JP3382549B2 - Semiconductor device and active matrix substrate - Google Patents

Semiconductor device and active matrix substrate

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    • H01L2924/13091Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor [MOSFET]

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びア
クティブマトリクス基板の構造に関し、特に半導体基板
のパッド電極部の構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and an semiconductor device.
The present invention relates to a structure of an active matrix substrate, and particularly to a structure of a pad electrode portion of a semiconductor substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置や半導体装置の半導体基板
において、従来のCMPを用いたダマシン法による埋め
込み配線、特に大きな領域を必要とするボンディングパ
ッドの形成方法は、特開平6−232121号公報に記
載されている方法がとられていた。その代表的な図面を
図15に示す。
2. Description of the Related Art In a semiconductor substrate of a liquid crystal display device or a semiconductor device, a conventional damascene method using CMP for embedded wiring, especially a method for forming a bonding pad requiring a large area is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-232121. The method described was taken. A typical drawing thereof is shown in FIG.

【0003】図15において、141は半導体基板、1
43は絶縁膜、145は絶縁膜を除去して設けた配線パ
ターン、147は密着促進層、149aは配線あるいは
ボンディングパッド(パッド電極)である。多数の電界
効果トランジスタが形成された半導体基板141に絶縁
膜143を形成する。
In FIG. 15, reference numeral 141 denotes a semiconductor substrate, 1
43 is an insulating film, 145 is a wiring pattern provided by removing the insulating film, 147 is an adhesion promoting layer, and 149a is a wiring or a bonding pad (pad electrode). An insulating film 143 is formed on the semiconductor substrate 141 on which a large number of field effect transistors are formed.

【0004】次に、公知のフォトリソグラフィ技術およ
びエッチング技術により絶縁膜143に配線パターン1
45となる溝を形成する。ここで、CMP工程において
原理的に避けられないディッシングによる配線中央部の
凹形状を防ぐために配線パターン145の幅と長さの寸
法が制限され、Al,CuおよびAl系合金、Cu系合
金の場合、最大でも100μm程度とするのが良いとさ
れている。
Next, the wiring pattern 1 is formed on the insulating film 143 by a known photolithography technique and etching technique.
A groove to be 45 is formed. Here, the width and length dimensions of the wiring pattern 145 are limited in order to prevent the concave shape of the wiring center portion due to dishing which is unavoidable in principle in the CMP process. In the case of Al, Cu and Al-based alloys, Cu-based alloys However, it is said that it is preferable to set the maximum to about 100 μm.

【0005】次に、TiN/Ti積層膜等の密着促進層
147を形成し、続いて配線材料149aを形成し、C
MP法により埋め込み配線以外の配線材料と密着促進層
を除去し、配線あるいはボンディングパッド149aを
形成する。110は、149aをボンディングパッドと
した時のボンディングワイヤである。
Next, an adhesion promoting layer 147 such as a TiN / Ti laminated film is formed, and then a wiring material 149a is formed, and C
The wiring material other than the embedded wiring and the adhesion promoting layer are removed by the MP method to form the wiring or the bonding pad 149a. 110 is a bonding wire when 149a is a bonding pad.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、埋め込み配線の幅と長さの寸法が制限される
ため、ボンディングパッド149aは小さくしなければ
ならず、その結果、ワイヤボンディング装置に高い精度
が求められるなど装置の負荷が大きくなる。また最悪の
場合、ボンディングされたワイヤ110がボンディング
パッド149aを外れ、歩留りを下げるという欠点があ
る。
However, in the above-mentioned conventional example, since the width and length of the embedded wiring are limited, the bonding pad 149a must be made small, and as a result, it is expensive for the wire bonding apparatus. The load on the device increases due to the need for accuracy. In the worst case, there is a drawback that the bonded wire 110 comes off the bonding pad 149a and the yield is reduced.

【0007】さらに、配線の寸法を制限しても配線中央
部の凹形状は、原理的に解消することはできず、ボンデ
ィングパッド中心付近のボンディング部は薄くなってし
まい、その結果、ボンディングワイヤを押し付けた際、
薄くなった配線部がえぐられ、下地の絶縁膜にボンディ
ングワイヤが押し当てられる状況となる。ボンディング
ワイヤと絶縁膜との密着力は小さいため、ワイヤは非常
にはがれやすくなるため、ワイヤボンディングの歩留り
が低下するという欠点がある。
Further, even if the size of the wiring is limited, the concave shape in the central portion of the wiring cannot be eliminated in principle, and the bonding portion near the center of the bonding pad becomes thin, and as a result, the bonding wire is When pressed,
The thinned wiring portion is scooped out, and the bonding wire is pressed against the underlying insulating film. Since the bonding force between the bonding wire and the insulating film is small, the wire is very easily peeled off, and there is a drawback that the yield of wire bonding is reduced.

【0008】(発明の目的) 本発明の目的は、埋め込み配線の幅と長さの寸法が制限
されることなく、大きなボンディングパッドを設けるこ
とにより、ワイヤボンディングの歩留まりを向上するこ
とにある。
(Object of the Invention) An object of the present invention is to improve the yield of wire bonding by providing a large bonding pad without limiting the width and length of the embedded wiring.

【0009】更にまた、配線中央部の凹形状により薄く
なった配線部がえぐられ、ボンディングされたワイヤが
はがれることを防止することにより、歩留まりを向上す
ることにある。
Furthermore, the yield is improved by preventing the thinned wiring portion from being scooped by the concave shape of the central portion of the wiring and peeling off the bonded wire.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、外部装置と電
気的に接続する接続手段とパッド電極との接続部直下
で、半導体装置の配線層と該パッド電極とが介在物を内
蔵せずに接する半導体装置において、前記パッド電極は
前記配線層上に接する大きさの異なる複数の接続孔によ
って前記配線層と接続されていることを特徴とするもの
である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an external device and an
Immediately below the connecting part between the connecting means for electrically connecting and the pad electrode
The wiring layer of the semiconductor device and the pad electrode
In a semiconductor device that contacts without being stored, the pad electrode is
A plurality of connection holes of different sizes that come into contact with the wiring layer are formed.
Characterized by being connected to the wiring layer
Is.

【0011】また本発明は、外部装置と電気的に結ぶ接
続手段とパッド電極との接続部直下で、半導体基板に形
成された半導体素子と電気的に結ばれ半導体電気回路を
構成 する複数層の配線のうちの任意の配線と該パッド電
極とが介在物を内蔵せずに接する半導体装置において、
前記パッド電極は前記任意の配線上に接する大きさの異
なる複数の接続孔によって前記任意の配線と接続されて
いることを特徴とするものである。
The present invention also provides a connection for electrically connecting to an external device.
Immediately below the connection between the connecting means and the pad electrode,
It is electrically connected to the formed semiconductor element to form a semiconductor electric circuit.
Any wiring and the pad conductive of wiring a plurality of layers constituting
In a semiconductor device in which the pole contacts without inclusions,
The pad electrode has a different size in contact with the arbitrary wiring.
Is connected to the arbitrary wiring by a plurality of connection holes
It is characterized by being present.

【0012】また本発明は、外部装置と電気的に結ぶ接
続手段とパッド電極との接続部直下で、実質的に平坦な
表面を有する画素電極毎に配置されたスイッチング素子
に電源あるいは信号を伝達する複数層の配線のうち任意
の配線と該パッド電極とが介在物を内蔵せずに接するア
クティブマトリクス基板において、前記パッド電極は前
記任意の配線上に接する大きさの異なる複数の接続孔に
よって前記任意の配線と接続されていることを特徴とす
るものである。
The present invention also provides a connection for electrically connecting to an external device.
Immediately below the connection between the connecting means and the pad electrode,
Switching element arranged for each pixel electrode having a surface
Arbitrary wiring among multiple layers for transmitting power or signals to
Of the wiring and the pad electrode are in contact with each other without inclusion.
In the active matrix substrate, the pad electrode is
For connecting multiple connection holes of different sizes that come into contact with any wiring.
Therefore, it is characterized in that it is connected to the arbitrary wiring.
It is something.

【0013】[作用] 本発明によれば、ワイヤボンディング領域における電極
の厚さは、パッド電極の厚さと、配線電極の厚さの和と
なるため、実質的に厚くなる。その結果、縦及び横の寸
法が大きく、かつ強固なボンディングが可能となるパッ
ド電極が得られる。以下、本発明の作用について、更に
説明する。
[Operation] According to the present invention, the thickness of the electrode in the wire bonding region is the sum of the thickness of the pad electrode and the thickness of the wiring electrode, and thus becomes substantially thick. As a result, a pad electrode having large vertical and horizontal dimensions and capable of strong bonding can be obtained. Hereinafter, the operation of the present invention will be further described.

【0014】本発明によれば、前記引き出し配線と前記
パッド電極との接続領域において、前記パッド電極と半
導体装置の配線層とが、介在物を内蔵せず直接接してい
ることにより、すなわち、図1に示すように、ボンディ
ングワイヤ(110)とボンディングパッド(109)
のボンディング領域(111)直下の配線層である第1
Al(104)とボンディングパッド(109)が両者
の間に何も挟まず全面で接合していることにより、ボン
ディング領域(111)の電極の厚さが、配線層である
第1Al(104)の厚さ+ボンディングパッド(10
9)の厚さとなり、実質的に大きくなっているため、C
MPによるディッシングのためにボンディングパッド中
央部に数千Åの凹部が生じても安定して強固なボンディ
ングを得ることができる。
According to the present invention, the pad electrode and the wiring layer of the semiconductor device are in direct contact with each other in the connection region between the lead-out wiring and the pad electrode without inclusion, that is, 1, the bonding wire (110) and the bonding pad (109)
Which is the wiring layer immediately below the bonding region (111) of
Since the Al (104) and the bonding pad (109) are bonded on the entire surface without sandwiching anything between them, the thickness of the electrode in the bonding region (111) is equal to that of the first Al (104) which is a wiring layer. Thickness + bonding pad (10
Since the thickness is 9), which is substantially larger, C
Even if a recess of several thousand Å is formed in the central portion of the bonding pad due to the dishing by MP, stable and strong bonding can be obtained.

【0015】また、一辺が数百μmの大寸法のボンディ
ングパッド(109)を形成できるため、強固なワイヤ
ボンディングが得られ、ワイヤボンディング工程の歩留
りが向上し、ひいては、低コストの液晶表示装置等を提
供することができる。
Further, since a large-sized bonding pad (109) having a side of several hundreds of μm can be formed, a strong wire bonding can be obtained, the yield of the wire bonding process can be improved, and a low cost liquid crystal display device or the like can be obtained. Can be provided.

【0016】また、本発明によれば、前記パッド電極と
前記半導体装置の配線層とが、複数の接続孔で接続され
ていることにより、すなわち、図4に示すように、大寸
法のスルーホール(112)と小寸法のスルーホール
(112′)を混在することにより、低抵抗のボンディ
ングパッドを得ることができるとともに、強固なワイヤ
ボンディングを両立することが可能となり、これによ
り、低コストの液晶表示装置等を提供することができ
る。
Further, according to the present invention, since the pad electrode and the wiring layer of the semiconductor device are connected by a plurality of connection holes, that is, as shown in FIG. 4, a large through hole is formed. By mixing (112) and small-sized through-holes (112 '), it is possible to obtain a low-resistance bonding pad and to achieve strong wire bonding at the same time, which results in a low-cost liquid crystal. A display device or the like can be provided.

【0017】また、本発明によれば、パッド電極内に、
前記パッド電極とは異なる材料からなる研磨ストッパー
を配したことにより、すなわち、図5に示すように、プ
ラズマSiO支柱(108′)をボンディングパッド
(109)内に配したことにより、この支柱がCMPの
ストッパーとして機能するため、第2Al(109−
a)のディッシングを小さくすることができる。したが
って、ボンディング領域(111)におけるAl電極の
厚みが大きくなりワイヤボンディングの信頼性がさらに
向上する。
Further, according to the present invention, in the pad electrode,
By disposing the polishing stopper made of a material different from that of the pad electrode, that is, by disposing the plasma SiO pillar (108 ') in the bonding pad (109) as shown in FIG. Since it functions as a stopper for the second Al (109-
The dishing of a) can be reduced. Therefore, the thickness of the Al electrode in the bonding region (111) is increased, and the reliability of wire bonding is further improved.

【0018】以上説明したように、本発明によれば、厚
さが大きく、かつ面積も大きなパッド電極を備えたた
め、強固なワイヤボンディングが可能となり、ワイヤボ
ンディングの歩留りが向上する。その結果、低コストの
液晶表示装置を提供することが可能となる。
As described above, according to the present invention, since the pad electrode having a large thickness and a large area is provided, strong wire bonding can be performed and the yield of wire bonding is improved. As a result, it becomes possible to provide a low-cost liquid crystal display device.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】(参考例) [構成] 本実施形態の特徴であるボンディングパッドの構造を図
1に示す。図1において、(101)はSi基板、(1
02)はSi基板を熱酸化して形成したSi熱酸化膜、
(103)はBPSG、(104)は第1の配線層とな
る第1Al、(105)は層間絶縁膜であるプラズマS
iO、(106)はTi,W等の金属材料からなる遮光
層、(107)はプラズマSiN、(108)はプラズ
マSiO、(109)はボンディングパッド(パッド電
極)、(110)はボンディングワイヤ(接続手段、引
き出し配線)、(111)はボンディングワイヤ(11
0)がボンディングパッド(109)とボンディングし
ているボンディング領域である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (Reference Example) [Structure] FIG. 1 shows the structure of a bonding pad, which is a feature of this embodiment. In FIG. 1, (101) is a Si substrate, (1)
02) is a Si thermal oxide film formed by thermally oxidizing a Si substrate,
(103) is BPSG, (104) is the first Al that becomes the first wiring layer, and (105) is plasma S that is an interlayer insulating film.
iO, (106) a light-shielding layer made of a metal material such as Ti, W, (107) plasma SiN, (108) plasma SiO, (109) bonding pad (pad electrode), (110) bonding wire ( (111) is a bonding wire (11)
0) is a bonding region bonded to the bonding pad (109).

【0020】本実施形態の特徴は、ボンディングワイヤ
(110)とボンディングパッド(109)のボンディ
ング領域(111)直下の配線層である第1Al(10
4)とボンディングパッド(109)が両者の間に介在
物を内蔵せず、何も挟まず全面で接合しており、ボンデ
ィング領域(111)の電極の厚さが、配線層である第
1Al(104)の厚さ+ボンディングパッド(10
9)の厚さとなり、実質的に大きくなっている点であ
る。
The feature of this embodiment is that the first Al (10) is a wiring layer immediately below the bonding region (111) between the bonding wire (110) and the bonding pad (109).
4) and the bonding pad (109) are joined together on the entire surface without inclusions between them, and the thickness of the electrode in the bonding region (111) is the first Al ( 104) thickness + bonding pad (10
The thickness is 9), which is a substantial increase.

【0021】これにより、CMPによるディッシングの
ためにボンディングパッド中央部に数千Åの凹部が生じ
ても安定して強固なボンディングを得ることができる。
As a result, even if a recess of several thousand Å is formed in the central portion of the bonding pad due to dishing by CMP, stable and strong bonding can be obtained.

【0022】また、一辺が数百μmの大寸法のボンディ
ングパッド(109)を形成できるため、強固なワイヤ
ボンディングが得られ、ワイヤボンディング工程の歩留
りが向上し、ひいては、低コストの液晶表示装置を提供
することができる。
Further, since a large-sized bonding pad (109) having a side of several hundreds μm can be formed, strong wire bonding can be obtained, the yield of the wire bonding process is improved, and a low-cost liquid crystal display device is obtained. Can be provided.

【0023】[製造方法] 次に、図2(a)〜図2(d)を用いて本実施形態のボ
ンディングパッドの形成方法を説明する。
[Manufacturing Method] Next, a method of forming the bonding pad of this embodiment will be described with reference to FIGS. 2 (a) to 2 (d).

【0024】まず、図2(a)に示すように、前述の半
導体素子を形成する工程の中で、Si基板(101)を
熱酸化し、フィールド酸化膜であるSi熱酸化膜(10
2)を約8000Å形成する。次にBPSG(103)
を約7000Å形成する。このとき、必要に応じて、p
olySiや、Wシリサイド等のゲート電極材料をSi
熱酸化膜(102)と、BPSG(103)の間で、ボ
ンディングパッドが形成される領域の直下に形成するこ
ともできる。
First, as shown in FIG. 2A, in the step of forming the semiconductor element described above, the Si substrate (101) is thermally oxidized to form a Si thermal oxide film (10) which is a field oxide film.
2) is formed about 8000Å. Next, BPSG (103)
To form about 7,000 Å. At this time, if necessary, p
The gate electrode material such as ollySi or W silicide is Si
It can be formed between the thermal oxide film (102) and the BPSG (103) immediately below the region where the bonding pad is formed.

【0025】第1Al(104)は下層からTi 20
0Å/TiN 1000Å/AlSiW 5000Å/
TiN300Åの積層構造になっており、公知のリソグ
ラフィーおよびエッチング技術によりパターニングされ
る。第1Al(104)の寸法は幅90μm長さ290
μmである。本実施形態では上記方法で第1Al(10
4)をパターニングした例を示したが、CMPを用いた
ダマシン法により形成することも可能である。
The first Al (104) is Ti 20 from the lower layer.
0Å / TiN 1000Å / AlSiW 5000Å /
It has a laminated structure of TiN300Å and is patterned by known lithography and etching techniques. The dimensions of the first Al (104) are 90 μm in width and 290 in length.
μm. In the present embodiment, the first Al (10
Although the example in which 4) is patterned is shown, it is also possible to form it by a damascene method using CMP.

【0026】次に、プラズマSiO(105)を成膜す
る。ここではプラズマSiO(105)をSOGエッチ
バック、層間膜CMP等の手法で平坦化した。平坦化し
た方が次工程のパターニングの容易さ、それに順ずる歩
留りの点で有利であるが、必ずしも必須ではなく、必要
に応じて平坦化の有無を選択することができる。
Next, plasma SiO (105) is formed. Here, the plasma SiO (105) is flattened by a method such as SOG etchback and interlayer film CMP. The flattening is advantageous in terms of easiness of patterning in the next step and the yield corresponding to the patterning, but it is not always essential, and the presence or absence of the flattening can be selected as necessary.

【0027】次に、遮光層(106)を約3000Å形
成する。遮光層(106)の材料は、前述したように、
Ti,TiN,W,Mo等の高融点メタルが材料の安定
性の点で好適である。遮光層(106)のパターニング
は、入射光がSi基板に届かないように第1Al(10
4)と重なり部ができるようにパターニングする。ここ
では4辺各々の重なりを10μmとした。続いて、プラ
ズマSiN(107)を全面に約4000Å成膜する。
Next, a light-shielding layer (106) is formed with a thickness of about 3000Å. The material of the light shielding layer (106) is, as described above,
High melting point metals such as Ti, TiN, W and Mo are preferable in terms of material stability. The patterning of the light-shielding layer (106) is performed so that the incident light does not reach the Si substrate.
4) Patterning is performed so that an overlapping portion is formed. Here, the overlap of each of the four sides was 10 μm. Then, plasma SiN (107) is deposited on the entire surface by about 4000Å.

【0028】次に、図2(b)に示すように、プラズマ
SiO(108)を約10000Å成膜後、所望のボン
ディングパッドの形状にパターニングする。ここでは幅
100μm、長さ300μmとした。この工程は、液晶
表示装置においては、反射電極の溝を形成する工程とい
っしょに行われるものである。エッチングの際、プラズ
マSiN(107)はエッチングストッパーとして機能
する。
Next, as shown in FIG. 2B, plasma SiO (108) is formed into a desired bonding pad shape after forming a film of about 10,000 Å. Here, the width is 100 μm and the length is 300 μm. In the liquid crystal display device, this step is performed together with the step of forming the groove of the reflective electrode. During etching, the plasma SiN (107) functions as an etching stopper.

【0029】次に、図2(c)に示すように、第1Al
(104)とボンディングパッドとの接合をとるための
スルーホール(112)を形成する。通常ボンディング
パッド部におけるスルーホール(112)は数μm□の
寸法のものを複数個形成するが、本実施形態では幅60
μm、長さ260μmのスルーホールを一つ形成してい
る。
Next, as shown in FIG. 2C, the first Al
A through hole (112) for forming a bond between (104) and the bonding pad is formed. Normally, a plurality of through holes (112) having a size of several μm □ are formed in the bonding pad portion.
One through hole having a size of μm and a length of 260 μm is formed.

【0030】図2(d)において、第2Al(109−
a)を約18000Å成膜する。第2Al(109−
a)は、前述の反射電極と同じ工程で形成されるため、
Al,Pt,Ag等の高反射率材料が適しており、ここ
ではpure Alを、埋め込み性を向上するために、
真空度10-8torr以下、ウエハ温度430℃の条件
でスパッタリングにより成膜した。
In FIG. 2D, the second Al (109-
About 18000Å is deposited. Second Al (109-
Since a) is formed in the same process as the above-mentioned reflective electrode,
A high reflectance material such as Al, Pt, or Ag is suitable, and pure Al is used here to improve the embedding property.
A film was formed by sputtering under the conditions of a vacuum degree of 10 −8 torr or less and a wafer temperature of 430 ° C.

【0031】続いて、プラズマSiO(108)上の第
2Al(109−a)をCMPにより除去することによ
り、図1の構造体を得る。CMPの条件はCMP装置に
荏原製作所製EPO−114を用い、研磨クロスにロデ
ールニッタ製SupremeRN−H、スラリーにフジ
ミインコーポレーテッド製 PLANERLITE−5
102、荷重300gf/cm2、ウエハキャリア回転
数30rpm、ターンテーブル回転数31rpmであ
り、このときのAlの平均研磨レートは約2200Å/
minであり、ボンディングパッド(109)のディッ
シング量は約5000Åであった。
Subsequently, the second Al (109-a) on the plasma SiO (108) is removed by CMP to obtain the structure of FIG. The CMP conditions were EPO-114 manufactured by EBARA CORPORATION for the CMP apparatus, Supreme RN-H manufactured by Rodel Nitta for the polishing cloth, and PLANERLITE-5 manufactured by Fujimi Incorporated for the slurry.
102, a load of 300 gf / cm 2 , a wafer carrier rotation speed of 30 rpm, and a turntable rotation speed of 31 rpm, and the average polishing rate of Al at this time is about 2200 Å /
min, and the dishing amount of the bonding pad (109) was about 5000Å.

【0032】図3は上記CMP条件で研磨した際のAl
電極の寸法と、CMPによるディッシングの相関図であ
る。Al寸法が大きくなるとともにディッシング量は大
きくなることがわかる。
FIG. 3 shows Al when polished under the above CMP conditions.
It is a correlation diagram of the dimension of an electrode and dishing by CMP. It can be seen that the dishing amount increases as the Al dimension increases.

【0033】なお、ここで挙げたボンディングパッド等
の寸法は一つの例であり、これに限られるものではな
く、またスルーホール(112)の個数も1個に限られ
るものではなく複数個設けることも可能であることは言
うまでもない。
The dimensions of the bonding pads and the like mentioned here are merely examples, and the number is not limited to this, and the number of through holes (112) is not limited to one, and a plurality of holes may be provided. It goes without saying that it is also possible.

【0034】さらに、本実施形態では2層配線の例を挙
げたが、3層配線以上の多層配線にも適用できる。
Further, although the example of the two-layer wiring is given in this embodiment, the present invention can be applied to the multi-layer wiring of three layers or more.

【0035】さらに、本実施形態では、接続手段とし
て、ワイヤボンディングの例を挙げたが、本構造のボン
ディングパッドは、他の接続手段として、異方性導電
膜、半田バンプ、銀ペースト、板バネ等の方法にも適用
することができる。上記の適用は以降の実施形態におい
ても適用される。なお、本実施形態および以降の実施形
態の形態は、アクティブマトリクス基板のパッド電極構
造に限らず、CPU、DRAM等の半導体装置のパッド
電極としても有用であることは言うまでもない。
Furthermore, in the present embodiment, an example of wire bonding is given as the connecting means, but the bonding pad of this structure has an anisotropic conductive film, a solder bump, a silver paste, a leaf spring as another connecting means. It can also be applied to such methods. The above application is also applied to the following embodiments. It is needless to say that the present embodiment and the subsequent embodiments are not limited to the pad electrode structure of the active matrix substrate, but are also useful as pad electrodes of semiconductor devices such as CPU and DRAM.

【0036】(第の実施形態) 本発明の第の実施形態を、図4(a)〜図4(c)の
製造工程図を用いて説明する。図4(a)において、プ
ラズマSiO(108)を形成するところまでは参考例
と同じである。
[0036] The first embodiment A first embodiment of the present invention will be described with reference to manufacturing process diagrams of FIGS. 4 (a) ~ FIG 4 (c). In FIG. 4A, the steps up to the formation of the plasma SiO (108) are the same as those in the reference example .

【0037】図4(a)に示すように、スルーホールを
形成する際、数十〜数百μmの大きさの一つあるいは複
数個のスルーホール(112)と、数μm□のスルーホ
ール(112′)を複数個設けた。
As shown in FIG. 4A, when forming a through hole, one or a plurality of through holes (112) having a size of several tens to several hundreds of μm and a through hole of several μm □ ( 112 ') are provided in plurality.

【0038】これに第1の実施形態と同じ方法で第2A
l(109−a)を成膜し(図4−b)、同じく第1の
実施形態と同条件のCMPでプラズマSiO(108)
上の第2Al(109−a)を除去し、図4(c)に示
すボンディングパッド構造を得る。
In addition, the same method as in the first embodiment is applied to the second A
1 (109-a) is formed into a film (FIG. 4-b), and plasma SiO (108) is also formed by CMP under the same conditions as in the first embodiment.
The upper second Al (109-a) is removed to obtain the bonding pad structure shown in FIG.

【0039】本実施形態の特徴は、一辺数十〜数百μm
のスルーホール(112)の他に数μm□のスルーホー
ル(112′)を1個あるいはそれ以上設けた点であ
る。この数μm□のスルーホール(112′)は、液晶
表示装置においては、反射電極部のそれと同サイズ、あ
るいはそれに近い寸法であり、反射電極部のスルーホー
ルとボンディングパッド部の数μm□のスルーホールを
形成する際のエッチングのエッチングレートはほぼ等し
いものとなる。これに対し、一辺が数十〜数百μmにお
よぶ大寸法のスルーホール(112′)におけるエッチ
ングレートは前記数μm□のスルーホール(112’)
に比べ小さくなる現象(マイクロ ローディング効果)
のため、エッチング時間を数μm□のスルーホールに設
定した場合、大寸法のスルーホール(112)のエッチ
ングはアンダーエッチングとなるため、大寸法のスルー
ホール(112)のみであると、第1Al(104)と
ボンディングパッド(109)の接合抵抗が大きくなる
ことがある。
The feature of this embodiment is that one side is several tens to several hundreds μm.
In addition to the through hole (112), one or more through holes (112 ′) of several μm □ are provided. In the liquid crystal display device, the through hole (112 ′) of several μm □ has the same size as or a size close to that of the reflective electrode section, and the through hole of the reflective electrode section and the through hole of several μm □ of the bonding pad section. The etching rates for etching when forming holes are almost equal. On the other hand, the etching rate of a large-sized through hole (112 ′) having a side of several tens to several hundreds of μm is the above-mentioned through hole (112 ′) of several μm □.
Phenomenon smaller than that (micro loading effect)
Therefore, when the etching time is set to a through hole of several μm □, the etching of the large-sized through hole (112) is under-etching, so that only the large-sized through hole (112) has the first Al ( The bonding resistance between the bonding pad 104 and the bonding pad 109 may increase.

【0040】したがって、本実施形態では大寸法のスル
ーホール(112)と小寸法のスルーホール(11
2′)を混在することにより、小寸法のスルーホール
(112’)により確実に電気的接続が実現できるた
め、低抵抗のボンディングパッドを得ることができると
ともに、強固なワイヤボンディングを両立することが可
能となる。これにより、低コストの液晶表示装置を提供
することができる。
Therefore, in this embodiment, the large-sized through hole (112) and the small-sized through hole (11) are used.
By mixing 2 '), electrical connection can be surely realized by a small-sized through hole (112'), so that a low resistance bonding pad can be obtained and strong wire bonding can be achieved at the same time. It will be possible. This makes it possible to provide a low-cost liquid crystal display device.

【0041】(第の実施形態) 本発明の第の実施形態を、図5(a)〜図5(b)お
よび図6を用いて説明する。
[0041] The second embodiment A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5 (a) ~ FIG 5 (b) and 6.

【0042】図5(a)において、プラズマSiO(1
08)を成膜するところまでは参考例,及び第1の実施
形態と同じである。
In FIG. 5A, plasma SiO (1
08) is the same as the reference example and the first embodiment.

【0043】図5(a)に示すように、プラズマSiO
(108)をパターニングする際、CMPのストッパー
として機能するプラズマSiOの支柱(108′)を形
成する。本実施形態ではプラズマSiO支柱(10
8′)の断面形状を正方形とし、寸法を一辺10μmと
した。この断面形状と寸法および数はここで設定したも
のに限られず、任意のものに設定することが可能であ
る。
As shown in FIG. 5A, plasma SiO
When patterning (108), plasma SiO pillars (108 ') that function as CMP stoppers are formed. In this embodiment, the plasma SiO column (10
The cross-sectional shape of 8 ') was square and the dimension was 10 μm on each side. The cross-sectional shape, dimensions, and number are not limited to those set here, and can be set arbitrarily.

【0044】次に、図5(b)に示すように、スルーホ
ール(112)を形成する。ここでは複数の寸法のスル
ーホール(112)を複数個形成したが、第1実施形態
のように、単一のスルーホールとすることも可能である
ことは言うまでもない。
Next, as shown in FIG. 5B, a through hole (112) is formed. Although a plurality of through holes (112) having a plurality of dimensions are formed here, it goes without saying that a single through hole can be formed as in the first embodiment.

【0045】次に、図5(c)に示すように、第2Al
(109−a)を成膜後、第1実施形態と同じCMP条
件で研磨し、図5(d)のボンディングパッド構造を得
る。図6は、図5(d)の斜視図である。
Next, as shown in FIG. 5C, the second Al
After depositing (109-a), the film is polished under the same CMP conditions as in the first embodiment to obtain the bonding pad structure of FIG. FIG. 6 is a perspective view of FIG.

【0046】本実施形態の特徴は、プラズマSiO支柱
(108′)をボンディングパッド(109)内に配し
た点で、この支柱がCMPのストッパーとして機能する
ため、第2Al(109−a)のディッシングを小さく
することができる。したがって、ボンディング領域(1
11)におけるAl電極の厚みが大きくなりワイヤボン
ディングの信頼性がさらに向上する。
The feature of this embodiment is that the plasma SiO column (108 ') is arranged in the bonding pad (109). Since the column functions as a stopper for CMP, the dishing of the second Al (109-a) is performed. Can be made smaller. Therefore, the bonding area (1
The thickness of the Al electrode in 11) is increased, and the reliability of wire bonding is further improved.

【0047】(第の実施形態) 以下に本発明のボンディングパッドを適用した液晶表示
装置について説明する。なお、本発明のボンディングパ
ッド構造は、後述する図11の電極パッド352に適用
される。
( Third Embodiment) A liquid crystal display device to which the bonding pad of the present invention is applied will be described below. The bonding pad structure of the present invention is applied to the electrode pad 352 of FIG. 11 described later.

【0048】なお、本発明の実施の形態を複数の液晶パ
ネルを挙げて記述するが、それぞれの形態に限定される
ものではない。相互の形態の技術を組み合わせることに
よって効果が増大することはいうまでもない。また、液
晶パネルの構造は、半導体基板を用いたもので記述して
いるが、必ずしも半導体基板に限定されるものはなく、
通常の透明基板上に以下に記述する構造体を形成しても
いい。また、以下に記述する液晶パネルは、すべてMO
SFETやTFT型であるが、ダイオード型などの2端
子型であってもいい。さらに、以下に記述する液晶パネ
ルは、家庭用テレビはもちろん、プロジェクタ、ヘッド
マウントディスプレイ、3次元映像ゲーム機器、ラップ
トップコンピュータ、電子手帳、テレビ会議システム、
カーナビゲーション、飛行機のパネルなどの表示装置と
して有効である。
Although the embodiments of the present invention are described with reference to a plurality of liquid crystal panels, the invention is not limited to the respective embodiments. It goes without saying that the effect is increased by combining the technologies of the mutual forms. Further, the structure of the liquid crystal panel is described using a semiconductor substrate, but the structure is not necessarily limited to the semiconductor substrate.
The structure described below may be formed on an ordinary transparent substrate. The liquid crystal panels described below are all MO
Although it is an SFET or TFT type, it may be a two-terminal type such as a diode type. Furthermore, the liquid crystal panels described below are not only for home TVs, but also for projectors, head-mounted displays, 3D video game devices, laptop computers, electronic organizers, video conferencing systems,
It is effective as a display device for car navigation and airplane panels.

【0049】本発明の液晶パネル部の断面を図7に示
す。図7において、301は半導体基板、302,30
2′はそれぞれp型及びn型ウェル、303,303′
はトランジスタのソース領域、304はゲート領域、3
05,305′はドレイン領域である。
FIG. 7 shows a cross section of the liquid crystal panel portion of the present invention. In FIG. 7, 301 is a semiconductor substrate, and 302 and 30.
2'denotes p-type and n-type wells, 303 and 303 ', respectively.
Is a source region of the transistor, 304 is a gate region, 3
Reference numerals 05 and 305 'are drain regions.

【0050】図7に示すように、表示領域のトランジス
タは、20〜35Vという高耐圧が印加されるため、ゲ
ート304に対して、自己整合的にソース、ドレイン層
が形成されず、オフセットをもたせ、その間にソース領
域303′、ドレイン領域305′に示す如く、pウェ
ル中の低濃度のn-層、nウェル中の低濃度のp-層が設
けられる。ちなみにオフセット量は0.5〜2.0μm
が好適である。一方、周辺回路の一部の回路部が図7の
左側に示されているが、周辺部の一部の回路は、ゲート
に自己整合的にソース、ドレイン層が形成されている。
As shown in FIG. 7, since a high breakdown voltage of 20 to 35 V is applied to the transistor in the display region, the source and drain layers are not formed in a self-aligned manner with respect to the gate 304, and an offset is applied. , a source region 303 therebetween ', the drain region 305' as shown in a low concentration in the p-well n - layer of low concentration in the n-well p - layer is provided. By the way, the offset amount is 0.5-2.0 μm
Is preferred. On the other hand, although a part of the peripheral circuit is shown on the left side of FIG. 7, in the part of the peripheral circuit, the source and drain layers are formed in self-alignment with the gate.

【0051】ここでは、ソース、ドレインのオフセット
について述べたが、それらの有無だけでなく、オフセッ
ト量をそれぞれの耐圧に応じて変化させたり、ゲート長
の最適化が有効である。これは、周辺回路の一部は、ロ
ジック系回路であり、この部分は、一般に1.5〜5V
系駆動でよいため、トランジスタサイズの縮小及び、ト
ランジスタの駆動力向上のため、上記自己整合構造が設
けられている。本基板301は、p型半導体からなり、
基板は、最低電位(通常は、接地電位)であり、n型ウ
ェルは、表示領域の場合、画素に印加する電圧すなわち
20〜35Vがかかり、一方、周辺回路のロジック部
は、ロジック駆動電圧1.5〜5Vが印加される。この
構造により、それぞれ電圧に応じた最適なデバイスを構
成でき、チップサイズの縮小のみならず、駆動スピード
の向上による高画素表示が実現可能になる。
Here, the offset of the source and drain has been described, but it is effective to change the offset amount according to each withstand voltage and optimize the gate length in addition to the presence or absence of them. This is because a part of the peripheral circuit is a logic circuit, and this part is generally 1.5 to 5V.
Since the system drive is sufficient, the self-alignment structure is provided in order to reduce the transistor size and improve the transistor driving force. The substrate 301 is made of a p-type semiconductor,
The substrate has the lowest potential (usually the ground potential), and the n-type well receives the voltage applied to the pixel, that is, 20 to 35 V in the case of the display region, while the logic part of the peripheral circuit has the logic drive voltage 1 0.5 to 5V is applied. With this structure, it is possible to configure an optimum device according to each voltage, and it is possible not only to reduce the chip size but also to realize high pixel display by improving the driving speed.

【0052】また、図7において、306はフィールド
酸化膜、310はデータ配線につながるソース電極、3
11は画素電極につながるドレイン電極、312は反射
鏡を兼ねる画素電極、307は表示領域、周辺領域を覆
う遮光層で、Ti,TiN,W,Mo等が適している。
In FIG. 7, 306 is a field oxide film, 310 is a source electrode connected to the data wiring, and 3 is a source electrode.
Reference numeral 11 is a drain electrode connected to the pixel electrode, 312 is a pixel electrode which also serves as a reflecting mirror, 307 is a light-shielding layer covering the display region and the peripheral region, and Ti, TiN, W, Mo and the like are suitable.

【0053】図7に示すように、上記遮光層307は、
表示領域では、画素電極312とドレイン電極311と
の接続部を除いて覆われているが、周辺画素領域では、
一部ビデオ線、クロック線等、配線容量が重くなる領域
は、上記遮光層307を配置せず、高速信号の転送が可
能となっている。上記遮光層307が除かれた部分に照
明光の光が混入し、回路の誤動作を起こす場合は、画素
電極312の層で遮光層307を配置しなかった領域を
覆う工夫がなされている。
As shown in FIG. 7, the light shielding layer 307 is
In the display area, the pixel electrode 312 and the drain electrode 311 are covered except for the connection portion, but in the peripheral pixel area,
The light shielding layer 307 is not arranged in a region where the wiring capacity is heavy, such as a part of the video line and the clock line, and high-speed signals can be transferred. When the light of the illumination light is mixed in the portion where the light shielding layer 307 is removed to cause a malfunction of the circuit, the device for covering the region where the light shielding layer 307 is not arranged in the layer of the pixel electrode 312 is devised.

【0054】308は遮光層307の下部の絶縁層で、
P−SiO層318上にSOGにより平坦化処理を施
し、そのP−SiO層318をさらに、P−SiO層3
08でカバーし、絶縁層308の安定性を確保した。S
OGによる平坦化以外に、P−TEOS(Phosph
o−Tetraetoxy−Silane)膜を形成
し、さらにP−SiO層318をカバーした後、絶縁層
308をCMP処理し、平坦化する方法を用いても良い
事は言うまでもない。
Reference numeral 308 denotes an insulating layer below the light shielding layer 307,
The P-SiO layer 318 is flattened by SOG, and the P-SiO layer 318 is further flattened.
It was covered with 08 to ensure the stability of the insulating layer 308. S
In addition to flattening by OG, P-TEOS (Phosph
It is needless to say that a method of forming an o-Tetraetoxy-Silane) film, covering the P-SiO layer 318, and then subjecting the insulating layer 308 to CMP treatment for planarization may be used.

【0055】また、309は反射電極(画素電極)31
2と遮光層307との間に設けられた絶縁層で、この絶
縁層309を介して反射電極(画素電極)312の電荷
保持容量となっている。大容量形成のために、SiO2
以外に、高誘電率のP−SiN,Ta25、やSiO2
との積層膜等が有効である。遮光層307にTi,Ti
N,Mo,W等の平坦なメタル上に設ける事により、5
00〜5000オングストローム程度の膜厚が好適であ
る。
Reference numeral 309 denotes a reflective electrode (pixel electrode) 31.
2 is an insulating layer provided between the light shielding layer 307 and the light shielding layer 307, and serves as a charge storage capacity of the reflective electrode (pixel electrode) 312 via the insulating layer 309. SiO 2 for large capacity formation
Addition to, P-SiN of high dielectric constant, Ta 2 O 5, and SiO 2
A laminated film with is effective. Ti, Ti on the light shielding layer 307
5 by installing on a flat metal such as N, Mo, W
A film thickness of about 00 to 5000 angstrom is suitable.

【0056】さらに、314は液晶材料、315は共通
透明電極、316は対向基板、317,317′は高濃
度不純物領域、319は表示領域、320は反射防止膜
である。
Further, 314 is a liquid crystal material, 315 is a common transparent electrode, 316 is a counter substrate, 317 and 317 'are high-concentration impurity regions, 319 is a display region, and 320 is an antireflection film.

【0057】図7に示すように、トランジスタ下部に形
成されたウェル302,302′と同一極性の高濃度不
純物層317,317′は、ウェル302,302′の
周辺部及び内容に形成されており、高振幅な信号がソー
スに印加されても、ウェル電位は、低抵抗層で所望の電
位に固定されているため、安定しており、高品質な画像
表示が実現できた。さらにn型ウェル302′とp型ウ
ェル302との間には、フィールド酸化膜を介して上記
高濃度不純物層317,317′が設けられており、通
常MOSトランジスタの時に使用されるフィールド酸化
膜直下のチャネルストップ層を不要にしている。
As shown in FIG. 7, high-concentration impurity layers 317 and 317 'having the same polarity as the wells 302 and 302' formed in the lower portion of the transistor are formed in the peripheral portion and the contents of the wells 302 and 302 '. Even when a high-amplitude signal is applied to the source, the well potential is fixed at a desired potential in the low resistance layer, and thus stable and high-quality image display can be realized. Further, the high-concentration impurity layers 317 and 317 'are provided between the n-type well 302' and the p-type well 302 via a field oxide film, which is directly under the field oxide film used in a normal MOS transistor. No channel stop layer is required.

【0058】これらの高濃度不純物層317,317′
は、ソース、ドレイン層形成プロセスで同時にできるの
で作製プロセスにおけるマスク枚数、工数が削減され、
低コスト化が図れた。
These high-concentration impurity layers 317 and 317 '
Can be done simultaneously in the source and drain layer formation process, so the number of masks and man-hours in the manufacturing process can be reduced.
Cost reduction was achieved.

【0059】次に、313は共通透明電極315と対向
基板316との間に設けられた反射防止用膜で、界面の
液晶の屈折率を考慮して、界面反射率が軽減されるよう
に構成される。その場合、対向基板316と、透過電極
315の屈折率よりも小さい絶縁膜が好適である。
Next, reference numeral 313 is an antireflection film provided between the common transparent electrode 315 and the counter substrate 316, and is constructed so that the interface reflectance is reduced in consideration of the refractive index of the liquid crystal at the interface. To be done. In that case, an insulating film having a smaller refractive index than the counter substrate 316 and the transmissive electrode 315 is preferable.

【0060】次に、本発明の平面図を図8に示す。図8
において、321は水平シフトレジスタ、322は垂直
シフトレジスタ、323はnチャンネルMOSFET、
324はpチャンネルMOSFET、325は保持容
量、326は液晶層、327は信号転送スイッチ、32
8はリセットスイッチ、329はリセットパルス入力端
子、330はリセット電源端子、331は映像信号の入
力端子である。半導体基板301は図7ではp型になっ
ているが、n型でもよい。
Next, a plan view of the present invention is shown in FIG. Figure 8
, 321 is a horizontal shift register, 322 is a vertical shift register, 323 is an n-channel MOSFET,
324 is a p-channel MOSFET, 325 is a storage capacitor, 326 is a liquid crystal layer, 327 is a signal transfer switch, 32
Reference numeral 8 is a reset switch, 329 is a reset pulse input terminal, 330 is a reset power supply terminal, and 331 is a video signal input terminal. Although the semiconductor substrate 301 is p-type in FIG. 7, it may be n-type.

【0061】ウェル領域302′は、半導体基板301
と反対の導電型にする。このため、図7では、ウェル領
域302はp型になっている。p型のウェル領域302
及びn型のウェル領域302′は、半導体基板301よ
りも高濃度に不純物が注入されていることが望ましく、
半導体基板301の不純物濃度が1014〜1015(cm
-3)のとき、ウェル領域302の不順物濃度は1015
1017(cm-3)が望ましい。
The well region 302 'is formed on the semiconductor substrate 301.
To the opposite conductivity type. Therefore, in FIG. 7, the well region 302 is p-type. p-type well region 302
It is desirable that the n-type well region 302 ′ and the n-type well region 302 ′ be implanted with impurities at a higher concentration than the semiconductor substrate 301.
The impurity concentration of the semiconductor substrate 301 is 10 14 to 10 15 (cm
-3 ), the concentration of disordered substances in the well region 302 is 10 15 to
10 17 (cm −3 ) is desirable.

【0062】ソース電極310は、表示用信号が送られ
てくるデータ配線に、ドレイン電極311は画素電極3
12に接続する。これらの電極310,311には、通
常Al,AlSi,AlSiCu,AlGeCu,Al
Cu配線を用いる。これらの電極310,311の下部
と半導体との接触面に、TiとTiNからなるバイアメ
タル層を用いると、コンタクトが安定に実現できる。ま
たコンタクト抵抗も低減できる。画素電極312は、表
面が平坦で、高反射材が望ましく、通常の配線用金属で
あるAl,AlSi,AlSiCu,AlGeCu,A
lCu以外にCr,Au,Agなどの材料を使用するこ
とが可能である。また、平坦性の向上のため、下地絶縁
層309や画素電極312の表面をケミカルメカニカル
ポリッシング(CMP)法によって処理している。
The source electrode 310 is a data line to which a display signal is sent, and the drain electrode 311 is a pixel electrode 3.
Connect to 12. These electrodes 310 and 311 are usually formed of Al, AlSi, AlSiCu, AlGeCu, Al.
Cu wiring is used. When a via metal layer made of Ti and TiN is used for the contact surface between the lower part of these electrodes 310 and 311 and the semiconductor, stable contact can be realized. Further, contact resistance can be reduced. The pixel electrode 312 has a flat surface and is preferably made of a high-reflecting material, and is a normal wiring metal such as Al, AlSi, AlSiCu, AlGeCu, A.
Besides lCu, it is possible to use materials such as Cr, Au, and Ag. Further, in order to improve the flatness, the surfaces of the base insulating layer 309 and the pixel electrode 312 are processed by the chemical mechanical polishing (CMP) method.

【0063】保持容量325は、画素電極312と共通
透明電極315の間の信号を保持するための容量であ
る。ウェル領域302には、基板電位を印加する。本実
施形態では、各行のトランスミッションゲート構成を、
上から1行目は上がnチャンネルMOSFET323
で、下がpチャンネルMOSFET324、2行目は上
がpチャンネルMOSFET324で、下がnチャンネ
ルMOSFET323とするように、隣り合う行で順序
を入れ換える構成にしている。以上のように、ストライ
プ型ウェルで表示領域の周辺で電源線とコンタクトして
いるだけでなく、表示領域にも、細い電源ラインを設け
コンタクトをとっている。
The storage capacitor 325 is a capacitor for holding a signal between the pixel electrode 312 and the common transparent electrode 315. A substrate potential is applied to the well region 302. In this embodiment, the transmission gate configuration of each row is
In the first row from the top, the top is the n-channel MOSFET 323.
Then, the lower row is the p-channel MOSFET 324, the second row is the p-channel MOSFET 324, and the lower row is the n-channel MOSFET 323. As described above, not only is the striped well in contact with the power supply line around the display region, but a thin power supply line is also provided in the display region for contact.

【0064】この時、ウェルの抵抗の安定化がカギにな
る。したがって、p型基板であれば、nウェルの表示領
域内部でのコンタクト面積又はコンタクト数をpウェル
のコンタクトより増強する構成を採用した。pウェル
は、p型基板で一定電位がとられているため、基板が低
抵抗体としての役割を演ずる。したがって、島状になる
nウェルのソース、ドレインへの信号の入出力による振
られの影響が大きくなりやすいが、それを上部の配線層
からのコンタクトを増強することで防止できた。これに
より、安定した高品位な表示が実現できた。
At this time, stabilization of the well resistance is key. Therefore, in the case of a p-type substrate, a structure is adopted in which the contact area or the number of contacts inside the display region of the n-well is increased more than that of the p-well. Since the p-well has a constant potential on the p-type substrate, the substrate plays a role as a low resistance body. Therefore, the influence of the fluctuation of the signal input / output to / from the source and drain of the island-shaped n-well is likely to be large, but this can be prevented by increasing the contact from the upper wiring layer. As a result, stable and high-quality display was realized.

【0065】映像信号(ビデオ信号、パルス変調された
デジタル信号など)は、映像信号入力端子331から入
力され、水平シフトレジスタ321からのパルスに応じ
て信号転送スイッチ327を開閉し、各データ配線に出
力する。垂直シフトレジスタ322からは、選択した行
のnチャンネルMOSFET323のゲートへはハイパ
ルス、pチャンネルMOSFETのゲートへはローパル
スを印加する。
A video signal (video signal, pulse-modulated digital signal, etc.) is input from the video signal input terminal 331, the signal transfer switch 327 is opened / closed according to the pulse from the horizontal shift register 321, and each data wiring is connected. Output. From the vertical shift register 322, a high pulse is applied to the gate of the n-channel MOSFET 323 and a low pulse is applied to the gate of the p-channel MOSFET in the selected row.

【0066】以上のように、画素部のスイッチは、単結
晶のCMOSトランスミッションゲートで構成されてお
り、画素電極へ書き込む信号が、MOSFETのしきい
値に依存せず、ソースの信号をフルに書き込める利点を
有する。
As described above, the switch of the pixel portion is composed of a single crystal CMOS transmission gate, and the signal written to the pixel electrode does not depend on the threshold value of the MOSFET, and the source signal can be written completely. Have advantages.

【0067】又、スイッチが、単結晶トランジスタから
成り立っており、polysi−TFTの結晶粒界での
不安定な振るまい等がなく、バラツキのない高信頼性な
高速駆動が実現できる。
Further, since the switch is composed of a single crystal transistor, there is no unstable behavior at the crystal grain boundaries of the polysi-TFT, and a highly reliable and high speed drive without variation can be realized.

【0068】次にパネル周辺回路の構成について、図9
を用いて説明する。図9において、337は液晶素子の
表示領域、332はレベルシフター回路、333はビデ
オ信号サンプリングスイッチ、334は水平シフトレジ
スタ、335はビデオ信号入力端子、336は垂直シフ
トレジスタである。
Next, regarding the configuration of the panel peripheral circuit, FIG.
Will be explained. In FIG. 9, 337 is a liquid crystal display area, 332 is a level shifter circuit, 333 is a video signal sampling switch, 334 is a horizontal shift register, 335 is a video signal input terminal, and 336 is a vertical shift register.

【0069】以上に示す構成により、H,Vともにシフ
トレジスタ等のロジック回路は、ビデオ信号入力端子3
35から25V、30V程度の振幅が供給されるので、
1.5〜5V程度と極めて低い値で駆動でき、高速、低
消費電圧化が達成できた。ここでの水平、垂直SRは、
走査方向は選択スイッチにより双方向可能なものとなっ
ており、光学系の配置等の変更に対して、パネルの変更
なしに対応でき、製品の異なるシリーズにも同一パネル
が使用でき低コスト化が図れるメリットがある。
With the above-described structure, the logic circuit such as the shift register for both H and V has the video signal input terminal 3
Since the amplitude of about 25V, 30V is supplied from 35,
It can be driven at an extremely low value of about 1.5 to 5 V, and high speed and low power consumption can be achieved. Horizontal and vertical SR here is
The scanning direction is bidirectional with a selection switch, and it is possible to respond to changes in the layout of the optical system without changing the panel, and the same panel can be used for different product series, reducing cost. There is a merit that can be achieved.

【0070】又、図9においては、ビデオ信号サンプリ
ングスイッチは、片側極性の1トランジスタ構成のもの
を記述したが、これに限らず、CMOSトランスミッシ
ョンゲート構成にすることにより入力ビデオ線をすべて
信号線に書き込むことができることは、言うまでもな
い。
In FIG. 9, the video signal sampling switch has a one-polarity one-transistor configuration, but the present invention is not limited to this, and a CMOS transmission gate configuration is used to convert all input video lines into signal lines. It goes without saying that you can write.

【0071】又CMOSトランスミッションゲート構成
にした時、NMOSゲートとPMOSゲート面積や、ゲ
ートとソースドレインとの重なり容量の違いにより、ビ
デオ信号に振られが生じる課題がある。これにはそれぞ
れの極性のサンプリングスイッチのMOSFETのゲー
ト量の約1/2のゲート量のMOSFETのソースとド
レインとを信号線にそれぞれ接続し、逆相パルスで印加
することにより振られが防止でき、きわめて良好なビデ
オ信号が信号線に書き込まれた。これにより、さらに高
品位の表示が可能になった。
In addition, when the CMOS transmission gate structure is adopted, there is a problem that the video signal is fluctuated due to the difference in the area of the NMOS gate and the PMOS gate and the overlapping capacitance of the gate and the source / drain. To prevent this, by connecting the source and drain of the MOSFET having a gate amount of about ½ of that of the MOSFET of each polarity sampling switch to the signal line and applying a reverse-phase pulse, the swing can be prevented. , A very good video signal was written on the signal line. This has made it possible to display even higher quality.

【0072】次に、ビデオ信号と、サンプリングパルス
の同期を正確にとる方向について図10を用いて説明す
る。このためには、サンプリングパルスのdelay量
を変化させる必要がある。342はパルスdelay用
インバータ、343はどのdelay用インバータを選
択するかを決めるスイッチ、344はdelay量が制
御された出力、345は容量(outBは逆相出力、o
utは同相出力)である。346は保護回路である。
Next, the direction in which the video signal and the sampling pulse are accurately synchronized will be described with reference to FIG. For this purpose, it is necessary to change the delay amount of the sampling pulse. 342 is a pulse delay inverter, 343 is a switch for deciding which delay inverter to select, 344 is an output whose delay amount is controlled, 345 is a capacitor (outB is a reverse phase output, o
ut is an in-phase output). Reference numeral 346 is a protection circuit.

【0073】SEL1(SEL1B)からSEL3(S
EL3B)の組み合わせにより、delay用インバー
タ342を何個通過するかが選択できる。
From SEL1 (SEL1B) to SEL3 (S
Depending on the combination of EL3B), the number of delay inverters 342 to be passed can be selected.

【0074】この同期回路をパネルに内蔵していること
により、パネル外部からのパルスのdelay量が、
R.G.B3板パネルのとき、治具等の関係で対称性が
くずれても、上記選択スイッチで調整でき、R.G.B
のパルス位相高域による位置ずれがない良好な表示画像
が得られた。又、パネル内部に温度測定ダイオードを内
蔵させ、その出力によりdelay量をテーブルから参
照し温度補正することも有効である事は言うまでもな
い。
By incorporating this synchronizing circuit in the panel, the delay amount of the pulse from the outside of the panel is
R. G. In the case of the B3 plate panel, even if the symmetry is broken due to the jig or the like, it can be adjusted with the above selection switch. G. B
A good display image was obtained with no displacement due to the high pulse phase region of. Further, it goes without saying that it is also effective to incorporate a temperature measuring diode inside the panel and refer to the delay amount from the table by the output thereof to correct the temperature.

【0075】次に、液晶材との関係について説明する。
図7では、平坦な対向基板構造のものを示したが、共通
電極基板316は、共通透明電極315の界面反射を防
ぐため、凹凸を形成し、その表面に共通透明電極315
を設けている。また、共通電極基板316の反対側に
は、反射防止膜320を設けている。これらの凹凸形状
の形成のために、微少な粒径の砥粒により砂ずり研磨を
行う方式も高コントラスト化に有効である。
Next, the relationship with the liquid crystal material will be described.
In FIG. 7, a flat counter substrate structure is shown, but the common electrode substrate 316 is formed with irregularities in order to prevent interface reflection of the common transparent electrode 315, and the common transparent electrode 315 is formed on the surface thereof.
Is provided. Further, an antireflection film 320 is provided on the opposite side of the common electrode substrate 316. In order to form these irregularities, a method of sand-polishing with fine abrasive grains is also effective for high contrast.

【0076】液晶材料としては、ポリマー・ネットワー
ク液晶PNLCを用いた。ただし、ポリマー・ネットワ
ーク液晶として、PDLCなどを用いてもいい。ポリマ
ー・ネットワーク液晶PNLCは、重合相分離法によっ
て作製される。液晶と重合性モノマーやオリゴマーで溶
液をつくり、通常の方法でセル中に注入した後、UV重
合によって液晶と高分子を相分離させ、液晶中に網目状
に高分子を形成する。PNLCは多くの液晶(70〜9
0wt%)を含有している。
Polymer network liquid crystal PNLC was used as the liquid crystal material. However, PDLC or the like may be used as the polymer network liquid crystal. The polymer network liquid crystal PNLC is produced by a polymerization phase separation method. A liquid crystal and a polymerizable monomer or oligomer are used to form a solution, which is then injected into a cell by a usual method, and then the liquid crystal and the polymer are phase-separated by UV polymerization to form a polymer in the liquid crystal network. PNLC has many liquid crystals (70-9
0 wt%).

【0077】PNLCにおいては、屈折率の異方性(Δ
n)の高いネマチック液晶を用いると光散乱が強くな
く、誘電異方性(Δε)の大きいネマチック液晶を用い
ると低電圧で駆動が可能となる。ポリマー・ネットワー
クの大きさ、すなわち網目の中心間距離が1〜1.5
(μm)の場合、光散乱は高コントラストを得るのに十
分強くなる。
In PNLC, anisotropy of refractive index (Δ
Light scattering is not strong when a nematic liquid crystal having a high n) is used, and driving can be performed at a low voltage when a nematic liquid crystal having a large dielectric anisotropy (Δε) is used. The size of the polymer network, that is, the distance between the centers of the meshes is 1 to 1.5
At (μm), the light scattering is strong enough to obtain high contrast.

【0078】次に、シール構造と、パネル構造との関係
について、図11を用いて説明する。図11において、
351はシール部、352は電極パッド、353はクロ
ックバッファー回路である。不図示のアンプ部は、パネ
ル電気検査時の出力アンプとして使用するものである。
また、対向基板の電位をとる不図示のAgペースト部が
あり、また356は液晶素子による表示部、357は水
平・垂直シフトレジスタ(SR)等の周辺回路部であ
る。シール部351は表示部356の四方周辺に半導体
基板(図7の301)上に画素電極312を設けたもの
と共通電極315を備えたガラス基板との張り合わせの
ための圧着材や接着剤の接触領域を示し、シール部35
1で張り合わせた後に、表示部356とシフトレジスタ
部357に液晶を封入する。
Next, the relationship between the seal structure and the panel structure will be described with reference to FIG. In FIG.
Reference numeral 351 is a seal portion, 352 is an electrode pad, and 353 is a clock buffer circuit. The amplifier section (not shown) is used as an output amplifier at the panel electrical inspection.
Further, there is an Ag paste portion (not shown) for taking the potential of the counter substrate, and 356 is a display portion made of a liquid crystal element, and 357 is a peripheral circuit portion such as a horizontal / vertical shift register (SR). The seal portion 351 is contacted with a pressure-bonding material or an adhesive for bonding a semiconductor substrate (301 in FIG. 7) provided with pixel electrodes 312 around four sides of the display portion 356 and a glass substrate having a common electrode 315. Showing the area, the sealing portion 35
After bonding with 1, the liquid crystal is sealed in the display portion 356 and the shift register portion 357.

【0079】図11に示すように、本実施形態では、シ
ールの内部にも、外部にもtotal chip si
zeが小さくなるように、回路が設けられている。本実
施形態では、パッドの引き出しをパネルの片辺側の1つ
に集中させているが、長辺側の両辺でも又、一辺でなく
多辺からのとり出しも可能で、高速クロックをとり扱う
ときに有効である。
As shown in FIG. 11, in the present embodiment, both the inside and outside of the seal have the total chip si.
The circuit is provided so that ze becomes small. In the present embodiment, the pad drawers are concentrated on one side of the panel, but it is possible to take out from both sides of the long side and from multiple sides instead of one side, and handle a high-speed clock. Sometimes effective.

【0080】さらに、本発明のパネルは、Si基板等の
半導体基板を用いているため、プロジェクタのように強
力な光が照射され、基板の側壁にも光があたると、基板
電位が変動し、パネルの誤動作を引き起こす可能性があ
る。したがって、パネルの側壁及び、パネル上面の表示
領域の周辺回路部は、遮光できる基板ホルダーとなって
おり、又、Si基板の裏面は、熱伝導率の高い接着剤を
介して熱伝導率の高いCu等のメタルが接続されたホル
ダー構造となっている。
Further, since the panel of the present invention uses the semiconductor substrate such as the Si substrate, when the substrate is irradiated with strong light like the projector and the side wall of the substrate is also exposed to the light, the substrate potential changes, It may cause malfunction of the panel. Therefore, the side wall of the panel and the peripheral circuit portion of the display area on the upper surface of the panel serve as a substrate holder that can shield light, and the back surface of the Si substrate has a high thermal conductivity via an adhesive having a high thermal conductivity. It has a holder structure in which a metal such as Cu is connected.

【0081】次に反射電極構造及びその作製方法につい
て述べる。本発明の完全平坦化反射電極構造は、メタル
をパターニングしてから、研磨する通常の方法とは異な
り、電極パターンのところにあらかじめ、溝のエッチン
グをしておき、そこにメタルを成膜し、電極パターンが
成形されない領域上のメタルを研磨でとり除くととも
に、電極パターン上のメタルも平坦化する新規な方法で
ある。しかも、配線の幅が配線以外の領域よりも極めて
広く、従来のエッチング装置の常識では、下記問題が発
生し、本発明の構造体は作製できない。すなわち、エッ
チングすると、エッチング中にポリマーが堆積し、パタ
ーニングができなくなる。
Next, the structure of the reflective electrode and the manufacturing method thereof will be described. The completely flattened reflective electrode structure of the present invention is different from the usual method of patterning a metal and then polishing the same, in advance, a groove is etched at the electrode pattern, and a metal film is formed there. This is a new method in which the metal on the region where the electrode pattern is not formed is removed by polishing and the metal on the electrode pattern is flattened. Moreover, the width of the wiring is much wider than the area other than the wiring, and the common problems of the conventional etching apparatus cause the following problems, and the structure of the present invention cannot be manufactured. That is, when etching is performed, a polymer is deposited during the etching and patterning cannot be performed.

【0082】そこで、酸化膜系エッチング(CF4 /C
HF3 系)において、条件を変えてみた。図12におい
て、(a)は従来のtotal圧力、1.7torr時
を示し、(b)は、今回の1.0torr時を示す。
Therefore, oxide film type etching (CF 4 / C
HF 3 system), the conditions were changed. In FIG. 12, (a) shows the conventional total pressure at 1.7 torr, and (b) shows the current 1.0 torr.

【0083】図12(a)の条件で、デポジション性の
ガスCHF3を減らすと、確かにポリマーの堆積は、減
少するが、レジストに近いパターンと遠いパターンでの
寸法の違い(ローディング効果)がきわめて大きくな
り、使用できない事がわかる。
When the deposition gas CHF 3 is reduced under the condition of FIG. 12A, the polymer deposition is surely reduced, but the difference in size between the pattern close to the resist and the pattern far from the resist (loading effect). It can be seen that is extremely large and cannot be used.

【0084】図12(b)では、ローディング効果を抑
えるため、徐々に圧力を下げていき、1torr以下に
なるとローディング効果がかなり抑制され、かつCHF
3をゼロにし、CF4のみによるエッチングが有効である
ことを見出した。
In FIG. 12 (b), in order to suppress the loading effect, the pressure is gradually reduced, and when the pressure is 1 torr or less, the loading effect is considerably suppressed and the CHF is reduced.
It was found that 3 was set to zero and etching with CF 4 alone was effective.

【0085】さらに、画素電極領域は、ほとんどレジス
トが存在せず、周辺部は、レジストで占められている。
構造体を形成するのは難しく、構造として、画素電極と
同等の空き電極とその形状を表示領域の周辺部まで設け
る事が有効であることがわかった。
Further, almost no resist is present in the pixel electrode region, and the peripheral portion is occupied by the resist.
It was found that it is difficult to form a structure, and it is effective to provide an empty electrode equivalent to a pixel electrode and its shape up to the peripheral portion of the display area.

【0086】本構造にすることにより、従来あった表示
部と周辺部もしくはシール部との段差もなくなり、ギャ
ップ精度が高くなり、面内均一圧が高くなるだけでな
く、注入時のムラもへり、高品位の画質が歩留りよくで
きる効果が得られた。
By adopting this structure, the step between the display section and the peripheral section or the seal section, which has been conventionally used, is eliminated, the gap accuracy is improved, the in-plane uniform pressure is increased, and the unevenness at the time of injection is also reduced. The effect that high-quality image quality can be improved with high yield was obtained.

【0087】次に本発明の反射型液晶パネルを組み込む
光学システムについて、図13を用いて説明する。図1
3において、371はハロゲンランプ等の光源、372
は光源像をしぼり込む集光レンズ、373,375は平
面状の凸型フレネルレンズ、374はR.G.Bに分解
する色分解光学素子で、ダイクロイックミラー、回折格
子等が有効である。
Next, an optical system incorporating the reflection type liquid crystal panel of the present invention will be described with reference to FIG. Figure 1
3, 371 is a light source such as a halogen lamp, 372
Is a condenser lens for narrowing down the light source image, 373 and 375 are planar convex Fresnel lenses, and 374 is R.I. G. It is a color separation optical element that decomposes into B, and a dichroic mirror, a diffraction grating, etc. are effective.

【0088】また、376はR.G.B光に分離された
それぞれの光をR.G.B3パネルに導くそれぞれのミ
ラー、377は集光ビームを反射型液晶パネルに平行光
で照明するための視野レンズ、378は上述の反射型液
晶素子、379の位置にしぼりがある。また、380は
複数のレンズを組み合わせて拡大する投射レンズ、38
1はスクリーンで、通常、投射光を平行光へ変換するフ
レネルレンズと上下、左右に広視野角として表示するレ
ンチキュラレンズの2板より構成されると明瞭な高コン
トラストで明るい画像を得ることができる。
376 is an R.I. G. Each of the lights separated into the B light is converted into R. G. The respective mirrors 377 leading to the B3 panel are field lenses for illuminating the condensed beam to the reflection type liquid crystal panel by parallel light, and the reference numeral 378 is limited to the position of the reflection type liquid crystal element 379 described above. Further, reference numeral 380 denotes a projection lens which combines and enlarges a plurality of lenses, and 38
Reference numeral 1 denotes a screen, which is usually composed of two plates, a Fresnel lens for converting the projection light into parallel light and a lenticular lens for displaying a wide viewing angle vertically and horizontally, so that a clear and high-contrast bright image can be obtained. .

【0089】図13の構成では、1色のパネルのみ記載
されているが、色分解光学素子374からしぼり部37
9の間は3色それぞれに分離されており、3板パネルが
配置されている。又、反射型液晶装置パネル表面にマイ
クロレンズアレーを設け、異なる入射光を異なる画素領
域に照射させる配置をとることにより、3板のみなら
ず、単板構成でも可能であることは言うまでもない。液
晶素子の液晶層に電圧が印加され、各画素で正反射した
光は、379に示すしぼり部を透過しスクリーン上に投
射される。
In the configuration of FIG. 13, only one color panel is shown, but the color separation optical element 374 to the squeezed portion 37 are shown.
The areas 9 are separated into three colors, and three panel panels are arranged. Further, it is needless to say that by providing a microlens array on the surface of the reflective liquid crystal device panel and irradiating different pixel regions with different incident light, not only three plates but also a single plate structure can be used. A voltage is applied to the liquid crystal layer of the liquid crystal element, and the light specularly reflected by each pixel passes through the narrowed portion 379 and is projected on the screen.

【0090】一方、電圧が印加されずに、液晶層が散乱
体となっている時、反射型液晶素子へ入射した光は、等
方的に散乱し、379に示す絞り部の開口を見込む角度
の中の散乱光以外は、投射レンズに入らない。これによ
り黒を表示する。以上の光学系からわかるように、偏光
板が不要で、しかも画素電極の全面が信号光が高反射率
で投射レンズに入るため、従来よりも2−3倍明るい表
示が実現できた。上述の実施形態でも述べたように、対
向基板表面、界面には、反射防止対策が施されており、
ノイズ光成分も極めて少なく、高コントラスト表示が実
現できた。又、パネルサイズが小さくできるため、すべ
ての光学素子(レンズ、ミラーetc.)が小型化さ
れ、低コスト、軽量化が達成された。
On the other hand, when a voltage is not applied and the liquid crystal layer is a scatterer, the light incident on the reflection type liquid crystal element is isotropically scattered, and the angle at which the aperture of the diaphragm portion 379 is seen. Other than the scattered light inside, it does not enter the projection lens. This displays black. As can be seen from the above optical system, since a polarizing plate is not necessary and the signal light enters the projection lens with high reflectance over the entire surface of the pixel electrode, a display that is 2-3 times brighter than the conventional display can be realized. As described in the above embodiments, antireflection measures are applied to the surface and interface of the counter substrate,
The noise light component was extremely small, and high contrast display was realized. Further, since the panel size can be made small, all the optical elements (lenses, mirrors etc.) are made compact, and low cost and light weight are achieved.

【0091】又、光源の色ムラ、輝度ムラ、変動は、光
源と光学系との間にインテグレタ(はえの目レンズ型ロ
ッド型)を挿入することにより、スクリーン上での色ム
ラ、輝度ムラは、解決できた。
The color unevenness, the brightness unevenness, and the fluctuation of the light source can be corrected by inserting an integrator (a fly-eye lens type rod type) between the light source and the optical system. Was solved.

【0092】上記液晶パネル以外の周辺電気回路につい
て、図14を用いて説明する。図14において、385
は電源で、主にランプ用電源とパネルや信号処理回路駆
動用システム電源に分離される。386はプラグ、38
7はランプ温度検出器で、ランプの温度の異常があれ
ば、制御ボード388によりランプを停止させる等の制
御を行う。これは、ランプに限らず、389のフィルタ
安全スイッチでも同様に制御される。たとえば、高温ラ
ンプハウスボックスを開けようとした場合、ボックスが
開かなくなるような安全上の対策が施されている。39
0はスピーカー、391は音声ボードで、要求に応じて
3Dサウンド、サラウンドサウンド等のプロセッサも内
蔵できる。392は拡張ボード1で、ビデオ信号用S端
子、ビデオ信号用コンポジット映像、音声等の外部装置
396からの入力端子及びどの信号を選択するかの選択
スイッチ395、チューナ394からなり、デコーダ3
93を介して拡張ボード2へ信号が送られる。一方、拡
張ボード2は、おもに、別系列からのビデオやコンピュ
ータのDsub15ピン端子を有し、デコーダ393か
らのビデオ信号と切り換えるスイッチ450を介して、
A/Dコンバータ451でディジタル信号に変換され
る。
Peripheral electric circuits other than the liquid crystal panel will be described with reference to FIG. In FIG. 14, 385
Is a power supply and is mainly separated into a lamp power supply and a panel or signal processing circuit driving system power supply. 386 is a plug, 38
A lamp temperature detector 7 controls the control board 388 to stop the lamp if the lamp temperature is abnormal. This is controlled not only by the lamp but also by the 389 filter safety switch. For example, if an attempt is made to open the high temperature lamp house box, safety measures are taken to prevent the box from opening. 39
0 is a speaker, 391 is a voice board, and a processor for 3D sound, surround sound, etc. can be built in if required. An expansion board 392 includes an S terminal for a video signal, an input terminal for an external device 396 for video signal composite video, audio, etc., a selection switch 395 for selecting which signal to select, and a tuner 394.
A signal is sent to the expansion board 2 via 93. On the other hand, the expansion board 2 mainly has a video from another series and a Dsub15 pin terminal of a computer, and via the switch 450 for switching the video signal from the decoder 393,
It is converted into a digital signal by the A / D converter 451.

【0093】また、453は主にビデオRAM等のメモ
リとCPUとからなるメインボードである。A/Dコン
バータ451でA/D変換したNTSC信号は、一端メ
モリに蓄積され、高画素数へうまく割りあてるために、
液晶素子数にマッチしていない空き素子の不足の信号を
補間して作成したり、液晶表示素子に適したγ変換エッ
ジ階調、ブライト調整バイアス調整等の信号処理を行
う。NTSC信号でなく、コンピュータ信号も、たとえ
ばVGAの信号がくれば、高解像度のXGAパネルの場
合、その解像度変換処理も行う。一画像データだけでな
く、複数の画像データのNTSC信号にコンピュータ信
号を合成させる等の処理もこのメインボード453で行
う。メインボード453の出力はシリアル・パラレル変
換され、ノイズの影響を受けにくい形態でヘッドボード
454に充られる。このヘッドボード454で、再度パ
ラレル/シリアル変換後、D/A変換し、パネルのビデ
オ線数に応じて分割され、ドライブアンプを介して、
B.G.R色の液晶パネル455,456,457へ信
号を書き込む。452はリモコン操作パネルで、コンピ
ュータ画面も、TVと同様の感覚で、簡単操作可能とな
っている。また、液晶パネル455,456,457の
夫々は、各色の色フィルタを備えた同一の液晶装置構成
であり、その水平・垂直走査回路は、前記実施形態で説
明したものを適用する。各液晶装置は以上の説明のよう
に、必ずしも高解像度がない画像も処理により高品位画
像化になるため、本発明の表示結果は、きわめてきれい
な画像表示が可能である。
Reference numeral 453 is a main board mainly composed of a memory such as a video RAM and a CPU. The NTSC signal A / D converted by the A / D converter 451 is once stored in the memory and is allocated to a high pixel number,
The signal processing is performed by interpolating a signal of lack of empty elements that does not match the number of liquid crystal elements, and performs signal processing such as γ conversion edge gradation and bright adjustment bias adjustment suitable for liquid crystal display elements. If not only the NTSC signal but also the computer signal, for example, the VGA signal, in the case of the high resolution XGA panel, the resolution conversion processing is also performed. The main board 453 performs not only one image data but also processing such as synthesizing a computer signal with NTSC signals of a plurality of image data. The output of the main board 453 is converted from serial to parallel, and is supplied to the head board 454 in a form that is less susceptible to noise. This headboard 454 again performs parallel / serial conversion, D / A conversion, and division according to the number of video lines on the panel, and via the drive amplifier,
B. G. A signal is written in the R color liquid crystal panels 455, 456, 457. Reference numeral 452 is a remote control operation panel, and the computer screen can be easily operated in the same manner as a TV. Further, each of the liquid crystal panels 455, 456, 457 has the same liquid crystal device configuration provided with a color filter of each color, and the horizontal / vertical scanning circuit to which the one described in the above embodiment is applied. As described above, in each liquid crystal device, an image that does not necessarily have a high resolution is processed into a high-quality image by processing, so that the display result of the present invention can display an extremely beautiful image.

【0094】[0094]

【発明の効果】本発明によれば、前記引き出し配線と前
記パッド電極との接続領域において、前記パッド電極と
半導体装置の配線層とが、介在物を内蔵せず直接接して
いることにより、ボンディング領域の電極の厚さが、配
線層の厚さ+ボンディングパッドの厚さとなり、実質的
に大きくなっているため、CMPによるディッシングの
ためにボンディングパッド中央部に数千Åの凹部が生じ
ても安定して強固なボンディングを得ることができる。
According to the present invention, since the pad electrode and the wiring layer of the semiconductor device are directly in contact with each other in the connection region between the lead wire and the pad electrode without inclusions, bonding is performed. The thickness of the electrode in the region is the thickness of the wiring layer + the thickness of the bonding pad, which is substantially large, so even if a recess of several thousand Å occurs in the center of the bonding pad due to dishing by CMP. Stable and strong bonding can be obtained.

【0095】また、一辺が数百μmの大寸法のボンディ
ングパッドを形成できるため、強固なワイヤボンディン
グが得られ、ワイヤボンディング工程の歩留りが向上
し、ひいては、低コストの液晶表示装置等を提供するこ
とができる。
Further, since a large-sized bonding pad having a side of several hundreds of μm can be formed, strong wire bonding can be obtained, the yield of the wire bonding process is improved, and a low cost liquid crystal display device or the like is provided. be able to.

【0096】また、本発明によれば、前記パッド電極と
前記半導体装置の配線層とが、複数の寸法の複数の接続
孔で接続されていることにより、確実な電気的接続が実
現できるため、低抵抗のボンディングパッドを得ること
ができるとともに、強固なワイヤボンディングを両立す
ることが可能となり、これにより、低コストの液晶表示
装置等を提供することができる。
Further, according to the present invention, since the pad electrode and the wiring layer of the semiconductor device are connected to each other through a plurality of connection holes having a plurality of sizes, a reliable electrical connection can be realized. It is possible to obtain a bonding pad having a low resistance and also to achieve strong wire bonding at the same time, which makes it possible to provide a low-cost liquid crystal display device or the like.

【0097】また、本発明によれば、パッド電極内に、
前記パッド電極とは異なる材料からなる研磨ストッパー
を配したことにより、パッド電極のディッシングを小さ
くすることができる。したがって、ボンディング領域に
おけるパッド電極の厚みが大きくなりワイヤボンディン
グの信頼性がさらに向上する。
Further, according to the present invention, in the pad electrode,
By disposing the polishing stopper made of a material different from that of the pad electrode, dishing of the pad electrode can be reduced. Therefore, the thickness of the pad electrode in the bonding region is increased, and the reliability of wire bonding is further improved.

【0098】以上説明したように、本発明によれば、厚
さが大きく、かつ面積も大きなパッド電極を備えたた
め、強固なワイヤボンディングが可能となり、ワイヤボ
ンディングの歩留りが向上する。その結果、低コストの
液晶表示装置を提供することが可能となる。
As described above, according to the present invention, since the pad electrode having a large thickness and a large area is provided, strong wire bonding is possible and the yield of wire bonding is improved. As a result, it becomes possible to provide a low-cost liquid crystal display device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】参考例の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a reference example .

【図2】参考例の製造工程を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of a reference example .

【図3】Al配線幅とAlディッシング量の相関図であ
る。
FIG. 3 is a correlation diagram of Al wiring width and Al dishing amount.

【図4】本発明の第の実施形態の製造工程を示す断面
図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a manufacturing process of the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第の実施形態の製造工程を示す断面
図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the manufacturing process of the second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第の実施形態の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明によるCMPにより製造される液晶素子
の断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a liquid crystal device manufactured by CMP according to the present invention.

【図8】本発明による液晶装置の概略的回路図である。FIG. 8 is a schematic circuit diagram of a liquid crystal device according to the present invention.

【図9】本発明による液晶装置のブロック図である。FIG. 9 is a block diagram of a liquid crystal device according to the present invention.

【図10】本発明による液晶装置の入力部のディレイ回
路を含む回路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram including a delay circuit of an input unit of the liquid crystal device according to the present invention.

【図11】本発明による液晶装置の液晶パネルの概念図
である。
FIG. 11 is a conceptual diagram of a liquid crystal panel of a liquid crystal device according to the present invention.

【図12】本発明による液晶装置の製造上のエッチング
処理の良否を判断するグラフである。
FIG. 12 is a graph for judging the quality of the etching process in manufacturing the liquid crystal device according to the present invention.

【図13】本発明による液晶装置を用いた液晶プロジェ
クターの概念図である。
FIG. 13 is a conceptual diagram of a liquid crystal projector using a liquid crystal device according to the present invention.

【図14】本発明による液晶プロジェクターの内部を示
す回路ブロック図である。
FIG. 14 is a circuit block diagram showing the inside of a liquid crystal projector according to the present invention.

【図15】従来例の電極構造を示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing a conventional electrode structure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 Si基板 102 Si熱酸化膜 103 BPSG 104 第1Al 105 プラズマSiO 106 遮光層 107 プラズマSiN 108 プラズマSiO 108′ プラズマSiO支柱 109 ボンディングパッド 109−a 第2Al 110 ボンディングワイヤ 111 ボンディング領域 112 スルーホール 112′ スルーホール 141 半導体基板 143 絶縁膜 145 配線パターン 147 密着促進層 149a 配線 301 半導体基板 302,302′ p型及びn型ウェル 303,303′,303″ ソース領域 304 ゲート領域 305,305′,305″ ドレイン領域 306 LOCOS絶縁層 307 遮光層 308 PSG 309 プラズマSiN 310 ソース電極 311 連結電極 312 反射電極&画素電極 314 液晶層 315 共通透明電極 316 対向電極 317,317′ 高濃度不純物領域 319 表示領域 320 反射防止膜 321,322 シフトレジスタ 332 昇圧レベルシフター 342 インバータ 351 シール 378 液晶装置 455,456,457 液晶装置 101 Si substrate 102 Si thermal oxide film 103 BPSG 104 1st Al 105 plasma SiO 106 light shielding layer 107 Plasma SiN 108 plasma SiO 108 'Plasma SiO support 109 bonding pad 109-a Second Al 110 bonding wire 111 Bonding area 112 through hole 112 'through hole 141 semiconductor substrate 143 insulating film 145 wiring pattern 147 adhesion promoting layer 149a wiring 301 Semiconductor substrate 302,302 'p-type and n-type wells 303, 303 ', 303 "Source area 304 gate area 305, 305 ', 305 "drain region 306 LOCOS insulation layer 307 Light-shielding layer 308 PSG 309 Plasma SiN 310 Source electrode 311 Connection electrode 312 Reflective electrode & pixel electrode 314 Liquid crystal layer 315 Common transparent electrode 316 Counter electrode 317, 317 'High concentration impurity region 319 display area 320 Antireflection film 321 and 322 shift registers 332 Boost level shifter 342 inverter 351 seal 378 liquid crystal device 455, 456, 457 liquid crystal device

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/3205 H01L 21/321 H01L 21/768 H01L 21/3213 H01L 21/60 G09F 9/30 338 G02F 1/1345 Front page continuation (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/3205 H01L 21/321 H01L 21/768 H01L 21/3213 H01L 21/60 G09F 9/30 338 G02F 1/1345

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 外部装置と電気的に接続する接続手段と
パッド電極との接続部直下で、半導体装置の配線層と該
パッド電極とが介在物を内蔵せずに接する半導体装置に
おいて、 前記パッド電極は前記配線層上に接する大きさの異なる
複数の接続孔によって前記配線層と接続されていること
を特徴とする半導体装置。
1. Connection means for electrically connecting to an external device
Immediately below the connection portion with the pad electrode, the wiring layer of the semiconductor device and
For semiconductor devices in which pad electrodes are in contact without inclusions
The pad electrodes have different sizes in contact with the wiring layer.
Be connected to the wiring layer by a plurality of connection holes
A semiconductor device characterized by:
【請求項2】 前記パッド電極内に、前記パッド電極
異なる材料からなる研磨ストッパーを配したことを特徴
とする請求項に記載の半導体装置。
To wherein in the pad electrode, the semiconductor device according to claim 1, characterized in that it arranged a polishing stopper consisting <br/> different material as the pad electrode.
【請求項3】 外部装置と電気的に結ぶ接続手段とパッ
ド電極との接続部直下で、半導体基板に形成された半導
体素子と電気的に結ばれ半導体電気回路を構成する複数
層の配線のうちの任意の配線と該パッド電極とが介在物
を内蔵せずに接する半導体装置において、 前記パッド電極は前記任意の配線上に接する大きさの異
なる複数の接続孔によって前記任意の配線と接続されて
いることを特徴とする半導体装置。
3. A connecting means and a pad for electrically connecting with an external device.
Just below the connection with the electrode
A plurality of elements that are electrically connected to body elements to form a semiconductor electric circuit
Any wiring of the layer wiring and the pad electrode are interposed
In a semiconductor device in which the pad electrode is in contact without being embedded therein, the pad electrode has a different size in contact with the arbitrary wiring.
Is connected to the arbitrary wiring by a plurality of connection holes
A semiconductor device characterized in that
【請求項4】 前記パッド電極内に、前記パッド電極と
異なる材料からなる研磨ストッパーを配したことを特徴
とする請求項3に記載の半導体装置。
4. The pad electrode and the pad electrode in the pad electrode.
Characterized by arranging polishing stoppers made of different materials
The semiconductor device according to claim 3.
【請求項5】 外部装置と電気的に結ぶ接続手段とパッ
ド電極との接続部直下で、実質的に平坦な表面を有する
画素電極毎に配置されたスイッチング素子に電源あるい
は信号を伝達する複数層の配線のうち任意の配線と該パ
ッド電極とが介在物を内蔵せずに接するアクティブマト
リクス基板において、 前記パッド電極は前記任意の配線上に接する大きさの異
なる複数の接続孔によって前記任意の配線と接続されて
いることを特徴とするアクティブマトリクス基板。
5. A connecting means and a pad for electrically connecting with an external device.
Has a substantially flat surface immediately below the connection with the electrode
There is a power supply for the switching element arranged for each pixel electrode.
Is an arbitrary wiring among the wirings of multiple layers for transmitting a signal and the wiring
Active mat that contacts the dead electrode without incorporating inclusions
In the lix substrate, the pad electrode has a different size in contact with the arbitrary wiring.
Is connected to the arbitrary wiring by a plurality of connection holes
An active matrix substrate characterized in that
【請求項6】 前記パッド電極内に、前記パッド電極と
異なる材料からなる研磨ストッパーを配したことを特徴
とする請求項5に記載のアクティブマトリクス基板。
6. The pad electrode and the pad electrode in the pad electrode.
Characterized by arranging polishing stoppers made of different materials
The active matrix substrate according to claim 5.
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