专利名称：电光装置及其制造方法、以及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电光装置及其制造方法，以及例如液晶投影仪等电子设备的技术领域。
背景技术：
这种电光装置，在基板上具有像素电极、用于对该像素电极进行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(薄膜晶体管)，并构成为能够进行有源矩阵驱动的结构。另外，为了实现高对比度化等目的，也有在TFT与像素电极之间设置存储电容的情况。通过把上述的构成要素高密度地设置在基板上，可提高像素开口率、实现装置的小型化等。
这样，由于对电光装置在显示的高品质化、小型化以及高精细化方面的要求进一步提高，所以除了上述的结构以外，还提出了其它各种结构。例如，针对光入射到TFT半导体层上时由于产生光漏电流而导致显示品质下降的问题，在该半导体层的周围设置遮光层。另外，对于存储电容，虽然其容量越大越好，但希望其容量的设计不要以牺牲像素开口率为代价。并且，希望把这些大量的电路要素高密度地设置在基板上，以便实现装置的小型化。
另一方面，还提出有各种通过对这种电光装置中的存储电容等电子元件的形状、制造方法等进行改善，以提高装置性能和/或制造成品率的技术(例如参照专利文献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，上述的各种以往技术存在着以下问题，即，随着高功能化和高性能化的发展，在基板上的叠层构造基本上达到了高度复杂化。这进一步导致了制造方法的高度复杂化和制造成品率的下降等。然而如果简化基板上的叠层构造或制造工序，则又会导致遮光性能的下降、或特别是由于因位于像素电极和其下层侧的寄生电容所引起的图像信号的劣化等，而导致的显示品质的下降。
发明内容
本发明就是鉴于例如上述的问题而提出的，其目的是提供一种适合于简化叠层构造、制造工序等，而且能够进行高品质显示的电光装置及其制造方法，以及具有该电光装置的电子设备。
为了解决上述的问题，本发明的电光装置在基板上具有相互交叉延伸的数据线和扫描线；薄膜晶体管，其在上述基板上，被配置在上述数据线的下层侧；存储电容，在上述基板上平面地看，其被配置在包含与上述薄膜晶体管的沟道区域对置的区域的区域上，且被配置在上述数据线的上层侧，并且通过从下层侧开始依次叠层固定电位侧电极、电介质膜以及像素电位侧电极而构成；和像素电极，在上述基板上平面地看，其被按照对与上述数据线和扫描线相对应地规定的每个像素而配置，且被配置在上述存储电容的上层侧，并且与上述像素电位侧电极和上述薄膜晶体管电连接，上述固定电位侧电极以及上述像素电位侧电极中的至少一方包含第1导电性遮光膜。
根据本发明的电光装置，在其动作时，通过使薄膜晶体管从数据线对被扫描线所选择的像素位置的像素电极施加数据信号，可进行有源矩阵驱动。此时，利用存储电容可提高像素电极的电位保持特性，从而可实现高对比度显示。
在本发明中，尤其是被配置在数据线的上层侧、且被配置在包含与沟道区域对置的区域的区域上的存储电容，其固定电位侧电极和像素电位侧电极中的至少一方包含第1导电性遮光膜。因此，利用隔着层间绝缘膜能够接近数据线而配置的存储电容，可切实地遮挡住从上层侧入射的光对薄膜晶体管的沟道区域的照射。其结果如上所述，在动作时能够减少薄膜晶体管的光漏电流，提高对比度，从而可实现高品质的图像显示。
另一方面，像素电极被配置在存储电容的上层侧，并且对应每个像素配置。这里，由于在像素电极的下面，隔着层间绝缘膜而存在存储电容的像素电位侧电极，所以紧接在像素电极下面的导电膜的电位成为像素电位。因此，如上所述，像素电位不会受到位于像素电极与其下层的导电膜之间的寄生电容的不良影响。
并且，关于遮光性以及寄生电容方面的改善，可以通过在基板上隔着层间绝缘膜依次叠层薄膜晶体管、数据线、存储电容以及像素电极这样比较简单的基本结构来实现。
以上的结果，可简化基板上的叠层构造，同时由于存储电容的存在，所以可减少光漏电流，降低寄生电容对像素电极的不良影响，可实现高品质的图像显示。并且，可简化基板上的叠层构造和制造工序，从而可提高成品率。
在本发明的电光装置的一种实施方式中，上述薄膜晶体管平面地看被配置成与上述数据线和扫描线的交叉对应并且由上述数据线至少部分地覆盖上述沟道区域的状态。
根据该实施方式，由被配置在上层侧的数据线至少部分地覆盖薄膜晶体管的沟道区域，且数据线包含第2导电性遮光膜。因此，利用能够接近沟道区域配置的数据线，可更确实地遮挡住来自上层侧的入射光，使其不能照射到薄膜晶体管的沟道区域上。其结果，如上所述，在动作时可减少薄膜晶体管的光漏电流，提高对比度，从而可实现高品质的图像显示。
在本发明的电光装置的其它实施方式中，上述扫描线，在上述基板上平面地看，被配置在包含与上述沟道区域对置的区域的区域上，且在上述基板上被配置在上述薄膜晶体管的下层侧，并且通过接触孔与上述薄膜晶体管的栅极连接，并包含第3导电性遮光膜。
根据该实施方式，被配置成在薄膜晶体管的下层侧包含与沟道区域对置的区域的扫描线包含第3导电性绝缘膜。因此，即使对于基板的背面反射，或从复板式投影仪等其它电光装置发出且透过了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遮光，使该光不能照射到沟道区域上。其结果可确实地遮挡住来自上层侧的入射光和来自下层侧的返回光，使其不能照射到薄膜晶体管的沟道区域上。
另外，扫描线通过接触孔与薄膜晶体管的栅极连接。这里所谓“接触孔”是指在厚度方向贯通层间绝缘膜，用于使形成于层间绝缘膜上下的导电层相互导通的孔，例如，包括通过使上侧的导电层进入其内部而与下侧的导电层接触的情况(即，作为所谓接触孔的情况)、使其一端与上侧导电层接触另一端与下侧导电层接触的情况等(即，作为插销而形成的情况)。
在本发明的电光装置的其它实施方式中，在上述基板上，在上述扫描线、上述薄膜晶体管、上述数据线、上述存储电容以及上述像素电极的各层间的至少一个部位，叠层有被实施了平坦化处理的层间绝缘膜。
根据该实施方式，在基板上隔着层间绝缘膜叠层扫描线、薄膜晶体管、数据线、存储电容以及像素电极。在叠层后的层间绝缘膜的表面上会形成下层侧的这些要素所引起的凹凸。因此，只要通过例如化学研磨处理(CMP)或研磨处理、旋涂处理，填埋凹部的处理等平坦化处理来去除这样形成的凹凸，可使层间绝缘膜平坦化。例如，在把液晶等电光物质夹在具有这样叠层构造的基板和与其对置的对置基板之间的情况下，通过使基板表面平坦，可降低电光物质的取向状态发生紊乱的可能性，可实现更高品质的显示。另外，虽然希望对全部的层间绝缘膜的表面进行这样的平坦化处理，但即使对其中任意的层间绝缘膜进行该平坦化处理，与完全不进行平坦化处理的情况比较，由于基板表面在一定程度上被平坦化，所以也可降低电光物质的取向状态发生紊乱的可能性。
在本发明的电光装置的其它实施方式中，在上述基板上平面地看，上述电介质膜形成在位于每个上述像素的开口区域的间隙中的非开口区域上。
根据该实施方式，电介质膜形成在非开口区域，即，几乎或完全不形成在开口区域。因此，即使是不透明的膜，也不会降低开口区域的透射率。因此，对于电容的电介质膜可利用介电率高的硅氮化膜等，而不用考虑其透射率。
因此，电介质膜还可以作为用于防止水分和湿气的膜而发挥功能，由此可提高耐水性和耐湿性。
在本发明的电光装置的其它实施方式中，在上述数据线中发与上述沟道区域对置的一侧，形成有反射率比构成上述数据线主体的导电膜的反射率低的导电膜。
根据该实施方式，可防止在数据线的与沟道区域对置的一侧的面，即数据线下层侧的面，对基板的背面反射、从复板式投影仪等其它电光装置发出且透过了合成光学系统的光等返回光的反射。由此，可减少光对沟道区域的影响。这样的数据线，只要在数据线的与沟道区域对置的一侧的面，即数据线下层侧的面上，形成例如反射率比构成数据线主体的Al膜等的反射率低的金属、或阻挡层金属即可。
在本发明的电光装置的其它实施方式中，在上述固定电位侧电极中的至少在隔着上述电介质膜与上述像素电位侧电极对置的边缘，形成有斜坡。
根据该实施方式，由于设有斜坡，所以，与未设有斜坡的情况相比，边缘附近的固定电位侧电极与像素电位侧电极之间的间隔比较宽。因此，可降低因边缘附近的制造不良而发生短路的可能性，以及因电场集中而发生缺陷的可能性。
在本发明的电光装置的其它实施方式中，在上述基板上平面地看，上述像素电位侧电极形成在被包含在形成有上述固定电位侧电极的区域的区域上。
根据该实施方式，由于在固定电位侧电极的边缘附近在隔着电介质膜而对置的一侧未形成有像素电位侧电极，所以可降低因边缘附近的制造不良而发生短路的可能性，以及因电场集中而发生缺陷的可能性。
在本发明的电光装置的其它实施方式中，在上述基板上，还具有中继层，其由与上述数据线同层的导电膜构成，用于将上述像素电位侧电极中继连接到上述薄膜晶体管的漏极。
根据该实施方式，像素电位侧电极与薄膜晶体管的漏极通过中继层电连接，即，被中继。像素电位侧电极与中继层、以及中继层与薄膜晶体管，分别通过例如在各自的层间绝缘膜上开孔的接触孔连接。因此，可避免由于像素电位侧电极与漏极之间的层间距离长，用一个接触孔难以将两者连接的情况。这里，特别是由于数据线与中继层由同层的导电膜形成，所以不会导致叠层构造和制造工序的复杂化。而且，由于中继层与数据线相同地由第2导电性遮光膜构成，所以中继层的存在几乎不会降低遮光层的性能。
在本发明的电光装置的其它实施方式中，上述像素电极通过中继上述像素电位侧电极的延伸部，与上述中继层电连接。
根据该实施方式，通过中继像素电位侧电极的延伸部，而将像素电极与中继层电连接。即，像素电极与延伸部、以及延伸部与中继层，例如分别通过在各自之间的层间绝缘膜上开孔的接触孔连接，因此，可避免由于像素电位侧电极与漏极之间的层间距离长，用一个接触孔难以将两者连接的情况。而且不会导致叠层构造和制造工序的复杂化。另外，通过在平面地看的延伸部与中继层的连接部位，即，例如在形成接触孔的部位不形成固定电位侧电极，可容易地构成这样的连接。
本发明的电子设备，由于具有上述的本发明的电光装置，所以可以实现能够显示高品质图像的各种电子设备，例如电视机、移动电话机、电子记事本、文字处理器、取景器型或和监视器直观型磁带录像机、工作站、可视电话、POS终端、触摸屏等、以及把电光装置作为曝光头来使用的打印机、复印机、传真机等图像形成装置等。另外，作为本发明的电子设备，还可以实现，例如电子书等的电泳装置、场致放射装置(Field EmissionDisplay和Conduction Electron-Emitter Display)等。
为了解决上述的问题，本发明提供一种电光装置的制造方法，该电光装置在基板上具有相互交叉延伸的数据线和扫描线；被配置在上述数据线的下层侧的顶端栅极型薄膜晶体管；被配置在上述数据线的上层侧的存储电容；和被配置在上述存储电容的上层侧的像素电极，该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上，形成上述薄膜晶体管的工序；在上述薄膜晶体管的上层侧，形成上述数据线的工序；在上述基板上的平面地看包含与上述薄膜晶体管的沟道区域对置的区域的区域上，以在上述数据线上的上层侧顺序依次叠层固定电位侧电极、电介质膜以及像素电位侧电极，并使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含第1导电性遮光膜的方式，形成存储电容的工序；在上述基板上平面地看，对与上述数据线和扫描线相对应地规定的每个像素，以电连接于上述像素电位侧电极和上述薄膜晶体管的方式形成上述像素电极的工序。
根据本发明的电光装置的制造方法，可制造出上述的本发明的电光装置。这里，特别是由于基板上的叠层构造比较简单，所以可简化制造工序，并且能够提高成品率。
在本发明的电光装置的制造方法的一种实施方式中，形成上述存储电容的工序包括在上述固定电位侧电极的至少隔着上述电介质膜与上述像素电位侧电极对置的边缘上，通过湿式蚀刻、等离子蚀刻以及O2清洗中的至少一种处理来设置斜坡的工序。
根据该实施方式，可通过湿式蚀刻、等离子蚀刻以及O2清洗中的至少一种处理来比较简单地形成斜坡。并通过这样地形成斜坡，在之后的制造工序等中，可降低在固定电位侧电极的边缘附近产生缺陷、或因电场集中而产生缺陷的可能性。另外，在设置斜坡的工序的基础上，还可以包括把像素电位侧电极形成在基板上的平面地看，比固定电位侧电极小的区域上的工序。
关于本发明的这样的作用和其它有益效果，将在以下的实施方式进行更明确的说明。
图1是表示本发明第1实施方式的液晶装置的整体结构的俯视图。
图2是图1中的H-H’线剖面图。
图3是多个像素中的各个元件、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俯视图，其只图示了下层部分(到图7中的符号6a(数据线)为止的下层部分)的结构。
图5是第1实施方式的TFT阵列基板上的像素组的俯视图，其只图示了上层部分(图7中的超过符号6a(数据线)的上层部分)的结构。
图6是把图4和图5重合时的俯视图，将其中一部分进行了放大图示。
图7是把图4和图5重合时的A-A’线剖面图。
图8是按顺序表示第1实施方式的液晶装置的制造工序的剖面图(其一)。
图9是按顺序表示第1实施方式的液晶装置的制造工序的剖面图(其二)。
图10是按顺序表示第1实施方式的液晶装置的制造工序的剖面图(其三)。
图11是按顺序表示第1实施方式的液晶装置的制造工序的剖面图(其四)。
图12是按顺序表示第1实施方式的液晶装置的制造工序的剖面图(其五)。
图13是表示作为应用了电光装置的电子设备的一例的投影仪的结构的俯视图。
图14是表示作为应用了电光装置的电子设备的一例的个人计算机的结构的立体图。
图15是表示作为应用了电光装置的电子设备的一例的移动电话机的结构的立体图。
图中符号说明1a...半导体层；1a’...沟道区域；3a、3b...栅电极；6a...数据线；9a...像素电极；10...TFT阵列基板；10a...图像显示区域；11a...扫描线；12...底层绝缘膜；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；30...TFT；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，以下的实施方式是把本发明的电光装置的一例，即驱动电路内置型TFT有源矩阵驱动方式液晶装置作为具体实施例。
下面，参照图1至图7，对本发明第1实施方式的液晶装置进行说明。
<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。这里，图1是表示本实施方式的液晶装置的结构的俯视图，图2是图1的H-H’线剖面图。
如图1和图2所示，在本实施方式的液晶装置中，TFT阵列基板10与对置基板20被相互对向配置。在TFT阵列基板10与对置基板20之间密封有液晶层50，TFT阵列基板10和对置基板20利用被设在位于图像显示区域10a周围的密封区域上的密封材料52相互粘接。
在图1中，与配置了密封材料52的密封区域内侧并行地，将规定图像显示区域10a的边框区域的遮光性边框遮光膜53，设置在对置基板20侧。在周边区域中的配置了密封材料52的密封区域外侧位置的区域上，沿着TFT阵列基板10的一边，设有数据线驱动电路101和外部电路连接端子102。在沿着该一边的密封区域的内侧设有取样电路7，其被边框遮光膜53所覆盖。而且，扫描线驱动电路104被设置在沿着与该一边邻接的2边的密封区域的内侧，并且被边框遮光膜53所覆盖。另外，在TFT阵列基板10上，在与对置基板20的4个角部对置的区域上，配置有用于使用上下导通部件107将两基板之间连接的上下导通用端子106。这样，在TFT阵列基板10与对置基板20之间能够构成电导通。
在TFT阵列基板10上，形成有用于将外部电路连接端子102、数据线驱动电路101、扫描线驱动电路104和上下导通端子106等电连接的连接布线90。
在图2中，在TFT阵列基板10上，形成有集成了作为驱动元件的像素开关用TFT(薄膜晶体管)和扫描线、数据线等布线的叠层构造。在图像显示区域10a上，在像素开关用TFT和扫描线、数据线等布线的上层设有像素电极9a。另一方面，在对置基板20上的与TFT阵列基板10的对置面上，形成有遮光膜23。而且，在遮光膜23上与多个像素电极9a对置地形成由ITO等透明材料构成的对置电极21。
另外，在TFT阵列基板10上，除了数据线驱动电路101、扫描线驱动电路104以外，还可以形成用于检查在制造途中或出品时的该液晶装置的品质、缺陷等的检查电路、检查用图形等。
<图像显示区域的结构>
下面，参照图3至图7，对本实施方式的液晶装置的像素部的结构进行说明。这里，图3是构成液晶装置的图像显示区域的、形成为阵列状的多个像素中的各种元件、布线等的等效电路图。图4至图6是表示与TFT阵列基板上的像素部的相关的部分的结构的俯视图。图4和图5分别表示后述的叠层构造中的下层部分(图4)和上层部分(图5)。图6是将叠层构造放大的俯视图，其表示图4与图5重合的状态。图7是把图4和图5重合时的A-A’剖面图。另外，在图7中，为了能够在图上把各层和各个部件放大到能够清楚地辨认的程度，对该各层和各个部件采用了不同缩放比例进行图示。
<像素部的原理结构>
在图3中，在构成本实施方式的液晶装置的图像显示区域的、形成为阵列状的多个像素中，分别形成有像素电极9a和用于对该像素电极9a进行开关控制的TFT30，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可以按照其顺序依次供给，也可以对相邻的多条数据线6a进行分组供给。
另外，TFT30的栅极与扫描线11a电连接，构成为以规定的时序，并以脉冲的形式，把扫描信号G1、G2、...、Gm按照其顺序依次地施加于扫描线11a。像素电极9a与TFT30的漏极电连接，通过使开关元件即TFT30在一定的期间内断开开关，在规定的定时将从数据线6a供给的图像信号S1、S2、...、Sn写入。
通过像素电极9a被写入作为电光物质的一例的液晶的规定电平的图像信号S1、S2、...、Sn，在形成于对置基板上的对置电极之间被保持一定的期间。液晶根据被施加的电压电平，其分子集合的取向和秩序发生变化，由此可进行光的调制，并可进行灰度显示。如果是常白模式，则对应以各个像素为单位施加的电压，对入射光的透射率降低，如果是常黑模式，则对应以各个像素为单位施加的电压，对入射光的透射率增加，作为整体，从液晶装置可射出具有对应图像信号的对比度的光。
这里，为了防止被保持的图像信号的泄漏，与形成在像素电极9a与对置电极之间的液晶电容并联地附加存储电容70。存储电容70的一个电极与像素电极9a并联连接到TFT30的漏极，另一个电极与电位固定的电容布线400连接，使其成为固定电位。
<像素部的具体结构>
下面，参照图4至图7，对实现上述动作的像素部的具体结构进行说明。
在图4至图7中，上述的像素部的各个电路要素被图形化，且被作为叠层的导电膜而设置在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，并被配置成与例如由玻璃基板或石英基板构成的对置基板20相对置。另外，各个电路要素由按照从下向上的顺序叠层的各层构成，即包括扫描线11a的第1层、包括TFT30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、和包括像素电极9a等的第5层。另外，在第1层与第2层之间设有底层绝缘膜12；在第2层与第3层之间设有第1层间绝缘膜41；在第3层与第4层之间设有第2层间绝缘膜42；在第4层与第5层之间设有第3层间绝缘膜43，其用于防止上述各个要素之间的短路。另外，其中把从第1层到第3层作为下层部分在图4中表示，把从第4层到第5层的上层部分作为上层在图5中表示。
(第1层的结构-扫描线等-)第1层由扫描线11a构成。扫描线11a被图形化为由沿着图4的X方向延伸的主线部、和向数据线6a的延伸方向即图4的Y方向延伸的突出部而形成的形状。这样的扫描线11a，作为本发明的“第3导电性遮光膜”的一例，例如由导电性多晶硅构成，另外也可以由至少包含钛(Ti)、铬(Cr)、钨(W)、钽(Ta)、钼(Mo)等高熔点金属中的任意一种的金属单体、合金、金属硅化物、聚硅化物或这些的叠层体等形成。
在本实施方式中，特别是扫描线11a以包含与沟道区域1a对置的区域的形式被配置在TFT30的下层侧，并由导电膜构成。因此，对于TFT阵列基板10的背面反射、在把液晶装置作为光阀使用来构成复板式投影仪等情况下从其它液晶装置发出的透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从下层侧遮光，使沟道区域1a不会受到该光的照射。
(第2层的结构-TFT等-)第2层由TFT30构成。TFT30例如构成LDD(Lightly Doped Drain)构造，并具有栅极电极3a、半导体层1a、和包括将栅极电极3a和半导体层1a绝缘的栅极绝缘膜的绝缘膜2。栅极电极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，并且由沟道区域1a’、低浓度源极区域1b、低浓度漏极区域1c、高浓度源极区域1d、高浓度漏极区域1e构成。另外，TFT30虽然优选具有LDD构造，但也可以是在低浓度源极区域1b、低浓度漏极区域1c中不注入杂质的偏置构造，也可以是通过把栅极电极3a作为掩模，高浓度地注入杂质来形成高浓度源极区域和高浓度漏极区域的自匹配型。
TFT30的栅极电极3a，其一部分3b通过形成在底层绝缘膜12上的接触孔12cv与扫描线11a电连接。底层绝缘膜12例如由硅氧化膜构成，除了具有在第1层和第2层之间的绝缘功能以外，通过把其形成在TFT阵列基板10的整体面上，还能够使其具备防止因基板表面的研磨所形成的粗糙或污渍等导致的TFT30的元件特性的变化的功能。
另外，本实施方式的TFT30虽然是顶端栅极型，但也可以是底端栅极型。
(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”的一例，由按照从下到上的顺序叠层的铝膜、氮化钛膜和氮化硅膜这3层膜构成。数据线6a形成为部分地覆盖TFT30的沟道区域1a’的状态。因此，能够接近沟道区域1a’配置的数据线1a可将从上层入射的光遮挡，使其不能照射在TFT30的沟道区域1a’上。另外，数据线6a通过贯通第1层间绝缘膜41的接触孔81与TFT30的高浓度源极区域1d电连接。
作为本实施方式的变形例，也可以在数据线6a的与沟道区域1a对置的一侧，形成反射率比构成数据线6a主体的Al膜等导电膜的反射率低的导电膜。根据变形例，可以防止在数据线6a的与沟道区域1a对置的一侧的面，即数据线6a的下层侧的面上，因上述的返回光的反射而产生的多重反射或漫射光。因此可减少光对沟道区域1a的影响。这样的数据线6a，在数据线6a的与沟道区域1a对置的一侧的面，即数据线6a的下层侧的面上，只要形成反射率比构成数据线6a主体的Al膜等的反射率低的金属或阻挡层(barrier)金属即可。另外，作为反射率比构成数据线6a主体的Al膜等的反射率低的金属或阻挡层金属，可使用铬(Cr)、钛(Ti)、氮化钛(TiN)、以及钨(W)等。
中继层600与数据线6a形成为同一膜。如图4所示，中继层600和数据线6a以各自被分断开的方式形成。另外，中继层600通过贯通第1层间绝缘膜41的接触孔83，与TFT30的高浓度漏极区域1e电连接。
第1层间绝缘膜41例如由NSG(无硅酸盐玻璃)形成。另外，第1层间绝缘膜41可使用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、氮化硅或氧化硅等。
(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被配置成其电容电极300与下部电极71隔着电介质膜相互对置的状态。这里，电容电极300是本发明的“像素电位侧电极“的一例，下部电极71是本发明的“固定电位侧电极”的一例。电容电极300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”的一例，由包含例如Ti、Cr、W、Ta、Mo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、或将这些叠层的膜构成，其中优选由钽硅化物构成。因此，能够隔着层间绝缘膜42与数据线6a接近配置的存储电容70能够更确实地遮挡住来自上层侧的入射光，以使该入射光不能照射到TFT30的沟道区域1a’上。
并且，在下部电极71的隔着电介质膜75与电容电极300对置的边缘部上，形成有斜坡(斜面)(参照图7中的圆圈C1)。因此，在边缘附近的下部电极71与电容电极300的间隔比不形成斜坡的情况要宽。因此，可减少因边缘附近的制造不良而发生短路的可能性，以及因电场集中而产生缺陷的可能性。
另外，如图5所示，在TFT阵列基板10上平面地看，电容电极300形成在比下部电极71还小的区域上。即由于没有下部电极71的隔着电介质膜75与电容电极300对置的边缘部上形成电容电极300，所以可减少因边缘附近的制造不良而发生短路的可能性，以及因电场集中而产生缺陷的可能性。
如图5所示，电介质膜75形成在TFT阵列基板10上的非开口区域上，该非开口区域平面地看位于每个像素的开口区域之间的间隙中。即，几乎不形成在开口区域上。因此，电介质膜75即便是不透明的膜，也不会使开口区域的透射率下降。因此，电介质膜75由导电率高的硅氮化膜等形成，而无须考虑其透射率。因此，可以使电介质膜75进一步作为用于阻止水分和湿气的膜来发挥功能，从而可提高耐水性和耐湿性。另外，作为电介质膜，除了使用硅氮化膜以外，还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由例如NSG形成。另外，对于第2层间绝缘膜42，可以使用PSG、BSG、BPSG等的硅化物玻璃、氮化硅或氧化硅等。第2层间绝缘膜42的表面，被实施化学研磨处理(CMP)或研磨处理、旋涂处理、填埋凹坑处理等的平坦化处理。这样，把下层侧的这些要素造成的凹凸去除，使第2层间绝缘膜42的表面平坦化。因此，可降低被夹在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，可进一步提高显示品质。另外，对其它层间绝缘膜的表面也可以进行这样的平坦化处理。
(第5层的结构-像素电极等-)在第4层的全体面上形成第3层间绝缘膜3，并且在其上面形成作为第5层的像素电极9a。第3层间绝缘膜43例如由NSG形成。另外，对于第3层间绝缘膜43可以使用PSG、BSG、BPSG等的硅化物玻璃、氮化硅或氧化硅等。对于第3层间绝缘膜43的表面实施与第2层间绝缘膜42同样的CMP等的平坦化处理。
像素电极9a(在图5中，用虚线9a’表示其轮廓)，被配置在纵横分区排列的各个像素区域中，并形成为在其边界处，数据线6a和扫描线11a呈格状排列(参照图4和图5)。另外，像素电极9a例如由ITO(铟锡氧化物)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与电容电极300的延伸部电连接(参照图7)。这样，在下方最接近像素电极9a的导电膜，即电容电极300的电位成为像素电位。因此，在液晶装置动作时，像素电极9a与其下层的导电膜之间的寄生电容不会对像素电位产生不良影响。
另外，如上所述，电容电极300的延伸部与中继层600、以及中继层600与TFT30的高浓度漏极区域1e分别通过接触孔84和83电连接。即，像素电极9a与TFT30的高浓度漏极区域1e，通过中继层600和电容电极300的延伸部的中继而构成中继连接。因此，可避免由于像素电极与漏极之间的层间距离长，用一个接触孔难以将两者连接的情况。而且不会导致叠层构造和制造工序的复杂化。
在像素电极9a的上侧，设有被实施了研磨处理等规定的取向处理的取向膜16。
以上是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，在其对置面的整体面上设有对置电极21，并且在其上面(图7中的对置电极21的下侧)设有取向膜22。对置电极21与像素电极9a同样由例如ITO膜等的透明导电性膜构成。另外，在对置基板20与对置电极21之间，设有至少覆盖与TFT30正对面的区域的遮光膜23，以便防止TFT30中的光漏电流的产生等。
在这样构成的TFT阵列基板10与对置基板20之间设有液晶层50。液晶层50被密封在通过利用密封材料密封基板10和20的边缘部而形成的空间内。液晶层50在像素电极9a与对置电极21之间未施加电场的状态下，基于被实施了研磨处理等取向处理的取向膜16和取向膜22，形成规定的取向状态。
如图4和图5所示，以上说明的像素部的结构在各个像素部中均为相同。在上述的图像显示区域10a(参照图1)中，周期性地形成该像素部。另一方面，这样的液晶装置在位于图像显示区域10a周围的周边区域，如参照图1和图2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。
<制造方法>
下面，参照图8至图12，对这样的电光装置的制造方法进行说明。图8至图12利用与图7对应的剖面按顺序对制造工序的各个工序中的电光装置的叠层结构进行图示的工序图。另外，这里主要对本实施方式的液晶装置中的主要部分，即扫描线、TFT、数据线、存储电容以及像素电极的形成工序进行说明。
首先，如图8所示，在TFT阵列基板10上形成从扫描线11a至第1层间绝缘膜41的各层构造，并进行叠层。此时，TFT30形成在与扫描线11a以及之后形成的数据线6a的交叉对应的区域上。另外，在各个工序中，可使用通常的半导体集成技术。另外，在形成了第1层间绝缘膜41之后，也可以通过CMP处理等使其表面平坦化。
然后，在图9所示的工序中，对第1层间绝缘膜41的表面上的规定位置实施蚀刻，形成深度达到高浓度源极区域1d的接触孔81、和深度达到高浓度漏极区域1e的接触孔83。然后，以规定的图形将导电性遮光膜叠层，形成数据线6a和中继层600。把数据线6a形成为使其部分地覆盖TFT30的沟道区域1a，并且通过接触孔81与高浓度源极区域1d单点连接。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中的与沟道区域1a对置的一侧，形成反射率比构成数据线6a主体的Al膜等的导电膜的反射率低的导电膜。中继层600通过接触孔83与高浓度漏极区域1e单点连接。然后，在TFT阵列基板10的整体面上形成第2层间绝缘膜42的前驱膜42a。在前驱膜42a的表面上，会形成由下层侧的TFT30、数据线6a、接触孔81以及83等所造成的凹凸。因此，通过形成较厚的前驱膜42a，并通过例如CMP处理把该膜削磨到图中的虚线位置，使其表面平坦化，由此来形成第2层间绝缘膜42。
接下来，在图10所示的工序中，在第2层间绝缘膜42表面的包含与沟道区域1a’对置的区域的规定的区域上，叠层导电性遮光膜，并形成下部电极71。然后，对下部电极71的规定的边缘(参照图10中的圆圈C1)，通过湿式蚀刻来形成斜坡。通过这样地形成斜坡，在之后的制造工序等中，可降低在下部电极71的边缘附近产生缺陷，或因电场集中而产生缺陷的可能性。另外，在形成斜坡时，也可以在湿式蚀刻的基础上，或取代湿式蚀刻，而采用等离子蚀刻或O2清洗，由此可比较简单地形成。
接下来，在图11所示的工序中，在TFT阵列基板10上的非开口区域上形成电介质膜75。然后，对电介质膜75表面的规定位置实施蚀刻，形成深度到达中间层600的接触孔84。然后在包含与沟道区域1a对置的区域的规定的区域上叠层导电性遮光膜，并形成电容电极300。此时，在TFT阵列基板10上，平面地看，电容电极300形成在比下部电极71小的区域上(图11中的C2)。这样，在之后的制造工序等中，可降低在下部电极71的边缘附近产生缺陷，或因电场集中而产生缺陷的可能性。然后，在TFT阵列基板10的整体面上形成第3层间绝缘膜43的前驱膜43a。在前驱膜43a的表面上，会形成由存储电容79或接触孔84所造成的凹凸。因此，通过形成较厚的前驱膜43a，并通过CMP处理将该膜削磨到图中虚线位置，使其表面平坦化，由此来形成第3层间绝缘膜43。
接下来，在图12所示的工序中，对第3层间绝缘膜43表面的规定位置实施蚀刻，形成深度到达电容电极300的延伸部的接触孔85。然后在第2层间绝缘膜43表面的规定位置上形成像素电极9a。此时，像素电极9a虽然也形成在接触孔85的内部，但由于接触孔85的孔径大，所以覆盖性良好。
采用以上说明的液晶装置的制造方法，可制造出上述本实施方式的液晶装置。这里，尤其是由于TFT阵列基板10上的叠层构造比较简单，所以也可实现制造工序的简单化，从而可提高成品率。
<电子设备>
下面，对把上述的电光装置，即液晶装置应用在各种电子设备中的情况进行说明。
首先，对把该液晶装置作为光阀而使用的投影仪进行说明。图13是表示投影仪的构成例的俯视图。如该图13所示，在投影仪1100的内部设有由卤素灯等白色光源构成的灯单元1102。从该灯单元1102射出的投射光通过被配置在导光路1104内的4片反射镜1106和2片分色镜1108，被分离出RGB3基色，并入射到与各个基色对应的作为光阀的液晶面板1110R、1110B、1110G上。
液晶面板1110R、1110B和1110G的结构与上述的液晶装置相同，分别利用从图像信号处理电路供给的R、G、B基色信号进行驱动。而且，由这些液晶面板所调制的光，从3个方向入射到分光棱镜1112中。在该分光棱镜1112中，R和B的光被弯折90度，而G光直射。各色图像合成的结果，通过投射透镜1114，向屏幕等投射彩色图像。
这里，如果单独观察各个液晶面板1110R、1110B和1110G所显示的显示图像，则需要将液晶面板1110G所显示的显示图像相对液晶面板1110R、1110B的显示图像左右反转。
另外，由于通过分光镜1108把对应R、G、B各个基色的光入射到液晶面板1110R、1110B和1110G，所以不需要设置滤色镜。
下面，对把液晶装置应用在移动型个人计算机中的示例进行说明。图14是表示该个人计算机的结构的立体图。在图14中，计算机1200由具有键盘1202的主体部1204、和液晶显示单元1206构成。该液晶显示单元1206通过在上述的液晶装置1005的背面附加背光源而构成。
另外，对把液晶装置应用在移动电话机中的示例进行说明。图15是表示该移动电话机的结构的立体图。在图15中，移动电话机1300具有多个操作键1302，并且具有反射型液晶装置1005。对于该反射型液晶装置1005，根据需要，在其前面设置前光灯。
另外，除了参照图13至图15说明的电子设备以外，还可以列举出液晶电视、取景器型和监视器直观型磁带录像机、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、可视电话、POS终端、以及具有触摸屏的装置等。而且，当然可应用在这些各种电子设备中。
另外，本发明除了在上述的实施方式中说明的液晶装置以外，还可适用于在硅基板上形成元件的反射型液晶装置(LCOS)、等离子显示器(PDP)、场致放射型显示器(FED、SED)以及有机EL显示器等。
本发明不限于上述的实施方式，在不超出从权利要求书和说明书整体中所理解的本发明的主要宗旨或主导技术构思的范围内，可以进行适当的变更，进行了这样变更的电光装置、具有该电光装置的电子设备以及该电光装置的制造方法也包含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，其在基板上具有相互交叉延伸的数据线和扫描线；薄膜晶体管，其在上述基板上，被配置在上述数据线的下层侧；存储电容，在上述基板上平面地看，其被配置在包含与上述薄膜晶体管的沟道区域对置的区域的区域上，且被配置在上述数据线的上层侧，通过从下层侧开始依次叠层固定电位侧电极、电介质膜以及像素电位侧电极而构成；和像素电极，在上述基板上平面地看，其被按照对与上述数据线和扫描线相对应地规定的每个像素而配置，且被配置在上述存储电容的上层侧，并且与上述像素电位侧电极和上述薄膜晶体管电连接；其中，上述固定电位侧电极以及上述像素电位侧电极中的至少一方包含第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平面地看被配置成与上述数据线和扫描线的交叉对应并且由上述数据线至少部分地覆盖上述沟道区域，上述数据线包括第2导电性遮光膜而构成。
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，被配置在包含与上述沟道区域对置的区域的区域上，且在上述基板上被配置在上述薄膜晶体管的下层侧，并且通过接触孔与上述薄膜晶体管的栅极连接，并包含第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、上述存储电容以及上述像素电极的各层间的至少一个部位，叠层有被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，其特征在于在上述基板上平面地看，上述电介质膜形成在位于每个上述像素的开口区域的间隙的非开口区域上。
6.根据权利要求1～5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域对置的一侧，形成有反射率比构成上述数据线主体的导电膜的反射率低的导电膜。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的电光装置，其特征在于在上述固定电位侧电极的至少在隔着上述电介质膜与上述像素电位侧电极对置的边缘，形成有斜坡。
8.根据权利要求1～7中任意一项所述的电光装置，其特征在于在上述基板上平面地看，上述像素电位侧电极形成在被包含于形成有上述固定电位侧电极的区域的区域上。
9.根据权利要求1～8中任意一项所述的电光装置，其特征在于在上述基板上，进一步具有中继层，其由与上述数据线同层的导电膜构成，用于将上述像素电位侧电极中继连接到上述薄膜晶体管的漏极。
10.根据权利要求9所述的电光装置，其特征在于上述像素电极通过中继上述像素电位侧电极的延伸部，与上述中继层电连接。
11.一种电子设备，其特征在于具有权利要求1至10中任意一项所述电光装置。
12.一种电光装置的制造方法，该电光装置在基板上具有相互交叉延伸的数据线和扫描线；被配置在上述数据线的下层侧的顶端栅极型薄膜晶体管；被配置在上述数据线的上层侧的存储电容；和被配置在上述存储电容的上层侧的像素电极，其特征在于，该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上，形成上述薄膜晶体管的工序；在上述薄膜晶体管的上层侧，形成上述数据线的工序；在上述基板上的平面地看包含与上述薄膜晶体管的沟道区域对置的区域的区域上，以在上述数据线的上层侧顺序依次叠层固定电位侧电极、电介质膜以及像素电位侧电极，并使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含第1导电性遮光膜的方式，形成上述存储电容的工序；在上述基板上平面地看对与上述数据线和扫描线相对应地规定的每个像素以电连接于上述薄膜晶体管和上述像素电位侧电极的方式在上述存储电容之上形成上述像素电极的工序。
13.根据权利要求11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固定电位侧电极的至少隔着上述电介质膜与上述像素电位侧电极对置的边缘上，通过湿式蚀刻、等离子蚀刻以及O2清洗中的至少一种处理来设置斜坡的工序。
全文摘要
本发明提供一种电光装置及其制造方法，在液晶等电光装置中，可简化叠层构造和制造工序，并可实现高品质的显示。该电光装置具有数据线和扫描线；和在基板上被配置在数据线的下层侧的薄膜晶体管。并且，具有存储电容，平面地看，其在基板上被配置在包含与薄膜晶体管的沟道区域对置的区域的区域上，且被配置在数据线的上层侧，并且由固定电位侧电极、电介质膜和像素电位侧电极构成；和像素电极，其对应每个像素而配置，且被配置在存储电容的上层侧，并且与像素电位侧电极和薄膜晶体管电连接。固定电位侧电极以及像素电位侧电极中的至少一方包含第1导电性遮光膜。
文档编号G02F1/1368GK1831902SQ20061005720
公开日2006年9月13日 申请日期2006年3月7日 优先权日2005年3月7日
发明者山崎康二 申请人:精工爱普生株式会社