(57)【要約】【課題】層間絶縁膜の平坦化処理に起因する短絡不良を防止する。【解決手段】導電膜７１´は、Ａｌ等の金属膜のように遮光性を有する導電膜であり、後の工程で所定の形状にパターニングされることによって、画像表示領域では下部電極７１となり、周辺領域では遮光膜７１ａになる。保護膜６５によれば、層間絶縁膜４２の平坦化処理によって、例えばデータ線６ａ及びソース線４０６ａが層間絶縁膜４２の表面に露出していた場合であっても、データ線６ａ及びソース線４０６ａが、層間絶縁膜４２の上層側に形成された部分（例えば、後述する下部電極７１或いは遮光膜７１ａ）と短絡することを防止できる。【選択図】図９
2008032780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の表示領域、及び前記基板上において前記表示領域の周辺に位置する周辺領域に渡って形成された絶縁膜を平坦化処理する平坦化工程と、
前記絶縁膜の表面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜の下層側を遮光する遮光膜を前記保護膜の表面に形成する遮光膜工程と、
共通のパターニング処理によって、前記保護膜及び前記遮光膜の夫々を所定の形状にパターニングするパターニング工程と
を備えたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項２】
前記平坦化工程に先立ち、前記表示領域に形成されるべき複数の画素部を駆動するための周辺回路部を形成する工程を備え、
前記パターニング工程において、前記保護膜及び前記遮光膜の夫々を前記周辺回路部に重なるようにパターニングすること
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】
基板と、
前記基板上の表示領域に形成された複数の画素部と、
前記基板上において前記表示領域の周辺に位置する周辺領域に形成されており、平坦化処理が施された絶縁膜と、
前記周辺領域において、前記絶縁膜の表面に形成された保護膜と、
前記保護膜の表面に形成されており、前記保護膜の下層側を遮光する遮光膜と
を備えたことを特徴とする電気光学装置。
【請求項４】
前記周辺領域に設けられており、前記画素部を駆動するための各種信号を前記画素部に供給する周辺回路部を備え、
前記保護膜及び前記遮光膜の夫々は、前記周辺回路部に重なるように共通のパターニング工程によって所定の形状にパターニングされていること
を特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記保護膜は、ＳｉＮ膜であること
を特徴とする請求項３又は４に記載の電気光学装置。
【請求項６】
請求項３から５の何れか一項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、例えば、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法による平坦化処理を含む電気光学装置の製造方法、及びそのような電気光学装置の製造方法によって製造される液晶パネル等の電気光学装置、並びにそのような電気光学装置を備えたプロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気光学装置では、基板上に、表示用電極及びこれを駆動するための走査線、データ線等の配線や電子素子が互いに層間絶縁膜を介して積層されている。電気光学装置がアクティブマトリクス駆動形式を採る場合、基板上には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」と呼ぶ）が形成される。
【０００３】
この種の電気光学装置においては、表示特性を改善するためにＴＦＴアレイ基板の表面の平坦化が盛んに行われており、例えば、特許文献１に示すように、層間絶縁膜をＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法によって平坦化処理することが多い。平坦化された層間絶縁膜を有する液晶装置では、層間絶縁膜の平坦性が高められているため、例えば当該層間絶縁膜上に形成される配向膜が平坦に形成される。このような配向膜によれば、液晶配向不良に起因する光漏れ、ラビング時のこすれ痕によるスジ状の表示不良及び配向膜のはがれによる表示不良等が低減されており、高品質の画像を表示可能となる。
【０００４】
また、このような平坦化処理された層間絶縁膜上には、ＴＦＴに流れる光リーク電流を低減するための遮光膜が形成されることもある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７０９１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、層間絶縁膜の下層側に異物が入り込んでいた場合、当該異物のサイズに応じて、層間絶縁膜に凹凸が生じる。凹凸が生じた状態で層間絶縁膜にＣＭＰ等の平坦化処理を行った場合、層間絶縁膜の下層側に形成された配線或いはＴＦＴ等の電子素子が層間絶縁膜から部分的に露出することがある。このような状態で層間絶縁膜上に遮光膜を形成した場合には、配線等と遮光膜とが短絡してしまい、液晶装置の歩留まりが低下してしまう製造プロセス上の問題点がある。また、ＴＦＴアレイ基板上の表示領域の周辺には、画素部を駆動するための駆動回路が形成されていることが多い。このような駆動回路はＴＦＴ等の電子素子を有しており、画素スイッチング用ＴＦＴと同様に光が照射された場合には光リーク電流が発生し、表示領域に所定の画像を表示できなく問題点もある。また、駆動回路の信頼性を高めることによって、高品位の画像を長期間に亘って表示可能な高性能の液晶装置を求める要求も高い。
【０００７】
よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、歩留まりの低下が抑制され、且つ長期間に亘って高い表示品位で画像を表示可能な電気光学装置を製造可能な電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置、並びにそのような電気光学装置を備えた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】
【０００８】
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、基板上の表示領域、及び前記基板上において前記表示領域の周辺に位置する周辺領域に渡って形成された絶縁膜を平坦化処理する平坦化工程と、前記絶縁膜の表面に保護膜を形成する保護膜形成工程と、前記保護膜の下層側を遮光する遮光膜を前記保護膜の表面に形成する遮光膜工程と、共通のパターニング処理によって、前記保護膜及び前記遮光膜の夫々を所定の形状にパターニングするパターニング工程とを備える。
【０００９】
本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、平坦化工程において、絶縁膜は、例えば基板上の表示領域に形成された画素スイッチング用のＴＦＴの上側に層間絶縁膜として形成されている。このような絶縁膜を、例えばＣＭＰ法等の汎用の平坦化処理方法を用いて平坦化する。尚、「表示領域」とは、後に説明するパターニング工程の後の工程によって複数の画素電極が形成される領域であり、これら画素電極を複数の画素部によって画像が表示される領域である。
【００１０】
保護膜形成工程では、汎用の膜形成方法を用いて絶縁膜の表面に保護膜を形成する。したがって、平坦化処理された絶縁膜の表面は保護膜によって保護されており、仮に絶縁膜の下層側に形成された配線或いは各種素子が平坦化処理された絶縁膜の表面に露出していた場合でも、当該配線等或いは保護膜によって覆われることになる。したがって、絶縁膜の下層側に形成された、例えば配線或いは画素スイッチング用ＴＦＴが、後述する遮光膜と短絡することを防止でき、電気光学装置の歩留まり低下を抑制できる。特に、遮光膜が基板上の配線或いは各種素子の一部と共用されている場合には、保護膜による絶縁膜の表面保護は、正常な画像表示を行うためには有用である。
【００１１】
加えて、絶縁膜は平坦化されているため、絶縁膜の表面に形成された保護膜も平坦に形成されている。したがって、例えば保護膜の上層側に形成される配向膜の平坦性も高められ、高品位の画像が表示可能となる。また、保護膜は、水分等の浸入を妨げる特性に優れた材料を用いて形成されていてもよい。このような保護膜によれば、周辺領域において保護膜の下層側に形成された各種回路或いは配線等の劣化を低減でき、電気光学装置の表示性能を長期間に亘って維持でき、電気光学装置の信頼性を高めることも可能である。
【００１２】
遮光膜形成工程では、保護膜の下層側を遮光する遮光膜を保護膜の表面に形成する。より具体的には、例えば汎用のスパッタリング法、或いは蒸着法等の汎用の薄膜形成方法を用いて、導電性を有するＡｌ等の金属薄膜を遮光膜として形成する。このような遮光膜は、基板の上側から遮光膜の下層側に向かって入射する入射光を遮る。したがって、例えば、表示領域に形成された画素スイッチング用ＴＦＴに生じる光リーク電流を低減できると共に、周辺領域に形成された各種回路に流れる光リーク電流も低減でき、高品位で画像を表示できる電気光学装置を製造できる。
【００１３】
このように、本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、歩留まりの低下が抑制され、且つ長期間に亘って高い表示品位で画像を表示可能な電気光学装置を製造可能である。
【００１４】
本発明に係る電気光学装置の一の態様では、前記平坦化工程に先立ち、前記表示領域に形成されるべき複数の画素部を駆動するための周辺回路部を形成する周辺回路部形成工程を備え、前記パターニング工程において、前記保護膜及び前記遮光膜の夫々を前記周辺回路部に重なるようにパターニングしてもよい。
【００１５】
この態様によれば、周辺回路部形成工程において、表示領域に形成されるデータ線に画像信号を供給するデータ線駆動回路、走査線に走査信号を供給する走査線駆動回路、或いは画像信号を装置外部から供給された画像信号をサンプリングするサンプリング回路等を含む周辺回路部を形成する。このような周辺回路部は、例えばＴＦＴ等の電子素子を含んでいる。
【００１６】
パターング遮光膜及び保護膜は共通のパターング工程、より具体的には共通のエッチング工程によって一括で所定の形状にパターングされ、周辺回路部に重なっている。したがって、所定の形状にパターニングされた遮光膜によって当該周辺回路部は遮光される。したがって、周辺領域に形成されたＴＦＴ等の電子素子に生じる光リーク電流が低減されることによって、高品位で画像を表示可能な電気光学装置を提供できる。加えて、周辺回路部に水分等が浸入することを低減する保護膜を、遮光膜と共通のパターニング工程で所定の形状にパターニングすることによって、遮光膜及び保護膜を個別にパターニングする場合に比べて電気光学装置の製造プロセスを簡略化できる。
【００１７】
本発明に係る電気光学装置は上記課題を解決するために、基板と、前記基板上の表示領域に形成された複数の画素部と、前記基板上において前記表示領域の周辺に位置する周辺領域に形成されており、平坦化処理が施された絶縁膜と、前記周辺領域において、前記絶縁膜の表面に形成された保護膜と、前記保護膜の表面に形成されており、前記保護膜の下層側を遮光する遮光膜とを備える。
【００１８】
本発明に係る電気光学装置によれば、上述した本発明に係る電気光学装置の製造方法と同様に、歩留まりの低下が抑制され、且つ長期間に亘って高い表示品位で画像を表示可能な電気光学装置を提供できる。
【００１９】
本発明に係る電気光学装置の一の態様では、前記周辺領域に設けられており、前記画素部を駆動するための各種信号を前記画素部に供給する周辺回路部を備え、前記保護膜及び前記遮光膜の夫々は、前記周辺回路部に重なるように共通のパターニング工程によって所定の形状にパターニングされていてもよい。
【００２０】
この態様によれば、周辺領域に形成された周辺回路部が含む、例えばＴＦＴ等の電子素子に生じる光リーク電流が低減されることによって、高品位で画像を表示可能な電気光学装置を提供できる。加えて、保護膜が周辺回路部に水分等が浸入することを低減できるため、電気光学装置の信頼性が高められている。
できる。
【００２１】
本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記保護膜は、ＳｉＮ膜であってもよい。
【００２２】
この態様によれば、保護膜の上層側から下層側に水分等の異物が浸入することを低減でき、電気光学装置の信頼性を高めることが可能である。
【００２３】
本発明に係る電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置を備えている。
【００２４】
本発明に係る電子機器によれば、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、高品位の表示が可能な、投射型表示装置、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。また、本発明に係る電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置等も実現することが可能である。
【００２５】
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】
【００２６】
以下、図面を参照しながら、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法、及び電気光学装置、並びに電子機器を説明する。
【００２７】
＜１：電気光学装置＞
＜１−１：電気光学装置の全体構成＞
先ず、図１及び図２を参照しながら、本実施形態に係る電気光学装置の一例である液晶装置の全体構成を説明する。図１は、本実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ´線断面図である。
【００２８】
図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置１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が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、本発明の電気光学装置に係る「表示領域」の一例である画像表示領域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。ＴＦＴアレイ基板１０の下面には、ガラス等の透明材料で構成された防塵用基板１２０ｂが配置されており、対向基板２０の上面には、防塵用基板１２０ｂと同様の材料で構成された防塵用基板１２０ａが配置されている。
【００２９】
ＴＦＴアレイ基板１０上における画像表示領域１０ａには、後に詳細に説明するようにマトリクス状に配置された複数の画素部７２が形成されている。このような画素部７２は、例えばスイッチング素子としてのＴＦＴ等の半導体素子を含んでおり、画像表示領域１０ａに延びる走査線及びデータ線に電気的に接続されている。尚、ＴＦＴアレイ基板１０は、例えばガラス基板或いは石英基板等の透明基板及びこの透明基板上に絶縁膜を含む多層構造が形成された基板である。対向基板２０も、ＴＦＴアレイ基板１０と同様にガラス基板等の透明基板、及び当該透明基板上に形成された多層構造を有している。
【００３０】
図１において、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の周辺に延びる周辺領域のうち画像表示領域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。ＴＦＴアレイ基板１０上において、額縁遮光膜５３が形成された額縁領域に重なる領域にサンプリング回路７及び走査線駆動回路１０４が形成されている。したがって、サンプリング回路７及び走査線駆動回路１０４は、額縁遮光膜５３によって遮光されている。
【００３１】
画像表示領域１０ａの周辺に延びる周辺領域のうち、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、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。この一辺に沿ったシール領域よりも内側に延びる額縁領域に重なるように、サンプリング回路７が設けられている。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿ったシール領域の内側に延びる額縁領域に設けられている。ＴＦＴアレイ基板１０上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これら上下導通端子１０６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。
【００３２】
図１及び図２において、遮光膜７１ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上において、画像表示領域１０ａの外側に延びる周辺領域のうち額縁遮光膜５３が形成された額縁領域の外側に形成されている。本発明に係る電気光学装置の「周辺回路部」の一例であるデータ線駆動回路１０１及び引回配線９０は、本発明に係る電気光学装置の「遮光膜」の一例である遮光膜７１ａに覆われている。引回配線９０は、外部回接続端子１０２と、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４、上下導通端子１０６等とを電気的に接続している。
【００３３】
図２に示すように、遮光膜７１ａは、サンプリング回路７にも重なっている。遮光膜７１ａと、データ線駆動回路１０１及びサンプリング回路７との間には、後述する保護膜６５ａが形成されている。保護膜６５ａは、遮光膜７１ａと、データ線駆動回路１０１及びサンプリング回路７とを相互に電気的に絶縁している。後に詳細に説明するように、保護膜６５ａは、ＣＭＰ法等の汎用の平坦化方法によって平坦化された第２層間絶縁膜４２の表面に形成されており、データ線駆動回路１０１及びサンプリング回路７は、第２層間絶縁膜４２の下層側に設けられている。保護膜６５ａは、例えばシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）であり、水分等の異物の浸入を低減できる。したがって、データ線駆動回路１０１及びサンプリング回路７の信頼性を高めることができ、これら回路部が正常に動作できる期間である寿命を延ばすことが可能である。
【００３４】
遮光膜７１ａは、額縁遮光膜５３によって遮光しきれなかった入射光、及び遮光膜７１ａで反射された光が額縁遮光膜５３によって反射され、額縁領域の外側からＴＦＴアレイ基板１０に入射する当該反射光を遮る。したがって、データ線駆動回路１０１、サンプリング回路７の夫々に含まれるＴＦＴ等の半導体素子に光リーク電流が発生することを低減できる。
【００３５】
尚、保護膜６５ａ及び遮光膜７１ａは、ＴＦＴアレイ基板１０の周辺領域において走査線駆動回路１０４に重なるように形成されていてもよい。このような場合、走査線駆動回路１０４の寿命を延ばし、且つ走査線駆動回路１０４が有する半導体素子に光リーク電流が発生することを低減できる。
【００３６】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、液晶を配向制御するための駆動素子である画素スイッチング用のＴＦＴ（Thin Film Transistor）や走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成されている。画像表示領域１０ａには、画素スイッチング用ＴＦＴや走査線、データ線等の配線の上層に画素電極９ａが設けられている。他方、対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上に、画像表示領域１０ａにおける各画素の開口領域、即ち画素において実質的に光が透過する領域を規定する不図示の遮光膜（図７参照）が形成されている。対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０に臨む側の面には、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向して形成されている。配向膜１６及び２２の夫々は、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０の夫々に形成されている。
【００３７】
液晶層５０は、画素電極９ａ及び対向電極２１間の電位差、即ち液晶に印加される印加電圧に応じて配向状態が制御され、画像表示領域１０ａに所定の画像が表示される。尚、ＴＦＴアレイ基板１０上には、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４の他に、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、検査用パターン等が形成されていてもよい。
【００３８】
＜１−２：画素部の電気的な接続構成及び動作原理＞
次に、図３を参照しながら、ＴＦＴアレイ基板１０上における画像表示領域１０ａに形成された画素部７２の電気的な接続構成及び動作原理を説明する。図３は、液晶装置１の画像表示領域１０ａに形成された画素部７２における各種素子、配線等の等価回路図である。
【００３９】
図３において、液晶装置１の画像表示領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素部７２には、それぞれ、画素電極９ａと、この画素電極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よい。
【００４０】
ＴＦＴ３０のゲートに走査線１１ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線１１ａ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。
【００４１】
画素電極９ａを介して電気光学物質の一例である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５０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１からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。
【００４２】
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保持容量７０が付加されている。保持容量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、固定電位が供給される容量配線４００に接続されている。
【００４３】
＜１−３：画素部の具体的な構成＞
次に、図４乃至図７を参照しながら、液晶装置１の画素部の具体的な構成を説明する。図４乃至図６は、ＴＦＴアレイ基板１０上の画素部に係る部分構成を表す平面図である。図４及び図５は、夫々、後述する積層構造のうち下層部分（図４）と上層部分(図５)に相当する。図６は、積層構造を拡大した平面図であり、図４及び図５を重ね合わせたようになっている。図７は、図４及び図５を重ね合わせた場合のＶＩＩ−ＶＩＩ´線断面図である。尚、図７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、該各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。
【００４４】
図４乃至図７では、上述した画素部７２の各回路要素が、パターン化され、積層された導電膜としてＴＦＴアレイ基板１０上に構築されている。各回路要素は、下から順に、走査線１１ａを含む第１層、ＴＦＴ３０等を含む第２層、データ線６ａ等を含む第３層、保持容量７０等を含む第４層、画素電極９ａ等を含む第５層からなる。また、第１層−第２層間には下地絶縁膜１２、第２層−第３層間には第１層間絶縁膜４１、第３層−第４層間には第２層間絶縁膜４２、第４層−第５層間には第３層間絶縁膜４３がそれぞれ設けられ、前述の各要素間が短絡することを防止している。尚、このうち、第１層から第３層が下層部分として図４に示され、第４層から第５層が上層部分として図５に示されている。
【００４５】
（第１層の構成―走査線等―）
第１層は、走査線１１ａで構成されている。走査線１１ａは、図４のＸ方向に沿って延びる本線部と、データ線６ａが延在する図４のＹ方向に延びる突出部とからなる形状にパターニングされている。走査線１１ａは、例えば導電性ポリシリコンからなり、その他にもチタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（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により形成することができる。本実施形態では特に、走査線１１ａは、ＴＦＴ３０の下層側に、チャネル領域１ａに対向する領域を含むように配置された導電膜である。このため、ＴＦＴアレイ基板１０における裏面反射や、液晶装置をライトバルブとして用いて複板式のプロジェクタを構築した場合に、他の液晶装置から発せられプリズム等の合成光学系を突き抜けてくる光などの戻り光についても、走査線１１ａによりチャネル領域１ａを下層側から遮光できる。
【００４６】
（第２層の構成―ＴＦＴ等―）
第２層は、ＴＦＴ３０で構成されている。ＴＦＴ３０は、例えばＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造とされ、ゲート電極３ａ、半導体層１ａ、ゲート電極３ａと半導体層１ａを絶縁するゲート絶縁膜を含んだ絶縁膜２を備えている。ゲート電極３ａは、例えば導電性ポリシリコンで形成される。半導体層１ａは、例えばポリシリコンからなり、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、並びに高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅからなる。尚、ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ構造を有することが好ましいが、低濃度ソース領域１ｂ、低濃度ドレイン領域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３ａをマスクとして不純物を高濃度に打ち込んで高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成する自己整合型であってもよい。
【００４７】
ＴＦＴ３０のゲート電極３ａは、その一部分３ｂにおいて、下地絶縁膜１２に形成されたコンタクトホール１２ｃｖを介して走査線１１ａに電気的に接続されている。下地絶縁膜１２は、例えばシリコン酸化膜等からなり、第１層と第２層の層間絶縁機能の他、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることで、基板表面の研磨による荒れや汚れ等が惹き起こすＴＦＴ３０の素子特性の変化を防止する機能を有している。尚、本実施形態に係るＴＦＴ３０は、トップゲート型であるが、ボトムゲート型であってもかまわない。
【００４８】
（第３層の構成―データ線等―）
第３層は、データ線６ａ及び中継層６００で構成されている。
【００４９】
データ線６ａは、下から順にアルミニウム、窒化チタン、窒化シリコンの３層膜として形成されている。データ線６ａは、ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ´を部分的に覆うように形成されている。このため、チャネル領域１ａ´に近接配置可能なデータ線６ａによって、上層側からの入射光に対して、ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ´を遮光できる。また、データ線６ａは、第１層間絶縁膜４１を貫通するコンタクトホール８１を介して、ＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄと電気的に接続されている。
【００５０】
中継層６００は、データ線６ａと同一膜として形成されている。中継層６００とデータ線６ａとは、図４に示したように、夫々が分断されるように形成されている。また、中継層６００は、第１層間絶縁膜４１を貫通するコンタクトホール８３を介して、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅと電気的に接続されている。
【００５１】
第１層間絶縁膜４１は、例えばＮＳＧ（ノンシリケートガラス）によって形成されている。その他、第１層間絶縁膜４１には、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケートガラス）等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。
【００５２】
（第４層の構成―保持容量等―）
第４層は、保持容量７０で構成されている。保持容量７０は、容量電極３００と下部電極７１とが誘電体膜７５を介して対向配置された構成となっている。容量電極３００は、容量配線４００に電気的に接続され、固定電位に維持されている。下部電極７１の延在部は、ＳｉＮ膜で形成された保護膜６５及び第２層間絶縁膜４２を貫通するコンタクトホール８４を介して、中継層６００に電気的に接続されている。
【００５３】
容量電極３００及び下部電極７１は、例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ等の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、ナイトライドこれらを積層したものからなる。このため、データ線６ａ上に層間絶縁膜４２を介して近接配置可能な保持容量７０によって、上層側からの入射光に対してＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ´を、より一層確実に遮光できる。即ち、容量電極３００及び下部電極７１の夫々は、ＴＦＴ３０を遮光する遮光膜として機能する。
【００５４】
保護膜６５は、平坦化処理された層間絶縁膜４２の表面に形成されている。したがって、異物によって凹凸が生じた層間絶縁膜４２を平坦化処理した場合であっても、例えば層間絶縁膜４２から露出したデータ線６ａと、遮光膜として機能する下部電極７１とが短絡することを防止でき、液晶装置１を製造する際の歩留まり低下を抑制できる。加えて、保護膜６５によれば、水分等の異物の浸入を低減できるため、異物によるＴＦＴ３０の特性劣化を低減できる。
【００５５】
図５に示すように、誘電体膜７５は、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て画素毎の開口領域の間隙に位置する非開口領域に形成されている。即ち、誘電体膜７５は、開口領域に殆ど形成されていない。よって、誘電体膜７５が、仮に不透明な膜であっても、開口領域における透過率を低下させないで済む。したがって、誘電体膜７５は、透過率を考慮せず、誘電率が高いシリコン窒化膜等から形成されている。このため更に、誘電体膜７５は、水分や湿気を防ぐための膜としても機能させることが可能となり、耐水性、耐湿性を高めることも可能となる。尚、誘電体膜としては、シリコン窒化膜の他、例えば、酸化ハフニュウム（ＨｆＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）等の単層膜又は多層膜を用いてもよい。
【００５６】
（第５層の構成―画素電極等―）
第４層の全面には第３層間絶縁膜４３が形成され、更にその上に、第５層として画素電極９ａが形成されている。第３層間絶縁膜４３は、例えばＮＳＧによって形成されている。その他、第３層間絶縁膜４３には、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等のシリケートガラス、窒化シリコンや酸化シリコン等を用いることができる。第３層間絶縁膜４３の表面は、第２層間絶縁膜４２と同様にＣＭＰ等の平坦化処理がなされている。
【００５７】
画素電極９ａ（図５中、破線９ａ´で輪郭が示されている）は、縦横に区画配列された画素領域の各々に配置され、その境界にデータ線６ａ及び走査線１１ａが格子状に配列するように形成されている（図４及び図５参照）。画素電極９ａは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電性膜からなる。
【００５８】
画素電極９ａは、層間絶縁膜４３を貫通するコンタクトホール８５を介して、下部電極７１の延在部と電気的に接続されている（図７参照）。よって、下部電極７１の電位は、画素電位となっている。
【００５９】
更に上述したように、下部電極７１の延在部及び中継層６００と、中継層６００及びＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅとは、夫々コンタクトホール８４及び８３を介して、電気的に接続されている。即ち、画素電極９ａとＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅとは、中継層６００及び下部電極７１の延在部を中継して中継接続されている。従って、画素電極及びドレイン間の層間距離が長くて一つのコンタクトホールで両者間を接続するのが困難となる事態を回避できる。しかも、積層構造及び製造工程の複雑化を招かない。画素電極９ａ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。以上が、ＴＦＴアレイ基板１０側の画素部の構成である。
【００６０】
他方、対向基板２０には、その対向面の全面に対向電極２１が設けられており、更にその上（図７では対向電極２１の下側）に配向膜２２が設けられている。対向電極２１は、画素電極９ａと同様、例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなる。尚、対向基板２０と対向電極２１の間には、ＴＦＴ３０における光リーク電流の発生等を防止するため、少なくともＴＦＴ３０と正対する領域を覆うように遮光膜２３が設けられている。
【００６１】
このように構成されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０の間には、液晶層５０が設けられている。液晶層５０は、基板１０及び２０の周縁部をシール材により封止して形成した空間に液晶を封入して形成される。液晶層５０は、画素電極９ａと対向電極２１との間に電界が印加されていない状態において、ラビング処理等の配向処理が施された配向膜１６及び配向膜２２によって、所定の配向状態をとるようになっている。
【００６２】
以上に説明した画素部の構成は、図４及び図５に示すように、各画素部に共通である。前述の画像表示領域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ことになる。他方、このような液晶装置１では、画像表示領域１０ａの周囲に位置する周辺領域に、図１及び図２を参照して説明したように、走査線駆動回路１０４及びデータ線駆動回路１０１等の駆動回路が形成されている。
【００６３】
図１乃至図２に示した遮光膜７１ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上において、下部電極７１と同層に同一膜として形成されている。したがって、遮光膜７１ａによれば、画像表示領域１０ａの周辺に延びる周辺領域において、データ線駆動回路１０１及びサンプリング回路７を遮光でき、これら回路に生じる光リーク電流を低減できる。尚、遮光膜７１ａは、下部電極７１と同層に形成された膜でなくてもよく、画像表示領域１０ａの周辺に延びる周辺領域において、例えば容量電極３００と同層に同一膜として形成されていてもよい。
【００６４】
＜２：電気光学装置の製造方法＞
次に、図８乃至図１０を参照しながら、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法を説明する。図８乃至図１０は、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法の主要な工程を順を追って示した工程断面図である。尚、説明を簡便にするために、図８乃至図１０では、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域に設けられた周辺回路部のうちデータ線駆動回路１０１に含まれるＴＦＴ４３０近傍の断面を示している。
【００６５】
図８（ａ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０の画像表示領域にデータ線６ａ及び中継配線６００までを形成すると共に、周辺領域にソース線４０６ａ及びドレイン線４６００までを形成する。より具体的には、周辺領域に、下側遮光膜４１１ａ、ＴＦＴ４３０、ソース線４０６ａ、及びドレイン線４６００を形成する。下側遮光膜４１１ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上において走査線１１ａと同層に同一膜として形成されている。Ｔ
ＦＴ４３０は、例えば、ＴＦＴ３０と同様の構成であり、ゲート電極４０３ａ、及び半導体層４０１ａを備えている。ゲート電極４０３ａ、及び半導体層４０１ａは、ゲート電極３ａ、及び半導体層１ａと同層に同一膜として形成されている。半導体層１ａは、チャネル領域４０１ａ´、低濃度ソース領域４０１ｂ及び低濃度ドレイン領域４０１ｃ、並びに高濃度ソース領域４０１ｄ及び高濃度ドレイン領域４０１ｅからなる。したがって、ＴＦＴ４３０を、ＴＦＴ３０を形成する工程と共通の工程で形成可能である。ソース線４０６ａは、コンタクトホール４８１を介して低濃度ソース領域４０１ｂに電気的に接続されている。ドレイン線４６００は、コンタクトホール４８３を介して低濃度ドレイン領域４０１ｅに電気的に接続されている。
【００６６】
次に、図８（ｂ）に示すように、周辺領域及び画像表示領域に渡って層間絶縁膜４２を形成すると共に、層間絶縁膜４２をＣＭＰ法によって平坦化処理する。したがって、層間絶縁膜４２は、画像表示領域及び周辺領域の夫々においてその表面が平坦化されていることになる。
【００６７】
次に、図９（ｃ）に示すように、画像表示領域から周辺領域に渡って層間絶縁膜４２の表面に保護膜６５を形成する。保護膜６５は、例えば、汎用の膜形成方法を用いて形成されたＳｉＮ膜である。保護膜６５は、平坦化処理された層間絶縁膜４２の表面に形成されているため、保護膜６５も平坦に形成されている。したがって、例えば保護膜６５の上層側に形成される配向膜の平坦性も高められ、高品位の画像が表示可能となる。また、保護膜６５としてＳｉＮ膜を形成することによって、保護膜６５の上層側から下層側に水分等の異物が浸入することを低減できる。このような保護膜６５によれば、画像表示領域においてＴＦＴ３０の特性劣化を低減できる。加えて、後述する保護膜６５ａによれば、周辺領域において保護膜６５ａの下層側に形成されたＴＦＴ４３０の特性劣化を低減でき、電気光学装置の表示性能を長期間に亘って維持でき、電気光学装置の信頼性を高めることも可能である。
【００６８】
次に、図９（ｄ）に示すように、画像表示領域から周辺領域に渡って導電膜７１´を形成する。導電膜７１´は、Ａｌ等の金属膜のように遮光性を有する導電膜であり、後の工程で所定の形状にパターニングされることによって、画像表示領域では下部電極７１となり、周辺領域では遮光膜７１ａになる。尚、導電膜７１´は、例えば汎用のスパッタリング法、或いは蒸着法等の汎用の薄膜形成方法を用いて形成される。コンタクトホール８４は、保護膜６５及び層間絶縁膜４２を部分的に除去することによって形成されている。コンタクトホール８４の内壁には導電膜７１´が延在しており、導電膜７１´が中継配線６００に電気的に接続される。
【００６９】
図９（ｄ）に示すように、保護膜６５によれば、層間絶縁膜４２の平坦化処理によって、例えばデータ線６ａ及びソース線４０６ａが層間絶縁膜４２の表面に露出していた場合であっても、データ線６ａ及びソース線４０６ａが、層間絶縁膜４２の上層側に形成された部分（例えば、後述する下部電極７１或いは遮光膜７１ａ）と短絡することを防止できる。
【００７０】
次に、図１０に示すように、導電膜７１´及び保護膜６５を所定の形状にパターニングする。より具体的には、画像表示領域では、導電膜７１´をパターニングすることによって、図５に示した平面パターンを有する下部電極７１を形成する。周辺領域では、保護膜６５及び導電膜７１´を同時にパターニングすることによって、ＴＦＴ４３０に重なるように保護膜６５ａ及び遮光膜７１ａを形成する。このような遮光膜７１ａによれば、ＴＦＴ４３０に生じる光リーク電流を低減できる。加えて、保護膜６５ａがＴＦＴ４３０を保護しているため、水分等の異物によるＴＦＴ４３０の特性劣化を抑制され、データ線駆動回路１０１等の寿命を延ばすことが可能である。また、周辺領域において、遮光膜７１ａ及び保護膜６５ａを共通のパターニング工程によって、より具体的には同時にパターニングできるため、周辺領域において個別に遮光膜７１ａ及び保護膜６５ａを形成する場合に比べて、液晶装置１の製造プロセスを簡略化できる利点がある。
【００７１】
続いて、下部電極７１及び遮光膜７１ａ上に所定の構造を構築することによって、図２乃至図７に示したＴＦＴアレイ基板１０側の積層構造が形成される。
【００７２】
以上、説明したように、本実施形態に係る電気光学装置の製造方法によれば、層間絶縁膜４２の平坦化に伴って生じる恐れのある短絡等の不具合を防止できるため、液晶装置１の歩留まり低下を抑制できる。加えて、ＴＦＴアレイ基板１０上の周辺領域に設けられる周辺回路の特性劣化及び寿命低下の夫々を防止できるため、高い表示性能を有する液晶装置１を製造できる。
【００７３】
＜３：電子機器＞
次に、図１１を参照しながら、上述した液晶装置を各種電子機器に適用した一例であるプロジェクタを説明する。上術した液晶装置は、プロジェクタのライトバルブとして用いられている。図１１は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。図１１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。
【００７４】
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の構成を有しており、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。
【００７５】
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。
【００７６】
なお、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
【００７７】
このようなプロジェクタ１１００によれば、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇを備えているため、高品位の画像を表示できる。加えて、プロジェクタ１１００は、高い信頼性を備えている。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本実施形態に係る電気光学装置の構成を示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ´線断面図である。
【図３】本実施形態に係る電気光学装置の画像表示領域に形成された画素部における各種素子、配線等の等価回路図である。
【図４】本実施形態に係る電気光学装置の積層構造のうち下層部分を示す図である。
【図５】本実施形態に係る電気光学装置の積層構造のうち上層部分を示す図である。
【図６】図４及び図５を重ね合わせた拡大図である。
【図７】図４及び図５の夫々におけるＶＩＩ−ＶＩＩ´線断面図である。
【図８】本実施形態に係る電気光学装置の製造方法の主要な工程を順を追って示した工程断面図（その１）である。
【図９】本実施形態に係る電気光学装置の製造方法の主要な工程を順を追って示した工程断面図（その２）である。
【図１０】本実施形態に係る電気光学装置の製造方法の主要な工程を順を追って示した工程断面図（その３）である。
【図１１】本発明に係る電子機器の一実施形態に係る液晶プロジェクタの構成を表す断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１・・・液晶装置、７・・・サンプリング回路、１０・・・ＴＦＴアレイ基板、２０・・・対向基板、６５，６５ａ保護膜、４２・・・層間絶縁膜、７１・・・下部電極、７１ａ・・・遮光膜、１０１・・・データ線駆動回路、１０４・・・走査線駆動回路
【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】
2008032780.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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