专利名称：半导体器件用基板、其制造方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及例如在液晶装置等电光装置等中所使用的，基板上的叠层构造中具有接触孔(contact hole)的半导体器件用基板及其制造方法、具有该半导体器件用基板所构成的电光装置用基板、具有该电光装置用基板所构成的电光装置以及例如液晶投影机等电子设备的技术领域。
背景技术：
专利文献1中，公布了在这种半导体器件用基板中，使用堆叠接触(stack contact)形成多层布线的构成。另外，专利文献2中，公布了包括有这样的半导体器件用基板的电光装置。该电光装置中，用来对基板上的图像显示区域中所形成的多个像素部进行驱动的驱动电路，形成在位于图像显示区域的周边的周边区域中。驱动电路中，用来连接作为电路元件的薄膜晶体管的半导体层与布线的堆叠接触，贯通例如两层层间绝缘层而形成。更具体的说，两层层间绝缘层中，在位于相对上层侧的层间绝缘层中所开孔的第1孔，与从第1孔的底部从位于相对下层侧的层间绝缘层中贯通而开孔的第2孔所构成的接触孔内，通过从上层侧的层间绝缘层的表面连续成膜导电材料，来形成布线，同时，通过形成在接触孔内的布线的一部分来形成堆叠接触。经由这样的堆叠接触，薄膜晶体管的源极与漏极，与布线电连接。
这里，通常在薄膜晶体管的设计上，为了增加移动度，而调整薄膜晶体管的沟道长度与沟道宽度的比值。另外，通过对薄膜晶体管的源极与漏极分别设置多个堆叠接触，来降低对薄膜晶体管的寄生电阻而增加导通电流。
专利文献1特开8-227939号公报
专利文献2特开2002-108244号公报对于半导体层上所形成的多个接触孔中的相邻的两个接触孔，将如上所述的布线，从一方接触孔内连续到另一方接触孔内而形成，将多个堆叠接触分别电连接起来。因此，用来像这样电连接多个堆叠接触的布线长度就相对变长。所以，驱动电光装置时，布线中形成在接触孔内的部分或形成在层间绝缘层的表面的部分，与层间绝缘层之间的接触电阻，进而除了该接触电阻之外，与接触孔内的半导体层之间的接触电阻有可能会相对变大。这样，如果接触电阻变大，就会发生多个堆叠接触中的只有一部分可以确保电导通这种情况，结果导致导通电流下降。
因此，为了消除这样的不足之处，可以将基板面上平面所看到的布线形成为完全覆盖各个接触孔的宽度。通过这样，接触孔外也能够确保接触电阻相对低的电流路径。但是，如果这样构成的话，在让布线间距较窄，将驱动电路小型化的情况下，在靠该布线的上层侧上所形成的对其他导电层与布线进行层间绝缘的层间绝缘层上发生裂纹，而产生电光装置的制造时的成品率降低等新的不足之处。
发明内容
本发明为了解决上述问题点，目的在于提供能够抑制堆叠接触中的接触电阻的半导体器件用基板及其制造方法，具有这样的半导体器件用基板而构成的电光装置用基板，具有该电光装置用基板而构成的电光装置以及各种电子设备。
本发明的第1半导体器件用基板，为了解决上述问题，包括基板；设置在该基板上的薄膜晶体管；设置在该薄膜晶体管的上层侧的布线；将该布线与上述薄膜晶体管的至少半导体层层间绝缘起来的层间绝缘层；以及接触孔，其具有开掘在该层间绝缘层中的且在上述基板面上平面看沿长度方向延伸的第1孔，以及分别从上述第1孔的底部贯通上述层间绝缘层，到达上述半导体层的表面，且沿着上述第1孔的长度方向排列的多个第2孔，经上述层间绝缘层将上述布线与上述半导体层之间连接起来。
根据本发明的第1半导体器件用基板，在基板上，薄膜晶体管与布线之间，被1层或多于1层的层间绝缘层层间绝缘起来。层间绝缘层中，开孔有从层间绝缘层的表面贯通层间绝缘层，到达薄膜晶体管的半导体层的表面的接触孔。这样，通过在层间绝缘层中开孔接触孔，形成规定该接触孔的层间绝缘层的壁部。
接触孔通过开孔在层间绝缘层中的第1孔，以及开孔在第1孔的底部的多个第2孔形成。接触孔的第1孔，在基板面上平面看，形成为例如长边在半导体层上沿着薄膜晶体管的沟道宽度方向延伸的长方形。或者，第1孔在基板面上平面看，并不仅限于长方形，即线状地在长度方向延伸的形状，也可以形成为弯曲状，包括在薄膜晶体管的沟道宽度方向上延伸的部分，与相对该部分弯曲延伸的部分。另外，可以沿着薄膜晶体管的沟道宽度方向，设置多个接触孔。
另外，接触孔的多个第2孔，分别从第1孔的底部贯通层间绝缘层，到达半导体层的表面。另外，在基板面上平面看，多个第2孔，沿着第1孔的长度方向排列。
另外，在接触孔内，例如布线，从层间绝缘层的表面，在接触孔内连续形成，以便将露出在接触孔内的半导体层的表面覆盖起来。这种情况下，通过形成在接触孔内的布线的一部分形成堆叠接触。经这样的堆叠接触，薄膜晶体管的源极以及漏极，与布线电连接。这里，薄膜晶体管的源极以及漏极中的任一个，经本发明的相关堆叠接触与布线相连接。或者，也可以是薄膜晶体管的源极以及漏极双方，经本发明的相关堆叠接触与布线相连接在上述的通过布线的一部分来形成堆叠接触的情况下，在接触孔内，布线的一部分形成为将第1孔的侧壁部以及底部覆盖起来，同时，从第1孔的底部连续形成到多个第2孔内。已说明的以前的技术中，如果着眼于形成有相邻的两个堆叠接触的布线的一部分，则形成在一方的堆叠接触的第2孔中的部分，与形成在另一方的堆叠接触的第2孔中的部分，经形成在两个第1孔中的另一部分电连接。与此相对，如上所述的本发明的相关堆叠接触的构成中，形成堆叠接触的布线的一部分中，如果着眼于形成在相邻的两个第2孔内的部分，则该部分从一方的第2孔，经第1孔的底部，连续形成到另一方的第2孔内。因此，形成堆叠接触的布线的一部分中，用来将相邻的两个第2孔内所形成的部分电连接起来的布线长度，与以前的相比可以缩短。特别是，相邻的第2孔的间距也可以比以前小，因此，相邻的两个第2孔内连续形成的部分的布线长度，与以前相比，能够显著缩短。另外，能够提高堆叠接触中的布线的有效区域。另外，与以前相比，由于能够降低堆叠接触中的布线与接触孔的壁面之间的相对的接触电阻，从而还能够降低布线中的相对布线电阻。
另外，如上所述，接触孔内，第1孔的长度方向沿着沟道宽度方向延伸地形成，并且多个第2孔沿着第1孔的长度方向排列，通过这样，能够扩展薄膜晶体管中的沟道宽度。因此，能够提高薄膜晶体管的移动度。
因此，通过采用以上所说明的本发明的第1半导体器件用基板，能够增加薄膜晶体管中的导通电流。根据本发明人的研究，与以前相比，通过采用本发明的相关堆叠接触，例如能够让薄膜晶体管的导通电流值增加14％。
本发明的第1半导体器件用基板的一个方式中，上述布线，从上述层间绝缘层的表面到上述接触孔内地沿着上述长度方向连续形成，将露出在上述接触孔内的上述半导体层的表面覆盖起来。
根据这种方式，由形成在接触孔内的布线的一部分形成堆叠接触。因此，堆叠接触中的布线与接触孔的壁面之间的相对接触电阻，能够比以前低，因此，布线中的相对布线电阻也能够降低。
在布线从层间绝缘层的表面形成到接触孔内的该方式中，可以让上述布线的沿着上述长度方向连续形成的部分的宽度，在上述基板面上平面看，比上述接触孔中的上述第1孔的宽度小，且比上述第2孔的宽度大。
根据该构成，能够得到下述冗余布线的效果。也即，形成在堆叠接触中的布线的一部分中，形成从形成在接触孔的第1孔中的部分，经形成在各个第2孔内的部分，到达半导体层的电流路径。另外，除了该电流路径之外，通过布线的一部分中的与形成在第2孔中的部分不同的部分，形成从接触孔的第1孔的侧壁至底部的电流路径。因此，即使布线的一部分中，在多个第2孔的一部分中所形成的一部分中产生了断线不良，也能够在第2接触孔外所形成的电流路径中，确保布线与半导体层之间的电导通。
本发明的第1半导体器件用基板的另一个方式中，上述长度方向沿着上述半导体层的沟道的宽度方向。
根据该方式，由于能够扩大薄膜晶体管中的沟道宽度，因此能够高效地提高薄膜晶体管的移动度。
本发明的第1半导体器件用基板的另一个方式中，上述接触孔形成在上述薄膜晶体管的源极侧或漏极侧。
该方式中，在开孔接触孔的第1孔时，例如经具有对应的开孔图形的抗蚀剂，对层间绝缘层进行蚀刻处理。如上所述，在沿着沟道宽度方向形成多个接触孔的情况下，如果没有充分确保各个接触孔的间隔，则在形成抗蚀剂时，在抗蚀剂的材料膜曝光的阶段，有可能会发生用来形成开孔图形的掩模的复制无法正常进行。但是，如果扩大接触孔的间隔，就会让薄膜晶体管大型化，从而使得半导体器件用基板也大型化。
与此相对，本方式中，在薄膜晶体管的源极侧或漏极侧开孔1个接触孔。因此，在接触孔的形成时，就不会发生上述的不便，在将薄膜晶体管小型化的情况下非常有利。另外，与在多个接触孔中连续形成布线的情况相比，用来形成堆叠接触的布线的一部分中的布线长度为所需要的最低限度的长度，因此，能够把相对的布线电阻抑制得较低。
本发明的第1半导体器件用基板的另一个方式中，上述层间绝缘层形成有两层或两层以上。
根据该方式，由于层间绝缘层形成为两层或两层以上，因此，在通过以前的堆叠接触让半导体层与布线电导通的情况下，由于用来电连接各个堆叠接触的布线长度较长，因此，布线电阻有可能会变大。另外，在层间绝缘层形成有两层或两层以上的情况下，如上所述，从层间绝缘层的表面，在接触孔内连续形成布线，将露出在接触孔内的半导体层的表面覆盖起来，形成堆叠接触。然后，经该堆叠接触将半导体层与布线电连接起来，通过这样，能够抑制相对的布线长度的增加，将布线电阻抑制为较低。
在层间绝缘层形成为两层或两层以上的该方式中，上述基板上，下部层间绝缘层以及位于比该下部层间绝缘层靠上层侧处的上部层间绝缘层，形成为上述上部层间绝缘层与上述下部层间绝缘层的界面，位于比上述接触孔中的上述第1孔的底部靠上侧处。
根据该构成，在开孔接触孔时，进行蚀刻处理开孔第1孔时，在上部层间绝缘层与下部层间绝缘层相比，对腐蚀剂的蚀刻速度较慢的情况下，上部层间绝缘层与下部层间绝缘层之间的界面中被旋坑，接触孔中的布线的有效区域减小，因此有可能会发生断线不良。另外，在开孔第2孔的情况下，只通过干蚀刻法，有可能会削薄半导体层，因此最好使用湿蚀刻法。
如果在该方式中，进行蚀刻处理时，通过干蚀刻法，形成位于上部层间绝缘层与下部层间绝缘层的界面处的第1孔的侧壁的一部分，通过抗蚀剂来覆盖该侧壁的一部分，使用湿蚀刻法开孔第2孔，就能够防止上述的旋坑。其结果是，通过该方式，能够防止堆叠接触中的断线不良。
本发明的第2半导体器件用基板，为解决上述问题，具有基板；设置在该基板上的下部导电层；设置在该下部导电层的上层侧的上部导电层；将该上部导电层与上述下部导电层层间绝缘起来的层间绝缘层；以及接触孔，具有开掘在该层间绝缘层中的且在上述基板面上平面看沿长度方向延伸的第1孔，以及分别从上述第1孔的底部贯通上述层间绝缘层，到达上述下部导电层的表面，且沿着上述第1孔的长度方向排列的多个第2孔，经上述层间绝缘层将上述上部导电层与上述下部导电层之间连接起来。
根据本发明的第2半导体器件用基板，接触孔内，例如上部导电层，从层间绝缘层的表面，在接触孔内连续形成，将露出在接触孔内的下部导电层的表面覆盖起来。通过这样，由形成在接触孔内的上部导电层的一部分形成堆叠接触。
因此，该堆叠接触中，能够提高上部导电层的有效面积。另外，能够让堆叠接触中的上部导电层的相对接触电阻比以前低，因此，也能够降低上部导电层中的相对电阻。
本发明的第2半导体器件用基板的一个方式中，上述上部导电层，从上述层间绝缘层的表面，在上述接触孔内，沿着上述长度方向连续形成，将露出在上述接触孔内的上述下部导电层的表面覆盖起来。
通过该方式，由形成在接触孔内的上部导电层的一部分形成堆叠接触。因此，该堆叠接触中，能够提高上部导电层的有效面积，并能够让堆叠接触中的上部导电层的相对接触电阻比以前低。
本发明的电光装置用基板，为解决上述问题，是一种具有上述本发明的第1或第2半导体器件用基板(且包括各种方式)的电光装置用基板，具有形成在上述基板上的图像显示区域中的多个像素部；以及包括上述薄膜晶体管以及上述布线，用来驱动上述多个像素部的驱动电路。
根据本发明的电光装置用基板，各个像素部，例如包含有液晶元件作为显示元件，通过驱动电路来驱动各个像素部，由此能够通过显示元件来进行图像显示。
在各个像素部中包含液晶元件的情况下，例如，在从图像显示区域到周边区域中，形成取向膜。这种情况下，周边区域中，在为了层间绝缘布线而在布线上所形成的层间绝缘层上，形成取向膜。这里，在本发明的相关堆叠接触中所形成的布线的一部分上所形成的层间绝缘层的表面中，形成有对应于布线的一部分的表面形状的凹凸形状。这样，层间绝缘层的表面形状，通过层间绝缘层上所形成的取向膜的表面形状反映出来。
该方式中，与以前相比，能够让布线的一部分上所形成的层间绝缘层的表面中所形成的凹凸的台阶高度差形状较平缓。因此，能够让层间绝缘层中所形成的取向膜的表面比较平坦。这里，在研磨处理时，如果取向膜表面所产生的台阶高度差较大，就有可能因损伤取向膜的表面，使膜产生剥落。该方式中，能够防止这样的取向膜的膜剥落或研磨处理中的损伤所引起的显示不均。另外，还能够防止驱动电路中伴随薄膜晶体管的导通电流的下降所产生的显示不良。
本发明的电光装置，为解决上述问题，具有上述本发明的电光装置用基板，以及与该电光装置用基板相对向，与该电光装置基板之间夹持有电光物质的对向基板。
根据本发明的电光装置，由于具有上述本发明的电光装置用基板，因此，能够防止显示不均等的显示不良，进行高品质的图像显示。另外，各个像素部中，在通过液晶元件构成显示元件的情况下，液晶元件，例如通过在形成在电光装置用基板上的像素电极，与形成在对向基板侧的对向电极之间，将液晶作为电光物质夹持起来而形成。
本发明的电子设备，为解决上述问题，具有上述本发明的电光装置。
本发明的电子设备，由于具有上述本发明的电光装置，因此，可以实现能够进行高品质的图像显示的投影型显示装置、电视机、便携式电话、电子记事本、文字处理器、取景器式或监视器直视式磁带录像机、工作站、电视电话、POS终端、触摸面板等各种电子设备。另外，作为本发明的电子设备，也可以实现例如电子纸等电泳装置、电子发射装置(Field EmissionDisplay(场发射显示器)以及Conduction Electron-Emitter Display(传导型电子发射显示器))，以及使用该电泳装置、电子发射装置的DLP(DigitalLight Processing(数字光处理))等。
本发明的第1半导体器件用基板的制造方法，为解决上述问题，包括在基板上形成薄膜晶体管的工序；在该薄膜晶体管的上层侧形成布线的工序；形成将上述布线与上述薄膜晶体管的至少半导体层层间绝缘起来的层间绝缘层的工序；以及接触孔形成工序，在上述层间绝缘层中开孔在上述基板面上平面看沿长度方向延伸的第1孔之后，开孔分别从上述第1孔的底部贯通上述层间绝缘层，到达上述半导体层的表面，且沿着上述第1孔的长度方向排列的多个第2孔，经上述层间绝缘层将上述布线与上述半导体层之间连接起来。
根据本发明的第1半导体器件用基板的制造方法，在开孔第1孔之后，开孔多个第2孔，通过这样形成接触孔。这里，第1孔在上述基板面上平面看将多个第2孔包围起来地开孔，因此尺寸比较大。第1孔例如使用具有开孔图形的抗蚀剂，对层间绝缘层进行蚀刻处理来开孔。此时，为了防止抗蚀剂的膜剥落，最好通过干蚀刻法开孔第1孔。
另外，多个第2孔如果只通过干蚀刻法开孔，就有可能会削薄半导体层，因此，最好使用湿蚀刻法进行开孔。在半导体层形成有两层或两层以上的情况下，如果上部层间绝缘层与下部层间绝缘层相比，对腐蚀剂的蚀刻速度较慢，则如上所述，在利用湿蚀刻法开孔第2孔时，上部层间绝缘层与下部层间绝缘层之间的界面中有可能会发生旋坑。
因此，调整第1孔的深度，使得第1孔的侧壁部中的位于上部层间绝缘层与下部层间绝缘层的界面处的部分通过干蚀刻法形成，并通过抗蚀剂等覆盖第1孔的侧壁部，开孔多个第2孔。之后，例如从层间绝缘层的表面在接触孔内连续形成布线，来形成堆叠接触，通过这样，能够可靠地防止形成在接触孔中的布线的一部分产生断线不良。另外，既可以通过干蚀刻法，形成从基板面上平面看位于上部层间绝缘层与下部层间绝缘层的界面处的第1孔的侧壁部的全部，也可以通过干蚀刻法，形成位于上部层间绝缘层与下部层间绝缘层的界面处的第1孔的侧壁部的一部分。
因此，通过本发明的第1半导体器件用基板的制造方法，能够提高半导体器件用基板的制造时的成品率。
本发明的第1半导体器件用基板的制造方法的一个方式中，在形成上述接触孔的工序中，上述第1孔通过干蚀刻法进行开孔。
根据该方式，在形成接触孔的工序中，在通过使用抗蚀剂对层间绝缘层进行蚀刻处理，开孔第1孔时，能够防止抗蚀剂的膜剥落。
本发明的第1半导体器件用基板的制造方法的另一个方式中，在形成上述接触孔的工序中，上述第2孔通过干蚀刻法加湿蚀刻法进行开孔。
根据该方式，通过干蚀刻法从第1孔的底部至层间绝缘层开孔小孔之后，使用湿蚀刻法继续开掘小孔，贯通层间绝缘层，开孔第2孔。因此，根据该方式，开孔第2孔时，能够防止发生削薄或穿通半导体层等情况。
本发明的第1半导体器件用基板的制造方法的另一个方式中，形成上述层间绝缘层的工序中，上述层间绝缘层形成为两层或两层以上；形成上述接触孔的工序中，对下部层间绝缘层以及位于比该下部层间绝缘层靠上层侧处的上部层间绝缘层，进行蚀刻处理，贯通上述上部层间绝缘层，到达上述下部层间绝缘层内，来开孔上述第1孔，并且把上述第1孔中的位于上述上部层间绝缘层与上述下部层间绝缘层的界面处的侧壁的一部分，通过干蚀刻法形成。
根据该方式，能够可靠地防止形成在接触孔中的布线的一部分中产生断线不良。
本发明的第2半导体器件用基板的制造方法，为解决上述问题，包括在上述基板上形成薄膜晶体管的工序；在该薄膜晶体管的上层侧形成布线的工序；形成将该布线与上述薄膜晶体管的至少半导体层层间绝缘起来的层间绝缘层的工序；以及接触孔形成工序，在上述层间绝缘层中开孔多个小孔之后，在上述层间绝缘层中，开孔在上述基板面上平面看，与上述多个小孔重叠地将上述多个小孔包围起来地，在上述基板面上平面地看沿长度方向延伸的第1孔，通过继续开掘上述多个小孔，开孔分别从上述第1孔的底部贯通上述层间绝缘层，到达上述半导体层的表面，且沿着上述第1孔的长度方向排列的多个第2孔，经上述层间绝缘层将上述布线与上述半导体层之间连接起来。
根据本发明的第2半导体器件用基板的制造方法，在接触孔形成工序中，开孔了多个小孔之后，以使其在上述基板面上平面看将多个小孔包围起来的方式，开孔与多个小孔重叠的第1孔。此时，多个小孔，例如通过使用形成有相应的开孔图形的抗蚀剂，对层间绝缘层实施湿蚀刻法以及干蚀刻法双方，或其中任一种，进行开孔。
另外，第1孔与多个小孔同样，使用抗蚀剂，对层间绝缘层进行蚀刻处理进行开孔。此时，为了防止抗蚀剂的膜剥落，最好通过干蚀刻法开孔第1孔。开孔第1孔时，通过继续开掘多个小孔，来形成多个第2孔。
因此，通过本发明的第2半导体器件用基板的制造方法，能够提高半导体器件用基板的制造时的成品率。
本发明的第1或第2半导体器件用基板的制造方法的另一个方式中，形成上述布线的工序，从上述层间绝缘层的表面，在上述接触孔内，沿着上述长度方向连续形成上述布线，将露出在上述接触孔内的上述半导体层的表面覆盖起来。
根据该方式，能够可靠地防止形成在接触孔中的布线的一部分中产生断线不良。
本发明的上述作用以及其他优点，通过下面所说明的实施方式能够明确。
图1为说明本发明的实施方式的相关电光装置的整体构成的平面图。
图2为图1的H-H’剖面图。
图3为说明电光装置的电构成的框图。
图4为形成有数据线、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5为图4的A-A’剖面图。
图6为说明数据线与TFT半导体层之间的连接部分的构成的剖面图。
图7为说明作为形成在周边区域上的开关元件的一个例子的TFT的构成的平面图。
图8为图7的X-X’剖面图。
图9为图7的Y-Y’剖面图。
图10为说明比较例中的单沟道式TFT的构成的概要平面图。
图11为说明比较例中的，对应于图9中所示的剖面的部分的构成的剖面图。
图12为按顺序说明本发明的实施方式的相关制造过程的各个工序中的图9中所示的剖面的构成的工序图(之1)。
图13为从TFT阵列基板的基板面上平面地看半导体层所得到的平面图。
图14为按顺序说明本发明的实施方式的相关制造过程的各个工序中的图9中所示的剖面的构成的工序图(之2)。
图15为从TFT阵列基板的基板面上平面地看半导体层所得到的平面图。
图16为按顺序说明本发明的变形例的相关制造过程的各个工序中的图9中所示的剖面的构成的工序图(之1)。
图17为按顺序说明本发明的变形例的相关制造过程的各个工序中的图9中所示的剖面的构成的工序图(之2)。
图18为从TFT阵列基板的基板面上平面地看半导体层所得到的平面图。
图19(a)以及图19(b)为在本变形例中，在TFT阵列基板的基板面上平面地看到的说明接触孔的构成的平面图。
图20为说明作为使用液晶装置的电子设备的一个例子的投影机的构成的平面图。
图21为说明作为使用液晶装置的电子设备的一个例子的个人计算机的构成的立体图。
图22为说明作为使用液晶装置的电子设备的一个例子的便携式电话机的构成的立体图。
符号说明10...TFT阵列基板，41...第1层间绝缘层，42...第2层间绝缘层，116...栅电极膜，183...接触孔，220...半导体层，222a、222b...布线具体实施方式
下面对照附图对本发明的实施方式进行说明。以下的实施方式，是将本发明的电光装置使用于液晶装置。
<1电光装置的整体构成>
首先，对照图1至图3，对本发明的电光装置的整体构成进行说明。这里，图1为从对向基板侧看TFT阵列基板以及其上所形成的各个构成元件所看到的电光装置的平面图，图2为图1的H-H’剖面图。另外，图3为说明电光装置的电构成的框图。这里，以作为电光装置的一例的驱动电路内置式TFT有源矩阵驱动方式的液晶装置为例。
图1以及图2中，本实施方式的相关电光装置中，TFT阵列基板10与对向基板20对向设置。TFT阵列基板10与对向基板20之间封入有液晶层50，TFT阵列基板10与对向基板20之间，通过设置在位于图像显示区域10a的周围的密封区域中的密封材料52而互相粘接。
密封材料52，由用来将两个基板粘合起来的例如紫外线硬化树脂、热硬化树脂等所构成，在制造过程中涂敷在TFT阵列基板10上之后，通过紫外线照射、加热等使其硬化。另外，密封材料52中，散布有用来使TFT阵列基板10与对向基板20之间的间隔(基板间间隙)为预定值的玻璃纤维或玻璃珠等间隙材料。也即，本实施方式的电光装置，适用于作为投影机的光阀，以小型来进行放大显示。
与配置有密封材料52的密封区域的内侧并行，在对向基板20侧设置有规定图像显示区域10a的框缘区域的遮光性的框缘遮光膜53。但是，也可以将该框缘遮光膜53的一部分或全部，在TFT阵列基板10侧设置为内置遮光膜。另外，本实施方式中，存在位于上述图像显示区域10a的周边的周边区域。换而言之，本实施方式中，特别将从TFT阵列基板10的中心看，比该框缘遮光膜53远的区域规定为周边区域。
位于图像显示区域10a的周边的周边区域中，设置有密封材料52的密封区域的外侧的区域中，沿着TFT阵列基板10的一边设有数据线驱动电路101以及外部电路连接端子102。另外，扫描线驱动电路104沿着与该一边相邻的两条边中的任一条设置，且被上述框缘遮光膜53覆盖起来。另外，扫描线驱动电路104，也可以沿着与设置有数据线驱动电路101以及外部电路连接端子102的TFT阵列基板10的一边相邻的两条边设置。这种情况下，通过沿着TFT阵列基板10的剩下的一边所设置的多条布线，将两条扫描线驱动电路104互相连接起来。
另外，对向基板20的4个角部中，设置有用作两个基板之间的上下导通端子的上下导通件106。另外，TFT阵列基板10中，在与这些角部相对向的区域中设有上下导通端子。通过这样，能够让TFT阵列基板10与对向基板20之间电导通。
图2中，在TFT阵列基板10中，在形成有像素开关用TFT以及扫描线、数据线等布线之后的像素电极9a上，形成有取向膜。另外，对向基板20上，除了对向电极21之外，还形成有格子状或条纹状的遮光膜23，还在最上层部分形成有取向膜。另外，液晶层50例如由一种或数种向列型液晶混合而成的液晶所形成，在该一对取向膜之间，取为预定的取向状态。
另外，图1与图2中虽然未图示，但也可以在TFT阵列基板10上，除了数据线驱动电路101以及扫描线驱动电路104等之外，还形成有在图像信号之前将预定电压电平的预充电信号分别提供给多条数据线的预充电电路，以及用来检查制造过程中或出库时的该电光装置的品质、缺陷等的检查电路等。
接下来，对照图3，对上述电光装置的电构成进行说明。
如图3所示，电光装置中，作为外部电路，设有图像信号供给电路300、定时发生器400。定时发生器400，输出各个部分中所使用的各种定时信号。通过作为定时发生器400的一部分的定时信号输出单元，生成作为最小单位的时钟的用来扫描各个像素的点时钟，根据该点时钟，生成Y时钟信号YCK、反相Y时钟信号YCKB、X时钟信号XCK、反相X时钟信号XCKB、Y开始脉冲YSP以及X开始脉冲XSP。
图像信号处理电路300，在图像显示区域10a中进行彩色显示的情况下，从外部输入输入图像数据之后，根据该输入图像数据，生成对应于红色(R)、绿色(G)以及蓝色(B)的各色的R信号、G信号、B信号的各种图像信号。另外，图中进行了简化，但也可以构成为例如将相关输入图像数据串并行变换成多相的图像信号并输出。从图像信号处理电路300所输出的R信号、G信号以及B信号，分别从图像信号处理电路300经3根图像信号供给线L1、L2、L3中的任一条，顺次提供给数据线驱动电路101。
扫描线驱动电路104被供给Y时钟信号YCK、反相Y时钟信号YCKB以及Y开始脉冲YSP。扫描线驱动电路104被供给Y开始脉冲YSP之后，以基于Y时钟信号YCK与反相Y时钟信号YCKB的信号的定时，顺次生成扫描信号Y1、Y2、...、Ym并输出。
数据线驱动电路101的主要部分中，包括采样信号供给电路101a以及采样电路101b。采样信号供给电路101a，被输入X开始脉冲XSP之后，以基于X时钟信号XCK与反相X时钟信号XCKB的定时，顺次生成采样信号S1、...、Sn并输出。采样电路101b中，具有多个由P沟道型或N沟道型的单沟道型TFT或互补型TFT所构成的采样开关202。
在占据了TFT阵列基板10的中央的图像显示区域10a中，纵横布线有数据线6a与扫描线3a，在对应于其交叉点的各个像素部中，具有排列成矩阵状的液晶元件118的像素电极9a以及作为对像素电极9a进行开关控制的像素开关元件的TFT30。另外，本实施方式中，特别将扫描线3a的总根数设为m根(其中，m为大于等于2的自然数)，将数据线6a的总根数设为n根(其中，n为大于等于2的自然数)进行说明。
布线在图像显示区域10a中的多条数据线6a，分别被设为R用、G用、B用三种中的任一种。另外，采样电路101b中，采样开关202设置在各条数据线6a中。各个采样开关202，对应于从采样电路200所输出的采样信号Si(i＝1、2、...、n)，将R信号、G信号以及B信号中的任一种采样提供给对应的数据线6a。
图4中，着眼于1个像素部的构成，TFT30的源电极，与被提供了R信号、G信号以及B信号中的任一种的数据线6a电连接，另外，TFT30的栅电极，与被提供了扫描信号Yj(其中j＝1、2、...、m)的扫描线3a电连接，并且，TFT30的漏电极与液晶元件118的像素电极9a相连接。这里，各个像素部中，液晶元件118，通过在像素电极9a与对向电极21之间夹持液晶而构成。因此，各个像素部，对应于扫描线3a与数据线6a的各个交叉点，排列成矩阵状。
通过在TFT30中以特定的期间关闭其开关，从数据线6a以预定的定时向液晶元件118的像素电极9a中供给图像信号。通过这样，向液晶元件118中，施加由像素电极9a以及对向电极21的各个电位所规定的施加电压。液晶根据所施加的电压电平而变化其分子集合的取向、秩序，由此能够调制光进行灰度显示。如果是常时亮态模式，则对应于各个像素单位中所施加的电压，减少对入射光的透过率，如果是常时暗态模式，则对应于各个像素单位中所施加的电压，增加对入射光的透过率，整体来说，从液晶面板100射出具有对应于图像信号的对比度的光。
这里，为了防止所保持的图像信号泄漏，而将存储电容70并联附加在液晶元件118上。例如，通过存储电容70，可以将像素电极118的电压保持为比施加源电压的时间还要长3位的时间，因此，改善了保持特性，结果就实现了高对比度比。
<2像素部中的构成>
下面对照图4至图6，对本发明的本实施方式中的电光装置的像素部中的构成进行说明。
这里，图4为形成有数据线、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。另外，图5为图4的A-A’剖面图。另外，图5中，为了让各层、各部件为在附图上能够进行识别的程度的大小，而让该各层、各部件的比例尺各不相同。
图4中，电光装置的TFT阵列基板10上，以矩阵状设置有多个透明的像素电极9a(通过虚线部9a’来表示轮廓)，分别沿着像素电极9a的纵横边界设有数据线6a与扫描线3a。
另外，半导体层1a中，与通过图4中向右上方倾斜的斜线区域所表示的沟道区域1a’相对向地设置有扫描线3a，扫描线3a包含有栅电极。这样，在扫描线3a与数据线6a相交叉处，设置有扫描线3a的一部分作为栅电极与沟道区域1a’对向设置而成的像素开关用TFT30。
这里，图6为更加详细地说明图5中所示的数据线6a与TFT30的半导体层1a之间的连接部分的构成的剖面图。如图5以及图6所示，数据线6a，以上表面被平坦化了的第2层间绝缘层42作为基底层而形成，形成在贯通第2层间绝缘层42的接触孔81内的数据线6a的一部分，经从贯通第1层间绝缘层41的接触孔82内连续形成到第1层间绝缘层41的表面的中继层71b，与TFT30的高浓度源区域1d相连接。本实施方式中，使用例如含Al(铝)材料或Al单体形成数据线6a。另外，中继层71b，最好使用导电性的多晶硅膜形成。
另外，图5中，存储电容70，通过将作为连接到TFT30的高浓度漏区域1e与像素电极9a的像素电位侧电容电极的下部电容电极71，与作为固定电位侧电容电极的上部电容电极300的一部分，经电介质膜75对向设置而形成。
如图4以及图5所示，上部电容电极300，例如由含有金属或合金的导电性遮光膜形成，作为上侧遮光膜(内置遮光膜)的一例设置在TFT30的上侧。另外，该上部电容电极300，还具有作为固定电位侧电容电极的功能。上部电容电极300，含有例如Ti(钛)、Cr(铬)、W(钨)、Ta(钽)、Mo(钼)、Pd(钯)等高熔点金属中的至少一种，由金属单体、合金、金属硅化物、聚硅化物以及它们层叠而成的材料等形成。或者，上部电容电极300也可以含有Al(铝)、Ag(银)等其他金属。另外，上部电容电极300，也可以是例如导电性的多晶硅膜等所形成的第1膜，与含有高熔点金属的金属硅化物膜等所形成的第2膜层叠而成的多层构造。
另外，下部电容电极71，由例如导电性多晶硅膜所形成具有作为像素电位侧电容电极的功能。下部电容电极71，除了作为像素电位侧电容电极的功能之外，还具有作为设置在作为上侧遮光膜的上部电容电极300与TFT30之间的吸光层或上侧遮光膜的另一个例子的功能，另外，还具有中继连接像素电极9a与TFT30的高浓度漏区域1e的功能。另外，下部电容电极71也与上部电容电极300一样，可以由含有金属或合金的单层膜或多层膜构成。
作为电容电极的下部电容电极71与上部电容电极300之间所设置的电介质膜75，由例如HTO(High Temperature Oxide，高温氧化物)膜、LTO(Low Temperature Oxide，低温氧化物)膜等氧化硅膜，或氮化硅膜等构成。从增大存储电容70的观点出发，只要膜能够得到充分的可靠性，该电介质膜75越薄越好。
另外，上部电容电极300，从设置有像素电极9a的图像显示区域沿其周围延设，与恒定电位源电连接，为固定电位。相关的恒定电位源，既可以是提供给扫描线驱动电路104或数据线驱动电路101的正电源或负电源的恒定电位源，也可以是提供给对向基板20的对向电极21的恒定电位。
另外，TFT30的下侧，经基底绝缘膜12以格子状设置有下侧遮光膜11a。
下侧遮光膜11a，用来在TFT30的沟道区域1a’及其周边对从TFT阵列基板10侧入射到装置内的返回光进行遮光而设置。该下侧遮光膜11a与构成一例上侧遮光膜的上部电容电极300一样，由含有例如Ti、Cr、W、Ta、Mo、Pd等高熔点金属中的至少一种的金属单体、合金、金属硅化物、聚硅化物以及它们层叠而成的材料等所形成。另外，对于下侧遮光膜11a，为了避免其电位变动给TFT30带来不好的影响，与上部电容电极300同样，可以从图像显示区域延伸设置到其周围，与恒定电位源相连接。
基底绝缘层12，除了具有将下侧遮光膜11a与TFT30层间绝缘开的功能之外，通过形成在TFT阵列基板10的整个面上，还具有防止TFT阵列基板10的表面在研磨时的粗糙，以及洗净之后残留的污垢等所引起像素开关用TFT30的特性恶化的功能。
像素电极9a，通过中继下部电容电极71，经接触孔83以及85，与半导体层1a中的高浓度漏区域1e电连接。
如图4以及图5所示，电光装置具有透明的TFT阵列基板10，以及与其对向设置的透明的对向基板20。TFT阵列基板10例如由石英基板、玻璃基板、硅基板构成，对向基板20例如由玻璃基板或石英基板构成。
TFT阵列基板10中设有像素电极9a，其上侧设有实施了研磨处理等预定的取向处理的取向膜16。像素电极9a由例如ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)膜等透明导电性膜构成。另外，取向膜16例如由聚酰亚胺膜等有机膜构成。
另外，对向基板20，遍布其全表面地设有对向电极21，其下侧设有实施了研磨处理等预定的取向处理的取向膜22。对向电极21由例如ITO膜等透明导电性膜构成。另外，取向膜22例如由聚酰亚胺膜等有机膜构成。
对向基板20中可以设有格子状或条纹状的遮光膜。通过采用这样的构成，与作为上部电容电极300而设置的上侧遮光膜一并，能够更可靠地阻止来自TFT阵列基板10侧的入射光侵入沟道区域1a’乃至其周边。另外，通过将对向基板20上的遮光膜形成为在至少被外光所照射的面中反射率变高，具有防止电光装置的温度上升的作用。
通过这样构成的，像素电极9a与对向电极21对相面设置而成的TFT阵列基板10与对向基板20之间，形成有液晶层50。液晶层50在没有被施加来自像素电极9a的电场的状态下，通过取向膜16以及取向膜22而处于预定的取向状态。
图5中，像素开关用TFT30具有LDD(Lightly Doped Drain，轻掺杂漏)构造，具有扫描线3a、通过来自该扫描线3a的电场而形成沟道的半导体层1a的沟道区域1a’、包含有绝缘扫描线3a与半导体层1a的栅绝缘膜的绝缘膜2、半导体层1a的低浓度源区域1b以及低浓度漏区域1c、半导体层1a的高浓度源区域1d以及高浓度漏区域1e。
扫描线3a上，形成有分别开有通往高浓度源区域1d的接触孔82以及通往高浓度漏区域1e的接触孔83的第1层间绝缘层41。
第1层间绝缘层41上形成有下部电容电极71以及上部电容电极300，在它们上面形成有分别开有接触孔81以及85的第2层间绝缘层42。
第2层间绝缘层42上形成有数据线6a，在它上面形成有开有通往下部电容电极71的接触孔85的第3层间绝缘层43。像素电极9a设置在像这样所构成的第3层间绝缘层43的上表面。
另外，如图4以及图5所示，通过对第2层间绝缘层42的表面实施平坦化处理，能够缓和对应于位于存储电容70、扫描线3a、TFT30等第2层间绝缘层42下的各种部件所产生的台阶高度差。例如，该平坦化可以通过采用CMP(Chemical Mechanical Polishing，化学机械研磨法)处理等研磨处理、或有机SOG(Spin On Glass，旋涂玻璃)等来实施。另外，可以在TFT阵列基板10、基底绝缘膜12以及第1层间绝缘层41的至少一个中形成沟槽，通过埋入存储电容70、扫描线3a、TFT30等进行平坦化处理，来代替或配合如上在第2层间绝缘层42中实施平坦化处理。
<3周边区域上的构成>
以上所说明的像素部中的构成，如图4所示，在各个像素部中是共通的。在对照图1与图2所说明的图像显示区域10a中，周期性地形成了相关像素部中的构成。另外，这样的电光装置中，在位于图像显示区域10a的周围的周边区域中，如对照图1至图3所说明的那样，形成有扫描线驱动电路104以及数据线驱动电路101。另外，这些扫描线驱动电路104以及数据线驱动电路101，例如由多个作为开关元件的TFT或布线等构成。
图7为说明作为周边区域上所形成的开关元件的一例的单沟道式TFT的构成的概要平面图，图8为图7的X-X’剖面图，图9为图7的Y-Y’剖面图。
下面对照图7至图9，对作为设置在周边区域中的扫描线驱动电路104以及数据线驱动电路101中的电路元件或布线等的构成的一例的，图3中所示的采样开关202的构成进行说明。设该采样开关202是由单沟道式TFT所形成的。
如图7以及图8所示，作为采样开关的TFT202，包括半导体层220、栅绝缘膜2以及栅电极膜116，形成有与半导体层220的漏极以及源极相连接的各种布线222a以及222b。另外，图8或图9中，通过符号12、41、42以及43等所示的可以得知，该TFT202及其上层的构成物，是与图5中所示的像素部中的构成在同样的时机形成的。也即，半导体层220与TFT30的半导体层1a在同样的时机形成，栅电极膜116与扫描线3a在同样的时机形成等等。另外，布线222a以及222b也与图5所示的数据线6a在同样的时机形成。另外，虽然图7至图9中没有图示，但也可以在与图5中的下部电容电极71或上部电容电极300同样的时机形成薄膜，也将其用作与TFT202电连接的布线等。
这样，如果让像素部中的构成与周边区域中的TFT202等各种电路元件以及布线等都在相同的时机形成，与分别形成的方式相比，能够实现其制造工序的简单化或省略化等。
另外，本实施方式中，作为这样的电路元件的TFT202的半导体层220以及栅电极膜116，与布线222a以及布线222b之间，和像素部中的TFT30的半导体层1a与数据线6a之间一样，通过第1以及第2层间绝缘层41以及42而互相层间绝缘。根据这样的构成，本发明的相关“上部层间绝缘层”相当于第2层间绝缘层42，本发明的相关“下部层间绝缘层”相当于第1层间绝缘层41，本发明的相关“上部导电层”分别相当于布线222a以及222b，本发明的相关“下部导电层”相当于半导体层220。
之后，从第2层间绝缘层42的表面，贯通第1以及第2层层间绝缘层41以及42，一直到半导体层220的表面开孔接触孔183。接触孔183如图7所示，对半导体层220中的源极以及漏极设置。
如图7至图9所示，接触孔183，通过开孔在第1层间绝缘层41中的第1孔185a，以及开孔在第1孔185a的底部的多个第2孔185b形成。接触孔183中，第1孔185a如图7所示，在TFT阵列基板10的基板面上平面看起来，沿着TFT202的沟道宽度方向(图7中所示的箭头W的方向)在半导体层220的源及漏上延伸地形成为长方形。另外，第1孔185a，如图8或图9所示，从第2层间绝缘层42的表面开孔，贯通第2层间绝缘层42，到达第1层间绝缘层41内。因此，第1层间绝缘层41以及第2层间绝缘层42的界面，在接触孔183内，位于第1孔185a的侧壁。
如图7所示，在TFT阵列基板10的基板面上平面看起来，在第1孔185a的底部所开孔的多个第2孔185b，沿着第1孔185a的长度方向排列。各个第2孔185b，从第1孔185a的底部贯通第1层间绝缘层41，到达半导体层220的表面。
例如，将第1孔185a的宽度D0形成为5[μm]，各个第2孔185b，开孔为第2孔185b的直径r0为2[μm]，且相邻的两个第2孔185b的间隔d0为1.5[μm]。另外，半导体层220的源极侧以及漏极侧的任一个中，接触孔183内的第2孔185b的总数例如为60个。另外，图7中所表示的第2孔185b的平面形状为圆形，但第2孔185b的平面形状并不仅限于圆形。另外，在TFT阵列基板10的基板面上平面看起来，可以在第1孔185a的底部，形成沿着该第1孔185a的长度方向延伸的1个第2孔185b。
另外，与半导体层220的源极电连接的布线222a，相对接触孔183如下形成。另外与半导体层220的漏极电连接的布线222b，与下面所说明的布线222a构成相同，因此省略重复说明。
图7中，在TFT阵列基板10的基板面上平面看起来，布线222a形成为比第1孔185a的宽度D0小，且比第2孔的直径r0大的宽度D1。另外，如图8所示，布线222a从第2层间绝缘层42的表面在接触孔183内，沿着第1孔185a的长度方向连续形成，将在接触孔183内所露出的半导体层220的表面覆盖起来。之后，通过接触孔183内所形成的布线222a的一部分形成堆叠接触。经这样的堆叠接触，将TFT202的源极与布线222a电连接起来。
这里，对照图10以及图11，作为本实施方式的比较例，对已说明的使用以前的堆叠接触将TFT202与布线222a以及222b连接起来的构成进行说明。图10为说明比较例中的单沟道式TFT的构成的概要平面图，图11为说明比较例中的对应于图9中所示的剖面的部分的构成的剖面图。
如图10所示，半导体层220中的源极侧以及漏极侧，分别沿着TFT202的沟道宽度方向W，排列有多个堆叠接触。以下，对在半导体层220中的源极侧所形成的多个堆叠接触的构成进行说明。另外，半导体层220中的漏极侧所形成的多个堆叠接触的构成，与源极侧相同，因此省略重复说明。
多个堆叠接触，分别通过形成在接触孔184内的布线222a的一部分形成。另外，从TFT阵列基板10的基板面上平面看起来，在半导体层220中的源极侧，沿着沟道宽度方向W，排列有多个接触孔184。接触孔184从第2层间绝缘层42的表面，贯通第1以及第2层间绝缘层41以及42，到达半导体层220的表面。如图10与图11所示，接触孔184，通过开孔在第2层间绝缘层42中的第1孔186a，以及开孔在第1孔186a的底部的第2孔186b形成。另外，布线222a从第2层间绝缘层42的表面，在接触孔184内连续形成，将在接触孔184内所露出的半导体层220的表面覆盖起来。
因此，在图11中，如果着眼于形成有相邻的两个堆叠接触的布线222a的一部分，则一方的堆叠接触的形成在第2孔186b中的部分，与另一方的堆叠接触的形成在第2孔186b中的部分，经形成在两个第1孔186a中的其它部分电连接。
与此相对，图9中，本实施方式中，形成堆叠接触的布线222a的一部分中，形成在相邻的两个第2孔185b内的部分，从一方的第2孔185b，经第1孔185a的底部，连续形成到另一方的第2孔185b内。因此，形成堆叠接触的布线222a的一部分中，用来将相邻的两个第2孔185b内所形成的部分电连接起来的布线长度，与以前的相比可以缩短。另外，与图11中相邻的第2孔186b的间隔相比，图9中相邻的第2孔185b的间隔可以缩小。因此，从这点来看，上述布线222a中的用来将相邻的两个第2孔185b内所形成的部分电连接起来的布线长度，与以前相比，能够显著缩短。
因此，本实施方式中，能够抑制形成在贯通第1以及第2层间绝缘层41、42两层所形成的堆叠接触中的布线222a的长度变长。另外，与如图11所示的在与多个堆叠接触内形成布线222a的情况相比，堆叠接触中的布线222a的有效区域，能够相对比较例提高。
这里，驱动电光装置时，根据如图7至图9所示的堆叠接触的构成，在接触孔183内所形成的布线222a的一部分中，形成从形成在接触孔183的第1孔185a中的部分，经形成在各个第2孔185b内的部分，到达半导体层220的电流路径。如前所述，本实施方式中，由于形成在堆叠接触中的布线222a的一部分的布线长度可以缩短，因此，能够降低堆叠接触中的布线222a与接触孔183的壁面之间的相对接触电阻。另外，在形成在接触孔内的布线222a的一部分中，在除了第2孔185b以外的部分，也能够确保从接触孔183的第1孔185a的侧壁至底部的电流路径。因此，也能够降低堆叠接触中的布线222a的相对布线电阻。另外，假设即使布线222a的一部分中，在多个第2孔185b中的一部分中所形成的那一部分中产生了断线不良，也能够在第2孔185b外所形成的电流路径中，确保布线222a与半导体层220之间的电导通，从而能够得到冗余布线的效果。
另外，如上所述，接触孔183内，第1孔185a的长度方向沿着沟道宽度方向W延伸地形成，并且多个第2孔185b沿着第1孔185a的长度方向排列，通过这样，能够扩展TFT202中的沟道宽度。因此，能够提高TFT202的移动度。
因此，根据本实施方式，能够增加TFT202中的导通电流。根据本发明人的研究，图10以及图11所示的比较例中，例如，TFT202中的导通电流的值为550[μA]，与此相对，本实施方式中的TFT202的导通电流的值能够增加到620[μA]。也即，与比较例中相比，本实施方式中得到能够让TFT202的导通电流值增加14％的数值性效果。
这里，如图9所示，周边区域中，在布线222a上还形成第3层间绝缘层43，并且，虽然图中省略了图示，进而在第3层间绝缘层43上还形成有图5中所示的取向膜16。在形成在布线222a上的第3层间绝缘层43的表面中，形成有对应于布线222a的表面形状的凹凸。这样，将第3层间绝缘层43的表面形状，作为取向膜16的表面形状反映出来。
图11中，比较例中，在布线222a上所形成的第3层间绝缘层43的表面中所形成的凹凸形状的台阶高度差较大。因此，由于取向膜16的表面也形成为台阶高度差较大的凹凸形状，因此，在制造电光装置时，实施研磨处理时有可能会损伤取向膜16的表面，膜有可能会发生剥落。
另外，图9中，在形成在堆叠接触中的布线222a的一部分上所形成的第3层间绝缘层43的表面中，能够让凹凸的台阶高度差形状较平缓。因此，能够让堆叠接触中的第1孔185a上所形成的取向膜16的表面比较平坦，从而能够防止研磨处理中取向膜16产生的膜剥落或损伤。
另外，如果在研磨处理中损伤了取向膜16，则在驱动电光装置时，显示画面上就有可能会发生显示不均。另外，在数据线驱动电路101中，如果采样开关202的导通电流下降，则各条数据线6a的电位会变得比与从图像信号供给电路300所输出的图像信号对应的值低，显示画面上有可能会产生纵线不均。通过以上所说明的本实施方式，能够防止产生这些不足，因此，能够防止电光装置中的显示不良，从而能够进行高品质的图像显示。
另外，对照图7至图9所说明的堆叠接触，例如，可以是用于使通过第1层间绝缘层41、第2层间绝缘层42以及第3层间绝缘层43中的任一层或多于等于两层的层间绝缘层所层间绝缘的上部导电层以及下部导电层，电连接起来而设置的。
或者，本实施方式的相关堆叠接触，既可以适用于对照图4至图6所说明的像素部，还不但能够适用于数据线驱动电路101，也能够适用于扫描线驱动电路104。
<4电光装置的制造方法>
对照图12至图15，对上述实施方式的电光装置的制造过程进行说明。图12为按顺序表示制造过程的各个工序中的图9中所示的剖面的构成的工序图，图13为用来对第1孔的形成的相关顺序进行说明，在TFT阵列基板10的基板面上平面看半导体层220所得到的平面图。另外，图14为按顺序表示接着图12的制造过程的各个工序中的剖面的构成的工序图，图15为用来对第2孔的形成的相关顺序进行说明，在TFT阵列基板10的基板面上平面看半导体层220所得到的平面图。
另外，以下，特别仅对本实施方式中的特征性的，把周边区域的布线222a及222b，与半导体层220进行连接的堆叠接触的形成详细地进行说明，而将除此之外的扫描线3a、半导体层1a、栅电极3a、存储电容70以及数据线6a等的制造工序省略。
图12(a)中，在TFT阵列基板10的周边区域中，形成基底绝缘层12与TFT202。之后，在TFT202上形成第1层间绝缘层41以及第2层间绝缘层42。第1层间绝缘层41，通过例如常压或减压CVD(Chemical VaporDeposition，化学汽相淀积)法等，使用TEOS气体等，作为NSG(无搀杂硅酸盐玻璃)或BPSG(硼磷硅酸盐玻璃)等硅酸盐玻璃膜形成。另外，在第1层间绝缘层41上，通过例如常压或减压CVD法等，作为MNSG、NSG或BPSG等硅酸盐玻璃膜，形成第2层间绝缘层42。
在该状态下，在第2层间绝缘层42上形成例如抗蚀剂800a，使用光刻法构图形成该抗蚀剂800a，在第1孔185a的形成位置的对应处，形成开口部802。这里，图13中表示了半导体层220以及各个栅电极膜116与抗蚀剂800a的开口部802之间的配置关系。各个开口部802，在TFT阵列基板10的基板面上平面看，形成为在TFT202的沟道宽度方向W上延伸的长方形状。
接下来，在图12(b)中，经抗蚀剂800a的开口部802，使用干蚀刻法对第1层间绝缘层41与第2层间绝缘层42进行蚀刻处理，开孔第1孔185a。这样，只通过干蚀刻法进行蚀刻处理，能够防止抗蚀剂800a被剥离。另外，第1孔185a的底部位于第1层间绝缘层41内，并且，第1孔185a的侧壁的一部分，位于第1层间绝缘层41与第2层间绝缘层42的界面处。
接下来，去除抗蚀剂800a之后，图14(a)中，在第2层间绝缘层42上形成新的抗蚀剂800b，使用光刻法构图形成该抗蚀剂800b，通过这样，在第1孔185a的底部的第2孔185b的形成位置中，形成开口部804。这里，图15中表示了抗蚀剂800b的开口部804的形状，以及该开口部804与第1孔185a之间的配置关系。在TFT阵列基板10的基板面上平面看，多个开口部804沿着第1孔185a的长度方向排列在第1孔185a内。另外，多个开口部804分别形成为例如矩形的平面形状。在该状态下，第1孔185a中的位于第1层间绝缘层41与第2层间绝缘层42之间的界面中的侧壁的一部分以及第2层间绝缘层42的表面，通过抗蚀剂800b覆盖。
之后，在图14(b)中，使用湿蚀刻法，或干蚀刻加湿蚀刻法，对第1层间绝缘层41进行蚀刻处理，开孔从露出在抗蚀剂800b的开口部804内的第1孔185a的底部，贯通第1层间绝缘层41以及绝缘膜2的第2孔185b。通过这样，形成从第2层间绝缘层42的表面，贯通第2层间绝缘层42以及第1层间绝缘层41，到达半导体层220的表面的接触孔183。此时，第1孔185a的位于第1层间绝缘层41与第2层间绝缘层42的界面处的侧壁的一部分，被抗蚀剂800b所保护。因此，即使例如在第1层间绝缘层41通过NSG膜形成，第2层间绝缘层42通过与NSG膜相比对腐蚀剂的蚀刻速度较慢的BPSG膜形成的情况下，也能够防止腐蚀剂蚀刻到第1层间绝缘层41以及第2层间绝缘层42的界面，在该界面中产生旋坑。另外，通过干蚀刻加湿蚀刻法，从第1孔185a的底部开孔多个第2孔185b，能够防止该半导体层220被削薄而引起损伤的问题。
之后，从第2层间绝缘层42的表面去除抗蚀剂800b之后，通过例如溅射法来成膜导电材料膜，通过例如光刻法以及蚀刻法进行构图，形成布线222a以及222b。
因此，如图14(b)所示，例如，在半导体层220的源极侧，在位于第1层间绝缘层41与第2层间绝缘层42之间的界面中的侧壁的一部分中不会产生旋坑的状态下的接触孔183内，形成布线222a的一部分。因此，能够防止接触孔183内的布线222a与222b的断线不良，从而能够提高电光装置的制造工序中的成品率。
<5变形例>
对照图16至图19，对上述本实施方式的变形例进行说明。
首先，对照图16至图18，对参照图12至图15所说明的堆叠接触的形成的相关变形例进行说明。图16与图17为按顺序说明本变形例的相关制造过程的各个工序中的图9中所示的剖面的构成的工序图，图18为用来对该第1孔的形成的相关顺序进行说明，在TFT阵列基板10的基板面上平面看半导体层220所得到的平面图。
首先，在图16(a)中，在第2层间绝缘层42上形成例如抗蚀剂800a，通过对该抗蚀剂800a进行构图，在第2孔185b的形成位置的对应处，形成开孔部812。
接下来，在图16(b)中，经抗蚀剂800a的开孔部812，使用湿蚀刻法，或干蚀刻加湿蚀刻法，对第2层间绝缘层42进行蚀刻处理，开孔多个小孔185c。
接下来，去除抗蚀剂800a之后，图17(a)中，在第2层间绝缘层42的表面上形成新的抗蚀剂800b，通过对该抗蚀剂800b进行构图，在第1孔185a的形成位置中，形成开口部814。这里，图18中表示了抗蚀剂800b的开口部814的形状，以及该开口部814与多个小孔185c之间的配置关系。在TFT阵列基板10的基板面上平面看，多个小孔185c在TFT202的源极侧与漏极侧，分别沿着沟道宽度方向W排列。另外，开口部814的平面形状为长边沿着沟道宽度方向W延伸，且将多个小孔185c包围地形成的长方形状。
接下来，在图17(b)中，经抗蚀剂800b的开口部814，使用干蚀刻法对第1层间绝缘层41与第2层间绝缘层42进行蚀刻处理，开孔第1孔185a，同时继续开掘多个小孔185c，开孔第2孔185b。通过这样，形成从第2层间绝缘层42的表面，贯通第2层间绝缘层42以及第1层间绝缘层41，到达半导体层220的表面的接触孔183。
因此，即使在如上说明地形成堆叠接触的接触孔183的情况下，通过于蚀刻法来开孔第1孔185a，也能够防止抗蚀剂800b被剥离。
接下来，对照图19，对堆叠接触中的接触孔183的构成的相关变形例进行说明。图19(a)以及图19(b)，为示出本变形例中的在TFT阵列基板10的基板面上平面所看到的接触孔183的构成的平面图。
如图19(a)所示，半导体层220上可以形成多个接触孔183。例如，在TFT202的源极侧，沿着沟道宽度方向W配置多个接触孔183。这样，在形成多个接触孔183的情况下，在形成用来开孔各个接触孔183的第1孔185a的抗蚀剂时，在抗蚀剂的材料膜曝光的阶段，有可能会发生用来形成开孔图形的掩模的复制无法正常进行的问题。因此，需要确保各个接触孔183之间的排列方向的间隔充分。
与图19(a)所示的构成相对，如果如对照图7至图9所述，在TFT202的源极侧或漏极侧开孔1个接触孔183，则在接触孔183的形成时，就不会发生上述的问题。因此，能够让TFT202小型化，从而就能够让数据线驱动电路101小规模化。其结果是，能够让液晶装置小型化。另外，与例如在TFT202的源极侧，形成在图19(a)中所示的在多个接触孔183内连续的布线222a的情况相比，用来形成堆叠接触的布线222a的一部分中的布线长度为所需要的最低限度的长度，因此，能够抑制相对布线电阻较低。
另外，如图19(b)所示，接触孔183中，第1孔185b的平面形状，并不仅限于长方形状，还可以形成为包括沿沟道宽度方向延伸的部分，与相对该部分弯曲并延伸的部分的形状。通过这样的构成，例如将布线222a或222b的形状，能够变化成对应于接触孔183的形状，因此，有利于使TFT202小型化而使数据线驱动电路101小规模化。
<6电子设备>
接下来，对将作为上述电光装置的液晶装置使用于各种电子设备的情况进行说明。
<6-1投影机>
首先，对将该液晶装置用作光阀的投影机进行说明。图20为说明投影机的构成例的平面配置图。如图所示，投影机1100的内部，设置了由卤素灯灯等白色光源所构成的灯单元1102。该灯单元1102所发射的投影光，被设置在光导管1104内的4片反射镜1106以及2枚分色镜1108分离成RGB3原色，入射到作为对应于各原色的光阀的液晶面板1110R、1110B以及1110G中。
液晶面板1110R、1110B以及1110G的构成，与上述液晶装置相同，分别被图像信号处理电路所提供的R、G、B原色的信号所驱动。另外，通过该液晶面板所调制的光，从3个方向入射到分色棱镜1112中。在该分色棱镜1112中，R以及B的光被折射90度，另外，G光直线前进。因此，各色图像被合成的结果，经投影透镜1114，向屏幕等投影彩色图像。
这里，如果着眼于通过各个液晶面板1110R、1110B以及1110G所显示的像，则通过液晶面板1110G所显示的像，需要相对由液晶面板1110R、1110B所显示的像左右翻相。
另外，由于液晶面板1110R、1110B以及1110G中，通过分色镜1108入射对应于R、G、B各原色的光，因此不需要滤色器。
<6-2便携式计算机>
接下来，对将液晶装置用于便携式个人计算机的例子进行说明。图21为说明该个人计算机的构成的立体图。图中，计算机1200由具有键盘1202的主体部1204，与液晶显示单元1206构成。该液晶显示单元1206，通过在前述的液晶装置1005的背面附加背光源而构成。
<6-3便携式电话机>
接下来，对将液晶装置用于便携式电话机的例子进行说明。图22为说明该便携式电话机的构成的立体图。图中，便携式电话机1300具有多个操作按钮1302以及反射型液晶装置1005。该反射型液晶装置1005中，根据需要在其前表面设置前光源。
另外，除了对照图20至图22所说明的电子设备之外，还可以列举出液晶电视、取景器式、监视器直视式磁带录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本、电子计算器、文字处理器、工作站、电视电话、POS终端、具有触摸面板的装置等。本发明当然可以用于上述各种电子设备。
本发明并不仅限于上述实施方式，可以在不违反技术方案的范围以及通过说明书整体所说明的发明要点或思想的范围内，进行适当变更，伴随着这样的变更的半导体器件用基板及其制造方法、具有该半导体器件用基板的电光装置用基板、具有该电光装置用基板的电光装置以及具有该电光装置的电子设备，当然也包括在本发明的技术范围内。
权利要求
1.一种半导体器件用基板，其特征在于，具备基板；设置在该基板上的薄膜晶体管；设置在该薄膜晶体管的上层侧的布线；将该布线与上述薄膜晶体管的至少半导体层层间绝缘的层间绝缘层；以及接触孔，其具有在该层间绝缘层中开掘的且在上述基板面上平面看纵长状延伸的第1孔，以及分别从上述第1孔的底部贯通上述层间绝缘层，到达上述半导体层的表面，且沿着上述第1孔的长度方向排列的多个第2孔，经由上述层间绝缘层将上述布线与上述半导体层连接起来。
2.如权利要求1所述的半导体器件用基板，其特征在于上述布线，从上述层间绝缘层的表面，在上述接触孔内，沿着上述长度方向连续地形成，以便将在上述接触孔内露出的上述半导体层的表面覆盖起来。
3.如权利要求2所述的半导体器件用基板，其特征在于上述布线的沿着上述长度方向连续形成的部分的宽度，在上述基板面上平面看，比上述接触孔中的上述第1孔的宽度小，且比上述第2孔的宽度大。
4.如权利要求1至3中任一项所述的半导体器件用基板，其特征在于上述长度方向沿着上述半导体层的沟道的宽度方向。
5.如权利要求1至4中任一项所述的半导体器件用基板，其特征在于上述接触孔形成在上述薄膜晶体管的源极侧或漏极侧。
6.如权利要求1至5中任一项所述的半导体器件用基板，其特征在于上述层间绝缘层形成有两层或两层以上。
7.如权利要求6所述的半导体器件用基板，其特征在于上述基板上，下部层间绝缘层以及位于该下部层间绝缘层上层侧的上部层间绝缘层，形成为上述上部层间绝缘层与上述下部层间绝缘层的界面，位于上述接触孔中的上述第1孔的底部上侧。
8.一种半导体器件用基板，其特征在于，具备基板；设置在该基板上的下部导电层；设置在该下部导电层的上层侧的上部导电层；将该上部导电层与上述下部导电层层间绝缘的层间绝缘层；以及接触孔，具有在该层间绝缘层中开掘的且在上述基板面上平面看纵长状延伸的第1孔，以及分别从上述第1孔的底部贯通上述层间绝缘层，到达上述下部导电层的表面，且沿着上述第1孔的长度方向排列的多个第2孔，经由上述层间绝缘层将上述上部导电层与上述下部导电层连接起来。
9.如权利要求8所述的半导体器件用基板，其特征在于上述上部导电层，从上述层间绝缘层的表面，在上述接触孔内，沿着上述长度方向连续地形成，以便将在上述接触孔内露出的上述下部导电层的表面覆盖起来。
10.一种电光装置用基板，具有权利要求1至9中任一项所述的半导体器件用基板，其特征在于，具有形成在上述基板上的图像显示区域中的多个像素部；以及包括上述薄膜晶体管以及上述布线，用来驱动上述多个像素部的驱动电路。
11.一种电光装置，其特征在于，具有如权利要求10中所述的电光装置用基板；以及与该电光装置用基板相对向，在与该电光装置基板之间夹持电光物质的对向基板。
12.一种电子设备，其特征在于具有权利要求11中所述的电光装置。
13.一种半导体器件用基板的制造方法，其特征在于，包括在基板上形成薄膜晶体管的工序；在该薄膜晶体管的上层侧形成布线的工序；形成将上述布线与上述薄膜晶体管的至少半导体层层间绝缘的层间绝缘层的工序；以及接触孔形成工序，其在上述层间绝缘层中开出在上述基板面上平面看纵长状延伸的第1孔之后，开出分别从上述第1孔的底部贯通上述层间绝缘层，到达上述半导体层的表面，且沿着上述第1孔的长度方向排列的多个第2孔，经由上述层间绝缘层将上述布线与上述半导体层连接起来。
14.如权利要求13所述的半导体器件用基板的制造方法，其特征在于在形成上述接触孔的工序中，上述第1孔通过干蚀刻法进行开孔。
15.如权利要求13或14所述的半导体器件用基板的制造方法，其特征在于在形成上述接触孔的工序中，上述第2孔通过干蚀刻法加湿蚀刻法进行开孔。
16.如权利要求13至15中任一项所述的半导体器件用基板的制造方法，其特征在于在形成上述层间绝缘层的工序中，上述层间绝缘层形成为两层或两层以上；形成上述接触孔的工序中，对下部层间绝缘层以及位于该下部层间绝缘层上层侧处的上部层间绝缘层，进行蚀刻处理，贯通上述上部层间绝缘层，到达上述下部层间绝缘层内，来开孔上述第1孔，并且将上述第1孔中的位于上述上部层间绝缘层与上述下部层间绝缘层的界面处的侧壁的一部分，通过干蚀刻法形成。
17.一种半导体器件用基板的制造方法，其特征在于，包括在上述基板上形成薄膜晶体管的工序；在该薄膜晶体管的上层侧形成布线的工序；形成将该布线与上述薄膜晶体管的至少半导体层层间绝缘的层间绝缘层的工序；以及接触孔形成工序，其在上述层间绝缘层中开孔多个小孔之后，在上述层间绝缘层中，开出在上述基板面上平面看，与上述多个小孔重叠地将上述多个小孔包围地纵长状延伸的第1孔，通过继续开掘上述多个小孔，开出分别从上述第1孔的底部贯通上述层间绝缘层，到达上述半导体层的表面，且沿着上述第1孔的长度方向排列的多个第2孔，经由上述层间绝缘层将上述布线与上述半导体层连接起来。
18.如权利要求13至17中任一项所述的半导体器件用基板的制造方法，其特征在于形成上述布线的工序，从上述层间绝缘层的表面，在上述接触孔内，沿着上述长度方向连续形成上述布线，以便将在上述接触孔内露出的上述半导体层的表面覆盖起来。
全文摘要
本发明涉及一种能够抑制堆叠接触中的接触电阻的半导体器件用基板，具有基板；设置在该基板上的薄膜晶体管；设置在该薄膜晶体管的上层侧的布线；将该布线与薄膜晶体管的至少半导体层层间绝缘起来的层间绝缘层；以及接触孔，该接触孔具有开掘在该层间绝缘层中的且在基板面上平面看沿长度方向延伸的第1孔，以及分别从第1孔的底部贯通层间绝缘层，到达半导体层的表面，且沿着第1孔的长度方向排列的多个第2孔，将布线与半导体层经层间绝缘层相连接。
文档编号H01L21/84GK1722449SQ20051008318
公开日2006年1月18日 申请日期2005年7月13日 优先权日2004年7月15日
发明者森胁稔 申请人:精工爱普生株式会社