(57)【要約】【課題】高品質な画像を表示可能な電気光学装置を製造する。【解決手段】電気光学装置の製造方法は、基板（１０）上に第１の接合領域及び第２の接合領域（１ｃ）を有する半導体層（１ａ）を含むトランジスタを形成する工程と、半導体層よりも上層側に、層間絶縁膜（４１）を積層する工程と、この層間絶縁膜に対してエッチング処理を施すことにより、蓄積容量（７０）と半導体層の画素電極線側ソースドレイン領域とを電気的に接続するためのコンタクトホールを開孔すると共に、第２の接合領域に沿った長手状の溝（８１０）を掘る工程とを含む。更に、蓄積容量を、層間絶縁膜上に半導体層と部分的に重なるように且つ画素電極線側ソースドレイン領域とコンタクトホールを介して電気的に接続されるように形成すると共に、溝に重なる溝内部分（７０ｔ）を有するように形成する工程を含む。【選択図】図７
2008040398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、互いに交差する複数のデータ線及び複数の走査線と、該複数のデータ線及び複数の走査線の交差に対応して設けられた画素電極と、該画素電極と電気的に接続されたトランジスタと、該トランジスタよりも上層側に設けられた蓄積容量とを備えた電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、
前記基板上における前記データ線及び前記走査線の交差に対応する領域に、（ｉ）一の方向に沿ったチャネル長を有するチャネル領域と、（ｉｉ）前記データ線に電気的に接続されるデータ線側ソースドレイン領域と、（ｉｉｉ）前記画素電極に電気的に接続される画素電極側ソースドレイン領域と、（ｉｖ）前記チャネル領域及び前記データ線側ソースドレイン領域間に形成された第１の接合領域と、（ｖ）前記チャネル領域及び前記画素電極側ソースドレイン領域間に形成された第２の接合領域とを有するように半導体層を形成することで前記トランジスタを形成する第１工程と、
前記基板上に前記走査線を形成する第２工程と、
前記トランジスタよりも上層側に、前記トランジスタと前記蓄積容量とを層間絶縁するように、層間絶縁膜を積層する第３工程と、
前記層間絶縁膜に対してエッチング処理を施すことにより、前記蓄積容量と前記画素電極側ソースドレイン領域とを電気的に接続するためのコンタクトホールを開孔すると共に、前記基板上で平面的に見て前記第１及び第２の接合領域の少なくとも一方に沿った長手状の溝を掘る第４工程と、
前記蓄積容量を、前記コンタクトホールが開孔されると共に前記溝が掘られた前記層間絶縁膜上に、前記基板上で平面的に見て前記半導体層に少なくとも部分的に重なるように且つ前記画素電極側ソースドレイン領域と前記コンタクトホールを介して電気的に接続されるように形成すると共に、前記溝の少なくとも一部に重なる溝内部分を有するように形成する第５工程と、
前記データ線を、前記走査線と互いに交差するように且つ前記データ線側ソースドレイン領域と電気的に接続されるように形成する第６工程と、
前記画素電極を、前記蓄積容量と電気的に接続されるように形成する第７工程と
を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項２】
前記第４工程は、前記溝を、前記基板上で平面的に見て前記少なくとも一方の両側に掘り、
前記第５工程は、前記蓄積容量を、前記溝内部分が前記両側に形成された溝の両方の少なくとも一部に重なるように形成する
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】
前記第４工程は、前記溝を、前記基板上で平面的に見て前記第２の接合領域に沿って掘ることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項４】
前記第５工程は、前記溝内部分を、前記溝における、前記半導体層側の内側壁部と底部の一部に沿って形成す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電気光学装置の製造方法。
【請求項５】
前記第５工程は、前記蓄積容量を、前記溝を覆うように形成す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電気光学装置の製造方法。
【請求項６】
前記第４工程は、前記コンタクトホール及び前記溝を、互いに連結された一つの孔部として形成することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項７】
前記第５工程は、前記蓄積容量を、前記基板上で平面的に見て、少なくとも前記第２の接合領域と重なるように形成することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１工程は、前記第１及び第２の接合領域を、ＬＤＤ領域として形成することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項９】
前記第５工程は、前記蓄積容量を、前記一の方向に沿って延びるように、且つ、前記第１の接合領域を覆う第１部分と、前記第２の接合領域を覆うと共に前記第１部分より前記一の方向に交わる他の方向の幅が広い第２部分とを有するように形成し、
前記第４工程は、前記基板上で平面的に見て前記第２部分が形成されるべき領域内に前記溝を掘る
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第５工程は、前記蓄積容量を、第１の金属膜からなる下部容量電極、誘電体膜、及び第２の金属膜からなる上部容量電極を順に積層することにより形成す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電気光学装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第５工程は、前記蓄積容量を、半導体膜からなる下部容量電極、誘電体膜、及び金属膜からなる上部容量電極を順に積層することにより形成す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電気光学装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第１工程より前に、前記トランジスタよりも下層側に、前記基板上で平面的に見て少なくとも前記半導体層及び前記溝に重なるように、遮光性材料から下側遮光膜を形成する工程を含む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電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶装置等の電気光学装置の製造方法の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気光学装置の一例である液晶装置は、直視型ディスプレイのみならず、例えば投射型表示装置の光変調手段（ライトバルブ）としても多用されている。特に投射型表示装置の場合、光源からの強い光が液晶ライトバルブに入射されるため、この光によって液晶ライトバルブ内の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）がリーク電流の増大や誤動作等を生じないよう、入射光を遮る遮光手段としての遮光膜が液晶ライトバルブに内蔵されている。このような遮光手段或いは遮光膜について、例えば特許文献１は、ＴＦＴのチャネル領域において、ゲート電極として機能する走査線によって遮光する技術を開示している。特許文献２によれば、チャネル領域上に形成された複数の遮光膜と、内面反射光を吸収する層とを設けることによってＴＦＴのチャネル領域に到達する光を低減している。特許文献３は、ＴＦＴの好適な動作の確保及び走査線の狭小化を可能としつつ、ＴＦＴのチャネル領域に入射する入射光を極力低減する技術を開示している。
【０００３】
他方、この種の電気光学装置では、基板上における遮光膜が形成された領域、即ち基板上において光を透過させない領域に、画素電極に供給される画像信号を一時的に保持することによって画素電極の電位を一定期間保持する保持容量が設けられる。このような保持容量は、当該保持容量の構成要素である電極を遮光膜として兼用し、ＴＦＴを遮光することもできる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−４７２２号公報
【特許文献２】特許３７３１４４７号公報
【特許文献３】特開２００３−２６２８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のように保持容量を遮光膜として兼用し、ＴＦＴを遮光する場合、保持容量とＴＦＴとの間は、３次元的に見て例えば層間絶縁膜等を介して離間しており、保持容量の脇から斜めに入射する入射光がＴＦＴに到達してしまい、ＴＦＴにおける光リーク電流が発生してしまうおそれがある。このようなＴＦＴにおける光リーク電流に起因して、フリッカ、画素ムラ等が生じ、表示画像の品質が低下してしまうおそれがあるという技術的問題点がある。
【０００６】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、画素スイッチング用のＴＦＴにおける光リーク電流の発生を低減でき、高品質な画像を表示可能な電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法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】
【０００７】
本発明に係る電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、基板上に、互いに交差する複数のデータ線及び複数の走査線と、該複数のデータ線及び前記複数の走査線の交差に対応して設けられた画素電極と、該画素電極と電気的に接続されたトランジスタと、該トランジスタよりも上層側に設けられた蓄積容量とを備えた電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、前記基板上における前記データ線及び前記走査線の交差に対応する領域に、（ｉ）一の方向に沿ったチャネル長を有するチャネル領域と、（ｉｉ）前記データ線に電気的に接続されるデータ線側ソースドレイン領域と、（ｉｉｉ）前記画素電極に電気的に接続される画素電極側ソースドレイン領域と、（ｉｖ）前記チャネル領域及び前記データ線側ソースドレイン領域間に形成された第１の接合領域と、（ｖ）前記チャネル領域及び前記画素電極側ソースドレイン領域間に形成された第２の接合領域とを有するように半導体層を形成することで前記トランジスタを形成する第１工程と、前記基板上に前記走査線を形成する第２工程と、前記トランジスタよりも上層側に、前記トランジスタと前記蓄積容量とを層間絶縁するように、層間絶縁膜を積層する第３工程と、前記層間絶縁膜に対してエッチング処理を施すことにより、前記蓄積容量と前記画素電極側ソースドレイン領域とを電気的に接続するためのコンタクトホールを開孔すると共に、前記基板上で平面的に見て前記第１及び第２の接合領域の少なくとも一方に沿った長手状の溝を掘る第４工程と、前記蓄積容量を、前記コンタクトホールが開孔されると共に前記溝が掘られた前記層間絶縁膜上に、前記基板上で平面的に見て前記半導体層に少なくとも部分的に重なるように且つ前記画素電極側ソースドレイン領域と前記コンタクトホールを介して電気的に接続されるように形成すると共に、前記溝の少なくとも一部に重なる溝内部分を有するように形成する第５工程と、前記データ線を、前記走査線と互いに交差するように且つ前記データ線側ソースドレイン領域と電気的に接続されるように形成する第６工程と、前記画素電極を、前記蓄積容量と電気的に接続されるように形成する第７工程とを含む。
【０００８】
本発明に係る電気光学装置の製造方法によって製造される電気光学装置の動作時には、例えば、データ線から画素電極へ画像信号が制御され、所謂アクティブマトリクス方式による画像表示が可能となる。尚、画像信号は、データ線及び画素電極間に電気的に接続されたスイッチング素子であるトランジスタがオンオフされることによって、所定のタイミングでデータ線からトランジスタを介して画素電極に供給される。
【０００９】
本発明に係る電気光学装置の製造法によれば、第１工程によって、例えば石英基板或いはガラス基板等の光透過性を有する基板上のデータ線及び走査線の交差に対応する領域（言い換えれば、画素毎）に、チャネル領域、データ線側ソースドレイン領域及び画素電極側ソースドレイン領域を有する半導体層を含むトランジスタを形成する。
【００１０】
より具体的には、チャネル領域は、一の方向に沿ったチャネル長を有するように形成される。本発明に係る「一の方向」とは、例えば基板上でマトリクス状に規定された複数の画素の行方向、即ち複数のデータ線が配列される配列方向或いは複数の走査線の各々が延びる方向（即ちＸ方向）、又は例えば基板上でマトリクス状に規定された複数の画素の列方向、即ち複数の走査線が配列される配列方向或いは複数のデータ線の各々が延びる方向（即ちＹ方向）を意味する。
【００１１】
データ線側ソースドレイン領域は、第６工程によって形成されるデータ線と互いに電気的に接続され、画素電極側ソースドレイン領域は、第７工程によって形成される画素電極と互いに電気的に接続される。
【００１２】
更に、半導体層のチャネル領域とデータ線側ソースドレイン領域との間には第１の接合領域が形成され、半導体層のチャネル領域と画素電極側ソースドレイン領域との間には第２の接合領域が形成される。第１の接合領域は、チャネル領域とデータ線側ソースドレイン領域との接合部に形成される領域であり、第２の接合領域は、チャネル領域と画素電極側ソースドレイン領域との接合部に形成される領域である。即ち、第１及び第２の接合領域は、例えば、トランジスタを例えばＮＰＮ型或いはＰＮＰ型トランジスタ（即ち、Ｎチャネル型或いはＰチャネル型トランジスタ）として形成する場合におけるＰＮ接合領域や、トランジスタをＬＤＤ構造を有するように形成する場合におけるＬＤＤ領域（即ち、例えばイオンプランテーション法等の不純物打ち込みによって半導体層に不純物を打ち込んでなる不純物領域）を意味する。
【００１３】
第２工程によって、基板上に走査線を形成する。この際、走査線は、トランジスタのゲート電極と電気的に接続される。走査線は、トランジスタのゲート電極を含むように形成してもよい。
【００１４】
第３工程によって、トランジスタよりも上層側に、例えば基板の全面に亘って、層間絶縁膜を積層する。層間絶縁膜は１層からなる単層膜として形成してもよいし、２層以上の多層膜として形成してもよい。
【００１５】
第３工程に続く第４工程によって、層間絶縁膜に対してエッチング処理を施すことにより、蓄積容量と画素電極側ソースドレイン領域とを電気的に接続するためのコンタクトホールを開孔する。更に、本発明では特に、第４工程におけるエッチング処理によって、基板上で平面的に見て第１及び第２の接合領域の少なくとも一方に沿った長手状の溝を掘る。即ち、第４工程におけるエッチング処理によって、層間絶縁膜にコンタクトホールと溝とが同一機会に形成される。溝は、一の方向に沿って延びるように形成された半導体層における第１及び第２の接合領域の少なくとも一方に沿った両側又は片側に、所定距離だけ離れて、一の方向に沿って長手状に形成される。
【００１６】
第４工程に続く第５工程によって、層間絶縁膜上に蓄積容量を、画素電極側ソースドレイン領域とコンタクトホールを介して電気的に接続されるように形成する。このため、蓄積容量は、画素電極の電位を一時的に保持する保持容量として機能する。更に、蓄積容量は、基板上で平面的に見て半導体層に少なくとも部分的に重なるように、典型的には、半導体層のチャネル領域、第１及び第２の接合領域を覆うように形成する。蓄積容量を構成する一対の容量電極の少なくとも一方は、例えば金属膜等の導電性遮光膜から形成され、トランジスタに上層側から入射する光を遮光する内蔵遮光膜として機能する。よって、トランジスタにおける光リーク電流の発生を低減できる。
【００１７】
尚、蓄積容量を構成する一対の容量電極の一方は、画素電極側ソースドレイン領域及び画素電極に電気的に接続され、該一対の容量電極の他方は、所定電位を供給する容量線に電気的に接続される。
【００１８】
本発明では特に、第５工程によって、蓄積容量を、第４工程によって形成された溝の少なくとも一部に重なる溝内部分を有するように形成する。溝内部分は、蓄積容量のうち半導体層と重なる平面状に形成される部分から延在して、典型的には、溝における壁部及び底部に沿って形成される。即ち、蓄積容量は、いわゆるトレンチ（Trench）構造を有するように形成される。よって、溝内部分は、３次元的に見て、半導体層における第１及び第２の接合領域の少なくとも一方に沿った、壁状の遮光体として形成される。従って、半導体層における第１及び第２の接合領域の少なくとも一方に対して斜めに入射する光（即ち、基板面に沿った成分を有する光）を、溝内部分によって遮ることができる。つまり、第４及び第５工程によって、蓄積容量を、半導体層の近傍に配置された壁状の遮光体としての溝内部分を有するように形成することができ、半導体層に対して斜めに入射する光を遮る遮光性を強化できる。この結果、画像表示におけるフリッカや画素ムラを低減できる。
【００１９】
更に、このように形成される蓄積容量は、溝内部分を有する分だけ容量値が増加する。よって、画素電極における電位保持特性を高めることができる。言い換えれば、蓄積容量が溝内部分を有さない場合（即ち、蓄積容量が平面的にのみ形成される場合）と比較して、製品に要求される表示性能を実現する容量値を有する蓄積容量を、基板上の狭い領域に作り込むことができる。従って、画像表示におけるフリッカや画素ムラを低減でき、更には、装置の小型化を実現できる。
【００２０】
加えて、上述したように、第４工程において、溝は、蓄積容量と画素電極側ソースドレイン領域とを電気的に接続するためのコンタクトホールと同一機会に形成されるため、製造工程の複雑化を殆ど或いは全く招かない。
【００２１】
第６工程によって、データ線を、例えば蓄積容量よりも上層側に、データ線側ソースドレイン領域と電気的に接続されるように形成する。
【００２２】
第７工程によって、画素電極を、蓄積容量を構成する一対の容量電極の一方（即ち、画素電極側領域と電気的に接続された容量電極、つまり、画素電位側電極）と電気的に接続されるように、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電材料から形成する。この際、画素電極は、データ線及び走査線の交差に対応して、基板上において表示領域となるべき領域にマトリクス状に複数設けられる。
【００２３】
以上説明したように、本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、画素電極に電気的に接続されたトランジスタにおける光リーク電流を低減できると共に、画素電極における電位保持特性を高めることができ、フリッカや画素ムラが低減された高品質な画像を表示可能な電気光学装置を製造することが可能である。しかも、製造工程の複雑化を殆ど或いは全く招かない。
【００２４】
本発明に係る電気光学装置の製造方法の一態様では、前記第４工程は、前記溝を、前記基板上で平面的に見て前記少なくとも一方の両側に掘り、前記第５工程は、前記蓄積容量を、前記溝内部分が前記両側に形成された溝の両方の少なくとも一部に重なるように形成する。
【００２５】
この態様によれば、蓄積容量の溝内部分は、半導体層における第１及び第２の接合領域の少なくとも一方の両側に、壁状の遮光体として形成される。即ち、蓄積容量は、例えば、少なくとも一方の接合領域に向かって凹状の断面形状を有するように形成される。よって、少なくとも一方の接合領域に対して両側から斜めに入射される光を遮光できる。従って、トランジスタにおける光リーク電流を、より一層、低減できる。
【００２６】
本発明に係る電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記第４工程は、前記溝を、前記基板上で平面的に見て前記第２の接合領域に沿って掘る。
【００２７】
この態様によれば、蓄積容量の溝内部分は、第２の接合領域に沿って、例えば、壁状の遮光体として形成される。ここで、本願発明者の研究によれば、経験的に、トランジスタの動作時に、第２の接合領域では、第１の接合領域に比べて光リーク電流が相対的に発生しやすい傾向にある。本態様では、蓄積容量の溝内部分によって、半導体層の第２の接合領域に入射する光をより確実に遮光することにより、半導体層の第２の接合領域に入射する光の量をより低減することが可能となる。その結果、より効果的にトランジスタにおける光リーク電流の発生を低減することが可能となる。
【００２８】
本発明に係る電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記第５工程は、前記溝内部分を、前記溝における、前記半導体層側の内側壁部と底部の一部に沿って形成する。
【００２９】
この態様によれば、溝内部分は、溝における半導体層側の内側壁部と該内側壁部に対向する外側壁部のうち、内側壁部に沿って壁状に沿って形成されると共に溝における底部の一部に形成される。よって、半導体層に対して斜めに入射する光を確実に遮ることができる。
【００３０】
本発明に係る電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記第５工程は、前記蓄積容量を、前記溝を覆うように形成する。
【００３１】
この態様によれば、蓄積容量の溝内部分は、溝における半導体層側の内側壁部に沿って壁状に形成された部分、溝における底部上に形成された部分、及び溝における内側壁部に対向する外側壁部に沿って壁状に形成された部分として形成される。よって、半導体層に対して斜めに入射する光を確実に遮ることができる。更に、仮に溝内部分を溝内に部分的に形成した場合と比較して、蓄積容量の容量値を大きくすることができる。よって、画素電極における電位保持特性を、より一層、高めることができる。
【００３２】
本発明に係る電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記第４工程は、前記コンタクトホール及び前記溝を、互いに連結された一つの孔部として形成する。
【００３３】
この態様によれば、コンタクトホールと溝とは連続した一つの孔部として形成される。よって、該孔部に連続した一の遮光体としての溝内部分を形成できる。即ち、仮にコンタクトホールと溝とが別個に形成された場合に生じるコンタクトホールと溝との間隙に相当する位置にも溝内部分を形成できる。従って、半導体層に入射する光を、溝内部分によって、より確実に遮ることができる。
【００３４】
本発明に係る電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記第５工程は、前記蓄積容量を、前記基板上で平面的に見て、少なくとも前記第２の接合領域と重なるように形成する。
【００３５】
この態様によれば、第１の接合領域に比べて光リーク電流が相対的に発生しやすい傾向にある第２の接合領域を、より確実に遮光できる。よって、より効果的にトランジスタにおける光リーク電流の発生を低減することが可能となる。
【００３６】
本発明に係る電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記第１工程は、前記第１及び第２の接合領域を、ＬＤＤ領域として形成する。
【００３７】
この態様によれば、トランジスタは、ＬＤＤ構造を有するように形成される。よって、トランジスタの非動作時において、データ線側ソースドレイン領域及び画素電極側ソースドレイン領域に流れるオフ電流を低減し、且つトランジスタの動作時に流れるオン電流の低下を抑制できる。
【００３８】
本発明に係る電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記第５工程は、前記蓄積容量を、前記一の方向に沿って延びるように、且つ、前記第１の接合領域を覆う第１部分と、前記第２の接合領域を覆うと共に前記第１部分より前記一の方向に交わる他の方向の幅が広い第２部分とを有するように形成し、前記第４工程は、前記基板上で平面的に見て前記第２部分が形成されるべき領域内に前記溝を掘る。
【００３９】
この態様によれば、蓄積容量における、第２の接合領域を覆う第２部分は、第１の接合領域を覆う第１部分よりも一の方向に交わる他の方向の幅が広くなるように形成される。即ち、第２部分は、例えばＹ方向に沿って延びる半導体層に対して、例えばＸ方向の幅が、第１部分よりも広くなるように形成される。言い換えれば、第２部分は、他の方向に沿って、第１部分よりも長く延びる延在部を有するように形成される。よって、第２の接合領域に入射する光を、第１の接合領域に入射する光よりも確実に遮光できる。即ち、第２の接合領域に到達する光を遮る遮光性を、第１の接合領域に到達する光を遮る遮光性よりも高める（即ち、強化する）ことができる。更に、溝は、第１部分より幅の広い第２部分が形成された領域内に設けられるので、溝の形成が容易であると共に、該溝内に形成された蓄積容量の溝内部分によって、第１の接合領域に比べて光リーク電流が相対的に発生しやすい傾向にある第２の接合領域を、より確実に遮光できる。
【００４０】
本発明に係る電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記第５工程は、前記蓄積容量を、第１の金属膜からなる下部容量電極、誘電体膜、及び第２の金属膜からなる上部容量電極を順に積層することにより形成する。
【００４１】
この態様によれば、蓄積容量は、金属膜−誘電体膜（絶縁膜）−金属膜が積層されてなる、所謂ＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）構造を有するように形成される。このような蓄積容量によれば、一対の下部容量電極及び上部容量電極に供給される各種信号に応じて該一対の容量電極で消費される消費電力を低減できる。加えて、一対の容量電極のいずれか一方を半導体膜から形成する場合と比べて、この一方の電極における導電率を高め、蓄積容量の保持容量としての機能をより向上させることが可能となる。
【００４２】
尚、本発明に係る「金属膜」とは、例えばアルミニウム等の比較的低抵抗な導電材料を含んで形成される単層の導電膜、又はこのような導電膜を含んで形成される多層膜を意味する。
【００４３】
本発明に係る電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記第５工程は、前記蓄積容量を、半導体膜からなる下部容量電極、誘電体膜、及び金属膜からなる上部容量電極を順に積層することにより形成する。
【００４４】
この態様によれば、蓄積容量は、金属膜−誘電体膜（絶縁膜）−半導体膜が積層されてなる、所謂ＭＩＳ（Metal-Insulator-Semiconductor）構造を有するように形成される。よって、蓄積容量を、所謂ＭＩＭ構造を有するように形成する場合と比較して、安価な製造装置により容易に作製することが可能となり、その結果、電気光学装置の製造に要する製造コストを低減できる。
【００４５】
尚、本発明に係る「半導体膜」とは、ポリシリコン等の半導体材料により形成される導電膜を意味する。
【００４６】
本発明に係る電気光学装置の製造方法の他の態様では、前記第１工程より前に、前記トランジスタよりも下層側に、前記基板上で平面的に見て少なくとも前記半導体層及び前記溝に重なるように、遮光性材料から下側遮光膜を形成する工程を含む。
【００４７】
この態様によれば、下側遮光膜によって、基板における裏面反射や、複板式のプロジェクタ等で他の電気光学装置から発せられ合成光学系を突き抜けてくる光などである、基板側から装置内に入射する戻り光から半導体層を遮光できる。本態様では特に、下側遮光膜は、基板上で平面的に見て、半導体層に加え溝に重なるように（即ち、半導体層に重なるように形成された部分から溝に重なるように延在して）形成されるので、半導体層に対して斜め下側から入射する光を遮ることができる。
【００４８】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下図面を参照しながら、本発明に係る電気光学装置の製造方法の各実施形態、及びそのような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を説明する。尚、本実施形態では、電気光学装置の一例として、駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例に挙げる。
＜第１実施形態＞
先ず、本実施形態に係る液晶装置の製造方法を用いて製造される、本実施形態に係る液晶装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１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図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【００５０】
図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、複数の画素部が設けられる画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【００５１】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。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（即ち、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散布されている。本実施形態に係る液晶装置は、プロジェクタのライトバルブ用として小型で拡大表示を行うのに適している。
【００５２】
シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
【００５３】
周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、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。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。
【００５４】
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。
【００５５】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、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、更には最上層部分に配向膜が形成されている。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り、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
【００５６】
ＴＦＴアレイ基板１０は例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板等の透明基板である。対向基板２０もＴＦＴアレイ基板１０と同様に透明基板である。
【００５７】
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が設けられている。例えば、画素電極９ａはＩＴＯ膜などの透明導電膜からなり、配向膜は、ポリイミド膜などの有機膜からなる。
【００５８】
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膜などの透明導電膜からなる。配向膜２２は、ポリイミド膜などの有機膜からなる。
【００５９】
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１０と対向基板２０との間には、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により所定の配向状態をとる。
【００６０】
尚、図１及び図２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等の駆動回路に加えて、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形成してもよい。
【００６１】
次に、本実施形態に係る液晶装置の画素部の電気的な構成について、図３を参照して説明する。ここに図３は、本実施形態に係る液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。
【００６２】
図３において、画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素の夫々には、画素電極９ａ及び本発明に係る「トランジスタ」の一例としてのＴＦＴ３０が形成されている。ＴＦＴ３０は、画素電極９ａに電気的に接続されており、液晶装置の動作時に画素電極９ａをスイッチング制御する。画像信号が供給されるデータ線６ａは、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よい。
【００６３】
ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、本実施形態に係る液晶装置は、所定のタイミングで、走査線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が所定のタイミングで書き込まれる。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、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。
【００６４】
液晶層５０（図２参照）を構成する液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射される。
【００６５】
ここで保持された画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２１（図２参照）との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加されている。蓄積容量７０は、画像信号の供給に応じて各画素電極９ａの電位を一時的に保持する保持容量として機能する容量素子である。蓄積容量７０の一方の電極は、画素電極９ａと並列してＴＦＴ３０のドレインに接続され、他方の電極は、定電位となるように、電位固定の容量線３００に接続されている。蓄積容量７０によれば、画素電極９ａにおける電位保持特性が向上し、コントラスト向上やフリッカの低減といった表示特性の向上が可能となる。尚、蓄積容量７０は、後述するように、ＴＦＴ３０へ入射する光を遮る内蔵遮光膜としても機能する。
【００６６】
次に、上述の動作を実現する画素部の具体的な構成について、図４及び図５を参照して説明する。ここに図４は、相隣接する複数の画素部の平面図である。図５は、図４のＡ−Ａ´線断面図である。尚、図４及び図５では、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。この点については、後述する図６から図１５についても同様である。図４及び図５では、説明の便宜上、画素電極９ａより上側に位置する部分の図示を省略している。
【００６７】
図４において、画素電極９ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上に、マトリクス状に複数設けられている。画素電極９ａの縦横の境界にそれぞれ沿ってデータ線６ａ及び走査線３ａが設けられている。即ち、走査線３ａは、Ｘ方向に沿って延びており、データ線６ａは、走査線３ａと交差するように、Ｙ方向に沿って延びている。走査線３ａ及びデータ線６ａが互いに交差する個所の各々には画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００６８】
走査線３ａ、データ線６ａ、蓄積容量７０、下側遮光膜１１ａ、中継層９３及びＴＦＴ３０は、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、画素電極９ａに対応する各画素の開口領域（即ち、各画素において、表示に実際に寄与する光が透過又は反射される領域）を囲む非開口領域内に配置されている。即ち、これらの走査線３ａ、蓄積容量７０、データ線６ａ、下側遮光膜１１ａ、及びＴＦＴ３０は、表示の妨げとならないように、各画素の開口領域ではなく、非開口領域内に配置されている。
【００６９】
図４及び図５において、ＴＦＴ３０は、半導体層１ａ、及び走査線３ａの一部として形成されたゲート電極３ｂを含んで構成されている。
【００７０】
半導体層１ａは、例えばポリシリコンからなり、Ｙ方向に沿ったチャネル長を有するチャネル領域１ａ´、データ線側ＬＤＤ領域１ｂ及び画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ、並びにデータ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅからなる。即ち、ＴＦＴ３０はＬＤＤ構造を有している。尚、データ線側ＬＤＤ領域１ｂは、本発明に係る「第１の接合領域」の一例であり、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃは、本発明に係る「第２の接合領域」の一例である。
【００７１】
データ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅは、チャネル領域１ａ´を基準として、Ｙ方向に沿ってほぼミラー対称に形成されている。データ線側ＬＤＤ領域１ｂは、チャネル領域１ａ´及びデータ線側ソースドレイン領域１ｄ間に形成されている。画素電極側ＬＤＤ領域１ｃは、チャネル領域１ａ´及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅ間に形成されている。データ線側ＬＤＤ領域１ｂ、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ、データ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅは、例えばイオンプランテーション法等の不純物打ち込みによって半導体層１ａに不純物を打ち込んでなる不純物領域である。データ線側ＬＤＤ領域１ｂ及び画素電極側ＬＤＤ領域１ｃはそれぞれ、データ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅよりも不純物の少ない低濃度な不純物領域として形成される。このような不純物領域によれば、ＴＦＴ３０の非動作時において、ソース領域及びドレイン領域に流れるオフ電流を低減し、且つＴＦＴ３０の動作時に流れるオン電流の低下を抑制できる。尚、ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ構造を有することが好ましいが、データ線側ＬＤＤ領域１ｂ、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに不純物打ち込みを行わないオフセット構造であってもよいし、ゲート電極をマスクとして不純物を高濃度に打ち込んでデータ線側ソースドレイン領域及び画素電極側ソースドレイン領域を形成する自己整合型であってもよい。
【００７２】
図４に示すように、ゲート電極３ｂは、走査線３ａの一部として形成されており、例えば導電性ポリシリコンから形成されている。走査線３ａは、Ｘ方向に沿って延びる本線部分と共に、ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ´のうち該本線部分が重ならない領域と重なるようにＹ方向に沿って延在する部分を有している。このような走査線３ａのうちチャネル領域１ａ´と重なる部分がゲート電極３ｂとして機能する。ゲート電極３ｂ及び半導体層１ａ間は、ゲート絶縁膜２（より具体的には、２層の絶縁膜２ａ及び２ｂ）によって絶縁されている。
【００７３】
図４及び図５において、ＴＦＴ３０の下側に下地絶縁膜１２を介して格子状に設けられた下側遮光膜１１ａは、ＴＦＴアレイ基板１０における裏面反射や、複板式のプロジェクタ等で他の液晶装置から発せられ合成光学系を突き抜けてくる光などである、ＴＦＴアレイ基板１０側から装置内に入射する戻り光からＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ´及びその周辺を遮光する。下側遮光膜１１ａは、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｐｄ等の高融点金属のうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの等からなる。
【００７４】
尚、図６及び図７を参照して後に詳細に説明するが、下側遮光膜１１ａは、ＴＦＴ３０に入射する光を遮る遮光性を高めるために、幅広部分１１ａａを有するように形成されている。
【００７５】
図５において、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。
【００７６】
図５において、ＴＦＴアレイ基板１０上のＴＦＴ３０よりも層間絶縁膜４１を介して上層側には、蓄積容量７０が設けられている。
【００７７】
蓄積容量７０は、下部容量電極７１と上部容量電極３００ａ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。
【００７８】
上部容量電極３００ａは、容量線３００の一部として形成されている。容量線３００は、画素電極９ａが配置された画像表示領域１０ａからその周囲に延設されている。上部容量電極３００ａは、容量線３００を介して定電位源と電気的に接続され、固定電位に維持された固定電位側容量電極である。上部容量電極３００ａは、例えばＡｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）等の金属又は合金を含んだ非透明な金属膜から形成されており、ＴＦＴ３０を遮光する上側遮光膜（内蔵遮光膜）としても機能する。尚、上部容量電極３００ａは、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）、Ｐｄ（パラジウム）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構成されていてもよい。この場合には、上部容量電極３００ａの内臓遮光膜としての機能を高めることができる。
【００７９】
下部容量電極７１は、ＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａに電気的に接続された画素電位側容量電極である。より具体的には、下部容量電極７１は、コンタクトホール８３を介して画素電極側ソースドレイン領域１ｅと電気的に接続されると共に、コンタクトホール８４を介して中継層９３に電気的に接続されている。更に、中継層９３は、コンタクトホール８５を介して画素電極９ａに電気的に接続されている。即ち、下部容量電極７１は、中継層９３と共に画素電極側ソースドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａ間の電気的な接続を中継する。下部容量電極７１は、導電性のポリシリコンから形成されている。よって、蓄積容量７０は、所謂ＭＩＳ構造を有している。尚、下部容量電極７１は、画素電位側容量電極としての機能の他、上側遮光膜としての上部容量電極３００ａとＴＦＴ３０との間に配置される、光吸収層或いは遮光膜としての機能も有する。
【００８０】
誘電体膜７５は、例えばＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜、ＬＴＯ（Low Temperature Oxide）膜等の酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜、或いは窒化シリコン（ＳｉＮ）膜等から構成された単層構造、或いは多層構造を有している。
【００８１】
尚、図６及び図７を参照して後に詳細に説明するが、層間絶縁膜４１には、ここでは図示しない溝８１０が設けられており、蓄積容量７０は、溝８１０内に形成された溝内部分７０ｔを有している。
【００８２】
尚、下部容量電極７１を、上部容量電極３００ａと同様に金属膜から形成してもよい。即ち、蓄積容量７０を、金属膜−誘電体膜（絶縁膜）−金属膜の３層構造を有する、所謂ＭＩＭ構造を有するように形成してもよい。この場合には、ポリシリコン等を用いて下部容量電極７１を構成する場合に比べて、液晶装置の駆動時に、当該液晶装置全体で消費される消費電力を低減でき、且つ各画素部における素子の高速動作が可能になる。
【００８３】
図５において、ＴＦＴアレイ基板１０上の蓄積容量７０よりも層間絶縁膜４２を介して上層側には、データ線６ａ及び中継層９３が設けられている。層間絶縁膜４１及び４２間には、部分的に絶縁膜６１が介在している。
【００８４】
データ線６ａは、半導体層１ａのデータ線側ソースドレイン領域１ｄに、層間絶縁膜４１、絶縁膜６１及び層間絶縁膜４２を貫通するコンタクトホール８１を介して電気的に接続されている。データ線６ａ及びコンタクトホール８１内部は、例えば、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｃｕ等のＡｌ（アルミニウム）含有材料、又はＡｌ単体、若しくはＡｌ層とＴｉＮ層等との多層膜からなる。データ線６ａは、ＴＦＴ３０を遮光する機能も有している。
【００８５】
中継層９３は、層間絶縁膜４２上においてデータ線６ａと同層に形成されている。データ線６ａ及び中継層９３は、例えば金属膜等の導電材料で構成される薄膜を層間絶縁膜４２上に薄膜形成法を用いて形成しておき、当該薄膜を部分的に除去、即ちパターニングすることによって相互に離間させた状態で形成される。従って、データ線６ａ及び中継層９３を同一工程で形成できるため、装置の製造プロセスを簡便にできる。
【００８６】
図５において、画素電極９ａは、データ線６ａよりも層間絶縁膜４３を介して上層側に形成されている。画素電極９ａは、下部容量電極７１、コンタクトホール８３、８４及び８５、並びに中継層９３を介して半導体層１ａの画素電極側ソースドレイン領域１ｅに電気的に接続されている。コンタクトホール８５は、層間絶縁層４３を貫通するように形成された孔部の内壁にＩＴＯ等の画素電極９ａを構成する導電材料が成膜されることによって形成されている。画素電極９ａの上側表面には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜が設けられている。
【００８７】
以上に説明した画素部の構成は、図４に示すように、各画素部に共通である。画像表示領域１０ａ（図１参照）には、かかる画素部が周期的に形成されている。
【００８８】
次に、本実施形態に係る液晶装置の蓄積容量及び下側遮光膜の形状について、図６及び図７を参照して詳細に説明する。ここに図６は、本実施形態に係る液晶装置の蓄積容量及び下側遮光膜の平面形状を示す平面図である。図７は、図６のＢ−Ｂ´線断面図である。尚、図６では、図４に示した画素部を構成する構成要素のうち、ＴＦＴ３０、走査線３ａ、蓄積容量７０及び下側遮光膜１１ａを拡大して示し、その他の構成要素については図示を省略している。また、図７では、層間絶縁膜４２より上層側の構成要素については図示を省略している。
【００８９】
図６に示すように、蓄積容量７０を構成する上部容量電極３００ａは、データ線側ＬＤＤ領域１ｂを覆う第１部分３０１と、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃを覆う第２部分３０２とを有している。よって、データ線側ＬＤＤ領域１ｂ及び画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに上層側から入射する光を、第１部分３０１及び第２部分３０２の各々によって遮光できる。従って、データ線側ＬＤＤ領域１ｂ及び画素電極側ＬＤＤ領域１ｃにおける光リーク電流の発生を低減できる。尚、蓄積容量７０を構成する下部容量電極７１は、上部容量電極３００ａと同様に、データ線側ＬＤＤ領域１ｂを覆う第１部分７１ａと、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃを覆う第２部分７１ｂとを有している。
【００９０】
更に、本実施形態では、上部容量電極３００ａにおける第２部分３０２は、第１部分３０１よりもＸ方向の幅が広くなるように構成されている。即ち、第２部分３０２のＸ方向の幅Ｗ２は、第１部分３０１のＸ方向の幅Ｗ１よりも広くなっている。よって、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに入射する光を、データ線側ＬＤＤ領域１ｂに入射する光よりも確実に遮光できる。即ち、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに到達する光を遮る遮光性を、データ線側ＬＤＤ領域１ｂに到達する光を遮る遮光性よりも高める或いは強化することができる。ここで、本願発明者は、ＴＦＴ３０の動作時に、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃにおいて、データ線側ＬＤＤ領域１ｂに比べて光リーク電流が相対的に発生しやすいと推察している。即ち、ＴＦＴ３０の動作時に、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに光が照射された場合には、データ線側ＬＤＤ領域１ｂに光が照射された場合よりも、ＴＦＴ３０における光リーク電流が発生しやすいと推察している。従って、第２部分３０２が第１部分３０１の幅Ｗ１よりも広い幅Ｗ２を有するように形成されることによって、光リーク電流が相対的に生じ易い画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに対する遮光性を高めることができ、ＴＦＴ３０に流れる光リーク電流を効果的に低減できる。逆に言えば、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに比べて光リーク電流が相対的に発生しにくいデータ線側ＬＤＤ領域１ｂを覆う第１部分３０１が、第２部分３０２よりも狭い幅Ｗ１を有するように形成されることによって、開口率の無駄な低下を防止できる。尚、ここで「開口率」とは、開口領域及び非開口領域を加えた画素のサイズにおける開口領域の割合を意味し、開口率が大きいほど、液晶装置の表示性能が向上する。
【００９１】
尚、下部容量電極７１における第２部分７１ｂは、第１部分７１ａよりもＸ方向の幅が広くなるように構成されている。
【００９２】
図６及び図７に示すように、本実施形態では特に、層間絶縁膜４１の表面には、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに沿った長手状の溝８１０が掘られている。溝８１０は、Ｙ方向に沿って延びるように形成された半導体層１ａにおける画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに沿った両側に、所定距離Ｌ１だけ離れて、Ｙ方向に沿って長手状に形成されている。溝８１０は、図４及び図５を参照して上述したコンタクトホール８３を開孔する工程と同一工程によって形成される。即ち、溝８１０及びコンタクトホール８３は、互いに同一のエッチング処理によって同時に形成される。このため、溝８１０の深さは、コンタクトホール８３の深さと殆ど同じになる。即ち、溝８１０は、層間絶縁膜４１の表面から、概ね、半導体層１ａに相当する位置まで掘られている。更に、蓄積容量７０は、溝８１０内に形成された溝内部分７０ｔを有している。溝内部分７０ｔは、上部容量電極３００ａのうち溝８１０内に形成された溝内部分３００ｔと、誘電体膜７５のうち溝８１０内に形成された溝内部分７５ｔと、下部容量電極７１のうち溝８１０内に形成された溝内部分７１ｔとから構成されている。溝内部分７０ｔは、蓄積容量７０のうち半導体層１ａと重なる平面状に形成された部分７０ｓから延在して、溝８１０における半導体層１ａ側の内側壁部８１０ａ及び該内側壁部８１０ａに対向する外側壁部８１０ｃ並びに底部８１０ｂに沿って形成されている。即ち、蓄積容量７０は、いわゆるトレンチ構造を有している。よって、溝内部分８１０は、３次元的に見て、半導体層１ａにおける画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに沿った、壁状の遮光体として形成されている。従って、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに対して斜めに入射する光（即ち、Ｘ方向或いはＹ方向に沿った成分を有する光、例えば、図７中、矢印Ｐ１で示す方向に沿って入射する光）を、溝内部分７０ｔ（特に、金属膜からなる上部容量電極３００ａが延在されてなる溝内部分３００ｔ）によって遮ることができる。つまり、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの近傍に配置された壁状の遮光体として形成される溝内部分７０ｔによって、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに対して斜めに入射する光を遮る遮光性を強化できる。この結果、画像表示におけるフリッカや画素ムラを低減できる。
【００９３】
図７において、本実施形態では特に、溝内部分７０ｔは、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの両側に形成されている。即ち、蓄積容量７０は、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに向かって凹状の断面形状を有している。よって、データ線側ＬＤＤ領域１ｂに比べて光リーク電流が相対的に発生しやすい傾向にある画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに対して両側から斜めに入射される光を遮光できる。つまり、溝内部分７０ｔによって、光リーク電流が相対的に発生しやすい画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに対して、図７中、左右いずれの側から入射される光も確実に遮断できる。従って、ＴＦＴ３０における光リーク電流を効率的に且つ確実に低減できる。
【００９４】
尚、溝８１０を画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの片側（即ち、図６中、左側又は右側）のみに設けて、溝内部分７０ｔを画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの片側のみに形成してもよい。この場合にも画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに対して斜めに入射する光を遮る遮光性を相応に強化できる。但し、遮光性を強化するという観点からは、本実施形態のように、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの両側に溝内部分７０ｔを形成することが好ましい。
【００９５】
更に、本実施形態では特に、蓄積容量７０は、溝内部分７０ｔを有する分だけ容量値が大きくなっている。よって、画素電極９ａにおける電位保持特性をより一層高めることができる。言い換えれば、蓄積容量７０が溝内部分７０ｔを有さない場合（即ち、蓄積容量７０が平面的にのみ形成される場合）と比較して、蓄積容量７０を、製品に要求される表示性能を実現する容量値を有するように、ＴＦＴアレイ基板１０上の狭い領域に作り込むことができる。従って、画像表示におけるフリッカや画素ムラを低減でき、更には、開口率の向上或いは装置の小型化を実現できる。
【００９６】
尚、溝８１０を、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの両側又は片側に設けるのに加えて、データ線側ＬＤＤ領域１ｂの片側又は両側に設けてもよい。そして、溝内部分７０ｔを、データ線側ＬＤＤ領域１ｂの片側又は両側に設けてもよい。この場合には、蓄積容量７０の容量値をより一層大きくすることができる。よって、画素電極９ａにおける電位保持特性をより一層高めることができる。また、データ線側ＬＤＤ領域１ｂに対して斜めに入射する光を遮る遮光性を高めることができる。
【００９７】
図６及び図７に示すように、本実施形態では特に、下側遮光膜１１ａは、上述した蓄積容量７０の第２部分３０２に概ね重なるように、他の部分よりも幅が広く形成された幅広部分１１ａａを有している。幅広部分１１ａａは、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、半導体層１ａの画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに重なると共に溝８１０と重なっている（図６参照）。よって、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに対して斜め下側から入射する光（即ち、例えば、図７中、矢印Ｐ２で示す方向に沿って入射する光、つまり、戻り光のうちＸ方向或いはＹ方向成分を有する光）を、より確実に遮ることができる。言い換えれば、下側遮光膜１１ａの幅広部分１１ａａは、蓄積容量７０における部分７０ｓ及び溝内部分７０ｔと共に、積層構造において（或いは断面的に見て）画素電極側ＬＤＤ領域１ｃを概ね囲むように形成されている。このため、下側遮光膜１１ａ（特に、幅広部分１１ａａ）及び蓄積容量７０によって、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに向かう光の大部分を遮ることができる。
【００９８】
以上説明したように、本実施形態に係る液晶装置によれば、画素スイッチング用のＴＦＴ３０の画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに対する遮光性を強化でき、ＴＦＴ３０における光リーク電流を低減できる。更に、蓄積容量７０の容量値を大きくすることができ、画素電極９ａにおける電位保持特性を高めることができる。これらの結果、本実施形態に係る液晶装置によれば、フリッカや画素ムラが低減された高品質な画像を表示可能である。
【００９９】
次に、上述した本実施形態に係る液晶装置の製造方法について、図４から図７に加えて、図８及び図９を参照して説明する。図８及び図９は、本実施形態に係る液晶装置の製造プロセスの各工程を示す工程図であり、各図における（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、図５及び図７に示した断面図に対応して示してある。尚、以下では、本実施形態に係る液晶装置の下側遮光膜及び蓄積容量を形成する工程について主に説明することとする。
【０１００】
先ず、図８に示す工程において、ＴＦＴアレイ基板１０上の画像表示領域１０ａに、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ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、ポリシリサイド又はこれらの積層体等を積層して、所定パターンの下側遮光膜１１ａを形成する。この際、下側遮光膜１１ａは、所定パターンとして、概ね格子状に形成され、本実施形態では、図６を参照して上述した幅広部分１１ａａを有するように形成される。幅広部分１１ａａは、格子状に形成される部分から溝８１０が形成されるべき領域に重なるように延設される。
【０１０１】
続いて、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に下地絶縁膜１２を形成する。下地絶縁膜１２は、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）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等のシリケートガラス膜、窒化膜や酸化シリコン膜等から形成される。尚、下地絶縁膜１２の形成後、その表面を、ＣＭＰ処理（Chemical Mechanical Polishing）等の平坦化処理を施すことにより平坦化してもよい。
【０１０２】
続いて、ＴＦＴ３０を、ゲート電極３ｂを含む走査線３ａとデータ線６ａとの交差に対応する領域に形成する。本実施形態では、ＴＦＴ３０を、データ線６ａが延びる方向（即ち、Ｙ方向、図４参照）に沿って形成する。尚、ＴＦＴ３０を形成する工程には、通常の半導体集積化技術を用いることができる。また、ＴＦＴ３０を、走査線３ａが延びる方向（即ち、Ｘ方向）に沿って形成してもよい。
【０１０３】
続いて、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に層間絶縁膜４１を形成する。層間絶縁膜４１は、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等のシリケートガラス膜、窒化膜や酸化シリコン膜等から形成される。尚、層間絶縁膜４１の形成後、その表面を、例えばＣＭＰ処理等によって平坦化してもよい。
【０１０４】
続いて、層間絶縁膜４１の表面の所定位置にエッチングを施し、画素電極側ソースドレイン領域１ｅに達する深さのコンタクトホール８３を開孔する（図８（ａ）及び図６参照）。
【０１０５】
この際、本実施形態では特に、このエッチングを、画素電極側ＬＤＤ領域１ｅの両側の所定領域にも施し、溝８１０を形成する（図８（ｂ）及び図６参照）。即ち、コンタクトホール８３を開孔するためのエッチングによって、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て画素電極側ＬＤＤ領域１ｅに沿った長手状の溝８１０を掘る（図６参照）。つまり、エッチングによって、層間絶縁膜４１にコンタクトホール８３と溝８１０とを同時に形成する。
【０１０６】
次に、図９に示す工程において、導電性のポリシリコン膜を積層し、所定パターンの下部容量電極７１を形成する。下部容量電極７１は、コンタクトホール８３によって高濃度ドレイン領域１ｅとひとつながりに接続されると共に、その一部が溝８１０内に溝内部分７１ｔとして形成される。下部容量電極７１は、所定パターンとして、データ線６ａの延びる方向に沿って延びるように、且つ、データ線側ＬＤＤ領域１ｂを覆う第１部分７１ａと、画素電極側ＬＤＤ領域１ｅを覆うと共に第１部分７１ａより幅が広い第２部分７１ｂとを有するように形成される（図６参照）。尚、下部容量電極７１の上層側表面に酸化処理を施すことにより、或いは、減圧ＣＶＤ法により、下部容量電極７１上に高温酸化シリコン膜からなるＨＴＯ膜を形成してもよい。
【０１０７】
続いて、絶縁膜６１を層間絶縁膜４１及び下部容量電極７１上に積層する。続いて、絶縁膜６１上に、所定パターンのレジストを積層し、エッチングを行うことにより、下部容量電極７１が露出するように開口を形成する。このとき、絶縁膜６１が、下側電極７１の上に乗り上げた部分を残すように形成する。このような絶縁膜６１を形成することにより、絶縁膜６１を形成しない場合と比較して、下部容量電極７１の端面と後に形成する上部容量電極３００ａの端面との層間距離を増大させることができるので、下部容量電極７１の端面と上部容量電極３００ａの端面間の意図しない電流リークの発生を防止できる。
【０１０８】
続いて、原子層堆積法即ちＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法によってＳｉＮ膜を積層し、所定パターンの誘電体膜７５を形成する。この際、誘電体膜７５の一部が溝８１０内に溝内部分７５ｔとして形成される。尚、誘電体膜７５を焼成する焼成処理を行なってもよい。この場合には、誘電体膜７５の緻密さを向上させることができ、蓄積容量７０の耐圧を高めることができる。誘電体膜７５は、ＳｉＮの他、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＨｆＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の高誘電率材料の単層膜又は多層膜として形成してもよい。或いは、これら高誘電率材料よりも誘電率の低い低誘電率材料と共に多層膜として形成してもよい。
【０１０９】
続いて、誘電体膜７５上にＡｌ膜を積層して、所定のパターンの上部容量電極３００ａ（言い換えれば、容量線３００（図４参照））を形成する。この際、上部容量電極３００ａの一部が溝８１０内に溝内部分３００ｔとして形成される。上部容量電極３００ａは、所定パターンとして、Ｙ方向（図６参照）に沿って延びるように、且つ、データ線側ＬＤＤ領域１ｂを覆う第１部分３０１と、画素電極側ＬＤＤ領域１ｅを覆うと共に第１部分３０１より幅が広い第２部分３０２とを有するように形成される（図６参照）。
【０１１０】
このように、図９に示す工程では、下部容量電極７１、誘電体膜７５及び上部容量電極３００ａを下層側から順に積層することで、蓄積容量７０を形成する。この際、蓄積容量７０は、その一部が溝８１０内に溝内部分７０ｔとして形成される。溝内部分７０ｔは、溝内部分７１ｔ、７５ｔ及び３００ｔから構成される。
【０１１１】
次に、図５において、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に層間絶縁膜４２を積層する。続いて、その表面の所定位置にエッチングを施し、コンタクトホール８１及び８４を開孔する。続いて、層間絶縁膜４２上に、データ線６ａ及び中継層９３を形成する。データ線６ａは、絶縁膜６１、層間絶縁膜４１及び４２を貫通するコンタクトホール８１によって、データ線側ソースドレイン領域１ｄとひとつながりに接続する。中継層９３は、コンタクトホール８４によって、上部容量電極３００ａとひとつながりに接続する。続いて、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に層間絶縁膜４３を積層する。続いて、その表面の所定位置にエッチングを施し、コンタクトホール８５を開孔する。続いて、層間絶縁膜４３の表面の所定位置に画素電極９ａを形成する。画素電極９ａは、コンタクトホール８５によって、中継層９３とひとつながりに接続する。
【０１１２】
以上説明した液晶装置の製造方法によれば、上述した第１実施形態の液晶装置を製造することができる。ここで特に、コンタクトホール８３を開孔するためのエッチングによって溝８１０を掘るので、溝８１０を形成するための工程を別個に設けるなど工程数を増加させる必要がなく、蓄積容量７０を、溝内部分７０ｔを有するように形成できる。このような溝内部分７０ｔによって、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに対する遮光性を高め、ＴＦＴ３０における光リーク電流の発生を確実に低減できる。
＜第１変形例＞
図１０及び図１１に第１変形例として示すように、上述した本実施形態における溝８１０に代えて、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て蓄積容量７０と互いに重ならない部分を有する溝８２０を形成し、溝内部分７０ｔに代えて溝内部分７０ｆを、溝８２０における半導体層１ａ側の内側壁部８２０ａと底部８２０ｂの一部とに形成してもよい。ここに図１０は、第１変形例における図６と同趣旨の平面図であり、図１１は、図１０のＣ−Ｃ´線断面図である。この場合には、内側壁部８２０ａと底部８２０の一部とに沿って形成された溝内部分７０ｆ（特に、溝内部分７０ｆのうち内側壁部８２０ａに沿って壁状に形成された部分）によって半導体層１ａに対して斜めに入射する光を遮光できる。更に、蓄積容量７０は、溝内部分７０ｆの分だけ容量値が大きくなっているので、画素電極における電位保持特性を高めることができる。
【０１１３】
更に、図１０に示すように、本変形例では、ゲート電極３ｂは、Ｘ方向に沿って延びる本線部３ｂｘと、本線部３ｂｘからＹ方向に沿って画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの側に突出した凸部３ｂｙを有するように形成されている。よって、チャネル領域１ａ´にゲート電極３ｂを重ねつつ、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃを、溝８１０及び溝内部分７０ｔにおけるＹ方向に沿った中央寄りに配置できる。従って、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに対して斜めに入射する光をより一層確実に遮ることができる。
＜第２変形例＞
図１２及び図１３に第２変形例として示すように、上述した本実施形態におけるコンタクトホール８３及び溝８１０に代えて、エッチングにより孔部８３０を形成してもよい。ここに図１２は、第２変形例における図６と同趣旨の平面図であり、図１３は、蓄積容量の溝内部分の構成を示す模式図である。本変形例では、孔部８３０は、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの両側に沿った部分と、これら両側に沿った部分を互いに連結させつつ画素電極側ソースドレイン領域１ｅと重なるように形成された部分を有している。孔部８３０内には、蓄積容量７０の一部としての溝内部分７２ｔが形成されている。溝内部分７２ｔは、上部容量電極３００ａのうち孔部８３０内に形成された部分と、誘電体膜７５のうち孔部８３０内に形成された部分と、下部容量電極７１のうち孔部８３０内に形成された部分とから構成されている。溝内部分７２ｔは、蓄積容量７０のうち半導体層１ａと重なる平面状に形成された部分から延在して、孔部８３０の壁部及び底部に沿って形成されている。溝内部分７２ｔ（より具体的には、下部容量電極７１のうち孔部８３０内に形成された部分）と画素電極側ソースドレイン領域１ｅとは、領域Ｑ１（図１３参照）において互いに接触されることで、電気的に接続されている。溝内部分７２ｔは、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的にみて、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの両側及び画素電極側ソースドレイン領域１ｃ側に連続的に形成される。言い換えれば、仮に、本実施形態の如くコンタクトホール８３と溝８１０とを別個に形成する場合に生じるコンタクトホール８３と溝８１０との間隙に相当する位置にも溝内部分７２ｔを形成できる。従って、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに入射する光を、溝内部分７２ｔによって、より確実に遮ることができる。
【０１１４】
尚、本変形例では、下側遮光膜１１ａは、上述した幅広部１１ａａに代えて幅広部１１ａｂを有している。上部容量電極３００ａは、上述した第２部分３０２に代えて第２部分３０３を有している。下部容量電極７１は、上述した第２部分７１ｂに代えて第２部分７１ｃを有している。幅広部１１ａｂ、第２部分３０３及び第２部分７１ｃは、孔部８３０が形成される領域に対応して、本実施形態における幅広部１１ａａ、第２部分３０２及び第２部分７１ｂよりも広い領域に形成されている。
【０１１５】
尚、本変形例では、上述した第１変形例と同様に、ゲート電極３ｂは、Ｘ方向に沿って延びる本線部３ｂｘと、本線部３ｂｘからＹ方向に沿って画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの側に突出した凸部３ｂｙを有するように形成されている。
＜第３変形例＞
図１４に第３変形例として示すように、上述した第２変形例における孔部８３０に代えて、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て蓄積容量７０と互いに重ならない部分を有する孔部８４０を形成してもよい。図１４は、第３変形例における図６と同趣旨の平面図である。この場合には、図１１を参照して上述した第１変形例と概ね同様に、蓄積容量７０の一部は、孔部８４０における画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ側の内側壁部と底部の一部とに形成されることになる。よって、孔部８４０内に蓄積容量７０の一部を、溝内部分として、図１３を参照して上述した第２変形例と概ね同様に、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃの両側に沿った部分と、これら両側に沿った部分を互いに連結させつつ画素電極側ソースドレイン領域１ｅと重なる部分を有するように形成できる。従って、本変形例によれば、上述した第２変形例と概ね同様に、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに入射する光を、孔部８４０内に形成される溝内部分によって、より確実に遮ることができる。
【０１１６】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置の製造方法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】
【０１１７】
【図１】第１実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【図３】第１実施形態に係る液晶装置の複数の画素部の等価回路図である。
【図４】第１実施形態に係る液晶装置の複数の画素部の平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ´線断面図である。
【図６】第１実施形態に係る液晶装置の蓄積容量及び下側遮光膜の平面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ´線断面図である。
【図８】第１実施形態に係る液晶装置の製造プロセスを示す工程図（その１）である。
【図９】第１実施形態に係る液晶装置の製造プロセスを示す工程図（その２）である。
【図１０】第１変形例における図６と同趣旨の平面図である。
【図１１】図１０のＣ−Ｃ´線断面図である。
【図１２】第２変形例における図６と同趣旨の平面図である。
【図１３】蓄積容量の溝内部分の構成を示す模式図である。
【図１４】第３変形例における図６と同趣旨の平面図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１ａ…半導体層、１ａ´…チャネル領域、１ｂ…データ線側ＬＤＤ領域、１ｃ…画素電極側ＬＤＤ領域、１ｄ…データ線側ソースドレイン領域、１ｅ…画素電極側ソースドレイン領域、２、２ａ、２ｂ…絶縁膜、３ａ…走査線、６ａ…データ線、９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画像表示領域、１２…下地絶縁膜、２０…対向基板、２１…対向電極、２３…遮光膜、４１、４２、４３…層間絶縁膜、５０…液晶層、５２…シール材、５３…額縁遮光膜、７０…蓄積容量、７０ｔ…溝内部分、７１…下部容量電極、７５…誘電体膜、１０１…データ線駆動回路、１０２…外部回路接続端子、１０４…走査線駆動回路、１０６…上下導通端子、１０７…上下導通材、３００…容量線、３００ａ…上部容量電極、３０１…第１部分、３０２…第２部分、８１０…溝、８１０ａ…内側壁部、８１０ｂ…底部、８１０ｃ…外側壁部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2008040398.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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