(57)【要約】【課題】  ストレージ容量を低下させることなくオフ電流を低減させ、画素の高精細化を実現するとともに、簡便な工程で高効率に製造することが可能な電気光学装置を提供する。【解決手段】  液晶装置（電気光学装置）１００は、半導体層３と該半導体層３にゲート絶縁膜２を介して対向するゲート電極３１，３２とを備えた薄膜トランジスタ３０と、該薄膜トランジスタ３０と接続されたストレージ容量７０とを具備し、前記薄膜トランジスタ３０のゲート絶縁膜２が、第１絶縁膜２４と第２絶縁膜２６との積層膜からなり、前記ストレージ容量７０が、ゲート絶縁膜２のうち、第２絶縁膜２６のみを誘電体膜として有する構成となっている。【選択図】        図４
2006253173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体層と、該半導体層にゲート絶縁膜を介して対向するゲート電極とを備えたトランジスタと、該トランジスタと電気的に接続されたストレージ容量とを具備し、
前記トランジスタのゲート絶縁膜が、前記半導体層側から順に積層された第１絶縁膜と第２絶縁膜とを含んでおり、
前記ストレージ容量が、前記第１絶縁膜と第２絶縁膜のいずれか一方と同一材質かつ同層の誘電体膜を有していることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記ストレージ容量が、前記半導体層と一体に形成された第１容量電極と、該第１容量電極に前記誘電体膜を介して対向する第２容量電極とを具備しており、
前記第１容量電極の平面領域まで前記第１絶縁膜及び第２絶縁膜が延設されるとともに、前記第１容量電極の平面領域内の第１絶縁膜又は第２絶縁膜に開口部が形成されており、
前記第２容量電極が、前記開口部と平面的に重なる位置に形成されている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】
前記開口部が、前記第１絶縁膜に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記開口部が、前記第２絶縁膜に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記第２容量電極が、前記ゲート電極と同一材質で同層に形成されていることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記第１絶縁膜が、シリコン酸化膜からなることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記第２絶縁膜が、シリコン窒化膜又はシリコン窒化酸化膜からなることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電気光学装置。
【請求項８】
半導体層と、該半導体層にゲート絶縁膜を介して対向するゲート電極とを備えたトランジスタと、該トランジスタと電気的に接続されたストレージ容量とを具備した電気光学装置の製造方法であって、
基板上に半導体膜をパターン形成する工程と、
前記半導体膜を覆う第１絶縁膜を形成する工程と、
前記第１絶縁膜上にマスク材をパターン形成し、当該マスク材を介して前記半導体膜に不純物を注入することで、前記半導体膜に、前記トランジスタの半導体層と、前記ストレージ容量の一方の電極を成す第１容量電極とを形成する工程と、
前記マスク材を除去した後、前記第１容量電極上の前記第１絶縁膜を部分的に除去して開口部を形成する工程と、
前記開口部及び前記第１絶縁膜を覆う第２絶縁膜を形成する工程と、
前記第２絶縁膜上に導電膜をパターン形成することで、前記第２絶縁膜上の領域のうち、前記開口部と平面的に重なる位置に前記ストレージ容量の他方の電極を成す第２容量電極を形成し、前記半導体層と平面的に重なる位置に前記ゲート電極を形成する工程と
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９】
半導体層と、該半導体層にゲート絶縁膜を介して対向するゲート電極とを備えたトランジスタと、該トランジスタと電気的に接続されたストレージ容量とを具備した電気光学装置の製造方法であって、
基板上に半導体膜をパターン形成する工程と、
前記半導体膜上にマスク材をパターン形成し、当該マスク材を介して前記半導体膜に不純物を注入することで、前記半導体膜に、前記トランジスタの半導体層と、前記ストレージ容量の一方の電極を成す第１容量電極とを形成する工程と、
前記マスク材を除去した後、前記半導体膜を覆うように第１絶縁膜を形成する工程と、
前記第１容量電極上の前記第１絶縁膜を部分的に除去して開口部を形成する工程と、
前記開口部及び前記第１絶縁膜を覆う第２絶縁膜を形成する工程と、
前記第２絶縁膜上に導電膜をパターン形成することで、前記第２絶縁膜上の領域のうち、前記開口部と平面的に重なる位置に前記ストレージ容量の他方の電極を成す第２容量電極を形成し、前記半導体層と平面的に重なる位置に前記ゲート電極を形成する工程と
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１０】
半導体層と、該半導体層にゲート絶縁膜を介して対向するゲート電極とを備えたトランジスタと、該トランジスタと電気的に接続されたストレージ容量とを具備した電気光学装置の製造方法であって、
基板上に半導体膜をパターン形成する工程と、
前記半導体膜を覆う第１絶縁膜を形成する工程と、
前記第１絶縁膜上にマスク材をパターン形成し、当該マスク材を介して前記半導体膜に不純物を注入することで、前記半導体膜に、前記トランジスタの半導体層と、前記ストレージ容量の一方の電極を成す第１容量電極とを形成する工程と、
前記マスク材を除去した後、前記半導体膜を覆うように第１絶縁膜と第２絶縁膜との積層膜を形成する工程と、
前記第１容量電極上の前記第２絶縁膜のみを部分的に除去することで該第２絶縁膜に開口部を形成する工程と、
前記開口部を含む第２絶縁膜上の領域に導電膜をパターン形成することで、前記開口部と平面的に重なる位置に前記ストレージ容量の他方の電極を成す第２容量電極を形成し、前記半導体層と平面的に重なる位置に前記ゲート電極を形成する工程と
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１１】
半導体層と、該半導体層にゲート絶縁膜を介して対向するゲート電極とを備えたトランジスタと、該トランジスタと電気的に接続されたストレージ容量とを具備した電気光学装置の製造方法であって、
基板上に半導体膜をパターン形成する工程と、
前記半導体膜上にマスク材をパターン形成し、当該マスク材を介して前記半導体膜に不純物を注入することで、前記トランジスタの半導体層と、前記ストレージ容量の一方の電極を成す第１容量電極とを形成する工程と、
前記マスク材を除去した後、前記半導体膜を覆うように第１絶縁膜と第２絶縁膜との積層膜を形成する工程と、
前記第１容量電極上の前記第２絶縁膜のみを部分的に除去することで該第２絶縁膜に開口部を形成する工程と、
前記開口部を含む第２絶縁膜上の領域に導電膜をパターン形成することで、前記開口部と平面的に重なる位置に前記ストレージ容量の他方の電極を成す第２容量電極を形成し、前記半導体層と平面的に重なる位置に前記ゲート電極を形成する工程と
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１２】
前記ゲート電極を形成した後、当該ゲート電極を介して前記半導体層に不純物を注入することで、前記半導体層にＬＤＤ構造を形成する工程を有することを特徴とする請求項８から１１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１３】
請求項１から７のいずれか１項に記載の電気光学装置を備えた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、電気光学装置、その製造方法、及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、各画素に設けたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）によりアクティブ駆動を行うアクティブマトリクス型の電気光学装置が知られており、液晶プロジェクタの光変調手段等に用いられている。この種の電気光学装置において高精細かつ高輝度の表示を実現するためには、各ＴＦＴにおけるオフ電流の低減と、画素内に設けられるストレージ容量の確保が重要である。ＴＦＴにおけるオフ電流の低減にはゲート絶縁膜の厚膜化が有効であり、例えば特許文献１に記載のような２層構造のゲート絶縁膜を用いることも考えられる。
【特許文献１】特開２００１−３５８３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、電気光学装置では製造の効率化のためにＴＦＴのゲート絶縁膜とストレージ容量の誘電体膜とを同層の絶縁膜によって形成している場合が多く、単にゲート絶縁膜を厚くするとストレージ容量の誘電体膜も厚くなってストレージ容量が小さくなる。そして、ストレージ容量の減少分を補償するためにストレージ容量の面積を大きくすると、画素の開口率が低下して表示輝度が低下するという問題が生じる。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、ストレージ容量を低下させることなくオフ電流を低減させ、画素の高精細化を実現するとともに、簡便な工程で高効率に製造することが可能な電気光学装置を提供することを目的としている。また本発明は、高精細対応の電気光学装置を高効率に製造する方法を提供することを目的としている。さらに本発明は、高精細の光変調手段ないし表示手段を具備した電子機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために、半導体層と、該半導体層にゲート絶縁膜を介して対向するゲート電極とを備えたトランジスタと、該トランジスタと電気的に接続されたストレージ容量とを具備し、前記トランジスタのゲート絶縁膜が、前記半導体層側から順に積層された第１絶縁膜と第２絶縁膜とを含んでおり、前記ストレージ容量が、前記第１絶縁膜と第２絶縁膜のいずれか一方と同一材質かつ同層の誘電体膜を有していることを特徴とする電気光学装置を提供する。
かかる構成の電気光学装置は、第１絶縁膜、第２絶縁膜の積層膜からなるゲート絶縁膜を備えているのでゲート絶縁膜を容易に厚く形成することができ、トランジスタのオフリーク電流を低減することができる。その一方で、ストレージ容量の誘電体膜は、第１絶縁膜、第２絶縁膜のいずれかと同一材質かつ同層に形成された絶縁膜からなるものとされているので、前記第１絶縁膜又は第２絶縁膜の形成工程で同時に形成することができる。そして、第１絶縁膜及び第２絶縁膜の膜厚調整により、ゲート絶縁膜全体での膜厚を保持しつつ、ストレージ容量の誘電体膜を構成する絶縁膜のみを薄くすることができる。これにより、ストレージ容量を向上させ、狭面積化することができる。
したがって本発明の電気光学装置によれば、トランジスタにおけるオフリーク電流の低減と、ストレージ容量の狭面積化による開口率の向上とを同時に実現することができ、明るい高精細表示を得ることができる。また、ストレージ容量の誘電体膜は、トランジスタのゲート絶縁膜の一部の構成層と同工程で形成できるため、簡便な工程で高効率に製造することが可能である。
【０００６】
本発明の電気光学装置では、前記ストレージ容量が、前記半導体層と一体に形成された第１容量電極と、該第１容量電極に前記誘電体膜を介して対向する第２容量電極とを具備しており、前記第１容量電極の平面領域まで前記第１絶縁膜及び第２絶縁膜が延設されるとともに、前記第１容量電極の平面領域内の第１絶縁膜又は第２絶縁膜に開口部が形成されており、前記第２容量電極が、前記開口部と平面的に重なる位置に形成されている構成とすることができる。
この構成では、ストレージ容量の一方の電極を成す第１容量電極の平面領域内において、第１絶縁膜又は第２絶縁膜に開口部を設け、さらに当該開口部と平面的に重なる位置にストレージ容量の他方の電極を成す第２容量電極を形成している。これにより、前記開口部の平面領域内では、第１容量電極と第２容量電極との間に、第１絶縁膜と第２絶縁膜のいずれか一方のみが挟持された構成となる。このように本構成によれば、ストレージ容量を形成すべき領域の第１絶縁膜又は第２絶縁膜に開口部を設けるのみで、ゲート絶縁膜の膜厚を減ずることなくストレージ容量の誘電体膜を薄くすることができるので、簡便な工程で高効率に製造できる電気光学装置を提供することができる。
【０００７】
本発明の電気光学装置では、前記開口部が、前記第１絶縁膜に形成されていてもよい。半導体層側の第１絶縁膜に開口部を形成すれば、トランジスタの半導体層と当接する第１絶縁膜に、半導体との良好な接合性を有する材料を選択でき、トランジスタの電気特性を向上させることができる。
【０００８】
本発明の電気光学装置では、前記開口部が、前記第２絶縁膜に形成されていてもよい。この構成では、半導体層側の第１絶縁膜がストレージ容量の誘電体膜を構成するため、前記誘電体膜を平坦な平面形状とすることができ、誘電体膜の信頼性を向上させることができる。
【０００９】
本発明の電気光学装置では、前記第２容量電極が、前記ゲート電極と同一材質で同層に形成されていることが好ましい。この構成によれば、ストレージ容量の電極をトランジスタの構成部材と同工程で形成でき、高効率に製造できる電気光学装置となる。
【００１０】
本発明の電気光学装置では、前記第１絶縁膜が、シリコン酸化膜からなることが好ましい。この構成によれば、半導体層と当接する絶縁膜がシリコン酸化膜となるので、ポリシリコンの半導体層との間で良好な界面接合を形成でき、電気特性に優れたトランジスタを形成することができる。
【００１１】
本発明の電気光学装置では、前記第２絶縁膜が、シリコン窒化膜又はシリコン窒化酸化膜からなることが好ましい。この構成によれば、ゲート電極と半導体層との間にバリア性に優れたシリコン窒化膜ないしシリコン窒化酸化膜が配されるので、ゲート電極等からの汚染物質が半導体層に拡散して電気特性を低下させるのを防止することができる。また、水素を多く含むシリコン窒化膜、シリコン窒化酸化膜からの水素拡散により半導体層中の欠陥が修復され、トランジスタの電気特性を向上させる効果を得ることができる。
【００１２】
本発明の電気光学装置では、前記第１絶縁膜と第２絶縁膜のうち比誘電率の大きい方の絶縁膜が前記ストレージ容量の誘電体膜を構成していることが好ましい。このような構成とすることで、ストレージ容量の増大を効果的に実現でき、画素開口率を高めることができる。
前記第２絶縁膜の比誘電率は、前記第１絶縁膜の比誘電率より大きいことが好ましい。すなわち半導体層と当接する第１絶縁膜の材料は、比誘電率よりも半導体層との接合性等を優先して決定することが好ましい。このような構成とすれば、トランジスタの電気特性を低下させることなくストレージ容量の増大を図ることができる。
【００１３】
本発明の電気光学装置の製造方法は、半導体層と、該半導体層にゲート絶縁膜を介して対向するゲート電極とを備えたトランジスタと、該トランジスタと電気的に接続されたストレージ容量とを具備した電気光学装置の製造方法であって、基板上に半導体膜をパターン形成する工程と、前記半導体膜を覆う第１絶縁膜を形成する工程と、前記第１絶縁膜上にマスク材をパターン形成し、当該マスク材を介して前記半導体膜に不純物を注入することで、前記半導体膜に、前記トランジスタの半導体層と、前記ストレージ容量の一方の電極を成す第１容量電極とを形成する工程と、前記マスク材を除去した後、前記第１容量電極上の前記第１絶縁膜を部分的に除去して開口部を形成する工程と、前記開口部及び前記第１絶縁膜を覆う第２絶縁膜を形成する工程と、前記第２絶縁膜上に導電膜をパターン形成することで、前記第２絶縁膜上の領域のうち、前記開口部と平面的に重なる位置に前記ストレージ容量の他方の電極を成す第２容量電極を形成し、前記半導体層と平面的に重なる位置に前記ゲート電極を形成する工程とを有することを特徴とする。
この製造方法では、前記第１容量電極上に形成した第１絶縁膜に開口部を形成し、該開口部を覆って形成した第２絶縁膜を誘電体膜とするストレージ容量を形成するので、第２絶縁膜の厚さ調整によってストレージ容量を調整する一方で、第２絶縁膜の厚さに応じて第１絶縁膜の厚さを調整することでゲート絶縁膜の厚さを確保でき、トランジスタのオフリーク電流を低減させることができる。
したがって、本製造方法によれば、ストレージ容量の狭面積化を実現でき、簡便な工程によってトランジスタのオフリーク電流が低減された高開口率の電気光学装置を効率よく製造することができる。
【００１４】
本発明の電気光学装置の製造方法は、半導体層と、該半導体層にゲート絶縁膜を介して対向するゲート電極とを備えたトランジスタと、該トランジスタと電気的に接続されたストレージ容量とを具備した電気光学装置の製造方法であって、基板上に半導体膜をパターン形成する工程と、前記半導体膜上にマスク材をパターン形成し、当該マスク材を介して前記半導体膜に不純物を注入することで、前記半導体膜に、前記トランジスタの半導体層と、前記ストレージ容量の一方の電極を成す第１容量電極とを形成する工程と、前記マスク材を除去した後、前記半導体膜を覆うように第１絶縁膜を形成する工程と、前記第１容量電極上の前記第１絶縁膜を部分的に除去して開口部を形成する工程と、前記開口部及び前記第１絶縁膜を覆う第２絶縁膜を形成する工程と、前記第２絶縁膜上に導電膜をパターン形成することで、前記第２絶縁膜上の領域のうち、前記開口部と平面的に重なる位置に前記ストレージ容量の他方の電極を成す第２容量電極を形成し、前記半導体層と平面的に重なる位置に前記ゲート電極を形成する工程とを有することを特徴とする。
本発明に係る製造方法では、半導体膜の表面にマスク材を形成し、かかるマスク材を介して直接的に不純物のイオン注入を行うこともできる。この場合には、低い注入エネルギーで迅速にイオン注入を行うことができ、基板加熱の問題も生じない。
【００１５】
本発明の電気光学装置の製造方法は、半導体層と、該半導体層にゲート絶縁膜を介して対向するゲート電極とを備えたトランジスタと、該トランジスタと電気的に接続されたストレージ容量とを具備した電気光学装置の製造方法であって、基板上に半導体膜をパターン形成する工程と、前記半導体膜を覆う第１絶縁膜を形成する工程と、前記第１絶縁膜上にマスク材をパターン形成し、当該マスク材を介して前記半導体膜に不純物を注入することで、前記半導体膜に、前記トランジスタの半導体層と、前記ストレージ容量の一方の電極を成す第１容量電極とを形成する工程と、前記マスク材を除去した後、前記半導体膜を覆うように第１絶縁膜と第２絶縁膜との積層膜を形成する工程と、前記第１容量電極上の前記第２絶縁膜のみを部分的に除去することで該第２絶縁膜に開口部を形成する工程と、前記開口部を含む第２絶縁膜上の領域に導電膜をパターン形成することで、前記開口部と平面的に重なる位置に前記ストレージ容量の他方の電極を成す第２容量電極を形成し、前記半導体層と平面的に重なる位置に前記ゲート電極を形成する工程とを有することを特徴とする。
この製造方法では、前記第１容量電極及び第１絶縁膜上に形成した第２絶縁膜に開口部を形成し、該開口部上に第２容量電極を形成してストレージ容量を形成するので、第１絶縁膜の厚さ調整によりストレージ容量を大きくすることができ、ストレージ容量を狭面積化することができる。また第１絶縁膜の厚さに応じて第２絶縁膜の厚さを調整することでゲート絶縁膜の厚さを確保でき、トランジスタのオフリーク電流を低減させることができる。したがって本製造方法によれば、ストレージ容量の狭面積化を実現でき、簡便な工程によってトランジスタのオフリーク電流が低減された高開口率の電気光学装置を効率よく製造することができる。
【００１６】
本発明の電気光学装置の製造方法は、半導体層と、該半導体層にゲート絶縁膜を介して対向するゲート電極とを備えたトランジスタと、該トランジスタと電気的に接続されたストレージ容量とを具備した電気光学装置の製造方法であって、基板上に半導体膜をパターン形成する工程と、前記半導体膜上にマスク材をパターン形成し、当該マスク材を介して前記半導体膜に不純物を注入することで、前記トランジスタの半導体層と、前記ストレージ容量の一方の電極を成す第１容量電極とを形成する工程と、前記マスク材を除去した後、前記半導体膜を覆うように第１絶縁膜と第２絶縁膜との積層膜を形成する工程と、前記第１容量電極上の前記第２絶縁膜のみを部分的に除去することで該第２絶縁膜に開口部を形成する工程と、前記開口部を含む第２絶縁膜上の領域に導電膜をパターン形成することで、前記開口部と平面的に重なる位置に前記ストレージ容量の他方の電極を成す第２容量電極を形成し、前記半導体層と平面的に重なる位置に前記ゲート電極を形成する工程とを有することを特徴とする。
本発明に係る製造方法では、半導体膜の表面にマスク材を形成し、かかるマスク材を介して直接的に不純物のイオン注入を行うこともできる。この場合には、低い注入エネルギーで迅速にイオン注入を行うことができ、基板加熱の問題も生じない。
【００１７】
本発明の電気光学装置の製造方法は、前記ゲート電極を形成した後、当該ゲート電極を介して前記半導体層に不純物を注入することで、前記半導体層にＬＤＤ構造を形成する工程を有することを特徴とする。この製造方法によれば、前記ゲート電極をマスク材として機能させることができ、半導体層に自己整合的にＬＤＤ構造を形成することができる。したがって本製造方法によれば、オフリーク電流がさらに低減されたトランジスタを容易に形成することができる。
【００１８】
次に、本発明の電子機器は、先に記載の本発明の電気光学装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、明るく高精細の表示が得られる電子機器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る電気光学装置の一実施の形態である液晶装置について図面を参照しつつ説明する。以下の実施形態の液晶装置は、画素スイッチング素子としてＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を備えたアクティブマトリクス方式の透過型液晶装置である。
なお、以下で参照する各図においては、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、それらの縮尺等を適宜異ならせて表示している。
【００２０】
＜液晶装置＞
まず、本発明の電気光学装置の全体構成について、図１を参照して説明する。図１（ａ）は、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液晶装置の平面構成図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＨ−Ｈ’線に沿う断面構成図である。
【００２１】
図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、本実施形態の液晶装置１００は、互いに対向して配置された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と対向基板２０とは、それらの対向面周縁部に設けられた平面視略矩形枠状のシール材５２により接着されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とシール材５２とに囲まれた領域に液晶層（電気光学物質層）５０が封入されている。
【００２２】
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上の所定位置に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化処理されたものである。また、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が混入されている。
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。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。
【００２３】
画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域のうち、シール材５２の外側には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。また、走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿って設けられている。ＴＦＴアレイ基板１０の対向する２辺端に設けられた２つの走査線駆動回路１０４間を繋ぐ配線１０５が、データ線駆動回路１０１と反対側の辺端部にてシール材５２を回り込むように延在している。
【００２４】
また、対向基板２０の４つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材１０６が配置されている。他方、ＴＦＴアレイ基板１０には、これらのコーナー部に対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。
【００２５】
図１（ｂ）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形成されるとともに、画素電極９ａが配列形成されており、さらに画素電極９ａ上には図示略の配向膜が形成されている。他方、対向基板２０上には、対向電極２１の他、格子状又はストライプ状の遮光膜２３、額縁遮光膜５３が形成されており、対向電極２１上には図示略の配向膜が形成されている。また、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。液晶層５０としては、正の誘電率異方性を有する液晶を用いたＴＮ（Twisted Nematic）モードや、負の誘電率異方性を有する液晶を用いたＶＡＮ（Vertical Aligned Nematic）モードを適用できる。
【００２６】
なお、図１（ａ）及び（ｂ）に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、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電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を設けることもできる。
【００２７】
図２は、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、配線等を示す回路図である。図２において、本実施形態におけ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は、それぞれ、画素電極９ａと当該画素電極９ａをスイッチング制御するためのＴＦＴ３０とが形成されており、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給してもよいし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００２８】
また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線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にパルス的に入力された走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが、この順に線順次でＴＦＴ３０に印加されるようになっている。画素電極９ａはＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されている。走査線３ａから入力されるスイッチング信号に基づきスイッチング動作するＴＦＴ３０により、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが所定のタイミングで画素電極９ａに書き込まれるようになっている。
【００２９】
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２０に形成された対向電極２１との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、自身を透過する光を変調し、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強度の光が出力される。
【００３０】
また各画素には、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ストレージ容量７０が付加されている。ストレージ容量７０の一方の電極はＴＦＴ３０のドレインに接続され、他方の電極は走査線３ａと並んで設けられた容量線３００に接続されている。
【００３１】
次に、本実施形態の液晶装置の画素構成について、図３及び図４を参照して説明する。
図３は、データ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板における任意の１画素を示す平面構成図であり、図４（ａ）は図３に示すＡ−Ａ’線に沿う断面構成図である。本実施形態の液晶装置では、ダブルゲート構造のＴＦＴ３０を画素スイッチング素子に用いた例を示して説明するが、ＴＦＴ３０はシングルゲート構造やトリプルゲート構造であってもよい。
【００３２】
図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板上には、データ線６ａと、走査線３ａとが互いに交差して設けられ、これらのデータ線６ａと走査線３ａとによって区画された略矩形状の領域に、平面視略逆Ｕ形状の半導体層３が設けられている。半導体層３は、走査線３ａと２箇所で交差するように配置されており、これらの交差部が、半導体層３と対向配置されてゲート電極３１，３２を形成し、ダブルゲート構造のＴＦＴを構成している。前記略逆Ｕ形の半導体層３の一端はソースコンタクトホール５０２を介してデータ線６ａと電気的に接続されており、他端は画素領域の中央部側に延出されるとともに拡幅されて、中継電極５１０とのコンタクト部３４を形成している。さらにコンタクト部３４の先には、平面視略Ｌ型の第１容量電極３５が、これら半導体層３及びコンタクト部３４と一体に形成されている。
【００３３】
第１容量電極３５と一部平面的に重なる位置で画素領域を横断する容量線３００が形成されており、容量線３００の一部が、データ線６ａとの交差位置からデータ線６ａに沿って分岐されて延出部３０１を形成している。すなわち、容量線３００は全体として平面視櫛歯状を成して図示左右方向に延在している。そして、容量線３００及びその延出部３０１と、第１容量電極３５とが平面的に重なる領域に、平面視略Ｌ形のストレージ容量７０が形成されている。したがって、容量線３００の一部と延出部３０１とが、ストレージ容量の他方の電極（第２容量電極）を構成している。
【００３４】
画素領域とほぼ重なる平面領域に形成された画素電極９ａは、ＩＴＯ等の透明導電材料からなり、半導体層３と一体に形成されたコンタクト部３４と平面的に重なる位置に設けられた中継電極５１０を介して半導体層３と電気的に接続されている。すなわち、画素コンタクトホール５０５を介して画素電極９ａと中継導電層５１０とが電気的に接続され、ドレインコンタクトホール５０１を介して中継電極５１０とコンタクト部３４（半導体層３）とが電気的に接続されることにより、画素電極９ａとＴＦＴ３０のドレインとが電気的に接続されている。
【００３５】
次に、図４（ａ）に示す断面構造において、ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英、ガラス、プラスチック等からなる基板本体１０ａの一面側に、いずれもシリコン酸化物等からなる第１下地絶縁膜１１と第２下地絶縁膜１２とが積層形成されており、下地絶縁膜１２上にＴＦＴ３０が設けられている。下地絶縁膜１１，１２は基板本体１０ａの表面の荒れや汚染等によるＴＦＴ３０の特性劣化を抑える作用を奏する。また、第１下地絶縁膜１１と第２下地絶縁膜１２との間には金属膜等からなる遮光層その他の導電層を設けることもできる。遮光層を設けた場合には上側の第２下地絶縁膜１２が、遮光層とＴＦＴ３０とを絶縁するものとして機能する。下地絶縁膜１２の膜厚は３００ｎｍ〜８００ｎｍ程度である。
【００３６】
ＴＦＴ３０は、先に記載のようにダブルゲート構造であり、かつＬＤＤ構造を有している。より詳細には、ＴＦＴ３０は、ゲート電極３１，３２と、これらのゲート電極３１，３２と対向する領域の半導体層３に形成された２箇所のチャネル領域１ａと、ゲート電極３１，３２と半導体層３とを絶縁するゲート絶縁膜２とを主体として構成されている。走査線３ａ（ゲート電極３１，３２）は容量線３００と同層に同一材料を用いて形成されており、これらは、例えばＴｉ／ＡｌＣｕの積層膜、Ａｌ／Ｍｏの積層膜、Ｃｒ等により形成することができ、その膜厚は４００ｎｍ程度である。
【００３７】
ゲート絶縁膜２は、半導体層３側から順に第１絶縁膜２４と第２絶縁膜２６とが積層された２層構造の絶縁膜となっている。このような２層構造のゲート絶縁膜とすることで、ゲート絶縁膜２自体の膜厚を大きくできるほか、絶縁膜の欠陥に起因するリーク経路を２層の絶縁膜が互いに補完することができる。これにより、ＴＦＴ３０は、オフリーク電流が小さく、また高ゲート電圧に耐える信頼性に優れたものとなっている。
【００３８】
本実施形態に係る半導体層３は厚さ３０〜７０ｎｍ程度のポリシリコン膜（半導体膜）により形成されており、本実施形態のＴＦＴ３０はｎ型トランジスタとして構成されている。したがって、前記各ソース／ドレイン領域には、例えばリン（Ｐ）イオンが注入されている。ＴＦＴ３０は、前記２箇所のチャネル領域１ａの両側にそれぞれ形成されてＬＤＤ部を成す低濃度ソース領域（ｎ−領域）１ｂ及び低濃度ドレイン領域（ｎ−領域）１ｃと、これらのＬＤＤ部の両側に形成された高濃度ソース領域（ｎ＋領域）１ｄ及び高濃度ドレイン領域（ｎ＋領域）１ｅと、チャネル領域１ａ間に形成された高濃度ソース／ドレイン領域（ｎ＋領域）１ｆとを備えている。
【００３９】
ゲート絶縁膜２のうち半導体層３側に設けられた第１絶縁膜２４は、例えばシリコン酸化物等により形成され、その膜厚は５０〜１００ｎｍの範囲であることが好ましい。半導体層３と当接する第１絶縁膜２４をシリコン酸化膜とすれば、ポリシリコン膜からなる半導体層３との界面で良好な界面接合を形成することができる。
また、第２絶縁膜２６は、例えばシリコン窒化物、シリコン酸化窒化物等により形成され、その膜厚は２０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲であることが好ましい。第２絶縁膜２６をシリコン窒化膜とすれば、上層（画素電極９ａや走査線３ａ、データ線６ａ等）からの汚染を第２絶縁膜２６により良好に遮断することができ、半導体層３に汚染物質が侵入してトランジスタ特性が低下するのを効果的に防止することができる。また、本実施形態のようにポリシリコンを半導体の活性層として用いるＴＦＴにおいては、水素を多く含むシリコン窒化膜からポリシリコン（半導体層３）に水素が拡散し、ポリシリコン中の欠陥を修復する作用を奏するので、ＴＦＴの特性向上、安定化の効果が見込める。
【００４０】
半導体層３と一体に形成されたコンタクト部３４及び第１容量電極３５は、高濃度ドレイン領域１ｅと同様のｎ＋領域となっている。ゲート絶縁膜２は、半導体層３、コンタクト部３４、及び第１容量電極３５を覆って形成されているが、第１容量電極３５上の領域において、下層側の第１絶縁膜２４にのみ開口部２５が形成されており、上層側の第２絶縁膜２６は、前記開口部２５を覆うようにして形成されている。換言すれば、前記開口部２５に対応する領域で、ゲート絶縁膜２が部分的に薄層化された構成となっている。
【００４１】
開口部２５は、図３に示したように、平面視櫛歯状を成して図示左右方向に延在し、同様に平面視櫛歯状を成す容量線３００と平面的に重なって配置されている。そして、このように容量線３００（及び延出部３０１）が開口部２５と平面的に重なって配置される結果、容量線３００（第２容量電極）と、開口部２５と、第１容量電極３５とが平面的に重なる領域に、第２絶縁膜２６を誘電体膜とするストレージ容量７０が形成されている。
【００４２】
このように第２絶縁膜２６は、ストレージ容量７０の誘電体膜を構成しているから、その比誘電率は第１絶縁膜２４の比誘電率より大きくすることが好ましく、その膜厚も第１絶縁膜２４より薄くすることが好ましい。高誘電率の絶縁膜を薄く形成することでストレージ容量７０の容量を大きくすることができ、ストレージ容量７０の平面積を小さくして画素開口率を向上させることができるからである。
例えば、第２絶縁膜２６としてシリコン窒化膜を用いると、その比誘電率は７．５程度であり、シリコン酸化膜の比誘電率３．９に比して２倍近いものとなるので、シリコン酸化膜を容量の誘電体膜に用いる場合に比して同じ膜厚でも平面積をおよそ１／２にまで小さくできる。さらに本実施形態では、第２絶縁膜２６と半導体層３との間に第１絶縁膜２４が設けられているから、ゲート絶縁膜２全体の膜厚を維持しつつ第２絶縁膜２６の膜厚のみを薄くすることができ、ストレージ容量７０のさらなる大容量化を図ることができる。
【００４３】
なお、ストレージ容量７０の誘電体膜は第２絶縁膜２６の単層構造であるが、ストレージ容量７０に印加される電圧は画素電極９ａ（液晶）に印加される電圧と等しく、ＴＦＴ３０のゲートに印加される電圧のおよそ半分であるから、ＴＦＴ３０のゲート絶縁膜２ほどの耐圧は必要ない。したがって、液晶に印加する電圧に耐える範囲で第２絶縁膜２６を薄くすることができ、容量を大きく確保しやすいものとなっている。また、このようにストレージ容量７０の耐圧に応じて第２絶縁膜２６の膜厚を決定しても、ゲート絶縁膜２全体の膜厚は第１絶縁膜２４の膜厚により調整可能であり、ＴＦＴ３０とストレージ容量７０の双方を最適化することができる。
【００４４】
また、ストレージ容量７０の耐圧を確保する上では、図４（ｂ）に断面構造を示すストレージ容量７０を形成することが好ましい。図４（ｂ）は、（ａ）のストレージ容量７０の変形例を示す図であって、（ａ）に示すＴＦＴアレイ基板の積層構造の一部を抜き出して示す部分断面構成図である。
【００４５】
図４（ａ）に示す形態の液晶装置では、第１絶縁膜２４に形成した開口部２５を覆って形成した第２絶縁膜２６上に、開口部２５の平面領域より大きい平面寸法の容量線を形成することでストレージ容量を形成しているので、ストレージ容量７０の平面積を最大にすることができるが、その一方で、開口部２５の側壁部において第２絶縁膜２６が他の部位に比して薄くなる可能性があり、このような薄層部位では電荷のリークが生じやすいため、第２絶縁膜２６を薄くできなくなるおそれがある。
【００４６】
そこで、図４（ｂ）に示す変形例では、容量線３００を開口部２５の内側に形成することで、開口部２５の側壁上に形成した第２絶縁膜２６上に容量線３００が配されないようにしている。これにより、リーク路の生じやすい部位（第１容量電極３５と開口部２５側壁との境界）を避けてストレージ容量７０を形成することができるので、第２絶縁膜２６の膜厚を薄くすることが容易になる。したがって、ストレージ容量７０の平面積を小さくしても十分な容量を確保できるようになり、ストレージ容量７０の面積の狭小化による開口率の向上を容易に実現できる。
【００４７】
図４（ａ）に戻り、走査線３ａ（及び容量線３００）及び容量線３００を含むゲート絶縁膜２上の領域に、第１層間絶縁膜４０が形成されており、第１層間絶縁膜４０上には、データ線６ａ及び中継電極５１０が同層で形成されている。データ線６ａ及び中継電極５１０は、例えばＡｌ等の低抵抗金属を用いて形成されている。第１層間絶縁膜４０を貫通して半導体層３に達するソースコンタクトホール５０２が形成されており、このソースコンタクトホール５０２を介してデータ線６ａと半導体層３の高濃度ソース領域１ｄとが電気的に接続されている。また、第１層間絶縁膜４０を貫通して半導体層３に達するドレインコンタクトホール５０１が形成されており、このドレインコンタクトホール５０１を介して中継電極５１０と半導体層３の高濃度ドレイン領域１ｅとが電気的に接続されている。
【００４８】
データ線６ａ及び中継電極５１０を含む第１層間絶縁膜４０上の領域に、第２層間絶縁膜８０が形成されており、第２層間絶縁膜８０上に画素電極９ａが形成されている。第２層間絶縁膜８０を貫通して中継電極５１０に達する画素コンタクトホール５０５が形成されており、この画素コンタクトホール５０５を介して画素電極９ａと中継電極５１０とが電気的に接続されている。なお、図４（ａ）では図示を省略したが、ＴＦＴアレイ基板１０の最表面には、ラビング処理等の配向処理が施されたポリイミド膜等からなる配向膜が設けられている。
【００４９】
上記構成のＴＦＴアレイ基板１０を具備した本実施形態の液晶装置１００では、ＴＦＴ３０のゲート絶縁膜２を第１絶縁膜２４と第２絶縁膜２６との２層構造とする一方、第１容量電極３５上の第１絶縁膜２４に開口部２５を設けることで第２絶縁膜２６のみを誘電体膜とするストレージ容量７０を構成している。これにより、ＴＦＴ３０にあっては、ゲート絶縁膜２の２層化によるオフリーク電流の低減を実現し、ストレージ容量７０にあっては、誘電体膜の高誘電率化、薄層化による容量の増大を実現し、もって面積の狭小化を実現している。したがって、本実施形態の液晶装置１００は、ＴＦＴにおけるオフリーク電流の低減と、ストレージ容量７０の狭面積化とを同時に実現し、明るい高精細表示を得られるものとなっている。
【００５０】
また本実施形態の液晶装置１００では、ＴＦＴ３０にマルチゲート構造を採用することで１つのチャネル領域１ａの両側の電圧を低減し、さらに各チャネル領域１ａを挟んで両側に低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域１ｃを形成したＬＤＤ構造を採用していることから、オフリーク電流をさらに低減し得るものとなっている。
【００５１】
＜液晶装置の製造方法＞
次に、上述した液晶装置１００の製造方法について、図５を参照して以下に説明する。なお以下では、図４（ａ）に示したＴＦＴアレイ基板１０上の各構成要素に係る製造工程について特に詳しく説明することとし、図１に示した他の構成要素に係る製造工程の説明に関しては省略する。
図５（ａ）〜図５（ｅ）は、図４（ａ）に断面構造を示したＴＦＴアレイ基板１０の製造工程を、各工程について順を追って示す断面工程図であり、同図に示す部分断面構造は、図３のＡ−Ａ’線に沿う断面構造に対応するものである。
【００５２】
まず、図５（ａ）に示すように、ガラス基板等からなる基板本体１０ａ上に、シリコン酸化膜等からなる第１下地絶縁膜１１及び第２下地絶縁膜１２と、半導体膜３Ａと、半導体膜３Ａを覆う第１絶縁膜２４とを形成する。上記半導体膜３Ａは、第２下地絶縁膜１２上に形成したアモルファスシリコン膜をレーザアニール法により多結晶化してポリシリコン膜とし、かかるポリシリコン膜を、図３に示した半導体層３、コンタクト部３４、及び第１容量電極３５を含む平面形状にパターニングして得られたものである。半導体膜３Ａを覆う第１絶縁膜２４は、プラズマＣＶＤ法等を用いて形成された５０ｎｍ〜１００ｎｍ程度の厚さのシリコン酸化膜である。
【００５３】
ここで、上記半導体膜３Ａを形成した後、あるいは第１絶縁膜２４を形成した後に、ＴＦＴ３０のチャネル領域となるべき領域に不純物を注入することによって、チャネルドープを行ってもよい。このようなチャネルドープは、半導体膜３Ａに対して、該半導体膜３Ａ上に形成されたマスク材を介して、例えばｐ型の不純物を５×１０１２ｉｏｎｓ／ｃｍ２以下の範囲内の注入量で注入することによって行う。そして、チャネルドープに用いたマスク材は、半導体膜３Ａ上から除去しておく。
【００５４】
次に、第１絶縁膜２４上に、フォトリソグラフィ技術を用いて形成したレジストパターンであるマスク材６１，６２を形成する。その後、前記マスク材６１，６２を介して、半導体膜３Ａに対しホスフィン（ＰＨ３）等のｎ型不純物のイオン６５を照射し注入する。このイオン注入工程により、マスク材６１，６２の非形成領域に対応する半導体膜３Ａの平面領域に、図４（ａ）に示したｎ＋領域（高濃度不純物領域）１ｄ、１ｅ、３５となるべき第１半導体領域１３ａが形成され、マスク材６１，６２によりイオンを遮断された半導体膜３Ａの領域に、チャネル領域１ａ及びｎ−領域（低濃度不純物領域）１ｂ、１ｃとなるべき第２半導体領域１３ｂが形成される。上記イオン注入におけるドーズ量は、例えば１×１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ２〜６×１０１６ｉｏｎｓ／ｃｍ２の範囲である。
【００５５】
次に、図５（ｂ）に示すように、第１絶縁膜２４上のマスク材６１，６２を除去した後、フォトリソグラフィ技術を用いて第１絶縁膜２４を部分的に除去することで、開口部２５を形成する。この開口部２５は、平面的には図３に示したように、基板本体１０ａ上に形成された複数の島状の半導体膜３Ａに跨るようにして図３左右方向に延在する櫛歯状に形成される。
【００５６】
次に、図５（ｃ）に示すように、開口部２５を含む第１絶縁膜２４上の領域に、プラズマＣＶＤ法等を用いて厚さ２０ｎｍ〜５０ｎｍ程度のシリコン窒化膜からなる第２絶縁膜２６を形成する。第２絶縁膜２６としてシリコン窒化膜を用いることで、ストレージ容量７０の容量を大きくすることができ、また半導体層３への汚染物質の拡散を良好に防止することができる。なお、このシリコン窒化膜に代えて、シリコン窒化酸化膜、タンタル酸化膜、ニオブ酸化膜等を第２絶縁膜２６として形成してもよい。
【００５７】
次に、図５（ｄ）に示すように、第２絶縁膜２６上に金属膜をパターン形成することで、ゲート電極３１，３２（走査線３ａ）、及び容量線３００を形成する。具体的には、例えばＴｉ／ＡｌＣｕの積層膜、Ａｌ／Ｍｏの積層膜、Ｃｒ膜等を４００ｎｍ程度の厚さにて第２絶縁膜２６上に形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることで、図３左右方向に延びる走査線３ａと、櫛歯状を成して図３左右方向に延びる容量線３００とを形成する。
ここで、ゲート電極３１，３２の幅（走査線３ａの幅）Ｗ１が、半導体膜３Ａの第２半導体領域１３ｂの幅Ｗ２より狭くなるように走査線３ａをパターン形成しておく。
【００５８】
次に、図５（ｅ）に示すように、ゲート電極３１，３２及び容量線３００が形成された側から、半導体膜３Ａに対してホスフィン等のｎ型不純物のイオン６６を照射し注入する。このイオン注入工程におけるドーズ量は、例えば１×１０１３ｉｏｎｓ／ｃｍ２〜８×１０１３ｉｏｎｓ／ｃｍ２の範囲である。
この工程では、ゲート電極３１，３２がイオン６６のマスク材として機能し、ゲート電極３１，３２は半導体膜３Ａの第２半導体領域１３ｂより狭い幅で形成されているので、前記第２半導体領域１３ｂのうちゲート電極３１，３２と平面的に重なる領域の半導体膜３Ａにはイオン６６が導入されないチャネル領域１ａ、１ａが形成され、第２半導体領域１３ｂの残る領域には、低濃度に不純物が導入されたｎ−領域（低濃度不純物領域）１ｂ、１ｃが形成される。
【００５９】
また、あらかじめ高濃度に不純物を注入されている第１半導体領域１３ａには、高濃度ソース領域１ｄ、高濃度ドレイン領域１ｅ（コンタクト部３４）、及び高濃度ソース／ドレイン領域１ｆが形成される。これにより、ＬＤＤ構造を有するＴＦＴ３０が基板本体１０ａ上に形成される。
さらに、第１半導体領域１３ａのうち、容量線３００と平面的に重なる領域には、ストレージ容量７０の一方の電極を成す第１容量電極３５が形成され、開口部２５内の第２絶縁膜２６を介してそれと対向する容量線３００とともにストレージ容量７０を形成する。
【００６０】
なお、図５（ｅ）に示すイオン注入工程により、ゲート電極３１，３２の外側の半導体膜３Ａに自己整合的にｎ−領域が形成され、ＴＦＴのＬＤＤ構造が形成されるが、ＬＤＤ構造を有さないＴＦＴを形成する場合には、このイオン注入工程は不要である。また、図１に示したように、表示領域１０ａの外側の領域のＴＦＴアレイ基板１０上にデータ線駆動回路１０１や走査線駆動回路１０４が形成されている場合には、これらの駆動回路でＣＭＯＳ回路が必要になることがあるが、この場合には、図５（ｅ）に示す工程の前段又は後段にｐ型不純物の注入工程を追加してｐ型トランジスタを形成することで、画素のＴＦＴ３０とともに、周辺回路のＣＭＯＳ−ＴＦＴを形成することができる。
【００６１】
その後、図５（ｅ）に示したゲート電極３１，３２（走査線３ａ）、及び容量線３００を含む第２絶縁膜２６上の領域に、図４（ａ）に示すように第１層間絶縁膜４０を形成し、さらに第１層間絶縁膜４０の所定位置にドレインコンタクトホール５０１及びソースコンタクトホール５０２を開孔する。そして、これらのコンタクトホール５０１及び５０２に導電性材料を埋め込んで、中継電極５１０とデータ線６ａとを形成する。
【００６２】
その後、図４（ａ）に示すように、データ線６ａ及び中継電極５１０を含む第１層間絶縁膜４０上の領域に、平坦化膜としても機能する第２層間絶縁膜８０を形成し、さらに第２層間絶縁膜８０の所定位置に画素コンタクトホール５０５を開孔する。続いて、コンタクトホール５０５に一部が埋め込まれるようにＩＴＯ等の透明導電性材料をスパッタ法等を用いて成膜し、画素電極９ａを形成する。そして、画素電極９ａを含む第２層間絶縁膜８０上の領域にポリイミド等の配向膜を形成することで、図３及び図４（ａ）に示したＴＦＴアレイ基板１０を得ることができる。
【００６３】
本実施形態の液晶装置の製造方法では、半導体膜３Ａ上に第１絶縁膜２４を形成し、第１絶縁膜２４の所定位置に開口部２５を形成した後に、開口部２５を含む第１絶縁膜２４上の領域に第２絶縁膜２６を形成することとしているので、半導体膜３Ａ上に形成されるゲート絶縁膜２（第１絶縁膜２４、第２絶縁膜２６）の厚さを部位により容易に異ならせることができるようになっている。これにより、ゲート電極３１，３２と半導体膜３Ａ（半導体層３）との間の絶縁膜厚を厚くする一方で、ストレージ容量７０を構成する誘電体膜を薄くされた液晶装置を製造することができる。したがって、本製造方法によれば、ＴＦＴにおけるオフリーク電流の低減と、ストレージ容量の増大による狭面積化とを同時に実現し、明るい高精細表示を得られる液晶装置を、簡便な工程で効率よく製造することができる。
【００６４】
また本実施形態の製造方法では、ストレージ容量７０の誘電体膜を第２絶縁膜２６の単層構造とする一方、ＴＦＴ３０のゲート絶縁膜２を第１絶縁膜２４と第２絶縁膜２６との２層構造としているので、所望するストレージ容量７０の容量に応じて第２絶縁膜２６の膜厚を調整し、ＴＦＴ３０の電気特性については第１絶縁膜２４の膜厚により容易に調整することができる。したがって、ＴＦＴ３０とストレージ容量７０の双方が最適化された液晶装置を容易に製造することができる。
【００６５】
また、本実施形態の製造方法では、図５（ａ）を参照して説明したように、半導体膜３Ａ上に第１絶縁膜２４のみを形成した状態で、半導体膜３Ａへの高濃度のイオン注入を行うようになっている。ゲート絶縁膜２を厚くした場合には、イオン注入エネルギーを高くする必要があり、それに伴う基板加熱の問題が生じることがあるが、本実施形態では、第１絶縁膜２４のみを介して高濃度のイオン注入を行っているので、注入エネルギーを過度に上昇させる必要が無く、したがって基板加熱の問題も生じない。
【００６６】
＜製造方法の他の形態＞
上記実施形態の液晶装置１００の製造方法としては、図６に製造工程を示す方法も採用することができる。以下、液晶装置の製造方法の他の形態として説明する。
図６（ａ）〜図６（ｄ）は、図５と同様にＴＦＴアレイ基板１０の製造工程を各工程について順を追って示す断面工程図である。なお、図６に示す部分断面構造は、図３のＡ−Ａ’線に沿う断面構造に対応するものであり、図５と共通の構成要素には同一の符号を付している。
【００６７】
まず、図６（ａ）に示すように、ガラス基板等からなる基板本体１０ａ上に、シリコン酸化膜等からなる第１下地絶縁膜１１及び第２下地絶縁膜１２と、半導体膜３Ａとを形成する。次に、半導体膜３Ａ上に、フォトリソグラフィ技術を用いて形成したレジストパターンであるマスク材７１，７２を形成する。
【００６８】
その後、前記マスク材７１，７２を介して、半導体膜３Ａに対しホスフィン（ＰＨ３）等のｎ型不純物のイオン６５を照射し注入する。このイオン注入工程により、マスク材７１，７２の非形成領域に対応する半導体膜３Ａの平面領域に、図４（ａ）に示したｎ＋領域（高濃度不純物領域）１ｄ、１ｅ、３５となるべき第１半導体領域１３ａが形成され、マスク材６１，６２によりイオンを遮断された半導体膜３Ａの領域に、チャネル領域１ａ及びｎ−領域（低濃度不純物領域）１ｂ、１ｃとなるべき第２半導体領域１３ｂが形成される。上記イオン注入におけるドーズ量は、例えば１×１０１５ｉｏｎｓ／ｃｍ２〜６×１０１６ｉｏｎｓ／ｃｍ２の範囲である。
【００６９】
次に、図６（ｂ）に示すように、半導体膜３Ａ上のマスク材７１，７２を除去した後、プラズマＣＶＤ法等を用いて第１絶縁膜２４を形成し、その後フォトリソグラフィ技術を用いて第１絶縁膜２４を部分的に除去することで、開口部２５を形成する。第１絶縁膜２４は、５０ｎｍ〜１００ｎｍ程度の厚さのシリコン酸化膜である。
【００７０】
次に、図６（ｃ）に示すように、開口部２５を含む第１絶縁膜２４上の領域に、プラズマＣＶＤ法等を用いて厚さ２０ｎｍ〜５０ｎｍ程度のシリコン窒化膜からなる第２絶縁膜２６を形成する。第２絶縁膜２６としてシリコン窒化膜を用いることで、ストレージ容量７０の容量を大きくすることができ、また半導体層３への汚染物質の拡散を良好に防止することができる。
【００７１】
次に、図６（ｄ）に示すように、第２絶縁膜２６上に金属膜をパターン形成することで、ゲート電極３１，３２（走査線３ａ）、及び容量線３００を形成する。ゲート電極３１，３２の幅（走査線３ａの幅）Ｗ１は、半導体膜３Ａの第２半導体領域１３ｂの幅Ｗ２より狭く形成されている。
【００７２】
その後、ゲート電極３１，３２及び容量線３００が形成された側から、半導体膜３Ａに対してホスフィン等のｎ型不純物のイオンを照射し注入することで、図４に示したチャネル領域１ａ、及びｎ−領域１ｂ、１ｃを自己整合的に形成することができる。また、あらかじめ高濃度に不純物を注入されている第１半導体領域１３ａには、高濃度ソース領域１ｄ、高濃度ドレイン領域１ｅ（コンタクト部３４）、及び高濃度ソース／ドレイン領域１ｆが形成される。これにより、ＬＤＤ構造を有するＴＦＴ３０が基板本体１０ａ上に形成される。
さらに、第１半導体領域１３ａのうち、容量線３００と平面的に重なる領域には、ストレージ容量７０の一方の電極を成す第１容量電極３５が形成され、開口部２５内の第２絶縁膜２６を介してそれと対向する容量線３００とともにストレージ容量７０を形成する。
【００７３】
その後、図５を参照して説明した先の実施形態と同様に、第１層間絶縁膜４０、データ線６ａ、中継電極５１０、第２層間絶縁膜８０、画素電極９ａ等を基板本体１０ａ上に順次形成することで、液晶装置１００を製造することができる。
【００７４】
以上に説明した形態の製造方法では、先の形態の製造方法と同様に、ＴＦＴにおけるオフリーク電流の低減と、ストレージ容量の増大による狭面積化とを同時に実現し、明るい高精細表示を得られる液晶装置を、簡便な工程で効率よく製造することができる。また、基板本体１０ａ上に形成した半導体膜３Ａに対して、絶縁膜を介在させることなく直接にイオン注入を行うようになっているので、低いエネルギーで迅速に半導体膜３Ａへのイオン注入を行うことができる。
【００７５】
（第２実施形態）
次に、本発明の電気光学装置に係る第２実施形態について図７を参照して説明する。第２実施形態では、画素部におけるストレージ容量の構成が第１実施形態と異なっている。
図７（ａ）は、データ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の任意の画素部の平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）に示すＢ−Ｂ’線に沿う断面構成図である。なお、図７（ａ）、図７（ｂ）は、それぞれ第１実施形態の図３及び図４（ａ）に対応する図であり、図３及び図４と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略することとする。
【００７６】
図７（ｂ）に示す断面構造をみると、本実施形態の液晶装置では、ＴＦＴ３０のゲート絶縁膜２が第１絶縁膜２４と第２絶縁膜２６とを積層した構造である点で第１実施形態の液晶装置と共通するが、第１絶縁膜２４には開口部が形成されておらず、第２絶縁膜２６にストレージ容量７０の形成位置に対応する開口部２７が形成されている点で異なっている。すなわち、本実施形態の液晶装置では、第１絶縁膜２４がストレージ容量７０の誘電体膜を構成している。したがって、図７（ａ）に示す画素の平面構成においても、櫛歯状を成して図示左右方向に延びる容量線３００と平面的に重なるように、櫛歯状を成して図示左右方向に延びる開口部２７が形成されている。
【００７７】
本実施形態の液晶装置では、ストレージ容量７０の誘電体膜が第１絶縁膜２４の単層構造であるから、ゲート絶縁膜２を厚く形成しつつストレージ容量７０の誘電体膜の薄層化を実現しており、ＴＦＴ３０のオフリーク電流の低減と、ストレージ容量７０の大容量化を同時に実現できるものとなっている。
本実施形態の場合、ストレージ容量７０の誘電体膜を成す第１絶縁膜２４はシリコン酸化膜であるため、同誘電体膜にシリコン窒化膜である第２絶縁膜２６を用いた第１実施形態の構成に比してストレージ容量７０の容量は小さくなるが、本実施形態の構成においても、ゲート絶縁膜２全体の膜厚を保持しつつ第１絶縁膜２４を薄くすることが可能であるため、誘電体膜の薄層化によって容量を増加させることが可能である。
【００７８】
本実施形態の構成では、第２絶縁膜２６に開口部２７を形成し、この開口部２７を覆うように形成した容量線３００がストレージ容量７０の第２容量電極を構成するようになっていることで、ストレージ容量７０の誘電体膜の信頼性を向上させることができるようになっている。つまり、第１実施形態の図４（ａ）に示した構成では、開口部２５の段差を覆うように第２絶縁膜２６が形成されているため、開口部２５と第１容量電極３５との境界部において第２絶縁膜２６が薄くなる傾向があり、当該部位では耐圧の低下が懸念されるが、本実施形態では、このような段差を被覆する部位が無いため、ストレージ容量７０の誘電体膜に耐圧の低い部位が形成されることが無く、ストレージ容量７０の信頼性、歩留まりの点で有利な構成となっている。
【００７９】
本実施形態の液晶装置は、図５を参照して説明した第１実施形態の製造方法に準ずる方法によって製造することができる。すなわち、第１実施形態の製造方法では、図５（ｂ）、（ｃ）に示したように、不純物注入後の半導体膜３Ａ上の第１絶縁膜２４に開口部２５を形成した後、第２絶縁膜２６を積層形成するようになっているが、本実施形態の液晶装置を製造する場合には、まず、半導体膜３Ａ上に第１絶縁膜２４を形成し、その後半導体膜３Ａに不純物の注入を行う。そして、第２絶縁膜２６を第１絶縁膜２４上に積層形成した後、第２絶縁膜２６のみに開口部２７を形成する。他の工程は第１実施形態の製造方法と同様である。
なお、本実施形態の液晶装置の製造に際して、図６を参照して説明した第１実施形態に係る他の製造方法も適用することができるのは勿論である。
【００８０】
本実施形態の液晶装置では、シリコン酸化膜からなる第１絶縁膜２４上に形成されたシリコン窒化膜の第２絶縁膜２６に開口部２７を形成しているので、フッ酸またはＢＨＦ（バッファードフッ酸）をエッチャントとして用いたウエットエッチングにより開口部２７の形成を行うことが好ましい。
このようなエッチング方法を採用することで、シリコン酸化膜からなる第１絶縁膜２４と比較して第２絶縁膜２６のエッチングレートを４倍以上大きくすることができ、オーバーエッチングによって第１絶縁膜２４が過度に薄くなるのを防止することができる。また、開口部２７内部の第２絶縁膜２６を完全に除去することができ、開口部２７の形成領域における第１絶縁膜２４を所望の厚さとすることができる。
なお、開口部２７の形成に際して、ＣＦ４を主体とした混合ガスによるドライエッチングを行ってもよい。この場合にもシリコン窒化膜である第２絶縁膜２６のエッチングレートを、シリコン酸化膜である第１絶縁膜２４より大きくとることができる。
【００８１】
（電子機器）
次に、本発明に係る電子機器の一実施の形態として、上記実施形態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。
図８は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。この図に示されるように、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および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および１１１０Ｇに入射される。
液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび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およびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。したがって、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。ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび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。
上記構成を具備した本実施形態のプロジェクタによれば、高精細化、高開口率化を実現した液晶装置を光変調手段として具備しているので、明るく高精細の投射表示が可能である。
【００８２】
上記では電子機器の例として液晶プロジェクタを例示して説明したが、本発明に係る電気光学装置は、表示機能を有する各種の電子機器に適用可能である。例えば、携帯電話機、カーナビゲーションシステム、携帯情報端末、表示機能付きファックス装置、デジタルカメラ及びビデオカメラのファインダ及び映像表示部、テレビ受像機、電子手帳、宣伝公告用ディスプレイなどにも好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】第１実施形態に係る液晶装置の全体構成図。
【図２】同、回路構成図。
【図３】同、画素の平面構成図。
【図４】図３のＡ−Ａ’線に沿う断面構成図。
【図５】実施形態の液晶装置の製造工程を示す断面構成図。
【図６】他の形態の液晶装置の製造工程を示す断面構成図。
【図７】第２実施形態に係る液晶装置の画素構成を示す図。
【図８】電子機器の一例であるプロジェクタの構成図。
【符号の説明】
【００８４】
１００…液晶装置（電気光学装置）、１０…ＴＦＴアレイ基板、２０…対向基板、２…ゲート絶縁膜、３…半導体層、３Ａ…半導体膜、３ａ…走査線、６ａ…データ線、９ａ…画素電極、２４…第１絶縁膜、２６…第２絶縁膜、２５，２７…開口部、３０…ＴＦＴ、３１，３２…ゲート電極、３４…コンタクト部、３５…第１容量電極、７０…ストレージ容量、３００…容量線（第２容量電極）、３０１…延出部（第２容量電極）。
【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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