
ここで保持された画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極９と対向電極２１（図２参照）との間に形成される液晶容量に対して電気的に並列に、本発明における「蓄積容量」の一例たる蓄積容量７０が付加されている。蓄積容量７０の一方の電極は、画素電極９と並列してＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続され、他方の電極は、所定電位となるように、電位固定の容量配線３００に接続されている。
【００５８】
次に、本実施形態に係る液晶装置において、画像表示領域１０ａにおける具体的な積層構造について詳しく説明する。
【００５９】
図４は、本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域１０ａにおける、電気光学動作を行うために配置された電極及び配線等の位置関係を透過的に示した模式図である。尚、図４では、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。
【００６０】
ＴＦＴアレイ基板１０上には、走査線１１及びデータ線６が、夫々Ｘ方向及びＹ方向に沿って配置されており、データ線６と走査線１１の交差付近にＴＦＴ３０（即ち、半導体層３０ａ及びゲート電極３０ｂ）が形成されている。走査線１１は、遮光性の導電材料、例えば、Ｗ（タングステン）、Ｔｉ（チタン）、ＴｉＮ（窒化チタン）等から形成されており、ＴＦＴ３０の半導体層３０aを含むように半導体層ａより幅広に形成されている。走査線１１は半導体層３０ａより下層側に配置されているので、このように走査線１１をＴＦＴ３０の半導体層３０ａよりも幅広に形成することによって、ＴＦＴアレイ基板１０における裏面反射や、複板式のプロジェクタ等で他の液晶装置から発せられ合成光学系を突き抜けてくる光などの、戻り光に対してＴＦＴ３０のチャネル領域３０ｂを殆ど或いは完全に遮光できる。その結果、液晶装置の動作時に、ＴＦＴ３０における光リーク電流は低減され、コントラスト比を向上させることができ、高品位の画像表示が可能となる。
【００６１】
ＴＦＴ３０は、半導体層３０ａと、ゲート電極３０ｂとを有して構成されている。半導体層３０ａは、ソース領域３０ａ１、チャネル領域３０ａ２、ドレイン領域３０ａ３含んで形成されている。ここで、 チャネル領域３０ａ２とソース領域３０ａ１、又は、チャネル領域３０ａ２とドレイン領域３０ａ３との界面にはＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ  Ｄｏｐｅｄ  Ｄｒａｉｎ）領域が形成されていてもよい。
【００６２】
ゲート電極３０ｂは、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、半導体層３０ａのチャネル領域と重なる領域にゲート絶縁膜を介して形成されている。ゲート電極３０ｂは、下層側に配置された走査線１１にコンタクトホール３４を介して電気的に接続されており、走査信号が印加されることによってＴＦＴ３０をオン／オフ制御している。
【００６３】
ＴＦＴ３０のソース領域３０ａ１は、コンタクトホール３１を介して上層側に形成されたデータ線６に電気的に接続されている。一方、ドレイン領域３０ａ３は、コンタクトホール３２及び３３に形成されたドレイン中継配線（図４において省略）を介して、画素電極９に電気的に接続されている。
【００６４】
画素電極９は、画素毎に島状に形成されている。本実施形態では、後に詳述するように、画素電極９は第１層及び第２層を含んだ２層構造を有している。図４では説明の便宜上、画素電極９全体の輪郭を点線ライン９´のみを図示している。図４に示すように、画素電極９は、データ線６及び走査線１１によってマトリクス状に区分けされた画素毎に配置されている。
【００６５】
続いて、図５を参照して、図４のＡ−Ａ´線断面における積層構造について説明する。ＴＦＴアレイ基板１０上には、上述した走査線１１が、上層側に形成されたＴＦＴ３０の半導体層３０ａよりも幅広に形成されている。走査線１１は下地絶縁膜１２によって覆われており、その表面が平坦化されている。尚、下地絶縁膜１２は、ＴＦＴアレイ基板１０の表面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のＴＦＴ３０の特性変化を防止する機能も有している。
【００６６】
ＴＦＴ３０は、半導体層３０ａ（即ち、ソース領域３０ａ１、チャネル領域３０ａ２及びドレイン領域３０ａ３）及びゲート電極３０ｂから構成されている。ゲート電極３０ｂは、例えば導電性ポリシリコンから形成されており、ゲート絶縁膜１３に開口されたコンタクトホール３４（図５において図示省略）を介して、走査線１１に電気的に接続されている。
【００６７】
画像信号が供給されるデータ線６は、ゲート絶縁膜１３及び第１層間絶縁膜１４に開口されたコンタクトホール３１を介してソース領域３０ａ１と電気的に接続されている。一方、ドレイン領域３０ａ３は、上層側に形成された画素電極９に、コンタクトホール３２に形成された中継層７を介して電気的に接続されている。中継層７は、本発明における「第１コンタクトホール」に対応するコンタクトホール３３を介して画素電極９が電気的に接続されている。
【００６８】
データ線６上には相関絶縁膜１５が積層され、その上に本発明における「下側電極」に対応する容量電極７１が形成されている。後述する上層側に形成された画素電極９を下層側に形成された中継層７に電気的に接続するためのコンタクトホール３３を形成するスペースを確保するために、容量電極７１には、第１開口部が形成されている。
【００６９】
また、容量電極７１上には、本発明に係る「誘電体膜」の一例である容量絶縁膜７２が形成されている。容量絶縁膜７２上には画素電極９が形成されており、画素電極９及び容量電極７１は、蓄積容量７０を構成する一対の容量電極として機能するように形成されている。即ち、画素電極９は、蓄積容量７０を構成する一対の容量電極のうち一方の容量電極を兼ねている。このように本実施形態では、画素電極９は、液晶５０を構成する液晶分子の配向状態を制御するという本来の画素電極としての機能を有することに加えて、蓄積容量７０の一方の容量電極としても機能する。従って、例えば仮に一対の容量電極を有する蓄積容量と画素電極とを別個に設ける場合に比べて、ＴＦＴアレイ基板１０上の積層構造をシンプルにすることができる。
【００７０】
尚、画像信号に対応する電圧が印加される画素電極に接続される蓄積容量７０を設けることによって、画素電極９の電圧を、実際に画像信号が印加されている時間よりも、例えば３桁も長い時間だけ保持することが可能となり、液晶素子の保持特性が改善されるため、高コントラスト比を有する液晶装置を実現することができる。
【００７１】
本実施形態では特に、画素電極９は、第１電極層９ａ及び第２電極層９ｂからなる。第１電極層９ａは、容量絶縁膜７２上を覆うように形成されており、上層側に形成されている第２電極層９ｂに比べて薄く形成されている。一方、第２電極層９ｂは、第１電極層９ａ上に形成され、コンタクトホール３３を介して中継層７に接続されている。コンタクトホール３３は、第１電極層９ａ、容量絶縁膜７１及び第２層間絶縁膜１５に開孔されており、第２電極層９ｂは、当該コンタクトホール３３を埋めるように形成されている。
【００７２】
第１電極層９ａ及び第２電極層９ｂは共に、ＩＴＯを材料として形成されている。ＩＴＯは、透明な導電性材料であるので、画像表示領域１０ａの開口領域に配置される画素電極９や、画素電極の下層側に形成される容量電極７１に用いることによって、液晶装置の透過率を低下させることなく、高品位な画像表示を実現することができる。また、本実施形態では、容量電極７１もまた、画素電極９（即ち、第１電極層９ａ及び第２電極層９ｂ）と同様にＩＴＯを材料として形成されている。このように、同一の材料で容量電極７１及び画素電極９を形成することによって、液晶装置の製造プロセスを簡略化することができるし、異なるイオン化傾向を有する導電性材料同士が接触することによって製造時に電蝕が生じる起こることを防ぐこともできる。
【００７３】
ここで、容量電極７１及び第１電極層９ａの平面構造について、図６を参照して説明する。図６（ａ）及び（ｂ）は夫々、画像表示領域における容量電極７１及び第１電極層９ａの平面構造を示す模式図である。尚、図６では、説明の便宜上、容量電極７１より下層側に形成されているデータ線６及び走査線１１等の構成要素の詳細な図示を省略している。また、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。
【００７４】
データ線６及び走査線１１は夫々、Ｙ方向及びＸ方向に延在している。各画素は、データ線６及び走査線１１によって区分けされている。容量電極７１に設けられた第１開口部１は、図６（ａ）に示すように画素毎に形成されており、容量電極７１は当該第１開口部１を除いた領域にベタ状に形成されている。いる。一方、図６（ｂ）に示すように、第１電極層９ａに設けられた第２開口部２もまた画素毎に形成されている。但し、第１電極層９ａは画素電極９の一部であるため、容量電極７１とは異なり、第１電極層は画素毎に島状に分割されている。また、ＴＦＴアレイ基板上で平面的に見て、第２開口部２は、容量電極７１に形成された第１開口部１に比べて小さく形成されている。
【００７５】
再び、図５に戻って、画素電極９とドレイン領域３０ａとは、中継層７を介して電気的に接続されている。仮に画素電極９及びドレイン領域３０ａ３間を直接接続しようとすると、両者の層間に存在する絶縁膜（即ち、ゲート絶縁膜１３、第１層間絶縁膜１４及び第２層間絶縁膜１５）の膜厚が大きいために、良好な電気的接続を行うことが困難である。つまり、画素電極９及びドレイン領域３０ａ３が夫々離れた層に形成されているため、深い一つのコンタクトホールを介して直接接続しようとすると、本来良好な導電性を有すべきコンタクトホールにその製造過程において欠陥等が生じ、コンタクトホールの導電性が低下してしまう。その点、本実施形態のように、中継層７を設けることによって、深さの浅いコンタクトホール（即ち、コンタクトホール３２及び３３）を用いて画素電極９及びドレイン領域３０ａ３間の電気的な接続を良好な状態に形成することができる。
【００７６】
＜変形例＞
以上の実施形態では、容量電極７１は、ＴＦＴアレイ基板１０上に概ねベタ状に（即ちベタ一面に）形成されているが、容量電極７１は、図７に示すように、画素毎に島状に、且つ、部分的に切欠かれた切欠部１９０を有するように形成されてもよい。この場合にも、上述した実施形態と同様に、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、切欠部１９０に重なる領域内にコンタクトホール３３を形成することによって、中継層７及び画素電極９間を電気的に接続することができる。尚、この場合、画素毎に配置された容量電極７１は、例えば下層側に別途設けられた容量配線３００（図３参照、図７において省略）に電気的に接続されることによって、所定電位に保持されている。
【００７７】
＜製造方法＞
次に、図８から図１０を参照して、上述の液晶装置の製造方法について工程毎に説明する。
【００７８】
図８（ａ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０上に、走査線１１及びＴＦＴ３０を形成する。具体的には、まず、ＴＦＴアレイ基板１０上にスパッタリング等により、非透明な金属等で走査線１１を形成する。例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｐｄ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の遮光性材料で形成すればよい。ここで、走査線１１の幅が、後の工程で形成する半導体層３０ａの幅よりも広くなるように形成することが好ましい。このように走査線１１を幅広に形成することで、走査線１１はＴＦＴアレイ基板１０の下側から半導体層３０ａに入射しようとする光を効率的に遮光することが可能となる。続いて、走査線１１上に、蒸着等により下地絶縁膜１２を形成し、半導体層３０ａ、ゲート絶縁膜１３及びゲート電極３０ｂの順で積層する。尚、半導体層３０ａは、例えばイオンインプランテーション法等の不純物打ち込みによって、半導体層に不純物を打ち込めばよく、部分的に不純物の少ない低濃度な不純物領域としてＬＤＤ領域を設けてもよい。尚、ゲート電極は例えばポリシリコン等から形成されており、積層構造中に設けたコンタクトホール３４（図８において図示省略。図４参照のこと）を介して走査線１１と電気的に接続されている。
【００７９】
続いて、図８（ｂ）に示すように、ゲート絶縁膜１３及びゲート電極３０ｂ上に、第１層間絶縁膜１４を積層し、その上にデータ線６及び中継層７を形成する。データ線６及び中継層７は、夫々、半導体層３０ａのソース領域３０ａ１及びドレイン領域３０ａ３に接続すべく、第１層間絶縁膜１４及びゲート絶縁膜１３に開口されたコンタクトホール３１及び３２を埋めるように形成する。
【００８０】
次に図８（ｃ）に示すように、データ線６及び中継層７上に第２層間絶縁膜１５を形成し、その上に容量電極７１を形成する。本形態では特に、容量電極７１は透明な導電性材料であるＩＴＯで形成する。具体的にはＩＴＯをスパッタリング等の手法で第２層間絶縁膜１５上にベタ状に形成したのち、エッチング等によって第１開口部１を形成することによって、図８（ｃ）に示す容量電極７１を形成するとよい。
【００８１】
容量電極７１上には、図８（ｄ）に示すように、蓄積容量７０を構成する容量絶縁膜７２をベタ状に形成する。
【００８２】
尚、以下の工程では、容量絶縁膜７２上に画素電極９を形成する。ここで、画素電極９は、容量電極７１に短絡することなく、下層側に形成した中継層７に電気的に接続する必要がある。しかしながら、仮に中継層７に画素電極９を接続するためにコンタクトホール３３を形成するべく、容量絶縁膜７２の直上にレジスト膜を塗布し、エッチングを行おうとすると、その過程において容量絶縁膜７２が、剥離液等の種々の溶液によってダメージを受けてしまい、容量絶縁膜７２が損傷したり、部分的に剥離するなどの不良を招く原因となってしまう。このような問題は、液晶装置の歩留まりの観点からも問題となる。
【００８３】
そこで、本態様に係る製造方法では、図９（ｅ）に示すように、コンタクトホール８を形成する前に、容量絶縁膜７２上に予め第１電極層９ａをベタ状に形成する。その後、図９（ｆ）に示すように、第１電極層９ａ上にレジスト膜３を積層し、露光及び現像を行うことで、図９（ｇ）のように、レジスト膜３がコンタクトホール８に重なる領域で開口するように、レジスト膜をパターニングする。そして、図１０（ｈ）に示すようにコンタクトホール３３を形成したのち、残存しているレジスト膜３を除去する（図１０（ｉ）参照）。このように、本態様では、容量絶縁膜７２の直上ではなく、第１電極層９ａ上にレジスト膜３を形成するので、レジスト膜３のパターニングや除去の際に、剥離液等の種々の溶液によってダメージを受けてしまったり、容量絶縁膜７２が損傷又は剥離することを防止することができる。
【００８４】
そして、図１０（ｊ）に示すように、形成したコンタクトホール３３を埋めるように、第２電極層９ｂを積層し、第１電極層９ａ及び第２電極層９ｂを画素毎に島状に分割することで、画素電極９が完成する。尚、画素電極９上には、図１０では図示を省略しているが、画素電極９上には配向膜等が形成される。
【００８５】
このようにして完成されたＴＦＴアレイ基板１０は、対向電極や配向膜が積層されることによって完成された対向基板２０と、液晶５０を介して対向配置されることによって、液晶装置が完成する。
【００８６】
＜電子機器＞
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。
【００８７】
図１１は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。以下では、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。
【００８８】
図１１に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇに入射される。
【００８９】
液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、Ｒ及びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。従って、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
【００９０】
ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
【００９１】
尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
【００９２】
尚、図１１を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビや、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。
【００９３】
また、本発明は上述の各実施形態で説明した液晶装置以外にも反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、電気泳動装置等にも適用可能である。
【００９４】
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う電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた電子機器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】
【００９５】
【図１】本実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ´断面図である。
【図３】本実施形態に係る液晶装置の電気的な構成を示す回路図である。
【図４】本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域における配線等の位置関係を透過的に示す模式図である。
【図５】図４のＡ−Ａ´断面図である。
【図６】本実施形態に係る液晶装置の基板上における容量電極及び第１電極層の位置関係を周辺配線と共に透過的に示した模式図である。
【図７】変形例に係る液晶装置の基板上における容量電極の位置関係を周辺配線と共に透過的に示した模式図である。
【図８】本実施形態に係る液晶装置のＴＦＴアレイ基板上の積層構造の製造方法を、工程毎に示す断面図である。
【図９】図８に続いて、本実施形態に係る液晶装置のＴＦＴアレイ基板上の積層構造の製造方法を、工程毎に示す断面図である。
【図１０】図８及び図９に続いて、本実施形態に係る液晶装置のＴＦＴアレイ基板上の積層構造の製造方法を、工程毎に示す断面図である。
【図１１】本実施形態の電気光学装置を適用した電子機器の例である。
【符号の説明】
【００９６】
１  第１開口領域、  ２  第２開口領域、  ６  データ線、  ７  中継層、  ９  画素電極、  ９ａ  第１電極層、  ９ｂ  第２電極層、  １０  ＴＦＴアレイ基板、  １０ａ  画像表示領域、  １１  走査線、  １２  下地絶縁膜、  ３０  ＴＦＴ、  ３０ａ  半導体層、  ３３  コンタクトホール、  ５０  液晶、  ７０  蓄積容量、  ７１  容量電極、  ７２  容量絶縁膜、  １９０  切欠部
【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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【図１０】
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【図１１】
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