專利名稱：電光學裝置的制造方法,電光學裝置及電子機器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種把透光性基板和單晶硅層粘接的電光學裝置的制造方法，電光學裝置及電子機器。特別是涉及在透光性基板上形成遮光層的電光學裝置的制造方法，電光學裝置及電子機器。
在絕緣基體上形成硅薄膜，在該硅薄膜上形成半導體器件的SIO技術由于具有元件高速化和低耗電化、高集成度的優(yōu)點，因此，特別適合于如液晶裝置等的電光學裝置。
在這樣的電光學裝置上適用SOI技術時，把單晶硅層粘貼到透光性基板上后通過研磨形成薄膜單晶硅層，再把單晶硅層形成在如晶體驅動用的MOSFET(金屬氧化物半導體場效應晶體管)等的晶體管元件。
然而，對于使用如液晶裝置的放映機等的投射型顯示裝置，因為通常從透光性基板的表面照射光，所以為了防止這些光入射到基板上形成的MOSFET的溝道區(qū)域，產生漏光電流，一般采用在MOSFET上設置遮光層的構造。
但是，即使在MOSFET上部設置遮光層，支承基板是透光性的場合下，從表面入射的光由基板背表面?zhèn)鹊慕缑娣瓷?，作為返回光入射到MOSFET的溝道部。該返回光雖然與從表面照射的光量相比很少，但對于放映機等的采用極強光源的裝置而言，它足以產生漏光電流。也就是說，來自該基板背面的返回光對元件的開關特性產生了嚴重的影響，使元件的特性變差。此處，把形成單晶硅層的面作為基板表面，把相反側面作為背面。
特開平10-293320號公報披露了在與晶體管元件區(qū)域相對應的基板表面上形成遮光層的技術。該技術是在基板表面上按設計圖樣形成如上述的遮光層，由絕緣體層覆蓋其上，再通過研磨使其表面平坦化，在該平坦面上粘貼單晶硅基板。然而，在這樣的液晶裝置中，由于在基板上存在晶體管元件區(qū)域密集的部分和不密集的部分，與之對應的遮光層在基板上也同樣地分布，因此，研磨前的絕緣體層表面也存在凹凸密集部分和不密集的部分。因此，存在這樣的課題，即對于為使絕緣體層表面平坦化的研磨工序來說，在凹凸密集的部分和凹凸不密集的部分上會出現研磨程度的偏差，在凹凸密集的部分絕緣體層變厚，在凹凸不密集的部分絕緣體層變薄，在研磨后的絕緣體層表面上產生波紋。
若在絕緣體層表面上產生上述的波紋，則會出現如下的問題第1，在粘貼絕緣體層和單晶硅層后的邊界面上產生空隙，存在空隙的區(qū)域上形成MOSFET的特性變差或完全處于不良的狀態(tài)；第2，絕緣體層和單晶硅層的粘接強度變弱，在單晶硅層形成后的MOSFET形成工序中，它是造成膜剝離等的不良現象發(fā)生的原因，使制品的成品率下降。
本發(fā)明是為了解決上述問題而研制的，其目的在于提供一種能使粘貼了單晶硅層的絕緣體層表面平坦化的電光學裝置的制造方法，電光學裝置及電子機器。
為了解決上述問題，本發(fā)明的電光學裝置的制造方法，具備以下工序在透光性基板的一面上形成遮光層的工序；使上述遮光層形成圖案的工序；在上述形成圖案的遮光層上形成絕緣體層的工序；使上述絕緣體層平坦化的工序；在上述平坦化后的絕緣體層表面上粘貼單晶硅的工序；和由上述單晶硅層形成晶體管元件的工序，其特征在于上述形成圖案的遮光層被設置在對著上述晶體管元件的區(qū)域及上述晶體管元件的周邊區(qū)域上。
根據本發(fā)明的制造方法，形成在透光性基板一面上的遮光層圖案不僅是在形成晶體管元件的區(qū)域，而且在其周邊區(qū)域也存在，因此，遮光層對基板造成的凹凸分布偏差減少，通過如研磨等使遮光層上的絕緣體層平坦化之際，研磨率的基板面內均勻性格外高。因此，在所述的絕緣體層平坦化工序中，不會使透光性基板的表面有起伏現象，能處理得非常平坦。于是，在該絕緣體層和單晶硅層粘接的邊界處不會產生空隙，提高了絕緣體層和單晶硅層的粘接強度，而且，還可以使晶體管元件的特性不出現偏差和缺陷。
在本發(fā)明中，其特征是，上述透光性基板和對向基板由密封材料貼接，上述周邊區(qū)域是由與上述密封材料對向的領域組成。根據上述構成，因為在對著密封材料的區(qū)域也有遮光層，所以能夠使周邊區(qū)域均勻平坦，可良好地粘接單晶硅層。
因此，在本發(fā)明的電光學裝置的制造方法中，在使上述透光性基板上的一面平坦化的工序中，最好使用化學機械研磨法，使絕緣體層平坦化。
本發(fā)明的電光學裝置，具備形成在透光基板單面上的、作了圖形處理的遮光層，和在上述圖案形成的遮光層上形成的、經平坦化處理的絕緣體層和在上述平坦化的絕緣體層上形成的開關元件；其特征在于上述圖案形成的遮光層是設置在對著上述晶體管元件的區(qū)域及上述晶體管元件的周邊區(qū)域上。
根據本發(fā)明的所述構成，由于使絕緣體層的表面平坦，因此，能夠實現在該絕緣體層和單晶硅層粘接的邊界處不會產生空隙，提高絕緣體層和單晶硅層的粘接強度，而且，還可以使晶體管元件的特性不出現偏差和缺陷的電光學裝置。
本發(fā)明的電光學裝置，其特征在于，設置在沒有形成上述晶體管元件的區(qū)域上的遮光層是使形成在設置了上述晶體管元件的區(qū)域上的圖案在二維方向上反復展開而成。
根據本發(fā)明的構成，因為晶體管元件非形成區(qū)域的絕緣體層表面的平坦化處理前的凹凸狀態(tài)呈現出與晶體管形成區(qū)域的凹凸狀態(tài)非常接近的形狀，所以能夠提高研磨率的均勻性，降低平坦化處理中的表面的起伏，從而能夠實現在和單晶硅層粘接的邊界處不會產生空隙，提高了絕緣體層和單晶硅層的粘接強度，而且，還可以使晶體管元件的特性不出現偏差和缺陷的電光學裝置。
本發(fā)明的電子光學裝置，其特征在于，上述透光基板由石英構成，上述遮光層由高融點金屬或高融點金屬硅化合物構成。因此，在遮光層上的晶體管形成工序中，為提高元件特性，而可以在超過1000度的高溫下進行熱處理。
本發(fā)明的電光學裝置的制造方法，所述電光學裝置在透明基板上具有按矩陣狀形成象素電極和與上述象素電極連接的晶體管的顯示區(qū)域和從配置在上述顯示區(qū)域的周邊區(qū)的驅動電路及外部電路輸入信號的外部電路連接端子，其特征在于，該方法具有有以下工序在上述透明基板上形成遮光層的工序；使上述遮光層形成圖案的工序；在上述形成圖案的遮光層上形成絕緣體層的工序；使上述絕緣體層平坦化的工序；在上述平坦化后的絕緣體層表面上粘貼單晶硅的工序；和由上述單晶硅層形成晶體管元件的工序，上述形成圖案的遮光層被配置在上述晶體管及上述周邊區(qū)域，在上述周邊區(qū)域遮光層相對上述驅動電路被配置。
根據本發(fā)明的制造方法，透明基板的遮光層圖案不僅是在形成晶體管元件的區(qū)域，而且在其周邊區(qū)域也存在，因此，遮光層對基板的凹凸分布偏差減少，通過如研磨等使遮光層上的絕緣體層平坦化之際，研磨率的基板面內均勻性格外高。特別地，因為在平坦化時周邊容易得到研磨，所以通過在周邊形成遮光層，就能夠減少基板的凹凸分布的偏差。于是，在該絕緣體層和單晶硅層粘接的邊界處不會產生空隙，提高了絕緣體層和單晶硅層的粘接強度，而且，還可以使晶體管元件的特性不出現偏差和缺陷。此外，通過配置在對著驅動電路的區(qū)域，就能夠防止光照射到驅動電路上，防止了驅動電路上形成的晶體管的誤動作。
本發(fā)明的電光學裝置的制造方法的特征在于，上述形成圖案的遮光層被配置在對著上述外部電路連接端子的區(qū)域。
根據本發(fā)明的制造方法，因為在與外部電路的連接端子相對的區(qū)域也配置了遮光層，所以能夠防止絕緣體層的平坦化時的凹凸。
本發(fā)明的電光學裝置的制造方法，所述電光學裝置在透明基板上具有按矩陣狀形成象素電極和與上述象素電極連接的晶體管的顯示區(qū)域和從配置在上述顯示區(qū)域的周邊區(qū)的驅動電路及外部電路輸入信號的外部電路連接端子，其特征在于，該方法具有以下工序在透明基板上形成遮光層的工序；使上述遮光層形成圖案的工序；在上述形成圖案的遮光層上形成絕緣體層的工序；使上述絕緣體層平坦化的工序；在上述平坦化后的絕緣體層表面上粘貼單晶硅的工序；和由上述單晶硅層形成晶體管元件的工序；上述形成圖案的遮光層被配置在上述晶體管及上述周邊區(qū)域，在上述周邊區(qū)域的遮光層被配置在上述驅動電路及上述外部電路連接端子的周邊，不配置在對著上述驅動電路的區(qū)域。
根據本發(fā)明的制造方法，因為遮光層形成在驅動電路及外部電路連接端子的周邊，所以能夠減少其上的絕緣體層的凹凸分布的偏差。另外，因為在對著驅動電路及外部電路連接端子的區(qū)域上不配置遮光層，所以能夠控制遮光層產生的電影響。
本發(fā)明的電光學裝置的制造方法，其特征在于，使上述絕緣體層平坦化的工序使用化學的研磨法。
根據本發(fā)明的制造方法，因為遮光層形成在顯示區(qū)域及周邊區(qū)域，并在其上形成絕緣體層，所以能夠實現周邊區(qū)域的凹凸很少的平坦化研磨。
本發(fā)明的電光學裝置的制造方法，其特征在于，配置在對著上述晶體管區(qū)域的遮光層的形狀和配置在對著上述驅動電路區(qū)域的遮光層的形狀基本相同。
根據本發(fā)明的制造方法，因為對著晶體管區(qū)域上配置的遮光層形狀和對著上述驅動電路的區(qū)域配置的遮光層形狀基本相同，遮光層和遮光層的間隔也基本均勻，所以能夠進一步地減少對其上的絕緣體層進行平坦化時的凹凸分布。
本發(fā)明的電光學裝置，其特征在于，還具有另外的透光性基板，該透光性基板朝著形成上述透光性基板的單結晶層的面配置；和液晶，該液晶夾裝在上述2塊透光性基板之間，由在上述晶體管元件區(qū)域上形成的開關元件驅動。
本發(fā)明的電子機器，其特征在于具備光源；上述記載的電光學裝置，從上述光源射出的光入射到該裝置上，進行與圖象信息對應的調制；和投射由上述電光學裝置調制的光的投射裝置。
圖1是表示本發(fā)明電光學裝置的基本構造的斷面圖。
圖2是按序表示圖1所示的電子光學裝置的制造方法的工序圖(其1)。
圖3是按序表示圖1所示的電子光學裝置的制造方法的工序圖(其2)。
圖4是按序表示圖1所示的電子光學裝置的制造方法的工序圖(其3)。
圖5是液晶裝置一個實施例的構成圖象形成區(qū)域的矩陣狀的在多個象素中設置的各種元件／配線等的等價電路。
圖6是液晶裝置一個實施例的形成數據線、掃描線、象素電極、遮光膜等的TFT陣列基板相鄰的多個象素群的平面圖。
圖7是表示在液晶裝置一個實施例的TFT陣列基板中象素部的周邊區(qū)域構造的平面圖。
圖8是表示在液晶裝置一個實施例的TFT陣列基板中象素部的周邊區(qū)域構造的平面圖。
圖9是表示在液晶裝置一個實施例的TFT陣列基板中象素部的周邊區(qū)域構造的平面圖。
圖10是圖6的A-A`斷面圖。
圖11是按序表示液晶裝置一個實施例的制造方法的工序圖(其1)。
圖12是按序表示液晶裝置一個實施例的制造方法的工序圖(其1)。
圖13是按序表示液晶裝置一個實施例的制造方法的工序圖(其1)。
圖14是按序表示液晶裝置一個實施例的制造方法的工序圖(其1)。
圖15是按序表示液晶裝置一個實施例的制造方法的工序圖(其1)。
圖16是按序表示液晶裝置一個實施例的制造方法的工序圖(其1)。
圖17是從對向基板的一側見液晶裝置實施例的TFT陣列基板及其上形成的各構成要素的平面圖。
圖18是圖16的H-H`斷面圖。
圖19是使用液晶裝置的電子機器一例的投射型顯示裝置的構成圖。
下面，參照


本發(fā)明的實施例。
圖1是表示本發(fā)明一實施例的電光學裝置的基本構造的斷面圖。
如圖1所示，電光學裝置201的透光性基板(透明基板)202上形成著遮光層204。然后，依次在該透光性基板202上形成絕緣體層205和單晶硅層206。在單晶硅層206內與遮光層204對應的位置上形成晶體管元件區(qū)域(圖省略)。
(制造方法)根據圖2至圖4說明上述電光學裝置的制造方法。
首先，如圖2(a)所示，如在透明的透光性基板202上的整個表面上形成遮光層204。此處，作為透光性基板202，可以使用厚度如1．2mm的石英。通過利用如噴濺鉬方法堆積100-250nm厚，更好的200nm厚的鉬而得到遮光層204。該遮光層204的材料不限于本實施例的，只要是在制造裝置的熱處理最高溫度是穩(wěn)定的材料，使用哪種材料均不會有問題。例如，除此之外，還可以使用鎢，鉭等的高融點金屬或多晶硅，此外，鎢化硅，鉬化硅等的硅化物均為較好的材料，形成法除了噴濺法外，還可以采用CVD法，電子束加熱蒸鍍法等。
下面，如圖2(b)所示，形成光致抗蝕劑圖案207。該光致抗蝕劑圖案207除了對應于晶體管元件形成區(qū)域的位置外，也在晶體管元件非形成區(qū)域(晶體管元件的周邊區(qū)域)同樣地形成。所謂晶體管元件的非形成區(qū)域，具體地是指存在于晶體管元件形成區(qū)域的周邊區(qū)域的涂抹為了粘貼對向基板的密封材料的密封區(qū)域，驅動數據線、掃描線的驅動電路的周邊部，形成連接輸入輸出信號線的連接端子的端子底座區(qū)域等。
下面，如圖3(c)所示，把光致抗蝕劑圖案207作為掩膜，對遮光層205進行腐蝕，在透光性基板202上形成遮光層204的圖樣。之后，剝離光致抗蝕劑圖案207。
接著，如圖3(d)所示，堆積如氧化硅膜構成的絕緣體層205。該氧化硅膜可通過如噴濺法或者使用TEOS(四乙基原硅酸鹽)的等離子CVD法堆積到如1000nm厚度。作為絕緣體層205的材料，除了上述的氧化硅膜外，還可以使用如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)等的高絕緣性玻璃或氮化硅膜等。
然后，如圖3(e)所示，在遮光層204上保留規(guī)定膜厚的條件下對絕緣體層205的表面作全面研磨使之平坦化。通過研磨達到平坦化的手段，可采用如CMP(化學機械研磨)法。
然后，如圖3(f)所示，將透光性基板202和單晶硅基板206a粘貼起來。粘貼用的單晶硅基板206a厚度為300μm，預先對其表面氧化掉0．05-0．8μm，形成氧化膜層206b。這是為了以熱氧化形成在粘貼后形成的單晶硅層206和氧化膜層206B的界面，確保電特性的良好界面。粘貼工序可采用如在300℃下熱處理2小時直接將兩塊基板粘貼起來的方法。為了進一步提高粘貼強度，雖然還可以將熱處理溫度提高到450℃的程度，但因為石英基板和單晶硅基板的熱膨脹系數存在較大差異，若以此溫度進行加熱，在單晶硅層上會發(fā)生斷裂等的缺陷，基板品質變差。為了控制這樣的斷裂等的缺陷的發(fā)生，對單晶硅基板先以300℃進行粘貼熱處理，然后，對經這樣熱處理的單晶硅基板通過濕腐蝕或CMP減薄到100-150μm的程度后，再進行高溫熱處理。例如，用80℃的KOH水溶液，將單晶硅基板的厚度腐蝕到150μm，之后，將粘貼基板在450℃下再次進行熱處理，提高粘貼強度。
再如圖4(g)所示，研磨粘貼后的基板，使單晶硅層206的厚度為3-5μm。
這樣薄膜化的粘貼基板最后通過PACE(Plasma Assisted Chemical Etching等離子化學腐蝕)法，將硅層206的膜厚度腐蝕到0．05至0．8μm程度而完成加工。通過該PACE處理，單晶硅層206例如對于100nm，其均勻性可達到10％以內。
作為得到薄膜化單晶硅層的方法，除了上述的PACE處理法外，還可以采用向單晶硅基板內注入氫離子，再粘貼該基板后進行熱處理的分步法，或把形成在多孔質硅上的外延硅層通過多孔質硅層的選擇腐蝕轉印到貼合基板上的ELTRAN(取向附生層傳質)。
如上所述，根據本實施例的制造方法，由于在透光性基板202上形成遮光層204，不僅在形成晶體管元件的區(qū)域，而且在其周邊區(qū)域上也設置遮光層圖樣，所以能夠減少由遮光層對基板造成的凹凸分布的偏差，通過研磨使遮光層上的絕緣體層平坦化時，特別能夠提高研磨率的基板面內均勻性。
因而，如圖3(e)所示，的研磨工序中，絕緣體層205的表面變成平坦化，在絕緣體層205和單晶硅層206粘貼的邊界上不存在空隙，提高了絕緣體層205和單晶硅層206的粘接強度，而且，晶體管元件的特性不會出現偏差和缺陷。
(使用本實施例方法的電子光學裝置的構成)
圖5是作為電光學裝置的液晶裝置的構成圖象形成區(qū)域(象素部)的呈矩陣狀形成的多個象素中的各種元件、配線等的等價電路。圖6是表示形成數據線、掃描線、圖象電極、遮光膜等的TFT陣列基板的相鄰的多個象素群的放大平面圖。圖7至圖9是表示在TFT陣列基板上象素部的周邊區(qū)域構造的平面圖。圖10是圖6的A-A`斷面圖。另外在圖10中，因為使各層和各部件的大小達到在圖面上可看清的程度，所以各層和各部件的縮小比例不同。
在圖5中，本實施例的液晶裝置的構成圖象顯示區(qū)域(象素部)的呈矩陣狀形成的多個象素由呈矩陣狀的多個象素電極9a和控制象素電極9a的TFT(晶體管元件)30構成提供圖象信號的數據線6a與該TFT30的電源電連接。寫入數據線的圖象信號S1／S2／．．．／Sn可以按該次序以線的序號供給，對于相鄰的多個數據線6a，也可以按組供給。掃描線3a電連接TFT30的控制極，以規(guī)定時間按掃描信號次序以線號順序向掃描線3a施加掃描信號G1、G2．．．、Gn。象素電極9a電連接TFT30的漏極，通過在一定期間內關閉作為開關元件的TFT30，就可以在規(guī)定的時間內數據線6a提供的圖象信號S1／S2／．．．／Sn。通過象素電極9a寫入液晶的規(guī)定電平的圖象信號S1／S2／．．．／Sn在和對向基板(后述)上形成的對向電極(后述)之間保持一定時間。液晶因受施加的電壓電平的影響其分子集合的取向和順序發(fā)生變化，調節(jié)了光，而使按級顯示成為可能。如果是正常白色模式，對應于所施加的電壓，入射光不能通過該液晶部分，如果是正常黑色模式，入射光對應于所施加的電壓而能通過該液晶部分，整體而言，從液晶裝置射出具有與圖象信號對應的對比度的光。為了防止保持的圖象信號泄漏，和形成在圖象電極9a和對向電極之間的液晶電容并聯地外加存儲電容70。例如，象素電極9a的電壓由存儲電容70保持比在數據線上施加電壓的時間3位的時間。因此，保持特性進一步得到改善，實現了對比度高的液晶裝置。在本實施例中，特別是因為形成了這樣的存儲電容70，所以設置與后述的掃描線同層的，或者利用導電性的遮光膜降低電阻的電容線3b。
下面，根據圖6，詳細說明TFT陣列基板的圖象部(圖象顯示區(qū)域)的平面構造。如圖6所示在液晶裝置的TFT陣列基板上的圖象部內設計了矩陣狀的多個透明圖象電極9a(由點劃線9a`示出輪廓)，分別沿圖象電極9a的縱橫邊界設計數據線6a，掃描線3a及電容線3b。數據線6a通過接觸孔5與單晶硅層的半導體層1a內的后述電源區(qū)域電連接，象素電極9a通過接觸孔8與半導體層1a內的后述漏極區(qū)域電連接。掃描線3a對著半導體層1a內的溝道區(qū)域(圖中右斜線區(qū)域)配置，掃描線3a起到柵電極的功能。
電容線3b具有沿掃描線3a呈基本直線狀延伸的主線部(即按平面看，沿掃描線3a形成的第1區(qū)域)和從與數據線6a交錯的地方沿數據線6a向前段側突出的突出部(即按平面看，沿數據線6a延伸的第2區(qū)域)。
在圖中右上方斜線示出的區(qū)域內設計與圖1示出的遮光層204對應的多個第1遮光膜11a。更具體地說，第1遮光膜11a分別被設計在象素部上從TFT陣列基板側面看覆蓋包含半導體層1a的溝道區(qū)域的TFT的位置上，此外，具有對著電容線3b的本線部沿掃描線3a呈直線狀延伸的本線部和從與數據線6a交錯的地方沿數據線6a向鄰接的段側(即圖中向下)突出的突出部。第1遮光膜11a的各段(象素行)中向下突出部的前端在數據線6a下部與下段的電容線3b的向上突出部的前端重合。在該重合的地方設置使第1遮光膜11a和電容線3b相互電連接的接觸孔13。即，在本實施例中，第1遮光膜11a通過接觸孔13與前段或后段的電容線3b電連接。
在本實施例，雖然象素電極9a及TFT只設在象素部內，但第1遮光膜11a不限于象素部內，也可以在不需要遮光的象素部的外側區(qū)域(象素部的周邊區(qū)域)，即涂抹了為粘貼對向電極基板的密封材料的密封區(qū)域和形成連接輸入輸出信號線的外部電路連接端子的端子底座區(qū)域等以2維地展開的形狀形成同樣的圖樣。因此，對第1遮光膜11a上形成的絕緣體層研磨使之平坦化時，因為象素部內和象素部的周邊區(qū)域的凹凸狀態(tài)基本相同，所以能夠均勻平坦化，并以良好狀態(tài)粘接單晶硅層。
根據圖7至圖9，詳細說明TFT陣列基板的象素部周邊區(qū)域的平面構造。圖7是后述圖17中的以符號300的表示的區(qū)域放大的概略平面圖，是表示后述的密封材料52的角上周邊部的圖。圖8是只取出并表示圖7的第1遮光膜11a的概要平面圖。這也可以考慮是形成半導體層和配線前的基板的狀態(tài)。圖9是后述圖17中的以符號400的表示的區(qū)域放大的概略平面，表示形成了后述的外部電路連接端子102的端子底座區(qū)域。
在圖7至圖9中，為了簡化起見，雖然以方格狀記載了第1遮光膜11a，但實際上不完全是方格狀，在圖6中，是按右上方的斜線示出的圖樣設計的。在圖7、圖8中，符號10表示TFT陣列基板。
如圖7所示，在位于后述密封材料52的內側的象素部上，如圖6所示地設置象素電極9a，數據線6a，掃描線3a等，在各象素電極9a周圍如圖6右上方的斜線所示設置第1遮光膜11a。
如圖7所示，設置在象素內部的數據線6a的一個端部從象素部向外側延伸出，與構成后術的數據線驅動電路101的取樣保持電路101a和數據線側移位寄存器101a電連接。另一方面，設置在象素內部的掃描線3a的一個端部從象素部向外側(圖7中左側)延伸出，與構成后述的掃描線驅動電路104的掃描線側移位寄存器104B電連接。
如圖7，圖8所示，在本實施例中，第1遮光膜11a不僅在象素部內，而且在象素部的周邊區(qū)域，即涂抹密封材料52的密封區(qū)域及密封區(qū)域的外側區(qū)域上以與象素部內相同的圖樣設置。
如圖9所示，在TFT陣列基板10上，在形成外部電路連接端子102的端子底座區(qū)域上也形成與象素部內相同圖樣的第1遮光膜11a。
但是，如圖7至圖9所示，在數據線驅動電路101(取樣保持電路101a，數據線側移位寄存器101b)、掃描線驅動電路104(掃描線側移位寄存器104B)及外部電路連接端子102的正下方按以下的理由不設計第1遮光膜11a。這是因為擔心在具有導電性的第1遮光膜11a被形成在驅動電路101、104或外部電路連接端子102正下方的場合下，絕緣體層也設在第1遮光膜11a和驅動電路101、104或外部電路連接端子102之間，驅動電路101、104或外部電路連接端子102受到來自第1遮光膜11a的電影響。
在數據線驅動電路101、掃描線驅動電路104、外部電路連接端子102的正下方不形成第1遮光膜11a的場合，與在這些區(qū)域形成第1遮光膜11a的場合相比，雖然第1遮光膜11a上形成的絕緣體層的凹凸分布稍有增大，但因為數據線驅動電路101、掃描線驅動電路104、外部電路連接端子102占有面積相對于TFT陣列基板10的整個面積而言是非常小的，所以不會什么問題。
但是，在把第1遮光膜11a形成于驅動電路101、104或外部電路連接端子102的正下方時，在從第1遮光膜11a對驅動電路101、104或外部電路連接端子102產生的電影響小到可以忽略不計的程度時，在驅動電路101、104及外部電路連接端子102的正下方也可以形成第1遮光膜11a，此時，與在驅動電路101、104及外部電路連接端子102的正下不形成第1遮光膜11a的情況相比，能夠更進一步地降低第1遮光膜11a上形成的絕緣體層的凹凸分布。
在本實施例中，作為象素部的周邊區(qū)域，雖然只示出圖17的符號300、400表示的區(qū)域的放大平面構造，但在象素部的周邊區(qū)域之外的區(qū)域具有與圖7至圖9相同的構造。
下面，根據圖10，說明液晶裝置的象素部內的斷面構造。如圖10所示，液晶裝置具有構成透光性基板一例的TFT陣列基板10和與該基板10對向配置的透明對向基板20。TFT陣列基板10例如由石英基板構成，對向基板20例如由玻璃基板或石英基板構成。在TFT陣列基板10上設置象素電極9a，在其上側設置進行了研磨處理等的規(guī)定的取向處理的取向模16。象素電極9a由如ITO膜(銦、錫、氧化膜)的透明導電性薄膜構成。取向膜16如由聚酰亞胺薄膜等的有機薄膜構成。
另一方面，在對向基板20的整個表面上設置對向電極(共用電極)21，在其下側設置進過了研磨處理等的規(guī)定的取向處理的取向膜22。對向電極21由如ITO薄膜等的透明導電性薄膜構成。取向膜22由聚酰亞胺薄膜等的在機薄膜構成。
在TFT陣列基板10上，如圖10所示，在相鄰各象素電極9a的位置上設置開關控制各象素電極9a的象素開關用TFT30。
此外，如圖10所示，在對向基板20上，在各象素部的開口區(qū)域以外的區(qū)域上設置第2遮光膜23。因此，入射光不可能從對向基板20的一側入射到象素開關用TFT30的半導體層1a的溝道區(qū)域1a`或LDD(輕摻雜漏極)區(qū)域1b及1c上。此外，第2遮光膜23具有提高對比度，防止色材混色的功能。
在如此構成的象素電極9a和對向電極21對向配置的TFT陣列基板10和對向基板20之間，向由密封材料(圖中省略)圍成的空間內封入液晶，形成液晶導層50。液晶層50在沒有施加來自象素電極9a的電場的狀態(tài)下采用由取向膜16及22所確定的取向狀態(tài)。液晶層50由如一種或多種向列液晶混合的液晶構成。密封材料是為將二塊基板10及20于它們的邊界處粘接的例如由光硬性樹脂或熱硬性樹脂構成的粘接劑，為了確保兩基板間所規(guī)定的距離，混入了玻璃纖維或玻璃球的襯的墊。
如圖10所示，在分別對著象素開關用TFT30的位置上，在TFT陣列基板10表面的與各象素開關用TFT30對應的位置上分別設置第1遮光膜11a。第1遮光膜11a最好由包含不透明高融點金屬，即Ti、Cr、W、Ta、Mo及Pb中的至少一種的金屬單體、合金或金屬硅化物等構成。
如果由這些材料構成，通過TFT陣列基板10上的第1遮光膜11a的形成工序后進行的象素開關用TFT30的形成工序的高溫處理，第1遮光膜11a不會受到破壞或不會融化。在本實施例中，由于在TFT陣列基板10上形成第1遮光膜11a，能夠防止來自TFT陣列基板10側面的返回光入射到象素開關用TFT30的溝道1a`和LDD區(qū)域1b，1c上，不會因光電流發(fā)生使作為晶體管元件的象素開關用TFT30的特性變差。
在第1遮光膜11a和多個象素開關用TFT30之間設置第層間絕緣膜(絕緣體層)12。第1層間絕緣膜12是為了使構成象素開關用TFT30的半導體層1a與第1遮光膜11a電絕緣而設計的。此外，第1層間絕緣膜12形成在TFT陣列基板10的整個表面上，為了消除第1遮光膜11a圖樣的臺階差，對表面進行研磨，進行平坦化處理。
第1層間絕緣膜12由如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)等的高絕緣性玻璃或氧化硅膜、氮化硅膜等構成。利用第1層間絕緣膜12能夠防止第1遮光膜11a污染象素開關用TFT30等的事態(tài)。
在本實施例中，使柵極絕緣膜2從對著掃描線3a的位置處延伸，并用作為電介體膜，延長半導體膜1a作為第1存儲電容電極1f，而且，將與之相對的電容線3b的一部分作為第2存儲電容電極，從而構成存儲電容70。
更詳細地說，半導體層1a的高濃度漏極區(qū)域1e沿數據線6a及掃描線3a的下方延伸，并通過絕緣膜2與沿相同數據線6a及掃描線3a伸長的電容線3b部分對向配置，構成第1存儲電容電極(半導體層)1f。特別地作為存儲電容70的電介體的絕緣膜2不是因高溫氧化于單晶硅層上形成TFT30的柵極絕緣膜2，而是薄且耐高壓的絕緣膜，所以存儲電容70能夠以比較小的面積構成大電電容的存儲電容。
對于存儲電容70，從圖6及圖10可知，第1遮光膜11a如下那樣構成在作為第2存儲電容電極的電容線3b的相反側，經第1層間絕緣膜12與第1存儲電容電極1f對向配置作為第3存儲電容電極(參照圖10右側的存儲電容70)，存儲電容更大。即，在本實施例中，構成了在兩側夾著第1存儲電容電極1f的提供了存儲電容的雙存儲電容構造，存儲電容進一步增加。于是，該液晶裝置使具有防止在顯示圖象時的閃爍和燒粘在一起的功能提高。
根據這些結果，有效地利用去除了數據線6a下方的區(qū)域及沿掃描線3a液晶的區(qū)別發(fā)生的區(qū)域(即，形成電容線3b的區(qū)域)的開口區(qū)域的空間，就能夠增加象素電極9a的存儲電容。
在本實施例中，特別是，第1遮光膜11a(及與之電連接的電容線3b)與定電位源電連接，第1遮光膜11a及電容線3b成為定電位。因而，第1遮光膜11a的電位變動不會對與第1遮光膜對向配置的象素開關用TFT30產生嚴重影響。電容線3b作為存儲電容70的第2存儲電容電極可得到良好的功能。此時，作為定電位源，舉例有向驅動該液晶裝置的周邊電路(例如，掃描線動電路、數據線驅動電路等)供給的負電源、正電源等的定電位源，接地電源，向對向電極供給的定電位源等。如果利用周邊電路等的電源，則不必設置專用的電位配線和外部輸入端子，就能使第1遮光膜11a及電容線3b成為定電位。
如圖6及圖10所示，在本實施例中，除了在TFT陣列基板10上設置第1遮光膜11a外，第1遮光膜11a通過接觸孔13與前段或后段電容線3b電連接。因此，各第1遮光膜11a與電連接中段電容線的情況相比，沿象素部的開口區(qū)域的邊緣，與數據線6a重合，相對于形成電容線3b及第1遮光膜11a的區(qū)域之外的區(qū)域臺階減少了。若沿象素部的開口區(qū)域邊緣的臺階減少，則使響應該臺階而引起的液晶的區(qū)別(取向不良)降低，從而，能夠擴大象素部的開口區(qū)域。
第1遮光膜11a，在從如前所述地呈直線狀伸展的主線部突出的突出部上開設接觸孔13。作為接觸孔134的開孔位置，根據靠近邊緣，應力從邊緣處發(fā)散的理由，判明難以發(fā)生斷裂。因此，此時，根據接近哪個突出部的尖端開設接觸孔13(最好根據接近邊緣極限之前的尖端)，能在制造方法中，緩解第1遮光膜11a上的應力，更有效地防止斷裂，可提高生產效率。
電容線3b和掃描線3a由同一聚硅膜構成，存儲電容70的誘電體膜和TFT30的柵極絕緣膜2由同一高溫氧化膜構成，第1存儲電容電極1f和TFT30的溝道形成區(qū)域1a及電源區(qū)域1d，漏極區(qū)域1e等由同一半導體層1a構成。因此，可使形成在TFT基板10上形成的疊層構造簡單化，而且，在后述的液晶裝置的制造方法中，在同一薄膜形成工序中可同時形成電容線3b及掃描線3a，及同時形成存儲電容70的電介體膜及柵極絕緣膜2。
如圖6所示，第1遮光膜11a分別沿掃描線3a延伸著，而且，相對于沿數據線6a的方向分裂成多個條紋狀。因此，與將一體形成的格狀遮光膜配設于如象素部的開口區(qū)域周圍的場合相比，在由形成第1遮光膜11a、掃描線3a及電容線3b的聚硅膜，形成數據線6a的金屬膜，層間絕緣膜等構成的該液晶裝置的疊層構造中，各膜物性差異引起的隨著制造方法中加熱冷卻而發(fā)生的應力明顯地緩解。因此，能夠防止第1遮光膜11a上發(fā)生的斷裂以及提高生產效率。
圖6中，雖然第1遮光膜11a上的直線狀主線部分基本上與電容線3b的直線狀本線部分重合，但，第遮光膜11a被設置在覆蓋TFT30的溝道區(qū)域的位置上，而且，可形成接觸孔13地與電容線3a在任何地方重合，就可發(fā)揮對TFT的遮光功能和對電容線的低電阻化功能。因此，也可以在沿相鄰掃描線3a和電容線3b之間的掃描線的縱向間隙區(qū)域直到與掃描線3a稍有重合的位置上設置該第1遮光膜11a。
電容線3b和第1遮光膜11a借助于第1層間絕緣膜12上的接觸孔13具有了可靠且較高的可靠度，兩者電連接著，但這樣的接觸孔13可以在每個象素區(qū)開設，也可以在由多個象素構成的每個象素組內開設。
在每個象素組內開設接觸孔13時，能夠促進第1遮光膜11a對電容線3b造成的低電阻化，而且，可提高兩者間的冗長構造的限度。另一方面，在由多個象素構成的每一組象素內(例每2個象素或每3個象素)開設接觸孔13的情況下，既要考慮電容線3b和第1遮光膜11a的薄片電阻，驅動頻率，要求的方式等，又要適度地平衡因第1遮光膜11a對電容線33b造成的低電阻化及冗長構造產生的利益和開設多個接觸孔13的制造工序的復雜化或該液晶裝置的不良化等的缺點，實踐中很有利。
這樣設置在每象素或象素組上的接觸孔13從對向基板20的側面看是開設在數據線6a的下方。因此，由于接觸孔13處于象素部的開口區(qū)域外，而且設置在不形成TFT30和第1存儲電容電極1f的第1層間絕緣膜12的部分上，因此，能實現象素部的有效利用，并防止由接觸孔13的形成對TFT30和其它配線等造成的不良化。
再者，于圖10中，象素開關用TFT30具有LDD(輕摻雜漏極)構造，且具備掃描線3a、由該掃描線3a的電場形成溝道的半導體層1a的溝道區(qū)域1a、絕緣掃描線3a和半導體層1a的柵極絕緣膜2、數據線6a、半導體層1a的低濃度電源區(qū)域(電源側LDD區(qū)域)1b及低濃度漏極區(qū)域(漏極側LDD)區(qū)域1c、半導體層1a的高濃度電源區(qū)域1d以及高濃度漏極區(qū)域1e。多個象素電極9a中對應的一個連接高濃度漏極區(qū)域1e。電源區(qū)域1b及1a以及漏極區(qū)域1C及1e如后所述地相對于半導體層1a根據要形成的n型或p型溝道摻入規(guī)定濃度的n型或p型用的摻雜劑而形成的。n型溝道的TFT具有動作速度快的優(yōu)點，多數情況下作為象素的開關元件，即象素開關用TFT30使用。數據線6a由Al等金屬膜和金屬硅化物等的合金膜等的遮光性的薄膜構成。在掃描線3a、柵極絕緣膜2及第1層間絕緣膜12上形成了第2層間絕緣膜4，該膜4上分別形成通向高濃度電源區(qū)域1d的接觸孔5及通向高濃度漏極區(qū)域1e的接觸孔8。數據線6a通過與該電源區(qū)域1b相通的接觸孔5與高渡電源區(qū)域1d電連接。而且，在數據6a及第2層間絕緣膜4上形成了第3層間絕緣層7，該膜7上形成了通向高濃度漏極區(qū)域1e的接觸孔8。象素電極9a通過該通向高濃度漏極區(qū)域1e的接觸孔8與高濃度漏極區(qū)域1e電連接。前述的象素電極9a被設置在這樣構成的第3層間絕緣膜7上面。另外，象素電極9a和高濃度漏極區(qū)域1e可以由與數據線6相同的Al膜和與掃描線3a相同的聚硅膜中繼，實現電連接。
象素開關用TFT30最好具有如上所述的LDD構造，也可以具有在低濃度電源區(qū)域1b及低濃度漏極區(qū)域1c內不摻入雜質離子的不均勻構造，或者把柵電極3a作為掩膜，摻入高濃度雜質離子，自己匹配地形成高濃度電源及漏極區(qū)域的自調整型TFT。
雖然將象素開關用TFT30的柵電極(掃描線3a)制作成在電源-漏極區(qū)域1b及1e間只配置1個的單柵極構造，但可在兩者間配置2個以上的柵極。此時，向各柵極電極施加同一的信號。如果由雙柵極或多柵極構成TFT，則能夠防止溝道和電源-漏極區(qū)域接合部的漏電流，降低關閉時的電流。如果把這些柵極電極的至少一個制成LDD構造或不均勻構造，則能夠進一步降低關閉電流，能夠得到穩(wěn)定的開關元件。
一般來說，雖然當光射入到半導體1a的溝道區(qū)域1a`，低濃度電源區(qū)域1b及低濃度漏極區(qū)域1C等的單晶硅層上時，因硅具有光電變換效果而發(fā)生光電流，象素開關用TFT30的晶體管特性變差，但在本實施例中，用Al等遮光性金屬薄膜從上側覆蓋掃描線3a地形成數據線6a，至少能夠有效地防止入射光入射到半導體層1a的溝道區(qū)域1a`及LDD區(qū)域1b、1C上。如前所述，由于在象素開關用TFT30的下側上設置第1遮光膜11a，因此，至少能夠有效地防止返回光入射到半導體層1a的溝道區(qū)域1a`及LDD區(qū)域1b、1C上。
另外，在本實施例中，因為將相鄰的前段或后段的象素上設置的電容線3b和第1遮光膜11a連接，相對于最上段或最下段象素，向第1遮光膜11a供給定電位的電容線3a變成為必要。相對于垂直象素的數量設置電容線3b的數量可以超過1條。
(利用本實施例的處理方法的電光學裝置的制造方法)
下面，參照圖11至圖15說明具有這種構成的液晶裝置的制造方法。
圖11至圖15表示各工序中的TFT陣列基板側的各層與圖10一樣對應于圖6的A-A’斷面的工序圖。
如圖11的工序(1)所示，準備好石英基板、硬玻璃等的TFT陣列基板10。為優(yōu)化上述基板，對上述的基板作如下的前處理前處理的較好方式是在N2(氮氣)等的惰性氣體的氣氛下，約850-1300℃，最好是在1000℃的高溫下作退火處理，減少在之后要進行高溫處理中的TFT陣列基板10上產生的變形。即，與在制造過程中的最高溫下進行高溫處理的溫度相一致，事先在相同溫度或高于該溫度下熱處理TFT陣列基板。
對經這樣處理后的TFT陣列基板10的整個表面上，以噴鍍方式噴鍍Ti、Cr、W、Ta、Mo及Pd等的金屬或金屬硅化物等的金屬合金膜，形成約100-500nm厚度，最好是約200nm厚度的遮光層11。
下面，如工序(2)所示，利用光刻法形成與第1遮光膜11a的圖象(參照圖6)對應的保護性掩膜207。此時，如圖7至圖9所示，不僅是在象素部的晶體管元件形成區(qū)域，而且在密閉區(qū)域，端子底座區(qū)域等，象素部周邊區(qū)域也形成第1遮光膜11a的圖象。
接著，如工序(3)所示，利通過該保護性掩膜207對遮光層11進行蝕刻處理，形成圖6、圖7至圖9那樣圖象的第1遮光膜11a。
然后，如工序(4)所示，在該第1遮光膜11a上，通過如常壓或減壓CVD方法等，使用TEOS(四乙基原硅酸鹽)氣體，TEB(テトラ·ェチル·ボ-トレ-ト)氣體，TMOP(テトラ·ソチル·ォキシ·フォストレ-ト)氣體等，形成由NSG、PSG、BSG、BPSG等的硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜和氧化硅膜等構成的第層間絕緣膜12。該第1層間絕緣膜12的厚度定為約400-1000nm。更好的是約800nm。
在本實施形式中，因為不僅在晶體管元件形成區(qū)域。而且在稱作為密閉區(qū)域和端子底座區(qū)域的晶體管元件的非形成區(qū)域也形成第一遮光膜11a，所以形成了第1層間絕緣膜12之后的基板表面(第一層間絕緣膜12的表面)的凹凸狀態(tài)在整個基板表面范圍內基本相同。
再者，如工序(5)所示，對第層間絕緣膜12的表面整體研磨使其平坦化。作為通過研磨使其平坦化的手段，可以使用如CMP(化學機械研磨)法。在該工序中，因為第1層間絕緣膜12的表面的凹凸狀態(tài)在整個基本表面上基本相同，所以能夠提高研磨速率的面內均勻性，得到非常平坦的表面。
下面，如工序(6)所示，將基板10和單晶硅基板206a進行粘合。粘合用單晶硅基板206a的厚度為600μm，對其表面預先進行約0．05-0．08μm的氧化處理，形成氧化層206b的同時，以如加速電壓100keV，劑量10e16／cm2注入氫離子(H+)。粘合工序可以采用經如300℃，2小時處理后將2塊基板直接粘合的方法。
下面，如工序(7)所示，要進行這樣的熱處理，即以保留粘合的單晶硅基板206a的粘合面?zhèn)鹊难趸?06b和單晶硅層206地從基板10上剝離單晶硅基板206a。該基板的剝離現象是因在單晶硅基板中導入的氫離子，使在單晶硅基板的表面附近的某層處硅結合斷裂而發(fā)生的。例如，能夠通過以每分鐘20℃的升溫速度將粘合的2塊基板加熱到600℃的方式進行。通過該熱處理，粘合的單晶硅基板206a與基板10分離，在基板10表面上形成約200nm±5nm的單晶硅層206。通過改變對前述的單晶硅基板206a進行的氫離子注入的加速電壓，就能在50nm-300nm范圍內以任意厚度形成粘合在基板10上的單晶硅層206。
接著，如工序(8)所示，通過光刻工程，蝕刻工程等，形成了如圖6所示的規(guī)定圖象的半導體層1a。即，特別在數據線6a下形成電容線3b的區(qū)域及沿掃描線3a形成電容線3b的區(qū)域上，形成第1積蓄電容電極1f，該第1積蓄電容電極1f從構成象素轉換用TFT30的半導體層1a處延伸。
下面，如工序(9)所示，將第1積蓄電容電極1f與構成象素轉換用TFT30的半導體層1a一起在約850-1300℃的溫度，最好是約1000℃溫度下加熱氧化72分鐘，形成厚度約為60nm的比較薄的熱氧化硅膜，同時形成象素轉換用TFT30的柵極絕緣膜2和電容形成用的柵極緣膜2。結果，半導體層1a及第1積蓄電容電極1f的厚度約為30-170nm，柵絕緣膜2的厚度約為60nm。
然后，如圖12的工序(10)中，N溝道的與半導體層1a對應的位置上形成保護膜301，在P溝道的半導體層1a內以低濃度(例如，P離子以70keV的加速電壓，2e11／cm2劑量)摻雜P等的Ⅴ族元素的摻雜劑302。
接著，如工序(11)所示，在省略圖示的P溝道的與半導體層1a對應位置上形成保護膜，在N溝道的半導體層1a內以低濃度(例如，B離子以35keV的加速電壓，1e12／cm2劑量)摻雜B等的Ⅲ族元素的摻雜劑303。
然后，如工序(12)所示，在每個P溝道，N溝道上，除了各半導體層1a的溝道區(qū)域1a．的端部，于基板10的表面上形成保護膜305，在端部304，對于P溝道，摻雜工序(10)的約1-10倍劑量的P等的Ⅴ族元素的摻雜劑306，關于N溝道，摻雜工序(11)的約1-10倍的劑量的B等的Ⅲ族元素的摻雜劑306。
下面，如過程(13)所示，為了使延設半導體膜1a而組成的第一蓄積電容電極1f低電阻化，在基板10的表面與掃描線3a(柵電極)對應的部分上形成保護膜3(比掃描線3a寬)，將其作為掩膜，從其上面以低濃度(例如，P離子以70keV的加速電壓，3e14／cm2劑量)摻雜P等的Ⅴ族元素的摻雜劑308。
然后，如圖13的工序(14)所示，在第一層間絕緣膜12上通過反應性腐蝕、反應性離子束腐蝕等的干腐蝕或濕腐蝕形成直至第一遮光層11a的接觸孔13。此時，利用如反應性腐蝕、反應性離子束腐蝕的不同性的腐蝕，在開設接觸孔13等方面，具有的優(yōu)點是能夠確保開孔形狀基本與掩膜形狀相同。但是，如果將干腐蝕和濕腐蝕兩者組合起來進行開孔，則由于這些接觸孔13的形狀是錐形，因此，可以得到防止配線連接時斷線的優(yōu)點。
接著，如工序(15)所示，通過減壓CVD法等堆積出厚約為350nm的聚硅層3之后，熱擴散磷(P)，使聚硅膜3導電?；蛘?，也可以采用在與聚硅膜3成膜的同時導入P離子的聚硅膜。因此，能夠提高聚奎硅層3的導電性。
然后，如工序(16)所示，通過使用保護膜的光刻工序，腐蝕工序等，形成如圖6所示規(guī)定圖形掃描線3a和電容線3b。另外，之后，用保護膜覆蓋基板10的表面，通過腐蝕除去基板10背面上保留的聚硅。
下一步，如工序(17)所示，為了在半導體層1a上形成P溝道的LDD區(qū)域，用保護膜309覆蓋N溝道的與半導體層1a對應的位置(圖示出N溝道的半導體層1a)。把掃描線3a(柵電極)作為擴散掩膜，首先，以低濃度(例如，BF2離子以90keV的加速電壓，3e13／cm2的劑量)摻雜B等的Ⅲ族元素的摻雜劑310，形成P溝道的低濃度源極區(qū)1b和低濃度漏極區(qū)域1c。
接著，如工序(18(所示)，為了在半導體1a上形成P溝道的高濃度源極區(qū)1d和高濃度漏極區(qū)域1e，在用保護膜309覆蓋N溝道對應于半導體層1a的位置的狀態(tài)下，且以圖中未出但比掃描線3a寬的掩膜在與P溝道對應的掃描線3a上形成保護層的狀態(tài)，同樣地，以高濃度(例如，BF2離子以90keV的加速電壓，2e15／cm2的劑量)摻雜B等的Ⅲ族元素的摻雜劑311。
如圖14的工序(19)所示，為了在半導體層1a上形成N溝道的LDD區(qū)域。用保護膜309(圖中未示出)覆蓋P溝道的與半導體層1a對應的位置。把掃描線3a(柵電極)作為擴散掩膜，以低濃度(例如，P離子以70keV的加速電壓，6e12／cm2的劑量)摻雜P等的Ⅴ族元素的摻雜劑60，形成N溝道的低濃度源極區(qū)1b和低濃度漏極區(qū)域1c。
然后，如工序(20)所示，為了在半導體1a上形成N溝道的高濃度源極區(qū)1d和高濃度漏極區(qū)域1e，以比掃描線3a寬的掩膜在與P溝道對應的掃描線3a上形成保護膜后，同樣地，以高濃度(例如，P離子以70keV的加速電壓，4e15／cm2的劑量)摻雜P等的Ⅴ族元素的摻雜劑61。
接著，如工序(21)所示，用如常壓或減壓CVD和TEOS氣體等覆蓋象素轉換用TFT30上的掃描線3a，電容線3b，形成第2層間絕緣膜4，膜4由NSG、PSG、BSG、BPSG等的硅酸鹽玻璃膜，氮化硅膜和氧化硅膜等構成。第2層間絕緣膜4的厚度較好的是約500-1500nm，最是800nm。
為了使高濃度源極區(qū)1d和高濃度漏極區(qū)域1e激活，進行20分鐘的約850度的退火處理。
然后，如工序(22)所示，通過反應性腐蝕，反應性離子束腐蝕等的干腐蝕或濕腐蝕形成與數據線31對應的接觸孔5。為了使掃描線3a和電容線3b與圖中未示出的配線連接的接觸孔也用與接觸孔5同一工序開設在第2層間絕緣層4上。
下面，如圖15的工序(23)，利用噴濺處理等，把遮光性的AL等的低電阻金屬和金屬硅化物等作為金屬膜6堆積在第2層間絕緣膜4上，堆積的厚度約為100-700nm，最好約350bm，此外，如工序(24)所示，利用光刻工序，腐蝕工序等形成數據線6a。
然后，如工序(25)所示，為了覆蓋數據線6a，利用例如常壓或減壓CVD法和TEOS氣體等，形成第3層間絕緣膜7，膜7由NSG、PSG、BSG、BPSG等的硅酸鹽玻璃膜，氮化硅膜和氧化硅膜等構成。第3層間絕緣膜7的厚度較好的是約500-1500nm，最好是800nm。
再如圖16的工序(26)所示，利用反應性腐蝕，反應性離子束腐蝕等的干腐蝕在象素轉換用TFT30上形成接觸孔8，該接觸孔8與象素電極9a和高濃度漏極區(qū)域1e電連接。
接著，如工序(27)所示，利用噴濺處理等，在第3層間絕緣膜7上堆積約50-200nm厚的ITO膜等透明導電性薄膜9，再如工序(28)所示，利用光刻工序，腐蝕工序等形成象素電極9a。另外，在反射型液晶裝置上使用該液晶裝置時，也可以用Al等反射率高的不透明材料來形成象素電極9a。
接著，在向圖象電極9a上涂抹聚酰亞胺系的取向膜的涂抹液之后，按照規(guī)定的角度且規(guī)定方向實施研磨處理，從而，形成配向膜16(參照圖10)。
另一方面，關于圖10所示的對向基板20，首先準備好玻璃基板，第2遮光膜23及后述的作為周邊切口的第2遮光膜在如噴鍍金屬鉻之后，經光刻工序，腐蝕工序后被形成。另外，這些第2遮光膜除了Cr，Ni，Al等的金屬外，也可以用把碳和Ti分散到光刻膠內的樹脂碳黑等的材料形成。
之后，通過在對向基板20的整個表面進行噴濺處理，把ITO等的透明導電性薄膜堆積到約50-200nm的厚度，從而形成對向電極21。而且，在對向電極21的整個表面上涂抹聚酰亞胺系列取向膜的涂料后，按照規(guī)定的角度且規(guī)定方向實施研磨處理，形成取向膜22(參照圖10)。
最后，將如上所述地形成了各層的TFT陣列基板10和對向基板20以取向膜16及22面對的狀態(tài)用密封材料52粘接起來，通過真空抽吸等方式，將由例如多種向列型液晶混合而成的液晶吸入到兩基板之間的空間內，形成規(guī)定厚度的液晶層50。
(液晶裝置的整體構成)參照圖17及圖18說明如上構成的本實施例的液晶裝置的整體構成。圖17是從對向20的側面看TFT陣列基板10，以及其上形成的各構成要素的平面圖，圖18是包含對向基板20的圖17的H-H`的斷面圖。
在圖17中，在TFT陣列基板10上，密封材料52沿其邊緣設置，與其內側并行地設置作為周邊切口的第2遮光膜53，該第2遮光膜由與例如第2遮光膜23相同或不同材料構成。密封材料52的外側區(qū)域沿TFT基板10的一邊設置數據線驅動電路101及外部電路連接端子102，掃描線驅動電路104被設置在與該一邊相鄰的2條邊上。在供給掃描線3a的掃描信號延遲沒有問題的情況下，只在一側設置掃描線驅動電路104當然也是可以的。也可以沿畫面顯示區(qū)域的邊于兩側設置數據線驅動電路101。例如，奇數列數據線6a也可以從沿畫面顯示區(qū)域一邊配置的數據線驅動電路供給圖象信號，偶數列數據線也可以從沿上述畫面顯示區(qū)域的相反側邊上配置的數據線驅動電路供給圖象信號。如果以梳齒狀驅動數據線6a，因為能夠擴大數據線驅動電路占有面積，所以可以構成復雜電路。此外，在TFT基板10余下的一邊上設置多條配線105，這些配線為了將設置在畫面顯示區(qū)域的兩側上的掃描線驅動電路104連接起來，而且，也可以隱于周邊切口的第2遮光膜53下方地設置預充電電路。在對向基板20的角上的至少一個地方，設置為了在TFT陣列基板10和對向基板20之間實現電導通的導電材料106。如圖18所示，具有與圖17所示的密封材料52基本相同輪廓的對向基板20由該密封材料52固定在TFT基板10上。
在以上的液晶裝置的TFT陣列基板10上也可以還形成了為在制造過程或出廠時檢查該液晶裝置的質量、缺陷等的檢查電路等。代替在TFT陣列基板10上設置數據線驅動電路101及掃描線驅動電路104的手段是例如通過設置在TFT陣列基板10的周邊區(qū)域上的各向異性導電膜，電氣地及機械地連接安裝在TBA(磁帶自動粘接基板)上的驅動用LSI。在對向基板20的投射光入射側及TFT陣列基板10的射出光射出側上分別根據如TN(扭轉向列的)模式，STN(超級TN)模式，D-STN(又掃描-STN)模式和正常無色透明模式／正常黑色模式的差別，以規(guī)定方向配置的偏光膜，相位差膜，偏光裝置等。
以上說明的液晶裝置在適用于如彩色液晶放映機(投射型顯示裝置)上時，3塊液晶裝置分別用作為RGB用的光閥，通過各RGB色分解用的雙色鏡，分解后的名色光作為投射光入射到各光閥上。因此，在此情況下，如上述實施例所示，在對向基板20上不設置彩色膜。然而，也可以在沒有形成第2遮光膜23的與象素電極9a相對的規(guī)定區(qū)域上使RGB的彩色膜與該保護膜一起形成在對向基板20上。如果這樣，因而，能夠將上述實施例的液晶裝置適用于液晶放映機以外的直視型和反射型彩色液晶顯示器等的彩色液晶裝置上。此外，也可在對向基板20上與1個象素對應地形成一個反射鏡。如果這樣，可提高入射光的聚光效率，使液晶裝置更為明亮。此外，在對向基板20上堆積任何一層的折射率不同的干涉層，就可利用該光干涉，形成作出RGB色的雙色膜。如果使用了帶雙色膜的對向基板，則可使彩色液晶裝置更為明亮。
在以上說明的實施例中的液晶裝置，雖然與現有同樣從對向基板20的一側入射入射光，但由于在TFT陣列基板10上設置了第1遮光膜11a，因此，也可以從TFT陣列基板10側入射入射光，從對向基板20的一側射出。即，把液晶裝置安裝到液晶放映機上，也能夠防止光入射到半導體層1a的溝道區(qū)域1a`及LDD區(qū)域1b／1c上，可實現高畫質顯示?，F有技術為了防止TFT陣列基板10在背面?zhèn)确瓷洌仨毩硗馀渲梅婪瓷溆玫腁R(防反射膜)覆蓋膜的偏光部件，并粘貼該AR膜。但是，在上述實施例中，因為在TFT陣列基板10的表面和半導體層1a的至少溝道區(qū)域1a`及LDD區(qū)域1b／1c之間形成了第1遮光膜11a，所以不必要使用這樣的AR覆蓋膜的偏光部件和AR膜，或對TFT陣列基板10自身進行AR處理的基板。因此，根據上述實施例，能夠減少材料成本，以及不會在粘接偏光部件時受灰塵，損傷等影響降低效率的不利影響。因為耐光性好，所以可使用明亮光源，或利用偏光束分裂器進行偏光變換，提高光利用效率，不會使因光引起的交調失真等的畫質變差。
(電子機器)作為使用上述實施例的液晶裝置的電子機器一例，將參照圖19說明投射型顯示裝置的構成。圖19表示出投射型液晶裝置的光學系統的概略構成圖，投射型顯示裝置1100具備3個上述的液晶裝置，并分別用作為RGB用的液晶裝置962R、962G、962B。對于本例的投型顯示的光學系統，采用上述光源裝置920和均勻照明光學系統923。投射型顯示裝置具備作為能夠將從該均勻照明光學系統923射出的光束W分離成紅色(R)，綠色(G)，青色(B)的色分離手段的分色光學系統924；作為調制各色光束R、G、B的調制手段的3個光閥925R、925R、925B；作為將調制后色光束再次合成的色合成手段的色合成棱鏡910；和作為把合成后的光束放大投射到投射面100的表面上的投射手段的投射透鏡組件906。還具備在對應于青色光束B的光閥925B引導的導光系統927。
均勻光學照明系統923具備2個透鏡板921、922和反射鏡931，2個透鏡板921、922夾著反射鏡并配置垂直狀態(tài)。均勻照明光學系統923的2個透鏡板921、922分別具備呈陣列狀配置的多個矩形透鏡。從光源裝置920射出的光束被第1透鏡板921的矩形透鏡分離成多股光束。這些光束在第2透鏡板922的矩形透鏡作用下在3個光閥925R、925G、925B的附近重疊。因此，通過使用均勻照明光學系統923，即使在從光源裝置920射出的光束的斷面內存在不均勻照明度分布，也能以均勻照明光照明3個光閥925R、925G、925B。
各分色光學系統924由青綠反射雙色鏡941，綠反射雙色鏡942和反射鏡943構成。首先，對于青綠反射雙色鏡941而言，光束W內含的青色光束B及綠色光束G以直角反射，向著綠反射雙色鏡942一側。紅色光束R通過該鏡941，由后方的反射鏡943呈直角反射，從紅色光束R的射出部944射向棱鏡組件910。
在于綠反射雙色鏡942，由青綠反射雙色鏡941反射的青色、綠色光束B、G中的只是綠色光束G被直角反射，從綠色光束G的射出部945射向色合成光學系統一側。通過綠反射雙色鏡942的青色光束B從青色光束B的射出部946射向導光系統927側。在本例中，從均勻照明光學元件的光束W的射出部到分色光學系統924中的各色光束的射出部944、945、946的距離設定基本相等。
在分色光學系統924的紅色、綠色光束R、G的射出部944、945的射出側上分別配置了聚光鏡951、952。因而，從各射出部射出的紅色，綠色光束R、G入射到這些聚光鏡951、952上成平行光束。
這樣平行的紅色、綠色R、G入射到光閥925R、925G上被調制，附加了與各色光對應的圖象信息。也就是說，這些液晶裝置以圖未示的驅動裝置根據圖象信息進行開關控制，因此，對通過此處的各色光進行調制。另一方面，青色光束B通過導光系統927導向對應的光閥925B，在此處，同樣地根據圖象信息，進行調制。另外，本例的光閥925R、925G、925B分別是由入射側偏光裝置960R、960G、960B和射出側偏光裝置961R、961G、961b和配置在它們之間的液晶裝置962R、962G、962B構成的液晶光閥。
導光系統927由配置在青色光束B的射出部946的射出側的聚光鏡954，入射側反射鏡971，射出側反射鏡972，配置在這些反射鏡之間的中間鏡973，配置在光閥925B跟前的聚光鏡953構成。從聚光鏡946射出的青色光束B經導光系統927導向液晶裝置962B并被調制。各色光束的光路長度，即，從光束W的射出部到各液晶裝置962R、962G、962B的距離，青色光束B最長，因些青色光束的光量損失最多。但是，通過導光系統927，能夠抑制光量損失。
通過各光閥925R、925G、925B調節(jié)的各色光束R制、G、B入射到色合成棱鏡910上，并在此合成。由該色合成棱鏡910合成的光通過投射透鏡組件906，放大投射到處于規(guī)定位置的投射面100的表面上。
在本例中，對于液晶裝置962R、962G、962B，因為將遮光層設在TFT的下側上，所以即使以來自該液晶裝置962R、962G、962B的投射光為基礎的液晶放映機內的投射光學產生的反射光，投射光通過時的來自TFT陣列基板的表面的反射光以及從其它液晶裝置射出后穿通投射光學系統的投射光的一部分等作為返回光從TFT陣列基板側入射，仍能夠足夠地對象系電極的開關用TFT的溝道進行遮光。
因此，即使在投射光學系統中使用適宜小型化的棱鏡組件，因為在各液晶裝置962R、962G、962B和棱鏡組件之間或者另外地配置防返回光的膜，或者對偏光裝置進行防返回光處理均不需要了，在構造小型且簡單化方面，是很有利的。
在本實施例中，因為能夠控制由返回光對TFT溝道區(qū)域產生的影響，所以可以不必把直接采取了防返回光處理的偏光裝置961R、961G、961b粘接到液晶裝置上。如圖19所示，使偏光裝置離開液晶裝置而形成，更具體地說，一個偏光裝置961R、961G、961b可粘接在棱鏡組件910上，另外的偏光裝置960R、960G、960B可粘接到聚光鏡953、945、944。這樣，通過把偏光裝置粘接到棱鏡或聚鏡上，偏光裝置的熱量由棱鏡組件或聚光鏡吸收，從而能夠防止液晶裝置的溫度上升。
雖然省略了圖示，但通過在液晶裝置和偏裝置之間形成一定間隙，在液晶裝置和偏光裝置之間構成空氣層，設置冷卻裝置，向液晶裝置和偏光裝置之間輸送冷風等，能夠進一步防止液晶裝置的溫度上升，從而，可防止因液晶裝置的溫度上升而造成的誤動作。
權利要求
1．一種電光學裝置的制造方法，該制造方法具備以下步驟在透光性基板的一面上形成遮光層的步驟，使所述遮光層形成圖案的步驟，在所述形成圖案的遮光層上形成絕緣體層的步驟，使所述絕緣體層平整的步驟，在所述平整后的絕緣體層表面上貼上單晶硅層的步驟；和由所述單晶硅層形成晶體管元件的步驟，其特征在于，所述形成圖案的遮光層被配置在對著所述晶體管元件的區(qū)域及所述晶體管元件的周邊區(qū)域上。
2．根據權利要求1所述的電光學裝置的制造方法，其特征在于，所述透光性基板被貼上相對基板和密封材料，所述周邊區(qū)域是對著所述密封材料。
3．根據權利要求1或2所述的電光學裝置的制造方法，其特征在于，在使形成在所述透光性基板上的絕緣體層平整的步驟中，使用化學機械研磨法。
4．一種電光學裝置，該裝置具備形成在透光型基板的一面上的、作了形成圖案的遮光層，在所述形成圖案的遮光層上形成的、經平整處理的絕緣體層和在所述平整的絕緣體層上形成的開關元件；其特征在于，所述形成圖案的遮光層被配置在對著所述晶體管元件的區(qū)域及所述晶體管元件的周邊區(qū)域上。
5．根據權利要求4所述的電光學裝置，其特征在于，設置在沒有形成所述晶體管元件的區(qū)域上的遮光層圖案是使形成在設置了所述晶體管元件的區(qū)域上的圖案在二維方向上反復展開而成。
6．根據權利要求4或5所述的電光學裝置，其特征在于，所述透光基板由石英構成，所述遮光層由高融點金屬或高融點金屬硅化合物構成。
7．一種電光學裝置的制造方法，所述電光學裝置在透明基板上具有象素電極和與所述象素電極連接的晶體管呈矩陣狀布置的顯示區(qū)域和從配置在所述顯示區(qū)域的周邊區(qū)的驅動電路及外部電路輸入信號的外部電路連接端子，其特征在于包括在所述透明基板上形成遮光層的步驟；使所述遮光層形成圖案的步驟；在所述形成圖案的遮光層上形成絕緣體層的步驟；使所述絕緣體層平整的步驟；在所述平整后的絕緣體層表面上貼上單晶硅層的步驟；和由所述單晶硅層形成所述晶體管元件的步驟；所述形成圖案的遮光層被配置在所述晶體管及所述周邊區(qū)域上，在所述周邊區(qū)域的遮光層相對所述驅動電路配置。
8．根據權利要求7所述的電光學裝置的制造方法，其特征在于，上述形成圖案的遮光層被配置在對著所述外部電路連接端子的區(qū)域。
9．一種電光學裝置的制造方法，所述電光學裝置在透明基板上具有象素電極和與所述象素電極連接的晶體管呈矩陣狀布置的顯示區(qū)域和從配置在所述顯示區(qū)域的周邊區(qū)的驅動電路及外部電路輸入信號的外部電路連接端子，其特征在于包括在所述透明基板上形成遮光層的步驟；使所述遮光層形成圖案的步驟；在所述形成圖案的遮光層上形成絕緣體層的步驟；使所述絕緣體層平整的步驟；在所述平整后的絕緣體層表面上貼上單晶硅層的步驟；和由所述單晶硅層形成晶體管的步驟；所述形成圖案的遮光層被配置在所述晶體管及所述周邊區(qū)域上，所述周邊區(qū)域的遮光層被配置在所述驅動電路及所述外部電路連接端子的周邊上，不配置在對著所述驅動電路的區(qū)域。
10．根據權利要求7至9中任何一項所述的電光學裝置的制造方法，其特征在于，在使所述絕緣體層平整的步驟使用化學機械研磨法。
11．根據權利要求7所述的電光學裝置的制造方法，其特征在于，配置在對著所述晶體管區(qū)域的遮光層的形狀和配置在所述顯示區(qū)域周邊的遮光層的形狀大致相同。
12．根據權利要求4，5或6所述的電光學裝置，其特征在于，還具有另外的透光性基板，該透光性基板朝著所述透光性基板的形成單結晶層的面配置；和液晶，該液晶夾裝在上述2塊透光性基板之間，由形成在所述晶體管元件區(qū)域上的開關元件驅動。
13．一種電子機器，其特征在于具備光源，權利要求12記載的電光學裝置從所述光源射出的光入射到該裝置上，進行與圖象信息對應的調制；和投射由所述電光學裝置調制的光的投射裝置。
全文摘要
本發(fā)明的目的是使粘接在單晶硅層上的絕緣體層表面平坦化。對于電子光學裝置201,在透光性基板202上形成遮光層204。該遮光層不僅形成在晶體管元件形成區(qū)域(象素部),而且還形成在其周邊區(qū)域,因此,在使堆積在遮光層上的絕緣體層平坦化后再粘接單晶硅層時,可提高粘接界面的質量。
文檔編號H01L29/786GK1295343SQ0013189
公開日2001年5月16日 申請日期2000年7月15日 優(yōu)先權日1999年7月16日
發(fā)明者平林幸哉 申請人:精工愛普生株式會社