專利名稱：制備電光裝置襯底的方法、電光裝置襯底、電光裝置以及電子裝置的制作方法
背景技術(shù)：
當(dāng)SOI技術(shù)應(yīng)用于如上所述的電光裝置時，通過在透光襯底上層疊單晶硅襯底，然后進(jìn)行拋光，形成單晶硅層薄膜。這樣，晶體管元件例如用于驅(qū)動液晶等的MOSFET由單晶硅層構(gòu)成。
另外，在投影顯示器例如使用液晶器件等的投影器中，光從作為構(gòu)成液晶器件的兩個襯底之一的透光襯底側(cè)(即液晶器件的一個表面)輸入。當(dāng)該光輸入到形成在另一襯底表面上的晶體管元件的溝道區(qū)時，為防止光泄漏電流產(chǎn)生，通常設(shè)計成在輸入光的晶體管元件的側(cè)面上形成光屏蔽層。
然而，即使在輸入光的晶體管元件的側(cè)面上設(shè)計形成光屏蔽層，當(dāng)其上形成晶體管元件的襯底具有透光性能時，輸入到液晶器件的光在其上形成晶體管元件的襯底背面的界面上反射，并可作為反射光輸入到晶體管元件的溝道區(qū)。相對于從液晶器件的表面輸入的光數(shù)量，該反射光所占的比率少。然而，在使用非常強(qiáng)的光源的裝置例如投影器等中極有可能產(chǎn)生光泄漏電流。即從形成晶體管元件的襯底背面的反射光對元件的開關(guān)性能產(chǎn)生影響，導(dǎo)致元件性能退化。另外，這里假定形成單晶硅層的平面指襯底表面，相反側(cè)指背面。
日本特許公開專利申請(JP-A-Heisei，10-293320)提出了對應(yīng)于每個晶體管元件，在形成晶體管元件的襯底表面上形成光屏蔽層的技術(shù)。提出了在襯底表面上形成預(yù)定圖形的光屏蔽層，在光屏蔽層上形成絕緣層，然后拋光并磨平絕緣層的表面以及在拋光的表面上層疊或粘接單晶硅襯底的方法。
然而，在典型的電光裝置中，只在襯底表面上的顯示區(qū)(像素部分)中形成晶體管元件，而在非顯示區(qū)不形成晶體管元件。以此方式，存在晶體管元件密集的區(qū)域(形成區(qū))和晶體管元件不密集的區(qū)域(非形成區(qū))。為此，對應(yīng)各個晶體管元件而設(shè)置的每個光屏蔽層以類似密度分布。結(jié)果，在形成于光屏蔽層上的絕緣層表面上形成凹面部分和凸面部分，并且在那些凹面部分和凸面部分中也含有一定的分布。因此，即使對絕緣層表面進(jìn)行拋光，也在襯底表面上導(dǎo)致拋光度的變化。這樣，即使對襯底整個表面進(jìn)行拋光，絕緣層在凸面部分密集的部分變得相對厚，而絕緣層在凸面部分不密集的部分(即凹面部分密集的部分)變得相對薄。此后，這導(dǎo)致?lián)脑趻伖獠僮髦蠼^緣層表面上的平整度或光滑度退化。
例如，如

圖19(a)所示，假定在襯底1001的表面上存在光屏蔽層1003密集的區(qū)域1010和光屏蔽層1003不密集的區(qū)域1020，在已形成光屏蔽層1003的襯底1001上形成的絕緣層1004的表面上，在光屏蔽層1003不密集的區(qū)域1020上形成的凹面部分的數(shù)目和區(qū)域比光屏蔽層1003密集的區(qū)域1010的要大一些和寬一些。以此，即使在光屏蔽層1003密集的區(qū)域1010，根據(jù)光屏蔽層1003的圖形，在絕緣層1004的表面上形成微小的凹面部分和凸面部分。然而，為簡化起見，圖19(a)省略了這些。
如上所述，如果在絕緣層1004的表面上，拋光具有凹面部分和凸面部分分布的絕緣層1004的表面，拋光凸面部分區(qū)域更窄的區(qū)域(即光屏蔽層1003不密集的區(qū)1020)要比凸面部分區(qū)域更寬的區(qū)域(即光屏蔽層1003密集的區(qū)域1010)快。結(jié)果，如圖19(b)所示，在絕緣層1004的表面上，過度拋光光屏蔽層1003不密集的區(qū)域1020中的絕緣層1004，這導(dǎo)致光屏蔽層1003密集的區(qū)域1010與光屏蔽層1003不密集的區(qū)域1020之間的級差。因此，絕緣層1004的表面上的平滑度變低。
如上所述，絕緣層表面上的平滑度下降引起如下問題。第一個問題，擔(dān)心在絕緣層與單晶硅層之間的層疊界面上導(dǎo)入孔隙，這導(dǎo)致在存在孔隙的區(qū)域中形成的晶體管元件的性能退化。第二個問題，擔(dān)心在絕緣層與單晶硅層之間的層疊強(qiáng)度降低，這導(dǎo)致形成單晶硅層之后，在形成晶體管元件過程中帶來膜剝離等的缺陷，從而引起產(chǎn)品產(chǎn)量的下降。
此外，即使能使絕緣層表面平整或光滑，也沒有檢測拋光終點，即已完全使絕緣層光滑的時刻的方法。因此，拋光工藝只由拋光持續(xù)時間控制。然而，由于各種因素例如所用的拋光液批次、拋光加工方式的差別等，而改變拋光率，由于此時的實際拋光條件，也會改變完全使絕緣層光滑的持續(xù)時間。因此，即使恒定持續(xù)時間進(jìn)行拋光，也會產(chǎn)生絕緣層的表面不能完全光滑的情況。
本發(fā)明的另一目的是提供制備電光裝置襯底的方法，從而使其上形成光屏蔽層和絕緣層以及其上層疊單晶硅層的透光襯底的表面光滑，并且在拋光絕緣層時可容易檢測拋光終點；電光裝置襯底；具有電光裝置襯底的電光裝置；以及具有電光裝置的電子裝置。
本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在凹面部分的區(qū)域在透光襯底的表面上相對大的情況下，例如光屏蔽層只在晶體管元件形成區(qū)中形成的情況下，通過如下方法可完成上述目的，從而使其上層疊單晶硅層的絕緣層表面光滑。
即通過制備電光裝置襯底的第一方法，可實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，方法包括如下步驟在一個透光襯底表面上形成光屏蔽層；對光屏蔽層布圖，從而至少在將要形成的每個晶體管元件形成區(qū)中形成布圖的光屏蔽層；在其上已形成布圖的光屏蔽層的一個透光襯底表面上，形成第一絕緣層；在第一絕緣層上，形成拋光率比第一絕緣層要低的第二絕緣層；拋光第二絕緣層的表面；在第二絕緣層的拋光表面上，層疊單晶硅層；以及利用單晶硅層，形成每個晶體管元件。
本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在凹面部分的區(qū)域在透光襯底的表面上相對大的情況下，例如在光屏蔽層只在晶體管元件形成區(qū)中形成的情況下，在(i)在其上已形成布圖的光屏蔽層的透光襯底上形成第一絕緣層以及(ii)借助于第二絕緣層的存在以便防止過度拋光部分的產(chǎn)生，形成拋光率比第一絕緣層要低(即拋光更慢)第二絕緣層之后，通過拋光襯底的表面，可使絕緣層表面光滑。此外，在實施例部分中詳細(xì)解釋利用該方法使絕緣層表面光滑的原因。
在本發(fā)明的第一方法的一個方面，通過拋光第二絕緣層表面的步驟，使第一絕緣層被部分暴露。
在該方面，相對于透光襯底一個表面的第一絕緣層的暴露表面的高度可與第二絕緣層的拋光表面的高度相同。
在本發(fā)明的第一方法的另一方面，在布圖光屏蔽層的步驟中，只在每個晶體管元件形成區(qū)中形成布圖的光屏蔽層。
本發(fā)明的發(fā)明人也發(fā)現(xiàn)，在透光襯底的表面上凹面部分區(qū)域相對小的情況下，例如在光屏蔽層也在晶體管元件的非形成區(qū)中形成的情況下，利用如下方法可實現(xiàn)上述目的，從而使其上層疊單晶硅層的絕緣層表面光滑。
即利用制備電光裝置襯底的第二方法，也可實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，第二方法包括如下步驟在一個透光襯底表面上形成光屏蔽層；對光屏蔽層布圖，從而至少在將要形成每個晶體管元件的形成區(qū)中形成已布圖的光屏蔽層；在其上已形成布圖的光屏蔽層的一個透光襯底表面上，形成第一絕緣層；在第一絕緣層上，形成拋光率低于第一絕緣層的第二絕緣層；在第二絕緣層上，形成拋光率比第二絕緣層要高的第三絕緣層；對第三絕緣層的表面進(jìn)行拋光；在第三絕緣層的已拋光表面上層疊單晶硅層；以及利用單晶硅層，形成每個晶體管元件。
本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在凹面部分的區(qū)域在透光襯底的表面上相對小的情況下，例如在光屏蔽層也在晶體管元件非形成區(qū)中形成的情況下，在(i)在其上已形成布圖的光屏蔽層的透光襯底上形成第一絕緣層，(ii)形成拋光率比第一絕緣層要低(即拋光更慢)的第二絕緣層，以及(iii)借助于第二絕緣層的存在以便防止過度拋光部分的產(chǎn)生，形成拋光率比第二絕緣層要高(即拋光更快)的第三絕緣層之后，通過拋光襯底的表面，可使絕緣層表面光滑。此外，在實施例部分中將更詳細(xì)解釋利用該方法可使絕緣層表面光滑的原因。
在本發(fā)明的第二方法的一個方面，利用拋光第三絕緣層表面的步驟來部分暴露第二絕緣層。
在該方面，相對于透光襯底一個表面的第二絕緣層的暴露表面的高度與第三絕緣層的拋光表面的高度相同。
在本發(fā)明的第二方法的另一方面，在布圖光屏蔽層的步驟中，在未形成晶體管元件的每個晶體管元件非形成區(qū)中形成布圖的光屏蔽層。
通過制備電光裝置襯底的第三方法，也可實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，第三方法包括如下步驟在一個透光襯底表面上形成光屏蔽層；布圖光屏蔽層，從而至少在將要形成晶體管元件的形成區(qū)中形成布圖的光屏蔽層；在其上已形成布圖的光屏蔽層的一個透光襯底表面上，形成絕緣層；拋光絕緣層表面，直至暴露布圖的光屏蔽層表面；在絕緣層的拋光表面和布圖的光屏蔽層的暴露表面上，層疊單晶硅層；以及利用單晶硅層，形成每個晶體管元件。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，利用在其上已形成光屏蔽層的透光襯底上形成絕緣層，然后拋光表面，以此方式直至暴露光屏蔽層，以此可使其上層疊單晶硅層的透光襯底表面光滑，利用光屏蔽層與絕緣層的材料相互不同的特點，通過使光屏蔽層有拋光停止劑功能，就能容易檢測拋光終點。
例如，在采用CMP方法的情況下，由于包括金屬等的光屏蔽層不與拋光液體化學(xué)反應(yīng)，在暴露光屏蔽層的表面時，用于拋光透光襯底的拋光墊與透光襯底之間的摩擦力肯定下降。同時，用于保持透光襯底的襯底保持器的振動肯定改變。因此，通過檢測拋光墊與透光襯底之間的摩擦力或襯底保持器的振動，能容易檢測拋光的停止點。
在本申請中，“光屏蔽層具有拋光停止劑功能”意味著如上所述的“通過檢測使光屏蔽層表面暴露的時刻來檢測拋光停止點”。
同時，由于氧化物膜預(yù)先在用于在層疊側(cè)層疊的單晶硅襯底表面上形成，即使在包括金屬等的光屏蔽層表面上直接層疊單晶硅襯底之后，形成晶體管元件，然后使該單晶硅襯底變薄以成為單晶硅層，也可防止光屏蔽層污染晶體管元件。
然而，甚至在單晶硅襯底的表面上形成氧化物膜的情況下，如果該表面氧化物膜非常薄等，以致于光屏蔽層可能污染晶體管元件，希望在層疊單晶硅襯底之前，在光屏蔽層的表面上形成絕緣層。在這種情況下，希望利用如下第四方法。
即利用制備電光裝置襯底的第四方法，也可實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，第四方法包括如下步驟在一個透光襯底表面上，形成光屏蔽層；布圖光屏蔽層，從而至少在將要形成晶體管元件的形成區(qū)中形成布圖的光屏蔽層；在其上已形成布圖的光屏蔽層的一個透光襯底表面上，形成第一絕緣層；拋光第一絕緣層的表面，直至暴露布圖的光屏蔽層表面；在第一絕緣層的拋光表面上，形成第二絕緣層；在第二絕緣層上，層疊單晶硅層；以及利用單晶硅層，形成晶體管元件。
按照本發(fā)明的第四方法，通過在其上已形成光屏蔽層的透光襯底上形成第一絕緣層，對其上已形成第一絕緣層的透光襯底表面進(jìn)行拋光，直至暴露光屏蔽層的表面，使第一絕緣層和光屏蔽層的表面光滑。之后，通過形成第二絕緣層，由于使第二絕緣層的表面光滑，可使其上層疊單晶硅層的透光襯底表面光滑。此外在這種情況下，由于第二絕緣層在光屏蔽層與晶體管元件之間形成，幾乎可完全防止光屏蔽層污染晶體管元件。
按照本發(fā)明的上述第一到第四方法，由于能使絕緣層的表面光滑，在絕緣層之間的層疊界面沒有或有極少孔隙，從而可防止晶體管元件性能退化。此外，由于絕緣層與單晶硅層之間的層疊強(qiáng)度高，可防止例如膜剝離等的缺陷引入到形成晶體管元件的步驟中，從而可提高生產(chǎn)率。
通過第一電光裝置襯底也可實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，第一電光裝置襯底設(shè)有在一個透光襯底表面上順序形成的具有預(yù)定圖形的、已布圖的光屏蔽層，絕緣膜和晶體管，絕緣膜包括(i)第一絕緣層和(ii)第二絕緣層，其部分形成在第一絕緣層上，其拋光率比第一絕緣層低，從而使絕緣膜的表面光滑，晶體管元件具有包括單晶硅層的半導(dǎo)體層。
按照利用上述本發(fā)明的第一方法制備的本發(fā)明第一電光裝置襯底，在絕緣層與單晶硅層之間的層疊界面沒有或只有極少孔隙，絕緣層與單晶硅層之間的層疊強(qiáng)度高，晶體管元件的性能中幾乎不會引入變化和缺陷。
在本發(fā)明的第一電光裝置襯底的一個方面，只在晶體管元件形成區(qū)中形成布圖的光屏蔽層。
在本發(fā)明的第一電光裝置襯底的另一方面，第一絕緣層包括氧化硅，第二絕緣層包括氮化硅。
通過第二電光裝置襯底也可實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，第二電光裝置襯底設(shè)有在一個透光襯底表面上順序形成的具有預(yù)定圖形的、已布圖的光屏蔽層，絕緣膜和晶體管，絕緣膜包括(i)第一絕緣層，(ii)第二絕緣層，形成在第一絕緣層上，其拋光率比第一絕緣層低，和(iii)第三絕緣層，其部分形成在第二絕緣層上，其拋光率比第二絕緣層高，從而使絕緣膜的表面光滑，晶體管元件具有包括單晶硅層的半導(dǎo)體層。
按照利用上述本發(fā)明的第二方法制備的本發(fā)明第二電光裝置襯底，在絕緣層與單晶硅層之間的層疊界面沒有或有極少孔隙，絕緣層與單晶硅層之間的層疊強(qiáng)度高，晶體管元件的性能中幾乎不會引入變化和缺陷。
在本發(fā)明的第二電光裝置襯底的一個方面，在未形成晶體管元件的晶體管元件非形成區(qū)中形成布圖的光屏蔽層。
在本發(fā)明的第二電光裝置襯底的另一方面，第一絕緣層和第三絕緣層包括氧化硅，而第二絕緣層包括氮化硅。
利用第三電光裝置襯底也可實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，第三電光裝置襯底設(shè)有在一個透光襯底表面上具有預(yù)定圖形的布圖的光屏蔽層；絕緣層，在未形成布圖的光屏蔽層的區(qū)域處形成在透光襯底的所述一個表面上，其厚度與布圖的光屏蔽層厚度相同，并使其表面光滑；晶體管元件，形成在布圖的光屏蔽層上，并具有包括單晶硅層的半導(dǎo)體層。
按照利用上述本發(fā)明的第三或第四方法制備的本發(fā)明第三電光裝置襯底，在絕緣層與單晶硅層之間的層疊界面沒有或有極少孔隙，絕緣層與單晶硅層之間的層疊強(qiáng)度高，變化和缺陷幾乎不會引入晶體管元件的性能中。
在本發(fā)明的第三電光裝置襯底的一個方面，通過對在其上已形成布圖的光屏蔽層的一個透光襯底表面上形成的絕緣膜表面進(jìn)行拋光，形成絕緣層，在拋光絕緣膜的步驟中，布圖的光屏蔽層起到拋光停止劑的作用。
在本發(fā)明的第三電光裝置襯底的另一方面，在布圖的光屏蔽層和絕緣層的表面上，形成第二絕緣層，晶體管元件位于第二絕緣層的表面上。
利用電光裝置也可實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，電光裝置設(shè)有(A)本發(fā)明的上述第一、第二和第三電光裝置襯底的任一個；(B)與電光裝置襯底的透光襯底的一個表面相對設(shè)置的另一透光襯底；和(C)夾在兩個透光襯底之間的電光材料層。
按照本發(fā)明的電光裝置，由于設(shè)有按照本發(fā)明的電光裝置襯底，能提供具有優(yōu)良性能的電光裝置例如LCD等。
利用具有本發(fā)明上述電光裝置的電子裝置，也可實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的。
按照本發(fā)明的電子裝置，由于設(shè)有按照本發(fā)明的電光裝置，可提供具有優(yōu)良特性的電子裝置例如投影儀等。
當(dāng)結(jié)合如下簡述的附圖進(jìn)行閱讀時，從根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的如下詳述中可更清楚了解本發(fā)明的本質(zhì)、實用性以及進(jìn)一步的特征。
最佳實施例的詳細(xì)描述參考附圖，如下詳述按照本發(fā)明的實施例。在如下的第一至第三實施例中，使用TFT(作為晶體管元件的例子)作為開關(guān)元件的有源矩陣型液晶器件充當(dāng)電光裝置的例子。同時，第一和第二實施例的特征在于其上已形成第一光屏蔽膜(作為光屏蔽層的例子)的透光襯底表面上形成第一層間絕緣膜(作為絕緣層的例子)的工藝以及第一層間絕緣膜(絕緣層)的形成結(jié)構(gòu)。
(I)第一實施例(電光裝置的結(jié)構(gòu))首先，至于液晶器件，描述按照本發(fā)明第一實施例的電光裝置的結(jié)構(gòu)。該實施例中的電光裝置(例如液晶器件)具有通過該實施例中制備電光裝置襯底的方法而制備的TFT陣列襯底(作為電光裝置襯底的例子)。
同時，在該實施例中，描述其中后面要敘述的第一光屏蔽膜(作為光屏蔽層的例子)只形成在晶體管元件的形成區(qū)(即像素部分)的情況。
圖1是多個像素中各種元件、布線等的等效電路圖，多個像素為矩陣形并構(gòu)成液晶器件的像素部分(即顯示區(qū))。圖2是放大的平面圖，表示TFT陣列襯底中相互相鄰的多個像素組，在TFT陣列襯底中形成了數(shù)據(jù)線、掃描線、像素電極、光屏蔽膜等。圖3是沿圖2的線A-A’剖開的截面圖。在圖1-圖3中，每層和每個部件的比例尺不同，以便使在該尺寸下表示的每層和每個元件在圖中大體可區(qū)分。
圖1中，矩陣形并構(gòu)成液晶器件的像素部分的多個像素具有矩陣形式的多個像素電極9a和用于控制像素電極9a的TFT(晶體管元件)30。將視頻信號發(fā)送給數(shù)據(jù)線6a，數(shù)據(jù)線6a與TFT30的源電連接。對于每組，寫入數(shù)據(jù)線6a的視頻信號S1、S2、……Sn可按該順序依次發(fā)送，或可發(fā)送到相互相鄰的多個數(shù)據(jù)線6a。掃描線3a與TFT30的柵電連接。這樣設(shè)計成使掃描信號G1、G2……Gm以脈沖狀方式、預(yù)定定時、按順序依次提供給掃描線3a。
像素電極9a與TFT30的漏電連接。通過只關(guān)閉作為開關(guān)元件的一個例子的TFT30開關(guān)一定時間段，以預(yù)定定時寫入從數(shù)據(jù)線6a發(fā)送的視頻信號S1、S2、……Sn。經(jīng)像素電極9a寫入液晶的、預(yù)定電平的視頻信號S1、S2、……Sn在后述相對襯底上形成的后述相對電極與像素電極9a之間保持一定時間段。
液晶中，由于基于施加的電壓電平，改變了分子組的順序和取向，可調(diào)節(jié)光，從而得到色調(diào)層次顯示。根據(jù)施加的電壓，常規(guī)白色模式使輸入光不能通過該液晶部分。根據(jù)施加的電壓，常規(guī)黑色模式使輸入光能通過該液晶部分?？傊瑥囊壕骷敵鼍哂谢谝曨l信號的對比度的光。
這里，為防止由于保持視頻信號泄漏而導(dǎo)致的對顯示的干擾例如對比度下降、閃爍等，把存儲電容器70并聯(lián)加入到像素電極9a與相對電極之間產(chǎn)生的液晶電容。例如，像素電極9a的電壓保持一時間段，該時間段比電壓提供給數(shù)據(jù)線的時間段長3位數(shù)。因此，可進(jìn)一步改善保持質(zhì)性能，從而得到具有高對比度的液晶器件。該實施例中，為形成該存儲電容器70，特別利用與后述掃描線或?qū)щ姽馄帘文は嗤膶觼戆惭b電阻降低的電容線3b。
接著，參考圖2，如下將詳細(xì)描述TFT陣列襯底的晶體管元件形成區(qū)(即像素部分)內(nèi)的平面結(jié)構(gòu)。如圖2所示，在液晶器件的TFT陣列襯底上晶體管元件形成區(qū)(即像素部分)內(nèi)，以矩降形式提供多個透明像素電極9a(其輪廓用虛線部分9a’表示)。沿像素電極9a的各個垂直和水平界面提供數(shù)據(jù)線6a、掃描線3a和電容線3b。數(shù)據(jù)線6a經(jīng)接觸孔5與后述單晶硅層的半導(dǎo)體層1a中的源區(qū)電連接。像素電極9a經(jīng)接觸孔8與后述半導(dǎo)體層1a中的漏區(qū)電連接。同時，設(shè)置掃描線3a使得與半導(dǎo)體層1a中的溝道區(qū)(向右升高的斜線表示的區(qū)域)相對。掃描線3a起到柵電極的作用。
電容線3b具有基本上沿掃描線3a直線延伸的主線部分(即，當(dāng)平面觀察時，沿掃描線3a形成的第一區(qū))和從數(shù)據(jù)線6a的交叉部分沿數(shù)據(jù)線6a突出到前級側(cè)(圖2中朝上)的突出部分(即，當(dāng)平面觀察時，沿數(shù)據(jù)線6a延伸設(shè)置的第二區(qū))。
多個第一光屏蔽膜(即光屏蔽層)11a位于向圖中右側(cè)上升的斜線所表示的區(qū)域中。實際上，當(dāng)從TFT陣列襯底10的后述襯底主體側(cè)觀察時，每個第一光屏蔽膜11a的位置設(shè)置成在像素部分中含有半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)的TFT被覆蓋。此外，存在沿掃描線3a直線延伸的主線部分和突出部分，掃描線3a與電容線3b的主線部分相對，突出部分從數(shù)據(jù)線6a的交叉部分沿數(shù)據(jù)線6a突出到鄰級側(cè)(即圖2中朝下)。第一光屏蔽膜11a的每級(每個像素線)中的向下突出部分頂端與數(shù)據(jù)線6a下的下一級中的電容線3b的向上突出部分頂端重疊。接觸孔13位于重疊部分中，通過該接觸孔，第一光屏蔽膜11a與電容線3b相互電連接。即在該實施例中，第一光屏蔽膜11a在前級或后級處經(jīng)接觸孔13與電容線3b電連接。
同時，在該實施例中，像素電極9a、TFT和第一光屏蔽膜11a只在像素部分內(nèi)設(shè)置。
接著，參考圖3，如下描述液晶器件的像素部分內(nèi)的截面結(jié)構(gòu)。如圖3所示，在液晶器件中，液晶層50位于TFT陣列襯底10和與此相對布置的相對襯底20之間。
TFT陣列襯底10主要設(shè)有由石英等透光襯底構(gòu)成的襯底主體10A；在面對液晶層50一側(cè)的襯底主體10A表面上形成的像素電極9a、TFT30(晶體管元件)和定向膜16。相對襯底20主要設(shè)有由透明玻璃、石英等透光襯底構(gòu)成的襯底主體20A；相對電極(公用電極)21和在面對液晶層50一側(cè)的襯底主體20A表面上形成的定向膜22。
像素電極9a位于TFT陣列襯底10的襯底主體10A的表面上，處在面對液晶層50一側(cè)。已使用預(yù)定定向工藝?yán)缒ス夤に嚨鹊亩ㄏ蚰?6位于面對液晶層50一側(cè)的像素電極9a表面上。像素電極9a由透明導(dǎo)電膜例如ITO(氧化銦錫)等構(gòu)成。定向膜16由有機(jī)薄膜例如聚酰亞胺組成。
用于對每個像素電極9a執(zhí)行開關(guān)控制的像素開關(guān)TFT30位于面對液晶層50一側(cè)的襯底主體10A表面上相鄰每個像素電極9a的位置，如圖3所示。
另一方面，相對電極(即公用電極)21位于面對液晶層50一側(cè)的相對襯底20的襯底主體20A的整個表面上。已使用預(yù)定定向工藝?yán)缒ス夤に嚨鹊亩ㄏ蚰?2位于面對液晶層50一側(cè)的相對電極21表面上。相對電極21由透明導(dǎo)電膜例如ITO(氧化銦錫)等構(gòu)成。定向膜22由有機(jī)薄膜例如聚酰亞胺組成。
同時，在面對液晶層50一側(cè)的襯底主體20A表面上，如圖3所示，第二光屏蔽膜23還位于除每個像素部分的開口區(qū)之外的區(qū)域。定向襯底20側(cè)上的第二光屏蔽膜23的結(jié)構(gòu)可防止輸入光從相對襯底20進(jìn)入圖形開關(guān)TFT30的半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’和LDD(輕摻雜漏)區(qū)1b和1c，從而改善對比度。
如上所述構(gòu)成相對襯底20與TFT陣列襯底10，使得像素電極9a和相對電極21互為相對設(shè)置，在相對襯底20和TFT陣列襯底10之間，液晶(作為電光材料的一個例子)密封在由形成在兩個襯底邊緣之間的密封元件(未示出)所包圍的空間中，從而形成液晶層(電光材料層)50。
液晶層50由例如一種向列型液晶或混合幾種向列型液晶而組成。在未從像素電極9a施加電場的情況下，通過定向膜22確定預(yù)定定向狀態(tài)。
密封元件由粘合劑例如光固化粘合劑、熱固粘合劑等組成，從而將TFT陣列襯底10與相對襯底20在其邊緣相互層疊或粘接。由玻璃纖維、玻璃珠等構(gòu)成的墊片可混合在密封元件內(nèi)，以便兩個襯底之間的距離保持在預(yù)定值。
如圖3所示，第一光屏蔽膜(光屏蔽層)11a位于面對液晶層50側(cè)的TFT陣列襯底10的襯底主體10A表面上對應(yīng)每個像素開關(guān)TFT30的位置。優(yōu)選第一光屏蔽膜11a由單一金屬、合金、金屬硅化物等構(gòu)成，包括具有高熔點的無光澤金屬Ti、Cr、W、Ta、Mo和Pd的至少一種。
由于第一光屏蔽層11a由上述材料組成，位于TFT陣列襯底10的襯底主體10A表面上，可防止第一光屏蔽膜11a在形成第一光屏蔽膜11a的工藝之后進(jìn)行形成像素開關(guān)TFT30的工藝中被高溫處理破裂或熔化。
在該實施例中，在TFT陣列襯底10中形成第一光屏蔽膜11a，如上所述。因此，可防止從TFT陣列襯底10側(cè)的反射光等輸入到像素開關(guān)TFT30的溝道區(qū)1a’和LDD區(qū)1b和1c，可防止作為晶體管元件的像素開關(guān)TFT30的性能由于光電流產(chǎn)生而退化。
第一層間絕緣膜(絕緣層)12位于第一光屏蔽膜11a與多個像素開關(guān)TFT30之間。第一層間絕緣膜12設(shè)置成使得構(gòu)成像素開關(guān)TFT30的半導(dǎo)體層1a與第一光屏蔽膜11a電絕緣。第一層間絕緣膜12形成在襯底主體10A的整個表面上。
TFT陣列襯底10上的第一層間絕緣膜12的上述結(jié)構(gòu)也能使第一光屏蔽膜11a免于污染像素開關(guān)TFT30等。
在該實施例中，第一層間絕緣膜12由第一絕緣層和第二絕緣層組成，第二絕緣層部分形成在第一絕緣層的表面上，并且其拋光率低于第一絕緣層。使第一層間絕緣膜12表面光滑。當(dāng)描述該實施例中制備電光裝置襯底的方法(制備TFT陣列襯底10的方法)時，將詳述第一層間絕緣膜12的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
同時，在該實施例中，柵絕緣膜2從相對于掃描線3a的位置延伸設(shè)置，用作存儲電容器70的介質(zhì)薄膜。半導(dǎo)體層1a延伸設(shè)置并用作存儲電容器70的第二存儲電容電極。此外，與它們相對的一部分電容線3b用作存儲電容器70的第二存儲電容電極。以此構(gòu)成存儲電容器70。
詳細(xì)而言，半導(dǎo)體層1a的高濃度漏區(qū)1e延伸設(shè)置在數(shù)據(jù)線6a和掃描線3a下，并與沿掃描線3a和數(shù)據(jù)線6a延伸的電容線3b部分通過絕緣膜2類似地相對設(shè)置。因此，構(gòu)成第一存儲電容電極(半導(dǎo)體層)1f。特別是用作存儲電容器70的介質(zhì)的絕緣膜2不大于通過高溫氧化形成在單晶硅層上的TFT30的柵絕緣膜2。因此，是具有高耐壓的薄絕緣膜。從而存儲電容器70構(gòu)成具有相對小區(qū)域和大電容的存儲電容器。
此外，在存儲電容器70中，從圖2和圖3可看出，在與充當(dāng)?shù)诙鎯﹄娙蓦姌O的電容線3b相對的側(cè)面上(指圖3的右側(cè)上的存儲電容器70)，經(jīng)第一層間絕緣膜12，相對于第一存儲電容電極1f來相對安置作為第三存儲電容電極的第一光屏蔽膜11a，而設(shè)計成進(jìn)一步提供存儲電容。即在該實施例中，通過形成雙存儲電容結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步增加存儲電容，在該結(jié)構(gòu)中，第一存儲電容電極1f在其間、互為相對的兩側(cè)產(chǎn)生存儲電容。在該實施例的液晶器件中，該結(jié)構(gòu)可改進(jìn)防止閃爍和顯示圖形跳動的功能。
結(jié)果，可有效使用除開口區(qū)之外的空間例如沿掃描線3a產(chǎn)生液晶discrination的區(qū)域和數(shù)據(jù)線6a之下的區(qū)域(即，形成電容線3b的區(qū)域)，因此，可提高像素電極9a的存儲電容。
在該實施例中，第一光屏蔽膜11a(以及與之電連接的電容線3b)與恒電位電源電連接。這樣，第一光屏蔽膜11a和電容線3b保持在恒電位。因此，第一光屏蔽膜11a的電位變化對相對第一光屏蔽膜11a安置的像素開關(guān)TFT30不產(chǎn)生有害影響。同時，電容線3b很好地起到存儲電容器70的第二存儲電容電極的作用。至于恒電位電源，可采用傳送到用于驅(qū)動該實施例中的液晶器件的外圍電路(例如，掃描線驅(qū)動電路、數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路等)的負(fù)電源、恒電位電源例如正電源等、接地電源、傳送到相對電極21等的恒電位電源。如上所述把電源用于外圍電路等能消除設(shè)置專用電位布線或?qū)Ｓ猛廨斎攵说谋匾?，而第一光屏蔽?1a和電容線3b可保持在恒電位。
如圖2和圖3所示，該實施例除第一光屏蔽膜11a位于TFT陣列襯底10中的結(jié)構(gòu)之外，設(shè)計成第一光屏蔽膜11a經(jīng)接觸孔13在前或后級與電容線3b電連接。采用該結(jié)構(gòu)，同每個第一光屏蔽膜11a與本級的電容線電連接時的情況相比，在(i)沿像素部分的開口區(qū)邊緣在與數(shù)據(jù)線6a重疊的下方形成第一光屏蔽膜11a和電容線3b的區(qū)與(ii)除該區(qū)之外的另一區(qū)之間的級差更小。由于如上所述的沿像素部分的開口區(qū)邊緣的級差更小，可抑制級差引起的液晶的discrination(即定向缺陷)。因此，可使像素部分的開口區(qū)變寬。
接觸孔13位于第一光屏蔽膜11a的突出部分，該突出部分從如上所述直線延伸的主線部分突出。至于接觸孔13的開口位置，當(dāng)越接近邊緣，由于應(yīng)力容易分散或由于其它原因，更難發(fā)生裂紋。因此，根據(jù)抵達(dá)突出部分頂端的程度，制備工藝期間作用于第一光屏蔽膜11a的應(yīng)力釋放并制備接觸孔13(優(yōu)選根據(jù)抵達(dá)頂端幾乎到邊緣的程度)。因此，可有效防止裂紋，提高生產(chǎn)率。
同時，電容線3b和掃描線3a由相同多晶硅膜組成。存儲電容器70的介質(zhì)膜和TFT30的棚絕緣膜2由相同高溫氧化物膜組或。TFT30的第一存儲電容電極1f、溝道形成區(qū)1a、源區(qū)1d和漏區(qū)1e由相同半導(dǎo)體層1a組成。因此，可簡化形成在TFT陣列襯底10的襯底主體10A表面上的層疊結(jié)構(gòu)。此外，在后述的制備液晶器件的方法中，利用相同薄膜形成工藝能同時形成電容線3b和掃描線3a，并利用相同薄膜形成工藝能同時形成柵絕緣膜2和存儲電容器70的介質(zhì)膜。
此外，如圖2所示，第一光屏蔽膜11a分別沿掃描線3a延伸，并在沿數(shù)據(jù)線6a的方向進(jìn)一步分成多個帶。為此，在該實施例中的液晶器件的層疊結(jié)構(gòu)中，層疊結(jié)構(gòu)由第一光屏蔽膜11a、構(gòu)成掃描線3a和電容線3b的多晶硅膜、組成數(shù)據(jù)線6a的金屬膜、層間絕緣膜等組成，例如，與沿每個像素部分的開口區(qū)周圍整體形成格柵光屏蔽膜結(jié)構(gòu)的情況相比，能極大抑制由于各個膜的物理性能差別而造成的制備工藝期間加熱和冷卻操作所引起的應(yīng)力?？煞乐沟谝还馄帘文?1a等的破裂，提高生產(chǎn)率。
順帶說說，圖2中，形成第一光屏蔽膜11a的直線主線部分，使其基本上與電容線3b的直線主線部分重疊。然而，只要第一光屏蔽膜11a位于覆蓋TFT30的溝道區(qū)并與電容線3b在任何位置重疊的位置，從而形成接觸孔13，那么第一光屏蔽膜11a具有屏蔽TFT30的光的作用以及降低電容線的電阻的作用。因此，第一光屏蔽膜11a可位于，例如，沿掃描線3a在互為鄰接的掃描線3a與電容線3b之間的縱向空隙區(qū)中，或甚至在與掃描線3a稍微重疊的位置上。
在可靠和高安全的條件下，電容線3b和第一光屏蔽膜11a經(jīng)第一層間絕緣膜12中制成的接觸孔13相互電連接。然而，對每個像素或由多個像素構(gòu)成的像素組可制備接觸孔13。
如果對每個像素制備接觸孔13，通過與一光屏蔽膜11a能促進(jìn)電容線3b的電阻降低，可進(jìn)一步提高其間的多余結(jié)構(gòu)的程度。另一方面，如果對由多個像素(例如，兩個或三個像素)構(gòu)成的每個像素組制備接觸孔，考慮到電容線3b和第一光屏蔽膜11a的薄膜電阻、驅(qū)動頻率、所需規(guī)格等，可在(i)多余結(jié)構(gòu)和通過第一光屏蔽膜11a而降低電容線3b的電阻所導(dǎo)致的優(yōu)點與(ii)由于形成大量接觸孔13，由復(fù)雜的制備工藝或液晶器件缺陷等所導(dǎo)致缺點之間保持適度平衡。因此，在實際應(yīng)用中非常有效。
當(dāng)從相對襯底20側(cè)面看時，在數(shù)據(jù)線6a下方制備如上所述的對每個像素或每個像素組而設(shè)置的接觸孔13。因此，接觸孔13位于像素部分的開口區(qū)外側(cè)，還位于未形成TFT30和第一存儲電容電極1f的第一層間絕緣膜12部分上?？煞乐挂驗樾纬山佑|孔13而使TFT30、其它布線等退化，同時有效使用像素部分。
同時，圖3中，像素開關(guān)TFT30具有LDD(輕摻雜漏)結(jié)構(gòu)，具有掃描線3a；由掃描線3a的電場形成溝道的半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a；柵絕緣膜2，用于在掃描線3a與半導(dǎo)體層1a之間絕緣；數(shù)據(jù)線6a；半導(dǎo)體層1a的低濃度源區(qū)(源側(cè)LDD區(qū))1b和低濃度漏區(qū)(漏側(cè)LDD區(qū))1c；以及半導(dǎo)體層1a的高濃度源區(qū)1d和高濃度漏區(qū)1e。
多個像素電極9a中的對應(yīng)像素電極9a與高濃度漏區(qū)1e連接。如下所述，在半導(dǎo)體層1a上，根據(jù)形成N型或P型溝道，通過摻雜預(yù)定濃度的N型或P型摻雜劑，形成源區(qū)1b和1d以及漏區(qū)1c和1e。N型溝道的TFT的優(yōu)點在于運行速度快，許多情況下用作像素開關(guān)TFT30，充當(dāng)像素的開關(guān)元件。
數(shù)據(jù)線6a由具確光屏蔽性能的薄膜例如Al等金屬膜、金屬硅化物等的合金膜組成。同時，第二層間絕緣膜4形成在掃描線3a、柵絕緣膜2和第一層間絕緣膜12上，與高濃度源區(qū)1d連接的接觸孔5和與高濃度漏區(qū)1e連接的接觸孔8分別形成在第二層間絕緣膜4中。數(shù)據(jù)線6a經(jīng)接觸孔5與高濃度源區(qū)1d電連接。
此外，第三層間絕緣膜7形成在數(shù)據(jù)線6a和第二層間絕緣膜4上，到高濃度漏區(qū)1e的接觸孔8形成在第三層間絕緣膜7中。像素電極9a經(jīng)到該高濃度漏區(qū)1e的接觸孔8與高濃度漏區(qū)1e電連接。上述像素電極9a位于具有上述結(jié)構(gòu)的第三層間絕緣膜7的頂端表面上。順帶說說，像素電極9a和高濃度漏區(qū)1e可通過與數(shù)據(jù)線6a相同的Al膜或與掃描線3b相同的多晶硅膜相互電連接。
最好像素開關(guān)TFT30具有如上所述的“LDD結(jié)構(gòu)”。然而，可具有雜質(zhì)離子未注入到低濃度源區(qū)1b和低濃度漏區(qū)1c的“偏置結(jié)構(gòu)”；或可以是“自對準(zhǔn)型TFT”，其中柵電極(掃描線3a)作為掩模以高濃度注入雜質(zhì)離子，然后以自對準(zhǔn)方式形成高濃度源區(qū)和漏區(qū)。
同時，利用在源區(qū)1b與漏區(qū)1e之間只設(shè)置像素開關(guān)TFT30的一個柵電極(掃描線3a)的單柵結(jié)構(gòu)。然而，其間可設(shè)置兩個或多個柵電極。此時，設(shè)計成相同信號作用于每個柵電極。如果TFT以該方式由雙、三個或多個柵組成，在溝道與每個源區(qū)和漏區(qū)之間的結(jié)處可避免泄漏電流，并可降低空閑時間的電流。如果那些雙、三個或多個柵電極中的至少一個具有LDD結(jié)構(gòu)或偏置結(jié)構(gòu)，可進(jìn)一步降低空閑時間的電流，從而得到穩(wěn)定的開關(guān)元件。
一般在構(gòu)成半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’、低濃度源區(qū)1b和低濃度漏區(qū)1c的單晶硅層中，當(dāng)輸入光時，通過硅的光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)，產(chǎn)生光電流，這導(dǎo)致像素開關(guān)TFT30的晶體管特性退化。然而，在該實施例中，數(shù)據(jù)線6a由具有光屏蔽性能的金屬薄膜例如Al等組成，從而從上面覆蓋掃描線3a。因此，至少可防止入射光輸入到半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’、LDD區(qū)1b和1c。
如上所述，第一光屏蔽膜11a位于像素開關(guān)TFT30的下側(cè)(即位于襯底主體10A的側(cè)面)。因此，至少可防止反射光輸入到半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’和LDD區(qū)1b、1c。
順帶說說，在該實施例中，對在前級或后級相互鄰接的像素設(shè)置第一光屏蔽膜11a和電容線3b，第一光屏蔽膜11a和電容線3b相互連接。因此，對于位于頂級或底級的像素，為發(fā)送恒電位到第一光屏蔽膜11a，需要電容線3b。至于電容線3b的數(shù)目，相對垂直像素的數(shù)目，建議提供一個備用線。
(制備電光裝置的方法)參考圖4-圖11，如下描述制備具有上述結(jié)構(gòu)的液晶器件的方法。
首先，基于圖4-圖11，在該實施例中描述作為制備電光裝置襯底方法的制備TFT陣列襯底10的方法。使用互為不同的比例，表示圖4、圖5和圖6-圖11。
首先，參考圖4和圖5，詳述直至在TFT陣列襯底10的襯底主體10A上形成第一光屏蔽膜(光屏蔽層)11a和第一層間絕緣膜12的步驟。圖4和圖5是表示各個步驟中部分TFT陣列襯底的步驟圖，對應(yīng)圖2的A-A’截面，類似于圖3。
首先，制備襯底主體(透光襯底)10A，例如石英襯底、硬玻璃等。然后，完成預(yù)處理，從而抑制后面進(jìn)行的高溫工藝中襯底主體10A的變形，高溫工藝優(yōu)選通過在惰性氣體例如N2(氮氣)等氣氛中在約850-1300℃，優(yōu)選1000℃的高溫下完成對襯底主體10A的熱處理。即考慮制備步驟中該工藝下最高溫度，希望在等于或高于最高溫度的溫度下對襯底主體10A進(jìn)行熱處理。
利用濺射法、CVD法、電子束熱沉積法等，在如上所述處理過的襯底主體10A的整個表面上淀積包括Ti、Cr、W、Ta、Mo和Pd的至少一種的單金屬、合金、金屬硅化物等，如圖4(a)所示。然后，以膜厚度例如150-200nm淀積。因此，形成光屏蔽層11。
接著，在襯底主體10A的整個表面上形成光致抗蝕劑后，利用最終要形成的具有第一光屏蔽膜11a的圖形(參考圖2)的光掩模，使光致抗蝕劑曝光。之后，使光致抗蝕劑顯影，形成最終形成的具有第一光屏蔽膜11a的光致抗蝕劑207，如圖4(b)所示。
在本實施例中，由于在晶體管元件的形成區(qū)(像素部分)中形成第一光屏蔽膜11a，只在晶體管元件形成區(qū)內(nèi)形成光致抗蝕劑207。
然后，利用充當(dāng)掩模的光致抗蝕劑207，蝕刻光屏蔽層11。之后，光致抗蝕劑207的帶使具有預(yù)定圖形(參考圖2)的第一光屏蔽膜(光屏蔽層)11a只在襯底主體10A的表面上晶體管元件形成區(qū)(像素部分)中形成，如圖4(c)所示。第一光屏蔽膜11a的膜厚度是例如150-200nm。
如圖5(a)所示，利用濺射法、CVD法等，第一絕緣層12A在其上已形成第一光屏蔽膜11a的襯底主體10A表面上形成。至于第一絕緣層12A的材料，可以是氧化硅或高絕緣玻璃例如NSG(非摻雜硅玻璃)、PSG(磷硅酸鹽玻璃)、BSG(硼硅酸鹽玻璃)、BPSG(磷硼硅酸鹽玻璃)等。同時，設(shè)定第一絕緣層12A的膜厚度至少比第一光屏蔽膜11a厚，是例如大約400-1000nm，優(yōu)選約800nm。
如圖5(b)所示，利用濺射法、CVD法等，在第一絕緣層12A的表面上形成拋光率低于第一絕緣層12A(即更難拋光)的第二絕緣層12B。如果第一絕緣層12A由氧化硅制成，氮化硅可作為第二絕緣層12B的材料例子，其拋光率低于第一絕緣層12A。氮化硅的拋光率是氧化硅的拋光率的約1/3-1/5。
根據(jù)第一和第二絕緣層12A、12B之間的拋光率差別，確定第二絕緣層12B的膜厚度。其厚度設(shè)定使得在后述的拋光步驟中基本可抑制過度拋光操作，例如約50-150nm。
如圖5(b)所示，形成第二絕緣層12B之后，襯底主體10A的表面在晶體管元件形成區(qū)中是凹面和凸面。晶體管元件的非形成區(qū)是平坦凹面。
接著，利用例如CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)法等方法，對其上形成第二絕緣層12B的襯底主體10A表面進(jìn)行拋光。
在該步驟中，只在晶體管元件形成區(qū)中形成凸面部分。因此，在晶體管元件形成區(qū)中，拋光率低，而且拋光速度慢。然而，拋光了凸面表面上的第二絕緣層12B。在去除凸面表面上的第二絕緣層12B之后，凸面部分由拋光率低的第一絕緣層12A組成。因此，在該區(qū)改進(jìn)了凸面表面的拋光程度。此時，凹面表面由拋光率低于凸面部分的第二絕緣層12B組成?？煞乐拱济姹砻姹粧伖猓虼?，可只拋光凸面部分。
當(dāng)減少凸面部分并且拋光深度達(dá)到在晶體管元件形成區(qū)和非形成區(qū)中的凹面表面上的第二絕緣層12B的高度時，提高了由在襯底主體10A表面上的拋光率低的第二絕緣層12B所占據(jù)的區(qū)域，降低了拋光速度，如圖5(c)所示。因此，此時的拋光操作停止能形成第一層間絕緣膜(絕緣層)12，其表面光滑，由第一絕緣層12A和部分形成在第一絕緣層12A的表面上的第二絕緣層12B組成，第二絕緣層12B的拋光率低于第一絕緣層12A。
順帶說說，在該步驟中，在晶體管元件形成區(qū)和非形成區(qū)中的凹面表面上的第二絕緣層12B一點也沒有拋光，或只稍微拋光，因此變薄。至少進(jìn)行拋光操作使得第一絕緣層12A未在晶體管元件形成區(qū)和非形成區(qū)中的凹面表面上暴露。
參考圖6-圖11，如下描述由襯底主體10A制備TFT陣列襯底10的方法，在襯底主體10A上已形成具有光滑表面的第一層間絕緣膜12。圖6-圖11是表示各個步驟中的部分TFT陣列襯底的步驟圖，對應(yīng)圖2的A-A’截面，類以于圖3。
同時，圖6(a)是表示不同比例的部分圖5(c)的圖。同時，在圖6-圖11中，為簡化起見，省略了構(gòu)成第一層間絕緣膜12的第一和第二絕緣層12A、12B的描述。
如圖6(b)所示，層疊單晶硅襯底206a和襯底主體10A，在襯底主體10A上已形成具有光滑表面的第一層間絕緣膜(絕緣層)12，如圖6(a)所示。
用于層疊的單晶硅襯底206a的厚度為例如600μm。氧化物層206b預(yù)先形成在面對襯底主體10A側(cè)的單晶硅襯底206a表面上，例如，以加速電壓100keV和劑量10×1016/cm2注入氫離子(H+)。通過氧化單晶硅襯底206a的表面，形成約0.05-0.8μm的氧化物層206b。
層疊步驟可采用直接層疊兩個襯底的方法，例如，在300℃下進(jìn)行熱處理2小時。同時，為進(jìn)一步提高層疊強(qiáng)度，必須進(jìn)一步增大熱處理溫度到約450℃。然而，在單晶硅襯底206a與由石英等制成的襯底主體10A之間的熱膨脹系數(shù)存在大的差別。因此，如果加熱，單晶硅層可能發(fā)生缺陷例如裂紋等，這會引起擔(dān)心將制備的TFT陣列襯底10的質(zhì)量退化。
為抑制上述缺陷例如裂紋的發(fā)生，通過濕蝕刻或CMP操作，希望降低在300℃下實施一次層疊熱處理的單晶硅襯底206a厚度到約100-150μm，然后，更高溫度下進(jìn)行熱處理。例如，希望使用80℃的KOH水溶液，進(jìn)行蝕刻操作，從而單晶硅襯底206a的厚度變成150μm，然后層疊單晶硅襯底206a和襯底主體10A，在450℃下再次進(jìn)行熱處理，從而提高層疊強(qiáng)度。
如圖6(c)所示，進(jìn)行熱處理，從襯底主體10A剝離單晶硅襯底206a，同時在層疊的單晶硅襯底206a的層疊側(cè)上留下單晶硅層206和氧化物膜206b。由于注入單晶硅襯底206a中的氫離子，單晶硅襯底206a表面附近的層中的硅鍵合分裂，產(chǎn)生該襯底剝離現(xiàn)象。
例如，以每分鐘20℃的升溫速度加熱兩個層疊襯底到600℃，可完成熱處理。該熱處理使得層疊的單晶硅襯底206a與襯底主體10A分離。因此，約200nm±5nm的單晶硅層206形成在襯底主體10A的表面上。如上所述，通過改變用于氫離子注入的、施加于單晶硅襯底206a的加速電壓，可形成厚度50nm-3000nm的單晶硅層206。
此外，通過除上述方法之外的方法，可得到膜厚度降低的單晶硅層206。也就是說，可以通過將單晶硅襯底的表面拋光，使其厚度減小到3-5μm，然后通過PACE(等離子輔助化學(xué)蝕刻)方法將其膜厚蝕刻到大約0.05-0.8μm來得到，或者通過ELTRAN(外延層轉(zhuǎn)移)方法即通過選擇蝕刻多孔硅層，將形成在多孔硅上的外延硅層轉(zhuǎn)移到疊層襯底上來得到。
然后，如圖6(d)所示，通過光刻步驟、蝕刻步驟等形成具有如圖2所示的預(yù)定圖形的半導(dǎo)體層1a。也就是說，尤其在沿著掃描線3a形成的電容線3b的區(qū)中和在數(shù)據(jù)線6a下面形成的電容線3b的區(qū)中形成了第一存儲電容器電極16該電容器電極1f從構(gòu)成像素開關(guān)TFT30的半導(dǎo)體層1a延伸。
如圖6(e)所示，在大約850-1300℃，最好在大約1000℃對第一存儲電容器電極1f和構(gòu)成像素開關(guān)TFT30的半導(dǎo)體層1a熱氧化大約72分鐘。據(jù)此，形成了相當(dāng)薄的、大約60nm厚的熱氧化硅膜，并且與像素開關(guān)TFT30的柵絕緣膜2一起形成了用于形成電容器的柵絕緣膜2。結(jié)果半導(dǎo)體層1a和第一存儲電容器電極1f的厚度大約為30-170nm，柵絕緣膜2的厚度大約為60nm。
如圖7(a)所示，在與N溝道型半導(dǎo)體層1a對應(yīng)的區(qū)中形成抗蝕劑膜301，以低濃度(例如在70keV的加速電壓下，P離子的劑量為2×1011/cm2)在P溝道型半導(dǎo)體層1a上摻雜如P等V族元素?fù)诫s劑302。
如圖7(b)所示，在與P溝道型半導(dǎo)體層1a對應(yīng)的區(qū)中形成抗蝕劑膜(未示出)，以低濃度(例如在35keV的加速電壓下，B離子的劑量為1×1012/cm2)在N溝道型半導(dǎo)體層1a上摻雜如B等III族元素?fù)诫s劑303。
如圖7(c)所示，除了每個P溝道和N溝道的每個半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’的端部以外，在襯底10的表面上形成抗蝕劑膜305。然后，對于P溝道摻雜如P等V族元素的摻雜劑306，摻雜劑量大約為圖7(a)所示的步驟中的劑量的1-10倍。對于N溝道摻雜如B等III族元素的摻雜劑306，摻雜劑量大約為圖7(b)所示的步驟中的劑量的1-10倍。
如圖7(d)所示，為了減小由半導(dǎo)體層1a的延長部分構(gòu)成的第一存儲電容器電極1f的電阻，在與襯底主體10A的表面上的掃描線3a(柵極)對應(yīng)的部分中形成抗蝕劑膜307(其寬度大于掃描線3a的寬度)。然后，用它作為掩膜，以低濃度(例如在70keV的加速電壓下，P離子的劑量為3×1014/cm2)從它上面摻雜如P等V族元素的摻雜劑308。
然后如圖8(a)所示，利用干蝕例如反應(yīng)蝕刻、反應(yīng)離子束蝕刻等或濕蝕，在第一層間絕緣膜12中形成與第一光屏蔽膜11a連接的接觸孔13。此時，通過各向異性蝕刻例如反應(yīng)蝕刻或反應(yīng)離子束蝕刻制作接觸孔13等的方法，有一個好處就是開口孔的形狀可以和掩膜的形狀基本上相同。然而如果將干蝕和濕蝕相結(jié)合來制作這些孔，接觸孔13等可能是錐形，這樣提供一個好處就是在布線連接時能防止誤連接。
如圖8(b)所示，通過減壓CVD等方法淀積大約350nm厚的多晶硅層3之后，熱擴(kuò)散磷(P)，使多晶硅膜3導(dǎo)電?；蛘呖梢圆捎迷诙嗑Ч枘?形成的同時往硅膜中注入了P離子形成的摻雜的硅膜，來提高多晶硅層3的導(dǎo)電性。
如圖8(c)所示，通過利用抗蝕劑掩膜的光刻步驟、蝕刻步驟等，具有圖2所示的預(yù)定圖形的電容線3b與掃描線3a一起形成了。此后，通過用抗蝕劑膜覆蓋襯底主體10A的表面，蝕刻除去襯底主體10A背面上遺留的多晶硅。
如圖8(d)所示，為了在半導(dǎo)體層1a中形成P溝道的LDD區(qū)，與N溝道的半導(dǎo)體層1a對應(yīng)的區(qū)域用抗蝕劑膜309覆蓋。然后，用掃描線3a(柵極)作為擴(kuò)散掩膜，以低濃度(例如在90keV的加速電壓下，BF2離子的劑量為3×1013/cm2)首先摻雜如B等III族元素的摻雜劑310。據(jù)此，用于P溝道的低濃度源區(qū)1b和低濃度漏區(qū)1c形成了。
接著，如圖8(e)所示，為了在半導(dǎo)體層1a中形成用于P溝道的高濃度源區(qū)1d和高濃度漏區(qū)1e，在與N溝道的半導(dǎo)體層1a對應(yīng)的區(qū)域用抗蝕劑膜309覆蓋的情況下，以及盡管未示出，在與P溝道對應(yīng)的掃描線3a上形成了抗蝕劑層作為掩膜，所述掩膜的寬度比掃描線3a的寬度大的情況下，同樣以高濃度(例如，在90keV的加速電壓下，BF2離子的劑量為2×1015/cm2)摻雜如B等III族元素的摻雜劑311。
然后，如圖9(a)所示，為了在半導(dǎo)體層1a中形成N溝道的LDD區(qū)，用抗蝕劑膜(未示出)覆蓋與P溝道的半導(dǎo)體層1a對應(yīng)的區(qū)域。然后，用掃描線3a(柵極)作為擴(kuò)散掩膜，以低濃度(例如，在70keV的加速電壓下，P離子的劑量為6×1012/cm2)摻雜如P等V族元素的摻雜劑60。據(jù)此，形成了用于N溝道的低濃度源區(qū)1b和低濃度漏區(qū)1c。
接著，如圖9(b)所示，為了在半導(dǎo)體層1a中形成用于N溝道的高濃度源區(qū)1d和高濃度漏區(qū)1e，在與N溝道對應(yīng)的掃描線3a上形成抗蝕劑62之后，其中掩膜的寬度比掃描線3a的寬度寬，同樣以高濃度(例如，在70keV的加速電壓下，P離子的劑量為4×1015/cm2)摻雜如P等V族元素?fù)诫s劑61。
然后，如圖9(c)所示，為了在像素開關(guān)TFT30中覆蓋電容線3b和與掃描線3a一起的掃描線3a，例如，采用常壓或減壓CVD方法、TEOS氣體等來形成第二層間絕緣膜4，該絕緣膜4由如NSG、PSG、BSG、BPSG等硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜、氧化硅膜等構(gòu)成。第二層間絕緣膜4的膜厚希望大約為500-1500nm，更希望為800nm。
此后，為了激活高濃度源區(qū)1d和高濃度漏區(qū)1e，在大約850℃進(jìn)行大約20分鐘的退火處理。
如圖9(d)所示，通過干蝕，例如反應(yīng)蝕刻、反應(yīng)離子蝕刻等，或濕蝕，形成到達(dá)數(shù)據(jù)線31的接觸孔5。而且，采用與接觸孔5一樣的步驟，在第二層間絕緣膜4中制成了將掃描線3a和電容線3b連接到布線(未示出)的接觸孔。
然后，如圖10(a)所述，利用濺射工藝等，在第二層間絕緣膜4上淀積具有光屏蔽性能的如鋁等的低電阻金屬、金屬硅化物等，作為金屬膜6，厚度大約為100-700nm，最好大約為350nm。此外如圖10(b)所示，利用光刻步驟、蝕刻步驟等形成數(shù)據(jù)線6a。
如圖10(c)所示，為了覆蓋數(shù)據(jù)線6a，例如采用常壓或減壓CVD方法、TEOS氣體等形成第三層間絕緣膜7，該第三層間絕緣膜7由如NSG、PSG、BSG、BPSG等硅酸鹽玻璃膜、氮化硅膜、氧化硅膜等構(gòu)成。希望該第三層間絕緣膜4的膜厚為大約500-1500nm，更希望為800nm。
然后如圖11(a)所示，利用干蝕例如反應(yīng)蝕刻、反應(yīng)離子束蝕刻等形成接觸孔8，通過該接觸孔8，像素電極9a和高濃度漏區(qū)1e在像素開關(guān)TFT30中彼此電連接。
如圖11(b)所示，利用濺射工藝等，在第三層間絕緣膜7上淀積厚度大約為50-200nm的透光導(dǎo)電薄膜9。此外如圖11(c)所示，利用光刻步驟、蝕刻步驟等形成像素電極9a。如果本實施例中的液晶器件是反射型液晶器件，像素電極9a可以由具有高反射的不透光材料制成，例如鋁等。
接著，在像素電極9a上涂覆作為定向膜的聚酰亞胺系統(tǒng)的涂料溶液之后，在預(yù)定的方向上進(jìn)行磨光，以便提供預(yù)定的預(yù)傾斜角度。據(jù)此，形成了定向膜16(參考圖3)。
如上所述，制造了TFT陣列襯底(電光裝置襯底)。
根據(jù)本實施例的制造電光裝置襯底的方法，在襯底主體(透光襯底)10A的表面上，只在晶體管元件的形成區(qū)中形成了第一光屏蔽膜(光屏蔽層)11a。然后，在其上已經(jīng)形成了第一光屏蔽膜11a的襯底主體10A的表面上，依次疊置第一絕緣層12A和第二絕緣層12B，第二絕緣層12B比第一絕緣層12A的拋光速率低。此后，拋光襯底主體10A的表面，從而能夠形成具有光滑表面的第一層間絕緣膜(絕緣層)12。這樣，在第一層間絕緣膜(絕緣層)12和單晶硅層206之間的層疊界面上很難產(chǎn)生空隙。因此，能夠防止TFT(晶體管元件)30的性能變劣。
而且，可以保持第一層間絕緣膜12和單晶硅層206之間的層疊強(qiáng)度，從而防止在形成TFT(晶體管元件)30的步驟中引起的缺陷，例如膜剝離等。因此，可改善產(chǎn)品的產(chǎn)量。
下面將描述相對襯底20的制造方法以及由TFT陣列襯底10和相對襯底20制造液晶器件的方法。
關(guān)于圖3所示的相對襯底20，準(zhǔn)備如玻璃襯底等的透光襯底作為襯底主體20A。然后在襯底主體20A的表面上形成第二光屏蔽膜23和作為后面要描述的周邊部分的第二光屏蔽膜。例如濺射如Cr、Ni、Al等金屬材料之后，通過光刻步驟和蝕刻步驟形成第二光屏蔽膜23和作為后面要描述的周邊部分的所述第二光屏蔽膜。除了上述金屬材料，那些第二光屏蔽膜也可以由如樹脂黑(resin black)材料制成，在樹脂黑中，碳、Ti等分散在光致抗蝕劑中。
此后，利用濺射方法等在襯底主體20A的整個表面上淀積厚度大約為50-200nm的透光導(dǎo)電薄膜，例如ITO等。據(jù)此，形成了相對電極21。此外，在相對電極21的整個表面上涂覆作為定向膜的聚酰亞胺等的涂層溶液。通過在預(yù)定的方向上進(jìn)行磨光處理，以提供預(yù)定的預(yù)傾斜角度，形成定向膜22(參考圖3)。如上所述，形成了相對襯底20。
最后，將如上述制造的相對襯底20和TFT陣列襯底10層疊或者通過密封件粘接，使得定向膜16和22彼此相對。然后，利用真空吸入方法等，將例如由混合多種向列液晶構(gòu)成的液晶吸入到兩個襯底之間的空間中。因此，形成了具有預(yù)定厚度的液晶層50，據(jù)此制造了具有上述結(jié)構(gòu)的液晶器件。
(液晶器件的完整結(jié)構(gòu))下面將參考圖12和圖13描述本實施例中具有上述結(jié)構(gòu)的液晶器件的完整結(jié)構(gòu)。圖12是從相對襯底20側(cè)看到的TFT陣列襯底10的平面圖，圖13是沿圖12的H-H’線得到的截面圖，包含相對襯底20。
在圖12中，在TFT陣列襯底10的表面上沿著邊緣設(shè)置密封件52。如圖13所示，通過密封件52，與圖12所示的密封件52基本上等高的相對襯底20與TFT陣列襯底10粘接。
如圖12所示，在相對襯底20的表面上與密封件52的內(nèi)側(cè)周邊平行設(shè)置作為周邊部分的第二光屏蔽膜53，該光屏蔽膜53由與第二光屏蔽膜23相同的材料制成。第二光屏蔽膜53可以由與第二光屏蔽膜23不同的材料制成。
在TFT陣列襯底10中在密封件52的外側(cè)區(qū)域中，沿著TFT陣列襯底10的一邊配置數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101和裝配端102。沿著與上述一邊相鄰的兩邊配置掃描線驅(qū)動電路104，如果發(fā)送到掃描線3a的掃描信號延遲沒有任何不好的影響，自然可以只在一邊配置掃描線驅(qū)動電路104。
而且可以沿著顯示區(qū)(像素部分)的側(cè)邊在兩側(cè)配置數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101。例如，可以設(shè)計奇數(shù)列數(shù)據(jù)線6a，以便從沿著顯示區(qū)的一邊配置的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路發(fā)送視頻信號，以及設(shè)計偶數(shù)列數(shù)據(jù)線6a，以便從沿著顯示區(qū)的另一邊配置的數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路，發(fā)送視頻信號。如果以上述梳齒方式驅(qū)動數(shù)據(jù)線6a，可以擴(kuò)展由數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路占據(jù)的區(qū)域，從而設(shè)計復(fù)雜的電路。
此外，在TFT陣列襯底10的剩下的一邊上配置多個布線105，用于連接配置在顯示區(qū)兩邊上的掃描線驅(qū)動電路104。此外在作為周邊部分的第二光屏蔽膜53的下面隱藏配置預(yù)充電路。而且在TFT陣列襯底10和相對襯底20之間的至少一部分角落中配置導(dǎo)電材料106，用于在TFT陣列襯底10和相對襯底20之間提供導(dǎo)電性。
可以進(jìn)一步在TFT陣列襯底10的表面上形成檢測電路，用于在制造工藝或搬運等過程中檢測液晶器件的質(zhì)量、缺陷等。作為TAB(膠帶自動粘接襯底)上安裝的驅(qū)動LSI，例如，不是在TFT陣列襯底10的表面上安裝數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路101和掃描線驅(qū)動電路104，而是可以通過設(shè)置在TFT陣列襯底10的外圍區(qū)中的各向異性導(dǎo)電膜將它們電連接和機(jī)械連接。
基于工作模式，例如TN(扭曲向列)模式、STN(超TN)模式、D-STN(雙掃描-STN)模式等，或者常規(guī)白模式/常規(guī)黑模式，在輸入光線的一側(cè)的相對襯底20上，以及在光線輸出的一側(cè)的TFT陣列襯底10上，在預(yù)定方向上設(shè)置偏振膜、相不同的膜、偏振單元等。
如果將本實施例的液晶器件應(yīng)用于彩色液晶投影儀(作為投影型顯示器件)，采用三個液晶器件分別作為RGB的光閥。通過分光鏡分離的各個顏色的光分別作為投射光輸入各個面板，所述分光鏡用于分離各個RGB顏色。這樣，在這種情況下，在相對襯底中不放置濾光片，如上述實施例所述。
然而，在相對襯底20中，在襯底主體20A面對液晶層一側(cè)的表面上，在與像素電極9a相對的、沒有形成第二光屏蔽膜23的預(yù)定區(qū)域中，形成RGB濾光片以及它的保護(hù)膜。這種結(jié)構(gòu)能夠使上述實施例中的液晶器件應(yīng)用于彩色液晶器件，例如除了液晶投影儀之外的直視型或反射型彩色液晶電視。
此外，可以在相對襯底20的表面上設(shè)置微透鏡以便以一對一的關(guān)系對應(yīng)于像素。通過采用這種結(jié)構(gòu)，可以提高入射光的聚光效率，從而得到亮的液晶器件。此外，可以在相對襯底20的表面上淀積折射率彼此不同的幾個干涉層，以便能夠構(gòu)成二向色濾光片，用于通過光的干涉產(chǎn)生RGB顏色，此具有二向色濾光片的相對襯底，可以得到更亮的彩色液晶器件。
順便說一下，本實施例所涉及的液晶顯示器件與傳統(tǒng)技術(shù)類似，從相對襯底20一側(cè)輸入入射光。然而由于在其結(jié)構(gòu)中，在TFT陣列襯底10中具有第一光屏蔽膜11a，因此也可以設(shè)計為從TFT陣列襯底10一測輸入入射光，然后從相對襯底20一側(cè)輸出光線。即即使以這種方式將此液晶器件安裝在液晶投影儀上，也能夠使光不進(jìn)入半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’以及LDD區(qū)1b和1c，從而顯示高質(zhì)量的圖形。
通常，為了防止TFT陣列襯底10的背面的反射，需要分開安裝偏振器件，其上涂覆用于防止反射的AR(抗反射)膜，或者粘貼AR膜。然而，在本實施例中，至少在TFT陣列襯底10的表面和半導(dǎo)體層1a的溝道區(qū)1a’及LDD區(qū)1b和1c之間形成了第一光屏蔽膜11a。這樣，不必采用涂覆AR的偏振器件或AR膜，或者采用這樣的襯底，即在TFT陣列襯底10本身上進(jìn)行AR處理。
這樣，根據(jù)上述實施例，可以減小材料的費用，當(dāng)安置偏振單元時，不會由于灰塵、裂縫等而降低產(chǎn)量。這樣是非常有利的。而且遮光性能是優(yōu)異的。因此，即使采用亮光源或者采用偏振束分離器來進(jìn)行偏振轉(zhuǎn)換，以便提高光的利用效率，也很難出現(xiàn)圖像質(zhì)量的劣化，例如由光等引起的失真。
而且，本實施例的液晶器件具有TFT陣列襯底(電-光裝置襯底)10，該TFT陣列襯底10是通過本發(fā)明的制造電-光裝置襯底的方法制造的。這樣在第一層間絕緣膜(絕緣層)12和單晶硅層206之間的層疊界面上，沒有或有很少的空隙。第一層間絕緣膜(絕緣層)12和單晶硅層206之間的層疊強(qiáng)度很強(qiáng)。因此，很難導(dǎo)致TFT(晶體管元件)30性能的變化和缺陷。因此，其在性能方面是優(yōu)異的。II.第二實施例(制造電-光裝置襯底的方法)下面將描述制造TFT陣列襯底的方法，作為根據(jù)本發(fā)明制造電-光裝置襯底的方法的第二實施例。
本實施例中制造電-光裝置襯底的方法和第一實施例中制造電-光裝置襯底的方法的區(qū)別僅在于第一光屏蔽膜的形成區(qū)和制造第一層間絕緣膜的方法。
這樣，參考圖14和圖15，只描述了直到在TFT陣列襯底的襯底主體的表面上形成了第一層間絕緣膜的步驟。圖14和15是對應(yīng)于第一實施例中圖4和圖5的圖。圖15及以后的制造步驟，即形成第一層間絕緣膜之后的步驟與第一實施例中圖6-11所顯示的一樣。而且，在圖14和15中，與第一實施例相同的結(jié)構(gòu)部件采用相同的參考標(biāo)號，并省略了其說明。
在本實施例中，描述了這樣的情況，其中在晶體管元件的非形成區(qū)和晶體管元件的形成區(qū)中形成了沒有布圖的第一光屏蔽膜(光屏蔽層)。
在本實施例中，晶體管元件的非形成區(qū)指的是涂覆了密封件的密封區(qū)、驅(qū)動電路的外圍部分、和形成連接端的端子焊盤區(qū)等，其中密封件用于層疊相對襯底，驅(qū)動電路用于驅(qū)動數(shù)據(jù)線和掃描線，連接端用于連接輸入輸出信號線。它們位于晶體管元件的形成區(qū)(像素部分)的外圍區(qū)域。
如圖14(a)所示，與第一實施例類似，在FTF陣列襯底10的襯底主體10A的表面上形成具有預(yù)定圖形的第一光屏蔽膜(光屏蔽層)11a。在本實施例中，具有預(yù)定圖形(參考圖2)的第一光屏蔽膜(光屏蔽層)11a形成在晶體管的形成區(qū)中，沒有布圖的第一光屏蔽膜(絕緣層)11a形成在晶體管元件的非形成區(qū)中。例如，第一光屏蔽膜11a的厚度為大約150-200nm。
如圖14(b)所示，與第一實施例類似，在其上已經(jīng)形成了第一光屏蔽膜(絕緣層)11a的襯底主體10A的表面上，形成了第一絕緣層12A。第一絕緣層12A的膜厚設(shè)為至少比第一光屏蔽膜11a厚。例如，設(shè)為400-1000nm，最好設(shè)為大約800nm。
如圖14(c)所示，與第一實施例類似，在第一絕緣層12A的表面上形成第二絕緣層12B，其拋光速率比第一絕緣層12A低?；谂c在下一步要形成的第三絕緣層12C的拋光速率的差別來決定第二絕緣層12B的膜厚，其厚度要能夠在后面描述的拋光步驟中避免過分的拋光度，例如設(shè)為大約50-150nm。
然后，如圖15(a)所示，通過濺射法、CVD法等，在第二絕緣層12B的表面上形成第三絕緣層12C，其拋光速率比第二絕緣層12B的拋光速率高。第三絕緣層12C的膜厚設(shè)為至少比襯底主體10A表面上形成的臺階的高度差大，其中在襯底主體10A上已經(jīng)形成了第二絕緣層12B。即，將第三絕緣層12C的膜厚設(shè)為至少比第一光屏蔽膜11a的厚度厚。例如，設(shè)為大約300nm。
例舉氧化硅作為第一絕緣層12A和第三絕緣層12C的材料?？梢岳e氮化硅作為第二絕緣層12B的材料，它的拋光速率比第一絕緣層12A和第三絕緣層12C的拋光速率低。氮化硅的拋光速率大約是氧化硅的拋光速率的1/3-1/5。
其上已經(jīng)形成了第三絕緣層12C的襯底主體10A的表面在晶體管元件的形成區(qū)中是凹凸不平的，如圖15(a)所示，在晶體管元件的非形成區(qū)中是平凸的。
然后，通過CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)方法等拋光襯底主體10A的表面，其中在襯底主體10A上已經(jīng)形成了第三絕緣層12C。
在此步驟中，首先在晶體管元件的非形成區(qū)和晶體管元件的形成區(qū)的凸部拋光具有高拋光速率的第三絕緣層12C。此后，當(dāng)拋光深度到達(dá)在晶體管元件的非形成區(qū)第二絕緣層12B的高度和晶體管元件的形成區(qū)的凸部時，在襯底主體10A的表面上，增加了由其拋光速率較低的第二絕緣層12B占的面積，降低了拋光速度。因此，此時停止拋光操作能夠形成第一層間絕緣膜120，它由下列層構(gòu)成第一絕緣層12A；第二絕緣層12B，形成在第一絕緣層12A的表面上，具有比第一絕緣層12A低的拋光速率；和第三絕緣層12C，局部形成在第二絕緣層12B的表面上，具有比第二絕緣層12B更高的拋光速率，如圖15(b)所示。據(jù)此使第一層間絕緣膜120的表面光滑。
順便說一下，在此步驟中，在晶體管元件的形成區(qū)中的凸部上和非形成區(qū)上的第二絕緣層12B沒有被完全拋光，或者可以輕微拋光，以此使其變薄。在兩種情況下進(jìn)行的拋光操作都使得第一絕緣層12A不暴露在襯底主體10A的表面上。
根據(jù)本實施例的制造電-光裝置襯底的方法，在襯底主體(透光襯底)10A的表面上，第一光屏蔽膜(光屏蔽層)11a均勻形成在晶體管元件的非形成區(qū)中。然后在已經(jīng)形成了第一光屏蔽膜(光屏蔽層)11a的襯底主體10A的表面上，形成了第一絕緣層12A、拋光速率比第一絕緣層12A低的第二絕緣層12B和拋光速率比第二絕緣層12B高的第三絕緣層12C。此后拋光襯底主體10A的表面，從而形成第一層間絕緣膜(絕緣層)120，并使其表面光滑。這樣在第一層間絕緣膜(絕緣層)120和單晶硅層之間的層疊界面處很難產(chǎn)生空隙。因此能夠防止TFT(晶體管元件)的性能惡化。
可以保持第一層間絕緣膜(絕緣層)120和單晶硅層之間的層疊強(qiáng)度，以防止在形成TFT(晶體管元件)的步驟中帶來缺陷，例如膜的剝落等。據(jù)此，能夠提高產(chǎn)品的產(chǎn)量。
本實施例的電-光裝置襯底的制造方法可以提供TFT陣列襯底(電-光裝置襯底)(i)該襯底具有第一層間絕緣膜(絕緣層)120，第一層間絕緣膜(絕緣層)120由下列層提供第一絕緣層12A；第二絕緣層12B，形成在第一絕緣層12A的表面上，具有比第一絕緣層12A低的拋光速率；和第三絕緣層12C，局部形成在第二絕緣層12B的表面上，具有比第二絕緣層12B更高的拋光速率，和(ii)其中通過單晶硅層形成構(gòu)成TFT(晶體管元件)的半導(dǎo)體層。
而且，由于其包含TFT陣列襯底(電-光裝置襯底)，該襯底由本實施例的電-光裝置襯底的制造方法制造，能夠提供具有優(yōu)異性能的液晶器件(電-光裝置)，其中在第一層間絕緣膜(絕緣層)120和單晶硅層之間的層疊界面上沒有或幾乎沒有空隙，第一層間絕緣膜(絕緣層)120和單晶硅層之間的層疊強(qiáng)度很強(qiáng)，因此，很難導(dǎo)致晶體管元件性能的變化和缺陷。
另外，在本實施例中，只描述了這樣的情況，其中沒有布圖的第一光屏蔽膜(光屏蔽層)形成在晶體管元件的非形成區(qū)中，然而在任何圖形下都可以得到相同的效果，例如形成在晶體管元件的非形成區(qū)中的第一光屏蔽膜圖形等于形成在晶體管元件的形成區(qū)中的第一光屏蔽膜圖形的情況。
III.第三實施例(電-光裝置的結(jié)構(gòu))然后，參考圖16描述根據(jù)本發(fā)明第三實施例電-光裝置的結(jié)構(gòu)。
本實施例的電-光裝置的結(jié)構(gòu)與第一實施例的區(qū)別在于關(guān)于第一層間絕緣膜12與第一光屏蔽膜11a相結(jié)合的結(jié)構(gòu)。另外，第二實施例的結(jié)構(gòu)與圖1至圖3所示的第一實施例結(jié)構(gòu)相同。這樣，這里只參考圖16說明這些區(qū)別特征。圖16對應(yīng)于第一實施例的圖3，是沿圖2的A-A’線得到的截面圖。在圖16中，與圖1至圖3所示的第一實施例相同的結(jié)構(gòu)部件用相同的參考標(biāo)號來表示，并省略了其說明。
如圖16所示，在此第三實施例中，在襯底主體10A的正上方?jīng)]有形成第一光屏蔽膜11a的區(qū)域中，形成了第一絕緣層12A’。該第一絕緣層12A’具有與第一光屏蔽膜11a相同的厚度，并使其表面光滑。在第一光屏蔽膜11a和第一絕緣層12A’的表面上，形成第二絕緣層12B’。第二絕緣層12B’形成在襯底主體10A的整個表面上。因此，第一層間絕緣膜12’由TFT陣列襯底10上的第一絕緣層12A’和第二絕緣層12B’構(gòu)成，將使構(gòu)成像素開關(guān)TFT30的半導(dǎo)體層1a與第一光屏蔽膜11a電絕緣。
(電-光裝置襯底的制造方法)然后，參考圖17描述本發(fā)明第三實施例的電-光裝置的制造方法。
本實施例的電-光裝置制造方法和第一實施例的電-光裝置制造方法的區(qū)別是關(guān)于與第一光屏蔽膜11a相結(jié)合的第一層間絕緣膜12的步驟。在其它方面，第二實施例的制造方法與第一實施例相同。這樣，這里只參考圖17說明不同的特征。圖17對應(yīng)于第一實施例的圖15，是步驟圖，與圖16類似，顯示了與圖2的A-A’截面對應(yīng)的、各個步驟中的部分TFT陣列襯底。在圖17中，與第一實施例相同的結(jié)構(gòu)部件用相同的參考標(biāo)號表示，并省略了其說明。
首先，以與第一實施例相同的方式進(jìn)行圖4(a)-4(c)所示的處理。
然后，如圖17(a)所示，通過濺射法、CVD法等，在其上已經(jīng)形成了第一光屏蔽膜11a的襯底主體10A的整個表面上形成絕緣層12X。作為絕緣層12X的材料，可以用氧化硅、氮化硅或如NSG(未摻雜硅玻璃)、PSG(磷硅酸鹽玻璃)、BSG(硼硅酸鹽玻璃)等高絕緣玻璃。而且，絕緣層12X的膜厚設(shè)為至少比第一光屏蔽膜11a的膜厚厚，例如，設(shè)為大約400-1000nm，最好大約為800nm。
如圖17(b)所示，利用CMP法等，拋光其上已經(jīng)形成了絕緣層12X的襯底主體10A的表面，直到露出第一光屏蔽膜11a的表面。
通過以這種方式拋光襯底主體10A的表面，除去了形成在第一光屏蔽膜11a平面上的絕緣層12X部分，以便在沒有形成第一光屏蔽膜的區(qū)域中留下絕緣層12X部分。即，只留下了與第一光屏蔽膜11a厚度相同的第一絕緣層12A’，并且使襯底主體10A的表面光滑。
而且，在此工藝中，通過很好地利用彼此不同的第一光屏蔽膜11a的材料和絕緣層12X(即第一絕緣層12A’)的材料，能夠檢測拋光停止點。例如，如果利用CMP方法，由于由金屬等構(gòu)成的第一光屏蔽膜11a不與拋光液反應(yīng)，當(dāng)?shù)谝还馄帘文?1a的表面露出時，當(dāng)然會降低用于拋光襯底主體10A的拋光襯墊和襯底主體10A之間的摩擦力。另外，同時也改變了用于夾持襯底主體10A的襯底夾持體的振動。因此，通過檢測拋光襯墊和襯底主體10A之間的摩擦力的變化，或者襯底夾持體的振動，能夠很容易地檢測出拋光停止點。
以這種方式，在本實施例中，由于可以通過檢測第一光屏蔽膜11a的表面露出的時刻來檢測拋光停止點，因此第一光屏蔽膜11a具有停止拋光的功能，或者具有所謂的拋光“停止膜”的功能。
然后，如圖5(c)所示，通過濺射法、CVD法等，在其上已經(jīng)形成了第一光屏蔽膜11a和第一絕緣層12A’的襯底主體10A的整個表面上，形成第二絕緣層12B’。作為第二絕緣膜12B’的材料，可以采用氧化硅、氮化硅或如NSG、PSG、BSG、BPSG等的高絕緣玻璃。另外，盡管第二絕緣層12B’的材料可以與第一絕緣層12A’不同，為了簡化制造工藝，希望用與第一絕緣層12A’相同的材料來形成第二絕緣層12B’。
由于第二絕緣層12B’形成在表面光滑的第一光屏蔽膜11a和第一絕緣層12A’上，因此通過此工藝形成的第二絕緣層12B’的表面是也是光滑的。據(jù)此，可以形成具有光滑表面的第一絕緣膜12’，該膜由第一絕緣層12A’和第二絕緣層12B’構(gòu)成。
此后，進(jìn)行與圖6-11所示的第一實施例相同的工序。
根據(jù)本實施例的電-光裝置襯底的制造方法，由于絕緣層12X形成在其上已經(jīng)形成了第一光屏蔽膜(光屏蔽層)11a的襯底主體(透光襯底)10A的表面上，拋光其上已經(jīng)形成了絕緣層12X的襯底主體10A的表面，直到露出第一光屏蔽膜11a，因此，在沒有形成第一光屏蔽膜11a的區(qū)域中，形成的第一絕緣層12A’具有與第一光屏蔽膜11a相同的厚度，使得其上已經(jīng)形成了第一光屏蔽膜11a和第一絕緣層12A’的襯底主體10A的表面光滑，因此可以容易地檢測出拋光點。
此外，通過在其表面已經(jīng)光滑的第一絕緣層12A’和第一光屏蔽膜11a上形成第二絕緣層12B’，可以形成具有光滑表面的第一層間絕緣膜12，該第一層間絕緣膜12由第一絕緣層12A’和第二絕緣層121’構(gòu)成。因此，可以使襯底主體10A的表面光滑，其中襯底主體10A將層疊到單晶硅層206上。以這種方式，由于可以使將層疊到單晶硅層206上的襯底主體10A的表面光滑，能夠防止在第一層間絕緣膜12和單晶硅層206之間的界面處產(chǎn)生空隙，因此能夠防止TFT(晶體管元件)30的性能變劣。
而且，可以保持第一層間絕緣膜12和單晶硅層206之間的層疊強(qiáng)度，從而防止在形成TFT(晶體管元件)30的步驟中產(chǎn)生如膜脫落等缺陷。據(jù)此，可以提高產(chǎn)品的產(chǎn)量。
而且，在本實施例中，形成第一絕緣層12A’之后，在第一光屏蔽膜11a與第一絕緣層12A’的表面上形成了第二絕緣層12B’，在第二絕緣層12B’的表面上形成了TFT(晶體管元件)30。因此，能夠基本上很好地防止了第一光屏蔽膜11a對TFT(晶體管元件)30的污染。
另外，由于在單晶硅襯底206a層疊一側(cè)的表面上預(yù)先形成了氧化物膜206b，用于層疊，即使單晶硅襯底206a直接層疊在包括金屬等的第一光屏蔽膜11a的表面上，從而在其上形成TFT(晶體管元件)30，如果通過氧化物膜206b能夠充分防止第一光屏蔽膜11a對TFT(晶體管元件)30的污染，則希望不形成第二絕緣層12B’，在形成第一光屏蔽膜11a和第一絕緣層12A’之后，立即層疊單晶硅襯底206a。據(jù)此，由于省略了形成第二絕緣層12B’的工序，因此可以簡化制造工藝。
在這種情況下，能夠提供一種TFT陣列襯底(電-光裝置襯底)，配置有具有預(yù)定圖形的第一光屏蔽膜11a；第一絕緣層12A’，形成在沒有形成第一光屏蔽膜11a的區(qū)域中，具有與第一光屏蔽膜(光屏蔽層)11a相同的厚度，其表面是光滑的；和襯底主體(透光襯底)10A的一個表面上的TFT(晶體管元件)30，直接形成在第一光屏蔽膜11a的表面上。
另外，在本實施例中，只描述了只在晶體管元件的形成區(qū)(像素區(qū))中形成第一光屏蔽膜11a的情況。然而，本發(fā)明并不限于此。第一光屏蔽膜11a可以形成在晶體管元件的非形成區(qū)中，可以得到相同的效果。在第一光屏蔽膜11a形成在晶體管元件的非形成區(qū)中的情況下，晶體管元件的非形成區(qū)中的第一光屏蔽膜11a的圖形可以與晶體管元件形成區(qū)中的圖形相同，也可以是不同的圖形或任何圖形，或者根本沒有圖形。
(電子裝置)下面將參考圖18描述投影顯示器的結(jié)構(gòu)，作為利用液晶器件(電-光裝置)的電子裝置的一個例子，其中液晶器件具有電-光裝置襯底，該電-光裝置襯底是根據(jù)本發(fā)明第一、第二或第三實施例的電-光裝置襯底的制造方法制造的。
在圖18中，投影器1100包含三個液晶器件，每個都具有根據(jù)第一、第二或第三實施例的電-光裝置襯底的制造方法制造的電-光裝置襯底。它顯示了投影顯示器中的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，分別采用作為RGB液晶器件962R、962G和962B的器件。
此例子中的投影顯示器的光學(xué)系統(tǒng)采用光源單元920和規(guī)則照射光學(xué)系統(tǒng)923。投影顯示器配有顏色分離光學(xué)系統(tǒng)924，作為用于將光束W分離為紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)的顏色分離器，光束W從此規(guī)則照射光學(xué)系統(tǒng)923輸出；三個光閥925R、925G和925B，作為用于調(diào)節(jié)各個顏色的光束R、G和B的調(diào)節(jié)器；顏色合成棱鏡910，作為調(diào)節(jié)后用于再次合成顏色光束的顏色合成器；和投射透鏡單元906，作為投影器，用于放大合成的光束，然后投射到投射平面100的表面上。而且，它包含光導(dǎo)系統(tǒng)927，用于將藍(lán)光束B引導(dǎo)到對應(yīng)的光閥925B。
規(guī)則照射光學(xué)系統(tǒng)923具有兩個透鏡板921和922以及反射鏡931。它的設(shè)計使得兩個透鏡板921和922彼此垂直，反射鏡931置于透鏡板921和922之間。規(guī)則照射光學(xué)系統(tǒng)923中的每個透鏡板921和922具有多個矩形透鏡，以矩陣的形式排列。通過第一透鏡板922的矩形透鏡，將從光源單元920輸出的光束分為多個分光束。然后，通過第二透鏡板921的矩形透鏡，那些分光束在三個光閥925R、925G和925B附近彼此疊合。這樣，即使光源單元920在輸出光束的部分中具有不規(guī)則的光照分布，利用規(guī)則照射光學(xué)系統(tǒng)923也能夠使三個光閥925R、925G和925B受到規(guī)則照射光的照射。
每個顏色分離光學(xué)系統(tǒng)924由藍(lán)綠反射分光鏡941、綠反射分光鏡942和反射鏡943構(gòu)成。首先，藍(lán)綠反射分光鏡941筆直反射包含在光束W中的藍(lán)光束B和綠光束G；將它們引導(dǎo)到綠反射分光鏡942的一側(cè)。紅光束R通過此鏡941，通過后面的反射鏡943筆直反射，然后從紅光束R的輸出單元944輸出到棱鏡單元910的一側(cè)。
然后，在由藍(lán)綠反射分光鏡941反射的藍(lán)和綠光束B和G中，綠反射分光鏡942只是筆直地反射綠光束G。然后，將其從綠光束G的輸出單元945輸出到顏色合成光學(xué)系統(tǒng)的一側(cè)。通過綠反射分光鏡942的藍(lán)光束B從藍(lán)光束B的輸出單元946輸出到光引導(dǎo)系統(tǒng)927一測。設(shè)計的這個例子使得從規(guī)則照射光學(xué)系統(tǒng)的光束W的輸出單元到顏色分離光學(xué)系統(tǒng)924中的各顏色光束的輸出單元944、945和946之間的距離基本上彼此相等。
光會聚透鏡951和952分別設(shè)置在顏色分離光學(xué)系統(tǒng)924中的紅和綠光束R和G的輸出單元944和945的輸出側(cè)上。這樣，從各個輸出單元輸出的紅和綠光束R和G輸入到那些光會聚透鏡951和952，并使其彼此平行。
如此平行的紅和綠光束R和G輸入到光閥925R和925G，并分別調(diào)節(jié)。然后，對每個顏色的光束加上與其相對應(yīng)的視頻信息。即，基于視頻信息，驅(qū)動器(未示出)在那些液晶器件上進(jìn)行轉(zhuǎn)換控制。據(jù)此，來調(diào)制通過它們的各個顏色的光束。另一方面，通過光引導(dǎo)系統(tǒng)927將藍(lán)光束B引導(dǎo)到對應(yīng)的光閥925B。這里，基于視頻信息同樣將其調(diào)制。順便說一下，本例中的光閥925R、925G和925B為液晶光閥，分別進(jìn)一步由輸入測偏振單元960R、960G和960B、輸出側(cè)偏振單元961R、961G和961B以及位于它們之間的液晶器件962R、962G和962B構(gòu)成。
光引導(dǎo)系統(tǒng)927配置有設(shè)置在藍(lán)光束B的輸出單元946的輸出側(cè)上的光會聚透鏡954；輸入側(cè)反射鏡971；輸出側(cè)反射鏡972；設(shè)置在那些反射鏡之間的中間透鏡973；設(shè)置在光閥925B前側(cè)上的光會聚透鏡953。通過光引導(dǎo)系統(tǒng)927將從光會聚透鏡946輸出的藍(lán)光束B引導(dǎo)到液晶器件962B，并將其調(diào)制。關(guān)于各個顏色的光束的光通路的長度，即，關(guān)于從光束W的輸出單元到各個液晶器件962R、962G和962B之間的距離，藍(lán)光束B的光通路是最長的。這樣，藍(lán)光束的光量損耗變得最大。然而，光引導(dǎo)系統(tǒng)927的介入能使光量的損耗得到抑制。
通過各個光閥925R、925G和925B調(diào)制的各個顏色的光束R、G和B輸入到顏色合成棱鏡910，并合成。然后，將通過此顏色合成棱鏡910合成的光放大，并通過投射透鏡單元906投射到位于預(yù)定位置的投射平面100的表面上。
在本例中，在液晶器件962R、962G和962B中，在TFT的下側(cè)面上設(shè)置第一光屏蔽膜(光屏蔽層)。這樣，基于來自液晶器件962R、962G和962B的投射光、投射光通過時來自TFT陣列襯底表面的投射光和在從另一個液晶器件輸出后從投射光學(xué)系統(tǒng)射出的投射光，即使液晶投影器中來自投射光學(xué)系統(tǒng)的部分反射光作為來自TFT陣列襯底的反射光輸入，對于開關(guān)像素電極的TFT溝道，可以充分發(fā)揮光屏蔽功能。
為此，即使在投射光學(xué)系統(tǒng)中采用適于微型化的棱鏡單元，也不必在各個液晶器件962R、962G及962B和棱鏡單元之間獨立安裝用于保護(hù)反射光的膜，或者在偏振單元上進(jìn)行反射光保護(hù)處理。這樣，在使結(jié)構(gòu)更小、更簡單方面是非常有利的。
在本實施例中，能夠抑制由反射光引起的、對TFT溝道區(qū)的影響。這樣，在液晶器件上，不必直接粘貼其上已經(jīng)進(jìn)行了反射光保護(hù)處理的偏振單元961R、961G和961B。因此，如圖19所示，可以由液晶器件獨立地構(gòu)成偏振單元。實際上，可以將一側(cè)上的偏振單元961R、961G和961B粘貼在棱鏡單元910上，將另一側(cè)上的偏振單元960R、960G和960B粘貼在光會聚透鏡953、945和944上。以這種方式，通過在棱鏡單元或光會聚透鏡上粘貼偏振單元，偏振單元的熱量通過棱鏡單元或光會聚透鏡吸收。這樣，能夠防止液晶器件的溫度升高。
而且，盡管省略了說明，通過彼此獨立地設(shè)置液晶器件和偏振單元，在液晶器件和偏振單元之間產(chǎn)生空氣層。因此，通過在液晶器件和偏振單元之間安裝冷卻器和送冷風(fēng)等，可以進(jìn)一步抑制液晶器件的溫度升高。因此，能夠防止由液晶器件的溫度升高而引起的誤操作。
在不離開本發(fā)明的精神或主要特征的情況下，可以以另外的具體形式來實施本發(fā)明。因此認(rèn)為本實施例的各方面只是說明性的，而非限制性的，除了前面的描述，本發(fā)明的范圍通過附加的權(quán)利要求來表達(dá)，因此希望與權(quán)利要求的含義和范圍等效的所有變化都包含在權(quán)利要求中。
2000年9月25日申請的日本專利申請No.2000-288460和2000年9月25日申請的日本專利申請No.2000-291005所公開的內(nèi)容，包含其說明書、權(quán)利要求書、附圖和摘要，這里全文引入作為參考。
權(quán)利要求
1.一種制造電光裝置襯底的方法，包括步驟在透光襯底的一個表面上形成光屏蔽層；布圖所述光屏蔽層，從而至少在每個要形成晶體管元件的形成區(qū)中形成布圖的光屏蔽層；在所述透光襯底的所述一個表面上形成第一絕緣層，其中在所述透光襯底上已經(jīng)形成了所述布圖的光屏蔽層；在所述絕緣層上形成第二絕緣層，所述第二絕緣層具有比所述第一絕緣層更低的拋光率；拋光所述第二絕緣層的表面；在所述第二絕緣層的所述拋光的表面上層疊單晶硅層；和利用所述單晶硅層形成所述每個晶體管元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，通過所述第二絕緣層的表面拋光步驟，部分露出所述第一絕緣層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，所述第一絕緣層的露出表面相對于所述透光襯底的所述一個表面的高度與所述第二絕緣層的所述拋光表面的高度一樣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在布圖所述光屏蔽層的步驟，所述布圖的光屏蔽層只形成在所述每個晶體管元件的形成區(qū)中。
5.一種制造電光裝置襯底的方法，包括步驟在透光襯底的一個表面上形成光屏蔽層；布圖所述光屏蔽層，從而至少在每個要形成晶體管元件的形成區(qū)中形成布圖的光屏蔽層；在所述透光襯底的所述一個表面上形成第一絕緣層，其中在所述透光襯底上已經(jīng)形成了所述布圖的光屏蔽層；在所述第一絕緣層上形成第二絕緣層，所述第二絕緣層具有比所述第一絕緣層更低的拋光率；在所述第二絕緣層上形成第三絕緣層，所述第三絕緣層具有比所述第二絕緣層更高的拋光率；拋光所述第三絕緣層的表面；在所述第三絕緣層的所述拋光表面上層疊單晶硅層；和利用所述單晶硅層形成所述每個晶體管元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，通過所述第三絕緣層的表面拋光步驟，部分露出所述第二絕緣層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，所述第二絕緣層的露出表面相對于所述透光襯底的所述一個表面的高度與所述第三絕緣層的所述拋光表面的高度一樣。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，在布圖所述光屏蔽層的步驟中，所述布圖的光屏蔽層形成在所述每個晶體管元件的非形成區(qū)中，在非形成區(qū)中沒有形成所述每個晶體管元件。
9.一種制造電光裝置襯底的方法，包括步驟在透光襯底的一個表面上形成光屏蔽層；布圖所述光屏蔽層，從而至少在每個要形成晶體管元件的形成區(qū)中形成布圖的光屏蔽層；在其上已經(jīng)形成了所述布圖的光屏蔽層的所述透光襯底的一個表面上，形成絕緣層；拋光所述絕緣層的表面，直到露出所述布圖的光屏蔽層的表面；在所述絕緣層的所述拋光表面和所述布圖的光屏蔽層的所述露出的表面上，層疊單晶硅層；和利用所述單晶硅層形成所述每個晶體管元件。
10.一種制造電光裝置襯底的方法，包括步驟在透光襯底的一個表面上形成光屏蔽層；布圖所述光屏蔽層，從而至少在每個要形成晶體管元件的形成區(qū)中形成布圖的光屏蔽層；在所述透光襯底的所述一個表面上形成第一絕緣層，其中在所述透光襯底上已經(jīng)形成了所述布圖的光屏蔽層；拋光所述第一絕緣層的表面，直到露出所述布圖的光屏蔽層的表面；在所述第一絕緣層的所述拋光的表面上，形成第二絕緣層；在所述第二絕緣層的表面層疊單晶硅層；和利用所述單晶硅層形成所述每個晶體管元件。
11.一種電光裝置襯底，包括順序形成在透光襯底的一個表面上的布圖的光屏蔽層、絕緣膜和晶體管，光屏蔽層具有預(yù)定的圖形，所述絕緣膜包括(i)第一絕緣層和(ii)第二絕緣層，部分形成在所述第一絕緣層上，拋光率比所述第一絕緣層的拋光率低，以便使所述絕緣膜的表面光滑，所述晶體管元件具有包括單晶硅層的半導(dǎo)體層。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的電光裝置襯底，其特征在于，所述布圖的光屏蔽層只形成在所述晶體管元件的形成區(qū)中。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的電光裝置襯底，其特征在于，所述第一絕緣層包括氧化硅，所述第二絕緣層包括氮化硅。
14.一種電光裝置襯底，包括順序形成在透光襯底的一個表面上的布圖的光屏蔽層、絕緣膜和晶體管，光屏蔽層具有預(yù)定的圖形，所述絕緣膜包括(i)第一絕緣層和(ii)第二絕緣層，形成在所述第一絕緣層上，拋光率比所述第一絕緣層的拋光率低，和(iii)第三絕緣層，部分形成在所述第二絕緣層上，拋光率比所述第二絕緣層的拋光率高，以便使所述絕緣膜的表面光滑，所述晶體管元件具有包括單晶硅層的半導(dǎo)體層。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的電光裝置襯底，其特征在于，所述布圖的光屏蔽層形成在所述每個晶體管元件的非形成區(qū)中，在所述每個晶體管元件的非形成區(qū)中沒有形成所述每個晶體管元件。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的電光裝置襯底，其特征在于，所述第一絕緣層和所述第三絕緣層包括氧化硅，所述第二絕緣層包括氮化硅。
17.一種電光裝置襯底，包括透光襯底一個表面上的布圖的光屏蔽層，具有預(yù)定的圖形；在所述透光襯底的所述一個表面上，在沒有形成所述布圖的光屏蔽層的區(qū)域形成的絕緣層，具有與所述布圖的光屏蔽層相同的厚度，并使其表面光滑；晶體管元件，形成在所述布圖的光屏蔽層上，并具有包括單晶硅層的半導(dǎo)體層。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的電光裝置襯底，其特征在于，通過拋光絕緣膜的表面形成所述絕緣層，所述絕緣膜形成在已形成所述布圖的光屏蔽層的所述透光襯底的所述一個表面上，所述布圖的光屏蔽層在所述絕緣膜的拋光工藝中起拋光停止層的作用。
19，根據(jù)權(quán)利要求17的電光裝置襯底，其特征在于，在所述布圖的光屏蔽層和所述絕緣層上，形成了第二絕緣層，所述晶體管元件設(shè)在所述第二絕緣層的表面上。
20.一種電光裝置，包括(A)電光裝置襯底，包括依次形成在透光襯底一個表面上的布圖的光屏蔽層、絕緣膜和晶體管，光屏蔽層具有預(yù)定的圖形，所述絕緣膜包括(i)第一絕緣層和(ii)第二絕緣層，部分形成在所述第一絕緣層上，拋光率比所述第一絕緣層的拋光率低，以便使所述絕緣膜的表面光滑，所述晶體管元件具有包括單晶硅層的半導(dǎo)體層；(B)另一個透光襯底，設(shè)置成與所述電光裝置襯底的所述透光襯底的所述一個表面相對；和(C)夾在所述兩個透光襯底之間的電光材料層。
21.一種電光裝置，包括(A)電光裝置襯底，包括依次形成在透光襯底一個表面上的布圖的光屏蔽層、絕緣膜和晶體管，光屏蔽層具有預(yù)定的圖形，所述絕緣膜包括(i)第一絕緣層和(ii)第二絕緣層，形成在所述第一絕緣層上，拋光率比所述第一絕緣層的拋光率低，和(iii)第三絕緣層，部分形成在所述第二絕緣層上，拋光率比所述第二絕緣層的拋光率高，以便使所述絕緣膜的表面光滑，所述晶體管元件具有包括單晶硅層的半導(dǎo)體層；(B)另一個透光襯底，設(shè)置成與所述電光裝置襯底的所述透光襯底的所述一個表面相對；和(C)夾在所述兩個透光襯底之間的電光材料層。
22.一種電光裝置，包括(A)電光裝置襯底，包括；透光襯底的一個表面上的布圖的光屏蔽層，具有預(yù)定的圖形；絕緣層，形成在所述透光襯底的所述一個表面上、沒有形成所述布圖的光屏蔽層的區(qū)域，具有與所述布圖的光屏蔽層相同的厚度，并使其表面光滑；晶體管元件，形成在所述布圖的光屏蔽層上，具有包括單晶硅層的半導(dǎo)體層；(B)另一個透光襯底，設(shè)置成與所述電光裝置襯底的所述透光襯底的所述一個表面相對；和(C)夾在所述兩個透光襯底之間的電光材料層。
23.一種電裝置，包括(A)電光裝置襯底，包括依次形成在透光襯底一個表面上的布圖的光屏蔽層、絕緣膜和晶體管，光屏蔽層具有預(yù)定的圖形，所述絕緣膜包括(i)第一絕緣層和(ii)第二絕緣層，部分形成在所述第一絕緣層上，拋光率比所述第一絕緣層的拋光率低，以便使所述絕緣膜的表面光滑，所述晶體管元件具有包括單晶硅層的半導(dǎo)體層；(B)另一個透光襯底，設(shè)置成與所述電光裝置襯底的所述透光襯底的所述一個表面相對；和(C)夾在所述兩個透光襯底之間的電光材料層。
24.一種電裝置，包括(A)電光裝置襯底，包括依次形成在透光襯底一個表面上的布圖的光屏蔽層、絕緣膜和晶體管，光屏蔽層具有預(yù)定的圖形，所述絕緣膜包括(i)第一絕緣層和(ii)第二絕緣層，形成在所述第一絕緣層上，拋光率比所述第一絕緣層的拋光率低，和(iii)第三絕緣層，部分形成在所述第二絕緣層上，拋光率比所述第二絕緣層的拋光率高，以便使所述絕緣膜的表面光滑，所述晶體管元件具有包括單晶硅層的半導(dǎo)體層；(B)另一個透光襯底，設(shè)置成與所述電光裝置襯底的所述透光襯底的所述一個表面相對；和(C)夾在所述兩個透光襯底之間的電光材料層。
25.一種電裝置，包括(A)電光裝置襯底，包括透光襯底底的一個表面上的布圖的光屏蔽層，具有預(yù)定的圖形；絕緣層，形成在所述透光襯底的所述一個表面上、沒有形成所述布圖的光屏蔽層的區(qū)域，具有與所述布圖的光屏蔽層相同的厚度，并使其表面光滑；晶體管元件，形成在所述布圖的光屏蔽層上，具有包括單晶硅層的半導(dǎo)體層；(B)另一個透光襯底，設(shè)置成與所述電光裝置襯底的所述透光襯底的所述一個表面相對；和(C)夾在所述兩個透光襯底之間的電光材料層。
全文摘要
一種電光裝置襯底(10)的制造方法,包含步驟:在透光襯底的一個表面上形成光屏蔽層;布圖該光屏蔽層,從而至少在每個要形成晶體管元件(30)的形成區(qū)中形成布圖的光屏蔽層(11a);在其上已經(jīng)形成了布圖的光屏蔽層的透光襯底的一個表面上形成第一絕緣層(12A);在第一絕緣層上形成第二絕緣層(12B),具有比第一絕緣層更低的拋光率;拋光第二絕緣層的表面;在第二絕緣層的拋光表面上層疊單晶硅層(206);利用單晶硅層形成每個晶體管元件。
文檔編號G02F1/13GK1346146SQ0113723
公開日2002年4月24日 申請日期2001年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月22日
發(fā)明者平林幸哉 申請人:精工愛普生株式會社