JP2005277278A - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ボディコンタクト領域を有するＳＯＩ構造のトランジスタへの配線接続構造が最適化され、明るく高画質の表示を得られるようにした電気光学装置を提供する。
【解決手段】 本発明の液晶装置（電気光学装置）は、互いに交差する方向に延びる走査線３ａ及びデータ線６ａと、前記走査線３ａ及びデータ線６ａに接続されたＴＦＴ３０と、該ＴＦＴ３０と接続された画素電極とを具備し、前記ＴＦＴ３０が、絶縁層上に設けられた半導体層１ａと、該半導体層１ａに設けられたチャネル領域１ａ’と、該チャネル領域１ａ’の近傍に設けられたボディコンタクト領域１ｆとを有しており、前記ボディコンタクト領域１ｆと電気的に接続されたコンタクト配線７が、前記半導体層１ａの厚さ方向において前記データ線６ａと前記画素電極との間に配置されている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、電気光学装置及び電子機器に関するものである。

絶縁体上に単結晶シリコン層からなる半導体層を形成し、その半導体層にトランジスタ素子等の半導体デバイスを形成するＳＯＩ（Silicon on Insulator）技術は、素子の高速化や低消費電力化、高集積化等の利点を有しており、例えば、液晶装置等の電気光学装置に適用することが可能である。

ところで、一般的なバルク半導体デバイスでは、下地基板を通じてトランジスタのチャネル領域を所定の電位に固定することができるため、チャネル領域の電位変化によって起こる寄生バイポーラ現象などによって素子の耐圧などの電気的特性を劣化させることがない。これに対して、ＳＯＩ構造のトランジスタでは、チャネル下部が下地絶縁膜により完全に分離されているため、チャネル領域を上記のように所定の電位に固定することができず、チャネル領域が電気的に浮いた状態となる。

この時、ドレイン領域近傍の電界で加速されたキャリアと結晶格子との衝突によるインパクトイオン化現象によって余剰キャリアが発生し、この余剰キャリアがチャネルの下部に蓄積する。このようにしてチャネル下部に余剰キャリアが蓄積してチャネル電位が上昇すると、ソース−チャネル−ドレインのＮＰＮ（Ｎチャネル型の場合）構造が見かけ上のバイポーラ素子として動作するため、異常電流により素子のソース−ドレイン間耐圧が劣化するなど、電気的な特性が悪化するという問題がある。これらのチャネル部が電気的に浮いた状態であることに起因する一連の現象を基板浮遊効果と呼ぶ。

そこで、従来から、チャネル領域と所定の経路で電気的に接続されたボディコンタクト領域を設け、チャネル領域に蓄積された余剰キャリアをこのボディコンタクト領域から引き抜くことで基板浮遊効果を抑制する技術が採用されている。この種のボディコンタクト領域を有するＳＯＩ構造のトランジスタを含む半導体装置は、例えば下記特許文献１に開示されている。
特開平９−２４６５６２号公報

上述のボディコンタクト領域を有するＳＯＩ構造のトランジスタによれば、基板浮遊効果が抑制され、トランジスタを安定に動作させることが可能である。しかしながら、係る構成のトランジスタを液晶装置等の電気光学装置に適用する場合、その表示開口率を維持するために限られた領域内で配線を引き回す必要があるが、さらにボディコンタクト領域を有するトランジスタでは、それに接続するコンタクト配線をも引き回す必要が生じる。そこで本発明者は、係る電気光学装置における配線の配置形態につき検討を重ね、表示開口率を保持しつつ、高画質表示に有効な配線配置を見出し、本発明を完成するに到った。従って本発明の目的は、ボディコンタクト領域を有するＳＯＩ構造のトランジスタへの配線接続構造が最適化され、明るく高画質の表示を得られる電気光学装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために、基材上に、互いに交差する方向に延びる走査線及びデータ線と、前記走査線及びデータ線に対応して形成された薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタに対応して形成された画素電極とを具備した電気光学装置であって、前記薄膜トランジスタが、絶縁層上に設けられた半導体層と、該半導体層に設けられたチャネル領域と、該チャネル領域の近傍に設けられたボディコンタクト領域とを有しており、前記ボディコンタクト領域と電気的に接続されたコンタクト配線が、前記半導体層の厚さ方向において前記データ線と前記画素電極との間に配置されていることを特徴とする電気光学装置を提供する。
この電気光学装置によれば、前記薄膜トランジスタにボディコンタクト領域が設けられ、そこにコンタクト配線が接続されていることで、薄膜トランジスタのチャネル領域に蓄積する電荷を引き抜くようになっており、これにより移動度の高い単結晶シリコン等により半導体層を構成した際に特に顕著なものとなる基板浮遊効果を効果的に防止し得るものとなっている。また、係るコンタクト配線が、基材断面方向でデータ線と画素電極との間に配置されているので、データ線と画素電極との間の容量カップリングを係るコンタクト配線によって防止することができる。これによりデータ線への画像信号の供給に伴うデータ線の電位変動による画素電極の電位変動に起因するコントラストの低下やフリッカの発生が防止され、高画質の表示を得ることができる。

本発明の電気光学装置では、前記コンタクト配線と前記データ線、及び前記コンタクト配線と前記画素電極とが、それぞれ層間絶縁膜を介して離間されている構成とすれば、データ線とコンタクト配線と画素で極とを平面的に重ねて配置することができ、画素開口率を向上させ、明るい表示を得ることができる。

本発明の電気光学装置では、前記コンタクト配線が、前記データ線を平面的に覆って形成されていることが好ましい。この構成によれば、より効果的に画素電極とデータ線との容量カップリングを防止でき、表示の高画質化を図ることができる。

本発明の電気光学装置では、前記コンタクト配線が、前記データ線及び走査線の双方に沿って延びる平面視略格子状である構成とすることもできる。この構成によれば、走査線と画素電極との容量カップリングも効果的に防止されるとともに、コンタクト配線の電位を安定に保持することができる。

次に、本発明は、先に記載の本発明の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器を提供する。この構成によれば、高画質の表示部を備えた電子機器が提供される。

次に、本発明に係る実施形態について詳細に説明する。
＜液晶装置＞
以下、本発明に係る電気光学装置の一形態である液晶装置の構成について図１ないし図３を参照して説明する。本実施形態の液晶装置は、スイッチング素子としてＴＦＴ（Thin-Film Transistor；薄膜トランジスタ）を用いたアクティブマトリクス型の透過型液晶装置である。また、本実施形態では、表示モードとしてＴＮモードを採用した場合を例示している。

図１は本実施形態の透過型液晶装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数の画素におけるスイッチング素子、信号線等の等価回路図、図２はデータ線、走査線、画素電極等が形成されたＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の構造を示す平面図、図３は本実施形態の透過型液晶装置の構造を示す断面図であって、図２のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。

本実施形態の透過型液晶装置において、図１に示すように、画像表示領域を構成するマトリクス状に配置された複数の画素には、画素電極９と当該画素電極９を制御するためのスイッチング素子であるＴＦＴ３０がそれぞれ形成されており、Ｘドライバ（データ線駆動回路）２０１から出力される画像信号をＴＦＴ３０に供給するデータ線６ａが、前記ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。Ｘドライバ２０１からデータ線６ａに書き込まれる画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次に供給されるか、あるいは相隣接する複数のデータ線６ａに対してグループ毎に供給される。

また、データ線６ａに沿ってコンタクト配線７がＸドライバ２０１から延びており、これらのコンタクト配線７は、ＴＦＴ３０のボディコンタクト領域に電気的に接続されている。コンタクト配線７は、ＴＦＴ３０の種類に応じて適宜所定の電位（例えばＮチャネルＴＦＴの場合には接地電位）に保持されるようになっている。なお、このコンタクト配線７は、走査線３ａに沿って延びるように形成されていてもよく、データ線６ａと走査線３ａの双方に沿った格子状に延びていてもよい。また、コンタクト配線７はＹドライバ２０４から延びる構成としてもよく、これらの駆動回路ではなく容量線３００と接続された構成とすることもできる。

また、Ｙドライバ（走査線駆動回路）２０４から出力される操作信号をＴＦＴ３０に供給する走査線３ａがＴＦＴ３０のゲートに電気的に接続されており、Ｙドライバ２０４から複数の走査線３ａに対して走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍが所定のタイミングでパルス的に線順次で印加される。また、画素電極９はＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけオンすることにより、データ線６ａを介して供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを所定のタイミングで書き込む。

画素電極９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、後述する共通電極との間で一定期間保持される。液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能にする。ここで、保持された画像信号がリークすることを防止するために、画素電極９と共通電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加されている。この蓄積容量７０には、走査線３ａと並んで延びる容量線３００が接続されており、この容量線３００は、Ｙドライバ２０４と接続され、Ｙドライバ２０４により任意の電圧ないし電気信号を印加可能に構成されている。

次に、図２に基づいて、本実施形態の透過型液晶装置の平面構造について説明する。
図２に示すように、ＴＦＴアレイ基板上に、平面矩形状の複数の画素電極９が、マトリクス状に配列されており、画素電極９の縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ、走査線３ａ及び容量線３００が延在している。本実施形態において、１つの画素電極９と、この画素電極９を囲むように配設されたデータ線６ａ、走査線３ａ、容量線３００等が形成された領域が画素であり、マトリクス状に配置された各画素毎に表示を行うことが可能な構造になっている。また、データ線６ａと走査線３ａとが交差する領域にＴＦＴ３０が形成されている。

データ線６ａは、ＴＦＴ３０を構成する例えば単結晶シリコン膜からなる半導体層１ａ（図中右上がりの斜線領域）のうち、後述のソース領域にコンタクトホール８１を介して電気的に接続された中継導電層７１ｂにコンタクトホール９１を介して接続されている。一方、半導体層１ａのうち、後述のドレイン領域には、コンタクトホール８３を介して容量電極７１ａが電気的に接続されており、画素領域の周縁に沿う平面視略Ｌ形を成す容量電極７１ａに、コンタクトホール８を介して画素電極９が電気的に接続されている。

また、半導体層１ａと走査線３ａとは、半導体層１ａの後述のチャネル領域１ａ’にて対向するように互いに交差して配置されており、係る構成のもと走査線３ａはチャネル領域に対向する部分でＴＦＴ３０のゲート電極として機能する。走査線３ａは、ポリシリコンやアモルファスシリコン、単結晶シリコン膜等のシリコン膜により形成できる。

容量線３００は、走査線３ａに沿って略直線状に延びる本線部と、この本線部がデータ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って前段側（図中上向き）に突出した突出部とを有する。
また、データ線６ａ、走査線３ａの双方に沿って平面視格子状に、遮光膜１１ａが設けられている。遮光膜１１ａは、半導体層１ａのチャネル領域を含むＴＦＴ３０をＴＦＴアレイ基板側（図示背面側）から見て覆うように形成されている。この遮光膜１１ａと前記容量線３００とは、例えば表示領域の外側にて互いに電気的に接続しておくこともでき、このように接続すれば遮光膜１１ａの電位変動がＴＦＴ３０に影響するのを防止できる。

上記データ線６ａ及び走査線３ａの双方に沿う平面視格子状に、コンタクト配線７が形成されている。コンタクト配線７は、平面的に見て図面手前側からデータ線６ａ及び走査線３ａを覆うように形成されており、データ線６ａと走査線３ａとの交差点近傍に設けられたコンタクトホール８２を介して、半導体層１ａのうち、後述のボディコンタクト領域と電気的に接続されている。

次に、図３に基づいて、本実施形態の液晶装置の断面構造について説明する。
図３に示すように、本実施形態の液晶装置は、ＴＦＴアレイ基板（アクティブマトリクス基板）１０と、これに対向配置された対向基板２０と、前記両基板１０，２０に挟持された液晶層５０とを備えて構成されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、石英等の透光性材料からなる基板本体（基材）１０Ａとその液晶層５０側表面に形成された画素電極９、ＴＦＴ３０等を主体として構成されており、対向基板２０はガラスや石英等の透光性材料からなる基板本体２０Ａとその液晶層５０側表面に形成された共通電極２１とを主体として構成されている。

ＴＦＴアレイ基板１０において、基板本体１０Ａの液晶層５０側表面には画素電極９が設けられ、各画素電極９に隣接する位置に、各画素電極９をスイッチング制御するＴＦＴ３０が設けられている。ＴＦＴ３０は、図３に示す如くＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、走査線（ゲート電極）３ａ、当該走査線３ａからの電界によりチャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１ａ’、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜２、半導体層１ａの低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。

基板本体１０Ａの液晶層５０側表面において、基板本体１０Ａ側から入射する光が、半導体層１ａのチャネル領域１ａ’及び低濃度ソース、ドレイン領域（ＬＤＤ領域）１ｂ、１ｃに入射するのを防止するための遮光膜１１ａが、各ＴＦＴ３０を基板本体１０Ａ側から覆うように形成されている。この遮光膜１１ａとＴＦＴ３０との間には下地絶縁膜（絶縁層）１２が設けられている。この下地絶縁膜１２は、ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａと遮光膜１１ａとを電気的に絶縁する機能を奏するのに加え、後続の工程にて遮光膜１１ａが酸化されたり、遮光膜１１ａの成分が拡散して半導体層１ａを汚染するのを防止するようになっている。
このように、本実施形態に係るＴＦＴアレイ基板１０は、基板本体１０Ａ上に下地絶縁膜１２を介して半導体層１ａが形成された複合基板（ＳＯＩ基板）を用いて構成されたアクティブマトリクス基板である。

上記走査線３ａ上、ゲート絶縁膜２上を含む基板本体１０Ａ上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるソースコンタクトホール８１、及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるドレインコンタクトホール８３が開孔した第１層間絶縁膜４１が形成されている。そして、この第１層間絶縁膜４１上には容量電極７１ａと、第２中継導電層７１ｂとが形成されており、容量電極７１ａは、図２に示した平面図では走査線３ａとデータ線６ａとの交差する位置を基点として走査線３ａ及びデータ線６ａに沿って延在する略Ｌ形に形成されている。中継導電層７１ｂは、データ線６ａの延在方向で隣接する半導体層１ａ、１ａ間の領域に形成されている。そして、上記容量電極７１ａは、ドレインコンタクトホール８３を介して半導体層１ａの高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続され、第２中継導電層７１ｂは、ソースコンタクトホール８１を介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されている。

前記第１層間絶縁膜４１上に形成された容量電極７１ａ、及び第２中継導電層７１ｂを覆うように、容量絶縁膜７５が形成されている。この容量絶縁膜７５を介して容量電極７１ａと対向するように、容量線３００が形成されている。本実施形態では、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅ及び画素電極９に接続された画素電位側容量電極としての容量電極７１ａと、固定電位側容量電極としての容量線３００の一部とが、容量絶縁膜７５を介して対向配置されることにより、蓄積容量７０を形成している。画素電位側容量電極としての容量電極７１ａは導電性を有するドープトポリシリコン膜等からなる。固定電位側容量電極としての容量線３００は、導電性を有するドープトポリシリコン膜や非晶質、単結晶からなるシリコン膜等からなる第１膜７２と、高融点金属を含む金属シリサイド膜などからなる第２膜７３とが積層形成された多層膜からなる。

前記蓄積容量７０は、本液晶装置において第２の遮光膜としても機能している。すなわち、ドープトポリシリコン膜からなる容量電極７１ａは、容量線３００の第２膜７３と比較して光吸収性が強く、第２膜７３とＴＦＴ３０との間に配置された光吸収層としての機能を有する。また、容量線３００は、それ自体で遮光膜として機能し、ポリシリコン膜等からなる第１膜７２は第２膜７３とＴＦＴ３０との間に配置された光吸収層としての機能を持ち、高融点金属を含む金属シリサイド膜等からなる第２膜７３はＴＦＴ３０の図示上側から入射する光からＴＦＴ３０を遮光する遮光層として機能を持つ。すなわち、対向側の基板本体２０Ａ側から入射する光は、第２膜７３で遮光され、第２膜７３とＴＦＴ３０との間に入った光は容量電極７１ａと第１膜７２とによって効果的に吸収されるようになっている。
なお、上記の積層構造を有する容量線３００は、その第１膜７２が導電性のポリシリコン膜から構成されているので、遮光膜として機能する第２膜７３については、導電性を有しない材料で構成することもできるが、この第２膜７３を導電性材料で構成するならば、容量線３００をより低抵抗化することができる。

本実施形態の液晶装置において、ＴＦＴ３０の遮光膜として機能する遮光膜１１ａ、及び容量線３００の第２膜７３は、例えばＣｒ，Ｔｉ，Ｗ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｐｂ等の高融点金属、あるいはこれらの金属を含む金属シリサイド、ポリシリサイドや、これらを積層したものにより構成することが好ましく、場合によってはＡｌ等からなる構成としてもよい。
また、上記容量電極７１ａと容量線３００との間に介在して蓄積容量７０を構成する容量絶縁膜７５は、例えば膜厚５〜２００ｎｍ程度の比較的薄いＨＴＯ膜、ＬＴＯ膜などの酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、窒化酸化膜や、それらの積層膜で構成される。蓄積容量を増大させる観点からは、膜の信頼性が十分に得られる限りにおいて容量絶縁膜７５は薄い程良い。

光吸収層として機能するのみならず容量線３００の一部を構成する第１膜７２は、例えば膜厚５０〜１５０ｎｍのポリシリコン膜又は非晶質、単結晶からなるシリコン膜からなる。また、遮光膜として機能するのみならず容量線３００の一部を構成する第２膜７３は、例えば膜厚１５０ｎｍ程度のタングステンシリサイド膜からなる。容量電極７１ａは、第１膜７２と同様のポリシリコン膜で構成されている。このように、容量絶縁膜７５と接する側に配置される第１膜７２及び容量電極７１ａをポリシリコン膜から構成することで、容量絶縁膜７５の劣化を防止し、液晶装置の信頼性を向上させることができる。すなわち、蓄積容量を構成する場合に、容量絶縁膜７５と金属シリサイド膜が当接するように構成すると、容量絶縁膜７５へ金属シリサイド膜に含まれる金属成分が拡散して容量絶縁膜７５の絶縁性を劣化させるおそれがあるが、上記ポリシリコン膜を容量絶縁膜７５側に設けておくことで上記金属成分が容量絶縁膜に拡散するのを効果的に抑えることができる。

上記容量線３００は、実際には画像表示領域の外側に配設されたＹドライバ２０４の定電位源と電気的に接続されており、容量線３００を任意の電位に保持するようになっている。容量線３００に導電接続される定電位源としては、ＴＦＴ３０の走査信号を走査線３ａに供給するためのＹドライバ（走査線駆動回路）２０４のみならず、画像信号をデータ線６ａに供給するためのサンプリング回路を制御するＸドライバ（データ線駆動回路）２０１に供給される正電源や負電源の定電位源を利用することもできる。さらには、対向基板２０の電極２１に定電位を供給する定電位源を利用しても構わない。

前記容量絶縁膜７５上、容量線３００を含む基板本体１０Ａ上には、容量電極７１ａへ通じる第１画素コンタクトホール８ａの一部と、第２中継導電層７１ｂへ通じる第２ソースコンタクトホール９１とが開孔した第２層間絶縁膜４２が形成されている。この第２層間絶縁膜４２上には、走査線３ａと直交する方向に延在するデータ線６ａが形成されている。データ線６ａは第２ソースコンタクトホール９１を介して第２中継導電層７１ｂに電気的に接続されており、第２中継導電層７１ｂを介して半導体層１ａの高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続されている。

前記データ線６ａを含む第２層間絶縁膜４２上には、第３層間絶縁膜４３が形成されており、この第３層間絶縁膜４３と先の第２層間絶縁膜４２とを貫通して第１画素コンタクトホール８ａが形成されている。そして、この第３層間絶縁膜４３上には、コンタクト配線７と、一部を第１画素コンタクトホール８ａ内に埋設された画素中継電極７ｂとが形成されている。これらコンタクト配線７及び画素中継電極７ｂは、例えばＡｌ等の材料を用いて形成できる。

コンタクト配線７は、実際には画像表示領域の外側に配設されたＸドライバ２０１（図１参照）の定電位源と接続されており、データ線６ａに信号を供給するサンプリング回路の正負の電源をこれに用いることができる。なお、このコンタクト配線は、先の容量線３００と同様にＹドライバ２０４や共通電極２１用の定電位源と接続することもでき、配線経路中で容量線３００や共通電極２１と接続されていてもよい。

上記第３層間絶縁膜４３上、コンタクト配線７及び画素中継電極７ｂを含む基板本体１０Ａ上には、画素中継電極７ｂに通じる第２画素コンタクトホール８ｂが開孔した第４層間絶縁膜４４が形成されている。上記第１画素コンタクトホール８ａと第２画素コンタクトホール８ｂとは、図２に示したように平面視略同一位置に形成されて画素コンタクトホール８を構成している。そして、第２画素コンタクトホール８ｂを介して画素中継電極７ｂと導電接続された画素電極９が第４層間絶縁膜４４の表面に形成されている。この導電接続構造により、画素電極９は、画素中継電極７ｂと、容量電極７１ａとを中継して半導体層１ａの高濃度ドレイン領域１ｅと電気的に接続されている。また画素電極９は、平面的には図２に示すように画像表示領域を含む矩形状の領域に形成されている。

このように、容量電極７１ａは蓄積容量７０の画素電位側容量電極としての機能、及び光吸収層としての機能のほかに、画素電極９と高濃度ドレイン領域１ｅとの電気的接続を中継する機能を有している。このような容量電極７１ａを設けることで、層間距離が例えば１０００〜２０００ｎｍと長くなる場合にも、両者間を一つのコンタクトホールで接続する技術的困難性を回避しつつ、比較的小径の直列なコンタクトホールで両者間を良好に接続でき、コンタクトホールの小径化による画素開口率の向上を実現することができる。また、コンタクトホール開孔時にも、開孔深さが比較的小さくなるので、エッチング時の突抜けが起こり難くなるという効果も得られる。

ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０側最表面、すなわち、画素電極９を含む第４層間絶縁膜４４上には、電圧無印加時における液晶層５０内の液晶分子の配向を規制するための配向膜１６が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の液晶層５０と反対側の面には、偏光子１７が設けられている。

他方、対向基板２０においては、基板本体２０Ａの液晶層５０側表面に、そのほぼ全面に渡って、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等からなる共通電極２１が形成され、その液晶層５０側には、電圧無印加時における液晶層５０内の液晶分子の配向を規制するための配向膜２２が形成されている。また対向基板２０の液晶層５０と反対側の面にも偏光子２４が設けられている。

尚、ＴＦＴアレイ基板１０の基板本体１０Ａの液晶層５０側の面には、平面視格子状の溝を設けることもでき、この溝内に走査線３ａ、データ線６ａ、ＴＦＴ３０等の配線や素子を形成することで、配線や素子などが形成されている領域と、これらが形成されていない領域との間に段差が形成されるのを緩和することができ、前記段差に起因する液晶の配向不良等を防止できるという利点が得られる。

次に、図４及び図５を参照してＴＦＴ３０の詳細構成について説明する。図４は、図２に示すＴＦＴ３０の要部を拡大して示す平面構成図であり、図５は、図４のＢ−Ｂ’線に沿う断面構成図である。なお、図４では図面を見易くするために遮光膜１１ａの図示を省略している。

ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａは、図４に示すように平面視で横向きの略Ｔ形を成して形成されており、走査線３ａとの交差点から図示左側へ分岐した部位（符号１ｆ）を有している。この符号１ｆで示される領域がＴＦＴ３０のボディコンタクト領域となっている。また、走査線３ａは、図示左右方向に延びる本線部から、データ線６ａとの交差点においてデータ線６ａが延びる方向に分岐された分岐部３１，３１を有しており、この分岐部３１，３１の一部も半導体層１ａと平面的に重なる位置に配置されている。そして、半導体層１ａを走査線３ａ方向に延出してなるボディコンタクト領域１ｆには、コンタクトホール８２が設けられている。

また本実施形態において、半導体層１ａは、例えば、ｐ型のチャネル領域１ａ’のチャネル長方向両側にｎ^＋＋（ｎ^＋）型のソース領域１ｄ（１ｂ）及びドレイン領域１ｅ（１ｃ）を有し、チャネル領域１ａ’とチャネル幅方向で隣接するｐ^＋型のボディコンタクト領域１ｆを有して構成されている。ｐ型のチャネル領域１ａ’は、半導体層１ａへの不純物導入時に半導体層１ａと平面的に重なった走査線３ａの本線部及び分岐部３１，３１によって自己整合的に形成することができ、本実施形態では、分岐部３１，３１によって形成されたチャネル長の大きい領域がボディコンタクト領域１ｆ側に形成されている。このようにボディコンタクト領域１ｆとの接合部においてチャネル長が大きくなっていることで、Ｐ^＋型のボディコンタクト領域１ｆを設けることによる短絡を防止するようになっている。

図５に示すように、半導体層１ａ上には、走査線３ａやデータ線６ａ、コンタクト配線７等が順次積層されている。半導体層１ａのボディコンタクト領域１ｆには、ゲート絶縁膜２、第１層間絶縁膜４１、容量絶縁膜７５、及び第２層間絶縁膜４２を貫通するコンタクトホール８２ａが設けられており、係るコンタクトホール８２ａには、データ線６ａと同層に設けられた中継電極６ｂが埋設されている。そして、データ線６ａ及び中継電極６ｂを覆う第３層間絶縁膜４３に開孔されたコンタクトホール８２ｂを介して、コンタクト配線７が中継電極６ｂに電気的に接続されている。このようにして、コンタクト配線７は、平面視略同一位置に設けられた２つのコンタクトホール８２ａ、８２ｂにより構成されるコンタクトホール８２と、その内部に埋設された中継電極６ｂとを介してＴＦＴ３０のボディコンタクト領域１ｆに電気的に接続されている。

このように本実施形態に係るＴＦＴ３０では、半導体層１ａにボディコンタクト領域１ｆが設けられ、コンタクト配線７に電気的に接続されているので、移動度の高い単結晶シリコン等により半導体層１ａが形成されている場合に顕著に生じる基板浮遊効果（チャネル領域１ａ’への電荷の蓄積によるドレイン破壊電圧の低下や電流電圧特性でのキンクの発生等）を効果的に防止することができ、安定に高速動作するＴＦＴとなっている。

そして、本実施形態に係る液晶装置では、図５に示すように、第３層間絶縁膜４３上に形成されたコンタクト配線７が、その下層側のデータ線６ａを、第４層間絶縁膜４４上に形成された画素電極９側からみて覆う領域に形成されている。この構成により、本液晶装置は、画素電極９とデータ線６ａとの容量カップリングを防止することができる。すなわち、画素駆動時におけるデータ線６ａへの画像信号の供給に伴う電位変動によって画素電極９の電位が変動し、コントラストが低下したり、フリッカが生じるのを防止することができる。従って本実施形態の液晶装置によれば、高コントラストで視認性に優れる高画質表示が可能である。

また本実施形態の場合、コンタクト配線７がデータ線６ａ延在方向のみならず、走査線３ａ延在方向にも延びて形成されている。このように平面視格子状にコンタクト配線７を設けることで、走査線３ａの電位変動による画素電極９への影響も効果的に遮蔽することができるとともに、コンタクト配線７の電位を安定に保持することができる。

（電子機器）
このような構成の液晶装置を用いた電子機器として、図６に示す投射型表示装置（液晶プロジェクタ）を挙げることができる。図６に示す投射型液晶表示装置１１００では、上記実施形態の液晶装置を含む液晶モジュールが、ＲＧＢ用のライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂとして採用されている。

この液晶プロジェクタ１１００では、メタルハライドランプなどの白色光源のランプユニット１１０２から光が出射されると、３枚のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ、Ｂに分離され（光分離手段）、対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ（液晶装置１００／液晶ライトバルブ）に各々導かれる。この際に、光成分Ｂは、光路が長いので、光損失を防ぐために入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３、および出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。
そして、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂによって各々変調された３原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ、Ｂは、ダイクロイックプリズム１１１２（光合成手段）に３方向から入射して再度合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーン１１２０などにカラー画像として投射される。
上記構成の液晶プロジェクタによれば、本発明の液晶装置を備えているため、投射型表示装置により表示される画像のコントラストや視認性を改善することができ、高画質の表示を得ることができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施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、上記の実施の形態においては、この発明による液晶装置を投射型表示装置に適応して説明したが、この発明は投射型表示装置への適応に限られることなく、液晶装置を用いた携帯電話やＰＤＡなど、その他各種の液晶装置を備えた電子機器に適応できるものである。

図１は、実施形態に係る液晶装置の回路構成図。 図２は、同、画素領域の平面構成図。 図３は、図２のＡ−Ａ’線に沿う断面構成図。 図４は、ＴＦＴを拡大して示す平面構成図。 図５は、図４のＢ−Ｂ’線に沿う部分断面構成図。 図６は、電子機器の一例を示す構成図。

符号の説明

１ａ…半導体層、１ａ’…チャネル領域、１ｆ…ボディコンタクト領域、３ａ…走査線、６ａ…データ線、７…コンタクト配線、３０…ＴＦＴ、２０１…Ｘドライバ、２０４…Ｙドライバ、３００…容量線

Claims (4)

1. 基材上に、互いに交差する方向に延びる走査線及びデータ線と、前記走査線及びデータ線に対応して形成された薄膜トランジスタと、該薄膜トランジスタに対応して形成された画素電極とを具備した電気光学装置であって、
   前記薄膜トランジスタが、絶縁層上に設けられた半導体層と、該半導体層に設けられたチャネル領域と、該チャネル領域の近傍に設けられたボディコンタクト領域とを有しており、
   前記ボディコンタクト領域と電気的に接続されたコンタクト配線が、前記半導体層の厚さ方向において前記データ線と前記画素電極との間に配置されていることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記コンタクト配線が、前記データ線を平面的に覆って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記コンタクト配線が、前記データ線及び走査線の双方に沿って延びる平面視略格子状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項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。

Images