JP7491144B2 - Electro-optical device and electronic device - Google Patents
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Description
本発明は、透光性部材とトランジスターとの間の層に遮光膜が設けられた電気光学装置、および電子機器に関するものである。 The present invention relates to an electro-optical device and electronic device in which a light-shielding film is provided in a layer between a light-transmitting member and a transistor.
投射型表示装置のライトバルブとして用いられる液晶装置等の電気光学装置は、透光性部材と画素電極との間に半導体膜が設けられており、半導体膜を利用してトランジスターが構成される。かかる電気光学装置において、透光性部材の側から入射した光がトランジスターのチャネル領域やその近傍に入射すると、トランジスターに光リーク電流が発生する。そこで、透光性部材と半導体膜との間で半導体膜に平面視で重なるように遮光膜を設けた構造が提案されている(特許文献1参照)。 In electro-optical devices such as liquid crystal devices used as light valves in projection display devices, a semiconductor film is provided between a light-transmitting member and a pixel electrode, and the semiconductor film is used to form a transistor. In such electro-optical devices, when light incident from the light-transmitting member side enters the channel region of the transistor or its vicinity, a light leakage current is generated in the transistor. Therefore, a structure has been proposed in which a light-shielding film is provided between the light-transmitting member and the semiconductor film so as to overlap the semiconductor film in a planar view (see Patent Document 1).
特許文献1に記載の構成において、遮光膜には、光学濃度(OD値)が高いことが求められるが、遮光膜の厚さには制限が存在する。例えば、遮光膜の全体を厚く形成した場合、応力に起因する基板の変形や、その後の熱処理での膨張を原因とするクラックや剥離等の問題が発生する。それ故、特許文献1に記載の構成では、遮光膜を厚く設けることができないため、遮光効果が十分でないという課題がある。 In the configuration described in Patent Document 1, the light-shielding film is required to have a high optical density (OD value), but there are limitations on the thickness of the light-shielding film. For example, if the entire light-shielding film is formed thick, problems such as deformation of the substrate due to stress and cracks and peeling due to expansion during subsequent heat treatment occur. Therefore, with the configuration described in Patent Document 1, the light-shielding film cannot be made thick, and there is an issue that the light-shielding effect is insufficient.
上記課題を解決するために、本発明に係る電気光学装置の一態様は、第1方向に沿って
延在する半導体膜を有するトランジスターと、前記トランジスターが位置する側の面に、
前記半導体膜と重なるように前記第1方向に沿って延在する凹部が設けられた透光性部材
と、前記透光性部材と前記トランジスターとの間の層に設けられた層間絶縁膜と、前記層
間絶縁膜と前記透光性部材との間の層で前記凹部と平面視で重なるように延在し、前記凹
部より幅が広い遮光膜と、を備え、前記層間絶縁膜には、前記トランジスターのゲート電
極と前記遮光膜とを電気的に接続するための一対のコンタクトホールが前記第1方向と交
差する第2方向に沿って設けられており、前記凹部は、平面視で前記一対のコンタクトホ
ールに挟まれた領域に設けられるとともに、前記第2方向における幅が前記半導体膜の前
記第2方向における幅よりも広いことを特徴とする。
In order to solve the above problem, one aspect of the electro-optical device according to the present invention is a
A transistor having an extending semiconductor film, and a surface on which the transistor is located ,
a light-transmitting member provided with a recess extending along the first direction so as to overlap with the semiconductor film ; an interlayer insulating film provided in a layer between the light-transmitting member and the transistor; and a light-shielding film extending in a layer between the interlayer insulating film and the light-transmitting member so as to overlap with the recess in a plan view and having a width wider than the recess, wherein the interlayer insulating film has a pair of contact holes extending in a direction intersecting the first direction for electrically connecting a gate electrode of the transistor and the light-shielding film.
the recess is provided in a region sandwiched between the pair of contact holes in a plan view , and the width in the second direction is equal to or larger than the width of the front surface of the semiconductor film.
The width in the second direction is wider than the width in the first direction .
本発明を適用した電気光学装置は各種電子機器に用いられる。本発明において、電子機器が投射型表示装置である場合、投射型表示装置には、電気光学装置に供給される光を出射する光源部と、電気光学装置によって変調された光を投射する投射光学系と、が設けられる。 The electro-optical device to which the present invention is applied is used in various electronic devices. In the present invention, when the electronic device is a projection type display device, the projection type display device is provided with a light source unit that emits light supplied to the electro-optical device, and a projection optical system that projects the light modulated by the electro-optical device.
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、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しめてある。 The embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that in the drawings referred to in the following description, each layer and each component is shown at a different scale so that they can be recognized on the drawings.
また、以下の説明において、第1基板10に形成した各層を説明する際、上層側あるいは表面側とは透光性部材19が位置する側とは反対側(第2基板20が位置する側)を意味し、下層側とは透光性部材19が位置する側を意味する。また、第1基板10の面内方向で交差する2方向のうち、走査線3aが延在する方向を第1方向Xとし、データ線6aが延在する方向を第2方向Yとする。また、第1方向Xに沿う方向の一方側を第1方向Xの一方側X1とし、第1方向Xに沿う方向の他方側を第1方向Xの他方側X2とし、第2方向Yに沿う方向の一方側を第2方向Yの一方側Y1とし、第2方向Yに沿う方向の他方側を第2方向Yの他方側Y2とする。また、本発明において、「幅方向」とは、延在方向に対して直交する方向である。例えば、以下に説明する凹部19g、走査線3a、および半導体膜31aは第1方向Xに延在していることから、凹部19gの幅方向、走査線3aの幅方向、および半導体膜31aの幅方向は、いずれも第2方向Yである。 In the following description, when describing each layer formed on the first substrate 10, the upper layer side or surface side means the side opposite to the side where the translucent member 19 is located (the side where the second substrate 20 is located), and the lower layer side means the side where the translucent member 19 is located. Of the two directions intersecting in the in-plane direction of the first substrate 10, the direction in which the scanning lines 3a extend is the first direction X, and the direction in which the data lines 6a extend is the second direction Y. Also, one side of the direction along the first direction X is one side X1 of the first direction X, the other side of the direction along the first direction X is the other side X2 of the first direction X, one side of the direction along the second direction Y is one side Y1 of the second direction Y, and the other side of the direction along the second direction Y is the other side Y2 of the second direction Y. In the present invention, the "width direction" is a direction perpendicular to the extension direction. For example, the recess 19g, scanning line 3a, and semiconductor film 31a described below extend in the first direction X, so the width direction of the recess 19g, the width direction of the scanning line 3a, and the width direction of the semiconductor film 31a are all in the second direction Y.
[実施形態1]
1.電気光学装置100の構成
図1は、本発明の実施形態1に係る電気光学装置100の平面図である。図2は、図1に示す電気光学装置100の断面図である。図1および図2に示すように、電気光学装置100では、第1基板10と、第2基板20とが所定の隙間を介してシール材107によって貼り合わされており、第1基板10と第2基板20とが対向している。シール材107は第2基板20の外縁に沿うように枠状に設けられており、第1基板10と第2基板20との間でシール材107によって囲まれた領域に液晶層等の電気光学層80が配置されている。シール材107は、光硬化性を備えた接着剤、あるいは光硬化性および熱硬化性を備えた接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材が配合されている。本形態において、第1基板10および第2基板20はいずれも四角形であり、電気光学装置100の略中央には、表示領域10aが四角形の領域として設けられている。かかる形状に対応して、シール材107も略四角形に設けられ、シール材107の内周縁と表示領域10aの外周縁との間には、矩形枠状の周辺領域10bが設けられている。
[Embodiment 1]
1. Configuration of the electro-optical device 100 FIG. 1 is a plan view of the electro-optical device 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the electro-optical device 100 shown in FIG. 1. As shown in FIGS. 1 and 2, in the electro-optical device 100, the first substrate 10 and the second substrate 20 are bonded together with a sealant 107 with a predetermined gap therebetween, and the first substrate 10 and the second substrate 20 face each other. The sealant 107 is provided in a frame shape along the outer edge of the second substrate 20, and an electro-optical layer 80 such as a liquid crystal layer is disposed in the region surrounded by the sealant 107 between the first substrate 10 and the second substrate 20. The sealant 107 is a photocurable adhesive, or a photocurable and thermosetting adhesive, and is mixed with a gap material such as glass fiber or glass beads to set the distance between the two substrates to a predetermined value. In this embodiment, the first substrate 10 and the second substrate 20 are both rectangular, and a display area 10a is provided as a rectangular area approximately in the center of the electro-optical device 100. Corresponding to this shape, the sealant 107 is also provided in an approximately rectangular shape, and a rectangular frame-shaped peripheral area 10b is provided between the inner peripheral edge of the sealant 107 and the outer peripheral edge of the display area 10a.
第1基板10は、本体部分として、透光性部材19を有している。本形態において、透光性部材19は、石英基板やガラス基板等の基板本体190を含んでいる。本形態において、透光性部材19は基板本体190からなる。透光性部材19の第2基板20側の一方面19s側において、表示領域10aの外側には、第1基板10の一辺に沿ってデータ線駆動回路101および複数の端子102が設けられ、この一辺に隣接する他の辺に沿って走査線駆動回路104が設けられている。図示を省略するが、端子102には、フレキシブル配線基板が接続され、第1基板10には、フレキシブル配線基板を介して各種電位や各種信号が入力される。 The first substrate 10 has a translucent member 19 as a main body portion. In this embodiment, the translucent member 19 includes a substrate body 190 such as a quartz substrate or a glass substrate. In this embodiment, the translucent member 19 is made of the substrate body 190. On one surface 19s of the translucent member 19 on the second substrate 20 side, outside the display area 10a, a data line driving circuit 101 and a plurality of terminals 102 are provided along one side of the first substrate 10, and a scanning line driving circuit 104 is provided along the other side adjacent to this side. Although not shown, a flexible wiring board is connected to the terminals 102, and various potentials and various signals are input to the first substrate 10 via the flexible wiring board.
透光性部材19の一方面19sの側において、表示領域10aには、ITO(Indium Tin Oxide)膜等からなる透光性の複数の画素電極9aがマトリクス状に形成されている。画素電極9aに対して第2基板20側には第1配向膜16が形成されており、画素電極9aは第1配向膜16によって覆われている。従って、基板本体190から第1配向膜16までが第1基板10に相当する。 On one surface 19s of the translucent member 19, a plurality of translucent pixel electrodes 9a made of an ITO (Indium Tin Oxide) film or the like are formed in a matrix in the display area 10a. A first alignment film 16 is formed on the second substrate 20 side of the pixel electrodes 9a, and the pixel electrodes 9a are covered by the first alignment film 16. Therefore, the substrate body 190 to the first alignment film 16 correspond to the first substrate 10.
第2基板20は、石英基板やガラス基板等の透光性基板からなる基板本体29を備えている。基板本体29において第1基板10と対向する一方面29sの側には、ITO膜等からなる透光性の共通電極21が形成されており、共通電極21に対して第1基板10側には第2配向膜26が形成されている。従って、基板本体29から第2配向膜26までが第2基板20に相当する。共通電極21は、第2基板20の略全面に形成されており、第2配向膜26によって覆われている。第2基板20には、基板本体29と共通電極21との間に樹脂、金属または金属化合物からなる遮光部材27が形成され、遮光部材27と共通電極21との間に透光性の保護膜28が形成されている。遮光部材27は、例えば、表示領域10aの外周縁に沿って延在する額縁状の見切り27aとして形成されている。遮光部材27は、隣り合う画素電極9aにより挟まれた領域と平面視で重なる領域にブラックマトリクス27bとしても形成されている。第1基板10の周辺領域10bのうち、見切り27aと平面視で重なる領域には、画素電極9aと同時形成されたダミー画素電極9bが形成されている。なお、第2基板20において画素電極9aと対向する位置にレンズが設けられることがあり、この場合、ブラックマトリクス27bが形成されないことが多い。 The second substrate 20 includes a substrate body 29 made of a light-transmitting substrate such as a quartz substrate or a glass substrate. A light-transmitting common electrode 21 made of an ITO film or the like is formed on one side 29s of the substrate body 29 facing the first substrate 10, and a second alignment film 26 is formed on the first substrate 10 side relative to the common electrode 21. Therefore, the substrate body 29 to the second alignment film 26 correspond to the second substrate 20. The common electrode 21 is formed on almost the entire surface of the second substrate 20 and is covered by the second alignment film 26. In the second substrate 20, a light-shielding member 27 made of a resin, metal or metal compound is formed between the substrate body 29 and the common electrode 21, and a light-transmitting protective film 28 is formed between the light-shielding member 27 and the common electrode 21. The light-shielding member 27 is formed, for example, as a frame-shaped parting 27a extending along the outer periphery of the display area 10a. The light blocking member 27 is also formed as a black matrix 27b in the area that overlaps in plan view with the area sandwiched between adjacent pixel electrodes 9a. In the peripheral area 10b of the first substrate 10, in the area that overlaps in plan view with the parting 27a, a dummy pixel electrode 9b is formed at the same time as the pixel electrode 9a. Note that a lens may be provided in a position facing the pixel electrode 9a on the second substrate 20, in which case the black matrix 27b is often not formed.
第1配向膜16および第2配向膜26は、例えば、SiOx(x<2)、SiO2、TiO2、MgO、Al2O3等の斜方蒸着膜からなる無機配向膜であり、電気光学層80に用いた負の誘電率異方性を備えた液晶分子を傾斜配向させている。このため、液晶分子は、第1基板10および第2基板20に対して所定の角度を成している。本形態において、第1配向膜16および第2配向膜26は、酸化シリコンからなる。このようにして、電気光学装置100は、VA(Vertical Alignment)モードの液晶装置として構成されている。 The first alignment film 16 and the second alignment film 26 are inorganic alignment films made of obliquely evaporated films of, for example, SiOx (x<2), SiO2 , TiO2 , MgO, Al2O3 , etc., and tilt the liquid crystal molecules with negative dielectric anisotropy used in the electro-optical layer 80. Therefore, the liquid crystal molecules form a predetermined angle with respect to the first substrate 10 and the second substrate 20. In this embodiment, the first alignment film 16 and the second alignment film 26 are made of silicon oxide. In this way, the electro-optical device 100 is configured as a liquid crystal device in a VA (Vertical Alignment) mode.
第1基板10には、シール材107より外側において第2基板20の角部分と重なる領域に、第1基板10と第2基板20との間で電気的導通をとるための基板間導通用電極109が形成されている。基板間導通用電極109には、導電粒子を含んだ基板間導通材109aが配置されており、第2基板20の共通電極21は、基板間導通材109aおよび基板間導通用電極109を介して、第1基板10側に電気的に接続されている。このため、共通電極21は、第1基板10の側から共通電位が印加される。 An inter-substrate conduction electrode 109 for electrical conduction between the first substrate 10 and the second substrate 20 is formed on the first substrate 10 in an area that overlaps with a corner portion of the second substrate 20 outside the sealing material 107. An inter-substrate conduction material 109a containing conductive particles is disposed on the inter-substrate conduction electrode 109, and the common electrode 21 of the second substrate 20 is electrically connected to the first substrate 10 via the inter-substrate conduction material 109a and the inter-substrate conduction electrode 109. Therefore, a common potential is applied to the common electrode 21 from the first substrate 10 side.
電気光学装置100において、画素電極9aおよび共通電極21がITO膜等の透光性導電膜により形成されており、電気光学装置100は、透過型液晶装置として構成されている。かかる電気光学装置100では、第1基板10および第2基板20のうち、一方側の基板から電気光学層80に入射した光が他方側の基板を透過して出射される間に変調されて画像を表示する。本実施形態では、矢印Lで示すように、第2基板20から入射した光が第1基板10を透過して出射される間に電気光学層80によって画素毎に変調され、画像を表示する。 In the electro-optical device 100, the pixel electrodes 9a and the common electrode 21 are formed of a light-transmitting conductive film such as an ITO film, and the electro-optical device 100 is configured as a transmissive liquid crystal device. In the electro-optical device 100, light incident on one of the first and second substrates 10 and 20 and entering the electro-optical layer 80 is modulated while passing through the other substrate and exiting, thereby displaying an image. In this embodiment, as shown by the arrow L, light incident on the second substrate 20 is modulated pixel by pixel by the electro-optical layer 80 while passing through the first substrate 10 and exiting, thereby displaying an image.
2.画素の概略構成
図3は、図1に示す電気光学装置100において隣り合う複数の画素の平面図である。図4は、図3に示す画素の1つを拡大して示す平面図であり、図4には、トランジスター30付近を拡大して示してある。図5は、図4のA1-A1′断面図である。図6は、図4のB1-B1′断面図である。なお、図3、図4、および後述する図7~図9では、各層を以下の線で表してある。また、図3、図4、および後述する図7~図9では、互いの端部が平面視で重なり合う層については、層の形状等が分かりやすいように、端部の位置をずらしてある。また、コンタクトホール41gを右上がりの斜線を付した領域で示し、凹部19gを左上がりの斜線を付した領域で示してある。
走査線3a=太い実線
半導体膜31a=細くて短い破線
ゲート電極8a=細い実線
第1容量電極4a=細くて長い破線
第2容量電極5a=細い一点鎖線
データ線6aおよび中継電極6b、6c=太くて長い破線
容量線7aおよび中継電極7b=太い二点鎖線
画素電極9a=太くて短い破線
2. Schematic configuration of pixel FIG. 3 is a plan view of a plurality of adjacent pixels in the electro-optical device 100 shown in FIG. 1. FIG. 4 is a plan view showing an enlarged view of one of the pixels shown in FIG. 3, and FIG. 4 shows an enlarged view of the transistor 30 and its vicinity. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line A1-A1' in FIG. 4. FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line B1-B1' in FIG. 4. In addition, in FIG. 3, FIG. 4, and FIG. 7 to FIG. 9 described later, the layers are represented by the following lines. In addition, in FIG. 3, FIG. 4, and FIG. 7 to FIG. 9 described later, the positions of the ends of the layers that overlap each other in plan view are shifted so that the shapes of the layers can be easily understood. In addition, the contact hole 41g is indicated by an area with diagonal lines slanting upwards to the right, and the recess 19g is indicated by an area with diagonal lines slanting upwards to the left.
Scanning line 3a = thick solid line Semiconductor film 31a = thin, short dashed line Gate electrode 8a = thin solid line First capacitance electrode 4a = thin, long dashed line Second capacitance electrode 5a = thin dashed-dotted line Data line 6a and relay electrodes 6b, 6c = thick, long dashed lines Capacitor line 7a and relay electrode 7b = thick, two-dot dashed line Pixel electrode 9a = thick, short dashed line
図3および図4に示すように、第1基板10において第2基板20と対向する面には、複数の画素の各々に画素電極9aが形成されており、隣り合う画素電極9aにより挟まれた画素間領域に沿って走査線3a、データ線6a、および容量線7aが延在している。データ線6aは、画素間領域において第2方向Yに延在し、走査線3aは、画素間領域において第1方向Xに延在している。容量線7aは、画素間領域において第1方向Xおよび第2方向Yに沿って延在している。また、データ線6aと走査線3aとの交差に対応してトランジスター30が形成されている。走査線3a、データ線6a、および容量線7aは、遮光性を有している。従って、走査線3a、データ線6a、容量線7a、およびこれらの配線と同層の電極が形成された領域は、光が通過しない遮光領域18であり、遮光領域18で囲まれた領域は、光が透過する開口領域17である。 3 and 4, on the surface of the first substrate 10 facing the second substrate 20, pixel electrodes 9a are formed in each of the pixels, and scanning lines 3a, data lines 6a, and capacitance lines 7a extend along the inter-pixel regions sandwiched between adjacent pixel electrodes 9a. The data lines 6a extend in the second direction Y in the inter-pixel regions, and the scanning lines 3a extend in the first direction X in the inter-pixel regions. The capacitance lines 7a extend along the first direction X and the second direction Y in the inter-pixel regions. In addition, transistors 30 are formed corresponding to the intersections of the data lines 6a and the scanning lines 3a. The scanning lines 3a, data lines 6a, and capacitance lines 7a have light-shielding properties. Therefore, the region in which the scanning lines 3a, data lines 6a, capacitance lines 7a, and electrodes in the same layer as these wirings are formed is a light-shielding region 18 through which light does not pass, and the region surrounded by the light-shielding region 18 is an opening region 17 through which light passes.
図5および図6に示すように、第1基板10では、透光性部材19と画素電極9aとの間の層に遮光膜3bが設けられている。本形態において、遮光膜3bは走査線3aとして設けられている。遮光膜3bと画素電極9aとの間の層には層間絶縁膜41が設けられており、遮光膜3bは、透光性部材19と層間絶縁膜41との間の層に設けられている。また、第1基板10では、層間絶縁膜41と画素電極9aとの間の層に半導体膜31aを備えたトランジスター30が設けられている。また、トランジスター30と画素電極9aとの間の層には層間絶縁膜42、43、44、45が順に積層されている。層間絶縁膜41、42、43、44、45は各々、酸化シリコン等の透光性の絶縁膜からなる。本形態において、少なくとも、層間絶縁膜41、45は、画素電極9a側の面が化学的機械研磨等によって連続した平面になっている。 5 and 6, the first substrate 10 has a light-shielding film 3b in a layer between the light-transmitting member 19 and the pixel electrode 9a. In this embodiment, the light-shielding film 3b is provided as a scanning line 3a. An interlayer insulating film 41 is provided in a layer between the light-shielding film 3b and the pixel electrode 9a, and the light-shielding film 3b is provided in a layer between the light-transmitting member 19 and the interlayer insulating film 41. In addition, in the first substrate 10, a transistor 30 having a semiconductor film 31a is provided in a layer between the interlayer insulating film 41 and the pixel electrode 9a. In addition, interlayer insulating films 42, 43, 44, and 45 are laminated in order in a layer between the transistor 30 and the pixel electrode 9a. Each of the interlayer insulating films 41, 42, 43, 44, and 45 is made of a light-transmitting insulating film such as silicon oxide. In this embodiment, at least the surfaces of the interlayer insulating films 41 and 45 on the pixel electrode 9a side are made into a continuous plane by chemical mechanical polishing or the like.
3.各層の詳細説明
図5および図6を参照するとともに、以下の図7~図9を適宜、参照して、第1基板10の詳細構成を説明する。図7は、図5および図6に示す走査線3a、半導体膜31a、ゲート電極8a等の平面図である。図8は、図5および図6に示す第1容量電極4aおよび第2容量電極5a等の平面図である。図9は、図5および図6に示すデータ線6aおよび容量線7a等の平面図である。なお、図7~図9には、それらの図に示す電極等の電気的な接続に関連するコンタクトホールを示すとともに、基準となる位置を示すために半導体膜31aおよび画素電極9aを示してある。
3. Detailed Description of Each Layer The detailed configuration of the first substrate 10 will be described with reference to FIGS. 5 and 6, and with reference to the following FIGS. 7 to 9 as appropriate. FIG. 7 is a plan view of the scanning line 3a, the semiconductor film 31a, the gate electrode 8a, and the like shown in FIGS. 5 and 6. FIG. 8 is a plan view of the first capacitance electrode 4a and the second capacitance electrode 5a, and the like shown in FIGS. 5 and 6. FIG. 9 is a plan view of the data line 6a and the capacitance line 7a, and the like shown in FIGS. 5 and 6. Note that FIGS. 7 to 9 show contact holes related to the electrical connection of the electrodes, and the like shown in those figures, and also show the semiconductor film 31a and the pixel electrode 9a to indicate the reference position.
まず、図5および図6に示すように、第1基板10において、透光性部材19と層間絶縁膜41との間には遮光膜3bが形成されている。本形態において、遮光膜3bは、第1方向Xに沿って延在する走査線3aである。遮光膜3bは、金属膜あるいは金属化合物膜等の遮光性の導電膜からなる。本形態において、走査線3aは、タングステンシリサイド、タングステン、窒化チタン等からなる。なお、透光性部材19には、後述する凹部19gが設けられている。 First, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, in the first substrate 10, a light-shielding film 3b is formed between the light-transmitting member 19 and the interlayer insulating film 41. In this embodiment, the light-shielding film 3b is a scanning line 3a extending along the first direction X. The light-shielding film 3b is made of a light-shielding conductive film such as a metal film or a metal compound film. In this embodiment, the scanning line 3a is made of tungsten silicide, tungsten, titanium nitride, or the like. The light-transmitting member 19 is provided with a recess 19g, which will be described later.
層間絶縁膜41と層間絶縁膜42との間には、画素スイッチング用のトランジスター30が構成されている。トランジスター30は、層間絶縁膜41の透光性部材19とは反対側の面に形成された半導体膜31aと、半導体膜31aの画素電極9a側に積層されたゲート絶縁膜32と、ゲート絶縁膜32の画素電極9a側で半導体膜31aと平面視で重なるゲート電極8aとを備えている。半導体膜31aは、ポリシリコン膜によって構成されている。ゲート絶縁膜32は、半導体膜31aを熱酸化した酸化シリコンからなる第1ゲート絶縁膜32aと、減圧CVD法等により形成された酸化シリコンからなる第2ゲート絶縁膜32bとの2層構造からなる。ゲート電極8aは、導電性のポリシリコン膜、金属膜、あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる。 Between the interlayer insulating film 41 and the interlayer insulating film 42, a pixel switching transistor 30 is formed. The transistor 30 includes a semiconductor film 31a formed on the surface of the interlayer insulating film 41 opposite to the light-transmitting member 19, a gate insulating film 32 laminated on the pixel electrode 9a side of the semiconductor film 31a, and a gate electrode 8a overlapping the semiconductor film 31a in a plan view on the pixel electrode 9a side of the gate insulating film 32. The semiconductor film 31a is made of a polysilicon film. The gate insulating film 32 has a two-layer structure of a first gate insulating film 32a made of silicon oxide obtained by thermally oxidizing the semiconductor film 31a, and a second gate insulating film 32b made of silicon oxide formed by a low-pressure CVD method or the like. The gate electrode 8a is made of a conductive film such as a conductive polysilicon film, a metal film, or a metal compound film.
層間絶縁膜41には、走査線3aとトランジスター30のゲート電極8aとを電気的に接続するためのコンタクトホール41gが設けられている。かかるコンタクトホール41gの詳細な構成は、図10を参照して後述する。 The interlayer insulating film 41 is provided with a contact hole 41g for electrically connecting the scanning line 3a and the gate electrode 8a of the transistor 30. The detailed configuration of the contact hole 41g will be described later with reference to FIG. 10.
図7に示すように、走査線3aは、同一の幅寸法をもって第1方向Xに沿って直線的に延在している。半導体膜31aは、走査線3aとデータ線6aとの交差部分から第1方向Xの他方側X2に延在しており、走査線3aと平面視で重なっている。半導体膜31aは、ゲート電極8aと平面視で重なる部分がチャネル領域31cになっている。本形態において、トランジスター30はLDD(Lightly Doped Drain)構造を有している。従って、半導体膜31aにおいて、チャネル領域31cに対してデータ線6aが位置する第1方向Xの一方側X1のデータ線側ソースドレイン領域31sは、チャネル領域31cから離間する第1領域31tと、第1領域31tとチャネル領域31cとに挟まれた第1低濃度領域31uとを有しており、第1低濃度領域31uは、第1領域31tより不純物濃度が低い。また、半導体膜31aにおいて、チャネル領域31cに対してデータ線6aと反対側の第1方向Xの他方側X2の画素電極側ソースドレイン領域31dは、チャネル領域31cから離間する第2領域31eと、第2領域31eとチャネル領域31cとに挟まれた第2低濃度領域31fとを有しており、第2低濃度領域31fは、第2領域31eより不純物濃度が低い。 As shown in FIG. 7, the scanning lines 3a extend linearly along the first direction X with the same width. The semiconductor film 31a extends from the intersection of the scanning line 3a and the data line 6a to the other side X2 of the first direction X, and overlaps with the scanning line 3a in a planar view. The semiconductor film 31a has a channel region 31c at a portion overlapping with the gate electrode 8a in a planar view. In this embodiment, the transistor 30 has an LDD (Lightly Doped Drain) structure. Therefore, in the semiconductor film 31a, the data line side source drain region 31s on one side X1 of the first direction X where the data line 6a is located with respect to the channel region 31c has a first region 31t separated from the channel region 31c and a first low concentration region 31u sandwiched between the first region 31t and the channel region 31c, and the first low concentration region 31u has a lower impurity concentration than the first region 31t. In addition, in the semiconductor film 31a, the pixel electrode side source drain region 31d on the other side X2 of the first direction X opposite the data line 6a with respect to the channel region 31c has a second region 31e separated from the channel region 31c and a second low concentration region 31f sandwiched between the second region 31e and the channel region 31c, and the second low concentration region 31f has a lower impurity concentration than the second region 31e.
ゲート電極8aは、第1電極部8a0と第2電極部8a1、8a2とを有する。第1電極部8a0は、ゲート絶縁膜32を介して半導体膜31aと平面視で重なるように第2方向Yに延在する。第2電極部8a1、8a2は、半導体膜31aの第2方向Yの両側で第1電極部8a0の第2方向Yの両側の端部から半導体膜31aに沿って第1方向Xに延在している。第2電極部8a1、8a2は、半導体膜31aと平面視で重なっていない。 The gate electrode 8a has a first electrode portion 8a0 and second electrode portions 8a1 and 8a2. The first electrode portion 8a0 extends in the second direction Y so as to overlap the semiconductor film 31a in a planar view via the gate insulating film 32. The second electrode portions 8a1 and 8a2 extend in the first direction X along the semiconductor film 31a from both ends of the first electrode portion 8a0 in the second direction Y on both sides of the semiconductor film 31a in the second direction Y. The second electrode portions 8a1 and 8a2 do not overlap the semiconductor film 31a in a planar view.
図5および図6において、トランジスター30の上層側では、層間絶縁膜42と層間絶縁膜43との間に第1容量電極4a、誘電体膜40および第2容量電極5aが順に積層された積層膜550によって、容量素子55が構成されている。容量素子55は、画素電極9aと共通電極21との間に構成された液晶容量で保持される画像信号の変動を防ぐ保持容量である。第1容量電極4aおよび第2容量電極5aは、導電性のポリシリコン膜、金属膜、あるいは金属化合物膜等の導電膜からなる。本形態において、第1容量電極4aおよび第2容量電極5aは、導電性のポリシリコン膜からなる。 5 and 6, on the upper layer side of the transistor 30, a capacitance element 55 is formed by a laminated film 550 in which a first capacitance electrode 4a, a dielectric film 40, and a second capacitance electrode 5a are laminated in this order between an interlayer insulating film 42 and an interlayer insulating film 43. The capacitance element 55 is a storage capacitance that prevents fluctuations in the image signal stored in the liquid crystal capacitance formed between the pixel electrode 9a and the common electrode 21. The first capacitance electrode 4a and the second capacitance electrode 5a are made of a conductive film such as a conductive polysilicon film, a metal film, or a metal compound film. In this embodiment, the first capacitance electrode 4a and the second capacitance electrode 5a are made of a conductive polysilicon film.
図8に示すように、第1容量電極4aは、走査線3aおよび半導体膜31aと平面視で重なるように第1方向Xに延在する本体部分4a1と、本体部分4a1からデータ線6aと平面視で重なるように突出した突出部4a2とを有しており、本体部分4a1の端部は、層間絶縁膜42に形成されたコンタクトホール42aを介して半導体膜31aの第2領域31eに電気的に接続されている。第1容量電極4aは、データ線6aと重なる半導体膜31aの端部と、平面視で重ならないように切り欠き4a3が形成されている。 As shown in FIG. 8, the first capacitance electrode 4a has a main body portion 4a1 extending in the first direction X so as to overlap the scanning line 3a and the semiconductor film 31a in a planar view, and a protrusion 4a2 protruding from the main body portion 4a1 so as to overlap the data line 6a in a planar view, and an end of the main body portion 4a1 is electrically connected to the second region 31e of the semiconductor film 31a via a contact hole 42a formed in the interlayer insulating film 42. The first capacitance electrode 4a has a notch 4a3 formed so as not to overlap the end of the semiconductor film 31a that overlaps the data line 6a in a planar view.
第2容量電極5aは、第1容量電極4aの本体部分5a1と平面視で重なる本体部分5a1と、第1容量電極4aの突出部4a2と平面視で重なる突出部5a2とを有している。従って、容量素子55は、半導体膜31aと重なるように第1方向Xに延在する第1部分55aと、データ線6aと重なるように第2方向Yに延在する第2部分55bとを有する。それ故、容量素子55の静電容量が大きい。 The second capacitance electrode 5a has a main body portion 5a1 that overlaps with the main body portion 5a1 of the first capacitance electrode 4a in a planar view, and a protrusion portion 5a2 that overlaps with the protrusion portion 4a2 of the first capacitance electrode 4a in a planar view. Therefore, the capacitance element 55 has a first portion 55a that extends in the first direction X so as to overlap with the semiconductor film 31a, and a second portion 55b that extends in the second direction Y so as to overlap with the data line 6a. Therefore, the capacitance of the capacitance element 55 is large.
第2容量電極5aは、第1容量電極4aと同様、データ線6aと重なる半導体膜31aの端部と、平面視で重ならないように切り欠き5a3が形成されている。また、第2容量電極5aの本体部分5a1の第1方向Xの他方側X2の端部には、第1容量電極4aの本体部分4a1の端部と重ならないように切り欠き5a4が形成されている。 Similar to the first capacitance electrode 4a, the second capacitance electrode 5a has a notch 5a3 formed so as not to overlap in plan view with the end of the semiconductor film 31a that overlaps with the data line 6a. In addition, a notch 5a4 is formed at the end of the main body portion 5a1 of the second capacitance electrode 5a on the other side X2 in the first direction X so as not to overlap with the end of the main body portion 4a1 of the first capacitance electrode 4a.
また、図6に示すように、層間絶縁膜41には、走査線3aとトランジスター30のゲート電極8aとを電気的に接続するためのコンタクトホール41gが設けられており、コンタクトホール41gは、層間絶縁膜41を貫通している。このため、層間絶縁膜42には、走査線3aに平面視で重なる位置にコンタクトホール41gによって凹部42gが形成されている。ここで、凹部42gは、ゲート電極8aの半導体膜31aと重なる部分より透光性部材19の側に底部42g0が位置する深さを有しており、第1容量電極4a、誘電体膜40、および第2容量電極5aを含む積層膜550は、凹部42gの内部にも設けられている。すなわち、凹部42gの底部42g0は、半導体膜31aと平面視で重なる部分でのゲート電極8aと層間絶縁膜42との界面より透光性部材19の側に位置し、かかる凹部42gの内壁に沿うように積層膜550が設けられている。従って、容量素子55は、凹部42gの内壁に沿って設けられた第3部分55cを含んでおり、容量素子55の静電容量が大きい。本形態において、第3部分55cは第1部分55aの一部である。 6, the interlayer insulating film 41 is provided with a contact hole 41g for electrically connecting the scanning line 3a and the gate electrode 8a of the transistor 30, and the contact hole 41g penetrates the interlayer insulating film 41. Therefore, the interlayer insulating film 42 has a recess 42g formed by the contact hole 41g at a position overlapping the scanning line 3a in a plan view. Here, the recess 42g has a depth such that the bottom 42g0 is located on the side of the transparent member 19 from the portion of the gate electrode 8a overlapping with the semiconductor film 31a, and the laminated film 550 including the first capacitance electrode 4a, the dielectric film 40, and the second capacitance electrode 5a is also provided inside the recess 42g. That is, the bottom 42g0 of the recess 42g is located on the side of the transparent member 19 from the interface between the gate electrode 8a and the interlayer insulating film 42 at the portion overlapping with the semiconductor film 31a in a plan view, and the laminated film 550 is provided along the inner wall of the recess 42g. Therefore, the capacitance element 55 includes a third portion 55c that is provided along the inner wall of the recess 42g, and the capacitance of the capacitance element 55 is large. In this embodiment, the third portion 55c is part of the first portion 55a.
図5および図6において、層間絶縁膜43の上層側には層間絶縁膜44、45が形成されている。層間絶縁膜43と層間絶縁膜44の層間にはデータ線6a、および中継電極6b、6cが設けられている。データ線6a、および中継電極6b、6cは同一の導電膜からなる。データ線6a、および中継電極6b、6cはいずれも、金属膜あるいは金属化合物膜等の遮光性の導電膜からなる。例えば、データ線6a、および中継電極6b、6cは、チタン層/窒化チタン層/アルミニウム層/窒化チタン層の多層構造や、窒化チタン層/アルミニウム層/窒化チタン層の多層構造からなる。 5 and 6, interlayer insulating films 44 and 45 are formed on the upper layer side of interlayer insulating film 43. Between interlayer insulating film 43 and interlayer insulating film 44, data line 6a and relay electrodes 6b and 6c are provided. Data line 6a and relay electrodes 6b and 6c are made of the same conductive film. Data line 6a and relay electrodes 6b and 6c are both made of a light-shielding conductive film such as a metal film or a metal compound film. For example, data line 6a and relay electrodes 6b and 6c are made of a multi-layer structure of titanium layer/titanium nitride layer/aluminum layer/titanium nitride layer or a multi-layer structure of titanium nitride layer/aluminum layer/titanium nitride layer.
層間絶縁膜42および層間絶縁膜43にはコンタクトホール43aが設けられており、コンタクトホール43aは、ゲート絶縁膜32、層間絶縁膜42および層間絶縁膜43を貫通している。データ線6aは、コンタクトホール43aを介して、半導体膜31aの第1領域31tに電気的に接続されている。コンタクトホール43aは、図8を参照して説明した第1容量電極4aの切り欠き4a3、および第2容量電極5aの切り欠き5a3に相当する部分に形成される。従って、コンタクトホール43aと容量素子55とを離間させることができる。層間絶縁膜43にはコンタクトホール43bが設けられており、コンタクトホール43bは、層間絶縁膜43を貫通している。中継電極6bは、コンタクトホール43bを介して第1容量電極4aに電気的に接続されている。コンタクトホール43bは、図8を参照して説明した第2容量電極5aの切り欠き5a4に相当する部分に形成される。層間絶縁膜43にはコンタクトホール43cが設けられており、中継電極6cは、コンタクトホール43cを介して第2容量電極5aに電気的に接続されている。本形態において、中継電極6cは、半導体膜31aの少なくとも第1低濃度領域31uから第2低濃度領域31fまでを画素電極9aの側から覆っている。 A contact hole 43a is provided in the interlayer insulating film 42 and the interlayer insulating film 43, and the contact hole 43a penetrates the gate insulating film 32, the interlayer insulating film 42, and the interlayer insulating film 43. The data line 6a is electrically connected to the first region 31t of the semiconductor film 31a through the contact hole 43a. The contact hole 43a is formed in a portion corresponding to the notch 4a3 of the first capacitance electrode 4a and the notch 5a3 of the second capacitance electrode 5a described with reference to FIG. 8. Therefore, the contact hole 43a and the capacitance element 55 can be separated. A contact hole 43b is provided in the interlayer insulating film 43, and the contact hole 43b penetrates the interlayer insulating film 43. The relay electrode 6b is electrically connected to the first capacitance electrode 4a through the contact hole 43b. The contact hole 43b is formed in a portion corresponding to the notch 5a4 of the second capacitance electrode 5a described with reference to FIG. A contact hole 43c is provided in the interlayer insulating film 43, and the relay electrode 6c is electrically connected to the second capacitance electrode 5a through the contact hole 43c. In this embodiment, the relay electrode 6c covers at least the first low concentration region 31u to the second low concentration region 31f of the semiconductor film 31a from the pixel electrode 9a side.
層間絶縁膜44と層間絶縁膜45の層間には、容量線7aおよび中継電極7bが設けられている。容量線7aおよび中継電極7bは同一の導電膜からなる。容量線7aおよび中継電極7bはいずれも、金属膜あるいは金属化合物膜等の遮光性の導電膜からなる。例えば、容量線7aおよび中継電極7bは、チタン層/窒化チタン層/アルミニウム層/窒化チタン層の多層構造や、窒化チタン層/アルミニウム層/窒化チタン層の多層構造からなる。 Between the interlayer insulating film 44 and the interlayer insulating film 45, a capacitance line 7a and a relay electrode 7b are provided. The capacitance line 7a and the relay electrode 7b are made of the same conductive film. Both the capacitance line 7a and the relay electrode 7b are made of a light-shielding conductive film such as a metal film or a metal compound film. For example, the capacitance line 7a and the relay electrode 7b are made of a multi-layer structure of a titanium layer/titanium nitride layer/aluminum layer/titanium nitride layer, or a multi-layer structure of a titanium nitride layer/aluminum layer/titanium nitride layer.
層間絶縁膜44にはコンタクトホール44cが設けられており、容量線7aは、コンタクトホール44cを介して中継電極6cに電気的に接続されている。従って、容量線7aは、中継電極6cを介して第2容量電極5aに電気的に接続されており、第2容量電極5aには、容量線7aから共通電位が印加される。層間絶縁膜44にはコンタクトホール44bが設けられており、中継電極7bは、コンタクトホール44bを介して中継電極6bに電気的に接続されている。 A contact hole 44c is provided in the interlayer insulating film 44, and the capacitance line 7a is electrically connected to the relay electrode 6c through the contact hole 44c. Therefore, the capacitance line 7a is electrically connected to the second capacitance electrode 5a through the relay electrode 6c, and a common potential is applied to the second capacitance electrode 5a from the capacitance line 7a. A contact hole 44b is provided in the interlayer insulating film 44, and the relay electrode 7b is electrically connected to the relay electrode 6b through the contact hole 44b.
層間絶縁膜45には、コンタクトホール45aが設けられており、画素電極9aは、コンタクトホール45aを介して中継電極7bに電気的に接続されている。従って、画素電極9aは、中継電極7b、6bを介して第1容量電極4aに電気的に接続されている。ここで、第1容量電極4aは、コンタクトホール42aを介して半導体膜31aの第2領域31eに電気的に接続していることから、画素電極9aは、第1容量電極4aを介して半導体膜31aの第2領域31eに電気的に接続されている。 A contact hole 45a is provided in the interlayer insulating film 45, and the pixel electrode 9a is electrically connected to the relay electrode 7b through the contact hole 45a. Therefore, the pixel electrode 9a is electrically connected to the first capacitance electrode 4a through the relay electrodes 7b and 6b. Here, since the first capacitance electrode 4a is electrically connected to the second region 31e of the semiconductor film 31a through the contact hole 42a, the pixel electrode 9a is electrically connected to the second region 31e of the semiconductor film 31a through the first capacitance electrode 4a.
4.コンタクトホール41g周辺の構成
図10は、図7に示すコンタクトホール41g周辺を拡大して示す平面図である。ゲート電極8aは、ポリシリコン膜81aと遮光性の導電膜82aとを積層して構成されている。図10では、ポリシリコン膜81aに右下がりの斜線を付し、遮光性の導電膜82aに右上がりの斜線を付してある。従って、右下がりの斜線、および右上がりの斜線が付された領域は、ポリシリコン膜81aと遮光性の導電膜82aとが積層されていることを示す。
4. Configuration around the contact hole 41g Fig. 10 is an enlarged plan view showing the periphery of the contact hole 41g shown in Fig. 7. The gate electrode 8a is configured by laminating a polysilicon film 81a and a light-shielding conductive film 82a. In Fig. 10, the polysilicon film 81a is marked with diagonal lines slanting downward to the right, and the light-shielding conductive film 82a is marked with diagonal lines slanting upward to the right. Therefore, the region marked with diagonal lines slanting downward to the right and diagonal lines slanting upward to the right indicates that the polysilicon film 81a and the light-shielding conductive film 82a are laminated.
図10に示すように、コンタクトホール41gは、半導体膜31aの側方の両側で第1方向Xに沿って延在しており、ゲート電極8aおよび走査線3aの双方と平面視で重なっている。従って、ゲート電極8aは、コンタクトホール41gを介して走査線3aに電気的に接続されているので、走査線3aから走査信号が印加される。 As shown in FIG. 10, the contact holes 41g extend along the first direction X on both sides of the semiconductor film 31a and overlap both the gate electrode 8a and the scanning line 3a in a plan view. Therefore, the gate electrode 8a is electrically connected to the scanning line 3a through the contact holes 41g, and a scanning signal is applied from the scanning line 3a.
ここで、コンタクトホール41gは、少なくとも、第2低濃度領域31fに沿って設けられている。本形態において、コンタクトホール41gは、少なくとも、第1低濃度領域31uの側方の両側からチャネル領域31cの側方の両側を通って、第2低濃度領域31fの側方の両側まで延在している。 Here, the contact hole 41g is provided at least along the second low concentration region 31f. In this embodiment, the contact hole 41g extends at least from both sides of the first low concentration region 31u through both sides of the channel region 31c to both sides of the second low concentration region 31f.
本形態において、ゲート電極8aは、半導体膜31aと交差するように第2方向Yに延在した導電性のポリシリコン膜81aと、ポリシリコン膜81aを覆う遮光性の導電膜82aとを積層することによって構成されている。導電膜82aは、ポリシリコン膜81aより遮光性が高く、抵抗が小さい膜からなる。例えば、導電膜82aは、例えば、タングステンシリサイド膜等のシリサイド膜からなる。 In this embodiment, the gate electrode 8a is formed by stacking a conductive polysilicon film 81a extending in the second direction Y so as to intersect with the semiconductor film 31a, and a light-shielding conductive film 82a covering the polysilicon film 81a. The conductive film 82a is made of a film that has a higher light-shielding property and a lower resistance than the polysilicon film 81a. For example, the conductive film 82a is made of a silicide film such as a tungsten silicide film.
導電膜82aは、ポリシリコン膜81aより広い範囲にわたって形成されており、ポリシリコン膜81aの全体を覆っている。従って、ゲート電極8aにおいてポリシリコン膜81aが形成されている領域では、ポリシリコン膜81aと遮光性の導電膜82aの2層構造になっており、ゲート電極8aにおいてポリシリコン膜81aが形成されていない領域では、導電膜82aの単層構造になっている。例えば、ゲート電極8aにおいて、コンタクトホール41gの内部にはポリシリコン膜81aが形成されておらず、導電膜82aの単層構造になっている。従って、導電膜82aは、コンタクトホール41gの側面全体に沿って設けられており、遮光壁を構成している。これに対して、第1電極部8a0のうち、コンタクトホール41gの外側の部分では、ポリシリコン膜81aと導電膜82aとの2層構造になっている。 The conductive film 82a is formed over a wider range than the polysilicon film 81a, and covers the entire polysilicon film 81a. Therefore, in the region where the polysilicon film 81a is formed in the gate electrode 8a, it has a two-layer structure of the polysilicon film 81a and the light-shielding conductive film 82a, and in the region where the polysilicon film 81a is not formed in the gate electrode 8a, it has a single-layer structure of the conductive film 82a. For example, in the gate electrode 8a, the polysilicon film 81a is not formed inside the contact hole 41g, and it has a single-layer structure of the conductive film 82a. Therefore, the conductive film 82a is provided along the entire side surface of the contact hole 41g, and forms a light-shielding wall. In contrast, in the part of the first electrode portion 8a0 outside the contact hole 41g, it has a two-layer structure of the polysilicon film 81a and the conductive film 82a.
かかる構成は、以下の工程によって実現される。まず、走査線3a、層間絶縁膜41、半導体膜31a、およびゲート絶縁膜32を形成する。次に、導電性のポリシリコン膜を形成した後、ポリシリコン膜をパターニングし、半導体膜31aに対して交差する第2方向Yに延在するポリシリコン膜81aを形成する。 This configuration is achieved by the following process. First, the scanning line 3a, the interlayer insulating film 41, the semiconductor film 31a, and the gate insulating film 32 are formed. Next, a conductive polysilicon film is formed, and then the polysilicon film is patterned to form a polysilicon film 81a that extends in the second direction Y that intersects with the semiconductor film 31a.
次に、エッチングマスクを形成した状態で、ゲート絶縁膜32、ポリシリコン膜81aおよび層間絶縁膜41をエッチングし、コンタクトホール41gを形成する。従って、コンタクトホール41gの内部には、ポリシリコン膜81aが存在しない。次に、遮光性の導電膜を形成した後、図10に示すように、遮光性の導電膜をパターニングし、遮光性の導電膜82aを形成する。 Next, with an etching mask formed, the gate insulating film 32, the polysilicon film 81a, and the interlayer insulating film 41 are etched to form a contact hole 41g. Therefore, the polysilicon film 81a does not exist inside the contact hole 41g. Next, after forming a light-shielding conductive film, as shown in FIG. 10, the light-shielding conductive film is patterned to form a light-shielding conductive film 82a.
5.遮光膜3b周辺の構成
図5、図6および図7に示すように、透光性部材19において、トランジスター30が位置する側の面には、半導体膜31aと平面視で重なるように半導体膜31aに沿って第1方向に延在する凹部19gが設けられている。従って、遮光膜3bは、層間絶縁膜41と透光性部材19との間の層で凹部19gと平面視で重なるように延在している。本形態において、凹部19gは、半導体膜31aの延在方向の全域にわたって延在している。また、遮光膜3bは走査線3aであり、凹部19gは、表示領域10aにおいて走査線3aの延在方向の全域にわたって連続して延在している。
5. Configuration around the light-shielding film 3b As shown in Figures 5, 6 and 7, the light-transmitting member 19 has a recess 19g extending in the first direction along the semiconductor film 31a so as to overlap the semiconductor film 31a in a plan view on the surface on the side where the transistor 30 is located. Therefore, the light-shielding film 3b extends in a layer between the interlayer insulating film 41 and the light-transmitting member 19 so as to overlap the recess 19g in a plan view. In this embodiment, the recess 19g extends over the entire area in the extension direction of the semiconductor film 31a. In addition, the light-shielding film 3b is the scanning line 3a, and the recess 19g extends continuously over the entire area in the extension direction of the scanning line 3a in the display region 10a.
ここで、遮光膜3bは、第2方向Yに相当する幅方向において、凹部19gより幅が広い。また、凹部19gの幅は、一対のコンタクトホール41gの間隔より狭く、平面視で一対のコンタクトホール41gに挟まれた領域に凹部19gが設けられている。また、凹部19gは、遮光膜3bの第2方向Yに相当する幅方向の中央位置で遮光膜3bに沿って第1方向Xに延在している。このため、凹部19gが形成されている領域は、遮光膜3bが形成されている領域に含まれている。従って、遮光膜3bは、凹部19gの内部において凹部19gの側壁19g2および底壁19g1と重なるとともに、凹部19gの外側まで設けられている。 Here, the light-shielding film 3b is wider than the recess 19g in the width direction corresponding to the second direction Y. The width of the recess 19g is narrower than the distance between the pair of contact holes 41g, and the recess 19g is provided in the region sandwiched between the pair of contact holes 41g in a plan view. The recess 19g extends in the first direction X along the light-shielding film 3b at the center position in the width direction corresponding to the second direction Y of the light-shielding film 3b. Therefore, the region in which the recess 19g is formed is included in the region in which the light-shielding film 3b is formed. Therefore, the light-shielding film 3b overlaps the side wall 19g2 and bottom wall 19g1 of the recess 19g inside the recess 19g, and is provided to the outside of the recess 19g.
遮光膜3bは、スパッタ法等によって略一定の厚さに形成される。それ故、遮光膜3bは、凹部19gの内部では凹部19gの側壁19g2および底壁19g1に沿うように設けられている。但し、透光性部材19に対する法線方向の遮光膜3bの厚さは、凹部19gの底壁19g1を覆う部分より凹部19gの側壁19g2を覆う部分3b0で厚く、側壁19g2を覆う部分3b0における透光性部材19に対する法線方向の厚さは、凹部19gの深さ以上である。それ故、遮光膜3bは、凹部19gの側壁19g2に相当する部分で遮光効果が大きい。 The light-shielding film 3b is formed to a substantially constant thickness by a sputtering method or the like. Therefore, inside the recess 19g, the light-shielding film 3b is provided so as to follow the side wall 19g2 and bottom wall 19g1 of the recess 19g. However, the thickness of the light-shielding film 3b in the normal direction to the light-transmitting member 19 is thicker in the portion 3b0 covering the side wall 19g2 of the recess 19g than in the portion covering the bottom wall 19g1 of the recess 19g, and the thickness in the normal direction to the light-transmitting member 19 in the portion 3b0 covering the side wall 19g2 is equal to or greater than the depth of the recess 19g. Therefore, the light-shielding film 3b has a large light-shielding effect in the portion corresponding to the side wall 19g2 of the recess 19g.
また、半導体膜31aは、凹部19gの第2方向Yに相当する幅方向の中央位置で第1方向Xに延在しているため、半導体膜31aの幅方向では、凹部19gが半導体膜31aより広い領域に設けられている。従って、半導体膜31aは、透光性部材19の側からみたとき、凹部19gの底壁19g1に重なる遮光膜3bで覆われている。また、半導体膜31aの幅方向の両側では、遮光膜3bのうち、透光性部材19に対する法線方向の厚さが厚い部分3b0が半導体膜31aに沿って延在している。 In addition, since the semiconductor film 31a extends in the first direction X at the center position in the width direction corresponding to the second direction Y of the recess 19g, the recess 19g is provided in a wider area than the semiconductor film 31a in the width direction of the semiconductor film 31a. Therefore, when viewed from the light-transmitting member 19 side, the semiconductor film 31a is covered with the light-shielding film 3b that overlaps the bottom wall 19g1 of the recess 19g. In addition, on both sides of the width direction of the semiconductor film 31a, the portions 3b0 of the light-shielding film 3b that are thicker in the normal direction to the light-transmitting member 19 extend along the semiconductor film 31a.
6.本形態の主な効果
以上説明したように、本実施形態の電気光学装置100において、第2基板20の側から入射した光は、半導体膜31aに対して第2基板20の側に設けられたデータ線6a、中継電極6c、容量線7a等によって遮られるため、半導体膜31aへの入射が抑制される。また、第1基板10の側から出射した光が再び、第1基板10の側から入射した場合でも、半導体膜31aに対して透光性部材19の側に設けられた遮光膜3bによって遮られるため、半導体膜31aへの入射が抑制される。また、半導体膜31aに交差する第2方向Yに進行する光は、ゲート電極8aと走査線3aとを電気的に接続するコンタクトホール41gの内部のゲート電極8aによって遮られるため、半導体膜31aへの入射が抑制される。
6. Main Effects of the Present Embodiment As described above, in the electro-optical device 100 of the present embodiment, the light incident from the second substrate 20 side is blocked by the data line 6a, relay electrode 6c, capacitance line 7a, etc., which are provided on the second substrate 20 side with respect to the semiconductor film 31a, so that the incidence of the light to the semiconductor film 31a is suppressed. In addition, even if the light emitted from the first substrate 10 side is again incident from the first substrate 10 side, the light is blocked by the light-shielding film 3b provided on the light-transmitting member 19 side with respect to the semiconductor film 31a, so that the incidence of the light to the semiconductor film 31a is suppressed. In addition, the light traveling in the second direction Y intersecting the semiconductor film 31a is blocked by the gate electrode 8a inside the contact hole 41g that electrically connects the gate electrode 8a and the scanning line 3a, so that the incidence of the light to the semiconductor film 31a is suppressed.
また、透光性部材19のトランジスター30が位置する側の面には、半導体膜31aと平面視で重なるように半導体膜31aに沿って延在する凹部19gが設けられ、凹部19gの側壁19g2は、半導体膜31aに沿って延在している。また、遮光膜3bは、凹部19gより広い幅をもって凹部19gと平面視で重なるように延在している。このため、半導体膜31aの側方において、凹部19gの側壁19g2と重なる部分には、遮光膜3bの膜厚が厚い部分3b0が存在しており、かかる部分3b0は遮光性が高い。それ故、遮光膜3b全体を厚くしなくても、第1基板10の側から入射した光が半導体膜31aに入射することを効率よく抑制することができる。それ故、トランジスター30では光電流に起因する誤動作が発生しにくい。 In addition, a recess 19g is provided on the surface of the light-transmitting member 19 on which the transistor 30 is located, extending along the semiconductor film 31a so as to overlap the semiconductor film 31a in a planar view, and a sidewall 19g2 of the recess 19g extends along the semiconductor film 31a. In addition, the light-shielding film 3b extends so as to overlap the recess 19g in a planar view with a width wider than that of the recess 19g. Therefore, on the side of the semiconductor film 31a, in the portion overlapping the sidewall 19g2 of the recess 19g, a thick portion 3b0 of the light-shielding film 3b exists, and this portion 3b0 has high light-shielding properties. Therefore, even if the entire light-shielding film 3b is not thickened, it is possible to efficiently suppress the light incident from the first substrate 10 side from entering the semiconductor film 31a. Therefore, the transistor 30 is less likely to malfunction due to photocurrent.
また、遮光膜3bにおいて膜厚が厚い部分3b0は局部的に存在するだけであるので、遮光膜3b全体を厚くした場合と違って、基板本体190を変形させる応力が発生しにくく、製造工程において熱処理を行った場合の熱膨張が原因でクラックや剥離等の問題が発生しにくい。 In addition, since the thick portions 3b0 of the light-shielding film 3b are only present locally, unlike when the entire light-shielding film 3b is made thick, stress that deforms the substrate body 190 is unlikely to occur, and problems such as cracks and peeling due to thermal expansion when heat treatment is performed in the manufacturing process are unlikely to occur.
特に本形態では、チャネル領域31cと第2領域31eとの間に第2低濃度領域31fを設けることによって、トランジスター30のオフリーク電流を低減しており、凹部19gの側壁19g2、およびコンタクトホール41gは、少なくとも第2低濃度領域31fに沿って設けられている。このため、半導体膜31aに交差する第2方向Yから第2低濃度領域31fに向けて進行する光を、遮光膜3bの側壁19g2に設けられた部分3b0、およびコンタクトホール41gの内部のゲート電極8aによって遮ることができる。従って、第2低濃度領域31fへの光の入射を効率よく抑制している。それ故、トランジスター30は、LDD構造による特性を十分に発揮することができる。 In particular, in this embodiment, the off-leak current of the transistor 30 is reduced by providing a second low-concentration region 31f between the channel region 31c and the second region 31e, and the sidewall 19g2 of the recess 19g and the contact hole 41g are provided at least along the second low-concentration region 31f. Therefore, light traveling from the second direction Y intersecting the semiconductor film 31a toward the second low-concentration region 31f can be blocked by the portion 3b0 provided on the sidewall 19g2 of the light-shielding film 3b and the gate electrode 8a inside the contact hole 41g. Therefore, the incidence of light into the second low-concentration region 31f is efficiently suppressed. Therefore, the transistor 30 can fully exhibit the characteristics due to the LDD structure.
また、ゲート電極8aは、導電性のポリシリコン膜81aと遮光性の導電膜82aとを含み、遮光性の導電膜82aがコンタクトホール41gの側面に沿って設けられている。このため、ゲート電極8aの遮光性が高く、抵抗が低い。また、導電膜82aとゲート絶縁膜32との間に導電性のポリシリコン膜81aが介在しているので、トランジスター30の閾値電圧が安定している。 The gate electrode 8a includes a conductive polysilicon film 81a and a light-shielding conductive film 82a, and the light-shielding conductive film 82a is provided along the side of the contact hole 41g. This provides the gate electrode 8a with high light-shielding properties and low resistance. In addition, the conductive polysilicon film 81a is interposed between the conductive film 82a and the gate insulating film 32, so that the threshold voltage of the transistor 30 is stable.
[実施形態1の変形例]
実施形態1では、凹部19gの側壁19g2が半導体膜31aの側方で半導体膜31aに沿って延在していたが、半導体膜31aと平面視で重なる位置で凹部19gの側壁19g2が延在している態様であってもよい。また、凹部19gは、半導体膜31aと平面視で重ならず、半導体膜31aが延在する側面に両側に沿って、複数の凹部19gを設ける態様であってもよい。また、凹部19gは、半導体膜31aと平面視で重なる部分を有すれば、半導体膜31aと関係なく延在する態様であってもよい。これらによっても、半導体膜31aの直下からの光でなく、斜め方向からの光に対しても遮光効果を高めることができる。
[Modification of the first embodiment]
In the first embodiment, the sidewall 19g2 of the recess 19g extends along the semiconductor film 31a on the side of the semiconductor film 31a, but the sidewall 19g2 of the recess 19g may extend at a position overlapping the semiconductor film 31a in a plan view. Alternatively, the recess 19g may not overlap the semiconductor film 31a in a plan view, and a plurality of recesses 19g may be provided along both sides of the side surface along which the semiconductor film 31a extends. Alternatively, the recess 19g may extend independently of the semiconductor film 31a as long as it has a portion overlapping the semiconductor film 31a in a plan view. These configurations can also enhance the light blocking effect not only against light directly below the semiconductor film 31a, but also against light from an oblique direction.
[実施形態2]
図11は、本発明の実施形態2に係る電気光学装置100の平面図である。図12は、本発明の実施形態2に係る電気光学装置100の断面図である。図12には、図11に示すB2-B2′線に沿って電気光学装置100を切断した様子を模式的に示してある。なお、本形態、および以下に説明する形態の基本的な構成は、実施形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
[Embodiment 2]
Fig. 11 is a plan view of an electro-optical device 100 according to a second embodiment of the present invention. Fig. 12 is a cross-sectional view of the electro-optical device 100 according to the second embodiment of the present invention. Fig. 12 shows a schematic view of the electro-optical device 100 cut along the line B2-B2' shown in Fig. 11. Note that the basic configuration of this embodiment and the embodiments described below are similar to that of the first embodiment, so the same reference numerals are used to designate common parts and their description will be omitted.
図11および図12に示すように、本形態でも、実施形態1と同様、透光性部材19においてトランジスター30が位置する側の面には、半導体膜31aと平面視で重なるように半導体膜31aに沿って延在する凹部19gが設けられており、遮光膜3bは、層間絶縁膜41と透光性部材19との間の層で凹部19gと平面視で重なるように延在している。凹部19gは、半導体膜31aの延在方向の全域にわたって延在している。また、遮光膜3bは走査線3aであり、凹部19gは、表示領域10aにおいて走査線3aの延在方向の全域にわたって連続して延在している。 As shown in Figures 11 and 12, in this embodiment, as in the first embodiment, a recess 19g is provided on the surface of the light-transmitting member 19 on the side where the transistor 30 is located, extending along the semiconductor film 31a so as to overlap with the semiconductor film 31a in a planar view, and the light-shielding film 3b extends in a layer between the interlayer insulating film 41 and the light-transmitting member 19 so as to overlap with the recess 19g in a planar view. The recess 19g extends over the entire area in the extension direction of the semiconductor film 31a. In addition, the light-shielding film 3b is the scanning line 3a, and the recess 19g extends continuously over the entire area in the extension direction of the scanning line 3a in the display region 10a.
本形態において、凹部19gは、半導体膜31aの幅方向で並列する複数の溝19g0を含んでいる。例えば、凹部19gは、半導体膜31aの幅方向で並列する3本の溝19g0を含んでいる。ここで、溝19g0の幅は、半導体膜31aの幅より狭いが、3本の溝19g0が形成されている領域は、半導体膜31aの幅より広い。従って、半導体膜31aの幅方向では、凹部19gが半導体膜31aより広い領域に設けられている。 In this embodiment, the recess 19g includes multiple grooves 19g0 arranged in parallel in the width direction of the semiconductor film 31a. For example, the recess 19g includes three grooves 19g0 arranged in parallel in the width direction of the semiconductor film 31a. Here, the width of the grooves 19g0 is narrower than the width of the semiconductor film 31a, but the area in which the three grooves 19g0 are formed is wider than the width of the semiconductor film 31a. Therefore, in the width direction of the semiconductor film 31a, the recess 19g is provided in an area wider than the semiconductor film 31a.
また、遮光膜3bは、幅方向において、凹部19gが形成されている領域より広い領域に形成されている。従って、透光性部材19に対する法線方向の遮光膜3bの厚さは、凹部19gの外側を覆う部分より凹部19gの側壁19g2を覆う部分3b0で厚い。本形態において、遮光膜3bは、ステップカバレッジに優れたCVD法やALD法等によって形成される。このため、遮光膜3bは、複数の溝19g0の内部を埋めるように設けられている。従って、透光性部材19に対する法線方向の遮光膜3bの厚さは、凹部19gの外側を覆う部分より凹部19gの内側に形成された部分で厚い。それ故、凹部19gにおいて溝19g0と重なる部分では、遮光膜3bの膜厚が厚く、遮光性が高い。 The light-shielding film 3b is formed in a region wider than the region in which the recess 19g is formed in the width direction. Therefore, the thickness of the light-shielding film 3b in the normal direction to the light-transmitting member 19 is thicker in the portion 3b0 covering the sidewall 19g2 of the recess 19g than in the portion covering the outside of the recess 19g. In this embodiment, the light-shielding film 3b is formed by a CVD method, an ALD method, or the like, which has excellent step coverage. Therefore, the light-shielding film 3b is provided so as to fill the inside of the multiple grooves 19g0. Therefore, the thickness of the light-shielding film 3b in the normal direction to the light-transmitting member 19 is thicker in the portion formed inside the recess 19g than in the portion covering the outside of the recess 19g. Therefore, in the portion of the recess 19g that overlaps with the groove 19g0, the film thickness of the light-shielding film 3b is thick and the light-shielding property is high.
よって、本形態によれば、遮光膜3b全体を厚くしなくても、半導体膜31aに対して高い遮光効果を得ることができるので、トランジスター30では光電流に起因する誤動作が発生しにくい。また、遮光膜3bにおいて膜厚が厚い部分3b0は局部的に存在するだけであるので、遮光膜3b全体を厚くした場合と違って、基板本体190を変形させる応力が発生しにくく、製造工程において熱処理を行った場合の熱膨張が原因でクラックや剥離等の問題が発生しにくい。なお、本発明の実施形態2は、複数の溝19g0は、半導体膜31aの幅方向で並列する例であったが、複数の溝19g0は、半導体膜31aの幅方向と交差する方向、例えば、半導体膜31aの延存する方向に並列して設けられてもよい。 Therefore, according to this embodiment, a high light shielding effect can be obtained for the semiconductor film 31a without thickening the entire light shielding film 3b, so that malfunctions due to photocurrent are unlikely to occur in the transistor 30. In addition, since the thick portion 3b0 of the light shielding film 3b is only present locally, unlike the case where the entire light shielding film 3b is thickened, stress that deforms the substrate body 190 is unlikely to occur, and problems such as cracks and peeling due to thermal expansion when heat treatment is performed in the manufacturing process are unlikely to occur. In addition, although the second embodiment of the present invention is an example in which the multiple grooves 19g0 are arranged in parallel in the width direction of the semiconductor film 31a, the multiple grooves 19g0 may be arranged in parallel in a direction intersecting the width direction of the semiconductor film 31a, for example, in the direction in which the semiconductor film 31a extends.
[実施形態3]
図13は、本発明の実施形態3に係る電気光学装置100の平面図である。図14は、本発明の実施形態3に係る電気光学装置100の断面図である。図14には、図13に示すA2-A2′線に沿って電気光学装置100を切断した様子を模式的に示してある。
[Embodiment 3]
Fig. 13 is a plan view of an electro-optical device 100 according to a third embodiment of the present invention. Fig. 14 is a cross-sectional view of the electro-optical device 100 according to the third embodiment of the present invention. Fig. 14 shows a schematic view of the electro-optical device 100 cut along the line A2-A2' shown in Fig. 13.
図13および図14に示すように、本形態でも、実施形態1と同様、透光性部材19には、トランジスター30が位置する側の面に半導体膜31aと平面視で重なるように半導体膜31aに沿って延在する凹部19gが設けられており、遮光膜3bは、層間絶縁膜41と透光性部材19との間の層で凹部19gと平面視で重なるように延在している。遮光膜3bは走査線3aであり、表示領域10aの全域にわたって延在している。 As shown in Figures 13 and 14, in this embodiment, as in the first embodiment, the light-transmitting member 19 has a recess 19g extending along the semiconductor film 31a so as to overlap the semiconductor film 31a in a planar view on the surface on the side where the transistor 30 is located, and the light-shielding film 3b extends in the layer between the interlayer insulating film 41 and the light-transmitting member 19 so as to overlap the recess 19g in a planar view. The light-shielding film 3b is the scanning line 3a and extends over the entire display area 10a.
また、凹部19gは、表示領域10aの全域において、遮光膜3bに沿って配置されている。但し、凹部19gは、半導体膜31aの延在方向の両端部に挟まれた範囲内で延在しており、半導体膜31aの延在方向の両端部には形成されていない。このため、凹部19gは、画素毎に独立して形成されており、遮光膜3bの延在方向で途切れている。かかる構成でも、遮光膜3b全体を厚くしなくても、遮光膜3bは、半導体膜31aに対して高い遮光効果を発揮する等、実施形態1と同様な効果を奏する。 The recesses 19g are arranged along the light-shielding film 3b throughout the entire display area 10a. However, the recesses 19g extend within a range between both ends of the semiconductor film 31a in the extension direction, and are not formed at both ends of the semiconductor film 31a in the extension direction. Therefore, the recesses 19g are formed independently for each pixel, and are interrupted in the extension direction of the light-shielding film 3b. Even with this configuration, the light-shielding film 3b has a high light-shielding effect on the semiconductor film 31a without the need to thicken the entire light-shielding film 3b, and has the same effect as in embodiment 1.
なお、本形態は、実施形態1で説明した凹部19gを変形させたが、実施形態2で説明した凹部19gを変形させてもよい。 In this embodiment, the recess 19g described in the first embodiment is modified, but the recess 19g described in the second embodiment may be modified.
[実施形態4]
図15は、本発明の実施形態4に係る電気光学装置100の説明図である。図15には、遮光膜3bの周辺を拡大して示してある。図15において、透光性部材19とトランジスター30との間には遮光膜3bが形成されている。遮光膜3bは、金属膜あるいは金属化合物膜等の遮光性の導電膜からなる。例えば、例えば、遮光膜3bは、タングステンやタングステンシリサイド等からなる。その他の構成は実施形態1と同様である。
[Embodiment 4]
Fig. 15 is an explanatory diagram of an electro-optical device 100 according to a fourth embodiment of the present invention. Fig. 15 shows an enlarged view of the periphery of a light-shielding film 3b. In Fig. 15, the light-shielding film 3b is formed between a light-transmitting member 19 and a transistor 30. The light-shielding film 3b is made of a light-shielding conductive film such as a metal film or a metal compound film. For example, the light-shielding film 3b is made of tungsten or tungsten silicide. The other configurations are the same as those of the first embodiment.
本形態では、透光性部材19と遮光膜3bとの間にはシリコン膜2aが設けられている。本形態において、シリコン膜2aはポリシリコン膜である。ここで、シリコン膜2aの熱膨張係数は、遮光膜3bの熱膨張係数と酸化シリコンの熱膨張係数との間にある。例えば、遮光膜3bは、タングステンを含んでおり、熱膨張係数は約4.5×10-6/Kである。透光性部材19は、酸化シリコンを主成分とする基板本体190からなり、熱膨張係数は約0.5×10-6/Kである。シリコン膜2aの熱膨張係数は約3.9×10-6/Kである。このため、酸化シリコンと遮光膜3bとの間における熱膨張率の差に起因して発生する応力をシリコン膜2aにより緩和することができるので、遮光膜3bにクラック等が発生することをより確実に抑制することができる。それ故、遮光膜3bのクラックから半導体膜31aへの光の入射を抑制することができる。 In this embodiment, a silicon film 2a is provided between the light-transmitting member 19 and the light-shielding film 3b. In this embodiment, the silicon film 2a is a polysilicon film. Here, the thermal expansion coefficient of the silicon film 2a is between the thermal expansion coefficient of the light-shielding film 3b and the thermal expansion coefficient of silicon oxide. For example, the light-shielding film 3b contains tungsten and has a thermal expansion coefficient of about 4.5×10 −6 /K. The light-transmitting member 19 is made of a substrate body 190 mainly composed of silicon oxide and has a thermal expansion coefficient of about 0.5×10 −6 /K. The thermal expansion coefficient of the silicon film 2a is about 3.9×10 −6 /K. Therefore, the stress generated due to the difference in the thermal expansion coefficient between the silicon oxide and the light-shielding film 3b can be relaxed by the silicon film 2a, so that the occurrence of cracks or the like in the light-shielding film 3b can be more reliably suppressed. Therefore, the incidence of light from the cracks in the light-shielding film 3b into the semiconductor film 31a can be suppressed.
[実施形態5]
図16は、本発明の実施形態5に係る電気光学装置100の説明図である。図16には、遮光膜3bの周辺を拡大して示してある。図16において、本形態では、実施形態4と同様、透光性部材19とトランジスター30との間には、金属材料からなる遮光膜3bが形成されている。また、透光性部材19と遮光膜3bとの間には、ポリシリコン膜からなるシリコン膜2aが設けられており、遮光膜3bの熱膨張係数と基板本体190の熱膨張係数との差を原因とする応力の発生をシリコン膜2aにより確実に緩和することができる。
[Embodiment 5]
Fig. 16 is an explanatory diagram of an electro-optical device 100 according to a fifth embodiment of the present invention. Fig. 16 shows an enlarged view of the periphery of a light-shielding film 3b. In Fig. 16, in this embodiment, as in the fourth embodiment, a light-shielding film 3b made of a metal material is formed between a light-transmitting member 19 and a transistor 30. In addition, a silicon film 2a made of a polysilicon film is provided between the light-transmitting member 19 and the light-shielding film 3b, and the generation of stress caused by the difference between the thermal expansion coefficient of the light-shielding film 3b and the thermal expansion coefficient of the substrate body 190 can be reliably alleviated by the silicon film 2a.
本形態において、遮光膜3bは、チタン(Ti)、クロム(Cr)、タングステン(W)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、およびパラジウム(Pd)のうちの少なくとも一つの遷移金属、または遷移金属のシリサイド化合物を含んでおり、熱膨張係数が基板本体190よりかなり大きい。 In this embodiment, the light-shielding film 3b contains at least one transition metal selected from titanium (Ti), chromium (Cr), tungsten (W), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), and palladium (Pd), or a silicide compound of a transition metal, and has a thermal expansion coefficient significantly larger than that of the substrate body 190.
本形態において、シリコン膜2aと遮光膜3bとの間にはバリアー膜1aが設けられている。本形態において、バリアー膜1aは、主成分が酸化シリコンである。このため、バリアー膜1aの熱膨張係数は、シリコン膜2aの熱膨張係数、および遮光膜3bの熱膨張係数より小さいが、バリアー膜1aを構成する酸化シリコンは、シリコン膜2aの膜厚、および遮光膜3bの膜厚より薄い。例えば、バリアー膜1aは、シリコン膜2aの表面の酸化により形成された自然酸化膜または熱酸化膜であり、膜厚は1nm以下である。それ故、バリアー膜1aは、遮光膜3bの熱膨張係数と基板本体190の熱膨張係数との差を原因とする応力の発生をシリコン膜2aにより緩和することを妨げない。その他の構成は、実施形態1と同様である。 In this embodiment, a barrier film 1a is provided between the silicon film 2a and the light-shielding film 3b. In this embodiment, the barrier film 1a is mainly composed of silicon oxide. Therefore, the thermal expansion coefficient of the barrier film 1a is smaller than that of the silicon film 2a and that of the light-shielding film 3b, but the silicon oxide constituting the barrier film 1a is thinner than the film thickness of the silicon film 2a and that of the light-shielding film 3b. For example, the barrier film 1a is a natural oxide film or a thermal oxide film formed by oxidation of the surface of the silicon film 2a, and has a film thickness of 1 nm or less. Therefore, the barrier film 1a does not prevent the silicon film 2a from alleviating the generation of stress caused by the difference between the thermal expansion coefficient of the light-shielding film 3b and the thermal expansion coefficient of the substrate body 190. The other configurations are the same as those of the first embodiment.
このように本形態では、遮光膜3bとシリコン膜2aとの間には、酸化シリコンを主成分とするバリアー膜1aが設けられているため、遮光膜3bとシリコン膜2aとの反応を抑制することができる。より具体的には、シリコン膜2aのシリコンと遮光膜3bとが反応することによってシリコン膜2aが消耗することを抑制することができる。従って、遮光膜3bの熱膨張係数と基板本体190の熱膨張係数との差を原因とする応力の発生をシリコン膜2aにより確実に緩和し続けることができる。それ故、遮光膜3bでのクラック等の発生を抑制することができるので、遮光膜3bのクラックから半導体膜31aへの光の入射を安定的に抑制することができる。 In this embodiment, the barrier film 1a, which is mainly composed of silicon oxide, is provided between the light-shielding film 3b and the silicon film 2a, so that the reaction between the light-shielding film 3b and the silicon film 2a can be suppressed. More specifically, the silicon film 2a can be suppressed from being consumed due to the reaction between the silicon of the silicon film 2a and the light-shielding film 3b. Therefore, the generation of stress caused by the difference between the thermal expansion coefficient of the light-shielding film 3b and the thermal expansion coefficient of the substrate body 190 can be reliably and continuously alleviated by the silicon film 2a. Therefore, the generation of cracks in the light-shielding film 3b can be suppressed, so that the incidence of light from the cracks in the light-shielding film 3b to the semiconductor film 31a can be stably suppressed.
[実施形態5の変形例]
本形態においては、実施形態5と同様、遮光膜3bは、チタン(Ti)、クロム(Cr)、タングステン(W)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、およびパラジウム(Pd)のうちの少なくとも一つの遷移金属、または遷移金属のシリサイド化合物を含んでいる。バリアー膜1aは、遮光膜3bを構成する金属のシリサイド膜を主成分とする。本形態において、遮光膜3bは、タングステンを含むため、バリアー膜1aの主成分はタングステンシリサイドである。バリアー膜1aは、成膜の際に、最も薄く全面に形成可能なレベルの膜厚である。例えば、バリアー膜1aは、膜厚が約20nmのタングステンシリサイド膜である。その他の構成は実施形態1と同様である。
[Modification of the fifth embodiment]
In this embodiment, as in the fifth embodiment, the light-shielding film 3b contains at least one transition metal selected from titanium (Ti), chromium (Cr), tungsten (W), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), and palladium (Pd), or a silicide compound of the transition metal. The barrier film 1a is mainly composed of a silicide film of the metal that constitutes the light-shielding film 3b. In this embodiment, the light-shielding film 3b contains tungsten, so the main component of the barrier film 1a is tungsten silicide. The barrier film 1a has a thickness that is the thinnest possible for forming the entire surface when the film is formed. For example, the barrier film 1a is a tungsten silicide film with a thickness of about 20 nm. The other configurations are the same as those in the first embodiment.
かかる形態でも、実施形態5と同様、遮光膜3bとシリコン膜2aとの間には、シリサイドを含むバリアー膜1aが設けられているため、遮光膜3bとシリコン膜2aとの反応を抑制することができる。より具体的には、シリコン膜2aのシリコンと遮光膜3bとが反応することによってシリコン膜2aが消耗することを抑制することができる。従って、遮光膜3bの熱膨張係数と基板本体190の熱膨張係数との差を原因とする応力の発生をシリコン膜2aにより確実に緩和し続けることができる。それ故、遮光膜3bでのクラック等の発生を抑制することができるので、遮光膜3bのクラックから半導体膜31aへの光の入射を安定的に抑制することができる。 In this embodiment, as in the fifth embodiment, a barrier film 1a containing silicide is provided between the light-shielding film 3b and the silicon film 2a, so that the reaction between the light-shielding film 3b and the silicon film 2a can be suppressed. More specifically, the silicon film 2a can be suppressed from being consumed due to the reaction between the silicon of the silicon film 2a and the light-shielding film 3b. Therefore, the generation of stress caused by the difference between the thermal expansion coefficient of the light-shielding film 3b and the thermal expansion coefficient of the substrate body 190 can be reliably and continuously alleviated by the silicon film 2a. Therefore, the generation of cracks in the light-shielding film 3b can be suppressed, so that the incidence of light from the cracks in the light-shielding film 3b to the semiconductor film 31a can be stably suppressed.
[他の実施形態]
上記実施形態では、遮光膜3bが走査線3aであったが、ゲート電極8aが走査線3aとして延在している場合等において、遮光膜3bを遮光のみを担う膜として設ける場合に本発明を適用してもよい。
[Other embodiments]
In the above embodiment, the light-shielding film 3b was the scanning line 3a, but the present invention may also be applied to cases where the light-shielding film 3b is provided as a film that only serves to block light, such as when the gate electrode 8a extends as the scanning line 3a.
上記実施形態では、データ線6a、中継電極6cおよび容量線7aによって、画素電極9aの側から半導体膜31aと平面視で重なる遮光部材を構成したが、第1容量電極4aおよび第2容量電極5aのうちの少なくとも一方を遮光性電極とし、かかる遮光性電極によって、画素電極9aの側から半導体膜31aと平面視で重なる遮光部材を構成してもよい。 In the above embodiment, the data line 6a, relay electrode 6c, and capacitance line 7a constitute a light-shielding member that overlaps with the semiconductor film 31a in a planar view from the pixel electrode 9a side. However, at least one of the first capacitance electrode 4a and the second capacitance electrode 5a may be a light-shielding electrode, and the light-shielding electrode may constitute a light-shielding member that overlaps with the semiconductor film 31a in a planar view from the pixel electrode 9a side.
上記実施形態では、第2基板20の側から光源光が入射する電気光学装置100を例に説明したが、第1基板10の側から光源光が入射する電気光学装置100に本発明を適用してもよい。上記実施形態では、電気光学装置100が透過型液晶装置の場合を例示したが、電気光学装置100が反射型液晶装置である場合に本発明を適用してもよい。また、電気光学装置100が有機エレクトロルミネッセンス表示装置である場合に本発明を適用してもよい。 In the above embodiment, the electro-optical device 100 in which the light source light is incident from the second substrate 20 side has been described as an example, but the present invention may also be applied to an electro-optical device 100 in which the light source light is incident from the first substrate 10 side. In the above embodiment, the electro-optical device 100 is a transmissive liquid crystal device, but the present invention may also be applied when the electro-optical device 100 is a reflective liquid crystal device. The present invention may also be applied when the electro-optical device 100 is an organic electroluminescence display device.
[電子機器への搭載例]
上述した実施形態に係る電気光学装置100を用いた電子機器について説明する。図17は、本発明を適用した電気光学装置100を用いた投射型表示装置の概略構成図である。図17には、偏光板等の光学素子の図示を省略してある。図17に示す投射型表示装置2100は、電気光学装置100を用いた電子機器の一例である。投射型表示装置2100において、電気光学装置100がライトバルブとして用いられ、装置を大きくすることなく高精細で明るい表示が可能である。この図に示されるように、投射型表示装置2100の内部には、ハロゲンランプ等の白色光源を有するランプユニット等からなる光源部2102が設けられている。光源部2102から射出された投射光は、内部に配置された3枚のミラー2106および2枚のダイクロイックミラー2108によってR(赤)色、G(緑)色、B(青)色の3原色に分離される。分離された投射光は、各原色に対応するライトバルブ100R、100Gおよび100Bにそれぞれ導かれ、変調される。なお、B色の光は、他のR色やG色と比較すると光路が長いので、その損失を防ぐために、入射レンズ2122、リレーレンズ2123および出射レンズ2124を有するリレーレンズ系2121を介して導かれる。
[Examples of installation in electronic devices]
An electronic device using the electro-optical device 100 according to the embodiment described above will be described. FIG. 17 is a schematic diagram of a projection display device using the electro-optical device 100 to which the present invention is applied. In FIG. 17, optical elements such as polarizing plates are omitted. A projection display device 2100 shown in FIG. 17 is an example of an electronic device using the electro-optical device 100. In the projection display device 2100, the electro-optical device 100 is used as a light valve, and high-definition and bright display is possible without increasing the size of the device. As shown in this figure, a light source unit 2102 consisting of a lamp unit having a white light source such as a halogen lamp is provided inside the projection display device 2100. The projection light emitted from the light source unit 2102 is separated into three primary colors, R (red), G (green), and B (blue), by three mirrors 2106 and two dichroic mirrors 2108 arranged inside. The separated projection light is guided to light valves 100R, 100G, and 100B corresponding to each primary color, respectively, and modulated. Since the B light has a longer optical path compared to the R and G light, in order to prevent loss, it is guided through a relay lens system 2121 having an input lens 2122, a relay lens 2123, and an output lens 2124.
ライトバルブ100R、100G、100Bによってそれぞれ変調された光は、ダイクロイックプリズム2112に3方向から入射する。そして、ダイクロイックプリズム2112において、R色およびB色の光は90度に反射し、G色の光は透過する。したがって、各原色の画像が合成された後、スクリーン2120には、投射光学系2114によってカラー画像が投射される。 The light modulated by the light valves 100R, 100G, and 100B enters the dichroic prism 2112 from three directions. The dichroic prism 2112 reflects the R and B light at 90 degrees, while transmitting the G light. Therefore, after the images of each primary color are combined, a color image is projected onto the screen 2120 by the projection optical system 2114.
[他の投射型表示装置]
なお、投射型表示装置については、光源部として、各色の光を出射するLED光源等を用い、かかるLED光源から出射された色光を各々、別の液晶装置に供給するように構成してもよい。
[Other projection display devices]
Incidentally, the projection type display device may be configured to use an LED light source or the like that emits light of each color as the light source section, and to supply each of the color lights emitted from the LED light source to a separate liquid crystal device.
[他の電子機器]
本発明を適用した電気光学装置100を備えた電子機器は、上記実施形態の投射型表示装置2100に限定されない。例えば、投射型のヘッドアップディスプレイ、直視型のヘッドマウントディスプレイ、パーソナルコンピューター、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ等の電子機器に用いてもよい。
[Other electronic devices]
An electronic device including the electro-optical device 100 to which the present invention is applied is not limited to the projection type display device 2100 of the above embodiment. For example, the present invention may be used in electronic devices such as a projection type head-up display, a direct-view type head-mounted display, a personal computer, a digital still camera, and a liquid crystal television.
1a…バリアー膜、2a…シリコン膜、3a…走査線、3b…遮光膜、3b0…部分、4a…第1容量電極、5a…第2容量電極、6a…データ線、7a…容量線、8a…ゲート電極、8a0…第1電極部、8a1、8a2…第2電極部、9a…画素電極、10…第1基板、10a…表示領域、16…第1配向膜、19…透光性部材、19g…凹部、19g0…溝、19g1…底壁、19g2…側壁、20…第2基板、21…共通電極、26…第2配向膜、190…基板本体、30…トランジスター、31a…半導体膜、32…ゲート絶縁膜、40…誘電体膜、41…層間絶縁膜、41g…コンタクトホール、55…容量素子、80…電気光学層、81a…ポリシリコン膜、82a…導電膜、100…電気光学装置、100B、100G、100R…ライトバルブ、550…積層膜、2100…投射型表示装置、2102…光源部、2114…投射光学系、X…第1方向、Y…第2方向 1a...barrier film, 2a...silicon film, 3a...scanning line, 3b...light-shielding film, 3b0...portion, 4a...first capacitance electrode, 5a...second capacitance electrode, 6a...data line, 7a...capacitance line, 8a...gate electrode, 8a0...first electrode portion, 8a1, 8a2...second electrode portion, 9a...pixel electrode, 10...first substrate, 10a...display area, 16...first alignment film, 19...translucent member, 19g...recess, 19g0...groove, 19g1...bottom wall, 19g2...side wall, 20...second substrate, 21...common electrode, 26... Second alignment film, 190...substrate body, 30...transistor, 31a...semiconductor film, 32...gate insulating film, 40...dielectric film, 41...interlayer insulating film, 41g...contact hole, 55...capacitive element, 80...electro-optical layer, 81a...polysilicon film, 82a...conductive film, 100...electro-optical device, 100B, 100G, 100R...light valve, 550...laminated film, 2100...projection display device, 2102...light source unit, 2114...projection optical system, X...first direction, Y...second direction
Claims (10)
前記トランジスターが位置する側の面に、前記半導体膜と重なるように前記第1方向に
沿って延在する凹部が設けられた透光性部材と、
前記透光性部材と前記トランジスターとの間の層に設けられた層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜と前記透光性部材との間の層で前記凹部と平面視で重なるように延在し
、前記凹部より幅が広い遮光膜と、を備え、
前記層間絶縁膜には、前記トランジスターのゲート電極と前記遮光膜とを電気的に接続
するための一対のコンタクトホールが前記第1方向と交差する第2方向に沿って設けられ
ており、
前記凹部は、平面視で前記一対のコンタクトホールに挟まれた領域に設けられるととも
に、前記第2方向における幅が前記半導体膜の前記第2方向における幅よりも広いことを
特徴とする電気光学装置。 a transistor having a semiconductor film extending along a first direction ;
The semiconductor film is formed on the surface on which the transistor is located in the first direction so as to overlap the semiconductor film.
a light-transmitting member having a recess extending along the light-transmitting member;
an interlayer insulating film provided in a layer between the light-transmitting member and the transistor;
a light-shielding film that is a layer between the interlayer insulating film and the light-transmitting member, extends so as to overlap the recess in a plan view, and has a width wider than the recess;
A pair of contact holes for electrically connecting the gate electrode of the transistor and the light shielding film is provided in the interlayer insulating film along a second direction intersecting the first direction.
And,
The recess is provided in a region sandwiched between the pair of contact holes in a plan view,
a width in the second direction of the first electrode layer, the width in the second direction being greater than a width of the semiconductor film in the second direction .
前記透光性部材は、透光性の基板本体を含むことを特徴とする電気光学装置。 2. The electro-optical device according to claim 1 ,
The electro-optical device, wherein the light-transmitting member includes a light-transmitting substrate body.
前記遮光膜は、前記トランジスターのゲート電極に電気的に接続された走査線を構成し
ており、
前記ゲート電極は、前記一対のコンタクトホールの側面に沿って設けられる遮光性の導
電膜を有することを特徴とする電気光学装置。 3. The electro-optical device according to claim 1 ,
the light-shielding film constitutes a scanning line electrically connected to a gate electrode of the transistor,
The electro-optical device according to claim 1, wherein the gate electrode has a light-shielding conductive film provided along side surfaces of the pair of contact holes.
前記遮光膜は、前記凹部の内部では前記凹部の側壁および底壁に沿うように設けられて
いることを特徴とする電気光学装置。 4. The electro-optical device according to claim 1 ,
The electro-optical device according to claim 1, wherein the light-shielding film is provided inside the recess so as to extend along a side wall and a bottom wall of the recess.
前記凹部は、並列する複数の溝を含み、
前記遮光膜は、前記複数の溝の内部を埋めるように設けられていることを特徴とする電
気光学装置。 5. The electro-optical device according to claim 1 ,
The recess includes a plurality of parallel grooves,
The electro-optical device, wherein the light-shielding film is provided so as to fill the interiors of the plurality of grooves.
前記トランジスターが位置する側の面に、前記第1方向に沿って延在する凹部が設けら
れた透光性部材と、
前記透光性部材と前記トランジスターとの間の層に設けられた層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜と前記透光性部材との間の層で前記凹部と平面視で重なるように延在し
、前記凹部より幅が広い遮光膜と、を備え、
前記層間絶縁膜には、前記トランジスターのゲート電極と前記遮光膜とを電気的に接続
するための一対のコンタクトホールが前記第1方向と交差する第2方向に沿って設けられ
ており、
前記凹部は、平面視で前記一対のコンタクトホールに挟まれた領域に設けられるととも
に、前記半導体膜の全域と重なるように前記第1方向に沿って延在していることを特徴と
する電気光学装置。 a transistor having a semiconductor film extending along a first direction;
A recess extending along the first direction is provided on a surface on which the transistor is located.
a transparent member;
an interlayer insulating film provided in a layer between the light-transmitting member and the transistor;
A layer between the interlayer insulating film and the light-transmitting member extends so as to overlap the recess in a plan view.
a light-shielding film having a width greater than that of the recess;
The interlayer insulating film electrically connects the gate electrode of the transistor and the light shielding film.
A pair of contact holes for connecting the first and second electrodes are provided along a second direction intersecting the first direction.
And,
The recess is provided in a region sandwiched between the pair of contact holes in a plan view,
the first electrode extends along the first direction so as to overlap the entire semiconductor film.
前記トランジスターが位置する側の面に、前記半導体膜と重なるように前記第1方向に
沿って延在する凹部が設けられた透光性部材と、
前記透光性部材と前記トランジスターとの間の層に設けられた層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜と前記透光性部材との間の層で前記凹部と平面視で重なるように延在し
、前記凹部より幅が広い遮光膜と、を備え、
前記層間絶縁膜には、前記トランジスターのゲート電極と前記遮光膜とを電気的に接続
するための一対のコンタクトホールが前記第1方向と交差する第2方向に沿って設けられ
ており、
前記凹部は、平面視で前記一対のコンタクトホールに挟まれた領域に設けられるととも
に、前記半導体膜の前記第1方向における両端部に挟まれた範囲内で延在していることを
特徴とする電気光学装置。 a transistor having a semiconductor film extending along a first direction;
The semiconductor film is formed on the surface on which the transistor is located in the first direction so as to overlap the semiconductor film.
a light-transmitting member having a recess extending along the light-transmitting member;
an interlayer insulating film provided in a layer between the light-transmitting member and the transistor;
A layer between the interlayer insulating film and the light-transmitting member extends so as to overlap the recess in a plan view.
a light-shielding film having a width greater than that of the recess;
The interlayer insulating film electrically connects the gate electrode of the transistor and the light shielding film.
A pair of contact holes for connecting the first and second electrodes are provided along a second direction intersecting the first direction.
And,
The recess is provided in a region sandwiched between the pair of contact holes in a plan view,
and extending within a range sandwiched between both ends of the semiconductor film in the first direction .
前記トランジスターが位置する側の面に、前記第1方向に沿って延在する凹部が設けら
れ、酸化シリコンが主成分の透光性部材と、
前記透光性部材と前記トランジスターとの間の層に設けられた層間絶縁膜と、
前記層間絶縁膜と前記透光性部材との間の層で前記凹部と平面視で重なるように延在し
、前記凹部より幅が広い遮光膜と、
前記遮光膜と前記透光性部材との間の層に設けられたシリコン膜と、を備え、
前記層間絶縁膜には、前記トランジスターのゲート電極と前記遮光膜とを電気的に接続
するための一対のコンタクトホールが前記第1方向と交差する第2方向に沿って設けられ
ており、
前記凹部は、平面視で前記一対のコンタクトホールに挟まれた領域に設けられているこ
とを特徴とする電気光学装置。 a transistor having a semiconductor film extending along a first direction;
A recess extending along the first direction is provided on a surface on which the transistor is located.
a light-transmitting member mainly composed of silicon oxide;
an interlayer insulating film provided in a layer between the light-transmitting member and the transistor;
A layer between the interlayer insulating film and the light-transmitting member extends so as to overlap the recess in a plan view.
a light-shielding film having a width wider than the recess;
a silicon film provided in a layer between the light- shielding film and the light-transmitting member ,
The interlayer insulating film electrically connects the gate electrode of the transistor and the light shielding film.
A pair of contact holes for connecting the first and second electrodes are provided along a second direction intersecting the first direction.
And,
The recess is provided in a region sandwiched between the pair of contact holes in a plan view.
An electro-optical device comprising:
前記遮光膜は、チタン、クロム、タングステン、タンタル、モリブデン、およびパラジ
ウムのうちの少なくとも一つの遷移金属、または前記遷移金属のシリサイド化合物を含み
、
前記遮光膜と前記シリコン膜との間には、酸化シリコン、または前記遮光膜に含まれる
金属のシリサイド化合物を主成分とするバリアー膜が設けられていることを特徴とする電
気光学装置。 9. The electro-optical device according to claim 8 ,
the light-shielding film contains at least one transition metal selected from the group consisting of titanium, chromium, tungsten, tantalum, molybdenum, and palladium, or a silicide compound of the transition metal;
the electro-optical device further comprising a barrier film, the barrier film being mainly composed of silicon oxide or a silicide compound of the metal contained in the light-shielding film, disposed between the light-shielding film and the silicon film;
電子機器。 An electronic device comprising the electro-optical device according to claim 1 .
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