(57)【要約】【課題】液晶装置等の電気光学装置において、耐光性を高め、明るく高品位の画像表示を行えるようにする。【解決手段】電気光学装置は、ＴＦＴアレイ基板（１０）上に、画素電極（９ａ）と、これに接続されたＴＦＴ（３０）と、これに接続された走査線（３ａ）及びデータ線（６ａ）とを備える。更に、画素電極に接続されており蓄積容量（７０）を構成する中継層（７１）と、これに誘電体膜（７５）を介して対向配置されており蓄積容量を構成する固定電位側容量電極を含む容量線（３００）とを備える。中継層及び容量線は夫々、金属を含んでなり、遮光膜としても機能する。【選択図】図３
2006243753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、
画素電極と、
該画素電極に接続された薄膜トランジスタと、
該薄膜トランジスタに接続された走査線及びデータ線と、
前記画素電極に接続されており蓄積容量を構成する画素電位側容量電極と、
該画素電位側容量電極に誘電体膜を介して対向配置されており前記蓄積容量を構成する固定電位側容量電極を含む容量線と
を備え、
前記画素電位側容量電極及び前記固定電位側容量電極は夫々、金属を含んでなることを特徴とする基板装置。
【請求項２】
前記画素電位側容量電極は、コンタクトホールを介して前記画素電極に接続されており、
前記容量線には、平面的に見て前記コンタクトホールを避けるように切り欠き部が設けられており、
前記画素電位側容量電極及び前記固定電位側容量電極は夫々、遮光性の金属膜を含んでなることを特徴とする請求項１に記載の基板装置。
【請求項３】
前記画素電位側容量電極は、コンタクトホールを介して前記薄膜トランジスタに接続されており、
前記容量線は、平面的に見て前記コンタクトホールを避けるように切り欠き部が設けられており、
前記画素電位側容量電極及び前記固定電位側容量電極は夫々、遮光性の金属膜を含んでなることを特徴とする請求項１に記載の基板装置。
【請求項４】
前記基板上で、前記固定電位側容量電極は、前記画素電位側容量電極の上に前記誘電体膜を介して形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の基板装置。
【請求項５】
前記基板上で、前記固定電位側容量電極は、前記画素電位側容量電極の下に前記誘電体膜を介して形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の基板装置。
【請求項６】
前記誘電体膜は、ＴａＯｘ（酸化タンタル）、ＢＳＴ（チタン酸ストロンチウムバリウム）、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）、ＴｉＯ2（酸化チタン）、ＺｒＯ2（酸化ジルコニウム）、ＨｆＯ2（酸化ハフニウム）、ＳｉＯ2（酸化シリコン）、ＳｉＯＮ（酸窒化シリコン）及びＳｉＮ（窒化シリコン）のうち少なくとも一つを含んでな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基板装置。
【請求項７】
前記画素電位側容量電極及び前記固定電位側容量電極は夫々、Ｐｔ（白金）、Ｒｕ（ルテニウム）、ＴｉＮ（窒化チタン）、ＴａＮ（窒化タンタル）、ＳＲＯ（ルテニウム酸ストロンチウム）及びＡｌ（アルミニウム）のうち少なくとも一つを含む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基板装置。
【請求項８】
前記画素電位側容量電極は、Ｐｔを含んでなり、前記固定電位側容量電極は、Ａｌを含んでなることを特徴とする請求項７に記載の基板装置。
【請求項９】
前記画素電位側容量電極は、ＴｉＮを含んでなり、前記固定電位側容量電極は、Ａｌを含んでなることを特徴とする請求項７に記載の基板装置。
【請求項１０】
前記画素電位側容量電極及び前記固定電位側容量電極のうち少なくとも一方は、積層体からなることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の基板装置。
【請求項１１】
前記画素電位側容量電極が、前記積層体からなり、
前記積層体は、Ａｌ膜とＡｌＮ膜とを含み、
前記画素電極は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム・ティン・オキサイド）膜からなり、
該ＡｌＮ膜と前記画素電極とが電気的に接触することで、前記画素電位側容量電極と前記画素電極とが接続されていることを特徴とする請求項１０に記載の基板装置。
【請求項１２】
前記積層体は、シリコンを含む光吸収層と金属を含む遮光層とを含むことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の基板装置。
【請求項１３】
前記光吸収層は、前記薄膜トランジスタを構成する半導体層と同一層からなることを特徴とする請求項１２に記載の電気光学装置。
【請求項１４】
前記画素電位側容量電極及び前記容量線のうちの少なくとも一方と前記データ線とにより、各画素における非開口領域が規定されていることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の基板装置。
【請求項１５】
前記基板上に、前記薄膜トランジスタの少なくともチャネル領域を下側から覆う下側遮光膜を更に備えており、
該下側遮光膜は平面的に見て前記非開口領域よりも輪郭が小さいことを特徴とする請求項１４に記載の基板装置。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載の基板装置と、他の基板との間に電気光学物質が挟持されてなることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１７】
請求項１６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、アクティブマトリクス駆動方式の液晶装置等の電気光学装置に好適に用いられる基板装置、該電気光学装置及び該電気光学装置を具備してなる電子機器の技術分野に属し、特に画素スイッチング用の薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor:以下適宜、ＴＦＴと称す）を、基板上の積層構造中に備えた形式の基板装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＦＴアクティブマトリクス駆動形式の電気光学装置では、各画素に設けられた画素スイッチング用ＴＦＴのチャネル領域に入射光が照射されると光による励起で光リーク電流が発生してＴＦＴの特性が変化する。特に、プロジェクタのライトバルブ用の電気光学装置の場合には、入射光の強度が高いため、ＴＦＴのチャネル領域やその周辺領域に対する入射光の遮光を行うことは重要となる。そこで従来は、対向基板に設けられた各画素の開口領域を規定する遮光膜により、或いはＴＦＴアレイ基板上においてＴＦＴの上を通過すると共にＡｌ（アルミニウム）等の金属膜からなるデータ線により、係るチャネル領域やその周辺領域を遮光するように構成されている。更に、ＴＦＴアレイ基板上のＴＦＴの下側に対向する位置にも、例えば高融点金属からなる遮光膜を設けることがある。このようにＴＦＴの下側にも遮光膜を設ければ、ＴＦＴアレイ基板側からの裏面反射光や、複数の電気光学装置をプリズム等を介して組み合わせて一つの光学系を構成する場合に他の電気光学装置からプリズム等を突き抜けてくる投射光などの戻り光が、当該電気光学装置のＴＦＴに入射するのを未然に防ぐことができる。
【０００３】
他方、この種の電気光学装置では、ＴＦＴが導通状態とされた際に、これを介して画素電極に印加される画像信号の電圧が、ＴＦＴを導通状態とした時間よりも遥かに長い時間に亘って保持されるように、例えばＴＦＴのドレイン電極或いは画素電極に接続された画素電位側容量電極と、これに誘電体膜を介して対向配置された固定電位側容量電極とからなる蓄積容量を各画素に作り込む技術も一般化している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、基板上の積層構造内に蓄積容量を作り込むと、その画素電位側容量電極と、画素電極やＴＦＴとを当該積層構造内に開孔されたコンタクトホールを介して接続する必要性が一般に生じる。従って、当該コンタクトホールにより接続されるＴＦＴと画素電極間にある遮光膜或いはデータ線等は、コンタクトホールを避けて形成されることになるため、コンタクトホール及びその周辺において遮光性能が低下するという問題点が生じる。即ち、コンタクトホール及びその周辺に入射した入射光は、遮光膜或いはデータ線等により遮光されることなく、ＴＦＴのチャネル領域やその周辺領域に到達して、ＴＦＴの特性が変化或いは劣化してしまい、フリッカー等の原因となるという問題点がある。
【０００５】
本発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、耐光性に優れており、高品位の画像表示を可能ならしめる基板装置、この基板装置を備えた電気光学装置及びこの電気光学装置を具備してな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】
本発明の基板装置は上記課題を解決するために、基板上に、画素電極と、該画素電極に接続された薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタに接続された走査線及びデータ線と、前記画素電極に接続されており蓄積容量を構成する画素電位側容量電極と、該画素電位側容量電極に誘電体膜を介して対向配置されており前記蓄積容量を構成する固定電位側容量電極を含む容量線とを備え、前記画素電位側容量電極及び前記固定電位側容量電極は夫々、金属を含んでなる。
【０００７】
本発明の基板装置によれば、走査線及びデータ線を介して走査信号及び画像信号を薄膜トランジスタに供給することにより、画素電極をアクティブマトリクス駆動できる。ここで、画素電極には、画素電位側容量電極と固定電位側容量電極とが対向配置されてなる蓄積容量が接続されているので、画素電極に書き込まれた画像信号の電圧を長期に亘って保持できる。そして特に、画素電位側容量電極及び固定電位側容量電極は夫々、金属を含んでなるので、これらの両方或いは一方を低抵抗の容量電極とすることで、更にはこれらの間に介在する誘電体膜の誘電率を高めることで、限られた基板上領域内に比較的大きな蓄積容量を構築可能となる。同時に、画素電位側容量電極及び固定電位側容量電極は夫々、金属を含んでなるので、容量電極の両方或いは一方に遮光機能を持たせることで、薄膜トランジスタを遮光する遮光性能を向上させることも可能となる。このように蓄積容量を構成する二つの容量電極を、金属を含んでなる遮光膜として用いることで、入射光が薄膜トランジスタのチャネル領域やその周辺領域に到達することを防止し得、よって、薄膜トランジスタの特性変化によりフリッカー等を引き起こす事態を効果的に未然防止できる。
【０００８】
以上の結果、本発明の基板装置によれば、高品位の画像表示が可能となる。
【０００９】
本発明の基板装置の一態様では、前記画素電位側容量電極は、コンタクトホールを介して前記画素電極に接続されており、前記容量線には、平面的に見て前記コンタクトホールを避けるように切り欠き部が設けられており、前記画素電位側容量電極及び前記固定電位側容量電極は夫々、遮光性の金属膜を含んでなる。
【００１０】
この態様によれば、画素電位側容量電極と画素電極とを接続するためのコンタクトホールを避けるように、容量線には切り欠き部が設けられている。従って、容量線或いはこれに含まれる固定電位側容量電極の遮光性能は、このコンタクトホール及びその周辺において低下せざるを得ない。しかしながら、これに対向配置された画素電位側容量電極は、遮光性の金属膜を含んでなる。このため、このコンタクトホールの接続される画素電位側容量電極部分が、遮光膜としても機能するので、結局コンタクトホールやその周辺だからといって遮光性能が劣るということはない。
【００１１】
本発明の基板装置の他の態様では、前記画素電位側容量電極は、コンタクトホールを介して前記薄膜トランジスタに接続されており、前記容量線は、平面的に見て前記コンタクトホールを避けるように切り欠き部が設けられており、前記画素電位側容量電極及び前記固定電位側容量電極は夫々、遮光性の金属膜を含んでなる。
【００１２】
この態様によれば、画素電位側容量電極と薄膜トランジスタとを接続するためのコンタクトホールを避けるように、容量線には切り欠き部が設けられている。従って、容量線或いはこれに含まれる固定電位側容量電極の遮光性能は、このコンタクトホール及びその周辺において低下せざるを得ない。しかしながら、これに対向配置された画素電位側容量電極は、遮光性の金属膜を含んでなる。このため、このコンタクトホールの接続される画素電位側容量電極部分が、遮光膜としても機能するので、結局コンタクトホールやその周辺だからといって遮光性能が劣るということはない。
【００１３】
本発明の基板装置の他の態様では、前記基板上で、前記固定電位側容量電極は、前記画素電位側容量電極の上に前記誘電体膜を介して形成されている。
【００１４】
この態様によれば、基板上には、画素電位側容量電極、誘電体膜及び固定電位側容量電極がこの順に積層形成されており、これら二つの容量電極を遮光膜としても機能させることにより、チャネル領域及びその周辺領域に対する高い遮光性能が得られると共に蓄積容量を増大できる。特に画素電位側容量電極を画素電極に接続するためのコンタクトホール及びその周辺で、固定電位側容量電極を遮光膜として遮光性能を高める構造が得られる。
【００１５】
本発明の基板装置の他の態様では、前記基板上で、前記固定電位側容量電極は、前記画素電位側容量電極の下に前記誘電体膜を介して形成されている。
【００１６】
この態様によれば、基板上には、固定電位側容量電極、誘電体膜及び画素電位側容量電極がこの順に積層形成されており、これら二つの容量電極を遮光膜としても機能させることにより、チャネル領域及びその周辺領域に対する高い遮光性能が得られると共に蓄積容量を増大できる。特に画素電位側容量電極を薄膜トランジスタに接続するためのコンタクトホール及びその周辺で、固定電位側容量電極を遮光膜として遮光性能を高める構造が得られる。
【００１７】
本発明の基板装置の他の態様では、前記誘電体膜は、ＴａＯｘ、ＢＳＴ（（Ba,Sr）TiO3）、ＰＺＴ（Pb(Zr, Ti)O3）、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、ＳｉＯ2、ＳｉＯＮ及びＳｉＮのうち少なくとも一つを含んでなる。
【００１８】
この態様によれば、ＴａＯｘ、ＢＳＴ、ＰＺＴ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2といった高誘電率材料を誘電体膜として用いることにより、限られた基板上領域に大きな蓄積容量を構築可能となる。更に、ＳｉＯ2、ＳｉＯＮ、ＳｉＮといったシリコンを含む材料を誘電体膜として用いることにより、シリコンを含んでなる導電膜、半導体膜及び絶縁膜と同一積層構造内にストレスの発生を低減しつつ蓄積容量を構築可能となる。
【００１９】
本発明の基板装置の他の態様では、前記画素電位側容量電極及び前記固定電位側容量電極は夫々、Ｐｔ、Ｒｕ、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＳＲＯ（SrRuO3）及びＡｌのうち少なくとも一つを含む。
【００２０】
この態様によれば、Ｐｔ、Ｒｕ、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＳＲＯ及びＡｌのうち少なくとも一つを含む金属膜により、遮光性能を向上させることが可能となる。
【００２１】
本発明の基板装置の他の態様では、前記画素電位側容量電極は、Ｐｔを含んでなり、前記固定電位側容量電極は、Ａｌを含んでなる。
【００２２】
この態様によれば、Ｐｔを含んでなる画素電位側容量電極と、Ａｌを含んでなる固定電位側容量電極とにより、確実に遮光性能を高めると同時に安定的に蓄積容量を増大可能となる。
【００２３】
或いは本発明の基板装置の他の態様では、前記画素電位側容量電極は、ＴｉＮを含んでなり、前記固定電位側容量電極は、Ａｌを含んでなる。
【００２４】
この態様によれば、ＴｉＮを含んでなる画素電位側容量電極と、Ａｌを含んでなる固定電位側容量電極とにより、確実に遮光性能を高めると同時に安定的に蓄積容量を増大可能となる。
【００２５】
本発明の基板装置の他の態様では、前記画素電位側容量電極及び前記固定電位側容量電極のうち少なくとも一方は、積層体からなる。
【００２６】
この態様によれば、例えば、通常の金属、高融点金属、シリサイド、Ｓｉ膜、ＳｉＧｅ（シリコンゲルマニウム）膜等を含む積層体から、二つの容量電極の両方或いは一方を形成することにより、遮光性能を高めつつ且つ蓄積容量を増大でき、装置製造の際の自由度も高められる。
【００２７】
本発明の基板装置の他の態様では、前記画素電位側容量電極が、前記積層体からなり、前記積層体は、Ａｌ膜とＡｌＮ膜とを含み、前記画素電極は、ＩＴＯ膜からなり、該ＡｌＮ膜と前記画素電極とが電気的に接触することで、前記画素電位側容量電極と前記画素電極とが接続されている。
【００２８】
この態様によれば、画素電位側容量電極のうちＡｌＮ膜からなる部分と、ＩＴＯからなる画素電極との間で、極めて良好なオーム接触が得られる。仮にＡｌ膜とＩＴＯ膜とを接触させたとしても、電位障壁が発生してオーム接触は得られない。
【００２９】
本発明の基板装置の他の態様では、前記積層体は、シリコンを含む光吸収層と金属を含む遮光層とを含む。
【００３０】
この態様によれば、金属を含む遮光層により光反射或いは光吸収することによって、当該積層体からなる容量電極における基本的な遮光性能を高めると共に、シリコンを含む光吸収層により光吸収することによって、当該積層体の表面における入射光や戻り光の反射に起因する内面反射光或いは多重反射光の発生を抑制可能となる。
【００３１】
この態様では、前記光吸収層は、前記薄膜トランジスタを構成する半導体層と同一層からなってもよい。
【００３２】
この態様によれば、光吸収層は、薄膜トランジスタを構成する半導体層と同一層からなるので、基板上における製造プロセスと積層構造の単純化を図れる。このような光吸収層は例えば、導電性のポリシリコン膜、アモルファスシリコン、単結晶シリコン、ＳｉＧｅ材料層等からなる。
【００３３】
本発明の基板装置の他の態様では、前記画素電位側容量電極及び前記容量線のうちの少なくとも一方と前記データ線とにより、各画素における非開口領域が規定されている。
【００３４】
この態様によれば、基板上の積層構造内に存在する画素電位側容量電極及び容量線のうちの両方或いは一方と、データ線とによって、各画素における非開口領域を規定するので、薄膜トランジスタに比較的近接した位置においてチャネル領域を遮光できる。
【００３５】
この態様では、前記基板上に、前記薄膜トランジスタの少なくともチャネル領域を下側から覆う下側遮光膜を更に備えており、該下側遮光膜は平面的に見て前記非開口領域よりも輪郭が小さいように構成してもよい。
【００３６】
このように構成すれば、下側遮光膜によって、戻り光を遮光できる。そして特に、下側遮光膜は非開口領域よりも輪郭が小さいので、上側からの斜めの入射光が、画素電位側容量電極、容量線或いはデータ線の脇を抜けて、下側遮光膜の上面で反射する可能性を低減できる。これにより、この下側遮光膜の上面による反射光が、内面反射光或いは多重反射光としてチャネル領域に至る事態を効果的に未然防止できる。
【００３７】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、上述した本発明の基板装置（但し、その各種態様を含む）と、他の基板との間に電気光学物質が挟持されてなる。
【００３８】
本発明の電気光学装置によれば、上述した基板装置を備えて構成されているので、強力な入射光が入射される使用環境においても、薄膜トランジスタにおける安定動作によってフリッカー等が低減されており、更に相対的に大きな蓄積容量によって、高品位の画像表示が可能となる。
【００３９】
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具備するので、明るく高品位の画像表示が可能な、投射型表示装置、液晶テレビ、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。
【００４０】
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される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態は、本発明の電気光学装置を液晶装置に適用したものである。
【００４２】
（第１実施形態）
先ず本発明の第１実施形態における電気光学装置の画素部における構成について、図１から図６を参照して説明する。図１は、電気光学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、配線等の等価回路である。図２は、データ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ’断面図である。更に、図４は、本実施形態において画素電位側容量電極を画素電極に接続するコンタクトホール及びその周辺における遮光の様子を示す図式的部分斜視図であり、図５は、比較例において画素電位側容量電極を画素電極に接続するコンタクトホール及びその周辺における遮光の様子を示す図式的部分斜視図であり、図６は、本実施形態における蓄積容量の有するＭＩＭ（Metal Insulator Metal）構造を示す図式的な部分断面図である。尚、図３及び図６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。
【００４３】
図１において、本実施形態における電気光学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夫々、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構わないし、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良い。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、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を介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、後述する対向基板に形成された対向電極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、光を変調し、階調表示を可能にする。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、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストを持つ光が出射する。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。
【００４４】
図２において、電気光学装置のＴＦＴアレイ基板上には、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及び走査線３ａが設けられている。
【００４５】
また、半導体層１ａのうち図中右上がりの斜線領域で示したチャネル領域１ａ’に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線３ａはゲート電極として機能する。即ち、走査線３ａとデータ線６ａとの交差する個所には夫々、チャネル領域１ａ’に走査線３ａの本線部がゲート電極として対向配置された画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００４６】
図２及び図３に示すように、蓄積容量７０は、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａに接続された画素電位側容量電極としての中継層７１と、固定電位側容量電極としての容量線３００の一部とが、誘電体膜７５を介して対向配置されることにより形成されている。
【００４７】
特に本実施形態では、蓄積容量７０は、ＭＩＭ構造を有する。このＭＩＭ構造を蓄積容量に係る構成及び作用効果について、ここで、図２及び図３に加えて図４から図６を参照して詳述する。
【００４８】
図３、図４及び図６に示すように、本実施形態では、画素電位側容量電極の一例を構成する中継層７１は、金属を含んだ導電性の膜からなり、固定電位側容量電極の一例を構成する容量線３００は、金属を含んだ導電性の膜からなり、誘電体膜７５をこれらが挟持する形で、第１層間絶縁膜４１上に、ＭＩＭ構造が構築されている。
【００４９】
これらのＭＩＭ構造を構築する中継層７１及び容量線３００は夫々、金属として、Ｐｔ、Ｒｕ、ＴｉＮ、ＴａＮ、ＳＲＯ及びＡｌのうち少なくとも一つを含む、数十〜数千ｎｍ程度の膜厚の導電膜からなる。従って、中継層７１及び容量線３００は夫々、遮光性能に優れた遮光膜として機能することとなり、図２及び図３に示すＡｌ膜等からなるデータ線６ａと共に、当該電気光学装置における平面形状が格子状である上側遮光膜を構築している。より具体的には、例えば、中継層７１は、Ｐｔを含んでなり、容量線３００は、Ａｌを含んでなる。或いは、中継層７１は、ＴｉＮを含んでなり、容量線３００は、Ａｌを含んでなる。このような組み合わせで構成すれば、確実に遮光性能を高めると同時に安定的に蓄積容量を増大可能となる。この際、各金属膜の膜厚は、入射光強度、装置仕様等に鑑み、個別具体的に十分な遮光性能を得るに十分な値とすればよい。加えて、ＴＦＴアレイ基板１０上で上側に位置する容量線３００を、反射率が極めて高いＡｌ膜から形成すると共に、下側に位置する中継層７１を、Ａｌ膜と比べて反射率が数分の一程度であるＰｔ膜やＴｉＮ膜から形成することで、上側から入射される入射光を上側の容量線３００で反射することにより、内面反射光や多重反射光の発生を低減できる。
【００５０】
また、蓄積容量７０の誘電体膜７５は、例えば膜厚５〜２００ｎｍ程度の比較的薄い、ＴａＯｘ、ＢＳＴ、ＰＺＴ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2、ＳｉＯ2、ＳｉＯＮ及びＳｉＮのうち少なくとも一つを含んでなる絶縁膜からなる。特に、ＴａＯｘ、ＢＳＴ、ＰＺＴ、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、ＨｆＯ2といった高誘電率材料を誘電体膜７５として用いることにより、限られた基板上領域で容量値を増大できる。或いは、ＳｉＯ2、ＳｉＯＮ、ＳｉＮといったシリコンを含む材料を誘電体膜７５に用いることにより、シリコンを含んでなる半導体層１ａ並びに第１層間絶縁膜４１等の層間絶縁膜との間におけるストレス発生を低減できる。尚、誘電体膜７５としては、ＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜、ＬＴＯ（Low Temperature Oxide）膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜等から形成してもよい。いずれにせよ、蓄積容量７０を増大させる観点からは、膜の信頼性が十分に得られる限りにおいて、誘電体膜７５は薄い程良く、更に誘電率が高い程良い。
【００５１】
従って本実施形態によれば、低抵抗の二つの容量電極に、高誘電率の誘電体膜を挟持したＭＩＭ構造の蓄積容量７０によって、比較的大きな容量値を実現できると同時に、ＴＦＴ３０に係る遮光性能を向上できる。
【００５２】
即ち図４に示すように、基板面に垂直な入射光Ｌ０や基板面に斜めの入射光Ｌ１は、概ね容量線３００により遮光される。そして、画素電極９ａと中継層７１とを結ぶコンタクトホール８５を避けるように設けられた容量線３００の切り欠き部に入射光Ｌ２が入射しても、これは、コンタクトホール８５に接続されており遮光膜からなる中継層７１により遮光される。
【００５３】
仮に図５（比較例）に示すように、中継層７１’が透明或いは半透明の、例えば導電性のポリシリコン膜から形成されていたとすれば、コンタクトホール８５を避けるように設けられた容量線３００の切り欠き部に入射光Ｌ２が入射すると、これは、中継層７１を透過して、最終的にＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’或いはその隣接領域に到達する。この結果、ＴＦＴ３０のトランジスタ特性が変化或いは劣化して、フリッカ等の画質劣化が発生してしまうのである。
【００５４】
図４及び図５から分かるように、本実施形態のＭＩＭ構造は、特にコンタクトホール８５が設けられた場合に、優れた遮光性能を発揮する。
【００５５】
尚、本実施形態では、容量線３００が中継層７１の上側にあるが、容量線が中継層の下側にある場合にも、中継層と高濃度ドレイン領域とを接続するコンタクトホールを避けるべく、容量線に切り欠き部が設けられる必要がある。従って、この場合にもＭＩＭ構造とすることで、当該コンタクトホール及びその周辺における遮光性能を同様に高められる。
【００５６】
加えて容量線３００は平面的に見て、走査線３ａに沿ってストライプ状に伸びており（図２参照）、ＴＦＴ３０に重なる個所が図２中上下に突出している。そして、図２中縦方向に夫々延びるデータ線６ａと図２中横方向に夫々延びる容量線３００とが相交差して形成されることにより、ＴＦＴアレイ基板１０上におけるＴＦＴ３０の上側に、平面的に見て格子状の上側遮光膜（内蔵遮光膜）が構成されており、各画素の開口領域を規定している。
【００５７】
更に容量線３００は、画素電極９ａが配置された画像表示領域からその周囲に延設され、定電位源と電気的に接続されて、固定電位とされる。係る定電位源としては、ＴＦＴ３０を駆動するための走査信号を走査線３ａに供給するための後述の走査線駆動回路や画像信号をデータ線６ａに供給するサンプリング回路を制御する後述のデータ線駆動回路に供給される正電源や負電源の定電位源でもよいし、対向基板２０の対向電極２１に供給される定電位でも構わない。
【００５８】
他方、中継層７１は、上述の如き蓄積容量７０の画素電位側容量電極としての機能及び遮光機能に加えて、画素電極９ａと高濃度ドレイン領域１ｅとを、コンタクトホール８３及び８５を介して中継接続する機能をも有している。中継層７１により中継接続することにより、層間距離が例えば２０００ｎｍ程度に長くても、両者間を一つのコンタクトホールで接続する技術的困難性を回避しつつ比較的小径の二つ以上の直列なコンタクトホールで両者間を良好に接続でき、画素開口率を高めること可能となり、コンタクトホール開孔時におけるエッチングの突き抜け防止にも役立つ。
【００５９】
再び図２及び図３に戻り、ＴＦＴアレイ基板１０上におけるＴＦＴ３０の下側には、下側遮光膜１１ａが格子状に設けられている。下側遮光膜１１ａは、上述した容量線３００或いは中継層７１と同様に金属を含む各種の導電性の遮光膜からなる。好ましくは、下側遮光膜１１ａの形成後におけるＴＦＴ３０を形成する際の高温プロセスに耐える膜である、例えば、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）、Ｐｂ（鉛）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からなる。
【００６０】
従って本実施形態では、比較的層間距離の小さい下側遮光膜１１ａと、前述の如く容量線３００、中継層７１及びデータ線６ａからなる格子状の上側遮光膜との間に半導体層１ａを挟持する構成が得られるので、入射光及び戻り光に対して、基本的に非常に高い遮光性能が得られ、更に図４及び図５に示したように、コンタクトホール８５及びその周辺においても、高い遮光性能が得られる。
【００６１】
尚、下側遮光膜１１ａについても、前述の容量線３００の場合と同様に、その電位変動がＴＦＴ３０に対して悪影響を及ぼすことを避けるために、画像表示領域からその周囲に延設して定電位源に接続するとよい。
【００６２】
図２及び図３において、電気光学装置は、透明なＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される透明な対向基板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、シリコン基板からなり、対向基板２０は、例えばガラス基板や石英基板からなる。
【００６３】
図３に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０には、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膜からなる。また配向膜１６は例えば、ポリイミド膜などの有機膜からなる。
【００６４】
他方、対向基板２０には、その全面に渡って対向電極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膜からなる。また配向膜２２は、ポリイミド膜などの有機膜からなる。
【００６５】
対向基板２０には、格子状又はストライプ状の遮光膜を設けるようにしてもよい。このような構成を採ることで、前述の如く格子状の上側遮光膜を構成する容量線３００、中継層７１及びデータ線６ａと共に当該対向基板２０上の遮光膜により、対向基板２０側からの入射光がチャネル領域１ａ’や低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに侵入するのを、より確実に阻止できる。更に、このような対向基板２０上の遮光膜は、少なくとも入射光が照射される面を高反射な膜で形成することにより、電気光学装置の温度上昇を防ぐ働きをする。尚、このように対向基板２０上の遮光膜は好ましくは、平面的に見て容量線３００とデータ線６ａとからなる遮光層の内側に位置するように形成する。これにより、対向基板２０上の遮光膜により、各画素の開口率を低めることなく、このような遮光及び温度上昇防止の効果が得られる。
【００６６】
このように構成された、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１０と対向基板２０との間には、後述のシール材により囲まれた空間に電気光学物質の一例である液晶が封入され、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とる。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、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０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ギャップ材が混入されている。
【００６７】
更に、画素スイッチング用ＴＦＴ３０の下には、下地絶縁膜１２が設けられている。下地絶縁膜１２は、下側遮光膜１１ａからＴＦＴ３０を層間絶縁する機能の他、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることにより、ＴＦＴアレイ基板１０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。
【００６８】
図３において、画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線３ａ、当該走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜２、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄ並びに高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。
【００６９】
走査線３ａ上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８１及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８３が各々開孔された第１層間絶縁膜４１が形成されている。
【００７０】
第１層間絶縁膜４１上には中継層７１及び容量線３００が形成されており、これらの上には、高濃度ソース領域１ｄ及び中継層７１へ夫々通じるコンタクトホール８１及びコンタクトホール８５が各々開孔された第２層間絶縁膜４２が形成されている。
【００７１】
尚、本実施形態では、第１層間絶縁膜４１に対しては、約１０００℃の焼成を行うことにより、半導体層１ａや走査線３ａを構成するポリシリコン膜に注入したイオンの活性化を図ってもよい。他方、第２層間絶縁膜４２に対しては、このような焼成を行わないことにより、容量線３００の界面付近に生じるストレスの緩和を図るようにしてもよい。
【００７２】
第２層間絶縁膜４２上にはデータ線６ａが形成されており、これらの上には、中継層７１へ通じるコンタクトホール８５が形成された第３層間絶縁膜４３が形成されている。画素電極９ａは、このように構成された第３層間絶縁膜４３の上面に設けられている。
【００７３】
本実施形態では、図３に示したように多数の所定パターンの導電層を積層することにより、画素電極９ａの下地面（即ち、第３層間絶縁膜４３の表面）におけるデータ線６ａや走査線３ａに沿った領域に段差が生じるのを、第３層間絶縁膜４３の表面を平坦化処理することで緩和している。例えば、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）処理等で研磨することにより、或いは有機ＳＯＧ(Spin On Glass)を用いて平らに形成することで緩和している。このように配線、素子等が存在する領域と存在しない領域との間における段差を緩和することにより、最終的には段差に起因した液晶の配向不良等の画像不良を低減できる。但し、このように第３層間絶縁膜４３に平坦化処理を施すのに代えて又は加えて、ＴＦＴアレイ基板１０、下地絶縁膜１２、第１層間絶縁膜４１及び第２層間絶縁膜４２のうち少なくとも一つに溝を掘って、データ線６ａ等の配線やＴＦＴ３０等を埋め込むことにより平坦化処理を行ってもよい。
【００７４】
以上図１から図６を参照して説明したように、本実施形態の電気光学装置によれば、ＭＩＭ構造を有する蓄積容量７０を構築することにより、限られた基板上領域で比較的大きな容量値が得られると共に高い遮光性能を実現でき、最終的には、強力な入射光を用いつつトランジスタ特性に優れたＴＦＴ３０を用いたアクティブマトリックス駆動方式により、高品位の画像表示が可能となる。
【００７５】
尚、以上説明した実施形態では、画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、好ましくは図３に示したように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に不純物の打ち込みを行わないオフセット構造を持ってよいし、走査線３ａの一部からなるゲート電極をマスクとして高濃度で不純物を打ち込み、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。また本実施形態では、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲート電極を高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅ間に１個のみ配置したシングルゲート構造としたが、これらの間に２個以上のゲート電極を配置してもよい。このようにデュアルゲート或いはトリプルゲート以上でＴＦＴを構成すれば、チャネルとソース及びドレイン領域との接合部のリーク電流を防止でき、オフ時の電流を低減することができる。
【００７６】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態における電気光学装置について、図７を参照して説明する。図７は、第２実施形態における蓄積容量の積層構造を示す図式的な部分断面図である。
【００７７】
図７に示すように、第２実施形態では、固定電位側容量電極を含む容量線３００は、Ａｌ膜３００ｂを両面からＴｉＮ膜３００ａ及び３００ｃで挟持した積層体からなる。その他の構成については、上述した第１実施形態の場合と同様である。
【００７８】
従って第２実施形態によれば、Ａｌ膜３００ｂにより、容量線３００の低抵抗化を図りつつ、ＴｉＮ膜３００ａ及び３００ｃにより、遮光性能を高められる。特に、ＴｉＮ膜はＡｌ膜と比べて、反射率が数分の一であるので、本実施形態の如き構成を採ることで、入射光や戻り光に起因する内面反射光や多重反射光の発生を防ぐことができる。
【００７９】
尚、第２実施形態では、容量線３００を、ＴｉＮ膜でＡｌ膜を挟持する積層体から構成したが、通常の金属、高融点金属、シリサイド、Ｓｉ膜、ＳｉＧｅ膜等を含む積層体から、容量線３００を構成してもよいし、容量線３００に代えて或いは加えて、中継層７１をこのような積層体から構成してもよい。このうち特に、バンドギャップが小さいＳｉＧｅ膜を含む積層体とすれば、このＳｉＧｅ膜により比較的強力な光吸収作用が得られる。
【００８０】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態における電気光学装置について、図８を参照して説明する。図８は、第３実施形態における蓄積容量の積層構造を示す図式的な部分断面図である。
【００８１】
図８に示すように、第３実施形態では、固定電位側容量電極を含む容量線３００は、ＴｉＮ膜３００ｄ上にＡｌ膜３００ｅが積層された積層体からなる。また、中継層７１は、導電性のポリシリコン膜７１ａ上にＰｔ膜７１ｂが積層された積層体からなる。その他の構成については、上述した第１実施形態の場合と同様である。
【００８２】
従って第３実施形態によれば、Ａｌ膜３００ｅにより、容量線３００の低抵抗化を図りつつ、ＴｉＮ膜３００ｄにより、容量線３００における遮光性能を高められる。特に、ＴｉＮ膜はＡｌ膜と比べて、反射率が数分の一であるので、本実施形態の如き構成を採ることで、特に戻り光や図中上方に向かって進行する光に係る内面反射光や多重反射光の発生を多少防ぐことができる。他方、Ｐｔ膜７１ｂにより、中継層７１の低抵抗化を図ることができ、その遮光性能を高められる。更に、導電性のポリシリコン膜７１ａにより、中継層７１の低抵抗化を図りつつ、当該ポリシリコン膜７１ａにおける光吸収作用によって、特に戻り光や図中上方に向かって進行する光に係る内面反射光や多重反射光の発生を顕著に防ぐことができる。尚、このようなポリシリコン膜７１ａを半導体層１ａと同一膜から構成すれば、基板上における製造プロセスと積層構造の単純化を図れる。
【００８３】
第３実施形態では、中継層７１の積層体を構成する光吸収層として、ポリシリコン膜７１ａを用いたが、これに代えて、アモルファスシリコン、単結晶シリコン、ＳｉＧｅ材料層等から中継層７１の積層体を構成してもよいし、更に、光吸収層を中継層７１の積層体のうち図８中で上側に配置することも可能である。
【００８４】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態における電気光学装置について、図９を参照して説明する。図９は、第３実施形態における蓄積容量の積層構造を示す図式的な部分断面図である。尚、図９は、特にコンタクトホール８５付近における蓄積容量の積層構造を示したものである。
【００８５】
図９に示すように、第４実施形態では、中継層７１は、Ａｌ膜７１ｃ上にＡｌＮ膜７１ｄが積層された積層体からなる。その他の構成については、上述した第１実施形態の場合と同様である。
【００８６】
従って第４実施形態によれば、コンタクトホール８５を介して相接触する、ＩＴＯ膜からなる画素電極９ａとＡｌＮ膜からなる中継層７１との間で、良好なオーミック接触が得られる。しかも、このようにＡｌ膜７１ｃとＡｌＮ膜７１ｄとを含む積層体からなる中継層７１によって、良好な遮光性能が得られる。
【００８７】
尚、第４実施形態では、画素電極９ａをＩＴＯ膜から形成し、これとオーミック接触できるＡｌＮ膜で、画素電位側容量電極７１を形成したが、画素電極をＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）膜から構成すれば、Ａｌ膜とオーミック接触が得られる。
【００８８】
以上説明した第１から第４実施形態では特に、各画素における非開口領域が、容量線３００、中継層７１及びデータ線６ａからなる上側遮光膜により規定されている。従って、ＴＦ３０に比較的近接した位置においてチャネル領域１ａ’を遮光でき、例えば対向基板２０上に形成された遮光膜により遮光を行なう場合と比較して、遮光性能を高めることが出来ると共に、遮光膜の位置ずれや寸法ずれを見込んで非開口領域を広げる必要が殆どなくなる。
【００８９】
尚、以上説明した第１から第４実施形態においては、図１０（ａ）に示すように、平面的に見て、データ線６ａ、容量線３００及び中継層７１からなる格子状の上側遮光膜は、格子状の下側遮光膜１１ａより輪郭が大きく且つ下側遮光膜１１ａは、ゲート電極を含む走査線３ａよりも輪郭が大きいのが好ましい。このように構成すれば、上方から入射した光のうち、上側遮光膜の脇を抜けて下側遮光膜１１ａの上面で反射する成分を低減でき、上方からの入射光からなる内面反射光或いは多重反射光を極力低減できる。他方、下側遮光膜１１ａは走査線３ａよりも輪郭が大きいので、下方から入射した光のうち、下側遮光膜１１ａの脇を抜けて走査線３ａに入射する成分を極力低減できる。
【００９０】
尚、変形形態として、以上説明した第１から第４実施形態においては、図１０（ｂ）に示すように、格子状の下側遮光膜１１ａに代えて、走査線３ａに沿うストライプ状の下側遮光膜１１ｂを形成してもよい。この場合にも、データ線６ａ、容量線３００及び中継層７１からなる格子状の上側遮光膜は、下側遮光膜１１ｂより輪郭が大きく且つ下側遮光膜１１ｂは、ゲート電極を含む走査線３ａよりも輪郭が大きいのが好ましい。このように構成すれば、上方から入射した光のうち、上側遮光膜の脇を抜けて下側遮光膜１１ａの上面で反射する成分を低減でき、下方から入射した光のうち、下側遮光膜１１ａの脇を抜けて走査線３ａに入射する成分を極力低減できる。
【００９１】
（製造プロセス）
次に、上述した第１実施形態の電気光学装置の製造プロセスについて図１１及び図１２を参照して説明する。ここに図１１及び図１２は、製造プロセスの各工程における電気光学装置の積層構造を、図３の断面図のうち半導体層１ａ付近に係る部分で順を追って示す工程図である。
【００９２】
先ず図１１の工程（１）に示すように、石英基板、ハードガラス、シリコン基板等のＴＦＴアレイ基板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９００〜１３００℃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１０に生じる歪みが少なくなるように前処理しておく。
【００９３】
続いて、このように処理されたＴＦＴアレイ基板１０の全面に、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄ等の金属や金属シリサイド等の金属合金膜を、スパッタリングにより、１００〜５００ｎｍ程度の膜厚、好ましくは約２００ｎｍの膜厚の遮光膜を形成する。そしてフォトリソグラフィ及びエッチングにより、平面形状が格子状の下側遮光膜１１ａを形成する。
【００９４】
次に工程（２）では、下側遮光膜１１ａ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、ＴＥＢ（テトラ・エチル・ボートレート）ガス、ＴＭＯＰ（テトラ・メチル・オキシ・フォスレート）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下地絶縁膜１２を形成する。この下地絶縁膜１２の膜厚は、例えば約５００〜２０００ｎｍ程度とする。
【００９５】
続いて、下地絶縁膜１２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、ポリシリコン膜を約５０〜２００ｎｍの粒径、好ましくは約１００ｎｍの粒径となるまで固相成長させる。固相成長させる方法としては、ＲＴＡ（Rapid Thermal Anneal）を使ったアニール処理でも良いし、エキシマレーザー等を用いたレーザーアニールでも良い。この際、画素スイッチング用のＴＦＴ３０を、ｎチャネル型とするかｐチャネル型にするかに応じて、Ｖ族元素や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。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、所定パターンを有する半導体層１ａを形成する。
【００９６】
続いて、ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａを約９００〜１３００℃の温度、好ましくは約１０００℃の温度により熱酸化して下層ゲート絶縁膜を形成し、続けて減圧ＣＶＤ法等により、若しくは両者を続けて行うことにより、上層ゲート絶縁膜を形成する、これにより、多層の高温酸化シリコン膜（ＨＴＯ膜）や窒化シリコン膜からなる（ゲート絶縁膜を含む）絶縁膜２を形成する。この結果、半導体層１ａは、約３０〜１５０ｎｍの厚さ、好ましくは約３５〜５０ｎｍの厚さとなり、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。
【００９７】
続いて、画素スイッチング用のＴＦＴ３０のスレッシュホールド電圧Ｖｔｈを制御するために、半導体層１ａのうちＮチャネル領域或いはＰチャネル領域に、ボロン等のドーパントを予め設定された所定量だけイオン注入等によりドープする。
【００９８】
次に工程（３）では、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜を堆積し、更にリン（Ｐ）を熱拡散し、このポリシリコン膜を導電化する。又は、Ｐイオンをこのポリシリコン膜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。このポリシリコン膜の膜厚は、約１００〜５００ｎｍの厚さ、好ましくは約３５０ｎｍ程度である。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、ＴＦＴ３０のゲート電極部を含めて所定パターンの走査線３ａを形成する。
【００９９】
例えば、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）をマスクとして、ＰなどのＶ族元素のドーパントを低濃度で（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。更に、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを形成するために、走査線３ａよりも幅の広い平面パターンを有するレジスト層を走査線３ａ上に形成する。その後、ＰなどのＶ族元素のドーパントを高濃度で（例えば、Ｐイオンを１〜３×１０15／ｃｍ2のドーズ量にて）ドープする。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。この不純物のドープにより走査線３ａは更に低抵抗化される。
【０１００】
次に図１２の工程（４）では、走査線３ａ上に、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法等によりＴＥＯＳガス、ＴＥＢガス、ＴＭＯＰ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１層間絶縁膜４１を形成する。この第１層間絶縁膜４１の膜厚は、例えば約５００〜２０００ｎｍ程度とする。ここで好ましくは、８００℃の程度の高温でアニール処理し、第１層間絶縁膜４１の膜質を向上させておく。
【０１０１】
続いて、第１層間絶縁膜４１に対する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、コンタクトホール８３を同時開孔する。
【０１０２】
続いて、第１層間絶縁膜４１上に、Ｐｔ等の金属膜を、スパッタリングにより、１００〜５００ｎｍ程度の膜厚に形成する。そしてフォトリソグラフィ及びエッチングにより、所定パターンを持つ中継層７１を形成する。
【０１０３】
続いて、プラズマＣＶＤ等により、ＴａＯｘ膜等の絶縁膜からなる誘電体膜７５を、中継層７１上に形成する。この誘電体膜７５は、絶縁膜２の場合と同様に、単層膜或いは多層膜のいずれから構成してもよく、一般にＴＦＴのゲート絶縁膜を形成するのに用いられる各種の公知技術により形成可能である。そして、誘電体膜７５を薄くする程、蓄積容量７０は大きくなるので、結局、膜破れなどの欠陥が生じないことを条件に、膜厚５０ｎｍ以下の極薄い絶縁膜となるように誘電体膜７５を形成すると有利である。
【０１０４】
続いて、誘電体膜７５上に、Ａｌ等の金属膜を、スパッタリングにより、１００〜５００ｎｍ程度の膜厚に形成する。そしてフォトリソグラフィ及びエッチングにより、所定パターンを持つ容量線３００を形成する。即ち、蓄積容量７０が完成する。
【０１０５】
次に工程（５）では、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４２を形成する。第１層間絶縁膜４２の膜厚は、例えば５００〜１５００ｎｍ程度である。
【０１０６】
続いて、第２層間絶縁膜４２に対する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、コンタクトホール８１を開孔する。
【０１０７】
続いて、第２層間絶縁膜４２上の全面に、スパッタリング等により、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として、約１００〜５００ｎｍの厚さ、好ましくは約３００ｎｍに堆積する。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、所定パターンを有するデータ線６ａを形成する。
【０１０８】
次に工程（６）では、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４３を形成する。第３層間絶縁膜４３の膜厚は、例えば５００〜１５００ｎｍ程度である。
【０１０９】
続いて、第３層間絶縁膜４３に対する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、不図示のコンタクトホール８５（図２から図４参照）を開孔する。
【０１１０】
続いて、第３層間絶縁膜４３上に、スパッタ処理等により、ＩＴＯ膜等の透明導電性膜を、約５０〜２００ｎｍの厚さに堆積する。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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、額縁としての遮光膜が、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及びエッチングを経て形成される。尚、これらの遮光膜は、導電性である必要はなく、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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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（図１３及び図１４参照）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。
【０１１５】
以上説明した製造プロセスにより、前述した第１実施形態の電気光学装置を製造できる。
【０１１６】
他方、図７に示した第２実施形態の電気光学装置を製造する場合には、図１２の工程（４）において、容量線３００を、スパッタリング、真空蒸着、ＣＶＤ法等を繰り返して行うことで積層形成すればよい。図８に示した第３実施形態の電気光学装置を製造する場合には、図１２の工程（４）において、中継層７１及び容量線３００を夫々、スパッタリング、真空蒸着、ＣＶＤ法等を繰り返して行うことで積層形成すればよい。図９に示した第４実施形態の電気光学装置を製造する場合には、図１２の工程（４）において、中継層７１を、スパッタリング、真空蒸着、ＣＶＤ法等を繰り返して行うことで積層形成し、更に図１２の工程（６）において、ＩＴＯ膜に代えてＩＺＯ膜を形成すればよい。
【０１１７】
（電気光学装置の全体構成）
以上のように構成された各実施形態における電気光学装置の全体構成を図１３及び図１４を参照して説明する。尚、図１３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１４は、図１３のＨ−Ｈ’断面図である。
【０１１８】
図１３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、画像表示領域１０ａの周辺を規定する額縁としての遮光膜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６ａに画像信号を所定タイミングで供給することによりデータ線６ａを駆動するデータ線駆動回路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おり、走査線３ａに走査信号を所定タイミングで供給することにより走査線３ａを駆動する走査線駆動回路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１０ａ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１０ａ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が設けられている。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との間で電気的に導通をとるための導通材１０６が設けられている。そして、図１４に示すように、図１３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。
【０１１９】
尚、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、複数のデータ線６ａに画像信号を所定のタイミングで印加するサンプリング回路、複数のデータ線６ａ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形成してもよい。
【０１２０】
以上図１から図１４を参照して説明した実施形態では、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（Tape Automated bonding）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。また、対向基板２０の投射光が入射する側及びＴＦＴアレイ基板１０の出射光が出射する側には各々、例えば、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＶＡ（Vertically Aligned）モード、ＰＤＬＣ(Polymer Dispersed Liquid Crystal)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板などが所定の方向で配置される。
【０１２１】
以上説明した実施形態における電気光学装置は、プロジェクタに適用されるため、３枚の電気光学装置がＲＧＢ用のライトバルブとして各々用いられ、各ライトバルブには各々ＲＧＢ色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになる。従って、各実施形態では、対向基板２０に、カラーフィルタは設けられていない。しかしながら、画素電極９ａに対向する所定領域にＲＧＢのカラーフィルタをその保護膜と共に、対向基板２０上に形成してもよい。このようにすれば、プロジェクタ以外の直視型や反射型のカラー電気光学装置について、各実施形態における電気光学装置を適用できる。また、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。あるいは、ＴＦＴアレイ基板１０上のＲＧＢに対向する画素電極９ａ下にカラーレジスト等でカラーフィルタ層を形成することも可能である。このようにすれば、入射光の集光効率を向上することで、明るい電気光学装置が実現できる。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、より明るいカラー電気光学装置が実現できる。
【０１２２】
（電子機器の実施形態）
次に、以上詳細に説明した電気光学装置をライトバルブとして用いた電子機器の一例たる投射型カラー表示装置の実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。ここに図１５は、投射型カラー表示装置の図式的断面図である。
【０１２３】
図１５において、本実施形態における投射型カラー表示装置の一例たる液晶プロジェクタ１１００は、駆動回路がＴＦＴアレイ基板上に搭載された液晶装置１００を含む液晶モジュールを３個用意し、夫々ＲＧＢ用のライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂとして用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、３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原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ、Ｂに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂに夫々導かれる。この際特にＢ光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３及び出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。そして、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにより夫々変調された３原色に対応する光成分は、ダイクロイックプリズム１１１２により再度合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーン１１２０にカラー画像として投射される。
【０１２４】
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なう基板装置及び電気光学装置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】
【０１２５】
【図１】本発明の第１実施形態の電気光学装置における画像表示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、配線等の等価回路である。
【図２】第１実施形態の電気光学装置におけるデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。
【図３】第１実施形態における図２のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】第１実施形態において画素電位側容量電極を画素電極に接続するコンタクトホール及びその周辺における遮光の様子を示す図式的部分斜視図である。
【図５】比較例において画素電位側容量電極を画素電極に接続するコンタクトホール及びその周辺における遮光の様子を示す図式的部分斜視図である。
【図６】第１実施形態における蓄積容量の有するＭＩＭ構造を示す図式的な部分断面図である。
【図７】第２実施形態における蓄積容量の有するＭＩＭ構造を示す図式的な部分断面図である。
【図８】第３実施形態における蓄積容量の有するＭＩＭ構造を示す図式的な部分断面図である。
【図９】第４実施形態における蓄積容量の有するＭＩＭ構造を示す図式的な部分断面図である。
【図１０】各実施形態における上側遮光膜、走査線及び下側遮光膜間の好ましい大小関係を示す平面図である。
【図１１】第１実施形態における製造プロセスの各工程における電気光学装置の積層構造を、半導体層付近に係る部分で順を追って示す工程図（その１）である。
【図１２】第１実施形態における製造プロセスの各工程における電気光学装置の積層構造を、半導体層付近に係る部分で順を追って示す工程図（その２）である。
【図１３】実施形態の電気光学装置における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１４】図１３のＨ−Ｈ’断面図である。
【図１５】本発明の電子機器の実施形態である投射型カラー表示装置の一例たるカラー液晶プロジェクタを示す図式的断面図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１ａ…半導体層、１ａ’…チャネル領域、１ｂ…低濃度ソース領域、１ｃ…低濃度ドレイン領域、１ｄ…高濃度ソース領域、１ｅ…高濃度ドレイン領域、２…絶縁膜、３ａ…走査線、６ａ…データ線、９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１１ａ…下側遮光膜、１２…下地絶縁膜、１６…配向膜、２０…対向基板、２１…対向電極、２２…配向膜、３０…ＴＦＴ、５０…液晶層、７０…蓄積容量、７１…中継層、７５…誘電体膜、８１，８３，８５…コンタクトホール、３００…容量線。
【図１】
2006243753.tif 000003
【図２】
2006243753.tif 000004
【図３】
2006243753.tif 000005
【図４】
2006243753.tif 000006
【図５】
2006243753.tif 000007
【図６】
2006243753.tif 000008
【図７】
2006243753.tif 000009
【図８】
2006243753.tif 000010
【図９】
2006243753.tif 000011
【図１０】
2006243753.tif 000012
【図１１】
2006243753.tif 000013
【図１２】
2006243753.tif 000014
【図１３】
2006243753.tif 000015
【図１４】
2006243753.tif 000016
【図１５】
2006243753.tif 000017