電光裝置、電光裝置的制造方法和電子裝置的制作方法

專利名稱：電光裝置、電光裝置的制造方法和電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在基板上形成了半導(dǎo)體層的電光裝置、電光裝置的制造方法和電子裝置。特別是涉及將半導(dǎo)體層的溝道區(qū)連接到遮光層上的電光裝置、電光裝置的制造方法和電子裝置。
在絕緣基體上形成由單晶硅層構(gòu)成的半導(dǎo)體層、在該半導(dǎo)體層中形成晶體管等的半導(dǎo)體元件的SOI(絕緣體上的硅)技術(shù)具有元件的高速化、低功耗化、高集成化等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于電光裝置、例如液晶裝置中的TFT陣列的開關(guān)元件。
但是，在一般的體半導(dǎo)體部件中，由于晶體管的溝道區(qū)可通過襯底將該溝道區(qū)保持于規(guī)定的電位，故元件的耐壓等的電特性不會因由溝道部的電位變化引起的寄生雙極型效應(yīng)等而變壞。
但是，在這樣的液晶裝置等的電光裝置中，由于例如構(gòu)成TFT陣列的開關(guān)元件的晶體管被氧化絕緣膜完全地隔離，故不能如上述體半導(dǎo)體晶體管那樣使晶體管中的溝道區(qū)固定于規(guī)定的電位。因此，該溝道區(qū)成為電浮置的狀態(tài)。特別是，如果將該晶體管作成由單晶硅層構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，則由于在溝道內(nèi)移動的載流子的遷移率高，故因被漏區(qū)附近的電場加速的載流子與晶格的碰撞而產(chǎn)生被稱為碰撞離化的現(xiàn)象，例如在N溝道TFT中，產(chǎn)生空穴，蓄積在溝道的下部。如果以這種方式在溝道中蓄積電荷，則由于TFT的NPN(在N溝道型的情況下)結(jié)構(gòu)作為表觀上的雙極型元件來工作，故存在元件的源、漏耐壓因異常電流而變壞等的電特性惡化的問題。再有，將因這些溝道部處于電浮置狀態(tài)引起的一系列的現(xiàn)象稱為襯底浮游效應(yīng)。
本發(fā)明是鑒于這樣的情況而進(jìn)行的，其目的在于提供這樣一種電光裝置、電光裝置的制造方法和電子裝置，其中，防止了特別是由被絕緣膜覆蓋的單晶硅層構(gòu)成的晶體管的源、漏耐壓因襯底浮游效應(yīng)而變壞，使元件的電特性穩(wěn)定、提高。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的電光裝置中，在支撐基板上設(shè)有多條掃描線；與上述多條掃描線交叉的多條數(shù)據(jù)線；與上述各掃描線和上述各數(shù)據(jù)線連接的晶體管；與上述晶體管連接的像素電極；以及在成為上述晶體管的溝道的半導(dǎo)體層之下形成的絕緣層，在該絕緣層與上述支撐基板之間設(shè)有導(dǎo)電性的遮光層，其特征在于上述半導(dǎo)體層的延伸部與上述遮光層導(dǎo)電性地連接。
按照本發(fā)明，由于晶體管的溝道區(qū)與經(jīng)絕緣層在該晶體管的半導(dǎo)體層下形成的導(dǎo)電性的遮光層連接，故故可將該溝道區(qū)保持于遮光層的電位，在晶體管中不會流過異常的電流，元件的電特性變得穩(wěn)定。
在此，在本發(fā)明中，作成下述的結(jié)構(gòu)是較為理想的利用連接布線經(jīng)在上述延伸部上形成的第1接觸孔和在上述遮光層上形成的第2接觸孔連接上述延伸部與上述遮光層。按照該結(jié)構(gòu)，可利用已有的布線層作為延伸部與遮光層的連接布線。
因此，沒有必要設(shè)置新的布線層，可減少增加工序數(shù)等的負(fù)擔(dān)。
此外，在本發(fā)明中，作成下述的結(jié)構(gòu)也是較為理想的利用連接布線經(jīng)在上述延伸部上形成的第1接觸孔和在包含該第1接觸孔的內(nèi)側(cè)的區(qū)域內(nèi)貫通上述延伸部且在上述遮光層上形成的第2接觸孔連接上述延伸部與上述遮光層。按照該結(jié)構(gòu)，由于可將連接布線的面積降低為必要的最小限度，故可在透射型液晶顯示器等中抑制重要的光透射部分的開口率的下降。
在本發(fā)明中，希望用與上述數(shù)據(jù)線或掃描線為同一的層形成了上述連接布線。按照該結(jié)構(gòu)，由于連接布線可與數(shù)據(jù)線或掃描線的某一條一起形成，故可利用現(xiàn)有的制造工藝來形成。
在此，在本發(fā)明中，有下述的結(jié)構(gòu)是較為理想的具備與上述像素電極連接的蓄積電容，該蓄積電容由上述半導(dǎo)體層和由與上述掃描線為同一的層形成且與上述掃描線并排設(shè)置的電容線夾住絕緣膜而構(gòu)成，另一方面，上述掃描線或上述電容線具有以避開上述連接布線的方式形成的迂回部。按照該結(jié)構(gòu)，在基板蓄積電容的情況下，既可有效地利用有限的空間，又可將半導(dǎo)體層的溝道區(qū)連接到導(dǎo)電性遮光層上。
此外，在本發(fā)明中，希望作成下述的結(jié)構(gòu)上述遮光層在相鄰的晶體管的掃描線方向或數(shù)據(jù)線方向、或掃描線和數(shù)據(jù)線的兩方向上導(dǎo)電性地連接，同時，被供給規(guī)定的電位。按照該結(jié)構(gòu)，由于遮光層的電位被控制，故在防止了該遮光層之上形成的晶體管的閾值電壓的變動等的結(jié)果，可謀求特性的穩(wěn)定。
在該結(jié)構(gòu)中，在該遮光層上的晶體管是N溝道型的情況下，對上述遮光層供給的規(guī)定的電位最好為對該晶體管的源或漏施加的最低電位以下。此外，在該遮光層上的晶體管是P溝道型的情況下，對上述遮光層供給的規(guī)定的電位最好為對該晶體管的源或漏施加的最高電位以上。按照這一點(diǎn)，由于因晶體管的驅(qū)動而在溝道中產(chǎn)生的電子或空穴經(jīng)延伸部朝向遮光層流動，故可使溝道部的電位變得穩(wěn)定。由此，可抑制晶體管的襯底浮游效應(yīng)，可防止元件的耐壓惡化。
在此，在本發(fā)明中，希望上述半導(dǎo)體層的厚度為100～180nm。按照該結(jié)構(gòu)，由于使半導(dǎo)體層的厚度比100nm厚，可使晶體管以部分耗盡模式工作，故可與遮光層連接，使溝道部的電位變得穩(wěn)定。此外，由于使半導(dǎo)體層的厚度比180nm薄，可將因該半導(dǎo)體層的膜厚引起的元件基板的臺階差抑制到必要的最小限度，其結(jié)果，可抑制使液晶取向時的旋錯，可良好地保持顯示圖像質(zhì)量。
為了達(dá)到上述目的，在本發(fā)明的電光裝置的制造方法中，其特征在于，具有下述工序(a)在基板上形成遮光層的工序；(b)在其上形成絕緣膜的工序；(c)在上述絕緣膜上形成晶體管的溝道區(qū)、上述溝道區(qū)的延伸部和成為蓄積電容的一個電極的半導(dǎo)體層的工序；以及(d)連接上述延伸部與上述遮光層的工序。
按照該制造方法，由于將與半導(dǎo)體層的溝道區(qū)連接的延伸部形成為與導(dǎo)電性的遮光層連接，故將該溝道區(qū)固定于遮光層的電位，可消除晶體管的源、漏耐壓由于因單晶硅的高的載流子遷移率和SOI結(jié)構(gòu)引起的襯底浮游效應(yīng)而變壞等的問題。因此，可制造元件的電特性穩(wěn)定的電光裝置。
在該制造方法中，上述工序(c)最好包含將單晶硅襯底貼合到上述基板上的工序；以及從上述已被貼合的單晶硅襯底除去不需要的部分來形成由單晶硅構(gòu)成的半導(dǎo)體層的工序。按照該方法，由于可形成使用了單晶硅的性能高的晶體管作為電光裝置的驅(qū)動元件，故可使該顯示或可靠性得到提高。
此外，在該制造方法中，上述工序(d)最好是與經(jīng)在上述半導(dǎo)體層上形成的第3接觸孔連接到該半導(dǎo)體層上的數(shù)據(jù)線一起、形成經(jīng)上述延伸部上形成的第1接觸孔和在上述遮光層上形成的第2接觸孔連接上述延伸部與上述遮光層的連接布線的工序。按照該方法，由于能用同一材料同時形成連接布線和數(shù)據(jù)線，故可不增加工序而形成連接布線。
另一方面，上述工序(d)最好是與經(jīng)在上述半導(dǎo)體層上形成的第3接觸孔連接到該半導(dǎo)體層上的數(shù)據(jù)線一起、形成經(jīng)在上述延伸部上形成的第1接觸孔和在包含該第1接觸孔的內(nèi)側(cè)的區(qū)域內(nèi)貫通上述延伸部且在上述遮光層上形成的第2接觸孔形成連接上述延伸部與上述遮光層的連接布線的工序。按照該方法，由于第2接觸孔的全部或其一部分與第1接觸孔區(qū)域重疊，故與分別設(shè)置兩者相比，可減少在接觸方面必要的布局面積，可將顯示區(qū)域的開口部取得較大，故相應(yīng)地可實現(xiàn)明亮的顯示。
此外，在本發(fā)明的制造方法中，上述工序(d)最好是用與上述掃描線為同一的層形成經(jīng)在上述延伸部上形成的第1接觸孔和在上述遮光層上形成的第2接觸孔連接上述延伸部與上述遮光層的連接布線的工序。按照該方法，由于能用同一材料同時形成連接布線和掃描線，故可不增加工序而形成連接布線。
另一方面，上述工序(d)最好是用與上述掃描線為同一的層形成經(jīng)在上述延伸部上形成的第1接觸孔和在包含該第1接觸孔的內(nèi)側(cè)的區(qū)域內(nèi)貫通上述延伸部且在上述遮光層上形成的第2接觸孔連接上述延伸部與上述遮光層的連接布線的工序。按照該方法，由于第2接觸孔的全部或其一部分與第1接觸孔區(qū)域重疊，故與分別設(shè)置兩者相比，可減少在接觸方面必要的布局面積，可將顯示區(qū)域的開口部取得較大，故可相應(yīng)地實現(xiàn)明亮的顯示。
為了達(dá)到上述目的，在本發(fā)明的電光裝置中，其特征在于，還具備配置成與上述支撐基板中的形成了上述半導(dǎo)體層的面對置的另一基板；以及被夾持在該2片基板之間的、由上述晶體管來驅(qū)動的電光材料。
此外，本發(fā)明的電子裝置的特征在于，具備光源；上述電光裝置，使從上述光源射出的光的入射，進(jìn)行與圖像信息對應(yīng)的調(diào)制；以及投射裝置，投射由上述電光裝置調(diào)制了的光。
圖1是示出在構(gòu)成本發(fā)明的第1實施例的液晶裝置的圖像形成區(qū)域的矩陣狀的多個像素中設(shè)置的各種元件及布線等的等效電路的圖。
圖2是形成了該液晶裝置中的數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極、遮光膜等的TFT陣列基板的相鄰的多個像素組的平面圖。
圖3是圖2的A-A’線剖面圖。
圖4是圖2的B-B’線剖面圖。
圖5是概念性地示出該液晶裝置中的半導(dǎo)體層的附近的結(jié)構(gòu)的斜視圖。
圖6是按順序示出該液晶裝置的制造工藝的A-A’線剖面圖(其1)。
圖7是按順序示出該液晶裝置的制造工藝的A-A’線剖面圖(其2)。
圖8是按順序示出該液晶裝置的制造工藝的A-A’線剖面圖(其3)。
圖9是按順序示出該液晶裝置的制造工藝的A-A’線剖面圖(其4)。
圖10是按順序示出該液晶裝置的制造工藝的A-A’線剖面圖(其5)。
圖11是按順序示出該液晶裝置的制造工藝的A-A’線剖面圖(其6)。
圖12是示出該液晶裝置中的半導(dǎo)體層的溝道區(qū)的結(jié)構(gòu)的局部平面圖。
圖13是圖12的C-C’線剖面圖。
圖14是從對置基板一側(cè)看，液晶裝置中的TFT陣列基板及在其上形成的各構(gòu)成要素的平面圖。
圖15是圖14的H-H’線剖面圖。
圖16是作為使用了液晶裝置的電子裝置的一例的投射型顯示裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖17是按順序示出第1實施例的液晶裝置的制造工藝的B-B’線剖面圖(其1)。
圖18是按順序示出該液晶裝置的制造工藝的B-B’線剖面圖(其2)。
圖19是按順序示出該液晶裝置的制造工藝的B-B’線剖面圖(其3)。
圖20是按順序示出該液晶裝置的制造工藝的B-B’線剖面圖(其4 )。
圖21是按順序示出該液晶裝置的制造工藝的B-B’線剖面圖(其5)。
圖22是按順序示出該液晶裝置的制造工藝的B-B’線剖面圖(其6)。
圖23是形成了本發(fā)明的第2實施例的液晶裝置中的數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極、遮光膜等的TFT陣列基板的相鄰的多個像素組的平面圖。
圖24是圖23的B-B’線剖面圖。
圖25是形成了本發(fā)明的第3實施例的液晶裝置中的數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極、遮光膜等的TFT陣列基板的像素區(qū)域中的溝道電位固定用連接布線部的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖26是按順序示出該液晶裝置的制造工藝的圖(其1)。
圖27是按順序示出該液晶裝置的制造工藝的圖(其2)。
圖28是按順序示出該液晶裝置的制造工藝的圖(其3)。
圖29是按順序示出該液晶裝置的制造工藝的圖(其4)。
圖30是形成了本發(fā)明的第4實施例的液晶裝置中的數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極、遮光膜等的TFT陣列基板的像素區(qū)域中的溝道電位固定用連接布線部的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
以下，根據(jù)


本發(fā)明的實施例。
(第1實施例中的電光裝置的結(jié)構(gòu))圖1是在作為本發(fā)明的第1實施例的電光裝置中，構(gòu)成圖像形成區(qū)域的以矩陣狀形成的多個像素中的各種元件、布線等的等效電路。此外，圖2是形成了數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極、遮光膜等的TFT陣列基板中相鄰接的多個像素組的平面圖，圖3是圖2的A-A’線的剖面圖，圖4是圖2的B-B’線的剖面圖。再者，圖5是概念性地示出該液晶裝置中的半導(dǎo)體層的附近的結(jié)構(gòu)的斜視圖。此外，在圖3、圖4和圖5中，為了使各層和各構(gòu)件成為在圖面上可識別的程度的大小，對于每層和每個構(gòu)件，使比例尺不同。此外，在圖2和圖5中，X方向示出與掃描線平行的方向，Y方向示出與數(shù)據(jù)線平行的方向。
在圖1中，在本實施例中的液晶裝置的圖像顯示區(qū)域中，與掃描線3a與數(shù)據(jù)線6a的交叉點(diǎn)對應(yīng)以矩陣狀配置了多個像素，各像素由像素電極9a和作為控制該像素電極9a用的晶體管的TFT30構(gòu)成。在此，TFT30的源與數(shù)據(jù)線6a連接，此外，漏與像素電極9a連接，再者，柵與掃描線3a連接。
在此，作成下述的結(jié)構(gòu)以脈沖方式以線順序的方式按下述順序?qū)Ω鲯呙杈€3a施加掃描信號G1、G2、…、Gm，另一方面，以線順序的方式按下述順序?qū)Ω鲾?shù)據(jù)線6a供給與顯示內(nèi)容對應(yīng)的電壓的圖像信號S1、S2、…、Sn。再有，也可作成對于將相鄰接的多條數(shù)據(jù)線6a相互間歸納起來的每個組來供給的結(jié)構(gòu)。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，如果對某條掃描線3a供給的掃描信號成為激活電平，則與該掃描線3a連接的TFT30導(dǎo)通，以規(guī)定的時序經(jīng)像素電極9a對液晶寫入從數(shù)據(jù)線6a供給的圖像信號S1、S2、…、Sn。
通過像素電極9a寫入到液晶上的規(guī)定電平的圖像信號S1、S2、…、Sn在與對置基板(后述)上形成的對置電極(后述)之間在一定期間內(nèi)被保持。通過利用被施加的電壓電平使液晶的分子集合的取向和秩序變化，對光進(jìn)行調(diào)制，可進(jìn)行灰度顯示。在此，如果是常白模式，則根據(jù)被施加的電壓，使入射光不能通過液晶部分，另一方面，如果是常黑模式，則根據(jù)被施加的電壓，使入射光能通過液晶部分，作為整體，從液晶裝置射出具有與圖像信號對應(yīng)的對比度的光。在此，為了防止被保持的圖像信號漏泄，與在像素電極9a與對置基板之間被形成的液晶電容并列地附加蓄積電容70。由此，可更加改善保持特性，可實現(xiàn)對比度高的液晶裝置。在本實施例中，為了形成該蓄積電容70，利用與后面所述的掃描線為同一的層或?qū)щ娦缘恼诠饽?，設(shè)置了低電阻的電容線3b。
其次，在圖2中，在液晶裝置的TFT陣列基板上以矩陣狀設(shè)置了多個透明的像素電極9a(用點(diǎn)劃線部9a’示出了輪廓)，分別沿像素電極9a的縱橫的邊界，設(shè)置了數(shù)據(jù)線6a、掃描線3a和電容線3b。數(shù)據(jù)線6a經(jīng)接觸孔5與單晶硅層的半導(dǎo)體層1a中的后述的源區(qū)導(dǎo)電性地連接，像素電極9a經(jīng)接觸孔8與半導(dǎo)體層1a中的后述的漏區(qū)導(dǎo)電性地連接。此外，這樣來配置掃描線3a，使其與半導(dǎo)體層1a中的溝道區(qū)(后述)相對，掃描線3a起到柵電極的功能。
其中，電容線3b具有沿掃描線3a大致以直線狀延伸的主線部(即，在平面上看，沿掃描線3a形成的第1區(qū)域)和從與數(shù)據(jù)線6a交叉的部位開始沿數(shù)據(jù)線6a向前段側(cè)(圖中，向上)突出的突出部(即，在平面上看，沿數(shù)據(jù)線6a延伸設(shè)置的第2區(qū)域)。
而且，在圖中用右上的斜線示出的區(qū)域中，設(shè)置了第1遮光膜11a。更具體地說，第1遮光膜11a被設(shè)置在從TFT陣列基板一側(cè)看覆蓋在像素部中至少包含半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)的TFT的位置上，再者，與電容線3b的主線部相對、以沿掃描線3a和數(shù)據(jù)線6a的每一條的形狀來設(shè)置，作為整體，具有柵格狀的形狀。第1遮光膜11a在數(shù)據(jù)線6a下與電容線3b的朝上突出部的前端重疊。在該重疊的部位上設(shè)置了第1遮光膜11a與電容線3b互相導(dǎo)電性地連接的接觸孔13。即，在本實施例中，第1遮光膜11a由接觸孔13導(dǎo)電性地連接到前級或后級的電容線3b上。
其次，如圖3的剖面圖中所示，液晶裝置具備構(gòu)成光透過性基板的一例的TFT陣列基板10和與其相對地配置的透明的對置基板20。TFT陣列基板10例如由石英基板構(gòu)成，對置基板20例如由玻璃基板或石英基板構(gòu)成。在TFT陣列基板10上設(shè)置了像素電極9a，在其上側(cè)，設(shè)置了進(jìn)行了研磨處理等的規(guī)定的取向處理的取向膜16。像素電極9a例如由ITO膜(銦錫氧化膜)等透明導(dǎo)電性薄膜構(gòu)成。此外，取向膜16例如由聚酰亞胺薄膜等的有機(jī)薄膜構(gòu)成。
另一方面，在對置基板20的整個面上設(shè)置了對置電極(共用電極)21，在其下側(cè)，設(shè)置了進(jìn)行了研磨處理等的規(guī)定的取向處理的取向膜22。對置電極21例如由ITO膜等透明導(dǎo)電性薄膜構(gòu)成。此外，取向膜22例如由聚酰亞胺薄膜等的有機(jī)薄膜構(gòu)成。
在TFT陣列基板10上，如圖3所示，在與各像素電極9a鄰接的位置上設(shè)置了對各像素電極9a進(jìn)行開關(guān)控制的像素開關(guān)用TFT30。
在對置基板20上，如圖3中所示，可在各像素部的開口區(qū)域以外的區(qū)域上設(shè)置第2遮光膜23。因此，入射光不會從對置基板20一側(cè)侵入到像素開關(guān)用TFT30的半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’或LDD(輕摻雜漏)區(qū)域1b和1c內(nèi)。再者，第2遮光膜23具有提高對比度、防止色材料的混色等的功能。
在以這種方式構(gòu)成的、配置成使像素電極9a與對置電極21相對的TFT陣列基板10與對置基板20之間，在由密封材料(圖示省略)包圍的空間內(nèi)封入液晶，形成液晶層50。液晶層50在沒有被施加來自像素電極9a的電場的狀態(tài)下，由取向膜16和22取規(guī)定的取向狀態(tài)。液晶層50由例如一種或混合了幾種向列液晶的液晶構(gòu)成。密封材料是用來在其周邊貼合基板10與20此二者的、由例如光硬化性樹脂或熱硬化性樹脂構(gòu)成的粘接劑，混入了用來使兩基板間的距離為規(guī)定值的玻璃纖維或玻璃珠等的間隙材料。
如圖3中所示，在分別與像素開關(guān)用TFT30相對的位置上，在TFT陣列基板10表面的與各像素開關(guān)用TFT30對應(yīng)的位置上，分別設(shè)置了第1遮光膜11a。在此，第1遮光膜11a最好由包含作為不透明的高熔點(diǎn)金屬的Ti、Cr、W、Ta、Mo和Pd中的至少一種的金屬單體、合金、金屬硅化物等構(gòu)成。
如果由這樣的材料來構(gòu)成，則可不因在TFT陣列基板10上的第1遮光膜11a的形成工序之后進(jìn)行的像素開關(guān)用TFT30的形成工序中的高溫處理而使第1遮光膜11a破壞或熔融。此外，利用第1遮光膜11a，可事先防止來自TFT陣列基板10一側(cè)的返回光等入射到像素開關(guān)用TFT30的溝道區(qū)1a’、LDD區(qū)域1b和1c上，不會因光電流的發(fā)生而使作為晶體管的像素開關(guān)用TFT30的特性變壞。
再者，在第1遮光膜11a與多個像素開關(guān)用TFT30之間，設(shè)置了第1層間絕緣膜12。第1層間絕緣膜12是為了使構(gòu)成像素開關(guān)用TFT30的半導(dǎo)體層1a與第1遮光膜11a導(dǎo)電性地絕緣而設(shè)置的。再者，通過在TFT陣列基板10的整個面上形成第1層間絕緣膜12，也具有作為像素開關(guān)用TFT30用的基底膜的功能。即，具有防止因TFT陣列基板10的表面的研磨時的變粗糙或清洗后殘留的污物等而使像素開關(guān)用TFT30特性變壞的功能。第1層間絕緣膜12例如由NSG(非摻雜硅化玻璃)、PSG(磷硅玻璃)、BSG(硼硅玻璃)、BPSG(硼磷硅玻璃)等的高絕緣性玻璃或氧化硅膜、氮化硅膜等構(gòu)成。利用第1層間絕緣膜12也可事先防止第1遮光膜11a污染像素開關(guān)用TFT30等的情況。
在本實施例中，通過從與掃描線3a相對的位置開始延伸設(shè)置柵絕緣膜2作為電介質(zhì)膜來使用、且延伸設(shè)置半導(dǎo)體膜1a，作成第1蓄積電容電極1f，將與其相對的電容線3b的一部分作為第2蓄積電容電極，構(gòu)成了蓄積電容70。更詳細(xì)地說，半導(dǎo)體層1a的高濃度漏區(qū)1e經(jīng)絕緣膜2與沿數(shù)據(jù)線6a和掃描線3a延伸的電容線3b部分相對地配置，作成第1蓄積電容電極(半導(dǎo)體層)1f。特別是，作為蓄積電容70的電介質(zhì)的絕緣膜2為利用高溫氧化在單晶硅層上形成的TFT30的柵絕緣膜2，故可作成薄且高耐壓的絕緣膜，可以較小的面積作為大容量的蓄積電容來構(gòu)成蓄積電容70。
這樣做的結(jié)果，可有效地利用偏離數(shù)據(jù)線6a下的區(qū)域和沿掃描線3a發(fā)生液晶的旋錯的區(qū)域(即，形成了電容線3b的區(qū)域)這樣的開口區(qū)域的空間，可增加像素電極9a的蓄積電容。
此外，第1遮光膜11a(和與其導(dǎo)電性地連接的電容線3b)與恒定電位源導(dǎo)電性地連接，使第1遮光膜11a和電容線3b的電位成為恒定電位。在該結(jié)構(gòu)中，在該遮光層上的晶體管是N溝道型的情況下，供給第1遮光膜11a和電容線3b的電位最好是施加到該晶體管的源或漏上的最低電位以下。即，作為此時的恒定電位源，可使用對驅(qū)動該液晶裝置用的外圍電路(例如，掃描線驅(qū)動電路、數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路等)供給的負(fù)電源、接地電源等。此外，在該遮光層上的晶體管是P溝道型的情況下，供給第1遮光膜11a和電容線3b的電位希望是施加到該晶體管的源或漏上的最高電位以上。即，作為此時的恒定電位源，可使用對驅(qū)動該液晶裝置用的外圍電路(例如，掃描線驅(qū)動電路、數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路等)供給的正電源等。
據(jù)此，由于因晶體管的驅(qū)動在溝道中產(chǎn)生的電子或空穴經(jīng)延伸部朝向遮光層流動，故可使溝道部的電位變得穩(wěn)定。由此，可抑制晶體管的襯底浮游效應(yīng)，可防止元件的耐壓惡化等。再者，通過以這種方式利用外圍電路等的電源，沒有必要設(shè)置專用的電位布線和外部輸入端子就能使第1遮光膜11a和電容線3b的電位成為恒定電位。因而，第1遮光膜11a的電位變動不會對與第1遮光膜11a相對配置的像素開關(guān)用TFT30產(chǎn)生不良影響。此外，電容線3b可良好地起到作為蓄積電容70的第2蓄積電容電極的功能。
再者，如圖2和圖3中所示，將第1遮光膜11a構(gòu)成為經(jīng)接觸孔13與前級或后級的電容線3b導(dǎo)電性地連接。因而，與各第1遮光膜11a與本級的電容線導(dǎo)電性地連接的情況相比，可減少沿像素部的開口區(qū)域的邊緣相對于與數(shù)據(jù)線6a重疊且形成電容線3b和第1遮光膜11a的區(qū)域的其它區(qū)域的臺階差。
這樣，如果減少沿像素部的開口區(qū)域的邊緣的臺階差，則由于可減少根據(jù)該臺階差引起的液晶的旋錯(取向不良)，故可擴(kuò)展像素部的開口區(qū)域。
此外，第1遮光膜11a如前面所述在從以直線狀延伸的主線部突出的突出部上開出了接觸孔13。在此，作為接觸孔13的開孔部位，越接近于邊緣，應(yīng)力就越被邊緣發(fā)散，根據(jù)這些原因，判明了難以產(chǎn)生裂紋。因而，此時，根據(jù)在怎樣的程度上接近于突出部的前端開出接觸孔13(最好根據(jù)如何在容限的范圍內(nèi)盡可能接近于前端)，可緩和在制造工藝中與第1遮光膜11a有關(guān)的應(yīng)力，可更有效地防止裂紋，使成品率提高。
再者，如圖2、圖4和圖5中所示，半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’具有朝向X方向(將與半導(dǎo)體層1a的源區(qū)、溝道區(qū)和漏區(qū)并排的方向定為Y方向，將在襯底10的平面上與Y方向正交的方向定為X方向)延伸的延伸部201。其結(jié)果，延伸部201以與掃描線3a相對的方式延伸。延伸部201的終端部經(jīng)在第2層間絕緣膜4上形成的接觸孔204與連接布線203連接。連接布線203的一端如上所述經(jīng)接觸孔204與延伸部201連接，另一方面，其另一端經(jīng)鄰接地形成的接觸孔202與第1遮光膜11a連接。由此，半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’被固定于與上述的恒定電位源連接的第1遮光膜11a的電位，可消除晶體管的源、漏耐壓由于因SOI結(jié)構(gòu)引起的襯底浮游效應(yīng)而惡化等的問題，可使元件的電特性變得穩(wěn)定。
此外，掃描線3a與電容線3b在第1層間絕緣膜12和第2層間絕緣膜4之間的層上以互相鄰接的方式并排地設(shè)置，再者，延伸部201以與掃描線3a相對的方式延伸，因此，掃描線3a與接觸孔202、204在配置上發(fā)生沖突。因此，在本實施例中，特別是掃描線3a具有分別回避接觸孔202、204的迂回部3a’。
另一方面，第1，電容線3b和掃描線3a由同一多晶硅膜構(gòu)成，第2，蓄積電容70的電介質(zhì)膜和TFT30的柵絕緣膜2由同一氧化膜構(gòu)成，第3，第1蓄積電容電極1f、TFT30的溝道形成區(qū)1a’、源區(qū)1d、漏區(qū)1e、延伸部201等由同一半導(dǎo)體層1a構(gòu)成，第4，數(shù)據(jù)線6a和連接布線203由同一金屬膜構(gòu)成。因此，可使TFT陣列基板10上形成的層疊結(jié)構(gòu)變得單純，再者，在后述的液晶裝置的制造方法中，可利用同一薄膜形成工序同時形成電容線3b和掃描線3a，可同時形成蓄積電容70的電介質(zhì)膜和柵絕緣膜2等。
此外，在圖2中，第1遮光膜11a中的直線狀的主線部分與電容線3b的直線狀的主線部分以大體重疊的方式被形成，但如果第1遮光膜11a被設(shè)置在覆蓋TFT30的溝道區(qū)的位置上，而且以可形成接觸孔13的方式與電容線3b在某個部位上重疊，則可發(fā)揮對于TFT的遮光功能和對于電容線的降低電阻的功能。因而，也可在例如沿位于鄰接的掃描線3a與電容線3b之間的掃描線的長條狀的間隙區(qū)域或與掃描線3a若干重疊的位置上設(shè)置該第1遮光膜11a。
電容線3b和第1遮光膜11a這兩者經(jīng)在第1層間絕緣膜12上開孔的接觸孔(13)可靠地且具有高的可靠性地導(dǎo)電性地連接，但可在每個像素中開出這樣的接觸孔13，也可在由多個像素構(gòu)成的像素組中開出這樣的接觸孔13。
在每個像素中開出接觸孔13的情況下，可促進(jìn)因第1遮光膜11a產(chǎn)生的電容線3b的低阻化，再者，可提高兩者間的冗余結(jié)構(gòu)的程度。另一方面，在由多個像素構(gòu)成的每個像素組(例如在每2個像素或每3個像素)中開出接觸孔13的情況下，由于可一邊考察電容線3b和第1遮光膜11a的薄層電阻、驅(qū)動頻率、所要求的規(guī)格等，一邊適度地使因第1遮光膜11a產(chǎn)生的電容線3b的低阻化和因冗余結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的利益與因開出多個接觸孔13引起的制造工序的復(fù)雜化和該液晶裝置的不良等的弊病得到平衡，故在實踐上是很有好處的。
此外，在這樣的每個像素或每個像素組中設(shè)置的接觸孔13從對置基板20一側(cè)看，在數(shù)據(jù)線6a之下被開孔。因此，由于接觸孔13偏離了像素部的開口區(qū)域，而且被設(shè)置在沒有形成TFT30或第1蓄積電容電極1f的第1層間絕緣膜12的部分上，故一邊可謀求像素區(qū)域的有效利用，一邊可防止因接觸孔13的形成引起的TFT30或其它布線等的不良情況。
再者，在圖3中，像素開關(guān)用TFT30具有LDD(輕摻雜漏)結(jié)構(gòu)，具備以下的部分。即，該TFT30具備掃描線3a；利用來自該掃描線3a的電場形成溝道的半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’；對掃描線3a與半導(dǎo)體層1a進(jìn)行絕緣用的柵絕緣膜2；數(shù)據(jù)線6a；半導(dǎo)體層1a的低濃度源區(qū)(源側(cè)LDD區(qū)域)1b和低濃度漏區(qū)(漏側(cè)LDD區(qū)域)1c；半導(dǎo)體層1a的高濃度源區(qū)1d以及高濃度漏區(qū)1e。
其中，多個像素電極9a中的對應(yīng)的一個與高濃度漏區(qū)1e連接。此外，源區(qū)1b、1d和漏區(qū)1c、1e，如后述那樣，根據(jù)是形成N型或P型溝道，對半導(dǎo)體層1a進(jìn)行規(guī)定濃度的N型用或P型用的摻雜劑的摻雜來形成。在此，N溝道型的TFT具有工作速度快的優(yōu)點(diǎn)，大多作為像素的開關(guān)元件、即像素開關(guān)用TFT30來使用。
另一方面，數(shù)據(jù)線6a由Al等的金屬膜或金屬硅化物等合金膜等的遮光性薄膜構(gòu)成。此外，在掃描線3a、柵絕緣膜2和第1層間絕緣膜12之上形成了第2層間絕緣膜4，在該第2層間絕緣膜4上分別形成了通往高濃度源區(qū)1d的接觸孔5和通往高濃度漏區(qū)1e的接觸孔8。數(shù)據(jù)線6a經(jīng)通往該高濃度源區(qū)1d的接觸孔5與高濃度源區(qū)1d導(dǎo)電性地連接。再者，在數(shù)據(jù)線6a和第2層間絕緣膜4之上形成了第3層間絕緣膜7，在該第3層間絕緣膜7形成了通往高濃度漏區(qū)1e的接觸孔8。像素電極9a經(jīng)通往該高濃度漏區(qū)1e的接觸孔8與高濃度漏區(qū)1e導(dǎo)電性地連接。上述的像素電極9a被設(shè)置在這樣形成的第3層間絕緣膜7的上表面上。此外，像素電極9a和高濃度漏區(qū)1e也可以與數(shù)據(jù)線6a為同一的Al膜或與掃描線3a為同一的多晶硅膜為中繼進(jìn)行導(dǎo)電性的連接。
像素開關(guān)用TFT30如上所述，最好具有LDD結(jié)構(gòu)，但可具有不對低濃度源區(qū)1b和低濃度漏區(qū)1c進(jìn)行雜質(zhì)離子的注入的偏移(offset)結(jié)構(gòu)，也可以是自對準(zhǔn)型的TFT，其中，以柵電極3a作為掩模，以高濃度進(jìn)行雜質(zhì)離子的注入，以自對準(zhǔn)的方式形成高濃度源和漏區(qū)。
此外，在本實施例中，作成了在源、漏區(qū)1b及1e之間只配置了1個像素開關(guān)用TFT30的柵電極(掃描線3a)的單柵結(jié)構(gòu)，但也可在其間配置2個以上的柵電極。此時，對各自的柵電極施加同一信號。如果以這種方式用雙柵或三柵以上構(gòu)成TFT，則可防止溝道與源-漏區(qū)接合部的漏泄電流，可降低關(guān)斷時的電流。如果將這些柵電極的至少1個作成LDD結(jié)構(gòu)或偏移結(jié)構(gòu)，則可進(jìn)一步降低關(guān)斷電流，可得到穩(wěn)定的開關(guān)元件。
在此，一般來說，如果光入射到半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’、低濃度源區(qū)1b和低濃度漏區(qū)1c等的單晶硅層上，則由于具有硅的光電變換效應(yīng)而發(fā)生光電流，像素開關(guān)用TFT30的晶體管特性變壞。與此不同，在本實施例中，由于由Al等的遮光性的金屬薄膜形成了數(shù)據(jù)線6a以便從上側(cè)覆蓋掃描線3a，故至少可有效地防止朝向半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’、和LDD區(qū)域1b、1c的入射光的入射。此外，如上所述，由于在像素開關(guān)用TFT30的下側(cè)設(shè)置了第1遮光膜11a，故至少可有效地防止朝向半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’、和LDD區(qū)域1b、1c的返回光的入射。
此外，在本實施例中，由于連接了在相鄰的前級或后級的像素中設(shè)置的電容線3b與第1遮光膜11a，故對于最上級或最下級的像素，必須有對第1遮光膜11a供給恒定電位用的電容線3b。
因此，將電容線3b的數(shù)目設(shè)置成比垂直像素的數(shù)目多1條即可。
(電光裝置的制造方法)其次，參照圖6至圖11和圖17至圖22，說明具有以上那樣的結(jié)構(gòu)的液晶裝置的制造工藝。此外，圖6至圖11是使各工序中的TFT陣列基板側(cè)的各層與圖3同樣地對應(yīng)于圖2的A-A’剖面而示出的工序圖。此外，圖17至圖22是使各工序中的TFT陣列基板側(cè)的各層與圖3同樣地對應(yīng)于圖2的B-B’剖面而示出的工序圖。
首先，如圖6的工序(1)和圖17的工序(1)中所示，準(zhǔn)備石英基板、硬玻璃等的TFT陣列基板10。在此，最好在N2(氮)等的惰性氣體氣氛中且在約900～1300℃的高溫下進(jìn)行退火處理，預(yù)先進(jìn)行前處理，以便減少之后被實施的高溫工藝中的在TFT陣列基板10上產(chǎn)生的變形。即，與制造工藝中的最高溫下進(jìn)行高溫處理的溫度相一致，事前用相同的溫度或在其之上的溫度對TFT陣列基板10進(jìn)行熱處理。
利用濺射法等在以這種方式進(jìn)行了處理的TFT陣列基板10的整個面上形成膜厚約為200～400nm、最好是膜厚約200nm的Ti、Cr、W、Ta、Mo和Pd等的金屬、金屬硅化物等的金屬合金膜、即遮光膜11。
接著，如工序(2)和圖17的工序(2)中所示，利用光刻在該被形成的遮光膜11上形成與第1遮光膜11a的圖形(參照圖2)對應(yīng)的抗蝕劑掩模，通過經(jīng)該抗蝕劑掩模對遮光膜11進(jìn)行刻蝕，形成第1遮光膜11a。
其次，如工序(3)和圖17的工序(3)中所示，例如利用常壓或減壓CVD法等、使用TEOS(四乙氧基硅酸鹽)氣體、TEB(四乙基硼酸鹽)氣體、TMOP(四乙氧基磷酸鹽)氣體等，在第1遮光膜11a上形成由NSG、PSG、BSG、BPSG等的硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜或氧化硅膜等構(gòu)成的第1層間絕緣膜12。該第1層間絕緣膜12的層厚例如定為約600～1000nm，更為理想的是定為約800nm。
其次，如圖6的工序(4)和圖17的工序(4)中所示，整體地對第1層間絕緣膜12的表面進(jìn)行研磨，使之平坦化。作為利用研磨進(jìn)行的平坦化的方法，可使用例如CMP(化學(xué)機(jī)械研磨)法。
其次，如圖6的工序(5)和圖17的工序(5)中所示，進(jìn)行基板10與單晶硅基板206a的貼合。在貼合中使用的單晶硅基板206a的厚度為600微米，預(yù)先對其表面進(jìn)行氧化，形成厚度約為0.05～0.8微米的氧化膜層206b，與此同時，例如用加速電壓100KeV、劑量10e16/cm2注入了氫離子(H+)。關(guān)于貼合工序，可采用由例如在300℃下的2小時的熱處理直接貼合2片基板的方法。
其次，如圖6的工序(6)和圖17的工序(6)中所示，在留下已貼合的單晶硅基板206a的貼合面?zhèn)鹊难趸?06b和單晶硅層206的情況下，進(jìn)行從基板10剝離單晶硅基板206a用的熱處理。該基板的剝離現(xiàn)象是由導(dǎo)入到單晶硅基板中的氫離子在單晶硅基板的表面附近的某一層中切斷硅的結(jié)合而產(chǎn)生的。例如，可通過以每分種20℃的升溫速度將已貼合的2片基板加熱到600℃來進(jìn)行。利用該熱處理，已貼合的單晶硅基板206a與基板10分離的結(jié)果，在基板10的表面上形成約200nm±5nm的單晶硅層206。再有，通過改變對于前面所述的單晶硅基板進(jìn)行的氫離子注入的加速電壓，可以任意的膜厚來形成貼合在基板10上的單晶硅層206。
其次，如圖6的工序(7)和圖17的工序(7)中所示，利用光刻工序、刻蝕工序等，形成如圖2中示出的規(guī)定圖形的半導(dǎo)體層1a。即，特別是在數(shù)據(jù)線6a之下形成電容線3b的區(qū)域和沿掃描線3a形成電容線3b的區(qū)域中，形成從構(gòu)成像素開關(guān)用TFT30的半導(dǎo)體層1a延伸設(shè)置的第1蓄積電容電極1f。此外，同時也形成從半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’延伸的延伸部201。
其次，如圖6的工序(8)和圖17的工序(8)中所示，與構(gòu)成像素開關(guān)用TFT30的半導(dǎo)體層1a一起對第1蓄積電容電極1f通過在約850℃～1300℃的溫度、最好是約1000℃的溫度下進(jìn)行約72分的熱氧化，形成約60nm的厚度較薄的熱氧化硅膜，在形成像素開關(guān)用TFT30的柵絕緣膜2的同時，形成電容形成用的柵絕緣膜2。其結(jié)果，半導(dǎo)體層1a和第1蓄積電容電極1f的厚度約為170nm，柵絕緣膜2的厚度約為60nm。
其次，如圖7的工序(9)和圖18的工序(9)中所示，在與N溝道的半導(dǎo)體層1a對應(yīng)的位置上形成抗蝕劑膜301，對P溝道的半導(dǎo)體層1a以低濃度(例如，以70KeV加速電壓、2e11/cm2的劑量摻入P離子)進(jìn)行P等的Ⅴ族元素的摻雜劑302的摻雜。
其次，如圖7的工序(10)和圖18的工序(10)中所示，在與省略圖示的P溝道的半導(dǎo)體層1a對應(yīng)的位置上形成抗蝕劑膜，對N溝道的半導(dǎo)體層1a以低濃度(例如，以35KeV加速電壓、1e12/cm2的劑量摻入B離子)進(jìn)行B等的Ⅲ族元素的摻雜劑303的摻雜。
其次，如圖7的工序(11)和圖18的工序(11)中所示，在每個P溝道、N溝道中，在除了各半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’的端部304(參照圖12和圖13)的基板10的表面上形成抗蝕劑膜305，對于P溝道來說，對端部304以工序(9)的約1～10倍的劑量進(jìn)行P等的Ⅴ族元素的摻雜劑306的摻雜，對于N溝道來說，以工序(10)的約1～10倍的劑量進(jìn)行B等的Ⅲ族元素的摻雜劑306的摻雜。在半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’的端部304中，雖然電場集中，表觀上的閾值電壓變低，可能會流過漏泄電流，但由于利用這樣的摻雜工序，在半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’的端部304中，雜質(zhì)濃度與其它部分相比變高，故該區(qū)域中的表觀上的閾值電壓變高，如上所述，即使電場集中，也可防止漏泄電流流過。
接著，如圖7的工序(12)和圖18的工序(12)中所示，為了降低使半導(dǎo)體層1a延伸而構(gòu)成的第1蓄積電容電極1f的電阻，在基板10的表面的與掃描線3a(柵電極)對應(yīng)的部分上形成抗蝕劑膜307(寬度比掃描線3a寬)，以此為掩模，從其上以低濃度(例如，以70KeV加速電壓、3e14/cm2的劑量摻入P離子)進(jìn)行P等的Ⅴ族元素的摻雜劑308的摻雜。
其次，如圖8的工序(13)和圖19的工序(13)中所示，利用反應(yīng)性刻蝕、反應(yīng)性離子束刻蝕等的干法刻蝕或利用濕法刻蝕，在第1層間絕緣膜12上形成到達(dá)第1遮光膜11a的接觸孔13。此時，利用反應(yīng)性刻蝕、反應(yīng)性離子束刻蝕那樣的各向異性刻蝕開出接觸孔13等的方法具有能使開孔形狀與掩模形狀大致相同的優(yōu)點(diǎn)。但是，如果將干法刻蝕與濕法刻蝕組合起來進(jìn)行開孔，則由于能將這些接觸孔作成錐形，故可得到能防止布線連接時的斷路的優(yōu)點(diǎn)。
其次，如圖8的工序(14)和圖19的工序(14)中所示，利用減壓CVD法等以350nm～550nm的厚度淀積了多晶硅層3后，使磷(P)熱擴(kuò)散，使多晶硅膜3導(dǎo)電化。此外，也可使用在與多晶硅膜3的成膜的同時導(dǎo)入了P離子的摻雜硅膜。由此，可提高多晶硅層3的導(dǎo)電性。而且，通過使掃描線的柵電極區(qū)域的厚度比350nm厚，可降低布線電阻，可充分地抑制因布線延遲引起的對像素的信號寫入速度的下降。此外，通過使掃描線的柵電極區(qū)域的厚度比550nm薄，可將因該柵電極的膜厚引起的元件基板的臺階差抑制到必要的最小限度，其結(jié)果，可抑制在對液晶取向時的旋錯，可良好地保持顯示圖像質(zhì)量。再有，除了多晶硅層3外，通過層疊導(dǎo)電性金屬層，也可提高導(dǎo)電性。
其次，如圖8的工序(15)和圖19的工序(15)中所示，利用使用了抗蝕劑掩模的光刻工序、刻蝕工序等，如圖2中所示，在形成規(guī)定圖形的掃描線3a的同時，形成電容線3b。此外，其后，用抗蝕劑膜覆蓋基板10的表面，利用刻蝕除去在基板10的背面上殘存的多晶硅。
其次，如圖8的工序(16)和圖19的工序(16)中所示，為了在半導(dǎo)體層1a中形成P溝道的LDD區(qū)域，用抗蝕劑膜309覆蓋與N溝道的半導(dǎo)體層1a對應(yīng)的位置(圖中示出了N溝道的半導(dǎo)體層1a。)、以掃描線3a(柵電極)為注入掩模，首先以低濃度(例如，以90KeV加速電壓、3e13/cm2的劑量摻入BF2離子)進(jìn)行B等的Ⅲ族元素的摻雜劑310的摻雜，形成P溝道的低濃度源區(qū)1b和低濃度漏區(qū)1c。
接著，如圖8的工序(17)和圖19的工序(17)中所示，為了在半導(dǎo)體層1a中形成P溝道的高濃度源區(qū)1d和高濃度漏區(qū)1e，在用抗蝕劑膜309覆蓋與N溝道的半導(dǎo)體層1a對應(yīng)的位置的狀態(tài)下，而且，雖然未圖示，在以比掃描線3a寬度寬的掩模在與P溝道對應(yīng)的掃描線3a上形成了抗蝕劑層后，以高濃度(例如，以90KeV加速電壓、2e15/cm2的劑量摻入BF2離子)進(jìn)行相同的B等的Ⅲ族元素的摻雜劑311的摻雜。
其次，如圖9的工序(18)和圖20的工序(18)中所示，為了在半導(dǎo)體層1a中形成N溝道的LDD區(qū)域，用抗蝕劑膜(未圖示)覆蓋與P溝道的半導(dǎo)體層1a對應(yīng)的位置、以掃描線3a(柵電極)為注入掩模，以低濃度(例如，以70KeV加速電壓、6e12/cm2的劑量)進(jìn)行P等的Ⅴ族元素的摻雜劑60的摻雜，形成N溝道的低濃度源區(qū)1b和低濃度漏區(qū)1c。
接著，如圖9的工序(19)和圖20的工序(19)中所示，為了在半導(dǎo)體層1a中形成N溝道的高濃度源區(qū)1d和高濃度漏區(qū)1e，在以比掃描線3a寬度寬的掩模在與N溝道對應(yīng)的掃描線3a上形成了抗蝕劑層62后，以高濃度(例如，以70KeV加速電壓、4e15/cm2的劑量摻入B離子)進(jìn)行相同的P等的Ⅴ族元素的摻雜劑61的摻雜。
其次，如圖9的工序(20)和圖20的工序(20)中所示，使用例如常壓或減壓CVD法及TEOS氣體等，形成由NSG、PSG、BSG、BPSG等的硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜或氧化硅膜等構(gòu)成的第2層間絕緣膜4，以便在覆蓋像素開關(guān)用TFT30中的掃描線3a的同時，覆蓋電容線3b和掃描線3a。第2層間絕緣膜4的層厚最好約為600nm～1500nm，為800nm則更為理想。
其后，為了激活高濃度源區(qū)1d和高濃度漏區(qū)1e，進(jìn)行約20分鐘的850℃的退火處理。
其次，如圖9的工序(21)和圖20的工序(21)中所示，利用反應(yīng)性刻蝕、反應(yīng)性離子束刻蝕等的干法刻蝕或利用濕法刻蝕，形成取得與數(shù)據(jù)線6的連接用的接觸孔5(參照圖4和圖5)和連接延伸部201與遮光膜11a用的接觸孔204和202。如圖20中所示，在接觸孔204和202的深度的差異大時，可使用對于基底的選擇比大的刻蝕，或?qū)⒐饪坦ば蚍殖?次，分別地形成接觸孔202和接觸孔204。此外，也利用與接觸孔5同一的工序在第2層間絕緣膜4上開出掃描線3a或電容線3b與未圖示的布線連接用的接觸孔。
其次，如圖10的工序(22)和圖21的工序(22)中所示，利用濺射處理等，在第2層間絕緣膜4上以約100～700nm的厚度、最好是約350nm的厚度淀積遮光性的Al等的低電阻金屬和金屬硅化物等作為金屬膜6，再者，如圖10的工序(23)和圖21的工序(23)中所示，利用光刻工序、刻蝕工序等，形成數(shù)據(jù)線6a。此時，利用金屬膜6同時也形成連接布線203(參照圖4和圖5)。
其次，如圖10的工序(24)和圖21的工序(24)中所示，使用例如常壓或減壓CVD法及TEOS氣體等，形成由NSG、PSG、BSG、BPSG等的硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜或氧化硅膜等構(gòu)成的第3層間絕緣膜7，以便覆蓋數(shù)據(jù)線6a上。第3層間絕緣膜7的層厚最好為約600～1500nm，更為理想的是是800nm。
其次，如圖11的工序(25)和圖22的工序(25)中所示，在像素開關(guān)用TFT30中，利用反應(yīng)性離子刻蝕、反應(yīng)性離子束刻蝕等的干法刻蝕形成導(dǎo)電性地連接像素電極9a與高濃度漏區(qū)1e用的接觸孔8。
其次，如圖11的工序(26)和圖22的工序(26)中所示，利用濺射處理等，在第3層間絕緣膜7上以約50～200nm的厚度淀積ITO膜等的透明導(dǎo)電性薄膜9，再者，如圖11的工序(27)和圖22的工序(27)中所示，利用光刻工序、刻蝕工序等，形成像素電極9a。此外，在將該液晶裝置用于反射型的液晶裝置的情況下，也可用Al等的反射率高的不透明的材料形成像素電極9a。
接著，在像素電極9a上涂敷了聚酰亞胺系列的取向膜的涂敷液后，通過使其具有規(guī)定的預(yù)傾斜角且在規(guī)定方向上進(jìn)行研磨處理等，形成取向膜16(參照圖3和圖4)。
另一方面，關(guān)于圖3和圖4中示出的對置基板20，首先，準(zhǔn)備玻璃基板等，例如在濺射了金屬鉻之后，經(jīng)過光刻工序、刻蝕工序，形成第2遮光膜23和后述的作為框的第2遮光膜。此外，這些第2遮光膜，除了可用Cr、Ni、Al等的金屬材料形成外，還可用在光致抗蝕劑中分散了碳或Ti的樹脂黑顏料等的材料形成。
其后，通過利用濺射處理等，在對置基板20的整個面上以約50～200nm的厚度淀積ITO等的透明導(dǎo)電性薄膜，形成對置電極21。再者，在對置電極21的整個面上涂敷了聚酰亞胺系列的取向膜的涂敷液后，通過使其具有規(guī)定的預(yù)傾斜角且在規(guī)定方向上進(jìn)行研磨處理等，形成取向膜22(參照圖3)。
最后，利用密封材料52貼合如上所述地形成了各層的TFT陣列基板10與對置基板20，使取向膜16與取向膜22相對，利用真空吸引等，在兩基板的空間中吸引例如混合了多種向列液晶而構(gòu)成的液晶，形成規(guī)定層厚的液晶層50。
(第2實施例)以下，使用圖23和圖24，說明本發(fā)明的第2實施例的液晶裝置。
在圖2、圖4和圖5中示出的第1實施例中，為了固定半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’的電位，在延伸部201上設(shè)置接觸孔204，再在位于上述延伸部的外側(cè)、且處于遮光膜11a的正上方的區(qū)域上形成接觸孔202，形成了連接布線203使其連接兩者。
與此不同，在本實施例中，如圖23和圖24中所示，以其整體或一部分與設(shè)置在延伸部上的接觸孔204重疊的方式形成對于遮光膜11a的接觸孔202。接觸孔202的形成可由延伸部的半導(dǎo)體層201的刻蝕和基底氧化膜12的刻蝕這2個階段的刻蝕工藝來形成。由于除了接觸孔202的形成位置外，其它的結(jié)構(gòu)和制造方法與第1實施例相同，故對于共同的構(gòu)成要素，在圖23和圖24中附以相同的符號，省略其說明。
即使在以這種方式構(gòu)成的情況下，也可實現(xiàn)經(jīng)延伸部201將溝道區(qū)1a’的電位固定于遮光膜11a的電位的結(jié)構(gòu)。再者，由于將2個接觸孔202、204重疊起來配置，故在連接延伸部201與遮光膜11a方面所需要的接觸孔和連接布線的占有面積與第1實施例相比，可抑制得較小。像素區(qū)域中的布線面積的減少，對提高液晶裝置中對光的利用效率有很大影響的開口率很有好處。
在本實施例中，既可實現(xiàn)以這種方式使開口率提高這樣的優(yōu)點(diǎn)，又可抑制因襯底浮游效應(yīng)引起的晶體管的特性變壞，可制造在顯示質(zhì)量方面良好的液晶裝置基板。
(第3實施例)以下，使用圖25至圖29，說明本發(fā)明的第3實施例的液晶裝置。
在圖2、圖4和圖5中示出的第1實施例中，為了固定半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’的電位，在延伸部201上設(shè)置接觸孔204，再在位于上述延伸部的外側(cè)、且處于遮光膜11a的正上方的區(qū)域上形成接觸孔202，用與數(shù)據(jù)線為同一層的布線層形成了連接布線203使其連接兩者。
與此不同，在本實施例中，如圖25中所示，用與掃描線3a為同一層的布線層形成了連接延伸部201與遮光膜11a的連接布線203。在圖26至圖29中示出具有這樣的結(jié)構(gòu)的液晶裝置的制造工藝。本實施例的制造工藝基本上與在第1實施例中敘述的液晶裝置的制造工藝相同，但在中途工序中有幾個不同的部分。圖26至圖29示出了在本實施例的應(yīng)用中與第1實施例不同的部分。以下，按照圖來說明。再有，由于本實施例的制造工藝從圖17的工序(1)到圖18的工序(12)與第1實施例相同，故省略其說明。
在本實施例中，在圖18的工序(18)的蓄積電容電極的低阻化用的雜質(zhì)導(dǎo)入后，在圖26的工序(13)中，為了提高導(dǎo)電性，在與延伸部201對應(yīng)的部分以外的區(qū)域上形成抗蝕劑312，以此為掩模，以高濃度(例如，以90KeV加速電壓、2e15/cm2的劑量摻入BF2離子)進(jìn)行Ⅲ族元素的摻雜劑313的摻雜。
其次，如圖26的工序(14)中所示，利用反應(yīng)性刻蝕、反應(yīng)性離子束刻蝕等的干法刻蝕或利用濕法刻蝕，在第1層間絕緣膜12上形成到達(dá)第1遮光膜11a的接觸孔202和到達(dá)半導(dǎo)體層1a的延伸部201的接觸孔204。
其次，如圖26的工序(15)中所示，利用減壓CVD法等以350nm～550nm的厚度淀積了多晶硅層3。通過使掃描線的柵電極區(qū)域的厚度比350nm厚，可降低布線電阻，可充分地抑制因布線延遲引起的對像素的信號寫入速度的下降。此外，通過使掃描線的柵電極區(qū)域的厚度比550nm薄，可將因該柵電極的膜厚引起的元件基板的臺階差抑制到必要的最小限度，其結(jié)果，可抑制在對液晶取向時的旋錯，可良好地保持顯示圖像質(zhì)量。再有，除了多晶硅層3外，通過層疊導(dǎo)電性金屬層，也可提高導(dǎo)電性。
其次，如圖26的工序(16)中所示，利用使用了抗蝕劑掩模的光刻工序、刻蝕工序等，在形成規(guī)定圖形的掃描線3a、電容線3b的同時，形成連接布線203。此外，其后，用抗蝕劑膜覆蓋基板10的表面，利用刻蝕除去在基板10的背面上殘存的多晶硅。
其次，如圖26的工序(17)中所示，為了在半導(dǎo)體層1a中形成P溝道的LDD區(qū)域，用抗蝕劑膜309覆蓋與N溝道的半導(dǎo)體層1a對應(yīng)的位置(圖中示出了N溝道的半導(dǎo)體層1a。)、以掃描線3a(柵電極)為注入掩模，首先以低濃度(例如，以90KeV加速電壓、3e13/cm2的劑量摻入BF2離子)進(jìn)行B等的Ⅲ族元素的摻雜劑310的摻雜，形成P溝道的低濃度源區(qū)1b和低濃度漏區(qū)1c。再有，此時，半導(dǎo)體層1a的延伸部201和連接布線203不被抗蝕劑309覆蓋，以低濃度進(jìn)行Ⅲ族元素的摻雜。
其次，如圖26的工序(18)中所示，為了在半導(dǎo)體層1a中形成P溝道的高濃度源區(qū)1d和高濃度漏區(qū)1e，在用抗蝕劑膜309覆蓋與N溝道的半導(dǎo)體層1a對應(yīng)的位置的狀態(tài)下，而且，雖然未圖示，在以比掃描線3a寬度寬的掩模在與P溝道對應(yīng)的掃描線3a上形成了抗蝕劑層的狀態(tài)下，以高濃度(例如，以90KeV加速電壓、2e15/cm2的劑量摻入BF2離子)進(jìn)行相同的B等的Ⅲ族元素的摻雜劑311的摻雜。再有，此時，半導(dǎo)體層1a的延伸部201和連接布線203不被抗蝕劑309覆蓋，以高濃度進(jìn)行Ⅲ族元素的摻雜。
其次，如圖27的工序(19)中所示，為了在半導(dǎo)體層1a中形成N溝道的LDD區(qū)域，用抗蝕劑膜(未圖示)覆蓋與P溝道的半導(dǎo)體層1a對應(yīng)的位置、以掃描線3a(柵電極)為注入掩模，以低濃度(例如，以70KeV加速電壓、6e12/cm2的劑量摻入P離子)進(jìn)行P等的Ⅴ族元素的摻雜劑60的摻雜，形成N溝道的低濃度源區(qū)1b和低濃度漏區(qū)1c。此時，也用抗蝕劑來掩蔽半導(dǎo)體層1a的延伸部201。
接著，如圖27的工序(20)中所示，為了在半導(dǎo)體層1a中形成N溝道的高濃度源區(qū)1d和高濃度漏區(qū)1e、同時，使掃描線低阻化，在以比掃描線3a寬度寬的掩模形成了抗蝕劑層62以便覆蓋與N溝道對應(yīng)的掃描線3a及延伸部201后，以高濃度(例如，以70KeV加速電壓、4e15/cm2的劑量摻入P離子)進(jìn)行相同的P等的Ⅴ族元素的摻雜劑61的摻雜。
其次，如圖27的工序(21)中所示，使用例如常壓或減壓CVD法及TEOS氣體等，形成由NSG、PSG、BSG、BPSG等的硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜或氧化硅膜等構(gòu)成的第2層間絕緣膜4，以便在覆蓋像素開關(guān)用TFT30中的掃描線3a的同時，覆蓋電容線3b和掃描線3a。第2層間絕緣膜4的膜厚最好約為600nm～1500nm，為800nm則更為理想。
其后，為了激活高濃度源區(qū)1d和高濃度漏區(qū)1e，進(jìn)行約20分鐘的850℃的退火處理。
其次，雖然在圖27的工序(22)中未圖示，但利用反應(yīng)性離子刻蝕、反應(yīng)性離子束刻蝕等的干法刻蝕或利用濕法刻蝕，形成取得與數(shù)據(jù)線6的連接用的接觸孔5(參照圖3)。此外，也利用與接觸孔5為同一的工序在第2層間絕緣膜4上開出將掃描線3a或電容線3b與未圖示的布線連接用的接觸孔。
其次，如圖28的工序(23)中所示，利用濺射處理等，在第2層間絕緣膜4上以約100～700nm的厚度、最好是約350nm的厚度淀積遮光性的Al等的低電阻金屬和金屬硅化物等作為金屬膜6，再者，如圖28的工序(24)中所示，利用光刻工序、刻蝕工序等，形成數(shù)據(jù)線6a。
其次，如圖28的工序(25)中所示，使用例如常壓或減壓CVD法及TEOS氣體等，形成由NSG、PSG、BSG、BPSG等的硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜或氧化硅膜等構(gòu)成的第3層間絕緣膜7，以便覆蓋數(shù)據(jù)線6a上。第3層間絕緣膜7的層厚最好為約600～1500nm，更為理想的是800nm。
其次，如圖29的工序(26)中所示，在像素開關(guān)用TFT30中，利用反應(yīng)性離子刻蝕、反應(yīng)性離子束刻蝕等的干法刻蝕形成導(dǎo)電性地連接像素電極9a與高濃度漏區(qū)1e用的接觸孔8。
其次，如圖29的工序(27)中所示，利用濺射處理等，在第3層間絕緣膜7上以約50～200nm的厚度淀積ITO膜等的透明導(dǎo)電性薄膜9，再者，如圖29的工序(28)中所示，利用光刻工序、刻蝕工序等，形成像素電極9a。此外，在將該液晶裝置用于反射型的液晶裝置的情況下，也可用Al等的反射率高的不透明的材料形成像素電極9a。
由于其它的結(jié)構(gòu)和制造方法與第1實施例相同，故對于共同的構(gòu)成要素，在圖25中附以相同的符號，省略其說明。
即使在這樣的結(jié)構(gòu)的第3實施例中，也可實現(xiàn)經(jīng)延伸部201將溝道區(qū)1a’的電位固定于遮光膜11a的電位的結(jié)構(gòu)。此外，該結(jié)構(gòu)與本發(fā)明的第2實施例中示出的結(jié)構(gòu)相同，同時具有可使接觸孔和連接布線的占有面積為最小限度、可使像素區(qū)域的開口率提高的優(yōu)點(diǎn)。而且，可抑制因襯底浮游效應(yīng)引起的晶體管的特性變壞，可制造在顯示質(zhì)量方面良好的液晶裝置基板。
(第4實施例)以下，使用圖30，說明本發(fā)明的第4實施例的液晶裝置。
在圖25中示出的第1實施例中，為了固定半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’的電位，在延伸部201上設(shè)置接觸孔204，再在位于上述延伸部的外側(cè)、且處于遮光膜11a的正上方的區(qū)域上形成接觸孔202，用與掃描線為同一的布線層形成了連接布線203使其連接兩者。
與此不同，在本實施例中，如圖30中所示形成了對于遮光膜11a的接觸孔202，使其整體或一部分與在延伸部上設(shè)置的接觸孔204重疊。接觸孔202的形成可由延伸部的半導(dǎo)體層201的刻蝕和基底氧化膜12的刻蝕這2個階段的刻蝕工藝來形成。由于除了接觸孔202的形成位置外，其它的結(jié)構(gòu)和制造方法與第3實施例相同，故對于共同的構(gòu)成要素，在圖30中附以相同的符號，省略其說明。
即使在這樣的結(jié)構(gòu)的第4實施例中，也可實現(xiàn)經(jīng)延伸部201將溝道區(qū)1a’的電位固定于遮光膜11a的電位的結(jié)構(gòu)。此外，該結(jié)構(gòu)與第2實施例中示出的結(jié)構(gòu)相同，同時具有可使接觸孔和連接布線的占有面積為最小限度、可使像素區(qū)域的開口率提高的優(yōu)點(diǎn)。而且，可抑制因襯底浮游效應(yīng)引起的晶體管的特性變壞，可制造在顯示質(zhì)量方面良好的液晶裝置基板。
(液晶裝置的整體結(jié)構(gòu))參照圖14和圖15，說明如上所述構(gòu)成的液晶裝置的各實施例的整體結(jié)構(gòu)。此外，圖14是從對置基板20一側(cè)看TFT陣列基板10及在其上形成的各構(gòu)成要素的平面圖，圖15是包含對置基板20而示出的圖14的H-H’剖面圖。
在圖14中，在TFT陣列基板10之上沿其邊緣設(shè)置了密封材料52，在對置基板20上，與其內(nèi)側(cè)并行地設(shè)置了例如由與第2遮光膜23相同的或不同的材料構(gòu)成的、作為框的第2遮光膜53。在密封材料52的外側(cè)的區(qū)域中，沿TFT陣列基板10的一邊設(shè)置了數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101和安裝端子102，沿與該一邊鄰接的2邊設(shè)置了掃描線驅(qū)動電路104，如果供給掃描線3a的掃描信號延遲不成為問題，則當(dāng)然也可將掃描線驅(qū)動電路104設(shè)置在單側(cè)。此外，也可沿畫面顯示區(qū)域的邊將數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101配置在兩側(cè)。例如，奇數(shù)列的數(shù)據(jù)線6a可從沿畫面顯示區(qū)域的一個邊配置的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路供給圖像信號，偶數(shù)列的數(shù)據(jù)線可從沿上述畫面顯示區(qū)域的相反一側(cè)的邊配置的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路供給圖像信號。如果以這種方式以梳狀來驅(qū)動數(shù)據(jù)線6a，則可擴(kuò)展數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路的占有面積，因此，可構(gòu)成復(fù)雜的電路。再者，在TFT陣列基板10的剩下的一邊上設(shè)置了多條布線105，用來連接設(shè)置在畫面顯示區(qū)域的兩側(cè)的掃描線驅(qū)動電路104間。此外，在對置基板20的角部的至少1個部位上設(shè)置了導(dǎo)通材料106，用來在TFT陣列基板10與對置基板20之間進(jìn)行導(dǎo)電性地導(dǎo)通。而且，如圖15中所示，利用該密封材料52將具有與圖13中示出的密封材料52輪廓大致相同的對置基板20固定粘接在TFT陣列基板10上。
在以上的液晶裝置的TFT陣列基板10上，還可形成用于檢查制造過程中或出品時的該液晶裝置的品質(zhì)、缺陷等的檢查電路等。此外，可通過設(shè)置在TFT陣列基板10的周邊部上的各向異性導(dǎo)電膜以導(dǎo)電性的方式和機(jī)械方式與例如安裝在TAB(帶自動鍵合)基板上的驅(qū)動用LSI連接，來代替在TFT陣列基板10之上設(shè)置數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101和掃描線驅(qū)動電路104。此外，在對置基板20的投射光入射一側(cè)和TFT陣列基板10的射出光射出一側(cè)，雖然未圖示但根據(jù)例如，TN(扭曲向列)模式、STN(超TN)模式、D-STN(雙掃描-STN)模式等的工作模式及常白模式/常黑模式的區(qū)別，分別以規(guī)定的方向配置偏振膜、相位差膜、偏振裝置等。
在將以上說明的液晶裝置例如應(yīng)用于彩色液晶投影儀(投射型顯示裝置)的情況下，分別使用3片液晶裝置作為RGB用的光閥，使分別通過RGB色分解用的分色鏡被分解的各色的光作為投射光分別入射到各面板上。因而，此時，如上述各實施例中所示，在對置基板20上沒有設(shè)置濾色器。但是，在除此以外的情況下可在對置基板20上在與沒有形成第2遮光膜23的像素電極9a相對的規(guī)定區(qū)域上與其保護(hù)膜一起形成RGB的濾色器。如果這樣做，可將各實施例中的液晶裝置應(yīng)用于液晶投影儀以外的直接監(jiān)視型或反射型的彩色液晶電視機(jī)等的彩色液晶裝置。再者，也可在對置基板20上以每一個像素對應(yīng)1個的方式形成微鏡。如果這樣做，通過提高入射光的聚光效率，可實現(xiàn)明亮的液晶裝置。再者，可通過在對置基板20上淀積幾層折射率不同的干涉層，利用光的干涉，形成制作RGB色的分色濾光器。按照帶有該分色濾光器的對置基板，可實現(xiàn)更明亮的彩色液晶裝置。
在以上已說明的各實施例中的液晶裝置中，與以往同樣，從對置基板20一側(cè)使入射光入射，但由于設(shè)置了第1遮光膜11a，故也可從TFT陣列基板10一側(cè)使入射光入射，從對置基板20一側(cè)射出。即，即使以這種方式將液晶裝置安裝到液晶投影儀上，也能防止光入射到半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’、LDD區(qū)1b及1c上，可顯示高圖像質(zhì)量的圖像。在此，以往為了防止在TFT陣列基板10的背面一側(cè)的反射，另外配置覆蓋了防止反射用的AR(防反射)覆蓋膜的偏振片，或有必要粘貼AR膜。但是，在各實施例中，由于在TFT陣列基板10的表面與半導(dǎo)體層1a的至少溝道區(qū)1a’和LDD區(qū)1b、1c之間形成了第1遮光膜11a，故沒有必要使用覆蓋了這樣的AR膜的偏振片或AR膜，或使用對TFT陣列基板10進(jìn)行AR處理的基板。因而，按照各實施例，可削減材料成本，此外，不會因偏振片的粘貼時由于塵埃、劃傷的緣故使成品率下降，是很有利的。此外，由于在耐光性方面良好，故可使用明亮的光源，或即使利用偏振光光束分離器進(jìn)行偏振光變換，提高了光利用效率，也不產(chǎn)生因光引起的交擾等圖像質(zhì)量惡化。再者，在晶體管是由單晶硅層構(gòu)成的驅(qū)動力高的晶體管的情況下，雖然擔(dān)心源、漏耐壓因襯底浮游效應(yīng)而惡化，但由于如本實施例那樣在晶體管的溝道中設(shè)置延伸部，與遮光膜導(dǎo)電性地連接，故不產(chǎn)生這樣的問題，即使作為液晶裝置整體，也能使其電特性穩(wěn)定、提高。
(電子裝置)作為使用了上述的液晶裝置的電子裝置的一例，參照圖16，說明投射型顯示裝置的結(jié)構(gòu)。圖16是示出該投射型顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。該圖中的投射型顯示裝置1100中準(zhǔn)備3個上述的液晶裝置，分別作為RGB用的液晶裝置962R、962G和962B使用。在本例的投射型顯示裝置的光學(xué)系統(tǒng)中，具備光源裝置920和均勻照明光學(xué)系統(tǒng)923。而且，投射型顯示裝置具備作為色分離裝置的色分離光學(xué)系統(tǒng)924，使從該均勻照明光學(xué)系統(tǒng)923射出的光束W分離為紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)；3個光閾925R、925G、925B，作為對各色光束R、G、B進(jìn)行調(diào)制的調(diào)制裝置；色合成棱鏡910，作為對調(diào)制后的色光束進(jìn)行再合成的色合成裝置；以及投射鏡頭單元906，作為使合成后的光束放大并投射到投射面100的表面上的投射裝置。此外，還具備將藍(lán)色光束B引導(dǎo)到對應(yīng)的光閥925B上的導(dǎo)光系統(tǒng)927。
均勻照明光學(xué)系統(tǒng)923具備2個透鏡板921、922和反射鏡931，被配置成夾住反射鏡931且2個透鏡板921、922正交的狀態(tài)。均勻照明光學(xué)系統(tǒng)923的2個透鏡板921、922分別具備以矩陣狀配置的多個矩形透鏡。從光源裝置920射出的光束被第1透鏡板921的矩形透鏡分割為多個部分光束。然后，利用第2透鏡板922的矩形透鏡使這些部分光束在3個光閥925R、925G、925B附近重疊。因而，通過使用均勻照明光學(xué)系統(tǒng)923，即使在光源裝置920在射出光束的剖面內(nèi)具有不均勻的照度分布的情況下，也可以均勻的照明光對3個光閥925R、925G、925B進(jìn)行照明。
各色分離光學(xué)系統(tǒng)924由反射藍(lán)綠的分色鏡941、反射綠的分色鏡942和反射鏡943構(gòu)成。首先，在反射藍(lán)綠的分色鏡941中，以直角方式反射在光束W中包含的藍(lán)色光束B和綠色光束G，朝向反射綠的分色鏡942一側(cè)。紅色光束R通過該分色鏡941，被后方的反射鏡943以直角方式反射，從紅色光束R的射出部944向棱鏡單元910一側(cè)射出。
其次，在反射綠的分色鏡942中，以直角方式只反射在反射藍(lán)綠的分色鏡941中被反射的藍(lán)色、綠色光束B、G中的綠色光束G，從綠色光束G的射出部945向色合成光學(xué)系統(tǒng)一側(cè)射出。通過了反射綠的分色鏡942的藍(lán)色光束B從藍(lán)色光束B的射出部946向?qū)Ч庀到y(tǒng)927一側(cè)射出。在本例中，設(shè)定為從均勻照明光學(xué)元件的光束W的射出部到色分離光學(xué)系統(tǒng)924中的各色光束的射出部944、945、946的距離大致相等。
在色分離光學(xué)系統(tǒng)924的紅色、綠色光束R、G的射出部944、945的射出側(cè)，分別配置了聚光透鏡951、952。
因而，從各射出部射出的紅色、綠色光束R、G入射到聚光透鏡951、952上，被平行化。
以這種方式被平行化的紅色、綠色光束R、G分別入射到光閥925R、925G上被調(diào)制，被附加與各色光對應(yīng)的圖像信息。即，利用未圖示的驅(qū)動裝置根據(jù)圖像信息對這些液晶裝置進(jìn)行開關(guān)控制，由此，進(jìn)行通過這里的各色光的調(diào)制。
另一方面，藍(lán)色光束B通過導(dǎo)光系統(tǒng)927被引導(dǎo)到對應(yīng)的光閥925B上，在該處，同樣根據(jù)圖像信息進(jìn)行調(diào)制。再者，本例的光閥925R、925G、925B是分別由入射側(cè)偏振光裝置960R、960G、960B；射出側(cè)偏振光裝置961R、961G、961B；以及被配置在這些裝置之間的液晶裝置962R、962G、962B構(gòu)成的液晶光閥。
導(dǎo)光系統(tǒng)927由下述部分構(gòu)成配置在藍(lán)色光束B的射出部946的射出側(cè)的聚光透鏡954；入射側(cè)反射鏡971；射出側(cè)反射鏡972；配置在這些反射鏡之間的中間透鏡973；以及配置光閥925B的跟前側(cè)的聚光透鏡953。從聚光透鏡946射出的藍(lán)色光束B通過導(dǎo)光系統(tǒng)927被引導(dǎo)到液晶裝置962B上進(jìn)行調(diào)制。各色光束的光路長度、即從光束W的射出部到液晶裝置962R、962G、962B的距離中，藍(lán)色光束B的光路最長，因而，藍(lán)色光束B的光量損耗最多。但是，由于介入導(dǎo)光系統(tǒng)927，可抑制光量損耗。
使通過各光閥925R、925G、925B而被調(diào)制的各色光束R、G、B入射到色合成棱鏡910上，在該處被合成。然后，被該色合成棱鏡910合成的光通過投射透鏡單元906被放大并投射到位于規(guī)定的位置上的投射面100的表面上。
在本例中，在液晶裝置962R、962G、962B中，由于在TFT的下側(cè)設(shè)置了遮光膜，故即使基于來自該液晶裝置962R、962G、962B的投射光的液晶投影儀內(nèi)的投射光學(xué)系統(tǒng)的反射光、投射光通過時的來自TFT陣列基板表面的反射光、從其它液晶裝置射出后穿過投射光學(xué)系統(tǒng)來的投射光的一部分等成為返回光從TFT陣列基板一側(cè)入射，也可充分地進(jìn)行對于像素電極的開關(guān)用的TFT的溝道的遮光。
因此，即使將適合于小型化的棱鏡單元用于投射光學(xué)系統(tǒng)，在各液晶裝置962R、962G、962B與棱鏡單元之間，也不需要另外配置防止返回光用的膜，或?qū)ζ窆庋b置進(jìn)行防止返回光的處理，因此，在結(jié)構(gòu)小型化且簡易化方面，是很有利的。
此外，在本實施例中，由于可抑制因返回光引起的對TFT的溝道區(qū)的影響，故可不將進(jìn)行了防止返回光處理的偏振光裝置961R、961G、961B直接粘貼到液晶裝置上。因此，如圖16中所示，可離開液晶裝置來形成偏振光裝置，更具體地說，可將一方的偏振光裝置961R、961G、961B粘貼到棱鏡單元910上，將另一方的偏振光裝置960R、960G、960B粘貼到聚光透鏡953、945、944上。這樣，通過將偏振光裝置粘貼到棱鏡單元或聚光透鏡上，由于偏振光裝置的熱被棱鏡單元或聚光透鏡吸收，故可防止液晶裝置的溫度上升。
此外，雖然省略圖示，但通過分離地形成液晶裝置和偏振光裝置，由于可在液晶裝置與偏振光裝置之間形成空氣層，故通過設(shè)置冷卻裝置，在液晶裝置與偏振光裝置之間送入冷風(fēng)，可進(jìn)一步防止液晶裝置的溫度上升，可防止因液晶裝置的溫度上升引起的誤操作。
在上述的本實施例中，使用液晶裝置進(jìn)行了說明，但不限于此，本實施例也可應(yīng)用于場致發(fā)光或等離子顯示器等的電光裝置。
按照以上已說明的本發(fā)明，可防止晶體管的源、漏耐壓因襯底浮游效應(yīng)而惡化，能使元件的電特性穩(wěn)定、提高。
權(quán)利要求
1．一種電光裝置，其中，在支撐基板上設(shè)有多條掃描線；與上述多條掃描線交叉的多條數(shù)據(jù)線；與上述各掃描線和上述各數(shù)據(jù)線連接的晶體管；與上述晶體管連接的像素電極；以及在成為上述晶體管的溝道的半導(dǎo)體層之下形成的絕緣層，在該絕緣層與上述支撐基板之間設(shè)有導(dǎo)電性的遮光層，其特征在于上述半導(dǎo)體層的延伸部與上述遮光層導(dǎo)電性地連接。
2．如權(quán)利要求1中所述的電光裝置，其特征在于利用連接布線經(jīng)在上述延伸部上形成的第1接觸孔和在上述遮光層上形成的第2接觸孔連接上述延伸部與上述遮光層。
3．如權(quán)利要求1或2中所述的電光裝置，其特征在于利用連接布線經(jīng)在上述延伸部上形成的第1接觸孔和在包含該第1接觸孔的內(nèi)側(cè)的區(qū)域內(nèi)貫通上述延伸部且在上述遮光層上形成的第2接觸孔連接上述延伸部與上述遮光層。
4．如權(quán)利要求2或3中所述的電光裝置，其特征在于用與上述數(shù)據(jù)線為同一的層形成了上述連接布線。
5．如權(quán)利要求2或3中所述的電光裝置，其特征在于用與上述掃描線為同一的層形成了上述連接布線。
6．如權(quán)利要求2至5的任一項中所述的電光裝置，其特征在于具備與上述像素電極連接的蓄積電容，該蓄積電容由上述半導(dǎo)體層和由與上述掃描線為同一的層形成且與上述掃描線并排設(shè)置的電容線夾住絕緣膜而構(gòu)成，另一方面，上述掃描線或上述電容線具有以避開上述連接布線的方式形成的迂回部。
7．如權(quán)利要求1至6的任一項中所述的電光裝置，其特征在于上述遮光層在相鄰的晶體管的掃描線方向或數(shù)據(jù)線方向、或掃描線和數(shù)據(jù)線的兩方向上導(dǎo)電性地連接，同時，被供給規(guī)定的電位。
8．如權(quán)利要求7中所述的電光裝置，其特征在于在該遮光層上的晶體管是N溝道型的情況下，對上述遮光層供給的規(guī)定的電位為對該晶體管的源或漏施加的最低電位以下。
9．如權(quán)利要求7中所述的電光裝置，其特征在于在該遮光層上的晶體管是P溝道型的情況下，對上述遮光層供給的規(guī)定的電位為對該晶體管的源或漏施加的最高電位以上。
10．如權(quán)利要求1至9的任一項中所述的電光裝置，其特征在于上述半導(dǎo)體層的厚度為100～180nm。
11．一種電光裝置的制造方法，其特征在于，具有下述工序(a)在基板上形成遮光層的工序；(b)在其上形成絕緣膜的工序；(c)在上述絕緣膜上形成晶體管的溝道區(qū)、上述溝道區(qū)的延伸部和成為蓄積電容的一個電極的半導(dǎo)體層的工序；以及(d)連接上述延伸部與上述遮光層的工序。
12．如權(quán)利要求11中所述的電光裝置的制造方法，其特征在于上述工序(c)包含將單晶硅襯底貼合到上述基板上的工序；以及從上述已被貼合的單晶硅襯底除去不需要的部分來形成由單晶硅構(gòu)成的半導(dǎo)體層的工序。
13．如權(quán)利要求11或12中所述的電光裝置的制造方法，其特征在于上述工序(d)是與經(jīng)在上述半導(dǎo)體層上形成的第3接觸孔連接到該半導(dǎo)體層上的數(shù)據(jù)線一起、形成經(jīng)上述延伸部上形成的第1接觸孔和在上述遮光層上形成的第2接觸孔連接上述延伸部與上述遮光層的連接布線的工序。
14．如權(quán)利要求11或12中所述的電光裝置的制造方法，其特征在于上述工序(d)是與經(jīng)在上述半導(dǎo)體層上形成的第3接觸孔連接到該半導(dǎo)體層上的數(shù)據(jù)線一起、形成經(jīng)在上述延伸部上形成的第1接觸孔和在包含該第1接觸孔的內(nèi)側(cè)的區(qū)域內(nèi)貫通上述延伸部且在上述遮光層上形成的第2接觸孔連接上述延伸部與上述遮光層的連接布線的工序。
15．如權(quán)利要求11或12中所述的電光裝置的制造方法，其特征在于上述工序(d)是用與上述掃描線為同一的層形成經(jīng)在上述延伸部上形成的第1接觸孔和在上述遮光層上形成的第2接觸孔連接上述延伸部與上述遮光層的連接布線的工序。
16．如權(quán)利要求11或12中所述的電光裝置的制造方法，其特征在于上述工序(d)是用與上述掃描線為同一的層形成經(jīng)在上述延伸部上形成的第1接觸孔和在包含該第1接觸孔的內(nèi)側(cè)的區(qū)域內(nèi)貫通上述延伸部且在上述遮光層上形成的第2接觸孔連接上述延伸部與上述遮光層的連接布線的工序。
17．如權(quán)利要求1至10的任一項中所述的電光裝置，其特征在于，還具備配置成與上述支撐基板中的形成了上述半導(dǎo)體層的面對置的另一基板；以及被夾持在該2片基板之間的、由上述晶體管來驅(qū)動的電光材料。
18．一種電子裝置，其特征在于，具備光源；權(quán)利要求17中所述的電光裝置，使從上述光源射出的光入射，進(jìn)行與圖像信息對應(yīng)的調(diào)制；以及投射裝置，投射由上述電光裝置調(diào)制了的光。
全文摘要
本發(fā)明的課題是防止因由被絕緣膜覆蓋的單晶硅層構(gòu)成的晶體管的溝道區(qū)成為電浮置狀態(tài)而發(fā)生的襯底浮游效應(yīng),能使元件的電特性穩(wěn)定。解決方法是半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’具有延伸部201。延伸部201的終端部與接觸孔202連接。該接觸孔202與連接布線203連接。連接布線203的一端如上所述與接觸孔202連接,同時通過鄰接地形成的接觸孔204與遮光膜11a連接。
文檔編號G02F1/1362GK1318868SQ01116658
公開日2001年10月24日 申請日期2001年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月19日
發(fā)明者平林幸哉 申請人:精工愛普生株式會社