(57)【要約】【課題】半導体素子への入射光の侵入を防止してフォトコンダクションの発生を容易に防止できる液晶表示装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】半導体素子２・３が形成されている第１基板１と、第１基板１と対向している第２基板４と、第１基板１と第２基板４との間に配置されている液晶層５とを有する液晶表示装置であって、第１基板１には、第２基板４側から半導体素子２・３側への入射光を遮るための第１遮光層３１と、第１基板１側と第２基板４側との少なくとも一方の側に第１遮光層３１から間隔を隔てて設けられ、入射光を遮るための第２遮光層２１ａと、第１遮光層３１と第２遮光層２１ａとの間に入射する入射光を遮るために、第１遮光層３１と第２遮光層２１ａとの間に配置されている第３遮光層４１ａとが形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子が形成されている第１基板と、前記第１基板と対向している第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている液晶層とを有する液晶表示装置であって、
前記第１基板には、
前記第２基板側から前記半導体素子側への入射光を遮るための第１遮光層と、
前記第１基板側と前記第２基板側との少なくとも一方の側に前記第１遮光層から間隔を隔てて設けられ、前記入射光を遮るための第２遮光層と、
前記第１遮光層と前記第２遮光層との間に入射する前記入射光を遮るために、前記第１遮光層と前記第２遮光層との間に配置されている第３遮光層と
が形成されている液晶表示装置。
【請求項２】
前記第２遮光層は、前記第１遮光層から間隔を隔てて前記第２基板側へ形成されており、反射電極として共用されている
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記第１基板には、前記第２基板側から前記半導体素子に接続する配線層が前記第１遮光層から間隔を隔てて形成されており、
前記第３遮光層は、前記第１遮光層と前記配線層との間隔の周囲を連続して囲っている
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１遮光層と前記第２遮光層と前記第３遮光層とは、いずれも導電性を有しており、
前記第２遮光層は、前記配線層と接続しており、
前記第１遮光層と前記第３遮光層との間には、絶縁層が形成されている
請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１遮光層と前記第２遮光層と前記第３遮光層とは、いずれも導電性を有しており、
前記第２遮光層は、前記配線層と接続しており、
前記第２遮光層と前記第３遮光層との間には、絶縁層が形成されている
請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記配線層は、前記第１遮光層と前記第２遮光層との間に配置されたコンタクトと、前記コンタクトと接続する接続導電層とを有し、
前記第３遮光層は、前記コンタクトと同じ導電材料で形成されている
請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記配線層は、前記第１遮光層と前記第２遮光層との間に配置されたコンタクトと、前記コンタクトと接続する接続導電層とを有し、
前記第１遮光層は、前記接続導電層と同じ導電材料で形成されている
請求項３に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１基板には、前記第２基板側から前記半導体素子に接続する配線層が前記第１遮光層から間隔を隔てて形成されており、
前記第３遮光層は、前記第１遮光層と前記配線層との間隔の周囲を囲うように点在して形成されている
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記配線層は、前記第１遮光層と前記第２遮光層との間に配置されたコンタクトと、前記コンタクトに接続する接続導電層とを有し、
前記第３遮光層は、前記コンタクトと略同じ形状で形成されている
請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記配線層は、前記第１遮光層と前記第２遮光層との間に配置されたコンタクトと、前記コンタクトに接続する接続導電層とを有し、
前記第１遮光層は、前記接続導電層と同じ導電材料で形成されている
請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
半導体素子が形成されている第１基板と、前記第１基板と対向している第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている液晶層とを有する液晶表示装置の製造方法であって、
前記第２基板側から前記半導体素子側への入射光を遮るための第１遮光層を、前記第１基板に形成する第１遮光層形成工程と、
前記第１基板側と前記第２基板側との少なくとも一方の側に前記第１遮光層から間隔を隔てて前記入射光を遮るための第２遮光層を形成する第２遮光層形成工程と、
前記第１遮光層と前記第２遮光層との間に入射する前記入射光を遮る第３遮光層を、前記第１遮光層と前記第２遮光層との間に形成する第３遮光層形成工程と
を有する液晶表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第２遮光層形成工程では、反射電極として共用される前記第２遮光層を、前記第１遮光層から間隔を隔てて前記第２基板側へ形成する
請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第２基板側から前記半導体素子に接続する配線層を、前記第１遮光層から間隔を隔てて前記第１基板に形成する配線層形成工程を有し、
前記第３遮光層形成工程では、前記第１遮光層と前記配線層との間隔の周囲を連続して囲うように前記第３遮光層を形成する
請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第１遮光層形成工程では、導電性の前記第１遮光層を形成し、
前記第２遮光層形成工程では、前記配線層と接続して導電性の前記第２遮光層を形成し、
前記第３遮光層形成工程では、導電性の前記第３遮光層を形成し、
前記第１遮光層と前記第３遮光層との間に絶縁層を形成する絶縁層形成工程
を有する
請求項１３に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記第１遮光層形成工程では、導電性の前記第１遮光層を形成し、
前記第２遮光層形成工程では、前記配線層と接続して導電性の前記第２遮光層を形成し、
前記第３遮光層形成工程では、導電性の前記第３遮光層を形成し、
前記第２遮光層と前記第３遮光層との間に絶縁層を形成する絶縁層形成工程
を有する
請求項１３に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記配線層形成工程では、前記配線層として、前記第１遮光層と前記第２遮光層との間にコンタクトと、前記コンタクトと接続する接続導電層とを形成し、
前記第３遮光層形成工程では、前記コンタクトと同じ導電材料で前記第３遮光層を形成する
請求項１３に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記配線層形成工程では、前記配線層として、前記第１遮光層と前記第２遮光層との間にコンタクトと、前記コンタクトと接続する接続導電層とを形成し、
前記第１遮光層形成工程では、前記接続導電層と同じ導電材料で前記第１遮光層を形成する
請求項１３に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記第２基板側から前記半導体素子に接続する配線層を、前記第１遮光層から間隔を隔てて前記第１基板に形成する配線層形成工程を有し、
前記第３遮光層形成工程では、前記第１遮光層と前記配線層との間隔の周囲を囲うように点在させて前記第３遮光層を形成する
請求項１１に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記配線層形成工程では、前記配線層として、前記第１遮光層と前記第２遮光層との間にコンタクトと、前記コンタクトと接続する接続導電層とを形成し、
前記第３遮光層形成工程では、前記コンタクトと略同じ形状で前記第３遮光層を形成する
請求項１８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【請求項２０】
前記配線層形成工程では、前記配線層として、前記第１遮光層と前記第２遮光層との間にコンタクトと、前記コンタクトと接続する接続導電層とを形成し、
前記第１遮光層形成工程では、前記接続導電層と同じ導電材料で前記第１遮光層を形成する
請求項１８に記載の液晶表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）よりも、薄型、軽量、低消費電力といった利点を有し、パーソナルコンピューター、携帯電話、デジタルカメラなどの電子機器の直視型表示装置や、プロジェクタなどの投写型表示装置として使用されている。
【０００３】
液晶表示装置は、優れた視認性を得るために大画面表示への対応が要請されている。直視型の液晶表示装置は、大画面表示と同じサイズの画面とするため、単数または複数の液晶パネルが用いられて非常に高価となる。一方、投写型の液晶表示装置は、小型の液晶パネルからの画像をレンズで拡大投影して大画面表示を実現するため、安価に製造することができる。このため、大画面表示する際には、投写型の液晶表示装置が主流になっている。
【０００４】
投写型の液晶表示装置は、透過型と反射型とに大別される。透過型は、背面からの光を液晶パネルに透過させて画像表示をする方式である。また、反射型は、正面からの光を反射領域で反射させ液晶パネルにその反射光を透過させて表示をする方式である。
【０００５】
透過型は、レンズなどの光学系の構成が比較的簡単であり、反射型よりも容易に製造できる利点がある。しかしながら、液晶パネルを小型化する場合には、スイッチング素子などの半導体素子や配線が占有する面積の割合が大きくなり、光が透過する透過領域の面積の割合が小さくなるため、高解像度とすることが困難で画像の輝度が低下する欠点がある。
【０００６】
一方、反射型は、スイッチング素子などの半導体素子や配線の上にも反射領域を設置できるため、高解像度化と画像の輝度とを容易に向上させることができる。特に、液晶層に電圧印加するために反射領域を反射電極として機能させることにより、有効的に領域を利用することができる。このため、投写型の液晶表示装置は、高解像度化、高輝度化、小型化が可能な反射型の方が適している。
【０００７】
従来の投写型の反射型液晶表示装置の構造について説明する。図１６は、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｉｓｔａｌ  ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）構造の反射型液晶表示装置を示す断面図である（たとえば、特許文献１参照）。従来の反射型液晶表示装置は、半導体素子１０２・１０３が形成されている第１基板１０１と、第１基板１０１の半導体素子１０２・１０３側と対向している第２基板１０４と、第１基板１０１と第２基板１０４との間に配置されている液晶層１０５とを有する。
【特許文献１】特開平９−１７１１９５号公報
【０００８】
ここで、第１基板１０１は、シリコンの半導体基板であり、半導体素子１０２・１０３としてＭＯＳ型トランジスタ１０２とキャパシタ１０３とが形成されている。なお、ＭＯＳ型トランジスタ１０２は、スイッチング素子として機能する。また、第２基板１０４は、透明なガラス基板であり、透明な対向電極１６１が形成されている。そして、液晶層１０５は、第１基板１０１と第２基板１０４との間に配向処理されて配置されている。
【０００９】
そして、第１基板１０１には、反射電極１０６と遮光層１３１と接続電極層１２１とが半導体素子１０２・１０３の上に形成されている。第１基板１０１の半導体素子１０２・１０３を覆う第１層間絶縁膜１１１が平坦化されて形成され、第１層間絶縁膜１１１の上に接続電極層１２１が形成されている。そして、接続電極層１２１を覆う第２層間絶縁膜１１２が平坦化されて形成され、第２層間絶縁膜１１２の上に遮光層１３１が形成されている。さらに、遮光層１３１を覆う第３第３層間絶縁膜１１３が平坦化されて形成され、第３層間絶縁膜１１２の上に反射電極１０６が形成されている。
【００１０】
反射電極１０６は、第３層間絶縁膜１１３の上に、マトリクス状に画素単位で間隔を隔てて形成されており、入射光を遮ると共に入射光を反射する。反射電極１０６と接続電極層１２１とは、第１コンタクト１２２と接続導電層１３２と第２コンタクト１２３とを有する配線層により接続している。第１コンタクト１２２は、第２層間絶縁膜１１２に形成されたコンタクトホールへ導電材料が埋め込まれて形成されている。そして、接続導電層１３２は、第２層間絶縁膜１１２の上に遮光層１３１から離間して形成されている。また、第２コンタクト１２３は、第３層間絶縁膜１１３に形成されたコンタクトホールへ導電材料が埋め込まれて形成されている。そして、接続電極層１２１は、コンタクト（図示無し）により、それぞれの半導体素子１０２・１０３と接続している。
【００１１】
遮光層１３１は、第３層間絶縁膜１１３を介して反射電極１０６から第１基板１０１側に間隔を隔てて設けられており、第２基板１０４側から各反射電極１０６の画素単位間を通って半導体素子１０２・１０３側へ入射する入射光を遮るために形成されている。遮光層１３１は、遮光機能向上と製造工程簡略化とのために、前述の接続導電層１３２と同様に、金属などの導電材料を用いて形成されている。このため、遮光層１３１は、第３層間絶縁膜１１３により配線層との間に間隔を隔てて設けられている。
【００１２】
つぎに、従来のＬＣＯＳの反射型液晶表示装置の動作について説明する。従来のＬＣＯＳの反射型液晶表示装置において、半導体素子であるＭＯＳ型トランジスタ１０２は、スイッチング素子として機能する。ＭＯＳトランジスタ１０２をオン状態として、反射電極１０６とキャパシタ１０３に書き込む。そして、ＭＯＳトランジスタ１０２をオフ状態とし、反射電極１０６に電位を保持させて、液晶層１０５の光透過率を変化させる。ここで、液晶層１０５の光透過率の変化は、画素単位でそれぞれ実施される。そして、第２基板１０４側からの入射光を反射電極１０６に照射して反射させ、反射電極１０６が反射した光を各画素の液晶層１０５に透過させる。液晶層１０５を透過した光がレンズで拡大投影されて、画像表示が行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
投写型ＬＣＯＳの反射型液晶表示装置において高輝度な投影画像の表示を実現するためには、第２基板１０４側からの入射光をより強くする必要がある。しかし、強い入射光は、マトリクス状に画素単位で配置されている各反射電極１０６の間隔から半導体素子１０２・１０３に侵入して、フォトコンダクションを発生させる場合がある。フォトコンダクションは、外部からの光によってキャリアが発生する現象である。フォトコンダクションが発生した場合、たとえば、半導体素子であるＭＯＳトランジスタ１０２が正常に動作せずに反射電極１０６の電位が低下するため、画像品質が劣化するなどの問題が発生する。このフォトコンダクションの発生を抑制するために、遮光層１３１は、前述したように、反射電極１０６の間隔から半導体素子１０２・１０３に侵入する光を遮るように形成されている。
【００１４】
しかしながら、反射電極１０６と遮光層１３１とは、互いを絶縁状態とするために、第３層間絶縁膜１１３によって深さ方向に間隔を隔てて設けられている。このため、その第３層間絶縁膜１１３中を光が通過して、フォトコンダクションが発生する場合がある。また、反射電極１０６と半導体素子１０２・１０３とは、接続電極層１２１を介して配線層１２２・１３２・１２３で接続されている。この配線層１２２・１３２・１２３は、第１コンタクト１２２と接続導電層１３２と第２コンタクト１２３とを有する。この配線層１２２・１３２・１２３を形成するために第１基板１０１の積層構造は複雑化しており、配線層１２２・１３２・１２３が形成された領域では遮光を十分に行うことができず、フォトコンダクションの発生を防止することが困難であった。たとえば、上記の遮光層１３１は第３層間絶縁膜１１３により配線層１２２・１３２・１２３との間に間隔を隔てて設けられており、遮光層１３１と配線層１２２・１３２・１２３との間にある第３層間絶縁膜１１３から、半導体素子１０２・１０３へ光が侵入する場合があった。
【００１５】
従来の反射型液晶表装置の構造においてフォトコンダクションを防止するためには、反射電極１０６と遮光層１３１とが重複する面を広くすることや、遮光層１３１と配線層１２２・１３２・１２３との間隔を狭めることで対応することが可能である。しかし、前者の場合、１画素当たりの面積が広くなるため、解像度の向上や装置の小型化が困難となる。また、後者の場合には、遮光層１３１と配線層１２２・１３２・１２３との間でショートなどの不具合が発生し、信頼性の低下や歩留まりの低下や製造効率の低下などの問題が発生する。
【００１６】
したがって、本発明の目的は、半導体素子への入射光の侵入を防止してフォトコンダクションの発生を容易に防止でき、解像度の向上や装置の小型化が容易で、信頼性、歩留まり、製造効率を向上することができる液晶表示装置およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため、本発明の液晶表示装置は、半導体素子が形成されている第１基板と、前記第１基板と対向している第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている液晶層とを有する液晶表示装置であって、前記第１基板には、前記第２基板側から前記半導体素子側への入射光を遮るための第１遮光層と、前記第１基板側と前記第２基板側との少なくとも一方の側に前記第１遮光層から間隔を隔てて設けられ、前記入射光を遮るための第２遮光層と、前記第１遮光層と前記第２遮光層との間に入射する前記入射光を遮るために、前記第１遮光層と前記第２遮光層との間に配置されている第３遮光層とが形成されている。
【００１８】
本発明の液晶表示装置においては、第２基板側から半導体素子側への入射光は、第１遮光層と第２遮光層とにより遮られる。そして、第１遮光層と第２遮光層との間に入射する入射光は、第３遮光層により遮られる。また、第３遮光層は第１遮光層と第２遮光層との間に設けられているため、第１遮光層と第２遮光層との重複する面が少なくても第１遮光層と第２遮光層との間に入射する入射光は、第３遮光層に遮られる。
【００１９】
上記課題を解決するため、本発明の液晶表示装置の製造方法は、半導体素子が形成されている第１基板と、前記第１基板と対向している第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に配置されている液晶層とを有する液晶表示装置の製造方法であって、前記第２基板側から前記半導体素子側への入射光を遮るための第１遮光層を、前記第１基板に形成する第１遮光層形成工程と、前記第１基板側と前記第２基板側との少なくとも一方の側に前記第１遮光層から間隔を隔てて前記入射光を遮るための第２遮光層を形成する第２遮光層形成工程と、前記第１遮光層と前記第２遮光層との間に入射する前記入射光を遮る第３遮光層を、前記第１遮光層と前記第２遮光層との間に形成する第３遮光層形成工程とを有する。
【００２０】
本発明の液晶表示装置の製造方法においては、第２基板側から半導体素子側への入射光を遮るための第１遮光層を第１基板に形成し、第１基板側と第２基板側との少なくとも一方の側に第１遮光層から間隔を隔てて入射光を遮るための第２遮光層を形成し、第１遮光層と第２遮光層との間に入射する入射光を遮る第３遮光層を、第１遮光層と第２遮光層との間に形成する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、半導体素子への入射光の侵入を防止してフォトコンダクションの発生を容易に防止でき、解像度の向上や装置の小型化が容易で、信頼性、歩留まり、製造効率を向上可能な液晶表示装置およびその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態の一例について、図面を参照して説明する。
【００２３】
＜実施形態１＞
実施形態１の液晶表示装置の構造について説明する。図１および図２は本実施形態の液晶表示装置の構成を示す図であり、投写型として用いるＬＣＯＳ構造の反射型液晶表示装置である。図１は、図２のＹ−Ｙ線部分において第１基板１と第２基板４とを面に対して垂直方向に切断した断面図である。また、図２は、図１のＸ−Ｘ線部分において第１基板１の面に対して水平方向に切断した際の平面図である。なお、図２においては、図１の層間絶縁膜は省かれており、また、破線で図示した部分は図１のＸ−Ｘ線部分より上方に設けられた部材を表している。
【００２４】
図１および図２に示すように、本実施形態の液晶表示装置は、半導体素子２・３が形成されている第１基板１と、第１基板１の半導体素子２・３側と対向している第２基板４と、第１基板１と第２基板４との間に配置されている液晶層５とを有する。
【００２５】
ここで、第１基板１は、シリコンの半導体基板であり、半導体素子２・３として、ＭＯＳ型トランジスタ２とキャパシタ３とが形成されている。半導体素子であるＭＯＳ型トランジスタ２は、スイッチング素子として機能する。また、第２基板４は、透明なガラス基板であり、透明な対向電極６１が形成されている。そして、液晶層５は、第１基板１と第２基板４との間に配向処理されて挟持されている。
【００２６】
そして、第１基板１には、反射電極６ａと第１遮光層３１と第２遮光層２１ａと第３遮光層４１ａと配線層２２・３２・２３が半導体素子２・３の上に形成されている。第１基板１の半導体素子２・３を覆う第１層間絶縁膜１１が平坦化されて形成され、第１層間絶縁膜１１の上に第２遮光層２１ａが形成されている。そして、第２遮光層２１ａを覆う第２層間絶縁膜１２が平坦化されて形成され、第２層間絶縁膜１２の上に第１遮光層３１が形成されている。さらに、第１遮光層３１を覆う第３層間絶縁膜１３が平坦化されて形成され、第３層間絶縁膜１３の上に反射電極６ａが形成されている。そして、第２遮光層２１ａを介して反射電極６ａと半導体素子２・３とが接続するように、第２層間絶縁膜１２と第３層間絶縁膜１３とに貫通して配線層２２・３２・２３が形成されている。
【００２７】
反射電極６ａは、マトリクス状に画素単位に間隔を隔てて第３層間絶縁膜１３の上に形成されており、入射光を遮ると共に入射光を反射する。反射電極６ａは、アルミニウムなどの金属の導電材料を用いて形成されている。
【００２８】
第１遮光層３１は、第２層間絶縁膜１２の上に形成されており、第３層間絶縁膜１３を介して反射電極６ａから第１基板１側に間隔を隔てて設けられている。第１遮光層３１は、第２基板４側から各反射電極６ａの画素単位間を通って半導体素子２・３側へ入射する入射光を遮るために形成されている。この第１遮光層３１は、アルミニウムなどの金属の導電材料を用いて形成されている。
【００２９】
第２遮光層２１ａは、第１層間絶縁膜１１の上に形成されており、第２層間絶縁膜１２を介して第１遮光層３１から第１基板１側に間隔を隔てて設けられている。第２遮光層２１ａは、反射電極６ａと第１遮光層３１とが遮光しなかった入射光を遮るために形成されている。また、第２遮光層２１ａは、アルミニウムなどの金属の導電材料を用いて形成されており、コンタクト（図示無し）により、それぞれの半導体素子２・３と接続している。つまり、第２遮光層２１ａは、図１６の従来の液晶表示装置における接続電極層１２１に相当する。
【００３０】
第３遮光層４１ａは、第１遮光層３１と第２遮光層２１ａとの間の第２層間絶縁膜１２内に配置されている。第３遮光層４１ａは、図２に示すように、第１遮光層３１と第２遮光層２１ａとの間の入射光を遮るために、第１遮光層３１と配線層２２・３２・２３との間隔の周囲を連続して囲う帯形状にて形成されている。第３遮光層４１ａは、タングステンなどの金属の導電材料を用いて形成されている。
【００３１】
配線層２２・３２・２３は、第１コンタクト２２と接続導電層３２と第２コンタクト２３とを有しており、第２遮光層２１ａを介して、反射電極６ａと半導体素子２・３とを接続している。配線層２２・３２・２３は、いずれも、金属の導電材料を用いて形成されている。
【００３２】
第１コンタクト２２は、第３遮光層４１ａと対応して第２層間絶縁膜１２に形成されており、第２層間絶縁膜１２に形成されたコンタクトホールへ導電材料を埋め込むことにより形成されている。第１コンタクト２２は、第３遮光層４１ａと対応して同じ層間絶縁膜に、同じ導電材料であるタングステンを用いて形成されている。そして、接続導電層３２は、第２層間絶縁膜１２の上に第１遮光層３１と対応して同じ導電材料であるアルミニウムを用いて形成されている。接続導電層３２と第１遮光層３１とは、ショートしないように離間して形成されている。また、第２コンタクト２３は、第３層間絶縁膜１３に形成されたコンタクトホールへ導電材料であるタングステンが埋め込まれて形成されている。
【００３３】
上記のように、第１遮光層３１と第２遮光層２１ａと第３遮光層４１ａはいずれも導電性を有している。このため、接続電極として機能する第２遮光層２１ａが第１遮光層３１とショートすることを防止できるように、第２遮光層２１ａと第３遮光層４１ａとの間には絶縁層３４ａが形成されている。本実施形態の絶縁層３４ａは、シリコン窒化物を用いて形成されている。
【００３４】
つぎに、本実施形態の液晶表示装置の製造方法について説明する。図３および図４は、上記した図１および図２の液晶表示装置の第１基板１側であって各工程での断面図である。本実施形態の液晶表示装置の製造方法は、第１遮光層形成工程と第２遮光層形成工程と第３遮光層形成工程と配線層形成工程と絶縁層形成工程とを有する。
【００３５】
図３（ａ）に示すように、上記各工程に先立って第１基板１に半導体素子２・３を形成する。第１基板１としては、シリコンの半導体基板を用いる。まず、第１基板１の所定領域にゲート部を設け、そのゲート部の側端部の第１基板１にイオン注入を行い、ＭＯＳ型トランジスタ２とＭＯＳ型キャパシタ３とを半導体素子２・３として形成する。そして、シリコン酸化膜の第１層間絶縁膜１１を形成して、半導体素子２・３を覆う。その後、第１層間絶縁膜１１の表面をＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）により平坦化する。そして、半導体素子２・３と第２遮光層２１ａとを接続するための、コンタクト（図示無し）を第１層間絶縁膜１１に設ける。
【００３６】
そして、第１層間絶縁膜１１の上の所定領域に第２遮光層２１ａを形成する第２遮光層形成工程を行う。第２遮光層形成工程は、入射光を遮るための第２遮光層２１ａを形成する工程であり、後工程で形成する第１遮光層３１から間隔を隔てるように第１基板１側に第２遮光層２１ａを設ける。本実施形態の第２遮光層形成工程においては、アルミニウムをスパッタリング法によって堆積した後にパターン加工して、半導体素子２・３と接続し接続電極として機能する第２遮光層２１ａを形成する。
【００３７】
そして、第３遮光層４１ａが形成される領域に対応する第２遮光層２１ａの所定領域に、絶縁膜３４ａを形成する絶縁層形成工程を行う。絶縁層形成工程は、第３遮光層４１ａと第２遮光層２１ａとを絶縁状態とする絶縁層３４ａを形成する工程である。本実施形態において、絶縁層３４ａは、後工程で形成されるシリコン酸化物の第２層間絶縁膜１２に対してエッチングストッパーとして機能できるように、シリコン窒化物を用いて形成される。絶縁層形成工程においては、まず、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によりシリコン窒化物を第２遮光層２１ａを被覆するように堆積する。そして、後工程で形成される第３遮光層４１ａと同様に、配線層２２・３２・２３の周囲を連続して囲うようにパターン加工をして絶縁層３４ａを形成する。その後、シリコン酸化膜の第２層間絶縁膜１２を形成して、第２遮光層２１ａと絶縁層３４ａとを覆い、第２層間絶縁膜１２の表面をＣＭＰにより平坦化する。
【００３８】
次いで、図３（ｂ）に示すように、第２層間絶縁膜１２の所定領域に第３遮光層４１ａを形成する第３遮光層形成工程を行う。第３遮光層形成工程は、後工程で形成する第１遮光層３１と前述の第２遮光層２１ａとの間になるように第３遮光層４１ａを形成する工程である。第３遮光層形成工程を行う際、配線層２２・３２・２３を構成する第１コンタクト２２を形成する配線層形成工程の一部も同様にして行う。まず、第２層間絶縁膜１２の所定領域をエッチングして、第２遮光層２１ａの所定領域を露出させるコンタクトホールと、そのコンタクトホールの周囲を連続して囲うようにして絶縁層３４ａを露出させる開口部とを形成する。そして、ＣＶＤ法によってタングステンを堆積した後にエッチングして、絶縁層３４ａを露出させる開口部に第３遮光層４１ａを形成し、コンタクトホールに第１コンタクト２２を形成する。このように、本実施形態では、配線層２２・３２・２３を構成するコンタクト２２と第３遮光層４１ａとを、同じ層間絶縁膜に同じ導電材料を用いて同時に形成する。
【００３９】
次いで、図４（ａ）に示すように、第２層間絶縁膜１２の上に第３遮光層４１ａと接する第１遮光層３１を形成する第１遮光層形成工程を行う。第１遮光層形成工程を行う際、配線層２２・３２・２３を構成する接続導電層３２を形成する配線層形成工程の一部も同様にして行う。まず、スパッタリング法によってアルミニウムを第２層間絶縁膜１２の上に堆積し、そして、第１遮光層３１と接続導電層３２との間に間隔を設けるようにパターン加工して、第３遮光層４１ａに接する第１遮光層３１と第１コンタクト２２に接続する接続導電層３２とを形成する。このように、本実施形態では、配線層２２・３２・２３を構成する接続導電層３２と第１遮光層３１とを、同じ層間絶縁膜に同じ導電材料を用いて同時に形成する。その後、シリコン酸化膜の第３層間絶縁膜１３を形成して、第１遮光層３１と接続導電層３２とを覆い、第３層間絶縁膜１３の表面をＣＭＰにより平坦化する。
【００４０】
次いで、図４（ｂ）に示すように、配線層２２・３２・２３を構成する第２コンタクトを第３層間絶縁膜１３に形成する配線層形成工程の一部を行う。まず、第３層間絶縁膜１３の所定領域をエッチングして、接続導電層３２の所定領域を露出させるコンタクトホールを形成する。そして、ＣＶＤ法によってタングステンを堆積した後にエッチングして、コンタクトホールに第２コンタクト２２を形成する。
【００４１】
そして、図１に示すように、第３層間絶縁膜１３の上に配線層２２・３２・２３の第２コンタクト２２と接続する反射電極６ａを形成する。まず、スパッタリング法によってアルミニウムを第３層間絶縁膜１３の上に堆積する。そして、マトリクス状に画素単位に間隔を設けるようにパターン加工をして、反射電極６ａを形成する。
【００４２】
一方、第２基板４には、第１基板１の反射電極６ａと対向するの対向電極６１を形成する。対向電極６１は、スパッタリング法によりＩＴＯを第２基板４に堆積して形成される。
【００４３】
そして、反射電極が形成された第１基板１と対向電極が形成された第２基板４とに配向膜（図示なし）を設け配向処理を実施する。また、第１基板１と第２基板４との間にスペーサを設けた後、シール材を用いて両者を貼り合わせる。そして、第１基板１と第２基板４との間に液晶層５となる液晶を注入して封止して、液晶パネルを形成する。
【００４４】
そして、１／４波長板、偏光板、駆動回路などを配置して液晶表示装置を製造する。
【００４５】
つぎに、本実施形態の反射型液晶表示装置の動作について説明する。図５は、本実施形態の反射型表示装置の回路図であり、ＭＯＳ型トランジスタ２とキャパシタ３と反射電極６ａとを有する画素がマトリクス状に配置されている。図５に示すように、半導体素子であるＭＯＳ型トランジスタ２において、ドレイン電極には反射電極６ａとキャパシタ３とが接続し、ソース電極にはデータ線７１が接続し、ゲート電極にはゲート線７２が接続している。本実施形態において、ＭＯＳ型トランジスタ２は、スイッチング素子として機能する。反射型液晶表示装置を動作させる際、まず、ゲート線７２からゲート電極に選択信号を供給して、ＭＯＳトランジスタ２をオン状態とする。そして、データ線７１からの画像信号をソース電極からドレイン電極へ供給し、反射電極６ａとキャパシタ３に書き込む。そして、ＭＯＳトランジスタ２をオフ状態とし、反射電極６ａに電位を保持させて、液晶層５の光透過率を変化させる。ここで、液晶層５の光透過率の変化は、画素単位でそれぞれ実施される。そして、第２基板４側からの入射光を反射電極６ａに照射して反射させ、反射電極６ａが反射した光を各画素の液晶層５に透過させる。液晶層５を透過した光がレンズで拡大投影されて、画像表示が行われる。
【００４６】
ここで本実施形態において、第２基板４側から半導体素子２・３側への入射光は、第１遮光層３１と第２遮光層２１ａとにより遮られる。そして、第１遮光層３１と第２遮光層２１ａとの間に入射する入射光は、第３遮光層４１ａにより遮られる。このように、半導体素子２・３に光が侵入することを抑制できるため、フォトコンダクションの発生を防止できる。その結果、投写型の液晶表示装置において、強い光を用いることができるため、高い輝度の画像を表示できるなど画像品質の向上ができる。
【００４７】
また、第３遮光層４１ａは第１遮光層３１と第２遮光層２１ａとの間に設けられているため、第１遮光層３１と第２遮光層２１ａとの重複する面が少なくても、第１遮光層３１と第２遮光層２１ａとの間に入射する入射光は第３遮光層４１ａに遮られる。このため、画素面積を減らすことができ、解像度の向上や装置の小型化が容易にできる。
【００４８】
そして、本実施形態において、第１基板１には、第２基板４側から半導体素子２・３に接続する配線層２２・３２・２３が第１遮光層３１から間隔を隔てて形成されており、第３遮光層４１ａは、第１遮光層３１と配線層２２・３２・２３との間隔の周囲を連続して囲う帯形状にて形成されている。このため、半導体素子２・３への入射光を、さまざまな方向から遮ることができ、フォトコンダクションの発生をより高精度に防止できる。
【００４９】
また、本実施形態において、第１遮光層３１と第２遮光層２１ａと第３遮光層４１ａは、いずれも導電性を有し、第２遮光層２１ａが半導体素子２・３と配線層２２・３２・２３とに接続している。しかし、第２遮光層２１ａと第３遮光層４１ａとの間には、絶縁層３４ａが形成されている。このため、半導体素子２・３に光が侵入することを抑制できると共に、第１遮光層３１と第２遮光層２１ａと第３遮光層４１ａとがショートすることを容易に防止することができ、信頼性や歩留まりの向上ができる。
【００５０】
また、本実施形態において、配線層２２・３２・２３は、第１遮光層３１と第２遮光層２１ａとの間に配置された第１コンタクト２２と、第１コンタクト２２と接続する接続導電層３２とを有する。ここで、第３遮光層４１ａは、第１コンタクト２２と対応して同じ層間絶縁膜中に、同じ導電材料で形成されている。また、第１遮光層３１は、接続導電層３２と対応して同じ層間絶縁膜の上に、同じ導電材料で形成されている。このため、第３遮光層４１ａと第１コンタクト２２とを同じ工程で形成することが容易にでき、同様に、第１遮光層３１は、接続導電層３２とを同じ工程で形成することが容易にできる。よって、本実施形態は、製造効率を向上させることができる。
【００５１】
以上のように、本実施形態は、半導体素子への入射光の侵入を防止してフォトコンダクションの発生を容易に防止できて画像品質を向上でき、また、解像度の向上や装置の小型化が容易で、信頼性、歩留まり、製造効率を向上することができる。
【００５２】
＜実施形態２＞
実施形態２の液晶表示装置の構造について説明する。図６および図７は本実施形態の液晶表示装置の構成を示す図であり、投写型として用いるＬＣＯＳ構造の反射型液晶表示装置である。図６は、図７のＹ−Ｙ線部分において第１基板１と第２基板４とを面に対して垂直方向に切断した断面図である。また、図７は、図６のＸ−Ｘ線部分において第１基板１の面に対して水平方向に切断した際の平面図である。なお、図７においては、図６の層間絶縁膜は省かれており、また、破線で図示した部分は図６のＸ−Ｘ線部分より上方に設けられた部材を表している。
【００５３】
図６および図７に示すように、本実施形態の液晶表示装置は、実施形態１と同様に、半導体素子２・３が形成されている第１基板１と、第１基板１の半導体素子２・３側と対向している第２基板４と、第１基板１と第２基板４との間に配置されている液晶層５とを有する。
【００５４】
そして、第１基板１には、第１遮光層３１と第２遮光層６ｂと接続電極層２１ｂと第３遮光層４１ｂと配線層２２・３２・２３とが半導体素子２・３の上に形成されている。本実施形態の第１遮光層３１と配線層２２・３２・２３とは、実施形態１と同様である。そして、本実施形態の第２遮光層６ｂは、実施形態１の反射電極６ａと同様に、反射電極として機能する。また、本実施形態の接続電極層２１ｂは、実施形態１の第２遮光層２１ａと同様に、それぞれの半導体素子２・３と接続している。そして、本実施形態の第３遮光層４１ｂは、第１遮光層３１と第２遮光層６ｂとの間の第３層間絶縁膜１３内に配置されている。第１基板１の半導体素子２・３を覆う第１層間絶縁膜１１が平坦化されて形成され、第１層間絶縁膜１１の上に接続電極層２１ｂが形成されている。そして、接続電極層２１ｂを覆う第２層間絶縁膜１２が平坦化されて形成され、第２層間絶縁膜１２の上に第１遮光層３１が形成されている。さらに、第１遮光層３１を覆う第３層間絶縁膜１３が平坦化されて形成され、第３層間絶縁膜１３の上に第２遮光層６ｂが形成されている。そして、接続電極層２１ｂを介して第２遮光層６ｂと半導体素子２・３とが接続するように、第２層間絶縁膜１２と第３層間絶縁膜１３とに貫通して配線層２２・３２・２３が形成されている。
【００５５】
このように本実施形態は、第１遮光層３１と、反射電極として機能する第２遮光層６ｂとの間に第３遮光層４１ｂが形成されることを除き、実施形態１と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。
【００５６】
本実施形態の第２遮光層６ｂは、マトリクス状に画素単位に間隔を隔てて第３層間絶縁膜１３の上に形成されている。つまり、第２遮光層６ｂは、遮光機能と共に反射電極として共用されており、入射光を遮ると共に入射光を反射する。
【００５７】
第１遮光層３１は、第２層間絶縁膜１２の上に形成されており、第３層間絶縁膜１３を介して第２遮光層６ｂから第１基板１側に間隔を隔てて設けられている。第１遮光層３１は、第２基板４側から反射電極としての第２遮光層６ｂの画素単位間を通って半導体素子２・３側へ入射する入射光を遮るために形成されている。
【００５８】
接続電極層２１ｂは、第１層間絶縁膜１１の上に形成されており、第２層間絶縁膜１２を介して第１遮光層３１から第１基板１側に間隔を隔てて設けられている。接続電極層２１ｂは、第２遮光層６ｂと第１遮光層３１とが遮光しなかった入射光を遮るために形成されている。また、接続電極層２１ｂは、コンタクト（図示無し）により、それぞれの半導体素子２・３と接続している。
【００５９】
第３遮光層４１ｂは、第１遮光層３１と第２遮光層６ｂの間の第３間絶縁膜１３内に配置されている。第３遮光層４１ｂは、図７に示すように、第１遮光層３１と第２遮光層６ｂとの間の入射光を遮るために、第１遮光層３１と配線層２２・３２・２３との間隔の周囲を連続して囲う帯形状にて形成されている。
【００６０】
配線層２２・３２・２３は、実施形態１と同様に、第１コンタクト２２と接続導電層３２と第２コンタクト２３とを有している。そして配線層２２・３２・２３は、接続電極層２１ｂを介して第２遮光層６ｂと半導体素子２・３とを接続している。
【００６１】
第１コンタクト２２は、第２層間絶縁膜１２に形成されたコンタクトホールへ導電材料が埋め込まれて形成されている。そして、接続導電層３２は、第２層間絶縁膜１２の上に第１遮光層３１から離間して形成されている。また、第２コンタクト２３は、第３層間絶縁膜１３に形成されたコンタクトホールへ導電材料が埋め込まれて形成されている。
【００６２】
第１遮光層３１と第２遮光層６ｂと第３遮光層４１ｂは、実施形態１と同様に、いずれも導電性を有している。このため、反射電極として機能する第２遮光層６ｂが第１遮光層３１とショートすることを防止できるように、第１遮光層３１と第３遮光層４１ｂとの間には絶縁層３４ｂが形成されている。
【００６３】
つぎに、本実施形態の液晶表示装置の製造方法について説明する。図８および図９は、上記した図６および図７の液晶表示装置の第１基板１側であって各工程での断面図である。本実施形態の液晶表示装置の製造方法は、第１遮光層形成工程と第２遮光層形成工程と第３遮光層形成工程と配線層形成工程と絶縁層形成工程とを有する。
【００６４】
図８（ａ）に示すように、実施形態１と同様にして、上記各工程に先立って第１基板１に半導体素子２・３を形成し、第１層間絶縁膜１１で覆う。そして、半導体素子２・３と接続電極層２１ｂとを接続するための、コンタクト（図示無し）を第１層間絶縁膜１１に設けて平坦化する。その後、第１層間絶縁膜１１の上の所定領域にアルミニウムの接続電極層２１ｂを形成し、接続電極層２１ｂを覆う第２層間絶縁膜１２を形成し平坦化する。そして、配線層２２・３２・２３である第１コンタクト２２を形成する配線層形成工程の一部を行う。まず、第２層間絶縁膜１２の所定領域をエッチングして接続電極層２１ｂの所定領域を露出させるコンタクトホールを形成し、ＣＶＤ法によってタングステンをそのコンタクトホールに堆積した後にエッチングして第１コンタクト２２を形成する。
【００６５】
次いで、図８（ｂ）に示すように、第２層間絶縁膜１２の上に第１遮光層３１を形成する第１遮光層形成工程を行う。第１遮光層形成工程を行う際、配線層２２・３２・２３を構成する接続導電層３２を形成する配線層形成工程の一部と、絶縁層形成工程も行う。まず、スパッタリング法によってアルミニウム膜を第２層間絶縁膜１２の上に堆積する。そして、アルミニウム膜の上にシリコン窒化物の絶縁層３４ｂを形成する。
【００６６】
そして、図９（ａ）に示すように、第１遮光層３１が形成される領域の上に絶縁層３４ｂが残るようにパターン加工した後、第１遮光層３１と接続導電層３２との間に間隔を設けるようにアルミニウム膜をパターン加工して、第１遮光層３１と第１コンタクト２２に接続する接続導電層３２とを形成する。その後、シリコン酸化物の第３層間絶縁膜１３を形成して、絶縁層３４ｂと第１遮光層３１と接続導電層３２とを覆い、第３層間絶縁膜１３の表面をＣＭＰにより平坦化する。
【００６７】
次いで、図９（ｂ）に示すように、第３層間絶縁膜１３の所定領域に第３遮光層４１ｂを形成する第３遮光層形成工程を行う。第３遮光層形成工程は、後工程で形成する第２遮光層６ｂと前述の第１遮光層３１との間になるように第３遮光層４１ｂを形成する工程である。第３遮光層形成工程を行う際、配線層２２・３２・２３を構成する第２コンタクト２３を形成する配線層形成工程の一部も同様にして行う。まず、第３層間絶縁膜１３の所定領域をエッチングして、接続導電層３２の所定領域を露出させるコンタクトホールと、そのコンタクトホールの周囲を連続して囲うように第１遮光層３１上の絶縁層３４ｂを露出させる開口部とを形成する。そして、ＣＶＤ法によってタングステンを堆積した後にエッチングして、絶縁層３４ｂを露出させる開口部に第３遮光層４１ｂを形成し、コンタクトホールに第２コンタクト２３を形成する。
【００６８】
そして、図６に示すように、第３層間絶縁膜１３の上に第２遮光層６ｂを形成する第２遮光層形成工程を行う。第２遮光層形成工程においては、配線層２２・３２・２３の第２コンタクト２３と接続して反射電極として機能する第２遮光層６ｂを形成する。まず、スパッタリング法によってアルミニウムを第３層間絶縁膜１３の上に堆積する。そして、マトリクス状に画素単位に間隔を設けるようにパターン加工をして、第２遮光層６ｂを形成する。
【００６９】
その後、実施形態１と同様にして、第１基板１と第２基板４との間に液晶層５となる液晶を注入して封止して、液晶パネルを形成する。そして、１／４波長板、偏光板、駆動回路などを配置して液晶表示装置を製造する。
【００７０】
つぎに、本実施形態の反射型液晶表示装置の動作について説明する。本実施形態の反射型液晶表示装置の動作は、実施形態１と同様である。ＭＯＳ型トランジスタ１０２をスイッチング素子として液晶層５の光透過率を変化させて、反射電極である第２遮光層６ｂが反射した光を液晶層５に透過させて、その液晶層５を透過した光をレンズで拡大投影させて画像表示が行われる。
【００７１】
本実施形態は、実施形態１と同様に、第２基板４側から半導体素子２・３側への入射光は、第１遮光層３１と第２遮光層６ｂとにより遮られる。そして、第１遮光層３１と第２遮光層６ｂとの間に入射する入射光は、第３遮光層４１ｂにより遮られる。そして、第３遮光層４１ｂは、第１遮光層３１と配線層２２・３２・２３との間隔の周囲を連続して囲う帯形状にて形成されている。このため、本実施形態は、半導体素子２・３に光が侵入することを抑制できるため、フォトコンダクションの発生を防止でき画像品質の向上ができる。
【００７２】
そして、本実施形態において、第２遮光層６ｂは、第１遮光層３１から間隔を隔てて第２基板４側へマトリクス状に形成されており、導電性を有して半導体素子２・３と接続し入射光を遮ると共に入射光を反射する。つまり、第２遮光層６ｂは、反射板のみとしてでなく電極として機能する反射電極であるため、画素領域を有効的に利用でき、解像度の向上や装置の小型化が容易にできる。
【００７３】
また、本実施形態において、配線層２２・３２・２３は、第１遮光層３１と第２遮光層６ｂとの間に配置された第２コンタクト２３と、第２コンタクト２３と接続する接続導電層３２とを有する。ここで、第３遮光層４１ｂは、第２コンタクト２３と対応して同じ層間絶縁膜中に同じ導電材料で形成されている。また、第１遮光層３１は、接続導電層３２と対応して同じ層間絶縁膜の上に同じ導電材料で形成されている。このため、第３遮光層４１ｂと第２コンタクト２３とを同じ工程で形成することが容易にでき、同様に、第１遮光層３１は、接続導電層３２とを同じ工程で形成することが容易にできる。よって、本実施形態は、製造効率を向上させることができる。
【００７４】
以上のように、本実施形態は、半導体素子への入射光の侵入を防止してフォトコンダクションの発生を容易に防止できて画像品質を向上でき、また、解像度の向上や装置の小型化が容易で、信頼性、歩留まり、製造効率を向上することができる。
【００７５】
＜実施形態３＞
実施形態３の液晶表示装置の構造について説明する。図１０および図１１は本実施形態の液晶表示装置の構成を示す図であり、投写型として用いるＬＣＯＳ構造の反射型液晶表示装置である。図１０は、図１１のＹ−Ｙ線部分において第１基板１と第２基板４とを面に対して垂直方向に切断した断面図である。また、図１１は、図１０のＸ−Ｘ線部分において第１基板１の面に対して水平方向に切断した際の平面図である。なお、図１１においては、図１０の層間絶縁膜は省かれており、また、破線で図示した部分は図１０のＸ−Ｘ線部分より上方に設けられた部材を表している。
【００７６】
図１０および図１１に示すように、本実施形態の液晶表示装置は、実施形態２と同様に、半導体素子２・３が形成されている第１基板１と、第１基板１の半導体素子２・３側と対向している第２基板４と、第１基板１と第２基板４との間に配置されている液晶層５とを有する。
【００７７】
そして、第１基板１には、第１遮光層３１と第２遮光層６ｃと接続電極層２１ｃと第３遮光層４１ｃと配線層２２・３２・２３とが半導体素子２・３の上に形成されている。本実施形態において、第１遮光層３１は実施形態２と同様であり、第２遮光層６ｃは実施形態２の第２遮光層６ｂと同様に反射電極として機能する。また、本実施形態の接続電極層２１ｃは、実施形態２の接続電極層２１ｂと同様に、それぞれの半導体素子２・３と接続している。そして、配線層２２・３２・２３も、実施形態２と同様であり、第１コンタクト２２と接続導電層３２と第２コンタクト２３とを有する。
【００７８】
そして、本実施形態の第３遮光層４１ｃは、実施形態２と同様に、第１遮光層３１と第２遮光層６ｃとの間の第３層間絶縁膜１３内に配置されており、帯形状で形成されている。しかしながら、本実施形態の絶縁層３４ｃは、実施形態２と異なり、反射電極として機能する第２遮光層６ｃが第１遮光層３１とショートすることを防止できるように、第２遮光層６ｃと第３遮光層４１ｃとの間に形成されている。また、絶縁層３４ｃは、実施形態２と異なりエッチングストッパーとして機能する必要がないため、シリコン酸化物で形成されている。このように、本実施形態は、第２遮光層６ｃと第３遮光層４１ｃとの間に絶縁層３４ｃが形成されていることとを除き、実施形態２と同様である。
【００７９】
つぎに、本実施形態の液晶表示装置の製造方法について説明する。図１２は、上記した図１０および図１１の液晶表示装置の第１基板１側であって各工程での断面図である。本実施形態の液晶表示装置の製造方法は、第１遮光層形成工程と第２遮光層形成工程と第３遮光層形成工程と配線層形成工程と絶縁層形成工程とを有する。
【００８０】
図１２（ａ）に示すように、実施形態２と同様にして、上記各工程に先立って第１基板１に半導体素子２・３を形成し、第１層間絶縁膜１１で覆う。そして、半導体素子２・３と接続電極層２１ｃとを接続するための、コンタクト（図示無し）を第１層間絶縁膜１１に設け平坦化する。その後、第１層間絶縁膜１１の上の所定領域にアルミニウムの接続電極層２１ｃを形成し、接続電極層２１ｃを覆う第２層間絶縁膜１２を形成し平坦化する。そして、配線層２２・３２・２３である第１コンタクト２２を形成する配線層形成工程の一部を実施形態２と同様に行う。そして、第２層間絶縁膜１２の上に第１遮光層３１を形成する第１遮光層形成工程を実施形態２と同様に行う。第１遮光層形成工程を行う際、配線層２２・３２・２３を構成する接続導電層３２を形成する配線層形成工程の一部も行う。第１遮光層３１と第１コンタクト２２に接続する接続導電層３２とを互いの間に間隔を設けるようにして形成する。その後、シリコン酸化物の第３層間絶縁膜１３を形成して、第１遮光層３１と接続導電層３２とを覆う。
【００８１】
次いで、図１２（ｂ）に示すように、第３層間絶縁膜１３の所定領域に第３遮光層４１ｃを形成する第３遮光層形成工程を行う。第３遮光層形成工程は、後工程で形成する第２遮光層６ｃと前述の第１遮光層３１との間になるように第３遮光層４１ｃを形成する工程である。第３遮光層形成工程を行う際、配線層２２・３２・２３を構成する第２コンタクト２３を形成する配線層形成工程の一部も同様にして行う。まず、第３層間絶縁膜１３の所定領域をエッチングして、接続導電層３２の所定領域を露出させるコンタクトホールと、そのコンタクトホールの周囲を連続して囲うように第１遮光層３１を露出させる開口部とを形成する。そして、ＣＶＤ法によってタングステンを堆積した後にエッチングして、その開口部に第３遮光層４１ｃを形成し、コンタクトホールに第２コンタクト２３を形成する。このようにして、図１１に示すように、第３遮光層４１ｃは、第１遮光層３１と配線層２２・３２・２３との間隔の周囲を連続して囲う帯形状に形成される。
【００８２】
そして、第３遮光層４１ｃの上に絶縁膜３４ｃを形成する絶縁層形成工程を行う。絶縁層形成工程は、第３遮光層４１ｃと第２遮光層６ｃとを絶縁状態とする絶縁層３４ｃを形成する工程である。本実施形態では、第３遮光層４１ｃの上にＣＶＤ法によりシリコン酸化物を堆積した後に、パターン加工して絶縁層３４ｃを形成する。
【００８３】
そして、図１０に示すように、第３層間絶縁膜１３の上に第２遮光層６ｃを形成する第２遮光層形成工程を行う。第２遮光層形成工程は実施形態２と同様にして実施する。その後、実施形態２と同様にして、第１基板１と第２基板４との間に液晶層５となる液晶を注入して封止して、液晶パネルを形成する。そして、１／４波長板、偏光板、駆動回路などを配置して液晶表示装置を製造する。
【００８４】
つぎに、本実施形態の反射型液晶表示装置の動作について説明する。本実施形態の反射型液晶表示装置の動作は、実施形態２と同様である。ＭＯＳ型トランジスタ１０２をスイッチング素子として液晶層５の光透過率を変化させて、反射電極である第２遮光層６ｃが反射した光を液晶層５に透過させて、その液晶層５を透過した光をレンズで拡大投影させて画像表示が行われる。
【００８５】
本実施形態は、実施形態２と同様に、第２基板４側から半導体素子２・３側への入射光は、第１遮光層３１と第２遮光層６ｃとにより遮られる。そして、第１遮光層３１と第２遮光層６ｃとの間に入射する入射光は、第３遮光層４１ｃにより遮られる。このため、本実施形態は、半導体素子２・３に光が侵入することを抑制できるため、フォトコンダクションの発生を防止でき画像品質の向上ができる。
【００８６】
また、本実施形態において、第１遮光層３１と第２遮光層６ｃと第３遮光層４１ｃは、いずれも導電性を有し、第２遮光層６ｃが配線層２２・３２・２３を介して半導体素子２・３に接続している。しかし、第２遮光層６ｃと第３遮光層４１ｃとの間には、絶縁層３４ｃが形成されている。このため、半導体素子２・３に光が侵入することを抑制できる共に、第１遮光層３１と第２遮光層６ｃと第３遮光層４１ｃとがショートすることを容易に防止することができ、信頼性や歩留まりの向上ができる。また、絶縁層３４ｃは、第３遮光層４１ｃを形成する際のエッチングストッパーとしての機能が必要ないため、実施形態１および実施形態２よりも使用可能な材料が多くなり、製造効率を向上させることが容易にできる。
【００８７】
以上のように、本実施形態は、半導体素子への入射光の侵入を防止してフォトコンダクションの発生を容易に防止できて画像品質を向上でき、また、解像度の向上や装置の小型化が容易で、信頼性、歩留まり、製造効率を向上することができる。
【００８８】
＜実施形態４＞
実施形態４の液晶表示装置の構造について説明する。図１３および図１４は本実施形態の液晶表示装置の構成を示す図であり、投写型として用いるＬＣＯＳ構造の反射型液晶表示装置である。図１３は、図１４のＹ−Ｙ線部分において第１基板１と第２基板４とを面に対して垂直方向に切断した断面図である。また、図１４は、図１３のＸ−Ｘ線部分において第１基板１の面に対して水平方向に切断した際の平面図である。なお、図１４においては、図１３の層間絶縁膜は省かれており、また、破線で図示した部分は図１３のＸ−Ｘ線部分より上方に設けられた部材を表している。
【００８９】
図１３および図１４に示すように、本実施形態の液晶表示装置は、実施形態２と同様に、半導体素子２・３が形成されている第１基板１と、第１基板１の半導体素子２・３側と対向している第２基板４と、第１基板１と第２基板４との間に配置されている液晶層５とを有する。
【００９０】
そして、第１基板１には、第１遮光層３１と第２遮光層６ｄと接続電極層２１ｄと第３遮光層４１ｄと配線層２２・３２・２３とが半導体素子２・３の上に形成されている。本実施形態の第１遮光層３１は実施形態２と同様であり、第２遮光層６ｄは実施形態２の第２遮光層６ｂと同様に反射電極として機能する。また、本実施形態の接続電極層２１ｄは、実施形態２の接続電極層２１ｂと同様にそれぞれの半導体素子２・３と接続している。そして、配線層２２・３２・２３もまた、実施形態２と同様であり、第１コンタクト２２と接続導電層３２と第２コンタクト２３とを有する。
【００９１】
そして、本実施形態の第３遮光層４１ｄは、実施形態２と同様に、第１遮光層３１と第２遮光層６ｄとの間の第３層間絶縁膜１３内に配置されている。しかし、本実施形態の第３遮光層４１ｄは、実施形態２と異なり帯形状でなく、第１遮光層３１と第２遮光層２１ｄとの間の入射光を遮るために、図１４に示すように、第１遮光層３１と配線層２２・３２・２３との間隔の周囲を囲うように点在して形成されている。ここで、第３遮光層４１ｄは、配線層２２・３２・２３を構成する第２コンタクト２３と略同じ形状で形成されている。また、第１遮光層３１と第３遮光層４１ｄとの間には、実施形態２と同様に、絶縁層３４ｄが形成されている。このように本実施形態は、第３遮光層４１ｄが異なる形状で形成されていることを除き、実施形態２と同様である。
【００９２】
つぎに、本実施形態の液晶表示装置の製造方法について説明する。図１５は、上記した図１３および図１４の液晶表示装置の第１基板１側であって各工程での断面図である。本実施形態の液晶表示装置の製造方法は、第１遮光層形成工程と第２遮光層形成工程と第３遮光層形成工程と配線層形成工程と絶縁層形成工程とを有する。
【００９３】
図１５（ａ）に示すように、実施形態２と同様にして、上記各工程に先立って第１基板１に半導体素子２・３を形成し、第１層間絶縁膜１１で覆う。そして、半導体素子２・３と接続電極層２１ｄとを接続するための、コンタクト（図示無し）を第１層間絶縁膜１１に設け平坦化する。その後、第１層間絶縁膜１１の上の所定領域にアルミニウムの接続電極層２１ｄを形成し、接続電極層２１ｄを覆う第２層間絶縁膜１２を形成し平坦化する。そして、配線層２２・３２・２３である第１コンタクト２２を形成する配線層形成工程の一部を実施形態２と同様に行う。また、第２層間絶縁膜１２の上に第１遮光層３１を形成する第１遮光層形成工程を実施形態２と同様に行う。第１遮光層形成工程を行う際、配線層２２・３２・２３を構成する接続導電層３２を形成する配線層形成工程の一部も行う。そして、実施形態２と同様にして、第１遮光層３１と第１コンタクト２２に接続する接続導電層３２とを互いの間に間隔を設けるようにして形成する。ここでは、第１遮光層３１の上に絶縁層３４ｄが残るように形成する。その後、シリコン酸化物の第３層間絶縁膜１３を形成して絶縁層３４ｄと第１遮光層３１と接続導電層３２とを覆い、第３層間絶縁膜１３の表面をＣＭＰにより平坦化する。
【００９４】
次いで、図１５（ｂ）に示すように、第３層間絶縁膜１３の所定領域に第３遮光層４１ｄを形成する第３遮光層形成工程を行う。第３遮光層形成工程は、後工程で形成する第２遮光層６ｄと前述の第１遮光層３１との間になるように第３遮光層４１ｄを形成する工程である。第３遮光層形成工程を行う際、配線層２２・３２・２３を構成する第２コンタクト２３を形成する配線層形成工程の一部も同様にして行う。まず、第３層間絶縁膜１３の所定領域をエッチングして、接続導電層３２の所定領域を露出させるコンタクトホールと、そのコンタクトホールの周囲を囲うように点在して第１遮光層３１上の絶縁層３４ｄを露出させる開口部とを形成する。この時、その開口部とコンタクトホールとは、位相シフトマスクを用いて略同じ形状で形成する。そして、その開口部とコンタクトホールとにＣＶＤ法によってタングステンを堆積した後にエッチングして、その開口部に第３遮光層４１ｄを形成し、コンタクトホールに第２コンタクト２３を形成する。このようにして、図１４に示すように、第３遮光層４１ｄは、第１遮光層３１と配線層２２・３２・２３との間隔の周囲を囲うように点在して形成される。
【００９５】
そして、図１３に示すように、第３層間絶縁膜１３の上に第２遮光層６ｄを形成する第２遮光層形成工程を行う。第２遮光層形成工程は実施形態２と同様にして実施する。その後、実施形態２と同様にして、第１基板１と第２基板４との間に液晶層５となる液晶を注入して封止して、液晶パネルを形成する。そして、１／４波長板、偏光板、駆動回路などを配置して液晶表示装置を製造する。
【００９６】
つぎに、本実施形態の反射型液晶表示装置の動作について説明する。本実施形態の反射型液晶表示装置の動作は、実施形態２と同様である。ＭＯＳ型トランジスタ１０２をスイッチング素子として液晶層５の光透過率を変化させて、反射電極である第２遮光層６ｄが反射した光を液晶層５に透過させて、その液晶層５を透過した光をレンズで拡大投影させて画像表示が行われる。
【００９７】
本実施形態は、実施形態２と同様に、第２基板４側から半導体素子２・３側への入射光は、第１遮光層３１と第２遮光層６ｄとにより遮られる。そして、第１遮光層３１と第２遮光層６ｄとの間に入射する入射光は、第３遮光層４１ｄにより遮られる。そして、第３遮光層４１ｄは、第１遮光層３１と配線層２２・３２・２３との間隔の周囲を囲うように点在して形成されている。このため、本実施形態は、半導体素子２・３に光が侵入することを抑制できるため、フォトコンダクションの発生を防止でき画像品質の向上ができる。
【００９８】
また、本実施形態において、第３遮光層形成工程では、配線層２２・３２・２３である第２コンタクト２３と略同じ形状で第３遮光層４１ｄを形成する。位相シフトマスクなどによって異なる形状のパターン加工を同時にする場合には形状の制御が困難な場合がある。しかし、本実施形態は、第３遮光層４１ｄと第２コンタクト２３との両者が同様な形状であるため、パターン形状を制御よく形成することが容易となる。その結果、製造効率を向上させることができる。
【００９９】
以上のように、本実施形態は、半導体素子への入射光の侵入を防止してフォトコンダクションの発生を容易に防止できて画像品質を向上でき、また、解像度の向上や装置の小型化が容易で、信頼性、歩留まり、製造効率を向上することができる。
【０１００】
なお、本発明の実施に際しては、上記した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形形態を採用することできる。
【０１０１】
たとえば、上記実施形態においては、第１遮光層、第２遮光層、第３遮光層は、金属材料を用いて形成されているが、顔料や染料を添加して遮光性を付与した高分子有機材料などの遮光性材料を用いてもよい。
【０１０２】
また、上記実施形態は反射型の液晶表示装置であるが、透過型や、透過型および反射型を併用する併用型においても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の実施形態１の液晶表示装置を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態１の液晶表示装置を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態１の液晶表示装置の製造方法の製造工程における断面図である。
【図４】本発明の実施形態１の液晶表示装置の製造方法の図３の工程に続く製造工程における断面図である。
【図５】本発明の実施形態１の液晶表示装置を示す回路図である。
【図６】本発明の実施形態２の液晶表示装置を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態２の液晶表示装置を示す平面図である。
【図８】本発明の実施形態２の液晶表示装置の製造方法の製造工程における断面図である。
【図９】本発明の実施形態２の液晶表示装置の製造方法の図８の工程に続く製造工程における断面図である。
【図１０】本発明の実施形態３の液晶表示装置を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態３の液晶表示装置を示す平面図である。
【図１２】本発明の実施形態３の液晶表示装置の製造方法の製造工程における断面図である。
【図１３】本発明の実施形態４の液晶表示装置を示す断面図である。
【図１４】本発明の実施形態４の液晶表示装置を示す平面図である。
【図１５】本発明の実施形態４の液晶表示装置の製造方法の製造工程における断面図である。
【図１６】従来の液晶表示装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１…第１基板、２…トランジスタ（半導体素子）、３…キャパシタ（半導体素子）、４…第２基板、５…液晶層、６ａ…反射電極、６ｂ・６ｃ・６ｄ…第２遮光層（反射電極）、１１…第１層間絶縁膜、１２…第２層間絶縁膜、１３…第３層間絶縁膜、２１ａ…第２遮光層（接続電極層）、２１ｂ・２１ｃ・２１ｄ…接続電極層、２２…第１コンタクト（配線層）、２３…第２コンタクト（配線層）、３１…第１遮光層、３２…接続導電層（配線層）、３４ａ・３４ｂ・３４ｃ・３４ｄ…絶縁層、４１ａ・４１ｂ・４１ｃ・４１ｄ…第３遮光層、６１…対向電極
【図１】
2005077918.tif 000003
【図２】
2005077918.tif 000004
【図３】
2005077918.tif 000005
【図４】
2005077918.tif 000006
【図５】
2005077918.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
2005077918.tif 000010
【図９】
2005077918.tif 000011
【図１０】
2005077918.tif 000012
【図１１】
2005077918.tif 000013
【図１２】
2005077918.tif 000014
【図１３】
2005077918.tif 000015
【図１４】
2005077918.tif 000016
【図１５】
2005077918.tif 000017
【図１６】
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