JP2010217245A - 電気的固体装置、電気光学装置および電気的固体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電気的な接続部分の信頼性を低下させることなく、狭い領域内に多数のパッドを設けることのできる電気的固体装置、電気光学装置、および電気的固体装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】第１基板１０の実装領域１０ｅを構成するにあたって、互いに並列する複数列のパッド列（第１パッド列１６１、第２パッド列１６２、第３パッド列１６３）を構成する。各パッド列の第１パッド１５１、第２パッド１５２および第３パッド１５３は各々、絶縁膜（第１絶縁膜１３１、第２絶縁膜１３２、第３絶縁膜１３３）によって絶縁分離された層間に形成された第１配線１２１、第２配線１２２および第３配線１２３にコンタクトホール（第１コンタクトホール１４１、第２コンタクトホール１４２、第３コンタクトホール１４３）を介して直接、接続されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板上に配線やパッドが形成された電気的固体装置、該電気的固体装置を素子基板として備えた電気光学装置、および電気的固体装置の製造方法に関するものである。

アクティブマトリクス型液晶装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマディスプレイなどの電気光学装置では、多数のデータ線と多数の走査線との各交点に相当する位置に画素が形成されており、データ線および走査線を介して各画素に所定の信号を供給して各画素の駆動を行う。このため、電気光学装置に用いられる素子基板は、複数の配線やパッドが形成された電気的固体装置として構成される。

かかる素子基板の１辺には多数のパッドが１列に配列されており、かかるパッドを利用してフレキシブル配線基板の電気的な接続が行なわれる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−８１０８２号公報

電気光学装置においては、表示性能の向上を目的に、パッドの数が増加する傾向にあるが、その場合でも、素子基板の１辺の長さを長くすることはできない。また、素子基板では、画像表示領域の周りに存在する額縁領域が狭くなる傾向にあり、それに伴って、素子基板の１辺の長さが短くなってもパッドの数を減らすことはできない。このため、パッドについては、パッドの小型化や狭ピッチ化が図られているが、従来構造のままで、パッドの小型化や狭ピッチ化を行なうと、電気的な接続部分の信頼性が低下するという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、電気的な接続部分の信頼性を低下させることなく、狭い領域内に多数のパッドを設けることのできる電気的固体装置、該電気的固体装置を素子基板として備えた電気光学装置、および電気的固体装置の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る電気的固体装置では、複数の第１配線、第１絶縁膜、複数の第２配線、第２絶縁膜、複数の第３配線および第３絶縁膜がこの順に積層された基板を有し、前記第３絶縁膜上には、前記第１絶縁膜、前記第２絶縁膜および前記第３絶縁膜を貫通する第１コンタクトホールを介して前記複数の第１配線のうち一の第１配線に接続する第１パッドと、前記第２絶縁膜および前記第３絶縁膜を貫通する第２コンタクトホールを介して前記複数の第２配線のうち一の第２配線に接続する第２パッドと、前記第３絶縁膜を貫通する第３コンタクトホールを介して前記複数の第３配線のうち一の第３配線に接続する第３パッドと、を備え、複数の前記第１パッドは第１のパッド列を構成し、複数の前記第２パッドは第２のパッド列を構成し、複数の前記第３パッドは第３のパッド列を構成し、前記第１乃至第３のパッド列は互いに並列していることを特徴とする。

また、本発明に係る電気的固体装置の製造方法では、基板上に複数の第１配線を形成する第１配線形成工程と、当該第１配線の上層に第１絶縁膜を形成する第１絶縁膜形成工程と、当該第１絶縁膜の上層に複数の第２配線を形成する第２配線形成工程と、当該第２配線の上層に第２絶縁膜を形成する第２絶縁膜形成工程と、エッチング法を用いて、前記複数の第１配線のうち一の第１配線の一部と重なる領域に第１凹部を形成し、前記複数の第２配線のうち一の第２配線の一部と重なる領域に第２凹部を形成する凹部形成工程と、前記第２絶縁膜の上層に複数の第３配線を形成する第３配線形成工程と、当該第３配線の上層に第３絶縁膜を形成する第３絶縁膜形成工程と、エッチング法を用いて、前記第１凹部の底部で前記一の第１配線を露出させるとともに、前記複数の第３配線のうち一の第３配線の一部と重なる領域で前記一の第３配線を露出させることによって、底部で前記一の第１配線が露出する第１コンタクトホール、底部で前記一の第２配線が露出する第２コンタクトホール、および底部で前記一の第３配線が露出する第３コンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程と、前記第３絶縁膜上に、前記第１コンタクトホールを介して前記一の第１配線に接続する第１パッド、前記第２コンタクトホールを介して前記一の第２配線に接続する第２パッド、および前記第３コンタクトホールを介して前記一の第３配線に接続する第３パッドを形成するパッド形成工程と、を有し、複数の前記第１パッドが第１パッド列を構成し、複数の前記第２パッドが第２パッド列を構成し、複数の前記第３パッドが第３パッド列を構成し、該第１乃至第３パッド列は互いに並列していることを特徴とする。

本発明では、パッド群では、互いに並列する複数列のパッド列が構成されているため、パッド同士の間隔を狭めなくても、あるいはパッドを小型化しなくても、狭い領域内に多数のパッドを設けることができる。それ故、電気的な接続部分の信頼性を低下させることなく、狭い領域内に多数のパッドを設けることができる。また、第１パッド、第２パッドおよび第３パッドは各々、絶縁膜によって絶縁分離された層間に形成された第１配線、第２配線および第３配線にコンタクトホールを介して直接、接続されている。このため、多層配線構造を採用するにあたって、下層側の第１配線と第１パッドとを電気的に接続する場合でも、第１絶縁膜上に中継電極を設ける必要がないので、第１絶縁膜上の第２配線については配線間に十分な間隔を確保することができる。また、中間の第２配線と第２パッドとを電気的に接続する場合でも、第２絶縁膜上に中継電極を設ける必要がないので、第２絶縁膜上の第３配線については配線間に十分な間隔を確保することができる。それ故、配線間の短絡が発生しないなど、電気的な信頼性を向上させることができる。

本発明において、前記第１乃至第３のパッド列において、互いに隣り合う２つのパッド列では、一方のパッド列に属する複数のパッドが、他方のパッド列に属する複数のパッドに対して該一方のパッド列の延在方向にずれるように設けられていることが好ましい。このように構成した場合、パッド間に十分な間隔を確保しながら、パッドを最密に配置することができる。

本発明において、前記第１パッド列、前記第２パッド列、および前記第３パッド列がこの順に並んでいることが好ましい。かかる構成を採用すれば、第２配線や第３配線を引き回す領域に第１コンタクトホールを設ける必要がなく、第３配線を引き回す領域に第２コンタクトホールを設ける必要がない。それ故、パッド近傍では、第１配線、第２配線および第３配線を略直線的に引き回せばよいなど、配線のレイアウトを簡素化することができる。

本発明では、前記一の第３配線と前記第３絶縁膜との間には、前記第３コンタクトホールを形成する際のエッチングに対する耐性が前記第３絶縁膜よりも高い保護層が形成されていることが好ましい。すなわち、本発明に係る電気的固体装置の製造方法において、前記第３配線形成工程の後、前記第３絶縁膜形成工程を行なう前に、前記コンタクトホール形成工程で行なうエッチングに対する耐性が前記第３絶縁膜よりも高い保護層を前記第３配線の上層に形成する保護層形成工程を行なうことが好ましい。かかる構成によれば、第１コンタクトホールをエッチングにより貫通させる間に、第１配線が腐食するのを保護層で防止することができる。

本発明においては、前記第１パッド、前記第２パッドおよび前記第３パッドには、例えば配線基板が接続される。

本発明に係る電気的固体装置の製造方法において、前記凹部形成工程では、前記第１凹部の底部で前記一の第１配線が露出する前にエッチングを停止することが好ましい。このように構成すると、第３配線をパターニングする際のエッチングで、第１配線が腐食することを防止することができる。

本発明を適用した電気的固体装置は、例えば、液晶装置や有機エレクトロルミネッセンス装置などといった電気光学装置の素子基板として構成される。この場合、前記電気的固体装置（素子基板）には、前記基板上に画素電極および画素トランジスターなどが形成される。

本発明を適用した電気光学装置は、携帯電話機あるいはモバイルコンピューターなどの電子機器において直視型の表示部などとして用いられる。また、本発明を適用した液晶装置（電気光学装置）は、投射型表示装置のライトバルブとして用いることもできる。

本発明の実施の形態１に係る電気光学装置（液晶装置）に用いた第１基板（素子基板／電気的固体装置）の電気的な構成を示す等価回路図である。 （ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのＨ−Ｈ′断面図である。 本発明の実施の形態１に係る電気光学装置に用いた素子基板の実装領域の説明図である。 本発明の実施の形態１に係る第１基板の製造方法を示す工程断面図である。 本発明の実施の形態２に係る電気光学装置に用いた第１基板の実装領域の説明図である。 本発明の実施の形態３に係る電気光学装置に用いた第１基板の実装領域を実施の形態１、２と比較して示す説明図である。 本発明に係る電気光学装置を用いた電子機器の説明図である。

以下、本発明の実施の形態として、本発明に係る電気的固体装置として、液晶装置や有機エレクトロルミネッセンス装置などの電気光学装置に用いる素子基板を例に説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、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。なお、薄膜トランジスターでは、印加する電圧によってソースとドレインが入れ替わるが、以下の説明では、説明の便宜上、画素電極が接続されている側をドレインとして説明する。

［実施の形態１］
（全体構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置（液晶装置）に用いた第１基板（素子基板／電気的固体装置）の電気的な構成を示す等価回路図である。図２（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのＨ−Ｈ′断面図である。

図１に示すように、本形態の電気光学装置１００は液晶装置であり、後述する第１基板１０（素子基板／電気的固体装置）において、画素領域１０ｂには複数の画素１００ａがマトリクス状に形成されている。複数の画素１００ａの各々には、画素電極９ａ、および画素電極９ａを制御するための画素スイッチング用の薄膜トランジスター３０ａ（画素トランジスター）が形成されている。また、第１基板１０には、画素領域１０ｂの外側にデータ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４が形成されている。データ線駆動回路１０１から延びたデータ線６ａは、薄膜トランジスター３０ａのソースに電気的に接続されており、データ線駆動回路１０１は、データ線６ａに画像信号を線順次で供給する。走査線駆動回路１０４から延びた走査線３ａは、薄膜トランジスター３０ａのゲートに電気的に接続されており、走査線駆動回路１０４は、走査線３ａに走査信号を線順次で供給する。画素電極９ａは、薄膜トランジスター３０ａのドレインに電気的に接続されており、電気光学装置１００では、薄膜トランジスター３０ａを一定期間だけそのオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画像信号を各画素１００ａの液晶容量５０ａに所定のタイミングで書き込む。

液晶容量５０ａに書き込まれた所定レベルの画像信号は、第１基板１０に形成された画素電極９ａと、後述する対向基板の共通電極との間で一定期間保持される。画素電極９ａと共通電極との間には保持容量６０が形成されており、画素電極９ａの電圧は、例えば、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い表示を行うことのできる電気光学装置１００が実現される。本形態では、保持容量６０を構成するにあたって、走査線３ａと並行するように容量線３ｂが形成されているが、前段の走査線３ａとの間に保持容量６０が形成される場合もある。

図２（ａ）、（ｂ）において、本形態の電気光学装置１００において、素子基板としての第１基板１０の上には、シール部９０が矩形枠状に設けられており、シール部９０によって、対向基板としての第２基板２０と、第１基板１０とが貼り合わされている。第２基板２０とシール部９０とは略同一の輪郭を備えており、シール部９０で囲まれた領域内に液晶層５０が保持されている。液晶層５０は、例えば一種または数種のネマティック液晶を混合したものなどからなる。なお、シール部９０の角部分には第１基板１０と第２基板２０との間で電気的な接続を行なうための基板間導通部１０９が配置されている。また、シール部９０は一部が途切れており、かかる途切れ部分を利用して、シール部９０で囲まれた領域内に液晶が充填された後、途切れ部分は封止材１０７で塞がれる。また、第１基板１０において、シール部９０の外側領域には、データ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４が形成されており、かかる駆動回路は、半導体プロセスを利用して画素スイッチング用の薄膜トランジスター３０ａと同時形成されてなる。

ここで、第１基板１０は、第２基板２０より大きく、第２基板２０の基板縁から張り出す張り出し領域１１を備えている。かかる張り出し領域１１には、データ線駆動回路１０１が形成されているとともに、第１基板１０と外部回路との電気的な接続を行なうフレキシブル配線基板１５０を実装する実装領域１０ｅが基板縁１０ａに沿って形成されており、データ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４から実装領域１０ｅに向けては多数の配線１２が形成されている。かかる実装領域１０ｅ等の詳細な構成は後述する。

第１基板１０には、画素電極９ａがマトリクス状に形成されている。これに対して、第２基板２０には、シール部９０の内側領域に遮光性材料からなる額縁２３ｂが形成され、その内側が画像表示領域１０ａとされている。第２基板２０には共通電極２１などが形成されている。なお、フリンジフィールドスイッチング（ＦＦＳ（Fringe Field Switching））モードの液晶装置の場合、共通電極は、画素電極９ａと同様、第１基板１０上に形成される。

このように構成した電気光学装置１００において、画像表示領域１０ａは、図１を参照して説明した画素領域１０ｂと重なる領域であるが、画素領域１０ｂの外周に沿って、表示に直接寄与しないダミーの画素が形成される場合があり、この場合、画素領域１０ｂのうち、ダミーの画素を除いた領域によって画像表示領域１０ａが構成される。

（実装領域１０ｅの構成）
図３は、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置１００の素子基板１０の実装領域１０ｅの説明図であり、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は各々、実装領域１０ｅに形成したパッドの平面図、Ａ−Ａ′断面を模式的に示す説明図、第１配線の平面図、第２配線の平面図、第３配線の平面図である。なお、以下の説明では、第１基板１０の基板面上で交差する２方向をＸ方向およびＹ方向とし、第１基板１０の基板縁１０ａに沿う方向をＸ方向として説明する。なお、図３（ａ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）において、第１パッドには○内に数字「１」を付し、第２パッドには○内に数字「２」を付し、第３パッドには○内に数字「３」を付してある。

図１および図２に示すように、本形態の電気光学装置１００において、データ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４から画像信号および走査信号を出力するには、第１基板１０の実装領域１０ｅにフレキシブル配線基板１５０を実装し、フレキシブル配線基板１５０を介して外部からデータ線駆動回路１０１および走査線駆動回路１０４に信号や定電位を供給する必要がある。

そこで、本形態では、図３に示すように、第１基板１０の実装領域１０ｅでは、複数のパッドによって、基板縁１０ａに沿って延在する３列の第１パッド列１６１、第２パッド列１６２および第３パッド列１６３を構成し、これらの各列に複数の第１パッド１５１、複数の第２パッド１５２、複数の第３パッド１５３を等ピッチで配置してある。

ここで、第１パッド１５１、第２パッド１５２および第３パッド１５３はいずれも、円形の平面形状を備えており、かつ、そのサイズは等しい。

また、図３（ａ）に示したように、複数列のパッド列（第１パッド列１６１、第２パッド列１６２、第３パッド列１６３）において、Ｙ方向で互いに隣り合う２つのパッド列では、一のパッド列に属する複数のパッドが他方のパッド列に属する複数のパッドに対してパッド列の延在方向（Ｘ方向）にずれている。より具体的には、基板縁１０ａに最も近接する第１パッド列１６１と、第２パッド列１６２との間では、第１パッド１５１の位置と第２パッド１５２の位置が、Ｙ方向に見た時、第１パッド１５１同士の中心間距離の半分だけＸ方向に互いにずれている。また、第２パッド列１６２と、基板縁１０ａから最も離れた第３パッド列１６３との間では、第２パッド１５２の位置と第３パッド１５３の位置が第１パッド１５１同士の中心間距離の半分だけずれている。

また、第１パッド１５１同士の中心間距離、第２パッド１５２同士の中心間距離、第３パッド１５３同士の中心間距離、第１パッド１５１と第２パッド１５２の中心間距離、および第２パッド１５２と第３パッド１５３の中心間距離は同一である。このため、第１パッド１５１、第２パッド１５２および第３パッド１５３は最密に配置されている。

かかる構成を実現するにあたって、第１基板１０は、基板本体１０ｄの一方の面に、第１配線１２１、第１絶縁膜１３１、第２配線１２２、第２絶縁膜１３２、第３配線１２３および第３絶縁膜１３３が順に積層された構造としてある。ここで、第１配線１２１、第１絶縁膜１３１、第２配線１２２、第２絶縁膜１３２、第３配線１２３および第３絶縁膜１３３は、第１基板１０上において画素領域１０ｂに薄膜トランジスター３０ａや配線などを構成するための層と同時形成された層である。

また、第１パッド１５１、第２パッド１５２および第３パッド１５３はいずれも、第３絶縁膜１３３上に形成されている。本形態において、第１パッド１５１は、第１絶縁膜１３１、第２絶縁膜１３２および第３絶縁膜１３３を貫通する第１コンタクトホール１４１を介して最下層の第１配線１２１の端部付近に接続している。第２パッド１５２は、第２絶縁膜１３２および第３絶縁膜１３３を貫通する第２コンタクトホール１４２を介して中間層の第２配線１２２の端部付近に接続している。第３パッド１５３は、第３絶縁膜１３３を貫通する第３コンタクトホール１４３を介して最上層の第３配線１２３の端部付近に接続している。

ここで、第１配線１２１、第２配線１２２、および第３配線１２３はいずれも、基板縁１０ａから離れた領域から実装領域１０ｅに向けて延在しており、実装領域１０ｅおよびその周辺では互いに平行に延在している。また、第１配線１２１と第３配線１２３は平面視で重なる位置で延在し、それらの間と平面視で重なる位置で第２配線１２２が延在している。また、基板縁１０ａに近接する位置から離れる位置に向かって、第１パッド列１６１、第２パッド列１６２および第３パッド列１６３の順に配置されている。このため、第３配線１２３の延在領域には、第３配線１２３より深くまで形成された第１コンタクトホール１４１および第２コンタクトホール１４２が存在しないため、第３配線１２３を直線的に延在させることができる。また、第２配線１２２の延在領域には、第２配線１２２より深くまで形成された第１コンタクトホール１４１が存在しないため、第２配線１２２を直線的に延在させることができる。

（第１基板１０の製造方法）
図４を参照して、本発明の実施の形態１に係る電気光学装置１００に用いた第１基板１０の製造工程のうち、実装領域１０ｅを形成する工程を説明する。図４は、本発明の実施の形態１に係る第１基板１０の製造方法を示す工程断面図である。

本形態の第１基板１０を製造するには、まず、図４（ａ）に示す第１配線形成工程では、第１基板１０の基板本体１０ｄの一方の面に直接、あるいは基板本体１０ｄに形成した下地絶縁膜（図示せず）の表面に、スパッタ法やＣＶＤ法などにより、金属膜、金属シリサイド膜、ドープトシリコン膜などの導電膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて導電膜を所定形状にエッチングし、第１配線１２１を形成する。

次に、図４（ｂ）に示す第１絶縁膜形成工程では、ＣＶＤ法などにより、第１配線１２１の上層側にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜からなる第１絶縁膜１３１を形成する。

次に、図４（ｃ）に示す第２配線形成工程では、第１絶縁膜１３１の上層に、スパッタ法やＣＶＤ法などにより、金属膜、金属シリサイド膜、ドープトシリコン膜などの導電膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて導電膜を所定形状にエッチングし、第２配線１２２を形成する。

次に、図４（ｄ）に示す第２絶縁膜形成工程では、ＣＶＤ法などにより、第２配線１２２の上層側にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜からなる第２絶縁膜１３２を形成する。

次に、図４（ｅ）に示す凹部形成工程では、レジストマスク１９１を形成した状態でエッチングを行い、第２絶縁膜１３２において第１配線１２１の一部と重なる領域には第１凹部１４６を形成し、第２配線１２２の一部と重なる領域には第２凹部１４７を形成する。その際、第２凹部１４７の底部では第２配線１２２の表面を露出させるが、第１凹部１４６の底部で第１配線１２１の表面が露出する前にエッチングを停止する。また、第２凹部１４７の底部で第２配線１２２の表面が露出する前にエッチングを停止させてもよく、この場合も、第１凹部１４６の底部で第１配線１２１の表面が露出する前にエッチングを停止することになる。

次に、図４（ｆ）に示す第３配線形成工程では、第２絶縁膜１３２の上層に、スパッタ法やＣＶＤ法などにより、金属膜、金属シリサイド膜、ドープトシリコン膜などの導電膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて導電膜を所定形状にエッチングし、第３配線１２３を形成する。

次に、図４（ｇ）に示す第３絶縁膜形成工程では、ＣＶＤ法などにより、第３配線１２３の上層側にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜からなる第３絶縁膜１３３を形成する。

次に、図４（ｈ）に示すコンタクトホール形成工程では、レジストマスク１９２を形成して、第３絶縁膜１３３の表面から、第３配線１２３の一部と重なる領域と第１凹部１４６と重なる領域と第２凹部１４７と重なる領域とをエッチングする。その結果、底部で第１配線１２１が露出する第１コンタクトホール１４１、底部で第２配線１２２が露出する第２コンタクトホール１４２、および底部で第３配線１２３が露出する第３コンタクトホール１４３が形成される。

次に、パッド形成工程では、スパッタ法やＣＶＤ法などにより、第３絶縁膜１３３の上層にＩＴＯ膜などの導電膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて導電膜を所定形状にエッチングし、図３（ｂ）に示すように、第１パッド１５１、第２パッド１５２、および第３パッド１５３を形成する。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の第１基板１０（素子基板）では、実装領域１０ｅに、互いに並列する複数列のパッド列（第１パッド列１６１、第２パッド列１６２、第３パッド列１６３）が構成されているため、パッド同士の間隔を狭めなくても、あるいは、パッドを小型化しなくても、狭い領域内に多数のパッドを設けることができる。それ故、電気的な接続部分の信頼性を低下させることなく、狭い領域内に多数のパッドを設けることができる。

また、パッド群を構成する第１パッド１５１、第２パッド１５２、および第３パッド１５３は各々、絶縁膜（第１絶縁膜１３１、第２絶縁膜１３２）によって絶縁分離された層間に形成された第１配線１２１、第２配線１２２および第３配線１２３にコンタクトホール（第１コンタクトホール１４１、第２コンタクトホール１４２、第３コンタクトホール１４３）を介して直接、接続されている。このため、多層配線構造を採用するにあたって、下層側の第１配線１２１と第１パッド１５１とを電気的に接続する場合でも、第１絶縁膜１３１上に中継電極を設ける必要がないので、第１絶縁膜１３１上の第２配線１２２については配線間に十分な間隔を確保することができる。また、中間の第２配線１２２と第２パッド１５２とを電気的に接続する場合でも、第２絶縁膜１３２上に中継電極を設ける必要がないので、第２絶縁膜１３２上の第３配線１２３については配線間に十分な間隔を確保することができる。それ故、配線間の短絡が発生しないなど、電気的な信頼性を向上させることができる。

また、第１パッド１５１、第２パッド１５２および第３パッド１５３はいずれも、同一サイズの円形形状を備え、かつ、複数列のパッド列（第１パッド列１６１、第２パッド列１６２、第３パッド列１６３）において、Ｙ方向で互いに隣り合う２つのパッド列では、一のパッド列に属する複数のパッドが他方のパッド列に属する複数のパッドに対してパッド列の延在方向（Ｘ方向）に半ピッチだけずれている。従って、第１パッド１５１同士の中心間距離、第２パッド１５２同士の中心間距離、第３パッド１５３同士の中心間距離、第１パッド１５１と第２パッド１５２の中心間距離、および第２パッド１５２と第３パッド１５３の中心間距離を同一とすることができる。このため、第１パッド１５１、第２パッド１５２および第３パッド１５３を最密に配置することができる。

また、第１パッド列１６１には第１パッド１５１のみが配列し、第２パッド列１６２には第２パッド１５２のみが配列し、第３パッド列１６３には第３パッド１５３のみが配列している。しかも、基板縁１０ａに近接する位置から離れる位置に向かって、第１パッド列１６１、第２パッド列１６２および第３パッド列１６３の順に配置されている。このため、第３配線１２３の延在領域には、第３配線１２３より深くまで形成された第１コンタクトホール１４１および第２コンタクトホール１４２が存在せず、第２配線１２２の延在領域には、第２配線１２２より深くまで形成された第１コンタクトホール１４１が存在しない。このため、第２配線１２２および第３配線１２３を直線的に延在させることができるなど、配線のレイアウトの自由が高い。

さらに、図４（ｅ）に示す凹部形成工程では、第１凹部１４６の底部で第１配線１２１が露出する前にエッチングを停止させている。このため、第３配線１２３をパターニングする際のエッチングで、第１配線１２１が腐食することを防止することができる。かかる観点からすれば、図４（ｅ）に示す凹部形成工程では、第２凹部１４７の底部で第２配線１２２が露出する前にエッチングを停止させることが好ましい。かかる構成によれば、第３配線１２３をパターニングする際のエッチングで、第２配線１２２が腐食することも防止することができる。

［実施の形態２］
図５は、本発明の実施の形態２に係る電気光学装置１００に用いた第１基板１０の実装領域１０ｅの説明図である。

図４（ｈ）を参照して説明したコンタクトホール形成工程では、第３コンタクトホール１４３の底部で第３配線１２３が露出した時点で、第１配線１２１はまだ厚い絶縁膜で覆われている。このため、第１コンタクトホール１４１の底部が第１配線１２１の表面に到達するまでの間に第３配線１２３が腐食してしまうおそれがある。そこで、本形態では、図５を参照して以下に説明するように、第３配線１２３を形成した後、第３絶縁膜１３３を形成する前に、コンタクトホール形成工程で行なうエッチングに対する耐性が第３絶縁膜１３３よりも高い保護層１６０を形成する。

本形態では、図５（ａ）に示すように、実施の形態１と同様な工程により、第１配線１２１、第１絶縁膜１３１、第２配線１２２、第２絶縁膜１３２を形成した後、図５（ｂ）に示す凹部形成工程においては、レジストマスク１９１を形成して、第２絶縁膜１３２において第１配線１２１の一部と重なる領域には第１凹部１４６を形成し、第２配線１２２の一部と重なる領域には第２凹部１４７を形成する。

次に、図５（ｃ）に示す第３配線形成工程では、第２絶縁膜１３２の上層に、スパッタ法やＣＶＤ法などにより、金属膜、金属シリサイド膜、ドープトシリコン膜などの導電膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて導電膜を所定形状にエッチングし、第３配線１２３を形成する。

次に、保護膜形成工程において、第３配線１２３の上に保護層１６０を形成する。具体的には、保護層１６０を全面に形成した後、エッチングを行い、第３配線１２３の上層のみに保護層１６０を残す。かかる保護層１６０としては、コンタクトホール形成工程で行なうエッチングに対する耐性が第３絶縁膜１３３よりも高ければよい。例えば、第３絶縁膜１３３がシリコン酸化膜であれば、保護層１６０としてシリコン窒化膜を形成してもよい。なお、保護層１６０としては絶縁膜に限らず、導電膜を用いてもよい。

次に、図５（ｄ）に示す第３絶縁膜形成工程では、ＣＶＤ法などにより、第３配線１２３の上層側にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜からなる第３絶縁膜１３３を形成する。

次に、図５（ｅ）に示すコンタクトホール形成工程では、レジストマスク１９２を形成して、第３絶縁膜１３３の表面から、第３配線１２３の一部と重なる領域と第１凹部１４６と重なる領域と第２凹部１４７と重なる領域とをエッチングする。その結果、底部で第１配線１２１が露出する第１コンタクトホール１４１、底部で第２配線１２２が露出する第２コンタクトホール１４２、および底部で第３配線１２３が露出する第３コンタクトホール１４３が形成される。かかるコンタクトホール形成工程では、第１コンタクトホール１４１が第１配線１２１の表面に到達するまでの間に第３配線１２３が腐食してしまうおそれがあるが、かかる腐食を保護層１６０で防止することができる。なお、保護層１６０として絶縁層を形成した場合、コンタクトホール形成工程だけでは、第３コンタクトホール１４３の底部から保護層１６０を除去できないときは、別途、保護層１６０を除去するためのエッチング工程を行なってもよい。

次に、図５（ｆ）に示すパッド形成工程では、スパッタ法やＣＶＤ法などにより、第３絶縁膜１３３の上層にＩＴＯ膜などの導電膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて導電膜を所定形状にエッチングし、第１パッド１５１、第２パッド１５２、および第３パッド１５３を形成する。

かかる方法で製造した第１基板１０（素子基板）では、第３配線１２３の表面において第３コンタクトホール１４３の底部に隣接する領域には保護層１６０が残ることになる。なお、第１コンタクトホール１４１が第１配線１２１の表面に到達するまでの間には、第３配線１２３と同様、第２配線１２２も腐食するおそれがある。かかる腐食を防止するには、第３配線１２３と同様、第２配線１２２を形成した後、第２絶縁膜１３２を形成する前に、第２配線１２２の上層に保護層を形成すればよい。

［実施の形態３］
図６は、本発明の実施の形態３に係る電気光学装置１００に用いた第１基板１０の実装領域１０ｅを実施の形態１、２と比較して示す説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施の形態１、２に係る構成の説明図、および実施の形態３に係る構成の説明図である。

上記実施の形態１、２では、図６（ａ）に示すように、同一サイズの円形形状を有する第１パッド１５１、第２パッド１５２および第３パッド１５３を採用した。また、上記実施の形態１では、第１パッド１５１、第２パッド１５２および第３パッド１５３は、複数列のパッド列において、Ｙ方向で互いに隣り合う２つのパッド列では、パッド列の延在方向（Ｘ方向）に互いに半ピッチだけずれている構成を採用した。

但し、本発明では、図６（ｂ）に示すように、同一サイズの正方形形状を有する第１パッド１５１、第２パッド１５２および第３パッド１５３をＸ方向およびＹ方向に重なるように配置してもよい。

かかる構成を比較すると、以下に説明するように、図６（ａ）に示す構成の方がパッドを密に配置できる。まず、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、隣接するパッド間に寸法ｓの隙間を確保しながら計９個のパッドを配置する場合、図６（ａ）に示す構成では、実装領域１０ｅのＹ方向における幅寸法は、下式
（１＋√３）ｗ＋（√３）ｓ
ｗ；パッドの直径
で与えられる。これに対して、図６（ｂ）に示す構成では、実装領域１０ｅのＹ方向における幅寸法は、下式
３ｗ＋２ｓ
ｗ；パッドの辺の長さ
となる。それ故、図６（ａ）に示す構成の方がパッドを密に配置できることになる。

［他の実施の形態］
上記実施の形態では、電気光学装置１００として液晶装置を例示したが、有機ＥＬ装置に用いる素子基板の実装領域に対して本発明を適用してもよい。また、本発明は、電気光学装置の素子基板に限らず、基板上にパッドを備えた電気的固体装置全般に適用することができる。

［電子機器への搭載例］
次に、図７を参照して、上述した電気光学装置１００を搭載した電子機器について説明する。図７は、本発明に係る電気光学装置を用いた電子機器の説明図である。

図７（ａ）に、電気光学装置１００を備えたモバイル型のパーソナルコンピューターの構成を示す。パーソナルコンピューター２０００は、表示ユニットとしての電気光学装置１００と本体部２０１０を備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１及びキーボード２００２が設けられている。図７（ｂ）に、電気光学装置１００を備えた携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１及びスクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとしての電気光学装置１００を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、電気光学装置１００に表示される画面がスクロールされる。図７（ｃ）に、電気光学装置１００を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１及び電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての電気光学装置１００を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が電気光学装置１００に表示される。なお、電気光学装置１００が適用される電子機器としては、図７（ａ）〜（ｃ）に示すものの他、デジタルスチールカメラ、液晶テレビ、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワードプロセッサー、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機器等などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した電気光学装置１００が適用可能である。

次に、図７（ｄ）を参照して、本発明に係る電気光学装置１００（液晶装置）をプロジェクター（投射型表示装置）の液晶ライトバルブに採用した例について図面を参照して説明する。図７（ｄ）は、プロジェクターの概略構成図である。プロジェクター１１１０は、観察者側に設けられたスクリーン１１１１に光を照射し、このスクリーン１１１１で反射した光を観察する、いわゆる投影型のプロジェクターである。そして、プロジェクター１１１０は、光源１１１２と、ダイクロイックミラー１１１３、１１１４と、液晶ライトバルブ１１１５〜１１１７（電気光学装置１００）と、投射光学系１１１８と、クロスダイクロイックプリズム１１１９と、リレー系１１２０とを備えている。

光源１１１２は、赤色光、緑色光及び青色光を含む光を供給する超高圧水銀ランプで構成されている。ダイクロイックミラー１１１３は、光源１１１２からの赤色光を透過させると共に緑色光及び青色光を反射する構成となっている。また、ダイクロイックミラー１１１４は、ダイクロイックミラー１１１３で反射された緑色光及び青色光のうち青色光を透過させると共に緑色光を反射する構成となっている。このように、ダイクロイックミラー１１１３、１１１４は、光源１１１２から出射した光を赤色光と緑色光と青色光とに分離する色分離光学系を構成する。ここで、ダイクロイックミラー１１１３と光源１１１２との間には、インテグレーター１１２１及び偏光変換素子１１２２が光源１１１２から順に配置されている。インテグレーター１１２１は、光源１１１２から照射された光の照度分布を均一化する構成となっている。また、偏光変換素子１１２２は、光源１１１２からの光を例えばｓ偏光のような特定の振動方向を有する偏光にする構成となっている。

液晶ライトバルブ１１１５は、ダイクロイックミラー１１１３を透過して反射ミラー１１２３で反射した赤色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置（電気光学装置）である。液晶ライトバルブ１１１５は、λ／２位相差板１１１５ａ、第１偏光板１１１５ｂ、液晶パネル１１１５ｃ及び第２偏光板１１１５ｄを備えている。ここで、液晶ライトバルブ１１１５に入射する赤色光は、ダイクロイックミラー１１１３を透過しても光の偏光は変化しないことから、ｓ偏光のままである。λ／２位相差板１１１５ａは、液晶ライトバルブ１１１５に入射したｓ偏光をｐ偏光に変換する光学素子である。また、第１偏光板１１１５ｂは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光板である。そして、液晶パネル１１１５ｃは、ｐ偏光を画像信号に応じた変調によってｓ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっている。さらに、第２偏光板１１１５ｄは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ１１１５は、画像信号に応じて赤色光を変調し、変調した赤色光をクロスダイクロイックプリズム１１１９に向けて射出する構成となっている。なお、λ／２位相差板１１１５ａ及び第１偏光板１１１５ｂは、偏光を変換させない透光性のガラス板１１１５ｅに接した状態で配置されており、λ／２位相差板１１１５ａ及び第１偏光板１１１５ｂが発熱によって歪むのを回避することができる。

液晶ライトバルブ１１１６は、ダイクロイックミラー１１１３で反射した後にダイクロイックミラー１１１４で反射した緑色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置である。そして、液晶ライトバルブ１１１６は、液晶ライトバルブ１１１５と同様に、第１偏光板１１１６ｂ、液晶パネル１１１６ｃ及び第２偏光板１１１６ｄを備えている。液晶ライトバルブ１１１６に入射する緑色光は、ダイクロイックミラー１１１３、１１１４で反射されて入射するｓ偏光である。第１偏光板１１１６ｂは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。また、液晶パネル１１１６ｃは、ｓ偏光を画像信号に応じた変調によってｐ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっている。そして、第２偏光板１１１６ｄは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ１１１６は、画像信号に応じて緑色光を変調し、変調した緑色光をクロスダイクロイックプリズム１１１９に向けて射出する構成となっている。

液晶ライトバルブ１１１７は、ダイクロイックミラー１１１３で反射し、ダイクロイックミラー１１１４を透過した後でリレー系１１２０を経た青色光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶装置である。そして、液晶ライトバルブ１１１７は、液晶ライトバルブ１１１５、１１１６と同様に、λ／２位相差板１１１７ａ、第１偏光板１１１７ｂ、液晶パネル１１１７ｃ及び第２偏光板１１１７ｄを備えている。ここで、液晶ライトバルブ１１１７に入射する青色光は、ダイクロイックミラー１１１３で反射してダイクロイックミラー１１１４を透過した後にリレー系１１２０の後述する２つの反射ミラー１１２５ａ、１１２５ｂで反射することから、ｓ偏光となっている。λ／２位相差板１１１７ａは、液晶ライトバルブ１１１７に入射したｓ偏光をｐ偏光に変換する光学素子である。また、第１偏光板１１１７ｂは、ｓ偏光を遮断してｐ偏光を透過させる偏光板である。そして、液晶パネル１１１７ｃは、ｐ偏光を画像信号に応じた変調によってｓ偏光（中間調であれば円偏光又は楕円偏光）に変換する構成となっている。さらに、第２偏光板１１１７ｄは、ｐ偏光を遮断してｓ偏光を透過させる偏光板である。したがって、液晶ライトバルブ１１１７は、画像信号に応じて青色光を変調し、変調した青色光をクロスダイクロイックプリズム１１１９に向けて射出する構成となっている。なお、λ／２位相差板１１１７ａ及び第１偏光板１１１７ｂは、ガラス板１１１７ｅに接した状態で配置されている。

リレー系１１２０は、リレーレンズ１１２４ａ、１１２４ｂと反射ミラー１１２５ａ、１１２５ｂとを備えている。リレーレンズ１１２４ａ、１１２４ｂは、青色光の光路が長いことによる光損失を防止するために設けられている。ここで、リレーレンズ１１２４ａは、ダイクロイックミラー１１１４と反射ミラー１１２５ａとの間に配置されている。また、リレーレンズ１１２４ｂは、反射ミラー１１２５ａ、１１２５ｂの間に配置されている。反射ミラー１１２５ａは、ダイクロイックミラー１１１４を透過してリレーレンズ１１２４ａから出射した青色光をリレーレンズ１１２４ｂに向けて反射するように配置されている。また、反射ミラー１１２５ｂは、リレーレンズ１１２４ｂから出射した青色光を液晶ライトバルブ１１１７に向けて反射するように配置されている。クロスダイクロイックプリズム１１１９は、２つのダイクロイック膜１１１９ａ、１１１９ｂをＸ字型に直交配置した色合成光学系である。ダイクロイック膜１１１９ａは青色光を反射して緑色光を透過する膜であり、ダイクロイック膜１１１９ｂは赤色光を反射して緑色光を透過する膜である。したがって、クロスダイクロイックプリズム１１１９は、液晶ライトバルブ１１１５〜１１１７のそれぞれで変調された赤色光と緑色光と青色光とを合成し、投射光学系１１１８に向けて射出するように構成されている。

なお、液晶ライトバルブ１１１５、１１１７からクロスダイクロイックプリズム１１１９に入射する光はｓ偏光であり、液晶ライトバルブ１１１６からクロスダイクロイックプリズム１１１９に入射する光はｐ偏光である。このようにクロスダイクロイックプリズム１１１９に入射する光を異なる種類の偏光としていることで、クロスダイクロイックプリズム１１１９において各液晶ライトバルブ１１１５〜１１１７から入射する光を有効に合成できる。ここで、一般に、ダイクロイック膜１１１９ａ、１１１９ｂはｓ偏光の反射特性に優れている。このため、ダイクロイック膜１１１９ａ、１１１９ｂで反射される赤色光及び青色光をｓ偏光とし、ダイクロイック膜１１１９ａ、１１１９ｂを透過する緑色光をｐ偏光としている。投射光学系１１１８は、投影レンズ（図示略）を有しており、クロスダイクロイックプリズム１１１９で合成された光をスクリーン１１１１に投射するように構成されている。

１０・・第１基板（素子基板／電気的固体装置）、１０ｅ・・実装領域、１５０・・フレキシブル配線基板（実装部品）、２０・・第２基板、１００・・電気光学装置、１２１・・第１配線、１２２・・第２配線、１２３・・第３配線、１３１・・第１絶縁膜、１３２・・第２絶縁膜、１３３・・第３絶縁膜、１４１・・第１コンタクトホール、１４２・・第２コンタクトホール、１４３・・第３コンタクトホール、１４６・・第１凹部、１４７・・第２凹部、１５１・・第１パッド、１５２・・第２パッド、１５３・・第３パッド、１６０・・保護層、１６１・・第１パッド列、１６２・・第２パッド列、１６３・・第３パッド列

Claims (9)

1. 複数の第１配線、第１絶縁膜、複数の第２配線、第２絶縁膜、複数の第３配線および第３絶縁膜がこの順に積層された基板を有し、
   前記第３絶縁膜上には、前記第１絶縁膜、前記第２絶縁膜および前記第３絶縁膜を貫通する第１コンタクトホールを介して前記複数の第１配線のうち一の第１配線に接続する第１パッドと、前記第２絶縁膜および前記第３絶縁膜を貫通する第２コンタクトホールを介して前記複数の第２配線のうち一の第２配線に接続する第２パッドと、前記第３絶縁膜を貫通する第３コンタクトホールを介して前記複数の第３配線のうち一の第３配線に接続する第３パッドと、を備え、
   複数の前記第１パッドは第１のパッド列を構成し、複数の前記第２パッドは第２のパッド列を構成し、複数の前記第３パッドは第３のパッド列を構成し、
   前記第１乃至第３のパッド列は互いに並列していることを特徴とする電気的固体装置。
2. 前記第１パッド、前記第２パッドおよび前記第３パッドはいずれも、円形の平面形状を備え、
   前記第１乃至第３のパッド列において、互いに隣り合う２つのパッド列では、一方のパッド列に属する複数のパッドが、他方のパッド列に属する複数のパッドに対して該一方のパッド列の延在方向にずれるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電気的固体装置。
3. 前記第１パッド列、前記第２パッド列、および前記第３パッド列がこの順に並んでいることを特徴とする請求項１または２に記載の電気的固体装置。
4. 前記一の第３配線と前記第３絶縁膜との間には、前記第３コンタクトホールを形成する際のエッチングに対する耐性が前記第３絶縁膜よりも高い保護層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の電気的固体装置。
5. 前記第１パッド、前記第２パッドおよび前記第３パッドには、配線基板が接続されることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の電気的固体装置。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の電気的固体装置を備えた電気光学装置であって、
   前記電気的固体装置は、前記基板上に画素電極および画素トランジスターを備えた電気光学装置用の素子基板であることを特徴とする電気光学装置。
7. 基板上に複数の第１配線を形成する第１配線形成工程と、
   当該第１配線の上層に第１絶縁膜を形成する第１絶縁膜形成工程と、
   当該第１絶縁膜の上層に複数の第２配線を形成する第２配線形成工程と、
   当該第２配線の上層に第２絶縁膜を形成する第２絶縁膜形成工程と、
   エッチング法を用いて、前記複数の第１配線のうち一の第１配線の一部と重なる領域に第１凹部を形成し、前記複数の第２配線のうち一の第２配線の一部と重なる領域に第２凹部を形成する凹部形成工程と、
   前記第２絶縁膜の上層に複数の第３配線を形成する第３配線形成工程と、
   当該第３配線の上層に第３絶縁膜を形成する第３絶縁膜形成工程と、
   エッチング法を用いて、前記第１凹部の底部で前記一の第１配線を露出させるとともに、前記複数の第３配線のうち一の第３配線の一部と重なる領域で前記一の第３配線を露出させることによって、底部で前記一の第１配線が露出する第１コンタクトホール、底部で前記一の第２配線が露出する第２コンタクトホール、および底部で前記一の第３配線が露出する第３コンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程と、
   前記第３絶縁膜上に、前記第１コンタクトホールを介して前記一の第１配線に接続する第１パッド、前記第２コンタクトホールを介して前記一の第２配線に接続する第２パッド、および前記第３コンタクトホールを介して前記一の第３配線に接続する第３パッドを形成するパッド形成工程と、
   を有し、
   複数の前記第１パッドが第１パッド列を構成し、複数の前記第２パッドが第２パッド列を構成し、複数の前記第３パッドが第３パッド列を構成し、該第１乃至第３パッド列は互いに並列していることを特徴とする電気的固体装置の製造方法。
8. 前記凹部形成工程では、前記第１凹部の底部で前記一の第１配線が露出する前にエッチングを停止することを特徴とする請求項７に記載の電気的固体装置の製造方法。
9. 前記第３配線形成工程の後、前記第３絶縁膜形成工程を行なう前に、前記コンタクトホール形成工程で行なうエッチングに対する耐性が前記第３絶縁膜よりも高い保護層を前記複数の第３配線の上層に形成する保護層形成工程を行なうことを特徴とする請求項７または８に記載の電気的固体装置の製造方法。