JP2002100778A - 電気光学装置用基板の製造方法、電気光学装置用基板、電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単結晶シリコン層を貼り合わせる、遮光層と
絶縁体層とを形成した光透過性基板の表面を平坦化する
ことができる電気光学装置用基板の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 第１遮光膜（遮光層）１１ａを形成した
ＴＦＴアレイ基板の基板本体（光透過性基板）１０Ａの
表面上に絶縁体層１２Ｘを形成した後、基板本体１０Ａ
の表面を第１遮光膜１１ａ表面が露出するまで研磨し、
第１遮光膜１１ａが形成されていない領域に形成され、
第１遮光膜１１ａと同じ膜厚を有する第１の絶縁体層１
２Ａを形成する。次に、第１遮光膜１１ａと第１の絶縁
体層１２Ａの表面上に第２の絶縁体層１２Ｂを形成す
る。第１の絶縁体層１２Ａと第２の絶縁体層１２Ｂとか
らなる第１層間絶縁膜１２の表面上に単結晶シリコン層
を貼り合わせ、単結晶シリコン層を用いてトランジスタ
素子を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光透過性基板の表
面上に所定のパターンの遮光層と絶縁体層とトランジス
タ素子とを具備する電気光学装置用基板の製造方法、該
製造方法により製造される電気光学装置用基板、該電気
光学装置用基板を備えた電気光学装置及び電子機器に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】絶縁基体上に単結晶シリコン薄膜を形成
し、その単結晶シリコン薄膜に半導体デバイスを形成す
るＳＯＩ技術は、素子の高速化や低消費電力化、高集積
化等の利点を有することから、例えば液晶装置等の電気
光学装置に好適に用いられている。

【０００３】このように電気光学装置にＳＯＩ技術を適
用する場合、光透過性基板に単結晶シリコン基板を貼り
合わせて研磨等により薄膜の単結晶シリコン層を形成
し、単結晶シリコン層により例えば液晶駆動用のＭＯＳ
ＦＥＴ等のトランジスタ素子を形成している。

【０００４】ところで、例えば液晶装置を使ったプロジ
ェクタ等の投射型表示装置では、通常、液晶装置を構成
する一方の光透過性基板側（液晶装置の表面）から光が
入射するが、この光がもう一方の基板の表面上に形成さ
れたトランジスタ素子のチャネル領域に入射して光リー
ク電流を生ずるのを防ぐためにトランジスタ素子の光が
入射する側に遮光層を設ける構造とするのが一般的であ
る。

【０００５】しかしながら、トランジスタ素子の光が入
射する側に遮光層を設けても、トランジスタ素子が形成
された基板が光透過性を有する場合には、液晶装置に入
射した光がトランジスタ素子が形成された基板の裏面の
界面で反射してトランジスタ素子のチャネル部に戻り光
として入射することがある。この戻り光は、液晶装置の
表面から入射する光量に対する割合としては僅かである
が、プロジェクタなどの非常に強力な光源を用いる装置
においては充分に光リーク電流を生じうる。すなわち、
トランジスタ素子が形成された基板の裏面からの戻り光
は素子のスイッチング特性に影響を及ぼしデバイスの特
性を劣化させる。なお、ここでは単結晶シリコン層の形
成された面を基板の表面とし、反対側を裏面としてい
る。

【０００６】特開平１０−２９３３２０号公報には、ト
ランジスタ素子を形成する基板の表面上に、各トランジ
スタ素子に対応させて遮光層を形成する技術が提唱され
ており、基板表面上に上記の如く所定のパターンの遮光
層を形成し、その上に絶縁体層を形成した後、絶縁体層
の表面を研磨により平坦化し、その表面上に単結晶シリ
コン基板を貼り合わせる方法が提唱されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般の
電気光学装置では、基板の表面上において、表示領域
（画素部）にのみトランジスタ素子が形成され、非表示
領域にはトランジスタ素子が形成されないなど、トラン
ジスタ素子が密集する領域（形成される領域）と密集し
ない領域（形成されない領域）とが存在する。そのた
め、各トランジスタ素子に対応して設けられる遮光層も
同様の密度で分布し、その結果、その上に形成される絶
縁体層表面に凹凸が形成され、その凹凸にも分布が発生
するため、絶縁体層表面の研磨を行っても、基板の表面
上において、研磨の度合いにばらつきを生じ、基板表面
全体の研磨を行っても、凸部が密集する部分では絶縁体
層が厚くなり、凸部が密集しない部分（凹部が密集する
部分）では絶縁体層が薄くなり、研磨後の絶縁体層表面
の平坦性が低くなるという恐れがある。

【０００８】例えば、図１５（ａ）に示すように、基板
１００１の表面上において、遮光層１００３が密集する
領域１０１０と密集しない領域１０２０が存在する場
合、遮光層１００３を形成した基板１００１上に形成さ
れる絶縁体層１００４の表面において、遮光層１００３
が密集する領域１０１０に比較して、密集しない領域１
０２０では凹部が多く形成される。なお、遮光層１００
３が密集する領域１０１０においても遮光層１００３の
パターンに応じて、絶縁体層１００４の表面には微細な
凹凸が形成されるが、図面上は簡略化のため、省略して
いる。

【０００９】このように、凹凸に分布を有する絶縁体層
１００４表面を研磨した場合、絶縁体層１００４表面に
おいて、凸部の面積が少ない領域（遮光層１００３が密
集しない領域１０２０）の方が凸部の面積が多い領域
（遮光層１００３が密集する領域１０１０）よりも速く
研磨される。その結果、図１５（ｂ）に示すように、遮
光層１００３が密集しない領域１０２０の絶縁体層１０
０４が過剰に研磨されて、絶縁体層１００４表面におい
て、遮光層１００３が密集する領域１０１０と密集しな
い領域１０２０との間には段差が発生し、絶縁体層１０
０４表面の平坦性が低いものとなる。

【００１０】このように、絶縁体層表面の平坦性が低く
なった場合には、以下のような問題が生じる。第１に、
絶縁体層と単結晶シリコン層とを貼り合わせた境界面に
ボイドを生じ、このボイドの存在する領域に形成される
トランジスタ素子の特性を劣化させる恐れがある。第２
に、絶縁体層と単結晶シリコン層との貼り合わせ強度が
弱くなり、単結晶シリコン層形成後のトランジスタ素子
形成工程において膜剥がれ等の不良を発生させる原因と
なり製品の歩留まりを低下させる恐れがある。

【００１１】また、絶縁体層表面を平坦化することがで
きても、従来は研磨の終点、すなわち絶縁体層が平坦化
された瞬間を検出する方法がなく、研磨時間によっての
み研磨工程を制御している。しかしながら、用いる研磨
液のロットや研磨機などの違いなどによって研磨レート
は変化するため、絶縁体層が平坦化されるまでの時間は
その時の研磨条件によって変化する。そのため、一定時
間研磨を行っても絶縁体層の表面が平坦化されない場合
が生じる。

【００１２】そこで、本発明は、以上の問題を解決する
ためになされたもので、単結晶シリコン層を貼り合わせ
る、遮光層と絶縁体層とを形成した光透過性基板の表面
を平坦化することができるとともに、絶縁体層を研磨す
る際に研磨の終点を容易に検出することができる電気光
学装置用基板の製造方法及び電気光学装置用基板、この
電気光学装置用基板を備えた電気光学装置、及びこの電
気光学装置を備えた電子機器を提供することを目的とし
ている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】第１の本発明の電気光学
装置用基板の製造方法は、光透過性基板の一方の表面上
に遮光層を形成する工程と、前記遮光層をパターニング
し、少なくとも、前記光透過性基板の一方の表面上に形
成する各トランジスタ素子に対応させて、遮光層を形成
する工程と、前記パターニングされた遮光層を形成した
前記光透過性基板の表面上に絶縁体層を形成する工程
と、前記絶縁体層を形成した前記光透過性基板の表面
を、前記遮光層表面が露出するまで研磨する工程と、表
面を研磨した前記光透過性基板の表面に単結晶シリコン
層を貼り合わせる工程と、前記単結晶シリコン層により
トランジスタ素子を形成する工程とを具備することを特
徴とする。

【００１４】本発明者は、このように、遮光層を形成し
た光透過性基板上に絶縁体層を形成し、絶縁体層を形成
した光透過性基板の表面を、遮光層表面が露出するまで
研磨することによって、単結晶シリコン層を貼り合わせ
る光透過性基板の表面を平坦化することができるととも
に、遮光層と絶縁体層との材質が異なることを利用し、
遮光層に研磨停止機能を持たせ、研磨の終点を容易に検
出できることを見出した。

【００１５】例えば、ＣＭＰ（化学的機械研磨）法を用
いた場合、金属等からなる遮光層は研磨液と化学反応を
起こさないため、遮光層表面が露出した瞬間に、光透過
性基板の研磨を行う研磨パッドと光透過性基板との間の
摩擦力が低下する。また、光透過性基板を保持する基板
ホルダーの振動も変化する。したがって、研磨パッドと
光透過性基板との間の摩擦力あるいは基板ホルダーの振
動を検出することにより、容易に研磨の終点を検出する
ことができる。

【００１６】なお、本明細書において、「遮光層が研磨
停止機能を有する」とは、具体的には上記のように、
「遮光層の表面が露出した瞬間を検出することによって
研磨の終点を検出する」ことを意味している。

【００１７】また、貼り合わせに用いる単結晶シリコン
基板の貼り合わせ側の表面にはあらかじめ酸化膜を形成
しておくので、金属等からなる遮光層の表面上に直接単
結晶層シリコン基板を貼り合わせ、これを薄膜化して単
結晶シリコン層とした後に、トランジスタ素子の形成を
行っても、遮光層からトランジスタ素子への汚染は防止
される。

【００１８】しかしながら、単結晶シリコン基板の表面
に酸化膜を形成した場合においても、表面酸化膜が非常
に薄い場合など、遮光層からトランジスタ素子への汚染
の恐れがある場合には、単結晶シリコン基板を貼り合わ
せる前に、遮光層の表面上に絶縁体層を形成することが
望ましい。

【００１９】この場合の第２の本発明の電気光学装置用
基板の製造方法は、光透過性基板の一方の表面上に遮光
層を形成する工程と、前記遮光層をパターニングし、少
なくとも、前記光透過性基板の一方の表面上に形成する
各トランジスタ素子に対応させて、遮光層を形成する工
程と、前記パターニングされた遮光層を形成した前記光
透過性基板の表面上に第１の絶縁体層を形成する工程
と、前記第１の絶縁体層を形成した前記光透過性基板の
表面を、前記遮光層表面が露出するまで研磨する工程
と、表面を研磨した前記光透過性基板の表面に第２の絶
縁体層を形成する工程と、前記第２の絶縁体層を形成し
た前記光透過性基板の表面に単結晶シリコン層を貼り合
わせる工程と、前記単結晶シリコン層によりトランジス
タ素子を形成する工程とを具備することを特徴とする。

【００２０】このように、遮光層を形成した光透過性基
板上に第１の絶縁体層を形成し、第１の絶縁体層を形成
した光透過性基板の表面を、遮光層表面が露出するまで
研磨することによって、遮光層と第１の絶縁体層の表面
を平坦化させてから、その上に第２の絶縁体層を形成す
ると、第２の絶縁体層は表面が平坦化されたものとなる
ので、単結晶シリコン層を貼り合わせる光透過性基板の
表面を平坦化することができる。さらに、この場合には
遮光層とトランジスタ素子との間に第２の絶縁体層が形
成されるので、遮光層からトランジスタ素子への汚染を
完全に防止することができる。

【００２１】以上説明したように、上記第１、第２の本
発明の電気光学装置用基板の製造方法によれば、単結晶
シリコン層を貼り合わせる光透過性基板の表面を平坦化
することができるので、遮光層と絶縁体層とを形成した
光透過性基板と単結晶シリコン層とを貼り合わせた境界
面にボイドを発生させず、トランジスタ素子の特性の劣
化を防止することができる。また、遮光層と絶縁体層と
を形成した光透過性基板と単結晶シリコン層との貼り合
わせ強度を確保できるので、トランジスタ素子を形成す
る工程において膜剥がれ等の不良が発生することを防止
し、製品の歩留まりを向上させることができる。

【００２２】上記第１の本発明の電気光学装置用基板の
製造方法により、光透過性基板の一方の表面上に、所定
のパターンの遮光層と、前記遮光層が形成されていない
領域に形成され、前記遮光層と同じ膜厚を有し、表面が
平坦化された絶縁体層と、前記遮光層の上方に形成され
たトランジスタ素子とを具備し、前記トランジスタ素子
を構成する半導体層が単結晶シリコン層から形成された
ものであることを特徴とする電気光学装置用基板を提供
することができる。

【００２３】また、第２の本発明の電気光学装置用基板
の製造方法により、さらに前記遮光層と前記絶縁体層の
表面上に第２の絶縁体層が設けられ、該第２の絶縁体層
の表面上に前記トランジスタ素子が設けられたことを特
徴とする電気光学装置用基板を提供することができる。

【００２４】また、上記の本発明の電気光学装置用基板
と、該電気光学装置用基板のトランジスタ素子が形成さ
れた面と対向するように配置された他の光透過性基板を
具備し、これら２枚の光透過性基板の間に挟持された電
気光学材料層を具備することを特徴とする電気光学装置
を提供することができる。

【００２５】本発明の電気光学装置用基板及びこの電気
光学装置用基板を備えた本発明の電気光学装置は、遮光
層と絶縁体層とを形成した光透過性基板と単結晶シリコ
ン層とを貼り合わせた境界面にボイドがなく、遮光層と
絶縁体層とを形成した光透過性基板と単結晶シリコン層
との貼り合わせ強度が強く、トランジスタ素子の特性に
ばらつきや欠陥を生じることがない、性能の優れたもの
となる。

【００２６】また、本発明の電気光学装置を備えること
により、性能の優れた電子機器を提供することができ
る。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態に
ついて詳細に説明する。本実施形態においては電気光学
装置の例として、ＴＦＴ（トランジスタ素子）をスイッ
チング素子として用いたアクティブマトリクス型の液晶
装置を取り上げて説明する。また、本実施形態におい
て、第１遮光膜（遮光層）を形成した光透過性基板の表
面上に第１層間絶縁膜を形成する工程及び、形成される
第１層間絶縁膜の構造が特に特徴的なものとなってい
る。

【００２８】（電気光学装置の構造）はじめに、本発明
に係る実施形態の電気光学装置の構造について、液晶装
置を取り上げて説明する。本実施形態の電気光学装置
（液晶装置）は、本実施形態の電気光学装置用基板の製
造方法により製造されたＴＦＴアレイ基板（電気光学装
置用基板）を備えたものである。

【００２９】図１は液晶装置の画素部（表示領域）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、配線等の等価回路である。また、図２は、デー
タ線、走査線、画素電極、遮光膜等が形成されたＴＦＴ
アレイ基板の相隣接する複数の画素群を拡大して示す平
面図である。また、図３は、図２のＡ−Ａ’断面図であ
る。尚、図１〜図３においては、各層や各部材を図面上
で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎
に縮尺を異ならしめてある。

【００３０】図１において、液晶装置の画素部を構成す
るマトリクス状に形成された複数の画素は、マトリクス
状に複数形成された画素電極９ａと画素電極９ａを制御
するためのＴＦＴ（トランジスタ素子）３０とからな
り、画像信号が供給されるデータ線６ａが当該ＴＦＴ３
０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に対して、グループ毎に供給するようにしても良
い。また、ＴＦＴ３０のゲートに走査線３ａが電気的に
接続されており、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。

【００３１】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ＴＦ
Ｔ３０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を所定のタイミングで書き込む。画素電極９ａ
を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画像信号Ｓ
１、Ｓ２、…、Ｓｎは、後述する対向基板に形成された
後述する対向電極との間で一定期間保持される。

【００３２】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、
階調表示を可能にする。ノーマリーホワイトモードであ
れば、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶部分を
通過不可能とされ、ノーマリーブラックモードであれ
ば、印加された電圧に応じて入射光がこの液晶部分を通
過可能とされ、全体として液晶装置から画像信号に応じ
たコントラストを持つ光が出射される。

【００３３】ここで、保持された画像信号のリークによ
ってコントラスト比の低下やフリッカと呼ばれるちらつ
きなど表示上の不具合が生じるのを防ぐために、画素電
極９ａと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に
蓄積容量７０を付加する。例えば、画素電極９ａの電圧
は、データ線に電圧が印加された時間よりも３桁も長い
時間だけ蓄積容量７０により保持される。これにより、
保持特性は更に改善され、コントラスト比の高い液晶装
置が実現できる。本実施形態では特に、このような蓄積
容量７０を形成するために、後述の如く走査線と同層、
もしくは導電性の遮光膜を利用して低抵抗化された容量
線３ｂを設けている。

【００３４】次に、図２に基づいて、ＴＦＴアレイ基板
のトランジスタ素子の形成領域（画素部）内の平面構造
について詳細に説明する。図２に示すように、液晶装置
のＴＦＴアレイ基板上のトランジスタ素子の形成領域
（画素部）内には、マトリクス状に複数の透明な画素電
極９ａ（点線部９ａ’により輪郭が示されている）が設
けられており、画素電極９ａの縦横の境界に各々沿って
データ線６ａ、走査線３ａ及び容量線３ｂが設けられて
いる。データ線６ａは、コンタクトホール５を介して単
結晶シリコン層の半導体層１ａのうち後述のソース領域
に電気的に接続されており、画素電極９ａは、コンタク
トホール８を介して半導体層１ａのうち後述のドレイン
領域に電気的に接続されている。また、半導体層１ａの
うちチャネル領域（図中右上りの斜線の領域）に対向す
るように走査線３ａが配置されており、走査線３ａはゲ
ート電極として機能する。

【００３５】容量線３ｂは、走査線３ａに沿ってほぼ直
線状に伸びる本線部（即ち、平面的に見て、走査線３ａ
に沿って形成された第1領域）と、データ線６ａと交差
する箇所からデータ線６ａに沿って前段側（図中、上向
き）に突出した突出部（即ち、平面的に見て、データ線
６ａに沿って延設された第２領域）とを有する。

【００３６】そして、図中右上がりの斜線で示した領域
には、複数の第１遮光膜（遮光層）１１ａが設けられて
いる。より具体的には、第１遮光膜１１ａは夫々、画素
部において半導体層１ａのチャネル領域を含むＴＦＴを
ＴＦＴアレイ基板の後述する基板本体側から見て覆う位
置に設けられており、更に、容量線３ｂの本線部に対向
して走査線３ａに沿って直線状に伸びる本線部と、デー
タ線６ａと交差する箇所からデータ線６ａに沿って隣接
する段側（即ち、図中下向き）に突出した突出部とを有
する。第１遮光膜１１ａの各段（画素行）における下向
きの突出部の先端は、データ線６ａ下において次段にお
ける容量線３ｂの上向きの突出部の先端と重ねられてい
る。この重なった箇所には、第1遮光膜１１ａと容量線
３ｂとを相互に電気的に接続するコンタクトホール１３
が設けられている。即ち、本実施形態では、第1遮光膜
１１ａは、コンタクトホール１３により前段あるいは後
段の容量線３ｂに電気的に接続されている。

【００３７】また、本実施形態において、画素電極９
ａ、ＴＦＴ、第１遮光膜１１ａは画素部（トランジスタ
素子の形成領域）内にのみ設けられている。

【００３８】次に、図３に基づいて、液晶装置の画素部
内の断面構造について説明する。図３に示すように、液
晶装置において、ＴＦＴアレイ基板１０と、これに対向
配置される対向基板２０との間に液晶層５０が挟持され
ている。

【００３９】ＴＦＴアレイ基板１０は、石英などの光透
過性基板からなる基板本体１０Ａとその液晶層５０側表
面上に形成された画素電極９ａ、ＴＦＴ（トランジスタ
素子）３０、配向膜１６を主体として構成されており、
対向基板２０は透明なガラスや石英などの光透過性基板
からなる基板本体２０Ａとその液晶層５０側表面上に形
成された対向電極（共通電極）２１と配向膜２２とを主
体として構成されている。

【００４０】ＴＦＴアレイ基板１０の基板本体１０Ａの
液晶層５０側表面上には、画素電極９ａが設けられてお
り、その液晶層５０側には、ラビング処理等の所定の配
向処理が施された配向膜１６が設けられている。画素電
極９ａは、例えばＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサ
イド）などの透明導電性薄膜からなり、配向膜１６は、
例えばポリイミドなどの有機薄膜からなる。

【００４１】また、基板本体１０Ａの液晶層５０側表面
上には、図３に示すように、各画素電極９ａに隣接する
位置に、各画素電極９ａをスイッチング制御する画素ス
イッチング用ＴＦＴ３０が設けられている。

【００４２】他方、対向基板２０の基板本体２０Ａの液
晶層５０側表面上には、その全面に渡って対向電極（共
通電極）２１が設けられており、その液晶層５０側に
は、ラビング処理等の所定の配向処理が施された配向膜
２２が設けられている。対向電極２１は、例えばＩＴＯ
などの透明導電性薄膜からなり、配向膜２２は、例えば
ポリイミドなどの有機薄膜からなる。

【００４３】また、基板本体２０Ａの液晶層５０側表面
上には、更に図３に示すように、各画素部の開口領域以
外の領域に第２遮光膜２３が設けられている。このよう
に対向基板２０側に第２遮光膜２３を設けることによ
り、対向基板２０側から入射光が画素スイッチング用Ｔ
ＦＴ３０の半導体層１ａのチャネル領域１ａ’やＬＤＤ
（Lightly Doped Drain）領域１ｂ及び１ｃに侵入する
ことを防止することができるとともに、コントラストを
向上させることができる。

【００４４】このように構成され、画素電極９ａと対向
電極２１とが対向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、両基板の周縁部間に
形成されたシール材（図示略）により囲まれた空間に液
晶（電気光学材料）が封入され、液晶層（電気光学材料
層）５０が形成されている。

【００４５】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っており、画素電
極９ａからの電界が印加されていない状態で配向膜１６
及び２２により所定の配向状態を採る。

【００４６】また、シール材は、ＴＦＴアレイ基板１０
及び対向基板２０をそれらの周縁部で貼り合わせるため
の、例えば光硬化性接着剤や熱硬化性接着剤等の接着剤
からなり、その内部には両基板間の距離を所定値とする
ためのグラスファイバー、ガラスビーズ等のスペーサが
混入されている。

【００４７】また、図３に示すように、ＴＦＴアレイ基
板１０の基板本体１０Ａの液晶層５０側表面上におい
て、各画素スイッチング用ＴＦＴ３０に対応する位置に
は、第１遮光膜（遮光層）１１ａが設けられている。第
１遮光膜１１ａは、好ましくは不透明な高融点金属であ
るＴｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄのうちの少なく
とも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド等か
ら構成される。

【００４８】第１遮光膜１１ａをこのような材料から構
成することにより、ＴＦＴアレイ基板１０の基板本体１
０Ａの表面上において、第１遮光膜１１ａの形成工程の
後に行われる画素スイッチング用ＴＦＴ３０の形成工程
における高温処理により、第１遮光膜１１ａが破壊され
たり溶融することを防止することができる。

【００４９】本実施形態においては、このようにＴＦＴ
アレイ基板１０に第１遮光膜１１ａが形成されているの
で、ＴＦＴアレイ基板１０側からの戻り光等が画素スイ
ッチング用ＴＦＴ３０のチャネル領域１ａ’やＬＤＤ領
域１ｂ、１ｃに入射することを防ぐことができ、光電流
の発生によりトランジスタ素子としての画素スイッチン
グ用ＴＦＴ３０の特性が劣化することを防止することが
できる。

【００５０】また、基板本体１０Ａの直上において、第
１の遮光層１１ａが形成されていない領域には、第１の
遮光層１１ａと同じ膜厚を有するとともに、表面が平坦
化された第１の絶縁体層１２Ａが設けられ、第１遮光膜
１１ａと第１の絶縁体層１２Ａの表面上には第２の絶縁
体層１２Ｂが設けられている。第２の絶縁体層１２Ｂは
基板本体１０Ａの表面上の全面に渡って形成されてい
る。そして、第１の絶縁体層１２Ａと第２の絶縁体層１
２Ｂによって、画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成す
る半導体層１ａを第１遮光膜１１ａから電気的に絶縁す
るための第１層間絶縁膜１２が構成されている。

【００５１】また、このようにＴＦＴアレイ基板１０の
表面上に第１層間絶縁膜１２を設けることにより、第１
遮光膜１１ａが画素スイッチング用ＴＦＴ３０等を汚染
することを防止することもできる。

【００５２】また、本実施形態では、ゲート絶縁膜２を
走査線３ａに対向する位置から延設して誘電体膜として
用い、半導体膜１ａを延設して第１蓄積容量電極１ｆと
し、更にこれらに対向する容量線３ｂの一部を第２蓄積
容量電極とすることにより、蓄積容量７０が構成されて
いる。

【００５３】より詳細には、半導体層１ａの高濃度ドレ
イン領域１ｅが、データ線６ａ及び走査線３ａの下に延
設されて、同じくデータ線６ａ及び走査線３ａに沿って
伸びる容量線３ｂ部分に絶縁膜２を介して対向配置され
て、第１蓄積容量電極（半導体層）１ｆとされている。
特に蓄積容量７０の誘電体としての絶縁膜２は、高温酸
化により単結晶シリコン層上に形成されるＴＦＴ３０の
ゲート絶縁膜２に他ならないので、薄く且つ高耐圧の絶
縁膜とすることができ、蓄積容量７０は比較的小面積で
大容量の蓄積容量として構成できる。

【００５４】更に、蓄積容量７０においては、図２及び
図３から分かるように、第１遮光膜１１ａを、第２蓄積
容量電極としての容量線３ｂの反対側において第１蓄積
容量電極１ｆに第１層間絶縁膜１２を介して第３蓄積容
量電極として対向配置させることにより（図３の図示右
側の蓄積容量７０参照）、蓄積容量が更に付与されるよ
うに構成されている。即ち、本実施形態では、第１蓄積
容量電極１ｆを挟んで両側に蓄積容量が付与されるダブ
ル蓄積容量構造が構築されており、蓄積容量がより増加
する。このような構造とすることにより、本実施形態の
液晶装置が持つ、表示画像におけるフリッカや焼き付き
を防止する機能を向上させることができる。

【００５５】これらの結果、データ線６ａ下の領域及び
走査線３ａに沿って液晶のディスクリネーションが発生
する領域（即ち、容量線３ｂが形成された領域）という
開口領域を外れたスペースを有効に利用して、画素電極
９ａの蓄積容量を増やすことが出来る。

【００５６】また、本実施形態では、第１遮光膜１１ａ
（及びこれに電気的に接続された容量線３ｂ）は定電位
源に電気的に接続されており、第１遮光膜１１ａ及び容
量線３ｂは、定電位とされている。従って、第１遮光膜
１１ａに対向配置される画素スイッチング用ＴＦＴ３０
に対し第１遮光膜１１ａの電位変動が悪影響を及ぼすこ
とはない。また、容量線３ｂは、蓄積容量７０の第２蓄
積容量電極として良好に機能し得る。なお、定電位源と
しては、本実施形態の液晶装置を駆動するための周辺回
路（例えば、走査線駆動回路、データ線駆動回路等）に
供給される負電源、正電源等の定電位源、接地電源、対
向電極２１に供給される定電位源等を挙げることができ
る。このように周辺回路等の電源を利用すれば、専用の
電位配線や外部入力端子を設ける必要なく、第１遮光膜
１１ａ及び容量線３ｂを定電位にすることができる。

【００５７】また、図２及び図３に示したように、本実
施形態では、ＴＦＴアレイ基板１０に第１遮光膜１１ａ
を設けるのに加えて、コンタクトホール１３を介して第
１遮光膜１１ａは、前段あるいは後段の容量線３ｂに電
気的に接続するように構成されている。このような構成
とした場合には、各第１遮光膜１１ａが、自段の容量線
に電気的に接続される場合と比較して、画素部の開口領
域の縁に沿って、データ線６ａに重ねて容量線３ｂ及び
第１遮光膜１１ａが形成される領域の他の領域に対する
段差が少なくて済む。このように画素部の開口領域の縁
に沿った段差が少ないと、当該段差に応じて引き起こさ
れる液晶のディスクリネーション（配向不良）を低減で
きるので、画素部の開口領域を広げることが可能とな
る。

【００５８】また、第１遮光膜１１ａは、前述のように
直線状に伸びる本線部から突出した突出部にコンタクト
ホール１３が開孔されている。ここで、コンタクトホー
ル１３の開孔箇所としては、縁に近い程、ストレスが縁
から発散されやすくなる等の理由により、クラックが発
生しにくい。従って、どれだけ突出部の先端に近づけて
コンタクトホール１３を開孔するかに応じて（好ましく
は、マージンぎりぎりまで先端に近づけるかに応じ
て）、製造工程中に第１遮光膜１１ａにかかる応力が緩
和されて、より効果的にクラックを防止し得、歩留まり
を向上させることが可能となる。

【００５９】また、容量線３ｂと走査線３ａとは、同一
のポリシリコン膜からなり、蓄積容量７０の誘電体膜と
ＴＦＴ３０のゲート絶縁膜２とは、同一の高温酸化膜か
らなり、第１蓄積容量電極１ｆと、ＴＦＴ３０のチャネ
ル形成領域１ａおよびソース領域１ｄ、ドレイン領域１
ｅ等とは、同一の半導体層１ａからなっている。このた
め、ＴＦＴアレイ基板１０の基板本体１０Ａの表面上に
形成される積層構造を簡略化でき、更に、後述の液晶装
置の製造方法において、同一の薄膜形成工程で容量線３
ｂ及び走査線３ａを同時に形成でき、蓄積容量７０の誘
電体膜及びゲート絶縁膜２を同時に形成することができ
る。

【００６０】更に、図２に示したように、第１遮光膜１
１ａは、走査線３ａに沿って夫々伸延しており、しか
も、データ線６ａに沿った方向に対し複数の縞状に分断
されている。このため、例えば各画素部の開口領域の周
りに一体的に形成された格子状の遮光膜を配設した場合
と比較して、第１遮光膜１１ａ、走査線３ａ及び容量線
３ｂを形成するポリシリコン膜、データ線６ａを形成す
る金属膜、層間絶縁膜等からなる本実施形態の液晶装置
の積層構造において、各膜の物性の違いに起因した製造
工程中の加熱冷却に伴い発生するストレスを格段に緩和
することができる。このため、第１遮光膜１１ａ等にお
けるクラックの発生防止や歩留まりの向上を図ることが
できる。

【００６１】尚、図２では、第１遮光膜１１ａにおける
直線状の本線部分は、容量線３ｂの直線状の本線部分に
ほぼ重ねられるように形成されているが、第１遮光膜１
１ａが、ＴＦＴ３０のチャネル領域を覆う位置に設けら
れており且つコンタクトホール１３を形成可能なように
容量線３ｂと何れかの箇所で重ねられていれば、ＴＦＴ
３０に対する遮光機能及び容量線に対する低抵抗化機能
を有することができる。従って、例えば相隣接した走査
線３ａと容量線３ｂとの間にある走査線に沿った長手状
の間隙領域や、走査線３ａと若干重なる位置にまでも、
当該第１遮光膜１１ａを設けてもよい。

【００６２】容量線３ｂと第１遮光膜１１ａとは、第１
層間絶縁膜１２に開孔されたコンタクトホール１３を介
して確実に且つ高い信頼性を持って、両者は電気的に接
続されているが、このようなコンタクトホール１３は、
画素毎に開孔されていても良いし、複数の画素からなる
画素グループ毎に開孔されていても良い。

【００６３】コンタクトホール１３を画素毎に開孔した
場合には、第１遮光膜１１ａによる容量線３ｂの低抵抗
化を促進でき、更に、両者間における冗長構造の度合い
を高めることができる。他方、コンタクトホール１３を
複数の画素からなる画素グループ毎に（例えば２画素毎
に或いは３画素毎に）開孔した場合には、容量線３ｂや
第１遮光膜１１ａのシート抵抗、駆動周波数、要求され
る仕様等を勘案しつつ、第１遮光膜１１ａによる容量線
３ｂの低抵抗化及び冗長構造による利益と、多数のコン
タクトホール１３を開孔することによる製造工程の複雑
化或いは当該液晶装置の不良化等の弊害とを適度にバラ
ンスできるので、実践上大変有利である。

【００６４】また、このような画素毎或いは画素グルー
プ毎に設けられるコンタクトホール１３は、対向基板２
０側から見てデータ線６ａの下に開孔されている。この
ため、コンタクトホール１３は、画素部の開口領域から
外れており、しかもＴＦＴ３０や第１蓄積容量電極１ｆ
が形成されていない第１層間絶縁膜１２の部分に設けら
れているので、画素部の有効利用を図りつつ、コンタク
トホール１３の形成によるＴＦＴ３０や他の配線等の不
良化を防ぐことができる。

【００６５】また、図３において、画素スイッチング用
ＴＦＴ３０は、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を
有しており、走査線３ａ、走査線３ａからの電界により
チャネルが形成される半導体層１ａのチャネル領域１
ａ’、走査線３ａと半導体層１ａとを絶縁するゲート絶
縁膜２、データ線６ａ、半導体層１ａの低濃度ソース領
域（ソース側ＬＤＤ領域）１ｂ及び低濃度ドレイン領域
（ドレイン側ＬＤＤ領域）１ｃ、半導体層１ａの高濃度
ソース領域１ｄ並びに高濃度ドレイン領域１ｅを備えて
いる。

【００６６】高濃度ドレイン領域１ｅには、複数の画素
電極９ａのうちの対応する一つが接続されている。ソー
ス領域１ｂ及び１ｄ並びにドレイン領域１ｃ及び１ｅは
後述するように、半導体層１ａに対し、Ｎ型又はＰ型の
チャネルを形成するかに応じて所定濃度のＮ型用又はＰ
型用のドーパントをドープすることにより形成されてい
る。Ｎ型チャネルのＴＦＴは、動作速度が速いという利
点があり、画素のスイッチング素子である画素スイッチ
ング用ＴＦＴ３０として用いられることが多い。

【００６７】データ線６ａは、Ａｌ等の金属膜や金属シ
リサイド等の合金膜などの遮光性の薄膜から構成されて
いる。また、走査線３ａ、ゲート絶縁膜２及び第１層間
絶縁膜１２の上には、高濃度ソース領域１ｄへ通じるコ
ンタクトホール５及び高濃度ドレイン領域１ｅへ通じる
コンタクトホール８が各々形成された第２層間絶縁膜４
が形成されている。このソース領域１ｂへのコンタクト
ホール５を介して、データ線６ａは高濃度ソース領域１
ｄに電気的に接続されている。

【００６８】更に、データ線６ａ及び第２層間絶縁膜４
の上には、高濃度ドレイン領域１ｅへのコンタクトホー
ル８が形成された第３層間絶縁膜７が形成されている。
この高濃度ドレイン領域１ｅへのコンタクトホール８を
介して、画素電極９ａは高濃度ドレイン領域１ｅに電気
的に接続されている。前述の画素電極９ａは、このよう
に構成された第３層間絶縁膜７の上面に設けられてい
る。尚、画素電極９ａと高濃度ドレイン領域１ｅとは、
データ線６ａと同一のＡｌ膜や走査線３ｂと同一のポリ
シリコン膜を中継して電気的に接続するようにしてもよ
い。

【００６９】画素スイッチング用ＴＦＴ３０は、好まし
くは上述のようにＬＤＤ構造を持つが、低濃度ソース領
域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃに不純物イオンの打
ち込みを行わないオフセット構造を有していてもよい
し、ゲート電極（走査線３ａ）をマスクとして高濃度で
不純物イオンを打ち込み、自己整合的に高濃度ソース及
びドレイン領域を形成するセルフアライン型のＴＦＴで
あってもよい。

【００７０】また、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲ
ート電極（走査線３ａ）をソース−ドレイン領域１ｂ及
び１ｅ間に１個のみ配置したシングルゲート構造とした
が、これらの間に２個以上のゲート電極を配置してもよ
い。この際、各々のゲート電極には同一の信号が印加さ
れるようにする。このようにダブルゲート或いはトリプ
ルゲート以上でＴＦＴを構成すれば、チャネルとソース
−ドレイン領域接合部のリーク電流を防止でき、オフ時
の電流を低減することができる。これらのゲート電極の
少なくとも１個をＬＤＤ構造或いはオフセット構造にす
れば、更にオフ電流を低減でき、安定したスイッチング
素子を得ることができる。

【００７１】ここで、一般には、半導体層１ａのチャネ
ル領域１ａ’、低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイ
ン領域１ｃ等を構成する単結晶シリコン層は、光が入射
するとシリコンが有する光電変換効果により光電流が発
生してしまい画素スイッチング用ＴＦＴ３０のトランジ
スタ特性が劣化するが、本実施形態では、走査線３ａを
上側から覆うようにデータ線６ａがＡｌ等の遮光性の金
属薄膜から形成されているので、少なくとも半導体層１
ａのチャネル領域１ａ’及びＬＤＤ領域１ｂ、１ｃへの
入射光の入射を防止することが出来る。

【００７２】また、前述のように、画素スイッチング用
ＴＦＴ３０の下側（基板本体１０Ａ側）には、第１遮光
膜１１ａが設けられているので、少なくとも半導体層１
ａのチャネル領域１ａ’及びＬＤＤ領域１ｂ、１ｃへの
戻り光の入射を防止することが出来る。

【００７３】尚、本実施形態においては、相隣接する前
段あるいは後段の画素に設けられた容量線３ｂと第１遮
光膜１１ａとを接続しているため、最上段あるいは最下
段の画素に対して第１遮光膜１１ａに定電位を供給する
ための容量線３ｂが必要となる。そこで、容量線３ｂの
数を垂直画素数に対して１本余分に設けておくようにす
ると良い。

【００７４】（電気光学装置の製造方法）次に、上記構
造を有する液晶装置の製造方法について、図４〜図１１
を参照して説明する。

【００７５】はじめに、図４〜図１１に基づいて、本実
施形態の電気光学装置用基板の製造方法として、ＴＦＴ
アレイ基板１０の製造方法について説明する。なお、図
４〜図５と図６〜図１１とは異なる縮尺で示している。

【００７６】まず、図４、図５に基づいて、ＴＦＴアレ
イ基板１０の基板本体１０Ａの表面上に第１遮光膜（遮
光層）１１ａと第１層間絶縁膜１２とを形成するまでの
工程について詳細に説明する。尚、図４、図５は各工程
におけるＴＦＴアレイ基板の一部分を、図３と同様に、
図２のＡ−Ａ’断面に対応させて示す工程図である。

【００７７】はじめに、石英基板、ハードガラス等の基
板本体（光透過性基板）１０Ａを用意し、基板本体１０
Ａを好ましくはＮ₂（窒素）等の不活性ガス雰囲気下、
約８５０〜１３００℃、より好ましくは１０００℃の高
温でアニール処理し、後に実施される高温プロセスにお
いて基板本体１０Ａに生じる歪みが少なくなるように前
処理することが望ましい。即ち、製造工程において処理
される最高温に合わせて、基板本体１０Ａを同じ温度か
それ以上の温度で熱処理することが望ましい。

【００７８】このように処理された基板本体１０Ａの表
面上の全面に、図４（ａ）に示すように、Ｔｉ、Ｃｒ、
Ｗ、Ｔａ、Ｍｏ及びＰｄのうちの少なくとも一つを含
む、金属単体、合金、金属シリサイド等を、スパッタリ
ング法、ＣＶＤ法、電子ビーム加熱蒸着法などにより、
例えば１５０〜２００ｎｍの膜厚に堆積することによ
り、遮光層１１を形成する。

【００７９】次に、基板本体１０Ａの表面上の全面にフ
ォトレジストを形成した後、最終的に形成する第１遮光
膜１１ａのパターン（図２参照）を有するフォトマスク
を用いてフォトレジストを露光し、その後フォトレジス
トを現像することにより、図４（ｂ）に示すように、最
終的に形成する第１遮光膜１１ａのパターンを有するフ
ォトレジスト２０７を形成する。なお、本実施形態にお
いては、第１遮光膜１１ａをトランジスタ素子の形成領
域（画素部）にのみ形成するため、フォトレジスト２０
７をトランジスタ素子の形成領域にのみ形成する。

【００８０】次に、フォトレジスト２０７をマスクとし
て遮光層１１のエッチングを行い、その後、フォトレジ
スト２０７を剥離することにより、図４（ｃ）に示すよ
うに、基板本体１０Ａの表面上において、トランジスタ
素子の形成領域（画素部）にのみ所定のパターン（図２
参照）の第１遮光膜（遮光層）１１ａが形成される。第
１遮光膜１１ａの膜厚は、例えば１５０〜２００ｎｍと
なる。

【００８１】次に、図５（ａ）に示すように、第１遮光
膜１１ａを形成した基板本体１０Ａの表面上の全面に、
スパッタリング法、ＣＶＤ法などにより、絶縁体層１２
Ｘを形成する。絶縁体層１２Ｘの材料としては、酸化シ
リコンや窒化シリコン、あるいはＮＳＧ（ノンドープト
シリケートガラス）、ＰＳＧ（リンシリケートガラ
ス）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ
（ボロンリンシリケートガラス）などの高絶縁性ガラス
等を例示することができる。また、絶縁体層１２Ｘの膜
厚は、少なくとも第１遮光膜１１ａの膜厚よりも厚く設
定し、例えば、約４００〜１０００ｎｍ、より好ましく
は８００ｎｍ程度とする。

【００８２】次に、図５（ｂ）に示すように、絶縁体層
１２Ｘを形成した基板本体１０Ａの表面をＣＭＰ（化学
的機械研磨）法などの方法を用いて、第１遮光膜１１ａ
表面が露出するまで研磨する。

【００８３】このように基板本体１０Ａ表面の研磨を行
うと、第１遮光膜１１ａより上側に形成されていた絶縁
体層１２Ｘが除去され、第１遮光膜１１ａが形成されて
いない領域に形成され、第１遮光膜１１ａと同じ膜厚を
有する第１の絶縁体層１２Ａのみが残存し、基板本体１
０Ａの表面が平坦化される。

【００８４】また、この工程において、第１遮光膜１１
ａと絶縁体層１２Ｘ（第１の絶縁体層１２Ａ）との材質
が異なることを利用し、研磨の終点を容易に検出するこ
とができる。例えば、ＣＭＰ（化学的機械研磨）法を用
いた場合、金属等からなる第１遮光膜１１ａは研磨液と
化学反応を起こさないため、第１遮光膜１１ａ表面が露
出した瞬間に、基板本体１０Ａの研磨を行う研磨パッド
と基板本体１０Ａとの間の摩擦力が低下する。また、基
板本体１０Ａを保持する基板ホルダーの振動も変化す
る。したがって、研磨パッドと基板本体１０Ａとの間の
摩擦力あるいは基板ホルダーの振動を検出することによ
り、容易に研磨の終点を検出することができる。

【００８５】このように、本実施形態において、第１遮
光膜１１ａの表面が露出した瞬間を検出することによっ
て研磨の終点を検出することができるので、第１遮光膜
１１ａは研磨停止機能を有するものとなっている。

【００８６】次に、図５（ｃ）に示すように、第１遮光
膜１１ａと第１の絶縁体層１２Ａを形成した基板本体１
０Ａの表面上の全面に、スパッタリング法、ＣＶＤ法な
どにより、第２の絶縁体層１２Ｂを形成する。第２の絶
縁体層１２Ｂの材料としては、酸化シリコンや窒化シリ
コン、あるいはＮＳＧ（ノンドープトシリケートガラ
ス）、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロ
ンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケー
トガラス）などの高絶縁性ガラス等を例示することがで
きる。なお、第２の絶縁体層１２Ｂは第１の絶縁体層１
２Ａとは異なる材料から構成されていてもよいが、製造
工程を簡略化するために、第２の絶縁体層１２Ｂを第１
の絶縁体層１２Ａと同じ材料から構成することが望まし
い。

【００８７】また、この工程において形成される第２の
絶縁体層１２Ａは、表面が平坦化された第１遮光膜１１
ａと第１の絶縁体層１２Ａの表面上に形成されるので、
表面が平坦化されたものとなる。以上のようにして、第
１の絶縁体層１２Ａと第２の絶縁体層１２Ｂとからな
り、表面が平坦化された第１層間絶縁膜１２が形成され
る。

【００８８】次に、図６〜図１１に基づいて、表面が平
坦化された第１層間絶縁膜１２を形成した基板本体１０
ＡからＴＦＴアレイ基板１０を製造する方法について説
明する。尚、図６〜図１１は各工程におけるＴＦＴアレ
イ基板の一部分を、図３と同様に、図２のＡ−Ａ’断面
に対応させて示す工程図である。

【００８９】また、図６（ａ）は、図５（ｃ）の一部分
を取り出して異なる縮尺で示す図である。また、図６〜
図１１においては、簡略化のため、第１層間絶縁膜１２
を構成する第１の絶縁体層１２Ａ及び第２の絶縁体層１
２Ｂの図示を省略する。

【００９０】図６（ｂ）に示すように、表面が平坦化さ
れた第１層間絶縁膜１２を形成した図６（ａ）に示す基
板本体１０Ａと単結晶シリコン基板２０６ａとの貼り合
わせを行う。

【００９１】貼り合わせに用いる単結晶シリコン基板２
０６ａの厚さは例えば６００μｍであり、あらかじめ、
単結晶シリコン基板２０６ａの基板本体１０Ａと貼り合
わせる側の表面には、酸化膜層２０６ｂが形成されてい
ると共に、水素イオン（Ｈ⁺）が例えば加速電圧１００
ｋｅＶ、ドーズ量１０×１０¹⁶／ｃｍ²にて注入されて
いる。酸化膜層２０６ｂは単結晶シリコン基板２０６ａ
の表面を０．０５〜０．８μｍ程度酸化することにより
形成される。

【００９２】貼り合わせ工程は、例えば３００℃で２時
間熱処理することによって２枚の基板を直接貼り合わせ
る方法を採用することができる。また、貼り合わせ強度
をさらに高めるためには、さらに熱処理温度を上げて４
５０℃程度にする必要があるが、石英などからなる基板
本体１０Ａと単結晶シリコン基板２０６ａの熱膨張係数
には大きな差があるため、このまま加熱すると単結晶シ
リコン層にクラックなどの欠陥が発生し、製造されるＴ
ＦＴアレイ基板１０の品質が劣化する恐れがある。

【００９３】このようなクラックなどの欠陥の発生を抑
制するためには、一度３００℃にて貼り合わせのための
熱処理を行った単結晶シリコン基板２０６ａをウエット
エッチングまたはＣＭＰによって１００〜１５０μｍ程
度まで薄くした後に、さらに高温の熱処理を行うことが
望ましい。例えば８０℃のＫＯＨ水溶液を用い、単結晶
シリコン基板２０６ａの厚さが１５０μｍなるようエッ
チングを行った後、基板本体１０Ａとの貼り合わせを行
い、さらに４５０℃にて再び熱処理し、貼り合わせ強度
を高めることが望ましい。

【００９４】次に、図６（ｃ）に示すように、貼り合わ
せた単結晶シリコン基板２０６ａの貼り合わせ面側の酸
化膜２０６ｂと単結晶シリコン層２０６を残したまま、
単結晶シリコン基板２０６ａを基板本体１０Ａから剥離
するための熱処理を行う。この基板の剥離現象は、単結
晶シリコン基板２０６ａ中に導入された水素イオンによ
って、単結晶シリコン基板２０６ａの表面近傍のある層
でシリコンの結合が分断されるために生じるものであ
る。

【００９５】熱処理は例えば、貼り合わせた２枚の基板
を毎分２０℃の昇温速度にて６００℃まで加熱すること
により行うことができる。この熱処理によって、貼り合
わせた単結晶シリコン基板２０６ａが基板本体１０Ａと
分離し、基板本体１０Ａの表面上には約２００ｎｍ±５
ｎｍ程度の単結晶シリコン層２０６が形成される。な
お、単結晶シリコン層２０６は、前に述べた単結晶シリ
コン基板２０６ａに対して行われる水素イオン注入の加
速電圧を変えることによって５０ｎｍ〜３０００ｎｍま
で任意の膜厚で形成することが可能である。

【００９６】なお、薄膜化した単結晶シリコン層２０６
は、ここに述べた方法以外に、単結晶シリコン基板の表
面を研磨してその膜厚を３〜５μｍとした後、さらにＰ
ＡＣＥ（Ｐｌａｓｍａ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ Ｅｔｃｈｉｎｇ）法によってその膜厚を０．０
５〜０．８μｍ程度までエッチングして仕上げる方法
や、多孔質シリコン上に形成したエピタキシャルシリコ
ン層を多孔質シリコン層の選択エッチングによって貼り
合わせ基板上に転写するＥＬＴＲＡＮ（Ｅｐｉｔａｘｉ
ａｌ Ｌａｙｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）法によっても得
ることができる。

【００９７】次に、図６（ｄ）に示すように、フォトリ
ソグラフィ工程、エッチング工程等により、図２に示し
た如き所定パターンの半導体層１ａを形成する。即ち、
特にデータ線６ａ下で容量線３ｂが形成される領域及び
走査線３ａに沿って容量線３ｂが形成される領域には、
画素スイッチング用ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａ
から延設された第１蓄積容量電極１ｆを形成する。

【００９８】次に、図６（ｅ）に示すように、画素スイ
ッチング用ＴＦＴ３０を構成する半導体層１ａと共に第
１蓄積容量電極１ｆを約８５０〜１３００℃の温度、好
ましくは約１０００℃の温度で７２分程度熱酸化するこ
とにより、約６０ｎｍの比較的薄い厚さの熱酸化シリコ
ン膜を形成し、画素スイッチング用ＴＦＴ３０のゲート
絶縁膜２と共に容量形成用のゲート絶縁膜２を形成す
る。この結果、半導体層１ａ及び第１蓄積容量電極１ｆ
の厚さは、約３０〜１７０ｎｍの厚さ、ゲート絶縁膜２
の厚さは、約６０ｎｍの厚さとなる。

【００９９】次に、図７（ａ）に示すように、Ｎチャネ
ルの半導体層１ａに対応する位置にレジスト膜３０１を
形成し、Ｐチャネルの半導体層１ａにＰなどのＶ族元素
のドーパント３０２を低濃度で（例えば、Ｐイオンを７
０ｋｅＶの加速電圧、２×１０¹¹／ｃｍ²のドーズ量に
て）ドープする。

【０１００】次に、図７（ｂ）に示すように、図示を省
略するＰチャネルの半導体層１ａに対応する位置にレジ
スト膜を形成し、Ｎチャネルの半導体層１ａにＢなどの
III族元素のドーパント３０３を低濃度で（例えば、Ｂ
イオンを３５ｋｅＶの加速電圧、１×１０¹²／ｃｍ²の
ドーズ量にて）ドープする。

【０１０１】次に、図７（ｃ）に示すように、Ｐチャネ
ル、Ｎチャネル毎に各半導体層１ａのチャネル領域１
ａ’の端部を除く基板１０の表面にレジスト膜３０５を
形成し、Ｐチャネルについて、図７（ａ）に示した工程
の約１〜１０倍のドーズ量のＰなどのＶ族元素のドーパ
ント３０６、Ｎチャネルについて図７（ｂ）に示した工
程の約１〜１０倍のドーズ量のＢなどのIII族元素のド
ーパント３０６をドープする。

【０１０２】次に、図７（ｄ）に示すように、半導体層
１ａを延設してなる第１蓄積容量電極１ｆを低抵抗化す
るため、基板本体１０Ａの表面の走査線３ａ（ゲート電
極）に対応する部分にレジスト膜３０７（走査線３ａよ
りも幅が広い）を形成し、これをマスクとしてその上か
らＰなどのＶ族元素のドーパント３０８を低濃度で（例
えば、Ｐイオンを７０ｋｅＶの加速電圧、３×１０¹⁴／
ｃｍ²のドーズ量にて）ドープする。

【０１０３】次に、図８（ａ）に示すように、第１層間
絶縁膜１２に第１遮光膜１１ａに至るコンタクトホール
１３を反応性エッチング、反応性イオンビームエッチン
グ等のドライエッチングにより或いはウエットエッチン
グにより形成する。この際、反応性エッチング、反応性
イオンビームエッチングのような異方性エッチングによ
り、コンタクトホール１３等を開孔した方が、開孔形状
をマスク形状とほぼ同じにできるという利点がある。但
し、ドライエッチングとウエットエッチングとを組み合
わせて開孔すれば、これらのコンタクトホール１３等を
テーパ状にできるので、配線接続時の断線を防止できる
という利点が得られる。

【０１０４】次に、図８（ｂ）に示すように、減圧ＣＶ
Ｄ法等によりポリシリコン層３を３５０ｎｍ程度の厚さ
で堆積した後、リン（Ｐ）を熱拡散し、ポリシリコン膜
３を導電化する。又は、Ｐイオンをポリシリコン膜３の
成膜と同時に導入したドープトシリコン膜を用いてもよ
い。これにより、ポリシリコン層３の導電性を高めるこ
とができる。

【０１０５】次に、図８（ｃ）に示すように、レジスト
マスクを用いたフォトリソグラフィ工程、エッチング工
程等により、図２に示した如き所定パターンの走査線３
ａと共に容量線３ｂを形成する。尚、この後、基板本体
１０Ａの裏面に残存するポリシリコンを基板本体１０Ａ
の表面をレジスト膜で覆ってエッチングにより除去す
る。

【０１０６】次に、図８（ｄ）に示すように、半導体層
１ａにＰチャネルのＬＤＤ領域を形成するために、Ｎチ
ャネルの半導体層１ａに対応する位置をレジスト膜３０
９で覆い、走査線３ａ（ゲート電極）を拡散マスクとし
て、まずＢなどのIII族元素のドーパント３１０を低濃
度で（例えば、ＢＦ₂イオンを９０ｋｅＶの加速電圧、
３×１０¹³／ｃｍ²のドーズ量にて）ドープし、Ｐチャ
ネルの低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１
ｃを形成する。

【０１０７】続いて、図８（ｅ）に示すように、半導体
層１ａにＰチャネルの高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度
ドレイン領域１ｅを形成するために、Ｎチャネルの半導
体層１ａに対応する位置をレジスト膜３０９で覆った状
態で、かつ、図示はしていないが走査線３ａよりも幅の
広いマスクでレジスト層をＰチャネルに対応する走査線
３ａ上に形成した状態、同じくＢなどのIII族元素のド
ーパント３１１を高濃度で（例えば、ＢＦ₂イオンを９
０ｋｅＶの加速電圧、２×１０¹⁵／ｃｍ²のドーズ量に
て）ドープする。

【０１０８】次に、図９（ａ）に示すように、半導体層
１ａにＮチャネルのＬＤＤ領域を形成するために、Ｐチ
ャネルの半導体層１ａに対応する位置をレジスト膜（図
示せず）で覆い、走査線３ａ（ゲート電極）を拡散マス
クとして、ＰなどのＶ族元素のドーパント６０を低濃度
で（例えば、Ｐイオンを７０ｋｅＶの加速電圧、６×１
０¹²／ｃｍ²のドーズ量にて）ドープし、Ｎチャネルの
低濃度ソース領域１ｂ及び低濃度ドレイン領域１ｃを形
成する。

【０１０９】続いて、図９（ｂ）に示すように、半導体
層１ａにＮチャネルの高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度
ドレイン領域１ｅを形成するために、走査線３ａよりも
幅の広いマスクでレジスト６２をＮチャネルに対応する
走査線３ａ上に形成した後、同じくＰなどのＶ族元素の
ドーパント６１を高濃度で（例えば、Ｐイオンを７０ｋ
ｅＶの加速電圧、４×１０¹⁵／ｃｍ²のドーズ量にて）
ドープする。

【０１１０】次に、図９（ｃ）に示すように、画素スイ
ッチング用ＴＦＴ３０における走査線３ａと共に容量線
３ｂ及び走査線３ａを覆うように、例えば、常圧又は減
圧ＣＶＤ法やＴＥＯＳガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳ
Ｇ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化
シリコン膜や酸化シリコン膜等からなる第２層間絶縁膜
４を形成する。第２層間絶縁膜４の膜厚は、約５００〜
１５００ｎｍが好ましく、更に８００ｎｍがより好まし
い。

【０１１１】この後、高濃度ソース領域１ｄ及び高濃度
ドレイン領域１ｅを活性化するために約８５０℃のアニ
ール処理を２０分程度行う。

【０１１２】次に、図９（ｄ）に示すように、データ線
３１に対するコンタクトホール５を、反応性エッチン
グ、反応性イオンビームエッチング等のドライエッチン
グにより或いはウエットエッチングにより形成する。ま
た、走査線３ａや容量線３ｂを図示しない配線と接続す
るためのコンタクトホールも、コンタクトホール５と同
一の工程により第２層間絶縁膜４に開孔する。

【０１１３】次に、図１０（ａ）に示すように、第２層
間絶縁膜４の上に、スパッタ処理等により、遮光性のＡ
ｌ等の低抵抗金属や金属シリサイド等を金属膜６とし
て、約１００〜７００ｎｍの厚さ、好ましくは約３５０
ｎｍに堆積し、更に図１０（ｂ）に示すように、フォト
リソグラフィ工程、エッチング工程等により、データ線
６ａを形成する。

【０１１４】次に、図１０（ｃ）に示すように、データ
線６ａ上を覆うように、例えば、常圧又は減圧ＣＶＤ法
やＴＥＯＳガス等を用いて、ＮＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、
ＢＰＳＧなどのシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や
酸化シリコン膜等からなる第３層間絶縁膜７を形成す
る。第３層間絶縁膜７の膜厚は、約５００〜１５００ｎ
ｍが好ましく、更に８００ｎｍがより好ましい。

【０１１５】次に、図１１（ａ）に示すように、画素ス
イッチング用ＴＦＴ３０において、画素電極９ａと高濃
度ドレイン領域１ｅとを電気的に接続するためのコンタ
クトホール８を、反応性エッチング、反応性イオンビー
ムエッチング等のドライエッチングにより形成する。

【０１１６】次に、図１１（ｂ）に示すように、第３層
間絶縁膜７の上に、スパッタ処理等により、ＩＴＯ等の
透明導電性薄膜９を、約５０〜２００ｎｍの厚さに堆積
し、更に図１１（ｃ）に示すように、フォトリソグラフ
ィ工程、エッチング工程等により、画素電極９ａを形成
する。尚、本実施形態の液晶装置が反射型液晶装置であ
る場合には、Ａｌ等の反射率の高い不透明な材料から画
素電極９ａを形成してもよい。

【０１１７】続いて、画素電極９ａの上にポリイミド系
の配向膜の塗布液を塗布した後、所定のプレティルト角
を持つように、且つ所定方向にラビング処理を施すこと
等により、配向膜１６（図３参照）が形成される。

【０１１８】以上のようにして、ＴＦＴアレイ基板（電
気光学装置用基板）１０が製造される。

【０１１９】本実施形態の電気光学装置用基板の製造方
法によれば、第１遮光膜（遮光層）１１ａを形成した基
板本体（光透過性基板）１０Ａ上に絶縁体層１２Ｘを形
成し、絶縁体層１２Ｘを形成した基板本体１０Ａの表面
を、第１遮光膜１１ａ表面が露出するまで研磨すること
によって、第１遮光膜１１ａが形成されていない領域
に、第１遮光膜１１ａと同じ膜厚を有する第１の絶縁体
層１２Ａを形成し、第１遮光膜１１ａと第１の絶縁体層
１２Ａとを形成した基板本体１０Ａの表面を平坦化する
ことができるとともに研磨の終点を容易に検出できるこ
とができる。

【０１２０】さらに、表面が平坦化された第１遮光膜１
１ａと第１の絶縁体層１２Ａの表面上に第２の絶縁体層
１２Ａを形成することにより、第１の絶縁体層１２Ａと
第２の絶縁体層１２Ｂとからなり、表面が平坦化された
第１層間絶縁膜１２を形成することができるので、単結
晶シリコン層２０６を貼り合わせる基板本体１０Ａの表
面を平坦化することができる。

【０１２１】このように、単結晶シリコン層２０６を貼
り合わせる基板本体１０Ａの表面を平坦化することがで
きるので、第１層間絶縁膜１２と単結晶シリコン層２０
６とを貼り合わせた境界面にボイドを発生させず、ＴＦ
Ｔ（トランジスタ素子）３０の特性の劣化を防止するこ
とができる。

【０１２２】また、第１層間絶縁膜１２と単結晶シリコ
ン層２０６との貼り合わせ強度を確保することができる
ので、ＴＦＴ（トランジスタ素子）３０を形成する工程
において膜剥がれ等の不良が発生することを防止し、製
品の歩留まりを向上させることができる。

【０１２３】また、本実施形態においては、第１の絶縁
体層１２Ａを形成した後、さらに第１遮光膜１１ａと第
１の絶縁体層１２Ａの表面上に第２の絶縁体層１２Ｂを
設け、第２の絶縁体層１２Ｂの表面上にＴＦＴ（トラン
ジスタ素子）３０を設ける構成としたので、金属等から
なる第１遮光膜１１ａからＴＦＴ（トランジスタ素子）
３０への汚染を完全に防止することができる。

【０１２４】なお、貼り合わせに用いる単結晶シリコン
基板２０６ａの貼り合わせ側の表面にはあらかじめ酸化
膜２０６ｂを形成しておくので、金属等からなる第１遮
光膜１１ａの表面上に直接単結晶シリコン基板２０６ａ
を貼り合わせ、ＴＦＴ（トランジスタ素子）３０の形成
を行っても、酸化膜２０６ｂによって、第１遮光膜１１
ａからＴＦＴ（トランジスタ素子）３０への汚染を十分
防止できる場合には、第１遮光膜１１ａと第１の絶縁体
層１２Ａを形成した後、第２の絶縁体層１２Ｂを形成せ
ずに、直接単結晶シリコン基板２０６ａを貼り合わせる
ことが望ましく、第２の絶縁体層１２Ｂを設ける工程が
不要になるため、製造工程を簡略化することができる。

【０１２５】また、この場合には、基板本体（光透過性
基板）１０Ａの一方の表面上に、所定のパターンの第１
遮光膜（遮光層）１１ａと、第１遮光膜１１ａが形成さ
れていない領域に形成され、第１遮光膜（遮光層）１１
ａと同じ膜厚を有し、表面が平坦化された第１の絶縁体
層１２Ａと、第１遮光膜１１ａの表面上に直接形成され
たＴＦＴ（トランジスタ素子）３０とを具備するＴＦＴ
アレイ基板（電気光学装置用基板）を提供することがで
きる。

【０１２６】また、本実施形態においては、第１遮光膜
１１ａがトランジスタ素子の形成領域（画素部）内にの
み設けられた場合についてのみ説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、第１遮光膜１１ａはトラ
ンジスタ素子の非形成領域に設けられていても良く、本
実施形態と同等の効果を得ることができる。なお、第１
遮光膜１１ａをトランジスタ素子の非形成領域にも設け
る場合、トランジスタ素子の非形成領域における第１遮
光膜１１ａのパターンは、トランジスタ素子の形成領域
内と同じパターンであってもよいし、パターニングされ
ていなくてもよく、いかなるパターンであってもよい。

【０１２７】次に、対向基板２０の製造方法及びＴＦＴ
アレイ基板１０と対向基板２０とから液晶装置を製造す
る方法について説明する。

【０１２８】図３に示した対向基板２０については、基
板本体２０Ａとしてガラス基板等の光透過性基板を用意
し、基板本体２０Ａの表面上に、第２遮光膜２３及び後
述する周辺見切りとしての第２遮光膜を形成する。第２
遮光膜２３及び後述する周辺見切りとしての第２遮光膜
は、例えばＣｒ、Ｎｉ、Ａｌなどの金属材料をスパッタ
リングした後、フォトリソグラフィ工程、エッチング工
程を経て形成される。尚、これらの第２遮光膜は、上記
の金属材料の他、カーボンやＴｉなどをフォトレジスト
に分散させた樹脂ブラックなどの材料から形成してもよ
い。

【０１２９】その後、基板本体２０Ａの表面上の全面に
スパッタリング法などにより、ＩＴＯ等の透明導電性薄
膜を、約５０〜２００ｎｍの厚さに堆積することによ
り、対向電極２１を形成する。更に、対向電極２１の表
面上の全面にポリイミドなどの配向膜の塗布液を塗布し
た後、所定のプレティルト角を持つように、且つ所定方
向にラビング処理を施すこと等により、配向膜２２（図
３参照）を形成する。以上のようにして、対向基板２０
が製造される。

【０１３０】最後に、上述のように製造されたＴＦＴア
レイ基板１０と対向基板２０とを、配向膜１６及び２２
が互いに対向するようにシール材により貼り合わせ、真
空吸引法などの方法により、両基板間の空間に、例えば
複数種類のネマティック液晶を混合してなる液晶を吸引
して、所定の厚みを有する液晶層５０を形成することに
より、上記構造の液晶装置が製造される。

【０１３１】（液晶装置の全体構成）上記のように構成
された本実施形態の液晶装置の全体構成を図１２及び図
１３を参照して説明する。尚、図１２は、ＴＦＴアレイ
基板１０を対向基板２０側から見た平面図であり、図１
３は、対向基板２０を含めて示す図１２のＨ−Ｈ’断面
図である。

【０１３２】図１２において、ＴＦＴアレイ基板１０の
表面上には、シール材５２がその縁に沿って設けられて
おり、図１３に示すように、図１２に示したシール材５
２とほぼ同じ輪郭を持つ対向基板２０が当該シール材５
２によりＴＦＴアレイ基板１０に固着されている。

【０１３３】図１２に示すように、対向基板２０の表面
上にはシール材５２の内側に並行させて、例えば第２遮
光膜２３と同じ或いは異なる材料から成る周辺見切りと
しての第２遮光膜５３が設けられている。

【０１３４】また、ＴＦＴアレイ基板１０において、シ
ール材５２の外側の領域には、データ線駆動回路１０１
及び実装端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿
って設けられており、走査線駆動回路１０４が、この一
辺に隣接する２辺に沿って設けられている。走査線３ａ
に供給される走査信号遅延が問題にならない場合には、
走査線駆動回路１０４は片側だけでも良いことは言うま
でもない。

【０１３５】また、データ線駆動回路１０１を表示領域
（画素部）の辺に沿って両側に配列してもよい。例えば
奇数列のデータ線６ａは表示領域の一方の辺に沿って配
設されたデータ線駆動回路から画像信号を供給し、偶数
列のデータ線６ａは表示領域の反対側の辺に沿って配設
されたデータ線駆動回路から画像信号を供給するように
してもよい。この様にデータ線６ａを櫛歯状に駆動する
ようにすれば、データ線駆動回路の占有面積を拡張する
ことができるため、複雑な回路を構成することが可能と
なる。

【０１３６】更にＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺に
は、表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路１０４
間をつなぐための複数の配線１０５が設けられており、
更に、周辺見切りとしての第２遮光膜５３の下に隠れて
プリチャージ回路を設けてもよい。また、ＴＦＴアレイ
基板１０と対向基板２０間のコーナー部の少なくとも１
箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０
との間で電気的導通をとるための導通材１０６が設けら
れている。

【０１３７】また、ＴＦＴアレイ基板１０の表面上には
更に、製造途中や出荷時の液晶装置の品質、欠陥等を検
査するための検査回路等を形成してもよい。また、デー
タ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４をＴＦＴ
アレイ基板１０の表面上に設ける代わりに、例えばＴＡ
Ｂ（テープオートメイテッドボンディング基板）上に実
装された駆動用ＬＳＩに、ＴＦＴアレイ基板１０の周辺
領域に設けられた異方性導電フィルムを介して電気的及
び機械的に接続するようにしてもよい。

【０１３８】また、対向基板２０の光が入射する側及び
ＴＦＴアレイ基板１０の光が出射する側には各々、例え
ば、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、ＳＴＮ
（スーパーＴＮ）モード、Ｄ−ＳＴＮ（デュアルスキャ
ン−ＳＴＮ）モード等の動作モードや、ノーマリーホワ
イトモード／ノーマリーブラックモードの別に応じて、
偏光フィルム、位相差フィルム、偏光手段などが所定の
方向で配置される。

【０１３９】本実施形態の液晶装置がカラー液晶プロジ
ェクタ（投射型表示装置）に適用される場合には、３枚
の液晶装置がＲＧＢ用のライトバルブとして各々用いら
れ、各パネルには各々ＲＧＢ色分解用のダイクロイック
ミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々
入射されることになる。従って、その場合には上記実施
形態で示したように、対向基板２０に、カラーフィルタ
は設けられていない。

【０１４０】しかしながら、対向基板２０の基板本体２
０Ａの液晶層５０側表面上において、第２遮光膜２３の
形成されていない画素電極９ａに対向する所定領域にＲ
ＧＢのカラーフィルタをその保護膜と共に形成してもよ
い。このような構成とすれば、液晶プロジェクタ以外の
直視型や反射型のカラー液晶テレビなどのカラー液晶装
置に、上記実施形態の液晶装置を適用することができ
る。

【０１４１】更に、対向基板２０の表面上に１画素に1
個対応するようにマイクロレンズを形成してもよい。こ
のようにすれば、入射光の集光効率を向上することで、
明るい液晶装置が実現できる。更にまた、対向基板２０
の表面上に、何層もの屈折率の相違する干渉層を堆積す
ることで、光の干渉を利用して、ＲＧＢ色を作り出すダ
イクロイックフィルタを形成してもよい。このダイクロ
イックフィルタ付き対向基板によれば、より明るいカラ
ー液晶装置が実現できる。

【０１４２】なお、本実施形態における液晶装置では、
従来と同様に入射光を対向基板２０側から入射させるこ
ととしたが、ＴＦＴアレイ基板１０に第１遮光膜１１ａ
を設ける構成としているので、ＴＦＴアレイ基板１０側
から入射光を入射させ、対向基板２０側から出射するよ
うにしても良い。即ち、このように液晶装置を液晶プロ
ジェクタに取り付けても、半導体層１ａのチャネル領域
１ａ’及びＬＤＤ領域１ｂ、１ｃに光が入射することを
防ぐことが出来、高画質の画像を表示することが可能で
ある。

【０１４３】従来は、ＴＦＴアレイ基板１０の裏面側で
の反射を防止するために、反射防止用のＡＲ（Ａｎｔｉ
−ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）被膜された偏光手段を別途配
置したり、ＡＲフィルムを貼り付ける必要があった。し
かし、本実施形態では、ＴＦＴアレイ基板１０の表面と
半導体層１ａの少なくともチャネル領域１ａ’及びＬＤ
Ｄ領域１ｂ、１ｃとの間に第１遮光膜１１ａが形成され
ているため、このようなＡＲ被膜された偏光手段やＡＲ
フィルムを用いたり、ＴＦＴアレイ基板１０そのものを
ＡＲ処理した基板を使用する必要が無くなる。

【０１４４】従って、上記実施形態によれば、材料コス
トを削減でき、また偏光手段の貼り付け時に、ごみ、傷
等により、歩留まりを落とすことがなく大変有利であ
る。また、耐光性が優れているため、明るい光源を使用
したり、偏光ビームスプリッタにより偏光変換して、光
利用効率を向上させても、光によるクロストーク等の画
質劣化を生じない。

【０１４５】また、本実施形態の液晶装置は、本実施形
態の電気光学装置用基板用基板の製造方法により製造さ
れたＴＦＴアレイ基板（電気光学装置用基板）１０を備
えたものであるので、第１層間絶縁膜１２と単結晶シリ
コン層２０６とを貼り合わせた境界面にボイドがなく、
第１層間絶縁膜１２と単結晶シリコン層２０６との貼り
合わせ強度が強く、ＴＦＴ（トランジスタ素子）３０の
特性にばらつきや欠陥を生じることがない、性能の優れ
たものとなる。

【０１４６】（電子機器）上記の実施形態の液晶装置
（電気光学装置）を用いた電子機器の一例として、投射
型表示装置の構成について、図１４を参照して説明す
る。

【０１４７】図１４において、投射型表示装置１１００
は、上記の実施形態の液晶装置を３個用意し、夫々ＲＧ
Ｂ用の液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ及び９６２Ｂとして
用いた投射型液晶装置の光学系の概略構成図を示す。

【０１４８】本例の投射型表示装置の光学系には、光源
装置９２０と、均一照明光学系９２３が採用されてい
る。そして、投射型表示装置は、この均一照明光学系９
２３から出射される光束Ｗを赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）に分離する色分離手段としての色分離光学系９２
４と、各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂを変調する変調手段としての
３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂと、
変調された後の色光束を再合成する色合成手段としての
色合成プリズム９１０と、合成された光束を投射面１０
０の表面に拡大投射する投射手段としての投射レンズユ
ニット９０６を備えている。また、青色光束Ｂを対応す
るライトバルブ９２５Ｂに導く導光系９２７をも備えて
いる。

【０１４９】均一照明光学系９２３は、２つのレンズ板
９２１、９２２と反射ミラー９３１を備えており、反射
ミラー９３１を挟んで２つのレンズ板９２１、９２２が
直交する状態に配置されている。均一照明光学系９２３
の２つのレンズ板９２１、９２２は、それぞれマトリク
ス状に配置された複数の矩形レンズを備えている。光源
装置９２０から出射された光束は、第１のレンズ板９２
１の矩形レンズによって複数の部分光束に分割される。
そして、これらの部分光束は、第２のレンズ板９２２の
矩形レンズによって３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２
５Ｇ、９２５Ｂ付近で重畳される。従って、均一照明光
学系９２３を用いることにより、光源装置９２０が出射
光束の断面内で不均一な照度分布を有している場合で
も、３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ
を均一な照明光で照明することが可能となる。

【０１５０】各色分離光学系９２４は、青緑反射ダイク
ロイックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー
９４２と、反射ミラー９４３から構成される。まず、青
緑反射ダイクロイックミラー９４１において、光束Ｗに
含まれている青色光束Ｂおよび緑色光束Ｇが直角に反射
され、緑反射ダイクロイックミラー９４２の側に向か
う。赤色光束Ｒはこのミラー９４１を通過して、後方の
反射ミラー９４３で直角に反射されて、赤色光束Ｒの出
射部９４４からプリズムユニット９１０の側に出射され
る。

【０１５１】次に、緑反射ダイクロイックミラー９４２
において、青緑反射ダイクロイックミラー９４１におい
て反射された青色、緑色光束Ｂ、Ｇのうち、緑色光束Ｇ
のみが直角に反射されて、緑色光束Ｇの出射部９４５か
ら色合成光学系の側に出射される。緑反射ダイクロイッ
クミラー９４２を通過した青色光束Ｂは、青色光束Ｂの
出射部９４６から導光系９２７の側に出射される。本例
では、均一照明光学素子の光束Ｗの出射部から、色分離
光学系９２４における各色光束の出射部９４４、９４
５、９４６までの距離がほぼ等しくなるように設定され
ている。

【０１５２】色分離光学系９２４の赤色、緑色光束Ｒ、
Ｇの出射部９４４、９４５の出射側には、それぞれ集光
レンズ９５１、９５２が配置されている。したがって、
各出射部から出射した赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、これら
の集光レンズ９５１、９５２に入射して平行化される。

【０１５３】このように平行化された赤色、緑色光束
Ｒ、Ｇは、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇに入射して
変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。す
なわち、これらの液晶装置は、図示を省略している駆動
手段によって画像情報に応じてスイッチング制御され
て、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われ
る。一方、青色光束Ｂは、導光系９２７を介して対応す
るライトバルブ９２５Ｂに導かれ、ここにおいて、同様
に画像情報に応じて変調が施される。尚、本例のライト
バルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂは、それぞれさら
に入射側偏光手段９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂと、出
射側偏光手段９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂと、これら
の間に配置された液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９６２
Ｂとからなる液晶ライトバルブである。

【０１５４】導光系９２７は、青色光束Ｂの出射部９４
６の出射側に配置した集光レンズ９５４と、入射側反射
ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、これらの
反射ミラーの間に配置した中間レンズ９７３と、ライト
バルブ９２５Ｂの手前側に配置した集光レンズ９５３と
から構成されている。集光レンズ９４６から出射された
青色光束Ｂは、導光系９２７を介して液晶装置９６２Ｂ
に導かれて変調される。各色光束の光路長、すなわち、
光束Ｗの出射部から各液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、９
６２Ｂまでの距離は青色光束Ｂが最も長くなり、したが
って、青色光束の光量損失が最も多くなる。しかし、導
光系９２７を介在させることにより、光量損失を抑制す
ることができる。

【０１５５】各ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２
５Ｂを通って変調された各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂは、色合成
プリズム９１０に入射され、ここで合成される。そし
て、この色合成プリズム９１０によって合成された光が
投射レンズユニット９０６を介して所定の位置にある投
射面１００の表面に拡大投射されるようになっている。

【０１５６】本例では、液晶装置９６２Ｒ、９６２Ｇ、
９６２Ｂには、ＴＦＴの下側に第１遮光膜（遮光層）が
設けられているため、当該液晶装置９６２Ｒ、９６２
Ｇ、９６２Ｂからの投射光に基づく液晶プロジェクタ内
の投射光学系による反射光、投射光が通過する際のＴＦ
Ｔアレイ基板の表面からの反射光、他の液晶装置から出
射した後に投射光学系を突き抜けてくる投射光の一部等
が、戻り光としてＴＦＴアレイ基板の側から入射して
も、画素電極のスイッチング用のＴＦＴのチャネルに対
する遮光を十分に行うことができる。

【０１５７】このため、小型化に適したプリズムユニッ
トを投射光学系に用いても、各液晶装置９６２Ｒ、９６
２Ｇ、９６２Ｂとプリズムユニットとの間において、戻
り光防止用のフィルムを別途配置したり、偏光手段に戻
り光防止処理を施したりすることが不要となるので、構
成を小型且つ簡易化する上で大変有利である。

【０１５８】また、本実施形態では、戻り光によるＴＦ
Ｔのチャネル領域への影響を抑えることができるため、
液晶装置に直接戻り光防止処理を施した偏光手段９６１
Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂを貼り付けなくてもよい。そこ
で、図１５に示されるように、偏光手段を液晶装置から
離して形成、より具体的には、一方の偏光手段９６１
Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂはプリズムユニット９１０に貼
り付け、他方の偏光手段９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂ
は集光レンズ９５３、９４５、９４４に貼り付けること
が可能である。このように、偏光手段をプリズムユニッ
トあるいは集光レンズに貼り付けることにより、偏光手
段の熱は、プリズムユニットあるいは集光レンズで吸収
されるため、液晶装置の温度上昇を防止することができ
る。

【０１５９】また、図示を省略するが、液晶装置と偏光
手段とを離間形成することにより、液晶装置と偏光手段
との間には空気層ができるため、冷却手段を設け、液晶
装置と偏光手段との間に冷風等の送風を送り込むことに
より、液晶装置の温度上昇をさらに防ぐことができ、液
晶装置の温度上昇による誤動作を防ぐことができる。

【０１６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電気光学
装置用基板の製造方法によれば、遮光層を形成した光透
過性基板上に絶縁体層を形成し、絶縁体層を形成した光
透過性基板の表面を、遮光層表面が露出するまで研磨す
ることによって、単結晶シリコン層を貼り合わせる光透
過性基板の表面を平坦化することができるとともに、遮
光層に研磨停止機能を持たせ、研磨の終点を容易に検出
することができる。

【０１６１】また、遮光層からトランジスタ素子への汚
染の恐れがある場合には、単結晶シリコン基板を貼り合
わせる前に、遮光層と絶縁体層の表面上に第２の絶縁体
層を形成することが望ましい。

【０１６２】また、本発明の電気光学装置用基板の製造
方法により製造される電気光学装置用基板及びこの電気
光学装置用基板を備えた電気光学装置は、遮光層と絶縁
体層とを形成した光透過性基板と単結晶シリコン層とを
貼り合わせた境界面にボイドがなく、遮光層と絶縁体層
とを形成した光透過性基板と単結晶シリコン層との貼り
合わせ強度が強く、トランジスタ素子の特性にばらつき
や欠陥を生じることがない、性能の優れたものとなる。

【０１６３】また、本発明の電気光学装置を備えること
により、性能の優れた電子機器を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明に係る実施形態の電気光学装
置において、画素部を構成する各種素子、配線等の等価
回路図である。

【図２】 図２は、本発明に係る実施形態の電気光学装
置において、ＴＦＴアレイ基板の相隣接する複数の画素
群の平面図である。

【図３】 図３は、図２のＡ−Ａ’断面図である。

【図４】 図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る実施形
態の電気光学装置用基板の製造方法を示す工程図であ
る。

【図５】 図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る実施形
態の電気光学装置用基板の製造方法を示す工程図であ
る。

【図６】 図６（ａ）〜（ｅ）は、本発明に係る実施形
態の電気光学装置用基板の製造方法を示す工程図であ
る。

【図７】 図７（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る実施形
態の電気光学装置用基板の製造方法を示す工程図であ
る。

【図８】 図８（ａ）〜（ｅ）は、本発明に係る実施形
態の電気光学装置用基板の製造方法を示す工程図であ
る。

【図９】 図９（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係る実施形
態の電気光学装置用基板の製造方法を示す工程図であ
る。

【図１０】 図１０（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る実
施形態の電気光学装置用基板の製造方法を示す工程図で
ある。

【図１１】 図１１（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る実
施形態の電気光学装置用基板の製造方法を示す工程図で
ある。

【図１２】 図１２は、本発明に係る実施形態の電気光
学装置のＴＦＴアレイ基板をその上に形成された各構成
要素と共に対向基板側から見た平面図である。

【図１３】 図１３は、図１２のＨ−Ｈ’断面図であ
る。

【図１４】 図１４は、本発明に係る実施形態の電気光
学装置を用いた電子機器の一例である投射型表示装置の
構成図である。

【図１５】 図１５（ａ）、（ｂ）は、従来の課題を説
明するための図である。

【符号の説明】

１ａ…半導体層 １ａ’…チャネル領域 １ｂ…低濃度ソース領域（ソース側ＬＤＤ領域） １ｃ…低濃度ドレイン領域（ドレイン側ＬＤＤ領域） １ｄ…高濃度ソース領域 １ｅ…高濃度ドレイン領域 １０…ＴＦＴアレイ基板 ２０…対向基板 １０Ａ、２０Ａ…基板本体（光透過性基板） １１ａ…第１遮光膜（遮光層） １２…第１層間絶縁膜 １２Ａ…第１の絶縁体層 １２Ｂ…第２の絶縁体層 １２Ｘ…絶縁体層 ３０…画素スイッチング用ＴＦＴ（トランジスタ素子） ５０…液晶層（電気光学材料層） ２０６…単結晶シリコン層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 27/12 Ｇ０２Ｆ 1/136 ５００ 21/336 Ｈ０１Ｌ 29/78 ６２７Ｄ Ｆターム(参考） 2H090 JA16 JB02 JB04 JD01 LA04 LA05 2H092 JA25 JB51 JB58 KA03 KA04 KA18 KB04 KB22 KB25 MA04 MA05 MA07 MA13 MA17 RA05 5F110 AA06 AA30 BB01 CC02 DD02 DD03 DD12 DD13 DD14 DD17 DD24 DD25 EE09 EE28 EE45 FF02 FF23 GG02 GG12 GG24 GG25 GG32 GG34 GG52 HJ01 HJ04 HJ13 HJ23 HL03 HL05 HL07 HL23 HM14 HM15 NN03 NN04 NN22 NN23 NN24 NN25 NN26 NN35 NN44 NN45 NN46 NN53 NN54 NN55 NN72 NN73 QQ11 QQ17 QQ19

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光透過性基板の一方の表面上に遮光層を
   形成する工程と、 前記遮光層をパターニングし、少なくとも、前記光透過
   性基板の一方の表面上に形成する各トランジスタ素子に
   対応させて、遮光層を形成する工程と、 前記パターニングされた遮光層を形成した前記光透過性
   基板の表面上に絶縁体層を形成する工程と、 前記絶縁体層を形成した前記光透過性基板の表面を、前
   記遮光層表面が露出するまで研磨する工程と、 表面を研磨した前記光透過性基板の表面に単結晶シリコ
   ン層を貼り合わせる工程と、 前記単結晶シリコン層によりトランジスタ素子を形成す
   る工程とを具備することを特徴とする電気光学装置用基
   板の製造方法。
2. 【請求項２】 光透過性基板の一方の表面上に遮光層を
   形成する工程と、 前記遮光層をパターニングし、少なくとも、前記光透過
   性基板の一方の表面上に形成する各トランジスタ素子に
   対応させて、遮光層を形成する工程と、 前記パターニングされた遮光層を形成した前記光透過性
   基板の表面上に第１の絶縁体層を形成する工程と、 前記第１の絶縁体層を形成した前記光透過性基板の表面
   を、前記遮光層表面が露出するまで研磨する工程と、 表面を研磨した前記光透過性基板の表面に第２の絶縁体
   層を形成する工程と、 前記第２の絶縁体層を形成した前記光透過性基板の表面
   に単結晶シリコン層を貼り合わせる工程と、 前記単結晶シリコン層によりトランジスタ素子を形成す
   る工程とを具備することを特徴とする電気光学装置用基
   板の製造方法。
3. 【請求項３】 光透過性基板の一方の表面上に、所定の
   パターンの遮光層と、 前記遮光層が形成されていない領域に形成され、前記遮
   光層と同じ膜厚を有し、表面が平坦化された絶縁体層
   と、 前記遮光層の上方に形成されたトランジスタ素子とを具
   備し、 前記トランジスタ素子を構成する半導体層が単結晶シリ
   コン層から形成されたものであることを特徴とする電気
   光学装置用基板。
4. 【請求項４】 前記絶縁体層が前記遮光層を形成した前
   記光透過性基板の表面上に形成された絶縁体層の表面を
   研磨することにより形成されたものであるとともに、 前記遮光層が、前記絶縁体層を形成する際の研磨工程に
   おいて、研磨停止機能を有するものであることを特徴と
   する請求項３に記載の電気光学装置用基板。
5. 【請求項５】 前記遮光層と前記絶縁体層の表面上に第
   ２の絶縁体層が設けられ、 該第２の絶縁体層の表面上に前記トランジスタ素子が設
   けられたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載
   の電気光学装置用基板。
6. 【請求項６】 請求項３から請求項５までのいずれか１
   項に記載の電気光学装置用基板と、 該電気光学装置用基板のトランジスタ素子が形成された
   面と対向するように配置された他の光透過性基板を具備
   し、 これら２枚の光透過性基板の間に挟持された電気光学材
   料層を具備することを特徴とする電気光学装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の電気光学装置を備えた
   ことを特徴とする電子機器。