(57)【要約】【課題】従来の透過型液晶パネル向け半導体装置を小型化し、マイクロディスプレイを実現しようとするとき、半導体装置と透明電極とを接続するビアホールの径が縮小するため、接触抵抗が高くなるという問題があった。また、接触抵抗低減のために、半導体装置と透明電極との間に中間金属層を設けると、画素の開口率が低下し、画面が暗くなるという課題があった。【解決手段】本発明の半導体装置は、半導体装置と透明電極との間に設ける中間金属層に切欠部を有する。この切欠部により、中間金属層の側面の面積を拡大し、透明電極との接触面積を従来よりも大きくすることができる。また、中間金属層の側面部面積を利用するため、画素表面に対する投影面積を小さく設定でき、画素の開口率を大きくすることができる。このため、十分な明るさをもつ、超小型のマイクロディスプレイを提供できる。【選択図】図３
2010134334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明電極と、該透明電極を駆動する駆動素子と、これらの間に設けるとともに前記透明電極と前記駆動素子とを電気的に絶縁する絶縁膜と、前記透明電極と前記駆動素子とを電気的に接続するビアホールと、前記透明電極と該ビアホールとの間に設ける中間金属層と、を有し、
前記駆動素子により前記透明電極に印加する電圧に応じて透明電極上の光変調物質の光の透過を制御する半導体装置において、
前記中間金属層は、前記絶縁膜の表面と平行な方向の主面と、前記絶縁膜の表面と垂直な方向の側面と、を有し、一方の前記側面から他方の前記側面に向かって切欠部を有し、
前記透明電極は、前記中間金属膜の前記主面および前記側面と接していることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記中間金属層は、前記切欠部を複数備える蛇腹形状を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記中間金属層は、前記透明電極の表面と垂直な方向に凹凸を有する形状であることを特徴とする請求項１から２のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項４】
前記中間金属層の前記凸凹を有する形状は、前記絶縁膜の表面に設ける凹凸部表面に沿ってなることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記中間金属層の前記凸凹を有する形状は、前記ビアホールの表面に設ける凹凸部表面に沿ってなることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記中間金属層は、前記ビアホールを充填する層と前記透明電極に接する層とが異なる材質で構成している複合膜であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項７】
前記中間金属層は、前記透明電極の辺に沿って所定の距離まで延在することを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光変調物質を駆動する半導体装置に関する。特に、半導体表面に光変調物質を駆動するための電極を有する半導体装置の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、動画や電子化されたデータ画像を投影するプロジェクタを用いる機会が増えている。特に小規模の会議や商談などの用途で、可搬型の小型プロジェクタが広く普及している。可搬型の小型プロジェクタには、画質はもとより小型軽量であることが強く要求されている。
【０００３】
また、最近の携帯型電話機は、写真や動画を再生する機能を備えているものが多い。携帯型電話機は、携帯性が優先されるため画面寸法に制約があるものの、写真や動画を大画面で閲覧したいという要求は高まっている。こうした用途に対応するため、携帯型電話機に小型プロジェクタを内臓化する提案がなされている。
【０００４】
これら小型プロジェクタの光学系を実現する手段として、透過型光学系の採用が挙げられる。透過型パネルを用いた透過型光学系は、光源、パネル、レンズを一直線上に配置できるので特に小型化に適している。反射型パネルを用いる反射型光学系では、光源および画像出力用のレンズが反射型パネルを介してＶ字状に配置されるため、容積が大きくなるからである。
【０００５】
一般に透過型パネルに採用される透明電極には、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化膜）などの導電性酸化膜がよく用いられる。しかしながら、こうした導電性酸化膜と駆動素子を構成するシリコンとの接触抵抗はきわめて高く、良好な電気的接続のために、様々な提案がなされている（例えば、特許文献１。）。
【０００６】
特許文献１に示した従来技術について説明する。図１２は特許文献１に示した従来技術の透過型ＴＦＴパネルの断面図である。なお、この図は主旨を逸脱しないようにしつつ説明しやすいように書き直したものである。また、同じ機能を有するものについては同じ番号を付与している。
【０００７】
図１２は、ボトムゲート型と呼ばれる液晶駆動回路を有する、ＴＦＴパネルの光弁を説明する断面図である。
図１２において、５００は透明基板、５０１は半導体層、５０３はゲート絶縁膜、５０４はゲート、５０５はソース、５０６はドレインである。これらの要素によって液晶駆動回路となる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を構成している。さらに、５０８はメタル配線、５０９はコンタクトホール、５１５は中間金属層、５２０は透明電極である。薄膜トランジスタと透明電極５２０とは、メタル配線５０８とコンタクトホール５０９および中間金属層５１５を介して電気的に接続している。また、透明電極５２０と薄膜トランジスタとを電気的に接続しない部分は、透明性絶縁膜５１０により絶縁されている。
このような構成によって、薄膜トランジスタを駆動し、透明電極５２０に駆動信号を印加させ、図示しない液晶を駆動して光弁を動作させるものである。
【０００８】
特許文献１に示した従来技術では、半導体層５０１上に設けるドレイン５０６と、透明電極５２０とは、メタル配線５０８および中間金属層５１５を介して間接的に接続している。この理由は、ドレイン５０６の表面と透明電極５２０とを直接積層すると、コンタクト抵抗が上昇するためである。
なお、このコンタクト抵抗が上昇する原因は、透明電極５２０によく用いられるインジウム・スズ酸化膜に含まれる酸素が、ドレイン５０６の表面を酸化するためと考えられる。
【０００９】
【特許文献１】特開平８−３３８９９８号公報（第６項、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
すでに説明したとおり、表示装置の光学系を小型化する手段としては、透過型光学系の採用が有効である。しかしながら、発明者が検討したところ、小型プロジェクタ向けのパネルに透過型パネルを採用するにあたり、パネル自体の小型化に関して問題が生じることがわかった。
【００１１】
一般に、直視型の液晶ディスプレイに用いられるＴＦＴの光弁のサイズは２００μｍ程度であり、これに対応するビアホールのサイズは、おおよそ１０〜５０μｍ角である。一方、小型プロジェクタ向けのパネルに搭載する光弁の寸法は１０μｍ程度と１桁小さい。さらに、プロジェクタの場合は、光源からの光を効率よく透過させるために、開口率を上げることが望まれる。すなわち、駆動素子領域を小さく設定し、光透過部の面積を拡大する必要がある。そのため、ビアホールのサイズは、おおむね１μｍ以下に収めなければならない。
【００１２】
特許文献１に示した従来技術は、中間金属層を用いて透明電極との接触抵抗の低抵抗化を実現している。しかしながら、小型プロジェクタに採用するほどの透過型パネルの場合、単純に中間金属層の面積を大きくするだけではパネルの開口率と良好な電気的接続とを両立することができないのである。
【００１３】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであって、携帯電話等にも搭載可能な、超小型の透過型パネルを駆動する半導体装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために本発明の半導体装置は次のような構成を採用する。
【００１５】
透明電極と、該透明電極を駆動する駆動素子と、これらの間に設けるとともに透明電極と駆動素子とを電気的に絶縁する絶縁膜と、透明電極と駆動素子とを電気的に接続するビアホールと、透明電極とビアホールとの間に設ける中間金属層と、を有し、
駆動素子により透明電極に印加する電圧に応じて透明電極上の光変調物質の光の透過を制御する半導体装置において、
中間金属層は、絶縁膜の表面と平行な方向の主面と、絶縁膜の表面と垂直な方向の側面と、を有し、一方の側面から他方の側面に向かって切欠部を有し、
透明電極は、中間金属膜の主面および側面と接していることを特徴とする。
【００１６】
このような構成とすることによって、中間金属層と透明電極との接触面積が増えるため、透明電極と駆動素子との接触抵抗を低減することができる。
【００１７】
中間金属層は、切欠部を複数備える蛇腹形状としてもよい。
【００１８】
このような構成とすることによって、中間金属層の平面の面積を小さくしつつ、透明電極と駆動素子との接触抵抗を低減することができる。
【００１９】
中間金属層は、透明電極の表面と垂直な方向に凹凸を有する形状としてもよい。
【００２０】
このような構成とすることによって、中間金属層と透明電極との接触が立体的になり、透明電極と駆動素子との接触抵抗をさらに低減することができる。
【００２１】
中間金属層の凸凹を有する形状は、絶縁膜の表面に設ける凹凸部表面に沿ってなる形状としてもよい。
【００２２】
このような構成とすることによって、中間金属層と透明電極との接触がより立体的になる。
【００２３】
中間金属層の凸凹を有する形状は、ビアホールの表面に設ける凹凸部表面に沿ってなる形状としてもよい。
【００２４】
このような構成とすることによって、ビアホール内の接触抵抗を低減することができる。
【００２５】
中間金属層は、ビアホールを充填する層と透明電極に接する層とが異なる材質で構成している複合膜としてもよい。
【００２６】
このような構成とすることによって、径の小さなビアホールを用いたとしても、その内部を隙間なく埋め込むことができる。
【００２７】
中間金属層は、透明電極の辺に沿って所定の距離まで延在するようにしてもよい。
【００２８】
このような構成とすることによって、光透過性を低下させることなく、中間金属層と透明電極との接触抵抗を大幅に低減することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の半導体装置は、中間金属層に切欠部を有することで、透明電極と中間金属層との接触面を、より多く、また、より立体的に形成することができる。このため、中間金属層の投影面積は小さいままに、透明電極と中間金属層との接触抵抗を低抵抗にすることができる。
【００３０】
したがって、本発明の半導体装置により、駆動素子からの電流損失を低減し、良好な電気的接続で高速に動作し、なおかつ超小型の透過型パネルを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最適な形態の半導体装置の構造を説明する。なお、本実施形態においては、透明基板を用い、この透明基板上に単結晶シリコン膜を用いる例で説明する。この透明基板の表面に高光透過の透明電極およびこれと接続する駆動素子、表面に形成した透明電極を有するガラス基板とを設け、これらを対向して接続し、半導体装置とガラス基板との間に注入した光変調物質によって構成される。なお、光変調物質は液晶を用いる。
なお、各図の説明において同じ機能を有するものには同じ番号を付与している。
【実施例１】
【００３２】
［第１の実施形態の構造の説明：図１、図２］
本発明の半導体装置の第１の実施形態の構造を説明する。図１（ａ）は、本発明の半導体装置の中間金属層と透明電極との接合部分を説明するための平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す切断線Ａ−Ａ´での断面図である。また、図２は、中間金属層の形
状を説明するための平面図であり、図１（ａ）に示す方向と同一の方向から見た図である。
【００３３】
図１において、１０８はメタル配線、１１５は中間金属層、１２０は透明電極である。また、透明電極１２０とメタル配線１０８とは、透明性の絶縁膜１１０によって電気的に絶縁されている。さらに絶縁膜１１０にはビアホール１０９が設けてあり、メタル配線１０８と中間金属１１５とを電気的に接続している。
このメタル配線１０８より図１（ｂ）の図面下方向に、光変調物質である液晶を駆動するための駆動用素子が設けてある。その構成については後述する。
【００３４】
中間金属層１１５は、絶縁膜１１０の表面と垂直な方向の側面１１５ａ，１１５ｂと、絶縁膜１１０の表面と平行な方向の主面１１５ｃと、を有している。
２０１は切欠部であり、図１に示す例では、側面１１５ａから側面１１５ｂに向かって、主面１１５ｃの一部分を残すように切り欠いている。この切欠部２０１により、中間金属層１１５は主面１１５ｃからみたとき、単純な矩形形状ではなくなる。
中間金属層１１５は、切欠部２０１を設けない場合とその膜厚を同じにしたとき、切欠部２０１によりその表面積を増加させることができる。これにより、中間金属層１１５を覆う透明電極１２０との接触面積を大きくすることができる。
なお、特に限定しないが、透明電極１２０の膜厚は５００Å、中間金属層１１５の膜厚は１０００Åである。
【００３５】
中間金属層１１５は、切欠部２０１を増やすことにより、その表面積をより大きくすることができる。図２は、その様子を説明するための平面図であって、中間金属層１１５が透明電極１２０に覆われている部分を書き出した図面である。
図２において、１１５ｄ，１１５ｅは、中間金属層１１５の側面であって、図示しない絶縁膜１１０の表面と垂直な方向の側面である。
【００３６】
図２（ａ）は、側面１１５ｂから側面１１５ａに向かう２つの切欠部２０１を設けた場合である。図２（ｂ）は、対向する他方の側面に向かう切欠部２０１をそれぞれ１ずつ設ける場合である。
また、切欠部２０１の数を増して中間金属層１１５の表面積をさらに大きくしてもよい。図２（ｃ）は、側面１１５ｂから側面１１５ａに向かう３つの切欠部２０１を設けた場合であって、中間金属層１１５の平面形状は、櫛歯形状となっている。図２（ｄ）は、側面１１５ｂから側面１１５ａに向かう切欠部２０１を２つ、側面１１５ａから側面１１５ｂに向かう１つの切欠部２０１を設けた場合であって、中間金属層１１５の平面形状は、蛇腹形状となっている。
【００３７】
また、切欠部２０１は、中間金属層１１５の他の側面に設けてもよい。図２（ｅ）に示すように、側面１１５ｄから側面１１５ｅに向かう２つの切欠部２０１を設けるようにしてもかまわない。
【００３８】
図１または図２に示す切欠部２０１の数や、切欠部２０１を設けることによる中間金属層１１５の形状については、図示したものに限定されない。中間金属層１１５や透明電極１２０の形状や大きさ、または、透明電極１２０を駆動する図示しない駆動素子の駆動能力などの電気的特性に応じて、自由に選択することができる。
【００３９】
［第１の実施形態の構造の詳細説明：図３と図４］
つづいて、図３，図４を用いて第１の実施形態の構造を詳述する。図３（ａ）は、第１の実施形態の光弁の一部（画素部分）を説明するための平面図である。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す切断線Ｂ−Ｂ´での断面図である。
【００４０】
図３において、１００は透明基板、１０１は単結晶シリコン膜、１０２は素子分離膜、１０３はゲート酸化膜、１０４はゲート配線、１０５はソース領域、１０６はドレイン領域であり、これらの要素によって単結晶シリコン膜１０１上にＭＯＳ型トランジスタ（以後、単にトランジスタとする）３００を構成している。なお、このトランジスタ３００が透明電極１２０を駆動する駆動素子となる。
【００４１】
トランジスタ３００の上部は、透明性の絶縁膜１１０で覆われている。絶縁膜１１０にはメタル配線１０８が配設されており、メタル配線１０８は絶縁膜１１０によって他の配線とは絶縁されている。絶縁膜１１０の上部には中間金属層１１５を設けている。
メタル配線１０８、中間金属膜１１５は、例えば、アルミニウム、モリブデン、クロムなど知られている金属、また、アルミニウムと銅との合金なども用いることができる。
【００４２】
この中間金属層１１５を覆うように透明電極１２０が形成されている。コンタクトホール１０７とビアホール１０９とは、絶縁膜１１０に設ける開口穴である。
この絶縁膜１１０により、透明電極１２０とトランジスタ３００とを電気的に接続しない部分は、絶縁されている。
【００４３】
トランジスタ３００のドレイン領域１０６は、コンタクトホール１０７、メタル配線１０８、ビアホール１０９、中間金属層１１５を介して透明電極１２０と電気的に接続している。
このような構成によってトランジスタ３００を駆動し、透明電極１２０に駆動信号を印加させ、図示しない液晶を駆動して光弁を動作させるのである。
【００４４】
また、絶縁膜１１０の表面と絶縁膜１１０表面に形成する透明電極１２０とは、透明基板１００の表面に対して平行に配置されている。さらに、素子分離膜１０２と透明電極１２０とは、絶縁膜１１０を介して平面的に重なっている。この素子分離膜１０２と絶縁膜１１０とは、透明な物質（例えば、ガラス）で構成されており、透明基板１００から透明電極１２０に連なる半導体装置の光透過領域となる。
【００４５】
なお、図３に示した平面図および断面図は、説明のために表示領域の１つの光弁を切り出したものであり、この光弁が縦横にアレイ状に配置されたものが、画面に対応する表示領域となる。
【００４６】
図４は、図３に示した光弁の駆動素子領域と光透過領域とを説明するための平面図である。図４は、各領域が判別しやすいようにトランジスタ３００と中間電極層１１５、透明電極１２０を抜き出して示している。図４において、９０１は駆動素子領域、９０２は光透過領域である。
駆動素子領域９０１は、トランジスタ３００と中間金属層１１５と透明電極１２０とを備える領域である。光透過領域９０２は、その領域すべてが透明電極１２０である。
【００４７】
図４に示すように、中間金属層１１５は、駆動素子領域９０１内にある。中間金属層１１５は、透明電極１２０とトランジスタ３００とを接続するためのものであるから、その大きさを大きくすれば接触抵抗が低減して好ましい。しかしながら、光透過領域９０２にまで延在してしまうと、中間金属層１１５が妨げになり光の透過量を低減させてしまう。
すなわち、透明電極１２０とトランジスタ３００との接触抵抗と、光透過領域９０２の光の透過量との双方を考慮に入れて、中間電極層１１５の投影面積や形状を決める必要がある。
【００４８】
図３および図４に示す例では、すでに図２を用いて説明したように、中間金属１１５の
側面に複数の切欠部２０１を有し、中間金属層１１５の形状が蛇腹形状をなし、小さな投影面積で、より大きな接触面積を有している。そして、その中間金属層１１５の配置も光透過領域９０２の面積を圧迫しないように配置している。
【００４９】
このような構成を有しているから、本発明の半導体装置は、中間金属層の形状が平面から見て矩形のみで構成される場合と比較して、中間金属層の投影面積は比較的小さく、光透過領域の光の透過量をより大きく（画素の開口率を大きく）することができるのである。
【００５０】
本発明の半導体装置は、これらの特徴から、システムの小型化が可能で、近年要求が高まっている超小型プロジェクタ向けの透過型パネルに好適である。
【実施例２】
【００５１】
［第２の実施形態の構造の説明：図５］
次に、第２の実施形態を図５を用いて説明する。図５は、図１と同じ方向からみた中間金属層１１５と、透明電極１２０との接続部分についての図であって、図５（ａ）は、中間金属層と透明電極との接合部分を説明するための平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す切断線Ｃ−Ｃ´での断面図である。
【００５２】
図５において、１１５ｆは中間金属層１１５の裏面であって、絶縁膜１１０の表面と平行な方向の面である。そして、主面１１５ｃと対向している。１１５ｇは第２主面である。第２主面１１５ｇは主面１１５ｃと平行な面である。２０２は切欠部である。切欠部２０２は、図５に示す例では、主面１１５ｃから裏面１１５ｆに向かって、第２主面１１５ｇの部分を残すように切り欠いている。
【００５３】
図５に示す第２の実施形態と第１の実施形態との違いは、中間金属層１１５の厚みよりも浅い切欠部を有する点である。
このような切欠部２０２を有することにより、中間金属層１１５の主面には、主面１１５ｃの他に第２主面１１５ｇが形成され、凹凸形状を有するようになっている。中間金属層１１５の上部を覆うように透明電極１２０を備えているから、中間金属層１１５は、透明電極１２０の表面と垂直な方向に凹凸を有する形状となり、双方の接触面積が大きくなるのである。
【００５４】
このような構成にすることによって、第２の実施形態は、中間金属層と透明電極との接触が立体的になり、透明電極と駆動素子との接触抵抗をさらに低減することができる。
【実施例３】
【００５５】
［第３の実施形態の構造の説明：図６、図７］
次に、図６を用いて第３の実施形態の構造を説明する。図６は、図１と同じ方向からみた中間金属層１１５と透明電極１２０との接続部分についての図であって、図６（ａ）は、中間金属層と透明電極との接合部分を説明するための平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す切断線Ｄ−Ｄ´での断面図である。
【００５６】
第３の実施形態は、中間金属層１１５を設ける部分の絶縁膜１１０の表面に凹凸が形成されており、この凹凸に沿って中間金属層１１５が形成されている。中間金属層１１５には、その凹凸によって切欠部２０３が形成される。
【００５７】
図６に示す第３の実施形態と第１の実施形態および第２の実施形態との違いは、中間金属層１１５が絶縁膜１１０の凹凸により、より立体的に構成しており、この凹凸によって切欠部を有する点である。
中間金属層１１５は、絶縁膜１１０の凹凸形状に沿っているから、絶縁膜１１０の凹部に相当する中間金属層１１５にも凹部があり、この凹部が中間金属層１１５を切り欠く切欠部２０３となっている。つまり、凹部に中間金属層が埋設されていないということである。
【００５８】
このような切欠部２０３を有することにより、中間金属層１１５の主面には、主面１１５ｃの他に第２主面１１５ｇが形成される。中間金属層１１５の上部を覆うように透明電極１２０を備えているから、中間金属層１１５の凹部（つまり切欠部２０３）にも透明電極１２０が入り込み、中間金属層１１５は、透明電極１２０の表面と垂直な方向により大きい接触面積を有するようになるのである。
【００５９】
［第３の実施形態の別の構成の説明：図７］
次に、図７を用いて第３の実施形態の別の構成を説明する。図７は、図６と同様な方向からみた中間金属層１１５と透明電極１２０との接続部分についての図であって、図７（ａ）は、中間金属層と透明電極との接合部分を説明するための平面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す切断線Ｅ−Ｅ´での断面図である。
【００６０】
図７に示す例は、中間金属層１１５とメタル配線１０８との接触面積をより大きくした例である。図７（ｂ）に示すように、立体的に構成した中間金属層１１５とメタル配線１０８との接触箇所を多くしている。つまり、双方の接触部分がより大きくなっている。
【００６１】
このような構成を有することにより、中間金属層１１５とメタル配線１０８との接触抵抗をより低くすることができるのである。
【００６２】
第３の実施形態における図７に示す構成は、半導体装置として製造する際にも効果がある。切欠部２０３は、知られたドライエッチング加工により形成できるが、メタル配線１０８と中間金属層１１５とは平面的に重なっているから、このときのエッチングストップ層として、メタル配線１０８を用いることができるのである。メタル配線１０８により、中間金属層１１５の切欠部２０３は、オーバーエッチングすることなく形成することができる。
【実施例４】
【００６３】
［第４の実施形態の構造の説明：図８、図９、図１０］
次に、図８を用いて第４の実施形態を説明する。図８は、図６（ｂ）、図７（ｂ）と同様な方向からみた中間金属層１１５と透明電極１２０との接続部分についての断面図である。
【００６４】
図８に示す例は、絶縁膜１１０の表面に凹凸が形成されており、この凹凸に沿って中間金属層１１５が形成されている点は第３の実施形態と同様である。このような構成により、中間金属層１１５には、その凹凸によって切欠部２０３が形成されている。しかし、中間金属層１１５とメタル配線１０８とを接続するビアホール１０９の内部の構成が異なり、中間金属層１１５とメタル配線１０８との間に別の金属を介在させて双方を接触させるという構成である。
【００６５】
絶縁膜１１０に設けるビアホール１０９の内部に、このビアホール１０９を充填する層である充填層１１３を設けており、この充填層１１３を介して、中間金属層１１５とメタル配線１０８とを接続している。充填層１１３は、中間金属層１１５とは異なる材質からなっている。これにより、メタル配線１０８が透明電極１２０に接する部分は、複合膜の形態となるのである。
【００６６】
充填層１１３は、埋め込みプラグとも呼ばれており、その材質は、例えばタングステンを用いることができる。
タングステンによる充填層１１３の形成には、知られたブランケット・タングステン・ＣＶＤ法、およびエッチバック法がよく用いられる。ブランケット・タングステン・ＣＶＤ法とは、ビアホール１０９の開口後に、ＣＶＤ法を用いて全面にタングステン膜を厚く形成する方法である。その後、タングステン膜はエッチバック法によりエッチングし、ビアホール１０９内にのみタングステンを充填させる。
【００６７】
このように充填層１１３を用いると、径の小さなビアホールを用いる場合であっても隙間なく穴を埋めることができる。このようにすれば、径の小さなビアホールを用いる場合であっても、その内部に空隙ができることはなく、メタル配線１０８と中間金属層１１５との接触抵抗を低減することができる。特に、ビアホール１０９の径が１μｍ以下のような微細な場合に効果的な形状である。
【００６８】
［第４の実施形態の別の構成の説明：図９］
次に、図９を用いて第４の実施形態の別の構成を説明する。図９は、図８と同様な方向からみた中間金属層１１５と透明電極１２０との接続部分についての断面図である。
【００６９】
図９に示す例は、ビアホール１０９の内部に充填層１１３を設ける点は図８に示す構成と同様である。このような構成により、メタル配線１０８と中間金属層１１５との接触抵抗を低減することができる。図９に示す例では、それに加えて、ビアホール１０９の内部の充填層１１３と中間金属層１１５とが接する部分に凹部を設けており、この凹部に沿って中間金属層１１５が形成されている。中間金属層１１５には、その凹部によって切欠部２０４が形成される。（中間金属層１１５には、絶縁膜１１０の凹凸によって切欠部２０３も形成されている。）
【００７０】
図９に示す構成と図８に示す構成との違いは、中間金属層１１５がビアホール１０９の凹部により、より立体的に充填層１１３と接触する構成を有しているというものである。
中間金属層１１５は、絶縁膜１１０の凹部に沿っているから、絶縁膜１１０の凹部に相当する中間金属層１１５にも凹部があり、この凹部が中間金属層１１５を切り欠く切欠部２０４となっている。
【００７１】
このような切欠部２０４を有することにより、ビアホール１０９の部分において、充填層１１３と中間金属層１１５とは、透明電極１２０の表面と垂直な方向に、より大きい接触面積を有するようになるのである。これにより、平面的な面積を増大することなく、メタル配線１０８と中間金属層１１５との接触抵抗をさらに低減することができる。
【００７２】
［第４の実施形態のさらに別の構成の説明：図１０］
次に、図１０を用いて第４の実施形態のさらに別の構成を説明する。図１０は、図９と同様な方向からみた中間金属層１１５と透明電極１２０との接続部分についての断面図である。
【００７３】
図１０に示す例は、ビアホール１０９の内部に充填層１１３を設ける点は図８や図９に示す構成と同様であるが、充填層１１３をビアホール１０９の内部の中間金属層１１５の内側に設けている。中間金属層１１５は、図９に示す例と同様に、切欠部２０４が形成されている。図１０に示す切欠部２０４は、図９に示す例に比べてメタル配線１０８の方向に向かって長く形成されており、充填層１１３は、この切欠部２０４を埋め込むように設けている。（すでに説明した例と同様に、中間金属層１１５には、絶縁膜１１０の凹凸によって切欠部２０３も形成されている。）
【００７４】
図１０に示すような構成は、中間金属層１１５の材質と充填層１１３の材質との関係で、採用することができる。例えば、中間金属層１１５をチタン窒化物、充填増１１３をタングステンとする場合などである。
【００７５】
図８に示す例では、ビアホール１０９の径が１μｍ以下の場合、タングステンによる充填層１１３が用いられることを既に述べた。この充填層１１３の形成には、しばしばライナ膜と呼ばれるタングステン拡散防止のための金属膜が用いられる。詳しくは、ビアホール１０９開口後に、たとえばチタン窒化物からなるライナ膜を知られたスパッタ法により形成し、その後、ブランケット・タングステン・ＣＶＤ法、およびエッチバック法により、充填層１１３を形成する。このとき、ライナ膜を選択的に残し、その後、知られたフォトエッチ法により所定の形状に加工することで、ライナ膜を中間金属層１１５として用いることができるのである。
【００７６】
このように、図１０に示す構成では、本来はタングステン拡散防止のためのライナ膜を中間金属層１１５に用いることで、製造工程が簡略化され、さらに透明電極１２０とメタル配線１０８との導通が良好になるという効果がある。
【実施例５】
【００７７】
［第５の実施形態の構造の説明：図１１］
次に、図１１を用いて第５の実施形態の構造を説明する。第５の実施形態は、中間金属層１１５が、透明電極１２０の外周部に所定の距離だけ延在する例である。図１１は、図３（ａ）と同様な方向からみた平面図である。
図１１に示した平面図は、説明のために表示領域の１つの光弁について示したものであり、実際にはこの光弁が縦横にアレイ状に配置される。
【００７８】
図４を用いてすでに説明したように、本発明の半導体装置は、駆動素子領域と光透過領域とを有している。図３に図示するように、配線および駆動素子領域は、透過領域の周囲に格子状に形成される。図１１に示す第５の実施形態では、この配線および駆動素子領域がもともと光透過に寄与しない部位であることに着目して、この領域上に中間金属層１１５を設けている。さらに、中間金属層１１５の延在した所定の距離とは、透明電極１２０の外周端を囲むようにする距離のことである。
【００７９】
透明電極１２０と図示しないトランジスタ３００との接触抵抗と、光透過領域の光の透過量との双方を考慮に入れて、中間電極層１１５の投影面積や形状を決める必要があるが、図１１に示す例のように、中間電極層１１５を光透過に寄与しない部位に配設することで、光透過性を低下させることなく、中間金属層１１５と透明電極１２０との接触抵抗を大幅に低減することができる。
【００８０】
以上説明した第１〜第５の実施形態を製造する際の製造方法は、知られた半導体装置の製造方法を用いることができるため、説明は省略する。透明基板上に、トランジスタ、配線群、絶縁膜を形成して回路を形成し、その後、中間金属層１１５、透明電極１２０を形成すればよい。
すなわち、本発明の半導体装置は、特別な設備を用いることなく、従来の半導体製造ラインを用いて簡単に製造することができるのである。
【００８１】
以上説明した第１〜第５の実施形態は、中間金属層１１５と透明電極１２０との接触抵抗の低減と、透明電極１２０とメタル配線１０８との接触抵抗の低減とを行うことができる。これらは、光弁のサイズが比較的小さい場合に効果的であるが、もちろん、光弁が大きい表示パネル向けなどの用途に適用してもよいことは無論である。
また、図示しないが、すでに説明した各実施形態の構成を組み合わせてもよいことも、
無論である。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の半導体装置は、透過型の表示装置を小型化することができるため、超小型のプロジェクタに利用される透過型パネルに好適である。また、超小型の表示パネル、例えばビューファインダなどの直視型ディスプレイにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の半導体装置の第１の実施形態を示す平面図および断面図である。
【図２】本発明の半導体装置の第１の実施形態を説明する平面図である。
【図３】本発明の半導体装置の第１の実施形態を適用した画素部分を説明する平面図および断面図である。
【図４】本発明の半導体装置の第１の実施形態を適用した画素部の駆動素子領域と光透過領域とを説明する平面図である。
【図５】本発明の半導体装置の第２の実施形態を説明する平面図および断面図である。
【図６】本発明の半導体装置の第３の実施形態を説明する平面図および断面図である。
【図７】本発明の半導体装置の第３の実施形態の変形例を説明する平面図および断面図である。
【図８】本発明の半導体装置の第４の実施形態を説明する断面図である。
【図９】本発明の半導体装置の第４の実施形態の変形例を説明する断面図である。
【図１０】本発明の半導体装置の第４の実施形態の別の変形例を説明する断面図である。
【図１１】本発明の半導体装置の第５の実施形態を適用した画素部を説明する平面図である。
【図１２】特許文献１に示した従来技術を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１００  透明基板
１０１  単結晶シリコン膜
１０２  素子分離膜
１０３  ゲート酸化膜
１０４  ゲート配線
１０５  ソース領域
１０６  ドレイン領域
１０７  コンタクトホール
１０８  メタル配線
１０９  ビアホール  
１１０  透明性絶縁膜
１１３  充填層
１１５  中間金属層
１２０  透明電極
２０１、２０２、２０３、２０４  切欠部
３００  トランジスタ
【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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【図１２】
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