(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板上における画素領域に複数の画素部と、
前記画素領域の周辺に、前記基板の第１辺に沿って設けられたデータ線駆動回路及び前記第１辺と交差する第２辺に沿って設けられた走査線駆動回路と、
前記データ線駆動回路の側方に設けられた配線と、
前記画素領域及び前記画素領域の周辺を覆うように成膜された絶縁膜と、
前記絶縁膜より下層側に、前記絶縁膜を介して照射された光を反射するように形成されており、平坦化処理が施された前記絶縁膜の表面の平坦度をモニタするための平坦度モニタ部とを備え、
前記配線は、前記データ線駆動回路の側方において、前記データ線駆動回路の延在方向に沿って第１方向に延在する部分と、前記走査線駆動回路の延在方向に沿って前記第１方向と交差する第２方向に延在する部分とを有し、
前記平坦度モニタ部は、前記データ線駆動回路と前記配線の第２方向に延在する部分との間、且つ、前記走査線駆動回路と前記配線の第１方向に延在する部分との間に形成されていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記画素領域に、データ線と、前記データ線と電気的に接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に対応して設けられた画素電極とを備え、
前記平坦度モニタ部は、前記データ線と同一層に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記複数の画素部に重なる前記絶縁膜の表面と前記平坦度モニタ部に重なる前記絶縁膜の表面との段差をｄとし、
前記基板上で平面的に見た場合の、前記複数の画素部から前記平坦度モニタ部までの距離をＬとすると、
前記平坦度モニタ部は、Ｌ≦２０００ｄを満たす位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記平坦度モニタ部は、前記配線と同一層に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記平坦度モニタ部は、アルミニウムを含んでいることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶表示装置等の電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた、例えば液晶プロジェクタ等の電子機器の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電気光学装置として、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）、データ線、走査線及び画素電極等が、基板上において積層構造をなして形成されるものがある。ここで、ＴＦＴ、走査線及びデータ線等の夫々は、配置される領域によって異なる密度で形成されているため、積層構造の最表面には各部材の配置等に応じて局所的な段差が生じる場合がある。このため、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）によって積層構造の表面を研磨することで、段差を平坦化するという技術が提案されている。例えば特許文献１では、ＣＭＰによって画素電極の表面を研磨するという技術が開示されている。
【０００３】
また、ＣＭＰにおいては、平坦化の精度を高めるために、研磨する層の厚みをモニタリングするという技術が提案されている。例えば特許文献２では、エリプソメトリーによって薄膜の厚みをモニタリングし、研磨条件を設定するという技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−７３１０３号公報
【特許文献２】特開２００５−３２７９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したエリプソメトリーによって膜厚をモニタリングするという技術においては、光を反射するモニタ部を配置した部分の膜厚をモニタリングすることになるため、モニタ部の配置位置によっては、適切に膜厚をモニタリングできないおそれがある。このため、モニタ部を適切な位置に配置しなければ、ＣＭＰによる平坦化の精度が低下してしまい、結果的に、段差による影響で画質の低下等を招いてしまうおそれがあるという技術的問題点がある。
【０００６】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、積層構造が高い精度で平坦化されることにより、高品質な画像を表示することが可能な電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた電子機器を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、基板と、該基板上における画素領域に複数の画素部と、前記画素領域の周辺に、前記基板の第１辺に沿って設けられたデータ線駆動回路及び前記第１辺と交差する第２辺に沿って設けられた走査線駆動回路と、前記データ線駆動回路の側方に設けられた配線と、前記画素領域及び前記画素領域の周辺を覆うように成膜された絶縁膜と、前記絶縁膜より下層側に、前記絶縁膜を介して照射された光を反射するように形成されており、平坦化処理が施された前記絶縁膜の表面の平坦度をモニタするための平坦度モニタ部とを備え、前記配線は、前記データ線駆動回路の側方において、前記データ線駆動回路の延在方向に沿って第１方向に延在する部分と、前記走査線駆動回路の延在方向に沿って前記第１方向と交差する第２方向に延在する部分とを有し、前記平坦度モニタ部は、前記データ線駆動回路と前記配線の第２方向に延在する部分との間、且つ、前記走査線駆動回路と前記配線の第１方向に延在する部分との間に形成されている。
また、前記画素領域に、データ線と、前記データ線と電気的に接続されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に対応して設けられた画素電極とを備え、前記平坦度モニタ部は、前記データ線と同一層に形成されている。
【０００８】
本発明に係る電気光学装置によれば、基板上における画素領域に複数の画素部が作り込まれている。また、画素領域の周辺に位置する周辺領域には、複数の画素部に信号を供給する周辺回路が作り込まれている。即ち、基板上には、プレーナ技術により複数の画素部及び周辺回路が作り込まれている。画素領域及び周辺領域には、これらの領域を基板上で平面的に見て覆うように、絶縁膜が成膜されている。尚、画素領域における画素電極など、画素部は部分的に、絶縁膜の上層側に何らかの構成要素を有してもよく、同様に、周辺回路は部分的に絶縁膜の上層側に何らかの構成要素を有してもよい。
【０００９】
絶縁膜の下層側には、平坦化処理が施された際に絶縁膜の表面の平坦度をモニタするための平坦度モニタ部が備えられている。尚、平坦化処理としては、例えばＣＭＰ等の各種研磨技術を用いることが可能である。平坦度モニタ部は、絶縁膜を介して照射された光を反射するように形成されている。即ち、平坦度モニタ部は反射型のモニタであり、例えばエリプソメトリー技術を応用することで平坦度をモニタリングする。具体的には、反射する光の位相の変化により絶縁膜の膜厚を測定することで、絶縁膜の表面の平坦度をモニタリングする。
【００１０】
ここで本発明では特に、平坦度モニタ部は、周辺領域における接近領域に配置されている。接近領域とは、平坦化処理が施された際に複数の画素部に重なる表面の一部分と、平坦度モニタ部に重なる表面の他の部分との段差が所定閾値を超えないまでに画素領域に接近する領域である。尚、ここでの「段差」とは、複数の画素部及び周辺回路の夫々の密度（即ち、絶縁膜の下地における凸部の存在比率）等に応じて生じる、基板と交わる方向の段差を意味しており、画素領域が周辺領域より高くなる場合もあるし、逆に低くなる場合もある。このような段差は、典型的には、画素領域からの距離が離れる程大きくなる。また「所定閾値」とは、平坦化処理を行う際の平坦度モニタリングにおいて、画素領域における絶縁膜の平坦度を適切にモニタリングできるような値である。
【００１１】
仮に、平坦度モニタ部が接近領域以外の領域（例えば、画素領域に対して接近領域よりも離れた位置にある領域）に配置されているとすると、絶縁膜の表面における段差が所定閾値を超えてしまう。このため、平坦度モニタ部によってモニタリングした値には、段差に応じた比較的大きなずれが生じる。即ち、正確に平坦度をモニタリングすることが困難となってしまう。
【００１２】
しかるに本発明では特に、上述したように、平坦度モニタ部が接近領域に配置されているため、平坦化処理が施された絶縁膜の平坦度を、より正確にモニタリングすることが可能である。よって、例えばモニタリングされた平坦度に応じて、再度平坦化処理を施すようにすれば、絶縁膜の表面に生じている段差を、より小さくするように平坦化が可能である。即ち、絶縁膜の平坦度を適切なものとすることが可能となる。
【００１３】
平坦度が適切なものとされることで、基板上の段差に起因して生ずる様々な不具合を改善することが可能である。具体的には、例えば基板を用いて液晶パネルを構成する場合において、基板上に形成される配向膜のラビングが適切に行われないことによる液晶分子の配向不良や、液晶パネルに入射される光が段差に起因して乱反射してしまうことを防止することが可能である。即ち、画質が低下してしまうことを防止できる。また、基板によって挟持される液晶セルのギャップを制御する際の精度を、より高いものとすることができる。よって、液晶セルのギャップは適切な値となり、品質の高い装置を実現することが可能である。
【００１４】
以上説明したように、本発明に係る電気光学装置によれば、平坦度モニタ部が接近領域に配置されているため、より正確に平坦度をモニタリングすることが可能である。従って、より高品質な画像を表示させることが可能である。
【００１５】
本発明の電気光学装置の一態様では、前記段差をｄとし、前記基板上で平面的に見た場合の、前記複数の画素部から前記接近領域までの距離をＬとすると、前記接近領域は、Ｌ≦２０００ｄを満たす位置にある。
【００１６】
この態様によれば、平坦度モニタ部が配置される接近領域が、Ｌ≦２０００ｄを満たす位置とされている。即ち、複数の画素部を基準とした接近領域の位置は、絶縁膜の表面に生ずる段差に基づいて設定される。
【００１７】
本願発明者の研究したところによれば、平坦度モニタ部がＬ≦２０００ｄを満たす位置に配置されれば、平坦化処理が施された絶縁膜の平坦度を、より正確にモニタリングできることが判明している。言い換えれば、平坦度モニタ部が、この不等式を満たさない位置に配置されると、絶縁膜の平坦度を正確にモニタリングすることは困難となることが判明している。よって、Ｌ≦２０００ｄという数式に基づいて接近領域を設定すれば、より好適に平坦度モニタ部の配置位置を決定することが可能である。
【００１８】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記周辺回路に電気的に接続されており、前記基板上に引き回された複数の配線を更に備え、前記接近領域は、前記基板上で平面的に見て、前記複数の配線より前記複数の画素部側に位置する。
【００１９】
この態様によれば、基板上には複数の配線が引き回されている。複数の配線は、周辺回路に電気的に接続されており、例えば画像信号、クロック信号及び電源電位等の信号を周辺回路に供給する。即ち、複数の配線は、複数種類の信号を伝達する信号配線である。
【００２０】
ここで本態様では特に、平坦度モニタ部が配置される接近領域は、基板上で平面的に見て、上述した配線より複数の画素部側に位置している。即ち、平坦度モニタ部は、複数の配線より複数の画素部側に配置される。接近領域を複数の配線より複数の画素部側とすることで、平坦度モニタ部の配置位置を、絶縁膜の表面における段差が所定閾値を超えないまでに画素領域に接近させることが容易となる。例えば、平坦度モニタ部を、複数の画素部側に対して複数の配線より離れた位置に配置する場合と比較して、容易に複数の画素部に接近させて配置することができる。従って、平坦度モニタ部によって、より好適に平坦度をモニタリングすることが可能となる。
【００２１】
上述した複数の配線を備える態様では、前記平坦度モニタ部は、前記複数の配線と同一膜を含んで形成されているように構成してもよい。
【００２２】
このように構成すれば、平坦度モニタ部が複数の配線と同一膜を含んで形成される。尚、「同一膜を含んで形成」とは、同一の成膜工程によって、即ち同一機会に形成される膜を含んでいることを意味する。平坦度モニタ部が複数の配線と同一膜を含んで形成される場合には、平坦度モニタ部及び複数の配線を、基板上で平面的に見て、互いに重なるように形成することが困難である。このような場合は特に、上述したように、接近領域を複数の配線より複数の画素部側とすることで、平坦度モニタ部を画素領域に接近させるという効果がより顕著に発揮される。従って、平坦度モニタ部によって、より好適に平坦度をモニタリングすることが可能となる。
【００２３】
本発明の電気光学装置の他の態様では、前記平坦度モニタ部はアルミニウムを含んでいる。
【００２４】
この態様によれば、平坦度モニタ部はアルミニウムを含んでいるため、比較的反射率が高い。このため、絶縁膜を介して照射された光を反射する際に、より効率的に光が反射される。よって、絶縁膜の表面における平坦度を、より確実にモニタリングすることが可能である。また、アルミニウムは、基板上における配線や、電極等を形成する際に用いられるものと共通でよいので、製造工程を増加させないで済ませることも可能となる。
【００２５】
本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様も含む）を具備する。
【００２６】
本発明の電子機器によれば、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、高品質な表示を行うことが可能な、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。また、本発明の電子機器として、例えば電子ペーパなどの電気泳動装置等も実現することも可能である。
【００２７】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態では、本発明の電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
【００２９】
＜全体構成＞
先ず、本実施形態に係る液晶装置の全体構成について、図１及び図２を参照して説明する。ここに図１は、本実施形態に係る液晶装置の構成を示す平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。尚、図１及び図２においては、後述する平坦度モニタ部を省略して図示してある。
【００３０】
図１及び図２において、本実施形態に係る液晶装置では、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば石英基板、ガラス基板、シリコン基板等の透明基板である。対向基板２０も、ＴＦＴアレイ基板１０と同様に、透明基板である。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されている。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、複数の画素電極が設けられた画素領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。
【００３１】
シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（即ち、基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。
【００３２】
シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画素領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。
【００３３】
周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。更に、このように画素領域１０ａの両側に設けられた二つの走査線駆動回路１０４間をつなぐため、ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に沿い、且つ、額縁遮光膜５３に覆われるようにして複数の配線１０５が設けられている。尚、ここでのデータ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４が、本発明の「周辺回路」の一例である。
【００３４】
ＴＦＴアレイ基板１０上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。
【００３５】
図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が形成された後の画素電極９ａ上に、配向膜が形成されている。画素電極９ａは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜などの透明導電膜からなり、配向膜は、ポリイミド膜などの有機膜からなる。他方、対向基板２０上には、格子状又はストライプ状の遮光膜２３が形成された後に、その全面に亘って対向電極２１が設けられており、更には最上層部分に配向膜が形成されている。対向電極２１は、ＩＴＯ膜などの透明導電膜からなり、配向膜は、ポリイミド膜などの有機膜からなる。このように構成され、画素電極９ａと対向電極２１とが対面するように配置されたＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間には、液晶層５０が形成されている。液晶層５０は、例えば一種又は数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で所定の配向状態をとる。
【００３６】
尚、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、上述したデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４等の駆動回路に加えて、画像信号線上の画像信号をサンプリングしてデータ線に供給するサンプリング回路、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該電気光学装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。
【００３７】
＜画素部の電気的な構成＞
次に、本実施形態に係る液晶装置の画素部の電気的な構成について、図３を参照して説明する。ここに図３は、本実施形態に係る液晶装置の画素領域を構成するマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。
【００３８】
図３において、画素領域１０ａを構成するマトリクス状に形成された複数の画素の各々には、画素電極９ａ及びＴＦＴ３０が形成されている。ＴＦＴ３０は、画素電極９ａに電気的に接続されており、本実施形態に係る液晶装置の動作時に画素電極９ａをスイッチング制御する。画像信号が供給されるデータ線６ａは、ＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、この順に線順次に供給しても構わないし、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。
【００３９】
ＴＦＴ３０のゲートには、走査線３ａが電気的に接続されており、本実施形態に係る液晶装置は、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。画素電極９ａは、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけそのスイッチを閉じることにより、データ線６ａから供給される画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎが所定のタイミングで書き込まれる。画素電極９ａを介して電気光学物質の一例としての液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは、対向基板に形成された対向電極との間で一定期間保持される。
【００４０】
液晶層５０（図２参照）を構成する液晶は、印加される電圧レベルにより分子集合の配向や秩序が変化することにより、光を変調し、階調表示を可能とする。ノーマリーホワイトモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が減少し、ノーマリーブラックモードであれば、各画素の単位で印加された電圧に応じて入射光に対する透過率が増加され、全体として液晶装置からは画像信号に応じたコントラストをもつ光が出射される。
【００４１】
ここで保持された画像信号がリークすることを防ぐために、画素電極９ａと対向電極２１（図２参照）との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量７０が付加されている。蓄積容量７０の一方の電極は、画素電極９ａと並列してＴＦＴ３０のドレインに接続され、他方の電極は、定電位となるように電位固定の容量線３００に接続されている。蓄積容量７０については、以下の画素部の具体的な構成において詳細に説明する。
【００４２】
＜画素部の具体的な構成＞
次に、上述の動作を実現する画素部の具体的な構成について、図４及び図５を参照して説明する。ここに図４は、相隣接する複数の画素部の拡大平面図であり、図５は、図４のＡ−Ａ’線断面図である。尚、図４及び図５では、各層・各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層・各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。また、説明の便宜上、画素電極９ａより上側に位置する部分の図示を省略している。
【００４３】
図４において、画素電極９ａは、ＴＦＴアレイ基板１０上に、マトリクス状に複数設けられている。画素電極９ａの縦横の境界にそれぞれ沿ってデータ線６ａ及び走査線３ａが設けられている。即ち、走査線３ａは図中のＸ方向に沿って延びており、データ線６ａは、走査線３ａと交差するように、図中のＹ方向に沿って延びている。走査線３ａ及びデータ線６ａが互いに交差する箇所の各々には画素スイッチング用のＴＦＴ３０が設けられている。
【００４４】
走査線３ａ、データ線６ａ、蓄積容量７０、下側遮光膜１１ａ、中継層９３及びＴＦＴ３０は、ＴＦＴアレイ基板１０上で平面的に見て、画素電極９ａに対応する各画素の開口領域（即ち、各画素において、表示に実際に寄与する光が透過又は反射される領域）を囲む非開口領域内に配置されている。即ち、これらの走査線３ａ、データ線６ａ、蓄積容量７０、中継層９３、下側遮光膜１１ａ及びＴＦＴ３０は、表示の妨げとならないように、各画素の開口領域ではなく、非開口領域内に配置されている。
【００４５】
図４及び図５において、ＴＦＴ３０は、半導体層１ａと、走査線３ａの一部として形成されたゲート電極３ｂとを含んで構成されている。
【００４６】
半導体層１ａは、例えば導電性のポリシリコンからなり、Ｙ方向に沿ったチャネル長を有するチャネル領域１ａ’、データ線側ＬＤＤ領域１ｂ及び画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ並びにデータ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅからなる。即ち、ＴＦＴ３０はＬＤＤ構造を有している。
【００４７】
データ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅは、チャネル領域１ａ’を基準として、Ｙ方向に沿ってほぼミラー対称に形成されている。データ線側ＬＤＤ領域１ｂは、チャネル領域１ａ’及びデータ線側ソースドレイン領域１ｄ間に形成されている。画素電極側ＬＤＤ領域１ｃは、チャネル領域１ａ’及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅ間に形成されている。データ線側ＬＤＤ領域１ｂ、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃ、データ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅは、例えばイオンインプランテーション法等の不純物打ち込みによって半導体層１ａに不純物を打ち込んでなる不純物領域である。データ線側ＬＤＤ領域１ｂ及び画素電極側ＬＤＤ領域１ｃは夫々、データ線側ソースドレイン領域１ｄ及び画素電極側ソースドレイン領域１ｅよりも不純物の少ない低濃度な不純物領域として形成されている。このような不純物領域によれば、ＴＦＴ３０の非動作時において、ソース領域及びドレイン領域間に流れるオフ電流を低減し、且つＴＦＴ３０の動作時に流れるオン電流の低下を抑制できる。尚、ＴＦＴ３０は、上述したＬＤＤ構造の他にも、例えばデータ線側ＬＤＤ領域１ｂ、画素電極側ＬＤＤ領域１ｃに不純物打ち込みを行わないオフセット構造や、ゲート電極をマスクとして不純物を高濃度に打ち込んでデータ線側ソースドレイン領域及び画素電極側ソースドレイン領域を形成する自己整合型等の構造をとることが可能である。
【００４８】
走査線３ａのうちチャネル領域１ａ’と重なる部分は、ゲート電極３ｂとして機能する。ゲート電極３ｂ及び半導体層１ａ間は、ゲート絶縁膜２（具体的には絶縁膜２ａ及び２ｂ）によって絶縁されている。
【００４９】
図４及び図５において、ＴＦＴアレイ基板１０上のＴＦＴ３０よりも下地絶縁膜１２を介して下層側には、下側遮光膜１１ａが格子状に設けられている。下側遮光膜１１ａは、例えばＴｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｐｄ（パラジウム）等の高融点金属のうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの等の遮光性材料からなる。下側遮光膜１１ａは、ＴＦＴアレイ基板１０における裏面反射や、複板式のプロジェクタ等で他の液晶装置から発せられ合成光学系を突き抜けてくる光などである、ＴＦＴアレイ基板１０側から装置内に入射する戻り光からＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’及びその周辺を遮光する。
【００５０】
図５において、下地絶縁膜１２は、下側遮光膜１１ａからＴＦＴ３０を層間絶縁する機能の他、ＴＦＴアレイ基板１０の全面に形成されることにより、ＴＦＴアレイ基板１０の表面の研磨時における荒れや、洗浄後に残る汚れ等で画素スイッチング用ＴＦＴ３０の特性の劣化を防止する機能を有する。
【００５１】
図５において、ＴＦＴアレイ基板１０上のＴＦＴ３０よりも第１層間絶縁膜４１を介して上層側には、蓄積容量７０が設けられている。蓄積容量７０は、下部容量電極７１と上部容量電極３００ａが誘電体膜７５を介して対向配置されることにより形成されている。
【００５２】
上部容量電極３００ａは、容量線３００の一部として形成されている。容量線３００は、画素電極９ａが配置された画素領域１０ａからその周囲に延設されている。上部容量電極３００ａは、容量線３００を介して定電位源と電気的に接続され、固定電位に維持された固定電位側容量電極である。上部容量電極３００ａは、例えばＡｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）等の金属又は合金を含んだ非透明な金属膜から形成されており、ＴＦＴ３０を遮光する上側遮光膜（内蔵遮光膜）としても機能する。尚、上部容量電極３００ａは、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｐｄ等の高融点金属のうちの少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの等から構成されていてもよい。この場合には、上部容量電極３００ａの内臓遮光膜としての機能を高めることができる。
【００５３】
下部容量電極７１は、ＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａに電気的に接続された画素電位側容量電極である。より具体的には、下部容量電極７１は、コンタクトホール８３を介して画素電極側ソースドレイン領域１ｅと電気的に接続されると共に、コンタクトホール８４を介して中継層９３に電気的に接続されている。更に、中継層９３は、コンタクトホール８５を介して画素電極９ａに電気的に接続されている。即ち、下部容量電極７１は、中継層９３と共に画素電極側ソースドレイン領域１ｅ及び画素電極９ａ間の電気的な接続を中継する。下部容量電極７１は、導電性のポリシリコンから形成されている。よって、蓄積容量７０は、所謂ＭＩＳ構造を有している。尚、下部容量電極７１は、画素電位側容量電極としての機能の他、上側遮光膜としての上部容量電極３００ａとＴＦＴ３０との間に配置される、光吸収層或いは遮光膜としての機能も有する。
【００５４】
誘電体膜７５は、例えばＨＴＯ（High Temperature Oxide）膜、ＬＴＯ（Low Temperature Oxide）膜等の酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜、或いは窒化シリコン（ＳｉＮ）膜等から構成された単層構造、或いは多層構造を有している。
【００５５】
尚、下部容量電極７１を、上部容量電極３００ａと同様に金属膜から形成してもよい。即ち、蓄積容量７０を、金属膜−誘電体膜（絶縁膜）−金属膜の３層構造を有する、所謂ＭＩＭ構造を有するように形成してもよい。この場合には、導電性のポリシリコン等を用いて下部容量電極７１を構成する場合に比べて、液晶装置の駆動時に、当該液晶装置全体で消費される消費電力を低減でき、且つ各画素部における素子の高速動作が可能になる。
【００５６】
図５において、ＴＦＴアレイ基板１０上の蓄積容量７０よりも第２層間絶縁膜４２を介して上層側には、データ線６ａ及び中継層９３が設けられている。第１層間絶縁膜４１及び４２間には、部分的に絶縁膜４９が介在している。
【００５７】
データ線６ａは、半導体層１ａのデータ線側ソースドレイン領域１ｄに、第１層間絶縁膜４１、絶縁膜４９及び第２層間絶縁膜４２を貫通するコンタクトホール８１を介して電気的に接続されている。データ線６ａ及びコンタクトホール８１内部は、例えば、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｃｕ等のＡｌ含有材料、又はＡｌ単体、若しくはＡｌ層とＴｉＮ層等との多層膜からなる。データ線６ａは、ＴＦＴ３０を遮光する機能も有している。
【００５８】
中継層９３は、第２層間絶縁膜４２上においてデータ線６ａと同層に形成されている。データ線６ａ及び中継層９３は、例えば金属膜等の導電材料で構成される薄膜を第２層間絶縁膜４２上に薄膜形成法を用いて形成しておき、当該薄膜を部分的に除去、即ちパターニングすることによって相互に離間させた状態で形成される。従って、データ線６ａ及び中継層９３を同一工程で形成できるため、装置の製造プロセスを簡便にできる。
【００５９】
図５において、画素電極９ａは、データ線６ａよりも第３層間絶縁膜４３を介して上層側に形成されている。画素電極９ａは、下部容量電極７１、コンタクトホール８３、８４及び８５並びに中継層９３を介して半導体層１ａの画素電極側ソースドレイン領域１ｅに電気的に接続されている。コンタクトホール８５は、層間絶縁層４３を貫通するように形成された孔部の内壁にＩＴＯ等の画素電極９ａを構成する導電材料が成膜されることによって形成されている。画素電極９ａの上側表面には、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜が設けられている。
【００６０】
以上に説明した画素部の構成は、図４に示すように、各画素部に共通である。即ち、画素領域１０ａ（図１参照）には、かかる画素部が周期的に形成されている。また、上述した各層のうち、画素電極９ａ、走査線３ａ及びデータ線６ａ等の画素領域１０ａに特有の各種素子以外を構成する層（例えば、層間絶縁膜等）は、画素領域１０ａの周辺に位置する周辺領域を覆うように形成されている。
【００６１】
加えて、周辺回路においても、図５に示したＴＦＴ、配線、電極等と同様若しくは類似の又は同一製造工程によるＴＦＴ、配線、電極等が形成される。しかしながら、画素部と周辺回路とでは、それらの性質上、素子等の形成密度は異なる。このため、画素領域と周辺領域とでは、層間絶縁膜４３の下地における凸部の存在比率が相異なるので、次に説明するように平坦化処理が施されつつ平坦度のモニタリングが実施される。
【００６２】
＜平坦度モニタ部＞
次に、本実施形態に係る電気光学装置に設けられる平坦度モニタ部について、図６から図９を参照して説明する。
【００６３】
先ず、平坦度モニタ部の平面的に見た場合の配置位置について、図６及び図７を参照して説明する。ここに図６は、本実施形態に係る電気光学装置における平坦度モニタ部の配置位置を示す拡大平面図であり、図７は、比較例に係る電気光学装置における平坦度モニタ部の配置位置を示す拡大平面図である。
【００６４】
図６において、本実施形態に係る電気光学装置には、周辺領域における画素領域１０ａ、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４の比較的近い位置に、平坦度モニタ部２００が配置されている。また本実施形態では特に、平坦度モニタ部２００を、画素領域１０ａ、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４により近付けて配置するために、信号配線１１０を迂回させて、信号配線１１０よりも画素領域１０ａ側に平坦度モニタ部２００を配置している。特に、この迂回させる構成により、次に示す如き高精度のモニタリングが可能な範囲内にまで、平坦度モニタ部２００を画素領域１０ａ、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４の三者に対して近付けることが可能となる。
【００６５】
尚、平坦度モニタ部２００は、例えば図５に示したデータ線６ａと同一のアルミニウム膜から形成されており、そのパターニングは、データ線６ａと同一機会に行われる。但し、データ線６ａと異なる他の導電膜と同一膜や、画素部では利用されない専用の反射膜から、平坦度モニタ部２００を形成することも可能である。
【００６６】
図７に示すように、平坦度モニタ部２００を、信号配線１１０より画素領域１０ａから遠い側に配置してしまうと、平坦度モニタ部２００と、画素領域１０ａ、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４との距離は遠くなってしまう。即ち、少なくとも信号配線１１０を配置するスペース分は遠くに配置せざるを得なくなる。よって、図７に示す比較例における画素領域１０ａ及び平坦度モニタ部２００間の距離Ｌ２は、図６に示す本実施形態に係る電気光学装置における画素領域１０ａ及び平坦度モニタ部２００間の距離Ｌ１と比べて、極めて大きい値となってしまう。尚、この距離Ｌ１及びＬ２のより具体的な値については、後に詳述する。
【００６７】
続いて、平坦度モニタ部の動作及び平坦度モニタ部のより具体的な配置位置について、図８及び図９を参照して説明する。ここに図８は、本実施形態に係る電気光学装置における平坦度モニタ部の配置位置を示す断面図であり、図９は、絶縁膜の表面に生じる段差と平坦度モニタ部の配置位置との関係を示す概念図である。尚、図８においては、説明の便宜上、平坦度モニタ部が形成される層の周辺の層のみを図示し、図５で示した他の層については省略してある。また図９においては、段差の縦横比を変更して図示してある。以下では、図５で示した層間絶縁膜のうち、データ線６ａの上層に形成される第３絶縁膜４３に対して平坦化処理が施される場合のモニタリングを例に取る。
【００６８】
図８において、平坦度モニタ部２００は、典型的には、平坦度をモニタリングしようとする層の直下に配置される。即ち、第３絶縁膜４３の平坦度をモニタリングする際には、図に示すように、第３層間絶縁膜４３の直下に配置される。尚、平坦度モニタ部２００は、例えばＡｌ等の比較的反射率の高い材料を含んで形成されており、典型的には、図に示すような、部分的に配置される薄膜として形成される。
【００６９】
平坦度モニタ部によって平坦度をモニタリングする際には、例えば図に示すような検出器５００が用いられる。検出器５００の動作時には、先ず照射部５１０から平坦度モニタ部２００に、第３層間絶縁膜４３を介して光が照射される。そして、平坦度モニタ部２００に到達した光は反射され、検出部５２０入射される。ここで、照射される光の位相は、第３層間絶縁膜４３内を進行する際や平坦度モニタ部２００によって反射される際に位相が変化する。このため、照射部５１０から照射される出射光の位相と、検出部５２０で検出される反射光の位相とは互いに異なる。検出器５００は、このような位相の変化から第３層間絶縁膜の膜厚を測定し、平坦度をモニタリングする。
【００７０】
図９に示すように、画素領域及び周辺領域では、積層される各種素子の密度の違い等から、第３層間絶縁膜４３の表面には、局所的な段差が生じてしまう場合がある。このような段差は、典型的には、画素領域からの距離に応じて大きくなる。尚、図に示すように、周辺領域の方が画素領域に対して低くなる場合もあれば、逆に周辺領域の方が画素領域に対して高くなる場合もあるが、どちらの場合であっても、本実施形態における効果を得ることができる。
【００７１】
上述したように、平坦度モニタ部２００において平坦度をモニタリングが可能な領域は、平坦度モニタ部２００に対して光を照射した際に、照射された光及び反射された光が通過する領域である。即ち、平坦度モニタ部２００から大きく離れた領域においては、平坦度をモニタリングすることが困難である。従って、段差が大きい場合には、平坦度が正確にモニタリングされないおそれがある。
【００７２】
ここで、本願発明者の研究したところによれば、図に示すように、段差をｄとし、基板上で平面的に見た場合の、複数の画素部（即ち、画素領域の端部）から平坦度モニタ部２００が配置される位置までの距離をＬとすると、以下の数式を満たすように平坦度モニタ部２００が配置されれば、正確に平坦度をモニタリングできることが判明している。
【００７３】
Ｌ≦２０００ｄ  ・・・  （１）
即ち、段差が生じている場合でも、上述した数式（１）を満たすまでに、平坦度モニタ部２００を接近させて配置すれば、正確に平坦度をモニタリングすることができる。より具体的には、例えば段差ｄが０．１μｍである場合には、距離Ｌは２００μｍ以下であれば、正確に平坦度がモニタリングできる。また実際に、図７に示すように平坦度モニタ部を配置した場合には、画素領域１０ａ及び平坦度モニタ部２００間の距離Ｌ２が６００μｍを超えてしまうのに対し、図６に示すように平坦度モニタ部を配置することで、画素領域１０ａ及び平坦度モニタ部２００間の距離Ｌ１を、２００μｍ以下とすることが可能であるという研究結果が得られている。
【００７４】
平坦度が正確にモニタリングされていれば、ＣＭＰ等の技術によって平坦化処理を施す際に、平坦度をより適切なものとすることが可能となる。平坦度が適切なものとされることで、基板上の段差に起因して生ずる様々な不具合を改善することが可能である。具体的には、例えば液晶分子の配向不良や、光の乱反射等を防止することが可能である。即ち、画質が低下してしまうことを防止できる。また、基板によって挟持される液晶セルのギャップを制御する際の精度を、より高いものとすることができる。よって、液晶セルのギャップは適切な値となり、品質の高い装置を実現することが可能である。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態に係る電気光学装置によれば、平坦化する絶縁膜の表面の平坦度を正確にモニタリングできるため、より高い精度で平坦化処理を施すことが可能となる。従って、高品質な画像を表示することが可能である。
【００７６】
尚、本実施形態では、最上層である層間絶縁膜４３の平坦化及びその際における平坦度のモニタリングを行う構成及びプロセスについて説明したが、最上層以外の絶縁膜に対して平坦化処理を施し且つその際における平坦度のモニタリングを行う場合にも、上述した平坦度モニタ部を適用可能である。
【００７７】
＜電子機器＞
次に、上述した電気光学装置である液晶装置を各種の電子機器に適用する場合について説明する。ここに図１０は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。以下では、この液晶装置をライトバルブとして用いたプロジェクタについて説明する。
【００７８】
図１０に示されるように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇに入射される。
【００７９】
液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等であり、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、Ｒ及びＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。従って、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。
【００８０】
ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像に対して左右反転することが必要となる。
【００８１】
尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂ及び１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。
【００８２】
尚、図１０を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビや、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。
【００８３】
また、本発明は上述の各実施形態で説明した液晶装置以外にも反射型液晶装置（ＬＣＯＳ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電界放出型ディスプレイ（ＦＥＤ、ＳＥＤ）、有機ＥＬディスプレイ、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、電気泳動装置等にも適用可能である。
【００８４】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置、及び該電気光学装置を備えた電子機器もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】実施形態に係る液晶装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】図１のＨ−Ｈ´線断面図である。
【図３】実施形態に係る液晶装置の画素領域を構成する各種素子、配線等の等価回路図である。
【図４】相隣接する複数の画素部の拡大平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ’線断面図である。
【図６】実施形態に係る電気光学装置における平坦度モニタ部の配置位置を示す拡大平面図である。
【図７】比較例に係る電気光学装置における平坦度モニタ部の配置位置を示す拡大平面図である。
【図８】実施形態に係る電気光学装置における平坦度モニタ部の配置位置を示す断面図である。
【図９】絶縁膜の表面に生じる段差と平坦度モニタ部の配置位置との関係を示す概念図である。
【図１０】電気光学装置を適用した電子機器の一例たるプロジェクタの構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００８６】
３ａ…走査線、３ｂ…ゲート電極、６ａ…データ線、９ａ…画素電極、１０…ＴＦＴアレイ基板、１０ａ…画素領域、２０…対向基板、３０…ＴＦＴ、４３…第３層間絶縁膜、５０…液晶層、７０…蓄積容量、１０１…データ線駆動回路、１０２…外部回路接続端子、１０４…走査線駆動回路、１１０…信号配線、２００…平坦度モニタ部、５００…検出器、５１０…照射部、５２０…検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005145944.tif 000007
【図７】
0005145944.tif 000008
【図８】
0005145944.tif 000009
【図９】
0005145944.tif 000010
【図１０】
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