電光裝置以及電子設備的制作方法

專利名稱：電光裝置以及電子設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及例如液晶裝置等電光裝置、具備該電光裝置的例如液晶投影機等電子設備以及該電光裝置的制造方法的技術領域。
背景技術：
作為這種電光裝置，存在例如在基板上具備像素電極、用于進行該像素電極的選擇性驅動的掃描線、數據線以及像素開關用的TFT(薄膜晶體管)并進行有源矩陣驅動的裝置。TFT等開關元件和各種布線在基板上形成為疊層構造。在上述的電光裝置中，通過在疊層構造上形成保持電容，謀求降低顯示圖像中的黑色不均勻(即，提高對比度)和防止像素的壽命降低。例如，在專利文獻1中，提出了通過隔著電解質膜相對配置包含氧化膜的兩個電極來實現耐壓性能優異的保持電容的技術。[專利文獻1]特開2005-55661號公報在作為開關元件使用的TFT中，例如當裝置工作時，在從光源投射的光源光由于反射等入射時，發生光漏電流。光漏電流由于有可能成為裝置異常的原因，因此，希望TFT 的遮光性能盡可能高。但是，在專利文獻1的技術中，在TFT的上層一側存在的層由于是構成保持電容的氧化膜的電極層，因此，TFT的遮光性能不能說絕對充分。即，在上述的技術中，存在不能可靠地防止TFT中光漏電流的發生的技術問題。

發明內容
本發明正是鑒于例如上述的問題而提出的，其目的是提供具有高密度的保持電容并且能夠實現對TFT的高遮光性能的電光裝置和電子設備以及電光裝置的制造方法。為了解決上述問題，本發明的第1電光裝置包括像素電極，其在基板上對每個像素設置；晶體管，其在上述基板和上述像素電極之間與上述像素電極對應地設置；第1電容電極，其被設置在上述像素電極和上述晶體管之間，并與上述像素電極和上述晶體管電氣連接；第2電容電極，其在上述像素電極和上述第1電容電極之間隔著電容絕緣膜與上述第 1電容電極相對配置，并被提供規定的電位；以及遮光膜，其被設置成在上述像素電極和上述第2電容電極之間至少與上述晶體管部分重疊，并經由在配置在該遮光膜與上述第2電容電極之間的絕緣膜上開孔的接觸孔與上述第2電容電極電氣連接。本發明的第1電光裝置例如在設置有像素電極以及與該像素電極電氣連接的作為像素開關用TFT等的晶體管的元件基板和設置有與像素電極相對的對置電極的對置基板之間夾持液晶等電光物質。在該電光裝置工作時，通過有選擇地向像素電極提供圖像信號，進行在排列有多個像素電極的像素區域(或者圖像顯示區域)中的圖像顯示。另外，例如通過對在數據線和像素電極間電氣連接的晶體管進行開關，將圖像信號在規定的定時從數據線提供給像素電極。在本發明的第1電光裝置中，第1電容電極與像素電極以及在基板和像素電極之間設置的晶體管電氣連接。具體地，第1電容電極被設置在像素電極和晶體管之間，例如， 晶體管的漏極區域和第1電容電極經由接觸孔和中繼層電氣連接，并且第1電容電極和像素電極經由另一個接觸孔和中繼層電氣連接。即，第1電容電極對像素電極和晶體管的電氣導通進行中繼。在第1電容電極的上層一側，第2電容電極隔著電容絕緣膜相對配置。向該第2 電容電極經由以后說明的遮光膜提供規定的電位。由此，第2電容電極被設置成恒定電位。 因此，以夾持電容絕緣膜的方式配置的第1電容電極和第2電容電極被構成為暫時保持像素電極的電位的保持電容。在第2電容電極和像素電極之間，在與晶體管至少部分重疊的位置處設置有遮光膜。遮光膜被形成為例如包含具有比第1電容電極和第2電容電極更高的遮光性能的材料， 遮擋相對于晶體管從上層一側入射的光。此外，遮光膜被設置成與第2電容電極電氣連接。 遮光膜例如在形成在第2電容電極的上層的層間絕緣膜上形成，并經由在層間絕緣膜上形成的接觸孔與第2電容電極電氣連接。向遮光膜經由電容線等提供規定的電位，如上所述， 該規定的電位經由遮光膜提供給第2電容電極。在此，假設如果沒有設置上述的遮光膜，則如果對于晶體管入射了不應當入射的光，就可能發生光漏電流。該光漏電流成為裝置誤操作的原因。然而，在本發明中，特別地，由于利用遮光膜而使對晶體管的遮光性能提高，因此， 能夠防止光漏電流的發生，能夠實現可靠性高的裝置。另外，典型地，第1電容電極和第2 電容電極被形成為也包含具有遮光性的材料，并具有作為用于提高對晶體管的遮光性能的部件的功能，但是，即使在這種情況下，通過設置本發明的遮光膜也能夠進一步提高遮光性能。如上所述，如果采用本發明的第1電光裝置，則可以由第1電容電極和第2電容電極形成保持電容，并且能夠利用遮光膜實現對晶體管的高的遮光性能。為了解決上述課題，本發明的第2電光裝置包括像素電極，其在基板上對每個像素設置；晶體管，其在上述基板和上述像素電極之間與上述像素電極對應地設置；第1電容電極，其被設置在上述像素電極和上述晶體管之間，并與上述像素電極和上述晶體管分別電氣連接；第2電容電極，其在上述像素電極和上述第1電容電極之間隔著上述第1電容絕緣膜與上述第1電容電極相對配置，并被提供規定的電位；以及遮光膜，其被設置成在上述像素電極和上述第2電容電極之間與上述晶體管至少部分重疊，并且相對于上述第2電容電極隔著第2電容絕緣膜相對配置，并經由在配置在該遮光膜與上述像素電極之間的絕緣膜上開孔的接觸孔與上述像素電極電氣連接。本發明的第2電光裝置例如在設置有像素電極以及與該像素電極電氣連接的作為像素開關用TFT等的晶體管的基板和設置有與像素電極相對的對置電極的對置基板之間夾持液晶等電光物質。在該電光裝置工作時，通過有選擇地向像素電極提供圖像信號，進行在排列有多個像素電極的像素區域(或者圖像顯示區域)中的圖像顯示。另外，例如通過對在數據線和像素電極之間電氣連接的晶體管進行開關，圖像信號在規定的定時從數據線提供給像素電極。在本發明的第2電光裝置中，第1電容電極與像素電極以及設置在基板和像素電極之間的晶體管電氣連接。具體地，第1電容電極設置在像素電極和晶體管之間，例如，晶
4體管的漏極區域和第1電容電極經由接觸孔和中繼層電氣連接，并且第1電容電極和像素電極經由另一個接觸孔和中繼層電氣連接。即，第1電容電極對像素電極和晶體管的電氣導通進行中繼。在第1電容電極的上層一側，第2電容電極隔著電容絕緣膜相對地配置。向該第2 電容電極例如經由電容線等提供規定的電位。由此，第2電容電極被設置成恒定電位。因此，以夾持電容絕緣膜的方式配置的第1電容電極和第2電容電極被構成為暫時保持像素電極的電位的保持電容。在第2電容電極和像素電極之間，在與晶體管至少部分重疊的位置處設置有遮光膜。遮光膜被形成為例如包含具有比第1電容電極和第2電容電極更高的遮光性能的材料， 遮擋相對于晶體管從上層一側入射的光。在此，假設如果沒有設置上述的遮光膜，則當相對于晶體管入射不應當入射的光時，可能發生光漏電流。該光漏電流成為裝置誤操作的原因。然而，在本發明中，特別地，由于利用遮光膜而使對晶體管的遮光性能高，因此，能夠防止光漏電流的發生，并能夠實現可靠性高的裝置。另外，典型地，第1電容電極和第2 電容電極被形成為也包含具有遮光性的材料，并具有作為用于提高對晶體管的遮光性能的部件的功能，但是，即使在這種情況下，通過設置本發明的遮光膜也能夠進一步提高遮光性能。本發明的遮光膜進一步被設置成隔著第2電容絕緣膜與第2電容電極相對配置， 并且經由在絕緣膜上開孔的接觸孔與像素電極電氣連接。通過與像素電極電氣連接，遮光膜被設成與第1電容電極相同的電位。因此，隔著第2電容絕緣膜相對配置的第2電容電極和遮光膜與第1電容電極和第2電容電極一樣，被構成為暫時保持像素電極的電位的保持電容。如果采用這種構成，則在同一平面內，能夠構成彼此不同的兩個保持電容。因此， 可以實現極高密度的保持電容。如上所述，如果采用本發明的第2電光裝置，則能夠利用第1電容電極和第2電容電極以及第2電容電極和遮光膜形成高密度的保持電容，并且能夠利用遮光膜實現對晶體管的高的遮光性能。在本發明的電光裝置的一個形式中，上述遮光膜在上述基板上，從平面看，被設置在比設置有上述第2電容電極的區域更內側的區域。如果采用該形式，則遮光膜由于形成在比第2電容電極(換句話說，位于遮光膜的下層一側的導電層)更窄的范圍中，因此，遮光膜的加工變得容易。具體地，例如在利用蝕刻等對遮光膜形成圖案時，即使不考慮切削到下層一側的部件的情況也可以。因此，可以使裝置的制造工序簡單化。在本發明的電光裝置的另一個形式中，上述第2電容電極在表面形成氧化膜。如果采用該形式，則由于在第2電容電極的表面形成氧化膜，因此，耐壓性能高。 因此，能夠實現可靠性更高的裝置。另外，氧化膜例如通過在對第2電容電極形成圖案之后實施氧化處理，使第2電容電極的表面部分氧化而形成。在本發明的第電光裝置的另一個形式中，上述晶體管以夾持溝道層的方式具有 LDD (輕摻雜漏極)區域，上述第2電容電極和上述遮光膜經由以與上述晶體管的上述像素電極一側的上述LDD區域至少部分重疊的方式設置的接觸孔彼此電氣連接。
如果采用該形式，則晶體管具有LDD構造。更具體地，構成晶體管的半導體層除了與數據線電氣連接的源極區域、與像素電極電氣連接的漏極區域以及與柵極電極相對配置的溝道區域以外，還具有設置在源極區域和溝道區域之間的數據線一側LDD區域以及設置在漏極區域和溝道區域之間的像素電極一側LDD區域。在本實施方式中，特別地，遮光膜被設置在例如疊層在第2電容電極的上層的層間絕緣膜上，第2電容電極和遮光膜在層間絕緣膜中經由以與晶體管的像素電極一側的 LDD區域至少部分重疊的方式設置的接觸孔彼此電氣連接。因此，沿著接觸孔設置的遮光膜的一部分形成在更下層一側(即，晶體管一側)。由此，遮光膜在與晶體管的各部位中比較容易發生光泄漏的像素電極一側的LDD區域重疊的區域中，能夠在更近的位置處發揮遮光功能。因此，可以有效地提高對晶體管的遮光性能。在本發明的電光裝置的另一個形式中，上述規定的電位是提供給與上述像素電極隔著電光物質相對配置的對置電極的對置共用電位。如果采用該形式，則向第2電容電極提供向對置電極提供的對置共用電位。因此， 無需另外設置用于向第2電容電極提供電位的電源，就可以構成保持電容。因此，可以防止裝置構成的復雜化和成本的增大。在本發明的電光裝置的另一個形式中，上述第1電容電極經由設置在與上述晶體管的柵極電極同一層的中繼層，與上述像素電極電氣連接。如果采用該形式，則通過使用設置在與柵極電極同一層的中繼層，可以用比較簡單的構成實現第1電容電極和像素電極的電氣導通。另外，在本形式中的中繼層是與柵極電極電氣分離的層，此外，所謂“同一層，，表示用同一個成膜工序形成的層。為了解決上述問題，本發明的電子設備包括上述的本發明的電光裝置(還包含其各種形式)。如果采用本發明的電子設備，則由于具備上述的根據本發明的電光裝置，因此，可以實現可靠性高、可以進行高品質的顯示的投影型顯示裝置、電視機、移動電話、電子筆記本、字處理器、取景器型或者監視器直視型的磁帶錄像機、工作站、電視電話、POS終端、觸摸面板等各種電子設備。此外，作為本發明的電子設備，還可以實現例如電子紙等電泳裝置等。為了解決上述課題，本發明的電光裝置的制造方法包括以下步驟在基板上對每個像素形成像素電極的像素電極形成步驟；與上述像素電極對應地形成晶體管的晶體管形成步驟；以分別與上述像素電極和上述晶體管電氣連接的方式形成第1電容電極的第1電容電極形成步驟；在上述第1電容電極的上層一側以隔著電容絕緣膜相對配置的方式形成第2電容電極的第2電容電極形成步驟；使用同一掩膜對上述第1電容電極和上述第2電容電極形成圖案的圖案形成步驟；在上述圖案形成步驟之后，對上述第1電容電極和上述第2電容電極執行氧化處理的氧化處理步驟；以及在上述氧化處理步驟之后，在與上述第2 電容電極的上層的上述晶體管至少部分重疊的位置形成遮光膜的遮光膜形成步驟。如果采用本發明的電光裝置的制造方法，則在基板上形成像素電極以及與該像素電極對應的晶體管。另外，典型地，像素電極在疊層了以后說明的各部件之后形成在疊層構造的最上層。即，本發明的各步驟并不限于該順序，也可以更換各步驟進行。第1電容電極被形成為與像素電極和晶體管各自連接。在第1電容電極的上層一側以隔著電容絕緣膜相對配置的方式形成第2電容電極。隔著電容絕緣膜相對配置的第1 電容電極和第2電容電極被構成為暫時保持像素電極電位的保持電容。在此，在本發明中，特別地，第1電容電極和第2電容電極使用同一掩膜進行圖案形成。即，第1電容電極和第2電容電極統一進行圖案形成。對進行了圖案形成的第1電容電極和第2電容電極執行氧化處理。由此，可以提高第1電容電極和第2電容電極的耐壓性能。接著，在第2電容電極的上層，在與晶體管至少部分重疊的位置形成遮光膜。艮口， 遮光膜是在對構成保持電容的第1電容電極和第2電容電極進行了氧化處理后形成。遮光膜被形成為例如包含具有比第1電容電極和第2電容電極更高的遮光性能的材料，遮擋對于晶體管從上層一側入射的光。在此，假設如果對于具有高遮光性的高熔點金屬執行氧化處理，則經常發生處理裝置的污染和由應力產生的裂紋，在實踐上并不理想。但是，在本發明中，如上所述，在對構成保持電容的部件執行了氧化處理之后形成遮光膜。即，對于遮光膜沒有執行氧化處理。因此，能夠避免上述的實踐上的問題。如上所述，如果采用本發明的電光裝置的制造方法，則在具有保持電容的同時，可以極其良好地制造能夠實現對晶體管的高遮光性的電光裝置。在本發明的電光裝置的制造方法的一個形式中，包括在上述第2電容電極的上層形成上述第2電容電極以及與上述遮光膜相比膜厚度薄的層間絕緣膜的層間絕緣膜形成步驟；以及在上述層間絕緣膜上形成接觸孔的接觸孔形成步驟；在上述遮光膜形成步驟中，上述遮光膜以經由上述接觸孔與上述第2電容電極電氣連接的方式形成。如果采用該形式，則遮光膜和第2電容電極由于經由接觸孔電氣連接，因此，可以經由位于上層側的遮光膜提供用于將第2電容電極設為恒定電位的電位。此外，在遮光膜和第2電容電極之間形成的層間絕緣膜由于與遮光膜和第2電容電極相比膜厚度薄，因此， 能夠在更下層一側(換句話說，在晶體管一側)形成遮光膜。因此，可以進一步提高對晶體管的遮光性能。本發明的作用以及其它優點從以下說明的用于實施發明的形式中更清楚。


圖1是表示根據第1實施方式的電光裝置的整體構成的平面圖。圖2是圖1的H-H'線剖面圖。圖3是根據第1實施方式的電光裝置的多個像素中的各種元件、布線等的等價電路圖。 圖4是透過地表示根據第1實施方式的電光裝置的TFT周圍的導電層的配置的平面圖。圖5是圖4的A-A'線剖面圖。圖6是圖4的B-B'線剖面圖。圖7是透過地表示根據第2實施方式的電光裝置的TFT周圍的導電層的配置的平面圖。圖8是圖7的C-C'線剖面圖。
圖9是圖7的D-D'線剖面圖。圖10是表示根據第2實施方式的電光裝置的變形例的剖面圖。圖11是按順序表示根據實施方式的電光裝置的制造方法的步驟剖面圖(其1)。圖12是按順序表示根據實施方式的電光裝置的制造方法的步驟剖面圖(其2)。圖13是按順序表示根據實施方式的電光裝置的制造方法的步驟剖面圖(其3)。圖14是按順序表示根據實施方式的電光裝置的制造方法的步驟剖面圖(其4)。圖15是按順序表示根據實施方式的電光裝置的制造方法的步驟剖面圖(其5)。圖16是按順序表示根據實施方式的電光裝置的制造方法的步驟剖面圖(其6)。圖17是表示作為適用了電光裝置的電子設備的一個例子的投影機的構成的平面圖。符號說明Ia 半導體層；3b 柵極電極；6a :數據線；9a 像素電極；10 =TFT陣列基板；IOa 圖像顯示區域；11 掃描線；20 對置基板；50 液晶層；70 存儲電容；71 下部電容電極； 72 上部電容電極；75 電解質膜；200 :遮光膜；300 電容線。
具體實施例方式以下，參照

本發明的實施方式。<電光裝置>參照圖1至圖10說明根據本實施方式的電光裝置。另外，在以下的實施方式中， 作為本發明的電光裝置的一個例子，以驅動電路內置型的TFT有源矩陣驅動方式的液晶裝置為例進行說明。<第1實施方式>首先，參照圖1和圖2說明根據第1實施方式的電光裝置的整體構成。在此，圖1 是表示根據本實施方式的電光裝置的整體構成的平面圖，圖2是圖1的H-H'線剖面圖。在圖1和圖2中，在根據本實施方式的電光裝置中，TFT陣列基板10和對置基板 20相對地配置。TFT陣列基板10例如是石英基板、玻璃基板等透明基板或硅基板等。對置基板20例如是石英基板、玻璃基板等透明基板。在TFT陣列基板10和對置基板20之間封入液晶層50。液晶層50例如由混合了一種或者多種向列液晶的液晶構成，并在一對取向膜間采用規定的取向狀態。TFT陣列基板10和對置基板20通過在位于設置了多個像素電極的像素顯示區域 IOa的周圍的密封區域上設置的密封材料52相互粘接。密封材料52由用于粘貼兩個基板的例如紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等構成，是在制造過程中在涂抹到TFT陣列基板10上之后，通過紫外線照射、加熱等硬化的材料。在密封材料52中散布有用于將TFT陣列基板10和相對基板20的間隔(即，基板間間隙)設為規定值的玻璃纖維或者玻璃珠等間隔材料。另外，除了或者代替混入密封材料52中的間隔材料之外，也可以將間隔材料配置在圖像顯示區域IOa或者位于圖像顯示區域IOa的周圍的周邊區域上。與配置了密封材料52的密封區域的內側平行地，規定圖像顯示區域IOa的邊緣區域的遮光性邊緣遮光膜53被設置在對置基板20 —側。另外，這樣的邊緣遮光膜53的一部分或者全部也可以設置在TFT陣列基板10 —側作為內置遮光膜。在周邊區域中位于配置了密封材料52的密封區域的外側的區域，數據線驅動電路101和外部電路連接端子102沿著TFT陣列基板10的一邊設置。掃描線驅動電路104 被設置成沿著與其一邊相鄰的兩邊并且覆蓋邊緣遮光膜53。進一步地，為了使這樣地設置在圖像顯示區域IOa的兩側的兩個掃描線驅動電路104之間連接，沿著TFT陣列基板10的剩余一邊并且被邊緣遮光膜53覆蓋地設置有多條布線105。在TFT陣列基板10上與對置基板20的4個角部相對的區域，配置有用于以上下導通材料連接兩個基板的上下導通端子106。這樣，能夠在TFT陣列基板10和對置基板20 之間取得電氣導通。在圖2中，在TFT陣列基板10上形成有包含作為驅動元件的像素開關用TFT和掃描線、數據線等布線的疊層構造。關于該疊層構造的詳細構成，雖然在圖2中省略了圖示， 但在該疊層構造的上面，由ITO(銦錫金屬氧化物)等透明材料構成的像素電極9a對每個像素以規定的圖案形成為島形。像素電極9a以與對置電極21相對的方式形成在TFT陣列基板10上的圖像顯示區域10a。在TFT陣列基板10的面向液晶層50的一側的表面，即在像素電極9a上，形成為取向膜16覆蓋像素電極9a。在對置基板20的與TFT陣列基板10的相對面上，形成有遮光膜23。遮光膜23例如在對置基板20的相對面上，從平面看，形成為格子形。在對置基板20中，用遮光膜23規定非開口區域，用遮光膜23劃分的區域成為例如使從投影機用的燈或直視用的背光燈中射出的光透過的開口區域。另外，也可以將遮光膜23形成為條紋形，并用該遮光膜23和設置在TFT陣列基板10 —側上的數據線等各種構成元件規定非開口區域。在遮光膜23上形成有由ITO等透明材料構成的對置電極21，以與多個像素電極 9a相對。此外，在遮光膜23上，為了在圖像顯示區域IOa中進行顏色顯示，也可以在包含開口區域和非開口區域的一部分的區域形成圖2未圖示的顏色過濾器。在對置基板20的相對面上的對置電極21上，形成有取向膜22。另外，在圖1和圖2所示的TFT陣列基板10上，除了上述的數據線驅動電路101、 掃描線驅動電路104等驅動電路之外，還可以形成對圖像信號線上的圖像信號進行采樣并提供給數據線的采樣電路、在圖像信號之前向多個數據線各自提供規定電壓電平的預充電信號的預充電電路、用于檢查制造過程中或出廠時的該電光裝置的品質、缺陷等的檢查電路。接著，參照圖3說明根據本實施方式的電光裝置的像素部的電氣構成。在此，圖3 是構成根據本實施方式的電光裝置的圖像顯示區域的形成為矩陣形的多個像素中的各種元件、布線等的等價電路圖。在圖3中，對構成圖像顯示區域IOa的形成為矩陣狀的多個像素的各個，形成像素電極9a和TFT 30。TFT 30與像素電極9a電氣連接，并在根據本實施方式的電光裝置工作時，對像素電極9a進行開關控制。提供圖像信號的數據線6a與TFT 30的源極電氣連接。 寫入數據線6a的圖像信號S1、S2、. . . Sn即使按該順序依次地提供也沒關系，對于相鄰的多個數據線6a，也可以按每組提供。掃描線11與TFT 30的柵極電氣連接，根據本實施方式的電光裝置被構成為在規定的定時按該順序依次地對掃描線11以脈沖方式施加掃描信號G1、G2.....Gm。像素電極
9a與TFT 30的漏極電氣連接，通過對作為開關元件的TFT 30只在一定期間關閉其開關，在
規定的定時寫入從數據線6a提供的圖像信號Si、S2.....Sn。經由像素電極9a寫入作為
電光物質的一個例子的液晶中的規定電平的圖像信號Si、S2.....Sn在像素電極9a與形
成在對置基板上的對置電極之間保持一定期間。構成液晶層50(參照圖2、的液晶通過根據所施加的電壓電平變化其分子集合的取向和秩序，調制光，可以進行灰度顯示。例如，如果是常白模式，則與以各像素的單位施加的電壓相應地減少對入射光的透過率，如果是常黑模式，則與以各像素的單位施加的電壓相應地增加對入射光的透過率，作為整體，從電光裝置射出具有與圖像信號相應的對比度的光。在此，為了防止所保持的圖像信號泄漏，與在像素電極9a和對置電極21 (參照圖 2)之間形成的液晶電容并列地添加存儲電容70。存儲電容70是具有作為根據圖像信號的提供暫時保持各像素電極9a的電位的保持電容的功能的電容元件。關于存儲電容70的具體構成，以后詳細說明。接著，參照圖4至圖6說明實現上述操作的像素部的具體構成。在此，圖4是透過地表示根據第1實施方式的電光裝置的TFT周圍的導電層的配置的平面圖。此外，圖5是圖4的A-A'線剖面圖，圖6是圖4的B-B'線剖面圖。另外，從圖4到圖6，為了將各層、各部件設置成在圖上能夠識別的大小，對于各層、各部件的每一個，其比例不相同。此外，在圖 4中，為了便于說明，對于比半導體層更下層一側和比數據線更上層一側的各層，省略圖示。在圖4和圖5中，TFT 30被構成為包含半導體層Ia和柵極電極北。半導體層Ia例如由多晶硅構成，由具有沿著Y方向的溝道長度的溝道區域Ia'、 數據線一側LDD區域lb、像素電極一側LDD區域lc、數據線一側源漏區域Id和像素電極一側源漏區域Ie構成。S卩，TFT 30具有LDD構造。數據線一側源漏區域Id和像素電極一側源漏區域Ie以溝道區域Ia'為基準，沿著Y方向大致形成鏡像對稱。數據線一側LDD區域Ib形成在溝道區域Ia'和數據線一側源漏區域Id之間。像素電極一側LDD區域Ic形成在溝道區域Ia'和像素電極一側源漏區域Ie之間。數據線一側LDD區域lb、像素電極一側LDD區域lc、數據線一側源漏區域Id 和像素電極一側源漏區域Ie是例如用離子注入法等雜質摻入法在半導體層Ia中摻入雜質而形成的雜質區域。數據線一側LDD區域Ib和像素電極一側LDD區域Ic分別被形成為與數據線一側源漏區域Id和像素電極一側源漏區域Ie相比雜質更少的低濃度的雜質區域。 如果采用這樣的雜質區域，則在TFT 30不工作時，降低流經源極區域和漏極區域之間的截止電流，并且能夠抑制在TFT 30工作時流經的導通電流的降低。另外，雖然TFT 30理想地是具有LDD構造，但也可以是在數據線一側LDD區域lb、像素電極一側LDD區域Ic中不進行雜質摻入的偏置構造，也可以是通過將柵極電極作為掩膜高濃度地摻入雜質形成數據線一側源漏區域和像素電極一側源漏區域的自整合型。柵極電極北例如由導電性多晶硅形成，并形成為部分地與半導體層Ia的溝道區域Ia'相對。柵極電極北和半導體層Ia之間用柵極絕緣膜2絕緣。此外，在與柵極電極 3b同一層形成有第1中繼層91。在圖5和圖6中，在TFT陣列基板10上的與TFT30相比隔著底層絕緣膜12的更下層一側設置有掃描線11。掃描線11例如由包含Ti (鈦)、Cr (鉻)、W (鎢)、Ta (鉭)、 Mo (鉬)、Pd(鈀)等高熔點金屬中的至少一種的金屬單體、合金、金屬硅化物、多晶硅化物、 疊層了這些的材料等遮光性材料組成。掃描線11還具有作為對TFT 30的溝道區域la’及其周圍遮擋作為TFT陣列基板10的背面反射的光和在多板式投影機等中從其它液晶裝置發出并穿過合成光學系統的光等的從TFT陣列基板10—側入射到裝置內的返回光的下側遮光膜的功能。在圖6中，掃描線11經由接觸孔8 和82b與柵極電極北電氣連接。這樣，向柵極電極北提供由掃描線11傳遞的柵極信號。底層絕緣膜12除了具有將TFT 30與掃描線11層間絕緣的功能外，還通過在TFT 陣列基板10的整個面上形成，具有防止由于TFT陣列基板10的表面研磨時的粗糙、洗凈后殘留的污染等引起的像素開關用TFT 30的特性的劣化的功能。在圖5和圖6中，在TFT陣列基板10上的與TFT 30相比隔著第1層間絕緣膜41 的更上層一側設置有存儲電容70。存儲電容70通過將下部電容電極71和上部電容電極 72隔著電解質膜75相對地配置而形成。另外，這里的下部電容電極71是本發明的“第1 電容電極”的一個例子，上部電容電極72是本發明的“第2電容電極”的一個例子，電解質膜75是本發明的“電容絕緣膜”的一個例子。上部電容電極72是經由以后說明的電容線300與恒定電源電氣連接并維持在固定電位上的固定電位一側電容電極。上部電容電極72例如由包含Al(鋁)、Ag(銀)等金屬或者合金的非透明金屬膜形成，并具有對TFT30遮光的上側遮光膜(內置遮光膜)的功能。另外，上部電容電極72也可以例如由包含Ti、Cr、W、Ta、Mo、Pd等高熔點金屬中的至少一種的金屬單體、合金、金屬硅化物、多晶硅化物、疊層了這些的材料等構成。在這種情況下，能夠提高作為上部電容電極72的內置遮光膜的功能。下部電容電極71是與TFT 30的像素電極一側源漏區域Ie和像素電極9a電氣連接的像素電位一側電容電極。更具體地，下部電容電極71經由接觸孔83與像素電極一側源漏區域Ie電氣連接，并且經由接觸孔84與第1中繼層91電氣連接。第1中繼層91經由接觸孔85與第2中繼層92電氣連接。第2中繼層92經由接觸孔86與第3中繼層93電氣連接。第3中繼層93經由接觸孔87與像素電極9a電氣連接。即，下部電容電極71與第1中繼層91、第2中繼層92和第3中繼層93 —起對像素電極一側源漏區域Ie和像素電極9a之間的電氣連接進行中繼。另外，下部電容電極71除了具有作為像素電位一側電容電極的功能外，還具有作為配置在作為上側遮光膜的上部電容電極71和TFT 30之間的光吸收層或者遮光膜的功能。電解質膜75具有例如由HTO(高溫氧化)膜、LTO(地問氧化)膜等氧化硅(Si02) 膜或者氮化硅(SiN)膜等構成的單層構造或者多層構造。上述的上部電容電極72和下部電容電極71以及電解質膜75例如通過使用同一掩膜進行圖案形成而在相同的區域中形成。如果采用這樣形成的存儲電容70，則像素電極 9a的電位保持特性提高，并且對比度提高和閃爍降低這樣的顯示特性的提高成為可能。在圖5和圖6中，在TFT陣列基板10上的與存儲電容70相比隔著第2層間絕緣膜42的更上層一側，設置有遮光膜200。遮光膜200被形成為例如包含鎢硅化物等，即使在設置在非開口區域中的各導電層中也具有比較高的遮光性。
遮光膜200進一步被構成為經由在第2層間絕緣膜42上形成的接觸孔250與上部電容電極72電氣連接，并能夠向上部電容電極提供經由電容線300提供的電位。具體地， 如圖6所示，電容線300經由接觸孔88與第4中繼層94電氣連接。此外，第4中繼層94 經由接觸孔89與遮光膜200電氣連接。從電容線300例如提供對置共用電位(S卩，向對置電極20(參照圖2)提供的電位)作為固定電位。在圖4中，電氣連接上述遮光膜200和上部電容電極72的接觸孔250被形成為與 TFT 30的像素電極一側LDD區域Ic重疊。由此，遮光膜200在與像素電極一側LDD區域 Ic重疊的區域中，被配置在更下層一側(即，靠近TFT的一側)。因此，能夠提高對TFT的遮光性能。在此，特別地，像素電極一側LDD區域Ic由于是在TFT 30中也比較容易發生光漏電流的位置，因此，如果采用上述的構成，則可以實現極其有效的遮光。在圖5和圖6中，在TFT陣列基板10上的與遮光膜200相比隔著第3層間絕緣膜 43的更上層一側，設置有第2中繼層92和第4中繼層94。數據線6a經由貫通第1層間絕緣膜41、第2層間絕緣膜42和第3層間絕緣膜43 的接觸孔81與半導體層Ia的數據線一側源漏區域Id電氣連接。數據線6a和接觸孔81 內部例如由Al-Si-Cu、Al-Cu等含Al (鋁)材料或者Al單體或者Al層和TiN層等的多層膜構成。數據線6a還具有對TFT 30遮光的功能。第2中繼層92和第4中繼層94在第3層間絕緣膜43上形成在與數據線6a同一層。數據線6a、第2中繼層92和第4中繼層94預先在第3層間絕緣膜43上使用薄膜成形法形成例如用金屬膜等導電材料構成的薄膜，并部分地除去該薄膜，即通過進行圖案形成而以彼此隔開的狀態形成。這樣，如果在同一步驟中形成數據線6a、第2中繼層92和第4 中繼層94，則能夠簡易地執行裝置的制造過程。在圖5和圖6中，在TFT陣列基板10上的與數據線6a相比隔著第4層間絕緣膜 44的更上層一側，設置有電容線300和第3中繼層93。電容線300被形成為例如包含鋁等金屬，如上所述，對上部電容電極提供固定電位。另一方面，與電容線300在同一層形成的第3中繼層93對半導體層Ia的像素電極一側源漏區域Ie和像素電極9a的電氣導通進行中繼。在圖5和圖6中，像素電極9a在與電容線300相比隔著第5層間絕緣膜45的更上層一側形成。像素電極9a經由第3中繼層93、第2中繼層92、第1中繼層以及下部電容電極71與半導體層Ia的像素電極一側源漏區域Ie電氣連接。電氣連接像素電極9a和第 3中繼層93的接觸孔87通過在以貫通第5層間絕緣層45的方式形成的孔部的內壁上將構成ITO等像素電極9a的導電材料成膜而形成。在像素電極9a的上側表面設置有執行了摩擦處理等規定的取向處理的取向膜。上述像素部的構成對于各像素部是一樣的，在像素顯示區域10a(參照圖1)中周期性地形成這種像素部。如上所述，如果采用根據第1實施方式的電光裝置，則在具有存儲電容70的同時， 通過遮光膜200得到對TFT 30的高的遮光性能。因此，可以實現可靠性高、能夠顯示高品質的圖像的電光裝置。〈第2實施方式〉以下，參照圖7至圖10說明根據第2實施方式的電光裝置。在此，圖7是透過地
12表示根據第2實施方式的電光裝置的TFT周圍的導電層的配置的平面圖。此外，圖8是圖7 的C-C'線剖面圖，圖9是圖7的D-D'線剖面圖。此外，圖9是表示根據第2實施方式的電光裝置的變形例的剖面圖。另外，在從圖7到圖10中，為了將各層、各部件設置成在圖上可以識別的大小，但對于該各層、各部件的每一個，比例尺不同。此外，在圖7中，為了便于說明，對于比半導體層更下層一側以及比數據線更上層一側的各層，省略圖示。以下說明的第2實施方式與上述第1實施方式相比，疊層構造不同，其它構成大致相同。因此，在第2實施方式中，對于與第1實施方式不同的部分詳細地說明，對其它重復的部分適當省略說明。在圖7至圖9中，根據第2實施方式的電光裝置沒有設置在第1種實施方式中形成的電氣連接遮光膜200和上部電容電極72的接觸孔250。此外，遮光膜200被設置成與接觸孔89不重疊。在圖9中，在根據第2實施方式的電光裝置中，接觸孔89不是與遮光膜200而是與上部電容電極72電氣連接。S卩，從第4中繼層94經由遮光膜200提供給上部電容電極 72的固定電位從第4中繼層94直接提供給上部電容電極72。在圖8中，在根據第2實施方式的電光裝置中，進一步地，遮光膜200經由以貫通第3層間絕緣膜43的方式形成的接觸孔260與第2中繼層92電氣連接。即，遮光膜200與半導體層Ia的像素電極一側源漏區域Ie和像素電極9a電氣連接。換句話說，遮光膜200 被設成與下部電容電極71同電位。如果采用上述的構成，則與由上部電容電極72、下部電容電極71和電解質膜75形成的存儲電容70不同，由上部電容電極72、第2層間絕緣膜42和遮光膜200也形成同樣的存儲電容。因此，可以實現極其高密度的存儲電容。在圖10中，根據第2實施方式的電光裝置還可以不設置第1中繼層91 (參照圖 8)。即，也可以是下部電容電極71經由接觸孔85與第2中繼層92直接電氣連接。在這種情況下，由于不設置電氣連接下部電容電極71和第1中繼層91的接觸孔84也可以，因此， 能夠實現高成品率以及窄的像素間距。另外，這種不設置第1中繼層91的構成也可以適用于上述的第1實施方式。如上所述，如果采用本發明的第2電光裝置，則由于在遮光膜200中也形成存儲電容，因此，在得到高的遮光性能的同時，可以形成高密度的存儲電容。因此，可以實現可靠性高、能夠顯示高品質的圖像的電光裝置。〈電光裝置的制造方法〉以下，參照圖11至圖16說明上述的電光裝置的制造方法。在此，圖11至圖16是分別按順序表示根據實施方式的電光裝置的制造方法的步驟剖面圖。另外，在以下的說明中，只對于構成本實施方式特有的存儲電容70的各部件的制造過程進行說明，對于其它部件的制造過程則省略說明。在圖11中，如果采用根據本實施方式的電光裝置的制造方法，則在第1層間絕緣膜41上順序地疊層構成存儲電容70的下部電容電極71、電解質膜75和上部電容電極72。在圖12中，下部電容電極71、電解質膜75和上部電容電極72通過使用同一掩膜 510的蝕刻來進行圖案形成。即，下部電容電極71、電解質膜75和上部電容電極72統一進行圖案形成。其結果，下部電容電極71、電解質膜75和上部電容電極72從平面看形成在彼此相同的區域。在圖13中，對進行了圖案形成的下部電容電極71、電解質膜75和上部電容電極 72實施例如通過加熱執行的氧化處理。如果采用這種氧化處理，則在上部電容電極72的表面形成氧化膜。即，上部電容電極72的表面變成部分氧化的狀態。由此，可以提高存儲電容70的耐壓性能。在圖14中，在上部電容電極72上形成第2層間絕緣膜42。在第2層間絕緣膜42 上形成用于電氣連接上部電容電極72和遮光膜200的接觸孔250。接觸孔250被形成為貫通在上部電容電極72的表面形成的氧化膜。因此，如果采用該接觸孔250，則能夠電氣連接遮光膜200和上部電容電極72的未被氧化的部分。接觸孔250被形成在與半導體層Ia的像素電極一側LDD區域Ic重疊的區域中(參照圖4)。第2層間絕緣膜42以與上部電容電極72或以后說明的遮光膜200相同或者更薄的膜厚度形成。因此，能夠將遮光膜200形成在更下層一側(換句話說，在TFT 30—側)。 因此，可以進一步提高對TFT 30的遮光性能。在圖15中，在第2層間絕緣膜42上形成遮光膜200。這樣，遮光膜200在對下部電容電極71、電解質膜75和上部電容電極72執行了氧化處理之后形成。即，對遮光膜200 不實施氧化處理。在此，假設如果對具有高遮光性的高熔點金屬實施氧化處理，則經常發生處理裝置的污染、由于應力產生的裂紋，在實踐上不理想。與此相反，如本實施方式所述，如果在氧化處理之后形成遮光膜200，則能夠避免上述的實踐中的問題。在圖16中，遮光膜200通過使用掩膜520的蝕刻而進行圖案形成。此時，遮光膜 200被形成在比下層的下部電容電極71、電解質膜75和上部電容電極72更窄的范圍中。如果采用該構成，則與在比構成存儲電容70的各部件更寬的范圍中形成的情況相比，可以比較容易地形成遮光膜200。如上所述，如果采用根據本實施方式的電光裝置的制造方法，則可以適宜地制造上述的電光裝置。另外，在此，雖然對上部電容電極72和遮光膜200被電氣連接時(S卩，根據第1實施方式的電光裝置)的制造方法進行了說明，但是，如果在第2層間絕緣膜42上不設置接觸孔250，則可以作為上部電容電極72和遮光膜200沒有電氣連接時(即，根據第 2實施方式的電光裝置)的制造方法進行應用。〈電子設備〉以下，對將作為上述的電光裝置的液晶裝置適用于各種電子設備的情況進行說明。在此，圖17是表示投影機的構成例子的平面圖。以下，說明將該液晶裝置作為光閥使用的投影機。如圖17所示，在投影機1100內部設置有由鹵素燈等白色光源構成的燈單元1102。 從該燈單元1102射出的投射光由配置在光波導1104內的4個反射鏡1106和兩個分色鏡 1108分離成RGB三原色，并入射到作為與各原色對應的光閥的液晶面板1110R、1110B和
IllOGo液晶面板1110R、1110B和1110G的構成是與上述的液晶裝置相同的，用從圖像信號處理電路提供的R、G、B原色信號分別驅動。然后，由這些液晶面板調制的光從三個方向入射到分色棱鏡1112。在該分色棱鏡1112中，R光和B光折射成90度，另一方面，G光直射。因此，合成各顏色的圖像的結果，經由投影透鏡1114將彩色圖像投射在屏幕等上。
在此，如果著眼于由各液晶面板1110R、1110B和1110G產生的顯示像，則由液晶板 1110G產生的顯示像相對于由液晶板1110R、1110B產生的顯示像，需要左右反轉。另外，由于與R、G、B各原色對應的光通過分色鏡1108入射到液晶面板1110R、 1110B和1110G，因此，不需要設置顏色過濾器。另外，除了參照圖17說明的電子設備之外，還可以列舉移動型的個人計算機、便攜式電話、液晶電視、取景器型或監視器直視型的視頻錄像機、車輛導航裝置、尋呼機、電子筆記本、電腦、字處理器、工作站、電視電話、POS終端、具備觸摸面板的裝置等。當然也可以適用于這些各種電子設備。此外，本發明除了在上述各實施方式中說明的液晶裝置外還可以適用于反射型液晶裝置(LCOS)、等離子顯示器(PDP)、場致發射顯示器O^ED，SED)、有機EL顯示器、數字微鏡器件(DMD)、電泳裝置等。本發明并不限于上述的實施方式，可以在不違反從權利要求的范圍和說明書整體中讀取的發明主旨或者思想的范圍中適宜地改變，伴隨這種改變的電光裝置、具備該電光裝置的電子設備以及該電光裝置的制造方法也包含在本發明的技術范圍中。
權利要求
1.一種電光裝置，其特征在于，包括 像素電極，其在基板上對每個像素設置；晶體管，其在上述基板和上述像素電極之間與上述像素電極對應地設置； 第1電容電極，其被設置在上述像素電極和上述晶體管之間，并與上述像素電極和上述晶體管電氣連接；第2電容電極，其在上述像素電極和上述第1電容電極之間隔著電容絕緣膜與上述第 1電容電極相對配置，并被提供規定的電位；以及遮光膜，其被設置為在上述像素電極和上述第2電容電極之間與上述晶體管至少部分地重疊，并經由在配置在該遮光膜與上述第2電容電極之間的絕緣膜上開孔的接觸孔與上述第2電容電極電氣連接。
2.一種電光裝置，其特征在于，包括 像素電極，其在基板上對每個像素設置；晶體管，其在上述基板和上述像素電極之間與上述像素電極對應地設置； 第1電容電極，其被設置在上述像素電極和上述晶體管之間，并與上述像素電極和上述晶體管分別電氣連接；第2電容電極，其在上述像素電極和上述第1電容電極之間隔著第1電容絕緣膜與上述第1電容電極相對配置，并被提供規定的電位；以及遮光膜，其被設置為在上述像素電極和上述第2電容電極之間與上述晶體管至少部分地重疊，并且相對于上述第2電容電極隔著第2電容絕緣膜相對地配置，并經由在配置在該遮光膜與上述像素電極之間的絕緣膜上開孔的接觸孔與上述像素電極電氣連接。
3.根據權利要求1或者2所述的電光裝置，其特征在于，上述遮光膜在上述基板上，從平面看，被設置在比設置有上述第2電容電極的區域更內側的區域。
4.根據權利要求1至3任意一項所述的電光裝置，其特征在于，上述第2電容電極在表面形成氧化膜。
5.根據權利要求1至4任意一項所述的電光裝置，其特征在于， 上述晶體管以夾著溝道層的方式具有LDD區域；上述第2電容電極和上述遮光膜經由被設置成與上述晶體管的上述像素電極一側的上述LDD區域至少部分重疊的接觸孔，彼此電氣連接。
6.根據權利要求1至5任意一項所述的電光裝置，其特征在于，上述規定的電位是提供給隔著電光物質與上述像素電極相對配置的對置電極的對置共用電位。
7.根據權利要求1至6任意一項所述的電光裝置，其特征在于，上述第1電容電極經由設置在與上述晶體管的柵極電極同一層的中繼層與上述像素電極電氣連接。
8.一種電子設備，其特征在于，具備權利要求1至7任意一項所述的電光裝置。
全文摘要
本發明涉及電光裝置，其包括在基板上對每個像素設置的像素電極；在基板和像素電極之間與像素電極對應設置的晶體管；第1電容電極，其被設置在像素電極和晶體管之間，并與像素電極和晶體管電氣連接；第2電容電極，其在像素電極和第1電容電極之間隔著電容絕緣膜與第1電容電極相對地配置，并被提供規定的電位；遮光膜，其被設置成在像素電極和第2電容電極之間與晶體管至少部分地重疊，并經由在配置在該遮光膜與第2電容電極之間的絕緣膜上開孔的接觸孔與第2電容電極電氣連接。
文檔編號G02F1/1362GK102193262SQ201110058400
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月10日 優先權日2010年3月10日
發明者安川昌宏, 森脅稔, 脅田賢 申請人:精工愛普生株式會社