JP2007199188A - 電気光学装置及びその製造方法並びに電子機器 - Google Patents

電気光学装置及びその製造方法並びに電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】トランジスタへの光の入射を阻止し、光リークの発生を防止する。
【解決手段】複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応してスイッチング用のトラン
ジスタが構成された電気光学装置であって、基板上に形成されて前記トランジスタを構成
する半導体層と、前記半導体層とは異なる層に設けられた1層以上のメタル層と、前記1
層以上のメタル層のうち前記半導体層に最も近接した第1のメタル層の前記半導体層に対
向する面に設けられ、平面的には少なくとも前記半導体層中のチャネル領域を覆うように
形成された反射防止膜と、を具備したことを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、例えば液晶装置等に好適な電気光学装置及びその製造方法並びに電子機器に
関する。
一般に電気光学装置、例えば、電気光学物質に液晶を用いて所定の表示を行う液晶装置
は、一対の基板間に液晶が挟持された構成となっている。このうち、TFT駆動、TFD
駆動等によるアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置等の電気光学装置においては、縦
横に夫々配列された多数の走査線(ゲート線)及びデータ線(ソース線)の各交点に対応
して、画素電極及びスイッチング素子を基板(アクティブマトリクス基板)上に設けて構
成される。
TFT素子等のスイッチング素子は、ゲート線に供給されるオン信号によってオンとな
り、ソース線を介して供給される画像信号を画素電極(透明電極(ITO))に書込む。
これにより、画素電極と対向電極相互間の液晶層に画像信号に基づく電圧を印加して、液
晶分子の配列を変化させる。こうして、画素の透過率を変化させ、画素電極及び液晶層を
通過する光を画像信号に応じて変化させて画像表示を行う。
このようなスイッチング素子を構成する素子基板は、ガラス又は石英基板上に、所定の
パターンを有する半導体薄膜、絶縁性薄膜又は導電性薄膜を積層することによって構成さ
れる。
ところで、TFT素子は光の影響によって特性が変化してしまう特徴を有する。TFT
のチャネル領域に入射光が照射されると、光によって光リーク電流が励起してTFTの特
性が劣化する。そうすると、表示面における画質の不均一やコントラスト比の低下、フリ
ッカ特性の劣化等の原因となる。
そこで、TFT素子部のチャネル領域やチャネル隣接領域に光が照射されないように、
素子基板あるいは対向基板には少なくともTFT素子部に対向する部分に光を遮光する遮
光膜が形成されている。しかし、入射光が配線等によって乱反射或いは多重反射して、T
FTに照射されることがある。そこで、特許文献1においては、TFTのチャネル領域を
効果的に遮光するために、遮光膜をチャネルに近接配置した電気光学装置が開示されてい
る。
特許文献1の提案では、ゲート上の層間絶縁膜に、ゲートを覆うエッチングストッパー
層に到る溝を形成し、その溝に遮光膜を形成することで、遮光膜とチャネル領域との距離
を狭めた構造について開示されている。
特開2003−140566号公報
しかしながら、特許文献1の技術を採用したとしても、入射光が乱反射や多重反射を繰
り返した場合には、チャネル領域への十分な遮光性能を得ることができないことがあると
いう問題点があった。
本発明は、チャネルを構成する半導体層近傍のメタル層に反射防止膜を形成することに
よって、チャネル領域への遮光性能を向上させ、光リークの発生を防止することができる
電気光学装置及びその製造方法並びに電子機器を提供することを目的とする。
本発明に係る電気光学装置は、複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応してスイ
ッチング用のトランジスタが構成された電気光学装置であって、基板上に形成されて前記
トランジスタを構成する半導体層と、前記半導体層とは異なる層に設けられた1層以上の
メタル層と、前記1層以上のメタル層のうち前記半導体層に最も近接した第1のメタル層
の前記半導体層に対向する面に設けられ、平面的には少なくとも前記半導体層中のチャネ
ル領域を覆うように形成された反射防止膜と、を具備したことを特徴とする。
このような構成によれば、基板上にはトランジスタを構成する半導体層が形成されてい
る。半導体層とは異なる層に、1層以上のメタル層が設けられている。1層以上のメタル
層のうち半導体層に最も近接した第1のメタル層は、半導体層に対向する面において、反
射防止膜が設けられる。反射防止膜は、平面的には、少なくとも半導体層中のチャネル領
域を覆うように形成されており、反射光が半導体層のチャネル領域に入射することを抑制
することができる。これにより、チャネル領域への遮光性能を向上させ、トランジスタの
誤動作を防止して、光リークの発生を抑制することができる。
また、本発明の一態様によれば、前記半導体層に最も近接した第1のメタル層は、前記
半導体層が形成された層よりも、前記基板の光の入射面側に設けられていることを特徴と
する。
このような構成によれば、基板に入射した光の反射光が、第1のメタル層に反射して戻
ってきた場合でも、反射防止膜によって半導体層への入射が阻止される。
また、本発明の一態様によれば、前記半導体層に最も近接した第1のメタル層は、前記
半導体層が形成された層よりも、前記基板の光の入射面の反対側の面側に設けられている
ことを特徴とする。
このような構成によれば、基板に入射した光が、第1のメタル層に入射した場合でも、
反射防止膜によって半導体層に光が反射することが阻止される。
また、本発明の一態様によれば、前記第1のメタル層は、前記半導体層の上層に形成さ
れて、前記データ線を構成すると共に、前記第1のメタル層の上層に形成されて、前記複
数の走査線と前記複数のデータ線との交差に対応して設けられた画素電極の保持容量を構
成する蓄積容量層を具備し、前記蓄積容量層は、第2及び第3のメタル層相互間に絶縁層
を介在させた層構造を有することを特徴とする。
このような構成によれば、半導体層に近接した位置に第1のメタル層が設けられており
、第1のメタル層によって基板上方から半導体層に光が入射することが阻止される。また
、基板に入射した光の反射光は、第1のメタル層に設けられた反射防止膜によって反射が
阻止され、反射光の半導体層への光の入射が防止される。
また、本発明の一態様によれば、前記半導体層の上層に形成されて、前記複数の走査線
と前記複数のデータ線との交差に対応して設けられた画素電極の保持容量を構成する蓄積
容量層を具備し、前記第1のメタル層は、前記蓄積容量層の上層に形成されて、前記デー
タ線を構成することを特徴とする。
このような構成によれば、半導体層上層の第1のメタル層によって基板上方から半導体
層に光が入射することが阻止される。また、基板に入射した光の反射光は、第1のメタル
層に設けられた反射防止膜によって反射が阻止され、反射光の半導体層への光の入射が防
止される。
また、本発明の一態様によれば、前記第1のメタル層は、前記半導体層に対向する部分
において、他の部分よりも半導体層までの基板深さ方向の距離が短い窪地部分を有し、前
記反射防止膜は、前記窪地部分に形成されることを特徴とする。
このような構成によれば、半導体層と第1のメタル層との間の距離が狭いので、反射光
が第1のメタル層に入射し半導体層に反射する確率が低くなる。
また、本発明の一態様によれば、前記反射防止膜は、平面的には、前記半導体層の全域
を覆うように形成されることを特徴とする。
このような構成によれば、反射防止膜によって、半導体層への光の入射が阻止され、ト
ランジスタの誤動作を一層防止することができる。
また、本発明の一態様によれば、前記反射防止膜は、平面的には、前記半導体層と前記
メタル層とを電気的に接続するためのコンタクトホール形成領域以外の領域に形成される
ことを特徴とする。
このような構成によれば、反射防止膜がコンタクトホール内に侵入することはなく、反
射防止膜によってコンタクト不良が発生することを防止することができる。
また、本発明の一態様によれば、前記反射防止膜と前記第1のメタル層との間には、さ
らに絶縁層が形成されてなることを特徴とする。
また、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、複数の走査線と複数のデータ線との交
差に対応してスイッチング用のトランジスタが構成された電気光学装置の製造方法であっ
て、基板上に前記トランジスタを構成する半導体層を形成する工程と、前記半導体層上に
層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜上の前記半導体層と対向する領域に、平面
的には少なくとも前記半導体層中のチャネル領域を覆うように反射防止膜を形成する工程
と、前記層間絶縁膜及び前記反射防止膜上に第1のメタル層を形成する工程と、を具備し
たことを特徴とする。
このような構成によれば、基板上にトランジスタを構成する半導体層を形成する。次に
、半導体層上に層間絶縁膜を形成する。次に、層間絶縁膜上の半導体層と対向する領域に
、平面的には少なくとも半導体層中のチャネル領域を覆うように反射防止膜を形成する。
次に、層間絶縁膜及び反射防止膜上に第1のメタル層を形成する。トランジスタに対向す
る第1のメタル層の面側には、反射防止膜を形成しており、第1のメタル層からの反射光
が半導体層に入射することを防止して、トランジスタの誤動作を防ぐことができる。
本発明に係る電子機器は、上記電気光学装置を用いて構成したことを特徴とする。
このような構成によれば、光リーク等のトランジスタの誤動作が抑制され、高品位の画
像表示が可能である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
<第1の実施の形態>
図1は本発明の第1の実施の形態に係る電気光学装置の画素構造を示す断面図である。
本実施の形態は電気光学装置としてTFT基板を用いた液晶装置に適用したものである。
図2は本実施の形態における電気光学装置である液晶装置をその上に形成された各構成要
素と共に対向基板側から見た平面図である。図3はTFT基板と対向基板とを貼り合わせ
て液晶を封入する組立工程終了後の液晶装置を、図2のH−H'線の位置で切断して示す
断面図である。図4は液晶装置の画素領域を構成する複数の画素における各種素子、配線
等の等価回路図である。また、図5は本実施の形態のTFT基板上に形成する隣接した複
数の画素について各層の要部の成膜パターンを示す平面図である。なお、上記各図におい
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。
先ず、図2乃至図4を参照して本実施の形態の電気光学装置である液晶装置の全体構成
について説明する。
液晶装置は、図2及び図3に示すように、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基
板を用いたTFT基板10と、これに対向配置される、例えばガラス基板や石英基板を用
いた対向基板20との間に液晶50を封入して構成される。対向配置されたTFT基板1
0と対向基板20とは、シール材52によって貼り合わされている。
TFT基板10上には画素を構成する画素電極(ITO)9a等がマトリクス状に配置
される。また、対向基板20上には全面に対向電極(ITO)21が設けられる。TFT
基板10の画素電極9a上には、ラビング処理が施された配向膜16が設けられている。
一方、対向基板20上の全面に渡って形成された対向電極21上にも、ラビング処理が施
された配向膜22が設けられている。各配向膜16,22は、例えば、ポリイミド膜等の
透明な有機膜からなる。
図4は画素を構成するTFT基板10上の素子の等価回路を示している。図4に示すよ
うに、画素領域においては、複数本の走査線11aと複数本のデータ線6aとが交差する
ように配線され、走査線11aとデータ線6aとで区画された領域に画素電極9aがマト
リクス状に配置される。そして、走査線11aとデータ線6aの各交差部分に対応してT
FT30が設けられ、このTFT30に画素電極9aが接続される。
TFT30は走査線11aのON信号によってオンとなり、これにより、データ線6a
に供給された画像信号が画素電極9aに供給される。この画素電極9aと対向基板20に
設けられた対向電極21との間の電圧が液晶50に印加される。また、画素電極9aと並
列に蓄積容量70が設けられており、蓄積容量70によって、画素電極9aの電圧はソー
ス電圧が印加された時間よりも例えば3桁も長い時間の保持が可能となる。蓄積容量70
によって、電圧保持特性が改善され、コントラスト比の高い画像表示が可能となる。
図1は一つの画素に着目した液晶装置の模式的断面図であり、図5は各層の成膜パター
ンを示す平面図である。
図5において、画素電極9aは、TFT基板10上に、マトリクス状に複数設けられて
おり、画素電極9aの縦横の境界に各々沿ってデータ線6a(図5の極太破線)及び走査
線11a(図5の破線)が設けられている。データ線6aは、後述するように、アルミニ
ウム膜又はアルミニウム膜を含む積層構造からなり、走査線11aは、例えば導電性のポ
リシリコン膜やタングステンシリサイド膜等からなる。また、走査線11aは、半導体層
1aのうちチャネル領域1a’に対向するゲート電極3a(図5の細線)に電気的に接続
されている。すなわち、走査線11aとデータ線6aとの交差する箇所にはそれぞれ、走
査線11aに接続されたゲート電極3aとチャネル領域1a’とが対向配置されて画素ス
イッチング用のTFT30が構成されている。
TFT基板10上には、TFT30や画素電極9aの他、これらを含む各種の構成が積
層構造をなして備えられている。この積層構造は、図1に示すように、下から順に、走査
線11aを含む第1層、ゲート電極3aを含むTFT30等を含む第2層、データ線6a
等を含む第3層、蓄積容量70を含む第4層、画素電極9a及び配向膜16等を含む第5
層からなる。また、第1層及び第2層間には下地絶縁膜12が、第2層及び第3層間には
第1層間絶縁膜41が、第3層及び第4層間には第2層間絶縁膜42が、第4層及び第5
層間には第3層間絶縁膜43が、それぞれ設けられており、前述の各要素間が短絡するこ
とを防止している。また、これら各種の絶縁膜12、41、42及び43には、例えば、
TFT30の半導体層1a中の高濃度ソース領域1dとデータ線6aとを電気的に接続す
るコンタクトホール等もまた設けられている。以下では、これらの各要素について、下か
ら順に説明を行う。
第1層には、例えば、Ti(チタン)、Cr(クロム)、W(タングステン)、Ta(
タンタル)、Mo(モリブデン)等の高融点金属のうちの少なくとも一つを含む、金属単
体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの、或いは導電性ポリ
シリコン等からなる走査線11aが設けられている。この走査線11aは、平面的には、
図5のX方向に沿うように、ストライプ状にパターニングされていると共に、データ線6
aに沿って図5のY方向に延びる突出部を有している。なお、隣接する走査線11aから
延びる突出部は相互に接続されることはなく、したがって、該走査線11aは1本1本分
断されている。
これにより、走査線11aは、同一行に存在するTFT30のON・OFFを一斉に制
御する機能を有することになる。また、走査線11aは、画素電極9aが形成されない領
域を略埋めるように形成されていることから、TFT30に下側から入射しようとする光
を遮る機能をも有している。これにより、TFT30の半導体層1aにおける光リーク電
流の発生を抑制し、フリッカ等のない高品質な画像表示が可能となる。
第2層には、ゲート電極3aを含むTFT30が設けられている。TFT30は、図1
に示すように、LDD(Lightly Doped Drain)構造を有しており、その構成要素として
は、上述したゲート電極3a、例えばポリシリコン膜からなりゲート電極3aからの電界
によりチャネルが形成される半導体層1aのチャネル領域1a’、ゲート電極3aと半導
体層1aとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜2、半導体層1aにおける低濃度ソース
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を備えている。
なお、上述のTFT30は、好ましくは図1に示したようにLDD構造をもつが、低濃
度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1cに不純物の打ち込みを行わないオフセット
構造をもってよいし、ゲート電極3aをマスクとして高濃度で不純物を打ち込み、自己整
合的に高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成するセルフアライン型のTFTで
あってもよい。また、本実施形態では、画素スイッチング用TFT30のゲート電極を、
高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1e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。このようにデュア
ルゲート、あるいはトリプルゲート以上でTFTを構成すれば、チャネルとソース及びド
レイン領域との接合部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できる。
さらに、TFT30を構成する半導体層1aは非単結晶層でも単結晶層でも構わない。単
結晶層の形成には、貼り合わせ法等の公知の方法を用いることができる。半導体層1aを
単結晶層とすることで、特に周辺回路の高性能化を図ることができる。
以上説明した走査線11aの上、かつ、TFT30の下には、例えばシリコン酸化膜等
からなる下地絶縁膜12が設けられている。下地絶縁膜12は、走査線11aとTFT3
0とを絶縁する機能のほか、TFT基板10の全面に形成されることにより、TFT基板
10の表面研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等による画素スイッチング用のTF
T30の特性変化を防止する機能を有する。
この下地絶縁膜12には、溝(コンタクトホール)12cvが形成されており、この溝
12cvを埋めるようにして、ゲート電極3aの一部3bが形成されている。ゲート電極
3aは、溝12cvを埋めるように、且つ、その下端が走査線11aと接するように形成
されている。従って、同一行の走査線11aとゲート電極3aとは、同電位となる。なお
、走査線11aに平行するようにして、ゲート電極3aを含む別の走査線を形成するよう
な構造を採用してもよい。この場合においては、該走査線11aと該別の走査線とは、冗
長的な配線構造をとることになる。これにより、例えば、該走査線11aの一部に何らか
の欠陥があって、正常な通電が不可能となったような場合においても、当該走査線11a
と同一の行に存在する別の走査線が健全である限り、それを介してTFT30の動作制御
を依然正常に行うことができることになる。
第3層には、データ線6aが設けられている。このデータ線6aは、TFT30の半導
体層1aの延在する方向に一致するように、すなわち図5中Y方向に重なるようにストラ
イプ状に形成されている。このデータ線6aは、例えば反射率が高いアルミニウム材料に
よって形成されている。なお、データ線6aを、下層にアルミニウム、上層に窒化チタン
を用いた多層構造で形成してもよい。
データ線6aが、比較的低抵抗な材料たるアルミニウムを含むことにより、TFT30
、画素電極9aに対する画像信号の供給を滞りなく実現することができる。
また、この第3層には、データ線6aと同一膜として、蓄積容量への中継用の中継層6
a1が形成されている。これらは、図5に示すように、平面的に見ると、データ線6aと
連続した平面形状を有するように形成されているのではなく、各者間はパターニング上分
断されるように形成されている。
中継層6a1は、データ線6aと同一工程で、下層より順に、アルミニウムからなる層
、窒化チタンからなる層の多層構造を有する膜として形成されている。窒化チタン層は、
中継層6a1に対して形成するコンタクトホール83のエッチングの突き抜け防止のため
のバリアメタルとして機能する。
本実施の形態においては、第3層には、第2層のTFT30に対向して、データ線6a
を構成するアルミニウムの下層側に、反射防止膜91(図5の太破線)が形成されている
。反射防止膜91は、平面的には、少なくともゲート電極3a直下のチャネル領域1a’
を覆うように形成される。また、反射防止膜91は、平面的には、半導体領域1aを覆う
ように形成されていてもよい。また、反射防止膜91は、データ線6aから平面的にはは
み出さないように形成される。更に、反射防止膜91は、後述するコンタクトホール81
,82の形成領域には形成されないようになっている。
第4層には、蓄積容量70が設けられている。蓄積容量70は、TFT30の高濃度ド
レイン領域1e及び画素電極9aに接続された画素電位側容量電極としての下部電極71
と、固定電位側容量電極を含む容量線300とが、誘電体膜75を介して対向配置される
ことにより形成されている。この蓄積容量70によれば、画素電極9aにおける電位保持
特性を顕著に高めることが可能となる。また、蓄積容量70は、図5の平面図に示すよう
に、画素電極9aの形成領域にほぼ対応する光透過領域には至らないように形成されてい
るため(換言すれば、遮光領域内に収まるように形成されているため)、電気光学装置全
体の画素開口率は比較的大きく維持され、これにより、より明るい画像を表示することが
可能である。
より詳細には、下部電極71は、金属膜からなり画素電位側容量電極として機能する。
ただし、下部電極71は、金属又は合金を含む単一層膜又は多層膜から構成してもよい。
また、この下部電極71は、画素電位側容量電極としての機能のほか、画素電極9aとT
FT30の高濃度ドレイン領域1eとを中継接続する機能をもつ。
容量線300は、蓄積容量70の固定電位側容量電極として機能する。なお、定電位源
としては、後述するデータ線駆動回路101に供給される正電源や負電源の定電位源でも
よいし、対向基板20の対向電極21に供給される定電位源でも構わない。この容量線3
00は、下層にアルミニウム層301、上層に窒化チタン層302の2層構造を有し、T
FT基板10上において、各画素に対応するように島状に形成されている。下部電極71
と容量線300とは、ほぼ同一形状を有するように形成されている。
これにより、蓄積容量70は、平面的に無駄な広がりを有さず、即ち画素開口率を低落
させることなく、且つ、当該状況下で最大限の容量値を実現し得ることになる。すなわち
、蓄積容量70は、より小面積で、より大きな容量値をもつ。
誘電体膜75は、例えば膜厚5〜200nm程度の比較的薄い酸化シリコン膜、あるい
は窒化シリコン膜等から構成される。蓄積容量70を増大させる観点からは、膜の信頼性
が十分に得られる限りにおいて、誘電体膜75は薄いほどよい。
以上説明したTFT30ないしゲート電極3a上、かつ、データ線6aの下には、例え
ば、NSG(ノンシリケートガラス)、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
膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるいは好ましくはNSGからなる第1層間絶
縁膜41が形成されている。そして、この第1層間絶縁膜41には、TFT30の高濃度
ソース領域1dと後述するデータ線6aとを電気的に接続するコンタクトホール81が開
孔されている。また、第1層間絶縁膜41には、TFT30の高濃度ドレイン領域1eと
蓄積容量70を構成する下部電極71とを電気的に接続するために、コンタクトホール8
2が開孔されている。
データ線6aの上、かつ、蓄積容量70の下には、例えばNSG、PSG,BSG、B
PSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるいは好ましく
はTEOSガスを用いたプラズマCVD法によって形成された第2層間絶縁膜42が形成
されている。この第2層間絶縁膜42には、TFT30の高濃度ドレイン領域1eと蓄積
容量70の下部電極71とを電気的に接続するためのコンタクトホール83が開孔されて
いる。即ち、TFT30の高濃度ドレイン領域1eはコンタクトホール82、中継層6a
1及びコンタクトホール83を介して蓄積容量70の下部電極71に接続される。
第5層には、上述したように画素電極9aがマトリクス状に形成され、該画素電極9a
上に配向膜16が形成されている。そして、この画素電極9a下には、NSG、PSG、
BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるい
は好ましくはTEOSガスを用いたプラズマCVD法にて成膜されるプラズマTEOSか
らなる第3層間絶縁膜43が形成されている。この第3層間絶縁膜43には、画素電極9
a及び蓄積容量70の下部電極71間を電気的に接続するためのコンタクトホール84が
開孔されている。
第2及び第3層間絶縁膜42,43の表面は、CMP(Chemical Mechanical Polishin
g)処理等により平坦化されている。平坦化された層間絶縁膜42,43の下方に存在す
る各種配線や素子等による段差に起因する液晶層50の配向不良が低減される。
また、図2及び図3に示すように、対向基板20には表示領域を区画する額縁としての
遮光膜53が設けられている。また、対向基板20には遮光膜23も設けられる。対向基
板20の全面には、上述したように、ITO等の透明導電性膜が対向電極21として形成
され、更に、対向電極21の全面にはポリイミド系の配向膜22が形成される。配向膜2
2は、液晶分子に所定のプレティルト角を付与するように、所定方向にラビング処理され
ている。
遮光膜53の外側の領域には液晶を封入するシール材52が、TFT基板10と対向基
板20間に形成されている。シール材52は対向基板20の輪郭形状に略一致するように
配置され、TFT基板10と対向基板20を相互に固着する。シール材52は、TFT基
板10の1辺の一部において欠落しており、液晶50を注入するための液晶注入口108
が形成される。貼り合わされたTFT基板10及び対向基板20相互の間隙には、液晶注
入口108より液晶が注入される。液晶注入後に、液晶注入口108を封止材109で封
止するようになっている。
シール材52の外側の領域には、データ線6aに画像信号を所定のタイミングで供給す
ることにより該データ線6aを駆動するデータ線駆動回路101及び外部回路との接続の
ための外部接続端子102がTFT基板10の一辺に沿って設けられている。この一辺に
隣接する二辺に沿って、走査線11a及びゲート電極3aに走査信号を所定のタイミング
で供給することによりゲート電極3aを駆動する走査線駆動回路104が設けられている
。走査線駆動回路104は、シール材52の内側の遮光膜53に対向する位置においてT
FT基板10上に形成される。また、TFT基板10上には、データ線駆動回路101、
走査線駆動回路104、外部接続端子102及び上下導通端子107を接続する配線10
5が、遮光膜53の3辺に対向して設けられている。
上下導通端子107は、シール材52のコーナー部の4箇所のTFT基板10上に形成
される。そして、TFT基板10と対向基板20相互間には、下端が上下導通端子107
に接触し、上端が対向電極21に接触する上下導通材106が設けられており、上下導通
材106によって、TFT基板10と対向基板20との間で電気的な導通がとられている
ところで、データ線6aは、上述したように、金属材料として例えばアルミニウムを用
いた単層構造で形成してもよく、また、複数種類の金属を用いた多層構造で形成してもよ
い。例えば、データ線6aを、下層から順に、反射率が低いTi(チタン)、TiN(窒
化チタン)、Al(アルミニウム)、Ti(チタン)、TiN(窒化チタン)の例えば5
層構造によって構成することも考えられる。
しかしながら、データ線6aは、上述したように、コンタクト81を介して半導体層1
aの高濃度ドレイン領域1eに接続されるようになっている。TFTを構成する半導体層
は、膜厚が極めて薄く形成されている。ところが、データ線6aとして最下層にチタンが
形成されている場合には、チタンと高濃度ドレイン領域1eを構成するポリシリコンがシ
リサイド層となり、ポリシリコンの膜厚が更に一層薄くなってしまう。このため、データ
線6aとドレイン領域1eとのコンタクト抵抗が高くなり、コンタクト不良が生じる。こ
の理由から、TFT30との接続が必要なデータ線6aとしては、最下層にアルミニウム
を用いた構造を採用する。
しかしながら、アルミニウム材料を用いていることから、アルミニウム裏面における反
射によって、半導体層1a、特にチャネル領域1a’への反射光の入射が問題となる。そ
こで、本実施の形態においては、データ線6aを構成するアルミニウムの裏面において、
反射防止膜91を形成するようになっている。反射防止膜91は、上述したように、平面
的には、少なくともチャネル領域1a’を覆うように形成される。また、平面的には、半
導体層1aの全域を覆うように形成した方が望ましい。また、開口率が低下することを防
止するために、反射防止膜91は、データ線6aによる遮光領域内に設けた方がよい。な
お、コンタクト抵抗の増加を抑制するために、反射防止膜91は、コンタクトホール81
,82の形成領域を避けて設けるようになっている。
対向基板20側から入射した光は、基板20内、液晶層50及びTFT基板10を通過
する。TFT基板10側から透過光を観察することで、表示画像の認識が可能である。こ
の場合において、TFT30の対向基板20側には、金属材料によって形成されたデータ
線6a及び中継層6a1がTFT30を覆うように形成されている。従って、入射光はデ
ータ線6aの表面によって反射されて、入射光が直接TFT30に入射することが防止さ
れる。
一方、素子内に入射した光の一部は、TFT基板10側から対向基板20側に反射する
。この反射光の一部は、反射・散乱を繰り返すことで、データ線6aの裏面側に入射する
ことがある。この場合でも、データ線6aの裏面側には反射防止膜91が設けられている
ので、データ線6aの裏面側に入射した反射光が、TFT30側に反射することが防止さ
れ、反射光がTFT30に入射することはない。
こうして、TFT30への光の入射が阻止され、TFT30が誤動作することを防止す
ることができる。これにより、光リークの発生を抑制することができる。
(製造プロセス)
次に、本実施形態に係る電気光学装置である液晶装置の製造方法を説明する。
まず、石英基板、ガラス、シリコン基板等のTFT基板10を用意する。ここで、好ま
しくはN(窒素)等の不活性ガス雰囲気で約900〜1300℃での高温でアニール処理
し、後に実施される高温プロセスでTFT基板10に生じる歪が少なくなるように前処理
しておく。
次に、このように処理されたTFT基板10の全面に、Ti、Cr、W、Ta、Mo等
の金属や金属シリサイド等の金属合金膜を、スパッタリングにより、100〜500nm
程度の膜厚、好ましくは200nmの膜厚に堆積させる。そして、金属合金膜をフォトリ
ソグラフィ及びエッチングによりパターニングして、平面形状がストライプ状の走査線1
1aを形成する。
次に、走査線11a上に、例えば、常圧又は減圧CVD法等によりTEOS(テトラ・
エチル・オルソ・シリケート)ガス、TEB(テトラ・エチル・ボートレート)ガス、T
MOP(テトラ・メチル・オキシ・フォスレート)ガス等を用いて、NSG(ノンシリケ
ートガラス)、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膜、窒化シリコン膜や
酸化シリコン膜等からなる下地絶縁膜12を形成する。この下地絶縁膜12の膜厚は、例
えば約500〜2000nm程度とする。
次に、半導体層1aが形成される。即ち、先ず、下地絶縁膜12上に、約450〜55
0℃、好ましくは約500℃の比較的低温環境中で、流量約400〜600cc/min
のモノシランガス、ジシランガス等を用いた減圧CVD(例えば、圧力約20〜40Pa
のCVD)によってアモルファスシリコン膜が形成される。次に、窒素雰囲気中で、約6
00〜700℃にて約1〜10時間、好ましくは4〜6時間の熱処理を施すことにより、
p−Si(ポリシリコン)膜を約50〜200nmの厚さ、好ましくは約100nmの厚
さとなるまで固相成長させる。固相成長させる方法としては、RTAを使ったアニール処
理でもよいし、エキシマレーザ等を用いたレーザアニールでもよい。この際、画素スイッ
チング用のTFT30を、nチャネル型とするかpチャネル型とするかに応じて、V族元
素やIII族元素のドーパントを僅かにイオン注入等によりドープしてもよい。そして、
フォトリソグラフィ及びエッチングにより、所定パターンを有する半導体層1aを形成す
る。
次に、TFT30を構成する半導体層1aを約900〜1300°Cの温度、好ましく
は約1000℃の温度により熱酸化して下層ゲート絶縁膜を形成し、場合により、これに
続けて減圧CVD法等により上層ゲート絶緑膜を形成することにより、1層又は多層の高
温酸化シリコン膜(HTO膜)や窒化シリコン膜からなる(ゲート絶縁膜を含む)絶縁膜
2を形成する。この結果、半導体層1aは、約30〜150nmの厚さ、好ましくは約3
5〜50nmの厚さとなり、絶縁膜2の厚さは、約20〜150nmの厚さ、好ましくは
約30〜100nmの厚さとなる。
次に、画素スイッチング用のTFT30のスレッショールド電圧Vthを制御するため
に、半導体層1aのうちnチャネル領域あるいはpチャネル領域に、ボロン等のドーパン
トを予め設定された所定量だけイオン注入等によりドープする。
次に、下地絶縁膜12に対して、走査線11aに通ずる溝12cvを形成する。この溝
12cvは、反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチ
ングにより形成する。
次に、減圧CVD法等によりポリシリコン膜を堆積し、更にリン(P)を熱拡散して、
このポリシリコン膜を導電化する。この熱拡散に代えて、Pイオンをポリシリコン膜の成
膜と同時に導入したドープドシリコン膜を用いてもよい。このポリシリコン膜の膜厚は、
約100〜500nmの厚さ、好ましくは約350nm程度である。そして、フォトリソ
グラフィ及びエッチングにより、TFT30のゲート電極部を含めて所定のパターンのゲ
ート電極3aを形成する。
次に、前記半導体層1aについて、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を形成する。
ここでは、TFT30をLDD構造をもつnチャネル型のTFTとする場合を説明する
と、具体的にまず、低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1cを形成するために
、ゲート電極3aをマスクとして、P等のV族元素のドーパントを低濃度で(例えば、P
イオンを1〜3×1013cm2のドーズ量にて)ドープする。これによりゲート電極3a
下の半導体層1aはチャネル領域1a’となる。このときゲート電極3aがマスクの役割
を果たすことによって、低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1cは自己整合的
に形成されることになる。次に、高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eを形
成するために、ゲート電極3aよりも幅の広い平面パターンを有するレジスト層をゲート
電極3a上に形成する。その後、P等のV族元素のドーパントを高濃度で(例えば、Pイ
オンを1〜3×1015/cm2のドーズ量にて)ドープする。
なお、このように低濃度と高濃度の2段階に分けて、ドープを行わなくてもよい。例え
ば、低濃度のドープを行わずに、オフセット構造のTFTとしてもよく、ゲート電極3a
(ゲート電極)をマスクとして、Pイオン・Bイオン等を用いたイオン注入技術によりセ
ルフアライン型のTFTとしてもよい。この不純物のドープにより、ゲート電極3aは更
に低抵抗化される。
次に、ゲート電極3a上に、例えば、TEOSガス、TEBガス、TMOPガス等を用
いた常圧又は減圧CVD法等により、NSG、PSG、BSG、BPSG等のシリケート
ガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜からなる第1層間絶縁膜41を形成する。こ
の第1層間絶縁膜41の膜厚は、例えば約500〜2000nm程度とする。ここで好ま
しくは、800°C程度の高温でアニール処理し、第1層間絶縁膜41の膜質を向上させ
ておく。
次に、第1層間絶縁膜41に対する反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッ
チング等のドライエッチングにより、コンタクトホール81及びコンタクトホール82を
開孔する。この際、前者は半導体層1aの高濃度ソース領域1dに通ずるように、後者は
ドレイン領域1eに通ずるように、それぞれ形成される。
次に、第1層間絶縁膜41上の全面に、スパッタリング等により、反射防止膜91とな
る光の反射率が比較的低い材料、例えば、クロム(Cr)、チタン(Ti)、窒化チタン
(TiN)、タングステン(W)、タングステンシリサイド(WSi)等の低反射率材料
を所定の膜厚で形成する。例えば、反射防止膜91の膜厚は、データ線6aの膜厚の1割
程度の、例えば50nmの膜厚とする。
次に、形成した低反射率材料をフォトリソグラフィ及びエッチングによりパターニング
して、平面的には、少なくともチャネル領域1a’を覆う領域に低反射率材料を形成し、
反射防止膜91を得る。なお、反射防止膜91を、半導体層1aを覆うように形成しても
よい。なお、この場合には、コンタクトホール81,82の形成領域を除く領域に反射防
止膜91を形成する。図5では、反射防止膜91を、チャネル領域1a’を覆う領域に形
成した例を示している。
次に、反射防止膜91及び第1層間絶縁膜41上の前面に、スパッタリング等により、
遮光性のアルミニウム等の低抵抗金属や金属シリサイド等を金属膜として、約100〜5
00nm程度の厚さ、好ましくは約350nmに堆積する。そして、フォトリソグラフィ
及びエッチングにより、データ線6aに相当する所定パターンをもつアルミニウム層を形
成する。この際、当該パターニング時においては、中継層6a1もまた同時に形成される
。中継層6a1は、コンタクトホール82を覆うように形成される。
次に、これらの上層の全面にプラズマCVD法等によって窒化チタンからなる膜を形成
した後、これがアルミニウム層上にのみ残存するように、パターニング処理を実施する。
こうして、下層にアルミニウム層、上層に窒化チタン層を有する多層構造のデータ線6a
が形成される。なお、該窒化チタンからなる層を中継層6a1上にも残存するように形成
してよい。また、アルミニウムの成膜時に同時に成膜して、一括してエッチングしても良
い。窒化チタン層の膜厚は、例えば、150nm程度であり、アルミニウム層と合わせて
、データ線6aの膜厚は、約500nm程度とする。
次に、データ線6a等の上を覆うように、例えばTEOSガス等を用いた常圧又は減圧
CVD法により、好ましくは低温成膜できるプラズマCVD法により、NSG、PSG、
BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる
第2層間絶縁膜42を形成する。この第2層間絶縁膜42の膜厚は、例えば約500〜3
500nm程度とする。
次に、図1に示すように、第2層間絶縁膜42を例えばCMPを用いて平坦化する。
次に、第2層間絶縁膜42に対する反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッ
チング等のドライエッチングにより、コンタクトホール83を開孔する。この際、コンタ
クトホール83は前記の中継層6a1に通ずるように形成されることになる。
次に、第2層間絶縁膜42上に、Pt等の金属膜膜を、減圧CVDやスパッタリングに
より、100〜500nm程度の膜厚に成膜して、所定パターンをもつ下部電極71の金
属膜を形成する。この場合の金属膜の成膜は、コンタクトホール83が埋められるように
行われ、これにより、高濃度ドレイン領域1e及び中継層6a1と下部電極71との電気
的接続が図られる。
次いで、下部電極71上に、誘電体膜75の膜を形成する。この誘電体膜75は、絶縁
膜2の場合と同様に、一般にTFTゲート絶縁膜を形成するのに用いられる各種の公知技
術により形成可能である。この誘電体膜75は、薄くする程、蓄積容量70の容量値は大
きくなるので、結局、膜破れなどの欠陥が生じないことを条件に、膜厚50nm以下のご
く薄い絶縁膜となるように形成すると有利である。次に、誘電体膜75上に、アルミニウ
ム層301を、減圧CVD又はスパッタリングにより、約100〜500nm程度の膜厚
に成膜する。更に、このアルミニウム層301上に、減圧CVD又はスパッタリングによ
り、窒化チタン層302を形成する。こうして、アルミニウム層301と窒化チタン層3
02の多層構造を有する容量線300の金属膜を形成する。
次に、下部電極71、誘電体膜75及び容量線300の膜を一挙にパターニングして、
下部電極71、誘電体膜75及び容量線300を形成して、蓄積容量70を完成させる。
次に、例えば、TEOSガス等を用いた常圧又は減圧CVD法により、好ましくはプラ
ズマCVD法により、NSG、PSG、BSG、BPSG等のシリケートガラス膜、窒化
シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる第3層間絶縁膜43を形成する。この第3層間絶
縁膜43の膜厚は、例えば約500〜1500nm程度とする。次に、図1に示すように
、第3層間絶縁膜43を例えばCMPを用いて平坦化する。次に、第3層間絶縁膜43に
対する反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングに
より、コンタクトホール84を開孔する。この際、コンタクトホール84は蓄積容量70
の下部電極71に通ずるように形成される。
次に、第3層間絶縁膜43上に、スパッタ処理等により、ITO膜等の透明導電性膜を
、約50〜200nmの厚さに堆積する。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングに
より、画素電極9aを形成する。
次に、画素電極9aの上に、ポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布した後、所定のプレ
ティルト角をもつように、かつ所定方向でラビング処理を施すこと等により、配向膜16
が形成される。
一方、対向基板20については、ガラス基板等がまず用意され、遮光膜23,53が、
例えば金属クロムをスパッタした後、フォトリソグラフィ及びエッチングを経て形成され
る。なお、これらの遮光膜23,53は、導電性である必要はなく、Cr、Ni、AL等
の金属材料のほか、カーボンやTiをフォトレジストに分散した樹脂ブラック等の材料か
ら形成してもよい。
次に、対向基板20の全面にスパッタ処理等により、ITO等の透明導電性膜を、約5
0〜200nmの厚さに堆積することにより、対向電極21を形成する。さらに、対向電
極21の全面にポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布した後、所定のプレティルト角をも
つように、かつ所定方向でラビング処理を施すこと等により、配向膜22が形成される。
最後に、図2及び図3に示すように、各層が形成されたTFT基板10と対向基板20
とは、例えば対向基板20の4辺に沿ってシール材52を形成すると共に、シール材52
の4隅に上下導通材106を形成して、配向膜16及び22が対面するようにシール材5
2により貼り合わされる。これにより、上下導通材106は下端においてTFT基板10
の上下導通端子107に接触し、上端において対向基板20の共通電極21に接触する。
そして、真空吸引等により、両基板間の空間に、例えば複数種のネマテッィク液晶を混
合してなる液晶が吸引されて、所定層厚の液晶層50が形成される。
なお、シール材52は、両基板を貼り合わせるため、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹
脂等からなり、紫外線、加熱等により硬化させられたものである。また、このシール材5
2中には、本実施形態における液晶装置を、液晶装置がプロジェクタ用途のように小型で
拡大表示を行う液晶装置に適用するのであれば、両基板間の距離(基板間ギャップ)を所
定値とするためのグラスファイバ、あるいはガラスビーズ等のキャップ材(スペーサ)が
散布されている。あるいは、当該液晶装置を液晶ディスプレイや液晶テレビのように大型
で等倍表示を行う液晶装置に適用するのであれば、このようなギャップ材は、液晶層50
中に含まれてよい。液晶装置の使用時には、外部接続端子にFPCの銅箔パターンを接続
する。
なお、走査線11a及びゲート電極3aに供給される走査信号遅延が問題にならないの
ならば、走査線駆動回路104は片側だけでもよいことは言うまでもない。また、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。
また、TFT基板10上には、これらのデータ線駆動回路101、走査線駆動回路10
4等に加えて、複数のデータ線6aに画像信号を所定のタイミングで印加するサンプリン
グ回路、複数のデータ線6aに所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して
各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を
検査するための検査回路等を形成してもよい。
また、上述した実施形態においては、データ線駆動回路101及び走査線駆動回路10
4をTFT基板10上に設ける代わりに、例えばTAB(Tape Automated Bonding)基
板上に実装された駆動用LSIに、TFT基板10の周辺部に設けられた異方性導電フィ
ルムを介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。また、対向基板20の投射
光が入射する側及びTFT基板10の出射光が出射する側には、それぞれ、例えばTN(
Twisted Nematic)モード、VA(Vertically Aligned)モード、PDLC(Polymer Dis
persed Liquid Crystal)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード・ノーマ
リーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板等が所定の方
向で配置される。
なお、上記実施の形態においては、トランジスタを形成する層(図1の第2層)に隣接
した層(図1の第3層)に形成されたメタル層(データ線6a)について、トランジスタ
に対向する面に反射防止膜を形成する例について説明した。トランジスタを形成する層に
隣接した層がメタル層でないことも考えられる。この場合でも、更に上層に形成されたメ
タル層による反射光がトランジスタに入射することを防止するために、トランジスタを形
成する層に最も近いメタル層に、反射防止膜を形成することで、第1の実施の形態と同様
の効果が得られることは明らかである。
<第2の実施の形態>
図6は本発明の第2の実施の形態に係る電気光学装置の画素構造を示す断面図である。
本実施の形態はトランジスタが形成される層に最も隣接したメタル層の形状が第1の実施
の形態と異なる。本実施の形態は図1の電気光学装置に対して第3層のメタル層の形状が
異なるのみであり、図6では図面を簡略化して示している。
第3層には、データ線110aが設けられている。このデータ線110aは、TFT3
0の半導体層1aの延在する方向に一致するように、すなわち図5中Y方向に重なるよう
にストライプ状に形成されている。このデータ線110aは、例えば反射率が高いアルミ
ニウム材料によって形成されている。なお、データ線110aを、下層にアルミニウム、
上層に窒化チタンを用いた多層構造で形成してもよい。データ線110aが、比較的低抵
抗な材料たるアルミニウムを含むことにより、TFT30、画素電極9aに対する画像信
号の供給を滞りなく実現することができる。
本実施の形態においては、データ線110aの下地となる第1層間絶縁膜41’は、T
FT30、特にチャネル領域1a’に対向する部分に、チャネル領域1a’までの基板深
さ方向の距離が短い窪地部111が形成されている。この第1層間絶縁膜41上にデータ
線110aが形成されており、データ線110aは、TFT30、特にチャネル領域1a
’に対向する部分が、TFT30側に近接する構造となっている。
データ線110aのTFT30に対向する面には、反射防止膜91’が形成されている
。反射防止膜91’は、第1の実施の形態における反射防止膜91と同様に、平面的には
、少なくともチャネル領域1a’を覆うように設けられる。本実施の形態においては、反
射防止膜91’は、窪地部111の領域に形成されている。
このように構成された実施の形態においては、反射防止膜91’によって、反射光のT
FT30への入射を抑制することができる。更に、本実施の形態においては、TFT30
とデータ線110aとの距離が、十分に短く形成されている。従って、反射光が反射・散
乱を繰り返したとしても、TFT30とデータ線110aとの間に進行しにくくなり、反
射光がTFT30に入射することを一層抑制することができる。
他の作用は第1の実施の形態と同様である。
このように、本実施の形態においては、トランジスタの層に最も近接したメタル層に反
射防止膜を設けるとともに、このメタル層がトランジスタと近接して設けられており、反
射光がトランジスタに入射することを確実に防止することができる。
なお、上記各実施の形態においては、トランジスタが形成された層の上層のメタル層に
、反射防止膜を設けた例について説明したが、トランジスタが形成された層の下層のメタ
ル層に、反射防止膜を設けてもよい。この場合においても、この下層のメタル層からの反
射光がトランジスタの形成領域に入射することを阻止することができ、トランジスタの誤
動作を防止し、光リークの発生を抑制することができる。
<変形例>
なお、第1の実施の形態における反射防止膜91は、データ線6aと酸化シリコン膜等
からなる層間絶縁膜を介して形成されてもよい。また同様に、第2の実施の形態における
反射防止膜91'は、データ線110aと酸化シリコン膜等からなる層間絶縁膜を介して
形成されてもよい。また、
この場合には、コンタクトホール81、82を薬液(BHF:バッファードフッ酸等)を
用いてウェットエッチングにより形成する際、反射防止膜91、91’が露出しないよう
にカバーすることができる。また、反射防止膜91、91’を固定電位に接続すれば、ゲ
ート電極3aまたはデータ線6aとの容量カップリングを無くす効果がある。
(電子機器)
次に、以上詳細に説明した電気光学装置をライトバルブとして用いた電子機器の一例た
る投射型カラー表示装置の実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について
説明する。ここに、図7は、投射型カラー表示装置の説明図である。
図7において、本実施形態における投射型カラー表示装置の一例たる液晶プロジェクタ
1100は、駆動回路がTFTアレイ基板上に搭載された液晶装置を含む液晶モジュール
を3個用意し、それぞれRGB用のライトパルブ100R、100G及び100Bとして
用いたプロジェクタとして構成されている。液晶プロジェクタ1100では、メタルハラ
イドランプ等の白色光源のランプユニット1102から投射光が発せられると、3枚のミ
ラー1106及び2枚のダイクロックミラー1108によって、RGBの三原色に対応す
る光成分R、G及びBに分けられ、各色に対応するライトバルブ100R、100G及び
100Bにそれぞれ導かれる。この際特に、B光は、長い光路による光損失を防ぐために
、入射レンズ1122、リレーレンズ1123及び出射レンズ1124からなるリレーレ
ンズ系1121を介して導かれる。そして、ライトバルブ100R、100G及び100
Bによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロックプリズム1112
により再度合成された後、投射レンズ1114を介してスクリーン1120にカラー画像
として投射される。
また、本発明の電気光学装置は、パッシブマトリクス型の液晶表示パネルだけでなく、
アクティブマトリクス型の液晶パネル(例えば、TFT(薄膜トランジスタ)やTFD(
薄膜ダイオード)をスイッチング素子として備えた液晶表示パネル)にも同様に適用する
ことが可能である。また、液晶表示パネルだけでなく、エレクトロルミネッセンス装置、
有機エレクトロルミネッセンス装置、プラズマディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ
装置、電子放出を用いた装置(Field Emission Display 及び Surface-Conduction Elect
ron-Emitter Display 等)、DLP(Digital Light Processing)(別名DMD:Digita
l Micromirror Device)等の各種の電気光学装置においても本発明を同様に適用すること
が可能である。
また、本発明は、半導体基板に素子を形成する表示用デバイス、例えばLCOS(Liqu
id Crystal On Silicon)等にも適用可能である。
LCOSでは素子基板として単結晶シリコン基板を用い、画素や周辺回路に用いるスイ
ッチング素子としてトランジスタを単結晶シリコン基板に形成する。また、画素には反射
型の画素電極を用い、画素電極の下層に画素の各素子を形成する。
本発明の第1の実施の形態に係る電気光学装置の画素構造を示す断面図。 本実施の形態における電気光学装置であ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側から見た平面図。 素子基板と対向基板とを貼り合わせて液晶を封入する組立工程終了後の液晶装置を、図2のH−H'線の位置で切断して示す断面図。 液晶装置の画素領域を構成する複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図。 本実施の形態のTFT基板上に形成する隣接した複数の画素について各層の要部の成膜パターンを示す平面図。 本発明の第2の実施の形態に係る電気光学装置の画素構造を示す断面図。 電子機器の一例を示す説明図。
符号の説明
1a…半導体層、1a’…チャネル領域、3a…ゲート電極、6a…データ線、10
…TFT基板、20…対向基板、41〜43…層間絶縁膜、81〜84…コンタクトホー
ル。

Claims (11)

  1. 複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応してスイッチング用のトランジスタが構
    成された電気光学装置であって、
    基板上に形成されて前記トランジスタを構成する半導体層と、
    前記半導体層とは異なる層に設けられた1層以上のメタル層と、
    前記1層以上のメタル層のうち前記半導体層に最も近接した第1のメタル層の前記半導
    体層に対向する面に設けられ、平面的には少なくとも前記半導体層中のチャネル領域を覆
    うように形成された反射防止膜と、
    を具備したことを特徴とする電気光学装置。
  2. 前記半導体層に最も近接した第1のメタル層は、前記半導体層が形成された層よりも、
    前記基板の光の入射面側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装
    置。
  3. 前記半導体層に最も近接した第1のメタル層は、前記半導体層が形成された層よりも、
    前記基板の光の入射面の反対側の面側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載
    の電気光学装置。
  4. 前記第1のメタル層は、前記半導体層の上層に形成されて、前記データ線を構成すると
    共に、
    前記第1のメタル層の上層に形成されて、前記複数の走査線と前記複数のデータ線との
    交差に対応して設けられた画素電極の保持容量を構成する蓄積容量層を具備し、
    前記蓄積容量層は、第2及び第3のメタル層相互間に絶縁層を介在させた層構造を有す
    ることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
  5. 前記半導体層の上層に形成されて、前記複数の走査線と前記複数のデータ線との交差に
    対応して設けられた画素電極の保持容量を構成する蓄積容量層を具備し、
    前記第1のメタル層は、前記蓄積容量層の上層に形成されて、前記データ線を構成する
    ことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
  6. 前記第1のメタル層は、前記半導体層に対向する部分において、他の部分よりも半導体
    層までの基板深さ方向の距離が短い窪地部分を有し、
    前記反射防止膜は、前記窪地部分に形成されることを特徴とする請求項1に記載の電気
    光学装置。
  7. 前記反射防止膜は、平面的には、前記半導体層の全域を覆うように形成されることを特
    徴とする請求項1に記載電気光学装置。
  8. 前記反射防止膜は、平面的には、前記半導体層と前記メタル層とを電気的に接続するた
    めのコンタクトホール形成領域以外の領域に形成されることを特徴とする請求項1に記載
    電気光学装置。
  9. 前記反射防止膜と前記第1のメタル層との間には、さらに絶縁層が形成されてなること
    を特徴とする請求項1に記載電気光学装置。
  10. 複数の走査線と複数のデータ線との交差に対応してスイッチング用のトランジスタが構
    成された電気光学装置の製造方法であって、
    基板上に前記トランジスタを構成する半導体層を形成する工程と、
    前記半導体層上に層間絶縁膜を形成する工程と、
    前記層間絶縁膜上の前記半導体層と対向する領域に、平面的には少なくとも前記半導体
    層中のチャネル領域を覆うように反射防止膜を形成する工程と、
    前記層間絶縁膜及び前記反射防止膜上に第1のメタル層を形成する工程と、
    を具備したことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
  11. 請求項1乃至請求項9のいずれか1つに記載の電気光学装置を用いて構成したことを特
    徴とする電子機器。
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