(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に金属を有する遮光膜を形成する工程と、
少なくとも前記遮光膜を覆うように無機絶縁膜を形成する工程と、
前記遮光膜及び無機絶縁膜が形成された基板を１１００℃以上１１５０℃以下の温度範囲で、３０分以上１２０分以下の処理時間で熱処理する熱処理工程と、
前記基板上の前記遮光膜に対応する位置に半導体層を形成する工程とを有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項２】
前記遮光膜はタングステンシリサイドを有することを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項３】
前記無機絶縁膜はノンドープシリケートガラスであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項４】
前記基板は石英基板であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項５】
前記熱処理工程の処理時間を５０分以上８０分以下で行うことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項６】
前記ノンドープシリケートガラスは、前記遮光膜と前記半導体層との間に介在する層間絶縁膜であることを特徴とする請求項３から請求項５のうちいずれか１項に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載の電気光学装置の製造方法を用いて製造された電気光学装置。
【請求項８】
光源と、
入射光を投射する光学系と、
前記光源と前記光学系との間に介挿され、前記光源からの光を変調して前記光学系に導く、請求項７に記載の電気光学装置を有するライトバルブと
を具備することを特徴とする投射型表示装置。
【請求項９】
光源と、該光源からの光を赤、緑、青の色光に分離する色分離手段と、前記色分離手段により分離された各色光をそれぞれ変調する複数のライトバルブと、該複数のライトバルブにより変調された光を合成する色合成手段と、該色合成手段により合成された光を投射する投射手段とを具備する投射型表示装置において、
前記複数のライトバルブのうち、前記赤色に対応するライトバルブは、請求項７に記載の電気光学装置を有することを特徴とする投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体層に対応する位置に遮光層が形成された電気光学装置の製造方法、当該電気光学装置及び当該電気光学装置を有する投射型表示装置の技術分野に属し、特に遮光性の高い遮光膜を形成することができる電気光学装置の製造方法、当該電気光学装置及び当該電気光学装置を有する投射型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気光学装置の一つである液晶装置が液晶プロジェクタ等にライトバルブとして用いられる場合には一般に、液晶層を挟んでＴＦＴアレイ基板に対向配置される対向基板の側から投射光が入射される。ここで、投射光がＴＦＴのａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）膜やｐ−Ｓｉ（ポリシリコン）膜の半導体層から構成されたチャネル形成用の領域に入射すると、この領域において光電変換効果により光電流が発生してしまい、ＴＦＴのトランジスタ特性が劣化する。このため、対向基板には、各ＴＦＴに夫々対向する位置に、Ｃｒ（クロム）などの金属材料や樹脂ブラックなどからブラックマトリクス或いはブラックマスクと呼ばれる遮光膜が形成されるのが一般的である。この遮光膜は、各画素の開口領域（即ち、投射光が透過する領域）を規定することにより、ＴＦＴのｐ−Ｓｉ層に対する遮光の他に、コントラストの向上、色材の混色防止などの機能を果たしている。
【０００３】
この種の液晶装置においては、特にトップゲート構造（即ち、ＴＦＴアレイ基板上においてゲート電極がチャネルの上側に設けられた構造）を採る正スタガ型又はコプラナー型のａ−Ｓｉ又はｐ−ＳｉＴＦＴを用いる場合には、投射光の一部が液晶プロジェクタ内の投射光学系により戻り光として、ＴＦＴアレイ基板の側からＴＦＴのチャネルに入射するのを防ぐ必要がある。同様に、投射光が通過する際のＴＦＴアレイ基板の表面からの反射光や、更にカラー用に複数の液晶装置を組み合わせて使用する場合の他の液晶装置から出射した後に投射光学系を突き抜けてくる投射光の一部が、戻り光としてＴＦＴアレイ基板の側からＴＦＴのチャネルに入射するのを防ぐ必要もある。このために、特開平９−１２７４９７号公報、特公平３−５２６１１a号公報、特開平３−１２５１２３号公報、特開平８−１７１１a０１号公報等では、石英基板等からなるＴＦＴアレイ基板上においてＴＦＴに対向する位置（即ち、ＴＦＴの下側）にも、例えば不透明な高融点金属から遮光膜を形成した液晶装置を提案している。
【０００４】
ＴＦＴアレイ基板上においてＴＦＴに対向する位置に遮光膜を形成する場合、遮光膜の材料として例えば不透明な高融点金属である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）及びＰｂ（鉛）のうち少なくとも一つを含む金属単体、合金、金属シリサイドなどが用いられている。そして、この遮光膜を覆うようにＮＳＧ（ノンシリケートガラス）、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンシリケートガラス）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絶縁膜を形成した後、熱処理を施し、その後絶縁膜上に半導体層を形成している。この熱処理工程は、絶縁膜の平坦化及び半導体膜への汚染の防止のため、例えば約１０００℃の温度条件で行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えばＷＳｉからなる遮光膜を上記のよう温度条件で加熱処理を施した場合には透過率が例えば６００ｎｍの波長で２．４％程度となり、このような遮光膜を有する液晶装置を液晶プロジェクタの液晶バルブに用いた場合には遮光性が不十分になる、という課題がある。特に、遮光性が不十分であるときには６００ｎｍ付近の赤色光域においてコントラストが著しく低下する、という課題がある。
【０００６】
本発明は上述した問題点に鑑みなされたものであり、遮光性の高い遮光膜を有する電気光学装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気光学装置及び製造装置は、上記課題を解決するために、基板上に金属を有する遮光膜を形成する工程と、少なくとも前記遮光膜を覆うように無機絶縁膜を形成する工程と、前記遮光膜及び無機絶縁膜が形成された基板を１０００℃より高く１２００℃以下の温度範囲で熱処理する熱処理工程と、前記基板上の前記遮光膜に対応する位置に半導体層を形成する工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明のこのような構成によれば、遮光膜として金属を有する材料を用い、これを覆うように無機絶縁膜を形成して、特定の温度範囲で熱処理を行うことにより、半導体層のチャネル領域に入射する光を遮光する遮光膜の遮光性を高めるという効果を有する。これにより、半導体層のチャネル領域に入射される戻り光等の光に対する遮光性を高くし、半導体層を有する薄膜トランジスタの特性劣化を防止できる。熱処理は１０００℃より高く１２００℃以下という高温度の範囲で行うことを特徴としており、１０００℃以下で形成すると十分な遮光性が得られず、１２００℃より高い温度で形成すると基板の耐熱性に影響を及ぼし基板のそりが生じるなどの不具合が生じる。ここで、遮光膜としては、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）及びＰｂ（鉛）などのうち少なくとも一つを含む金属単体、合金、金属シリサイドなどを用いることができる。無機絶縁膜としては、ＮＳＧ（ノンシリケートガラス）、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンシリケートガラス）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絶縁膜金属などを用いることができる。
【０００９】
また、前記遮光膜はタングステンシリサイドを有することを特徴とする。また、前記無機絶縁膜はノンドープシリケートガラスであることを特徴とする。このような構成によれば、透過率を０．８％程度に落とすことができ、十分な遮光性をえることができる。更に、遮光膜がタングステンシリサイドを有する場合に、特に好ましい製造方法となる。すなわち、遮光膜としてＷＳｉ（タングステンシリサイド）を用い、これを覆うようにＮＧＳ（ノンドープシリケートガラス）を形成した状態で、特定の温度範囲で熱処理を行うことにより、遮光膜であるＷＳｉの遮光性を高くすることができる。これにより、半導体層のチャネル領域に入射される戻り光等の光に対する遮光性を高くし、半導体層を有する薄膜トランジスタの特性劣化を防止できる。
【００１０】
また、本発明は、前記熱処理工程における処理温度を約１１００以上１１５０℃以下で行うことが望ましい。このような構成によれば、基板のそりを防止しつつ、０．８％程度の高い遮光性を有する遮光膜を得ることができる。
【００１１】
更に、本発明は、基板として石英基板を用いることが望ましい。このような構成によれば、１２００℃という高温度の処理条件にも耐えうるという効果を有する。また、本発明は、前記熱処理工程を３０分以上１２０分以下、更に好ましくは５０分以上８０分以下の範囲で行うことが望ましい。このような構成によれば、より遮光性の高い遮光膜を得るという効果を有する。熱処理時間が３０分より短いと十分な遮光性が得られず、１２０分よりも長いと高温度でかつ長時間の加熱処理に対する基板の耐熱性が不十分となり基板のそりが生じてしまう。更に、５０分以上処理することにより、例えば３０分の処理と比較して、透過率を０．８％上げることができる。また、約８０分以上の処理では透過率はほとんど変化しないため、８０分以下で処理を行うことにより効率よく遮光性の高い遮光膜を得ることができる。
【００１２】
更に、本発明は、ＮＳＧは、遮光膜と薄膜トランジスタとの間に介在する層間絶縁膜であることを有することが望ましい。このような構成によれば、ＮＳＧが遮光膜を覆うように絶縁膜を形成した後に熱処理をする場合の絶縁膜の役割と、遮光膜と薄膜トランジスタとを絶縁するための絶縁膜の役割を兼ねることができ、それぞれ別に絶縁膜を形成するという工程を削減するという効果を有する。
【００１３】
本発明の投射型表示装置は、光源と、入射光を投射する光学系と、前記光源と前記光学系との間に介挿され、前記光源からの光を変調して前記光学系に導く、上述した電気光学装置を有するライトバルブとを具備することを特徴とする。このような構成によれば、戻り光による薄膜トランジスタへの影響を防ぐという効果を有し、表示特性の良い投射型表示装置を得ることができる。
【００１４】
本発明の投射型表示装置は、光源と、該光源からの光を赤、緑、青の色光に分離する色分離手段と、前記色分離手段により分離された各色光をそれぞれ変調する複数のライトバルブと、該複数のライトバルブにより変調された光を合成する色合成手段と、該色合成手段により合成された光を投射する投射手段とを具備し、前記複数のライトバルブのうち、前記赤色に対応するライトバルブは、上述した電気光学装置を有することを特徴とする。このような構成によれば、上述した電気光学装置の遮光膜は、特に赤色光域である波長約６００ｎｍ付近における遮光性が高くなるため、赤光に対応する液晶ライトバルブに上述の電気光学装置を用いることにより、戻り光による薄膜トランジスタへの影響を防ぐことができるという効果を有する。従って、赤光に対応する液晶ライトバルブのみに上述の電気光学装置を用いても、十分に表示特性の良い投射型表示装置を得ることができる。
【００１５】
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する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
（電気光学装置の実施形態の構成及び動作）
本発明による電気光学装置の１つである液晶装置の第１実施形態の構成及び動作について、図１から図３を参照して説明する。図１は、液晶装置の画像形成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、遮光膜等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図であり、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。
【００１８】
図１において、本実施の形態によ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は、マトリクス状に複数形成された画素電極９ａと画素電極９aを制御するためのＴＦＴ３０からなり、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される。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、薄膜トランジスタである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（後述する）に形成された対向電極（後述する）との間で一定期間保持される。ここで、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極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。例えば、画素電極９ａの電圧は、データ線に電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ蓄積容量７０により保持される。これにより、保持特性は更に改善され、コントラスト比の高い液晶装置が実現できる。本実施の形態では特に、このような蓄積容量７０を形成するために、後述の如く導電性の遮光膜を利用して低抵抗化された容量線３ｂを設けている。
【００１９】
図２において、液晶装置のＴＦＴアレイ基板４０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、走査線３ａ及び容量線３ｂが設けられている。データ線６ａは、コンタクトホール５を介してポリシリコン膜等の半導体層１ａのうち後述のソース領域に電気的接続されており、画素電極９ａは、コンタクトホール８を介して半導体層１ａのうち後述のドレイン領域に電気的接続されている。また、半導体層１ａのうちチャネル領域（図中右下りの斜線の領域）に対向するように走査線３ａが配置されている。
【００２０】
容量線３ｂは、走査線３ａに沿ってほぼ直線状に伸びる本線部（即ち、平面的に見て、走査線３ａに沿って形成された第1領域）と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って前段側（図中、上向き）に突出した突出部（即ち、平面的に見て、データ線６ａに沿って延設された第２領域）とを有する。
【００２１】
そして、図中右上がりの斜線で示した領域には、複数の第１遮光膜１１aが設けられている。より具体的には、第１遮光膜１１aは夫々、画素部において半導体層１ａのチャネル領域を含むＴＦＴをＴＦＴアレイ基板４０の側から見て覆う位置に設けられており、更に、容量線３ｂの本線部に対向して走査線３ａに沿って直線状に伸びる本線部と、データ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って隣接する段側（即ち、図中下向き）に突出した突出部とを有する。第１遮光膜１１aの各段（画素行）における下向きの突出部の先端は、データ線６ａ下において次段における容量線３ｂの上向きの突出部の先端と重ねられている。この重なった箇所には、第1遮光膜１１aと容量線３ｂとを相互に電気的接続するコンタクトホール１３が設けられている。即ち、本実施の形態では、第1遮光膜１１aは、コンタクトホール１３により前段あるいは後段の容量線３ｂに電気的接続されている。
【００２２】
次に図３の断面図に示すように、液晶装置は、透明な一方の基板の一例を構成するＴＦＴアレイ基板４０と、これに対向配置される透明な他方の基板の一例を構成する対向基板６０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板４０には、例えば石英基板が用いられ、対向基板６０には、例えばガラス基板や石英基板が用いられる。ＴＦＴアレイ基板４０では、石英基板１０上に画素電極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薄膜からなる。また配向膜１６は例えば、ポリイミド薄膜などの有機薄膜からなる。
【００２３】
他方、対向基板６０には、例えばガラス基板２０の全面に渡って対向電極（共通電極）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薄膜からなる。また配向膜２２は、ポリイミド薄膜などの有機薄膜からなる。
【００２４】
ＴＦＴアレイ基板４０には、図３に示すように、各画素電極９ａに隣接する位置に、各画素電極９ａをスイッチング制御する画素スイッチング用ＴＦＴ３０が設けられている。
【００２５】
対向基板６０には、更に図３に示すように、各画素部の開口領域以外の領域に第２遮光膜２３が設けられている。このため、対向基板６０の側から入射光が画素スイッチング用ＴＦＴ３０の半導体層１ａのチャネル領域１ａ’やＬＤＤ（Lightly Doped Drain）領域１ｂ及び１ｃに侵入することはない。更に、第２遮光膜２３は、コントラストの向上、色材の混色防止などの機能を有する。
【００２６】
このように構成され、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４０と対向基板６０との間には、シール材（図示せず）により囲まれた空間に液晶が封入され、液晶層５０が形成される。液晶層５０は、画素電極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採る。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、二つの基板４０及び６０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スペーサが混入されている。
【００２７】
図３に示すように、画素スイッチング用ＴＦＴ３０に各々対向する位置においてＴＦＴアレイ基板４０と各画素スイッチング用ＴＦＴ３０との間には、第１遮光膜１１aが各々設けられている。第１遮光膜１１aは、例えばＷＳｉ（タングステンシリサイド）から構成される。このような材料から構成すれば、ＴＦＴアレイ基板１０上の第１遮光膜１１aの形成工程の後に行われる画素スイッチング用ＴＦＴ３０の形成工程における高温処理により、第１遮光膜１１aが破壊されたり溶融しないようにできる。第１遮光膜１１aが形成されているので、ＴＦＴアレイ基板４０の側からの戻り光等が画素スイッチング用ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’やＬＤＤ領域１ｂ、１ｃに入射する事態を未然に防ぐことができ、光電流の発生により画素スイッチング用ＴＦＴ３０の特性が劣化することはない。
【００２８】
更に、第１遮光膜１１aと複数の画素スイッチング用ＴＦＴ３０との間には、第１層間絶縁膜１２が設けられている。第１層間絶縁膜１２は、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａを第１遮光膜１１aから電気的絶縁するために設けられるものである。更に、第１層間絶縁膜１２は、ＴＦＴアレイ基板４０の全面に形成されることにより、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のための下地膜としての機能をも有する。即ち、ＴＦＴアレイ基板４０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。第１層間絶縁膜１２は、例えば、ＮＳＧ（ノンドープトシリケートガラス）、ＳｉＯｘからなる。第１層間絶縁膜１２により、第１遮光膜１１aが画素スイッチング用ＴＦＴ３０等を汚染する事態を未然に防ぐこともできる。詳細な製造方法などについては後述するが、本実施形態におけるＷＳｉからなる遮光膜の光波長６００ｎｍ付近における透過率は０．８％であり、遮光膜であるＷＳｉを覆うようにＮＳＧを形成した後、１１５０℃で６０分間の加熱処理を施すことにより透過率０．８％の遮光膜を得ている。
【００２９】
本実施の形態では、ゲート絶縁膜２を走査線３ａに対向する位置から延設して誘電体膜として用い、半導体膜１ａを延設して第１蓄積容量電極１ｆとし、更にこれらに対向する容量線３ｂの一部を第２蓄積容量電極とすることにより、蓄積容量７０が構成されている。より詳細には、半導体層１ａの高濃度ドレイン領域１ｅが、データ線６ａ及び走査線３ａの下に延設されて、同じくデータ線６ａ及び走査線３ａに沿って伸びる容量線３ｂ部分に絶縁膜２を介して対向配置されて、第１蓄積容量電極（半導体層）１ｆとされている。特に蓄積容量７０の誘電体としての絶縁膜２は、高温酸化によりポリシリコン膜上に形成されるＴＦＴ３０のゲート絶縁膜２に他ならないので、薄く且つ高耐圧の絶縁膜とすることができ、蓄積容量７０は比較的小面積で大容量の蓄積容量として構成できる。
【００３０】
更に、蓄積容量７０においては、図２及び図３から分かるように、第１遮光膜１１aは、第２蓄積容量電極としての容量線３ｂの反対側において第１蓄積容量電極１ｆに第１層間絶縁膜１２を介して第３蓄積容量電極として対向配置されることにより（図３の右側の蓄積容量７０参照）、蓄積容量が更に付与されるように構成されている。即ち、本実施の形態では、第１蓄積容量電極１ｆを挟んで両側に蓄積容量が付与されるダブル蓄積容量構造が構築されており、蓄積容量がより増加する。よって、当該液晶装置が持つ、表示画像におけるフリッカや焼き付きを防止する機能が向上する。
【００３１】
これらの結果、データ線６ａ下の領域及び走査線３ａに沿って液晶のディスクリネーションが発生する領域（即ち、容量線３ｂが形成された領域）という開口領域を外れたスペースを有効に利用して、画素電極９ａの蓄積容量を増やすことが出来る。本実施の形態では特に、各容量線３ｂと、第１遮光膜１１aとが夫々、コンタクトホール１３を介して電気的接続されている。このため、容量線３ｂの抵抗を、第１遮光膜１１aの抵抗により顕著に低められる。本実施の形態では、容量線３ｂは、高抵抗なポリシリコン膜から形成されているので、対角１．３インチや０．９インチ程度の小型の液晶装置の場合でも、数１００ＫΩ程度の抵抗を有するが、第１遮光膜１１aは、導電性の高融点金属膜から形成されているので、容量線３ｂにおける走査線３ａに沿った方向の抵抗は、大幅に低抵抗化され、遮光膜１１aをＷＳｉで形成した場合、シート抵抗がポリシリコン膜の１／３以下に低減できる。さらに、本実施例では、例えば１０００℃以上の熱処理を行うことによりシート抵抗もしくは抵抗率の更なる低下を行うことが可能になる。例えば１０００℃で熱処理することによりシート抵抗を７Ω、１１５０℃で熱処理することによりシート抵抗を６Ωとすることができる。
【００３２】
本実施の形態では特に、第１遮光膜１１a（及びこれに電気的接続された容量線３ｂ）は定電位源に電気的接続されており、第１遮光膜１１a及び容量線３ｂは、定電位とされる。従って、第１遮光膜１１aに対向配置される画素スイッチング用ＴＦＴ３０に対し第１遮光膜１１aの電位変動が悪影響を及ぼすことはない。また、容量線３ｂは、蓄積容量７０の第２蓄積容量電極として良好に機能し得る。この場合、定電位源としては、当該液晶装置を駆動するための周辺回路（例えば、走査線駆動回路、データ線駆動回路等）に供給される負電源、正電源等の定電位源、接地電源、対向電極２１に供給される定電位源等が挙げられる。このように周辺回路等の電源を利用すれば、専用の電位配線や外部入力端子を設ける必要なく、遮光膜１１a及び容量線３ｂを定電位にできる。
【００３３】
また、図２及び図３に示したように、本実施の形態では、コンタクトホール１３を介して第１遮光膜１１aは、前段あるいは後段の容量線３ｂに電気的接続されている。第１遮光膜１１aは、前述のように直線状に伸びる本線部から突出した突出部にコンタクトホール１３が開孔されている。
【００３４】
更に本実施の形態では特に、第１遮光膜１１aは、チャネル領域１ａ’を覆う位置を除き、走査線３ａに対向する位置には形成されていない。従って、第１遮光膜１１aと各走査線３ａとの間の容量カップリングが実践上殆ど又は全く生じないので、走査線３ａにおける電位変動により、第１遮光膜１１aにおける電位揺れが発生することはなく、その結果、容量線３ｂにおける電位揺れも発生しない。
【００３５】
尚、本実施形態では、相隣接する前段あるいは後段の画素に設けられた容量線３ｂと第１遮光膜１１aとを接続しているため、最上段あるいは最下段の画素に対して第１遮光膜１１aに定電位を供給するための容量線３ｂが必要となる。そこで、容量線３ｂの数を垂直画素数に対して１本余分に設けておくようにすると良い。
【００３６】
これらに加えて本実施の形態によれば、異物等により容量線３ｂが途中で断線しても、第１遮光膜１１aが容量線３ｂの代わりになるという、冗長構造が実現されている。即ち、容量線３ｂが途中で断線しても断線部の両側がコンタクトホール１３を介して第１遮光膜１１aにより相互に電気的接続されていれば、実用上の問題は生じない。従って、本実施の形態によれば、不良品率が低く、信頼性の高い高品位の画像表示が可能な液晶装置を実現できる。
【００３７】
また、容量線３ｂと走査線３ａとは、同一のポリシリコン膜からなり、蓄積容量７０の誘電体膜とＴＦＴ３０のゲート絶縁膜２とは、同一の高温酸化膜からなり、第１蓄積容量電極１ｆと、ＴＦＴ３０のチャネル形成領域１ａ’、低濃度ソース領域１ｂ、高濃度ソース領域１ｄ、高濃度ドレイン領域１ｅ、低濃度ドレイン領域１ｃ等とは、同一の半導体層１ａからなり、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有している。このため、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成される積層構造を単純化でき、更に、後述の液晶装置の製造方法において、同一の薄膜形成工程で容量線３ｂ及び走査線３ａを同時に形成でき、蓄積容量７０の誘電体膜及びゲート絶縁膜２を同時に形成できる。
【００３８】
更に、本実施の形態では特に、第１遮光膜１１aは、走査線３ａに沿って夫々伸延しており、しかも、データ線６ａに沿った方向に対し複数の縞状に分断されている。このため、例えば各画素部の開口領域の周りに一体的に形成された格子状の遮光膜を配設した場合と比較して、第１遮光膜１１a、走査線３ａ及び容量線３ｂを形成するポリシリコン膜、データ線６ａを形成する金属膜、層間絶縁膜等からなる当該液晶装置の積層構造において、各膜の物性の違いに起因した製造プロセス中の加熱冷却に伴い発生するストレスが格段に緩和される。このため、第１遮光膜１１a等におけるクラックの発生防止や歩留まりの向上が図られる。
【００３９】
尚、図２では、第１遮光膜１１aにおける直線状の本線部分は、容量線３ｂの直線状の本線部分にほぼ重ねられるように形成されているが、第１遮光膜１１aが、ＴＦＴ３０のチャネル領域を覆う位置に設けられており且つコンタクトホール１３を形成可能なように容量線３ｂと何れかの箇所で重ねられていれば、ＴＦＴに対する遮光機能及び容量線に対する低抵抗化機能を発揮可能である。従って、例えば相隣接した走査線３ａと容量線３ｂとの間にある走査線に沿った長手状の間隙領域や、走査線３ａと若干重なる位置にまでも、当該第１遮光膜１１aを設けてもよい。
【００４０】
本実施の形態では、容量線３ｂと第１遮光膜１１aとは、第１層間絶縁膜１２に開孔されたコンタクトホール１３を介して確実に且つ高い信頼性を持って、両者は電気的接続されているが、このようなコンタクトホール１３は、画素毎に開孔されても良く、複数の画素からなる画素グループ毎に開孔されても良い。
【００４１】
コンタクトホール１３を画素毎に開孔した場合には、第１遮光膜１１aによる容量線３ｂの低抵抗化を促進でき、更に、両者間における冗長構造の度合いを高められる。他方、コンタクトホール１３を複数の画素からなる画素グループ毎に（例えば２画素毎に或いは３画素毎に）開孔した場合には、容量線３ｂや第１遮光膜１１aのシート抵抗、駆動周波数、要求される仕様等を勘案しつつ、第１遮光膜１１aによる容量線３ｂの低抵抗化及び冗長構造による利益と、多数のコンタクトホール１３を開孔することによる製造工程の複雑化或いは当該液晶装置の不良化等の弊害とを適度にバランスできるので、実践上大変有利である。
【００４２】
また、本実施の形態では特に、このような画素毎或いは画素グループ毎に設けられるコンタクトホール１３は、対向基板６０の側から見てデータ線６ａの下に開孔されている。このため、コンタクトホール１３は、画素部の開口領域から外れており、しかもＴＦＴ３０や第１蓄積容量電極１ｆが形成されていない第１層間絶縁膜１２の部分に設けられているので、画素領域の有効利用を図りつつ、コンタクトホール１３の形成によるＴＦＴ３０や他の配線等の不良化を防ぐことができる。
【００４３】
再び、図３について説明する。本実施の形態では特にデータ線６ａは、Ａｌ等の金属膜や金属シリサイド等の合金膜などの遮光性の薄膜から構成されている。また、走査線３ａ、ゲート絶縁膜２及び第１層間絶縁膜１２の上には、第２層間絶縁膜４が形成されている。ＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄは第２層間絶縁膜４及びゲート絶縁膜２に形成されたコンタクトホール５を介して、データ線６ａに電気的接続されている。更に、データ線６ａ及び第２層間絶縁膜４の上には、第３層間絶縁膜７と画素電極９ａが形成されている。画素電極９ａは第３層間絶縁膜７、第２層間絶縁膜４及びゲート絶縁膜２に形成されたコンタクトホール８を介して高濃度ドレイン領域１ｅに電気的接続されている。
【００４４】
画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、好ましくは上述のように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に不純物イオンの打ち込みを行わないオフセット構造を持ってよいし、ゲート電極３ａをマスクとして高濃度で不純物イオンを打ち込み、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。
【００４５】
ここで、一般には、半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ等のポリシリコン層は、光が入射するとポリシリコンが有する光電変換効果により光電流が発生してしまい画素スイッチング用ＴＦＴ３０のトランジスタ特性が劣化するが、本実施の形態では、走査線３ａを上側から覆うようにデータ線６ａがＡｌ等の遮光性の金属薄膜から形成されているので、少なくとも半導体層１ａのチャネル領域１ａ’及び低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃへの入射光の入射を効果的に防ぐことが出来る。また、前述のように、画素スイッチング用ＴＦＴ３０の下側には、第１遮光膜１１aが設けられているので、少なくとも半導体層１ａのチャネル領域１ａ’及び低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃへの戻り光の入射を効果的に防ぐことが出来る。
【００４６】
（電気光学装置の製造プロセス）
次に、以上のような構成を持つ液晶装置の第１実施形態の製造プロセスについて、図４から図６を参照して説明する。尚、図４から図６は各工程におけるＴＦＴアレイ基板側の各層を、図３と同様に図２のＡ−Ａ’断面に対応させて示す工程図である。
【００４７】
図６の工程（１）に示すように、石英基板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９００〜１２００℃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４０に生じる歪みが少なくなるように前処理しておく。即ち、製造プロセスにおける最高温で高温処理される温度に合わせて、事前にＴＦＴアレイ基板１０を同じ温度かそれ以上の温度で熱処理しておく。
【００４８】
このように処理されたＴＦＴアレイ基板１０の全面に、ＷＳｉを、スパッタにより、１００〜４００ｎｍ程度の層厚、本実施形態においては２００ｎｍの層厚の遮光膜１１を形成する。
【００４９】
続いて、工程（２）に示すように、該形成された遮光膜１１a上にフォトリソグラフィにより第１遮光膜１１aのパターン（図２参照）に対応するレジストマスクを形成し、該レジストマスクを介して遮光膜１１aに対しエッチングを行うことにより、第１遮光膜１１aを形成する。
【００５０】
次に工程（３）に示すように、第１遮光膜１１aの上に、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）ガスを用いて、ＮＳＧ（ノンドープシリケートガラス）としてＳｉＯ２からなる第１層間絶縁膜１２を形成する。この第１層間絶縁膜１２の層厚は、例えば、約５００〜８００ｎｍが好ましく、本実施形態においては、８００ｎｍとする。ＮＳＧ形成後、既に６００〜９００℃に加熱した炉内に基板を投入し、５℃／分の割合で、高温時の処理温度である１１５０℃まで炉内の温度を上昇させ、１１５０℃の温度で６０分間、炉内の温度を保持した後、５℃／分の割合で６００〜９００℃まで炉内の温度を下降させ、基板を炉内から搬出する。この結果、透過率が０．８％のＷＳｉからなる遮光膜を得ることができる。高温時の処理温度としては１０００℃より高く１２００℃以下であればよく、好ましくは１１００℃より高く、１１５０℃以下であれば良い。更に高温時の処理時間としては３０分以上１２０分、より好ましくは５０分以上８０分以下であればよい。尚、本実施形態においては炉内の温度上昇レート及び温度下降レートを５℃／分としたが、例えば２〜３０℃／分としても良い。
【００５１】
次に工程（４）に示すように、第１層間絶縁膜１２の上に、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１を約５０〜２００ｎｍの厚さ、好ましくは約１００ｎｍの厚さとなるまで固相成長させる。
【００５２】
この際、図３に示した画素スイッチング用ＴＦＴ３０として、ｐチャネル型の画素スイッチング用ＴＦＴ３０を作成する場合には、当該チャネル領域にＳｂ（アンチモン）、Ａｓ（砒素）、Ｐ（リン）などのＶ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。また、画素スイッチング用ＴＦＴ３０をｎチャネル型とする場合には、Ｂ（ボロン）、Ｇａ（ガリウム）、Ｉｎ（インジウム）などの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。尚、アモルファスシリコン膜を経ないで、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜１を直接形成しても良い。或いは、減圧ＣＶＤ法等により堆積したポリシリコン膜にシリコンイオンを打ち込んで一旦非晶質化（アモルファス化）し、その後アニール処理等により再結晶化させてポリシリコン膜１を形成しても良い。
【００５３】
次に工程（５）に示すように、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、図２に示した如き所定パターンの半導体層１ａを形成する。即ち、特にデータ線６ａ下で容量線３ｂが形成される領域及び走査線３ａに沿って容量線３ｂが形成される領域には、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａから延設された第１蓄積容量電極１ｆを形成する。
【００５４】
次に工程（６）に示すように、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａと共に第１蓄積容量電極１ｆを約９００〜１２００℃の温度、好ましくは約１０００〜１１５０℃の温度により熱酸化することにより、約３０ｎｍの比較的薄い厚さの熱酸化シリコン膜を形成し、更に減圧ＣＶＤ法等により高温酸化シリコン膜（ＨＴＯ膜）や窒化シリコン膜を約５０ｎｍの比較的薄い厚さに堆積し、多層構造を持つ画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲート絶縁膜２と共に容量形成用のゲート絶縁膜２を形成する（図３参照）。この結果、半導体層１ａ及び第１蓄積容量電極１ｆの厚さは、約３０〜１５０ｎｍの厚さ、好ましくは約３５〜５０ｎｍの厚さとなり、ゲート絶縁膜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。このように高温熱酸化時間を短くすることにより、特に８インチ程度の大型ウエーハを使用する場合に熱によるそりを防止することができる。但し、ポリシリコン層１を熱酸化することのみにより、単一層構造を持つゲート絶縁膜２を形成してもよい。
【００５５】
尚、工程（６）において特に限定されないが、第１蓄積容量電極１ｆとなる半導体層部分に、例えば、Ｐイオンをドーズ量約３×１０１２／ｃｍ２でドープして、低抵抗化させてもよい。
【００５６】
次に、工程（７）において、第１層間絶縁膜１２に第１遮光膜１１aに至るコンタクトホール１３を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或いはウエットエッチングにより形成する。この際、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のような異方性エッチングにより、コンタクトホール１３等を開孔した方が、開孔形状をマスク形状とほぼ同じにできるという利点がある。但し、ドライエッチングとウエットエッチングとを組み合わせて開孔すれば、これらのコンタクトホール１３等をテーパ状にできるので、配線接続時の断線を防止できるという利点が得られる。
【００５７】
次に工程（８）に示すように、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン層３を堆積した後、リン（Ｐ）を熱拡散し、ポリシリコン膜３を導電化する。又は、Ｐイオンをポリシリコン膜３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。
【００５８】
次に、図７の工程（９）に示すように、レジストマスクを用いたフォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、図２に示した如き所定パターンの走査線３ａと共に容量線３ｂを形成する。これらの容量線３ｂ及び走査線３ａの層厚は、例えば、約３５０ｎｍとされる。
【００５９】
次に工程（１０）に示すように、図３に示した画素スイッチング用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）を拡散マスクとして、ＰなどのＶ族元素のドーパント６０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。この不純物のドープにより容量線３ｂ及び走査線３ａも低抵抗化される。
【００６０】
続いて、工程（１１a）に示すように、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する高濃度ソース領域１ｂ及び高濃度ドレイン領域１ｃを形成するために、走査線３ａよりも幅の広いマスクでレジスト層６２を走査線３ａ上に形成した後、同じくＰなどのＶ族元素のドーパント６１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。また、画素スイッチング用ＴＦＴ３０をｐチャネル型とする場合、半導体層１ａに、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ並びに高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを形成するために、ＢなどのIII族元素のドーパントを用いてドープする。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。
【００６１】
この不純物のドープにより容量線３ｂ及び走査線３ａも更に低抵抗化される。
【００６２】
また、工程（１０）及び工程（１１a）を再度繰り返し、Ｂ（ボロン）イオンなどのIII族元素のドーパントを行うことにより、ｐチャネル型ＴＦＴを形成することができる。これにより、ｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴから構成される相補型構造を持つデータ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４を液晶装置用基板１０上の周辺部に形成することが可能となる。このように、本実施の形態において画素スイッチング用ＴＦＴ３０は半導体層をポリシリコンで形成するので、画素スイッチング用ＴＦＴ３０の形成時にほぼ同一工程で、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４を形成することができ、製造上有利である。
【００６３】
次に工程（１２）に示すように、画素スイッチング用ＴＦＴ３０における走査線３ａと共に容量線３ｂ及び走査線３ａ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２層間絶縁膜４を形成する。第２層間絶縁膜４の層厚は、約５００〜１５００ｎｍが好ましい。
【００６４】
次に工程（１３）の段階で、高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを活性化するために約１０００℃のアニール処理を２０分程度行った後、データ線３１に対するコンタクトホール５を、反応性エッチング、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或いはウエットエッチングにより形成する。また、走査線３ａや容量線３ｂを図示しない配線と接続するためのコンタクトホールも、コンタクトホール５と同一の工程により第２層間絶縁膜４に開孔する。
【００６５】
次に図８の工程（１４）に示すように、第２層間絶縁膜４の上に、スパッタ処理等により、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６として、約１００〜５００ｎｍの厚さ、好ましくは約３００ｎｍに堆積し、更に工程（１５）に示すように、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、データ線６ａを形成する。
【００６６】
次に工程（１６）に示すように、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７を形成する。第３層間絶縁膜７の層厚は、約５００〜１５００ｎｍが好ましい。
【００６７】
次に図９の工程（１７）の段階において、画素スイッチング用ＴＦＴ３０において、画素電極９ａと高濃度ドレイン領域１ｅとを電気的接続するためのコンタクトホール８を、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形成する。
【００６８】
次に工程（１８）に示すように、第３層間絶縁膜７の上に、スパッタ処理等により、ＩＴＯ膜等の透明導電性薄膜９を、約５０〜２００ｎｍの厚さに堆積し、更に工程（１９）に示すように、フォトリソグラフィ工程、エッチング工程等により、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。
【００６９】
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。
【００７０】
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、第２遮光膜２３及び後述の額縁としての第２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工程、エッチング工程を経て形成される。尚、これらの第２遮光膜は、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。
【００７１】
その後、対向基板２０の全面にスパッタ処理等により、ＩＴＯ等の透明導電性薄膜を、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。
【００７２】
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。
【００７３】
本実施形態では、遮光膜であるＷＳｉを覆うようにＮＳＧを形成した後の加熱処理工程で、高温時の処理温度及び処理時間を１１５０℃、６０分間の条件で行っているが、高温時の処理温度を１０００℃より高く１２００℃以下の温度範囲で行っても良い。このような温度範囲例えば１１５０℃で、処理時間を３０分間として加熱処理を施すことにより、特に赤色分光領域である６００ｎｍ付近の光領域における遮光膜の透過率を１．２％とすることができ、従来９００℃の加熱条件で形成されてなるＷＳｉからなる遮光膜の透過率である２．４％と比較して、大幅に遮光性を高めることができる。更に、熱処理時間を３０分以上１２０分以下、より好ましくは５０分以上８０分以下とすることが望ましく、例えば１１５０℃、６０分で行うことにより遮光膜の透過率を０．８％とすることができ、更に０．４％透過率が低下した遮光膜を得ることができる。以下に、加熱処理工程の条件を変えて透過率を測定した結果を、図８〜図１０を用いて説明する。
【００７４】
図８〜図１０に、高温時の処理温度、高温時の処理時間、基板投入時の炉内の温度から炉内の高温時の処理温度までの温度上昇速度及び炉内の高温時の処理温度から基板搬出時の炉内の温度までの温度下降速度（以下、炉内の温度上昇及び下降速度という）を変えた場合の光波長による透過率の変化を表すグラフを示す。ここでは、ＷＳｉ、ＮＳＧの膜厚はそれぞれ２００ｎｍ、８００ｎｍとした。
【００７５】
図８において、曲線aは比較例、曲線ｂ〜ｄは本発明に関わる実施形態例である。高温時の処理温度及び高温時の処理時間は、それぞれ、曲線ａは１０００℃で６０分、曲線ｂは１１５０℃で３０分、曲線ｃは１１５０℃で３０分、曲線ｄは１１５０℃で６０分であり、炉内の温度上昇及び下降速度は、曲線ａ、ｃ、ｄでは４℃／分、曲線ｂでは６℃／分である。
【００７６】
図８より、高温時の処理時間が１１５０℃の場合と１０００℃の場合とを比較すると、高温時の処理時間に関わらず処理温度を高くすることによって透過率を低くすることができる。更に高温時の処理時間を長くすることにより透過率を低くすることができる。また、炉内の温度上昇及び下降速度の違いによる透過率の違いは顕著ではなく、高温時の温度及び処理時間が最も透過率の値に影響する。更に、グラフからもわかるように、通常の液晶装置の赤色の分光領域である５８０〜６２０ｎｍの範囲では、他の青色、緑色の各分光領域と比べて、遮光膜の透過率が高い、すなわち遮光性が低くなる傾向となり、本発明に示される製法を用いることにより透過率の低い遮光膜を得ることができ、特に赤色分光領域に対する遮光性を高めることができる。
【００７７】
図９は、高温時の処理温度と遮光膜の透過率の関係を示す。ここでは、高温処理時間を５０分、炉内の温度上昇及び下降速度を５℃／分とし、高温処理温度を７００〜１１５０℃の範囲で変化させて遮光膜を形成しており、グラフに示される透過率は波長６００ｎｍとした場合のものである。図９に示すように、高温処理温度が１０００℃である時を境に、処理温度を高くするにつれ透過率が低下していき、１０００℃より高い処理温度とすることが好ましいことがわかる。
【００７８】
図１０は、高温時の処理時間と遮光膜の透過率の関係を示す。ここでは、高温時の処理温度を１１５０℃、炉内の温度上昇及び下降速度を５℃／分とし、高温処理時間を３０〜９０分の範囲で変化させて遮光膜を形成しており、グラフに示される透過率は波長６００ｎｍとした場合のものである。図１０に示すように、高温処理時間を長くするに従って透過率が低下していき、約８０分を越えた時から透過率は横這い状態となり、少なくとも約８０分の高温処理を行うことにより、透過率の低い遮光膜を得ることができる。
【００７９】
図８〜図１０において、透過率の測定ははいずれも、ＷＳｉ、ＮＳＧの膜厚をそれぞれ２００ｎｍ、８００ｎｍの状態で測定したものである。また、透過率は、光学顕微鏡で光量を測定することにより測定し、石英基板上にＷＳｉ、ＮＳＧを配置した状態での測定である。
【００８０】
本実施形態においては、遮光膜の透過率を従来２．４％であったものを１．２％と低くすることができるため、液晶装置としたときに、液晶装置の薄膜トランジスタの劣化を防止し、表示特性の良い液晶装置を得ることができる。
【００８１】
また、本実施形態では、遮光膜としてＷＳｉの単層膜を例にあげたが、これに限られるものではなく、少なくともＷＳｉを有していればよく、ＷＳｉと他の膜の多層膜であっても、同様の効果を得ることができる。
【００８２】
尚、本発明におけるノンドープシリケートガラスには、例えばＳｉＯｘがある。
【００８３】
以上説明した実施の形態における液晶装置では、従来と同様に入射光を対向基板６０の側から入射することとしたが、第１遮光膜１１aを設けているので、ＴＦＴアレイ基板４０の側から入射光を入射し、対向基板６０の側から出射するようにしても良い。即ち、半導体層１ａのチャネル領域１ａ’及び低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃに光が入射することを防ぐことが出来、高画質の画像を表示することが可能である。ここで、従来は、ＴＦＴアレイ基板４０の裏面側での反射を防止するために、反射防止用のＡＲ（Ａｎｔｉ−ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）被膜された偏光手段を別途配置したり、ＡＲフィルムを貼り付ける必要があった。しかし、各実施の形態では、ＴＦＴアレイ基板４０の表面と半導体層１ａの少なくともチャネル領域１ａ’及び低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃとの間に第１遮光膜１１aが形成されているため、このようなＡＲ被膜された偏光手段やＡＲフィルムを用いたり、ＴＦＴアレイ基板４０そのものをＡＲ処理した基板を使用する必要が無くなる。従って、上記実施の形態によれば、材料コストを削減でき、また偏光手段の貼り付け時に、ごみ、傷等により、歩留まりを落とすことがなく大変有利である。また、耐光性が優れているため、明るい光源を使用したり、偏光ビームスプリッタにより偏光変換して、光利用効率を向上させても、光によるクロストーク等の画質劣化を生じない。
【００８４】
（液晶装置の全体構成）
以上のように構成された液晶装置の各実施の形態の全体構成を図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、対向基板２０を含めて示す図１１のＨ−Ｈ’断面図である。
【００８５】
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、例えば第２遮光膜２３と同じ或いは異なる材料から成る周辺見切りとしての第２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、データ線駆動回路１０１及び実装端子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が設けられており、更に、額縁としての第２遮光膜５３の下に隠れてプリチャージ回路（図示せず。）を設けてもよい。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。
【００８６】
以上の実施の形態における液晶装置のＴＦＴアレイ基板１０上には更に、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を形成してもよい。また、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（テープオートメイテッドボンディング基板）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。本実施形態においては、ＴＦＴアレイ基板１０あるいは対向基板２０側にカラーフィルタを設けても良い。
【００８７】
更に、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。このようにすれば、入射光の集光効率を向上することで、明るい液晶装置が実現できる。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、より明るいカラー液晶装置が実現できる。
【００８８】
また、各画素に設けられるスイッチング素子としては、正スタガ型又はコプラナー型のポリシリコンＴＦＴであるとして説明したが、逆スタガ型のＴＦＴやアモルファスシリコンＴＦＴ等の他の形式のＴＦＴに対しても、上記の実施の形態は有効である。
【００８９】
（投射型表示装置）
上記の液晶装置を用いた電子機器の一例として、投射型表示装置の構成について、図１３を参照して説明する。図１３において、投射型表示装置１１００は、上述した液晶装置を３個用意し、夫々ＲＧＢ用の液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ及び９６２Ｂとして用いた投射型液晶装置の光学系の概略構成図を示す。本例の投射型表示装置の光学系には、前述した光源装置９２０と、均一照明光学系９２３が採用されている。そして、投射型表示装置は、この均一照明光学系９２３から出射される光束Ｗを赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に分離する色分離手段としての色分離光学系９２４と、各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂを変調する変調手段としての３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂと、変調された後の色光束を再合成する色合成手段としての色合成プリズム９１０と、合成された光束を投射面１００の表面に拡大投射する投射手段としての投射レンズユニット９０６を備えている。また、青色光束Ｂを対応するライトバルブ９２５Ｂに導く導光系９２７をも備えている。
【００９０】
均一照明光学系９２３は、２つのレンズ板９２１、９２２と反射ミラー９３１を備えており、反射ミラー９３１を挟んで２つのレンズ板９２１、９２２が直交する状態に配置されている。均一照明光学系９２３の２つのレンズ板９２１、９２２は、それぞれマトリクス状に配置された複数の矩形レンズを備えている。光源装置９２０から出射された光束は、第１のレンズ板９２１の矩形レンズによって複数の部分光束に分割される。そして、これらの部分光束は、第２のレンズ板９２２の矩形レンズによって３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ付近で重畳される。従って、均一照明光学系９２３を用いることにより、光源装置９２０が出射光束の断面内で不均一な照度分布を有している場合でも、３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを均一な照明光で照明することが可能となる。
【００９１】
各色分離光学系９２４は、青緑反射ダイクロイックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー９４２と、反射ミラー９４３から構成される。まず、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において、光束Ｗに含まれている青色光束Ｂおよび緑色光束Ｇが直角に反射され、緑反射ダイクロイックミラー９４２の側に向かう。赤色光束Ｒはこのミラー９４１を通過して、後方の反射ミラー９４３で直角に反射されて、赤色光束Ｒの出射部９４４からプリズムユニット９１０の側に出射される。
【００９２】
次に、緑反射ダイクロイックミラー９４２において、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において反射された青色、緑色光束Ｂ、Ｇのうち、緑色光束Ｇのみが直角に反射されて、緑色光束Ｇの出射部９４５から色合成光学系の側に出射される。緑反射ダイクロイックミラー９４２を通過した青色光束Ｂは、青色光束Ｂの出射部９４６から導光系９２７の側に出射される。本例では、均一照明光学素子の光束Ｗの出射部から、色分離光学系９２４における各色光束の出射部９４４、９４５、９４６までの距離がほぼ等しくなるように設定されている。
【００９３】
色分離光学系９２４の赤色、緑色光束Ｒ、Ｇの出射部９４４、９４５の出射側には、それぞれ集光レンズ９５１、９５２が配置されている。したがって、各出射部から出射した赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、これらの集光レンズ９５１、９５２に入射して平行化される。
【００９４】
このように平行化された赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇに入射して変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。すなわち、これらの液晶装置は、不図示の駆動手段によって画像情報に応じてスイッチング制御されて、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われる。一方、青色光束Ｂは、導光系９２７を介して対応するライトバルブ９２５Ｂに導かれ、ここにおいて、同様に画像情報に応じて変調が施される。尚、本例のライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂは、それぞれさらに入射側偏光手段９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂと、出射側偏光手段９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂと、これらの間に配置された液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂとからなる液晶ライトバルブである。
【００９５】
導光系９２７は、青色光束Ｂの出射部９４６の出射側に配置した集光レンズ９５４と、入射側反射ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、これらの反射ミラーの間に配置した中間レンズ９７３と、ライトバルブ９２５Ｂの手前側に配置した集光レンズ９５３とから構成されている。集光レンズ９４６から出射された青色光束Ｂは、導光系９２７を介して液晶装置９６２Ｂに導かれて変調される。各色光束の光路長、すなわち、光束Ｗの出射部から各液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂまでの距離は青色光束Ｂが最も長くなり、したがって、青色光束の光量損失が最も多くなる。しかし、導光系９２７を介在させることにより、光量損失を抑制することができる。
【００９６】
各ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを通って変調された各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂは、色合成プリズム９１０に入射され、ここで合成される。そして、この色合成プリズム９１０によって合成された光が投射レンズユニット９０６を介して所定の位置にある投射面１００の表面に拡大投射されるようになっている。
【００９７】
本例では、液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂには、ＴＦＴの下側に遮光層が設けられているため、当該液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂからの投射光に基づく液晶プロジェクタ内の投射光学系による反射光、投射光が通過する際のＴＦＴアレイ基板の表面からの反射光、他の液晶装置から出射した後に投射光学系を突き抜けてくる投射光の一部等が、戻り光としてＴＦＴアレイ基板の側から入射しても、画素電極のスイッチング用のＴＦＴのチャネルに対する遮光を十分に行うことができる。
【００９８】
このため、小型化に適したプリズムユニットを投射光学系に用いても、各液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２Ｂとプリズムユニットとの間において、戻り光防止用のフィルムを別途配置したり、偏光手段に戻り光防止処理を施したりすることが不要となるので、構成を小型且つ簡易化する上で大変有利である。
【００９９】
また、本実施の形態では、戻り光によるＴＦＴのチャネル領域への影響を抑えることができるため、液晶装置に直接戻り光防止処理を施した偏光手段９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂを貼り付けなくてもよい。そこで、偏光手段を液晶装置から離して形成、より具体的には、一方の偏光手段９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂはプリズムユニット９１０に貼り付け、他方の偏光手段９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂは集光レンズ９５３、９４５、９４４に貼り付けることが可能である。このように、偏光手段をプリズムユニットあるいは集光レンズに貼り付けることにより、偏光手段の熱は、プリズムユニットあるいは集光レンズで吸収されるため、液晶装置の温度上昇を防止することができる。
【０１００】
また、図示を省略するが、液晶装置と偏光手段とを離間形成することにより、液晶装置と偏光手段との間には空気層ができるため、冷却手段を設け、液晶装置と偏光手段との間に冷風等の送風を送り込むことにより、液晶装置の温度上昇をさらに防ぐことができ、液晶装置の温度上昇による誤動作を防ぐことができる。
【０１０１】
投射型表示装置に適用した本実施形態においては、赤、青、緑それぞれに対応するライトバルブの液晶装置に本発明の製造方法を用いた遮光膜を有する液晶装置を用いたが、赤色に対応したライトバルブの液晶装置にのみ用いても表示特性の良い投射型表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気光学装置の１つである液晶装置の実施形態における画像形成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、配線等の等価回路図である。
【図２】液晶装置の実施形態におけるデータ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成された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】液晶装置の実施形態の製造プロセスを順を追って示す工程図（その１）である。
【図５】液晶装置の実施形態の製造プロセスを順を追って示す工程図（その２）である。
【図６】液晶装置の実施形態の製造プロセスを順を追って示す工程図（その３）である。
【図７】液晶装置の実施形態の製造プロセスを順を追って示す工程図（その４）である。
【図８】熱処理工程の温度処理条件を種種変えて形成した遮光膜の各波長における透過率を示すグラフである。
【図９】熱処理工程の高温度条件を種種変えて形成した遮光膜の６００ｎｍにおける透過率を示すグラフである。
【図１０】熱処理工程の高温時の処理時間条件を種種変えて形成した６００ｎｍの各波長における透過率を示すグラフである。
【図１１】液晶装置の実施の形態における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。
【図１３】液晶装置を用いた電子機器の一例である投射型表示装置の構成図である。
【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（ソース側ＬＤＤ領域）
１ｃ…低濃度ドレイン領域（ドレイン側ＬＤＤ領域）
１ｄ…高濃度ソース領域
１ｅ…高濃度ドレイン領域
１ｆ…第１蓄積容量電極
２…ゲート絶縁膜
３ａ…走査線（ゲート電極）
３ｂ…容量線（第２蓄積容量電極）
４…第２層間絶縁膜
５…コンタクトホール
６ａ…データ線（ソース電極）
７…第３層間絶縁膜
８…コンタクトホール
９ａ…画素電極
１０…石英基板
１１a…第１遮光膜
１２…第１層間絶縁膜
１３、１３’…コンタクトホール
１６…配向膜
２０…ガラス基板
２１…対向電極
２２…配向膜
２３…第２遮光膜
３０…ＴＦＴ
４０…ＴＦＴアレイ基板
５０…液晶層
６０…対向基板
７０…蓄積容量
【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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【図１３】
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