专利名称：电光装置、其制造方法和电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及例如液晶装置等的电光装置、其制造方法和例如液晶投影机等的电子设备的技术领域。
背景技术：
这种电光装置，在基板上具备像素电极、用于进行该像素电极的选择性驱动的扫描线、数据线以及作为像素开关用元件的TFT(Thin FilmTransistor，薄膜晶体管)，且其被构成为可进行有源矩阵驱动。此外，以高对比度化等为目的，有时还要在TFT与像素电极之间设置存储电容。以上的构成要素被高密度地制作在基板上，实现像素开口率的提高、装置的小型化等(例如，参考专利文献1)。
如上所述，对于电光装置来说，要求进一步的显示的高品质化、小型化·高精细化等，除上述之外还要采取各种各样的对策。例如，当光向TFT的半导体层入射时，由于会发生光泄漏电流而使显示品质降低，故要在该半导体层的周围设置遮光层。此外，虽然理想的是存储电容的电容量尽可能大，但是，其相反面，理想的是以不牺牲像素开口率的方式来设计。再有，理想的是这多种电路要素应使装置小型化，而在基板上高密度地制作。
另一方面，人们还对这种电光装置中的存储电容等电子元件的形状、制造方法等进行研究，提出有用于提高装置性能、制造成品率的各种技术(例如，参考专利文献2和3)。
特开2002-156652号公报[专利文献2]特开平6-3703号公报[专利文献3]特开平7-49508号公报但是，如果采用上述以往的各种技术，则伴随着高功能化或高性能化，基板上的叠层结构基本上高度复杂化。这进一步会招致制造方法的高度复杂化、制造成品率的降低等。反之，如果使基板上的叠层结构、制造工艺等简单化，则存在着可能因遮光性能的降低、特别是位于像素电极及其下层侧的寄生电容所导致的图像信号的劣化等而招致显示品质的降低的技术问题。
发明内容
本发明正是为解决上述问题而完成的，目的在于提供适于实现叠层结构、制造工艺等的简单化，而且可进行高品质的显示的电光装置及其制造方法，以及具备这样的电光装置的电子设备。
为了解决上述问题，本发明的电光装置，在基板上具备彼此交叉地延伸的数据线和扫描线；在上述基板上配置在上述数据线下层侧的薄膜晶体管；在上述基板上平面地看配置在包括与上述薄膜晶体管的沟道区相对的区域的区域并且配置在上述数据线上层侧的、从下层侧开始依次叠层像素电位侧电极、电介质膜和固定电位侧电极而构成的存储电容；以及在上述基板上平面地看配置在与上述数据线和扫描线对应地规定的每一个像素内并且配置在比上述存储电容更上层侧的、与上述像素电位侧电极和上述薄膜晶体管电连接的像素电极；其中，上述固定电位侧电极和上述像素电位侧电极中的至少一方包括第1导电性遮光膜。
如果采用本发明的电光装置，则在其动作时，薄膜晶体管通过从数据线对被扫描线选择的像素位置的像素电极施加数据信号，可以进行有源矩阵驱动。这时，可以利用存储电容提高像素电极的电位保持特性，使显示的高对比度化成为可能。
在本发明中，特别是配置在数据线上层侧并且配置在包括与沟道区相对的区域的区域的存储电容，在固定电位侧电极和像素电位侧电极中的至少一方含有第1导电性遮光膜。为此，可以利用可以层间绝缘膜介于中间与数据线邻接配置的存储电容，确实地对于来自上层侧的入射光对薄膜晶体管的沟道区进行遮光。这些的结果，在如上所述动作时，使得薄膜晶体管的光泄漏电流可以减少，对比度可以提高，从而可以进行高品质的图像显示。
另一方面，在存储电容上层侧，在每一个像素中都配置有像素电极。在这里，由于在像素电极之下以层间绝缘膜介于中间具有存储电容的固定电位侧电极，故像素电极的正下方的导电膜的电位变成为固定电位。在这里，所谓“固定电位”，意味着至少每次固定规定期间而与图像数据的内容无关的电位。例如，也可以如接地电位那样，是相对于时间轴完全固定为规定电位的固定电位。或者，也可以如共同电极电位或相对电极电位那样，是以例如在图像信号的奇数帧期间固定为第1固定电位，并且在偶数场期间固定为第2固定电位的方式，相对于时间轴每次规定期间规定电位地固定的固定电位。为此，即便是在基板上平面地看，存储电容与相邻的像素电极邻接地或者至少在一部分中重叠地配置，也可以防止在相邻的像素电极与像素电位侧电极处产生电干扰，就是说，产生电耦合。换句话说，即便是相邻的像素电极与像素电位侧电极的各自的电位不同，由于在相邻的像素电极与像素电位侧电极之间存在着固定电位侧电极，故也可以隔断彼此的电影响。由此，可以防止在相邻的像素电极与像素电位侧电极之间，即相邻的像素电极间产生电干扰。因此可以提高对比度，从而可以进行高品质的图像显示。
此外，与这样的遮光性和电干扰有关的好处，可通过在基板上按照薄膜晶体管、数据线、存储电容和像素电极的顺序，以层间绝缘膜介于中间将它们叠层起来这样比较简单的基本结构得到。
以上的结果，能够实现基板上的叠层结构的简单化，并且因存储电容的存在，还能够减少光泄漏电流和像素电极的电干扰所产生的不良影响，从而能够进行高品质的图像显示。此外，基板上的叠层结构的简单化，还与制造工艺的简单化、成品率的提高联系在一起。
在本发明的电光装置的一种方式中，上述薄膜晶体管以在上述基板上平面地看与上述数据线和扫描线的交叉相对应并且上述沟道区至少部分地被上述数据线覆盖的方式配置；以及上述数据线包括第2导电性遮光膜。
如果采用该方式，则薄膜晶体管的沟道区至少部分地被配置在上层侧的数据线所覆盖，数据线包括第2导电性遮光膜。由此，可以通过可与沟道区邻接配置的数据线，更为确实地对于来自上层侧的入射光对薄膜晶体管的沟道区进行遮光。其结果是，在进行如上所述的动作时，可以减少薄膜晶体管的光泄漏电流，提高对比度，从而可以进行高品质的图像显示。
在本发明的电光装置的另一方式中，上述扫描线，在上述基板上平面地看配置在包括与上述沟道区相对的区域的区域并且在上述基板上配置在上述薄膜晶体管的下层侧，且其通过接触孔连接到上述薄膜晶体管的栅极，并包括第3导电性遮光膜。
如果采用该方式，则在薄膜晶体管的下层侧，以包括与沟道区相对的区域的方式配置的扫描线，包括有第3导电性遮光膜。由此，即便是对于基板的背面反射、在多板式的投影机等中从其他电光装置发出的穿过合成光学系统的光等的返回光，也可以利用扫描线从下层侧对沟道区进行遮光。其结果是可对于来自上层侧的入射光和来自下层侧的返回光这两方，确实地对薄膜晶体管的沟道区进行遮光。
另外，扫描线通过接触孔连接到薄膜晶体管的栅极。在这里，所谓“接触孔”指的是为了使在层间绝缘膜的上下形成的导电层彼此导通而在厚度方向上贯通层间绝缘膜的孔，例如，包括上侧的导电层在其内部被去掉的结果，与下侧的导电层连接的情况(即，所谓的接触孔的情况)或将导电材料填入到内部，使其一端与上侧的导电层接触，使另一端与下侧的导电层接触的情况(即，形成为插接的情况)。
在本发明的电光装置的另一方式中，在上述基板上，在上述扫描线、上述薄膜晶体管、上述数据线、上述存储电容和上述像素电极的层间之中至少一个位置叠层有实施了平坦化处理的层间绝缘膜。
如果采用该方式，则在基板上，扫描线、薄膜晶体管、数据线、存储电容和像素电极以层间绝缘膜介于中间进行叠层。在叠层之后的层间绝缘膜的表面，会产生因下层侧的这些要素导致的凹凸。于是，若通过例如化学性研磨处理(CMP)或研磨处理、旋涂处理、向凹陷的填埋处理等平坦化处理除去这样地形成的凹凸，则会使层间绝缘膜的表面平坦化。例如，在具有这样的叠层结构的基板和与之目对的对置基板之间夹持液晶等电光物质的情况下，由于基板表面是平坦的，故可以降低在电光物质的取向状态上产生紊乱的可能性，从而可以进行更高品质的显示。另外，这样的平坦化处理，虽然理想地说可对所有的层间绝缘膜的表面进行，但是，在对任何一个层间绝缘膜的表面进行的情况下，由于与完全不进行平坦化处理的情况比较，基板表面至少多少平坦一些，故也可以降低在电光物质的取向状态上产生紊乱的可能性。
在本发明的电光装置的另一方式中，上述电介质膜，在上述基板上平面地看在位于上述每一个像素的开口区域的间隙的非开口区域形成。
如果采用该方式，则可以使电介质膜在非开口区域形成，就是说，在开口区域几乎或完全不形成电介质膜。由此，即使假定电介质膜是不透明的膜，也不会使开口区域的透过率降低。从而，对于电容的电介质膜来说，可以利用介电系数高的硅氮化膜而无须考虑透过率。
为此，电介质膜还可以作为用来防止水分、湿气等的膜发挥作用，从而还能够提高耐水性、耐湿性。
在本发明的电光装置的另一方式中，上述电介质膜，在上述基板上平面地看在上述每一个像素的除去开口区域之外的区域形成。
如果采用该方式，则在每一个像素的除去开口区域之外的区域形成电介质膜，而在每一个像素的开口区域则不形成电介质膜。由此，即使假定电介质膜是不透明的膜，也不会使开口区域的透过率降低。因此，对于电容的电介质膜来说，可以利用介电系数高的硅氮化膜而无须考虑透过率。
为此，电介质膜还可以作为用来防止水分、湿气等的膜发挥作用，从而还能够提高耐水性、耐湿性。
在本发明的电光装置的另一方式中，在上述数据线的与上述沟道区相对的一侧，形成有反射率比构成上述数据线的主体的导电膜低的导电膜。
如果采用该方式，则可以防止在数据线的与沟道区相对的一侧的面，即数据线的下层侧的面上发生基板的背面反射、在多板式的投影机等中从其他电光装置产生的穿过合成光学系统的光等的反射光的反射。由此，可以减少光对沟道区的影响。这样的数据线，可在数据线的与沟道区相对的一侧的面，即数据线的下层侧的面上，例如，形成反射率比构成数据线的主体的Al膜等低的材质的金属或势垒金属。
在本发明的电光装置的另一方式中，上述像素电位侧电极的、至少隔着上述电介质膜与上述固定电位侧电极相对的边缘，是锥形形状的。
如果采用该方式，由于是锥形形状，故边缘附近的像素电位侧电极与固定电位侧电极的间隔，与不是锥形形状的情况相比要宽。因此，可以降低边缘附近的因制造不良而发生短路的可能性、因电场集中而产生缺陷的可能性等。
在本发明的电光装置的另一方式中，上述固定电位侧电极，在上述基板上平面地看，在包括于形成有上述像素电位侧电极的区域中的区域形成。
如果采用该方式，由于在像素电位侧电极的边缘附近，在隔着电介质膜相对的一侧未形成固定电位侧电极，故可以降低因制造不良而发生短路的可能性、因电场集中而产生缺陷的可能性等。
在本发明的电光装置的另一方式中，在上述基板上，还具备由与上述数据线同层的导电膜形成并中继连接上述像素电位侧电极与上述薄膜晶体管的漏极的中继层。
如果采用该方式，则像素电位侧电极和薄膜晶体管的漏极通过中继层电连接，即中继连接。像素电位侧电极与中继层以及中继层与薄膜晶体管，例如通过在各自之间的层间绝缘膜上开孔的接触孔进行连接。因此，可以避免像素电位侧电极与漏极之间的层间距离加长而难于用1个接触孔将两者间连接起来的情况。在这里，特别是由于数据线和中继层是由同层的导电膜形成的，故不会招致叠层结构和制造工序的复杂化。而且，由于中继层由与数据线相同的第2导电性遮光膜构成，故不会因中继层的存在而降低遮光性能。
在本发明的电光装置的另一方式中，上述像素电极以上述像素电位侧电极的延伸部为中继，电连接到上述中继层。
如果采用该方式，则像素电极和中继层，以像素电位侧电极的延伸部为中继而进行电连接。就是说，像素电极与延伸部、以及延伸部与中继层，通过例如在各自之间的层间绝缘膜形成了开孔的接触孔进行连接。因此，可以避免像素电极与漏极间的层间距离加长而难于用1个接触孔将两者间连接起来的情况。而且，不会招致叠层结构和制造工序的复杂化。另外，通过在平面地看延伸部与中继层的连接位置，即形成接触孔的开孔的位置，不设置固定电位侧电极，可以容易地构筑这样的连接。
本发明的电子设备，由于具备上述的本发明的电光装置，故可以实现可显示高品质的图像的电视、移动电话、电子记事簿、文字处理机、取景器型或监视器直视型录像机、工作站、电视电话、POS终端、触摸面板等，此外，还有将电光装置用作曝光用头的打印机、复印机、传真机等的图像形成装置等各种电子设备。此外，作为本发明的电子设备，例如，还可以实现电子纸张等的电泳装置、电子发射装置(场致发射显示器和表面传导电子发射显示器)等。
为了解决上述问题，本发明的电光装置的制造方法，是在基板上具备彼此交叉地延伸的数据线和扫描线、配置在上述数据线下层侧的顶栅型薄膜晶体管、配置在上述数据线上层侧的存储电容和配置在比上述存储电容更上层侧的像素电极的电光装置的制造方法，包括在上述基板上的平面地看与上述数据线和扫描线的交叉对应的区域形成上述薄膜晶体管的工序；在上述薄膜晶体管上层侧形成上述数据线的工序；在上述基板上平面地看包括与上述薄膜晶体管的沟道区相对的区域的区域、在上述数据线上层侧，以像素电位侧电极、电介质膜和固定电位侧电极依次叠层而构成的方式并且以上述固定电位侧电极和上述像素电位侧电极的至少一方包括第1导电性遮光膜的方式形成上述存储电容的工序；以及在上述存储电容上，在上述基板上平面地看与上述数据线和扫描线对应地规定的每一个像素内，以电连接到上述薄膜晶体管和上述像素电位侧电极的方式形成上述像素电极的工序。
如果采用本发明的电光装置的制造方法，则可以制造上述的本发明的电光装置。在这里，特别是由于基板上的叠层结构是比较简单的，故可以实现制造工艺的简单化，且成品率的提高也是可能的。
在本发明的电光装置的制造方法的一种方式中，形成上述存储电容的工序，包括在上述像素电位侧电极的、隔着上述电介质膜至少与上述固定电位侧电极相对的边缘，利用湿法蚀刻、等离子蚀刻和氧气清洗中的至少一种设置锥度的工序。
如果采用该方式，则可以利用湿法蚀刻、等离子蚀刻和氧气清洗之中的至少一种，比较简单地形成像素电位侧电极的锥度。通过这样地形成锥度，在之后的制造工序等中，可以降低在像素电位侧电极的边缘附近产生缺陷、因电场集中而产生缺陷的可能性。另外，除去设置锥度的工序之外，还可以包括在基板上平面地看比像素电位侧电极更小的区域形成固定电位侧电极的工序。
本发明的这样的作用和其他优势可以从下面说明的实施方式中获知。
图1是示出本发明的第1实施方式的液晶装置的整体结构的平面图；图2是图1的H-H’处的剖面图；图3是多个像素中的各种元件、布线等的等效电路图；图4是第1实施方式的TFT阵列基板上的像素组的平面图，其仅示出下层部分(图7中到标号6a(数据线)为止的下层的部分)的结构；图5是第1实施方式的TFT阵列基板上的像素组的平面图，其仅示出上层部分(图7中标号6a(数据线)之上的上层的部分)的结构；图6是将图4和图5重叠的情况下的平面图，其对一部分进行了放大；图7是将图4和图5重叠的情况下的A-A’处的剖面图；图8是第1实施方式的变形例中与图7主要内容相同的剖面图；图9是按照顺序示出第1实施方式的液晶装置的制造工序的剖面图(其1)；
图10是按照顺序示出第1实施方式的液晶装置的制造工序的剖面图(其2)；图11是按照顺序示出第1实施方式的液晶装置的制造工序的剖面图(其3)；图12是按照顺序示出第1实施方式的液晶装置的制造工序的剖面图(其4)；图13是按照顺序示出第1实施方式的液晶装置的制造工序的剖面图(其5)；图14是示出作为使用电光装置的电子设备的一个例子的投影机的结构的平面图；图15是示出作为使用电光装置的电子设备的一个例子的个人计算机的结构的透视图；以及图16是示出作为使用电光装置的电子设备的一个例子的移动电话的结构的透视图。
标号说明1a半导体层，1a’沟道区，3a、3b栅电极，6a数据线，9a像素电极，10TFT阵列基板，10a图像显示区域，11a扫描线，12基底绝缘膜，12cv接触孔，16取向膜，20对置基板，21对置电极，22取向膜，23遮光膜，30TFT，41、42、43层间绝缘膜，50液晶层，70存储电容，71下部电极，75电介质膜，81、83、84、85接触孔，300电容电极，600中继层。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的实施方式中，以作为本发明的电光装置的一个例子的驱动电路内置型的TFT有源阵列驱动方式的液晶装置为例进行说明。
<第1实施方式>
对于本发明的第1实施方式的液晶装置，参照图1～图8进行说明。
<电光装置的整体结构>
首先，参照图1和图2，对本实施方式的液晶装置的整体结构进行说明。在这里，图1是示出本实施方式的液晶装置的结构的平面图，图2是图1的H-H’线处的剖面图。
在图1和图2中，在本实施方式的液晶装置中，相对配置有TFT阵列基板10和对置基板20。在TFT阵列基板10与对置基板20之间封入有液晶层50，TFT阵列基板10与对置基板20通过设置在位于图像显示区域10a的周围的密封区域的密封材料52彼此粘接。
在图1中，与配置有密封材料52的密封区域的内侧并行，在对置基板20侧设置有规定图像显示区域10a的边框区域的遮光性的边框遮光膜53。在周边区域之中，在位于配置有密封材料52的密封区域的外侧的区域，沿TFT阵列基板10的一边设置有数据线驱动电路101和外部电路连接端子102。在沿着此边的密封区域的内侧，以被边框遮光膜53覆盖的方式设置有采样电路7。此外，在沿着与此边相邻的2边的密封区域的内侧，以被边框遮光膜53覆盖的方式设置有扫描线驱动电路104。此外，在TFT阵列基板10上，在与对置基板20的4个角部相对的区域，配置有用于以上下导通材料107将两基板间连接起来的上下导通端子106。由此，能够在TFT阵列基板10与对置基板20之间形成电导通。
在TFT阵列基板10上，形成有用于将外部电路连接端子102与数据线驱动电路101、扫描线驱动电路104、上下导通端子106等电连接的引绕布线90。
在图2中，在TFT阵列基板10上，形成作为驱动元件的像素开关用的TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)或扫描线、数据线等的布线制作成的叠层结构。在图像显示区域10a，在像素开关用的TFT或扫描线、数据线等的布线的上层设置有像素电极9a。另一方面，在对置基板20的与TFT阵列基板10的相对面上，形成有遮光膜23。此外，在遮光膜23上，与多个像素电极9a相对地形成由ITO等透明材料构成的对置电极21。
另外，在TFT阵列基板10上，除去数据线驱动电路101、扫描线驱动电路104之外，还可以形成用来检查制造过程中或出厂时的该液晶装置的质量、缺陷等的检查电路、检查用图案等。
<图像显示区域的结构>
下面，参照图3～图8对本实施方式的液晶装置的像素部的结构进行说明。在这里，图3是构成液晶装置的图像显示区域的矩阵状地形成的多个像素中的各种元件、布线等的等效电路图。图4～图6是表示TFT阵列基板上的像素部的部分结构的平面图。图4和图5分别相当于后述的叠层结构之中的下层部分(图4)和上层部分(图5)。图6是放大叠层结构后的平面图，其以重叠图4和图5的方式构成。图7是将图4和图5重叠后的情况下的A-A’处的剖面图。图8是变形例的与图7主要内容相同的剖面图。另外，在图7和图8中，为了将各层·各部件形成为在图面上可识别的程度的大小，对于该各层·各部件的每一者，使缩尺不相同。
<像素部的原理性结构>
在图3中，在构成本实施方式的液晶装置的像素显示区域的矩阵状地形成的多个像素中，分别形成有像素电极9a和用来对该像素电极9a进行开关控制的TFT 30，且供给图像信号的数据线6a电连接到该TFT 30的源极。写入到数据线6a的图像信号S1、S2、...、Sn，既可以按照该顺序逐个线地供给，也可以以对于相邻接的多条数据线6a彼此间每组地供给的方式来形成。
此外，扫描线11a电连接到TFT 30的栅极，并以规定的定时将扫描信号G1、G2、...、Gm按照该顺序逐个线地按脉冲施加到扫描线11a。像素电极9a电连接到TFT 30的漏极，并通过使作为开关元件的TFT 30仅导通其开关规定期间，而使从数据线6a供给的像素信号S1、S2、...、Sn以规定的定时写入。
通过像素电极9a写入到作为电光物质的一个例子的液晶内的规定电平的像素信号S1、S2、...、Sn，在对置基板上形成的对置电极之间保持规定期间。液晶通过其分子集合的取向、秩序等根据所施加的电压电平改变，而可以对光进行调制，从而进行灰度等级显示。若是常白模式，则对于入射光的透过率根据在各个像素的单位上施加的电压而减小，若是常黑模式，则对于入射光的透过率根据在各个像素的单位上施加的电压而增加，从而从液晶装置作为整体出射具有与图像信号对应的对比度的光。
在这里，为了防止所保持的图像信号泄漏，与在像素电极9a和对置电极之间形成的液晶电容并列地附加存储电容70。存储电容70的一方电极与像素电极9a并列地连接到TFT 30的漏极，另一方电极则以成为固定电位的方式连接到电位固定的电容布线400。
<像素部的具体结构>
下面，参照图4～图8对实现上述动作的像素部的具体结构进行说明。
在图4～图8中，上述的像素部的各电路要素，作为被图案化、叠层的导电膜被构筑于TFT阵列基板10上。TFT阵列基板10例如由玻璃基板、石英基板、SOI基板、半导体基板等构成，并与例如由玻璃基板、石英基板等构成的对置基板20相对配置。此外，各个电路要素，由下开始依次地，由包括扫描线11a的第1层、包括TFT 30等的第2层、包括数据线6a等的第3层、包括存储电容70等的第4层、包括像素电极9a等的第5层构成。另外，分别在第1层-第2层间设置有基底绝缘膜12，在第2层-第3层间设置有第1层间绝缘膜41，在第3层-第4层间设置有第2层间绝缘膜42，在第4层-第5层间设置有第3层间绝缘膜43，防止上述各个要素间的短路。另外，其中，第1层～第3层作为下层部分在图4中示出，第4层～第5层作为上层部分在图5中示出。
(第1层的结构-扫描线等-)第1层，由扫描线11a构成。扫描线11a被图案形成为由沿着图4的X方向延伸的主线部和在数据线6a所延伸的图4的Y方向上延伸的突出部构成的形状。这样的扫描线11a，作为本发明的“第3导电性遮光膜”的一个例子，例如，由导电性多晶硅构成，除此之外，也可以利用含有钛(Ti)、铬(Cr)、钨(W)、钽(Ta)、钼(Mo)等高熔点金属之中的至少一种的金属单体、合金、金属硅化物、多晶硅化物或它们的叠层体等来形成。
在本实施方式中，特别是扫描线11a，在TFT 30的下层侧以包括与沟道区1a相对的区域的方式配置，并由导电膜构成。因此，即便是在TFT阵列基板10的背面反射或在将液晶装置用作光阀构筑多板式的投影机的情况下，对于从其他液晶装置发出的穿过棱镜等合成光学系统的光等的返回光，也可以利用扫描线11a从下层侧对沟道区1a’进行遮光。
(第2层的结构-TFT等-)第2层由TFT 30构成。TFT 30被形成为例如LDD(轻掺杂漏极)结构，具备有栅电极3a、半导体层1a、包括使栅电极3a和半导体层1a绝缘的栅绝缘膜的绝缘膜2。栅电极3a例如由导电性多晶硅形成。半导体层1a例如由多晶硅构成，且其由沟道区1a’、低浓度源区1b和低浓度漏区1c以及高浓度源区1d和高浓度漏区1e构成。另外，TFT 30，虽然理想的是具有LDD结构，但是，也可以是不对低浓度源区1b和低浓度漏区1c进行掺杂的补偿结构，还可以是将栅电极3a作为掩模高浓度地掺杂而形成高浓度源区和高浓度漏区的自我整合型。
TFT 30的栅电极3a，在其一部分3b中，通过在基底绝缘膜12上形成的接触孔12cv电连接到扫描线11a。基底绝缘膜12，例如由硅氧化膜等构成，并且其除去第1层和第2层的层间绝缘功能之外，由于在TFT阵列基板10的整个面上形成，故还具有防止因基板表面的研磨而产生的粗糙不平、污染物等所引起的TFT 30的元件特性的变化的功能。
另外，本实施方式的TFT 30虽然是顶栅型的，但是，也可以是底栅型的。
(第3层的结构-数据线等-)第3层由数据线6a和中继层600构成。
数据线6a，作为本发明的“第2导电性遮光膜”的一个例子，从下开始依次形成为铝、氮化钛、氮化硅这3层膜。数据线6a，以部分地覆盖TFT 30的沟道区1a’的方式形成。因此，可以利用可与沟道区1a’邻近配置的数据线6a，对于来自上层侧的入射光，对TFT 30的沟道区1a’进行遮光。此外，数据线6a，通过贯通第1层间绝缘膜41的接触孔81与TFT 30的高浓度源区1d电连接。
作为本实施方式的变形例，也可以在数据线6a的与沟道区1a’相对的一侧形成反射率比构成数据线6a的主体的Al膜等导电膜低的导电膜。如果采用变形例，则上述的返回光被数据线6a的与沟道区1a’相对的一侧的面，即数据线6a的下层侧的面所反射，因此能够防止发生多重反射光或杂散光等。因此，可以降低光对沟道区1a’的影响。这样的数据线6a，可在数据线6a的与沟道区1a’相对侧的面，即数据线6a的下层侧的面上，形成反射率比构成数据线6a的主体的Al膜等更低的材质的金属或势垒金属。另外，作为反射率比Al膜等更低的材质的金属或势垒金属，可以使用铬(Cr)、钛(Ti)、氮化钛(TiN)和钨(W)等。
中继层600，作为与数据线6a相同的膜而形成。中继层600与数据线6a，如图4所示，以各自分断开的方式形成。此外，中继层600还通过贯通第1层间绝缘膜41的接触孔83与TFT 30的高浓度漏区1e电连接。
第1层间绝缘膜41，例如由NSG(无掺入杂质硅酸盐玻璃)形成。除此之外，对于第1层间绝缘膜41，也可以使用PSG(磷硅酸盐玻璃)、BSG(硼硅酸盐玻璃)、BPSG(硼磷硅酸盐玻璃)等硅酸盐玻璃、氮化硅、氧化硅等。
(第4层的结构-存储电容等-)第4层由存储电容70构成。存储电容70构成为使电容电极300与下部电极71以电介质膜75介于中间而相对配置的结构。在这里，电容电极300是本发明的“固定电位侧电极”的一个例子，下部电极71是本发明的“像素电位侧电极”的一个例子。下部电极71的延伸部，通过贯通第2层间绝缘膜42的接触孔84与中继层600电连接。
电容电极300或下部电极71，作为本发明的“第1导电性遮光膜”的一个例子，由例如含有Ti、Cr、W、Ta、Mo等高熔点金属之中的至少一种的金属单体、合金、金属硅化物、多晶硅化物或将它们叠层起来的叠层体等形成，或者理想地由钨硅化物构成。因此，利用可以层间绝缘膜42介于中间与数据线6a邻接配置的存储电容70，可以对来自上层侧的入射光更为确实地对TFT 30的沟道区1a’进行遮光。
此外，如图5和图7所示，电容电极300，在TFT阵列基板10上平面地看，在比下部电极71更小的区域形成(在图7中，参照圆C1和C2)。就是说，由于在下部电极71的边缘附近的隔着电介质膜75相对的一侧未形成电容电极300，故可以减少因边缘附近的制造不良而发生短路的可能性、因电场集中而产生缺陷的可能性等。
作为变形例，如图8所示，在下部电极71的隔着电介质膜75与电容电极300相对的边缘，也可以设置锥度(在图8中，参照圆C2)。如果采用这样的方式，边缘附近的下部电极71与电容电极300的间隔比未设置锥度的情况要宽。从而，即使在电容电极300，在TFT阵列基板10上平面地看，形成于从下部电极71突出的区域的情况下，也能够降低因边缘附近的制造不良而发生短路的可能性、因电场集中而产生缺陷的可能性等。
电介质膜75，如图5所示，在TFT阵列基板10上平面地看，在位于每一个像素的开口区域的间隙的非开口区域形成，也就是说，在开口区域完全未形成。因此，即使电介质膜75假定是不透明的膜，也不会降低开口区域的透过率。因此，电介质膜75可由介电系数高的硅氮化膜等形成，而无需考虑透过率。此外，电介质膜75还可以作为用来防止水分、湿气等的膜而发挥作用，还可以提高耐水性、耐湿性。另外，作为电介质膜，除去硅氮化膜之外，也可以使用例如氧化铪(HfO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化钽(Ta2O5)等的单层膜或多层膜。
第2层间绝缘膜42，例如由NSG形成。除此之外，对于第2层间绝缘膜42，也可以使用PSG、BSG、BPSG等硅酸盐玻璃、氮化硅、氧化硅等。第2层间绝缘膜42的表面，进行了化学性研磨处理(ChemicalMechanical Polishing，CMP)或研磨处理、旋涂处理、向凹陷的填埋处理等平坦化处理。由此，因下层侧的这些要素而产生的凹凸被除去，第2层间绝缘膜42的表面被平坦化。因此，可以降低被夹持于TFT阵列基板10与对置基板20之间的液晶层50的取向状态发生紊乱的可能性，从而可以进行更高品质的显示。另外，这样的平坦化处理，也可以对其他层间绝缘膜的表面进行。
(第5层的结构-像素电极等-)在第4层的整个面上形成有第3层间绝缘膜43，再在其上，作为第5层形成有像素电极9a。第3层间绝缘膜43例如由NSG形成。除此之外，对于第3层间绝缘膜43，也可以使用PSG、BSG、BPSG等硅酸盐玻璃、氮化硅、氧化硅等。第3层间绝缘膜43的表面，与第2层间绝缘膜42同样，进行了CMP等平坦化处理。
像素电极9a(在图5中，由虚线9a’示出其轮廓)，配置在纵横分区排列的各个像素区域，并以在其边界上数据线6a和扫描线11a排列成网格状的方式(参照图4和图5)。此外，像素电极9a由例如ITO(Indium TinOxide，氧化铟锡)等透明导电膜构成。
像素电极9a通过贯通层间绝缘膜43的接触孔85与下部电极71的延伸部电连接(参照图7)。也就是说，下部电极71的电位变成为像素电位。在这里，特别地，作为像素电极9a的正下方的导电膜的电容电极300的电位变成为固定电位。为此，在TFT阵列基板10上平面地看，即便是存储电容70与相邻的像素电极9a一部分重叠配置(参照图5和图7)，因固定电位的电容电极300的存在，也可以隔断相邻的像素电极9a与下部电极71的相互的电影响。因此，可以防止在相邻的像素电极9a间电干扰的产生。
此外，如上所述，下部电极71的延伸部与中继层600以及中继层600与TFT 30的高浓度漏区1e，分别通过接触孔84和83电连接。也就是说，像素电极9a和TFT 30的高浓度漏区1e，以中继层600和电容电极300的延伸部为中继，而进行中继连接。因此，可以避免因像素电极与漏极间的层间距离加长而难于用1个接触孔将两者间连接起来的情况。而且，也不会招致叠层结构和制造工序的复杂化。
在像素电极9a的上侧，设置有实施了研磨处理等规定的取向处理的取向膜16。
以上就是TFT阵列基板10侧的像素部的结构。
另一方面，在对置基板20上，在其相对面的整个面上设置有对置电极21，再在其上(在图7中是对置电极21的下侧)设置有取向膜22。对置电极21，与像素电极9a同样，例如由ITO膜等透明导电性膜构成。另外，在对置基板20与对置电极21之间，为了防止TFT 30的光泄漏电流的产生等，以至少覆盖与TFT 30正对的区域的方式设置有遮光膜23。
在这样构成的TFT阵列基板10与对置基板20之间，设置有液晶层50。液晶层50，是通过将液晶封入到利用密封材料封闭基板10和20的周边部分而形成的空间内形成的。液晶层50，以在未对像素电极9a与对置电极21之间施加电场的状态下，利用实施了研磨处理等取向处理的取向膜16和取向膜22形成为规定的取向状态的方式而构成。
以上所说明的像素部的结构，如图4和图5所示，对于各个像素部都是相同的。在上述的图像显示区域10a(参照图1)中，周期地形成有这样的像素部。另一方面，在这样的液晶装置中，在位于图像显示区域10a的周围的周边区域，如参照图1和图2所说明的那样，形成有扫描线驱动电路104和数据线驱动电路101等驱动电路。
<制造方法>
下面，对于这样的电光装置的制造方法，参照图9～图13进行说明。图9～图13是用与图7对应的剖面按照顺序示出制造工艺的各个工序中的电光装置的叠层结构的工序图。另外，在这里，在本实施方式的液晶装置之内，主要对作为主要部分的扫描线、TFT、数据线、存储电容和像素电极的形成工序进行说明。
首先，如图9所示，在TFT阵列基板10上形成、叠层从扫描线11a到第1层间绝缘膜41为止的各层结构。这时，TFT 30在与扫描线11a和之后形成的数据线6a的交叉的对应的区域形成。另外，在各个工序中，可以使用通常的半导体集成化技术。此外，在第1层间绝缘膜41的形成之后，也可以利用CMP处理等使其表面平坦化。
接着，在图10所示的工序中，对第1层间绝缘膜41的表面的规定位置实施蚀刻，形成达到高浓度源区1d的深度的接触孔81和达到高浓度漏区1e的深度的接触孔83的开孔。其次，以规定的图案叠层导电性遮光膜，形成数据线6a和中继层600。数据线6a，以部分地覆盖TFT 30的沟道区1a的方式形成，并且通过接触孔81与高浓度源区1d连串地连接。另外，作为本实施方式的变形例，也可以在形成数据线6a之前，在数据线6a的与沟道区1a’相对的一侧，形成反射率比构成数据线6a的主体的Al膜等导电膜要低的导电膜。中继层600，通过接触孔83与高浓度漏区1e连串地连接。其次，在TFT阵列基板10的整个面上，形成第2层间绝缘膜42的先导膜42a。在先导膜42a的表面，会产生因下层侧的TFT 30、数据线6a、接触孔81和83等导致的凹凸。于是，通过使先导膜42a较厚地成膜，并利用例如CMP处理削除直到图中虚线的位置为止，使其表面平坦化，来得到第2层间绝缘膜42。
接着，在图11所示的工序中，对第2层间绝缘膜42的表面的规定位置实施蚀刻，形成达到中继层600的深度的接触孔84的开孔。其次，以规定的图案叠层导电性遮光膜，形成下部电极71。下部电极71以包括TFT 30的与沟道区1a’相对的区域的方式形成，并且其通过接触孔84与中继层600连串地连接。另外，也可以在下部电极71的规定的边缘(在图11中，参照圆C2)，使用湿法蚀刻来形成锥度。通过像这样地形成锥度，在之后的制造工序中，可以降低在下部电极71的边缘附近产生缺陷、因电场集中而产生缺陷的可能性。另外，在锥度的形成上，除去湿法蚀刻之外或取代湿法蚀刻，也可以使用等离子蚀刻、氧气清洗等，而可以比较简单地形成。
接着，在图12所示的工序中，在TFT阵列基板10上的非开口区域，形成电介质膜75。其次，将导电性遮光膜叠层到包括与沟道区1a’相对的区域的规定区域，形成电容电极300。这时，电容电极300，在TFT阵列基板10上平面地看，在比下部电极71要小的区域形成(在图11中，参照圆C1和C2)。由此，可以在之后的制造工序等中降低在下部电极71的边缘附近产生缺陷、因电场集中而产生缺陷的可能性。其次，在TFT阵列基板10的整个面上形成第3层间绝缘膜43的先导膜43a。在先导膜43a的表面会产生因存储电容70、接触孔84导致的凹凸。于是，通过使先导膜43a较厚地成膜，并利用例如CMP研磨处理削除直到图中的虚线的位置为止，使其表面平坦化，来得到第3层间绝缘膜43。
接着，在图13所示的工序中，对第3层间绝缘膜43的表面的规定位置实施蚀刻，形成达到下部电极71的延伸部的深度的接触孔85的开孔。其次，在第3层间绝缘膜43的表面的规定位置形成像素电极9a的开孔。这时，虽然像素电极9a也在接触孔85内部形成，但是，由于接触孔85的孔径大，故覆盖性是良好的。
如果采用以上说明的液晶装置的制造方法，则可以制造上述的本实施方式的液晶装置。在这里，特别是由于TFT阵列基板10上的叠层结构是比较简单的，故制造工艺也可以实现简单化，还可以提高成品率。
<电子设备>
下面，对将作为上述的电光装置的液晶装置应用于各种电子设备的情况进行说明。
首先，对将该液晶装置用做光阀的投影机进行说明。图14是示出投影机的结构例子的平面图。如该图14所示，在投影机1100内部，设置有由卤素灯等白色光源构成的灯单元1102。从该灯单元1102射出的投影光，由配置在光导1104内的4块反射镜1106和2块分色镜1108分离成RGB 3原色，并向作为与各原色对应的光阀的液晶面板1110R、1110B和1110G入射。
液晶面板1110R、1110B和1110G的结构，与上述的液晶装置是相同的，是用从图像信号处理电路供给的R、G、B3原色信号分别进行驱动的。然后，被这些液晶面板调制后的光，从3个方向向分色棱镜1112入射。在该分色棱镜1112中，R和B光进行90度折射，另一方面，G光则一直前进。因此，各色图像被合成的结果，使得彩色图像通过投影透镜1114被投影到屏幕等上。
在这里，如果着眼于由各个液晶面板1110R、1110B和1110G所产生的显示图像，则由液晶面板1110G所产生的显示像需要相对于由液晶面板1110R、1110B所产生的显示图像进行左右反转。
另外，在液晶面板1110R、1110B和1110G中，由于与R、G、B各原色对应的光都要通过分色镜1108入射，故不必须设置滤色器。
下面，对将液晶装置应用于移动型个人计算机的例子进行说明。图15是示出该个人计算机的结构的透视图。在图15中，计算机1200由具备有键盘1202的主体部1204和液晶显示单元1206构成。该液晶显示单元1206，通过将背光源附加到先前所述的液晶装置1005的背面而构成。
此外，对将液晶装置应用于移动电话的例子进行说明。图16是示出该移动电话的结构的透视图。在图16中，移动电话1300具备多个操作按钮1302，并且还具备反射型的液晶装置1005。在该反射型的液晶装置1005上，根据需要在其前面可设置前光源。
另外，除了参照图14～16所说明的电子设备之外，还可以列举出液晶电视、取景器型或监视器直视型录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事簿、电子计算器、文字处理机、工作站、电视电话、POS终端、具备触摸面板的装置等。并且，显而易见地，本发明可应用于这各种设备。
此外，本发明，除去在上述的实施方式中所说明的液晶装置以外，在将元件形成于硅基板上的反射型液晶装置(LCOS)、等离子显示面板(PDP)、场致发射型显示器(FED、SED)、有机EL显示器等中也可以应用。
本发明并不限于上述实施方式，在不背离可以从权利要求的范围和说明书全体获得的本发明的主旨或思想的范围内可进行适宜改变，伴随着这样的改变的电光装置、具备该电光装置的电子设备和该电光装置的制造方法也都包括在本发明的技术范围内。
权利要求
1.一种电光装置，其特征在于，在基板上具备彼此交叉地延伸的数据线和扫描线；在上述基板上配置在上述数据线下层侧的薄膜晶体管；在上述基板上平面地看配置在包括与上述薄膜晶体管的沟道区相对的区域的区域并且配置在上述数据线上层侧的、从下层侧开始依次叠层像素电位侧电极、电介质膜和固定电位侧电极而构成的存储电容；以及在上述基板上平面地看配置在与上述数据线和扫描线对应地规定的每一个像素内并且配置在比上述存储电容更上层侧的、与上述像素电位侧电极和上述薄膜晶体管电连接的像素电极；其中，上述固定电位侧电极和上述像素电位侧电极中的至少一方包括第1导电性遮光膜。
2.根据权利要求1所述的电光装置，其特征在于上述薄膜晶体管以在上述基板上平面地看与上述数据线和扫描线的交叉相对应并且上述沟道区至少部分地被上述数据线覆盖的方式配置；以及上述数据线包括第2导电性遮光膜。
3.根据权利要求1或2所述的电光装置，其特征在于上述扫描线，在上述基板上平面地看配置在包括与上述沟道区相对的区域的区域并且在上述基板上配置在上述薄膜晶体管的下层侧，且其通过接触孔连接到上述薄膜晶体管的栅极，并包括第3导电性遮光膜。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的电光装置，其特征在于在上述基板上，在上述扫描线、上述薄膜晶体管、上述数据线、上述存储电容和上述像素电极的层间之中至少一个位置叠层有实施了平坦化处理的层间绝缘膜。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的电光装置，其特征在于上述电介质膜，在上述基板上平面地看在位于上述每一个像素的开口区域的间隙的非开口区域形成。
6.根据权利要求1～4中任意一项所述的电光装置，其特征在于上述电介质膜，在上述基板上平面地看在上述每一个像素的除去开口区域之外的区域形成。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的电光装置，其特征在于在上述数据线的与上述沟道区相对的一侧，形成有反射率比构成上述数据线的主体的导电膜低的导电膜。
8.根据权利要求1～7中任意一项所述的电光装置，其特征在于上述像素电位侧电极的、至少隔着上述电介质膜与上述固定电位侧电极相对的边缘，是锥形形状的。
9.根据权利要求1～8中任意一项所述的电光装置，其特征在于上述固定电位侧电极，在上述基板上平面地看，在包括于形成有上述像素电位侧电极的区域中的区域形成。
10.根据权利要求1～9中任意一项所述的电光装置，其特征在于在上述基板上，还具备由与上述数据线同层的导电膜形成并中继连接上述像素电位侧电极与上述薄膜晶体管的中继层。
11.根据权利要求10所述的电光装置，其特征在于上述像素电极以上述像素电位侧电极的延伸部为中继，电连接到上述中继层。
12.一种电子设备，其特征在于具备权利要求1～11中任意一项所述的电光装置。
13.一种电光装置的制造方法，是在基板上具备彼此交叉地延伸的数据线和扫描线、配置在上述数据线下层侧的顶栅型薄膜晶体管、配置在上述数据线上层侧的存储电容和配置在比上述存储电容更上层侧的像素电极的电光装置的制造方法，其特征在于，包括在上述基板上的平面看与上述数据线和扫描线的交叉对应的区域形成上述薄膜晶体管的工序；在上述薄膜晶体管上层侧形成上述数据线的工序；在上述基板上平面地看包括与上述薄膜晶体管的沟道区相对的区域的区域、在上述数据线上层侧，以像素电位侧电极、电介质膜和固定电位侧电极依次叠层而构成的方式并且以上述固定电位侧电极和上述像素电位侧电极的至少一方包括第1导电性遮光膜的方式形成上述存储电容的工序；以及在上述存储电容上，在上述基板上平面地看与上述数据线和扫描线对应地规定的每一个像素内，以电连接到上述薄膜晶体管和上述像素电位侧电极的方式形成上述像素电极的工序。
14.根据权利要求13所述的电光装置的制造方法，其特征在于形成上述存储电容的工序，包括在上述像素电位侧电极的、隔着上述电介质膜至少与上述固定电位侧电极相对的边缘，利用湿法蚀刻、等离子蚀刻和氧气清洗中的至少一种设置锥度的工序。
全文摘要
本发明实现液晶等电光装置中的叠层结构、制造工艺等的简单化，并且使高品质的显示成为可能。电光装置具备数据线和扫描线、在基板上配置在数据线下层侧的薄膜晶体管。此外，还具备在基板上平面地看配置在包括与薄膜晶体管的沟道区相对的区域的区域并且配置在数据线上层侧、像素电位侧电极、电介质膜和固定电位侧电极从下层侧开始依次叠层的存储电容，和配置在每一个像素内并且配置在存储电容上层侧、电连接到像素电位侧电极和薄膜晶体管的像素电极。固定电位侧电极和像素电位侧电极中的至少一方包括第1导电性遮光膜。
文档编号G09F9/30GK1848204SQ20061007269
公开日2006年10月18日 申请日期2006年4月11日 优先权日2005年4月11日
发明者山崎康二 申请人:精工爱普生株式会社