專利名稱:電光裝置及電子設備的制作方法
技術領域:
本發(fā)明屬于有源矩陣驅(qū)動方式的電光裝置的技術領域,特別是涉及在基板上的層壓構造中設有像素開關用的薄膜晶體管(Thin Film Transistor,以下稱為“TFT”)的形式的電光裝置及其制造方法以及作為光閥具有該電光裝置電子設備的技術領域。而且,本發(fā)明屬于電子紙等電泳裝置、使用EL(場致發(fā)光)和電子發(fā)射元件的裝置(場致發(fā)光顯示器以及表面導電電子發(fā)射顯示器)的技術領域。
現(xiàn)有技術在TFT有源矩陣驅(qū)動形式的電光裝置中,當入射光照射到設在各像素上的像素開關用的TFT的溝道區(qū)域上時,通過由光產(chǎn)生的激發(fā),而發(fā)生光泄漏電流,TFT的特性變化。特別是,在投影儀的光閥用的電光裝置的情況下,由于入射光的強度較高,進行對TFT的溝道區(qū)域及其周邊區(qū)域的入射光的遮光是重要的。
因此,在現(xiàn)有技術中,通過規(guī)定設在對向基板上的各像素的開口區(qū)域的遮光膜,或者,通過在TFT陣列基板上經(jīng)過TFT之上并且由Al(鋁)等金屬膜構成的數(shù)據(jù)線,來構成為所說的溝道區(qū)域及其周邊區(qū)域進行遮光。而且,在與TFT陣列基板上的TFT的下側(cè)相對的位置上,也設置例如由高熔點金屬構成的遮光膜。
如果這樣在TFT的下側(cè)也設置遮光膜,能夠事先防止來自TFT陣列基板的內(nèi)面反射光和在經(jīng)過棱鏡等來組合多個電光裝置而構成一個光學系統(tǒng)的情況下從其他電光裝置穿過棱鏡等的投射光等的返回光入射到該電光裝置的TFT上。
但是,根據(jù)上述各種遮光技術,存在以下問題即,首先,根據(jù)在對向基板和TFT陣列基板上形成遮光膜的技術,在遮光膜與溝道區(qū)域之間,從三維上來看,其間介入液晶層、電極、層間絕緣膜等而隔開很大,對于斜著入射到兩者間的光的遮光是不充分的。特別是,在作為投影儀的光閥使用的小型電光裝置中,入射光是由透鏡會聚來自光源的光的光束,不能忽略斜著入射的成分,例如,包含10%的從與基板垂直的方向的10度至15度傾斜的成分,因此,對這樣的斜的入射光的遮光是不充分的,在實踐上存在問題。
而且,從沒有遮光膜的區(qū)域進入到電光裝置內(nèi)的光,在被基板的上表面或者形成在基板的上表面上的遮光膜的上表面和數(shù)據(jù)線的下表面,即面對溝道區(qū)域側(cè)的內(nèi)表面所反射之后,相應的反射光或者被基板的上表面或遮光膜和數(shù)據(jù)線的內(nèi)表面將其反射的多重反射光最終會到達TFT的溝道區(qū)域。
特別是,隨著為了滿足近年來的顯示圖像的高品質(zhì)化的一般要求,而謀求電光裝置的高精細化或者像素間距的細微化,而且,為了顯示更亮的圖像而提高入射光的光強度的趨勢,根據(jù)上述現(xiàn)有的各種遮光技術來進行充分的遮光變得更加困難,存在由于TFT的晶體管特性的變化,而產(chǎn)生閃爍等,顯示圖像的品質(zhì)降低的問題。
另外,為了提高這樣的耐光性,被認為遮光膜的形成區(qū)域越寬越好,但是,由于擴大了遮光膜的形成區(qū)域,為了提高顯示圖像的亮度,從根本上就要求提高各像素的開口率,而實現(xiàn)該開口率的提高是困難的。而且,如上述那樣,由于遮光膜即TFT的下側(cè)的遮光膜和由數(shù)據(jù)線等構成的TFT的上側(cè)的遮光膜等的存在,鑒于因斜光引起的內(nèi)表面反射光和多重反射光的發(fā)生,而過度擴大遮光膜的形成區(qū)域,就會引起這樣的內(nèi)表面反射光和多重反射光的增大,由此產(chǎn)生難以解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題,本發(fā)明的目的在于提供一種電光裝置,該裝置能夠通過提高對薄膜晶體管的半導體層的遮光性能,來抑制光泄漏電流的發(fā)生,由此能夠顯示沒有閃爍等的高品質(zhì)的圖像。另外,本發(fā)明的目的還在于提供一種具有這樣的電光裝置的電子設備。
為了解決上述課題,本發(fā)明的電光裝置,包括在基板上沿第一方向延伸的數(shù)據(jù)線;沿與上述數(shù)據(jù)線相交叉的第二方向延伸的掃描線;配置成與上述數(shù)據(jù)線和上述掃描線的交叉區(qū)域相對應的像素電極和薄膜晶體管;和與上述薄膜晶體管和上述像素電極電連接的蓄積電容器。
并且,上述薄膜晶體管具有包含沿縱向延伸的溝道區(qū)域和從該溝道區(qū)域進一步沿縱向延伸的溝道相鄰區(qū)域的半導體層,上述掃描線在上述溝道區(qū)域的側(cè)邊具有遮光部。
根據(jù)本發(fā)明的電光裝置,通過遮光部,能夠至少部分地阻止斜著進入基板面的入射光及回光以及基于它們的內(nèi)表面反射光及多重反射光等斜光入射到溝道區(qū)域中。
在本發(fā)明的電光裝置的一個形態(tài)中,上述掃描線可以具有包含沿與上述縱向相交的方向延伸的同時,在平面上看與上述溝道區(qū)域重疊的上述薄膜晶體管的柵極電極的本體部;和在平面上看,在上述溝道區(qū)域的側(cè)邊從上述本體部沿上述縱向突出,而成為上述遮光部的水平突出部。
根據(jù)該電光裝置,掃描線具有從在平面上看從包含薄膜晶體管的柵極電極的本體部,在上述溝道區(qū)域的側(cè)邊,沿溝道區(qū)域突出的水平突出部。因此,能夠通過不僅由掃描線中包含柵極電極的本體部,而且特別是由水平突出部的光吸收或者光反射,來至少部分地阻止斜著進入基板面的入射光和返回光以及因它們而產(chǎn)生的內(nèi)表面反射光和多重反射光等斜光入射到溝道區(qū)域和溝道鄰接區(qū)域中。此時,特別是通過配置在距溝道鄰接區(qū)域的層間距離非常小的位置即配置在一般僅離開柵極絕緣膜的厚度的層間位置上的水平突出部,來進行遮光,可以非常有效地進行該遮光。
例如,在基板上,當在薄膜晶體管的下側(cè)設置下側(cè)遮光膜時,由于可以得到在層間距離比較小的下側(cè)遮光膜與作為遮光膜起作用的掃描線的水平突出部和本體部之間,夾持溝道鄰接區(qū)域和溝道區(qū)域的構成,因此,能夠得到對斜光非常高的遮光性能。
其結果,根據(jù)本形態(tài),能夠提高耐光性,即使在強的入射光和返回光入射這樣的嚴酷條件下,也可以通過光泄漏電流降低的薄膜晶體管來對像素電極進行良好的開關控制,最終能夠顯示明亮的高對比度的圖像。
在本發(fā)明的電光裝置的一個形態(tài)中,上述本體部和上述水平突出部可由同一膜一體構成。
根據(jù)該形態(tài),在制造該電光裝置時,遮光用的突出部由于可以在與本體部一同在形成掃描線的工序中形成,所以,不需要為了形成該突出部而追加工序。因此,能夠簡化基板上的層壓構造及制造過程。
另外,在具有水平突出部的形態(tài)中,上述水平突出部,在平面上看,在每個上述溝道區(qū)域中,在其源極側(cè)及漏極側(cè)的側(cè)邊突出。
根據(jù)該形態(tài),通過這些突出部,能夠提高對從各種方向三維地入射的斜光的遮光性能。進一步,可以制成在源極側(cè)和漏極側(cè)的側(cè)邊設置,在每個薄膜晶體管中,在其源極側(cè)和漏極側(cè)以及它們的兩側(cè)設置合計4個突出部。
在本發(fā)明的電光裝置的另一個形態(tài)中,上述薄膜晶體管具有包含沿縱向延伸的溝道區(qū)域的半導體層,設有至少從上側(cè)覆蓋上述薄膜晶體管的上述溝道區(qū)域的上側(cè)遮光膜,上述上側(cè)遮光膜,在與上述溝道區(qū)域的縱向直交的斷面上,從上述溝道區(qū)域側(cè)看,至少部分地形成凹狀。
根據(jù)該形態(tài),設有從上側(cè)至少覆蓋溝道區(qū)域的上側(cè)遮光膜,上述上側(cè)遮光膜,在與上述溝道區(qū)域的縱向直交的斷面上,從上述溝道區(qū)域側(cè)看,至少部分地形成凹狀。即,下側(cè)形成為凹狀。由此,與上側(cè)遮光膜是平坦的情況相比,能夠通過該上側(cè)遮光膜,更有效地阻止斜著進入基板面的入射光以及根據(jù)入射光和返回光的內(nèi)表面反射光及多重反射光等斜光最終從斜上側(cè)入射到溝道區(qū)域中。
例如,當在基板上,在薄膜晶體管的下側(cè)設置下側(cè)遮光膜時,由于可得到在下側(cè)遮光膜與上側(cè)遮光膜之間夾持溝道區(qū)域的構成,所以,可得到對斜光非常高的遮光性能。此時,下側(cè)遮光膜也可以與上述上側(cè)遮光膜的凹凸上下相反地,在與溝道區(qū)域的縱向直交的斷面上,從溝道區(qū)域側(cè)看,至少部分地形成為凹狀。
其結果,根據(jù)本形態(tài),能夠提高耐光性,即使在強的入射光和返回光入射這樣的嚴酷條件下,也可以通過光泄漏電流降低的薄膜晶體管來對像素電極進行良好的開關控制,最終能夠顯示明亮的高對比度的圖像。
在本發(fā)明的電光裝置的另一個形態(tài)中,上述薄膜晶體管具有包含沿上述第一方向延伸的溝道區(qū)域的半導體層,上述掃描線具有主線部,該主線部包含在上述溝道區(qū)域中期間介入柵極絕緣膜對向配置的上述薄膜晶體管的柵極電極的同時,在平面上看沿與上述第一方向相交叉的第二方向延伸;還具有包圍部,該包圍部被延伸設置成在平面上看從上述溝道區(qū)域在上述第二方向上離開規(guī)定距離處的上述主線部來包圍上述半導體層。
根據(jù)該形態(tài),掃描線具有包圍部,該包圍部被其延伸設置,以在平面上看從上述溝道區(qū)域在上述第二方向上離開規(guī)定距離處的上述主線部來包圍上述半導體層。因此,能夠通過不僅由掃描線中包含柵極電極的本體部,而且特別是由包圍部的光吸收或者光反射,來至少部分地阻止斜著進入基板面的入射光和返回光以及因它們而產(chǎn)生的內(nèi)表面反射光和多重反射光等斜光入射到溝道區(qū)域和溝道鄰接區(qū)域中。此時,特別是通過配置在距溝道區(qū)域和溝道鄰接區(qū)域的層間距離非常小的位置,即配置在一般僅離開柵極絕緣膜的厚度的層間位置上的包圍部來進行遮光,可以非常有效地進行該遮光。
其結果,根據(jù)本形態(tài),能夠提高耐光性,即使在強的入射光和返回光入射這樣的嚴酷條件下,也可以通過光泄漏電流降低的薄膜晶體管對像素電極進行良好的開關控制,最終能夠顯示明亮的高對比度的圖像。
另外,鑒于這樣的技術效果,在本發(fā)明中,所謂“在平面上看包圍半導體層”是包含以下情況的廣義概念,即除在平面上看,在半導體層的周圍不中斷地延伸地形成包圍部的含義以外,還包括在平面上看,在半導體層的周圍,在溝道區(qū)域的下側(cè)周圍存在若干中斷而形成包圍部,或者斷續(xù)地形成包圍部以及形成島狀地占據(jù)的包圍部等情況。
在該形態(tài)中,特別是上述掃描線可以制成進一步具有垂直突出部,該垂直突出部從由上述溝道區(qū)域沿上述第二方向離開規(guī)定距離處的上述主線部向上述基板的垂直方向突出。
根據(jù)該形態(tài),由于主線部包含向基板的垂直方向突出的垂直突出部,所以,能夠通過包含垂直突出部的主線部來立體地覆蓋溝道區(qū)域,進一步提高遮光性能。特別是在掃描線位于溝道區(qū)域的上側(cè)的所謂頂柵型的情況下,可以得到通過包含垂直突出部的主線部,從上側(cè)立體地覆蓋溝道區(qū)域的構成。另外,與包圍部相關的規(guī)定距離和垂直突出部的規(guī)定距離可以是相同的,也可以是不同的。
在具有上述包圍部的形態(tài)中,特別是上述掃描線可以制成進一步具有從上述包圍部向上述基板的垂直方向突出的垂直突出部。
根據(jù)該形態(tài),通過主線部的垂直突出部和包圍部的垂直突出部,能夠立體地覆蓋溝道區(qū)域,進一步提高遮光性能。特別是,在掃描線位于溝道區(qū)域的上側(cè)的所謂頂柵型的情況下,可以得到通過分別包含垂直突出部的主線部和包圍部,從上側(cè)立體地覆蓋溝道區(qū)域的構成。另外,這些垂直突出部可以是連續(xù)地突出,也可以是分別地突出。
在本發(fā)明的電光裝置的另一個形態(tài)中,上述薄膜晶體管具有包含沿上述第一方向延伸的溝道區(qū)域的半導體層,上述掃描線具有主線部,該主線部包含在上述溝道區(qū)域中其間介入柵極絕緣膜對向配置的上述薄膜晶體管的柵極電極的同時,在平面上看沿與上述第一方向相交叉的第二方向延伸;還具有垂直突出部,該垂直突出部從在平面上看由上述溝道區(qū)域在上述第二方向上離開規(guī)定距離處的上述主線部向下方突出。
根據(jù)該形態(tài),掃描線具有垂直突出部,該垂直突出部在平面上看從上述溝道區(qū)域在上述第二方向上離開規(guī)定距離處的上述主線部向下方突出。因此,能夠通過不僅由掃描線中包含柵極電極的本體部,特別是由突出部,在接近該溝道區(qū)域和溝道鄰接區(qū)域的位置上,通過主線部和突出部,來立體地對該溝道區(qū)域和溝道鄰接區(qū)域進行遮光,遮擋斜著進入基板面的入射光和返回光以及因它們而產(chǎn)生的內(nèi)表面反射光和多重反射光等斜光入射到溝道區(qū)域和溝道鄰接區(qū)域中,由此可非常有效地進行該遮光。
其結果,根據(jù)本形態(tài),能夠提高耐光性,即使在強的入射光和返回光入射這樣的嚴酷條件下,通過光泄漏電流降低的薄膜晶體管像素電極進行良好的開關控制,最終能夠顯示明亮的高對比度的圖像。
在包含上述垂直突出部的形態(tài)中,特別是可以制成在上述基板上進一步設有至少從下側(cè)覆蓋上述溝道區(qū)域的下側(cè)遮光膜,上述垂直突出部在其頂端側(cè)與上述下側(cè)遮光膜相接觸。
根據(jù)這樣的構成,可以得到在層間距離比較小的下側(cè)遮光膜與作為遮光膜起作用的掃描線的包圍部和本體部之間夾持溝道鄰接區(qū)域和溝道區(qū)域的構成。而且,存在溝道鄰接區(qū)域和溝道區(qū)域的下側(cè)遮光膜與掃描線的包圍部和本體部之間的空間成為通過突出部至少部分封閉的空間。為此,可以得到對以任意方向傾斜的斜光,非常高的遮光性能。
而且,根據(jù)本形態(tài),例如,不僅將薄膜晶體管的柵極電極與掃描線形成在同一層中,而且將柵極電極和掃描線作為不同的層而形成的同時,作為其中的掃描線,可以利用本形態(tài)的下側(cè)遮光膜。即,在此情況下,下側(cè)遮光膜兼?zhèn)渥鳛閽呙杈€的功能。進一步,可以是這樣的形態(tài)柵極電極與掃描線形成為同一層中的同時,使下側(cè)遮光膜具有作為掃描線的功能。在此情況下,對于某一個薄膜晶體管,并列設置兩條掃描線,對于該掃描線,采用冗余構造。由此,即使在一方的掃描線中發(fā)生了斷線等故障,也能使用另一方的掃描線,因此,能夠得到提高可靠性的優(yōu)點。
另外,在如上述那樣下側(cè)遮光膜兼?zhèn)鋻呙杈€的功能的情況下,該下側(cè)遮光膜必須形成為條紋狀,以便于與矩陣狀排列的薄膜晶體管的各行相對應。
或者,在上述基板上,進一步包括至少從下側(cè)覆蓋上述溝道區(qū)域的下側(cè)遮光膜,上述垂直突出部不與上述下側(cè)遮光膜相接觸。
根據(jù)這樣的構成,可以得到在層間距離比較小的下側(cè)遮光膜與作為遮光膜起作用的掃描線的包圍部和本體部之間夾持溝道鄰接區(qū)域和溝道區(qū)域的構成。而且,存在溝道鄰接區(qū)域和溝道區(qū)域的下側(cè)遮光膜與掃描線的包圍部和本體部之間的空間成為通過突出部至少部分封閉的空間。因此,對于在以任意方向傾斜的斜光,均能夠得到非常高的遮光性能。
而且,在采用這樣的不使下側(cè)遮光膜與掃描線接觸的構成的情況下,能夠與下側(cè)遮光膜的導電性無關,來事先防止有下側(cè)遮光膜的電位變動產(chǎn)生的不良影響,例如,對薄膜晶體管的不良影響。
在本發(fā)明的電光裝置的另一個形態(tài)中,上述薄膜晶體管具有包含沿上述第一方向延伸的溝道區(qū)域的半導體層,上述掃描線具有主線部,該主線部包含在上述溝道區(qū)域中其間介入柵極絕緣膜對向配置的上述薄膜晶體管的柵極電極的同時,在平面上看沿與上述第一方向相交叉的第二方向延伸,該主線部包含配置在上述基板上掘出的溝內(nèi)的同時,從側(cè)方至少部分地覆蓋上述溝道區(qū)域的溝內(nèi)部分。
根據(jù)該形態(tài),掃描線從平面看具有沿第二方向延伸的主線部。在此特別是,該主線部中配置在溝內(nèi)的溝內(nèi)部分至少從側(cè)方部分地覆蓋溝道區(qū)域。因此,通過由該溝內(nèi)部分的光吸收或者光反射,至少可以部分地阻止斜著進入基板面的入射光,特別是斜著進入內(nèi)面的返回光以及基于它們的內(nèi)表面反射光和多重反射光等斜光入射到溝道區(qū)域和溝道鄰接區(qū)域中。通過這樣提高耐光性,即使在強的入射光和返回光入射這樣的嚴酷條件下,也可通過光泄漏電流降低的薄膜晶體管對像素電極進行良好的開關控制,能夠顯示明亮的高對比度的圖像。
而且,由于該掃描線的主線部包含溝內(nèi)部分,通過使與第二方向垂直的斷面上的溝內(nèi)部分的斷面面積以及位于溝外的溝外部分的斷面面積增加,也可以降低掃描線的布線電阻。如果這樣來降低掃描線的布線電阻,也可以降低由掃描信號的信號延遲所引起的串擾、閃爍等的發(fā)生,最終在實現(xiàn)電光裝置的高精細化或像素間距的細微化的同時,使高品質(zhì)的圖像的顯示成為可能。以上結果,通過本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)明亮的高品質(zhì)的圖像顯示。
另外,在本發(fā)明中,至少部分地配置掃描線的主線部的溝可以直接在基板上挖掘,也可以在層壓在基板上的基底絕緣膜上挖掘。
在本發(fā)明的電光裝置的另一個形態(tài)中,上述薄膜晶體管具有包含沿上述第一方向延伸的溝道區(qū)域的半導體層,上述掃描線具有主線部,該主線部包含在上述溝道區(qū)域中其間介入柵極絕緣膜對向配置的上述薄膜晶體管的柵極電極的同時,在平面上看沿與上述第一方向相交叉的第二方向延伸,該主線部包含沿上述第二方向延伸并且配置在上述基板上掘出的溝內(nèi)的溝內(nèi)部分和沿上述第二方向延伸并配置在上述溝外的溝外部分。
根據(jù)該形態(tài),掃描線從平面看具有沿第二方向延伸的主線部。在此特別是,由于該主線部包含分別沿第二方向延伸的溝內(nèi)部分和溝外部分,所以根據(jù)與第二方向垂直的斷面中的溝內(nèi)部分和溝外部分的合計斷面面積,可以降低掃描線的布線電阻。例如,由于液晶的取向不良等的電氣光學物質(zhì)的工作不良的關系,鑒于在規(guī)定液晶等的電氣光學物質(zhì)的層厚的基板表面上,允許的高度差有一定的界限,與在平坦表面上成膜的傳統(tǒng)的掃描線和完全埋入溝內(nèi)的掃描線相比較,相對于基板上的層壓構造中的合計膜厚,能夠使掃描線的斷面面積增加的本發(fā)明的上述構造在實用上是非常有利的。
通過這樣來降低掃描線的布線電阻,能夠降低由掃描信號的信號延遲所產(chǎn)生的串擾、閃爍等的發(fā)生,最終可以不斷地實現(xiàn)電光裝置的高精細化或像素間距的細微化,使顯示高品質(zhì)的圖像成為可能。
而且,在本發(fā)明中,至少部分地配置掃描線的主線部的溝可以直接在基板上挖掘,也可以在層壓在基板上的基底絕緣膜上挖掘。
如上所述,通過在掃描線上設置特別的要素例如水平突出部、包圍部等,在可以進行對半導體層的遮光的形態(tài)中,上述掃描線可以由包含金屬或合金的遮光膜所構成。
根據(jù)該形態(tài),掃描線由含有金屬或合金的遮光膜所構成,更具體地說,例如,由含有Ti(鈦)、Cr(鉻)、W(鎢)、Ta(鉭)、Mo(鉬)、Pb(鉛)等高熔點金屬中至少一種的,金屬單體、合金、金屬硅化物、多硅化物(polysilicide)、它們的層壓體等所構成。因此,通過由這樣的遮光膜所構成的掃描線的本體部和突出部,能夠進一步提高對斜光的溝道區(qū)域和溝道鄰接區(qū)域中的遮光性能。
但是,掃描線除了由這樣的遮光膜構成之外,也可以由多晶硅膜等來形成,也能得到對應其光吸收特性的遮光性能。
在本發(fā)明的電光裝置的另一個形態(tài)中,構成上述蓄積電容器的一對電極的一方構成沿上述第二方向所形成的電容線的一部分的同時,該電容線由包含低電阻膜的多層膜所構成。
根據(jù)該形態(tài),首先,構成蓄積電容器的一對電極的一方(以下為了簡化有時稱為“一方電極”)構成沿第二方向即掃描線的形成方向所形成的電容線的一部分。由此,例如,為了使上述一方電極成為固定電位,不需要對于可按每個像素設置的蓄積電容器的一方電極,分別單獨設置用于使它們成為固定電位的導電材料等,采用將每個電容線連接到固定電位源上的形態(tài)即可。因此,根據(jù)本形態(tài),能夠謀求制造工序的簡化或者制造成本的降低等。
另外,在本形態(tài)中,電容線由包含低電阻膜的多層膜所構成。根據(jù)這樣的構成,可以實現(xiàn)電容線的高性能化例如作為該電容線具有的固定電位側(cè)電容電極的功能以外,使其兼?zhèn)淦渌δ艿?。特別是,在本發(fā)明中的該多層膜中,包含低電阻膜,即例如,鋁、銅、鉻等金屬單體或者含有它們的材料等,與現(xiàn)有的多晶硅和WSi相比,包含其電阻低的材料,因此,能夠?qū)崿F(xiàn)高的導電率。而且,通過該高導電率的實現(xiàn),在本形態(tài)中,可無特別限制地實現(xiàn)電容線的狹小化即蓄積電容器的狹小化。因此,本形態(tài)在謀求開口率的提高方面也是非常有利的。換句話說,能夠防止在現(xiàn)有技術中當使電容線狹小化時產(chǎn)生的高電阻化引起的串擾的發(fā)生和燒附等的發(fā)生。
而且,由于本形態(tài)中的電容線由上述含有低電阻膜的多層膜所構成,因此,除該低電阻膜之外,能夠使由用于實現(xiàn)防止對薄膜晶體管的光入射的遮光功能的其他材料所構成的膜兼用做該電容線的構成要素。
進一步,當如本發(fā)明這樣由多層膜構成電容線時,能夠使作為蓄積電容器的功能穩(wěn)定。即,例如,如果僅為實現(xiàn)上述的低電阻化的目的,只用這樣的材料的一層構成電容線即可,但是,有時不能充分地發(fā)揮作為蓄積電容器本來應有的電容器的功能。在本發(fā)明中,如上述那樣,通過由兩層以上的膜來構成電容線,即使在其一層中,使用具有某一特別的功能的材料,可以在另一層中補償性地使用發(fā)揮作為蓄積電容器的功能的材料,因此不會發(fā)生上述那樣的問題。
另外,在本發(fā)明中,在電容線中,由于實現(xiàn)了上述這樣的多功能化,而提高了電光裝置的設計自由度。
在本發(fā)明的電光裝置的另一個形態(tài)中,上述電容線在其上層具有上述低電阻膜的同時,在其下層具有由光吸收性的材料所構成的膜。
根據(jù)該形態(tài),在電容線中,可實現(xiàn)以下所述的多功能化。首先,因為電容線的上層具有上述低電阻膜,所以,例如,當設想光從該上層側(cè)而入射時,通過該光被該低電阻膜的表面所反射,可以預先防止其直接到達薄膜晶體管。這是因為該材料一般具有高的光反射率。
另一方面,電容線的下層由例如多晶硅等光吸收性的材料所構成,因此,能夠預先防止以下情況在入射到電光裝置內(nèi)部之后,由上述低電阻膜的表面或者上述數(shù)據(jù)線的下表面等反射而引起的所謂迷光到達薄膜晶體管。即,這樣的迷光的全部或一部分被電容線的下層所吸收,因此,降低了該迷光到達薄膜晶體管的可能性。
而且,在本發(fā)明中,以電容線“由多層膜所構成”為前提,因此,例如在本形態(tài)中,在電容線的上層存在鋁,在其下層存在多晶硅,但是,也可以在該鋁的更上層存在由其他材料所構成的膜,或者在該多晶硅的更下層存在由其他材料所構成的膜,或者在該鋁和該多晶硅之間存在由其他材料所構成的膜。而且,根據(jù)情況,當然也可以是從上向下依次為鋁、多晶硅及鋁等的構造。
在本發(fā)明的電光裝置的另一個形態(tài)中,上述低電阻膜由鋁構成。
根據(jù)該形態(tài),由于鋁是非常低的電阻的材料,上述那樣的作用效果能夠更確實地實現(xiàn)。鋁的電阻值與上述多晶硅和WSi相比,約為1/100。
而且,根據(jù)在電容線中含有鋁的該構成,能夠得到以下這樣的作用效果。在現(xiàn)有技術中,電容線如上所述由多晶硅單體、WSi等所構成,因此,由于由這些材料所引起的彎曲,在形成于該電容線上的層間絕緣膜等中產(chǎn)生較大的應力,但是,在本形態(tài)中,這樣的問題不會發(fā)生。即,在現(xiàn)有技術中,由于上述應力的存在,對層間絕緣膜的厚度產(chǎn)生一定的限制,當使其過薄時,存在因該應力而發(fā)生破損的情況。在本形態(tài)中,可以不需要考慮這樣的應力的存在,結果能夠?qū)娱g絕緣膜的厚度減小到比現(xiàn)有技術更小,因此,能夠謀求電光裝置整體的小型化。
在本發(fā)明的電光裝置的另一個形態(tài)中,上述像素電極介入鈦單體、鎢單體、鈦或鎢的化合物或者它們的層壓體而與上述層壓構造的其他層電連接。
根據(jù)該形態(tài),能夠良好地進行與像素電極及與其連接的層壓構造中的其他層(例如,能夠設想出的有構成蓄積電容器的一對電極的至少一方和后述的中繼層等)的電連接。該像素電極由于通常由ITO(氧化銦錫)、IZO(氧化銦鋅)等透明導電性材料所構成,當把其與鋁等相接觸時,產(chǎn)生所謂電腐蝕,由于因鋁的斷線或者氧化鋁的形成所產(chǎn)生的絕緣等,而不會實現(xiàn)良好的電連接。但是,在本形態(tài)中,上述像素電極介入鈦單體、鎢單體、鈦或鎢的化合物或者它們的層壓體而與上述層壓構造的其他層電連接,而不會發(fā)生上述那樣的缺陷。
在該形態(tài)中,作為上述像素電極的基底而配置的層間絕緣膜進一步成為上述層壓構造的一部分,在該層間絕緣膜中形成有用于實現(xiàn)與上述像素電極的電連接的接觸孔,在該接觸孔的至少內(nèi)表面上形成包含上述鈦單體、鎢單體、鈦或鎢的化合物或者它們的層壓體的膜。
根據(jù)這樣的構成,首先,不存在對于上述那樣的電腐蝕的擔心,可實現(xiàn)像素電極和其他層間的電連接。而且,與此同時,在本構成中,由于在像素電極與其他層間存在有接觸孔,可以實現(xiàn)層壓構造中的兩者之間的更恰當?shù)呐渲没蛘咛岣卟季值淖杂啥取6?,與此同時,能夠更好地實現(xiàn)層壓構造中的各種構成的適當配置,更具體地說,進行在遮光區(qū)域中關閉各種構成的配置,擴寬透光區(qū)域的目的,從這種意義上來說,對于本發(fā)明的目的的高孔徑率的實現(xiàn)·維持等具有很大的貢獻。
而且,在本構成中,因為在至少接觸孔的內(nèi)表面上形成有包含上述鈦單體、鎢單體、鈦或鎢的化合物或者它們的層壓體的膜,所以,能夠預先防止由于該接觸孔引起的漏光等。即,該膜通過吸收或反射光,能夠遮擋漏出接觸孔的空洞部分的光的前進。由此,在圖像上幾乎不會發(fā)生漏光等。根據(jù)同樣原因,能夠提高薄膜晶體管及其半導體層的耐光性。由此,能夠抑制光入射到該半導體層時的光泄漏電流的發(fā)生,預先防止由其引起的圖像上的閃爍等的發(fā)生。由此,根據(jù)本構成,能夠顯示更高品質(zhì)的圖像。
在本發(fā)明的電光裝置的另一個形態(tài)中,上述數(shù)據(jù)線與構成上述蓄積電容器的一對電極的一方形成為同一膜。
根據(jù)該形態(tài),上述數(shù)據(jù)線與構成上述蓄積電容器的一對電極的一方為同一膜,換句話說,在同一層中或在制造工序階段中同時地形成。由此,例如,就不需要采用將兩者形成為不同的層,并且用層間絕緣膜來隔開兩者之間的結構的手段,能夠防止層壓構造的層數(shù)過多。在本發(fā)明中,由于在層壓構造中,在數(shù)據(jù)線及像素電極間形成上述屏蔽層,相應的高層化是預定的,這是非常有益的。因為層數(shù)過多的層壓構造對制造容易性和制造成品率是不利的。而且,如本形態(tài)那樣,即使同時形成數(shù)據(jù)線及上述一對電極中的一方,只要對該膜實施適當?shù)臉媹D處理,即可實現(xiàn)兩者間的絕緣,對于這點,不存在什么問題。
而且,從本形態(tài)的記載相反地理解到,在本發(fā)明中,也不一定必須將數(shù)據(jù)線與構成蓄積電容器的一對電極的至少一方作為同一膜來形成。即,也可以將兩者作為不同的層來形成。
在本發(fā)明的電光裝置的另一個形態(tài)中,作為上述層壓構造的一部分進一步具有中繼層該中繼層把上述像素電極與構成上述蓄積電容器的一對電極的至少一方電連接。
根據(jù)該形態(tài),分別構成上述層壓構造的一部分的像素電極與蓄積電容器的一對電極的一方通過同樣構成層壓構造的一部分的中繼層進行電連接。具體地說,可以形成接觸孔等。由此,例如,將本形態(tài)所涉及的中繼層作為兩層構造的同時,能夠采用下列靈活的構成,即其上層由與通常作為像素電極的材料使用透明導電性材料的ITO(氧化銦錫)相容性好的材料所構成,其下層由與構成蓄積電容器的一對電極的一方相容性好的材料來構成,能夠更好地實現(xiàn)對像素電極的電壓施加或者該像素電極中的電位保持。
而且,設置這樣的“中繼層”在謀求像素電極及蓄積電容器的配置的優(yōu)化方面是優(yōu)選的。即,通過本形態(tài),也可以為了盡可能地擴寬透光區(qū)域,來進行中繼層和蓄積電容器的配置,因此能夠?qū)崿F(xiàn)更高的開口率。
在本形態(tài)中,特別是上述中繼層可由鋁膜及氮化膜構成。
根據(jù)這樣的構成,例如,在像素電極由ITO所構成的情況下,當將其與鋁直接接觸時,由于在兩者間產(chǎn)生電腐蝕,發(fā)生因鋁的斷線或者氧化鋁的形成所產(chǎn)生的絕緣,不令人滿意,鑒于此,在本形態(tài)中,不使ITO與鋁直接接觸,通過使ITO與氮化膜例如氮化鈦膜相接觸,能夠?qū)崿F(xiàn)與像素電極和中繼層進一步與蓄積電容器的電連接。這樣,本構成提供了上述的“相容性好的材料”的一例。
而且,氮化硅膜、氮氧化硅膜等的氮化膜在阻止水分的侵入以及擴散的作用上優(yōu)良,因此,能夠預先防止對薄膜晶體管的半導體層的水分侵入。在本形態(tài)中,通過中繼層包含氮化膜,能夠得到上述作用,由此,能夠有效防止薄膜晶體管的閾電壓上升這樣的缺陷發(fā)生。
這樣,在設有中繼層的形態(tài)中,特別是優(yōu)選上述屏蔽層與上述中繼層形成為同一膜的構成。
根據(jù)這樣的構成,通過使中繼層與上述屏蔽層形成為同一膜,能夠同時形成兩種結構,能夠相應地實現(xiàn)制造工序的簡化或者制造成本的降低。
在兼?zhèn)浔拘螒B(tài)的構成和上述的把數(shù)據(jù)線及構成蓄積電容器的一對電極的一方形成為同一膜的形態(tài)的情況下,數(shù)據(jù)線、蓄積電容器、中繼層及像素電極的配置形態(tài),尤其是層壓順序等適宜,能夠更有效地發(fā)揮上述作用效果。
特別是,根據(jù)兼?zhèn)浔拘螒B(tài)的構成和上述的中繼層包含氮化膜的構成的形態(tài),屏蔽層也包含氮化膜。因此,對于基板的表面能夠更廣泛地發(fā)揮上述那樣的對薄膜晶體管的半導體層的防止水分侵入作用。因此,能夠更有效地發(fā)揮薄膜晶體管的長期工作的作用效果。
而且,與本形態(tài)的記載相反也可以清楚地理解到,在本發(fā)明中,不一定必須將屏蔽層和中繼層形成為同一膜。即,也可以將兩者形成為不同的層。
在本發(fā)明的電光裝置的另一個形態(tài)中,上述掃描線、上述數(shù)據(jù)線、構成上述蓄積電容器的一對電極以及上述屏蔽層的至少一部分由遮光性材料構成,上述至少一部分在上述層壓構造中,構成內(nèi)置遮光膜。
根據(jù)該形態(tài),構成基板上的層壓構造的各種要素由遮光性材料所構成,形成限定透光區(qū)域的遮光膜。由此,在基板上設有所謂“內(nèi)置遮光膜”,就能預先避免因?qū)Ρ∧ぞw管的半導體層的光入射而發(fā)生光泄漏電流,導致在圖像上發(fā)生閃爍等不良情況。即,能夠提高對薄膜晶體管及其半導體層的耐光性。如果將薄膜晶體管形成在基板上的最下層或者接近最下層的層中的話,上述掃描線、數(shù)據(jù)線、蓄積電容器及屏蔽層都形成在該薄膜晶體管的上側(cè),因此,可以將由它們構成的遮光膜稱為“上側(cè)遮光膜”。
而且,本形態(tài)中所稱的“遮光性材料”由含有Ti(鈦)、Cr(鉻)、W(鎢)、Ta(鉭)、Mo(鉬)等高熔點金屬中至少一種的,金屬單體、合金、金屬硅化物、多硅化物、它們的層壓體等所構成。而且,在該“遮光性材料”中也可以包含鋁(Al)。
而且,在本形態(tài)中,上述各種要素當然都可以構成“內(nèi)置遮光膜”,優(yōu)選沿相互交叉的方向延伸的兩個要素的至少一組構成該“內(nèi)置遮光膜”。例如,沿著上述掃描線延伸的第二方向形成有電容線,上述電容線的一部分為構成上述蓄積電容器的一對電極的一方,在此情況下,優(yōu)選上述電容線和上述數(shù)據(jù)線由遮光性材料構成,它們構成“內(nèi)置遮光膜”。根據(jù)該構成,“內(nèi)置遮光膜”的形狀為柵格狀,能夠良好地對應于作為上述像素電極的排列形態(tài)通常采用的矩陣狀排列。
在本發(fā)明的電光裝置的另一個形態(tài)中,進一步包括配置在上述遮光區(qū)域中的遮光膜,上述遮光膜包括作為高熔點的金屬單體或金屬化合物的金屬層;作為層壓在上述金屬層的至少一方的表面上的無氧系的高熔點金屬或者金屬化合物的阻擋層。
根據(jù)該形態(tài),能夠得到以下這樣的作用效果即,遮光膜可以由上述那樣的含有Ti、Cr、W等的遮光性材料所構成,而在現(xiàn)有技術中,使用其中具有比較優(yōu)良的遮光性的Ti來形成遮光膜。但是,在使用Ti來形成遮光膜之后,當進行該遮光膜上的絕緣膜形成處理和形成薄膜晶體管時的退火處理這樣的超過500℃的高溫處理工序時,有時在該遮光膜與包含氧元素的SiO2等的絕緣膜之間產(chǎn)生化學反應,而形成氧化膜。而且,當形成了這樣的氧化膜時,就會發(fā)生Ti的遮光性降低的缺陷。因此,即使使用具有比較優(yōu)良的遮光性的Ti,也不能得到足夠的遮光性能。
但是,在本形態(tài)中,即使在形成遮光膜后進行高溫處理,通過與包含氧元素的SiO2等的絕緣膜面對的,作為遮光膜的無氧系的高熔點的金屬或金屬氧化物的阻擋層,能夠抑制遮光膜的鈦層的氧化現(xiàn)象的發(fā)生,其結果能夠確保遮光膜的遮光性能。
因此,根據(jù)本形態(tài),即使將遮光膜形成得較為狹窄,也可期待其發(fā)揮足夠的遮光性能。換句話說,在本形態(tài)中,由于不需要為了防止對薄膜晶體管或其半導體層的光入射,所以沒有必要采用使遮光膜過度地寬幅化的措施。這樣,本形態(tài)對實現(xiàn)作為本發(fā)明的目的的高開口率化可以起到重要作用。
而且,遮光膜的膜厚與現(xiàn)有的使用單獨的WSi的遮光膜相比,能夠減薄膜厚。由此,降低了在形成遮光膜的區(qū)域和不形成遮光膜的區(qū)域中使臺階變大的情況。例如,作為金屬層的厚度為30~50nm,作為阻擋層的厚度為10~100nm。
作為本形態(tài)所稱的“遮光膜”,可以相當于如上述那樣,數(shù)據(jù)線、構成蓄積電容器的一對電極的至少一方或者屏蔽層等所形成的層壓構造中的“內(nèi)置遮光膜”;或者,形成在基板上并薄膜晶體管下的“下側(cè)遮光膜”;以及,根據(jù)情況,在與構筑層壓構造的基板對向配置的對向基板上所形成的“遮光膜”。
而且,作為構成本形態(tài)所稱的“作為無氧系的高熔點的金屬或金屬化合物的阻擋層”的材料,具體地說,例如優(yōu)選氮化合物、硅化合物、鎢化合物、鎢、硅中的一種,最好為WSi(硅化鎢)。另一方面,作為構成本形態(tài)所稱的“作為高熔點的金屬單體或金屬化合物的金屬層”的材料,優(yōu)選鈦。
在該形態(tài)中,上述遮光膜的金屬層由遮光性的金屬層和光吸收性的金屬層所構成,上述光吸收性的金屬層面對上述薄膜晶體管側(cè)。
根據(jù)這樣的構成,通過遮光性的金屬層能夠防止光照射到薄膜晶體管上的同時,由薄膜晶體管側(cè)的光吸收性的金屬層吸收光,可以抑制內(nèi)部反射。
在該遮光膜設有金屬層和阻擋層的形態(tài)中,上述金屬層進一步被上述阻擋層夾著。
根據(jù)這樣的構成,在制造電光裝置時,即使實施高溫的熱處理,由于阻擋層可以防止鈦層氧化,所以能夠維持金屬層本來的遮光性。
在該遮光膜設有金屬層和阻擋層的形態(tài)中,進一步上述遮光膜成為固定電位。
根據(jù)這樣的構成,遮光膜為固定電位,因此,能夠防止薄膜晶體管傳播噪聲。
在本發(fā)明中,可以按上述那樣采用各種形態(tài),但是,在上述的本發(fā)明的各種形態(tài)中,與權利要求書所記載的各個權利要求的引用形式無關,將一個形態(tài)與其他形態(tài)自由進行組合的方案基本上也可以。但是,存在性質(zhì)上不相容的情況。例如,對于在為了進行與像素電極的電連接的接觸孔的內(nèi)表面上形成由鈦等構成的膜的形態(tài),只能組合遮光膜由鈦層和阻擋層構成的形態(tài)等。當然,構成同時具有三個以上的形態(tài)的電光裝置也是可能的。
為了解決上述課題,本發(fā)明的電子設備具有上述本發(fā)明的電光裝置。并且,包含其各種形態(tài)。
本發(fā)明的電光裝置的另一個形態(tài),包括在基板上沿第一方向延伸的數(shù)據(jù)線;沿與上述數(shù)據(jù)線相交叉的第二方向延伸的掃描線;配置成與上述數(shù)據(jù)線和上述掃描線的交叉區(qū)域相對應的像素電極和薄膜晶體管;與上述薄膜晶體管和上述像素電極電連接蓄積電容器;配置在上述數(shù)據(jù)線與上述像素電極之間的遮光膜。而且,上述薄膜晶體管具有包含沿縱向延伸的溝道區(qū)域和從該溝道區(qū)域進一步沿縱向延伸的溝道相鄰區(qū)域的半導體層,上述掃描線在上述溝道區(qū)域的側(cè)邊具有遮光部。
根據(jù)本發(fā)明的另一個電光裝置,通過在數(shù)據(jù)線與像素電極之間設置遮光膜,能夠進一步提高遮光性能。
根據(jù)本發(fā)明的電子設備,由于具有上述本發(fā)明的電光裝置,因此,對薄膜晶體管的半導體層的光入射受到抑制,由光泄漏電流引起的圖像上的閃爍等幾乎不會發(fā)生,因此,能夠?qū)崿F(xiàn)可以顯示這樣的高品質(zhì)的圖像的投射型顯示裝置、液晶電視機、攜帶電話、電子記事簿、文字處理器、尋像器型或監(jiān)視器直視型的錄像機、工作站、電視電話、POS終端、觸摸屏等各種電子設備。
本發(fā)明的作用和其他優(yōu)點能夠從以下說明的實施形態(tài)中得到理解。
附圖的簡要說明
圖1是表示構成本發(fā)明的第一實施形態(tài)的電光裝置中的圖像顯示區(qū)域的矩陣狀的多個像素中設置的各種元件、布線等的等效電路的電路圖;圖2是本發(fā)明的第一實施形態(tài)的電光裝置中的數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極所形成的TFT陣列基板的相鄰接的多個像素群的平面圖;圖3是僅抽出圖2中的主要部分的平面圖;圖4是圖2的A-A’斷面圖;圖5是與半導體層一起選擇表示圖2中的掃描線3a的水平突出部以及在基底絕緣膜上挖掘的溝的平面圖;
圖6是圖5的B-B’斷面圖;圖7是圖5的C-C’斷面圖;圖8是圖5的D-D’斷面圖;圖9是與圖5相同意思的圖,表示該圖中的水平突出部被置換為包圍部時的情況;圖10是圖9的E-E’斷面圖;圖11是圖9的F-F’斷面圖;圖12是變形的圖9的E-E’斷面圖;圖13是與圖2相同意思的圖,表示在沿著掃描線的溝設在基底絕緣膜上的這點與該圖不同的形態(tài);圖14是圖13的G-G’斷面圖;圖15是與圖14相對應的變形形態(tài)相關的圖13的G-G’斷面圖;圖16是與圖14相對應的變形形態(tài)相關的圖13的G-G’斷面圖;圖17是與TFT陣列基板一起表示本發(fā)明的第一實施形態(tài)所涉及的下側(cè)遮光膜的構造的斷面圖;圖18是表示圖17的變形形態(tài)(下側(cè)遮光膜的金屬層為兩層構造)的斷面圖;圖19是表示圖17的變形形態(tài)(下側(cè)遮光膜的金屬層被阻擋層夾持的構造)的斷面圖;圖20是表示圖17的變形形態(tài)(下側(cè)遮光膜的阻擋層覆蓋金屬層的側(cè)面的構造)的斷面圖;圖21是本發(fā)明的第二實施形態(tài)的電光裝置中的數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極所形成的TFT陣列基板的相鄰接的多個像素群的平面圖;圖22是圖21的A-A’斷面圖;圖23是表示氮化膜的形成形態(tài)(數(shù)據(jù)線上及圖像顯示區(qū)域外)的平面圖;圖24是涉及本發(fā)明的第三實施形態(tài)的,與圖4相同意思的圖,表示在為了實現(xiàn)與像素電極的電連接的接觸孔的內(nèi)表面上形成Ti膜的形態(tài);圖25是從對向基板側(cè)看本發(fā)明的實施形態(tài)的電光裝置中的TFT陣列基板以及形成在其上的各構成要素的平面圖;圖26是圖25的H-H’斷面圖;圖27是表示本發(fā)明的電子設備的實施形態(tài)的投射型彩色顯示裝置的一例的彩色液晶投影儀的斷面圖。
符號說明1a 半導體層1a’ 溝道區(qū)域2絕緣膜3a 掃描線3b 水平突出部(含有垂直突出部)3c 包圍部(含有垂直突出部)6a 數(shù)據(jù)線9a 像素電極10 TFT陣列基板11a、11b、11c、11d 下側(cè)遮光膜M1、M21、M22、M3、M4 金屬層B1、B2、B31、B32、B41、B42 阻擋層12 基底絕緣膜12cv、12cva 溝16 取向膜30 TFT43 第3層間絕緣膜50 液晶層70 蓄積電容75 介電體膜75a 氧化硅膜75b 氮化硅膜81、82、83、85、87、89、891 接觸孔891a Ti膜
300 電容電極400 屏蔽層401 第2中繼層發(fā)明的具體實施方式
以下參照附圖來對本發(fā)明的實施形態(tài)進行說明。以下的實施形態(tài)是將本發(fā)明的電光裝置用于液晶裝置的方案。
第一實施形態(tài)第一,參照圖1至圖4來對本發(fā)明的第一實施形態(tài)所涉及的電光裝置的像素部中的構成進行說明。其中,圖1是表示構成本發(fā)明的第一實施形態(tài)的電光裝置中的圖像顯示區(qū)域的矩陣狀的多個像素中設置的各種元件、布線等的等效電路的電路圖。圖2是本發(fā)明的第一實施形態(tài)的電光裝置中的數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極所形成的TFT陣列基板的相鄰接的多個像素群的平面圖。圖3是用于具體地表示數(shù)據(jù)線、屏蔽層及像素電極間的配置關系而僅抽出它們的平面圖。圖4是圖2的A-A’斷面圖。而且,在圖4中,為了能夠在圖面上識別各層·各部件的尺寸,因此,每層·每個部件的比例尺是不同的。
在圖1中,在構成本實施形態(tài)中的電光裝置的圖像顯示區(qū)域的形成為矩陣狀的多個像素中,分別形成有像素電極9a和用于開關控制像素電極9a的TFT 30,提供圖像信號的數(shù)據(jù)線6a與該TFT 30的源極電連接。寫入數(shù)據(jù)線6a的圖像信號S1、S2、...、Sn按該順序依次提供,也可以對相鄰的多個數(shù)據(jù)線6a按每組來提供。
而且,在TFT 30的柵極上電連接掃描線3a,以預定的定時,向掃描線3a依次施加掃描信號G1、G2、...、Gm的脈沖。像素電極9a與TFT 30的漏極電連接,每隔一定期間來使作為開關元件的TFT 30關斷其開關,由此,以預定的定時寫入從數(shù)據(jù)線6a所提供的圖像信號S1、S2、...、Sn。
經(jīng)過像素電極9a而寫入作為電氣光學物質(zhì)一例的液晶的預定電平的圖像信號S1、S2、...、Sn,在與形成在對向基板上的對向電極之間保持一定期間。液晶的分子集合的取向和秩序隨著所施加的電壓電平而變化,由此,能夠調(diào)制光,進行灰度顯示。如果是正常白模式,根據(jù)在各像素單位上所施加的電壓,對入射光的透過率減少,如果是正常黑模式,根據(jù)在各像素單位上所施加的電壓,使對入射光的透過率增加,作為整體,能夠從電光裝置射出具有與圖像信號相對應的對比度的光。
在此,為了防止保持的圖像信號泄漏,與在像素電極9a和對向電極之間所形成的液晶電容器并聯(lián)地附加蓄積電容器70。該蓄積電容器70并設在掃描線3a上,包含固定電位側(cè)電容電極,同時包含被固定在恒電位上的電容電極300。
以下,參照圖2至圖4來對上述數(shù)據(jù)線6a、掃描線3a、TFT 30等所產(chǎn)生的實現(xiàn)上述那樣的電路動作的電光裝置的實際構成進行說明。
首先,在圖2中,在TFT陣列基板10上矩陣狀地設置多個像素電極9a(用虛線部9a’來表示輪廓),分別沿著像素電極9a的縱橫的邊界設置數(shù)據(jù)線6a和掃描線3a。數(shù)據(jù)線6a按后述那樣的由包含鋁膜等的層壓構造所構成,掃描線3a由例如導電性的多晶硅膜所構成。而且,掃描線3a配置成與半導體層1a中的圖右上斜線區(qū)域表示的溝道區(qū)域1a’相對,該掃描線3a具有作為柵極電極的作用。即,在掃描線3a與數(shù)據(jù)線6a相交的位置上分別設置像素開關用的TFT 30,該TFT 30與在溝道區(qū)域1a’中作為柵極電極的掃描線3a的主線部相對配置。
下面,如成為圖2的A-A’斷面圖的圖4所示的那樣,電光裝置包括由石英基板、玻璃基板、硅基板所構成的TFT陣列基板10和與其相對配置的由例如玻璃基板及石英基板所構成的對向基板20。
在TFT陣列基板10側(cè),如圖4所示的那樣,設置上述像素電極9a,在其上側(cè),設置進行摩擦處理等規(guī)定的取向處理的取向膜16。像素電極9a例如由ITO膜等透明導電性膜所構成。另一方面,在對向基板20側(cè),遍及其整個表面設置對向電極21,在其下側(cè)設置進行摩擦處理等規(guī)定的取向處理的取向膜22。其中,對向電極21與上述像素電極9a同樣,例如由ITO膜等透明導電性膜所構成。上述取向膜16和22例如由聚酰亞胺等透明的有機膜所構成。在這樣相對配置的TFT陣列基板10與對向基板20之間,在由后述的密封材料(參照圖25及圖26)圍住的空間中封入液晶等電氣光學物質(zhì),形成液晶層50。液晶層50在未施加來自像素電極9a的電場的狀態(tài)下,通過取向膜16和22來成為預定的取向狀態(tài)。液晶層50例如由混合一種或多種向列液晶的電氣光學物質(zhì)所構成。密封材料是用于在它們的周邊貼合TFT陣列基板10和對向基板20的由例如光固性樹脂和熱固性樹脂所構成的粘接劑,混入了用于使兩基板間的距離成為預定值的玻璃纖維或玻璃小球等分隔物。
另一方面,在TFT陣列基板10上,除了上述的像素電極9a和取向膜16之外,形成包含它們的各種構成成為層壓構造。該層壓構造,如圖4所示的那樣,從下向上依次為包含下側(cè)遮光膜11a的第一層、包含TFT 30和掃描線3a等的第二層、包含蓄積電容器70和數(shù)據(jù)線6a等的第三層、包含屏蔽層400等的第四層、包含上述像素電極9a和取向膜16等的第五層(最上層)。而且,在第一層與第二層之間設置基底絕緣膜12,在第二層與第三層之間設置第一層間絕緣膜41,在第三層與第四層之間設置第二層間絕緣膜42,在第四層與第五層之間設置第三層間絕緣膜43,來防止上述各要素之間發(fā)生短路。而且,在這些各種絕緣膜12、41、42、43中還設置有將例如TFT 30的半導體層1a中的高濃度源極區(qū)域1d與數(shù)據(jù)線6a電連接的接觸孔等。以下從下向上依次對這些要素進行說明。
首先,在第一層中,設置有下側(cè)遮光膜11a。該下側(cè)遮光膜11a從平面上看被構圖成柵格狀,由此,限定各像素的開口區(qū)域(參照圖2)。在下側(cè)遮光膜11a的掃描線3a與數(shù)據(jù)線6a交叉的區(qū)域中,形成突出的切掉像素電極9a的角的區(qū)域。
而且,在本實施形態(tài)中,該下側(cè)遮光膜11a由兩層構造所構成,該兩層構造為其下層中設有金屬層M1,在其上層中設有防止金屬層M1的氧化的阻擋層B1。由此,在層壓構造中,在形成比該下側(cè)遮光膜11a更上層的構成要素時,即使進行高溫處理工序(例如,后述的形成TFT 30時的退火處理等),由于在其上層中設有阻擋層B1,則能夠預先防止金屬層M1的氧化。而且,對于由該下側(cè)遮光膜11a中的由金屬層M1和阻擋層B1所構成的兩層構造等,下面將參照圖17和其后附圖進行詳細說明。而且,對于該下側(cè)遮光膜11a,為了避免其電位變動對TFT 30產(chǎn)生的不良影響,從圖像顯示區(qū)域延伸到其周圍,而連接到恒電位源上。
接著,作為第二層,設置TFT 30和掃描線3a。TFT 30,如圖4所示,具有LDD(輕摻雜漏極)構造,作為該構成要素,包括上述那樣作為柵極電極起作用的掃描線3a、例如由多晶硅膜所構成并通過來自掃描線3a的電場而形成溝道的半導體層1a的溝道區(qū)域1a’、包含將掃描線3a與半導體層1a進行絕緣的柵極絕緣膜的絕緣膜2、半導體層1a中的低濃度源極區(qū)域1b和低濃度漏極區(qū)域1c以及高濃度源極區(qū)域1d和高濃度漏極區(qū)域1e。
另外,TFT 30最好具有圖4所示的LDD構造,但是,也可以彩在低濃度源極區(qū)域1b和低濃度漏極區(qū)域1c中不進行摻雜的偏置構造,也可以是把由掃描線3a的一部分所構成的柵極電極作為掩模進行高濃度摻雜,自整合地形成高濃度源極區(qū)域和高濃度漏極區(qū)域的自對準型的TFT。而且,在本實施形態(tài)中,將像素開關用TFT 30的柵極電極作為在高濃度源極區(qū)域1d與高濃度漏極區(qū)域1e之間僅配置一個的單柵極構造,但是,也可以在它們之間配置兩個以上的柵極電極。這樣,如果用雙柵極或者三柵極以上來構成TFT,可以防止溝道與源極及漏極的接合部的泄漏電流,能夠降低關斷時的電流。而且,構成TFT 30的半導體層1a可以是非單結晶層也可以是單結晶層。在單結晶層的形成中,可以使用貼合法等公知的方法。通過將半導體層1a作為單結晶層,特別是可以謀求周邊電路的高性能化。
在上述的下側(cè)遮光膜11a之上并且TFT 30之下設置有,例如由氧化硅膜等所構成的基底絕緣膜12?;捉^緣膜12除了具有將下側(cè)遮光膜11a與TFT 30進行層間絕緣的功能之外,還具有這樣的功能通過形成在TFT陣列基板10的整個表面上,能夠防止TFT因陣列基板10的表面研磨時的皸裂和洗凈后殘留的污垢等引起的像素開關用的TFT 30的特性變化。
而且,在本實施形態(tài)中,在該基底絕緣膜12上,從平面上看在半導體層1a的側(cè)邊,挖掘出與后述的沿數(shù)據(jù)線6a延伸的半導體層1a的溝道長度相同的寬度或者比溝道長度更長的溝(形成為接觸孔狀的溝)12cv,與該溝12cv相對應,在其上方層壓的掃描線3a包含在下側(cè)形成為凹狀的部分(在圖2中,為了避免復雜化而未圖示,參照圖5)。而且,為了埋住該溝12cv全體,通過形成掃描線3a,在該掃描線3a中延伸設置與其一體形成的水平突出部3b。由此,TFT 30的半導體層1a,如圖2所示,從平面上看從側(cè)方覆蓋,至少能夠抑制來自該部分的光的入射。而且,水平突出部3b可以僅在半導體層1a的一側(cè)。而且,對于與該溝12cv以及層壓在其上的掃描線3a以及水平突出部3b,在后面參照圖5以后進行詳細說明。
接著上述第二層,在第三層中,設置有蓄積電容器70和數(shù)據(jù)線6a。蓄積電容器70通過其間介入電體膜75對向配置與TFT 30的高濃度漏極區(qū)域1e及像素電極9a電連接的作為像素電位側(cè)電容電極的第一中繼層71和作為固定電位側(cè)電容電極的電容電極來形成。根據(jù)該蓄積電容器70,能夠顯著提高像素電極9a上的電位保持特性。而且,本實施形態(tài)所涉及的蓄積電容器70,如從圖2的平面圖所看到的那樣,形成為不到達與像素電極9a的形成區(qū)域大致對應的透光區(qū)域,換句話說,形成為限制在遮光區(qū)域內(nèi)。即,蓄積電容器70形成在與相鄰的數(shù)據(jù)線6a間的掃描線3a重合的區(qū)域和在掃描線3a與數(shù)據(jù)線6a相交的角部中下側(cè)遮光膜11切掉像素電極9a的角的區(qū)域中。由此,電光裝置全體的像素開口率被維持得較大,由此,能夠顯示更亮的圖像。
更詳細地,第一中繼層71例如由導電性的多晶硅膜所構成,作為像素電位側(cè)電容電極起作用。但是,第一中繼層71也可以由包含金屬或合金的單層膜或多層膜所構成。在多層膜的情況下,可將下層制成光吸收性的導電性的多晶硅膜,將上層制成光反射性的金屬或合金。而且,該第一中繼層71除了作為像素電位側(cè)電容電極的功能之外,借助接觸孔83,85及89,還具有中繼連接像素電極9a和TFT 30的高濃度漏極區(qū)域1e的功能。該第一中繼層71,如圖2所示,形成為具有與后述的電容電極300的平面形狀大致相同的形狀。
電容電極300作為蓄積電容器70的固定電位側(cè)電容電極起作用。在第一實施形態(tài)中,為了使電容電極300成為固定電位,借助接觸孔87來實現(xiàn)與成為固定電位的屏蔽層400的電連接。
但是,如后述那樣,在將電容電極300和數(shù)據(jù)線6a作為不同的層來形成的形態(tài)中,最好,例如通過采用使該電容電極300從像素電極9a所配置的圖像顯示區(qū)域10a延伸到其周圍,與恒電位源電連接的手段,來將該電容電極300維持在固定電位上。作為上述的“恒電位源”,可以是向數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101供電的正電源和負電源,也可以是向?qū)ο蚧?0的對向電極21供電的恒電位源。
而且,在本實施形態(tài)中,與該電容電極300作為同一膜,形成有數(shù)據(jù)線6a。在此,所謂“同一膜”是指作為同一層或者在制造工序階段中同時形成。但是,電容電極300及數(shù)據(jù)線6a間不是以平面形狀連續(xù)形成,兩者之間在構圖上被分斷。
具體地說,如圖2所示,電容電極300與掃描線3a的形成區(qū)域重合地沿著圖中X方向被分斷來形成,數(shù)據(jù)線6a形成為與半導體層1a的縱向重合,即,在圖中Y方向上延伸。更詳細地說,電容電極300包括沿掃描線3a延伸的主線部、圖2中在與半導體層1a相鄰的區(qū)域中沿該半導體層1a向圖中上方突出的突出部(圖中看到的大致梯形的部分)、與后述的接觸孔85相對應的位置稍稍捆扎的捆扎部。其中,突出部有助于蓄積電容器70的形成區(qū)域的增大。
另一方面,數(shù)據(jù)線6a具有沿圖2中Y方向直線延伸的主線部。而且,半導體層1a的位于圖2中上端的高濃度漏極區(qū)域1e具有向右方彎折90度直角的形狀,以便于與蓄積電容器70的突出部的區(qū)域重合,而這是為了避開數(shù)據(jù)線6a,實現(xiàn)該半導體層1a與蓄積電容器70的電連接(參照圖4)。
而且,這些電容電極300和數(shù)據(jù)線6a,如圖4所示,被形成為在下層形成為由導電性多晶硅所構成的層,在上層形成為具有由鋁構成的層的兩層構造的膜。其中,對于數(shù)據(jù)線6a,借助貫通后述的介電體膜75的開口部的接觸孔81,與TFT 30的半導體層1a電連接,但是,該數(shù)據(jù)線6a采用上述那樣的兩層構造,并且,上述第一中繼層71由導電性多晶硅膜所構成,由此,該數(shù)據(jù)線6a與半導體層1a間的電連接直接通過導電性多晶硅膜來實現(xiàn)。即,從下向上依次為第一中繼層的多晶硅膜、數(shù)據(jù)線6a的下層的多晶硅膜、其上層的鋁膜。因此,能夠良好地保持兩者間的電連接。
而且,電容電極300和數(shù)據(jù)線6a包含光反射性能比較優(yōu)良的鋁,并且,包含光吸收性能上比較優(yōu)良的多晶硅,因此,能夠作為遮光膜。即,由此,能夠在其上側(cè)遮擋住對TFT 30的半導體層1a的入射光(參照圖4)的前進。
介電體膜75,如圖4所示,例如由膜厚5~200nm程度的比較薄的HTO(高溫氧化物)膜、LTO(低溫氧化物)膜等氧化硅膜或氮化硅膜等構成。從使蓄積電容器70增大的觀點出發(fā),在能夠充分得到膜的可靠性的限度內(nèi),介電體膜75越薄越好。而且,在本實施形態(tài)中,該介電體膜75,如圖4所示,具有下層為氧化硅膜75a,上層為氮化硅膜75b的兩層構造,形成在TFT陣列基板10的整個表面上。而且,作為介電體膜75的另一個例子,下層的氧化硅膜75a形成在TFT陣列基板10的整個表面上,上層的氮化硅膜75b進行構圖,限制在遮光區(qū)域(非開口區(qū)域)內(nèi),防止因具有著色性的氮化硅膜的存在而使透過率降低。由此,通過介電常數(shù)較大的氮化硅膜75b存在,能夠使蓄積電容器70的電容值增大,此外,盡管如此,通過氧化硅膜75a存在,不會使蓄積電容器70的耐壓性降低。這樣,通過使介電體膜75作為兩層構造,能夠發(fā)揮相反的兩個作用效果。而且,通過氮化硅膜75b存在,能夠預先防止水侵入TFT 30。由此,在本實施形態(tài)中,不會引起TFT 30中的閾值電壓上升的發(fā)生,能夠長期運行裝置。而且,在本實施形態(tài)中,介電體膜75具有兩層構造,但是,根據(jù)情況,也可以具有例如氧化硅膜、氮化硅膜以及氧化硅膜等這樣的三層構造或者其以上的層壓構造。
而且,在本實施形態(tài)中,數(shù)據(jù)線6a及電容電極300為兩層構造,但是,也可以為從下層依次為多晶硅膜、鋁膜、氮化鈦膜的三層構造,將氮化鈦膜作為接觸孔87的開口時的阻擋金屬也可以。
在上述的TFT 30至掃描線3a之上并且蓄積電容器70至數(shù)據(jù)線6a之下,形成例如NSG(非摻雜硅酸鹽玻璃)、PSG(磷硅酸鹽玻璃)、BSG(硼硅酸鹽玻璃)、BPSG(硼磷硅酸鹽玻璃)等硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜和氧化硅膜等,或者優(yōu)選由NSG所構成的第一層間絕緣膜41。而且,在該第一層間絕緣膜41上開出將TFT 30的高濃度源極區(qū)域1d與數(shù)據(jù)線6a進行電連接的接觸孔81。而且,在第一層間絕緣膜41上,開出把TFT 30的高濃度漏極區(qū)域1e與構成蓄積電容器70的第一中繼層71進行電連接的接觸孔83。
而且,這兩個接觸孔中,在接觸孔81的形成部分中,不形成上述介電體膜75,換句話說,在該介電體膜75上形成開口部。這是因為在該接觸孔81中,有必要借助第一中繼層71來實現(xiàn)低濃度源極區(qū)域1b與數(shù)據(jù)線6a之間的電導通。如果在介電體膜75上設置這樣的開口部,在對TFT 30的半導體層1a進行氫化處理的情況下,能夠得到這樣的作用效果,即,用于該處理的氫通過該開口部而容易地到達半導體層1a。
而且,在本實施形態(tài)中,對于第一層間絕緣膜41進行約1000℃的燒成,由此,可以實現(xiàn)注入到構成半導體層1a和掃描線3a的多晶硅膜的離子的活性化。
接著上述第三層,在第四層中,形成有遮光性的屏蔽層400。該屏蔽層400從平面上看,如圖2及圖3所示,分別在圖2中的X方向和Y方向上延伸,而形成柵格狀。該屏蔽層400中,對于在圖2中的Y方向延伸的部分,覆蓋數(shù)據(jù)線6a,并且,形成得比該數(shù)據(jù)線6a寬。而且,對于在圖2中的X方向延伸的部分,為了確保形成后述的第二中繼層402的區(qū)域,在各像素電極9a的一邊的中央附近具有缺口部。
而且,在分別沿圖2中的XY方向延伸的屏蔽層400的交叉部分的角部,設置大致三角形的部分,以便于與上述電容電極300的大致梯形的突出部相對應。屏蔽層400可以具有與下側(cè)遮光膜11a相同的寬度,也可以比下側(cè)遮光膜11a寬,也可以比其窄。
該屏蔽層400從配置像素電極9a的圖像顯示區(qū)域10a延伸到其周圍,通過與恒電位源電連接,而成為固定電位。而且,作為在此所述的“恒電位源”,可以是給數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101供電的正電源和負電源的恒電位源,也可以是給對向基板20的對向電極21供電的恒電位源。
這樣,形成為覆蓋數(shù)據(jù)線6a的全體(參照圖3)的同時,通過存在成為固定電位的屏蔽層400,可以排除在該數(shù)據(jù)線6a與像素電極9a之間產(chǎn)生的電容耦合的影響。即,根據(jù)向數(shù)據(jù)線6a的通電,能夠預先避免像素電極9a的電位變動的情況,能夠降低在圖像上發(fā)生沿該數(shù)據(jù)線6a的顯示色斑等的可能性。在本實施形態(tài)中,由于屏蔽層400形成為柵格狀,因此,對于掃描線3a延伸的部分,能夠抑制其以不會產(chǎn)生無用的電容耦合。而且,屏蔽層400中的上述三角形的部分能夠排除在電容電極300與像素電極9a之間產(chǎn)生的電容耦合的影響,由此,能夠得到與上述大致相同的作用效果。
而且,在第四層中,作為與這樣的屏蔽層400的同一膜,形成有本發(fā)明中的“中繼層”的一例的第二中繼層402。該第二中繼層402具有借助后述的接觸孔89來中繼構成蓄積電容器70的第一中繼層71及像素電極9a間的電連接的功能。而且,這些屏蔽層400與第二中繼層402之間,與上述電容電極300和數(shù)據(jù)線6a相同,不是連續(xù)形成為平面形狀,兩者之間形成為構圖分斷。
另一方面,上述屏蔽層400和第二中繼層402具有下層為由鋁所構成的層,上層為由氮化鈦所構成的層的兩層構造。由此,在第二中繼層402中,下層的由鋁所構成的層與構成蓄積電容器70的第一中繼層71相連接,上層的由氮化鈦所構成的層與由ITO等所構成的像素電極9a相連接。在此情況下,尤其對于后者能夠得到良好的接觸。這點是與下述情況進行對照當采用直接連接鋁和ITO的形態(tài)時,在兩者間會發(fā)生電腐蝕,而因鋁的斷線或者氧化鋁的形成而引起絕緣等,因此,不能實現(xiàn)良好的電連接。而且,氮化鈦具有作為用于防止接觸孔89開口時的穿通的阻擋金屬的功能。這樣,在本實施形態(tài)中,能夠?qū)崿F(xiàn)良好的第二中繼層402與像素電極9a的電連接,由此,能夠良好地維持對該像素電極9a的電壓施加或者該像素電極9a中的電位保持特性。
而且,屏蔽層400及第二中繼層402包含光反射性能較好的鋁,并且,包含光吸收性能較好的氮化鈦,因此,能夠作為遮光層。即,由此,由其上側(cè)遮斷對TFT 30的半導體層1a的入射光(參照圖2)的前進。而且,對此,如上述那樣,對于上述電容電極300和數(shù)據(jù)線6a也是相同的。在本實施形態(tài)中,這些屏蔽層400、第二中繼層402、電容電極300及數(shù)據(jù)線6a成為構筑在TFT陣列基板10上的層壓構造的一部分,并且,作為遮擋對TFT 30的來自上側(cè)的光入射的上側(cè)遮光膜(或者,如果著眼于構成“層壓構造的一部分”這點,為“內(nèi)置遮光膜”)。而且,根據(jù)該“上側(cè)遮光膜”及“內(nèi)置遮光膜”的概念,除了上述構成之外,掃描線3a和第一中繼層71等也可以被認為包含其中??傊?,在最廣義的解釋的前提下,如果是由構筑在TFT陣列基板10上的半透明材料所構成的構成,都可稱為“上側(cè)遮光膜”及“內(nèi)置遮光膜”。
在上述的數(shù)據(jù)線6a之上并且屏蔽層400之下,形成有由NSG、PSG、BSG、BPSG等硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜和氧化硅膜等或者優(yōu)選由NSG所構成的第二層間絕緣膜42。在該第二層間絕緣膜42上分別開出用于將上述屏蔽層400與電容電極300進行電連接的接觸孔87、用于電連接第二中繼層402和第一中繼層71的接觸孔85。而且,在第一實施形態(tài)中,通過形成上述第二中繼層402,像素電極9a和TFT 30間的電連接經(jīng)過三個接觸孔83、85和89,即經(jīng)過三個層間絕緣膜41、42和43來進行。這樣,連接比較短的接觸孔,來實現(xiàn)像素電極9a和TFT 30之間的電連接,與通過比較長的接觸孔來實現(xiàn)其的結構相比,通過該短小的接觸孔的制造容易性,具有能夠以低成本和高可靠性來進行電光裝置的制造的優(yōu)點。
而且,對于第二層間絕緣膜42,不進行與第一層間絕緣膜41相關的上述燒成,由此,能夠?qū)崿F(xiàn)電容電極300的界面附近產(chǎn)生的應力的緩和。
最后,在第五層中,如上所述,像素電極9a形成為矩陣狀,在該像素電極9a上形成有取向膜16。該像素電極9a可以是角部被切去的形狀。因此,在該像素電極9a下,形成有由NSG、PSG、BSG、BPSG等硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜和氧化硅膜等或者優(yōu)選由BPSG所構成的第三層間絕緣膜43。在該第三層間絕緣膜43中,開出用于電連接像素電極9a及上述第二中繼層402之間的接觸孔89。而且,在本實施形態(tài)中,第三層間絕緣膜43的表面通過CMP(化學機械拋光)處理等被平坦化,降低了由在其下方存在的各種布線和元件等產(chǎn)生的臺階引起的液晶層50的取向不良。不僅這樣第三層間絕緣膜43進行平坦化處理,而且也可以通過在TFT陣列基板10、基底絕緣膜12、第一層間絕緣膜41及第二層間絕緣膜42中至少一個中挖溝,埋入數(shù)據(jù)線6a等的布線和TFT 30等,進行平坦化處理。而且,可以不進行第三層間絕緣膜43的平坦化處理,而僅在上述溝上進行平坦化處理。
有關對TFT的光遮蔽的構成以下,對上述的對TFT 30的光遮蔽相關的構成,更詳細地說,對包含該TFT 30的柵極電極的掃描線3a及基底絕緣膜12的溝12cv或者下側(cè)遮光膜11a等相關的構造進行說明。
其一由設置了形成于基底絕緣膜12中的溝12cv和從掃描線3a所延伸的水平突出部3b的例子所進行的光遮蔽首先第一,參照圖5至圖8來詳細說明掃描線3a和水平突出部3b的構成及作用效果以及與在基底絕緣膜12中挖掘的溝12cv相關的構成和作用效果。圖5是與半導體層1a一起選擇表示圖2中的掃描線3a的水平突出部3b以及在基底絕緣膜12上挖掘的溝12cv的平面圖,圖6是圖5的B-B’斷面圖,圖7是圖5的C-C’斷面圖,圖8是圖5的D-D’斷面圖。
如圖5至圖8所示,在基底絕緣膜12中在半導體層1a的側(cè)邊,沿數(shù)據(jù)線6a挖掘溝12cv。在溝12cv內(nèi),部分地埋入掃描線3a的水平突出部3b,進一步,借助第一層間絕緣膜41,第一中繼層71和電容電極300對應于溝12cv而部分凹陷。由此,在圖5至圖8所示的各個斷面圖中,掃描線3a的水平突出部3b、電容電極300等包含對應于溝12cv在下側(cè)形成為凹狀的部分。另外,在該形態(tài)中,通過將水平突出部3b埋入溝12cv內(nèi),該水平突出部3b兼有作為溝12cv的深度方向的垂直突出部的性格。
根據(jù)這樣的形態(tài),第一,在由多晶硅形成的掃描線3a中設置水平突出部3b,因此,通過由不僅掃描線3a中作為柵極電極起作用的本體部,特別是水平突出部3b主要吸收光并反射一部分光,能夠至少部分地阻止對TFT陣列基板10的基板表面斜著進入的入射光和返回光以及基于它們的內(nèi)表面反射光和多重反射光等的斜光入射到半導體層1a及其鄰接區(qū)域即低濃度源極區(qū)域1b和低濃度漏極區(qū)域1c中。此時,由于通過接近于半導體層1a的水平突出部3b和掃描線3a的本體部進行遮光,能夠非常有效地進行該遮光。
第二,作為從上側(cè)覆蓋半導體層1a的上側(cè)遮光膜起作用的掃描線3a(包含水平突出部3b)、第一中繼層71和電容電極300分別包含與溝12cv相對應在下側(cè)形成為凹狀的部分,因此,與上側(cè)遮光膜是平坦的情況相比,通過該上側(cè)遮光膜能夠更有效地阻止斜著進入基板表面的入射光以及由入射光和返回光所產(chǎn)生的內(nèi)表面反射光和多重反射光等斜光最終從斜上方入射到半導體層1a及其鄰接區(qū)域中。即,通過在下側(cè)為凹狀(或者在上側(cè)為凸狀)的上側(cè)遮光膜的上表面部分,使來自上側(cè)的斜光被擴散的傾向隨溝12cv而變強,因此,能夠減少最終從斜上方入射到半導體層1a及其鄰接區(qū)域中的光量。而且,根據(jù)同樣的理由,可以至少部分地與上述上側(cè)遮光膜的凹凸上下相對地,即上側(cè)為凹狀而下側(cè)為凸狀地來形成下側(cè)遮光膜11a。
在本實施形態(tài)中,如圖2和圖4所示,通過各種遮光膜從上下進行對TFT 30的遮光。即,對從電光裝置的上側(cè),即入射光的入射側(cè)入射的入射光,電容電極300和屏蔽層400作為上側(cè)遮光膜。另一方面,對從該電光裝置的下側(cè),即入射光的射出側(cè)而入射的返回光,下側(cè)遮光膜11a作為下側(cè)遮光膜。因此,被認為沒有在掃描線3a上設置水平突出部3b的必要性和通過溝12cv來給處于上側(cè)遮光膜的電容電極300等提供特別的形狀的必要性。但是,入射光包含從斜方向入射到基板10中的斜光。因此,斜光被基板10的上表面和下側(cè)遮光膜11a的上表面等所反射,或者,被上側(cè)遮光膜的下表面所反射,而且,它們被該電光裝置內(nèi)的其他界面所反射,生成內(nèi)表面反射光·多重反射光。因此,即使在TFT30的上下設置各種遮光膜,經(jīng)過兩者之間的間隙進入的斜光仍然可能存在,因此,如本實施形態(tài)那樣,由在半導體層1a的側(cè)邊進行遮光的水平突出部3b和與溝12cv相對應的凹狀部分所產(chǎn)生的遮光的效果較大。
如上述那樣,根據(jù)本實施形態(tài)的電光裝置,通過設置水平突出部3b和溝12cv,使耐光性提高,即使處于強力的入射光和返回光入射這樣嚴酷條件下,通過使光泄漏電流的降低的TFT 30,能夠良好開關控制像素電極9a,最終能夠顯示明亮的高對比度的圖像。
而且,在本實施形態(tài)中,上側(cè)遮光膜由包含水平突出部3b的掃描線3a、電容電極300、屏蔽層400等一部分所構成,因此,作為整體,能夠?qū)崿F(xiàn)TFT陣列基板10中的層壓構造及制造工序的簡化。而且,在本實施形態(tài)中,由于水平突出部3b與掃描線3a為同一膜而成為一體,所以不需要為了形成水平突出部3b而追加工序。
而且,在本形態(tài)中,溝12cv不會到達下側(cè)遮光膜11a,因此,包含形成為覆蓋溝12cv的底面的水平突出部3b和深度方向的垂直突出部的掃描線3a不會接觸到下側(cè)遮光膜11a。因此,即使下側(cè)遮光膜11a是導電膜,也能事先防止其電位變動對掃描線3a產(chǎn)生不良影響。
在上述形態(tài)中,使掃描線3a與下側(cè)遮光膜11a的情況相同,由包含金屬或者合金的遮光膜(包含Ti、Cr、W、Ta、Mo等高熔點金屬中的至少一種的金屬單體、合金、金屬硅化物、多硅化物、它們的層壓體等)所構成。根據(jù)這樣的構成,通過掃描線3a和水平突出部3b,提高了反射性能,能夠進一步提高對斜光的溝道區(qū)域1a’和溝道鄰接區(qū)域中的遮光性能。
而且,水平突出部3b對于每個溝道區(qū)域1a’而形成4個,但是,即使僅在溝道區(qū)域1a’的一側(cè)形成,或者,在圖2中僅在溝道區(qū)域1a’的上側(cè)或下側(cè)形成,也能得到某種程度的類似效果。例如,鑒于半導體層1a的周圍的布線和元件等的配置,在難于在溝道區(qū)域1a’的側(cè)邊或上下兩方形成總共4個水平突出部3b的情況下,不必對布局進行勉強,可以僅在單側(cè)或者僅在上側(cè)或下側(cè)在每個溝道區(qū)域中設置3個以下的水平突出部3b。
其二由上述水平突出部3b被置換為包圍部3c的例子所進行的光遮蔽第二,對于掃描線3a形成包圍半導體層1a的包圍部3c,參照圖9至圖11來說明該形態(tài)。其中,圖9是與圖5相同意義的圖,表示該圖中的水平突出部被置換為包圍部時的情況,圖10是圖9的E-E’斷面圖,圖11圖9的F-F’斷面圖。而且,圖12是變形的圖9的E-E’斷面圖。
如圖9至圖11所示,在本形態(tài)中,取代上述水平突出部3b,而延伸設置包圍部3c,以便于從在平面上看由溝道區(qū)域1a’沿掃描線3a離開預定距離的位置上的掃描線3a的主線部來包圍半導體層1a和接觸孔開孔區(qū)域,即包含接觸孔83和81分別開孔的區(qū)域等的半導體層1a全體。其他的構成,例如,該包圍部3c通過埋入溝12cv內(nèi),而兼有作為溝12cv的深度方向的垂直突出部的性格,對此,與上述其一所述的構成大致相同。
而且,通過這樣的形態(tài),也可得到在層間距比較小的下側(cè)遮光膜11a與上側(cè)遮光膜之間夾持半導體層1a的構成,因此,對于垂直于基板表面的光,基本上能夠得到非常高的遮光性能。而且,如圖10及圖11所示,即使在斜著進入基板表面的入射光和返回光以及由它們所產(chǎn)生的內(nèi)表面反射光和多重反射光等斜光L1和L3發(fā)生的情況下,其一部分在到達半導體層1a的前階段,不僅通過由掃描線3a的主線部,特別是通過包圍部3c所進行的光吸收或光反射,而能夠衰減到低光強度的光L2和L4。此時,通過配置在距半導體層1a的層間距離非常小的位置上的包圍部3c,來進行遮光,并且,通過包圍部3c對在任意方向上傾斜的光L1和L3進行遮光,由此,可以非常有效地進行該遮光。
在該形態(tài)中,包含開有接觸孔81和83的接觸孔開孔區(qū)域包圍半導體層1a,因此,可提高一般容易漏光的接觸孔81和83附近的遮光性能。
而且,在本形態(tài)中,代替上述圖10的構成,如圖12所示的那樣,可以設計成垂直突出部與下側(cè)遮光膜11a相接觸的形態(tài)。根據(jù)這樣的形態(tài),半導體層1a成為配置在閉合的空間內(nèi)的形式,能夠更好地實現(xiàn)對半導體層1a的遮光。這樣,使下側(cè)遮光膜11a與掃描線3a相接觸的形態(tài)也能夠在上述圖5至圖8中同樣地實現(xiàn)。
但是,在這些情況下,有時受到下側(cè)遮光膜11a的電位變動所引起的不良影響的情況如已經(jīng)描述的那樣。鑒于這樣的情況,使掃描線3a與下側(cè)遮光膜11a相接觸還是不接觸,通過比較并考慮對半導體層1a的遮光的必要性和受到下側(cè)遮光膜11a的電位變動的不良影響,來根據(jù)具體情況來適當決定。
而且,在本形態(tài)中,也可以沿著掃描線3a的包圍部3c的全部來挖掘出溝12cv,形成在包圍部3c的整體上向下方突出的突出部即垂直突出部。而且,在象本形態(tài)那樣設置包圍部3c的情況下,如果使半導體層1a的接觸孔開孔區(qū)域中的寬度和其半導體層1a的寬度形成為相同的,在從平面上看比較接近半導體層1a的位置上,能夠通過平面形狀為矩形的包圍部3c來覆蓋半導體層1a的周圍。因此,能夠得到更高的遮光效果。
而且,在上述中,包圍部3c形成為埋入溝12cv內(nèi),由此,兼有作為垂直突出部的性格,但是,在本形態(tài)中,即使是單純地環(huán)繞半導體層1a的周圍,設置僅有水平部分的包圍部,也能期待發(fā)揮與其相應的作用效果。本發(fā)明將這樣的形態(tài)也包括在其范圍內(nèi)。
其三由設置沿掃描線3a延伸的溝12cva的例子所進行的光遮蔽第三,設置沿掃描線3a延伸的溝12cva,并且,在該溝12cva內(nèi)埋入一部分掃描線3a的主線部,參照圖12至圖16來對該形態(tài)進行說明。其中,圖13是與圖2相同意義的圖,表示在沿著掃描線的溝設在基底絕緣膜上的這點與該圖不同的形態(tài),圖14是圖13的G-G’斷面圖,圖15和圖16是與圖14相對應的變形形態(tài)相關的圖13的G-G’斷面圖。
掃描線3a配置在沿掃描線3a延伸的溝12cva內(nèi)的同時,包含從側(cè)方部分地覆蓋溝道區(qū)域1a’及其鄰接區(qū)域的溝內(nèi)部分。這樣,通過這樣的形態(tài),通過由該溝內(nèi)部分所進行的光吸收或光反射,能夠部分地阻止斜著進入基板表面的入射光及斜著進入內(nèi)表面的返回光以及由它們所產(chǎn)生的內(nèi)表面反射光和多重反射光等的斜光入射到溝道區(qū)域1a’及其鄰接區(qū)域中。通過這樣提高耐光性,即使在強力的入射光和返回光入射這樣的嚴酷條件下,通過光泄漏電流被降低的TFT 30,能夠?qū)ο袼仉姌O9a進行良好的開關控制。
另外,在該形態(tài)中,如圖15所示,代替在上述圖14中,掃描線3a為一層構造,也可以形成由包含由遮光性材料所構成的第一層311和由光吸收材料所構成的第二層312的層壓體所構成的掃描線3a’。在此情況下,第一層311例如由WSi、TiSi等所構成。第二層312例如由SiGe或與半導體層1a同一層的多晶硅膜所構成。這樣形成掃描線3a’,也可相應掃描線3a’中配置在溝401內(nèi)的溝內(nèi)部分,提高對溝道區(qū)域1a’及其鄰接部分的遮光性能的同時,降低掃描線的布線電阻。而且,由SiGe等所構成的第二層312也可作為TFT 30中與柵極氧化膜相對配置的柵極電極良好地工作。而且,第一層311與第二層312的層壓順序可以上下相反。
或者,如圖16所示的那樣,也可以不完全埋住溝12cva地形成掃描線3a”。即使這樣形成掃描線3a”,在掃描線3a”中,相應配置在溝12cva內(nèi)的溝內(nèi)部分,也可以在提高對溝道區(qū)域1a’及其鄰接區(qū)域的遮光性能的同時,降低掃描線的布線電阻。
其四由下側(cè)遮光膜11a所進行的光遮蔽第四,參照圖4以及圖17至圖20來對與下側(cè)遮光膜11a相關的構成進行說明。其中,圖17至圖20是表示僅抽出TFT陣列基板10和下側(cè)遮光膜來表示其構造的斷面圖,其中,圖17表示上述第一實施形態(tài)所涉及的下側(cè)遮光膜11a,圖18以后表示該變形形態(tài)所涉及的各種下側(cè)遮光膜(11b、11c及11d)。
首先,在第一實施形態(tài)中,下側(cè)遮光膜11a,如上所述那樣,具有其下層為金屬層M1,其上層為阻擋層B1的兩層構造(參照圖17及圖4)。
其中,阻擋層B1是沒有氧元素的無氧系的高熔點金屬或者金屬化合物。該阻擋層B1選自氮化合物、硅化合物、鎢化合物、鎢、硅中的一種。作為氮化合物,優(yōu)選使用SiN(氮化硅)、TiN(氮化鈦)、WN(氮化鎢)、MoN(氮化鉬)、CrN(氮化鉻)等。而且,作為上述硅化合物,優(yōu)選使用TiSi(硅化鈦)、WSi(硅化鎢)、MoSi(硅化鉬)、CoSi(硅化鈷)、CrSi(硅化鉻)等。而且,作為鎢化合物,優(yōu)選使用TiW(鎢化鈦)、MoW(鎢化鉬)等。而且,作為上述硅,優(yōu)選使用非摻雜的硅。
阻擋層B1的膜厚優(yōu)選為1~200nm,如果是30~50nm,可以以薄的膜厚起到阻擋的作用同時,抑制漫反射。在阻擋層B1的膜厚不足3nm的情況下,存在不能充分地防止因高溫處理引起的金屬層的氧化導致的遮光性能的降低的傾向。另一方面,在使阻擋層B1的膜厚超過150nm的情況下,存在TFT陣列基板10的翹曲量變大的傾向。只要不對液晶裝置的顯示品質(zhì)造成影響,200nm也可以。該阻擋層B1是防止金屬層M1的氧化的保護層。
而且,金屬層M1是具有遮光性的金屬單體或者金屬化合物,是由通過與SiO2的絕緣層的化學反應成為氧化物時出現(xiàn)遮光性變差的金屬單體或者金屬化合物之一所構成。作為上述金屬單體,優(yōu)選使用Ti(鈦)、W(鎢)、Mo(鉬)、Co(鈷)、Cr(鉻)、Hf(鉿)、Ru(釕)等。而且,作為上述金屬化合物,優(yōu)選使用TiN(氮化鈦)、TiW(鎢化鈦)、MoW(鎢化鉬)等。金屬層M1的膜厚優(yōu)選為10~200nm。
在金屬層M1的膜厚不足10nm的情況下,因存在遮光性能不充分的可能而不優(yōu)選。另一方面,在金屬層M1的膜厚超過200nm的情況下,固TFT陣列基板10的翹曲量變大,存在使液晶裝置的品質(zhì)降低的可能而不優(yōu)選。
根據(jù)這樣的構成,在層壓構造中,在形成比該下側(cè)遮光膜11a更上層的構成要素時,即使進行高溫處理工序,例如,進行后述的形成TFT 30時的退火處理等,由于在其上層具有阻擋層B1,因此,能夠預先防止金屬層M1的氧化。因此,根據(jù)第一實施形態(tài),金屬層M1,如上述那樣,例如,在由鈦所構成的情況下,不會在上述高溫處理工序中形成氧化鈦等,由此,能夠降低使遮光性能降低的可能性。而且,在第一實施形態(tài)中,采取這樣的兩層構造的遮光膜是位于TFT 30的下側(cè)的下側(cè)遮光膜,由此,能夠事先防止從下側(cè)對該TFT 30的半導體層1a的光反射即返回光的入射,能夠進一步降低該半導體層1a中的光泄漏電流的發(fā)生的可能性。
而且,本發(fā)明并不僅限于下側(cè)遮光膜11a采用上述那樣的兩層構造的形態(tài)。下面對該下側(cè)遮光膜的各種變形形態(tài)進行說明。首先,第一,如上述那樣,不是采用從TFT陣列基板10側(cè)依次為金屬層M1、阻擋層B1這樣的兩層構造,可以使用其相反順序的構造,即,從TFT陣列基板10側(cè)依次為阻擋層、金屬層這樣的兩層構造。在此情況下,由于阻擋層的存在,也能夠相應地防止金屬層的氧化。
第二,如圖18所示的那樣,下側(cè)遮光膜11b具有這樣的形態(tài),即圖4的金屬層M1被分成遮光性的金屬層M21和光吸收性的金屬層M22這樣的兩層構造。在此情況下,優(yōu)選使后者的光吸收性的金屬層M22面對TFT 30側(cè),即,配置在更上側(cè)。由此,該下側(cè)遮光膜11b具有這樣的三層構造,即從TFT陣列基板10側(cè)依次為遮光性的金屬層M21、光吸收性的金屬層M22、阻擋層B2。根據(jù)這樣的構成,通過遮光性的金屬層M21,能夠防止光照射到TFT 30上的同時,通過面對TFT 30側(cè)的光吸收性的金屬層M22,能夠使光被吸收,來抑制內(nèi)部反射。
第三,如圖19所示的那樣,下側(cè)遮光膜11c具有在圖4的金屬層M1的下側(cè),進一步設置阻擋層B31的構造。即,該下側(cè)遮光膜11c具有從TFT陣列基板10側(cè)依次為阻擋層B3、金屬層M3、阻擋層B4的三層構造。根據(jù)這樣的構成,金屬層M3通過阻擋層B31和B32來對其兩面進行保護,因此,能夠進一步抑制由該金屬層M3的氧化所引起的遮光性能的降低的發(fā)生。
而且,對于這樣的下側(cè)遮光膜11c,也可以使被阻擋層B31和B32所夾住的金屬層M3作為圖17這樣的兩層構造或者更一般的具有多個構造的金屬層來構成。例如,也可以采用這樣的構成,即從TFT陣列基板10側(cè)依次為阻擋層B31、第一光吸收性金屬層、遮光性金屬層、第二光吸收性金屬層、阻擋層B32。
第四,如圖20所示的那樣,下側(cè)遮光膜11d具有這樣的構造,即圖19的阻擋層B32形成為覆蓋位于其下層的金屬層M3及阻擋層B31的側(cè)面。即,該下側(cè)遮光膜11d具有這樣的三層構造從TFT陣列基板10側(cè)依次為阻擋層B41、金屬層M4以及形成為覆蓋它們?nèi)w的阻擋層B42。根據(jù)這樣的構成,除了能夠發(fā)揮與上述圖19相同的作用效果之外,由于阻擋層B42的存在,對于金屬層M4的側(cè)面能夠防止其氧化,因此,通過該金屬層M4的加入,就成為光遮蔽能力降低的事態(tài)難于發(fā)生的狀況。
而且,與這樣的下側(cè)遮光膜11d類似的構造,當然可以在上述圖17和圖18中完全相同地采用。即,可以容易地使圖17中的阻擋層B1形成為覆蓋金屬層M1的側(cè)面,使圖18中的阻擋層B2形成為覆蓋金屬層M22及M21的側(cè)面,由此,能夠進一步避免光遮蔽能力降低的發(fā)生。
在上述這樣的各種光遮蔽相關的構成和作用效果中,主要的是,能夠有效地防止從上側(cè)或下側(cè)向TFT 30的光入射或者來自側(cè)方的光入射以及來自斜的光入射,由此,能夠極力地防止TFT 30中的光泄漏電流的發(fā)生。上述上側(cè)遮光膜以及內(nèi)置遮光膜的存在對這樣的作用效果具有很大的貢獻。
即,掃描線3a、數(shù)據(jù)線6a、電容電極300、屏蔽層400等,層壓構造中,由形成在TFT 30的上側(cè)的不透明材料所構成的各種要素通過預先防止從上側(cè)向該TFT 30的半導體層1a的光入射,由此,抑制該半導體層1a中的光泄漏電流的發(fā)生。
其結果,根據(jù)本實施形態(tài),以TFT 30的開關動作可以正確進行為首,在該半導體層1a中,通過能夠避免由于光泄漏電流流過,而發(fā)生偏置的狀態(tài),因此,能夠?qū)崿F(xiàn)高頻驅(qū)動。而且,只要能有效地進行對TFT 30的光遮蔽,在欲實現(xiàn)電光裝置的小型化時,也不會發(fā)生特別的障礙。即,在必須顯示一定的明亮圖像的情況下,即使把電光裝置小型化,也需要與其對應的一定的像素開口率,這樣,在“小型化”的過程中,存在使對TFT 30的光入射的危險性提高的側(cè)面。
由此,結果,根據(jù)本實施形態(tài)的電光裝置,可將施加在像素電極上的電壓盡可能維持為恒定的同時,實現(xiàn)小型化·高精細化,并且,以高頻驅(qū)動來顯示高品質(zhì)的圖像。
第二實施形態(tài)把屏蔽層和數(shù)據(jù)線形成在不同的層中的情況以下,參照圖21至圖23來對本發(fā)明的第二實施形態(tài)所涉及的電光裝置進行說明。其中,圖21是與圖2相同意義的圖,是數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極所形成的TFT陣列基板的相鄰接的多個像素群的平面圖。而且,圖22是與圖3相同意義的圖,是圖21的A-A’斷面圖。圖23是表示第二實施形態(tài)中特征性的氮化膜的形成形態(tài)的平面圖。而且,第二實施形態(tài)的電光裝置具有與上述第一實施形態(tài)的電光裝置的像素部中的構成大致相同的構成。
因此,下面僅對第二實施形態(tài)中的特征部分主要加以說明,對于其余的部分,適當?shù)厥÷砸约昂喕湔f明。
在第二實施形態(tài)中,如圖22所示,與圖4相比,構成蓄積電容器70的上部電極的電容電極300與數(shù)據(jù)線6a不是作為同一膜而構成,另外,隨之增加了層間絕緣膜。即,新設置了“第四層間絕緣膜44”,作為與柵極電極3aa同一膜而形成有中繼電極719,在這些點上大不相同。由此,從TFT陣列基板10上依次由包含兼用做掃描線的下側(cè)遮光膜11a的第一層、包含具有柵極電極3aa的TFT 30的第二層、包含蓄積電容器70的第三層、包含數(shù)據(jù)線6a的第四層、形成屏蔽層404的第五層、包含上述像素電極9a和取向膜16等的第六層(最上層)構成。另外,分別在第一層與第二層之間設置基底絕緣膜12;在第二層與第三層之間設置第一層間絕緣膜41;在第三層與第四層之間設置第二層間絕緣膜42;在第四層與第五層之間設置第三層間絕緣膜43;在第五層與第六層之間設置第四層間絕緣膜44,來防止上述各部件之間短路。
在第二實施形態(tài)中,形成代替掃描線3a的柵極電極3aa的同時,與此作為同一膜新形成有中繼電極719。以下對各層中的構成詳細進行說明。
首先,在第二層中,與半導體層1a的溝道區(qū)域1a’對向地形成有柵極電極3aa。該柵極電極3aa不象第一實施形態(tài)的掃描線3a那樣形成為線狀,而是對應于半導體層1a及溝道區(qū)域1a’在TFT陣列基板10上形成為島狀,而形成為島狀。另外,在第二實施形態(tài)中,與此相對,構成接觸孔的溝12cv的底具有與第一層的下側(cè)遮光膜11a的表面相接觸的深度的同時,該下側(cè)遮光膜11a形成為在圖21中的X方向上延伸的條狀。由此,形成在溝12cv上的柵極電極3aa借助于該溝12cv與下側(cè)遮光膜11a電連接。即,在第二實施形態(tài)中,通過下側(cè)遮光膜11a來給柵極電極3aa提供掃描信號。換句話說,第二實施形態(tài)的下側(cè)遮光膜11a承擔作為掃描線的功能。
另外,對于第二實施形態(tài)中的下側(cè)遮光膜11a,如圖21所示,沿著數(shù)據(jù)線6a延伸的方向上,具有突出部。由此,第二實施形態(tài)的下側(cè)遮光膜11a也發(fā)揮不次于第一實施形態(tài)中的柵格狀的下側(cè)遮光膜11a的遮光功能。但是,從相鄰的下側(cè)遮光膜11a延伸的突出部不相互接觸,相互電絕緣。如不這樣,就不能使下側(cè)遮光膜11a承擔掃描線的功能。而且,下側(cè)遮光膜11a在與數(shù)據(jù)線6a交叉的區(qū)域中,形成有切掉像素電極9a的角而突出的區(qū)域。
而且,在第二實施形態(tài)中,特別是與上述柵極電極3aa作為同一膜形成有中繼電極719。中繼電極719從平面上看,如圖21所示,使其位于各像素電極9a的一邊的大致中央地形成為島狀。由于中繼電極719與柵極電極3aa形成為同一膜,因此,在后者由例如導電性多晶硅膜等所構成的情況下,前者也由導電性多晶硅膜等所構成。
其次,在第三層中形成有構成蓄積電容器70的第一中繼層71、介電體膜75以及電容電極300。其中,第一中繼層71由多晶硅所構成。而且,電容電極300不是與數(shù)據(jù)線6a同時形成,因此,象第一實施形態(tài)那樣,考慮與該數(shù)據(jù)線6a和TFT 30之間的電連接,并不一定必須采用鋁膜及導電性的多晶硅膜這樣的兩層構造。因此,該電容電極300,例如,與下側(cè)遮光膜11a同樣,由包含Ti、Cr、W、Ta、Mo等高熔點金屬中的至少一個的金屬單體、合金、金屬硅化物、多硅化物、它們的層壓體等的遮光性材料所構成。由此,電容電極300能夠更好地發(fā)揮作為上述“上側(cè)遮光膜”及“內(nèi)置遮光膜”的功能(其中,對于構成第二實施形態(tài)所涉及的電容電極300的材料,參照后述內(nèi)容)。
而且,介電體膜75,如圖22所示,具有這樣的兩層構造下層為氧化硅膜75a,上層為氮化硅膜75b,形成在TFT陣列基板10的整個表面上。
另外,作為介電體膜75的另一個例子,也可以構成為下層的氧化硅膜75a形成在TFT陣列基板10的整個表面上,上層的氮化硅膜75b進行構圖,以便于限制在遮光區(qū)域(非開口區(qū)域)內(nèi),來防止因具有著色性的氮化硅膜的存在而降低透過率。
而且,通過使電容電極300和數(shù)據(jù)線6a形成在不同的層中,在本形態(tài)中,就不需要謀求同一平面內(nèi)的兩者間的電絕緣。因此,電容電極300能夠形成為沿掃描線3a方向而延伸的電容線的一部分。
如上述那樣,在柵極電極3aa及中繼電極719之上、并且蓄積電容器70之下形成有第一層間絕緣膜41,但是,該第一層間絕緣膜41與上述大致相同,也可以由NSG、PSG、BSG、BPSG等硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜和氧化硅膜等所構成。而且,在該第一層間絕緣膜41上開出接觸孔881,該接觸孔881配置成在第一中繼層71的圖22中的下表面上具有電連接點。由此,實現(xiàn)了第一中繼層71與中繼電極719之間的電連接。而且,在第一層間絕緣膜41上開出接觸孔882,以便于貫通后述的第二層間絕緣膜42,來實現(xiàn)與后述的第二中繼層6a2的電連接。
另一方面,在第四層中形成數(shù)據(jù)線6a,但該數(shù)據(jù)線6a也是與上述電容電極300同樣,不一定采用兩層構造。例如,該數(shù)據(jù)線6a可以由鋁單體或者鋁合金以及其他金屬或者合金等導電性材料所構成。但是,該數(shù)據(jù)線6a必須與TFT 30的半導體層1a電接觸,與上述第一實施形態(tài)沒有變化,對于與該半導體層1a直接接觸的部分,優(yōu)選設置導電性多晶硅膜。
而且,作為三層構造的例子,數(shù)據(jù)線6a、屏蔽層用中繼層6a1、第二中繼層6a2可以形成為具有這樣的三層構造的膜從下層依次為由鋁所構成的層、由氮化鈦所構成的層、由氮化硅膜所構成的層。氮化硅膜可以被構圖成稍大的尺寸,以便于覆蓋住其下層的鋁層和氮化鈦層。其中,數(shù)據(jù)線6a包含作為較低電阻材料的鋁,由此,可以實現(xiàn)不延遲地向TFT 30、像素電極9a的圖像信號的提供。
而且,在第二實施形態(tài)中,特別如上述那樣,在由鋁等所構成的數(shù)據(jù)線6a上,并且,沿該數(shù)據(jù)線6a具有氮化膜401。但是,本實施形態(tài)所涉及的氮化膜401除了在數(shù)據(jù)線6a上之外,還在作為形成排列成矩陣狀的像素電極9a、配置成穿過它們的間隙的數(shù)據(jù)線6a及掃描線3a的區(qū)域所規(guī)定的圖像顯示區(qū)域10a的周圍,形成為“口”字狀。而且,該氮化膜401的厚度例如為10~500nm左右,優(yōu)選為10~30nm左右。該氮化膜401能夠構成為這樣的層壓構造例如,具有50~300nm左右的TiN膜作為其下層,具有SiN膜或SiON膜作為其上層。
由此,本實施形態(tài)所涉及的氮化膜401,在TFT陣列基板10上,以整體按圖23表示的形狀來形成。
而且,圖23中,在圖像顯示區(qū)域10a的周圍存在的氮化膜401、特別是構成該氮化膜401的SiN膜和SiON膜非常有助于防止水分侵入構成后述的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101和掃描線驅(qū)動電路104的CMOS(互補金屬氧化物半導體)型TFT(參照圖25)。但是,氮化物,與其他一般的材料相比,干法刻蝕等中的腐蝕速率變小,因此,當在上述圖像顯示區(qū)域10a的周圍區(qū)域形成氮化膜401時,在該區(qū)域內(nèi)有必要形成接觸孔等的情況下,在該氮化膜401內(nèi)可以預先形成與該接觸孔的位置相對應的孔。如果在實施圖23所示的構圖時同時進行,將有助于簡化制造工序。
而且,在新的第四層中,作為與數(shù)據(jù)線6a同一膜,形成有屏蔽層用中繼層6a1和第二中繼層6a2(但是,與第一實施形態(tài)中的“第二中繼層”相比,意思稍稍不同)。其中,前者是用于將遮光性的屏蔽層404和電容電極300進行電連接的中繼層,后者是用于將像素電極9a和第一中繼層71進行電連接的中繼層。而且,它們當然可以由與數(shù)據(jù)線6a相同的材料所構成。
如上述那樣,在蓄積電容器70之上并且在數(shù)據(jù)線6a、屏蔽層用中繼層6a1及第二中繼層6a2之下,形成有第二層間絕緣膜42,而該第二層間絕緣膜42也可以與上述相同,由NSG、PSG、BSG、BPSG等硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜和氧化硅膜等所構成。
而且,在該第二層間絕緣膜42上與上述屏蔽層用中繼層6a1和第二中繼層6a2相對應地開出接觸孔801和上述接觸孔882,接著,在新的第五層中,形成有遮光性的屏蔽層404。它例如可以與上述屏蔽層400相同,由這樣的兩層構造所構成上層為由氮化鈦所構成的層,下層為由鋁所構成的層,而且,根據(jù)情況,也可以由ITO等其他導電性材料所構成。該屏蔽層404借助上述屏蔽層用中繼層6a1來與電容電極300電連接。由此,屏蔽層404成為固定電位,與上述第一實施形態(tài)同樣,排除了在像素電極9a與數(shù)據(jù)線6a之間產(chǎn)生的電容耦合的影響。而且,在該新的第五層中,作為與屏蔽層404同一膜,形成有第三中繼層406。
如上述那樣,在數(shù)據(jù)線6a之上,屏蔽層404之下,形成有第三層間絕緣膜43。對于構成該第三層間絕緣膜43的材料等,也可以與上述第二層間絕緣膜42相同。但是,數(shù)據(jù)線6a等在上述那樣包含鋁的情況下,為了避免其暴露在高溫環(huán)境下,該第三層間絕緣膜43優(yōu)選使用等離子CVD法等低溫成膜法來形成。
而且,在該第三層間絕緣膜43中形成有用于將屏蔽層404與上述屏蔽層用中繼層6a1進行電連接的接觸孔803,與上述第二中繼層6a2相通,形成有與第三中繼層406相對應的接觸孔804。
其余的構成為在新的第六層中,形成像素電極9a及取向膜16的同時,在該新的第六層與新的第五層之間形成第四層間絕緣膜44,在該第四層間絕緣膜44上開出用于將像素電極9a與第三中繼層406進行電連接的接觸孔89。
而且,在上述構成中,對于第三中繼層406,由于與由ITO等所構成的像素電極9a直接接觸,應當對上述電腐蝕進行注意。因此,考慮該情況,屏蔽層404和第三中繼層406,優(yōu)選與第一實施形態(tài)相同,采用由鋁和氮化鈦所構成的兩層構造。而且,如果是由ITO來構成屏蔽層404和第三中繼層406,就不需要擔心該第三中繼層406與像素電極9a的電腐蝕發(fā)生,但是,需要考慮屏蔽層404與屏蔽層用中繼層6a1之間以及第三中繼層406與第二中繼層6a2之間的電腐蝕發(fā)生。因此,在此情況下,為了避免ITO及鋁的直接接觸,對于屏蔽層用中繼層6a1、第二中繼層6a2以及數(shù)據(jù)線6a最好采用適當?shù)膬蓪訕嬙臁?br>
或者,在第二實施形態(tài)中,如上述那樣,電容電極300能夠構成為電容線的一部分,因此,為了使該電容電極300成為固定電位,可以采用使該電容線延伸到圖像顯示區(qū)域10a外與恒電位源相連接的形態(tài)。在此情況下,包含電容電極300的電容線可以單獨地連接到恒電位源上,屏蔽層404也可以單獨地連接到恒電位源上,因此,在采用這樣的構成的情況下,就不需要設置將兩者之間進行電連接的接觸孔801和803。這樣,在此情況下,當進行構成屏蔽層404和電容電極300的材料選擇和屏蔽層用中繼層6a1的材料選擇時(最初屏蔽層用中繼層6a1就已經(jīng)不需要),不需要擔心“電腐蝕”的發(fā)生。
在上述那樣構成的第二實施形態(tài)的電光裝置中,首先,實現(xiàn)了與上述第一實施形態(tài)大致相同的作用效果是顯而易見的。即,與第一實施形態(tài)相同,具有溝12cv和水平突出部3b的同時,下側(cè)遮光膜11a由阻擋層B1和金屬層M1所構成,由此,可以有效地進行對TFT 30的半導體層1a的光遮蔽,顯示沒有閃爍的高品質(zhì)的圖像。
而且,在第二實施形態(tài)中,特別是通過在數(shù)據(jù)線6a上,并且在圖像顯示區(qū)域10a的周圍上,形成氮化膜401,可以進一步提高TFT 30的耐濕性。即,由于氮化膜及氮化物,如上述那樣,在防止水分的侵入及擴散的作用上優(yōu)良,因此,能夠預先防止水分對TFT 30的半導體層1a的侵入。在第二實施形態(tài)中,此外,在屏蔽層404、第三中繼層406和構成蓄積電容器70的介電體膜75中,可以使用氮化膜,但是,對于這些構成,如果設置這樣的氮化膜,能夠更有效地發(fā)揮防止水分侵入作用。當然也可以是不設置“氮化膜”的形態(tài)。
而且,在第二實施形態(tài)中,氮化膜401在新的第四層中,除了圖像顯示區(qū)域10a外的區(qū)域,僅存在于數(shù)據(jù)線6a上,因此,不會發(fā)生大的內(nèi)部應力集中,氮化膜401自身不會因其內(nèi)部應力而破壞,而且,不會因該應力作用于外部而使存在于氮化膜401周圍的例如第三層間絕緣膜43等發(fā)生破裂。假定氮化膜設在TFT陣列基板10的整個表面上的情況,這就更明顯了。
而且,第二實施形態(tài)中的氮化膜401,其厚度較小到10~100nm左右,優(yōu)選為10~30nm左右,因此,上述那樣的作用效果能夠更有效地發(fā)揮。
而且,在第二實施形態(tài)中,特別是通過設置中繼電極719,可以得到以下的作用效果。即,在圖4中,為了實現(xiàn)TFT 30與像素電極9a之間的電連接,如該圖中的接觸孔85那樣,必須在構成蓄積電容器70的位于更下層的電極的第一中繼層71中的圖中“上表面”中,進行接觸。
但是,在這樣的形態(tài)中,在電容電極300和介電體膜75的形成工序中,在對這些前體膜進行腐蝕時,必須實施這樣的非常困難的制造工序,即,使位于其下方的第一中繼層71被完整地殘留,進行該前體膜的腐蝕。特別是,如本發(fā)明那樣,在使用高介電常數(shù)材料作為介電體膜75的情況下,該腐蝕一般來說是困難的,而且,電容電極300中的腐蝕速率和該高介電常數(shù)材料中的腐蝕速率變得不一致等條件也存在,因此,該制造工序的困難性更高。因此,在這樣的情況下,在第一中繼層71中,發(fā)生所謂的“穿通”等的可能性變大。這樣,在惡劣的情況下,會在構成蓄積電容器70的電容電極300與第一中繼層71之間發(fā)生短路。
如本實施形態(tài)那樣,通過設置中繼電極719,在第一中繼層71的圖中的“下面”上具有電連接點,由此,來實現(xiàn)TFT 30與像素電極9a間的電連接,這樣就不會發(fā)生上述那樣的缺陷。如從圖22所看到的那樣,在本形態(tài)中,不需要必須一邊對電容電極300和介電體膜75的前體膜進行腐蝕,一邊使第一中繼層71殘留。
由此,根據(jù)本形態(tài),由于不需要經(jīng)過上述那樣的困難的腐蝕工序,所以可以良好地實現(xiàn)第一中繼層71與像素電極9a間的電連接。這就是由于借助中繼電極719實現(xiàn)了兩者間的電連接。而且,根據(jù)相同理由,根據(jù)本形態(tài),在電容電極300與第一中繼層71之間發(fā)生短路的可能性非常。即,能夠良好地形成無缺陷的蓄積電容器70。
而且,在第二實施形態(tài)中,如上述那樣,由于能夠?qū)㈦娙蓦姌O300作為電容線的一部分來形成,因此,不需要對與每個像素相對應地設置的電容電極逐一地分別設置用于使其成為固定電位的導電部件,將每個電容線連接到固定電位源上即可。因此,根據(jù)本實施形態(tài),能夠?qū)崿F(xiàn),制造工序的簡化或者制造成本的降低。
而且,對于這樣包含電容電極的電容線,可以與上述第一實施形態(tài)相同,也可以形成具有包含鋁膜和多晶硅膜的兩層構造。如果電容線包含鋁膜,該電容線能夠具有高的電傳導率。由此,在這樣的形態(tài)中,可以在沒有特別限制的情況下實現(xiàn)該電容線的窄小化即蓄積電容器70的窄小化。因此,在第二實施形態(tài)中,能夠謀求開口率的進一步提高。而且,從另一個觀點來看,在現(xiàn)有技術中,電容線由多晶硅和WSi等的材料單體所構成,因此,當為了提高開口率而使其窄小化時,由于上述材料是高電阻的,因此,會發(fā)生串擾和燒附等,但是,在第二實施形態(tài)中,就沒有這樣的缺陷。
另外,在這樣的形態(tài)中,鋁膜具有反射性,多晶硅膜具有光吸收性,因此,如上述第一實施形態(tài)所述的那樣,能夠期待電容線起到遮光層的作用。而且,在這樣的電容線中,與現(xiàn)有技術相比,能夠減小其內(nèi)部應力(鋁的內(nèi)部應力小于WSi等)。這樣,在該形態(tài)中,能夠盡可能地減薄與電容線相接的第三層間絕緣膜43,能夠更好地實現(xiàn)電光裝置的小型化。
第三實施形態(tài)用于謀求與像素電極的電連接的接觸孔的變形形態(tài)以下,參照圖24來對上述第一實施形態(tài)所涉及的電光裝置中,與對實現(xiàn)與像素電極9a的電連接的接觸孔的變形形態(tài)相關聯(lián)的事項進行說明。其中,圖24是與圖4相同意義的圖,是表示在為了實現(xiàn)與像素電極9a的電連接的接觸孔的內(nèi)表面上形成由鈦單體、鎢單體、鈦或鎢的化合物或者它們的層壓體構成的膜(以下稱為Ti膜等)的特征點的斷面圖。而且,第三實施形態(tài)的電光裝置具有與上述第一實施形態(tài)的電光裝置的像素部中的構成大致相同的構成。因此,以下,僅對第三實施形態(tài)中的特征部分進行主要說明,對于其余的部分適當?shù)厥÷约昂喕湔f明。
在第三實施形態(tài)中,如圖24所示的那樣,與圖4相比,在以下方面存在較大的不同,即,不形成第二中繼層402;以及,在用于實現(xiàn)像素電極9a和第一中繼層71之間的電連接的接觸孔891的內(nèi)表面上形成Ti膜等891a。
更詳細地說,在第四層中,與第一實施形態(tài)不同,由于不形成第二中繼層402,第一中繼層71與像素電極9a間的電連接是通過貫通第二層間絕緣膜42和第三層間絕緣膜43形成的接觸孔891來實現(xiàn)的。并且,在該接觸孔891的內(nèi)表面上形成有Ti膜等891a。該Ti膜等891a至少包含鈦,也可以包含其化合物。例如,可以是氮化鈦、氮化硅等。構成像素電極9a的ITO在接觸孔891的內(nèi)部形成為覆蓋該Ti膜等891a的表面。
在這樣構成的第三實施形態(tài)的電光裝置中,與在第一實施形態(tài)中,通過設置由鋁膜及氮化鈦膜所構成的第二中繼層402,來避免所謂的電腐蝕的危險相同,由ITO所構成的像素電極9a直接與Ti膜等891a相接觸,也能夠避免電腐蝕的發(fā)生。因此,在第三實施形態(tài)中,也能夠良好地維持對像素電極9a的電壓施加或者該像素電極9a中的電位保持特性。
而且,根據(jù)上述Ti膜等891a,該鈦具有比較優(yōu)良的遮光性能,由此,能夠防止由接觸孔891引起的光泄露。即,該Ti膜等891a吸收光,由此,能夠遮擋住穿過接觸孔的驅(qū)動部分的光的前進。由此,在圖像上幾乎不會發(fā)生漏光等。而且,根據(jù)相同理由,能夠提高TFT 30以及其半導體層1a的耐光性。由此,能夠抑制光入射半導體層1a時的光泄漏電流的發(fā)生,能夠預先防止由其引起的圖像上的閃爍等的發(fā)生。由此,在第三實施形態(tài)的電光裝置中,能夠顯示更高品質(zhì)的圖像。
而且,該第三實施形態(tài)所涉及的圖24所示的電光裝置的構成可以說是在作為上述第一實施形態(tài)說明的圖4和作為第二實施形態(tài)說明的圖22的關系中,使TFT陣列基板10上的層壓構造的具體實施形態(tài)更加豐富的構成。
即,第三實施形態(tài)所涉及的圖24,與圖4及圖22相比,通過省略第二中繼層402以及隨之接觸孔個數(shù)的減少等,構造上變得更簡單,當為了實現(xiàn)開口率的提高,使構成層壓構造的各種要素封閉在遮光區(qū)域內(nèi)地配置的情況下,具有更有利的方面。在圖4中,如上述那樣,具有能夠謀求由接觸孔83、85和89的短小化所引起的成本降低的優(yōu)點,在圖22中,通過將電容電極300作為電容線的一部分來構成,具有能夠減小成本的優(yōu)點。即,在本實施形態(tài)公開的電光裝置的各種形態(tài)中,謀求提高開口率當然也要照顧其他附帶作用效果是否能夠發(fā)揮,則哪種構造是最佳的就不能一概而論。這樣,第三實施形態(tài)與上述第一實施形態(tài)等并用,來提供使本發(fā)明具體化時所考慮的最佳形態(tài)之一,同時,豐富了本發(fā)明所涉及的層壓構造的具體實施形態(tài)。
電光裝置的整體構成參照圖25和圖26來說明上述那樣構成的各個實施形態(tài)中的電光裝置的整體構成。另外,圖25是從對向基板20側(cè)看TFT陣列基板以及形成在其上的各構成要素的平面圖,圖26是圖25的H-H’斷面圖。
在圖25和圖26中,在本實施形態(tài)所涉及的電光裝置中,TFT陣列基板10與對向基板20相對配置。在TFT陣列基板10與對向基板20之間封入液晶50,TFT陣列基板10和對向基板20通過設置在位于圖像顯示區(qū)域10a的周圍的密封區(qū)域的密封材料52而相互粘接。
為了將兩基板貼合,密封材料52由例如紫外線固化樹脂、熱固性樹脂等所構成,通過紫外線、加熱等來固化。而且,在該密封材料52中,如果本實施形態(tài)中的液晶裝置是象投影儀這樣的小型的進行放大顯示的液晶裝置,用于使兩基板間的距離(基板間的間隙)成為預定值的玻璃纖維或者玻璃小球等間隔材料(分隔物)被分散分布。或者,如果該液晶裝置是液晶顯示器和液晶電視機這樣的大型的進行等倍顯示的液晶裝置,這樣的間隔材料可以包含在液晶層50中。
在密封材料52的外側(cè)的區(qū)域中,通過以預定定時向數(shù)據(jù)線6a提供圖像信號,驅(qū)動該數(shù)據(jù)線6a的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101和外部電路連接端子102沿著TFT陣列基板10的一邊設置,通過以預定定時給掃描線3a提供掃描信號,驅(qū)動掃描線3a的掃描線驅(qū)動電路104沿與其一邊相鄰接的兩邊來設置。
而且,如果提供給掃描線3a的掃描信號延遲不成問題的話,掃描線驅(qū)動電路104當然可以僅在一側(cè)。而且,可以沿著圖像顯示區(qū)域10a的邊將數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101排列在側(cè)邊。
在TFT陣列基板10的剩余一邊上,設置有用于連接設在圖像顯示區(qū)域10a的側(cè)邊的掃描線驅(qū)動電路104間的多個布線105。
而且,在對向基板20的拐角部的至少一處,設置有用于在TFT陣列基板10與對向基板20之間實現(xiàn)電導通的導通材料106。
在圖26中,在TFT陣列基板10上,形成像素開關用的TFT和掃描線,在數(shù)據(jù)線的布線形成后的像素電極9a上形成有取向膜。另一方面,在對向基板20上,除了對向電極21之外,在最上層部分形成有取向膜。而且,液晶層50由例如混合了一種或多種的向列液晶的液晶所構成。在這些一對取向膜間成為預定的取向狀態(tài)。
而且,在TFT陣列基板10上,除了這些數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101、掃描線驅(qū)動電路104等,也可以形成以預定定時向多個數(shù)據(jù)線6a施加圖像信號的取樣電路、在圖像信號之前分別給多個數(shù)據(jù)線6a提供預定電壓電平的預充電信號的預充電電路、用于檢查制造過程中和出廠時的該電光裝置的品質(zhì)、缺陷等的檢查電路等。
電子設備下面對使用以上詳細說明的電光裝置作為光閥的電子設備的一例的投射型彩色顯示裝置的實施形態(tài)以及其整體構成、特別是光學構成進行說明。圖27是投射型彩色顯示裝置的圖式的斷面圖。
在圖27中,本實施形態(tài)中的投射型彩色顯示裝置的一例的液晶投影儀1100這樣構成準備3個包含驅(qū)動電路搭載在TFT陣列基板上的液晶裝置的液晶模塊,分別作為RGB用的光閥100R、100G和100B來使用。在液晶投影儀1100中,使從金屬鹵化物燈等白色光源的燈單元1102發(fā)出投射光時,通過三塊鏡片1106和兩個分色鏡1108,將其分成與RGB的三原色相對應的光成分R、G、B,分別傳導給與各色相對應的光閥100R、100G和100B。此時,B光為了防止由長的光路所產(chǎn)生的光損失,借助于入射透鏡1122、中繼透鏡1123以及出射透鏡1124所構成的中繼透鏡系統(tǒng)1121來傳導。而且,與由光閥100R、100G和100B分別調(diào)制的三原色相對應的光成分被十字棱鏡1112再次合成,然后,經(jīng)過投射透鏡1114作為彩色圖像投射到屏幕1120上。
本發(fā)明并不僅限于上述實施形態(tài),可以在不違背從權利要求以及說明書全體所理解的發(fā)明的精神或者思想的范圍內(nèi),進行適當變更,伴隨著這樣的變更的電光裝置的電子設備也包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。作為電光裝置,能夠用于使用電泳裝置和EL(電致發(fā)光)裝置和使用電子釋放元件的裝置(場致發(fā)光顯示器以及表面導電電子發(fā)射顯示器)等。
權利要求
1.一種電光裝置,其特征在于,包括在基板上沿第一方向延伸的數(shù)據(jù)線;沿與上述數(shù)據(jù)線相交叉的第二方向延伸的掃描線;配置成與上述數(shù)據(jù)線和上述掃描線的交叉區(qū)域相對應的像素電極和薄膜晶體管;與上述薄膜晶體管和上述像素電極電連接的蓄積電容器,上述薄膜晶體管具有包含沿縱向延伸的溝道區(qū)域和從該溝道區(qū)域進一步沿縱向延伸的溝道相鄰區(qū)域的半導體層,上述掃描線在上述溝道區(qū)域的側(cè)邊具有遮光部。
2.根據(jù)權利要求1所述的電光裝置,其特征在于,在上述數(shù)據(jù)線與上述像素電極之間配置有屏蔽層。
3.根據(jù)權利要求1所述的電光裝置,其特征在于,上述掃描線具有包含沿與上述縱向相交的方向延伸的同時,在平面上看與上述溝道區(qū)域重疊的上述薄膜晶體管的柵極電極的本體部;和在平面上看,在上述溝道區(qū)域的側(cè)邊從上述本體部沿上述縱向突出,而成為上述遮光部的水平突出部。
4.根據(jù)權利要求3所述的電光裝置,其特征在于,上述本體部和上述水平突出部由同一膜成為一體。
5.根據(jù)權利要求3所述的電光裝置,其特征在于,上述水平突出部,在平面上看,在每個上述溝道區(qū)域中,在其源極側(cè)及漏極側(cè)的側(cè)邊突出。
6.根據(jù)權利要求1所述的電光裝置,其特征在于,上述薄膜晶體管具有包含沿縱向延伸的溝道區(qū)域的半導體層,設有至少從上側(cè)覆蓋上述薄膜晶體管的上述溝道區(qū)域的上側(cè)遮光膜,上述上側(cè)遮光膜,在與上述溝道區(qū)域的縱向正交的斷面上,從上述溝道區(qū)域側(cè)看,至少部分地形成凹狀。
7.根據(jù)權利要求1所述的電光裝置,其特征在于,上述薄膜晶體管具有包含沿上述第一方向延伸的溝道區(qū)域的半導體層,上述掃描線具有本線部,該本線部包含在上述溝道區(qū)域中其間介入柵極絕緣膜對向配置的上述薄膜晶體管的柵極電極的同時,在平面上看沿與上述第一方向相交的第二方向延伸;還具有包圍部,該包圍部被延伸設置成從在平面上看從上述溝道區(qū)域在上述第二方向上離開規(guī)定距離處的上述本線部來包圍上述半導體層。
8.根據(jù)權利要求7所述的電光裝置,其特征在于,上述掃描線進一步具有從上述包圍部向上述基板的垂直方向突出的垂直突出部。
9.根據(jù)權利要求1所述的電光裝置,其特征在于,上述薄膜晶體管具有包含沿上述第一方向延伸的溝道區(qū)域的半導體層,上述掃描線具有本線部,該本線部包含在上述溝道區(qū)域中其間介入柵極絕緣膜對向配置的上述薄膜晶體管的柵極電極的同時,在平面上看沿與上述第一方向相交的第二方向延伸;還具有垂直突出部,該垂直突出部從在平面上看從上述溝道區(qū)域在上述第二方向上離開規(guī)定距離處的上述本線部向下方突出。
10.根據(jù)權利要求9所述的電光裝置,其特征在于,在上述基板上進一步包括至少從上述下側(cè)覆蓋上述溝道區(qū)域的下側(cè)遮光膜,上述垂直突出部在其頂端側(cè)與上述下側(cè)遮光膜相接觸。
11.根據(jù)權利要求9所述的電光裝置,其特征在于,在上述基板上進一步包括至少從上述下側(cè)覆蓋上述溝道區(qū)域的下側(cè)遮光膜,上述垂直突出部在其頂端側(cè)與上述下側(cè)遮光膜不相接觸。
12.根據(jù)權利要求1所述的電光裝置,其特征在于,上述薄膜晶體管具有包含沿上述第一方向延伸的溝道區(qū)域的半導體層,上述掃描線具有本線部,該本線部包含在上述溝道區(qū)域中其間介入柵極絕緣膜對向配置的上述薄膜晶體管的柵極電極的同時,在平面上看沿與上述第一方向相交的第二方向延伸,該本線部包含配置在上述基板上掘出的溝內(nèi)并同時從側(cè)方至少部分地覆蓋上述溝道區(qū)域的溝內(nèi)部分。
13.根據(jù)權利要求1所述的電光裝置,其特征在于,上述掃描線由含有金屬或合金的遮光膜所構成。
14.根據(jù)權利要求1所述的電光裝置,其特征在于,構成上述蓄積電容器的一對電極的一方構成形成為沿上述第二方向的電容線的一部分的同時,該電容線由含有低電阻膜的多層膜所構成。
15.根據(jù)權利要求1所述的電光裝置,其特征在于,上述像素電極通過鈦單體、鎢單體、鈦或鎢的化合物或者它們的層壓體與上述層疊構造的其他層電連接。
16.根據(jù)權利要求15所述的電光裝置,其特征在于,作為上述像素電極的基底而配置的層間絕緣膜進一步成為上述層壓構造的一部分,在該層間絕緣膜中形成有為實現(xiàn)與上述像素電極的電連接的接觸孔,作為該接觸孔的至少內(nèi)表面及上述像素電極的下層,形成有包有上述鈦單體、鎢單體、鈦或鎢的化合物或者它們的層壓體的膜。
17.根據(jù)權利要求1所述的電光裝置,其特征在于,上述數(shù)據(jù)線被形成為與構成上述蓄積電容器的一對電極的一方的同一膜。
18.根據(jù)權利要求2所述的電光裝置,其特征在于,進一步包括作為上述層疊構造的一部分的中繼層,該中繼層將上述像素電極與構成上述蓄積電容器的一對電極的至少一方電連接。
19.根據(jù)權利要求18所述的電光裝置,其特征在于,上述屏蔽層作為與上述中繼層的同一膜而形成。
20.根據(jù)權利要求2所述的電光裝置,其特征在于,上述掃描線、上述數(shù)據(jù)線、構成上述蓄積電容器的一對電極以及上述屏蔽層的至少一部分由遮光性材料構成,上述至少一部分位于上述層疊構造中,構成內(nèi)置遮光膜。
21.根據(jù)權利要求1所述的電光裝置,其特征在于,進一步包括配置在上述遮光區(qū)域中的遮光膜,上述遮光膜包括高熔點的金屬單體或金屬化合物的金屬層;層壓在上述金屬層的至少一方的表面上的無氧系的高熔點金屬或者金屬化合物的阻擋層。
22.根據(jù)權利要求21所述的電光裝置,其特征在于,上述遮光膜的金屬層由遮光性的金屬層和光吸收性的金屬層所構成,上述光吸收性的金屬層對上述薄膜晶體管相對面。
23.根據(jù)權利要求21所述的電光裝置,其特征在于,上述金屬層被上述阻擋層夾著。
24.根據(jù)權利要求21所述的電光裝置,其特征在于,上述遮光膜成為固定電位。
25.一種電光裝置,其特征在于,包括在基板上沿第一方向延伸的數(shù)據(jù)線;沿與上述數(shù)據(jù)線相交叉的第二方向延伸的掃描線;配置成與上述數(shù)據(jù)線和上述掃描線的交叉區(qū)域相對應的像素電極和薄膜晶體管;與上述薄膜晶體管和上述像素電極電連接的蓄積電容器;配置在上述數(shù)據(jù)線和上述像素電極之間的遮光膜,上述薄膜晶體管具有包含沿縱向延伸的溝道區(qū)域和從該溝道區(qū)域進一步沿縱向延伸的溝道相鄰區(qū)域的半導體層,上述掃描線在上述溝道區(qū)域的側(cè)邊具有遮光部。
26.一種電子設備,其特征在于,設有電光裝置,該電光裝置包括在基板上沿第一方向延伸的數(shù)據(jù)線;沿與上述數(shù)據(jù)線相交叉的第二方向延伸的掃描線;配置成與上述數(shù)據(jù)線和上述掃描線的交叉區(qū)域相對應的像素電極和薄膜晶體管;與上述薄膜晶體管和上述像素電極電連接的蓄積電容器,上述薄膜晶體管具有包含沿縱向延伸的溝道區(qū)域和從該溝道區(qū)域進一步沿縱向延伸的溝道相鄰區(qū)域的半導體層,上述掃描線在上述溝道區(qū)域的側(cè)邊具有遮光部。
全文摘要
一種電光裝置,包括在基板上沿第一方向延伸的數(shù)據(jù)線;沿與上述數(shù)據(jù)線相交叉的第二方向延伸的掃描線;像素電極和薄膜晶體管,配置成與上述數(shù)據(jù)線和上述掃描線的交叉區(qū)域相對應;與上述薄膜晶體管和上述像素電極電連接的蓄積電容器。而且,上述薄膜晶體管具有包含沿縱向延伸的溝道區(qū)域和從該溝道區(qū)域進一步沿縱向延伸的溝道相鄰區(qū)域的半導體層,上述掃描線在上述溝道區(qū)域的側(cè)邊具有遮光部。
文檔編號G02F1/1362GK1499459SQ200310103360
公開日2004年5月26日 申請日期2003年10月29日 優(yōu)先權日2002年10月31日
發(fā)明者河田英德, 恒川吉文, 林朋彥, 文 申請人:精工愛普生株式會社