电光装置及其制造方法和投射型显示装置、电子装置的制作方法

专利名称：电光装置及其制造方法和投射型显示装置、电子装置的制作方法
专利说明电光装置及其制造方法 和投射型显示装置、电子装置 [发明所属的技术领域]本发明涉及应用了Silicon On Insulator(绝缘体上的硅，以下简称“SOI”)技术的电光装置及电光装置的制造方法、以及投射型显示装置、电子装置，特别是涉及能以高成品率制造并获得高可靠性的电光装置及电光装置的制造方法，以及备有该电光装置的可靠性高的投射型显示装置和电子装置。在绝缘基体上形成由硅等构成的半导体薄膜，并将该半导体薄膜形成为半导体器件的SOI技术由于具有可谋求元件的高速化及低功耗化、高集成化等的优点，所以是一种能很好地应用于例如电光装置的技术。
为了制造应用了SOI技术的电光装置，将具有由单晶硅等构成的单晶半导体层的半导体基板贴合在支撑基板上，采用研磨方法等形成薄膜单晶半导体层，再将该薄膜单晶半导体层形成为例如液晶驱动用的薄膜晶体管(以下简称为“TFT”)等晶体管元件。
另外，采用SOI技术的电光装置迄今正应用于例如液晶投影仪等投射型显示装置的液晶光阀。在这样的液晶光阀中，在支撑基板具有透光性的情况下，从显示面一侧入射的光在支撑基板背面一侧的界面处反射，往往作为返回光入射到TFT等晶体管元件的沟道区。由此，在对应于支撑基板的表面一侧的晶体管元件区的位置上，提倡形成了遮住返回光用的遮光层的液晶光阀。
另外，在这样的支撑基板的表面上形成了遮光层的液晶光阀中，通过将遮光层与恒电位源导电性地连接在一起，将遮光层的电位固定在恒定电位上，从而遮光层的电位变化不会对晶体管元件造成不良影响。
为了在这样的支撑基板的表面上制造具有遮光层的电光装置，对支撑基板的表面上的遮光层进行构图，在其上用绝缘体层覆盖并通过研磨使之平坦化以后得到一个平坦面，将半导体基板贴合在该平坦面上。然后，采用对构成半导体基板的单晶半导体层进行研磨的方法等，形成薄膜单晶半导体层，将该薄膜单晶半导体层形成为例如供液晶驱动用的TFT等的晶体管元件。另外，在不存在被贴合在支撑基板上的半导体基板的薄膜单晶半导体层的部位，采用湿法刻蚀贯通设置于支撑基板上的绝缘体层，到达上述遮光层，形成接触孔，通过接触孔将遮光层与恒电位源导电性地连接在一起。然而，在上述电光装置中，用于对遮光层的电位进行控制的接触孔由于是对设置在支撑基板上的绝缘体层采用湿法刻蚀使之贯通后得到的，故在形成接触孔时，存在刻蚀液从支撑基板与半导体基板的贴合界面浸透，直至构成贴合界面的层也受到刻蚀这样的课题。而且，如果构成贴合界面的层受到刻蚀，则容易发生支撑基板与半导体基板剥离等不良现象，从而使产品的成品率下降。
本发明就是为解决上述课题而进行的，其目的在于在应用SOI技术、在支撑基板的表面上形成了遮光层的电光装置中，在采用湿法刻蚀形成将遮光层的电位固定为恒定电位用的接触孔时，由于不发生刻蚀液从半导体基板与支撑基板的贴合界面浸透这样的不良现象，这就提供了能以高成品率进行制造、并且得到高可靠性的电光装置。
本发明的目的还在于提供上述电光装置的制造方法、备有上述电光装置的可靠性高的投射型显示装置以及电子装置。为达到上述目的，本发明的电光装置是采用了在支撑基板上贴合备有半导体层的半导体基板而成的复合基板的电光装置，其特征在于备有设置于上述半导体层下侧的第1绝缘体层；设置于比上述第1绝缘体层还要下侧的第2绝缘体层；设置于上述第1绝缘体层与上述第2绝缘体层之间的遮光层；以及至少贯通上述第1绝缘体层，到达上述遮光层的接触孔，上述遮光层位于比上述支撑基板与上述半导体基板的贴合界面还要上侧。
即，在本发明的电光装置中，从下侧起依次具有支撑基板、第2绝缘体层、遮光层、第1绝缘体层和半导体层，贯通比位于靠贴合界面的上侧遮光层更位于其上侧的第1绝缘体层而到达遮光层的接触孔并不贯通半导体基板与支撑基板的贴合界面。
因此，在采用湿法刻蚀形成接触孔时，不会像现有的电光装置那样，发生刻蚀液从半导体基板与支撑基板的贴合界面浸透这样的不良现象。因此，形成了能以高成品率进行制造、并且具有高可靠性的电光装置。
另外，在本发明的电光装置中，如上所述，遮光层位于比上述支撑基板与上述半导体基板的贴合界面还要上侧。因此，如下面所示，在减薄第1绝缘体层的厚度后能缩短半导体层与遮光层之间的距离。
例如，在遮光层位于比贴合界面还要下侧的情况下，由于在半导体层与遮光层之间存在贴合界面，所以不能缩短半导体层与遮光层之间的距离。如果存在半导体层与遮光层之间的贴合界面，则半导体层与遮光层之间的距离中包含在进行化学机械研磨时因研磨的离散性而造成不至露出遮光层这样的残留膜厚的距离以及使支撑基板与半导体基板贴合时相当于必要的厚度的距离。因此，通常半导体层与遮光层之间的距离是作为将支撑基板与半导体基板贴合以后的结果而得到的尺寸，为使半导体层与遮光层绝缘，要形成比必要的厚度厚得多的800nm至1000nm左右的厚度。另外，如果半导体层与遮光层之间的距离在200nm以下，则由于给进行贴合前的化学机械研磨法造成困难，在遮光层位于比贴合界面还要下侧的情况下，不能使半导体层与遮光层之间的距离在200nm以下。
对此，按照本发明的电光装置，如上所述，由于遮光层位于比上述支撑基板与上述半导体基板的贴合界面还要上侧，所以在半导体层与遮光层之间不存在贴合界面，半导体层与遮光层之间的距离中不包含因化学机械研磨法的研磨的离散性而造成不至露出遮光层这样的残留膜厚的距离以及使支撑基板与半导体基板贴合时相当于必要的厚度的距离。因此，在可使半导体层与遮光层绝缘的范围内，可缩短半导体层与遮光层之间的距离。
即，在本发明的电光装置中，可减薄相当于半导体层与遮光层之间的距离的第1绝缘体层的厚度。
如果减薄第1绝缘体层的厚度，由于半导体层与遮光层接近，所以积极地使用遮光层作为例如TFT的背栅成为可能，通过控制遮光层的电位，可减少关断漏泄电流并使导通电流增加。
具体地说，在上述电光装置中，希望第1绝缘体层的厚度在30nm至200nm的范围。
由于通过制成这样的电光装置可使半导体层与遮光层可靠地绝缘，同时通过控制遮光层的电位，可减少关断漏泄电流并使导通电流增加，所以能制成更加优越的电光装置。
另外，在上述电光装置中，更希望上述第1绝缘体层的厚度在50nm至100nm的范围。
通过制成这样的电光装置，可使半导体层与遮光层更可靠地绝缘，同时更有效地减少关断漏泄电流并使导通电流增加。
另外，为了达到上述目的，本发明的电光装置是采用了在支撑基板上贴合备有半导体层和遮光层的半导体基板而成的复合基板的电光装置，其特征在于上述遮光层位于比上述支撑基板与上述半导体基板的贴合界面还要上侧。
在这样的电光装置中，由于遮光层位于比上述支撑基板与上述半导体基板的贴合界面还要上侧，所以在要备有使靠近遮光层的上侧所形成的构件贯通、达到遮光层的接触孔的情况下，接触孔并不贯通半导体基板与支撑基板的贴合界面。因此，在采用湿法刻蚀形成该接触孔时，不会像现有的电光装置那样，发生刻蚀液从半导体基板与支撑基板的贴合界面浸透这样的不良现象。
另外，上述遮光层位于比上述支撑基板与上述半导体基板的贴合界面还要上侧。因此，半导体层与遮光层之间不存在贴合界面，在可使半导体层与遮光层绝缘的范围内，可缩短半导体层与遮光层之间的距离。
另外，为了达到上述目的，本发明的投射型显示装置是备有上述电光装置的投射型显示装置，其特征在于具有光源、调制从该光源出射的光的上述电光装置以及将受该电光装置调制的光放大并投影到投射面上的放大投影光学系统。
这样的投射型显示装置由于备有上述电光装置，所以可制成可靠性高的投射型显示装置。
另外，为了达到上述目的，本发明的电子装置的特征在于备有上述电光装置。
通过制成这样的电子装置，可制成备有可靠性高的显示部的电子装置。
另外，为了达到上述目的，本发明的电光装置的制造方法是采用了在支撑基板上贴合备有半导体层的半导体基板而成的复合基板的电光装置的制造方法，其特征在于，备有在上述半导体基板与上述支撑基板贴合一侧的面上，依次形成第1绝缘体层、遮光层和第2绝缘体层的工序；在上述支撑基板上贴合上述半导体基板以形成上述复合基板的工序；对上述半导体层构图的工序；以及用湿法刻蚀形成贯通上述第1绝缘体层、到达上述遮光层的接触孔的工序。
这样的电光装置的制造方法由于备有在上述半导体基板与上述支撑基板贴合一侧的面上，依次形成第1绝缘体层、遮光层和第2绝缘体层的工序；以及在上述支撑基板上贴合上述半导体基板以形成上述复合基板的工序，所以在上述遮光层位于比上述支撑基板与上述半导体基板的贴合界面还要上侧，采用湿法刻蚀形成贯通上述第1绝缘体层、到达上述遮光层的接触孔的工序中，无需使半导体基板与支撑基板的贴合界面贯通。因此，在采用湿法刻蚀形成接触孔时，不会发生刻蚀液从半导体基板与支撑基板的贴合界面浸透这样的不良现象。因此，得到能以高成品率进行制造、并且具有高可靠性的电光装置。
另外，由于这样的电光装置的制造方法是备有在上述半导体基板与上述支撑基板贴合一侧的面上，依次形成第1绝缘体层、遮光层和第2绝缘体层的工序；以及在上述支撑基板上贴合上述半导体基板以形成上述复合基板的工序的制造方法，在半导体基板上形成遮光层以后将半导体基板与支撑基板贴合在一起，所以在半导体层与遮光层之间不存在贴合界面。因此，在可使半导体层与遮光层绝缘的范围内，可缩短相当于半导体层与遮光层之间的距离的第1绝缘体层的厚度。
另外，在上述电光装置的制造方法中，希望上述第1绝缘体层的厚度形成为在30nm至200nm的范围。
通过采取这样的电光装置的制造方法，得到可使半导体层与遮光层可靠地绝缘，同时通过控制遮光层的电位，可减少关断漏泄电流并使导通电流增加的更加优越的电光装置。
另外，在上述电光装置的制造方法中，希望采用化学机械研磨(CMP)法使上述第2绝缘体层平坦化。
通过采取这样的电光装置的制造方法，在很容易以高精度使第2绝缘体层平坦化、第2绝缘体层构成支撑基板与半导体基板的贴合界面的情况下，可增高支撑基板与半导体基板的紧密附着性，很容易以高精度贴合。因此，可很容易形成具有高可靠性的电光装置。

图1是在构成作为本发明的电光装置之一例的液晶装置的像素部(显示区)的形成为矩阵状的多个像素中的各种元件、布线等的等效电路。
图2是放大示出与形成了数据线、扫描线、像素电极、遮光层等的TFT阵列基板相邻的多个像素组的平面图。
图3是图2的A-A’剖面图。
图4是按顺序示出液晶装置的一个实施例的制造工艺的工序图(其1)。
图5是按顺序示出液晶装置的一个实施例的制造工艺的工序图(其1)。
图6是按顺序示出液晶装置的一个实施例的制造工艺的工序图(其1)。
图7是按顺序示出液晶装置的一个实施例的制造工艺的工序图(其1)。
图8是按顺序示出液晶装置的一个实施例的制造工艺的工序图(其1)。
图9是按顺序示出液晶装置的一个实施例的制造工艺的工序图(其1)。
图10是按顺序示出液晶装置的一个实施例的制造工艺的工序图(其1)。
图11是按顺序示出液晶装置的一个实施例的制造工艺的工序图(其1)。
图12是按顺序示出液晶装置的一个实施例的制造工艺的工序图(其1)。
图13是按顺序示出液晶装置的一个实施例的制造工艺的工序图(其1)。
图14是与在其上形成第1实施例的TFT阵列基板的各结构要素一起从对置基板一侧看到的平面图。
图15是图14的H-H’剖面图。
图16是作为使用了液晶装置的电子装置之一例的投射型显示装置的结构图。
图17是说明使用了第1实施例的液晶装置的电子装置的另一例的图。
图18是说明使用了第1实施例的液晶装置的电子装置的另一例的图。
图19是说明使用了第1实施例的液晶装置的电子装置的另一例的图。
具体实施例(第1实施例)(电光装置的结构)以下，详细说明本发明的实施例。
在本实施例中，作为电光装置之一例，采取使用了TFT(晶体管元件)作为开关元件的有源矩阵型的液晶装置并加以说明。
图1是在构成液晶装置的像素部(显示区)的形成为矩阵状的多个像素中的各种元件、布线等的等效电路。另外，图2是放大示出与形成了数据线、扫描线、像素电极、遮光层等的TFT阵列基板相邻的多个像素组的平面图。另外，图3是图2的A-A’剖面图。
再有，在图1～图3中，由于对各层及各构件采取了在图面上可识别程度的尺寸，所以对各层及各构件的比例尺是不同的。
在图1中，构成液晶装置的像素部的形成为矩阵状的多个像素由形成为矩阵状的多个像素电极9a和控制像素电极9a用的像素开关用TFT(晶体管元件)30构成，供给图像信号的数据线6a与该像素开关用TFT30的源极进行电连接。写入数据线6a的图像信号S1、S2、...、Sn按该顺序并按线顺序供给也没有关系，或者对相邻的多条数据线6a按每组供给也可以。另外，扫描线3a被电连接到像素开关用TFT30的栅极，以规定的时序将扫描信号G1、G2、...、Gm按该顺序并按线顺序以脉冲形式施加到扫描线3a上。
像素电极9a被电连接到像素开关用TFT30的漏极，通过只在恒定期间关闭作为开关元件的像素开关用TFT30的该开关，以规定的时序写入从数据线6a供给的图像信号S1、S2、...、Sn。经像素电极9a被写入液晶的规定电平的图像信号S1、S2、...、Sn与形成于后述对置基板上的后述对置电极之间被保持恒定期间。
另外，为防止发生因被保持的图像信号的漏泄造成对比度的降低及称之为闪烁的离散性等显示上的不良现象，与像素电极9a和对置电极之间所形成的液晶电容并联地加上蓄积电容70。例如，像素电极9a的电压在比将电压加到数据线的时间长3个数量级的时间被蓄积电容70保持。因此，可实现保持特性得到进一步改善并且对比度高的电光装置。在本实施例中，特别是为了形成这样的蓄积电容70，如后所述，可利用与扫描线的同一层，或者利用导电性的遮光层，设置低阻化的电容线3b。
其次，根据图2，详细说明TFT阵列基板的晶体管元件的形成区(像素部)内的平面结构。如图2所示，在电光装置的TFT阵列基板上的晶体管元件的形成区(像素部)内，设置呈矩阵状的多个透明像素电极9a(其轮廓由虚线部9a’示出)，分别沿像素电极9a的纵横边界设置数据线6a、扫描线3a和电容线3b。数据线6a经接触孔5被电连接到半导体层1a中后述的源区，像素电极9a经接触孔8被电连接到半导体层1a中后述的漏区。另外，扫描线3a被配置成与半导体层1a中的沟道区(图中右上的斜线区)相向，扫描线3a具有栅电极的功能。
在图2中，在用右上的斜线所示的区域中，设置多个遮光层11a。更具体地说，遮光层11a各自被设置在从TFT阵列基板的后述基板本体侧看覆盖像素部中包含半导体层1a的沟道区的像素开关用TFT30的位置上，此外，具有与电容线3b的本线部相向、沿扫描线3a呈直线状延伸的本线部，以及从与数据线6a交叉的部位沿数据线6a向相邻级一侧(即图中朝下)突出的突出部。遮光层11a的各级(像素行)中的朝下的突出部的前端与数据线6a下的下一级中电容线3b的朝上的突出部的前端重叠。在该重叠的部位，设置将遮光层11a与电容线3b相互电连接的接触孔13。即，在本实施例中，遮光层11a通过接触孔13被电连接到前级或后级的电容线3b上。
另外，在本实施例中，像素电极9a、像素开关用TFT30以及遮光层11a只被设置在像素部内。
其次，根据图3，说明液晶装置的像素部内的截面结构。
TFT阵列基板10以由石英构成的支撑基板10A及其液晶层50一侧表面上所形成的像素电极9a、像素开关用TFT(晶体管元件)30和取向膜16为主体构成，对置基板20以由透明玻璃或石英等透光性基板构成的基板本体20A及其液晶层50一侧表面上所形成的对置电极(公用电极)21和取向膜22为主体构成，在TFT阵列基板10的支撑基板10A的液晶层50一侧表面上设置像素电极9a，在该液晶层50一侧设置被施加了摩擦处理等的规定的取向处理的取向膜16。像素电极9a例如由ITO(氧化铟锡)等透明导电薄膜构成，取向膜16例如由聚酰亚胺等的有机薄膜构成。
另外，在支撑基板10A的液晶层50一侧表面上，如图3所示，在与各像素电极9a相邻的位置处，设置对各像素电极9a进行开关控制的像素开关用TFT30。
另一方面，在对置基板20的基板本体20A的液晶层50一侧表面上，设置遍及其整个面的对置电极(公用电极)21，在该液晶层50一侧设置被施加了摩擦处理等的规定的取向处理的取向膜22。对置电极21例如由ITO等透明导电薄膜构成，取向膜22例如由聚酰亚胺等的有机薄膜构成。
另外，在基板本体20A的液晶层50一侧表面上，还如图3所示，在各像素部的开口区以外的区域设置对置基板遮光层23。这样，在对置基板20一侧通过设置对置基板遮光层23，可防止入射光从对置基板20一侧侵入像素开关用TFT30的半导体层1a的沟道区1a’及LDD(轻掺杂漏)区1b和1c，同时可提高对比度。
在如此构成的、在像素电极9a与对置电极21相向配置的TFT阵列基板10与对置基板20之间，在两基板的周边部间形成的、用密封材料(图示中略去)围起来的空间内封入液晶，形成液晶层50。
液晶层50例如由混合了一种或数种向列液晶的液晶构成，在不施加来自像素电极9a的电场的状态下，采取由取向膜16和22规定的取向状态。
另外，TFT阵列基板10是采用了在支撑基板10A上贴合单晶硅基板而成的复合基板的基板，在支撑基板10A的液晶层50一侧表面上设置的下侧贴合膜10B与在下侧贴合膜10B上设置的上侧贴合膜12(相当于本发明第一方面的“第2绝缘体层”)之间形成支撑基板10A与半导体基板的贴合界面。
在上侧贴合膜12的表面上，在与各像素开关用TFT30对应的位置处埋入遮光层11a。如后面所述，遮光层11a在单晶硅基板与支撑基板10A贴合一侧的面上形成，其后，通过将单晶硅基板208贴合在支撑基板10A上，在支撑基板10A上形成，所以在设置遮光层11a的单晶硅基板上，形成利用以覆盖遮光层11a的方式形成的上侧贴合膜12埋入的状态。
另外，遮光层11a最好包含作为不透明的高熔点金属的Ti、Cr、W、Ta、Mo和Pd中的至少一种，由金属单质、合金、金属硅化物等构成。
利用由这样的材料构成遮光层11a，在TFT阵列基板10的支撑基板10A的表面上，通过在遮光层11a的形成工序之后所进行的像素开关用TFT30的形成工序中的高温处理，可防止遮光层11a遭到破坏或熔融。
在本实施例中，由于在TFT阵列基板10上如此形成遮光层11a，所以可防止来自TFT阵列基板10一侧的返回光等入射到像素开关用TFT30的沟道区1a’及LDD区1b、1c，可防止因产生光电流致使作为晶体管元件的像素开关用TFT30的特性变坏。
另外，在上侧贴合膜和遮光层11a上，设置第1层间绝缘膜206b(相当于本发明第一方面的“第1绝缘体层”)。第1层间绝缘膜206b是为了将构成像素开关用TFT30的半导体层1a与遮光层11a电绝缘而设置的，在支撑基板10A的整个表面上形成。
另外，通过在TFT阵列基板10的表面上如此设置第1层间绝缘膜206b，可防止遮光层11a污染像素开关用TFT30等。
第1层间绝缘膜206b的厚度最好定为30nm～200nm的范围，而定为50nm～100nm的范围就更好。
如果第1层间绝缘膜206b的厚度不满30nm，由于产生不能使半导体层与遮光层可靠地绝缘的可能性，是不希望有的。另外，如果第1层间绝缘膜206b的厚度在200nm以内，则可积极地使用遮光层作为背栅。
另外，在本实施例中，遮光层11a(以及与之电连接的电容线3b)借助于经贯通第1层间绝缘膜206b而到达遮光层11a的接触孔13，与恒定电位源电连接，从而形成为恒定电位。因此，遮光层11a的电位变动不会对与遮光层11a相向配置的像素开关用TFT30产生不良影响。另外，电容线3b能具有作为蓄积电容70的第2蓄积电容电极的良好功能。
作为恒定电位源，可举出供给驱动本实施例的电光装置用的周边电路(例如扫描线驱动电路、数据线驱动电路等)的负电源、正电源等的恒定电位源、接地电源、供给对置电极21的恒定电位源等。如果这样利用周边电路等的电源就不必设置专用的电位布线及外部输入端子，可将遮光层11a和电容线3b形成为恒定电位。
另外，如果采取将可变电压供给遮光层11a的结构，通过控制遮光层11a的电位，可减少关断漏泄电流并使导通电流增加。
另外，在本实施例中，通过使栅绝缘膜2从与扫描线3a相向的位置延伸用作电介质膜，使半导体膜1a延伸作为第1蓄积电容电极1f，进而使与它们相向的电容线3b的一部分作为第2蓄积电容电极，构成蓄积电容70。
更详细地说，半导体层1a的高浓度漏区1e在数据线6a和扫描线3a下面延伸，经绝缘膜2与沿同样的数据线6a和扫描线3a延伸的电容线3b部分相向配置，形成为第1蓄积电容电极(半导体层)1f。特别是，由于作为蓄积电容70的电介质的绝缘膜2正是通过高温氧化在单晶半导体层上形成的像素开关用TFT30的栅绝缘膜2，所以可成为薄而且高耐压的绝缘膜，蓄积电容70能以较小的面积取得大容量的蓄积电容。
此外，蓄积电容70的构成如下从图2和图3可知，还借助于在以遮光层11a作为第2蓄积电容电极的电容线3b的相反一侧经第1层间绝缘膜206b使作为第3蓄积电容电极与第1蓄积电容电极1f相向配置(参照图3的图示右侧的蓄积电容70)而供给蓄积电容。即，在本实施例中，构建夹持第1蓄积电容电极1f而在两侧供给蓄积电容的双蓄积电容结构，进一步增加蓄积电容。通过作成这样的结构，可得到本实施例的电光装置，使防止显示图像中的闪烁及残留图像的功能得以提高。
其结果是，可有效地利用离开数据线6a下面的区域以及沿扫描线3a发生液晶的向错的区域(即形成电容线3b的区域)这样的开口区域的空间，增加像素电极9a的蓄积电容。
其次，在图3中，像素开关用TFT30是完全耗尽型的N型晶体管。假设半导体层1a的膜厚在从30nm至100nm的范围，最好是从40nm至60nm的范围内为恒定的膜厚。如果半导体层1a的膜厚在100nm以下，由于与沟道部的杂质浓度无关的栅电极控制的耗尽层比半导体层1a扩展较多，故像素开关用TFT30成为完全耗尽型。
另外，像素开关用TFT30有LDD(轻掺杂漏)结构，包括扫描线3a、在来自该扫描线3a的电场的作用下形成沟道的半导体层1a的沟道区1a’、使扫描线3a与半导体层1a绝缘的栅绝缘膜2、数据线6a、半导体层1a的低浓度源区(源侧LDD区)1b和低浓度漏区(漏侧LDD区)1c、以及半导体层1a的高浓度源区1d和高浓度漏区1e。
另外，由于半导体层1a为30nm以上，最好为40nm以上，可减小因沟道区1a’的膜厚造成的阈值电压等的晶体管特性的分散性。再者，由于半导体层1a为100nm以下，最好为60nm以下，即使无法被上述遮光层11a遮挡的杂散光照射到半导体层1a上，也可将光激发的电子空穴对的生成量抑制得很小。因而，可减小光漏泄电流，作为像素的开关元件的像素开关用TFT30是有效的。
数据线6a由Al等的金属膜或金属硅化物等的合金膜等的遮光性金属薄膜构成。另外，在扫描线3a、栅绝缘膜2和第1层间绝缘膜206b的上面，形成分别形成了通向高浓度源区1d的接触孔5和通向高浓度漏区1e的接触孔8的第2层间绝缘膜4。经过通往该源区1b的接触孔5，数据线6a与高浓度源区1d进行电连接。再者，在数据线6a和第2层间绝缘膜4的上面，形成已形成通向高浓度漏区1e的接触孔8的第3层间绝缘膜7。经过通向该高浓度漏区1e的接触孔8，像素电极9a与高浓度漏区1e进行电连接。上述的像素电极9a被设置在如此构成的第3层间绝缘膜7的上表面。
再有，像素电极9a与高浓度漏区1e可中继数据线6a与同一Al膜或者扫描线3b与同一多晶半导体膜进行电连接。
像素开关用TFT30最好具有上述LDD结构，但既可在低浓度源区1b和低浓度漏区1c具有分别进行杂质离子注入的偏移结构，也可将栅电极3a作为掩模以高浓度注入杂质离子、自对准地形成高浓度源区和高浓度漏区的自对准型TFT。
另外，形成了在源-漏区1b与1e之间只配置像素开关用TFT30的1个栅电极(扫描线)3a的单栅结构，但在这些区域之间配置2个以上的栅电极亦可。此时，各栅电极要被施加同一信号。这样，如果构成具有双栅或三栅以上的TFT，则可防止沟道与源-漏区的结部的漏泄电流，减少关断时的电流。如果将这些栅电极中的至少1个形成LDD结构或偏移结构，可进一步减少关断电流，得到稳定的开关元件。
此处，一般来说，在半导体层1a的沟道区1a’、低浓度源区1b和低浓度漏区1c等的单晶半导体层，在光入射时因半导体具有的光电变换效应而产生了光电流的像素开关用TFT30的晶体管特性变坏，但在本实施例中，由于由Al等的遮光性金属薄膜形成数据线6a，以便从上侧覆盖扫描线3a，故可有效地防止光入射到至少半导体层1a的沟道区1a’和LDD区1b、1c。
另外，如上所述，在像素开关用TFT30的下侧，由于设置遮光层11a，也可有效地防止返回光入射到至少半导体层1a的沟道区1a’和低浓度源区1b、地浓度漏区1c。再者，即使有从上述结构漏泄而入射的光，由于像素开关用TFT30的半导体层1a很薄，故可充分地抑制光漏泄。
再有，在本实施例中，半导体层1a并不限定于单晶半导体的情况，即使对于半导体层1a为多晶半导体的情况当然也可应用同样的结构。
(电光装置的制造方法)下面，参照图4～图13说明具有上述结构的电光装置的制造方法。
开始，根据图4～图13，说明TFT阵列基板10的制造方法。再有，图4～图8和图9～图13用不同的比例尺表示。
首先，如图4(a)所示，准备例如由厚度为600微米左右的单晶硅层(相当于本发明第一方面的“半导体层”)构成的单晶硅基板208(相当于本发明第一方面的“半导体基板”)。在该单晶硅基板208与支撑基板10A贴合一侧的表面上，预先形成由氧化硅膜构成的第1层间绝缘膜206b(相当于本发明第一方面的“第1绝缘体层”)。
第1层间绝缘膜206b通过使单晶体硅基板208的表面氧化而形成，假定第1层间绝缘膜206b的厚度在30nm～200nm的范围，而在50nm至100nm的范围就更好。
另外，在单晶体硅基板208与支撑基板10A贴合一侧的表面，氢离子(H+)在例如加速电压为100keV、剂量为10×1016/cm2的条件下被注入。
其次，如图4(b)所示，在单晶硅基板208的第1层间绝缘膜206b上，通过用溅射法、CVD法、电子束加热蒸镀法等将包括Ti、Cr、W、Ta、Mo和Pd之中的至少一种的金属单质、合金、金属硅化物等淀积成例如150～200nm的膜厚，形成遮光层11a。
其次，在单晶硅基板208的整个表面上形成光致抗蚀剂，采用具有最终形成的遮光层11a的图形(参照图2)的光掩模，对光致抗蚀剂进行曝光。其后，通过对光致抗蚀剂进行显影，如图4(c)所示，形成具有最终形成的遮光层11a的图形的光致抗蚀剂207。
其次，通过将光致抗蚀剂207作为掩模进行遮光层11a的刻蚀，然后剥离光致抗蚀剂207，如图4(d)所示，在单晶硅基板208的表面上形成具有规定图形的遮光层11a。遮光层11a的膜厚例如为150～200nm。
其次，如图5(a)所示，在形成了遮光层11a的单晶硅基板208的表面上，应用CVD法形成组成由SiO2构成的上侧贴合膜12(相当于本发明第一方面的“第2绝缘体层”)的绝缘体层12A。设定绝缘体层12A的膜厚至少比遮光层11a的膜厚要厚，例如，最好设定为约400～1200nm，而设定为1000～1200nm左右就更好。
其次，如图5(b)所示，通过对位于遮光层11a上面的绝缘体层12A的表面用CMP(化学机械研磨)法进行研磨并使之平坦化，形成构成与支撑基板10A的贴合界面的上侧贴合膜12。上侧贴合膜12的膜厚例如为400nm～600nm。
通过如以上那样做，形成了备有第1层间绝缘膜206b、遮光层11a和上侧贴合膜12的单晶硅基板208。
其次，如图5(c)所示，通过对支撑基板10A与单晶硅基板208进行贴合形成复合基板。
此处在所使用的支撑基板10A与单晶硅基板208贴合一侧的表面上，预先形成构成与单晶硅基板208的贴合界面221的下侧贴合膜10B。下侧贴合膜10B与上侧贴合膜12一样，由SiO2构成，用CVD法等形成。
然后，支撑基板10A和单晶硅基板208在与支撑基板10A的下侧贴合膜10B和单晶硅基板208的上侧贴合膜12相向的状态下贴合，在下侧贴合膜10B与上侧贴合膜12之间形成贴合界面221。
此处的支撑基板10A与单晶硅基板208的贴合通过例如在300℃下2个小时的热处理来进行。为了进一步提高支撑基板10A与单晶硅基板208的贴合强度，必须使热处理温度上升至450℃左右，但由于由石英等构成的支撑基板10A与单晶硅基板208的热膨胀系数之差较大，如果在支撑基板10A与单晶硅基板208贴合的状态下进一步加热，就会在单晶硅基板208的单晶硅层内产生裂痕等缺陷，存在所制造的TFT阵列基板10的品质变差的可能性。
为了抑制这样的裂痕等缺陷的发生，对在300℃下进行了一次供贴合用的热处理的单晶硅基板208，希望采用湿法刻蚀或CMP法减薄至100～150微米左右，然后，再采用进行高温热处理的方法提高贴合强度。具体地说，例如，希望通过对单晶硅基板208和支撑基板10A在300℃下热处理进行贴合，用80℃的KOH水溶液进行刻蚀，使单晶硅基板208的厚度变成150微米，然后，通过在450℃下再进行热处理，提高贴合强度。
其次，通过对单晶硅基板208进行热处理使单晶硅基板208的单晶硅层的一部分剥离，如图5(d)所示，在支撑基板10A上形成薄膜单晶硅层206a。
此处的单晶硅层的剥离现象是由于通过在单晶硅基板208中预先导入的氢离子，在单晶硅基板208的表面附近的某层处使半导体的键断裂所致。
为剥离单晶硅层用的热处理例如可按每分钟20℃的升温速度加热至600℃而进行。通过该热处理，使单晶硅基板208的单晶硅层的一部分分离。
再有，通过改变对单晶硅基板208进行的氢离子注入的加速电压，薄膜单晶硅层206a有可能形成50nm～至3000nm的任意的膜厚。
再有，在上述方法以外也可采用对单晶硅基板208的表面进行研磨使薄膜单晶硅层206a的膜厚为3～5微米后，再用PACE(等离子体协同化学刻蚀)法进行刻蚀加工的方法或者通过多孔半导体层的选择刻蚀将在多孔半导体上所形成的外延半导体层贴合并转移到基板上的ELTRAN(外延层转移)法得到。
其次，参照图6和图7，说明通过使薄膜单晶硅层206a热氧化形成氧化膜206c，再用湿法刻蚀除去氧化膜206c的工序。该工序是为了控制构成像素开关用TFT30的薄膜单晶硅层206a的膜厚的工序。
首先，如6(a)所示，在支撑基板10A的整个表面上，通过用了减压化学汽相淀积法(LPCVD法)的二氯硅烷与氨的反应，使氮化硅膜209形成为100nm～300nm左右。
其次，如图6(b)所示，在氮化硅膜209上形成光致抗蚀剂205。然后，除去位于支撑基板10A的端面的光致抗蚀剂205，使得在运送时设置于支撑基板10A的端面处的光致抗蚀剂205不至剥离。此处的光致抗蚀剂205的除去既可通过使支撑基板10A的端面曝光后感光来进行，还可通过用氢氧化钾水溶液等碱溶液剥离来进行。
其次，如6(c)所示，通过采用光掩模对光致抗蚀剂205曝光并显影，形成具有覆盖住除去要精心制作完全耗尽型的晶体管的区域以外的区域的图形的光致抗蚀剂205a。
其次，以光致抗蚀剂205a作为掩模，利用湿法刻蚀来刻蚀氮化硅膜209，然后，通过除去光致抗蚀剂205a，如图6(d)所示，在薄膜单晶硅层206a上形成覆盖住除去要精心制作完全耗尽型的晶体管的区域以外的区域的选择氧化用掩模图形209a。
其次，如图7(a)所示，通过使设置于未被选择氧化用掩模图形209a覆盖的区域的薄膜单晶硅层206a热氧化，使之局部地生长以形成氧化膜206c。例如在薄膜单晶硅层206a的膜厚为400nm左右时，希望氧化膜206c的膜厚206a得到700nm左右。
其次，如图7(b)所示，用湿法刻蚀除去氧化膜206c，然后，如图7(c)所示，通过采用热磷酸的方法、进行反应性刻蚀或反应性离子束刻蚀等干法刻蚀的方法除去选择氧化用掩模图形209a，使得要精心制作完全耗尽型的晶体管的区域的薄膜单晶硅层206a形成了30nm～至100nm的范围内的恒定膜厚。
其次，如图8(a)所示，采用光刻工序、刻蚀工序等形成规定图形的半导体层1a。即，在数据线6a的下面形成电容线3b的区域和沿扫描线3a形成电容线3b的区域，形成从构成像素开关用TFT30的半导体层1a延伸设置的第1蓄积电容电极1f。再有，在图8中，没有图示第1蓄积电容电极1f。
其次，如图8(b)所示，使半导体层1a在约850～1300℃的温度下，最好在约1000℃的温度下进行72分钟左右的热氧化，形成约60nm的较薄厚度的热氧化半导体膜，从而形成栅氧化膜2。其结果是，半导体层1a的厚度约为30～170nm，栅绝缘膜的厚度约为60nm。
其次，参照图9～图13，从形成了栅绝缘膜2的支撑基板10A开始说明制造TFT阵列基板10的方法。再有，图9～图13是使各工序中的TFT阵列基板的一部分与图3所示的剖面图对应地示出的工序图。另外，从图9至图13采用与从图4至图8不同的比例尺表示。
如图9(a)所示，在与形成了栅绝缘膜2的支撑基板10A中的N沟道的半导体层1a对应的位置处，形成抗蚀剂膜301，向P沟道的半导体层1a以低浓度掺进P等V族元素的掺杂剂302(例如以70keV的加速电压、2×1011/cm2的剂量掺进P离子)。
其次，如图9(b)所示，在与省略了图示的P沟道的半导体层1a对应的位置处形成抗蚀剂膜，向N沟道的半导体层1a以低浓度掺进B等III族元素的掺杂剂303(例如以35keV的加速电压、1×1012/cm2的剂量掺进B离子)。
其次，如图9(c)所示，对P沟道、N沟道的每一种，在除了半导体层1a的沟道区1a’的端部的支撑基板10A的表面上形成抗蚀剂膜305，对P沟道，以图7(a)所示的工序的约1～10倍的剂量掺进P等V族元素的掺杂剂306，对N沟道，以图7(b)所示的工序的约1～10倍的剂量掺进B等III族元素的掺杂剂306。
其次，如图9(d)所示，由于使半导体层1a延伸而构成的第1蓄积电容电极1f低电阻化，在与支撑基板10A的表面的扫描线3a(栅电极)对应的部分，形成抗蚀剂膜307(比扫描线3a的宽度要宽)，并以此为掩模从其上方以低浓度掺进P等V族元素的掺杂剂308(例如以70keV的加速电压、3×1014/cm2的剂量掺进P离子)。
其次，如图10(a)所示，利用反应性刻蚀或反应性离子束刻蚀等干法刻蚀、或湿法刻蚀，形成贯通第1层间绝缘膜206b、到达遮光层11a的接触孔13。
在开设接触孔13时，如图10(a)所示，由于只贯通第1层间绝缘膜206b而到达遮光层11a，故不必贯通位于下侧贴合膜10B与上侧贴合膜12之间的单晶硅基板208与支撑基板10A的贴合界面221。
另外，接触孔13的开设系利用反应性刻蚀、反应性离子束刻蚀这样的具有各向异性的干法刻蚀来进行，在这方面具有能做到开孔形状与掩模形状大致相同的优点。但是，如果使具有各向异性的干法刻蚀与湿法刻蚀组合起来开孔，则由于可使接触孔13的形状成为锥形，故取得了可防止布线连接时断线的优点。
其次，如图10(b)所示，利用减压CVD法等淀积厚度为350nm的多晶半导体层3后，热扩散磷(P)，使多晶半导体膜3具有导电性。或者，也可应用在与多晶半导体膜3成膜的同时导入了P离子的掺杂半导体膜。由此，可提高多晶半导体层3的导电性。
其次，如图10(c)所示，借助于应用了抗蚀剂掩模的光刻工序、刻蚀工序等，与规定图形的扫描线3a一起形成电容线3b。再有，然后以抗蚀剂膜覆盖支撑基板10A的表面通过刻蚀除去残存于支撑基板10A背面的多晶半导体膜。
其次，如图10(d)所示，为了在半导体层1a上形成P沟道的LDD区，用抗蚀剂膜309覆盖对应于N沟道的半导体层1a的位置，以扫描线3a(栅电极)作为扩散掩模，首先以低浓度掺进B等III族元素的掺杂剂310(例如以90keV的加速电压、3×1013/cm2的剂量掺进BF2离子)，形成P沟道的低浓度源区1b和低浓度漏区1c。
接着，如图10(e)所示，为了在半导体层1a上形成P沟道的高浓度源区1d和高浓度漏区1e，在用抗蚀剂膜309覆盖对应于N沟道的半导体层1a的位置的状态下，而且在用比扫描线3a的宽度宽的掩模(图中未示出)在对应于P沟道的扫描线3a上形成抗蚀剂层的状态下，以高浓度掺进B等III族元素的掺杂剂311(例如以90keV的加速电压、2×1015/cm2的剂量掺进BF2离子)。
其次，如图11(a)所示，为了在半导体层1a上形成N沟道的LDD区，用抗蚀剂膜(图中未示出)覆盖对应于P沟道的半导体层1a的位置，以扫描线3a(栅电极)作为扩散掩模，以低浓度掺进P等V族元素的掺杂剂60(例如以70keV的加速电压、6×1012/cm2的剂量掺进P离子)，形成N沟道的低浓度源区1b和低浓度漏区1c。
接着，如图11(b)所示，为了在半导体层1a上形成N沟道的高浓度源区1d和高浓度漏区1e，在用比扫描线3a的宽度宽的掩模在对应于N沟道的扫描线3a上形成抗蚀剂62后，以高浓度掺进P等V族元素的掺杂剂61(例如以70keV的加速电压、4×1015/cm2的剂量掺进P离子)。
其次，如图11(c)所示，例如采用常压或减压CVD法或TEOS气体等形成由NSG、PSG、BSG、BPSG等的硅酸盐玻璃膜、氮化半导体膜或氧化半导体膜等构成的第2层间绝缘膜4，以便在覆盖像素开关用TFT30中的扫描线3a的同时，覆盖电容线3b和扫描线3a。第2层间绝缘膜4的膜厚最好约500～1500nm，进而为800nm就更好。
然后，为了激活高浓度源区1d和高浓度漏区1e，要在约850℃下进行20分钟左右的退火处理。
其次，如图11(d)所示，应用反应性刻蚀、反应性离子束刻蚀等干法刻蚀或者应用湿法刻蚀形成对数据线31的接触孔5。另外，将扫描线3a或电容线3b与图中未示出的布线连接用的接触孔也采用与接触孔5的同一工序在第2层间绝缘膜4上开孔。
其次，如图12(a)所示，在第2层间绝缘膜4上，利用溅射处理等，以遮光性的Al等低阻金属或金属硅化物等作为金属膜6，在淀积约100～700nm，最好约350nm的厚度后，如图12(b)所示，再利用光刻工序、刻蚀工序等形成数据线6a。
其次，如图12(c)所示，例如采用常压或减压CVD法或TEOS气体等形成由NSG、PSG、BSG、BPSG等的硅酸盐玻璃膜、氮化半导体膜或氧化半导体膜等构成的第3层间绝缘膜7，以便覆盖数据线6a。第3层间绝缘膜7的膜厚最好约500～1500nm，进而为800nm就更好。
其次，如图13(a)所示，应用反应性刻蚀、反应性离子束刻蚀等干法刻蚀，在像素开关用TFT30中，形成供像素电极9a与高浓度漏区1e电连接用的接触孔8。
其次，如图13(b)所示，在第3层间绝缘膜7上，利用溅射处理等淀积厚度约50～200nm的ITO等的透明导电性薄膜9后，如图13(c)所示，利用光刻工序、刻蚀工序等形成像素电极9a。再有，在本实施例的电光装置为反射型电光装置的情况下，可由Al等反射率高的不透明材料形成像素电极9a。
接着，在像素电极9a上涂敷聚酰亚胺类的取向膜的涂敷液，然后，使之具有规定的预倾角，并且通过沿规定方向进行摩擦处理等，形成取向膜16。
通过以上那样做，制造图3所示的TFT阵列基板10。
其次，说明对置基板20的制造方法以及制造由TFT阵列基板10和对置基板20构成的液晶装置的方法。
为了制造图3所示的对置基板20，准备玻璃基板等透光性基板作为基板本体20A，在基板本体20A的表面上形成对置基板遮光层23。对置基板遮光层23在溅射例如Cr、Ni、Al等金属材料后，经光刻工序、刻蚀工序形成。再有，对置基板遮光层23除上述金属材料外，还可由使碳或Ti分散到光致抗蚀剂中的树脂黑等材料形成。
然后，在基板本体20A的整个表面上利用溅射法等淀积厚度约50～200nm的ITO等透明导电性薄膜，由此形成对置电极21。进而，在对置电极21的整个表面上涂敷聚酰亚胺等的取向膜的涂敷液后，使之具有规定的预倾角，并且通过沿规定方向进行摩擦处理等，形成取向膜22。
通过以上那样做，制造图1所示的对置基板20。
最后，以取向膜16与取向膜22互相相向的方式利用密封材料将上述制造的TFT阵列基板10与对置基板20贴合在一起，再利用真空吸引法等方法，在两基板之间的空间吸引例如混合多种向列液晶而成的液晶，形成具有规定厚度的液晶层50，从而制成了上述结构的液晶装置。
在本实施例的液晶装置的制造方法中，在单晶硅基板208与支撑基板10A贴合一侧的面上，依次形成第1层间绝缘膜206b、遮光层11a和上侧贴合膜12，然后，由于将单晶硅基板208贴合在支撑基板10A上形成复合基板，故遮光层11a在比单晶硅基板208与支撑基板10A的贴合界面221还要上侧形成，在用湿法刻蚀形成贯通第1层间绝缘膜206b、到达遮光层11a的接触孔13的工序中，不必使贴合界面221贯通。因而，在用湿法刻蚀形成接触孔13时，不会发生刻蚀液从贴合界面221浸透这样的不良现象。因此，能以高成品率进行制造，可得到具有高可靠性的液晶装置。
另外，在本实施例的液晶装置的制造方法中，由于用CMP使上侧贴合膜12平坦化，故可容易地以高精度使上侧贴合膜12平坦化，可提高单晶硅基板208与支撑基板10A的紧密附着性，可容易地以高精度将单晶硅基板208与支撑基板10A贴合起来。
另外，在本实施例的液晶装置中，遮光层11a位于比单晶硅基板208与支撑基板10A的贴合界面221还要上侧，由于在位于比遮光层11a还要上侧的半导体层1a与遮光层11a之间不存在贴合界面，故在半导体层1a与遮光层11a之间的距离中，不包含在贴合单晶硅基板208与支撑基板10A时相当于必要厚度的距离。
因而，在可使半导体层1a与遮光层11a绝缘的范围内，可减薄半导体层1a与遮光层11a之间的距离，即第1层间绝缘膜206b的厚度。由此，可使半导体层1a与遮光层11a的距离接近，使积极地将遮光层11a用作背栅成为可能。
在本实施例的液晶装置中，由于将第1层间绝缘膜206b的厚度设定为30nm～200nm的范围，故可使半导体层1a与遮光层11a可靠地绝缘，同时通过控制遮光层11a的电位，可减少关断漏泄电流并使导通电流增加，可制成更为优良的液晶体装置。
再有，在本发明中，像本实施例所示的例子那样，为了提高单晶硅基板208与支撑基板10A的紧密附着性，在支撑基板10A与单晶硅基板208贴合一侧的表面上，希望形成由与上侧贴合膜12同样的材质构成的下侧贴合膜10B，但不形成下侧贴合膜10B也可。
另外，在本实施例中，假定选择氧化用掩模图形209a由氮化硅构成，但用其它无机膜或光致抗蚀剂等的有机膜也可。
(电光装置的总体结构)
以下，参照图14和图15说明上述那样构成的本实施例的液晶装置的总体结构。再有，图14是从对置基板20一侧看TFT阵列基板10的平面图，图15是包含对置基板20而示出的图13的H-H’剖面图。
在图14中，在TFT阵列基板10的表面上，密封材料52沿基板边缘设置，如图15所示，具有与图14所示的密封材料52大致相同的轮廓的对置基板20被该密封材料52固定粘结在TFT阵列基板10上。
在对置基板20的表面上，如图15所示，设置作为由例如与对置基板遮光层23相同或不同的材料构成的分开周边的对置基板遮光层53，使之与密封材料52的内侧平行。
另外，在TFT阵列基板10上，在密封材料52外侧的区域，数据线驱动电路101和安装端子102沿着TFT阵列基板10的一边设置，扫描线驱动电路104沿着与该边相邻的2边设置。在供给扫描线3a的扫描信号延迟不成问题的情况下，不用说扫描线驱动电路104只在一侧也是可以的。
另外，可沿着显示区(像素部)的边将数据线驱动电路101排列在两侧。例如可从沿着显示区的一方的边配置奇数列的数据线6a的数据线驱动电路供给图像信号，也可从沿着显示区的相反一侧的边配置偶数列的数据线6a的数据线驱动电路供给图像信号。这样，如果呈梳齿状驱动数据线6a，则由于可扩张数据线驱动电路的占有面积，故构成复杂的电路成为可能。
此外，在TFT阵列基板10剩下的一边，设置了供联结设置于显示区的两侧的扫描线驱动电路104之间的多条布线105。此外，也可设置预充电电路，使之隐藏在作为分开周边的对置基板遮光层53之下。另外，在TFT阵列基板10与对置基板20之间的角部的至少1个部位处，设置供TFT阵列基板10与对置基板20之间电导通的导电材料106。
另外，在TFT阵列基板10的表面上，还可形成供检测制造过程中及出厂时电光装置的品质、缺陷等的检测电路等。另外，例如可通过设置在TFT阵列基板10的周边区域的各向异性导电膜，电连接并机械连接到安装在TAB(带式自动键合基板)上的驱动用LSI上，以代替将数据线驱动电路101和扫描线驱动电路104设置在TFT阵列基板10的表面上。
另外，在对置基板20的光入射的一侧和TFT阵列基板10的光出射的一侧，各自根据例如TN(扭曲向列)模式、STN(超TN)模式、D-STN(双扫描STN)模式等工作模式，或常白模式/常黑模式的差别，在规定的方向配置偏振膜、延迟膜和偏振片。
在将本实施例的液晶装置应用于彩色液晶投影仪(投射型显示装置)时，3个电光装置被分别用作RGB用的光阀，经各自RGB色分解用的分色镜将分解后的各色光作为投射光分别入射到各面板上。从而，在此时，如上述实施例中所示，在对置基板20上未设置滤色片。
然而，在对置基板20的基板本体20A的液晶层50一侧的表面上，在与未形成对置基板遮光层23的像素电极9a相向的规定区域，RGB的滤色片可与其保扩膜一起形成。如果采取这样的结构，在除液晶投影仪以外的直视型或反射型的彩色液晶电视机等的彩色电光装置上，可应用上述实施例的电光装置。
此外，在对置基板20的表面上，能以与每个像素一一对应的方式形成微透镜。如果这样做，通过提高入射光的聚光效率，可实现明亮的电光装置。另外，在对置基板20的表面上，通过淀积若干层折射率不同的干涉层，利用光的干涉，可形成产生RGB色的分色滤色片。如果采用附有该分色滤色片的对置基板，即可实现更明亮的彩色电光装置。
再有，在本实施例的液晶装置中，与以往一样，假定使入射光从对置基板20一侧入射，但由于作成将遮光层11a设置在TFT阵列基板10上的结构，故可使入射光从TFT阵列基板10一侧入射，从对置基板20一侧出射。即，即使将液晶装置这样安装在液晶投影仪上，也可防止光入射到半导体层1a的沟道区1a’和LDD区1b、1c上，可显示高品质的图像。
以往，为了防止在TFT阵列基板10的背面侧的反射，要另行配置覆盖抗反射用的AR(抗反射)膜的偏振片，或必须贴附AR膜。但是，在本实施例中，由于在TFT阵列基板10的表面与半导体层1a的至少是沟道区1a’和LDD区1b、1c之间形成遮光层11a，故无需使用或者采用了这样的覆盖AR膜的偏振片或AR膜的基板，或者对TFT阵列基板10本身进行了AR处理的基板。
从而，如果按照本实施例，可削减材料成本，并且不会因在贴附偏振片时灰尘、划伤等造成成品率的降低，这是非常有利的。另外，由于耐光照性优越，故即使使用明亮的光源，或者用偏振光束分离器进行偏振光变换，使光利用效率提高，也不会发生光致交调失真等图像品质的变差。
(电子装置)以下，作为应用了上述实施例的液晶装置的电子装置的一个例子，说明投射型显示装置。
图16是示出了备有第1实施例的液晶装置的投射型显示装置的一例的概略结构图。该投射型显示装置使用了3块液晶面板，是所谓的3板式投射型液晶显示装置。此处，使用上述实施例的液晶装置作为构成液晶光阀的液晶面板。
在图16中，符号510表示光源，513、514表示分色镜，515、516、517表示反射镜，518、519、520表示中继透镜，522、523、524表示液晶光阀，525表示交叉分色棱镜，526表示投射透镜系统。
光源510由超高压汞灯等的灯511和使灯511的光反射的反射器512构成。反射蓝色光、绿色光的分色镜513使来自光源510的白色光之中的红色光透过，同时使蓝色光和绿色光反射。透过了的红色光被反射镜517反射，入射到红色光用液晶光阀522。
另一方面，被分色镜513反射的色光之中，绿色光被反射绿色光的分色镜514反射，入射到绿色用液晶光阀523。另一方面，蓝色光也透过第2分色镜514。对于蓝色光来说，为了补偿其光程与绿色光、红色光的差异，设置了由包括入射透镜518、中继透镜519、出射透镜520的中级透镜系统构成的导光装置521，并通过该装置使蓝色光入射到蓝色光用液晶光阀524上。
受各光阀调制后的3种色光入射到交叉分色棱镜525上。该棱镜是贴合4个直角棱镜、将在其内表面使红色光反射的电介质多层膜和使蓝色光反射的电介质多层膜形成为十字形的棱镜。利用这些电介质多层膜合成3种色光，形成表示彩色图像的光。合成后的光由作为投射光学系统的投射透镜系统526投射到屏幕527上，使图像放大后显示出来。
这样的投射型液晶显示装置由于备有上述液晶装置，故可制成可靠性高的优良的投射型显示装置。
以下，说明应用了上述第1实施例的液晶装置的电子装置的其它例子。
图17是示出了移动电话的一例的斜视图。在图17中，符号1000表示移动电话本体，符号1001表示应用了上述液晶装置的液晶显示部。
图18是示出了手表型电子装置的一例的斜视图。在图18中，符号1100表示手表本体，符号1101表示应用了上述液晶装置的液晶显示部。
图19是示出了文字处理器、个人计算机等便携式信息处理装置的一例的斜视图。在图19中，符号1200表示信息处理装置，符号1202表示键盘等输入部，符号1204表示信息处理装置本体，符号1206表示应用了上述液晶装置的液晶显示部。
在图17～图19中所示的电子装置由于备有上述第1实施例的液晶装置，故可制成备有可靠性高的优良的显示部的电子装置。
再有，本发明的技术范围并不限定于上述实施例，在不脱离本发明的宗旨的范围内可进行种种变更。应用例如图1～图15所说明的液晶装置的具体结构只不过是一个例子，除此之外，可将本发明应用于具有各种结构的液晶装置。另外，例如，本发明当然也可应用于使用了应用电致发光(EL)、数字微镜器件(DMD)、或者等离子体发光或电子发射所产生的荧光等的各种电光元件的电光装置和备有该电光装置的电子装置。如上所述，如果按照本发明的电光装置和电光装置的制造方法，由于遮光层位于比支撑基板与半导体基板的贴合界面还要上侧，故在备有贯通比遮光层还要上侧所形成的构件并到达遮光层的接触孔的情况下，接触孔不贯通半导体基板与支撑基板的贴合界面。因而，在用湿法刻蚀形成该接触孔时，像现有的电光装置那样，不会发生刻蚀液从半导体基板与支撑基板的贴合界面浸透这样的不良现象。
另外，由于遮光层位于比支撑基板与半导体基板的贴合界面还要上侧，故半导体层与遮光层之间不存在贴合界面，在可使半导体层与遮光层绝缘的范围内可缩短半导体层与遮光层之间的距离。
因而，可使半导体层与遮光层接近，可积极地使用遮光层作为背栅，通过控制遮光层的电位，可减少关断漏泄电流并使导通电流增加。
此外，通过将第1绝缘体层的厚度定为30nm至200nm的范围，可使半导体层与遮光层可靠地绝缘，同时通过控制遮光层的电位，可减少关断漏泄电流并使导通电流增加，从而得到更为优越的电光装置。
权利要求
1.一种电光装置，它是采用了在支撑基板上贴合备有半导体层的半导体基板而成的复合基板的电光装置，其特征在于备有设置于上述半导体层下侧的第1绝缘体层；设置于比上述第1绝缘体层还要下侧的第2绝缘体层；设置于上述第1绝缘体层与上述第2绝缘体层之间的遮光层；以及至少贯通上述第1绝缘体层，到达上述遮光层的接触孔，上述遮光层位于比上述支撑基板与上述半导体基板的贴合界面还要上侧。
2.如权利要求1所述的电光装置，其特征在于上述第1绝缘体层的厚度在30nm至200nm的范围。
3.如权利要求1或2所述的电光装置，其特征在于上述第1绝缘体层的厚度在50nm至100nm的范围。
4.一种电光装置，它是采用了在支撑基板上贴合备有半导体层和遮光层的半导体基板而成的复合基板的电光装置，其特征在于上述遮光层位于比上述支撑基板与上述半导体基板的贴合界面还要上侧。
5.一种投射型显示装置，它备有权利要求1至4的任何一项中所述的电光装置，其特征在于具有光源、调制从该光源出射的光的上述电光装置以及将受该电光装置调制的光放大并投影到投射面上的放大投影光学系统。
6.一种电子装置，其特征在于备有权利要求1至5的任何一项中所述的电光装置。
7.一种电光装置的制造方法，该电光装置是采用了在支撑基板上贴合备有半导体层的半导体基板而成的复合基板的电光装置，该电光装置的制造方法的特征在于，备有在上述半导体基板与上述支撑基板贴合一侧的面上，依次形成第1绝缘体层、遮光层和第2绝缘体层的工序；在上述支撑基板上贴合上述半导体基板以形成上述复合基板的工序；对上述半导体层构图的工序；以及用湿法刻蚀形成贯通上述第1绝缘体层、到达上述遮光层的接触孔的工序。
8.如权利要求7所述的电光装置，其特征在于形成上述第1绝缘体层，使其厚度在30nm至200nm的范围。
9.如权利要求7或8所述的电光装置的制造方法，其特征在于采用化学机械研磨法使上述第2绝缘体层平坦化以后，将上述半导体基板贴合在上述支撑基板上。
全文摘要
本发明的课题是，提供在用湿法刻蚀形成用于控制遮光层的电位的接触孔时刻蚀液不从半导体基板与支撑基板的贴合界面浸透的电光装置及其制造方法。该电光装置包括设置于半导体层1a下侧的第1绝缘体层206b、在比第1绝缘体层206b还要下侧设置的第2绝缘体层12、在第1绝缘体层206b与第2绝缘体层12之间设置的遮光层11a、以及至少贯通第1绝缘体层206b并到达遮光层11a的接触孔13，遮光层11a位于比支撑基板10A与半导体基板的贴合界面还要上侧。
文档编号G09F9/30GK1402057SQ021420
公开日2003年3月12日 申请日期2002年8月26日 优先权日2001年8月27日
发明者安井淳人 申请人:精工爱普生株式会社