專(zhuān)利名稱：半導(dǎo)體器件、反射式液晶顯示裝置和反射式液晶投影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于構(gòu)成有源矩陣顯示的反射式液晶顯示裝置中有源矩陣驅(qū)動(dòng)部分的半導(dǎo)體器件、用于有源矩陣顯示的反射式液晶顯示裝置和利用反射式液晶顯示裝置進(jìn)行有源矩陣顯示的反射式液晶投影儀。
背景技術(shù)：
作為用于有源矩陣顯示的反射式液晶顯示裝置，曾對(duì)圖7所示的一種液晶顯示裝置進(jìn)行過(guò)研究。
總的來(lái)說(shuō)，反射式液晶顯示裝置9包括液晶層33，該液晶層通過(guò)在構(gòu)成有源驅(qū)動(dòng)部分的半導(dǎo)體器件部分50和設(shè)置有所有象素共用的透明相對(duì)電極(counter transparent electrode)31的透明相對(duì)基底(counter transparent substrate)32之間注入液晶而形成。
半導(dǎo)體器件部分50包括半導(dǎo)體基底(底部半導(dǎo)體區(qū)域)11，如第一導(dǎo)電型的、如P型的硅基底，在該基底上根據(jù)用于構(gòu)成象素Px的每個(gè)單元區(qū)域設(shè)置開(kāi)關(guān)晶體管13和信號(hào)積累電容(sighalaccumulation capacitor)55。
開(kāi)關(guān)晶體管13構(gòu)造成MIS(金屬絕緣半導(dǎo)體)型或MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)型晶體管，其中第二導(dǎo)電型(即半導(dǎo)體基底11為P型的N型導(dǎo)電型)晶體管的源極區(qū)13S和漏極區(qū)13D形成在半導(dǎo)體基底11上，由多晶硅等形成的柵電極13G形成在源極區(qū)13S和漏極區(qū)13D之間的區(qū)域上，薄膜絕緣層12a夾置其中，構(gòu)成由二氧化硅等形成的絕緣層12的一部分。
信號(hào)積累電容55構(gòu)造成MIS型或MOS型晶體管，其中與開(kāi)關(guān)晶體管13的源極區(qū)13S和漏極區(qū)13D相同的第二導(dǎo)電型(即半導(dǎo)體基底11為P型的N型)晶體管的半導(dǎo)體區(qū)55D和55S形成在半導(dǎo)體基底11上，電極55G形成在半導(dǎo)體區(qū)55D和55S之間的區(qū)域上，薄膜絕緣層12b夾置其中，構(gòu)成絕緣層12的一部分。通過(guò)施加在半導(dǎo)體區(qū)55D和55S上的適當(dāng)電勢(shì)，在半導(dǎo)體區(qū)55D和55S之間的電極55G之下的部分形成溝道55c，并且形成電容。
另外，為了對(duì)半導(dǎo)體基底11施加如地電勢(shì)之類(lèi)的偏置電勢(shì)，在半導(dǎo)體基底11上以構(gòu)成象素Px的每個(gè)單元區(qū)為基礎(chǔ)形成與半導(dǎo)體基底11相同的第一導(dǎo)電型(即，半導(dǎo)體基底11為P型的P型)的高濃度偏置半導(dǎo)體區(qū)57。
另外，在形成于絕緣層12上的絕緣層14上，形成與開(kāi)關(guān)晶體管13的柵電極13G相連的掃描線(掃描電極)21、形成與開(kāi)關(guān)晶體管13的源極區(qū)13S相連的信號(hào)線(信號(hào)電極)23、形成在開(kāi)關(guān)晶體管13的漏極區(qū)13D和信號(hào)積累電容55的電極55G之間互連的導(dǎo)線25、并形成與信號(hào)積累電容55的半導(dǎo)體區(qū)55D和55S以及偏置半導(dǎo)體區(qū)57相連的偏置電極59。
此外，在形成于絕緣層14上的絕緣層16上，形成與導(dǎo)線25相連的、即與開(kāi)關(guān)晶體管13的漏極區(qū)13D和信號(hào)積累電容55的電極55G相連的、構(gòu)成象素電極的反射電極19。
反射式液晶顯示裝置9具有這樣一種結(jié)構(gòu)，即在顯示屏的垂直方向設(shè)置多條掃描線21，在顯示屏的水平方向設(shè)置多條信號(hào)線23，在掃描線21和信號(hào)線23的每個(gè)交叉部分如上所述地構(gòu)成象素Px。
當(dāng)偏置電極59接地、當(dāng)在信號(hào)積累電容55的半導(dǎo)體區(qū)55D和55S以及偏置半導(dǎo)體區(qū)57上施加地電勢(shì)和在所有象素共用的透明相對(duì)電極31上施加預(yù)定電勢(shì)時(shí)，掃描線21連續(xù)地被掃描線驅(qū)動(dòng)電路選取，并且在連接到由此選取的掃描線21的象素的開(kāi)關(guān)晶體管13的柵電極13G上施加預(yù)定電勢(shì)，由此研究中的象素的開(kāi)關(guān)晶體管13導(dǎo)通，通過(guò)信號(hào)線23由信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路將信號(hào)電壓施加到研究中的象素的開(kāi)關(guān)晶體管13的源極區(qū)13S上，由此通過(guò)研究中的象素的開(kāi)關(guān)晶體管13的漏極區(qū)13D在象素的信號(hào)積累電容55的電容量中積累信號(hào)電荷。
積累的信號(hào)電荷施加在研究中的象素的反射電極19上，與信號(hào)電壓一致的電場(chǎng)施加在所有象素共用的透明相對(duì)電極31和研究中的象素的反射電極19之間，并且由此通過(guò)液晶層33控制研究中的象素部分的光的旋轉(zhuǎn)偏振作用。然后，調(diào)制從透明相對(duì)基底32的外部入射到反射式液晶顯示裝置9上、透過(guò)液晶層33的研究中的象素的所述部分并被反射電極19反射、再透過(guò)液晶層33的研究中的象素的所述部分出射到透明相對(duì)基底32之外的光，并且透射預(yù)定偏振方向的光，由此在反射式液晶顯示裝置9上顯示圖像。
但是，在圖7所示的上述現(xiàn)有反射式液晶顯示裝置9的半導(dǎo)體器件部分50中，構(gòu)成信號(hào)積累電容55的半導(dǎo)體區(qū)55D和55S為不同于半導(dǎo)體基底(底部半導(dǎo)體區(qū))11的導(dǎo)電類(lèi)型，即，它們具有與開(kāi)關(guān)晶體管13的源極區(qū)13S和漏極區(qū)13D相同的導(dǎo)電類(lèi)型。因此，為了分開(kāi)開(kāi)關(guān)晶體管區(qū)和信號(hào)積累電容區(qū)，開(kāi)關(guān)晶體管區(qū)和信號(hào)積累電容區(qū)、即開(kāi)關(guān)晶體管13的漏極區(qū)13D和信號(hào)積累電容55的半導(dǎo)體區(qū)55D之間的距離d必須至少大到一定程度。結(jié)果使象素Px的面積很大，而以預(yù)定大小形成的象素的數(shù)量很少。
另外，因?yàn)闃?gòu)成信號(hào)積累電容55的半導(dǎo)體區(qū)55D和55S與半導(dǎo)體基底(底部半導(dǎo)體區(qū))11的導(dǎo)電類(lèi)型不同，所以必須在半導(dǎo)體基底11上形成與半導(dǎo)體基底11相同導(dǎo)電類(lèi)型的偏置半導(dǎo)體區(qū)57，以用于對(duì)半導(dǎo)體基底11施加如地電勢(shì)之類(lèi)的偏置電勢(shì)；因此，象素Px的面積被擴(kuò)大，能以預(yù)定大小形成的象素的數(shù)量減少。
若為了使象素Px的面積擴(kuò)大得最少而減小偏置半導(dǎo)體區(qū)57的面積，則在半導(dǎo)體基底11上不能穩(wěn)定地施加偏置電勢(shì)，并且噪聲電阻減弱。
因此，本發(fā)明旨在實(shí)現(xiàn)噪聲電阻不減弱的同時(shí)能減小象素的面積。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種半導(dǎo)體器件，其中在一第一導(dǎo)電類(lèi)型的底部半導(dǎo)體區(qū)上以構(gòu)成一象素的每個(gè)單元區(qū)域?yàn)榛A(chǔ)形成一開(kāi)關(guān)晶體管和一信號(hào)積累電容；所述開(kāi)關(guān)晶體管具有這樣的結(jié)構(gòu)，即在所述底部半導(dǎo)體區(qū)上形成第二導(dǎo)電類(lèi)型的一源極區(qū)和一漏極區(qū)，并在所述源極區(qū)和漏極區(qū)之間的區(qū)域上形成一柵電極，之間夾置一絕緣層；所述信號(hào)積累電容具有這樣的結(jié)構(gòu)，即在所述底部半導(dǎo)體區(qū)上形成第一導(dǎo)電類(lèi)型的兩個(gè)半導(dǎo)體區(qū)，在所述兩個(gè)半導(dǎo)體區(qū)之間的區(qū)域上形成一電極，之間夾置一絕緣層；和形成一與所述開(kāi)關(guān)晶體管的所述柵電極相連的掃描線，形成一與所述開(kāi)關(guān)晶體管的所述源極區(qū)相連的信號(hào)線，并形成一與所述開(kāi)關(guān)晶體管的漏極區(qū)以及所述信號(hào)積累電容的電極相連、構(gòu)成一象素電極的反射電極。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種半導(dǎo)體器件，其中在一第一導(dǎo)電類(lèi)型的底部半導(dǎo)體區(qū)上以構(gòu)成一象素的每個(gè)單元區(qū)為基礎(chǔ)形成一開(kāi)關(guān)晶體管和一信號(hào)積累電容；所述開(kāi)關(guān)晶體管具有這樣的結(jié)構(gòu)，即在所述底部半導(dǎo)體區(qū)上形成第二導(dǎo)電類(lèi)型的一源極區(qū)和一漏極區(qū)，并且在所述源極區(qū)和漏極區(qū)之間的區(qū)域上形成一柵電極，一絕緣層夾置其間；所述信號(hào)積累電容具有這樣的結(jié)構(gòu)，即在所述底部半導(dǎo)體區(qū)的鄰近所述開(kāi)關(guān)晶體管漏極區(qū)的區(qū)域上形成一電極，一絕緣層夾置其間；和在所述底部半導(dǎo)體區(qū)上形成一連接到所述信號(hào)積累電容的電極的第一導(dǎo)電型偏置半導(dǎo)體區(qū)，一偏置電極夾置其間，形成一與所述開(kāi)關(guān)晶體管的柵電極相連的掃描線，形成一與所述開(kāi)關(guān)晶體管的源極區(qū)相連的信號(hào)線，并形成一與所述開(kāi)關(guān)晶體管的漏極區(qū)相連的構(gòu)成一象素電極的反射電極。
在如上構(gòu)成的本發(fā)明第一方面的半導(dǎo)體器件中，用于構(gòu)成信號(hào)積累電容的半導(dǎo)體區(qū)與底部半導(dǎo)體區(qū)的導(dǎo)電類(lèi)型相同，即與開(kāi)關(guān)晶體管的源極區(qū)和漏極區(qū)的導(dǎo)電類(lèi)型不同。因此，為了分開(kāi)開(kāi)關(guān)晶體管區(qū)與信號(hào)積累電容區(qū)，開(kāi)關(guān)晶體管區(qū)和信號(hào)積累電容區(qū)之間的距離、即開(kāi)關(guān)晶體管的漏極區(qū)與信號(hào)積累電容的開(kāi)關(guān)晶體管一側(cè)上的半導(dǎo)體區(qū)之間的距離可以做得足夠小，由此可以減小象素的面積，并且可以增大能以預(yù)定大小形成的象素的數(shù)量。
在此情況下，可以按照與上述相同的方式通過(guò)在底部半導(dǎo)體區(qū)上形成第一導(dǎo)電型的偏置半導(dǎo)體區(qū)來(lái)實(shí)現(xiàn)象素面積的縮小，與構(gòu)成信號(hào)積累電容的半導(dǎo)體區(qū)分開(kāi)。因?yàn)闃?gòu)成信號(hào)積累電容的半導(dǎo)體區(qū)與底部半導(dǎo)體區(qū)的導(dǎo)電類(lèi)型相同，所以當(dāng)構(gòu)成信號(hào)積累電容的半導(dǎo)體區(qū)做成用作底部半導(dǎo)體區(qū)的偏置半導(dǎo)體區(qū)時(shí)，可以進(jìn)一步縮小象素的面積，并且還可以進(jìn)一步增加能以預(yù)定大小形成的象素的數(shù)量。
在根據(jù)如上構(gòu)成的本發(fā)明第二方面的半導(dǎo)體器件中，通過(guò)在底部半導(dǎo)體區(qū)的鄰近開(kāi)關(guān)晶體管漏極區(qū)的區(qū)域上形成電極、并在其間夾置絕緣層而構(gòu)成信號(hào)積累電容，而不在與開(kāi)關(guān)晶體管的漏極區(qū)分開(kāi)的底部半導(dǎo)體區(qū)上形成用于構(gòu)成信號(hào)積累電容的半導(dǎo)體區(qū)。因此，即使在偏置半導(dǎo)體區(qū)形成于底部半導(dǎo)體區(qū)上的地方也可以減小象素的面積，并且可以增加能以預(yù)定大小形成的象素的數(shù)量。
另外，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種反射式液晶顯示裝置，其中在上述半導(dǎo)體器件和一透明相對(duì)基底之間形成一液晶層，而所述透明相對(duì)基底上設(shè)置有所有象素共用的相對(duì)電極。
另外，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種反射式液晶投影儀，該投影儀包括上述反射式液晶顯示裝置，并且其中從光源發(fā)出的光根據(jù)圖像信號(hào)由反射式液晶顯示裝置調(diào)制，經(jīng)過(guò)調(diào)制后輸出的圖像光束通過(guò)投影透鏡投影。


圖1是本發(fā)明反射式液晶顯示裝置的第一實(shí)施方式的截面圖；圖2是本發(fā)明反射式液晶顯示裝置的第二實(shí)施方式的截面圖；圖3是本發(fā)明反射式液晶顯示裝置的第三實(shí)施方式的截面圖；圖4是本發(fā)明反射式液晶顯示裝置的總體結(jié)構(gòu)透視圖；圖5是本發(fā)明反射式液晶顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)連接圖；圖6示出了本發(fā)明反射式液晶投影儀的一實(shí)施方式；圖7是現(xiàn)有的反射式液晶顯示裝置的截面圖。
具體實(shí)施例方式
半導(dǎo)體器件和反射式液晶顯示裝置的實(shí)施方式圖1至圖5第一實(shí)施方式圖1圖1示出了本發(fā)明反射式液晶顯示裝置的第一實(shí)施方式，其包括作為半導(dǎo)體器件部分的本發(fā)明半導(dǎo)體器件的第一實(shí)施方式。
總的來(lái)說(shuō)，本實(shí)施方式的反射式液晶顯示裝置1具有這樣的結(jié)構(gòu)，即通過(guò)在用于構(gòu)成有源矩陣驅(qū)動(dòng)部分的半導(dǎo)體器件部分10和設(shè)置有所有象素共用的透明相對(duì)電極31的透明相對(duì)基底32之間注入液晶而形成液晶層33。
半導(dǎo)體器件部分10具有這樣的結(jié)構(gòu)，即開(kāi)關(guān)晶體管13和信號(hào)積累電容15以構(gòu)成象素Px的每個(gè)單元區(qū)域?yàn)榛A(chǔ)形成在半導(dǎo)體基底(底部半導(dǎo)體區(qū))11上，如P型的第一導(dǎo)電型硅基底上。
開(kāi)關(guān)晶體管13構(gòu)造成MIS型或MOS型晶體管，其中在半導(dǎo)體基底11上形成第二導(dǎo)電類(lèi)型(即，半導(dǎo)體基底11為P型的N型)的源極區(qū)13S和漏極區(qū)13D，在源極區(qū)13S和漏極區(qū)13D之間的區(qū)域上形成由多晶硅等形成的柵電極13G，薄膜絕緣層12a夾置其間，它構(gòu)成由二氧化硅等形成的絕緣層12的一部分。
信號(hào)積累電容15構(gòu)造成MIS型或MOS型晶體管，其中在半導(dǎo)體基底11上形成與半導(dǎo)體基底11相同的第一導(dǎo)電類(lèi)型(即，半導(dǎo)體基底11為P型的P型)的高濃度半導(dǎo)體區(qū)15D和15S，在半導(dǎo)體區(qū)15D和15S之間的區(qū)域上形成電極15G，薄絕緣層12b夾置其間，構(gòu)成絕緣層12的一部分。通過(guò)施加在半導(dǎo)體區(qū)15D和15S上的適當(dāng)電勢(shì)，在半導(dǎo)體區(qū)15D和15S之間的電極15G之下的部分形成溝道15c，并且形成電容。
另外，在此實(shí)施方式中，以構(gòu)成象素Px的每個(gè)單元區(qū)為基礎(chǔ)，在半導(dǎo)體基底11上形成與半導(dǎo)體基底11相同的第一導(dǎo)電類(lèi)型(即，半導(dǎo)體基底11為P型的P型)的高濃度偏置半導(dǎo)體區(qū)17，用于對(duì)半導(dǎo)體基底11施加如地電勢(shì)之類(lèi)的偏置電勢(shì)。
此外，在形成于絕緣層12上的絕緣層14上，形成與開(kāi)關(guān)晶體管13的柵電極13G相連的掃描線(掃描電極)21，形成與開(kāi)關(guān)晶體管13的源極區(qū)13S相連的信號(hào)線(信號(hào)電極)23，在開(kāi)關(guān)晶體管13的漏極區(qū)13D和信號(hào)積累電容15的電極15G之間形成用于互連的導(dǎo)線25，并且形成與信號(hào)積累電容15的半導(dǎo)體區(qū)15D和15S以及偏置半導(dǎo)體區(qū)17相連的偏置電極27。
另外，在形成于絕緣層14上的絕緣層16上，形成與導(dǎo)線25相連、即與開(kāi)關(guān)晶體管13的漏極區(qū)13D以及信號(hào)積累電容15的電極15G相連的用于構(gòu)成象素電極的反射電極19。
如圖4所示，反射式液晶顯示裝置1具有這樣的結(jié)構(gòu)，即在顯示屏的垂直方向分布著多條掃描線21，在顯示屏的水平方向分布著多條信號(hào)線23，掃描線21和信號(hào)線23的每個(gè)交叉部分如上所述地構(gòu)成象素Px。
如圖5所示，將驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)造成使得當(dāng)偏置電極27接地、對(duì)信號(hào)積累電容15的半導(dǎo)體區(qū)15D和15S以及偏置半導(dǎo)體區(qū)17施加地電勢(shì)、對(duì)所有象素共用的透明相對(duì)電極31施加預(yù)定電勢(shì)時(shí)，掃描線21被掃描線驅(qū)動(dòng)電路依次選取，并且在用于連接到被選取的掃描線21的象素的開(kāi)關(guān)晶體管13的柵電極13G上施加預(yù)定電勢(shì)，由此導(dǎo)通研究中的象素的開(kāi)關(guān)晶體管13，并且通過(guò)信號(hào)線23由信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路將信號(hào)電壓施加到研究中的象素的開(kāi)關(guān)晶體管13的源極區(qū)13S上，由此通過(guò)研究中的象素的開(kāi)關(guān)晶體管13的漏極區(qū)13D在研究中的象素的信號(hào)積累電容15的電容量中積累信號(hào)電荷。
由此積累的信號(hào)電荷施加在研究中的象素的反射電極19上，并且在所有象素共用的透明相對(duì)電極31和研究中的象素的反射電極19之間施加與信號(hào)電壓一致的電場(chǎng)。據(jù)此，控制具有液晶層33的液晶電容Cx的研究中的象素部分處液晶的旋轉(zhuǎn)偏振態(tài)，并且調(diào)制從透明相對(duì)基底32的外部入射到反射式液晶顯示裝置1上、透過(guò)液晶層33的研究中的象素的所述部分、并被反射電極19反射、再透過(guò)液晶層33的研究中的象素的所述部分并出射到透明相對(duì)基底32之外的光，并且輸出預(yù)定偏置方向的光，由此在反射式液晶顯示裝置1上顯示圖像。
在圖1所示實(shí)施方式的反射式液晶顯示裝置1和半導(dǎo)體器件部分10中，用于構(gòu)成信號(hào)積累電容15的半導(dǎo)體區(qū)15D和15S與半導(dǎo)體基底(底部半導(dǎo)體區(qū))11的導(dǎo)電類(lèi)型相同，即與開(kāi)關(guān)晶體管13的源極區(qū)13S和漏極區(qū)13D的導(dǎo)電類(lèi)型不同。因此，為了分開(kāi)開(kāi)關(guān)晶體管區(qū)和信號(hào)積累電容區(qū)，可以將開(kāi)關(guān)晶體管區(qū)和信號(hào)積累電容區(qū)之間的距離、即開(kāi)關(guān)晶體管13的漏極區(qū)13D與信號(hào)積累電容15的半導(dǎo)體區(qū)15D之間的距離d做得足夠小，由此可以減小象素Px的面積，并且可以增加能以預(yù)定大小形成的象素的數(shù)量。
另外，不僅偏置半導(dǎo)體區(qū)17、而且構(gòu)成信號(hào)積累電容15的半導(dǎo)體區(qū)15D和15S都可以用作對(duì)半導(dǎo)體基底11施加偏置電勢(shì)的區(qū)域，因此，可穩(wěn)定地將偏置電勢(shì)施加到半導(dǎo)體基底11上，并且加大了噪聲電阻。
順便說(shuō)一下，在信號(hào)積累電容15的半導(dǎo)體區(qū)15D和15S以及偏置半導(dǎo)體區(qū)17上可以施加不同于地電勢(shì)的偏置電勢(shì)。
此外，與圖1所示的實(shí)施方式相反，半導(dǎo)體基底(底部半導(dǎo)體區(qū))11、信號(hào)積累電容15的半導(dǎo)體區(qū)15D和15S以及偏置半導(dǎo)體區(qū)17可以為N型，而開(kāi)關(guān)晶體管13的源極區(qū)13S和漏極區(qū)13D可以為P型。
另外，取代用半導(dǎo)體基底直接作為底部半導(dǎo)體區(qū)并形成開(kāi)關(guān)晶體管的源極區(qū)和漏極區(qū)，可以采用構(gòu)成信號(hào)積累電容的半導(dǎo)體區(qū)和底部半導(dǎo)體區(qū)中的偏置半導(dǎo)體區(qū)，其中可以采用這樣的結(jié)構(gòu)，例如在N型半導(dǎo)體基底上形成P型的底部半導(dǎo)體區(qū)，并且在P型底部半導(dǎo)體區(qū)上形成用于構(gòu)成開(kāi)關(guān)晶體管的N型源極區(qū)和漏極區(qū)、用于構(gòu)成信號(hào)積累電容的P型半導(dǎo)體區(qū)以及P型偏置半導(dǎo)體區(qū)。
第二實(shí)施方式圖2圖2示出了本發(fā)明的反射式液晶顯示裝置的第二實(shí)施方式，其包括作為半導(dǎo)體器件部分的本發(fā)明半導(dǎo)體器件的第二實(shí)施方式。
在此實(shí)施方式中，如同圖1所示的實(shí)施方式，在半導(dǎo)體基底(底部半導(dǎo)體區(qū))11上形成開(kāi)關(guān)晶體管13和信號(hào)積累電容15的情況下，不在半導(dǎo)體基底11上形成與高濃度半導(dǎo)體區(qū)15D和15S分開(kāi)的偏置半導(dǎo)體區(qū)，其中高濃度半導(dǎo)體區(qū)15D和15S與構(gòu)成信號(hào)積累電容15的半導(dǎo)體基底11的導(dǎo)電類(lèi)型相同；相反，制作構(gòu)成信號(hào)積累電容15的半導(dǎo)體區(qū)15D和15S，以用作向半導(dǎo)體基底11施加偏置電勢(shì)的偏置半導(dǎo)體區(qū)。
此外，在絕緣層14上以連接到半導(dǎo)體區(qū)15D和15S的狀態(tài)形成偏置電極27，并且偏置電極27連接到如地電勢(shì)點(diǎn)之類(lèi)的偏置電勢(shì)點(diǎn)，由此對(duì)半導(dǎo)體區(qū)15D和15S施加如地電勢(shì)之類(lèi)的偏置電勢(shì)。其它方面與圖1所示的第一實(shí)施方式相同。
因此，在圖2所示的實(shí)施方式中，與圖1所示的實(shí)施方式相同，為了分開(kāi)開(kāi)關(guān)晶體管區(qū)和信號(hào)積累電容區(qū)，可以將開(kāi)關(guān)晶體管區(qū)和信號(hào)積累電容區(qū)之間的距離、即開(kāi)關(guān)晶體管13的漏極區(qū)13D和信號(hào)積累電容15的半導(dǎo)體區(qū)15D之間的距離做得足夠小。另外，可以從象素區(qū)中切出一部分用于形成圖1所示實(shí)施方式中的偏置半導(dǎo)體區(qū)17。因此，與圖1所示的實(shí)施方式相比，可以進(jìn)一步減小象素的面積，并且可以進(jìn)一步增加可按預(yù)定大小形成的象素?cái)?shù)量。
另外，可以將象素Px的面積做得足夠小，甚至不用減小信號(hào)積累電容15的用作偏置半導(dǎo)體區(qū)的半導(dǎo)體區(qū)15D和15S的面積。結(jié)果能對(duì)半導(dǎo)體基底11穩(wěn)定地施加偏置電勢(shì)，并且加大了噪聲電阻。
順便說(shuō)一下，與圖2所示實(shí)施方式相反，半導(dǎo)體基底(底部半導(dǎo)體區(qū))11和信號(hào)積累電容15的半導(dǎo)體區(qū)15D和15S可以是N型，而開(kāi)關(guān)晶體管13的源極區(qū)13S和漏極區(qū)13D可以是P型。
另外，代替用半導(dǎo)體基底直接作為底部半導(dǎo)體區(qū)并形成開(kāi)關(guān)晶體管的源極區(qū)和漏極區(qū)以及用于在底部半導(dǎo)體區(qū)中構(gòu)成信號(hào)積累電容的半導(dǎo)體區(qū)，可以采用這樣一種結(jié)構(gòu)，例如在N型半導(dǎo)體基底上形成P型底部半導(dǎo)體區(qū)，并在P型底部半導(dǎo)體區(qū)上形成用于構(gòu)成開(kāi)關(guān)晶體管的N型源極區(qū)和漏極區(qū)以及用于構(gòu)成信號(hào)積累電容的P型半導(dǎo)體區(qū)。
第三實(shí)施方式圖3圖3示出了本發(fā)明反射式液晶顯示裝置的第三實(shí)施方式，其包括作為半導(dǎo)體器件部分的本發(fā)明半導(dǎo)體器件的第三實(shí)施方式。
在此實(shí)施方式中，開(kāi)關(guān)晶體管13按照與圖1和2所示實(shí)施方式相同的方式構(gòu)成。但與圖1和2所示實(shí)施方式的不同之處在于，信號(hào)積累電容15具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中電極15G形成在半導(dǎo)體基底(底部半導(dǎo)體區(qū))11的與開(kāi)關(guān)晶體管13的漏極區(qū)13D相鄰的區(qū)域上，薄膜絕緣層12b夾置其間，該薄膜絕緣層構(gòu)成絕緣層12的一部分。通過(guò)施加在電極15G上的適當(dāng)電勢(shì)，在與漏極區(qū)13D相鄰的電極15G之下的部分形成溝道15c，并且形成電容。
另外，在此實(shí)施方式中，以構(gòu)成象素Px的每個(gè)單元區(qū)域?yàn)榛A(chǔ)，在半導(dǎo)體基底11上形成與半導(dǎo)體基底(即，半導(dǎo)體基底為P型的P的第一導(dǎo)電類(lèi)型相同的高濃度偏置半導(dǎo)體區(qū)17，用于對(duì)半導(dǎo)體基底11施加如地電勢(shì)之類(lèi)的偏置電勢(shì)。
此外，在形成于絕緣層12上的絕緣層14上，形成與開(kāi)關(guān)晶體管13的柵電極13G相連的掃描線21，形成與開(kāi)關(guān)晶體管13的源極區(qū)13S相連的信號(hào)線23，以及形成與信號(hào)積累電容15和偏置半導(dǎo)體區(qū)17相連的偏置電極27。在形成于絕緣層14上的絕緣層16上，形成與開(kāi)關(guān)晶體管13的漏極區(qū)13D相連、用于構(gòu)成象素電極的反射電極19。
以這樣的方式構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路，即如圖5所示，當(dāng)偏置電極27接地、當(dāng)在信號(hào)積累電容15的電極15G上以及偏置半導(dǎo)體區(qū)17上施加地電勢(shì)以及在所有象素共用的透明相對(duì)電極31上施加預(yù)定電勢(shì)時(shí)，掃描線21被掃描線驅(qū)動(dòng)電路依次選取，并對(duì)連接到由此選取的掃描線21的象素的開(kāi)關(guān)晶體管13的柵電極13G施加預(yù)定電勢(shì)，由此導(dǎo)通研究中的象素的開(kāi)關(guān)晶體管13，并且通過(guò)信號(hào)線23由信號(hào)線驅(qū)動(dòng)電路對(duì)研究中的象素的開(kāi)關(guān)晶體管13的源極區(qū)13S施加信號(hào)電壓，由此通過(guò)研究中的象素的開(kāi)關(guān)晶體管13的漏極區(qū)13D在研究中的象素的信號(hào)積累電容15的電容量中積累信號(hào)電荷。
積累的信號(hào)電荷被施加到象素的反射電極19上，由此按照與圖1和2所示實(shí)施方式相同的方式在反射式液晶顯示裝置1上顯示圖像。
在如上構(gòu)成的圖3所示實(shí)施方式的反射式液晶顯示裝置1和半導(dǎo)體器件部分10中，不在半導(dǎo)體基底11上形成與開(kāi)關(guān)晶體管13的漏極區(qū)13D分開(kāi)的用于構(gòu)成信號(hào)積累電容15的半導(dǎo)體區(qū)。因此，即使在半導(dǎo)體基底11上形成偏置半導(dǎo)體區(qū)17，也可以減小象素Px的面積，并且可以增加能按預(yù)定大小形成的象素的數(shù)量。
順便說(shuō)一下，可以對(duì)信號(hào)積累電容15的電極15G和偏置半導(dǎo)體區(qū)17施加不同于地電勢(shì)的偏置電勢(shì)。另外，可以對(duì)電極15G和偏置半導(dǎo)體區(qū)17分別施加彼此不同的偏置電勢(shì)。
此外，與圖3所示的實(shí)施方式相反，半導(dǎo)體基底(底部半導(dǎo)體區(qū))11和偏置半導(dǎo)體區(qū)17可以為N型，而開(kāi)關(guān)晶體管13的源極區(qū)13S和漏極區(qū)13D可以為P型。
另外，取代用半導(dǎo)體基底直接作為底部半導(dǎo)體區(qū)并形成開(kāi)關(guān)晶體管的源極區(qū)和漏極區(qū)以及底部半導(dǎo)體區(qū)中的偏置半導(dǎo)體區(qū)，可以采用這樣的結(jié)構(gòu)，例如在N型半導(dǎo)體基底上形成P型底部半導(dǎo)體區(qū)，并在P型底部半導(dǎo)體區(qū)上形成用于構(gòu)成開(kāi)關(guān)晶體管的N型源極區(qū)和漏極區(qū)以及P型偏置半導(dǎo)體區(qū)。
反射式液晶投影儀的實(shí)施方式圖6按照上述實(shí)施方式構(gòu)成的本發(fā)明的反射式液晶顯示裝置例如可以用于反射式液晶投影儀(投影式顯示裝置)。
圖6示出了本發(fā)明的反射式液晶投影儀的實(shí)施方式，其使用了本發(fā)明的反射式液晶顯示裝置。
在本實(shí)施方式的反射式液晶投影儀2中，從包括白色光源的照明單元3中發(fā)射出非偏振的白色平行光束，該光束在正交于光束中心的平面上預(yù)定的區(qū)域中具有均勻的強(qiáng)度分布。
由此發(fā)出的光束入射到偏振分束器4上，該分束器將光束分成由偏振分束器4反射的S偏振光和透過(guò)偏振分束器4的P偏振光。被偏振分束器4反射的S偏振光入射到紅色反射器5上，在那兒S偏振光束中的紅光被紅色反射器5反射，而綠光和藍(lán)光透過(guò)紅色反射器5。另外，透過(guò)紅色反射器5的綠光和藍(lán)光入射到藍(lán)色反射器6上，在那兒藍(lán)光被藍(lán)色反射器6反射，而綠光透過(guò)藍(lán)色反射器6。
然后，被紅色反射器5反射的紅光入射到用于紅色的反射式液晶顯示裝置1R上，透過(guò)藍(lán)色反射器6的綠光入射到用于綠色的反射式液晶顯示裝置1G上，并且被藍(lán)色反射器6反射的藍(lán)光入射到用于藍(lán)色的反射式液晶顯示裝置1B上。
反射式液晶顯示裝置1R、1G和1B的每一個(gè)都是本發(fā)明的反射式液晶顯示裝置，都按圖1、圖2或圖3所示的實(shí)施方式構(gòu)成，并且其中的圖像數(shù)據(jù)分別通過(guò)紅、綠和藍(lán)色圖像信號(hào)(彩色信號(hào))寫(xiě)入。
入射到反射式液晶顯示裝置1R上的紅光、入射到反射式液晶顯示裝置1G上的綠光以及入射到反射式液晶顯示裝置1B上的藍(lán)光分別由基于圖像信號(hào)的反射式液晶顯示裝置1R、1G和1B調(diào)制，然后被反射、并再由紅色反射器5和藍(lán)色反射器6彼此合并。對(duì)于由此重新合并的經(jīng)調(diào)制的紅光、綠光和藍(lán)光，P偏振光分量透過(guò)偏振分束器4作為像光束，該光束被投影透鏡7放大地投影到屏幕8上。
在本實(shí)施方式的反射式液晶投影儀2中，如上所述，可以減小反射式液晶顯示裝置1R、1G和1B中的每個(gè)象素的面積，并且可以增加能按預(yù)定大小形成的象素的數(shù)量。因此，在以預(yù)定大小制作反射式液晶顯示裝置1R、1G和1B時(shí)，可以增加反射式液晶顯示裝置1R、1G和1B中的象素?cái)?shù)量，并且可以在屏幕8上投影高分辨率的圖像。另一方面，當(dāng)每個(gè)反射式液晶顯示裝置1R、1G和1B包括預(yù)定數(shù)量的象素時(shí)，可以減小反射式液晶顯示裝置1R、1G和1B的大小，因此可以減小反射式液晶投影儀2的尺寸。
順便說(shuō)一下，本發(fā)明的反射式液晶投影儀不限于圖中所示的這種結(jié)構(gòu)。對(duì)于反射式液晶投影儀，包括照明光學(xué)系統(tǒng)、分解光學(xué)系統(tǒng)、本發(fā)明的反射式液晶顯示裝置、合成光學(xué)系統(tǒng)和投影光學(xué)系統(tǒng)則足矣，其中照明光學(xué)系統(tǒng)用于以光束的形式從白色光源發(fā)射光束，光束在正交于光束中心的平面上的預(yù)定區(qū)域中具有均勻的強(qiáng)度分布；分解光學(xué)系統(tǒng)用于把上述發(fā)射的光束分解成多種顏色的光，如紅色光束、藍(lán)色光束和綠色光束，由此分開(kāi)的彩色光束分別入射到本發(fā)明的反射式液晶顯示裝置上；合成光學(xué)系統(tǒng)把從彩色反射式液晶顯示裝置發(fā)射的彩色像光束合并；投影光學(xué)系統(tǒng)把合并的像光束投影到顯示屏上。此外，反射式液晶投影儀可以通過(guò)采用單片反射式液晶顯示裝置構(gòu)成而代替分解光學(xué)系統(tǒng)和合成光學(xué)系統(tǒng)。另外，還可以構(gòu)成背投型投影儀以取代圖6所示實(shí)施方式中的前投型投影儀。
如上所述，本發(fā)明在不減弱噪聲電阻的同時(shí)能使每個(gè)象素的面積減小。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括在第一導(dǎo)電型底部半導(dǎo)體區(qū)上以構(gòu)成象素的每個(gè)單元區(qū)為基礎(chǔ)的一開(kāi)關(guān)晶體管和一信號(hào)積累電容，其中，所述開(kāi)關(guān)晶體管具有這樣的結(jié)構(gòu)，即包括與一信號(hào)線相連的一漏極區(qū)和一源極區(qū)，所述兩個(gè)區(qū)均為第二導(dǎo)電型，并都形成在所述底部半導(dǎo)體區(qū)上；還包括一形成在所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)之間的區(qū)域上的柵電極；以及一夾置其間并連結(jié)到一掃描線的絕緣層；所述信號(hào)積累電容包括形成在所述底部半導(dǎo)體區(qū)上的兩個(gè)所述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體區(qū)；一形成在所述兩個(gè)半導(dǎo)體區(qū)之間的區(qū)域上的電極；以及一夾置其間的絕緣層；和一與所述開(kāi)關(guān)晶體管的所述漏極區(qū)和所述信號(hào)積累電容的所述電極相連、用于構(gòu)成一象素電極的反射電極。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，在所述底部半導(dǎo)體區(qū)上形成所述第一導(dǎo)電型的一偏置半導(dǎo)體區(qū)，它與構(gòu)成所述信號(hào)積累電容的所述半導(dǎo)體區(qū)分開(kāi)。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，構(gòu)成所述信號(hào)積累電容的所述半導(dǎo)體區(qū)與一偏置電極相連，并被用作所述底部半導(dǎo)體區(qū)的一偏置半導(dǎo)體區(qū)。
4.一種半導(dǎo)體器件，包括在第一導(dǎo)電型底部半導(dǎo)體區(qū)上以構(gòu)成象素的每個(gè)單元區(qū)為基礎(chǔ)的一開(kāi)關(guān)晶體管和一信號(hào)積累電容，其中，所述開(kāi)關(guān)晶體管包括與一信號(hào)線相連的一漏極區(qū)和一源極區(qū)，所述兩個(gè)區(qū)均為第二導(dǎo)電型，并形成在所述底部半導(dǎo)體區(qū)上；還包括形成在所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)之間的區(qū)域上的一柵電極；以及一夾置其間并連結(jié)到一掃描線的絕緣層；所述信號(hào)積累電容包括一形成在所述底部半導(dǎo)體區(qū)的與所述開(kāi)關(guān)晶體管的所述漏極區(qū)相鄰的區(qū)域上的電極；和一夾置其間的絕緣層；以及在所述底部半導(dǎo)體區(qū)上以經(jīng)過(guò)一偏置電極被連結(jié)到所述信號(hào)積累電容的所述電極的狀態(tài)形成所述第一導(dǎo)電型的一偏置半導(dǎo)體區(qū)；和一與所述開(kāi)關(guān)晶體管的所述漏極區(qū)相連地形成、用于構(gòu)成一象素電極的反射電極。
5.一種反射式液晶顯示裝置，包括一形成在兩個(gè)表面之間的液晶層，其中，所述一表面上設(shè)置有如權(quán)利要求1至4的任一項(xiàng)所述的一半導(dǎo)體器件的所述反射電極，所述另一表面上設(shè)置有一透明相對(duì)基底的所有象素共用的一透明相對(duì)電極，所述透明相對(duì)基底與所述半導(dǎo)體器件相對(duì)設(shè)置。
6.一種反射式液晶投影儀，包括如權(quán)利要求5所述的一反射式液晶顯示裝置，其中，從光源發(fā)出的光根據(jù)圖像信號(hào)由所述反射式液晶顯示裝置調(diào)制，并且經(jīng)調(diào)制后輸出的光由一投影透鏡投影。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種在不減弱噪聲電阻的同時(shí)能實(shí)現(xiàn)每個(gè)象素面積減小的半導(dǎo)體器件。開(kāi)關(guān)晶體管(13)和信號(hào)積累電容(15)以構(gòu)成象素(Px)的每個(gè)單元區(qū)為基礎(chǔ)地形成在第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體基底(底部半導(dǎo)體區(qū))(11)上。開(kāi)關(guān)晶體管(13)具有這樣的結(jié)構(gòu)，即在半導(dǎo)體基底(11)上形成第二導(dǎo)電類(lèi)型的源極區(qū)(13S)和漏極區(qū)(13D)，并且在源極區(qū)(13S)和漏極區(qū)(13D)之間的區(qū)域上的絕緣層(12a)上形成柵電極(13G)。信號(hào)積累電容(15)具有這樣的結(jié)構(gòu)，即在半導(dǎo)體基底(11)上形成第一導(dǎo)電型的高濃度半導(dǎo)體區(qū)(15D，15S)，并在半導(dǎo)體區(qū)(15D)和(15S)之間的區(qū)域上的絕緣層12a上形成電極(15G)。取代形成偏置半導(dǎo)體區(qū)(17)，將半導(dǎo)體區(qū)(15D)和(15S)用作該偏置半導(dǎo)體區(qū)。
文檔編號(hào)H01L21/70GK1556937SQ0380109
公開(kāi)日2004年12月22日 申請(qǐng)日期2003年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月11日
發(fā)明者安部仁, 折井俊彥, 秋元修, 持田利彥, 中山正大, 大, 彥 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社