JP2005057044A - Thin film transistor and its manufacturing method, electro-optical device substrate therefor and its manufacturing method, and electronic apparatus - Google Patents

Thin film transistor and its manufacturing method, electro-optical device substrate therefor and its manufacturing method, and electronic apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2005057044A
JP2005057044A JP2003285995A JP2003285995A JP2005057044A JP 2005057044 A JP2005057044 A JP 2005057044A JP 2003285995 A JP2003285995 A JP 2003285995A JP 2003285995 A JP2003285995 A JP 2003285995A JP 2005057044 A JP2005057044 A JP 2005057044A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
substrate
gate insulating
insulating film
manufacturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2003285995A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005057044A5 (en
Inventor
Jun Saito
潤 齊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2003285995A priority Critical patent/JP2005057044A/en
Publication of JP2005057044A publication Critical patent/JP2005057044A/en
Publication of JP2005057044A5 publication Critical patent/JP2005057044A5/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a TFT which has stable element characteristics without causing deterioration or variations in element characteristics and without generating short defects between gate electrodes, and also to provide its manufacturing method. <P>SOLUTION: The method of manufacturing the TFT comprises processes of forming the semiconductor layer of a prescribed thickness from a semiconductor substrate, forming a first gate insulation film 2a on top of a semiconductor film 1a, patterning a multilayer film composed of the semiconductor film 1a and the first gate insulation film 2a into a prescribed shape by photolithography and an etching method, and forming a gate electrode on top of the semiconductor film 1a via the first gate insulation film 2a. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、薄膜トランジスタおよびその製造方法、電気光学装置用基板およびその製造方法、電気光学装置、電子機器に関するものである。   The present invention relates to a thin film transistor and a manufacturing method thereof, a substrate for an electro-optical device and a manufacturing method thereof, an electro-optical device, and an electronic apparatus.

従来、液晶表示装置等の電気光学装置に用いられる電気光学装置用基板において、高速化、低消費電力化、高集積化等の観点から、周辺駆動回路や画素スイッチング素子を構成する薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor,以下TFTと略記する)の能動層に単結晶シリコンを用いる技術が知られている。単結晶シリコンをガラスや石英等の絶縁基板の上に形成する技術として、従来よりSOI(Silicon On Insulator)技術が用いられている。
ところで、TFTを基板上に形成する手順としては、TFTの能動層となるシリコン(Si)層を基板上に成膜した後、フォトリソグラフィー、エッチング法を用いてこのSi層をパターニングし、Si層上にゲート絶縁膜を形成し、その後、ゲート電極を形成する方法が一般的である(例えば特許文献1参照)。
特開2002−261091号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, a thin film transistor (Thin Film) that constitutes a peripheral driving circuit and a pixel switching element in an electro-optical device substrate used in an electro-optical device such as a liquid crystal display device from the viewpoints of high speed, low power consumption, and high integration. A technique using single crystal silicon for an active layer of a transistor (hereinafter abbreviated as TFT) is known. Conventionally, SOI (Silicon On Insulator) technology has been used as a technology for forming single crystal silicon on an insulating substrate such as glass or quartz.
By the way, as a procedure for forming the TFT on the substrate, after forming a silicon (Si) layer to be an active layer of the TFT on the substrate, the Si layer is patterned by photolithography and etching, and the Si layer is formed. A general method is to form a gate insulating film thereon and then form a gate electrode (see, for example, Patent Document 1).
JP 2002-261091 A

上述したように、上記従来のTFTの製造方法においては、Si層をパターニングした後、ゲート絶縁膜を形成していた。しかしながら、この方法を用いると、Si層のパターニング時にSi層とフォトレジストとが直接接触することになり、フォトレジスト中に含まれる重金属等の不純物がSi層中に浸入することでTFTの素子特性が劣化したり、特性がばらつく原因となっていた。
また、Si層をドライエッチングする際に、Si層にプラズマによるダメージが発生し、これも素子特性劣化の原因となっていた。
さらに、Si層をパターニングした後、熱酸化法によりゲート絶縁膜を形成すると、Si層の側壁部分に形成されるゲート絶縁膜の形状は、酸化が進みやすい上側が厚く盛り上がり、下側が薄くなる傾向にある。このような形状に起因して、次にゲート電極となる導電膜を成膜し、エッチングを行うと、エッチングの影となるSi層の側壁下部に導電膜のエッチング残りが発生する場合がある。その結果、隣接するゲート電極間の短絡不良が発生することになる。
加えて、上述した酸化が進みやすい上側が厚く盛り上がり、下側が薄くなる傾向にあるゲート絶縁膜の形状に反映されて、Si層の端面上部のゲート絶縁膜厚は、熱酸化処理時の応力集中等により鋭角形状をなし、この鋭角となった部分のゲート絶縁膜の膜厚が薄くなる結果、他の部分よりも薄くなり、トランジスタの耐電圧が低下するという課題もあった。
それに加えて、上述した鋭角形状をなしたSi層の部分は、熱酸化処理時の応力集中等により欠陥が多く発生しており、寄生MOSを発生させる原因となりやすい。
上述したように、SOI技術による単結晶シリコンを用いたTFTは、高速化、低消費電力化、高集積化が可能という利点を本来持つものであるが、従来の製造方法を採用する限り、上記の問題が生じる恐れを抱えていた。
As described above, in the conventional TFT manufacturing method, the gate insulating film is formed after patterning the Si layer. However, when this method is used, the Si layer and the photoresist are in direct contact during the patterning of the Si layer, and impurities such as heavy metals contained in the photoresist enter the Si layer, so that the TFT device characteristics can be obtained. Deteriorated and the characteristics varied.
Further, when the Si layer is dry-etched, the Si layer is damaged by plasma, which causes deterioration of device characteristics.
Furthermore, when the gate insulating film is formed by thermal oxidation after patterning the Si layer, the shape of the gate insulating film formed on the side wall portion of the Si layer tends to be thicker on the upper side where oxidation tends to proceed and thinner on the lower side. It is in. Due to such a shape, when a conductive film to be a gate electrode is formed next and etching is performed, an etching residue of the conductive film may be generated below the side wall of the Si layer which is a shadow of etching. As a result, a short circuit failure between adjacent gate electrodes occurs.
In addition, the gate insulating film thickness at the upper end face of the Si layer reflects the stress concentration during the thermal oxidation process, as reflected by the shape of the gate insulating film that tends to be thicker and thicker on the upper side where oxidation is likely to proceed. As a result of the formation of an acute angle shape due to the thickness of the gate insulating film at the acute angle portion, the gate insulating film becomes thinner than the other portions, and the withstand voltage of the transistor is reduced.
In addition, the Si layer portion having the acute angle shape described above has many defects due to stress concentration at the time of thermal oxidation treatment, and is likely to cause a parasitic MOS.
As described above, TFTs using single crystal silicon based on SOI technology originally have the advantages of high speed, low power consumption, and high integration. However, as long as a conventional manufacturing method is employed, Had a fear of causing problems.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、TFTの素子特性の劣化やバラツキ、さらにはゲート電極間の短絡不良が生じることなく、安定した素子特性を有するTFTおよびその製造方法、ならびにこれを用いた電気光学装置用基板およびその製造方法を提供することを目的とする。さらに、この種の電気光学装置用基板を用いた電気光学装置、電子機器を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and has a TFT having stable element characteristics without causing deterioration and variations in element characteristics of the TFT, and further, short circuit failure between the gate electrodes, and the TFT. It is an object to provide a manufacturing method, a substrate for an electro-optical device using the same, and a manufacturing method thereof. It is another object of the present invention to provide an electro-optical device and an electronic apparatus using this type of substrate for an electro-optical device.

上記の目的を達成するために、本発明のTFTの製造方法は、半導体基板と支持基板とを絶縁層を介して貼り合わせてなる複合基板を用いたTFTの製造方法であって、前記半導体基板から所定の層厚を有する半導体層を形成する工程と、前記半導体層上に第1のゲート絶縁膜を形成する工程と、前記半導体層と前記第1のゲート絶縁膜とからなる積層膜を、フォトリソグラフィー、エッチング法を用いて所定の形状にパターニングする工程と、前記半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程とを備えたことを特徴とする。
本発明のTFTの製造方法においては、半導体層上に第1のゲート絶縁膜を形成した後、半導体層と第1のゲート絶縁膜とからなる積層膜を、その上に形成したマスクを用いて一括してエッチングし、パターニングしているため、半導体層とフォトレジストが直接接触することがない。そのため、フォトレジスト中に含まれる重金属等の不純物がSi層中に浸入し難くなり、TFTの特性劣化や特性バラツキを抑制することができる。また、Si層のドライエッチング時にSi層が第1のゲート絶縁膜で覆われているため、Si層にプラズマによるダメージが入り難くなり、これによる特性劣化も抑制できる。さらに、前記積層膜をパターニングした後、側壁形状が比較的直線的になった積層膜上にゲート電極となる導電膜を形成するため、従来技術のようにSi層の側壁下部に導電膜のエッチング残りが発生することなく、ゲート電極の短絡不良を防止することができる。すなわち、本発明のTFTの製造方法は、半導体層上に第1のゲート絶縁膜を形成した状態でフォトリソグラフィー、エッチング工程を経ることにより、第1のゲート絶縁膜を半導体層の保護膜として機能させ、上記の作用、効果を得るものである。しかしながら、特別な保護膜を形成するわけではなく、保護膜をそのままゲート絶縁膜として用いるわけであるから、製造工程が増えるわけではなく、その点で合理的な方法である。
なお、本発明の方法では、フォトレジスト中の不純物の浸入の問題、ドライエッチング時のプラズマダメージの問題は第1のゲート絶縁膜に対して生じることになるが、半導体膜に対してこれらの問題が生じる場合と比較すると、素子特性への影響がはるかに少ない。
In order to achieve the above object, a TFT manufacturing method of the present invention is a TFT manufacturing method using a composite substrate in which a semiconductor substrate and a supporting substrate are bonded together via an insulating layer, and the semiconductor substrate A step of forming a semiconductor layer having a predetermined layer thickness from, a step of forming a first gate insulating film on the semiconductor layer, and a laminated film comprising the semiconductor layer and the first gate insulating film, The method includes a step of patterning into a predetermined shape using photolithography and an etching method, and a step of forming a gate electrode on the semiconductor layer through the first gate insulating film.
In the TFT manufacturing method of the present invention, after forming the first gate insulating film on the semiconductor layer, a laminated film composed of the semiconductor layer and the first gate insulating film is used using the mask formed thereon. Since etching and patterning are performed collectively, the semiconductor layer and the photoresist are not in direct contact. For this reason, impurities such as heavy metals contained in the photoresist are difficult to enter the Si layer, and TFT characteristic deterioration and characteristic variation can be suppressed. Further, since the Si layer is covered with the first gate insulating film during the dry etching of the Si layer, it is difficult for the Si layer to be damaged by plasma, and deterioration of characteristics due to this can be suppressed. Further, after patterning the laminated film, a conductive film to be a gate electrode is formed on the laminated film whose sidewall shape is relatively straight, so that the conductive film is etched below the sidewall of the Si layer as in the prior art. A short circuit failure of the gate electrode can be prevented without causing the remaining. That is, in the TFT manufacturing method of the present invention, the first gate insulating film functions as a protective film for the semiconductor layer by performing photolithography and etching processes in a state where the first gate insulating film is formed on the semiconductor layer. To obtain the above-mentioned actions and effects. However, a special protective film is not formed, but the protective film is used as it is as a gate insulating film, so that the number of manufacturing steps is not increased, and this is a rational method.
In the method of the present invention, the problem of intrusion of impurities in the photoresist and the problem of plasma damage during dry etching occur in the first gate insulating film, but these problems occur in the semiconductor film. Compared with the case where this occurs, the influence on the device characteristics is much less.

本発明のTFTの製造方法においては、前記第1のゲート絶縁膜としてシリコン酸化膜を用い、前記第1のゲート絶縁膜を熱酸化法により形成することが望ましい。
第1のゲート絶縁膜を熱酸化法により形成することにより良質なゲート絶縁膜とすることができ、良好な素子特性を有するTFTを製造することができる。
In the TFT manufacturing method of the present invention, it is desirable that a silicon oxide film is used as the first gate insulating film, and the first gate insulating film is formed by a thermal oxidation method.
By forming the first gate insulating film by a thermal oxidation method, a high-quality gate insulating film can be obtained, and a TFT having good element characteristics can be manufactured.

また、前記積層膜をパターニングする工程の後に、パターニングされた前記積層膜を少なくとも覆うように第2のゲート絶縁膜を形成する工程をさらに備え、前記半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜および前記第2のゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成することが望ましい。
上記の構成によれば、第1、第2のゲート絶縁膜の2層によってTFTのゲート絶縁膜が構成されることになるので、ゲートリーク電流を低減することができ、素子の信頼性をより向上することができる。また、第2のゲート絶縁膜を基板全面に形成した場合には、半導体層による段差を緩和することができ、平坦化を図ることができる。
The method further includes a step of forming a second gate insulating film so as to cover at least the patterned laminated film after the step of patterning the laminated film, and the first gate insulating film and the semiconductor layer are formed on the semiconductor layer. It is desirable to form a gate electrode through the second gate insulating film.
According to the above configuration, the gate insulating film of the TFT is constituted by the two layers of the first and second gate insulating films, so that the gate leakage current can be reduced and the reliability of the device is further improved. Can be improved. In addition, when the second gate insulating film is formed over the entire surface of the substrate, a step due to the semiconductor layer can be reduced and planarization can be achieved.

前記第2のゲート絶縁膜を化学的気相成長法(Chemical Vapor Deposition, 以下、CVDと略記する)により形成することが望ましい。
この構成によれば、第2のゲート絶縁膜を周知の方法を用いて短時間で容易に形成することができる。
The second gate insulating film is preferably formed by chemical vapor deposition (hereinafter abbreviated as CVD).
According to this configuration, the second gate insulating film can be easily formed in a short time using a known method.

本発明のTFTは、半導体層と、前記半導体層の上面にのみ形成された第1のゲート絶縁膜と、前記半導体層と前記第1のゲート絶縁膜とを覆う第2のゲート絶縁膜と、前記半導体層の上方に前記第1のゲート絶縁膜および前記第2のゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極と、を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、TFTの特性の劣化やバラツキ、もしくはゲート電極間の短絡不良が生じることなく、安定した素子特性を有するTFTを得ることができる。また、ゲート絶縁膜が2層で構成されているので、信頼性の高いTFT素子を実現できる。
The TFT of the present invention includes a semiconductor layer, a first gate insulating film formed only on the upper surface of the semiconductor layer, a second gate insulating film covering the semiconductor layer and the first gate insulating film, And a gate electrode formed above the semiconductor layer with the first gate insulating film and the second gate insulating film interposed therebetween.
According to this configuration, a TFT having stable element characteristics can be obtained without causing deterioration or variation in TFT characteristics or short-circuit failure between gate electrodes. Further, since the gate insulating film is composed of two layers, a highly reliable TFT element can be realized.

本発明の電気光学装置用基板の製造方法は、半導体基板と支持基板とを絶縁層を介して貼り合わせてなる複合基板を用いた薄膜トランジスタを備えた電気光学装置用基板の製造方法であって、上記本発明のTFTの製造方法を用いたことを特徴とする。
この構成によれば、TFTの特性の劣化やバラツキ、もしくはゲート電極間の短絡不良が生じることなく、安定した素子特性を有するTFTを備えた電気光学装置用基板を得ることができる。
The method for manufacturing a substrate for an electro-optical device according to the present invention is a method for manufacturing a substrate for an electro-optical device including a thin film transistor using a composite substrate in which a semiconductor substrate and a support substrate are bonded together via an insulating layer, The TFT manufacturing method of the present invention is used.
According to this configuration, it is possible to obtain an electro-optical device substrate including a TFT having stable element characteristics without causing deterioration or variation in TFT characteristics or short circuit failure between gate electrodes.

本発明の電気光学装置用基板の製造方法は、前記第2のゲート絶縁膜としてシリコン酸化膜を用いることが望ましい。
前記第2のゲート絶縁膜は基板全面に形成されることが考えられるが、その場合、第2のゲート絶縁膜の形成領域が電気光学装置における表示領域となることがある。そのようなとき、第2のゲート絶縁膜としてシリコン酸化膜を用いれば、シリコン酸化膜は透明なため、表示に色付き等の不具合が生じることがない。
In the method for manufacturing a substrate for an electro-optical device according to the present invention, it is desirable to use a silicon oxide film as the second gate insulating film.
It is conceivable that the second gate insulating film is formed on the entire surface of the substrate. In that case, the formation region of the second gate insulating film may be a display region in the electro-optical device. In such a case, if a silicon oxide film is used as the second gate insulating film, the silicon oxide film is transparent, so that problems such as coloration do not occur in the display.

本発明の電気光学装置用基板は、上記本発明の電気光学装置用基板の製造方法によって製造されたことを特徴とする。
この構成によれば、TFTの特性の劣化やバラツキ、もしくはゲート電極間の短絡不良が生じることなく、安定した素子特性を有するTFTを備えた電気光学装置用基板を得ることができる。
The substrate for an electro-optical device according to the present invention is manufactured by the above-described method for manufacturing a substrate for an electro-optical device according to the present invention.
According to this configuration, it is possible to obtain an electro-optical device substrate including a TFT having stable element characteristics without causing deterioration or variation in TFT characteristics or short circuit failure between gate electrodes.

本発明の電気光学装置は、上記本発明の電気光学装置用基板を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、表示特性のバラツキ等の少ない電気光学装置を得ることができる。
An electro-optical device according to the present invention includes the substrate for an electro-optical device according to the present invention.
According to this configuration, an electro-optical device with little variation in display characteristics can be obtained.

本発明の電子機器は、上記本発明の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、表示特性のバラツキ等の少ない表示部を備えた電子機器を実現することができる。
An electronic apparatus according to the present invention includes the electro-optical device according to the present invention.
According to this configuration, it is possible to realize an electronic device including a display unit with little variation in display characteristics.

以下、本発明の一実施形態を図1〜図9を参照して説明する。
[電気光学装置用基板および電気光学装置]
図1は、本発明の電気光学装置の一例である液晶パネルの全体構成を説明するための平面図であり、TFTアレイ基板をその上に形成された各構成要素とともに対向基板の側から見た状態を示した平面図である。また、図2は、図1のA−A’断面図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[Electro-optical device substrate and electro-optical device]
FIG. 1 is a plan view for explaining the entire configuration of a liquid crystal panel as an example of the electro-optical device of the present invention, and a TFT array substrate is viewed from the side of a counter substrate together with each component formed thereon. It is the top view which showed the state. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG.

図1および図2に示す液晶パネルは、一対の基板間に液晶が封入されたものであり、一方の基板をなすTFTアレイ基板10(電気光学装置用基板)と、これに対向配置された他方の基板をなす対向基板20とを備えている。
図1は、TFTアレイ基板10をその上に形成された各構成要素とともに対向基板20の側から見た状態を示している。図1に示すように、TFTアレイ基板10の上には、シール材51がその縁に沿って設けられており、その内側には、シール材51に並行して額縁としての遮光膜53が設けられている。また、図1において、符号52は、表示領域を示している。表示領域52は、額縁としての遮光膜53の内側の領域であり、液晶パネルの表示に使用する領域である。また、符号54は、表示領域の外側の領域である非表示領域を示している。
The liquid crystal panel shown in FIGS. 1 and 2 has liquid crystal sealed between a pair of substrates, a TFT array substrate 10 (substrate for an electro-optical device) forming one substrate, and the other disposed opposite to the TFT array substrate 10. And a counter substrate 20 constituting the substrate.
FIG. 1 shows a state in which the TFT array substrate 10 is viewed from the counter substrate 20 side together with the components formed thereon. As shown in FIG. 1, a sealing material 51 is provided on the TFT array substrate 10 along the edge thereof, and a light shielding film 53 as a frame is provided on the inner side of the sealing material 51 in parallel with the sealing material 51. It has been. Moreover, in FIG. 1, the code | symbol 52 has shown the display area. The display area 52 is an area inside the light shielding film 53 as a frame, and is an area used for display on the liquid crystal panel. Reference numeral 54 denotes a non-display area that is an area outside the display area.

非表示領域54には、データ線駆動回路101および外部回路接続端子102がTFTアレイ基板10の一辺に沿って設けられ、走査線駆動回路104がこの一辺に隣接する2辺に沿って設けられ、プリチャージ回路103が残る一辺に沿って設けられている。さらに、データ線駆動回路101、プリチャージ回路103、走査線駆動回路104と外部回路接続端子102との間をつなぐための複数の配線105が設けられている。
また、対向基板20のコーナー部に対応する位置には、TFTアレイ基板10と対向基板20との間で電気的導通をとるための導通材106が設けられている。そして、シール材51とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板20が当該シール材51によりTFTアレイ基板10に固着されている。
In the non-display area 54, the data line driving circuit 101 and the external circuit connection terminal 102 are provided along one side of the TFT array substrate 10, and the scanning line driving circuit 104 is provided along two sides adjacent to the one side. The precharge circuit 103 is provided along the remaining side. Further, a plurality of wirings 105 are provided for connecting the data line driving circuit 101, the precharge circuit 103, the scanning line driving circuit 104, and the external circuit connection terminal 102.
In addition, a conductive material 106 is provided at a position corresponding to the corner portion of the counter substrate 20 for electrical connection between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20. The counter substrate 20 having substantially the same outline as the sealing material 51 is fixed to the TFT array substrate 10 by the sealing material 51.

図2に示すように、TFTアレイ基板10は、石英などの光透過性の絶縁基板からなる基板本体10Aと、その液晶層50側表面上に形成され、インジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide, 以下、ITOと略記する)膜などの透明導電性膜からなる画素電極9aと、表示領域に設けられた画素スイッチング用TFT(スイッチング素子)30と、ポリイミド膜等の有機膜から形成され、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜16とを主体として構成されている。
他方、対向基板20は、石英からなる基板本体20Aと、その液晶層50側表面上に形成された対向電極21と、配向膜22と、金属などからなり、各画素部の開口領域以外の領域に設けられた遮光膜23、および、遮光膜23と同じかあるいは異なる材料からなる額縁としての遮光膜53とを主体として構成されている。
このように構成され、画素電極9aと対向電極21とが対向するように配置されたTFTアレイ基板10と対向基板20との間には、液晶層50が形成されている。
As shown in FIG. 2, the TFT array substrate 10 is formed on a substrate main body 10A made of a light-transmitting insulating substrate such as quartz and its surface on the liquid crystal layer 50 side, and is made of indium tin oxide (hereinafter referred to as indium tin oxide). The pixel electrode 9a made of a transparent conductive film such as a film (abbreviated as ITO), the pixel switching TFT (switching element) 30 provided in the display region, and an organic film such as a polyimide film, and a rubbing process, etc. And the alignment film 16 subjected to the predetermined alignment process.
On the other hand, the counter substrate 20 includes a substrate body 20A made of quartz, a counter electrode 21 formed on the surface of the liquid crystal layer 50, an alignment film 22, a metal, and the like, and an area other than the opening area of each pixel portion. The light shielding film 23 provided on the light shielding film 53 and the light shielding film 53 as a frame made of the same or different material as the light shielding film 23 are mainly used.
A liquid crystal layer 50 is formed between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 that are configured as described above and are arranged so that the pixel electrode 9a and the counter electrode 21 face each other.

また、図2に示すように、TFTアレイ基板10の基板本体10Aと複数の画素スイッチング用TFT30との間には、第1層間絶縁膜12が設けられている。さらに、画素スイッチング用のTFT30を構成する半導体膜1aの直下には、第1層間絶縁膜12を介して遮光膜11aが形成されている。
図2に示すように、画素スイッチング用TFT30は、LDD(Lightly Doped Drain)構造を有しており、走査線3a(ゲート電極)からの電界によりチャネルが形成される半導体膜1aのチャネル領域1a’、走査線3aと半導体膜1aとを絶縁するゲート絶縁膜2、データ線6a、半導体膜1aの低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1c、半導体膜1aの高濃度ソース領域1d並びに高濃度ドレイン領域1eを備えている。また、本実施の形態においては、ゲート絶縁膜2は、半導体膜1aの上面にのみ形成された第1のゲート絶縁膜2aと、半導体膜1aおよび第1のゲート絶縁膜2aを覆うように基板全面に形成された第2のゲート絶縁膜2bとの2層で構成されている。
As shown in FIG. 2, a first interlayer insulating film 12 is provided between the substrate body 10 </ b> A of the TFT array substrate 10 and the plurality of pixel switching TFTs 30. Further, a light shielding film 11 a is formed directly below the semiconductor film 1 a constituting the pixel switching TFT 30 via the first interlayer insulating film 12.
As shown in FIG. 2, the pixel switching TFT 30 has an LDD (Lightly Doped Drain) structure, and a channel region 1a ′ of the semiconductor film 1a in which a channel is formed by an electric field from the scanning line 3a (gate electrode). The gate insulating film 2 that insulates the scanning line 3a from the semiconductor film 1a, the data line 6a, the low concentration source region 1b and the low concentration drain region 1c of the semiconductor film 1a, the high concentration source region 1d and the high concentration drain of the semiconductor film 1a. A region 1e is provided. In the present embodiment, the gate insulating film 2 is a substrate that covers the first gate insulating film 2a formed only on the upper surface of the semiconductor film 1a and the semiconductor film 1a and the first gate insulating film 2a. It consists of two layers with the second gate insulating film 2b formed on the entire surface.

また、この液晶パネルにおいては、図2に示すように、ゲート絶縁膜2を走査線3aに対向する位置から延設して誘電体膜として用い、半導体膜1aを延設して第1蓄積容量電極1fとし、更にこれらに対向する容量線3bの一部を第2蓄積容量電極とすることにより、蓄積容量70が構成されている。容量線3bおよび走査線3aは、同一のポリシリコン膜、またはポリシリコン膜と、金属単体、合金、金属シリサイド等の積層構造からなり、蓄積容量70の誘電体膜と画素スイッチング用TFT30のゲート絶縁膜2とは、同一の2層のシリコン酸化膜から構成されている。また、画素スイッチング用TFT30のチャネル領域1a’、ソース領域1d、ドレイン領域1eと、第1蓄積容量電極1fとは、同一の半導体膜1aから構成されている。そして、これらの半導体膜1aは単結晶シリコンからなり、SOI技術により絶縁基板10A上に形成されている。このように、トランジスタの能動層となる半導体膜1aに単結晶シリコンを用いることで、トランジスタの高性能化及び高集積化を図ることができる。   Further, in this liquid crystal panel, as shown in FIG. 2, the gate insulating film 2 is extended from a position facing the scanning line 3a and used as a dielectric film, and the semiconductor film 1a is extended to form a first storage capacitor. The storage capacitor 70 is configured by using the electrode 1f and a part of the capacitor line 3b opposite to the electrode 1f as a second storage capacitor electrode. The capacitor line 3b and the scanning line 3a are formed of the same polysilicon film or a polysilicon film and a laminated structure of a single metal, an alloy, a metal silicide, etc., and the dielectric film of the storage capacitor 70 and the gate insulation of the pixel switching TFT 30 The film 2 is composed of two identical silicon oxide films. The channel region 1a ', the source region 1d, the drain region 1e, and the first storage capacitor electrode 1f of the pixel switching TFT 30 are composed of the same semiconductor film 1a. These semiconductor films 1a are made of single crystal silicon and are formed on the insulating substrate 10A by SOI technology. As described above, by using single crystal silicon for the semiconductor film 1a which is an active layer of the transistor, high performance and high integration of the transistor can be achieved.

また、図2に示すように、走査線3a、ゲート絶縁膜2及び第1層間絶縁膜12の上には、画素スイッチング用TFT30の高濃度ソース領域1dへ通じるコンタクトホール5及び画素スイッチング用TFT30の高濃度ドレイン領域1eへ通じるコンタクトホール8が各々形成された第2層間絶縁膜4が形成されている。さらに、データ線6a及び第2層間絶縁膜4の上には、画素スイッチング用TFT30の高濃度ドレイン領域1eへのコンタクトホール8が形成された第3層間絶縁膜7が形成されている。また、画素電極9aは、このように構成された第3層間絶縁膜7の上面に設けられている。   Further, as shown in FIG. 2, the contact hole 5 leading to the high concentration source region 1d of the pixel switching TFT 30 and the pixel switching TFT 30 are formed on the scanning line 3a, the gate insulating film 2 and the first interlayer insulating film 12. A second interlayer insulating film 4 in which contact holes 8 leading to the high concentration drain region 1e are respectively formed is formed. Further, on the data line 6 a and the second interlayer insulating film 4, a third interlayer insulating film 7 in which a contact hole 8 to the high concentration drain region 1 e of the pixel switching TFT 30 is formed is formed. The pixel electrode 9a is provided on the upper surface of the third interlayer insulating film 7 thus configured.

[電気光学装置の製造方法]
次に、本発明の電気光学装置の製造方法の一例として、図1、図2に示した液晶パネルを製造する方法を、図3〜図9を参照して説明する。
まず、図3(a)に示すように、単結晶シリコン基板(半導体基板)206の表面に、熱酸化により酸化膜206bを形成する。なお、単結晶シリコン基板206には、水素イオン(H+)が、例えば加速電圧100keV、ドーズ量10×1016/cm2にて注入されている。
[Method of manufacturing electro-optical device]
Next, as an example of the method for manufacturing the electro-optical device of the present invention, a method for manufacturing the liquid crystal panel shown in FIGS. 1 and 2 will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 3A, an oxide film 206b is formed on the surface of a single crystal silicon substrate (semiconductor substrate) 206 by thermal oxidation. Note that hydrogen ions (H + ) are implanted into the single crystal silicon substrate 206 at, for example, an acceleration voltage of 100 keV and a dose of 10 × 10 16 / cm 2 .

次に、図3(b)に示すように、TFTアレイ基板10の基板本体となる石英基板(支持基板)10Aを用意し、この基板10Aの表面にスパッタリング法等により金属膜を形成し、この金属膜をパターニングすることにより遮光膜11aを形成する。その後、遮光膜11a上を含む石英基板10A上に、スパッタリング法、CVD法などにより、第1層間絶縁膜12を形成する。第1層間絶縁膜12の材料としては、酸化シリコンや、NSG(ノンドープトシリケートガラス)、PSG(リンシリケートガラス)、BSG(ボロンシリケートガラス)、BPSG(ボロンリンシリケートガラス)などの高絶縁性ガラス等を例示することができる。   Next, as shown in FIG. 3B, a quartz substrate (supporting substrate) 10A that is a substrate body of the TFT array substrate 10 is prepared, and a metal film is formed on the surface of the substrate 10A by a sputtering method or the like. The light shielding film 11a is formed by patterning the metal film. Thereafter, the first interlayer insulating film 12 is formed on the quartz substrate 10A including the light shielding film 11a by sputtering, CVD, or the like. As a material of the first interlayer insulating film 12, high insulating glass such as silicon oxide, NSG (non-doped silicate glass), PSG (phosphorus silicate glass), BSG (boron silicate glass), BPSG (boron phosphorus silicate glass), etc. Etc. can be illustrated.

そして、単結晶シリコン基板206上の酸化膜206bと石英基板10A上の第1層間絶縁膜12とを介して、基板本体10Aと単結晶シリコン基板206とを貼り合わせる。この貼り合わせ工程は、例えば300℃で2時間熱処理することにより2枚の基板10A,206を直接貼り合わせる方法を採用することができる。
また、貼り合わせ強度をさらに高めるためには、熱処理温度を上げて450℃程度にする必要があるが、石英などからなる基板本体10Aの熱膨張係数と単結晶シリコン基板206の熱膨張係数とには大きな差があるため、このまま加熱すると単結晶シリコン基板にクラックなどの欠陥が発生し、製造されるTFTアレイ基板10の品質が劣化する恐れがある。クラックなどの欠陥の発生を抑制するためには、一度300℃にて貼り合わせのための熱処理を行った単結晶シリコン基板206を、ウエットエッチングまたはCMPによって100〜150μm程度まで薄くし、その後、さらに高温の熱処理を行うことが望ましい。例えば、80℃のKOH水溶液を用いて単結晶シリコン基板206の厚さが150μmとなるようにエッチングし、その後、基板本体10Aとの貼り合わせを行い、さらに450℃にて再び熱処理することにより貼り合わせ強度を高めることが望ましい。
Then, the substrate body 10A and the single crystal silicon substrate 206 are bonded together via the oxide film 206b on the single crystal silicon substrate 206 and the first interlayer insulating film 12 on the quartz substrate 10A. In this bonding step, for example, a method of directly bonding the two substrates 10A and 206 by heat treatment at 300 ° C. for 2 hours can be employed.
Further, in order to further increase the bonding strength, it is necessary to raise the heat treatment temperature to about 450 ° C. However, the thermal expansion coefficient of the substrate body 10A made of quartz or the like and the thermal expansion coefficient of the single crystal silicon substrate 206 are reduced. Since there is a large difference, if the substrate is heated as it is, defects such as cracks are generated in the single crystal silicon substrate, and the quality of the manufactured TFT array substrate 10 may be deteriorated. In order to suppress the occurrence of defects such as cracks, the single crystal silicon substrate 206 once subjected to heat treatment for bonding at 300 ° C. is thinned to about 100 to 150 μm by wet etching or CMP, and then further It is desirable to perform a high temperature heat treatment. For example, etching is performed using a KOH aqueous solution at 80 ° C. so that the thickness of the single crystal silicon substrate 206 becomes 150 μm, and then bonding is performed with the substrate body 10A, followed by heat treatment again at 450 ° C. It is desirable to increase the bonding strength.

次に、図3(c)に示すように、貼り合わせた単結晶シリコン基板206の貼り合わせ面側の酸化膜206bと単結晶シリコン層206aを残したまま、単結晶シリコン基板206を基板本体10Aから剥離(分離)するための熱処理を行なう。
この基板の剥離現象は、単結晶シリコン基板206中に導入された水素イオンによって、単結晶シリコン基板206の表面近傍のある層でシリコンの結合が分断されるために生じるものである。ここでの熱処理は、例えば、貼り合わせた2枚の基板を毎分20℃の昇温速度にて600℃まで加熱することにより行なうことができる。この熱処理によって、貼り合わせた単結晶シリコン基板206が基板本体10Aと分離し、基板本体10Aの表面上には単結晶シリコンからなる半導体膜206aが形成される。
次に、図3(d)に示すように、単結晶シリコン層206aの表面にシリコン酸化膜60を形成する。この際、熱酸化法を用いると、単結晶シリコン層206aの上面および側面にシリコン酸化膜60が形成される。このシリコン酸化膜60が後に第1のゲート絶縁膜となるが、熱酸化法によるシリコン酸化膜60は緻密で良質な膜となるため、ゲートリーク電流の低減にとって好ましい。このシリコン酸化膜60の膜厚は、例えば10〜30nm、好ましくは20nmとする。
Next, as shown in FIG. 3C, the single crystal silicon substrate 206 is attached to the substrate body 10A while leaving the oxide film 206b and the single crystal silicon layer 206a on the bonded surface side of the bonded single crystal silicon substrate 206. Heat treatment for peeling (separating) from the substrate is performed.
This peeling phenomenon of the substrate occurs because silicon bonds are broken at a certain layer near the surface of the single crystal silicon substrate 206 by hydrogen ions introduced into the single crystal silicon substrate 206. The heat treatment here can be performed, for example, by heating the two bonded substrates to 600 ° C. at a rate of temperature increase of 20 ° C. per minute. By this heat treatment, the bonded single crystal silicon substrate 206 is separated from the substrate body 10A, and a semiconductor film 206a made of single crystal silicon is formed on the surface of the substrate body 10A.
Next, as shown in FIG. 3D, a silicon oxide film 60 is formed on the surface of the single crystal silicon layer 206a. At this time, if a thermal oxidation method is used, a silicon oxide film 60 is formed on the upper surface and side surfaces of the single crystal silicon layer 206a. This silicon oxide film 60 will later become the first gate insulating film. However, the silicon oxide film 60 formed by thermal oxidation is a dense and high-quality film, which is preferable for reducing the gate leakage current. The thickness of the silicon oxide film 60 is, for example, 10 to 30 nm, preferably 20 nm.

次に、図4(a)に示すように、フォトリソグラフィー工程、エッチング工程により、単結晶シリコン層206aとシリコン酸化膜60とからなる積層膜を一括してパターニングし、所定パターンの島状の半導体膜1aおよび第1のゲート絶縁膜2aを形成する。特に、後で形成するデータ線6a下で容量線3bが形成される領域及び走査線3aに沿って容量線3bが形成される領域には、画素スイッチング用TFT30を構成する半導体膜1aから延設された第1蓄積容量電極1fを形成する。   Next, as shown in FIG. 4A, the laminated film composed of the single crystal silicon layer 206a and the silicon oxide film 60 is collectively patterned by a photolithography process and an etching process, and an island-shaped semiconductor having a predetermined pattern is formed. A film 1a and a first gate insulating film 2a are formed. In particular, a region where the capacitor line 3b is formed below the data line 6a to be formed later and a region where the capacitor line 3b is formed along the scanning line 3a are extended from the semiconductor film 1a constituting the pixel switching TFT 30. The formed first storage capacitor electrode 1f is formed.

次に、図4(b)に示すように、CVD法を用いて、パターニングされた積層膜の表面を含む基板全面にシリコン酸化膜2bを形成する。このシリコン酸化膜が第2のゲート絶縁膜2bとなり、先に形成した熱酸化法による第1のゲート絶縁膜2aと合わせてゲート絶縁膜2を構成する。ゲート絶縁膜2は第1のゲート絶縁膜2aだけで構成することもできるが、その場合には本実施の形態の製造方法を用いると、半導体膜1aの側面だけはゲート絶縁膜2で覆われないことになる。これに対して、第2のゲート絶縁膜2bを形成すると、半導体膜1aの側面もゲート絶縁膜2で覆われることになり、ゲートリーク電流の低減にさらに寄与することができ、TFT素子の信頼性が向上する。また、第2のゲート絶縁膜2bは基板全面に形成されるため、半導体膜1aの段差を緩和することができる。この第2のゲート絶縁膜2bとなるシリコン酸化膜の膜厚は、第1のゲート絶縁膜2aよりもやや厚く、例えば30〜90nm、好ましくは60nmとする。なお、第2のゲート絶縁膜2bの材料としては、シリコン酸化膜に代えて、シリコン窒化膜を用いることもできる。しかしながら、シリコン窒化膜は青色光の波長領域に吸収を持ち、シリコン窒化膜を透過した光は若干黄色付くという特性を有している。したがって、本構成を液晶パネル等の表示装置に応用する場合には、表示に寄与する領域からはシリコン窒化膜を除去しておく方が良い。   Next, as shown in FIG. 4B, a silicon oxide film 2b is formed on the entire surface of the substrate including the surface of the patterned laminated film by using the CVD method. This silicon oxide film becomes the second gate insulating film 2b and constitutes the gate insulating film 2 together with the first gate insulating film 2a formed by the thermal oxidation method. The gate insulating film 2 can be composed of only the first gate insulating film 2a, but in this case, only the side surface of the semiconductor film 1a is covered with the gate insulating film 2 when the manufacturing method of the present embodiment is used. There will be no. On the other hand, when the second gate insulating film 2b is formed, the side surface of the semiconductor film 1a is also covered with the gate insulating film 2, which can further contribute to the reduction of the gate leakage current, and the reliability of the TFT element. Improves. Further, since the second gate insulating film 2b is formed over the entire surface of the substrate, the step of the semiconductor film 1a can be reduced. The thickness of the silicon oxide film to be the second gate insulating film 2b is slightly thicker than that of the first gate insulating film 2a, for example, 30 to 90 nm, preferably 60 nm. As a material for the second gate insulating film 2b, a silicon nitride film can be used instead of the silicon oxide film. However, the silicon nitride film has a characteristic that it absorbs in the wavelength region of blue light, and the light transmitted through the silicon nitride film is slightly yellowed. Therefore, when this configuration is applied to a display device such as a liquid crystal panel, it is better to remove the silicon nitride film from the region contributing to display.

次に、図4(c)に示すように、Nチャネルの半導体膜1aに対応する位置にレジスト膜301を形成し(図面ではNチャネル領域のみを図示し、Pチャネル領域の図示は省略している)、Pチャネルの半導体膜1aにPなどのV族元素のドーパント302を低濃度で(例えば、Pイオンを70keVの加速電圧、2×1011/cm2のドーズ量にて)ドープする。
次に、図5(a)に示すように、図示を省略するPチャネルの半導体膜1aに対応する位置にレジスト膜を形成し、Nチャネルの半導体膜1aにBなどのIII族元素のドーパント303を低濃度で(例えば、Bイオンを35keVの加速電圧、1×1012/cm2のドーズ量にて)ドープする。
Next, as shown in FIG. 4C, a resist film 301 is formed at a position corresponding to the N channel semiconductor film 1a (only the N channel region is shown in the drawing, and the P channel region is not shown). In other words, the P-channel semiconductor film 1a is doped with a dopant 302 of a group V element such as P at a low concentration (for example, P ions at an acceleration voltage of 70 keV and a dose of 2 × 10 11 / cm 2 ).
Next, as shown in FIG. 5A, a resist film is formed at a position corresponding to a P-channel semiconductor film 1a (not shown), and a dopant 303 of a group III element such as B is formed on the N-channel semiconductor film 1a. Is doped at a low concentration (for example, B ions at an acceleration voltage of 35 keV and a dose of 1 × 10 12 / cm 2 ).

次に、図5(b)に示すように、Pチャネル、Nチャネル毎に各半導体膜1aのチャネル領域1a’の端部を除く基板10の表面にレジスト膜305を形成し、Pチャネルについて、図4(c)に示した工程の約1〜10倍のドーズ量のPなどのV族元素のドーパント306、Nチャネルについて図5(a)に示した工程の約1〜10倍のドーズ量のBなどのIII族元素のドーパント306をドープする。
次に、図5(c)に示すように、半導体膜1aを延設してなる第1蓄積容量電極1fを低抵抗化するため、基板本体10A表面の第1蓄積容量電極1f以外の部分に対応する部分にレジスト膜307(走査線3aよりも幅が広い)を形成し、これをマスクとしてその上からPなどのV族元素のドーパント308を低濃度で(例えば、Pイオンを70keVの加速電圧、3×1014/cm2のドーズ量にて)ドープする。
Next, as shown in FIG. 5B, a resist film 305 is formed on the surface of the substrate 10 excluding the end of the channel region 1a ′ of each semiconductor film 1a for each P channel and N channel. The dose of about 1 to 10 times that of the step shown in FIG. 5A for the dopant 306 of the group V element such as P and the N channel of about 1 to 10 times the dose shown in FIG. 4C. A dopant 306 of a group III element such as B is doped.
Next, as shown in FIG. 5 (c), in order to reduce the resistance of the first storage capacitor electrode 1f formed by extending the semiconductor film 1a, a portion other than the first storage capacitor electrode 1f on the surface of the substrate body 10A is formed. A resist film 307 (wider than the scanning line 3a) is formed in a corresponding portion, and using this as a mask, a V group element dopant 308 such as P is deposited at a low concentration (for example, P ions are accelerated by 70 keV). Doping (at a voltage of 3 × 10 14 / cm 2 dose).

次に、図6(a)に示すように、減圧CVD法等によりポリシリコン層3を350nm程度の厚さで堆積した後、リン(P)を熱拡散し、ポリシリコン層3を導電化する。または、Pイオンをポリシリコン膜3の成膜と同時に導入したドープトシリコン膜を用いてもよい。これにより、ポリシリコン層3の導電性を高めることができる。さらにポリシリコン層3の導電性を高めるため、ポリシリコン層3の上部に、Ti、W、Co及びMoのうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド等を、スパッタリング法、CVD法、電子ビーム加熱蒸着法などにより、例えば150〜200nmの膜厚に堆積した層構造にすることも可能である。
次に、図6(b)に示すように、レジストマスクを用いたフォトリソグラフィー工程、エッチング工程等により、図2に示した如き所定パターンの走査線3aと共に容量線3bを形成する。なお、この後、基板本体10Aの裏面に残存するポリシリコンを基板本体10Aの表面をレジスト膜で覆ってエッチングすることにより除去する。
Next, as shown in FIG. 6A, after the polysilicon layer 3 is deposited with a thickness of about 350 nm by a low pressure CVD method or the like, phosphorus (P) is thermally diffused to make the polysilicon layer 3 conductive. . Alternatively, a doped silicon film in which P ions are introduced simultaneously with the formation of the polysilicon film 3 may be used. Thereby, the conductivity of the polysilicon layer 3 can be increased. Further, in order to increase the conductivity of the polysilicon layer 3, a single metal, an alloy, a metal silicide or the like containing at least one of Ti, W, Co, and Mo is formed on the polysilicon layer 3 by sputtering, CVD. For example, a layered structure having a thickness of 150 to 200 nm can be formed by a method such as an electron beam heating vapor deposition method.
Next, as shown in FIG. 6B, the capacitor line 3b is formed together with the scanning line 3a having a predetermined pattern as shown in FIG. 2 by a photolithography process, an etching process and the like using a resist mask. After that, the polysilicon remaining on the back surface of the substrate body 10A is removed by etching while covering the surface of the substrate body 10A with a resist film.

次に、図6(c)に示すように、半導体膜1aに駆動回路用TFTのPチャネルのLDD領域を形成するために、Nチャネルの半導体膜1aに対応する位置をレジスト膜309で覆い、ゲート電極をマスクとして、BなどのIII族元素のドーパント310を低濃度で(例えば、BF2イオンを90keVの加速電圧、3×1013/cm2のドーズ量にて)ドープし、Pチャネルの低濃度ソース領域及び低濃度ドレイン領域を形成する。
続いて、図6(d)に示すように、半導体膜1aに画素スイッチング用TFT30および駆動回路用TFTのPチャネルの高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eを形成するために、Nチャネルの半導体膜1aに対応する位置をレジスト膜309で覆った状態で、かつ、図示はしていないが走査線3aよりも幅の広いマスクでレジスト層をPチャネルに対応する走査線3a上に形成した状態で、同じくBなどのIII族元素のドーパント311を高濃度で(例えば、BF2イオンを90keVの加速電圧、2×1015/cm2のドーズ量にて)ドープする。
Next, as shown in FIG. 6C, a position corresponding to the N-channel semiconductor film 1a is covered with a resist film 309 in order to form a P-channel LDD region of the driving circuit TFT in the semiconductor film 1a. Using the gate electrode as a mask, a dopant 310 of a group III element such as B is doped at a low concentration (for example, BF 2 ions at an acceleration voltage of 90 keV and a dose of 3 × 10 13 / cm 2 ). A low concentration source region and a low concentration drain region are formed.
Subsequently, as shown in FIG. 6D, in order to form the P-channel high concentration source region 1d and the high concentration drain region 1e of the pixel switching TFT 30 and the drive circuit TFT in the semiconductor film 1a, A resist layer is formed on the scanning line 3a corresponding to the P channel with a mask wider than the scanning line 3a (not shown) in a state where the position corresponding to the semiconductor film 1a is covered with the resist film 309. In the state, a dopant 311 of a group III element such as B is doped at a high concentration (for example, BF 2 ions are accelerated at 90 keV at a dose of 2 × 10 15 / cm 2 ).

次に、図7(a)に示すように、半導体膜1aに画素スイッチング用TFT30および駆動回路用TFTのNチャネルのLDD領域を形成するために、Pチャネルの半導体膜1aに対応する位置をレジスト膜(図示せず)で覆い、走査線3a(ゲート電極)をマスクとして、PなどのV族元素のドーパント60を低濃度で(例えば、Pイオンを70keVの加速電圧、6×1012/cm2のドーズ量にて)ドープし、Nチャネルの低濃度ソース領域1b及び低濃度ドレイン領域1cを形成する。
続いて、図7(b)に示すように、半導体膜1aに画素スイッチング用TFT30および駆動回路用TFTのNチャネルの高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eを形成するために、走査線3aよりも幅の広いマスクでレジスト62をNチャネルに対応する走査線3a上に形成した後、同じくPなどのV族元素のドーパント61を高濃度で(例えば、Pイオンを70keVの加速電圧、4×1015/cm2のドーズ量にて)ドープする。以上により、TFT30が製造される。
Next, as shown in FIG. 7A, in order to form the N-channel LDD regions of the pixel switching TFT 30 and the drive circuit TFT in the semiconductor film 1a, a position corresponding to the P-channel semiconductor film 1a is resisted. Covering with a film (not shown) and using the scanning line 3a (gate electrode) as a mask, a dopant of a V group element such as P is made at a low concentration (for example, P ions are accelerated by 70 keV, 6 × 10 12 / cm 2 ) to form an N-channel low concentration source region 1b and a low concentration drain region 1c.
Subsequently, as shown in FIG. 7B, in order to form the N-channel high concentration source region 1d and the high concentration drain region 1e of the pixel switching TFT 30 and the driving circuit TFT in the semiconductor film 1a, the scanning line 3a After the resist 62 is formed on the scanning line 3a corresponding to the N channel with a wider mask, the dopant 61 of a V group element such as P is similarly used at a high concentration (for example, P ions are accelerated at a voltage of 70 keV, 4 Doping is performed at a dose of × 10 15 / cm 2 . As described above, the TFT 30 is manufactured.

次に、図7(c)に示すように、容量線3b及び走査線3aを覆うように、例えば、常圧又は減圧CVD法やTEOSガス等を用いて、NSG、PSG、BSG、BPSGなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる第2層間絶縁膜4を形成する。第2層間絶縁膜4の膜厚は、約500〜1500nmが好ましく、更に800nmがより好ましい。
この後、高濃度ソース領域1d及び高濃度ドレイン領域1eを活性化するために約850℃のアニール処理を20分程度行う。
次に、図7(d)に示すように、データ線に対するコンタクトホール5を、反応性エッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングにより、あるいはウエットエッチングにより形成する。また、走査線3aや容量線3bを図示しない配線と接続するためのコンタクトホールも、コンタクトホール5と同一の工程によって第2層間絶縁膜4に開孔する。
Next, as shown in FIG. 7C, NSG, PSG, BSG, BPSG, etc. are used to cover the capacitor line 3b and the scanning line 3a by using, for example, atmospheric pressure or reduced pressure CVD method or TEOS gas. A second interlayer insulating film 4 made of a silicate glass film, a silicon nitride film, a silicon oxide film or the like is formed. The film thickness of the second interlayer insulating film 4 is preferably about 500 to 1500 nm, and more preferably 800 nm.
Thereafter, an annealing process at about 850 ° C. is performed for about 20 minutes in order to activate the high concentration source region 1d and the high concentration drain region 1e.
Next, as shown in FIG. 7D, the contact hole 5 for the data line is formed by dry etching such as reactive etching, reactive ion beam etching, or wet etching. Further, contact holes for connecting the scanning lines 3 a and the capacitor lines 3 b to wirings (not shown) are also formed in the second interlayer insulating film 4 by the same process as the contact holes 5.

次に、図8(a)に示すように、第2層間絶縁膜4の上に、スパッタ処理等により、遮光性のAl等の低抵抗金属や金属シリサイド等を、金属膜6として、約100〜700nmの厚さ、好ましくは約350nmに堆積する。
さらに、図8(b)に示すように、フォトリソグラフィー工程、エッチング工程等により金属膜6をパターニングし、データ線6aを形成する。
次に、図8(c)に示すように、データ線6a上を覆うように、例えば、常圧又は減圧CVD法やTEOSガス等を用いて、NSG、PSG、BSG、BPSGなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる第3層間絶縁膜7を形成する。第3層間絶縁膜7の膜厚は、約500〜1500nmが好ましく、さらに800nmがより好ましい。
Next, as shown in FIG. 8A, on the second interlayer insulating film 4, a low resistance metal such as light-shielding Al or a metal silicide is formed on the second interlayer insulating film 4 by a sputtering process or the like as a metal film 6 for about 100. Deposit to a thickness of ˜700 nm, preferably about 350 nm.
Further, as shown in FIG. 8B, the metal film 6 is patterned by a photolithography process, an etching process, and the like to form data lines 6a.
Next, as shown in FIG. 8C, a silicate glass film such as NSG, PSG, BSG, or BPSG is used to cover the data line 6a using, for example, atmospheric pressure or reduced pressure CVD or TEOS gas. Then, a third interlayer insulating film 7 made of a silicon nitride film, a silicon oxide film or the like is formed. The film thickness of the third interlayer insulating film 7 is preferably about 500 to 1500 nm, and more preferably 800 nm.

次に、図9(a)に示すように、画素スイッチング用TFT30において、画素電極9aと高濃度ドレイン領域1eとを電気的に接続するためのコンタクトホール8を、反応性エッチング、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチングあるいはウエットエッチングにより形成する。
次に、図9(b)に示すように、第3層間絶縁膜7の上に、スパッタ処理等により、ITO等の透明導電性薄膜9を、約50〜200nmの厚さに堆積する。
さらに、図9(c)に示すように、フォトリソグラフィー工程、エッチング工程等により透明導電性薄膜9をパターニングし、画素電極9aを形成する。なお、本実施形態の液晶装置が反射型液晶装置である場合には、Al等の反射率の高い不透明な材料から画素電極9aを形成してもよい。
続いて、画素電極9aの上にポリイミド系の配向膜の塗布液を塗布した後、所定のプレティルト角を持つように、且つ所定方向にラビング処理を施すこと等により、配向膜16が形成される。
以上のようにして、TFTアレイ基板(電気光学装置用基板)10が製造される。
Next, as shown in FIG. 9A, in the pixel switching TFT 30, the contact hole 8 for electrically connecting the pixel electrode 9a and the high concentration drain region 1e is formed by reactive etching or reactive ion beam. It is formed by dry etching such as etching or wet etching.
Next, as shown in FIG. 9B, a transparent conductive thin film 9 such as ITO is deposited on the third interlayer insulating film 7 to a thickness of about 50 to 200 nm by sputtering or the like.
Further, as shown in FIG. 9C, the transparent conductive thin film 9 is patterned by a photolithography process, an etching process, and the like to form a pixel electrode 9a. In the case where the liquid crystal device of the present embodiment is a reflective liquid crystal device, the pixel electrode 9a may be formed from an opaque material having a high reflectance such as Al.
Subsequently, after applying a polyimide alignment film coating solution on the pixel electrode 9a, the alignment film 16 is formed by performing a rubbing process in a predetermined direction so as to have a predetermined pretilt angle. .
As described above, the TFT array substrate (electro-optical device substrate) 10 is manufactured.

次に、対向基板20の製造方法及びTFTアレイ基板10と対向基板20とから液晶パネルを製造する方法について説明する。
図2に示した対向基板20については、基板本体20Aとしてガラス基板等の光透過性基板を用意し、基板本体20Aの表面上に、遮光膜23及び周辺見切りとしての遮光膜53を形成する。遮光膜23及び周辺見切りとしての遮光膜53は、例えばCr、Ni、Alなどの金属材料をスパッタリングした後、フォトリソグラフィー工程、エッチング工程を経て形成される。なお、これらの遮光膜23、53は、上記の金属材料の他、カーボンやTiなどをフォトレジストに分散させた樹脂ブラックなどの材料から形成してもよい。
その後、基板本体20Aの表面上の全面にスパッタリング法などにより、ITO等の透明導電性薄膜を、約50〜200nmの厚さに堆積することにより、対向電極21を形成する。さらに、対向電極21の表面上の全面にポリイミドなどの配向膜の塗布液を塗布した後、所定のプレティルト角を持つように、かつ所定方向にラビング処理を施すこと等により、配向膜22を形成する。以上のようにして、対向基板20が製造される。
Next, a method for manufacturing the counter substrate 20 and a method for manufacturing a liquid crystal panel from the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 will be described.
For the counter substrate 20 shown in FIG. 2, a light transmissive substrate such as a glass substrate is prepared as the substrate body 20A, and a light shielding film 23 and a light shielding film 53 as a peripheral parting are formed on the surface of the substrate body 20A. The light-shielding film 23 and the light-shielding film 53 serving as a peripheral parting are formed through a photolithography process and an etching process after sputtering a metal material such as Cr, Ni, and Al. These light shielding films 23 and 53 may be formed of a material such as resin black in which carbon, Ti, or the like is dispersed in a photoresist in addition to the above metal material.
Thereafter, a counter electrode 21 is formed by depositing a transparent conductive thin film such as ITO on the entire surface of the substrate main body 20A to a thickness of about 50 to 200 nm by sputtering or the like. Further, after an alignment film coating solution such as polyimide is applied to the entire surface of the counter electrode 21, the alignment film 22 is formed by performing a rubbing process in a predetermined direction so as to have a predetermined pretilt angle. To do. The counter substrate 20 is manufactured as described above.

そして、上述のように製造されたTFTアレイ基板10と対向基板20とを、配向膜16及び22が互いに対向するようにシール材51により貼り合わせ、真空吸引法などの方法により、両基板間の空間に、例えば複数種類のネマティック液晶を混合してなる液晶を吸引して、所定の厚みを有する液晶層50を形成することにより、上記構造の液晶パネルが製造される。
そして、最後に、対向基板20の投射光が入射する側およびTFTアレイ基板10の出射光が出射する側に各々、例えば、TN(Twisted Nematic)モード、VA(VerticallyAligned)モード、PDLC(Polymer Dipersed Liquid Crystal)モード等の動作モードや、ノーマリーホワイトモード/ノーマリーブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光手段などが所定の方向で配置される。
Then, the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20 manufactured as described above are bonded to each other with a sealing material 51 so that the alignment films 16 and 22 face each other. A liquid crystal panel having the above-described structure is manufactured by sucking, for example, liquid crystal formed by mixing a plurality of types of nematic liquid crystals into the space to form a liquid crystal layer 50 having a predetermined thickness.
Finally, for example, a TN (Twisted Nematic) mode, a VA (Vertically Aligned) mode, and a PDLC (Polymer Dipersed Liquid) are respectively provided on the side on which the projection light of the counter substrate 20 enters and the side on which the emission light of the TFT array substrate 10 exits. A polarizing film, a retardation film, a polarizing means, and the like are arranged in a predetermined direction according to an operation mode such as a (Crystal) mode or a normally white mode / normally black mode.

上述したように、本実施形態のTFTの製造方法においては、半導体膜1a上に第1のゲート絶縁膜2aを形成した後、半導体膜1aと第1のゲート絶縁膜2aとからなる積層膜を、その上に形成したレジストマスクを用いて一括してエッチングし、パターニングしているため、半導体膜1aとフォトレジストが直接接触することがない。そのため、フォトレジスト中に含まれる重金属等の不純物が半導体膜1a中に浸入し難くなり、TFTの特性劣化や特性バラツキを抑制することができる。また、半導体膜1aのドライエッチング時に半導体膜1aが第1のゲート絶縁膜2aで覆われているため、半導体膜1aにプラズマによるダメージが入り難くなり、これによる特性劣化も抑制できる。さらに、前記積層膜をパターニングした後、側壁形状が比較的直線的になった積層膜上に走査線3a(ゲート電極)となるポリシリコン層3を形成するため、従来技術のようにSi層の側壁下部に導電膜のエッチング残りが発生することなく、ゲート電極の短絡不良を防止することができる。
加えて、上述した酸化が進みやすい上側が厚く盛り上がり、下側が薄くなる傾向にあるゲート絶縁膜2aの形状に反映されて、Si層の端面上部のゲート絶縁膜2が熱酸化処理時の応力集中等により鋭角形状をなし、この鋭角となった部分のゲート絶縁膜2の膜厚が薄くなる結果、他の部分よりも薄くなることによるトランジスタの耐電圧の低下を抑制することができる。
それに加えて、上述した鋭角形状をなした半導体膜1aの部分の、熱酸化処理時の応力集中等による欠陥発生が抑制され、寄生MOSの発生も抑制することができる。
すなわち、本方法は、半導体膜1a上に第1のゲート絶縁膜2aを形成した状態でフォトリソグラフィー、エッチング工程を経ることにより、第1のゲート絶縁膜2aを半導体膜1aの保護膜として機能させ、上記の作用、効果を得るものである。しかしながら、特別な保護膜を形成するわけではなく、保護膜をそのままゲート絶縁膜として用いるわけであるから、製造工程が増えるわけではなく、合理的な方法である。また、第1、第2のゲート絶縁膜2a,2bの2層によってTFT30のゲート絶縁膜2を構成しているので、ゲートリーク電流を十分に低減することができ、素子の信頼性をより向上することができる。
As described above, in the TFT manufacturing method of the present embodiment, after the first gate insulating film 2a is formed on the semiconductor film 1a, the stacked film composed of the semiconductor film 1a and the first gate insulating film 2a is formed. The semiconductor film 1a and the photoresist are not in direct contact with each other because they are collectively etched and patterned using the resist mask formed thereon. For this reason, impurities such as heavy metals contained in the photoresist are less likely to enter the semiconductor film 1a, and TFT characteristic deterioration and characteristic variation can be suppressed. Further, since the semiconductor film 1a is covered with the first gate insulating film 2a during the dry etching of the semiconductor film 1a, the semiconductor film 1a is hardly damaged by plasma, and the deterioration of characteristics due to this can be suppressed. Further, after patterning the laminated film, the polysilicon layer 3 to be the scanning line 3a (gate electrode) is formed on the laminated film having a relatively straight side wall shape. A short circuit failure of the gate electrode can be prevented without the etching residue of the conductive film occurring in the lower portion of the side wall.
In addition, the gate insulating film 2 on the upper end surface of the Si layer is stress-concentrated during the thermal oxidation treatment, as reflected by the shape of the gate insulating film 2a that tends to be thicker and thicker on the upper side where oxidation is likely to proceed. As a result, the gate insulating film 2 in the acute angle portion becomes thin, and as a result, the breakdown voltage of the transistor can be prevented from being lowered due to being thinner than the other portions.
In addition, the generation of defects due to the stress concentration during the thermal oxidation process in the semiconductor film 1a having the acute angle shape described above can be suppressed, and the generation of parasitic MOS can also be suppressed.
That is, this method allows the first gate insulating film 2a to function as a protective film for the semiconductor film 1a by performing photolithography and etching processes in a state where the first gate insulating film 2a is formed on the semiconductor film 1a. The above actions and effects are obtained. However, a special protective film is not formed, but the protective film is used as it is as a gate insulating film, so that the number of manufacturing steps is not increased and it is a rational method. Further, since the gate insulating film 2 of the TFT 30 is constituted by the first and second gate insulating films 2a and 2b, the gate leakage current can be sufficiently reduced, and the reliability of the element is further improved. can do.

[電気光学装置の変形例]
本発明の電気光学装置の一形態として、図2に示した断面構造を持つ液晶パネルに代えて、以下の図10に示す断面構造を持つ液晶パネルを挙げることもできる。なお、図10の液晶パネルの基本構造は図2と全く同様であり、図10において図2と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明は省略する。
図2に示す液晶パネルは、TFTアレイ基板10の基板本体10Aと画素スイッチング用TFT30との間に第1層間絶縁膜12が設けられ、TFT30を構成する半導体膜1aの直下に第1層間絶縁膜12を介して遮光膜11aが形成されていた。これに対して、図10に示す液晶パネルは、遮光膜11aがシリコン酸化膜71とシリコン窒化膜72の2層の絶縁膜で覆われ、TFT30を構成する半導体膜1aの直下に第1層間絶縁膜12、シリコン窒化膜72、シリコン酸化膜71を介して遮光膜11aが形成されている形態となっている。
この構造においても、図2に示した液晶パネルと同様、安定した素子特性のTFTを得ることができる。さらにこの構造の場合、遮光膜11aが2層の絶縁膜で覆われているため、遮光膜11aが酸化することなどによる変質を防止し、信頼性の高いTFTアレイ基板とすることができる。
[Modification of electro-optical device]
As an embodiment of the electro-optical device of the present invention, a liquid crystal panel having a cross-sectional structure shown in FIG. 10 may be used instead of the liquid crystal panel having the cross-sectional structure shown in FIG. The basic structure of the liquid crystal panel shown in FIG. 10 is exactly the same as that shown in FIG. 2. In FIG. 10, the same components as those shown in FIG.
In the liquid crystal panel shown in FIG. 2, a first interlayer insulating film 12 is provided between the substrate body 10 </ b> A of the TFT array substrate 10 and the pixel switching TFT 30, and the first interlayer insulating film is directly below the semiconductor film 1 a constituting the TFT 30. The light shielding film 11 a was formed through 12. On the other hand, in the liquid crystal panel shown in FIG. 10, the light shielding film 11 a is covered with a two-layer insulating film of a silicon oxide film 71 and a silicon nitride film 72, and a first interlayer insulating layer is formed immediately below the semiconductor film 1 a constituting the TFT 30. The light shielding film 11a is formed through the film 12, the silicon nitride film 72, and the silicon oxide film 71.
Also in this structure, a TFT having stable element characteristics can be obtained as in the liquid crystal panel shown in FIG. Further, in the case of this structure, since the light shielding film 11a is covered with two layers of insulating films, it is possible to prevent deterioration due to oxidation of the light shielding film 11a and to obtain a highly reliable TFT array substrate.

[投射型表示装置]
次に、上記実施形態の電気光学装置を備えた電子機器の一例である投射型表示装置について説明する。
図11は、本発明の投射型表示装置の一例を示した概略構成図である。図11において、投射型表示装置1100は、上述した液晶パネル(電気光学装置)を3個用意し、夫々RGB用の液晶装置962R、962Gおよび962Bとして用いた投射型表示装置の光学系の概略構成図を示す。本例の投射型表示装置の光学系には、光源装置(光源)920と、均一照明光学系923が採用されている。そして、投射型表示装置は、この均一照明光学系923から出射される光束Wを赤(R)、緑(G)、青(B)に分離する色分離手段としての色分離光学系924と、各色光束R、G、Bを変調する変調手段としての3つのライトバルブ925R、925G、925Bと、変調された後の色光束を再合成する色合成手段としての色合成プリズム910と、合成された光束を投射面100の表面に拡大投射する投射光学系としての投射レンズユニット906を備えている。また、青色光束Bを対応するライトバルブ925Bに導く導光系927をも備えている。
[Projection type display device]
Next, a projection type display device that is an example of an electronic apparatus including the electro-optical device according to the above embodiment will be described.
FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing an example of the projection display device of the present invention. In FIG. 11, a projection display device 1100 is provided with three liquid crystal panels (electro-optical devices) described above, and the schematic configuration of the optical system of the projection display device used as the RGB liquid crystal devices 962R, 962G, and 962B, respectively. The figure is shown. A light source device (light source) 920 and a uniform illumination optical system 923 are employed in the optical system of the projection display device of this example. The projection display device includes a color separation optical system 924 as color separation means for separating the light beam W emitted from the uniform illumination optical system 923 into red (R), green (G), and blue (B); The three light valves 925R, 925G, and 925B as modulation means for modulating the respective color light beams R, G, and B and the color synthesis prism 910 as color synthesis means for recombining the modulated color light beams were combined. A projection lens unit 906 is provided as a projection optical system for enlarging and projecting a light beam on the surface of the projection surface 100. Further, a light guide system 927 for guiding the blue light beam B to the corresponding light valve 925B is also provided.

均一照明光学系923は、2つのレンズ板921、922と反射ミラー931を備えており、反射ミラー931を挟んで2つのレンズ板921、922が直交する状態に配置されている。均一照明光学系923の2つのレンズ板921、922は、それぞれマトリクス状に配置された複数の矩形レンズを備えている。光源装置920から出射された光束は、第1のレンズ板921の矩形レンズによって複数の部分光束に分割される。そして、これらの部分光束は、第2のレンズ板922の矩形レンズによって3つのライトバルブ925R、925G、925B付近で重畳される。したがって、均一照明光学系923を用いることにより、光源装置920が出射光束の断面内で不均一な照度分布を有している場合でも、3つのライトバルブ925R、925G、925Bを均一な照明光で照明することが可能となる。   The uniform illumination optical system 923 includes two lens plates 921 and 922 and a reflection mirror 931, and the two lens plates 921 and 922 are arranged to be orthogonal to each other with the reflection mirror 931 interposed therebetween. The two lens plates 921 and 922 of the uniform illumination optical system 923 each include a plurality of rectangular lenses arranged in a matrix. The light beam emitted from the light source device 920 is divided into a plurality of partial light beams by the rectangular lens of the first lens plate 921. These partial light beams are superimposed in the vicinity of the three light valves 925R, 925G, and 925B by the rectangular lens of the second lens plate 922. Therefore, by using the uniform illumination optical system 923, even when the light source device 920 has a non-uniform illuminance distribution in the cross section of the emitted light beam, the three light valves 925R, 925G, and 925B can be uniformly illuminated. It can be illuminated.

各色分離光学系924は、青緑反射ダイクロイックミラー941と、緑反射ダイクロイックミラー942と、反射ミラー943から構成される。まず、青緑反射ダイクロイックミラー941において、光束Wに含まれている青色光束Bおよび緑色光束Gが直角に反射され、緑反射ダイクロイックミラー942の側に向かう。赤色光束Rはこのミラー941を通過して、後方の反射ミラー943で直角に反射されて、赤色光束Rの出射部944から色合成プリズム910の側に出射される。
次に、緑反射ダイクロイックミラー942において、青緑反射ダイクロイックミラー941において反射された青色、緑色光束B、Gのうち、緑色光束Gのみが直角に反射されて、緑色光束Gの出射部945から色合成光学系の側に出射される。緑反射ダイクロイックミラー942を通過した青色光束Bは、青色光束Bの出射部946から導光系927の側に出射される。本例では、均一照明光学素子の光束Wの出射部から、色分離光学系924における各色光束の出射部944、945、946までの距離がほぼ等しくなるように設定されている。
Each color separation optical system 924 includes a blue-green reflecting dichroic mirror 941, a green reflecting dichroic mirror 942, and a reflecting mirror 943. First, in the blue-green reflecting dichroic mirror 941, the blue light beam B and the green light beam G included in the light beam W are reflected at right angles and directed toward the green reflecting dichroic mirror 942. The red light beam R passes through the mirror 941, is reflected at a right angle by the rear reflecting mirror 943, and is emitted from the emission unit 944 of the red light beam R to the color synthesis prism 910 side.
Next, in the green reflection dichroic mirror 942, only the green light beam G out of the blue and green light beams B and G reflected by the blue-green reflection dichroic mirror 941 is reflected at right angles, and the green light beam G is emitted from the emitting portion 945. The light is emitted to the side of the combining optical system. The blue light beam B that has passed through the green reflecting dichroic mirror 942 is emitted from the emission part 946 of the blue light beam B to the light guide system 927 side. In this example, the distances from the light beam W emission part of the uniform illumination optical element to the color light emission parts 944, 945, and 946 in the color separation optical system 924 are set to be substantially equal.

色分離光学系924の赤色、緑色光束R、Gの出射部944、945の出射側には、それぞれ集光レンズ951、952が配置されている。したがって、各出射部から出射した赤色、緑色光束R、Gは、これらの集光レンズ951、952に入射して平行化される。
このように平行化された赤色、緑色光束R、Gは、ライトバルブ925R、925Gに入射して変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。すなわち、これらの液晶装置は、図示しない駆動手段によって画像情報に応じてスイッチング制御されて、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われる。一方、青色光束Bは、導光系927を介して対応するライトバルブ925Bに導かれ、ここにおいて、同様に画像情報に応じて変調が施される。なお、本例のライトバルブ925R、925G、925Bは、それぞれさらに入射側偏光手段960R、960G、960Bと、出射側偏光手段961R、961G、961Bと、これらの間に配置された液晶パネル962R、962G、962Bとからなる液晶ライトバルブである。
Condensing lenses 951 and 952 are disposed on the emission side of the emission portions 944 and 945 for the red and green light beams R and G of the color separation optical system 924, respectively. Therefore, the red and green light beams R and G emitted from the respective emission portions are incident on these condenser lenses 951 and 952 and are collimated.
The collimated red and green light beams R and G are incident on the light valves 925R and 925G and modulated, and image information corresponding to each color light is added. That is, these liquid crystal devices are subjected to switching control in accordance with image information by a driving unit (not shown), thereby modulating each color light passing therethrough. On the other hand, the blue light beam B is guided to the corresponding light valve 925B via the light guide system 927, where it is similarly modulated according to the image information. The light valves 925R, 925G, and 925B in this example further include incident-side polarization means 960R, 960G, and 960B, emission-side polarization means 961R, 961G, and 961B, and liquid crystal panels 962R and 962G disposed therebetween. , 962B.

導光系927は、青色光束Bの出射部946の出射側に配置した集光レンズ954と、入射側反射ミラー971と、出射側反射ミラー972と、これらの反射ミラーの間に配置した中間レンズ973と、ライトバルブ925Bの手前側に配置した集光レンズ953とから構成されている。集光レンズ946から出射された青色光束Bは、導光系927を介して液晶装置962Bに導かれて変調される。各色光束の光路長、すなわち、光束Wの出射部から各液晶装置962R、962G、962Bまでの距離は青色光束Bが最も長くなり、したがって、青色光束の光量損失が最も多くなる。しかし、導光系927を介在させることにより、光量損失を抑制することができる。
各ライトバルブ925R、925G、925Bを通って変調された各色光束R、G、Bは、色合成プリズム910に入射され、ここで合成される。そして、この色合成プリズム910によって合成された光が投射レンズユニット906を介して所定の位置にある投射面100の表面に拡大投射されるようになっている。
この投射型表示装置は、ライトバルブとして上記実施形態の液晶パネル(電気光学装置)962R、962G、962Bを備えているため、表示特性のバラツキ等の少ない表示部を備えた電子機器を実現することができる。
The light guide system 927 includes a condensing lens 954 arranged on the emission side of the emission part 946 of the blue light beam B, an incident-side reflection mirror 971, an emission-side reflection mirror 972, and an intermediate lens arranged between these reflection mirrors. 973 and a condenser lens 953 disposed on the front side of the light valve 925B. The blue light beam B emitted from the condenser lens 946 is guided to the liquid crystal device 962B via the light guide system 927 and modulated. The optical path length of each color light beam, that is, the distance from the emission part of the light beam W to each liquid crystal device 962R, 962G, 962B is the longest for the blue light beam B, and therefore, the light amount loss of the blue light beam is the largest. However, the light loss can be suppressed by interposing the light guide system 927.
The color light beams R, G, and B modulated through the light valves 925R, 925G, and 925B are incident on the color synthesis prism 910 and synthesized there. Then, the light synthesized by the color synthesis prism 910 is enlarged and projected onto the surface of the projection surface 100 at a predetermined position via the projection lens unit 906.
Since the projection display device includes the liquid crystal panels (electro-optical devices) 962R, 962G, and 962B of the above-described embodiment as light valves, an electronic device including a display unit with little variation in display characteristics is realized. Can do.

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施の形態では、基板10Aにはガラス等の絶縁材料を用いたが、必ずしも絶縁材料である必要はなく、半導体や導電材料からなる基板を用いてもよい。
また、上記実施形態では電気光学装置の例として透過型液晶装置を説明したが、これ以外にも、反射型の液晶装置やエレクトロルミネッセンス表示装置等、種々の装置に対して本発明を適用することができる。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, an insulating material such as glass is used for the substrate 10A. However, the substrate is not necessarily an insulating material, and a substrate made of a semiconductor or a conductive material may be used.
In the above embodiment, the transmissive liquid crystal device is described as an example of the electro-optical device. However, the present invention is applied to various devices such as a reflective liquid crystal device and an electroluminescence display device. Can do.

本発明の電気光学装置の一例である液晶パネルの全体構成を説明するための平面図であり、TFTアレイ基板をその上に形成された各構成要素とともに対向基板の側から見た状態を示した平面図である。FIG. 2 is a plan view for explaining the overall configuration of a liquid crystal panel which is an example of the electro-optical device of the present invention, and shows a state in which the TFT array substrate is viewed from the side of the counter substrate together with each component formed thereon. It is a top view. 図1のA−A’断面図である。It is A-A 'sectional drawing of FIG. 同、電気光学装置の製造方法を示す工程図である。FIG. 4 is a process diagram illustrating a method for manufacturing an electro-optical device. 同、電気光学装置の製造方法を示す工程図である。FIG. 4 is a process diagram illustrating a method for manufacturing an electro-optical device. 同、電気光学装置の製造方法を示す工程図である。FIG. 4 is a process diagram illustrating a method for manufacturing an electro-optical device. 同、電気光学装置の製造方法を示す工程図である。FIG. 4 is a process diagram illustrating a method for manufacturing an electro-optical device. 同、電気光学装置の製造方法を示す工程図である。FIG. 4 is a process diagram illustrating a method for manufacturing an electro-optical device. 同、電気光学装置の製造方法を示す工程図である。FIG. 4 is a process diagram illustrating a method for manufacturing an electro-optical device. 同、電気光学装置の製造方法を示す工程図である。FIG. 4 is a process diagram illustrating a method for manufacturing an electro-optical device. 同、電気光学装置の変形例を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a modification of the electro-optical device. 本発明の投射型表示装置の一例を示した概略構成図である。It is the schematic block diagram which showed an example of the projection type display apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1a…半導体膜、1a′…チャネル領域、2…ゲート絶縁膜、2a…第1のゲート絶縁膜、2b…第2のゲート絶縁膜、3a…ゲート電極、10A…石英基板、30…TFT(薄膜トランジスタ)、101,103,104…周辺駆動回路、206…単結晶シリコン基板(半導体基板)、962R,962G,962B…液晶パネル(電気光学装置)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a ... Semiconductor film, 1a '... Channel region, 2 ... Gate insulating film, 2a ... 1st gate insulating film, 2b ... 2nd gate insulating film, 3a ... Gate electrode, 10A ... Quartz substrate, 30 ... TFT (Thin film transistor) , 101, 103, 104 ... peripheral drive circuit, 206 ... single crystal silicon substrate (semiconductor substrate), 962R, 962G, 962B ... liquid crystal panel (electro-optical device)

Claims (10)

半導体基板と支持基板とを絶縁層を介して貼り合わせてなる複合基板を用いた薄膜トランジスタの製造方法であって、
前記半導体基板から所定の層厚を有する半導体層を形成する工程と、
前記半導体層上に第1のゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記半導体層と前記第1のゲート絶縁膜とからなる積層膜を、フォトリソグラフィー、エッチング法を用いて所定の形状にパターニングする工程と、
前記半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する工程とを備えたことを特徴とする薄膜トランジスタの製造方法。
A method of manufacturing a thin film transistor using a composite substrate in which a semiconductor substrate and a support substrate are bonded together via an insulating layer,
Forming a semiconductor layer having a predetermined layer thickness from the semiconductor substrate;
Forming a first gate insulating film on the semiconductor layer;
Patterning a laminated film composed of the semiconductor layer and the first gate insulating film into a predetermined shape using photolithography and etching;
And a step of forming a gate electrode on the semiconductor layer through the first gate insulating film.
前記第1のゲート絶縁膜としてシリコン酸化膜を用い、前記第1のゲート絶縁膜を熱酸化法により形成することを特徴とする請求項1に記載の薄膜トランジスタの製造方法。   2. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein a silicon oxide film is used as the first gate insulating film, and the first gate insulating film is formed by a thermal oxidation method. 前記積層膜をパターニングする工程の後に、パターニングされた前記積層膜を少なくとも覆うように第2のゲート絶縁膜を形成する工程をさらに備え、前記半導体層上に前記第1のゲート絶縁膜および前記第2のゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成することを特徴とする請求項1または2に記載の薄膜トランジスタの製造方法。   After the step of patterning the laminated film, the method further includes a step of forming a second gate insulating film so as to cover at least the patterned laminated film, and the first gate insulating film and the first gate are formed on the semiconductor layer. 3. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 1, wherein a gate electrode is formed through two gate insulating films. 前記第2のゲート絶縁膜を化学的気相成長法により形成することを特徴とする請求項3に記載の薄膜トランジスタの製造方法。   4. The method of manufacturing a thin film transistor according to claim 3, wherein the second gate insulating film is formed by chemical vapor deposition. 半導体層と、前記半導体層の上面にのみ形成された第1のゲート絶縁膜と、前記半導体層と前記第1のゲート絶縁膜とを覆う第2のゲート絶縁膜と、前記半導体層の上方に前記第1のゲート絶縁膜および前記第2のゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極と、を備えたことを特徴とする薄膜トランジスタ。   A semiconductor layer; a first gate insulating film formed only on an upper surface of the semiconductor layer; a second gate insulating film covering the semiconductor layer and the first gate insulating film; and above the semiconductor layer A thin film transistor comprising: a gate electrode formed through the first gate insulating film and the second gate insulating film. 半導体基板と支持基板とを絶縁層を介して貼り合わせてなる複合基板を用いた薄膜トランジスタを備えた電気光学装置用基板の製造方法であって、
請求項1ないし4のいずれか一項に記載の薄膜トランジスタの製造方法を用いたことを特徴とする電気光学装置用基板の製造方法。
A method for manufacturing a substrate for an electro-optical device including a thin film transistor using a composite substrate in which a semiconductor substrate and a support substrate are bonded together via an insulating layer,
5. A method for manufacturing a substrate for an electro-optical device, wherein the method for manufacturing a thin film transistor according to claim 1 is used.
前記第2のゲート絶縁膜としてシリコン酸化膜を用いることを特徴とする請求項6に記載の電気光学装置用基板の製造方法。   7. The method for manufacturing a substrate for an electro-optical device according to claim 6, wherein a silicon oxide film is used as the second gate insulating film. 請求項6または7に記載の電気光学装置用基板の製造方法によって製造されたことを特徴とする電気光学装置用基板。   An electro-optical device substrate manufactured by the method for manufacturing an electro-optical device substrate according to claim 6. 請求項8に記載の電気光学装置用基板を備えたことを特徴とする電気光学装置。   An electro-optical device comprising the electro-optical device substrate according to claim 8. 請求項9に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。

An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 9.

JP2003285995A 2003-08-04 2003-08-04 Thin film transistor and its manufacturing method, electro-optical device substrate therefor and its manufacturing method, and electronic apparatus Withdrawn JP2005057044A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003285995A JP2005057044A (en) 2003-08-04 2003-08-04 Thin film transistor and its manufacturing method, electro-optical device substrate therefor and its manufacturing method, and electronic apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003285995A JP2005057044A (en) 2003-08-04 2003-08-04 Thin film transistor and its manufacturing method, electro-optical device substrate therefor and its manufacturing method, and electronic apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005057044A true JP2005057044A (en) 2005-03-03
JP2005057044A5 JP2005057044A5 (en) 2006-06-08

Family

ID=34365454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003285995A Withdrawn JP2005057044A (en) 2003-08-04 2003-08-04 Thin film transistor and its manufacturing method, electro-optical device substrate therefor and its manufacturing method, and electronic apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005057044A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6583440B2 (en) Soi substrate, element substrate, semiconductor device, electro-optical apparatus, electronic equipment, method of manufacturing the soi substrate, method of manufacturing the element substrate, and method of manufacturing the electro-optical apparatus
JP4507395B2 (en) Method for manufacturing element substrate for electro-optical device
JP3575402B2 (en) Electro-optical device manufacturing method, electro-optical device, and electronic apparatus
US9812470B2 (en) Electro-optical apparatus and electronic apparatus
JP2003152193A (en) Electrooptical device, manufacturing method therefor, projection-type display device and electronic unit
JP2007199188A (en) Electrooptical apparatus and method for manufacturing the same, and electronic equipment
KR100454515B1 (en) Method of manufacturing electro-optical apparatus substrate, electro-optical apparatus substrate, electro-optical apparatus and electronic apparatus
US20040155244A1 (en) Transistor and method of manufacturing the same, electro-optical device, semiconductor device, and electronic apparatus
JP4475238B2 (en) ELECTRO-OPTICAL DEVICE, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND ELECTRONIC DEVICE
JP3757658B2 (en) Electro-optical device manufacturing method, electro-optical device, and electronic apparatus
JP4232641B2 (en) Manufacturing method of electro-optical device
JP2005057044A (en) Thin film transistor and its manufacturing method, electro-optical device substrate therefor and its manufacturing method, and electronic apparatus
JP4792694B2 (en) Electro-optical device substrate manufacturing method, electro-optical device substrate, electro-optical device, and electronic apparatus
JP2004335848A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof, electrooptic apparatus and manufacturing method thereof, and electronic apparatus
JP3918782B2 (en) Electro-optical substrate manufacturing method, electro-optical device manufacturing method
JP4701487B2 (en) Method for manufacturing substrate for electro-optical device
JP4333176B2 (en) Transistor manufacturing method, electro-optical substrate, electro-optical device, and electronic apparatus
JP2004349451A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same, electro-optical device, and method of manufacturing the same, and electronic apparatus
JP4843840B2 (en) Electro-optical device substrate manufacturing method, electro-optical device substrate, electro-optical device, and electronic apparatus
JP4214702B2 (en) Electro-optical device manufacturing method, electro-optical device, projection display device, and electronic apparatus
JP2004296487A (en) Method for manufacturing transistor, transistor, electrooptical substrate, electrooptical device, and electronic apparatus
JP4556378B2 (en) Transistor manufacturing method and composite substrate manufacturing method
JP2005285975A (en) Semiconductor device, its manufacturing method, electro-optical device and electronic apparatus
JP2008124179A (en) Manufacturing method of semiconductor substrate, semiconductor substrate, semiconductor device, electro-optic device and electronic instrument
JP2004302382A (en) Substrate for electrooptical device, its manufacturing method, and electrooptical device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060413

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060413

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060414

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080812

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080813

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20080910