JP2007025611A - 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 保持容量７０が形成された後にＴＦＴ３０の水素化処理を行うことによって、ＴＦＴ３０の素子特性の低下を抑制する。
【解決手段】 保持容量７０は、ＴＦＴ３０に施す水素化処理を阻害しないようにＴＦＴ３０を避けるように形成されている。より具体的には、上部容量電極３００は、各画素部に設けられた複数の保持容量７０間で共用されるように走査線３ａに沿って延在された上部容量電極３００がＴＦＴ３０上で切り欠かれた切り欠き部３０１を有している。加えて、下部容量電極７１もＴＦＴ３０が備える半導体層上に重ならないように画素部で互いに分離されている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、例えば、ポリシリコン膜等からなる半導体層に対して水素化処理が施されたトランジスタを備えた液晶装置等の電気光学装置、及びその製造方法、並びにそのような電気光学装置を具備した電子機器の技術分野に関する。

この種の電気光学装置では、画素部に設けられた薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；以下、ＴＦＴと称す。）が有する半導体層として、例えばポリシリコン等で構成された多結晶半導体層を用いる場合がある。このような多結晶半導体層は、結晶粒界或いは結晶粒内の結晶欠陥中にダングリングボンド等の反応性の高い結合手を含んでいる場合が多い。ダングリングボンドは、半導体層を化学的に不安定にさせ、トランジスタの素子特性を低下させる要因の一つとなる。

一方、この種の電気光学装置では、ＴＦＴの光リーク電流を低減するために、ＴＦＴに照射される光を遮るように、例えば液晶装置の画素電極に供給された画像信号を一時的に保持する保持容量を故意にＴＦＴ上に形成し、表示画像における点欠陥等の表示不良を低減する。

このような保持容量は、ＴＦＴに照射される光を遮ることによって光リーク電流を低減できる反面、ポリシリコン層に水素化処理を施し、ダングリングボンドを効果的に除去或いは終端させる際の阻害となる。保持容量以外に例えばトランジスタ上に形成された遮光膜等の遮光手段を用いれば、電気光学装置の製造プロセス及び構造を大きく変更することなく光リーク電流を低減できるが、トランジスタ上にこのトランジスタに重なるように保持容量を一旦形成してしまうと、この保持容量によってトランジスタが有する半導体層を水素化処理することが困難になる設計上及び製造プロセス上の問題点がある。

このような問題点に関して、特許文献１乃至３は、水素化処理を施すことができるように保持容量の設計を検討し、水素化処理を施すための技術を開示している。例えば、特許文献１は、半導体層への水素化処理を阻害しないように保持容量が備える窒化膜の膜厚を薄くする技術を開示している。特許文献２及び３は、保持容量が備える窒化膜に穴部を形成し、この穴部を介してその下に形成された半導体層に水素化処理を施す技術を開示している。

特開２００４−１０３７３２号公報 特開２００４―１４０３２９号公報 特開２００４−１４０３３０号公報

しかしながら、容量絶縁膜の誘電体膜である窒化膜のみではなく、トランジスタ上に存在する容量電極によっても水素化は阻害される。特許文献１及至３は、容量絶縁膜による水素化の阻害の対策を提案しているが、容量電極による水素化の阻害については考慮しておらず、水素化の阻害の対策が十分とは言い難い。たとえば、容量電極として使用されるポリシリコンは、水素の透過率が低い、また、水素を吸着する性質が強いために、トランジスタの上方に配置された場合には、水素化が阻害される。水素化の阻害を防ぐためには、トランジスタの上方に配置された容量電極を開口する必要がある（特許文献２と３において、容量絶縁膜開口部の上下の容量電極がショートしないように、容量絶縁膜開口部に対応させて上部容量電極を開口した実施例は開示されているが、下部容量電極も開口する必要がある。）。

トランジスタ上方の上下の容量電極を開口させようとした場合と、パターンが複雑になることによる歩留りの低下、および、容量を除去したことによる保持容量の低下に気を付けなくてはならない。

よって、本発明は上記問題点等に鑑みてなされたものであり、例えば、半導体層の上に保持容量が形成された後でも容易に半導体層に水素化処理を施すことができ、画素部に設けられたＴＦＴ等のトランジスタの素子性能の低下が抑制されるように設計された電気光学装置、及び電気光学装置の製造方法、並びにそのような電気光学装置を具備した電子機器を提供することを課題とする。

本発明に係る電気光学装置は上記課題を解決するために、基板上に、互いに交差する複数のデータ線及び複数の走査線と、前記複数のデータ線及び前記複数の走査線の交差に対応して設けられた複数の画素電極と、前記複数の画素電極の夫々に電気的に接続された複数のトランジスタと、前記トランジスタの上層側で平面的に見て前記トランジスタを避けるように設けられており、前記データ線及び前記トランジスタを介して前記画素電極に供給された画像信号を一時的に保持する複数の保持容量とを備え、前記複数の保持容量のうち隣接する保持容量の分離領域が前記トランジスタ上に存在する。

本発明に係る電気光学装置によれば、トランジスタの上層側に形成された保持容量がトランジスタを平面的に避けるように形成されているため、保持容量によってトランジスタに含まれる半導体層を確実に水素化処理できる。したがって、トランジスタの上層側に保持容量を形成した後に、トランジスタに水素化処理を施すことができ、ダングリングボンド等のトランジスタの素子特性を低下させる要因を取り除くことが可能である。これにより、複雑なプロセスを経て電気光学装置の構成を変更すること及び電気光学装置の製造プロセスを大きく変更することを行うことなく、トランジスタの素子特性を高めることが可能である。ここで、「平面的に見て」とは、例えば保持容量の上側から見てトランジスタに保持容量が重ならないようにという意味であり、より具体的には上側から供給される水素が保持容量によって阻害されることなくトランジスタに供給されることを意味する。よって、本発明の「トランジスタを避けるように」とは、保持容量が完全にトランジスタと重ならないように設けられている場合に限定されず、水素化処理を阻害しない程度に保持容量がトランジスタからずらして設けられている場合も含む。

本発明に係る電気光学装置によれば、電気光学装置の構成及び製造プロセスを大きく変更することなく、保持容量を形成した後にトランジスタに水素化処理を施すことができる上、装置構成を大きく変更しない分保持容量の容量低下も極力低減できる。したがって、本発明に係る電気光学装置によれば、高画質を有する電気光学装置を良好な歩留まりで提供できる。

本発明に係る電気光学装置の一の態様では、前記トランジスタの少なくともチャネル領域上に前記分離領域が存在してもよい。

この態様によれば、分離領域を介してチャネル領域を水素化処理できる。

本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記トランジスタの少なくともチャネル領域及びＬＤＤ領域上に前記分離領域が存在してもよい。

この態様によれば、分離領域を介してチャネル領域及びＬＤＤ領域を水素化処理できる。

本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記保持容量は、前記上層に夫々延在されるように形成された第１電極、該第１電極上に形成された誘電体膜、及び該誘電体膜上に形成された第２電極から構成されており、
前記第１電極、前記第２電極及び前記誘電体膜のうち少なくとも前記第１電極及び前記第２電極が、平面的にみて前記トランジスタを避けるように形成されていてもよい。

この態様によれば、トランジスタを避けるように第１電極及び第２電極を形成しておくことにより、水素化処理を阻害する主たる要因を取り除くことができる。即ち、保持容量が実質的に容量素子として機能する部分は、トランジスタ上を避けるように設けられていることになる。より具体的には、第１電極及び第２電極は水素を透過させ難い、例えば導電性ポリシリコン膜、或いは金属膜等の導電膜であり、これら導電膜は通常水素を透過させ難い膜質及び膜厚を有するように形成されている。このような導電膜からなる第１電極及び第２電極をトランジスタを避けるように形成しておくことにより、保持容量の容量を極力減少させることなく、トランジスタ上に形成される保持容量のうち水素化処理を阻害する領域に延びる部分を減少させることが可能である。

この態様では、前記第２電極は、前記複数の保持容量で共用されるように前記走査線に沿って延在されていると共に、平面的に見て前記トランジスタに重ならないように前記第２電極が部分的に切り欠かれた切り欠き部を有していてもよい。

この態様によれば、第２電極に切り欠き部が設けられているため、トランジスタに対して施される水素化処理が第２電極よって阻害されることがない。加えて、第２電極の面積を極力減らすことなく、且つ第２電極の平面形状を大きく変更することなく第２電極を形成した後に水素化処理をトランジスタに行うことが可能である。

本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記第２電極は、前記複数の保持容量で共用されるように前記走査線に沿って延在されていると共に、平面的に見て前記トランジスタに重なるように形成された第１開口部を有していてもよい。

この態様によれば、第１開口部を介してこの第１開口部下に設けられたトランジスタに水素化処理を施すことが可能である。第１開口部は、トランジスタが備える半導体層に水素化処理を十分に行える程度の領域にのみ形成すればよく、第２電極のうち実質的に保持容量を構成する部分の面積を極力減らさないようにすることが可能であり、第２電極に第１開口部を形成することによって低下する保持容量の容量低下を低減できる。加えて、第２電極を複数の保持容量で共用できるため、例えば複数の画素領域に延在するように第２電極を一括で形成することもでき、保持容量毎に個別にパターニングされた第２電極を形成する場合に比べて製造プロセスを簡便にすることも可能である。

この態様では、前記第２電極は画素電位側の容量電極であり、該容量電極の分離部分を前記トランジスタ上に配置することで前記トランジスタ上の保持容量を開口してもよい。

この態様によれば、画素電位側容量電極の分離部分をトランジスタ上方に配置することで、分離部分とは別に開口部分を設けるより、パターンも単純になり歩留りが良くなり、保持容量の低下もない。

本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記基板上において前記保持容量より上層側に前記第２電極と電気的に接続された配線部を更に備えており、前記配線部は、前記トランジスタが有する半導体層に前記保持容量の上側から水素化処理が施された後に、前記保持容量上に延在するように形成されていてもよい。

この態様では、例えば、トランジスタに施す水素化処理を阻害するように配線部が形成されても、配線部が形成される前に半導体層への水素化処理が完了しているため、配線部の形状がトランジスタの性能に影響を及ぼすことはない。

この態様によれば、トランジスタが有する半導体層に水素化処理を施した後に配線部が形成されるため、特にトランジスタに照射される光を遮光するように配線部を形成することもできる。したがって、水素化処理によるトランジスタの素子特性の向上させることができ、且つ光リーク電流を低減することも可能である。

本発明に係る電気光学装置の他の態様では、前記誘電体膜は、平面的に見て前記トランジスタを避けるように形成されていてもよい。

この態様では、誘電体膜は第１電極及び第２電極に比べて相対的に水素化処理を阻害することが少ないためトランジスタ上に延在されていてもよいが、誘電体膜がトランジスタ上を避けるように形成されていてもよい。より具体的には、例えばシリコン酸化膜或いはシリコン窒化膜等の高温処理された酸化膜である誘電体膜を介して水素化処理を行った場合には、誘電体膜下のトランジスタに十分に水素が供給されないことがあるため、より効果的にトランジスタに水素化処理を行うために、誘電体膜がトランジスタを避けるように形成されていることが好ましい。

この態様では、前記誘電体膜は、平面的に見て前記トランジスタに重ならないように前記保持容量間で互いに物理的に分離されていてもよい。

この態様によれば、誘電体膜に阻害されることなく、保持容量の下側に形成されたトランジスタに水素化処理を施すことが可能である。ここで、「物理的に」とは、複数の保持容量に個別に、或いは一括で形成した誘電体膜を所要の形状にパターンニングして保持容量毎に設ける場合の両方を意味し、保持容量間で誘電体膜が分離されていることを指す。このように互いに分離された誘電体膜間の領域がトランジスタ上に位置し、領域を介してトランジスタに水素化処理することが可能である。

本発明に係る電気光学装置の一の態様では、前記誘電体膜は、前記複数の保持容量で共用されるように前記基板上において延在されていると共に、前記トランジスタに重なるように形成された第２開口部を有していてもよい。

この態様によれば、誘電体膜を構成する膜材料及び膜形成方法による制約を受けることなく、トランジスタに水素化処理を施すことが可能である。より具体的には、例えばトランジスタが有する半導体層から水素が逃げてしまうほどの高温で第１電極、誘電体膜及び第２電極をアニール処理した場合でも、保持容量を形成した後に半導体層を水素化処理できるため、トランジスタの素子特性を低下させることを抑制できる。

本発明に係る電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、基板上に、互いに交差する複数のデータ線及び複数の走査線を形成する第１工程と、前記複数のデータ線及び前記複数の走査線の交差に対応して複数の画素電極を形成する第２工程と、前記複数の画素電極の夫々に電気的に接続された複数のトランジスタを形成する第３工程と、前記トランジスタの上層側で平面的に見て前記トランジスタを避けるように、前記データ線及び前記トランジスタを介して前記画素電極に供給された画像信号を一時的に保持する複数の保持容量を形成する第４工程とを備え、前記第４工程において、前記保持容量を構成するように前記上層に順次に積層された第１電極、誘電体膜、及び第２電極を形成すると共に、前記第１電極及び前記第２電極を平面的に見て前記トランジスタを避けるように形成する。

本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、上述の本発明の電気光学装置と同様に、電気光学装置の構成及び製造プロセスを大きく変更することなく、保持容量を形成した後にトランジスタに水素化処理を施すことができる上、装置構成を大きく変更しない分保持容量の容量低下も極力低減できる。したがって、本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、高画質を有する電気光学装置を良好な歩留まりで製造できる。

本発明に係る電気光学装置の製造方法の一の態様では、前記第４工程は、前記第１電極、前記誘電体膜及び前記第２電極を３５０℃以上の温度でアニールする第５工程を含んでおり、前記第５工程の後に、前記保持容量の上層側から前記トランジスタに含まれる半導体層に水素化処理を施してもよい。

この態様によれば、第１電極、誘電体膜及び第２電極を構成する材料及び形成方法による制約を受けることなく、トランジスタに水素化処理を施すことが可能である。より具体的には、例えばトランジスタが有する半導体層から水素が逃げてしまうほどの高温で第１電極、誘電体膜及び第２電極をアニール処理した場合でも、保持容量を形成した後に半導体層を水素化処理できるため、トランジスタの素子特性を低下させることを抑制できる。

本発明に係る電子機器は上記課題を解決するために、上述の本発明の電気光学装置を具備してなる。

本発明に係る電子機器によれば、高品質な画像表示を行うことが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置、電子放出装置（Field Emission Display及びConduction Electron-Emitter Display）、ＤＬＰ（Digital Light Processing）等を実現することも可能である。また、反射型液晶装置の一例であるＬＣＯＳ(Liquid Crystal On Silicon)方式の表示装置を提供することも可能である。

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。

以下図面を参照しながら本実施形態の電気光学装置、及びその製造方法、並びに電子機器を詳細に説明する。第１及び第２実施形態では、本発明に係る電気光学装置及びその製造方法の一例として液晶装置を挙げる。

＜第１実施形態＞
（電気光学装置の全体構成）
先ず、本実施形態の電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、ＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た電気光学装置の平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´断面図である。

図１及び図２において、液晶装置１は、ＴＦＴアレイ基板１０及びＴＦＴアレイ基板１０に対向配置された対向基板２０を備える。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。

シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。尚、本実施形態においては、画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域が存在する。言い換えれば、本実施形態においては特に、ＴＦＴアレイ基板１０の中心から見て、額縁遮光膜５３より以遠が周辺領域として規定されている。周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及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ている。画像表示領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐために複数の配線１０５が設けられている。対向基板２０の４つのコーナー部に配置された上下導通材１０６は、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとる。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜が形成されている。他方、対向基板２０上には、対向電極２１の他、格子状又はストライプ状の遮光膜２３、更には最上層部分に配向膜が形成されている。

（画素部の具体的な構成）
次に、図３乃至図５を参照しながら、液晶装置１の画素部の構成を説明する。

図３は、電気光学装置の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路であり、図４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平面図である。図５は、図４のＡ−Ａ´断面図である。尚、図５においては、各層・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・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。

図３において、画素電極９ａ及び画素電極９ａをスイッチング制御するためのＴＦＴ３０が、液晶装置１の画像表示領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素部の夫々に形成されている。画像信号が供給されるデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、この順に線順次に供給される。尚、画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給されてもよい。

液晶装置１が備える画素部は、ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａ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を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから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９ａを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。保持容量７０は、保持された画像信号がリークするのを防ぐために、画素電極９ａ及び対向電極間に形成される液晶容量と電気的に並列に接続されている。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、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として電気光学装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射する。

次に、図４及び図５を参照して、画素部の具体的な構成について説明する。図４において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、Ｘ方向及びＹ方向に対してマトリクス状に複数の透明な画素電極９ａ（点線部９ａ´により輪郭が示されている）が設けられており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿ってデータ線６ａ及び走査線３ａが設けられている。

半導体層１ａのうち図４中右上がりの斜線領域で示したチャネル領域１ａ´に対向するように走査線３ａが配置されており、走査線３ａはゲート電極を含む。走査線３ａ及びデータ線６ａが交差する個所には夫々、チャネル領域１ａ´に走査線３ａの一部がゲート電極として対向配置された画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。

図４及び図５において、データ線６ａは、その上面が平坦化された、第２層間絶縁膜４２を下地として形成されており、コンタクトホール８１を介してＴＦＴ３０の高濃度ソース領域に接続されている。データ線６ａ及びコンタクトホール８１内部は、例えば、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｃｕ等のＡｌ（アルミニウム）含有材料、又はＡｌ単体、若しくはＡｌ層とＴｉＮ層等との多層膜からなる。データ線６ａは、ＴＦＴ３０に対する遮光膜としても機能するようになっている。データ線６ａの下地は、第２層間絶縁層４２の形成時、第２層間絶縁膜４２上に残る硬化層４２ａａにより形成される。

保持容量７０は、本発明の「第１電極」の一例である下部容量電極７１、誘電体膜７５及び本発明の「第２電極」の一例である上部容量電極３００を備えており、データ線６ａを介して画素電極９ａに供給された画像信号を一時的に保持する。ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａに接続された画素電位側容量電極としての下部容量電極７１と、固定電位側容量電極としての上部容量電極３００の一部とは、誘電体膜７５を介して対向配置されている。

図４及び図５に示すように、保持容量７０は、後に説明する液晶装置の製造方法においてＴＦＴ３０に施す水素化処理を阻害しないように、ＴＦＴ３０を避けるように形成されている。より具体的には、上部容量電極３００は、各画素部に設けられた複数の保持容量７０間で共用されるように走査線３ａに沿って延在された上部容量電極３００がＴＦＴ３０上で切り欠かれた切り欠き部３０１を有している。
加えて、下部容量電極７１もＴＦＴ３０が備える半導体層上に重ならないように画素部間で互いに分離されている。したがって、保持容量７０がＴＦＴ３０の上層側に形成されていても、ＴＦＴ３０に対して施される水素化処理を保持容量７０が阻害することがない。加えて、下部容量電極７１の分離部分をトランジスタ上方に配置することによって、下部容量電極７１の面積を極力減らすことなく、且つ下部容量電極７１の平面形状等を含むレイアウトを大きく変更する必要がない。したがって、保持容量７０の容量を大きく低下させることなく、ＴＦＴ３０に確実に水素化処理を施すことが可能である。

特に、上部容量電極３００及び下部容量電極７１は、水素を透過させ難い、例えば導電性ポリシリコン膜、或いは金属膜等の導電膜で形成されるため、水素化処理を阻害する主たる要因の一つとなる。本実施形態では、このような水素化処理を阻害する主要な要因の一つである上部容量電極３００及び下部容量電極７１をＴＦＴ３０上を避けるように形成することにより、実質的に容量素子として機能する保持容量７０の部分をＴＦＴ３０上を避けるように形成できる。

したがって、本実施形態の液晶装置１によれば、液晶装置１の構成及び製造プロセスを大きく変更することなく、保持容量７０を形成した後にＴＦＴ３０に水素化処理を施すことができる上、装置構成を大きく変更しない分保持容量７０の容量低下も極力低減できる。これにより、液晶装置１は素子特性の低下が抑制されたＴＦＴ３０によって高画質の画像を表示できると共に、良好な歩留まりで製造される。尚、ＴＦＴ３０の光リーク電流を低減するための遮光機能は、ＴＦＴ３０の上層側に形成された、例えば配線層等の液晶装置１の他の構成部分に担わせればよい。このような構成部分がＴＦＴ３０の上層側に形成されたとしても、保持容量７０までが形成された段階でＴＦＴ３０に水素化処理を施しておけば、ＴＦＴ３０のダングリングボンド等の素子特性を低下させる要因を水素化処理によって取り除きつつ、ＴＦＴ３０に光が照射されることを低減することが可能である。

図４及び図５に示すように、上部容量電極３００は、例えば金属又は合金を含む導電性の遮光膜からなり、固定電位側容量電極としても機能する。上部容量電極３００は、例えば、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｐｄ（パラジウム）等の高融点金属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、ポリシリサイド、これらを積層したもの等からなる。或いは、上部容量電極３００は、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）等の他の金属を含んでもよい。但し、上部容量電極３００は、例えば導電性のポリシリコン膜等からなる第１膜と高融点金属を含む金属シリサイド膜等からなる第２膜とが積層された多層構造を持ってもよい。

下部容量電極７１は、例えば導電性のポリシリコン膜からなり画素電位側容量電極として機能する。加えて、下部容量電極７１は、画素電極９ａとＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅとを中継接続する機能を持つ。但し、下部容量電極７１も、上部容量電極３００と同様に、金属又は合金を含む単一層膜若しくは多層膜から構成してもよい。

下部容量電極７１及び上部容量電極３００間に配置される誘電体膜７５は、例えばＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜、ＬＴＯ（Low Temperature Oxide）膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜等から構成される。保持容量７０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、誘電体膜７５は薄い程良い。加えて、誘電体膜７５を薄くするほど水素の透過率を高めることができるため、ＴＦＴ３０に対する水素化処理を効率良く行う観点からも、誘電体膜７５は薄いほうが好ましい。

上部容量電極３００は、画素電極９ａが配置された画像表示領域１０ａからその周囲に延設され、定電位源と電気的に接続されて、固定電位とされる。係る定電位源としては、走査線駆動回路１０４やデータ線駆動回路１０１に供給される正電源や負電源の定電位源でもよいし、対向基板２０の対向電極２１に供給される定電位でも構わない。

ＴＦＴ３０の下側には、下地絶縁膜１２を介して下側遮光膜１１ａが格子状に設けられている。下側遮光膜１１ａは、ＴＦＴ３０の下側に形成されているため、ＴＦＴ３０の上側から行われる水素化処理を阻害しない。下側遮光膜１１ａは、ＴＦＴアレイ基板１０側から装置内に入射する戻り光からＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ´及びその周辺を遮光するために設けられている。下側遮光膜１１ａは、上部容量電極３００と同様に、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｐｄ等の高融点金属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、ポリシリサイド、これらを積層したもの等からなる。加えて、下側遮光膜１１ａについても、その電位変動がＴＦＴ３０に対して悪影響を及ぼすことを避けるために、上部容量電極３００と同様に、画像表示領域１０ａからその周囲に延設して定電位源に接続するとよい。

下地絶縁層１２は、下側遮光膜１１ａからＴＦＴ３０を層間絶縁する機能の他、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることにより、ＴＦＴアレイ基板１０の表面の研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用ＴＦＴ３０の特性の劣化を防止する機能を有する。

画素電極９ａは、下部容量電極７１を中継することにより、コンタクトホール８３及び８５を介して半導体層１ａのうち高濃度ドレイン領域１ｅに電気的に接続されている。即ち、本実施形態では、下部容量電極７１は、保持容量７０の画素電位側容量電極としての機能に加えて、画素電極９ａをＴＦＴ３０へ中継接続する機能を果たす。このように下部容量電極７１を利用すれば、層間距離が例えば２０００ｎｍ程度に長くても、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コンタクトホール及び溝で両者間を良好に接続でき、画素開口率を高めること可能となり、コンタクトホール開孔時におけるエッチングの突き抜け防止にも役立つ。

図４及び図５に示すように、液晶装置１は、透明なＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向配置される透明な対向基板２０とを備えている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板からなり、対向基板２０は、例えばガラス基板や石英基板からなる。

ＴＦＴアレイ基板１０には、画素電極９ａが設けられており、その上側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜１６が設けられている。画素電極９ａは例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透明導電性膜からなる。また配向膜１６は例えば、ポリイミド膜などの有機膜からなる。

対向基板２０には、その全面に渡って対向電極２１が設けられており、その下側には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜２２が設けられている。対向電極２１は例えば、ＩＴＯ膜などの透明導電性膜からなる。また配向膜２２は、ポリイミド膜などの有機膜からなる。

対向基板２０には、格子状又はストライプ状の遮光膜を設けるようにしてもよい。このような構成を採ることで、ＴＦＴアレイ基板１０側からの入射光のチャネル領域１ａ´及びその周辺への侵入を阻止するのをより確実に行うことができる。尚、対向基板２０上の遮光膜は、少なくとも外光が照射される面において反射率が高くなるように形成することにより、液晶装置１の温度上昇を防ぐ働きをする。

画素電極９ａと対向電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０間には液晶層５０が形成される。液晶層５０は、画素電極９ａからの電界が印加されていない状態で配向膜１６及び２２により所定の配向状態をとる。

図５において、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、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及び半導体層１ａを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜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並びに高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。

走査線３ａ上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコンタクトホール８１及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じるコンタクトホール８３が各々開孔された第１層間絶縁膜４１が形成されている。

第１層間絶縁膜４１上には下部容量電極７１及び上部容量電極３００が形成されており、これらの上には、コンタクトホール８１及び８５が各々開孔された第２層間絶縁膜４２が形成されている。第２層間絶縁膜４２は、例えばＢＰＳＧ膜からなり、加熱による流動化状態を経ることによって上面が平坦化されている。その成膜時の上面には、下層側の保持容量７０やＴＦＴ３０、走査線３ａ、更には下地遮光膜１１ａの存在によって段差が生じているが、一旦流動化されることで、上面は段差による凹凸が均された状態となっている。この上面に設けられたデータ線６ａ及び画素電極９ａは、形成時にエッチ残りが発生しにくく、良好な状態でパターン形成されており、配向膜１６も概ね良好に配向処理を施すことができる。特に、近年ではＴＦＴの光リーク電流の防止等の目的で装置の構造が複雑化しており、基板上に積層される層数が多くなっている。そのような場合、従来では上層になるほど層面における段差が大きくなり、段差が上記パターン形成に及ぼす影響が顕著であったが、このようにして第２層間絶縁膜４２を平坦化すれば、基板上におけるエッチ残りを全般的に軽減することができる。

ここでは、第２層間絶縁膜４２の上面は完全な平坦面ではなく、走査線３ａ等に起因する段差部１７ａが残されている。段差部１７ａは、横電界防止用として意図的に残存され、配向膜１６上にまで伝播し、画素同士の境界にあたる遮光領域に所定高さの段差部１７となって現れることで、駆動時に発生する画素間の横電界を低減するように機能する。

データ線６ａの上から第２層間絶縁膜４２の全面を覆うように、コンタクトホール８５が形成された第３層間絶縁膜４３が、例えばＢＰＳＧ膜により形成されている。第３層間絶縁膜４３は、その下にＡｌを含有するデータ線６ａが存在するため、加熱による平坦化処理は施されていない。画素電極９ａ及び配向膜１６は、第３層間絶縁膜４３の上面に設けられている。

次に、図６及び図７を参照しながら、保持容量７０の変形例を説明する。尚、以下で参照する図では、説明を簡便にするために図１乃至図５と共通する部分に共通の参照符号を付している。

（変形例１）
上部容量電極３００は開口部３００ａを有し、下部容量電極７１はトランジスタ３０上方において隣接する画素との間に分離部７１ａを有する。

図６は、液晶装置１におけるＴＦＴ３０近傍の平面構造を示した平面図である。図６において、開口部３００ａは、上部容量電極３００のうちＴＦＴ３０上に延びる部分を除去、或いはパターニングすることによって形成されている。したがって、複数の画素部に亘って延びるように一括で上部容量電極３００が形成された状態で、上部容量電極３００によってＴＦＴ３０の水素化処理、より具体的にはチャネル領域１ａ´への水素化処理が阻害されることを防止できる。また、下部容量電極７１がＴＦＴ３０上で分離されていることによって各画素部に個別に設けられているので、下部容量電極７１の分離部７１ａを介してその下に位置するＴＦＴ３０を水素化処理することができる。

このような上部容量電極３００及び下部容量電極７１を有する保持容量７０によれば、保持容量７０の容量を大きく低下させることなく、且つ製造プロセスを大きく変更することなくＴＦＴ３０の素子特性の低下を抑制でき、液晶装置１の表示特性を高めることが可能である。

（変形例２）
図７は、図５に対応する断面におけるＴＦＴ３０近傍の構造を示した要部断面図である。図７において、本例では、ＴＦＴ３０上に隣り合う画素部に設けられた保持容量と分離されるように、保持容量７０を構成する上部容量電極３００、誘電体膜７５及び下部容量電極７１が画素部間で分離された分離部３００ｂが形成されている。

本例の液晶装置１が有する保持容量７０によれば、保持容量７０の上側から行われるＴＦＴ３０への水素化処理が保持容量７０によって阻害されることがない。より具体的には、誘電体膜７５がＴＦＴ３０のゲート電極３ａ、即ちチャネル領域１ａ´を避けるように形成されているため、上部容量電極３００及び下部容量電極７１のみがＴＦＴ３０を避けるように形成されている場合に比べてより効率良くＴＦＴ３０に水素化処理を施すことが可能である。特に、窒化シリコン膜のような緻密な誘電体膜７５は水素を透過させ難いため、上部容量電極３００、誘電体膜７５及び下部容量電極７１を物理的に画素部間で分離しておくことにより、効果的にＴＦＴ３０に水素化処理を施すことが可能である。尚、誘電体膜７５をＴＦＴ上で分離しておく代わりに、誘電体膜７５のうちＴＦＴ３０上に延びる部分に開口部を設けておいてもよい。このような開口部は、ＴＦＴ３０への水素化処理を効果的に行うことができる点において誘電体膜７５をＴＦＴ３０上で分離しておくことと同等の効果を奏する。

（電気光学装置の製造方法）
次に、図８及び図９を参照しながら、上述した本実施形態の液晶装置の製造方法を説明する。図８から図９は、製造方法の各工程における図５に示す断面の構成を、順を追って示す工程断面図である。尚、以下では、画素部において、ＴＦＴアレイ基板１０上に形成される、データ線６ａ、走査線３ａ、ＴＦＴ３０や保持容量７０等の製造工程について特に詳しく説明することとし、対向基板２０上に形成される配向膜２２や対向電極２１等の製造工程に関しては省略する。

図８（ａ）において、例えばシリコン基板、石英基板、ガラス基板等の基板１０を用意する。ここで、好ましくはＮ₂（窒素）等の不活性ガス雰囲気下、約８５０〜１３００℃、より好ましくは１０００℃の高温で熱処理し、後に実施される高温プロセスにおいて基板１０に生じる歪みが少なくなるように前処理しておく。

続いて、このように処理された基板１０の全面に、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄ等の金属や金属シリサイド等の金属合金膜を、スパッタリング法などにより、１００〜５００ｎｍ程度の膜厚、好ましくは約２００ｎｍの膜厚の遮光層を形成した後、例えばフォトリソグラフィ法及びエッチング処理により、図４に示したようなパターンの下側遮光膜１１ａを形成する。

続いて、下側遮光膜１１ａの上に、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法等によりＴＥＯＳ（テトラ・エチル・オルソ・シリケート）ガス、ＴＥＢ（テトラ・エチル・ボートレート）ガス、ＴＭＯＰ（テトラ・メチル・オキシ・フォスレート）ガス等を用いて、ＮＳＧ（ノンシリケートガラス）や、燐（Ｐ）又は硼素（Ｂ）がドープされてなる、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜等からなる下地絶縁層１２を形成する。

続いて、下地絶縁層１２の上に、減圧ＣＶＤ等によりアモルファスシリコン膜を形成し熱処理を施すことにより、ポリシリコン膜を固相成長させる。或いは、アモルファスシリコン膜を経ないで、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜を直接形成する。次に、このポリシリコン膜に対し、例えばフォトリソグラフィ法及びエッチング処理を施すことにより、図４に示した所定パターンを有する半導体層１ａを形成する。更に、熱酸化すること等により、ゲート絶縁膜となる絶縁膜２を形成する。この結果、半導体層１ａの厚さは、約３０〜１５０ｎｍの厚さ、好ましくは約３５〜５０ｎｍの厚さとなり、絶縁膜２の厚さは、約２０〜１５０ｎｍの厚さ、好ましくは約３０〜１００ｎｍの厚さとなる。

続いて、例えば、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜を約１００〜５００ｎｍの厚さに堆積し、更に燐（Ｐ）を熱拡散して、このポリシリコン膜を導電化した後、フォトリソグラフィ法及びエッチング処理により、図４に示した所定パターンを有する走査線３ａを形成する。次に、低濃度及び高濃度の２段階で不純物イオンをドープすることにより、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ、高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを含む、ＬＤＤ構造の画素スイッチング用ＴＦＴ３０の半導体層１ａを形成する。

次に図８（ｂ）の工程では、例えば下地絶縁層１２と同様にして、第１層間絶縁膜４１を形成する。得られた第１層間絶縁膜４１の上面には、図示したように、その下のＴＦＴ３０や走査線３ａの形状に応じた凹凸が生じている。

次に図８（ｃ）の工程では、層間絶縁膜４２を形成した後に、層間絶縁膜４２下に位置するトランジスタ３０に水素化処理を施す。

先ず、例えばドライエッチング法又はウエットエッチング法若しくはこれらの組み合わせにより、第１層間絶縁膜４１にコンタクトホール８３を開孔する。

次いで、例えば、減圧ＣＶＤ法等によりポリシリコン膜を堆積し、更に燐（Ｐ）を熱拡散し、このポリシリコン膜を導電化して下部容量電極７１を形成する。更に、例えば、減圧ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等により高温酸化シリコン膜（ＨＴＯ膜）や窒化シリコン膜からなる誘電体膜７５を膜厚５０ｎｍ程度の比較的薄い厚さに堆積した後、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄ等の金属や金属シリサイド等の金属合金膜を、スパッタリングにより上部容量電極３００を形成する。こうして、保持容量７０を形成する。

尚、保持容量７０を形成する際には、少なくとも３５０℃以上の温度で下部容量電極７１、誘電体膜７５及び上部容量電極３００がアニールされる。例えば、本実施形態では、下部容量電極７１は８５０℃でアニールされ、上部容量電極３００及び誘電体膜７５は５００℃乃至８５０℃でアニールされる。このような温度でアニール処理が行われた場合、ＴＦＴ３０の半導体層中に含まれる水素が半導体層から抜けてしまい、ダングリングボンド等の素子特性を低下させる欠陥が増大してしまう。半導体層からの水素抜けは、３５０℃以上の温度で顕著になる傾向にあるため、ＴＦＴアレイ基板１０上の各部のレイアウト、構成及び製造プロセスを大きく変更することなく、ＴＦＴ３０上のダングリングボンドを低減するためには、保持容量７０を形成した後にＴＦＴ３０を水素化処理する技術が重要になる。本例では、図８（ｃ）に示すように、ＴＦＴ３０に設けられた開口部３０２を介して、すでに形成された保持容量上に層間絶縁膜４２を形成してから、水素化処理を施す。開口部３０２は、すでに説明した上部容量電極３００及び下部容量電極７１の夫々に設けられた切り欠き部３００ａ及び下部容量電極の分離部分７１ａ、或いは開口部３０１を利用すればよい。また、開口部３０２と共に誘電体膜７５がＴＦＴ３０上で分離されるよう形成された状態で水素化処理を行ってもよい。

次に、図９に示すように、ＴＦＴ３０への水素化処理がなされたＴＦＴアレイ基板１０上に順次、コンタクトホール８１を介してＴＦＴ３０と電気的に接続されるデータ線６ａ、第３層間絶縁膜４３、画素電極９ａ、及び配向膜１６を形成し、主要な部分が形成されたＴＦＴアレイ基板１０を形成する。ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０で液晶層５０を挟持することによって、液晶装置１が形成される。

＜第２実施形態＞
（電気光学装置における画素部の具体的な構成）
次に、図１０乃至図１２を参照しながら本実施形態の液晶装置１における画素部の具体的な構成を説明する。本実施形態の液晶装置１が備えるＴＦＴ３０も、保持容量７０が形成された後に水素化処理が施されているため、ＴＦＴ３０の素子特性の低下が抑制されており、高品質の液晶装置とされる。

図１０及び図１１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平面図である。尚、図１０及び図１１は、それぞれ、後述する積層構造のうち下層部分（図１０）と上層部分（図１１）とを分けて図示している。また、図１２は、図１０及び図１１を重ね合わせた場合のＡ−Ａ´断面図である。尚、図１２においては、各層・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・各部材毎に縮尺を異ならしめてある。また、本例の液晶装置１の画像表示領域における電気的構成及び共通する部分の具体的な構成については説明を簡便にするために詳細な説明を省略する。

図１２に示すように、本例の液晶措置が備えるＴＦＴアレイ基板１０は、画素電極９ａ及び配向膜１６の他、これらを含む各種の構成が積層構造をなして備えられている。より具体的には、ＴＦＴアレイ基板１０は、下から順に、走査線１１ａを含む第１層、ゲート電極３ａを含むＴＦＴ３０等を含む第２層、保持容量７０を含む第３層、データ線６ａ等を含む第４層、容量配線４００等を含む第５層、前記の画素電極９ａ及び配向膜１６等を含む第６層（最上層）からなる。第１層及び第２層間には下地絶縁膜１２が、第２層及び第３層間には第１層間絶縁膜４１が、第３層及び第４層間には第２層間絶縁膜４２が、第４層及び第５層間には第３層間絶縁膜４３が、第５層及び第６層間には第４層間絶縁膜４４が、それぞれ設けられており、前述の各要素間が短絡することを防止している。また、これら各種の絶縁膜１２、４１、４２、４３及び４４には、例えば、ＴＦＴ３０の半導体層１ａ中の高濃度ソース領域１ｄとデータ線６ａとを電気的に接続するコンタクトホール等もまた設けられている。以下では、これらの各要素について、下から順に説明を行う。なお、前述のうち第１層から第３層までが、下層部分として図１０に図示されており、第４層から第６層までが上層部分として図１１に図示されている。

（積層構造・第１層の構成―走査線等―）
まず、第１層には、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ等の高融点金属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、ポリシリサイド、これらを積層したもの、或いは導電性ポリシリコン等からなる走査線１１ａが設けられている。この走査線１１ａは、平面的にみて、図１０のＸ方向に沿うように、ストライプ状にパターニングされている。より詳しく見ると、ストライプ状の走査線１１ａは、図１０のＸ方向に沿うように延びる本線部と、データ線６ａ或いは本発明の「配線部」の一例である容量配線４００が延在する図１０のＹ方向に延びる突出部とを備えている。尚、隣接する走査線１１ａから延びる突出部は相互に接続されることはなく、したがって、走査線１１ａは１本１本分断された形となっている。

ここで、図１１にも、図１０に示す走査線１１ａの構成を示してある。本例では、走査線１１ａは、図１１に示すように、ＴＦＴアレイ基板１０の基板面上で平面的に見て、容量配線４００に重畳的に形成されている。走査線１１ａの詳細な構成については後述する。

（積層構造・第２層の構成―ＴＦＴ等―）
次に、第２層として、ゲート電極３ａを含むＴＦＴ３０が設けられている。ＴＦＴ３０は、図１２に示すように、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、その構成要素としては、上述したゲート電極３ａ、例えばポリシリコン膜からなりゲート電極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´、ゲート電極３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶縁膜を含む絶縁膜２、半導体層１ａにおける低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃ並びに高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度ドレイン領域１ｅを備えている。

本例では、第２層に、上述のゲート電極３ａと同一膜として中継電極７１９が形成されている。この中継電極７１９は、平面的に見て、図１０に示すように、各画素電極９ａのＸ方向に延びる一辺の略中央に位置するように、島状に形成されている。中継電極７１９とゲート電極３ａとは同一膜として形成されているから、後者が例えば導電性ポリシリコン膜等からなる場合においては、前者もまた、導電性ポリシリコン膜等からなる。

なお、上述のＴＦＴ３０は、好ましくは図１２に示したようにＬＤＤ構造をもつが、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに不純物の打ち込みを行わないオフセット構造をもってよいし、ゲート電極３ａをマスクとして高濃度で不純物を打ち込み、自己整合的に高濃度ソース領域及び高濃度ドレイン領域を形成するセルフアライン型のＴＦＴであってもよい。

（積層構造・第１層及び第２層間の構成―下地絶縁膜―）
以上説明した走査線１１ａの上、且つＴＦＴ３０の下には、例えばシリコン酸化膜等からなる下地絶縁膜１２が設けられている。下地絶縁膜１２は、走査線１１ａからＴＦＴ３０を層間絶縁する機能のほか、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることにより、ＴＦＴアレイ基板１０の表面研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用のＴＦＴ３０の特性変化を防止する機能を有する。

下地絶縁膜１２には、平面的にみて半導体層１ａの両脇に、後述するデータ線６ａに沿って延びる半導体層１ａのチャネル長の方向に沿った溝状のコンタクトホール１２ｃｖが掘られており、コンタクトホール１２ｃｖに対応して、その上方に積層されるゲート電極３ａは下側に凹状に形成された部分を含んでいる。コンタクトホール１２ｃｖ全体を埋めるようにして、ゲート電極３ａが形成されていることにより、ゲート電極３ａには、これと一体的に形成された側壁部３ｂが延設されるようになっている。これにより、ＴＦＴ３０の半導体層１ａは、図１０に示されているように、平面的にみて側方から覆われるようになっており、少なくともこの部分からの光の入射が抑制されるようになっている。

側壁部３ｂは、コンタクトホール１２ｃｖを埋めるように形成されているとともに、その下端が走査線１１ａと接するようにされている。走査線１１ａは、上述のようにストライプ状に形成されていることから、ある行に存在するゲート電極３ａ及び走査線１１ａは、当該行に着目する限り、常に同電位となる。

（積層構造・第３層の構成―保持容量等―）
第２層に続けて第３層には、保持容量７０が設けられている。保持容量７０は、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａに接続された画素電位側容量電極としての下部容量電極７１と、固定電位側容量電極としての上部容量電極３００とが、誘電体膜７５を介して対向配置されることにより形成されている。保持容量７０によれば、画素電極９ａにおける電位保持特性を顕著に高めることが可能となる。本例の保持容量７０は、図１０の平面図を見るとわかるように、画素電極９ａの形成領域にほぼ対応する光透過領域には至らないように形成されているため（換言すれば、遮光領域内に収まるように形成されているため）、液晶装置全体の画素開口率は比較的大きく維持され、これにより、より明るい画像を表示することが可能となる。

より詳細には、下部電極７１は、例えば導電性のポリシリコン膜からなり画素電位側容量電極として機能する。ただし、下部電極７１は、金属又は合金を含む単一層膜又は多層膜から構成してもよい。また、この下部電極７１は、画素電位側容量電極としての機能のほか、画素電極９ａとＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅとを中継接続する機能をもつ。ちなみに、ここにいう中継接続は、前記の中継電極７１９を介して行われている。

上部容量電極３００は、容量電極３００を固定電位とするために、固定電位とされた容量配線４００（後述する。）と電気的に接続されている。

尚、本例のＴＦＴアレイ基板１０における各部のレイアウトに若干の変更を加えることにより、上部容量電極３００を画素電位側容量電極とし、下部容量電極７１を固定電位側容量電極とすることも可能である。

誘電体膜７５は、図１２に示すように、例えば膜厚５〜２００ｎｍ程度の比較的薄いＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜、ＬＴＯ（Low Temperature Oxide）膜等の酸化シリコン膜、あるいは窒化シリコン膜等から構成される。

本例において、誘電体膜７５は、図１２に示すように、下層に酸化シリコン膜７５ａ、上層に窒化シリコン膜７５ｂというように二層構造を有するものとなっている。上層の窒化シリコン膜７５ｂは画素電位側容量電極の下部容量電極７１より少し大きなサイズにパターニングされ、遮光領域（非開口領域）内で収まるように形成されている。

尚、本例では、誘電体膜７５は二層構造を有するものとなっているが、例えば酸化シリコン膜、窒化シリコン膜及び酸化シリコン膜等というような三層構造や、あるいはそれ以上の積層構造を有するように構成してもよい。むろん単層構造としてもよい。

保持容量７０が備える上部容量電極３００及び下部容量電極７１は、ＴＦＴ３０上で開口部３０３を有するように形成されている。開口部３０３は、上部容量電極３００、下部容量電極７１、さらに容量絶縁膜全ての分離部分をトランジスタ３０上方に配置する。上部容量電極３００については、切欠いて構成してもよいし、開口部を設けてもよい。容量絶縁膜は、開口部を設けて構成してもよい。容量絶縁膜に、窒化膜のような水素透過率の低い膜が含まれていなければ、開口またはトランジスタ上に分離部分を設けなくてよい。このような開口部３０３によれば、保持容量７０下に形成されたＴＦＴ３０に対して、保持容量７０を形成した後に水素化処理を施すことが可能である。尚、開口部３０３は、誘電体膜７５に形成された開口部或いは分離部を含んでいてもよい。

また、図１３に示すように、図１２に示した液晶装置１の平面状のレイアウトを変形し、分離部分をトランジスタ３０上ではない位置（図中コンタクトホール８８２の左右）で分離されるように配置し、トランジスタ３０上には上部容量電極３００、下部容量電極７１及び容量絶縁膜７５ａ、７５ｂの切り欠き部分３０３を形成してもよい。

（積層構造、第２層及び第３層間の構成―第１層間絶縁膜―）
以上説明したＴＦＴ３０ないしゲート電極３ａ及び中継電極７１９の上、且つ保持容量７０の下には、例えば、ＮＳＧ（ノンシリケートガラス）、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）等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、あるいは好ましくはＮＳＧからなる第１層間絶縁膜４１が形成されている。

第１層間絶縁膜４１には、ＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄと後述するデータ線６ａとを電気的に接続するコンタクトホール８１が、後記第２層間絶縁膜４２を貫通しつつ開孔されている。第１層間絶縁膜４１には、ＴＦＴ３０の高濃度ドレイン領域１ｅと保持容量７０を構成する下部電極７１とを電気的に接続するコンタクトホール８３が開孔されている。第１層間絶縁膜４１には、保持容量７０を構成する画素電位側容量電極としての下部電極７１と中継電極７１９とを電気的に接続するためのコンタクトホール８８１が開孔されている。加えて、第１層間絶縁膜４１には、中継電極７１９と後述する第２中継電極６ａ２とを電気的に接続するためのコンタクトホール８８２が、第２層間絶縁膜４２を貫通しつつ開孔されている。

（積層構造・第４層の構成―データ線等―）
第３層に続けて第４層には、データ線６ａが設けられている。このデータ線６ａは、図１２に示すように、下層より順に、アルミニウムからなる層（図１２における符号４１Ａ参照）、窒化チタンからなる層（図１２における符号４１ＴＮ参照）、窒化シリコン膜からなる層(図１２における符号４０１参照)の三層構造を有する膜として形成されている。窒化シリコン膜は、その下層のアルミニウム層と窒化チタン層を覆うように少し大きなサイズにパターニングされている。

第４層には、データ線６ａと同一膜として、容量配線用中継層６ａ１及び第２中継電極６ａ２が形成されている。これらは、図１１に示すように、平面的に見ると、データ線６ａと連続した平面形状を有するように形成されているのではなく、パターニング上分断されるように形成されている。

ちなみに、これら容量配線用中継層６ａ１及び第２中継電極６ａ２は、データ線６ａと同一膜として形成されていることから、下層より順に、アルミニウムからなる層、窒化チタンからなる層、プラズマ窒化膜からなる層の三層構造を有する。

（積層構造・第３層及び第４層間の構成―第２層間絶縁膜―）
以上説明した保持容量７０の上、且つ、データ線６ａの下には、例えばＮＳＧ、ＰＳＧ，ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等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、あるいは好ましくはＴＥＯＳガスを用いたプラズマＣＶＤ法によって形成された第２層間絶縁膜４２が形成されている。第２層間絶縁膜４２には、ＴＦＴ３０の高濃度ソース領域１ｄとデータ線６ａとを電気的に接続する、前記のコンタクトホール８１が開孔されているとともに、容量配線用中継層６ａ１と保持容量７０の上部電極たる容量電極３００とを電気的に接続するコンタクトホール８０１が開孔されている。さらに、第２層間絶縁膜４２には、第２中継電極６ａ２と中継電極７１９とを電気的に接続するための、コンタクトホール８８２が形成されている。

（積層構造・第５層の構成―容量配線等―）
第４層に続けて第５層には、容量配線４００が形成されている。容量配線４００は、平面的にみると、図１１に示すように、図中Ｘ方向及びＹ方向それぞれに延在するように、格子状に形成されている。このような容量配線４００によって、画素毎に開口領域が規定される。尚、容量配線４００は、ＴＦＴ３０に水素化処理を施した後に形成されるため、ＴＦＴ３０上に延在するように形成されていても、ＴＦＴ３０の水素化処理を阻害することがない。

容量配線４００のうち図１１中Ｙ方向に延在する部分については特に、データ線６ａを覆うように、且つ、該データ線６ａよりも幅広に形成されている。また、図１２中Ｘ方向に延在する部分については、第３中継電極４０２を形成する領域を確保するために、各画素電極９ａの一辺の中央付近に、開口領域とは分離されて形成された開口部である窓４００ａが設けられている。

図１１中、ＸＹ方向それぞれに延在する容量配線４００の交差部分の隅部においては、この隅部を埋めるようにして、略三角形状の部分が設けられている。容量配線４００に、この略三角形状の部分が設けられていることにより、ＴＦＴ３０の半導体層１ａに対する光の遮蔽を効果的に行うことができる。すなわち、半導体層１ａに対して、斜め上から進入しようとする光は、この三角形状の部分で反射又は吸収されることになり半導体層１ａには至らないことになる。したがって、光リーク電流の発生を抑制し、フリッカ等のない高品質な画像を表示することが可能となる。容量配線４００は、画素電極９ａが配置された画像表示領域１０ａからその周囲に延設され、定電位源と電気的に接続されることで、固定電位とされている。

第５層には、容量配線４００と同一膜として形成された第３中継電極４０２が、容量配線４００の窓４００ａ内に島状に形成されている。より具体的には、容量配線４００及び第３中継電極４０２間は、平面形状的に連続して形成されているのではなく、両者間はパターニング上分断されるように形成されている。これにより、第３中継電極４０２は、容量配線４００と電気的に分離される。また、第３中継電極４０２は、コンタクトホール８０４及び８９を介して、第２中継電極６ａ２及び画素電極９ａ間の電気的接続を中継する機能を有する。また、容量配線４００及び第３中継電極４０２は、下層にアルミニウムからなる層、上層に窒化チタンからなる層の二層構造を有している。

（積層構造・第４層及び第５層間の構成―第３層間絶縁膜―）
データ線６ａの上、且つ容量配線４００の下には、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等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、あるいは好ましくはＴＥＯＳガスを用いたプラズマＣＶＤ法によって形成された第３層間絶縁膜４３が形成されている。第３層間絶縁膜４３には、容量配線４００と容量配線用中継層６ａ１とを電気的に接続するためのコンタクトホール８０３、及び、第３中継電極４０２と第２中継電極６ａ２とを電気的に接続するためのコンタクトホール８０４がそれぞれ開孔されている。

（積層構造・第６層並びに第５層及び第６層間の構成―画素電極等―）
最後に、第６層には画素電極９ａがマトリクス状に形成され、画素電極９ａ上に配向膜１６が形成されている。画素電極９ａ下には、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ等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、あるいは好ましくはＮＳＧからなる第４層間絶縁膜４４が形成されている。第４層間絶縁膜４４には、画素電極９ａ及び第３中継電極４０２間を電気的に接続するためのコンタクトホール８９が開孔されている。画素電極９ａとＴＦＴ３０との間は、このコンタクトホール８９及び第３中継層４０２並びにコンタクトホール８０４、第２中継層６ａ２、コンタクトホール８８２、中継電極７１９、コンタクトホール８８１、下部電極７１及びコンタクトホール８３を介して、電気的に接続されることとなる。

以上説明したような構成を有するＴＦＴアレイ基板１０、対向基板２０及びこれら基板間に挟持される液晶層により本例の液晶装置が構成される。本例の液晶装置によれば、製造プロセス及び装置構成を大きく変更することなく、水素が抜けることによるＴＴＦ３０の素子特性の低下を抑制でき、高品質の液晶装置を提供することが可能である。加えて、仮に、対向基板２０側に遮光膜２３を形成しなくても、容量配線４００及び第３中継電極４０２、並びに走査線１１ａによって、対向基板２０側から入射される光、及び素子基板１０側から入射される光を、より確実に遮光することが可能となる。従って、本例の液晶装置によれば、表示画像のコントラストを向上させると共に、高精細化させることができる。

＜電子機器＞
次に、上述した液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。

まず、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。図１４は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。図１４に示すように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４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ＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇに入射される。

液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、ＲおよびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。

ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。

なお、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。

次に、上述した液晶装置を、モバイル型のパーソナルコンピュータに適用した例について説明する。図１５は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。図１５において、コンピュータ１２００は、キーボード１２０２を備えた本体部１２０４と、液晶表示ユニット１２０６とから構成されている。この液晶表示ユニット１２０６は、先に述べた液晶装置１００５の背面にバックライトを付加することにより構成されている。

さらに、液晶装置を、携帯電話に適用した例について説明する。図１６は、この携帯電話の構成を示す斜視図である。図１６において、携帯電話１３００は、複数の操作ボタン１３０２とともに、反射型の液晶装置１００５を備えるものである。この反射型の液晶装置１００５にあっては、必要に応じてその前面にフロントライトが設けられる。

尚、図１４から図１６を参照して説明した電子機器の他にも、液晶テレビや、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等が挙げられる。そして、本実施形態の液晶装置は、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。

尚、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置の製造方法、電気光学装置、及び電子機器、並びに半導体基板の製造方法もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。より具体的には、本発明の電気光学装置、又は電子機器を、例えばＬＣＯＳ（Liquid Crystal on Silicon）、ＤＭＤ（Digital Micro mirror Device）、有機ＥＬ装置など、各種の透過型、反射型、自発光型のデバイスに適用可能である。

本実施形態における電気光学装置の全体構成を表す平面図である。 図１のＨ−Ｈ´断面図である。 複数の画素部における各種素子、配線等の等価回路図である。 ＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素群の平面図である。 図４のＡ−Ａ´断面図である。 本実施形態におけるＴＦＴ３０上の構成（変形例１）を示す平面図である。 本実施形態におけるＴＦＴ３０上の構成（変形例２）を示す要部断面図である。 製造プロセスの各工程における断面の構成を、順を追って示す工程図（その１）である。 製造プロセスの各工程における断面の構成を、順を追って示す工程図（その２）である。 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平面図であって、下層部分（図１２における符号７０（保持容量）までの下層の部分）に係る構成のみを示すものである。 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平面図であって、上層部分（図１２における符号７０（保持容量）を超えて上層の部分）に係る構成のみを示すものである。 図１０及び図１１を重ね合わせた場合のＡ−Ａ´断面図である。 図１０に対応する変形例の平面図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す平面図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たるパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。 電気光学装置を適用した電子機器の一例たる携帯電話の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１・・・液晶装置、７０・・・保持容量、７１・・・下部容量電極、７５・・・誘電体、膜３００・・・上部容量電極

Claims (14)

1. 基板上に、
   互いに交差する複数のデータ線及び複数の走査線と、
   前記複数のデータ線及び前記複数の走査線の交差に対応して設けられた複数の画素電極と、
   前記複数の画素電極の夫々に電気的に接続された複数のトランジスタと、
   前記トランジスタの上層側で平面的に見て前記トランジスタを避けるように設けられており、前記データ線及び前記トランジスタを介して前記画素電極に供給された画像信号を一時的に保持する複数の保持容量と
   を備え、
   前記複数の保持容量のうち隣接する保持容量の分離領域が前記トランジスタ上に存在すること
   を特徴とする電気光学装置。
2. 前記トランジスタの少なくともチャネル領域上に前記分離領域が存在すること
   を特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記トランジスタの少なくともチャネル領域及びＬＤＤ領域上に前記分離領域が存在すること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
4. 前記保持容量は、前記上層に夫々延在されるように形成された第１電極、該第１電極上に形成された誘電体膜、及び該誘電体膜上に形成された第２電極から構成されており、
   前記第１電極、前記第２電極及び前記誘電体膜のうち少なくとも前記第１電極及び前記第２電極が、平面的にみて前記トランジスタを避けるように形成されていること
   を特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の電気光学装置。
5. 前記第２電極は、前記複数の保持容量で共用されるように前記走査線に沿って延在されていると共に、平面的に見て前記トランジスタに重ならないように前記第２電極が部分的に切り欠かれた切り欠き部を有すること
   を特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
6. 前記第２電極は、前記複数の保持容量で共用されるように前記走査線に沿って延在されていると共に、平面的に見て前記トランジスタに重なるように形成された第１開口部を有すること
   を特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
7. 前記第２電極は画素電位側の容量電極であり、該容量電極の分離部分を前記トランジスタ上に配置することで前記トランジスタ上の保持容量を開口すること
   を特徴とする請求項６に記載の電気光学装置。
8. 前記基板上において前記保持容量より上層側に前記第２電極と電気的に接続された配線部を更に備えており、
   前記配線部は、前記トランジスタが有する半導体層に前記保持容量の上側から水素化処理が施された後に、前記保持容量上に延在するように形成されていること
   を特徴とする請求項４から７の何れか一項に記載の電気光学装置。
9. 前記誘電体膜は、平面的に見て前記トランジスタを避けるように形成されていること
   を特徴とする請求項４から８の何れか一項に記載の電気光学装置。
10. 前記誘電体膜は、平面的に見て前記トランジスタに重ならないように前記保持容量間で互いに物理的に分離されていること
    を特徴とする請求項９に記載の電気光学装置。
11. 前記誘電体膜は、前記複数の保持容量で共用されるように前記基板上において延在されていると共に、前記トランジスタに重なるように形成された第２開口部を有すること
    を特徴とする請求項４から１０の何れか一項に記載の電気光学装置。
12. 基板上に、
    互いに交差する複数のデータ線及び複数の走査線を形成する第１工程と、
    前記複数のデータ線及び前記複数の走査線の交差に対応して複数の画素電極を形成する第２工程と、
    前記複数の画素電極の夫々に電気的に接続された複数のトランジスタを形成する第３工程と、
    前記トランジスタの上層側で平面的に見て前記トランジスタを避けるように、前記データ線及び前記トランジスタを介して前記画素電極に供給された画像信号を一時的に保持する複数の保持容量を形成する第４工程と
    を備え、
    前記第４工程において、前記保持容量を構成するように前記上層に順次に積層された第１電極、誘電体膜、及び第２電極を形成すると共に、前記第１電極及び前記第２電極を平面的に見て前記トランジスタを避けるように形成すること
    を特徴とする電気光学装置の製造方法。
13. 前記第４工程は、前記第１電極、前記誘電体膜及び前記第２電極を３５０℃以上の温度でアニールする第５工程を含んでおり、
    前記第５工程の後に、前記保持容量の上層側から前記トランジスタに含まれる半導体層に水素化処理を施すこと
    を特徴とする請求項１２に記載の電気光学装置の製造方法。
14. 請求項１から１１の何れか一項に記載の電気光学装置を具備してなること
    を特徴とする電子機器。

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