(57)【要約】【課題】設計ルールを変更しなくても、配線ピッチを狭くできるなど、パターンレイアウトの高集積化を図ることのできる半導体装置、この半導体装置を用いた電気光学装置、および電子機器を提供すること。【解決手段】半導体装置では、第１の導電膜２１０、この第１の導電膜２１０と平面的に重なる位置にコンタクトホール２２１が形成された層間絶縁膜２２０、およびコンタクトホール２２１を介して第１の導電膜２１０に電気的に接続する第２の導電膜２３０が基板２４０上にこの順に積層されている。第１の導電膜２１０は、コンタクトホール２２１全体に平面的に重なるように形成されている一方、第２の導電膜２３０はコンタクトホール２２１の一部に平面的に重なるように形成され、第１の導電膜２１０と第２の導電膜２３０とは、コンタクトホール２２１の底部２２２の一部でのみ接触している。【選択図】      図１
2004296665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された第１の導電膜と、
該第１の導電膜の上層に形成され、当該第１の導電膜と平面的に重なる位置にコンタクトホールが形成された層間絶縁膜と、
該層間絶縁膜の上層に形成され、前記コンタクトホールを介して前記第１の導電膜に電気的に接続する第２の導電膜とを有し、
前記コンタクトホールは、平面的にみて、前記第１の導電膜および前記第２の導電間膜のうちのいずれか一方からはみ出していることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第１の導電膜および前記第２の導電膜のうちの一方の導電膜は、前記コンタクトホール全体に平面的に重なるように形成され、他方の導電膜は前記コンタクトホールの一部に平面的に重なるように形成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
請求項２において、前記一方の導電膜は前記第１の導電膜であり、前記他方の導電膜は前記第２の導電膜であることを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
請求項２または３において、前記他方の導電膜は、所定のピッチで平行に延びた配線であることを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
請求項４において、前記一方の導電膜は、前記他方の導電膜からなる配線と交差する方向に延びた配線であることを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項２ないし５のいずれかにおいて、前記他方の導電膜は、前記コンタクトホールの一方側に偏った位置で当該コンタクトホールと平面的に重なっていることを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
請求項２ないし５のいずれかにおいて、前記他方の導電膜は、前記コンタクトホールの両端を避けた位置で当該コンタクトホールと平面的に重なっていることを特徴とする半導体装置。
【請求項８】
請求項２ないし７のいずれかにおいて、前記コンタクトホールは長方形の平面形状を有し、
前記他方の導電膜は、当該コンタクトホールの長手方向における一部に対して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半導体装置。
【請求項９】
請求項２ないし７のいずれかにおいて、前記コンタクトホールは矩形の平面形状を有し、
前記他方の導電膜は、当該コンタクトホールの辺に対して斜めに延びていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに規定する半導体装置が、電気光学物質を保持する電気光学装置用基板として用いられ、
当該電気光学装置用基板では、画素スイッチング用トランジスタおよび画素電極を備えた画素がマトリクス状に形成されていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１１】
請求項１０において、前記電気光学物質は、前記電気光学装置用基板と対向基板との間に保持された液晶であることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１２】
請求項１０において、前記電気光学物質は、前記電気光学装置用基板上で発光素子を構成する有機エレクロトルミネッセンス材料であることを特徴とする電気光学装置。
【請求項１３】
請求項１０ないし１２のいずれかに規定する電気光学装置を用いたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、層間絶縁膜のコンタクトホールを電気的な接続が行われている半導体装置、この半導体装置を用いた電気光学装置、および電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶装置やＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイパネルに代表される電気光学装置は、携帯電話機や携帯型コンピュータ、ビデオカメラといった電子機器の表示部として注目を浴びている。このような電気光学装置では、基板上に所定の回路を構成するトランジスタ、ダイオードなどの素子が多数、形成され、これらの素子を電気的に接続するための多数の配線が形成される。
【０００３】
この種の配線には、絶縁膜を介して上下に位置する２層の導電膜を、層間絶縁膜のコンタクトホールを介して電気的に接続した構成が多用されている。すなわち、図１６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、第１の導電膜２１０、この第１の導電膜２１０と平面的に重なる位置にコンタクトホール２２１が形成された層間絶縁膜２２０、およびコンタクトホール２２１を介して第１の導電膜２１０に電気的に接続する第２の導電膜２３０が基板２４０上にこの順に積層されており、従来は、第１の導電膜２１０および第２の導電膜２３０のいずれもが、コンタクトホール２２１全体と平面的に重なるように形成されている。このため、第１の導電膜２１０と第２の導電膜２３０とは、コンタクトホール２２１の底部２２２全体で接触している構成になっている。ここで、第２の導電膜２３０は、例えば、複数本が平行に延びた配線であり、配線の傍には、第２の導電膜２３０と同一の層間に形成された第２の導電膜２５０からなる隣接配線が延びている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような配線は、フォトリソグラフィ技術を用いて形成されるが、同一層に形成された配線同士（上層導電膜２３０、２５０同士）の間隔αは、フォトリソグラフィ技術や露光装置等で決まる設計ルールによって定まり、かつ、従来は、配線を構成する上層導電膜２３０の幅をコンタクトホール２２１の寸法よりも大きくする必要がある。このため、配線同士（上層導電膜２３０、２５０同士）のピッチβをこれ以上、狭めることが不可能であるという問題点がある。その結果、例えば、電気光学装置の画素数の増加などに伴って、配線のピッチβを狭めることが求められても、このような要求に対応できないという問題点がある。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、設計ルールを変更しなくても、配線ピッチを狭くできるなど、パターンレイアウトの高集積化を図ることのできる半導体装置、この半導体装置を用いた電気光学装置、および電子機器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、基板上に形成された第１の導電膜と、
該第１の導電膜の上層に形成され、当該第１の導電膜と平面的に重なる位置にコンタクトホールが形成された層間絶縁膜と、該層間絶縁膜の上層に形成され、前記コンタクトホールを介して前記第１の導電膜に電気的に接続する第２の導電膜とを有し、前記コンタクトホールは、平面的にみて、前記第１の導電膜および前記第２の導電間膜のうちのいずれか一方からはみ出していることを特徴とする。
【０００７】
本発明において、コンタクトホールは、平面的にみて、第１の導電膜および第２の導電間膜のうちのいずれか一方からはみ出しているため、第２の導電膜（あるいは第１の導電膜）の幅をコンタクトホールの寸法よりも狭くすることができる。従って、設計ルールによって定まる第２の導電膜同士（あるいは第１の導電膜同士）の間隔を狭めることができなくても、第２の導電膜同士（あるいは第１の導電膜同士）のピッチを狭めることができる。
【０００８】
本発明において、前記第１の導電膜および前記第２の導電膜のうちの一方の導電膜は、例えば、前記コンタクトホール全体に平面的に重なるように形成され、他方の導電膜は前記コンタクトホールの一部に平面的に重なるように形成してもよい。ここで、前記一方の導電膜は、例えば、前記第１の導電膜であり、この場合、前記他方の導電膜は前記第２の導電膜である。
【０００９】
本発明において、前記他方の導電膜は、所定のピッチで平行に延びた配線である。また、前記一方の導電膜は、前記他方の導電膜からなる配線と交差する方向に延びた配線である。
【００１０】
本発明において、前記他方の導電膜は、前記コンタクトホールの一方側に偏った位置で当該コンタクトホールと平面的に重なっている構造、あるいは、前記コンタクトホールの両端を避けた位置で当該コンタクトホールと平面的に重なっている構造を採用することができる。
【００１１】
本発明において、前記コンタクトホールが長方形の平面形状を有している場合には、前記他方の導電膜は、当該コンタクトホールの長手方向における一部に対して平面的に重なる位置に形成されていることが好ましい。
【００１２】
本発明において、前記コンタクトホールが矩形の平面形状を有している場合には、前記他方の導電膜は、当該コンタクトホールの辺に対して斜め方向に延びている構造を採用してもよい。
【００１３】
本発明に係る半導体装置は、例えば、電気光学物質を保持する電気光学装置用基板として用いられる。この場合、当該電気光学装置用基板には、例えば、画素スイッチング用トランジスタおよび画素電極を備えた画素がマトリクス状に形成されている。
【００１４】
本発明において、前記電気光学物質として、前記電気光学装置用基板と対向基板との間に保持された液晶を用いれば、液晶装置を構成することができる。
【００１５】
これに対して、前記電気光学物質として、前記電気光学装置用基板上で発光素子を構成する有機エレクロトルミネッセンス材料を用いれば、ＥＬディスプレイパネルを構成することができる。
【００１６】
本発明に係る電気光学装置は、携帯型コンピュータや携帯電話機などといった電子機器において表示部などを構成するのに用いられる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
［実施の形態１］
図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、本発明の実施の形態１に係る半導体装置の要部の構成を示す平面図、ＩＡ−ＩＡ′断面図、およびＩＢ−ＩＢ′断面図である。
【００１９】
図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、本形態の半導体装置では、基板２４０上に薄膜トランジスタや薄膜ダイオードなどの素子（図示せず）が多数形成されているとともに、第１の導電膜２１０、この第１の導電膜２１０と平面的に重なる位置にコンタクトホール２２１が形成された層間絶縁膜２２０、およびコンタクトホール２２１を介して第１の導電膜２１０に電気的に接続する第２の導電膜２３０が基板２４０上にこの順に積層されている。第２の導電膜２３０は、隣接する第２の導電膜２５０とともに所定のピッチβで平行に延びた第２の配線である。これに対して、第１の導電膜２１０は、第２の導電膜２３０、２５０からなる配線と交差する方向に延びた第１の配線である。
【００２０】
本形態において、第１の導電膜２１０は、コンタクトホール２２１全体に平面的に重なるように形成されている一方、第２の導電膜２３０はコンタクトホール２２１の一部に平面的に重なるように形成されている。すなわち、第２の導電膜２３０は、コンタクトホール２２１に対して、隣接する第２の導電膜２５０から遠ざかる方に偏った位置に形成されている。このため、コンタクトホール２２１は、平面的にみて、第２の導電膜２３０からはみ出しており、第１の導電膜２１０と第２の導電膜２３０とは、コンタクトホール２２１の底部２２２の一部でのみ接触している。
【００２１】
ここで、コンタクトホール２２１は長方形の平面形状を有しており、第２の導電膜２３０は、コンタクトホール２２１の長手方向における一部に対して平面的に重なる方向に延びている。このため、第２の導電膜２３０は、コンタクトホール２２１の相対向する一対の長辺２２６、２２７の双方に対して平面的に重なる方向に延びている一方、コンタクトホール２２１の一対の短辺２２８、２２９のうち、隣接する第２の導電膜２５０からみて遠い方の短辺２２８には平面的に完全に重なっているが、隣接する第２の導電膜２５０からみて近い方の短辺２２９には平面的に一切、重なっていない。
【００２２】
このように構成した半導体装置において、同一層に形成された配線同士（上層導電膜２３０、２５０同士）の間隔αは、フォトリソグラフィ技術や露光装置等で決まる設計ルールによって定まっているが、本形態では、第２の導電膜２３０の幅をコンタクトホール２２１全体を余裕をもって覆うような寸法よりも狭くすることができる。従って、設計ルールによって定まる第２の導電膜２３０、２５０同士の間隔αを狭めなくても、第２の導電膜２３０、２５０同士のピッチβを狭めることができる。
【００２３】
［実施の形態２］
図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、本発明の実施の形態１に係る半導体装置の要部の構成を示す平面図、ＩＩＡ−ＩＩＡ′断面図、およびＩＩＢ−ＩＩＢ′断面図である。
【００２４】
図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、本形態の半導体装置でも、実施の形態１と同様、第１の導電膜２１０、この第１の導電膜２１０と平面的に重なる位置にコンタクトホール２２１が形成された層間絶縁膜２２０、およびコンタクトホール２２１を介して第１の導電膜２１０に電気的に接続する第２の導電膜２３０が基板２４０上にこの順に積層されている。第２の導電膜２３０は、隣接する第２の導電膜２５０とともに所定のピッチβで平行に延びた第２の配線である。これに対して、第１の導電膜２１０は、第２の導電膜２３０、２５０からなる配線と交差する方向に延びた第１の配線である。
【００２５】
本形態において、第１の導電膜２１０は、コンタクトホール２２１全体に平面的に重なるように形成されている一方、第２の導電膜２３０はコンタクトホール２２１の一部に平面的に重なるように形成され、第２の導電膜２３０は、コンタクトホール２２１の両端を避けた位置でのみコンタクトホール２２１と平面的に重なっている。このため、コンタクトホール２２１は、平面的にみて、第２の導電膜２３０からはみ出しており、第１の導電膜２１０と第２の導電膜２３０とは、コンタクトホール２２１の底部２２２の一部でのみ接触している。
【００２６】
ここで、コンタクトホール２２１は長方形の平面形状を有しており、第２の導電膜２３０は、コンタクトホール２２１の長手方向における中央部分に対して平面的に重なる方向に延びている。このため、第２の導電膜２３０は、コンタクトホール２２１の相対向する一対の長辺２２６、２２７の中央部分に対してのみ平面的に重なる方向に延びている一方、コンタクトホール２２１の一対の短辺２２８、２２９とは一切、重なっていない。
【００２７】
このように構成した半導体装置においても、実施の形態１と同様、同一層に形成された配線同士（上層導電膜２３０、２５０同士）の間隔αは、フォトリソグラフィ技術や露光装置等で決まる設計ルールによって定まっているが、本形態では、第２の導電膜２３０の幅をコンタクトホール２２１全体を余裕をもって覆うような寸法よりも狭くすることができる。従って、設計ルールによって定まる第２の導電膜２３０、２５０同士の間隔αを狭めなくても、第２の導電膜２３０、２５０同士のピッチβを狭めることができる。
【００２８】
［実施の形態３］
図３は、本発明の実施の形態３に係る半導体装置の要部の構成を示す平面図である。
【００２９】
図３に示すように、本形態の半導体装置でも、実施の形態１、２と同様、第１の導電膜２１０と第２の導電膜２３０は、層間絶縁膜２２０のコンタクトホール２２１を介して電気的に接続しているが、第１の導電膜２１０は、コンタクトホール２２１全体に平面的に重なるように形成されている一方、第２の導電膜２３０はコンタクトホール２２１の一部に平面的に重なるように形成されている。このため、コンタクトホール２２１は、平面的にみて、第２の導電膜２３０からはみ出しており、第１の導電膜２１０と第２の導電膜２３０とは、コンタクトホール２２１の底部２２２の一部でのみ接触している。
【００３０】
ここで、第２の導電膜２３０は、隣接する第２の導電膜２５０と所定の間隔をあけて平行に延びているが、第１の導電膜２１０は、第２の導電膜２３０と斜めに交差する方向に延びている。このため、第２の導電膜２３０は、コンタクトホール２２１の各辺に対して斜めに延びた構成になっている。
【００３１】
このように構成した半導体装置でも、実施の形態１、２と同様、設計ルールによって定まる第２の導電膜２３０、２５０同士の間隔αを狭めなくても、第２の導電膜２３０、２５０同士のピッチβを狭めることができる。
【００３２】
［実施の形態４］
図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、本発明の実施の形態４に係る半導体装置の要部の構成を示す平面図、ＩＶＡ−ＩＶＡ′断面図、およびＩＶＢ−ＩＶＢ′断面図である。
【００３３】
実施の形態１、２、３においては、第１の導電膜２１０がコンタクトホール２２１全体に平面的に重なるように形成されている一方、第２の導電膜２３０はコンタクトホール２２１の一部に平面的に重なるように形成されていたが、本形態のように、その関係を逆にしてもよい。すなわち、図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、本形態の半導体装置においても、実施の形態１、２、３と同様、第１の導電膜２１０、この第１の導電膜２１０と平面的に重なる位置にコンタクトホール２２１が形成された層間絶縁膜２２０、およびコンタクトホール２２１を介して第１の導電膜２１０に電気的に接続する第２の導電膜２３０が基板２４０上にこの順に積層されている。
【００３４】
但し、本形態では、第２の導電膜２３０は、コンタクトホール２２１全体に平面的に重なるように形成されている一方、第１の導電膜２１０はコンタクトホール２２１の一部に平面的に重なるように形成されている。このため、コンタクトホール２２１は、平面的にみて、第１の導電膜２１０からはみ出しており、第１の導電膜２１０と第２の導電膜２３０とは、コンタクトホール２２１の底部２２２の一部でのみ接触している。
【００３５】
このように構成した半導体装置においても、同一層に形成された配線同士（下層導電膜２１０、２６０同士）の間隔αは、フォトリソグラフィ技術や露光装置等で決まる設計ルールによって定まっているが、本形態では、第１の導電膜２１０の幅をコンタクトホール２２１全体を余裕をもって覆うような寸法よりも狭くすることができる。従って、設計ルールによって定まる第１の導電膜２１０、２６０同士の間隔αを狭めなくても、第１の導電膜２１０、２６０同士のピッチβを狭めることができる。
【００３６】
［電気光学装置への適用例］
次に、代表的な電気光学装置である液晶装置に本発明を適用した例を説明する。なお、各図においては、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。また、以下の説明では、基板面上で互いに直交する二方向をＸ方向およびＹ方向としたときに、走査線が延びている方向をＸ方向とし、データ線が延びている方向をＹ方向としたが、それとは反対に、走査線が延びている方向をＹ方向とし、データ線が延びている方向をＸ方向として本発明を適用してもよい。
【００３７】
（液晶装置の全体構成）
図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、液晶装置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、および対向基板を含めて示す図５（Ａ）のＨ−Ｈ′断面図である。
【００３８】
図５（Ａ）において、液晶装置１００（電気光学装置）のＴＦＴアレイ基板１０（半導体装置）には、対向基板２０の縁に沿うようにシール材１０７（図５（Ａ）の右下がりの斜線領域）が設けられ、このシール材１０７によって、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは所定の間隔をもって貼り合わされている。ＴＦＴアレイ基板１０の外周側には、基板辺１１１の側でシール材１０７と一部重なるようにデータ線駆動回路１０１が形成され、基板辺１１３、１１４の側には走査線駆動回路１０４が形成されている。また、ＴＦＴアレイ基板１０において対向基板２０からの張り出し領域１０ｃには多数の端子１０２が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０において基板辺１１１と対向する基板辺１１２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をつなぐための複数の配線１０５が形成されている。
【００３９】
対向基板２０の４つのコーナー部に相当する領域には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための基板間導通電極９ｇおよび基板間導通材１０６が形成されている。基板間導通電極９ｇの数などは適時変更可能である。
【００４０】
なお、走査線に供給される走査信号の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。逆に、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。
【００４１】
図５（Ｂ）に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、シール材１０７によって所定の間隙を介して貼り合わされ、これらの間隙に液晶５０が保持されている。シール材１０７は、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とをそれらの周辺で貼り合わせるための光硬化樹脂や熱硬化性樹脂など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、あるいはガラスビーズ等のギャップ材が配合されている。
【００４２】
詳しくは後述するが、ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９ａがマトリクス状に形成されている。これに対して、対向基板２０には、シール材１０７の内側領域に遮光性材料からなる周辺見切り用の遮光膜１０８が形成されている。さらに、対向基板２０において、ＴＦＴアレイ基板１０に形成されている画素電極９ａの縦横の境界領域と対向する領域には、ブラックマトリクス、あるいはブラックストライプなどと称せられる遮光膜２３が形成され、その第２のには、ＩＴＯ膜からなる対向電極２１が形成されている。
【００４３】
このように構成した液晶装置１００については、たとえば、投射型表示装置（液晶プロジェクタ）において使用する場合、３枚の液晶装置１００がＲＧＢ用のライトバルブとして各々使用される。この場合、各液晶装置１００の各々には、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ので、液晶装置１００にはカラーフィルタが形成されていない。但し、後述するように、モバイルコンピュータ、携帯電話機、液晶テレビなどといった電子機器のカラー表示装置として用いる場合には、図示を省略するが、対向基板２０において各画素電極９ａに対向する領域にＲＧＢのカラーフィルタをその保護膜とともに形成する。
【００４４】
（本発明に係る接続構造の適用）
図６は、液晶装置１００に用いられる駆動回路内蔵型のＴＦＴアレイ基板１０の構成を模式的に示すブロック図である。図７は、ＴＦＴアレイ基板１０に形成されているデータ線駆動回路１０１の説明図である。図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、液晶装置１００において配線同士をコンタクトホールを介して電気的に接続した状態を示す平面図、ＶＩＩＩＡ−ＶＩＩＩＡ′断面図、およびＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ′断面図である。
【００４５】
図６に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０では、この基板上で互いに直交する二方向をＸ方向、およびＹ方向としたときに、Ｙ方向に延びた複数のデータ線６ａと、Ｘ方向に延びた複数の走査線３ａとが交差する部分に対応して複数の画素１００が所定のピッチでマトリクス状に構成され、これらの画素１００がマトリクス状に配置されている領域によって、表示が実際に行われる画像表示領域１０ａが構成されている。
【００４６】
ＴＦＴアレイ基板１０において、基板辺１１１には、定電圧、変調画像信号、各種駆動信号などが入力されるアルミニウム膜等の金属膜、金属シリサイド膜、あるいはＩＴＯ膜等の導電膜からなる多数の端子１０２が構成され、これらの端子１０２からは、走査線駆動回路１０１およびデータ線駆動回路１０４を駆動するためのアルミニウム膜等の低抵抗な金属膜などからなる複数の配線１０９がそれぞれ引き回されている。
【００４７】
画像表示領域１０ａの周辺領域（図５（Ａ）の額縁領域１００ｂ）のうち、画像表示領域１０ａに対してＹ方向で隣接する領域には、シフトレジスタ回路１０１ｂ、シフトレジスタ回路１０１ｂから出力された信号に基づいて動作するアナログスイッチを備えたサンプルホールド回路１０１ｃ、および６相に展開された各画像信号に対応する６本の画像信号線１０１ｄなどを備えるデータ線駆動回路１０１が形成されている。
【００４８】
データ線駆動回路１０１において、シフトレジスタ回路１０１ｂやサンプルホールド回路１０１ｃなどは、データ線６ａおよびそれに接続する画素列に対して１対１の関係にある。
【００４９】
すなわち、図７に示すように、１本のデータ線６ａ毎に、サンプルホールド回路１０１ｃが形成されている。また、シフトレジスタ回路１０１ｂでは、１本のデータ線６ａに対して、１つのインバータ、２つのクロックドインバータ、およびレベルシフタが形成され、１つのインバータ、２つのクロックドインバータ、およびレベルシフタによって単位回路１０１ｅが構成されている。
【００５０】
このように構成したＴＦＴアレイ基板１０において、６本の画像信号線１０１ｄと、サンプルホールド回路１０１ｃへの多数の配線１０１ｆとは、図８（Ａ）に示すように、多数の配線が所定のピッチで平行に延びた構造になっており、各交差部分で電気的に接続されている。
【００５１】
このような電気的な接続を行うにあたって、本形態では、６本の画像信号線１０１ｄを構成する第１の導電膜２１０と、サンプルホールド回路１０１ｃへの配線１０１ｆを構成する第２の導線膜２３０とは、図８（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、層間絶縁膜２２０のコンタクトホール２２１を介して電気的に接続することができる。また、実施の形態１で説明したように、第１の導電膜２１０（画像信号線１０１ｄ）と、第２の導電膜２３０（サンプルホールド回路１０１ｃへの配線１０１ｆ）とをコンタクトホール２２１の底部２２２の一部でのみ接触させている。このため、第２の導電膜２３０（サンプルホールド回路１０１ｃへの配線１０１ｆ）の幅をコンタクトホール２２１全体を余裕をもって覆うような寸法よりも狭くすることができる。従って、設計ルールによって定まる第２の導電膜２３０同士（サンプルホールド回路１０１ｃへの配線１０１ｆ同士）の間隔αを狭めなくても、第２の導電膜２３０同士（サンプルホールド回路１０１ｃへの配線１０１ｆ同士）のピッチβを狭めることができる。それ故、画素数の増加などに対応することができる。
【００５２】
（画像表示領域の説明）
図９は、本発明に係る液晶装置１００において画像表示領域１０ａを構成するために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、配線などの等価回路図である。
【００５３】
図９に示すように、液晶装置１００の画像表示領域１０ａにおいて、マトリクス状に形成された複数の画素１００ａの各々には、画素電極９ａ、および画素電極９ａを制御するための画素スイッチング用のＴＦＴ３０が形成されており、画素信号を供給するデータ線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に書き込む画素信号Ｓ１、Ｓ２・・・Ｓｎは、この順に線順次に供給する。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オン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２・・・Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極９ａを介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、・・・Ｓｎは、図５（Ｂ）を参照して説明した対向基板２０の対向電極２１との間で一定期間保持される。
【００５４】
ここで、ＴＦＴアレイ基板１０には、保持された画素信号がリークするのを防ぐことを目的に、画素電極９ａと対向電極２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０（キャパシタ）を付加することがある。この蓄積容量７０によって、画素電極９ａの電圧は、例えば、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い表示を行うことのできる液晶装置１００が実現できる。なお、蓄積容量７０を形成する方法としては、容量を形成するための配線である容量線３ｂとの間に形成する場合、あるいは前段の走査線３ａとの間に形成する場合もいずれであってもよい。
【００５５】
（ＴＦＴアレイ基板の構成）
図１０は、ＴＦＴアレイ基板において相隣接する画素の平面図である。図１１は、図１０のＡ−Ａ′線に相当する位置での断面、およびＴＦＴアレイ基板と対向基板との間に液晶を封入した状態の断面を示す説明図である。
【００５６】
図１０において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、複数の透明なＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）膜からなる画素電極９ａがマトリクス状に形成され、これら画素電極９ａに対して画素スイッチング用のＴＦＴ３０がそれぞれ接続している。また、画素電極９ａの縦横の境界に沿って、データ線６ａ、走査線３ａ、および容量線３ｂが形成され、ＴＦＴ３０は、データ線６ａおよび走査線３ａに対して接続している。すなわち、データ線６ａは、コンタクトホールを介してＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続し、走査線３ａは、その突出部分がＴＦＴ３０のゲート電極を構成している。蓄積容量７０は、画素スイッチング用のＴＦＴ３０を形成するための半導体膜１ａの延設部分１ｆを導電化したものを下電極とし、この下電極４１に容量線３ｂが上電極として重なった構造になっている。
【００５７】
図１１に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０では、その基体として透明基板１０ｂが用いられ、この透明基板１０ｂの表面には、厚さが３００ｎｍ〜５００ｎｍのシリコン酸化膜（絶縁膜）からなる下地保護膜１１が形成され、この下地保護膜１１の表面には、厚さが３０ｎｍ〜１００ｎｍの島状の半導体膜１ａが形成されている。半導体膜１ａの表面には、厚さが約５０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜２が形成され、このゲート絶縁膜２の表面に、厚さが３００ｎｍ〜８００ｎｍの走査線３ａが形成されている。半導体膜１ａのうち、走査線３ａに対してゲート絶縁膜２を介して対峙する領域がチャネル領域１ａ′になっている。このチャネル領域１ａ′に対して一方側には、低濃度ソース領域１ｂおよび高濃度ソース領域１ｄを備えるソース領域が形成され、他方側には低濃度ドレイン領域１ｃおよび高濃度ドレイン領域１ｅを備えるドレイン領域が形成されている。
【００５８】
画素スイッチング用のＴＦＴ３０の表面側には、厚さが３００ｎｍ〜８００ｎｍのシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜４が形成され、この層間絶縁膜４の表面には、厚さが１００ｎｍ〜３００ｎｍのシリコン窒化膜からなる層間絶縁膜５が形成されている。層間絶縁膜４の表面には、厚さが３００ｎｍ〜８００ｎｍのデータ線６ａが形成され、このデータ線６ａは、層間絶縁膜４に形成されたコンタクトホールを介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続している。層間絶縁膜４の表面にはデータ線６ａと同時形成されたドレイン電極６ｂが形成され、このドレイン電極６ｂは、層間絶縁膜４に形成されたコンタクトホールを介して高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続している。
【００５９】
層間絶縁膜５の上層には、透光性の感光性樹脂からなる凹凸形成層１３ａが所定のパターンで形成されている。また、凹凸形成層１３ａの表面には、透光性の感光性樹脂からなる上層絶縁膜７ａが形成され、この上層絶縁膜７ａの表面には、アルミニウム膜などからなる光反射膜８ａが形成されている。従って、光反射膜８ａの表面には、凹凸形成層１３ａの凹凸が反映されて凹凸パターン８ｇが形成され、この凹凸パターン８ｇは、エッジのない、なだらかな形状になっている。なお、図１０には、凹凸形成層１３ａの平面形状については、六角形で表してあるが、その形状については、円形や八角形など、種々の形状のものを採用することができる。
【００６０】
また、光反射膜８ａの上層には画素電極９ａが形成されている。画素電極９ａは、光反射膜８ａの表面に直接、積層されてもよい。また、画素電極９ａは、上層絶縁膜７ａ、凹凸形成層１３ａ、層間絶縁膜５に形成されたコンタクトホールを介してドレイン電極６ｂに電気的に接続している。
【００６１】
ここで、光反射膜８ａには、画素電極９ａと平面的に重なる領域の一部に矩形の光透過窓８ｄが形成されこの光透過窓８ｄに相当する部分には、ＩＴＯからなる画素電極９ａは存在するが、光反射膜８ａは存在しない。
【００６２】
画素電極９ａの表面側にはポリイミド膜からなる配向膜１２が形成されている。この配向膜１２は、ポリイミド膜に対してラビング処理が施された膜である。
【００６３】
なお、高濃度ドレイン領域１ｅからの延設部分１ｆ（下電極）に対しては、ゲート絶縁膜２ａと同時形成された絶縁膜（誘電体膜）を介して容量線３ｂが上電極として対向することにより、蓄積容量７０が構成されている。
【００６４】
このように、本形態の液晶装置１００では、透明な画素電極９ａの第１のに光反射膜８ａが形成されているため、対向基板２０側から入射した光をＴＦＴアレイ基板１０側で反射し、対向基板１０側から出射された光によって画像を表示する（反射モード）。また、ＴＦＴアレイ基板１０の裏面側に配置されたバックライト装置（図示せず）から出射された光のうち、光反射膜８ａが形成されていない光透過窓８ｄに向かう光は、光透過窓８ｄを介して対向基板２０側に透過するので、透過モードでの表示も可能である。
【００６５】
なお、ＴＦＴ３０は、好ましくは上述のようにＬＤＤ構造をもつが、低濃度ソース領域１ｂ、および低濃度ドレイン領域１ｃに相当する領域に不純物イオンの打ち込みを行わないオフセット構造を有していてもよい。また、ＴＦＴ３０は、ゲート電極（走査線３ａの一部）をマスクとして高濃度で不純物イオンを打ち込み、自己整合的に高濃度のソースおよびドレイン領域を形成したセルフアライン型のＴＦＴであってもよい。
【００６６】
また、本形態では、ＴＦＴ３０のゲート電極（走査線３ａ）をソース−ドレイン領域の間に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。この際、各々のゲート電極には同一の信号が印加されるようにする。このようにデュアルゲート（ダブルゲート）、あるいはトリプルゲート以上でＴＦＴ３０を構成すれば、チャネルとソース−ドレイン領域の接合部で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出来る。これらのゲート電極の少なくとも１個をＬＤＤ構造或いはオフセット構造にすれば、さらにオフ電流を低減でき、安定したスイッチング素子を得ることができる。
【００６７】
このように、図８を参照して説明した領域以外でも、ＴＦＴ３０のソース領域１ｄとデータ線６ａとの電気的な接続、ＴＦＴ３０のドレイン領域１ｅとドレイン電極６ｂとの電気的な接続、およびドレイン電極６ｂと画素電極９ａとの電気的な接続にも、層間絶縁膜に形成したコンタクトホールを介しての電気的な接続が行われている。従って、このような電気的な接続部分に対しても本発明を適用することができる。
【００６８】
（対向基板２０の構成）
対向基板２０では、ＴＦＴアレイ基板１０に形成されている画素電極９ａの縦横の境界領域と対向する領域にブラックマトリクス、あるいはブラックストライプなどと称せられる遮光膜２３が形成され、その第２のには、ＩＴＯ膜からなる対向電極２１が形成されている。また、対向電極２１の第２のには、ポリイミド膜からなる配向膜２２が形成され、この配向膜２２は、ポリイミド膜に対してラビング処理が施された膜である。
【００６９】
（駆動回路の構成）
再び図５（Ａ）において、本形態の液晶装置１００では、ＴＦＴアレイ基板１０の表面側のうち、画像表示領域１０ａの周辺領域を利用してデータ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４などの周辺回路が形成されている。データ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４は、基本的には、図１２および図１３に示すＮチャネル型のＴＦＴとＰチャネル型のＴＦＴとによって構成されている。
【００７０】
図１２は、走査線駆動回路１０４およびデータ線駆動回路１０１等の周辺回路を構成するＴＦＴの構成を示す平面図である。図１３は、この周辺回路を構成するＴＦＴを図１２のＢ−Ｂ′線で切断したときの断面図である。
【００７１】
図１２および図１３において、周辺回路を構成するＴＦＴは、Ｐチャネル型のＴＦＴ１８０とＮチャネル型のＴＦＴ１９０とからなる相補型ＴＦＴとして構成されている。これらの駆動回路用のＴＦＴ１８０、１９０を構成する半導体膜１６０（図７には輪郭を点線で示す）は、透明基板１０ｂの下地保護膜１１の表面に島状に形成されている。
【００７２】
ＴＦＴ１８０、１９０には、高電位線１７１と低電位線１７２がコンタクトホール１６３、１６４を介して、半導体膜１６０のソース領域に電気的にそれぞれ接続されている。また、入力配線１６６は、共通のゲート電極１６５にそれぞれ接続されており、出力配線１６７は、コンタクトホール１６８、１６９を介して、半導体膜１６０のドレイン領域に電気的にそれぞれ接続されている。
【００７３】
このような周辺回路領域も、画像表示領域１０ａと同様なプロセスを経て形成されるため、周辺回路領域にも、層間絶縁膜４、５およびゲート絶縁膜２が形成されている。また、駆動回路用のＴＦＴ１８０、１９０も、画素スイッチング用のＴＦＴ３０と同様、ＬＤＤ構造を有しており、チャネル形成領域１８１、１９１の両側には、高濃度ソース領域１８２、１９２および低濃度ソース領域１８３、１９３からなるソース領域と、高濃度ドレイン領域１８４、１９４および低濃度ドレイン領域１８５、１９５からなるドレイン領域とを備えている。
【００７４】
このように、駆動回路においても、高電位線１７１と低電位線１７２のソース領域への電気的な接続、および出力配線１６７とドレイン領域との電気的な接続にも、層間絶縁膜に形成したコンタクトホールを介しての電気的な接続が行われているので、このような電気的な接続部分に本発明を適用してもよい。
【００７５】
［その他の適用例］
上記形態では、半導体装置として、アクティブマトリクス型電気光学装置に用いるＴＦＴアレイ基板に本発明を適用した例に説明したが、画素スイッチング用素子として、薄膜ダイオード素子を用いたアクティブマトリクス型電気光学装置の素子基板（半導体装置）に本発明を適用してもよい。
【００７６】
また、液晶以外の電気光学物質を用いた電気光学装置、例えば、図１４を参照して以下に説明する有機エレクトロルミネッセンス表示装置に用いるＴＦＴアレイ基板、あるいは電気光学装置以外の半導体装置の製造などに本発明を適用してもよい。
【００７７】
図１４は、電荷注入型の有機薄膜エレクトロルミネセンス素子を用いたアクティブマトリクス型電気光学装置のブロック図である。
【００７８】
図１４において、電気光学装置１００ｐ（半導体装置）は、有機半導体膜に駆動電流が流れることによって発光するＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子、またはＬＥＤ（発光ダイオード）素子などの発光素子をＴＦＴで駆動制御するアクティブマトリクス型の表示装置であり、このタイプの電気光学装置に用いられる発光素子はいずれも自己発光するため、バックライトを必要とせず、また、視野角依存性が少ないなどの利点がある。
【００７９】
ここに示す電気光学装置１００ｐでは、ＴＦＴアレイ基板１０ｐ上に、複数の走査線３ｐと、走査線３ｐの延設方向に対して交差する方向に延設された複数のデータ線６ｐと、これらのデータ線６ｐに並列する複数の共通給電線２３ｐと、データ線６ｐと走査線３ｐとの交差点に対応する画素領域１５ｐとが構成されている。データ線６ｐに対しては、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン、アナログスイッチを備えるデータ側駆動回路１０１ｐが構成されている。走査線３ｐに対しては、シフトレジスタおよびレベルシフタを備える走査側駆動回路１０４ｐが構成されている。
【００８０】
また、画素領域１５ｐの各々には、走査線３ｐを介して走査信号がゲート電極に供給される第１のＴＦＴ３１ｐ（半導体素子）と、この第１のＴＦＴ３１ｐを介してデータ線６ｐから供給される画像信号を保持する保持容量３３ｐ（薄膜キャパシタ素子）と、この保持容量３３ｐによって保持された画像信号がゲート電極に供給される第２のＴＦＴ３２ｐ（半導体素子）と、第２のＴＦＴ３２ｐを介して共通給電線２３ｐに電気的に接続したときに共通給電線２３ｐから駆動電流が流れ込む発光素子４０ｐとが構成されている。発光素子４０ｐでは、図示を省略するが、画素電極の第２のに正孔注入層、有機エレクトロルミネッセンス材料層としての有機半導体膜、リチウム含有アルミニウム、カルシウムなどの金属膜からなる対向電極が積層されている。
【００８１】
このような電気光学装置でも、データ側駆動回路１０１ｐから複数のデータ線６ｐが所定のピッチで引き出され、走査側駆動回路１０４ｐから複数の走査線３ｐが所定のピッチで引き出されているので、コンタクトホールを介しての電気的な接続が採用されている。従って、このような電気的な接続部分に対しても、本発明を適用すればよい。
【００８２】
［電気光学装置の電子機器への適用］
本発明に係る液晶装置１００などの電気光学装置は、各種の電子機器の表示部として用いることができるが、その一例を、図１５（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明する。
【００８３】
図１５（Ａ）は、本発明に係る電子機器の一実施形態であるモバイル型のパーソナルコンピュータを示している。ここに示すパーソナルコンピュータ８０は、キーボード８１を備えた本体部８２と、液晶表示ユニット８３とを有する。液晶表示ユニット８３は、前述した液晶装置１００を含んで構成される。
【００８４】
図１５（Ｂ）は、本発明に係る電子機器の他の実施形態である携帯電話機を示している。ここに示す携帯電話機９０は、複数の操作ボタン９１と、前述した液晶装置１００からなる表示部とを有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、本発明の実施の形態１に係る半導体装置の要部の構成を示す平面図、ＩＡ−ＩＡ′断面図、およびＩＢ−ＩＢ′断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、本発明の実施の形態２に係る半導体装置の要部の構成を示す平面図、ＩＩＡ−ＩＩＡ′断面図、およびＩＩＢ−ＩＩＢ′断面図である。
【図３】本発明の実施の形態３に係る半導体装置の要部の構成を示す平面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、本発明の実施の形態４に係る半導体装置の要部の構成を示す平面図、ＩＶＡ−ＩＶＡ′断面図、およびＩＶＢ−ＩＶＢ′断面図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明の実施の形態１に係る液晶装置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、および図５（Ａ）のＨ−Ｈ′断面図である。
【図６】図５に示す液晶装置に用いたＴＦＴアレイ基板の構成を模式的に示すブロック図である。
【図７】図６に示すデータ線駆動回路の説明図である。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、図５に示す液晶装置において配線同士をコンタクトホールを介して電気的に接続した状態を示す平面図、ＶＩＩＩＡ−ＶＩＩＩＡ′断面図、およびＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ′断面図である。
【図９】図６の画像表示領域に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、配線などの等価回路図である。
【図１０】図９に示す画素の平面図である。
【図１１】図１０のＡ−Ａ′線に相当する位置で切断したときの断面図である。
【図１２】図５に示す駆動回路の平面図である。
【図１３】図１２に示す駆動回路用のＴＦＴの断面図である。
【図１４】電荷注入型の有機薄膜エレクトロルミネセンス素子を用いたアクティブマトリクス型電気光学装置のブロック図である。
【図１５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明に係る液晶装置を用いたモバイル型のパーソナルコンピュータを示す説明図、および携帯電話機の説明図である。
【図１６】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、従来の半導体装置の要部の構成を示す平面図、ＸＶＩＡ−ＸＶＩＡ′断面図、およびＸＶＩＢ−ＸＶＩＢ′断面図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｇ、１６０  半導体膜、３ａ  走査線、３ｂ  容量線、６ａ  データ線、６ｂ  ドレイン電極、９ａ  画素電極、１０  ＴＦＴアレイ基板、１０ａ  画像表示領域、２０  対向基板、２１  対向電極、３０  画素スイッチング用のＴＦＴ、７０  蓄積容量、１００  液晶装置（電気光学装置）、１０１  データ線駆動回路、１０４  走査線駆動回路、２１０  第１の導電膜、２２０層間絶縁膜、２２１  コンタクトホール、２２２  コンタクトホールの底部、２３０  第２の導電膜、２４０  基板、２５０  隣接する第２の導電膜、２６０  隣接する第１の導電膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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