专利名称：电光装置及其制造方法和具有该电光装置的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的制造方法和该电光装置以及例如液晶投影机等的电子设备。
背景技术：
在这种电光装置中，显示用电极和驱动该电极的扫描线、数据线等布线及电子元件相互以层间绝缘膜介于中间层叠在基板上。当电光装置采用有源矩阵驱动方式时，在基板上形成有像素开关用的薄膜晶体管(ThinFilm Transistor以下称为“TFT”)。其中，在高温工艺型多晶硅TFT中，热氧化栅极绝缘膜的形成需要1000℃以上的热处理。因此，层间绝缘膜基本上要求耐热性，例如，最好使用不添加杂质的氧化硅(non-dopedsilicate glassNSG)膜。
但是，当用铝(Al)等在高温下有可能挥发、变形的材料形成布线等时，至少其上层的层间绝缘膜需要在其耐热温度以下的温度形成。这样的耐热性低的构成部分一般是TFT的上层的布线等。例如，Al的熔点低，在包含Al的构成部分从比较低的温度(例如400℃左右)开始发生上述问题。因此，作为这样的耐热性低的构成部分的上层的层间绝缘膜，使用硼磷硅酸盐玻璃(Borophosphosilicateglass以下称为“BPSG”)膜或在某种条件下形成的NSG膜等的在低温下也可以形成的绝缘膜。关于以上的层间绝缘膜的组合及形成方法，已在例如专利文献1～专利文献3中进行了说明。
另外，在如液晶装置等的电光装置中，为了改善显示特性，往往进行TFT阵列基板的表面的平坦化处理，从而可以减少由液晶取向不良引起的光泄漏、由摩擦处理时的摩擦痕迹引起的细条状的显示不良和由取向膜的脱落引起的显示不良等。关于减少这样的显示不良的技术，例如在专利文献4～专利文献6中进行了说明。
专利文献1特开2002-43416号公报专利文献2特开2002-100621号公报专利文献3特开2002-319580号公报专利文献4特开平5-235040号公报专利文献5特开平5-249494号公报专利文献6特开平7-159809号公报然而，在这些层间绝缘膜的表面，由于存在下层的布线或电子元件而产生台阶。因此，当在层间绝缘膜上形成布线等图形时，在台阶部分就不能充分进行蚀刻而产生蚀刻残留，从而存在使制造成品率降低的问题。近来，由于为了提高生产效率等而倾向于使层间绝缘膜变薄，所以其表面的台阶将就更大，从这种问题就更显著。
另外，当最终在基板表面存在台阶时，例如在液晶装置等中，对于限制电光物质的取向方向的取向膜的取向处理在台阶部分就不能充分进行，从而存在导致局部的对比度降低等的显示质量降低的问题。
此外，在液晶装置等中，通常，由于预定利用与基板垂直的电场(以下称为“纵向电场”)进行驱动，所以，当在像素电极的端部附近产生沿基板的方向的电场(以下称为“横向电场”)时，显示质量将劣化。特别是当如上所述将TFT阵列基板的表面一律进行平坦化处理时，会存在这种横向电场的不良影响反而增强的问题。
发明内容
本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供制造成品率高、可以进行高质量的显示的电光装置及其制造方法以及具有这样的电光装置的电子设备。
为了解决上述问题，本发明的电光装置的制造方法是在基板上具有显示用电极、用于驱动该显示用电极的布线和电子元件中的至少一方、以及为了将上述显示用电极与上述布线和电子元件中的至少一方的每一个相互电绝缘而设置在上述显示用电极的下层的层间绝缘膜的电光装置的制造方法。具体而言，包括在上述基板上作为上述层间绝缘膜而形成硼磷硅酸盐玻璃膜的成膜工序、以及在上述成膜工序之后通过将上述硼磷硅酸盐玻璃膜加热使其流动化而对上述硼磷硅酸盐玻璃膜的上面进行平坦化处理的平坦化工序。
按照本发明的电光装置的制造方法，在基板上通过层间绝缘膜相互绝缘地根据需要层叠扫描线、数据线等布线或TFT等电子元件而构成用于驱动显示用电极的电路，并在其上形成显示用电极。这时，层叠的层间绝缘膜的至少1个，在作为硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)膜而形成之后，随即在进行其它处理之前通过加热成为流动化状态而对其上面进行平坦化处理。即，BPSG膜象蜡一样具有在比较高的温度下的流动化的性质。在成膜之后的BPSG膜的上面，虽然由于下层的布线及电子元件的存在而产生台阶，但通过对其加热而熔融后，上面的凹凸将变得均匀。
这里所说的“平坦化”和“平坦化处理”，分别是指使层间绝缘膜的上面的台阶的梯度有一些缓和以及进行这样的处理的意思，除了使层间绝缘膜的上面成为完全的平坦面外，也包括层间绝缘膜的上面的台阶与处理之前相比变得平缓的情况。另外，作为平坦化的指标，例如可以使用层间绝缘膜的台阶的侧面相对于基板面的倾斜角度。
这样，层间绝缘膜的上面被平坦化后，在形成配置在其上的构成部分(布线及电子元件或显示用电极)的图形时，可以消除或抑制在层间绝缘膜的台阶部分产生的蚀刻残留，从而可以提高成品率。
另外，在半导体基板上，利用这样的BPSG膜的基板表面的平坦化技术是熟知的。然而，近来在液晶装置等电光装置中，即使对层间绝缘膜使用BPSG，也不利用这样的方法进行平坦化处理，而是采用化学机械研磨(Chemical Mechanical PolishingCMP)处理进行平坦化处理。而且，由于CMP处理对基板施加的压力等可能使内部电路破损，所以在成为显示用电极的衬底的层间绝缘膜中，也主要是只对最上层的膜进行处理。对此，由于本发明的平坦化处理不会发生这样的问题，所以可以不管层间绝缘膜的形成位置在哪而进行处理，从而可以发挥上述的作用效果。
特别是近年来为了防止TFT的光泄漏电流等，装置的结构已复杂化，因而在基板上层叠的层数增多。在这种情况下，在以往的基板上，越是上层，层面上的台阶越大，台阶对上述图形形成的影响是明显的，但按照本发明，可以对各个层间绝缘膜进行平坦化处理，从而可以全面地减少基板上的蚀刻残留。
另外，对多个层叠的各个层间绝缘膜进行平坦化处理时，成膜工序和平坦化处理是对每一层进行的。例如，对在第1层间绝缘膜上形成的第2层间绝缘膜进行平坦化处理时，热也向第1层间绝缘膜传导。但是，第1层间绝缘膜通过事先进行的平坦化处理形状已固定化了，因而通过再次加热而变形或发生使之变形的应力的可能性很小。即，几乎没有由于这样的变形而在第1层间绝缘膜的界面附近发生的应力引起的裂纹等的可能性。因此，本发明的层间绝缘膜可以不对装置的性能产生不良影响而进行层叠。
另外，通过至少对层间绝缘膜中的任意一个的上面进行这样的平坦化处理，可以使最终的基板表面或成为显示用电极的衬底的表面实现平坦化。特别是在对基板上层的层间绝缘膜进行平坦化处理后，可以有效地实现基板表面的平坦化。这时，例如象这样的液晶装置，在该基板与对置基板之间夹持电光物质的装置中，可以对其全面进行均匀的取向膜的取向处理，从而可以制造更好地限制电光物质的取向状态的装置。另外，液晶等的电光物质的取向状态与基板间距离对应，通过使基板间距离均匀化，可以使其取向状态在显示面的整个面上一致，从而可以改善装置的显示质量。
此外，即使在利用CMP等的研磨处理使最终的基板表面实现平坦化时，通过这样地预先使基板表面均匀，可以减少CMP处理等的研磨强度，从而除了可以减少可能对基板的损伤外，还可以对基板全面均匀地进行研磨。
另外，在以往的电光装置中，在基板上通过比较低的温度的工序形成的部位(具体而言是含有Al的布线等)的周边使用BPSG膜代替NSG膜，但由于在本发明形成的BPSG膜通过加热而进行平坦化处理，所以主要应用于基板上通过比较高的温度的工序形成的部位(具体而言是TFT等)的周边。
另外，在此，作为BPSG膜的层间绝缘膜的成膜方法并没有特别的限定。例如，BPSG膜可以通过MOCVD(金属有机化学汽化沉积MetalOrganic Chemical Vapor Deposition)法或常压CVD法形成。这时，将TEOS(原硅酸四乙基酯)气体、TMOP(磷酸三甲基酯PO(OCH3)3)气体、以及TEB(硼酸三乙基酯B(OC2H5)3)气体或TMB(硼酸三甲基酯B(OCH3)3)气体等各种源气体与含有臭氧(O3)的氧气(O2)的混合气体作为反应气体供给。另外，可以适当地设定这些气体的流量或成膜温度等的条件。
这样，按照本发明的电光装置的制造方法，可以以高成品率制造高显示质量的电光装置。
在本发明的电光装置的制造方法的一例中，在上述平坦化工序中对上述硼磷硅酸盐玻璃膜以600℃或以上的温度进行加热。
BPSG膜在与硼(B)和磷(P)的添加量等对应的熔点开始熔化，温度越高流动性越大，从而进行上面的平坦化。按照这样的例子，作为层间绝缘膜的BPSG膜，通过加热到600℃或以上的温度而充分熔化，从而可靠地进行平坦化处理。例如，这样的温度可以根据实际使用的各个BPSG的熔点而设定为700℃或以上、800℃或以上等的固有温度。更具体而言，通过根据实验、经验或理论或者模拟等预先求出BPSG膜的熔点和熔化(回流)的程度，可以对应于电光装置的装置规格而在指定时间内获得所要求的平坦度，而且只要个别而具体地设定对已制作在层间绝缘膜的下层侧的层叠结构几乎不会造成损伤的温度即可。
在该例子中，在上述平坦化工序中也可以对上述硼磷硅酸盐玻璃膜以900℃或以下的温度进行加热。通过这样地进行制造，可以使成品率得以提高。更详细而言，当以超过900℃的温度进行加热时，虽然BPSG膜充分熔化(回流)，但会出现包含在BPSG膜中的磷、硼扩散到已制作在层间绝缘膜的下层侧的层叠结构中的情况。例如，当磷扩散到在BPSG膜的下层形成的TFT等的电子元件中时，TFT的电特性会降低，从而会导致该电光装置的成品率的降低。因此，通过以900℃或以下的温度使BPSG膜回流，可以使BPSG膜实现平坦化并且可以抑制包含在BPSG膜中的磷、硼的扩散，从而可以提高电光装置的成品率。或者，可以使制作在电光装置中的半导体元件的性能不会劣化。
在这种情况下，甚至也可以在平坦化工序中，以600℃～850℃且回流时间约15～30分钟的方式加热硼磷硅酸盐玻璃膜。通过这样地进行制造，可以抑制半导体元件的性能劣化，并且也可以提高硼磷硅酸盐玻璃膜的平滑性。
在以上的例子中也可以包括，在进行了上述平坦化处理之后的层间绝缘膜上形成上述布线和电子元件中的至少一方的至少一部分的工序、在该层间绝缘膜上形成的至少一部分上形成其它层间绝缘膜的工序、对该形成的其它层间绝缘膜以比上述平坦化处理低的温度进行其它平坦化处理的其它平坦化工序、以及在进行了该其它平坦化处理的其它层间绝缘膜上形成上述显示用电极的工序。
这时，对在进行了上述平坦化处理的层间绝缘膜上形成的其它层间绝缘膜在比平坦化处理低的低温下进行的其它平坦化处理、例如CMP处理等。因此，对于在该层间绝缘膜上形成的布线和电子元件中的至少一部分可以利用不耐加热的、例如铝等低熔点的金属。而且，通过其它平坦化处理可以使成为显示用电极的衬底的表面实现平坦化。
此外，上述平坦化工序也可以通过单片处理来进行。
在这种平坦化处理中，关键是BPSG膜熔化到所希望的程度，所以温度管理是重要的。对此，通常优选容量小的单片式炉而可以保持炉内为固定温度。另外，成批式的大型炉虽然可以一次加热多个基板，但由于炉内的温度分布，在同一批的基板间或者各基板的每一部分上平坦化的程度都有可能不同。另外，在平坦化处理中，只要BPSG膜熔化、流动就可以，而不必将基板长时间地加热。因此，在固定温度的炉内，可以不断地将基板装入和取出，从而可以高效率地进行处理。
在本发明的其它例子中，在上述基板上形成有沟，在上述平坦化工序中，通过加热上述层间绝缘膜，将与上述沟对应地形成的上述层间绝缘膜的凹陷部分倒角。
按照该例子，可以提高层间绝缘膜的平滑性。这样，在层间绝缘膜的上面进行了平坦化后，在形成配置在其上的构成部分(布线和电子元件或显示用电极)的图形时，可以消除或抑制在层间绝缘膜的台阶部分发生的蚀刻残留，从而可以提高成品率。
为了解决上述问题，本发明的电光装置在基板上具有显示用电极、用于驱动该显示用电极的布线和电子元件中的至少一方、以及为了将上述显示用电极与上述布线和电子元件中的至少一方的每一个相互电绝缘而设置在上述显示用电极的下层的层间绝缘膜；其中，上述层间绝缘膜的至少1个由硼磷硅酸盐玻璃膜构成，并且经过流动化状态对上面进行了平坦化处理。
按照本发明的电光装置，在基板上通过层间绝缘膜相互绝缘地根据需要层叠了扫描线、数据线等的布线和TFT等的电子元件，构成用于驱动显示用电极的电路，并在其上设置显示用电极。其中，层间绝缘膜中的至少1个由硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)膜构成，并经过流动化状态对上面进行了平坦化处理。即，BPSG膜象蜡那样具有在比较高的温度下流动的性质，在成膜之后的BPSG膜的上面，虽然由于下层的布线和电子元件的存在而产生台阶，但通过对其加热而成为流动化状态后，其上面被均匀化，从而消除或减少了由于台阶引起的凹凸不平。
在配置在经过这样的平坦化工序的层间绝缘膜上的构成部分(布线、电子元件或显示用电极)形成图形时，可以消除或抑制在层间绝缘膜的台阶部分产生的蚀刻残留。因此，可以以高的成品率制造该装置。特别是近年来，为了防止TFT的光泄漏电流等而使装置的结构复杂化，使在基板上层叠的层数增多。在这种情况下，在以往的装置中，越是上层层面的台阶越大，而台阶对上述图形形成的影响越显著，然而，按照本发明，由于可以对各个层间绝缘膜进行平坦化处理，所以可以全面地减少基板上的蚀刻残留。
因此，在本发明的电光装置中，由于即使层间绝缘膜薄也可以消除或减少其上面的台阶，所以在显示质量高基础上可以以高的成品率进行制造。
另外，在本例中，优选由硼磷硅酸盐玻璃膜构成的层间绝缘膜包含大于等于1重量％的硼(B)并且包含小于等于7重量％的磷(P)。
按照该例子，在层间绝缘膜中由BPSG膜构成的层间绝缘膜包含大于等于1重量％的硼(B)。因此，该BPSG膜在适当的温度下可以熔化，从而可以顺利地进行平坦化处理。同时，由于在该BPSG膜中只包含小于等于7重量％的磷(P)，所以添加的磷(P)发生氧化而生成磷酸(P2O3)，而可以防止在其上形成的含有Al的层被腐蚀。因此，这样的层间绝缘膜可以设置在含有Al的层之下。
另外，按照该例子，通过使磷的重量％小于等于7重量％，可以降低在成膜后的BPSG膜上发生的称为水点的粉喷。因此包含这种比例的磷的BPSG膜是批量生产工艺上优选的层间绝缘膜。
在该例中，也可以使上述层间绝缘膜包含大于等于3重量％且小于等于5.5重量％的硼(B)，并且包含在由该硼磷硅酸盐玻璃膜构成的层间绝缘膜中的硼(B)和磷(P)的总重量％小于等于10重量％。
如果这样地进行制造，由于包含大于等于3重量％且小于等于5.5重量％的硼(B)，所以硼磷硅酸盐玻璃膜适当地被回流。此外，由于硼磷硅酸盐玻璃膜的台阶的高度不会过低，所以不会降低该台阶的横向电场的抑制效果。在这样的台阶的上侧形成的取向膜可以抑制由横向电场引起的液晶分子的取向紊乱，从而可以降低由光泄漏引起的对比度降低或发生黑区域等的显示不良。通过使用包含大于等于3重量％且小于等于5.5重量％的硼(B)的硼磷硅酸盐玻璃膜，可以降低进行回流时发生的硼的析出，从而几乎不会损坏硼磷硅酸盐玻璃膜的表面的平滑性。由于包含大于等于3重量％且小于等于5.5重量％的硼(B)的硼磷硅酸盐玻璃膜，通过在指定的加热温度下适当地回流可以确保表面平滑性，所以可以减少由于硼的析出而废弃的晶片，从而可以降低制造成本。通过使硼磷硅酸盐玻璃膜的硼(B)和磷(P)的总重量％小于等于10重量％，可以抑制形成的硼磷硅酸盐玻璃膜的膜质降低，从而可以提高硼磷硅酸盐玻璃膜的抗裂性。
在本发明的电光装置的其它例子中，上述布线和电子元件中的至少一方中的至少1个包含铝(Al)，由上述硼磷硅酸盐玻璃膜构成的层间绝缘膜被设置在包含上述铝(Al)的布线和电子元件中的至少一方的下层。
按照该例子，在层间绝缘膜中由BPSG膜构成的层间绝缘膜在包含耐热性低的铝(Al)的层之下形成。通常，为了使BPSG膜成为流动化状态，需要加热到比Al的耐热温度高的温度。假如在BPSG膜之下存在含有Al的层，则通过加热含有Al的层的形状将变形，从而有可能导致装置的性能降低及成品率的降低。因而，将进行平坦化处理的BPSG膜设置在含有Al的层之下时，就可以避免这种情况。
即，虽然以往的电光装置中的BPSG膜代替NSG膜设置在通过比较低的温度的工序形成的含有Al的布线等的周边，但由于本例的BPSG膜进行平坦化处理，所以设置在例如基板上的通过比较高的温度的工序形成的部位(具体而言是TFT等)的周边。
在本发明的电光装置的其它例子中，还具有与上述基板相对配置的对置基板和由上述基板与上述对置基板夹持的电光物质。
按照该例子，例如液晶装置，电光物质夹持在设置显示用电极的基板与对置基板之间。在各基板的最外表面上设置有例如用于限制电光物质的取向状态的取向膜。在此，由于层间绝缘膜中的至少1个是进行了平坦化处理的BPSG膜，所以最终的基板表面被平坦化。因此，可以将取向膜的取向处理对其整个面均匀地进行，从而可以很好地限制电光物质的取向状态。特别是可以在减少不均匀的同时对在显示用电极上形成的取向膜进行摩擦处理。因此，可以防止发生由局部的对比度降低引起的显示不均匀或色斑。
另外，液晶等电光物质，其取向状态虽然与基板间距离相对应，但是如果通过基板表面的平坦化使基板间距离均匀化，则其取向状态在整个显示面上一致。因此，可以防止显示色斑或不均匀的发生。
另外，在通过CMP等的研磨处理进行最终的基板表面的平坦化的情况下，优选预先这样地使基板表面均匀，而可减轻CMP处理等的研磨强度，从而除了可以减少对基板的损伤外，还可以对整个基板面均匀地进行研磨。
为了解决上述问题，本发明的电子设备构成为具有上述的本发明的电光装置(包含各种实施方式)。
按照本发明的电子设备，由于其具有上述的本发明的电光装置，所以，可以实现可进行高质量显示的投射型显示装置、液晶电视、移动电话、电子记事簿、文字处理器、取景器型或监视器直视型的磁带摄像机、工作站、可视电话、POS终端、触摸面板等的各种电子设备。另外，作为本发明的电子设备，还可以实现例如电子纸等的电泳装置、此外还有利用电子发射元件的显示装置(Field Emission Display和Surface-ConductionElectron-Emitter Display)等。
为了解决上述问题，本发明的电光装置的制造方法是制造在一对基板间夹持电光物质而形成并且在该一对基板的一方的基板上具有显示用电极、用于驱动该显示用电极的布线和电子元件中的至少一方、以及为了将上述显示用电极与上述布线和电子元件中的至少一方的每一个相互电绝缘而设置在上述显示用电极的下层的层间绝缘膜的，并且在上述一对基板的另一方的基板上具有与上述显示用电极相对的对置电极的电光装置的电光装置的制造方法，其包括在上述基板上作为上述层间绝缘膜形成硼磷硅酸盐玻璃膜的成膜工序；以及在上述成膜工序之后边维持在上述硼磷硅酸盐玻璃膜的上面形成的凸部的高度一定边对上述硼磷硅酸盐玻璃膜的上面进行平坦化处理的平坦化工序。
按照本发明的电光装置的制造方法，在平坦化处理的前后凸部的高度被维持为一定。这里所谓的“将凸部的高度维持一定”，是指维持从硼磷硅酸盐玻璃膜的上面的与基板平行的区域到凸部的顶上的高度。因此，通过平坦化工序，可以减小凸部的侧面相对于基板的倾斜角度而使凸部的侧面平缓。这样，例如，就可以在凸部减小或防止作为液晶分子的取向紊乱的原因之一的横向电场。另外，由于通过平坦化处理使凸部的侧面变得平缓，所以也可以减少对在该凸部的上侧形成的取向膜进行摩擦处理时发生的取向膜脱落。因此，可以提高成品率，并且可以抑制由于液晶分子的取向紊乱而产生的对比度的降低。
本发明的这些作用和其它优点将在后面说明的实施方式中得以阐明。
图1是表示本发明的一种实施方案的电光装置的结构的等效电路图。
图2是表示图1所示的电光装置的具体结构的局部平面图。
图3是图2的A-A′剖面图。
图4是用于说明实施方案的电光装置的制造方法的工序图。
图5是接图4之后的工序图。
图6是接图5之后的工序图。
图7是表示实施方案的液晶装置的整体结构的平面图。
图8是图7的H-H′剖面图。
图9是表示本发明的电子设备的一种实施方案的液晶投影机的结构的剖面图。
图10是本发明的实施例的结构图。
图11是表示本发明的实施例的测量结果的图。
图12是表示本发明的实施例的测量结果的图。
标号说明.
10-TFT阵列基板，1a-半导体层，3a-扫描线，6a-数据线，9a-像素电极，11a-遮光膜，16、22-取向膜，20-对置基板，21-对置电极，30-TFT，41～44-层间绝缘膜，50-液晶层，70-存储电容，71-下部电容电极，75-电介质膜，300-上部电容电极。
具体实施例方式
下面，根据
本发明的实施方案。以下的实施方案是将本发明的电光装置应用于液晶装置的实施方案。
首先，参照图1～图3说明本发明的一种实施方案的电光装置。图1是构成电光装置的图像显示区域的形成矩阵状的多个像素中的各种元件、布线等的等效电路。图2是形成了数据线、扫描线、像素电极等的TFT阵列基板的相邻的多个像素群的平面图。图3是图2的A-A′剖面图。另外，在图3中，由于各层及各部件采用在图上可以识别程度的尺寸，所以各层及各部件的缩放比例不同。
在图1中，在构成本实施方案的电光装置的图像显示区域的形成矩阵状的多个像素上，分别形成有像素电极9a和用于开关控制该像素电极9a的TFT30。并且，供给图像信号的数据线6a与该TFT30的源极电连接。写入数据线6a的图像信号S1、S2、...、Sn可以按这种顺序按线依次地供给，也可以对相邻的多个数据线6a按每组供给。另外，扫描线3a与TFT30的栅极电连接。并且，在指定的定时扫描信号G1、G2、...、Gm脉冲式地按这种顺序按线依次地施加给扫描线3a。像素电极9a与TFT30的漏极电连接。并且，通过将作为开关元件的TFT30闭合一定期间，在指定的定时写入从数据线6a供给的图像信号S1、S2、...、Sn。并且，通过像素电极9a写入作为电光物质的一例的液晶的指定电平的图像信号S1、S2、...、Sn在像素电极9a与在后述的对置基板上形成的对置电极之间被保持一定期间。液晶通过施加电压电平使分子集合的取向和秩序发生变化而可以进行光调制并进行灰度显示。如果是常白模式，则与按各像素单位施加的电压对应地对于入射光的透过率减小，如果是常黑模式，则与按各像素单位施加的电压对应地对于入射光的透过率增加，因而总体上从电光装置射出保持与图像信号对应的对比度的光。在此，为了防止保持的图像信号的泄漏，附加了与在像素电极9a和对置电极之间形成的液晶电容并联的存储电容70。
电光装置的结构.
在图2和图3中，在电光装置的TFT阵列基板上设置有形成矩阵状的多个透明的像素电极9a(利用虚线部分9a′表示其轮廓)。并且，分别沿像素电极9a的纵横的边界设置有数据线6a和扫描线3a。
另外，在半导体层1a中与图2中右上的斜线区域所示的沟道区域1a′相对地配置有扫描线3a，扫描线3a包含栅极。这样，在扫描线3a与数据线6a交叉的地方分别设置了像素开关用的TFT30，扫描线3a的一部分作为栅极与TFT30的沟道区域1a′相对地配置。
数据线6a以其上面进行了平坦化处理的第2层间绝缘膜42为衬底而形成，通过接触孔81与TFT30的高浓度源区域1d连接。数据线6a和接触孔81内部构成为包含，例如是由Al-Si-Cu或Al-Cu等的含有Al(铝)的材料构成的层、或者是单元素Al的层、或者是由上述含有Al(铝)的材料或单元素Al的层和TiN层等的多层膜构成的层。另外，该数据线6a形成为覆盖TFT30的形成区域以对TFT30作为遮光膜发挥作用。
存储电容70由作为与TFT30的高浓度漏区域1e和像素电极9a电连接的像素电位侧电容电极的下部电容电极71、和作为固定电位侧电容电极的上部电容电极300的一部分以电介质膜75介于中间相对地配置而形成。另外，下部电容电极71与像素电极9a也可以通过中继膜连接。
上部电容电极300由例如包含金属或合金的导电性的遮光膜构成，其作为上侧遮光膜(内置遮光膜)设置在TFT30的上侧以覆盖TFT30。另外，该上部电容电极300也作为固定电位侧电容电极发挥作用。上部电容电极300由包含例如Ti(钛)、Cr(铬)、W(钨)、Ta(钽)、Mo(钼)、Pd(钯)等的高熔点金属中的至少一种的单元素金属、或包含这些金属的合金及金属硅化物或者多硅化物(ポリサイド，多晶硅层与硅化物层的叠层结构)、或将它们层叠的材料等构成。或者，上部电容电极300也可以包含低电阻的Al(铝)、Ag(银)等其它金属。但是，上部电容电极300可以具有由例如导电性的多晶硅膜等构成的第1膜和由包含高熔点金属的金属硅化物膜等构成的第2膜层叠的多层结构。
另一方面，下部电容电极71由例如导电性的多晶硅膜构成，起像素电位侧电容电极的作用。下部电容电极71除了起像素电位侧电容电极的作用外，还具有配置在作为上侧遮光膜的上部电容电极300与TFT30之间的光吸收层的功能。此外，还具有将像素电极9a与TFT30的高浓度漏区域1e中继连接的功能。但是，下部电容电极71除了上述的功能外，也可以与上部电容电极300一样由包含金属或合金的单层膜或多层膜构成。
配置在作为电容电极的下部电容电极71与上部电容电极300之间的电介质膜75由例如膜厚约为5～200nm(纳米)的比较薄的HTO(高温氧化物，High Temperature Oxide)膜、LTO(低温氧化物，Low TemperatureOxide)膜等的氧化硅膜或氮化硅膜等构成。从使存储电容70增大方面看，只要可以充分获得膜的可靠性，电介质膜75越薄越好。
另外，上部电容电极300从配置像素电极9a的图像显示区域向其周围延伸设置，与恒定电位源电连接而具有固定电位。作为这样的恒定电位源，可以是供给将用于驱动TFT30的扫描信号供给扫描线3a的后述的扫描线驱动电路或控制将图像信号供给数据线6a的采样电路的后述的数据线驱动电路的正电源或负电源的恒定电位源。或者，也可以是供给对置基板20的对置电极21的恒定电位。
另一方面，在TFT30之下，以衬底绝缘膜12介于中间，下侧遮光膜11a以沿扫描线3a和数据线6a并与它们重叠的方式设置成格子状。
下侧遮光膜11a是用于遮挡TFT30的沟道区域1a′及其周边不会受从TFT阵列基板10侧入射到装置内的返回光照射而设置的。该下侧遮光膜11a与构成上侧遮光膜的一例的上部电容电极300一样，由例如包含Ti、Cr、W、Ta、Mo、Pd等的高熔点金属中的至少一种的单元素金属、或它们的合金、以及金属硅化物、多硅化物、或将它们层叠的材料等构成。此外，对于下侧遮光膜11a，为了避免其电位变化对TFT30的不良影响，与上部电容电极300一样，可以从图像显示区域向其周围延伸设置并与恒定电位源连接。
衬底绝缘膜12具有将下侧遮光膜11a与TFT30的层间绝缘的功能。此外，衬底绝缘膜12通过在TFT阵列基板10的整个面上形成，具有防止由TFT阵列基板10的表面研磨时的粗糙或清洗后残留的污垢等引起的像素开关用TFT30的特性劣化的功能。
像素电极9a通过将下部电容电极71中继连接而通过接触孔83和85与半导体层1a中的高浓度漏区域1e电连接。即，在本实施方案中，下部电容电极71除了具有作为存储电容70的像素电位侧电容电极的功能和作为光吸收层的功能外，还具有将像素电极9a与TFT30中继连接的功能。这样，如果利用下部电容电极71，即使像素电极9a与高浓度漏区域1e的层间距离长达例如2000nm，也可以使接触孔的深度变浅。即，可以避免通过1个接触孔将像素电极9a与高浓度漏区域1e两者间连接的技术上的困难。另外，可以通过接触孔和沟将两者间良好地连接。这样，可以提高像素开口率，从而也具有防止在接触孔开孔时对高浓度漏区域1e进行蚀刻而其被刺穿的作用。
如图3和图4所示，电光装置具有透明的TFT阵列基板10和与其相对配置的透明的对置基板20。TFT阵列基板10由例如石英基板、玻璃基板、硅基板构成，对置基板20由例如玻璃基板或石英基板构成。
像素电极9a设置在TFT阵列基板10上，在其上侧(电光物质侧)设置进行了摩擦处理等指定的取向处理的取向膜16。像素电极9a由例如ITO(铟锡氧化物，Indium Tin Oxide)膜等透明导电膜构成。另外，取向膜16由例如聚酰亚胺膜等有机膜构成。
另一方面，在对置基板20的整个面上设置了对置电极21，在图3中，在其下侧(对置基板20侧或入射侧)设置进行了摩擦处理等指定的取向处理的取向膜22。对置电极21由例如ITO膜等透明导电膜构成。另外，取向膜22由聚酰亚胺膜等有机膜构成。在对置基板20上，也可以设置格子状或条纹状的遮光膜。通过采用这样的结构，可以使数据线6a和作为上部电容电极300而设置的上侧遮光膜一起更可靠地阻挡来自TFT阵列基板10侧的入射光向沟道区域1a′及其周边侵入。另外，通过将对置基板20上的遮光膜以高的反射率形成在至少被外光照射的面上，可以起到防止电光装置的温度上升的作用。
通过采用这样的结构，在使像素电极9a与对置电极21相对而配置的TFT阵列基板10与对置基板20之间，将作为电光物质的一例的液晶封入到由后述的密封部件包围的空间内而形成液晶层50。液晶层50在未被施加来自像素电极9a的电场的状态下通过取向膜16和22的作用而处于指定的取向状态。液晶层50由例如一种或将多种向列液晶混合的液晶构成。或者，也可以是可以垂直取向的介电各向异性为负的液晶。密封部件用于将TFT阵列基板10和对置基板20在它们的周边相互粘合，主要采用由例如光硬化性树脂或热硬化性树脂构成的粘接剂。在粘接剂中混入了用于使两基板间的距离为指定值的玻璃纤维或玻璃珠等的隔垫材料。
在图3中，像素开关用TFT30由半导体层1a、栅极和将栅极与半导体层1a绝缘的栅极绝缘膜2构成。并且，半导体层1a具有LDD(低浓度区域，Lightly Doped Drain)结构。LDD结构具有通过来自栅极的电场而形成沟道的半导体层1a的沟道区域1a′、半导体层1a的低浓度源区域1b和低浓度漏区域1c、半导体层1a的高浓度源区域1d以及高浓度漏区域1e。
在本实施方案中，以从该栅极和扫描线3a上将衬底绝缘膜12的全面覆盖的方式形成第1层间绝缘膜41。该第1层间绝缘膜41由包含大于等于1重量％的硼(B)并且包含小于等于7重量％的磷(P)的BPSG膜构成，并经过加热而形成的流动化状态其上面被平坦化。即，虽然在BPSG膜成膜时的上面由于存在TFT30和扫描线3a以及衬底遮光膜11a而产生台阶，但通过使其暂时成为流动化状态，使在上面由于台阶产生的凹凸成为平缓状态。即，上面进行了平坦化。对于这种平坦化处理在后面进行说明。在此，为了使BPSG膜暂时流动化，第1层间绝缘膜41包含大于等于1重量％的、例如2重量％的硼(B)。
另外，在第1层间绝缘膜41上形成有存储电容70。由于作为衬底的第1层间绝缘膜41进行了平坦化，所以在形成存储电容70时就不易产生衬底台阶的蚀刻残留，从而可以在良好的状态下形成图形。
另外，在第1层间绝缘膜41上分别开孔形成通向高浓度源区域1d的接触孔81和通向高浓度漏区域1e的接触孔83。
另外，在本实施方案中，以从存储电容70上覆盖第1层间绝缘膜41的全面的方式形成第2层间绝缘膜42。该第2层间绝缘膜42也由包含大于等于1重量％的硼(B)并且包含小于等于7重量％的磷(P)的BPSG膜构成，并经过加热而形成的流动化状态其上面进行了平坦化处理。在此，为了使BPSG膜暂时流动化，第2层间绝缘膜42包含大于等于1重量％的、例如2重量％的硼(B)。并且，由于在第2层间绝缘膜42上形成的数据线6a包含Al，所以规定磷(P)的浓度为小于等于7重量％、例如为6重量％。这是因为当含有大于上述重量百分比的P时，有可能会生成腐蚀Al的氧化磷。
通过这种平坦化处理，提高了第2层间绝缘膜42的上面的平坦性，使得在形成设置在该上面的数据线6a时不易产生蚀刻残留，从而可以在良好的状态下形成图形。另外，在该第2层间绝缘膜42上分别开孔形成了接触孔81和85。进而，以从数据线6a上覆盖第2层间绝缘膜42的全面的方式形成在其上形成了接触孔85的第3层间绝缘膜43。该第3层间绝缘膜43，由于在其之下存在包含Al的数据线6a，所以没有进行通过加热的平坦化处理。像素电极9a和取向膜16设置在该第3层间绝缘膜43的上面。
制造工艺。
下面，参照图4～图6说明上述的电光装置的制造工艺。在此，图4～图6是按每道工序表示与图3所示的A-A′剖面对应的部分的剖面结构的工序图。
首先，在图4(a)的工序中，准备硅基板、石英基板、玻璃基板等的基板10。在此，优选在N2(氮气)等惰性气体的环境下在约850～1300℃、进一步优选在1000℃的高温下进行退火处理，即预先进行前处理以减小在之后进行的高温工艺中在基板10上产生的畸变。
接着，在进行了这样的处理的基板10的整个面上，通过溅射法等将Ti、Cr、W、Ta、Mo和Pd等的金属或金属硅化物等的金属合金膜形成约100～500nm的膜厚的、优选形成约200nm膜厚的遮光层之后，通过光刻和蚀刻处理，形成图2所示的图形的下侧遮光膜11a。
接着，在下侧遮光膜11a上通过例如常压或减压CVD法等使用TEOS(原硅酸四乙基酯)气体、TEB(硼酸三乙基酯)气体、TMOP(磷酸三甲基酯)气体等形成由NSG、PSG、BSG、BPSG等的硅酸盐玻璃膜、氮化硅膜、氧化硅膜等构成的衬底绝缘膜12。
接着，在衬底绝缘膜12上通过减压CVD等形成非晶硅膜，并通过进行退火处理固相增长成多晶硅膜。或者，不经过非晶硅膜而通过减压CVD法等直接形成多晶硅膜。接下来，通过对该多晶硅膜进行光刻工序、蚀刻工序的处理而形成具有图2所示的指定图形的半导体层1a。进而，通过热氧化处理等形成成为栅极绝缘膜的绝缘膜2。其结果，半导体层1a的厚度成为约30～150nm、优选为约35～50nm的厚度，而绝缘膜2的厚度约为20～150nm、优选为约30～100nm的厚度。
接着，通过减压CVD法等将多晶硅膜沉积成约100～500nm的厚度，进而将磷(P)进行热扩散，在使该多晶硅膜实现导电化后，通过光刻工序、蚀刻工序等形成具有图2所示的指定图形的扫描线3a。接下来，通过按低浓度和高浓度的2个阶段添加杂质离子，形成包含低浓度源区域1b和低浓度漏区域1c、高浓度源区域1d和高浓度漏区域1e的LDD结构的像素开关用TFT30的半导体层1a。
接着，在图4(b)的工序中，使用例如常压CVD法形成BPSG膜411。这时，BPSG膜411是通过以包含大于等于1重量％的硼(B)并且包含小于等于7重量％的磷(P)、具体是包含2重量％的硼(B)并且包含6重量％的磷(P)的方式调整杂质添加量而形成的。
这时，作为成膜气体向基板上供给氮(N2)气、O3气、TEOS气体、TMOP(磷酸三甲基酯PO(OCH3)3)气体、以及TEB(硼酸三乙基酯B(OC2H5)3)气体。其中任意一种气体开始时都是使其量逐渐增加地进行供给，而在经过了5秒钟时保持为一定的供给量。在保持供给量时的各气体的流量是，例如N2气为181/分、O3气为7.51/分。另外，例如TEOS气体的流量为2.51/分、TMOP气体的流量为1.21/分、TEB气体的流量为0.551/分。
这样，如图所示，在获得的BPSG膜411的上面形成与其下的TFT30和扫描线3a的形状对应的凹凸形状。
包含在BPSG膜411中的硼和磷的比例并不限定于上述的比例，例如，可以优选BPSG膜411等的层间绝缘膜包含大于等于3重量％且小于等于5.5重量％的硼(B)，并且包含在BPSG膜411中的硼(B)和磷(P)的总重量％小于等于10重量％。这是因为，当包含在BPSG膜411中的硼(B)和磷(P)的总重量％超过10重量％时，形成的BPSG膜411的膜质会劣化而抗裂性会降低。进而，优选磷(P)的重量％小于等于7重量％。其理由在于，当包含在形成的BPSG膜411中的磷(P)的重量％超过7重量％时，当将BPSG膜411放置在大气中时，在短时间内将发生被称为水点(Water Dot)的粉喷现象。在成膜后的短时间内产生水点，对于批量生产工艺来说是很不理想的。另外，关于本申请发明者等人进行的水点的发生状况的调查在后述的实施例中进行说明。
另外，优选BPSG膜411的硼(B)的重量％大于等于3重量％且小于等于5.5重量％的理由如下。当硼的重量％小于等于3重量％时，不能充分得到BPSG膜411的回流性，很难使设置在基板表面的台阶的侧面的倾斜变得平缓，从而产生由摩擦处理引起的显示不良。当硼(B)的重量％超过5.5重量％时，会是使BPSG膜411过度回流，而在BPSG膜411的表面形成的台阶等的凸部的高度比回流之前降低了。高度比回流之前降低的台阶，很多情况下将不能维持用于防止横向电场的足够的高度。因此，在整个显示面上很难限制液晶分子的取向，从而会产生由光泄漏引起的对比度降低、产生黑区域的所谓的显示不良。另外，当硼(B)的重量％超过5.5重量％时，由于回流处理硼将在表面析出，从而使BPSG膜411的表面的平滑性降低，所以不得不废弃制作成层叠结构的晶片。这种晶片的废弃在资源的有效利用和成本方面都会成为问题。
因此，通过使BPSG膜411的硼(B)的重量％大于等于3重量％且小于等于5.5重量％，可以减少上述的各种显示不良而提高对比度，并且可以有效利用资源。
接着，在图4(c)的工序中，通过将BPSG膜411加热使其流动化而进行平坦化处理。具体而言，是将基板加热到600℃或以上的温度、例如约800℃～1000℃左右的温度使BPSG膜411熔化。在本实施方案中，该工序通过在N2的环境下以1000℃的炉内温度进行20分钟的热处理来进行。由于BPSG膜411包含大于等于1重量％的硼(B)，所以在上述的温度下熔化，即被回流。其结果，形成了上面的台阶被缓和了的第1层间绝缘膜41。
由于该热处理工序伴随着回流进行，所以优选地进行单片处理。在以往，层间绝缘膜的热处理是采用纵型扩散炉进行批量处理，但是，这种情况下所需要的时间例如约为8小时～9小时。对此，在单片处理中，每1片所需要的时间可以缩短为约5分钟，因而由于整体的处理加快了，所以在制造效率上是非常有利的。
另外，优选加热BPSG膜411的温度大于等于600℃且小于等于900℃。这是因为通过在该温度范围内使BPSG膜411回流，可以抑制BPSG膜411的硼和磷热扩散到TFT30等电子元件中。当以900℃或以下的温度使BPSG膜411回流时，可以抑制TFT30的源极与栅极(S/D)间的耐压性的劣化和截止电流(Ioff)的增加，从而可以减少点缺陷等的不良。进而，优选BPSG膜411的回流温度大于等于600℃且小于等于850℃，回流时间也可以是15分钟～30分钟。按照这样的回流条件，可以进一步地抑制BPSG膜411的硼和磷热扩散到TFT30等电子元件中，并且可以将BPSG膜411的台阶、即凸部的高度维持一定而进行BPSG膜411的表面平坦化。
在此，所谓“将BPSG膜411的台阶、即凸部的高度维持一定而进行BPSG膜411的表面平坦化”，就是通过使BPSG膜411流动而使台阶的侧面的倾斜平缓，并且将该台阶的高度在平坦化的前后维持相等的状态。另外，为了抑制磷和硼的热扩散并使BPSG膜411充分回流，优选在850℃下进行回流。另外，在基板上形成的台阶并不只是限定为凸部，也可以是与在基板上形成的沟对应地在BPSG膜411的表面形成的凹凸部。通过加热覆盖这样的沟而形成的BPSG膜，可以使覆盖沟的BPSG膜倒角。即，可以使覆盖沟的BPSG膜的凹陷倒角而使BPSG膜平坦化。
接着，在图5(a)的工序中形成存储电容70和绝缘膜421。首先，通过干蚀刻或湿蚀刻或者将它们组合在第1层间绝缘膜41上开孔形成接触孔81、83等。接下来，通过减压CVD法等沉积多晶硅膜，进而将磷(P)进行热扩散使该多晶硅膜导电化而形成下部电容电极71。进而，通过减压CVD法、等离子体CVD法等将由高温氧化硅膜(HTO膜)或氮化硅膜构成的电介质膜75沉积成膜厚约50nm的比较薄的厚度之后，通过溅射法将Ti、Cr、W、Ta、Mo和Pd等的金属或金属硅化物等的金属合金膜形成上部电容电极300。由此而形成存储电容70。
在此，下部电容电极71和上部电容电极300通过干蚀刻形成图形，这时，由于作为它们的衬底的第1层间绝缘膜41的台阶已相当平坦化，所以，不易产生蚀刻残留，因而形成图形后的表面状态良好。
接着，使用例如常压CVD法形成BPSG膜421。该BPSG膜421与例如BPSG膜411一样地形成。在获得的BPSG膜421的上面形成主要与存储电容70的形状对应的台阶。
接着，在图5(b)的工序中，通过将BPSG膜421加热使之流动化而进行平坦化处理。在本实施方案中，作为这种处理的一例，通过在N2的环境中以890℃的炉内温度进行20分钟的热处理来进行这种处理。由于BPSG膜421包含大于等于1重量％的硼(B)，所以在上述温度下进行回流。其结果，就形成了上面的台阶被缓和的第2层间绝缘膜42。另外，从制造效率方面来看，优选在这种情况下也进行单片处理。
在该工序中，热不仅传导到第2层间绝缘膜42而且也传导到第1层间绝缘膜41而使之熔化。但是，由于第1层间绝缘膜41通过之前进行的平坦化处理形状已固定化，所以通过再次加热进一步变形的可能性非常小。因此，在本实施方案中，可以层叠各自进行了平坦化处理的第1层间绝缘膜41和第2层间绝缘膜42而不会对装置的性能造成不良影响。
接着，在图6(a)的工序中，在第2层间绝缘膜42上形成数据线6a。首先，通过对第2层间绝缘膜42进行反应性离子蚀刻、反应性离子束蚀刻等的干蚀刻而开孔形成接触孔81。然后，在整个第2层间绝缘膜42上利用溅射法等沉积Al乃至Al合金等的含有Al的布线材料。并且，对该沉积膜进行光刻和蚀刻处理，形成具有指定图形的数据线6a。
在此，虽然数据线6a通过干蚀刻形成图形，由于这时作为衬底的第2层间绝缘膜42的台阶已相当平坦化，所以不易产生蚀刻残留，因而形成图形后的表面状态良好。
接着，在图6(b)的工序中，形成第3层间绝缘膜43、像素沉积9a和取向膜16。第3层间绝缘膜43通过例如常压或减压CVD法形成为PSG、BSG、BPSG等的硅酸盐玻璃膜、氮化硅膜或氧化硅膜等。由于下层存在含有Al的数据线6a，所以第3层间绝缘膜43需要在例如400℃或以下的比较低的温度下形成。另外，在该第3层间绝缘膜43的上面，由于对其下层的层间绝缘膜41和42进行了平坦化处理，所以即使不进行任何处理也成为凹凸比较少的面。
接着，通过对第3层间绝缘膜43进行反应性离子蚀刻、反应性离子束蚀刻等的干蚀刻而开孔形成到达下部电容电极71的接触孔85，并通过溅射处理等形成ITO膜，进而通过进行光刻和蚀刻处理形成像素电极9a。
然后，在其上涂布聚酰亚胺类的取向膜的涂布液，进而通过沿指定方向进行摩擦处理等的取向处理使之具有指定的预倾角，从而形成取向膜16。这时，由于作为取向膜16的衬底的第3层间绝缘膜43的上面是大致平坦的，所以可以充分地进行取向处理，从而可以制造能够很好地限制液晶的取向状态的装置。另外，由于液晶的取向状态与基板间距离对应，所以通过使基板间距离均匀化，可以使液晶的取向状态在整个显示面上一致，从而可以改善装置的显示质量。
另外，优选设置在第3层间绝缘膜43的上面的台阶的高度为600～1200nm。通过使第3层间绝缘膜43回流，可以使台阶的侧面的倾斜角变得平缓，并且在回流的前后台阶的高度基本上维持一定。当存在台阶的棱角时，为了提高摩擦密度，通过增加摩擦次数或提高摩擦时的转数，可以减少条纹和斑点等的显示不良。但是，在增加摩擦次数或提高摩擦时的转数进行摩擦处理时，有时会发生取向膜的脱落。这种取向膜的脱落会防碍提高摩擦密度，并且会成为条纹状的显示不良的原因。第3层间绝缘膜43的上面的台阶的高度优选为例如600～1200nm。此外，由于对这样的台阶进行了平坦化处理使侧面的倾斜变得平缓，所以第3层间绝缘膜43的上面成为取向膜几乎不会发生脱落的平坦的面。因此，可以提高在第3层间绝缘膜43的上侧形成的取向膜的摩擦密度，从而可以减少条纹状的显示不良，并且也防止取向膜脱落。另外，具有600～1200nm的高度的台阶，其高度是用于减小施加到液晶显示装置的液晶上的横向电场从而减少由液晶分子的取向紊乱引起的显示不良的足够的高度。
这样，不仅TFT阵列基板10的成品率高，而且可以高效率地进行制造。
另一方面，关于对置基板20，作为对置基板20首先准备玻璃基板等，通过进行溅射处理等在其整个面上将ITO膜沉积成约50～200nm的厚度而形成对置电极21。进而，在对置电极21的整个面上涂布聚酰亚胺类的取向膜的涂布液后，通过在指定方向进行摩擦处理等使之具有指定的预倾角而形成取向膜22。
最后，如上所述地将形成各层的TFT阵列基板10和对置基板20以使取向膜16与22相对的方式通过密封部件粘合。这样，将例如由多种向列液晶混合而成的液晶封入到在两基板间形成的空间内，从而形成指定层厚的液晶50。
通过以上说明的制造工艺可以制造上述的电光装置。
这样，在本实施方案中，由于第1层间绝缘膜41和第2层间绝缘膜42分别采用BPSG膜，并通过利用回流进行平坦化处理而减小了其上面的台阶，所以可以减少将在各个绝缘膜上形成的存储电容70和数据线6a形成图形时产生的蚀刻残留。另外，由于在层间绝缘膜本来进行了热处理，所以可以不增加工序数而进行平坦化处理。采用这样的简便的方法可以提高装置的制造成品率。另外，通过采用单片方式进行平坦化处理，可以大幅度地提高制造效率。此外，第3层间绝缘膜43的上面由于对下层的层间绝缘膜41和42进行的平坦化处理的影响而凹凸形状得以缓和。因此，即使不进行CMP处理等，也可以均匀且充分地进行取向膜的取向处理。即，可以省略用于基板表面的平坦化的CMP处理工序，因而具有可以避免由机械研磨引起的基板损伤等弊端的非常大的优点，并且可以提高电光装置的显示质量。
另外，在上述实施方案中，对在包含Al的布线层上形成的第3层间绝缘膜43没有进行平坦化处理，但也可以使用CMP处理等的加热以外的方法使第3层间绝缘膜43的上面平坦化。如上所述，由于通过层间绝缘膜41和42的平坦化处理使第3层间绝缘膜43的上面的凹凸形状得以缓和，所以，除了减小研磨强度而可以减小对基板的损伤外，还可以对整个基板面均匀地进行研磨处理。另外，不管是通过回流对层间绝缘膜41和42的任意一方的层间绝缘膜进行平坦化处理，都可以对平坦化发挥作用。
电光装置的整体结构。
下面，参照图7和图8说明以上说明的电光装置的整体结构。图7是从对置基板20侧观察的TFT阵列基板10以及在其上形成的各构成部分的平面图，图8是图7的H-H′剖面图。
在图7中，在TFT阵列基板10上，沿其周边设置了密封部件52，在其内侧，设置了限定图像显示区域10a的周边的框状的遮光膜53。在密封部件52的外侧区域，沿TFT阵列基板10的一边设置了通过在指定的定时将图像信号供给数据线6a而驱动数据线6a的数据线驱动电路101和外部电路连接端子102。另外，沿与该一边相邻的2边设置了通过在指定的定时将扫描信号供给扫描线3a或11a而驱动扫描线3a或11a的扫描线驱动电路104。另外，如果供给扫描线3a或11a的扫描信号延迟不会成为问题，则也可以只采用单方的扫描线驱动电路104，相反，也可以将数据线驱动电路101排列在图像显示区域10a的两侧。此外，在TFT阵列基板10的剩下的一边设置用于将扫描线驱动电路104之间连接的多个布线105。另外，在对置基板20的角部的至少1个地方设置使TFT阵列基板10与对置基板20间电导通的导电部件106。并且，具有与密封部件52基本相同的轮廓的对置电极20通过该密封部件52与TFT阵列基板10粘合。
另外，在TFT阵列基板10上，除了这些数据线驱动电路101和扫描线驱动电路104等外，也可以形成在指定的定时将图像信号施加到多个数据线6a上的采样电路、在图像信号之前先将指定电压电平的预充电信号分别供给多个数据线6a的预充电电路、以及用于检查制造过程中或出厂时的该电光装置的质量和缺陷等的检查电路等。
另外，在投射光入射的对置基板20侧和射出光射出的TFT阵列基板10侧分别根据例如TN(扭曲向列，Twisted Nematic)模式、STN(超扭曲向列，Super Twisted Nematic)模式、VA(垂直取向，Vertically Aligned)模式、PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)模式等的动作模式以及常白模式/常黑模式在指定的方向配置了偏振膜、相位差膜和偏振片等。
以上说明的电光装置可以应用于例如投影机。这时，使用3个液晶装置作为各个RGB的3原色的光阀，通过RGB色分解用的分色镜分解的各色光投射到各光阀上。另外，上述实施方案的电光装置也可以应用于投影机以外的直视型或反射型的彩色显示装置。这时，在与对置基板20上的像素电极9a相对的区域可以与其保护膜一起形成RGB的滤色器。或者，也可以在与TFT阵列基板10上的RGB相对的像素电极9a下用彩色保护膜等形成滤色器层。此外，在该实施方案中，如果在对置基板20上形成与像素一一对应的微透镜，由于可以提高入射光的聚光效率，所以可以提高显示辉度。此外，也可以通过在对置基板20上沉积几层折射率不同的干涉层，形成利用光的干涉而产生RGB色的分色滤光器。采用这种带有分色滤光器的对置基板可以进行更明亮的显示。
另外，在以上的说明中，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上，但是，也可以取代上述结构，而使它们通过设置在TFT阵列基板10的周边部的各向异性导电膜与安装在例如TAB(带式自动键合，Tape Automated bonding)基板上的驱动用LSI进行电的和机械的连接。
电子设备。
下面，对将以上详细说明的电光装置应用于各种电子设备上的情况进行说明。
在此，说明使用该电光装置的一种的液晶装置作为光阀的投影机。图9是表示投影机的结构例子的平面图。如该图所示，在投影机1100内部设置了由卤素灯等白色光源构成的灯单元1102。从该灯单元1102射出的投射光由配置在光导内的4枚反射镜1106和2枚分色镜1108分离为RGB的3原色光，入射到作为与各原色光对应的光阀的液晶装置100R、100G和100B上。液晶装置100R、100G和100B的结构与上述的液晶装置相同，在这些液晶装置的各个中调制从图像信号处理电路供给的R、G、B的原色信号。由这些液晶装置调制的光从3个方向入射到分色棱镜1112上。在分色棱镜1112中，R和B的光折射90度，而G的光直线传播。由此，合成各色的图像，并通过投影透镜1114将彩色图像投影到屏幕1120等上。
以上，作为本发明的电光装置的1个具体例子说明了液晶装置，但本发明的电光装置，除此以外还可以作为例如电子纸等的电泳装置或使用电子发射元件的显示装置(Field Emission Display和Surface-ConductionElectron-Emitter Display)等来实现。另外，这样的本发明的电光装置，除了前面说明的投影机外，也可以应用于电视接收机、取景器型或监视器直视型的磁带摄像机、汽车导航装置、呼机、电子记事簿、计算器、文字处理器、工作站、可视电话、POS终端和具有触摸面板的装置等各种电子设备上。
实施例.
下面，参照图10～图12说明本发明的实施例。
实施例1.
与上述的实施方案一样地制作电光装置。这时，如图10所示，在石英基板上形成图形61，进而在其整个面上以膜厚800nm形成BPSG膜62。图形61相当于实施方案的扫描线3a，BPSG膜62与实施方案的第1层间绝缘膜41对应。接着，在890℃温度下对该基板进行热处理，对BPSG膜61通过回流进行平坦化处理。在处理之后，将由图形61生成的BPSG膜62的台阶部分的倾斜角度作为回流角度θ进行测量。
使BPSG膜62的硼(B)的浓度从0.8重量％到5重量％进行变化，对各种情况进行上述测量。另外，磷(P)的浓度全部为6重量％。
这样获得的测量结果如图11所示。图11表示相对于BPSG膜62的硼(B)的添加浓度的回流角度θ的变化。这时，当硼的浓度小于等于约1.6重量％时，回流角度θ在80°～86°范围变化。但是，当硼的浓度在1.6～2重量％的范围内时，回流角度θ从80°急剧地降低到40°，到此，即使硼的浓度进一步地增加，回流角度θ也只在40°～30°之间变化。
从上述的结果可以看出，当硼的浓度约为大于等于2重量％时，使BPSG膜61实现流动化而其上面实现平坦化。即，硼的浓度低时，由于图形61而在BPSG膜62上产生的台阶，其倾斜角度为80°～90°而成为接近于垂直的陡峭状态。这与进行平坦化处理之前的状态几乎没有大的差别。对此，如果添加足够量的硼(这时为2重量％)，则倾斜角度为30°～40°，台阶变化为平缓的状态。这样，本发明的平坦化处理对使层间绝缘膜的上面均匀可以发挥显著的作用。
实施例2.
与实施例1一样地制作电光装置。但是，在形成图形61的石英基板上形成BPSG膜62时，在本实施例中，使BPSG膜62的硼的浓度固定为3重量％、使磷(P)的浓度固定为6重量％。在此基础上，将加热温度(回流温度)改变为850℃、900℃和950℃进行平坦化处理，对各种情况测量回流角度θ。
这样获得的测量结果如图12所示。图12表示相对于BPSG膜62的回流温度的回流角度θ的变化。当回流温度约为850℃时，回流角度θ约为86°，而台阶仍然是陡峭的状态。但是，当回流温度为约900℃时，回流角度θ约为45°，可以看出台阶已变得平缓。进而，当回流温度上升到约950℃时，回流角度θ约为30°，可以看出进一步地消除了台阶。这样，回流温度越高BPSG膜62的流动性越好，而其上面的平坦性越好。
另外，在实施例1中，说明了硼的浓度大于等于2重量％时BPSG膜61实现流动化的情况，但在一般情况下，根据回流温度等的各种条件，当硼的浓度大于等于1重量％时，BPSG膜61通过加热就发生熔化。另外，在实施例2中，说明了回流温度为900℃或以上的温度时BPSG膜61实现流动化的情况，但在一般情况下，根据硼的浓度等各种条件，当回流温度为600℃或以上的温度时，BPSG膜61通过加热就发生熔化。
实施例3.
下面，表1表示磷和硼的析出状况。可以改变磷和硼的量而形成BPSG膜，并通过目视检测磷和硼的析出状况。另外，形成BPSG膜时的臭氧的流量在所有的试料中保持为一定(80slm)。
表1.
如表1所示，在磷和硼的总重量％为11重量％的BPSG膜中，在成膜之后1天以内，确认有磷或硼的析出。并且，本申请发明者等人可以证实随着磷和硼的总重量％降低，直到有磷或硼析出的时间逐渐延长。另外，在磷和硼的总重量％小于等于10重量％的条件下，直到有磷或硼析出需要2天或超过2天的时间，所以可以看出，在批量的制造工艺中，优选形成磷和硼的总重量％小于等于10重量％的BPSG膜。另外，由于磷和硼的总重量％为9重量％的BPSG膜，在成膜之后7天或超过7天没有析出磷或硼，所以是更适合批量生产工艺的层间绝缘膜。另外，在使磷的比例固定，而使硼的比例从6重量％变成5重量％时，由于析出天数出现明显的差别，所以优选硼的重量％小于等于5.5重量％。
综上所述，本发明并不局限于上述的实施方案，在不违反权利要求和说明书中的本发明的宗旨或想法的范围内可以进行适当地变更，而这样地进行了变更的电光装置的制造方法和电光装置以及具有该电光装置的电子设备也包含在本发明的技术范围内。
权利要求
1.一种电光装置的制造方法，其特征在于，包括在基板上设置显示用电极、用于驱动该显示用电极的布线和电子元件中的至少一方、以及为了将上述显示用电极与上述布线和电子元件中的至少一方的每一个相互电绝缘而设置在上述显示用电极的下层的层间绝缘膜的工序；作为上述层间绝缘膜而形成硼磷硅酸盐玻璃膜的成膜工序；以及在上述成膜工序之后通过将上述硼磷硅酸盐玻璃膜加热使其流动化而对上述硼磷硅酸盐玻璃膜的上面进行平坦化处理的平坦化工序。
2.按权利要求1所述的电光装置的制造方法，其特征在于在上述平坦化工序中，以600℃或以上的温度加热上述硼磷硅酸盐玻璃膜。
3.按权利要求2所述的电光装置的制造方法，其特征在于在上述平坦化工序中，以900℃或以下的温度加热上述硼磷硅酸盐玻璃膜。
4.按权利要求1所述的电光装置的制造方法，其特征在于在上述平坦化工序中，以600℃～850℃且回流时间为15～30分钟的方式加热上述硼磷硅酸盐玻璃膜。
5.按权利要求1所述的电光装置的制造方法，其特征在于，包括在进行了上述平坦化处理之后的层间绝缘膜上形成上述布线和电子元件中的至少一方的至少一部分的工序；在该层间绝缘膜上形成的至少一部分上形成其它层间绝缘膜的工序；对该形成的其它层间绝缘膜以比上述平坦化处理低的温度进行其它平坦化处理的其它平坦化工序；以及在进行了上述其它平坦化处理的其它层间绝缘膜上形成上述显示用电极的工序。
6.按权利要求1所述的电光装置的制造方法，其特征在于上述平坦化工序通过单片处理而进行。
7.按权利要求1所述的电光装置的制造方法，其特征在于在上述基板上形成有沟，在上述平坦化工序中，通过加热上述层间绝缘膜，将与上述沟对应地形成的上述层间绝缘膜的凹陷部分倒角。
8.一种电光装置的制造方法，其特征在于，包括在一对基板的一方的基板上设置显示用电极、用于驱动该显示用电极的布线和电子元件中的至少一方、以及为了将上述显示用电极与上述布线和电子元件中的至少一方的每一个相互电绝缘而设置在上述显示用电极的下层的层间绝缘膜的工序；在上述一对基板的另一方的基板上设置与上述显示用电极相对的对置电极的工序；在上述一对基板间夹持电光物质的工序；在上述一方的基板上作为上述层间绝缘膜形成硼磷硅酸盐玻璃膜的成膜工序；以及在上述成膜工序之后维持在上述硼磷硅酸盐玻璃膜的上面形成的凸部的高度并且对上述硼磷硅酸盐玻璃膜的上面进行平坦化处理的平坦化工序。
9.一种电光装置的制造方法，其特征在于，包括在基板上形成薄膜晶体管的工序；作为覆盖上述薄膜晶体管的层间绝缘膜而形成硼磷硅酸盐玻璃膜的成膜工序；在上述成膜工序之后通过加热上述硼磷硅酸盐玻璃膜使其流动化而对上述硼磷硅酸盐玻璃膜的上面进行平坦化处理的平坦化工序；以及在上述层间绝缘膜形成之后形成与上述薄膜晶体管的源区域电连接的数据线的工序。
10.一种电光装置的制造方法，其特征在于，包括在基板上形成薄膜晶体管的工序；形成覆盖上述薄膜晶体管的第1层间绝缘膜的工序；在上述第1层间绝缘膜上形成由与上述薄膜晶体管的漏区域电连接的像素电位侧电容电极和通过电介质膜与上述像素电位侧电容电极相对配置的固定电位侧电容电极构成的存储电容的工序；形成覆盖上述存储电容的第2层间绝缘膜的工序；在上述第2层间绝缘膜上形成与上述薄膜晶体管的源区域电连接的数据线的工序；形成覆盖上述数据线的第3层间绝缘膜的工序；以及在上述第3层间绝缘膜上形成与上述像素电位侧电容电极电连接的像素电极的工序；其中，形成上述第1层间绝缘膜的工序和形成上述第2层间绝缘膜的工序中的至少一方包括作为层间绝缘膜形成硼磷硅酸盐玻璃膜的成膜工序和在上述成膜工序之后通过加热上述硼磷硅酸盐玻璃膜使其流动化而对上述硼磷硅酸盐玻璃膜的上面进行平坦化处理的平坦化工序。
11.一种电光装置，其特征在于，在基板上具有显示用电极、用于驱动该显示用电极的布线和电子元件中的至少一方、以及为了将上述显示用电极与上述布线和电子元件中的至少一方的每一个相互电绝缘而设置在上述显示用电极的下层的层间绝缘膜；其中，上述层间绝缘膜的至少1个由硼磷硅酸盐玻璃膜构成，并且，经过流动化状态对上面进行了平坦化处理。
12.按权利要求11所述的电光装置，其特征在于由上述硼磷硅酸盐玻璃膜构成的层间绝缘膜包含大于等于1重量％的硼(B)并且包含小于等于7重量％的磷(P)。
13.按权利要求12所述的电光装置，其特征在于上述层间绝缘膜包含大于等于3重量％且小于等于5.5重量％的硼(B)，并且包含在上述层间绝缘膜中的硼(B)和磷(P)的总重量％小于等于10重量％。
14.按权利要求11所述的电光装置，其特征在于上述布线和电子元件中的至少一方中的至少1个包含铝(Al)，由上述硼磷硅酸盐玻璃膜构成的层间绝缘膜被设置在上述包含铝(Al)的布线和电子元件中的至少一方的下层。
15.一种电光装置，其特征在于，具有设置在基板上的薄膜晶体管；覆盖上述薄膜晶体管的由硼磷硅酸盐玻璃膜构成的并且经过流动化状态而对上面进行了平坦化处理的层间绝缘膜；以及在上述层间绝缘膜上与上述薄膜晶体管的源区域电连接的数据线。
16.一种电光装置，其特征在于，具有设置在基板上的薄膜晶体管；覆盖上述薄膜晶体管的第1层间绝缘膜；设置在上述第1层间绝缘膜上的由与上述薄膜晶体管的漏区域电连接的像素电位侧电容电极和通过电介质膜与上述像素电位侧电容电极相对配置的固定电位侧电容电极构成的存储电容；覆盖上述存储电容的第2层间绝缘膜；在上述第2层间绝缘膜上与上述薄膜晶体管的源区域电连接的数据线；覆盖上述数据线的第3层间绝缘膜；以及在上述第3层间绝缘膜上与上述像素电位侧电容电极电连接的像素电极；其中，上述第1层间绝缘膜和上述第2层间绝缘膜中的至少一方是由硼磷硅酸盐玻璃膜构成并且经过流动化状态而对上面进行了平坦化处理的层间绝缘膜。
17.按权利要求11所述的电光装置，其特征在于还具有与上述基板相对配置的对置基板和由上述基板与上述对置基板夹持的电光物质。
18.一种电子设备，其特征在于具有权利要求11～权利要求17的任意一项所述的电光装置。
全文摘要
本发明提供了可以以高的成品率进行制造和进行高质量显示的电光装置。在该电光装置中，在基板上具有显示用电极、用于驱动显示用电极的布线和电子元件中的至少一方、以及为了将显示用电极与布线和电子元件中的至少一方的每一个相互电绝缘而设置在显示用电极的下层的层间绝缘膜。层间绝缘膜中的至少1个由硼磷硅酸盐玻璃膜构成并且经过流动化状态而对上面进行了平坦化处理。
文档编号G02F1/1362GK1617032SQ20041009040
公开日2005年5月18日 申请日期2004年11月12日 优先权日2003年11月13日
发明者福原圭司, 森肋稔 申请人:精工爱普生株式会社