CN1881056A - 电光装置、其制造方法以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明的电光装置,通过在形成保持电容(70)之后进行TFT(30)的氢化处理,抑制TFT(30)的元件特性的降低。保持电容(70),为了不阻碍在TFT(30)中实施的氢化处理而形成得避开TFT(30)。更具体地,上部电容电极(300)具有:将为了在设置于各像素部的多个保持电容(70)间共用那样地沿着扫描线(3a)延伸的上部电容电极(300),在TFT(30)之上开缺口的缺口部(301)。此外,下部电容电极(71)也在像素部相互分离使得不重叠到TFT(30)具备的半导体层之上。
Description
技术领域
本发明,例如,涉及具备有对于由多晶硅膜等构成的半导体层实施过氢化处理的晶体管的液晶装置等的电光装置及其制造方法,以及,具备有这样的电光装置的电子设备的技术领域。
背景技术
在这种电光装置中,作为设置于像素部的薄膜晶体管(Thin FilmTransistor;以下,称为TFT。)所具有的半导体层,例如存在采用以多晶硅等所构成的多晶半导体层的情况。这样的多晶半导体层,在晶粒界面或者晶粒内的结晶缺陷中包括悬挂键(dangling bond)等的反应性高的结合键的情况较多。悬挂键,使半导体层化学性不稳定,为使晶体管的元件特性降低的因素之一。
另一方面,在这种电光装置中,为了减少TFT的光泄漏电流,遮去照射于TFT的光,例如特意在TFT之上形成将供给于液晶装置的像素电极的图像信号暂时性地进行保持的保持电容,减少显示图像中的点缺陷等的显示不良。
这样的保持电容,通过遮去照射于TFT的光而能够减少光泄漏电流,相反,成为在对多晶硅层实施氢化处理,并有效地消去悬挂键或者使之成为终端时的阻碍。如果在保持电容以外例如采用形成于晶体管之上的遮光膜等的遮光单元,虽然对电光装置的制造工序及结构变更不大就能够减少光泄漏电流,但是一旦在晶体管之上重叠于该晶体管那样地形成保持电容,则存在由于该保持电容而对晶体管所具有的半导体层进行氢化处理将变得困难的设计上及制造工序上的问题点。
关于这样的问题点,专利文献1~3,公开了对保持电容的设计进行了研讨使得能够实施氢化处理的、用于实施氢化处理的技术。例如,专利文献1,公开了使保持电容具备的氮化膜的膜厚变薄使得不阻碍向半导体层的氢化处理的技术。专利文献2及3,公开了在保持电容具备的氮化膜上形成孔部,并通过该孔部对形成于其下的半导体层实施氢化处理的技术。
【专利文献1】特开2004-103732号公报
【专利文献2】特开2004-140329号公报
【专利文献3】特开2004-140330号公报
但是,不仅是电容绝缘膜的电介质膜的氮化膜,由于存在于晶体管之上的电容电极也可阻碍氢化。专利文献1~3,虽然提出了由电容绝缘膜引起的氢化的阻碍的对策,但是对于由电容电极引起的氢化的阻碍就没有进行考虑,很难说氢化的阻碍的对策已很充分。例如,作为电容电极所使用的多晶硅,因为氢的透过率低,并且,吸附氢的性质强,所以在配置于晶体管的上方的情况下,可阻碍氢化。为了防止氢化的阻碍,需要对配置于晶体管的上方的电容电极进行开口(虽然在专利文献2和3中,公开了为了不让电容绝缘膜开口部的上下的电容电极短路,而对应于电容绝缘膜开口部对上部电容电极进行开口的实施例,但是下部电容电极也需要进行开口。)。
在要对晶体管上方的上下的电容电极进行开口的情况下,必须注意因图形变得复杂而引起的成品率的降低,以及,因去除电容而引起的保持电容的下降。
发明内容
因而,本发明鉴于前述问题点等而作出,目的在于提供:例如,设计得即使在半导体层之上形成保持电容之后也能够容易地对半导体层实施氢化处理,抑制设置于像素部的TFT等的晶体管的元件性能的下降的电光装置,及电光装置的制造方法,以及具备这样的电光装置的电子设备。
本发明的电光装置为了解决前述问题,在基板上之,具备:互相交叉的多条数据线及多条扫描线,对应于前述多条数据线及前述多条扫描线的交叉处所设置的多个像素电极,分别电连接于前述多个像素电极的多个晶体管,和多个保持电容,前述保持电容,在前述晶体管的上层侧设置得平面性地看避开前述晶体管,暂时性地保持通过前述数据线及前述晶体管供给于前述像素电极的图像信号;前述多个保持电容之中的相邻的保持电容的分离区域存在于前述晶体管之上。
依照本发明的电光装置,因为形成于晶体管的上层侧的保持电容形成得平面性地避开晶体管,所以通过保持电容能够可靠地氢化处理包括于晶体管的半导体层。从而,在晶体管上层侧形成保持电容之后,能够对晶体管实施氢化处理,可以消除悬挂键等的使晶体管的元件特性降低的因素。由此,不用进行经过复杂的工序来改变电光装置的构成及使电光装置的制造工序较大地变动的工作,就可以提高晶体管的元件特性。在此,所谓“平面性地看”,是指例如从保持电容的上侧来看保持电容不重叠于晶体管,更具体来说是指从上侧供给的氢不会被保持电容阻碍地供给于晶体管。因而,本发明的所谓“避开晶体管”,并不限定于保持电容被设置得与晶体管完全性地不重叠的情况,也包括保持电容从晶体管偏离而设置为不阻碍氢化处理的程度的情况。
依照本发明的电光装置,不用较大地变动电光装置的构成及制造工序,就能够在形成保持电容之后对晶体管实施氢化处理的基础上,还能够与不大地变动装置构成这一情况相应地尽量减小保持电容的电容下降。从而,依照本发明的电光装置,能够以良好的成品率来提供具有高像质的电光装置。
在本发明的电光装置的一个方式中,也可以在前述晶体管的至少沟道区域之上存在前述分离区域。
依照该方式,通过分离区域能够氢化处理沟道区域。
在本发明的电光装置的另一个方式中,也可以在前述晶体管的至少沟道区域及LDD(轻掺杂漏)区域之上存在前述分离区域。
依照该方式,通过分离区域能够氢化处理沟道区域及LDD区域。
在本发明的电光装置的另一方式中,也可以:前述保持电容,由在前述上层各自延伸地形成的第1电极、在该第1电极之上所形成的电介质膜以及在该电介质膜之上所形成的第2电极构成;
前述第1电极、前述第2电极及前述电介质膜之中的至少前述第1电极及前述第2电极,形成得平面性地看避开前述晶体管。
依照该方式,通过避开晶体管地预先形成第1电极及第2电极,能够消除阻碍氢化处理的主要因素。即,保持电容作为电容元件实质性地发挥作用的部分,要设置得避开晶体管之上。更具体地,第1电极及第2电极为使氢难以透过,例如为导电性多晶硅膜或者金属膜等的导电膜;这些导电膜形成得具有通常使氢难以透过的膜质及膜厚。通过避开晶体管地预先形成由这样的导电膜构成的第1电极及第2电极,可以尽量不使保持电容的电容减小,而使形成于晶体管之上的保持电容之中的延伸于阻碍氢化处理的区域的部分减少。
在该方式中,也可以:前述第2电极,沿着前述扫描线延伸使得可由前述多个保持电容所共用,并具有前述第2电极被部分性地开缺口的缺口部,使得平面性地看不重叠于前述晶体管。
依照该方式,因为在第2电极设置缺口部,所以对于晶体管所实施的氢化处理不会被第2电极所阻碍。加之,可以尽量不减小第2电极的面积,并且使第2电极的平面形状改变不大地在形成第2电极之后对晶体管进行氢化处理。
在本发明的电光装置的另一方式中,也可以:前述第2电极,沿着前述扫描线延伸使得可由前述多个保持电容所共用,并具有形成得平面性地看重叠于前述晶体管的第1开口部。
依照该方式,可以通过第1开口部而对设置于该第1开口部之下的晶体管实施氢化处理。第1开口部,仅形成于对晶体管具备的半导体层能充分地进行氢化处理的程度的区域即可,可以尽量不减小第2电极之中的实质性地构成保持电容的部分的面积,能够抑制由于在第2电极形成第1开口部而下降的保持电容的电容下降。加之,因为能够由多个保持电容共用第2电极,所以还能够例如使其延伸于多个像素区域地一并形成第2电极,相比较于按每保持电容都形成分别地被图形化的第2电极的情况,还可以使制造工序简便。
在该方式中,也可以:前述第2电极是像素电位侧的电容电极,通过在前述晶体管上方配置该电容电极的分离部分而对前述晶体管之上的保持电容进行开口。
依照该方式,通过在晶体管上方配置像素电位侧电容电极的分离部分,比在分离部分另外设置开口部分,图形也变得单纯成品率变高,也没有保持电容的下降。
在本发明的电光装置的另一方式中,也可以:在前述基板之上比前述保持电容位于上层侧,还具备与前述第2电极电连接的布线部;前述布线部,在对前述晶体管具有的半导体层从前述保持电容的上侧实施氢化处理之后,延伸于前述保持电容之上地形成。
在该方式中,例如,即使形成阻碍在晶体管中实施的氢化处理的布线部,也因为在形成布线部之前对半导体层的氢化处理已经完成,所以布线部的形状不会给晶体管的性能带来影响。
依照该方式,因为在对晶体管具有的半导体层实施了氢化处理之后形成布线部,所以还尤其能够形成对照射于晶体管的光进行遮光的布线部。从而,能够实现由氢化处理得到的晶体管的元件特性的提高,并且还可以减小光泄漏电流。
在本发明的电光装置的另一方式中,也可以:前述电介质膜,形成得平面性地看避开前述晶体管。
在该方式中,虽然因为电介质膜相比较于第1电极及第2电极相对性地不怎么阻碍氢化处理,所以可以延伸于晶体管之上,但是也可以避开晶体管之上地形成电介质膜。更具体地,例如在通过为对硅氧化膜或者硅氮化膜等经过高温处理了的氧化膜的电介质膜而进行氢化处理的情况下,因为有时氢不能充分地供给于电介质膜之下的晶体管,所以为了更有效地在晶体管中进行氢化处理,而优选电介质膜形成得避开晶体管。
在该方式中,也可以:前述电介质膜,在前述保持电容间相互物理性地分离以便平面性地看不重叠于前述晶体管。
依照该方式,可以不被电介质膜所阻碍,而在形成于保持电容的下侧的晶体管中实施氢化处理。在此,所谓“物理性地”,指的是在多个保持电容中分别地或者将一并形成的电介质膜图形化为预期的形状而按每保持电容地设置的情况的双方,是指在保持电容间分离开电介质膜。如此地相互分离开的电介质膜间的区域位于晶体管之上,可以通过区域在晶体管中进行氢化处理。
在本发明的电光装置的一个方式中,也可以:前述电介质膜,在前述基板之上延伸使得可由前述多个保持电容所共用,并具有重叠于前述晶体管地形成的第2开口部。
依照该方式,可以不受由构成电介质膜的膜材料及膜形成方法引起的限制,在晶体管中实施氢化处理。更具体地,例如即使在以使氢从晶体管具有的半导体层逸出程度的高温对第1电极、电介质膜及第2电极进行退火处理的情况下,也因为在形成保持电容之后能够氢化处理半导体层,所以能够抑制晶体管的元件特性的降低。
本发明的电光装置的制造方法为了解决前述问题,包括:在基板之上,形成互相交叉的多条数据线及多条扫描线的第1工序;对应于前述多条数据线及前述多条扫描线的交叉处而形成多个像素电极的第2工序;形成分别电连接于前述多个像素电极的多个晶体管的第3工序,和形成多个保持电容的第4工序,该保持电容在前述晶体管的上层侧平面性地看避开前述晶体管,暂时性地保持通过前述数据线及前述晶体管供给于前述像素电极的图像信号;在前述第4工序中,形成在前述上层顺序地叠层的第1电极、电介质膜、及第2电极而构成前述保持电容,并平面性地看避开前述晶体管地形成前述第1电极及前述第2电极。
依照本发明的电光装置的制造方法,与前述的本发明的电光装置同样地,不用较大地变动电光装置的构成及制造工序,就能够在形成保持电容之后在晶体管中实施氢化处理的基础上,还能够与不大地变动装置构成相应地尽量抑制保持电容的电容下降。从而,依照本发明的电光装置的制造方法,能够以良好的成品率来制造具有高像质的电光装置。
在本发明的电光装置的制造方法的一个方式中,也可以:前述第4工序,包括以大于或等于350℃的温度对前述第1电极、前述电介质膜及前述第2电极进行退火的第5工序;在前述第5工序之后,从前述保持电容的上层侧对包括于前述晶体管的半导体层实施氢化处理。
依照该方式,可以不受由构成第1电极、电介质膜及第2电极的材料及形成方法引起的限制,在晶体管中实施氢化处理。更具体地,例如即使在以氢从晶体管具有的半导体层逸出程度的高温对第1电极、电介质膜及第2电极进行了退火处理的情况下,也因为在形成保持电容之后能够氢化处理半导体层,所以能够抑制晶体管的元件特性的降低。
本发明的电子设备为了解决前述问题,具备前述的本发明的电光装置。
依照本发明的电子设备,能够实现可以进行高质量的图像显示的,投影型显示装置、电视机、便携电话机、电子笔记本、文字处理机、取景器型或监视器直视型的磁带录像机、工作站、电视电话、POS终端、触摸面板等的各种电子设备。并且,作为本发明的电子设备,例如还可以实现电子纸等的电泳装置、电子发射装置(Field Emission Display及ConductionElectron-Emitter display,场致发射显示器及传导型电子发射显示器),DLP(Digital Light Processing,数字光处理)等。并且,还可以提供为反射型液晶装置的一例的LCOS(Liquid Crystal On Silicon,硅上液晶)方式的显示装置。
本发明的如此的作用及其他优点从其次说明的实施方式可明确。
附图说明
图1是本实施方式中的电光装置的整体构成的平面图。
图2是图1的H-H’剖面图。
图3是多个像素部中的各种元件、布线等的等效电路图。
图4是TFT阵列基板的相邻的多个像素组的平面图。
图5是图4的A-A’剖面图。
图6是表示本实施方式中的TFT30之上的构成(变形例1)的平面图。
图7是表示本实施方式中的TFT30之上的构成(变形例2)的要部剖面图。
图8是循序表示制造工序的各工序中的剖面的构成的工序图(其1)。
图9是循序表示制造工序的各工序中的剖面的构成的工序图(其2)。
图10是形成有数据线、扫描线、像素电极等的TFT阵列基板的相邻的多个像素组的平面图,仅表示下层部分(到图12中的符号70(保持电容)的下层的部分)构成。
图11是形成有数据线、扫描线、像素电极等的TFT阵列基板的相邻的多个像素组的平面图,仅表示上层部分(超过图12中的符号70(保持电容)的上层的部分)构成。
图12是使图10及图11重合的情况的A-A’剖面图。
图13是对应于图10的变形例的平面图。
图14是表示应用了电光装置的电子设备的一例的投影机的构成的平面图。
图15是表示应用了电光装置的电子设备的一例的个人计算机的构成的立体图。
图16是表示应用了电光装置的电子设备的一例的便携电话机的构成的立体图。
附图符号说明
1…液晶装置,70…保持电容,71…下部电容电极,75…电介质膜,300…上部电容电极
具体实施方式
以下参照附图详细地说明本实施方式的电光装置,及其制造方法,以及电子设备。在第1及第2实施方式,作为本发明的电光装置及其制造方法的一例举出液晶装置。
第1实施方式
(电光装置的整体构成)
首先,对是本实施方式的电光装置的一例的驱动电路内置型的TFT有源矩阵驱动方式的液晶装置的整体构成,参照图1及图2进行说明。图1,是从对向基板的侧一起看TFT阵列基板与形成于其上的各构成要素的电光装置的平面图;图2,是图1的H-H’线剖面图。
在图1及图2中,液晶装置1,具备TFT阵列基板10和对向于TFT基板10而配置的对向基板20。在TFT阵列基板10和对向基板20之间封入液晶层50,TFT阵列基板10和对向基板20,通过在位于图像显示区域10a的周围的密封区域所设置的密封材料52相互粘接。
并行于配置有密封材料52的密封区域的内侧,对图像显示区域10a的框缘区域进行规定的遮光性的框缘遮光膜53,设置于对向基板20侧。但是,这样的框缘遮光膜53的一部分或者全部,也可以设置于TFT阵列基板10侧而作为内置遮光膜。还有,在本实施方式中,存在位于图像显示区域10a的周边的周边区域。换而言之,在本实施方式中,尤其从TFT阵列基板10的中心看,自框缘遮光膜53往外被规定为周边区域。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,沿着TFT阵列基板10的一条边设置数据线驱动电路101及外部电路连接端子102。为了连接设置于图像显示区域10a的两侧的2个扫描线驱动电路104间而设置多条布线105。配置于对向基板20的4个角部的上下导通材料106,在TFT阵列基板10和对向基板20之间取得电导通。
在图2中,在TFT阵列基板10之上,在形成像素开关用的TFT和扫描线、数据线等的布线之后的像素电极9a之上,形成取向膜。另一方面,在对向基板20之上,除对向电极21之外,形成网格状或条带状的遮光膜23,进而在最上层部分形成取向膜。
(像素部的具体的构成)
其次,参照图3~图5,对液晶装置1的像素部的构成进行说明。
图3,为构成电光装置的图像显示区域的形成为矩阵状的多个像素中的各种元件、布线等的等效电路;图4,是形成有数据线、扫描线、像素电极等的TFT阵列基板的相邻的多个像素组的平面图。图5,是图4的A-A’剖面图。还有,在图5中,为了使各层、各构件在附图上为可以识别的程度的大小,而按各层、各构件使比例尺不同。
在图3中,像素电极9a及用于对像素电极9a进行开关控制的TFT30,分别形成于构成液晶装置1的图像显示区域的形成为矩阵状的多个像素部。供给图像信号的数据线6a电连接于TFT30的源。写入到数据线6a的图像信号S1、S2、…、Sn,按照该顺序按线顺序供给。此外,图像信号S1、S2…、Sn,也可以对于相邻的多条数据线6a彼此间,按每组而供给。
液晶装置1具备的像素部中,在TFT30的栅电连接扫描线3a,以预定的定时,使扫描信号G1、G2、…、Gm,按该顺序以线顺序脉冲性地施加于扫描线3a那样地构成。像素电极9a,电连接于TFT30的漏,通过使为开关元件的TFT30只在一定期间关其开关,而以预定的定时写入从数据线6a供给的图像信号S1、S2、…、Sn。
通过像素电极9a而写入到作为电光物质的一例的液晶中的预定电平的图像信号S1、S2、…、Sn,在与形成于对向基板的对向电极之间被保持一定期间。保持电容70,为了防止所保持的图像信号泄漏,而与形成于像素电极9a及对向电极间的液晶电容电并联地连接。液晶,通过分子集合的取向和秩序由于所施加的电压电平而发生变化,对光进行调制,可进行灰度等级显示。如果是常白模式,相应于以各像素为单位所施加的电压而相对入射光的透射率减少;如果是常黑模式,相应于以各像素为单位所施加的电压而相对入射光的透射率增加;作为整体从电光装置出射具有相应于图像信号的对比度的光。
其次,参照图4及图5,对像素部的具体的构成进行说明。在图4中,在TFT阵列基板10之上,对于X方向及Y方向矩阵状地设置多个透明的像素电极9a(通过虚线部9a表示轮廓),分别沿着像素电极9a的纵横的边界而设置数据线6a及扫描线3a。
使得对向于半导体层1a之中的图4中右向上的斜线区域所示的沟道区域1a’地,配置扫描线3a,扫描线3a包括栅电极。在扫描线3a及数据线6a进行交叉的部位,分别设置在沟道区域1a’处、扫描线3a的一部分作为栅电极被对向配置的像素开关用的TFT30。
在图4及图5中,数据线6a形成为,其上面经平坦化、以第2层间绝缘膜42作为基底,通过接触孔81连接于TFT30的高浓度源区域。数据线6a及接触孔81内部,例如,由Al-Si-Cu,Al-Cu等的含有Al(铝)材料,或Al单质,或者Al层和TiN层等的多层膜构成。数据线6a,还起对于TFT30的遮光膜的作用。数据线6a的基底,通过第2层间绝缘膜42的形成时,残留于第2层间绝缘膜42之上的硬化层42aa而形成。
保持电容70,具备为本发明的“第1电极”的一例的下部电容电极71,电介质膜75及为本发明的“第2电极”的一例的上部电容电极300,将通过数据线6a供给于像素电极9a的图像信号暂时性地保持。作为连接于TFT30的高浓度漏区域1e及像素电极9a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,通过电介质膜75而对向配置。
如在图4及图5中所示地,保持电容70,如在后进行说明的液晶装置的制造方法中为了不阻碍实施于TFT30的氢化处理地,形成得避开TFT30。更具体地,上部电容电极300,具有:使设置于各像素部的多个保持电容70间可共用那样地沿着扫描线3a延伸的上部电容电极300,在TFT30之上被开缺口的缺口部301。
加之,下部电容电极71也在像素部间被互相分离使得不会重叠于TFT30具备的半导体层之上。从而,即使在TFT30的上层侧形成保持电容70,保持电容70也不会阻碍对于TFT30实施的氢化处理。加之,通过在晶体管上方配置下部电容电极71的分离部分,尽量不减小下部电容电极71的面积,并且不必大地变动包括下部电容电极71的平面形状等的布局。从而,可以不使保持电容70的电容下降许多,而在TFT30中可靠地实施氢化处理。
尤其,上部电容电极300及下部电容电极71,因为以使氢难以透过,例如导电性多晶硅膜、或者金属膜等的导电膜所形成,所以成为阻碍氢化处理的主要的因素之一。在本实施方式,通过避开TFT30之上地形成这样的为阻碍氢化处理的主要的因素之一的上部电容电极300及下部电容电极71,能够避开TFT30之上地形成实质性地起电容元件作用的保持电容70的部分。
从而,依照本实施方式的液晶装置1,能够不大地变动液晶装置1的构成及制造工序,而在形成保持电容70之后在TFT30中实施氢化处理,还能够与不大地变动装置构成相应地尽量减少保持电容70的电容下降。由此,液晶装置1通过抑制了元件特性的降低的TFT30而能够显示高像质的图像,并以良好的成品率而制造。还有,用于减小TFT30的光泄漏电流的遮光功能,由被形成于TFT30的上层侧的、例如布线层等的液晶装置1的其他的构成部分来分担即可。这样的构成部分即使为形成于TFT30的上层侧,如果预先在直到形成保持电容70的阶段在TFT30中实施氢化处理,通过氢化处理消除TFT30的悬挂键等的使元件特性降低的因素,还可以减少光照射于TFT30。
如在图4及图5中所示地,上部电容电极300,例如由包括金属或合金的导电性的遮光膜构成,还起固定电位侧电容电极的作用。上部电容电极300,例如,由包括Ti(钛)、Cr(铬)、W(钨)、Ta(钽)、Mo(钼)、Pd(钯)等的高熔点金属之中的至少一种的,金属单质、合金、金属硅化物、聚硅化物以及对它们进行叠层的物质等构成。或者,上部电容电极300,也可以包括Al(铝)、Ag(银)等的其它的金属。但是,上部电容电极300,也可以例如具有叠层有由导电性的多晶硅膜构成的第1膜和由包括高熔点金属的金属硅化物膜等构成的第2膜的多层结构。
下部电容电极71,例如由导电性的多晶硅膜构成而起像素电位侧电容电极的作用。加之,下部电容电极71,具有中继连接像素电极9a和TFT30的高浓度漏区域1e的功能。但是,下部电容电极71,与上部电容电极300同样地,也可以由包括金属或合金的单层膜或者多层膜构成。
配置于下部电容电极71及上部电容电极300间的电介质膜75,例如由HTO(High Temperature Oxide,高温氧化)膜,LTO(Low TemperatureOxide,低温氧化)膜等的氧化硅膜,或氮化硅膜等构成。从使保持电容70增大的观点来说,只要能有足够的膜的可靠性,则电介质膜75越薄越好。加之,因为越使电介质膜75薄就越能够提高氢的透过率,所以从有效地进行对于TFT30的氢化处理的观点来说,也优选电介质膜75薄些。
上部电容电极300,从配置有像素电极9a的图像显示区域10a向其周围延伸设置,与定电位源电连接,为固定电位。作为相关的定电位源,既可以为供给于扫描线驱动电路104和数据线驱动电路101的正电源或负电源的定电位源,也可以为供给于对向基板20的对向电极21的定电位源。
在TFT30的下侧,通过基底绝缘膜12而网格状地设置下侧遮光膜11a。下侧遮光膜11a,因为形成于TFT30的下侧,所以不会阻碍从TFT30的上侧进行的氢化处理。下侧遮光膜11a,为了遮挡从TFT阵列基板10侧入射于装置内的返回光而对TFT30的沟道区域1a’及其周边进行遮光而设置。下侧遮光膜11a,与上部电容电极300同样地,例如,由包括Ti、Cr、W、Ta、Mo、Pd等的高熔点金属之中的至少一种的,金属单质、合金、金属硅化物、聚硅化物及对它们进行叠层的物质等构成。加之,下侧遮光膜11a,为了避免其电位变动对于TFT30产生坏的影响,与上部电容电极300同样地,也可以从图像显示区域10a向其周围延伸设置而连接于定电位源。
基底绝缘膜12,除了从下侧遮光膜11a对TFT30进行层间绝缘的作用之外,通过形成于TFT阵列基板10的整面,还具有防止TFT阵列基板10的表面的研磨时的粗糙,和因在洗净后残留的污渍等使图像开关用TFT30的特性的劣化的功能。
像素电极9a,通过对下部电容电极71进行中继,通过接触孔83及85电连接于半导体层1a之中的高浓度漏区域1e。即,在本实施方式,下部电容电极71,除了作为保持电容70的像素电位侧电容电极的功能,还起将像素电极9a向TFT30进行中继连接的功能。若如此地利用下部电容电极71,则即使层间距离例如长到2000nm的程度,也避开了以一个接触孔连接两者间的技术困难性并能以接触孔及槽良好地连接两者间,可以提高像素开口率,在接触孔开孔时的蚀刻的穿通防止中也起作用。
如在图4及图5中所示地,液晶装置1,具备透明的TFT阵列基板10,和对向于此配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。
在TFT阵列基板10,设置像素电极9a,在其上侧,设置实施过摩擦处理等的预定的取向处理的取向膜16。像素电极9a例如由ITO(IndiumTin Oxide,铟锡氧化物)膜等的透明导电性膜构成。并且取向膜16例如由聚酰亚胺膜等的有机膜构成。
在对向基板20,遍布其整个面设置对向电极21,在其下侧,设置实施过摩擦处理等的预定的取向处理的取向膜22。对向电极21例如由ITO膜等的透明导电性膜构成。并且取向膜22,由聚酰亚胺膜等的有机膜构成。
在对向基板20,也可以设置网格状或条带状的遮光膜。通过采用这样的构成,能够更可靠地进行防止来自TFT阵列基板10侧的入射光向沟道区域1a’及其周边的进入。还有,对向基板20之上的遮光膜,通过形成得至少在外光所照射的面中反射率变得高,起防止液晶装置1的温度上升的作用。
在像素电极9a和对向电极21成面对面那样地配置的TFT阵列基板10及对向基板20间形成液晶层50。液晶层50,在不施加来自像素电极9a的电场的状态下通过取向膜16及22而取预定的取向状态。
在图5中,像素开关用TFT30,具有LDD(Lightly Doped Drain,轻掺杂漏)结构,具备: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’,包括对扫描线3a及半导体层1a进行绝缘的栅绝缘膜的绝缘膜2,半导体层1a的低浓度源区域1b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。
在扫描线3a之上,形成分别开孔有通向高浓度源区域1d的接触孔81及通向高浓度漏区域1e的接触孔83的第1层间绝缘膜41。
在第1层间绝缘膜41之上形成下部电容电极71及上部电容电极300,在它们之上,形成分别开孔有接触孔81及85的第2层间绝缘膜42。第2层间绝缘膜42,例如由BPSG膜构成,通过经由因加热变成的流动化状态而平坦化上表面。在其成膜时的上面,虽然由于下层侧的保持电容70和TFT30、扫描线3a、而且基底遮光膜11a的存在而产生台阶差,但是通过暂时流动化,上面成为由台阶引起的凹凸变为均平的状态。在该上面所设置的数据线6a及像素电极9a,在形成时难以发生蚀刻残留,可在良好的状态下进行图形形成,取向膜16也能够大致良好地被实施取向处理。尤其,近年来因防止TFT的光泄漏电流等的目的而装置的结构复杂化了,叠层于基板之上的层数变多了。虽然在那样的情况下,现有是越往上层层面中的台阶差越大,台阶差在前述图形形成中造成的影响很显著,但是如此地若是对第2层间绝缘膜42平坦化,则能够全面地减轻基板上的蚀刻残留。
在此,第2层间绝缘膜42的上面并非完全的平坦面,起因于扫描线3a等的台阶部17a被残留。台阶部17a,作为横向电场防止用而被特意地残存,通过传递直到取向膜16之上,在相当于像素彼此间的边界的遮光区域成为预定高度的台阶部17而显现,发挥降低在驱动时发生的像素间的横向电场的功能。
为了从数据线6a之上覆盖第2层间绝缘膜42的整个面,形成有接触孔85的第3层间绝缘膜43,例如通过BPSG膜而形成。第3层间绝缘膜43,因为在其下存在含有Al的数据线6a,所以不实施通过加热的平坦化处理。像素电极9a及取向膜16,设置于第3层间绝缘膜43的上面。
其次,参照图6及图7,对保持电容70的变形例进行说明。还有,在以下进行参照的图中,为了使说明简便而对与图1~图5共同的部分附加共同的参照符号。
(变形例1)
上部电容电极300具有开口部300a,下部电容电极71在晶体管30上方在相邻的像素之间具有分离部71a。
图6,是表示液晶装置1中的TFT30附近的平面结构的平面图。在图6中,开口部300a,通过去掉上部电容电极300之中的延伸于TFT30之上的部分,或者进行图形化而形成。从而,以一并形成上部电容电极300使得遍布多个像素部而延伸的状态,能够防止由于上部电容电极300而阻碍TFT30的氢化处理,更具体来说向沟道区域1a’的氢化处理。并且,因为下部电容电极71通过在TFT30之上被分离而分别地设置于各像素部,所以能够通过下部电容电极71的分离部71a而氢化处理位于其下的TFT30。
依照具有这样的上部电容电极300及下部电容电极71的保持电容70,不使保持电容70的电容下降许多,并且不多地变动制造工序而能够抑制TFT30的元件特性的下降,可以提高液晶装置1的显示特性。
(变形例2)
图7,是表示对应于图5中的剖面中的TFT30附近的结构的要部剖面图。在图7中,在本例,形成分离部300b,其在像素部间分离开构成保持电容70的上部电容电极300、电介质膜75及下部电容电极71,使得设置于在TFT30之上的相邻的像素部的保持电容相分离。
依照本例的液晶装置1具有的保持电容70,从保持电容70的上侧所进行的向TFT30的氢化处理不会被保持电容70所阻碍。更具体地,因为电介质膜75形成得避开TFT30的栅电极3a、即沟道区域1a’,所以相比较于仅上部电容电极300及下部电容电极71形成得避开TFT30的情况可以更有效地在TFT30中实施氢化处理。尤其,因为如氮化硅膜那样的致密的电介质膜75使氢难以透过,所以通过预先在像素部间物理性地对上部电容电极300、电介质膜75及下部电容电极71进行分离,可以有效地在TFT30中实施氢化处理。还有,也可以在电介质膜75之中的延伸于TFT30之上的部分设置开口部,来代替在TFT之上预先对电介质膜75进行分离。这样的开口部,在能够有效地进行向TFT30的氢化处理这点上起到与在TFT30之上对电介质膜75预先进行分离同等的效果。
(电光装置的制造方法)
其次,参照图8及图9,对前述的本实施方式的液晶装置的制造方法进行说明。从图8到图9,是循序表示制造方法的各工序中的图5中所示的剖面的构成的工序剖面图。还有,在以下,在像素部中,对形成于TFT阵列基板10之上的数据线6a、扫描线3a、TFT30和保持电容70等的制造工序特别详细地进行说明,而对形成于对向基板20之上的取向膜22和对向电极21等的制造工序则进行省略。
在图8(a)中,准备好例如硅基板、石英基板、玻璃基板等的基板10。在此,优选在N2(氮)等的惰性气体气氛中,以约850~1300℃,更优选1000℃的高温进行热处理,并预先进行预处理使得在之后所实施的高温工序中产生于基板10的变形变小。
接着,在如此处理过的基板10的整面上,例如,将Ti、Cr、W、Ta、Mo及Pd等的金属或金属硅化物等的金属合金膜,通过溅射法等,形成100~500nm左右的膜厚,优选约200nm的膜厚的遮光层之后,例如通过光刻法及蚀刻法处理,形成如图4中所示那样的图形的下侧遮光膜11a。
接着,在下侧遮光膜11a之上,例如,通过常压或减压CVD法等采用TEOS(原硅酸四乙酯)气体、TEB(原硼酸四乙酯)气体、TMOP(磷酸四甲酯)气体等,形成由NSG(无掺杂硅酸盐玻璃)、或掺杂有磷(P)或硼(B)的PSG、BSG、BPSG等的硅酸盐玻璃膜、氮化硅膜、氧化硅膜等构成的基底绝缘层12。
接着,在基底绝缘膜12之上,通过减压CVD等形成非晶体硅膜并实施热处理,使多晶硅膜固相生长。或者,不经过非晶体硅膜,通过减压CVD法等直接形成多晶硅膜。其次,对于该多晶硅膜,例如通过实施光刻法及蚀刻处理,形成具有在图4中所示的预定图形的半导体层1a。进而,通过进行热氧化等,形成成为栅绝缘膜的绝缘膜2。该结果,半导体层1a的厚度,为约30~150nm的厚度,优选为约35~50nm的厚度;绝缘膜2的厚度,为约20~150nm的厚度,优选为约30~100nm的厚度。
接着,例如通过减压CVD法等将多晶硅膜堆积成100~500nm的厚度,并进而热扩散磷(P),使该多晶硅膜导电化之后,通过实施光刻法及蚀刻处理,形成具有在图4中所示的预定图形的扫描线3a。其次,通过以低浓度及高浓度的2等级掺杂杂质离子,形成包括低浓度源区域1b及低浓度漏区域1c、高浓度源区域1d及高浓度漏区域1e的LDD结构的像素开关用TFT30的半导体层1a。
其次在图8(b)的工序中,例如与基底绝缘层12同样地,形成第1层间绝缘膜41。在所得到的第1层间绝缘膜41的上面,如图示地,产生相应于其下的TFT30和扫描线3a的形状的凹凸。
其次在图8(c)的工序中,在形成层间绝缘膜42之后,在位于层间绝缘膜42之下的晶体管30中实施氢化处理。
首先,例如通过干蚀刻法或湿蚀刻法或者它们的组合,在第1层间绝缘膜41中开孔接触孔83。
其次,例如,通过减压CVD法等堆积多晶硅膜,并进而热扩散磷(P),使该多晶硅膜导电化而形成下部电容电极71。进而,例如,通过减压CVD法、等离子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堆积成膜厚50nm左右的比较薄的厚度之后,使Ti、Cr、W、Ta、Mo及Pd等的金属或金属硅化物等的金属合金膜,通过溅射法形成上部电容电极300。如此,形成保持电容70。
还有,在形成保持电容70时,至少在大于或等于350℃的温度下对下部电容电极71、电介质膜75及上部电容电极300进行退火。例如,在本实施方式中,下部电容电极71在850℃退火,上部电容电极300及电介质膜75在500℃~850℃退火。在以这样的温度进行退火处理的情况下,包含于TFT30的半导体层中的氢从半导体层逸出,而增大悬挂键等的使元件特性降低的缺陷。来自半导体层的氢逸出,因为在大于或等于350℃的温度下有变得显著的倾向,所以为了不大地改变TFT阵列基板10之上的各部分的布局、构成及制造工序,而减少TFT30之上的悬挂键,在形成保持电容70之后对TFT30进行氢化处理的技术变得重要起来。在本例中,如在图8(c)中所示地,通过设置于TFT30的开口部302,在已经形成的保持电容之上形成层间绝缘膜42,而后实施氢化处理。开口部302,也可以利用已经说明过的分别设置于上部电容电极300及下部电容电极71的缺口部300a及下部电容电极的分离部分71a,或者开口部301。并且,也可以在电介质膜75与开口部302一同在TFT30之上被分离地形成的状态下进行氢化处理。
其次,如在图9中所示地,在进行过向TFT30的氢化处理的TFT阵列基板10之上,顺序形成通过接触孔81与TFT30电连接的数据线6a、第3层间绝缘膜43、像素电极9a、及取向膜16,而形成已形成有主要的部分的TFT阵列基板10。通过以TFT阵列基板10及对向基板20夹持液晶层50,形成液晶装置1。
第2实施方式
(电光装置中的像素部的具体的构成)
其次,参照图10~图12对本实施方式的液晶装置1中的像素部的具体的构成进行说明。本实施方式的液晶装置1具备的TFT30,也因为在形成保持电容70之后实施氢化处理,所以抑制了TFT30的元件特性的降低,为高质量的液晶装置。
图10及图11,是形成有数据线、扫描线、像素电极等的TFT阵列基板的相邻的多个像素组的平面图。还有,图10及图11,分别,对后述的叠层结构之中的下层部分(10)和上层部分(图11)分开进行图示。并且,图12,是使图10及图11重合的情况的A-A’剖面图。还有,在图12中,为了使各层、各构件在附图中为可以识别的程度的大小,而使各层、各构件比例尺不同。并且,对本例的液晶装置1的图像显示区域中的电构成及相同部分的具体的构成,为了使说明简便而省略详细的说明。
如在图12中所示地,本例的液晶装置具备的TFT阵列基板10,除了像素电极9a及取向膜16之外,具备包括它们的各种的构成所呈的叠层结构。更具体地,TFT阵列基板10,从下按顺序,由包括扫描线11a的第1层,包括包括栅电极3a的TFT30等的第2层,包括保持电容70的第3层,包括数据线6a等的第4层,包括电容布线400等的第5层,包括前述的像素电极9a及取向膜16等的第6层(最上层)构成。在第1层及第2层间、第2层及第3层间、第3层及第4层间、第4层及第5层间、第5层及第6层间,分别设置基底绝缘膜12、第1层间绝缘膜41、第2层间绝缘膜42、第3层间绝缘膜43、第4层间绝缘膜44,来防止前述的各要素间发生短路。并且,在这些各种的绝缘膜12、41、42、43及44中,例如,还设置着对TFT30的半导体层1a中的高浓度源区域1d和数据线6a进行电连接的接触孔等。在以下,对这些的各要素,从下按顺序进行说明。还有,前述之中的从第1层到第3层,作为下层部分图示于图10中,从第4层到第6层则作为上层部分图示于图11中。
(叠层结构、第1层的构成—扫描线等—)
首先,在第1层,例如,设置由包括Ti、Cr、W、Ta、Mo等的高熔点金属之中的至少一种的,金属单质、合金、金属硅化物、聚硅化物,对它们进行叠层的物质或者导电性多晶硅物质等,构成的扫描线11a。该扫描线11a,平面性地看,沿着图10的X方向那样地,图形化为条状。更详细地看,则条状的扫描线11a,具备沿图10的X方向地延伸的主线部,和延伸于为数据线6a或者本发明的“布线部”的一例的电容布线400进行延伸的图10的Y方向的突出部。还有,从相邻的扫描线11a延伸的突出部相互并不连接,从而,扫描线11a成为1条1条地分开的形状。
在此,在图11中,也表示了在图10中所示的扫描线11a的构成。在本例中,扫描线11a,如在图11中所示地,在TFT阵列基板10的基板面上平面性地看,重叠性地形成于电容布线400上。关于扫描线11a的详细的构成后述。
(叠层结构、第2层的构成—TFT等—)
其次,作为第2层,设置包括栅电极3a的TFT30。TFT30,如在图12中所示地,具有LDD(Lightly Doped Drain,轻掺杂漏)结构,作为其构成要素,具备:前述的栅电极3a,例如由多晶硅膜构成通过来自栅电极3a的电场而形成沟道的半导体层1a的沟道区域1a’,包括对栅电极3a和半导体层1a进行绝缘的栅绝缘膜的绝缘膜2,半导体层1a中的低浓度源区域1b及低浓度漏区域1c以及高浓度源区域1d及高浓度漏区域1e。
在本例中,在第2层上,作为与前述的栅电极3a相同膜而形成中继电极719。该中继电极719,平面性地看,如在图10中所示地,位于延伸于各像素电极9a的X方向的一边的大致中央那样地,形成为岛状。因为中继电极719和栅电极3a作为相同膜而形成,所以在后者由例如导电性多晶硅膜等构成的情况下,前者也由导电性多晶硅膜等构成。
还有,前述的TFT30,虽然优选具有在图12中所示的LDD结构,但是既可以具有在低浓度源区域1b及低浓度漏区域1c不进行杂质的渗入的补偿结构,也可以为使栅电极3a作为掩模而以高浓度渗入杂质,自调整性地形成高浓度源区域及高浓度漏区域1e的自调整型的TFT。
(叠层结构、第1层及第2层间的构成—基底绝缘膜—)
在以上说明过的扫描线11a之上,并且TFT30之下,设置例如由硅氧化膜等构成的基底绝缘膜12。基底绝缘膜12,除了从扫描线11a对TFT30进行层间绝缘的作用之外,通过形成于TFT阵列基板10的整面,还具有防止因TFT阵列基板10的表面研磨时的粗糙和在洗净后残留的污渍等而图像开关用的TFT30的特性变化的功能。
在基底绝缘膜12,平面性地看在半导体层1a的两侧,开掘出沿着沿后述的数据线6a延伸的半导体层1a的沟道长度的方向的槽状的接触孔12cv,对应于接触孔12cv,叠层于其上方的栅电极3a包括在下侧形成为凹状的部分。通过填埋接触孔12cv整体那样地,形成栅电极3a,在栅电极3a,延伸设置与其一体地形成的侧壁部3b。由此,TFT30的半导体层1a,如在图10中所示地,平面性地看从侧方被覆盖,至少来自该部分的光的入射得到抑制。
侧壁部3b,填埋接触孔12cv那样地形成,并且其下端与扫描线11a相接。扫描线11a,因为如前述地形成为条状,所以存在于某行的栅电极3a及扫描线11a,只要着眼于该行,则总为相同电位。
(叠层结构、第3层的构成—保持电容等—)
跟着第2层而在第3层,设置保持电容70。保持电容70,通过连接于TFT30的高浓度漏区域1e及像素电极9a的、作为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,通过电介质膜75对向配置所形成。依照保持电容70,可以显著地提高像素电极9a的电位保持特性。本例的保持电容70,如看图10的平面图可知那样地,因为形成得不到达大致对应于像素电极9a的形成区域的光透射区域(换而言之,因为形成得收置于遮光区域内),所以可比较大地维持液晶装置整体的像素开口率,由此,可以显示更加明亮的图像。
更详细地,下部电极71,例如由导电性的多晶硅膜构成,作为像素电位侧电容电极发挥作用。但是,下部电极71,也可以由包括金属或合金的单层膜或多层膜构成。并且,该下部电极71,除了作为像素电位侧电容电极的功能之外,还具有对像素电极9a和TFT30的高浓度漏区域1e进行中继连接的功能。顺便说一下,在此所说的中继连接,通过前述的中继电极719而进行。
上部电容电极300,为了使电容电极300为固定电位,而与为固定电位的电容布线400(后述。)电连接。
还有,通过对本例的TFT阵列基板10中的各部分的布局加以若干改变,还可以使上部电容电极300作为像素电位侧电容电极,使下部电容电极71作为固定电位侧电容电极。
电介质膜75,如在图12中所示地,例如由膜厚5~200nm左右的比较薄的HTO(High Temperature Oxide,高温氧化)膜,LTO(LowTemperature Oxide,低温氧化)膜等的氧化硅膜,或者氮化硅膜等构成。
在本例中,电介质膜75,如在图12中所示地,具有在下层为氧化硅膜75a、而在上层为氮化硅膜75b那样的二层结构。上层的氮化硅膜75b被图形化为比像素电位侧电容电极的下部电容电极71稍大的尺寸,形成得收置在遮光区域(非开口区域)内。
还有,在本例中,虽然电介质膜75具有二层结构,但是也可以具有例如氧化硅膜、氮化硅膜及氧化硅膜等的三层结构,或者多于或等于其的叠层结构的构成。当然也可以为单层结构。
保持电容70具备的上部电容电极300及下部电容电极71,形成得在TFT30之上具有开口部303。开口部303,使上部电容电极300、下部电容电极71、进而电容绝缘膜的全部的分离部分配置于晶体管30上方。关于上部电容电极300,既可以开缺口而构成,也可以设置开口部。电容绝缘膜,也可以设置开口部而构成。在电容绝缘膜中,如果不包括如氮化膜那样的氢透过率低的膜,则可以不开口或不在晶体管之上设置分离部分。依照这样的开口部303,对于形成于保持电容70之下的TFT30,可以在形成保持电容70之后实施氢化处理。还有,开口部303,也可以包括形成于电介质膜75的开口部或者分离部。
并且,如在图13中所示地,也可以对在图12中所示的液晶装置1的平面状的布局进行变形,并将分离部分配置得在不为晶体管30之上的位置(图中接触孔882的左右)被分离,并在晶体管30之上形成上部电容电极300、下部电容电极71及电容绝缘膜75a、75b的缺口部分303。
(叠层结构、第2层及第3层间的构成—第1层间绝缘膜—)
在以上说明过的TFT30乃至栅电极3a及中继电极719之上,并且在保持电容70之下,例如,形成由NSG(无掺杂硅酸盐玻璃)、PSG(磷硅酸盐玻璃)、BSG(硼硅酸盐玻璃)、BPSG(硼磷硅酸盐玻璃)等的硅酸盐玻璃膜,氮化硅膜或氧化硅膜等,或者优选NSG构成的第1层间绝缘膜41。
在第1层间绝缘膜41中,对TFT30的高浓度源区域1d和后述的数据线6a进行电连接的接触孔81,边贯通后述第2层间绝缘膜42边被开孔。在第1层间绝缘膜41中,对TFT30的高浓度漏区域1e和构成保持电容70的下部电极71进行电连接的接触孔83被开孔。在第1层间绝缘膜41中,用于对构成保持电容70的作为像素电位侧电容电极的下部电极71和中继电极719进行电连接的接触孔881被开孔。加之,在第1层间绝缘膜41中,用于对中继电极719和后述的第2中继电极6a2进行电连接的接触孔882,边贯通第2层间绝缘膜42边被开孔。
(叠层结构、第4层的构成—数据线等—)
继于第3层而在第4层,设置数据线6a。该数据线6a,如在图12中所示地,作为具有自下层按顺序为,由铝构成的层(参照图12中的符号41A)、由氮化钛构成的层(参照图12中的符号41TN)、由氮化硅膜构成的层(参照图12中的符号401)的三层结构的膜而形成。氮化硅膜,图形化为稍大的尺寸使得覆盖其下层的铝层和氮化钛层。
在第4层,作为与数据线6a相同膜,形成电容布线用中继层6a1及第2中继电极6a2。它们,如在图11中所示地,平面性地看,并非形成得具有与数据线6a连续的平面形状,而是图形形成上被分开地形成。
顺便说一下,这些电容布线用中继层6a1及第2中继电极6a2,因为与数据线6a相同膜而形成,所以具有自下层按顺序为,由铝构成的层、由氮化钛构成的层、由等离子氮化膜构成的层的三层结构。
(叠层结构、第3层及第4层间的构成—第2层间绝缘膜—)
在以上说明过的保持电容70之上,并且,数据线6a之下,形成通过采用了例如NSG、PSG、BSG、BPSG等的硅酸盐玻璃膜,氮化硅膜或氧化硅膜等,或者优选采用TEOS气体的等离子CVD法所形成的第2层间绝缘膜42。在第2层间绝缘膜42中,开孔对TFT30的高浓度源区域1d和数据线6a进行电连接的前述的接触孔81,并且开孔对电容布线用中继层6a1和保持电容70的上部电极的电容电极300进行电连接的接触孔801。进而,在第2层间绝缘膜42中,形成用于对第2中继电极6a2和中继电极719进行电连接的接触孔882。
(叠层结构、第5层的构成—电容布线等—)
继于第4层而在第5层,设置电容布线400。电容布线400,平面性地看,如在图11中所示地,分别延伸于图中X方向及Y方向那样地,形成为网格状。通过这样的电容布线400,将开口区域按每像素地规定。还有,电容布线400,因为在对TFT30实施氢化处理之后才形成,所以即使形成得延伸于TFT30之上,也不阻碍TFT30的氢化处理。
电容布线400之中的延伸于图11中Y方向的部分特别地,形成得覆盖数据线6a,并且,比该数据线6a宽。并且,关于延伸于图12中X方向的部分,为了确保形成第3中继电极402的区域,在各像素电极9a的一边的中央附近,设置为与开口区域相分离而形成的开口部的窗400a。
图11中,在分别延伸于XY方向的电容布线400的交叉部分的角部,填埋该角部地,而设置大致三角形状的部分。在电容布线400,通过设置该大致三角形状的部分,能够有效地进行对于TFT30的半导体层1a的光的遮挡。即,对于半导体层1a,从斜上要进入的光,被该三角形状的部分反射或吸收而到达不了半导体层1a。从而,可以抑制光泄漏电流的发生,而显示无闪烁等的高质量的图像。电容布线400,通过从配置有像素电极9a的图像显示区域10a延伸设置于其周围,与定电位源电连接,而成为固定电位。
在第5层,作为与电容布线400相同膜所形成的第3中继电极402,在电容布线400的窗400a内形成为岛状。更具体地,电容布线400及第3中继电极402间,并非平面形状地连续而形成,两者间图形形成上被分开地形成。由此,第3中继电极402,与电容布线400被电分离。并且,第3中继电极402,具有通过接触孔804及89,对第2中继电极6a2及像素电极9a间的电连接进行中继的功能。并且,电容布线400及第3中继电极402,具有在下层为由铝构成的层,在上层为由氮化钛构成的层的二层结构。
(叠层结构、第4层及第5层间的构成—第3层间绝缘膜—)
在数据线6a之上,并且电容布线400之下,形成通过采用了NSG、PSG、BSG、BPSG等的硅酸盐玻璃膜,氮化硅膜或氧化硅膜等,或者优选采用TEOS气体的等离子CVD法而形成的第3层间绝缘膜43。在第3层间绝缘膜43中,用于对电容布线400和电容布线用中继层6a1进行电连接的接触孔803,及,用于对第3中继电极402和第2中继电极6a2进行电连接的接触孔804分别被开孔。
(叠层结构、第6层以及第5层及第6层间的构成—像素电极等—)
最后,在第6层矩阵状地形成像素电极9a,在像素电极9a之上形成取向膜16。在像素电极9a之下,形成由NSG、PSG、BSG、BPSG等的硅酸盐玻璃膜,氮化硅膜或氧化硅膜等,或者优选NSG构成的第4层间绝缘膜44。在第4层间绝缘膜44中,用于对像素电极9a及第3中继电极402间进行电连接的接触孔89被开孔。在像素电极9a和TFT30之间,通过该接触孔89及第3中继层402以及接触孔804、第2中继层6a2、接触孔882、中继电极719、接触孔881、下部电极71及接触孔83,成为电连接。
通过具有以上说明那样的构成的TFT阵列基板10、对向基板20及夹持于这些基板间的液晶层构成本例的液晶装置。依照本例的液晶装置,不大地改变制造工序及装置构成,就能够抑制因氢逸出引起的TFT30的元件特性的降低,可以提供高质量的液晶装置。加之,即使不在对向基板20侧形成遮光膜23,通过电容布线400及第3中继电极402、以及扫描线11a,也可以更可靠地对从对向基板20侧入射的光、及从元件基板10侧入射的光,进行遮光。从而,依照本例的液晶装置,能够使显示图像的对比度提高,并使之高清晰化。
(电子设备)
其次,对将前述的液晶装置应用于各种的电子设备的情况进行说明。
首先,对采用该液晶装置作为光阀的投影机进行说明。图14,是表示投影机的构成例的平面图。如在图14中所示地,在投影机1100内部,设置由卤素灯等的白色光源构成的灯单元1102。从该灯单元1102射出的投影光,通过配置于光导向单元1104内的4片镜1106及2片分色镜1108被分离成RGB的3原色,入射到作为对应于各原色的光阀的液晶面板1110R、1110B及1110G。
液晶面板1110R、1110B及1110G的构成,与前述的液晶装置相同,分别被从图像信号处理电路供给的R、G、B的原色信号所驱动。然后,通过这些液晶面板调制过的光,从3个方向入射到分色棱镜1112。在该分色棱镜1112中,R及B的光弯折90度,另一方面G光则直进。从而,合成各色的图像的结果,通过投影透镜1114,在屏幕等投影彩色图像。
在此,若着眼于由各液晶面板1110R、1110B及1110G得到的显示像,则由液晶面板1110G得到的显示像,需要对于由液晶面板1110R、1110B得到的显示像进行左右翻转。
还有,在液晶面板1110R、1110B及1110G,因为通过分色镜1108,对应于R、G、B的各原色的光进行入射,所以不必设置滤色器。
其次,对将前述的液晶装置,应用于便携型的个人计算机的例进行说明。图15,是表示该个人计算机的构成的立体图。在图15中,计算机1200,由具备键盘1202的主体部1204,和液晶显示单元1206构成。该液晶显示单元1206,通过在先前所述的液晶装置1005的背面附加背光源而构成。
进而,对将液晶装置,应用于便携型电话机的例进行说明。图16,是表示该便携型电话机的构成的立体图。在图16中,便携型电话机1300,具备:多个操作按钮1302,和反射型的液晶装置1005。在该反射型的液晶装置1005,按照需要在其前面设置前光源。
还有,在除参照图14~图16进行说明的电子设备之外,还可列举液晶电视,和取景器型、监视器直视型的磁带录像机,汽车导航装置,呼机,电子笔记本,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。而且,本实施方式的液晶装置,不用说当然可以应用于这些各种电子设备中。
还有,本发明,并不限于前述的实施方式,在不违反从技术方案的范围及专利说明书整体读取的发明的要旨或思想的范围内可以适当改变,伴随其改变的电光装置的制造方法、电光装置、及电子设备、以及半导体基板的制造方法也包括在本发明的技术范围内。更具体地,可以将本发明的电光装置或电子设备,应用于例如LCOS(Liquid Crystal On Silicon,硅上液晶)、DMD(Digital Micro mirror Device,数字微镜器件)、有机EL装置等、各种的透射型、反射型、自发光型的器件中。
Claims (14)
1.一种电光装置,其特征在于,
在基板之上,具备:
互相交叉的多条数据线及多条扫描线,
对应于前述多条数据线及前述多条扫描线的交叉处而设置的多个像素电极,
分别电连接于前述多个像素电极的多个晶体管,和
多个保持电容,其在前述晶体管的上层侧设置得平面性地看避开前述晶体管,对通过前述数据线及前述晶体管供给前述像素电极的图像信号进行暂时性地保持;
前述多个保持电容之中的相邻的保持电容的分离区域存在于前述晶体管之上。
2.按照权利要求1所述的电光装置,其特征在于:
在前述晶体管的至少沟道区域之上存在有前述分离区域。
3.按照权利要求1或2所述的电光装置,其特征在于:
在前述晶体管的至少沟道区域及LDD区域之上存在有前述分离区域。
4.按照权利要求1~3中的任何一项所述的电光装置,其特征在于:
前述保持电容,由:在前述上层分别延伸地形成的,第1电极、形成于该第1电极之上的电介质膜及形成于该电介质膜之上的第2电极构成;
前述第1电极、前述第2电极及前述电介质膜之中的至少前述第1电极及前述第2电极,形成得平面性地看避开前述晶体管。
5.按照权利要求4所述的电光装置,其特征在于:
前述第2电极,沿着前述扫描线延伸使得可由前述多个保持电容所共用,并具有前述第2电极被部分性地开缺口使得平面性地看不重叠于前述晶体管的缺口部。
6.按照权利要求4所述的电光装置,其特征在于:
前述第2电极,沿着前述扫描线延伸使得可由前述多个保持电容所共用,并具有形成得平面性地看重叠于前述晶体管的第1开口部。
7.按照权利要求6所述的电光装置,其特征在于:
前述第2电极是像素电位侧的电容电极,通过在前述晶体管之上配置该电容电极的分离部分而对前述晶体管之上的保持电容进行开口。
8.按照权利要求4~7中的任何一项所述的电光装置,其特征在于:
在前述基板之上,在与前述保持电容相比位于上层侧,还具备与前述第2电极电连接的布线部;
前述布线部,在对前述晶体管所具有的半导体层、从前述保持电容的上侧实施氢化处理之后,延伸于前述保持电容之上地形成。
9.按照权利要求4~8中的任何一项所述的电光装置,其特征在于:
前述电介质膜,形成得平面性地看避开前述晶体管。
10.按照权利要求9所述的电光装置,其特征在于:
前述电介质膜,在前述保持电容间相互物理性地分离以便平面性地看不重叠于前述晶体管。
11.按照权利要求4~10中的任何一项所述的电光装置,其特征在于:
前述电介质膜,在前述基板之上延伸使得可由前述多个保持电容所共用,并具有重叠于前述晶体管地形成的第2开口部。
12.一种电光装置的制造方法,其特征在于,包括:
在基板之上,
形成互相交叉的多条数据线及多条扫描线的第1工序,
对应于前述多条数据线及前述多条扫描线的交叉处而形成多个像素电极的第2工序,
形成分别电连接于前述多个像素电极的多个晶体管的第3工序,和
形成多个保持电容的第4工序,该保持电容在前述晶体管的上层侧设置得平面性地看避开前述晶体管,对通过前述数据线及前述晶体管供给前述像素电极的图像信号进行暂时性地保持;
在前述第4工序中,形成在前述上层顺序地叠层了的第1电极、电介质膜及第2电极而构成前述保持电容,并平面性地看避开前述晶体管地形成前述第1电极及前述第2电极。
13.按照权利要求12所述的电光装置的制造方法,其特征在于:
前述第4工序,包括以大于或等于350℃的温度对前述第1电极、前述电介质膜及前述第2电极进行退火的第5工序;
在前述第5工序之后,从前述保持电容的上层侧对包括于前述晶体管的半导体层实施氢化处理。
14.一种电子设备,其特征在于,
具备权利要求1~11中的任何一项所述的电光装置。
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