JPH11133457A

JPH11133457A - マトリクス基板と表示装置及びその製造方法及び投写型液晶表示装置

Info

Publication number: JPH11133457A
Application number: JP29290697A
Authority: JP
Inventors: Seiji Kamei; 誠司亀井; Katsumi Kurematsu; 榑松　　克巳; Osamu Koyama; 理小山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-10-24
Filing date: 1997-10-24
Publication date: 1999-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】高密度で、応答速度の速い金属配線の形成、
同時に層間絶縁膜表面を平坦化、層間絶縁膜の耐クラッ
ク性を向上させることを課題とする。【解決手段】半導体基板を表示用に用いる表示装置に
おいて、前記半導体基板上に形成する金属配線の形成方
法について、表示部に形成される画素駆動用配線と信号
線の間に、それとは別の電位の配線とフローティング電
位の配線が存在する事を特徴とする。半導体基板を表示
用に用いる表示装置において、金属配線とＳＯＧ膜を用
いる層間絶縁膜の形成方法について、表示部に形成され
る画素駆動用配線と信号線の間に、それとは別の電位の
配線とフローティング電位の配線が存在し、前記信号線
配線の一部がある角度を持ち、その上の絶縁膜上に第１
の無機ＳＯＧ膜を形成し、表面改質用ＵＶ光を照射し、
さらにその上に第２の無機ＳＯＧを形成し、前記層間絶
縁膜を平坦化することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を利用
した画素電極を有するマトリクス基板及び表示装置の金
属配線及び層間絶縁膜の形成方法に関し、特に画素駆動
用配線と信号線の間にそれとは別の電位の配線とフロー
ティング電位の配線を有するマトリクス基板と表示装置
とその製造方法及び投写型液晶表示装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体装置や表示装置の製造方法
で用いられていた金属配線形状は直線的で、層間絶縁膜
の表面の平坦性も乏しいものであった。

【０００３】従来技術を用いて作成されたＭＯＳトラン
ジスタの平面図を図７に、層間絶縁膜を堆積させた状態
の断面図を図８、図９に示す。図８は図７のＥ−Ｅ′
（ＭＯＳ構造の断面）を示しており、図９はＦ−Ｆ′
（金属配線部の断面）を示している。同図において、１
は半導体基盤、２はウェル領域、３はソース領域、４は
ゲート電極、５はドレイン領域、６はＬＯＣＯＳ絶縁層
（LOCal Oxidation of Silicon isolation layer）、７
はＢＰＳＧ（BoroPhosophoSilicate Glass）、８はソー
ス電極配線、９はドレイン電極配線、１０は第一層間絶
縁膜、１１はＳＯＧ膜（Silicon on Glass film）、１
２は第二層間絶縁膜、１３は電源電圧用金属配線であ
る。また、１４はクラックである。

【０００４】従来におけるＭＯＳトランジスタの一般的
なプロセスは半導体基盤１にウェル領域２を形成し、Ｓ
ｉＮ膜等を堆積させ、パターニングで前記ＳｉＮ膜の一
部を除去し、熱酸化法等でＬＯＣＯＳ絶縁層６を形成す
る。次にゲート酸化膜を熱酸化法等で形成し、ＬＰ−Ｃ
ＶＤ（Low Pressure -chemical Vapor Deposition）法
等で、Ｐｏｌｙ−Ｓｉ等を堆積させ、不純物を導入し、
前記Ｐｏｌｙ−Ｓｉの抵抗を下げ、フォトリソグラフィ
工程でパターニング、エッチング処理を施し、ゲート電
極４を形成する。その後、自己整合方式で高濃度不純物
をイオン注入法でＢ（ホウ素）等を前記ウェル領域２内
に導入し、熱処理を加え、リース領域３、ドレイン領域
５を形成する。

【０００５】次に、ＣＶＤ法等でＢＰＳＧ膜７等の絶縁
膜を堆積させ、熱処理によりリフローさせる。次にフォ
トリソグラフィ工程のパターニング、エッチング処理で
コンタクト孔を形成し、ＰＶＤ法で金属膜を堆積させ、
再度パターニング、エッチング処理にてリース電極配線
８、ドレイン電極配線９を形成する。その後、各種ＣＶ
Ｄ法等で第一層間絶縁膜１０を堆積させ、回転塗布法で
ＳＯＧ膜１１を塗布し、熱処理を加えた後、各種ＣＶＤ
法等で第２層間絶縁膜１２を堆積させる。その後、スル
ーホールを形成し、多層配線や反射電極となる金属膜を
堆積させ、パターニング、エッチング処理を繰り返す事
で多層配線や反射電極を形成していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例による金属配線の配置方法は直線的であり、集積度
を向上させる為に配線間隔を狭めると配線間でカップリ
ングが発生し、配線間の相互干渉や信号の遅延が発生す
るので金属配線を高密度では形成し難いという問題があ
った。

【０００７】又、層間絶縁膜の形成方法では平坦化のた
めＰ（リン）含有のＳＯＧ膜を使用している為、金属配
線を腐食させない様にエッチバック工程が必要であっ
た。

【０００８】エッチバック処理を行うと金属配線が接触
する部分のＳＯＧは除去され、腐食は生じないが、段差
被覆性が低下し、層間絶縁膜の平坦性も悪くなり、多層
金属配線が断線し易くなる欠点があった。

【０００９】又、前記ＳＯＧ膜はそれ自体の内部応力が
大きい為、厚く形成出来ない弱点があり、それを補う為
に有機ＳＯＧ膜が存在するが、有機成分を含む為やはり
エッチバック工程が必要であり、金属配線の信頼性の点
からも不安な点が多い。

【００１０】又、Ｐ（リン）含有ＳＯＧはそれ自体の応
力の為、厚い形成は出来ないが金属配線間が狭まって来
るとＳＯＧの液溜りが大きくなる。特に金属配線が長い
レイアウトで、配線間が狭い場合はクラック１４が生じ
る事が多く、金属配線間のリークが非常に多くなった
り、歩留りを下げる要因となる。

【００１１】第１の本発明の目的は、高密度で、応答速
度の速い金属配線の形成を可能にするものである。

【００１２】又、第２の本発明の目的は、高密度で、応
答速度の速い金属配線の形成すると同時に層間絶縁膜表
面を平坦化するものである。

【００１３】又、第３の本発明の目的は、層間絶縁膜の
耐クラック性を向上させるものである。

【００１４】又、第４の本発明の目的は、層間絶縁膜を
平坦化すると同時に耐クラック性を向上させ、反射電極
の効率や多層金属配線の信頼性を高め、歩留りを向上さ
せるものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を鑑み、
第１の発明は、金属配線の一部に角度を設け、金属配線
長が２０ｕｍまでのフローティング電極を設け、層間絶
縁膜に無機ＳＯＧ膜を複層構造で形成する事を特徴とす
る。

【００１６】又、第２の発明は、金属配線の一部に角度
を設け、金属配線長が２０ｕｍまでのフローティング電
極を設け、層間絶縁膜上に無機ＳＯＧ膜を複層構造で形
成し、特定の波長を持ったＵＶ光やＯ₂プラズマを照射
した後、再度無機ＳＯＧ膜を形成し、その上に絶縁膜を
堆積させ、もう一度無機ＳＯＧ膜を形成し、さらに、絶
縁膜を堆積させる事で層間絶縁膜の平坦性を向上させる
事を特徴とする。

【００１７】又、第３の発明は、金属配線の一部に角度
を設け、金属配線長が２０ｕｍまでのフローティング電
極を設け、層間絶縁膜上に無機ＳＯＧ膜を複層構造で形
成し、特定の波長を持ったＵＶ光やＯ₂プラズマを照射
した後、再度無機ＳＯＧ膜を形成する事で層間絶縁膜を
平坦化し、層間絶縁膜の耐クラック性を向上させる事を
特徴とする。

【００１８】上記構成において、配線の一部に５〜９０
度の角度を持ち、フローティング金属を含む配線間隔を
０．５〜４μｍの金属配線を形成し、層間絶縁膜に無機
ＳＯＧを形成する事により、無機ＳＯＧ膜の液溜りに微
妙な緩急を持たせる事により無機ＳＯＧ膜の内部応力を
緩和させる事が出来る為、無機ＳＯＧ膜自体を厚く形成
出来、層間絶縁膜の平坦化が可能になる。

【００１９】さらに、配線の一部に５〜９０度の角度を
持ち、配線間隔を０．５〜４μｍの金属配線を形成し、
層間絶縁膜に無機ＳＯＧを形成した後、１７２ｎｍ，１
８５ｎｍ，２５４ｎｍの波長を持つＵＶ光を照射する事
で無機ＳＯＧ膜表面の水素基を切断し、濡れ性を向上さ
せ、再度無機ＳＯＧの形成が可能となる。２度の無機Ｓ
ＯＧの形成より、金属配線間の液溜りは非常に大きくな
るが、金属配線が角度を持っている為内部応力は緩和さ
れ、厚く形成出来るので層間絶縁膜は著しく平坦化出来
る。

【００２０】さらに、金属配線の一部に５〜９０度の角
度を設け、配線間隔を０．５〜４μｍの金属配線を形成
し、金属配線長が２０μｍまでのフローティング電極を
設け、その上の層間絶縁膜上に無機ＳＯＧを形成した
後、１７２ｎｍ，１８５ｎｍ，２５４ｎｍの波長を持つ
ＵＶ光を照射する事で、無機ＳＯＧ膜表面の水素基を切
断し、濡れ性を向上させ、再度無機ＳＯＧの形成が可能
となる。２度の無機ＳＯＧの形成より、金属配線間の液
溜りは非常に大きくなるが、金属配線が角度を持ってい
る為内部応力は緩和され、耐クラック性は向上すると共
に厚く形成出来るので層間絶縁膜は著しく平坦化出来
る。

【００２１】さらに、配線の一部に５〜９０度の角度を
持った金属配線を形成し、層間絶縁膜に無機ＳＯＧを形
成した後、Ｏ₂プラズマを照射する事で、無機ＳＯＧ膜
表面の水素基を切断し、濡れ性を向上させ、再度無機Ｓ
ＯＧの形成が可能となる。２度の無機ＳＯＧの形成よ
り、金属配線間の液溜りは非常に大きくなるが、金属配
線が角度を持っている為内部応力は緩和され、耐クラッ
ク性は向上すると共に厚く形成出来るので層間絶縁膜は
著しく平坦化出来る。

【００２２】さらに、配線の一部に５〜９０度の角度を
持ち、配線間隔が０．５〜４μｍの金属配線を繰り返し
パターンで成形し、層間絶縁膜に無機ＳＯＧを形成した
後、１７２ｎｍ，１８５ｎｍ，２５４ｎｍの波長を持つ
ＵＶ光を照射する事で、無機ＳＯＧ膜表面の水素基を切
断し、濡れ性を向上させ、再度無機ＳＯＧの形成が可能
となる。２度の無機ＳＯＧの成形より、金属配線間の液
溜りは非常に大きくなるが、金属配線が角度を持ってい
る為内部応力は緩和され、耐クラック性は向上すると共
に厚く形成出来るので埋め込み性が高く、非常に長い金
属配線の形成が可能になり層間絶縁膜は著しく平坦化出
来る。

【００２３】さらに、配線の一部に５〜９０度の角度を
持ち、配線間隔が０．５〜４μｍの金属配線を繰り返し
パターンで形成し、層間絶縁膜に無機ＳＯＧを形成した
後、Ｏ₂プラズマを照射する事で無機ＳＯＧ膜表面の水
素基を切断し、濡れ性を向上させ、再度無機ＳＯＧの形
成が可能となる。２度の無機ＳＯＧの形成より、金属配
線間の液溜りは非常に大きくなるが、金属配線が角度を
持っている為、内部応力は緩和され、耐クラック性は向
上すると共に厚く形成出来るので埋め込み性が高く、非
常に長い金属配線の形成が可能になり、層間絶縁膜は著
しく平坦化出来る。

【００２４】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）図１は本発明の第１の実施形態の特
徴を最もよく表す図面であり、同図は本発明を用いた画
素電極を有するマトリクス装置や半導体装置、及び表示
装置のＭＯＳトランジスタの平面図である。さらに同図
のＡ−Ａ′の切断面について、ＭＯＳトランジスタの断
面位置で、そのプロセスフローを図２に示し、また同図
Ｂ−Ｂ′の切断面について、ＭＯＳ駆動用金属配線と電
源電圧用金属配線を繰り返し用い、さらに延長して使用
している場合の断面位置で、そのプロセスフローを図３
に示す。

【００２５】図１から図３において、１は半導体基盤、
２はウェル領域、３はソース領域、４はゲート電極、５
はドレイン領域、６はＬＯＣＯＳ絶縁層、７はＢＰＳ
Ｇ、８はソース電極配線、９はドレイン電極配線、１０
は第一層間絶縁膜、１１はＳＯＧ膜、１２は第二層間絶
縁膜、１３は電源電圧用金属配線、１５はフローティン
グ金属である。なお、半導体基盤１は半導体基板である
ことが好ましいが、ガラス基板やサファイや基板等であ
っても良く、その基盤上に半導体素子を形成できる構成
であればよい。

【００２６】図２、図３に示すプロセスフローに沿って
本発明の第１の実施形態を説明する。

【００２７】まず、不純物濃度が１×１０¹⁴〜１×１０
¹⁵ｃｍ^-3の半導体基盤１を熱酸化法にて熱酸化膜（パッ
ド酸化膜）を形成し、その上にＬＰ−ＣＶＤ法にてＳｉ
Ｎ膜を堆積させる。本実施形態は熱酸化膜を３５０オン
グストローム、ＳｉＮ膜を２０００オングストローム堆
積している。

【００２８】次に、フォトリソグラフィ工程のパターニ
ング、エッチング処理にてＳｉＮ膜の一部を除去し、イ
オン注入法にてＰ（リン）を注入し、引き続いて熱処理
を加え、ウェル領域２を形成する。本実施形態ではイオ
ン注入により形成される不純物領域の濃度が１×１０¹⁵
〜１×１０¹⁷ｃｍ^-3になる様にＰを１．８×１０¹²ｃｍ
^-3注入し、熱処理を１０００℃、６０分、Ｎ₂／Ｏ₂雰
囲気で施している。

【００２９】さらに、図２、図３には示していないが、
本実施形態では前記ＳｉＮ膜を全面除去した後、Ｂ（ホ
ウ素）をイオン注入した後、熱処理を加え、異なった導
電性を持つウェル領域を形成しており、不純物濃度は前
記ウェル領域２と同じ程度に形成されている。

【００３０】次にＬＰ−ＣＶＤ法にてＳｉＮ膜を再度堆
積させ、フォトリソグラフィ工程にてパターニングを行
い、前記ＳｉＮ膜の一部を除去し、熱酸化法にて熱酸化
膜を形成する。本実施形態においては前記ＳｉＮ膜厚は
１５００オングストローム、熱酸化膜厚は８０００オン
グストロームである。続いて前記ＳｉＮ膜を全て除去
し、ＬＯＣＯＳ絶縁層６を形成する。（図２（ａ）、図
３（ａ））次に、熱酸化法にてゲート酸化膜（４）を形
成し、しきい値調整様に不純物をイオン注入法で導入す
る。本実施形態ではゲート酸化膜厚は８５０オングスト
ロームで、不純物はＢ（ホウ素）を４×１０¹¹ｃｍ^-3，
４０ＫｅＶの条件で前記ゲート酸化膜下に注入してい
る。

【００３１】次に、ＬＰ−ＣＶＤ法にてＰｏｌｙ−Ｓｉ
を前記ゲート酸化膜上に堆積させ、全面に不純物を注入
し、熱処理を加えた後、パターニング法にてゲート電極
４を形成する。本実施形態ではＰｏｌｙ−Ｓｉを４４０
０オングストローム堆積させた後にＰ（リン）を１．５
×１０¹⁶ｃｍ^-2，７０ＫｅＶで注入し、９５０℃、３０
分、Ｎ₂雰囲気で熱処理した後にパターニング、エッチ
ングし、ゲート電極４を形成している。ここでゲート電
極４にはＷ，Ｃｏといった高融点金属とＰｏｌｙ−Ｓｉ
との組み合わせ構造をとる事も可能である。さらに本実
施形態では、ゲート酸化膜の耐圧を向上させる為に熱酸
化法で、前記ゲート電極４上に熱酸化膜を３５０オング
ストローム形成している。

【００３２】次に、レジストパターニング法にて前記ゲ
ート電極４の周辺のレジストを開口し、不純物を注入す
る。ここで不純物は前記ウェル領域２と反対の導電性を
持つものを注入し、熱処理を加える。本実施形態では前
記ウェル領域２がＰ型に対しＰ（リン）が熱処理後に１
〜８×１０¹⁷ｃｍ^-3の表面濃度を持つ様に形成してい
る。この領域は電界緩和層となり、ＭＯＳトランジスタ
の耐圧を向上させるものである。さらに本実施形態では
Ｎ型のウェル領域２に対してはＢ（ホウ素）をイオン注
入し、表面濃度が１×１０¹⁶〜１×１０¹⁷ｃｍ^-3になる
様に熱処理を加え、電界緩和層を形成している。

【００３３】次に、レジストパターニング法にて前記ゲ
ート電極４の周辺のレジストを開口し、前記Ｐ型のウェ
ル領域２にＮ型不純物を導入し、レジストを除去した後
に再度パターニングを行い、今度は前記Ｎ型のウェル領
域上のゲート電極周辺のレジストを開口し、前記Ｎ型の
ウェル領域内にＰ型の不純物を導入する。本実施形態に
おいてはＮ型不純物はＰ（リン）を５×１０¹⁵ｃｍ^-3，
９５ＫｅＶの条件で注入し、Ｐ型不純物はＢＦ２を３×
１０¹⁵ｃｍ^-3，１００ＫｅＶの条件で注入している。レ
ジストを除去した後、熱処理をＮ₂雰囲気で１０００
℃、１０分加え、不純物を拡散させる事により、前記Ｐ
型、Ｎ型のウェル領域にソース領域３、ドレイン領域５
を形成する（図２（ｂ））。本実施形態では前記ソース
領域３、ドレイン領域５はレジストパターニングにより
オフセットをもたせている。オフセット量は０．５〜
２．０μｍが好適である。オフセットをもたせる方法と
しては前記ゲート電極の両脇にサイドスペーサを設け、
高濃度不純物を導入してもよい。

【００３４】次に、ＣＶＤ法にて絶縁膜を堆積する。本
実施形態では常圧ＴＥＯＳＣＶＤ（Tetraetoxy-Silan
e Chemical Vapor Deposition）法にてＢＰＳＧ膜７を
堆積しているが、他のＣＶＤ法による絶縁膜や複数の絶
縁膜を組み合せて堆積させても良い。続いてＮ₂雰囲気
にて１０００℃、５分の熱処理を加え、前記ＢＰＳＧ膜
７をリフローする。次に、フォトリソグラフィ工程にて
パターニング、エッチングを行い、前記ソース領域３、
ドレイン領域５上にコンタクト孔を開口させ、レジスト
除去後、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法によ
り、配線、電極用の金属膜を堆積させる。本実施形態で
はＴｉとＴｉＮからなるバリアメタルを堆積させ、熱処
理を加えた後、Ａｌ−ＳｉとＴｉＮを連続成膜している
が、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｃｕ−Ｔｉ
等の材料を使う事も可能である。

【００３５】次に、フォトリソブラフィ工程にて配線の
一部がある角度を持つマスクを用い、レジストパターニ
ング、エッチング処理を施し、途中である角度を持つ連
続的な形状を特徴とするソース電極配線８、ドレイン電
極配線９、電極電圧用配線１３、フローティング金属１
５を形成する（図１、図２（ｃ）、図３（ｂ））。本実
施形態では配線間隔は１μｍであるが、０．５〜４μｍ
でもよい。さらに、配線に４５度の角度を持たせている
が、５〜９０度の間で耐クラック性の向上がある。金属
配線のレイアウト上、３０〜６０度の間の角度を持たせ
る事で、より効果的である。ここで、角度を持った配線
の隣にフローティング金属１５を形成する。

【００３６】次に、Ｐ（Plasma）−ＣＶＤにて第１層間
絶縁膜１０を堆積する。本実施形態ではＰ−ＣＶＤ法に
てＰ−ＳｉＯ膜を５０００オングストローム堆積させて
いるが、Ｐ−ＳｉＮ，Ｐ−ＳｉＯＮ，Ｐ（Plasma）−Ｔ
ＥＯＳ法の絶縁膜でも可能である（図２（ｄ）、図３
（ｃ））。

【００３７】次に、回転塗布法にて無機ＳＯＧ膜を塗布
する。本実施形態では無機ＳＯＧ膜を２２００オングス
トローム塗布した後に、１７２ｎｍの波長を持つＵＶ光
を照射し、再度無機ＳＯＧ膜２２００オングストローム
塗布し、厚いＳＯＧ膜１１を形成している。１７２ｎｍ
の波長のＵＶ光の替りに１８５ｎｍと２５４ｎｍの波長
のＵＶ光やＯ₂プラズマを照射する事でも、ＳＯＧ膜の
表面改質には同等の効果を持つ（図２（ｅ）、図３
（ｄ））。

【００３８】その後、４００℃、３０分の熱処理を加
え、続けてＰ−ＣＶＤ法にて第２層間絶縁膜１２を堆積
させる（図２（ｆ）図３（ｅ））。本実施形態ではＰ−
ＣＶＤ法にてＰ−ＳｉＯ膜を６０００オングストローム
堆積させているが、Ｐ−ＳｉＮ，Ｐ−ＳｉＯＮ、及び複
数の絶縁膜の組合わせやＰ−ＴＥＯＳ法の絶縁膜でも可
能である。

【００３９】尚、本実施形態では示していないが、これ
以降はフォトリソグラフィ工程にて層間絶縁膜に第１金
属配線と導通させる為に、必要なスルーホールをドライ
エッチ法にて開口させた後、多層配線用の金属をＰＶＤ
法により堆積、パターニング、エッチング処理で多層金
属配線を形成したり、Ａｌリフロー法を用いた後ＣＭＰ
処理し、反射電極を形成したりする事で、半導体装置や
表示装置は完成する。

【００４０】本実施形態における技術的効果は、金属配
線の一部に角度を設け、金属配線長が２０μｍまでのフ
ローティング電極を設ける事で、画素駆動用配線と信号
線の間に生じる寄生容量を１ｆＦ（femto Farads）以下
に抑える事ができる（図１０）。

【００４１】又、同時に従来の直線的な配線よりも、フ
ォードスルー電圧を約１／２まで低下させる事が可能に
なる為、応答速度の優れた表示装置の形成が可能となる
（図１１）。

【００４２】又、各電極配線間にフローティング金属１
５を配置する事により、配線間隔を均等に出来る為、層
間絶縁膜をより平坦に成形し易い効果を持つ。さらに、
半導体装置や表示装置に用いられるソース電極配線やド
レイン電極配線、電源電圧配線といった金属配線の一部
に５〜９０°の角度を持たせ、配線間隔を０．５〜４μ
ｍに保つ事により、層間絶縁膜に用いられる無機ＳＯＧ
膜の耐クラック性を向上させつつ厚く形成する事が可能
となる為（図１２、図１３）、層間絶縁膜が非常に平坦
となり、信頼性の高い多層金属配線の形成や、反射率の
高い反射電極の形成が可能となり、さらに集積度の高い
半導体装置や高画素密度の表示装置の形成が可能とな
り、性能や歩留りを向上させる事が可能となる。因み
に、図１２は本発明に係る金属配線を曲げた場合の角度
と、絶縁膜中に発生するクラックの本数の変化を示す図
であり、配線角度が５°以上であれば、クラックの発生
を防止できることが理解できる。また、図１３は本発明
に係るフローティング金属を用いた場合の配線間隔と、
絶縁膜中に発生するクラックの本数の変化を示す図であ
り、配線角度が５°以上であれば、配線間隔が０．５μ
ｍ以上で殆どクラックは発生しないことが現れている。

【００４３】（第２の実施形態）図４は本発明の第２の
実施形態の特徴を最もよく表す図面であり、同図は本発
明を用いた半導体装置、及び表示装置のＭＯＳトランジ
スタの平面図である。さらに同図のＣ−Ｃ′はＭＯＳト
ランジスタの断面位置で、そのプロセスフローを図５に
示し、同図Ｄ−Ｄ′はＭＯＳ駆動用金属配線と電源電圧
用金属配線を繰り返し用い、さらに延長して使用してい
る場合の断面位置で、そのプロセスフローを図６に示
す。

【００４４】図４から図６において、１は半導体基盤、
２はウェル領域、３はソース領域、４はゲート電極、５
はドレイン領域、６はＬＯＣＯＳ絶縁層、７はＢＰＳ
Ｇ、８はソース電極配線、９はドレイン電極配線、１０
は第一層間絶縁膜、１１はＳＯＧ膜、１２は第二層間絶
縁膜、１３は電源電圧用金属配線、１５はフローティン
グ金属であり、図１乃至図３に示した同一個所には同一
符号を付している。

【００４５】図５、図６に示すプロセスフローに沿っ
て、本発明の第２の実施形態を説明する。

【００４６】まず、不純物濃度が１×１０¹⁴〜１×１０
¹⁵ｃｍ^-3の半導体基盤１を、熱酸化法にて熱酸化膜（パ
ッド酸化膜）を形成し、その上にＬＰ−ＣＶＤ法にてＳ
ｉＮ膜を堆積させる。本実施形態は熱酸化膜を３５０オ
ングストローム、ＳｉＮ膜を２０００オングストローム
堆積している。

【００４７】次に、フォトリソグラフィ工程のパターニ
ング、エッチング処理にてＳｉＮ膜の一部を除去し、イ
オン注入法にてＰ（リン）を注入し、引き続いて熱処理
を加え、ウェル領域２を形成する。本実施形態ではイオ
ン注入により形成される不純物領域の濃度が１×１０¹⁵
〜１×１０¹⁷ｃｍ^-3になる様にＰを１．８×１０¹²ｃｍ
^-3注入し、熱処理を１０００℃、６０分、Ｎ₂／Ｏ₂雰
囲気で施している。

【００４８】さらに、図５、図６には示していないが、
本実施形態では前記ＳｉＮ膜を全面除去した後、Ｂ（ホ
ウ素）をイオン注入した後熱処理を加え、異なった導伝
性を持つウェル領域を形成しており、不純物濃度は前記
ウェル領域２と同じ程度に形成されている。

【００４９】次に、ＬＰ−ＣＶＤ法にてＳｉＮ膜を再度
堆積させ、フォトリソグラフィ工程にてパターニングを
行い、前記ＳｉＮ膜の一部を除去し、熱酸化法にて熱酸
化膜を形成する。本実施形態においては前記ＳｉＮ膜厚
は１５００オングストローム、熱酸化膜厚は８０００オ
ングストロームである。続いて前記ＳｉＮ膜を全て除去
し、ＬＯＣＯＳ絶縁層６を形成する（図５（ａ）、図６
（ａ））。

【００５０】次に、熱酸化法にてゲート酸化膜を形成
し、しきい値調整様の不純物をイオン注入法で導入す
る。本実施形態ではゲート酸化膜厚は８５０オングスト
ロームで、不純物はＢ（ホウ素）を４×１０¹¹ｃｍ^-3，
４０ＫｅＶの条件で前記ゲート酸化膜下に注入してい
る。

【００５１】次に、ＬＰ−ＣＶＤ法にてＰｏｌｙ−Ｓｉ
を前記ゲート酸化膜上に堆積させ、全面に不純物を注入
し、熱処理を加えた後、パターニング法にてゲート電極
４を形成する。本実施形態ではＰｏｌｙ−Ｓｉを４４０
０オングストローム堆積させた後にＰ（リン）を１．５
×１０¹⁶ｃｍ^-2，７０ＫｅＶで注入し、９５０℃、３０
分、Ｎ₂雰囲気で熱処理した後にパターニング、エッチ
ングし、ゲート電極４を形成している。ここでゲート電
極４にはＷ，Ｃｏといった高融点金属とＰｏｌｙ−Ｓｉ
との組み合わせ構造をとる事も可能である。さらに本実
施形態ではゲート酸化膜の耐圧を向上させる為に熱酸化
法で前記ゲート電極４上に熱酸化膜を３５０オングスト
ローム形成している。

【００５２】次に、レジストパターニング法にて前記ゲ
ート電極４の周辺のレジストを開口し、不純物を注入す
る。ここで不純物は前記ウェル領域と反対の導伝性を持
つものを注入し、熱処理を加える。本実施形態では前記
ウェル領域がＰ型に対しＰ（リン）が熱処理後に１〜８
×１０¹⁷ｃｍ^-3の表面濃度を持つ様に形成している。こ
の領域は電界緩和層となり、ＭＯＳトランジスタの耐圧
を向上させるものである。さらに本実施形態ではＮ型の
ウェル領域に対してはＢ（ホウ素）をイオン注入し、表
面濃度が１×１０¹⁶〜１×１０¹⁷ｃｍ^-3になる様に熱処
理を加え、電界緩和層を形成している。

【００５３】次に、レジストパターニング法にて前記ゲ
ート電極４の周辺のレジストを開口し、前記Ｐ型のウェ
ル領域にＮ型不純物を導入し、レジストを除去した後に
再度パターニングを行い、今度は前記Ｎ型のウェル領域
上のゲート電極周辺のレジストを開口し、前記Ｎ型のウ
ェル領域内にＰ型の不純物を導入する。本実施形態にお
いてはＮ型不純物はＰ（リン）を５×１０¹⁵ｃｍ^-3，９
５ＫｅＶの条件で注入し、Ｐ型不純物はＢＦ２を３×１
０¹⁵ｃｍ^-3，１００ＫｅＶの条件で注入している。レジ
ストを除去した後、熱処理をＮ₂雰囲気で１０００℃、
１０分加え、不純物を拡散させる事により、前記Ｐ型、
Ｎ型のウェル領域にソース領域３、ドレイン領域５を形
成する（図５（ｂ））。

【００５４】本実施形態では前記ソース領域３、ドレイ
ン領域５はレジストパターニングによりオフセットをも
たせている。オフセット量は０．５〜２．０μｍが好適
である。オフセットをもたせる方法としては前記ゲート
電極の両脇にサイドスペーサを設け、高濃度不純物を導
入してもよい。

【００５５】次に、ＣＶＤ法にて絶縁膜を堆積する。本
実施形態では常圧ＴＥＯＳＣＶＤ法にてＢＰＳＧ膜７
を堆積しているが、他のＣＶＤ法による絶縁膜や複数の
絶縁膜を組み合せて堆積させても良い。続いてＮ₂雰囲
気にて１０００℃、５分の熱処理を加え、前記ＢＰＳＧ
膜７をリフローする。次に、フォトリソグラフィ工程に
てパターニング、エッチングを行い、前記ソース領域
３、ドレイン領域５上にコンタクト孔を開口させ、レジ
スト除去後、ＰＶＤ法により、配線、電極用の金属膜を
堆積させる。本実施形態ではＴｉとＴｉＮからなるバリ
アメタルを堆積させた、熱処理を加えた後、Ａｌ−Ｓｉ
とＴｉＮを連続成膜しているが、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ，Ａ
ｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｃｕ−Ｔｉ等の材料を使う事も可能で
ある。

【００５６】次に、フォトリソグラフィ工程にて配線の
一部がある角度を持つマスクを用い、レジストパターニ
ング、エッチング処理を施し、その配線が非常に長く、
途中である角度を持つ連続的な形状を特徴とした配線が
繰り返しパターンとなるソース電極配線８、ドレイン電
極配線９、電源電圧用配線１３、フローティング金属１
５を形成する（図４、図５（ｃ）、図６（ｂ））。本実
施形態では配線間隔は１ｕｍであるが、０．５〜４μｍ
でもよい。さらに、配線に４５度の角度を持たせている
が、５〜９０度の間で耐クラック性の向上がある。金属
配線のレイアウト上、３０〜６０度の間の角度を持たせ
る事で、より効果的である。ここで、角度を持った配線
の隣にフローティング金属を形成する。

【００５７】次にＰ−ＣＶＤにて第１層間絶縁膜１０を
堆積する。本実施形態ではＰ−ＣＶＤ法にてＰ−ＳｉＯ
膜を５０００オングストローム堆積させているが、Ｐ−
ＳｉＮ，Ｐ−ＳｉＯＮ，Ｐ−ＴＥＯＳ法の絶縁膜でも可
能である（図５（ｄ）、図６（ｃ））。

【００５８】次に、回転塗布法にて無機ＳＯＧ膜を塗布
する。本実施形態では無機ＳＯＧ膜を２２００オングス
トローム塗布した後に１７２ｎｍの波長を持つＵＶ光を
照射し、再度無機ＳＯＧ膜２２００オングストローム塗
布し、厚いＳＯＧ膜１１を形成している。１７２ｎｍの
波長のＵＶ光の替りに１８５ｎｍと２５４ｎｍの波長の
ＵＶ光や、Ｏ₂プラズマを照射する事でもＳＯＧ膜の表
面改質には同等の効果を持つ（図５（ｅ）、図６
（ｄ））。

【００５９】その後、４００℃、３０分の熱処理を加
え、続けてＰ−ＣＶＤ法にて第２層間絶縁膜１２を堆積
させる（図５（ｆ）図６（ｅ））。本実施形態ではＰ−
ＣＶＤ法にてＰ−ＳｉＯ膜を６０００オングストローム
堆積させているが、Ｐ−ＳｉＮ，Ｐ−ＳｉＯＮ、及び複
数の絶縁膜の組合わせやＰ−ＴＥＯＳ法の絶縁膜でも可
能である。

【００６０】尚、本実施形態では示していないが、これ
以降はフォトリソグラフィ工程にて層間絶縁膜に第１金
属配線と導通させる為に、必要なスルーホールをドライ
エッチ法にて開口させた後、多層配線用の金属をＰＶＤ
法により堆積、パターニング、エッチング処理で多層金
属配線を形成したり、Ａｌリフロー法を用いた後、ＣＭ
Ｐ処理し、反射電極を形成したりする事で、半導体装置
や表示装置は完成する。

【００６１】本実施形態における技術的効果は、一部に
角度を持った金属配線を繰返しパターンで形成し、金属
配線長が２０μｍまでのフローティング電極を設ける事
で、画素駆動用配線と信号線の間に生じる寄生容量を、
１ｆＦ以下に抑える事ができる（図１０）。

【００６２】又、同時に従来の直線的な配線よりも、フ
ィードスルー電圧を約１／２まで低下させる事が可能に
なる為、応答速度の優れた表示装置の形成が可能となる
（図１１）。

【００６３】又、各電極配線間にフローティング金属１
５を配置する事により、配線間隔を均等に出来る為、層
間絶縁膜をより平坦に形成し易い効果を持つ。さらに、
半導体装置や表示装置に用いられるリース電極配線やド
レイン電極配線、電源電圧配線といった金属配線の一部
に５〜９０°の角度を持たせ、配線間隔を０．５〜４μ
ｍに保つ事で層間絶縁膜に用いられる無機ＳＯＧ膜の耐
クラック性を向上させつつ厚く形成する事が可能となる
為、層間絶縁膜が非常に平坦となり、信頼性の高い多層
金属配線の形成や、反射率の高い反射電極の形成が可能
となり、さらに集積度の高い半導体装置や高画素密度の
表示装置の形成が可能となり、性能や歩留りを向上させ
る事が可能となる。

【００６４】（第３の実施形態）上述の液晶表示素子を
設けた別の実施形態として、液晶表示装置の一製造方法
について説明する。

【００６５】以下に、本発明の実施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。

【００６６】本実施形態の液晶パネル部の断面を図１４
に示す。図において、３０１は半導体基板、３０２，３
０２′はそれぞれｐ型及びｎ型ウェル、３０３，３０
３′，３０３″はトランジスタのソース領域、３０４は
ゲート領域、３０５，３０５′，３０５″はドレイン領
域である。

【００６７】図１４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０.５〜２.０μ
ｍが好適である。一方、周辺回路の一部の回路部が図１
５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。

【００６８】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１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。

【００６９】また、図１４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、
３１１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。

【００７０】図１４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３１
１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を除き、上記遮光層３０７が除
かれた部分で照明光の光が混入し、高速信号が回路の誤
動作を起こす場合は、画素電極３１２の層をおおう設計
になっていて転送可能な工夫がなされている。また、３
０８は遮光層３０７の下部の絶縁層で、Ｐ−ＳｉＯ層３
１８上にＳＯＧにより平坦化処理を施し、そのＰ−Ｓｉ
Ｏ層３１８をさらに、Ｐ−ＳｉＯ層３０８でカバーし、
絶縁層３０８の安定性を確保した。

【００７１】ここで、本実施形態による金属配線及び層
間絶縁膜３１８，３０８の形成方法を図１，図２，及び
図３を用いて説明する。まず、ＰＶＤ法により、配線、
電極用の金属膜を堆積させる。本実施形態では、Ｔｉと
ＴｉＮからなるバリアメタルを堆積させた。熱処理を加
えた後、Ａｌ−ＳｉとＴｉＮを連続成膜しているが、Ａ
ｌ−Ｓｉ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｃｕ−Ｔｉ等の材
料を使うことも可能である。

【００７２】つぎに、フォトリソグラフィ工程にて、配
線の一部がある角度を持つマスクを用い、レジストパタ
ーニング、エッチング処理を施し、途中である角度を持
つ連続的な形状を特徴とするソース電極配線８，ドレイ
ン電極配線９，電源電圧用配線１３，フローティング金
属１５を形成する（図１，図２（ｃ），図３（ｂ））。

【００７３】本実施形態では、配置間隔は１μｍである
が、０．４〜４μｍであってもよい。さらに、配線は４
５度の角度を持たせているが、５〜９０度の間で耐クラ
ック性の向上がある。金属配線のレイアウト上、３０〜
６０度の間の角度を持たせることで、より効果的であ
る。ここで、角度を持った配線の隣にフローティング配
線を形成する。

【００７４】つぎに、Ｐ−ＣＶＤ法にて第１層間絶縁膜
１０（図１４では３１８）を堆積する。本実施形態で
は、Ｐ−ＣＶＤ法にてＰ−ＳｉＯ膜を５０００オングス
トロームさせているが、Ｐ−ＳｉＮ，Ｐ−ＳｉＯＮ，Ｐ
−ＴＥＯＳ法の絶縁膜でも可能である（図２（ｄ），図
３（ｃ））。

【００７５】次に、回転塗布法にて無機ＳＯＧ膜を塗布
する。本実施形態では、無機ＳＯＧ膜を２２００オング
ストローム塗布した後に１７２ｎｍの波長を持つＵＶ光
を照射し、再度無機ＳＯＧ膜を２２００オングストロー
ム塗布し、厚いＳＯＧ膜１１（図３による）を形成して
いる。１７２ｎｍの波長を持つＵＶ光の代わりに１８５
ｎｍと２５４ｎｍの波長のＵＶ光や、Ｏ₂プラズマを照
射することでもＳＯＧ膜の表面改質には同等の効果を有
する（図２（ｅ），図３（ｄ））。

【００７６】その後、４００℃、３０分の熱処理を加
え、続けてＰ−ＣＶＤ法にて第２層間絶縁膜１２を堆積
させる（図２（ｆ），図３（ｅ））。本実施形態では、
Ｐ−ＣＶＤ法にてＰ−ＳｉＯ膜を６０００オングストロ
ーム堆積させているが、Ｐ−ＳｉＮ，Ｐ−ＳｉＯＮ，及
び複数の絶縁膜の組合せや、Ｐ−ＴＥＯＳ法の絶縁膜で
も可能である。

【００７７】また、図１４において、３０９は反射電極
３１２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、Ｔａ ₂ Ｏ₅ 、やＳｉＯ₂ との積
層膜等が有効である。遮光層３０７にＴｉ，ＴｉＮ，Ｍ
ｏ，Ｗ等の平坦なメタル上に設ける事により、５００〜
５０００オングストローム程度の膜厚が好適である。

【００７８】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。

【００７９】図１４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。

【００８０】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。

【００８１】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。

【００８２】次に、本実施形態の平面図を図１５に示
す。図において、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ＭＯＳＦ
ＥＴ、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、
３２８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２１ではｐ型
になっているが、ｎ型でもよい。

【００８３】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１４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３０
２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１０¹⁴〜１０
¹⁵（ｃｍ^-3）のとき、ウェル領域３０２の不純物濃度は
１０¹⁵〜１０¹⁷（ｃｍ^-3）が望ましい。

【００８４】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
ｌＣ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。

【００８５】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。

【００８６】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。

【００８７】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。

【００８８】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、ソースの信号フル書き込める利点を有す
る。

【００８９】又、スイッチが、単結晶トランジスタから
成り立っており、polysilicon-ＴＦＴの結晶粒界での不
安定な振まい等がなく、バラツキのない高信頼性な高速
駆動が実現できる。

【００９０】次にパネル周辺回路の構成について、図１
６を用いて説明する。図１６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。

【００９１】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。又、図
１６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を信号線に書き込
むことができることは、言うまでもない。

【００９２】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れた。これにより、さらに高品位
の表示が可能になった。

【００９３】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１７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。

【００９４】ＳＥＬ１（ＳＥＬ１Ｂ）からＳＥＬ３（Ｓ
ＥＬ３Ｂ）の組み合わせにより、ｄｅｌａｙ用インバー
タ３４２を何コ通過するかが選択できる。

【００９５】この同期回路が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。

【００９６】次に、液晶材との関係について説明する。
図１４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３１
５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
おこなう方式も高コントラスト化に有効である。

【００９７】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。

【００９８】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
い、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
クのおおきさ、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。

【００９９】次に、シール構造と、パネル構造との関係
について、図１８を用いて説明する。図１８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３５１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。

【０１００】図１８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、totalchip size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。

【０１０１】さらに、本実施形態のパネルは、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。

【０１０２】次に本実施形態のポイントである反射電極
構造及びその作製方法について述べる。本実施形態の完
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、本実施形態の構造
体は作製できない。

【０１０３】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。そこで、酸
化膜系エッチング（ＣＦ₄ ／ＣＨＦ₃ 系）において、条
件を変えてみた。図１９に示すように、ｔｏｔａｌ圧力
（従来）１．７ｔｏｒｒ時について図１９（ａ）を、
（今回）１．０ｔｏｒｒ時について図１９（ｂ）を示
す。

【０１０４】図１９（ａ）の条件で、デポジション性の
ガスＣＨＦ₃ をへらすと、たし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。

【０１０５】図１９（ｂ）では、ローディング効果おさ
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。

【０１０６】さらに、画素電極領域は、ほとんどレジス
トが存在せず、周辺部にはレジストでしめられている。
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。

【０１０７】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。

【０１０８】次に、本実施形態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２０を用いて説明する。
図２０において、３７１はハロゲンランプ等の光源、３
７２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。

【０１０９】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。図２０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３７９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。

【０１１０】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、投射レンズにはいらない。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
率で投射レンズにはいるため、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。

【０１１１】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。

【０１１２】上記液晶パネル以外の周辺電気回路につい
て、図２１を用いて説明する。図において、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、３８７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、ボックスがあかな
くなるような安全上の対策が施されている。３９０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３９３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。

【０１１３】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、その液晶パネルの特に反射電極と隣接する反射
電極間の非導電性膜の形状について説明した液晶パネル
は、第１〜第２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、本実施形態の表示結果
は、きわめてきれいな画像表示が可能である。

【０１１４】（第４の実施形態）図２２に本発明の液晶
表示装置を用いた前面及び背面投写型液晶表示装置光学
系の構成図を示す。本図はその上面図を表す図２２
（ａ）、正面図を表す図１６（ｂ）、側面図を表す図２
２（ｃ）から成っている。同図において、１３０１はス
クリーンに投射する投影レンズ、１３０２はマイクロレ
ンズ付液晶パネル、１３０３は偏光ビームスプリッター
（ＰＢＳ）、１３４０はＲ（赤色光）反射ダイクロイッ
クミラー、１３４１はＢ／Ｇ（青色＆緑色光）反射ダイ
クロイックミラー、１３４２はＢ（青色光）反射ダイク
ロイックミラー、１３４３は全色光を反射する高反射ミ
ラー、１３５０はフレネルレンズ、１３５１は凸レン
ズ、１３０６はロッド型インテグレーター、１３０７は
楕円リフレクター、１３０８はメタルハライド、ＵＨＰ
等のアークランプである。

【０１１５】ここで、Ｒ（赤色光）反射ダイクロイック
ミラー１３４０、Ｂ／Ｇ（青色＆緑色光）反射ダイクロ
イックミラー１３４１、Ｂ（青色光）反射ダイクロイッ
クミラー１３４２はそれぞれ図２３に示したような分光
反射特性を有している。そしてこれらのダイクロイック
ミラーは高反射ミラー１３４３とともに、図２４の斜視
図に示したように３次元的に配置されており、後述する
ように白色照明光をＲＧＢに色分解するとともに、液晶
パネル１３０２に対して各原色光が、３次元的に異なる
方向から該液晶パネル１３０２を照明するようにしてい
る。

【０１１６】ここで、光束の進行過程に従って説明する
と、まず光源のランプ１３０８からの出射光束は白色光
であり、楕円リフレクター１３０７によりその前方のイ
ンテグレータ１３０６の入り口に集光され、このインテ
グレーター１３０６内を反射を繰り返しながら進行する
につれて光束の空間的強度分布が均一化される。そして
インテグレーター１３０６を出射した光束は凸レンズ１
３５１とフレネルレンズ１３５０とにより、ｘ軸−方向
（図２２（ｂ）の正面図基準）に平行光束化され、まず
Ｂ反射ダイクロ１９イックミラー１３４２に至る。この
Ｂ反射ダイクロイックミラー１３４２ではＢ光（青色
光）のみが反射され、ｚ軸−方向つまり下側（図２２
（ｂ）の正面図基準）にｚ軸に対して所定の角度でＲ反
射ダイクロイックミラー１３４０に向かう。

【０１１７】一方、Ｂ光以外の色光（Ｒ／Ｇ光）はこの
Ｂ反射ダイクロイックミラー１３４２を通過し、高反射
ミラー１３４３により直角にｚ軸−方向（下側）に反射
され、やはりＲ反射ダイクロイックミラー１３４０に向
かう。ここで、Ｂ反射ダイクロイックミラー１３４２と
高反射ミラー１３４３は共に図２２（ａ）の正面図を基
にして言えば、インテグレーター１３０６からの光束
（ｘ軸−方向）をｚ軸−方向（下側）に反射するように
配置しており、高反射ミラー１３４３はｙ軸方向を回転
軸にｘ−ｙ平面に対して丁度４５°の傾きとなってい
る。それに対してＢ反射ダイクロイックミラー１３４２
はやはりｙ軸方向を回転軸にｘ−ｙ平面に対して、この
４５°よりも浅い角度に設定されている。

【０１１８】従って、高反射ミラー１３４３で反射され
たＲ／Ｇ光はｚ軸−方向に直角に反射されるのに対し
て、Ｂ反射ダイクロイックミラー１３４２で反射された
Ｂ光はｚ軸に対して所定の角度（ｘ−ｚ面内チルト）で
下方向に向かう。ここで、Ｂ光とＲ／Ｇ光の液晶パネル
１３０２上の照明範囲を一致させるため、各色光の主光
線は液晶パネル１３０２上で交差するように、高反射ミ
ラー１３４３とＢ反射ダイクロイックミラー１３４２の
シフト量およびチルト量が選択されている。

【０１１９】次に、前述のように下方向（ｚ軸−方向）
に向かったＲ／Ｇ／Ｂ光はＲ反射ダイクロイックミラー
１３４０とＢ／Ｇ反射ダイクロイックミラー１３４１に
向かうが、これらはＢ反射ダイクロイックミラー１３４
２と高反射ミラー１３４３の下側に位置し、まず、Ｂ／
Ｇ反射ダイクロイックミラー１３４１はｘ軸を回転軸に
ｘ−ｚ面に対して４５°傾いて配置されており、Ｒ反射
ダイクロイックミラー１３４０はやはりｘ軸方向を回転
軸にｘ−ｚ平面に対してこの４５°よりも浅い角度に設
定されている。従ってこれらに入射するＲ／Ｇ／Ｂ光の
うち、まずＢ／Ｇ光はＲ反射ダイクロイックミラー１３
４０を通過して、Ｂ／Ｇ反射ダイクロイックミラー１３
４１により直角にｙ軸＋方向に反射され、ＰＢＳ１３０
３を通じて偏光化された後、ｘ−ｚ面に水平に配置され
た液晶パネル１３０２を照明する。このうちＢ光は前述
したように（図２２（ａ）、図２２（ｂ）参照）、ｘ軸
に対して所定の角度（ｘ−ｚ面内チルト）で進行してい
るため、Ｂ／Ｇ反射ダイクロイックミラー１３４１によ
る反射後は、ｙ軸に対して所定の角度（ｘ−ｙ面内チル
ト）を維持し、その角度を入射角（ｘ−ｙ面方向）とし
て該液晶パネル１３０２を照明する。

【０１２０】Ｇ光についてはＢ／Ｇ反射ダイクロイック
ミラー１３４１により直角に反射し、ｙ軸＋方向に進
み、ＰＢＳ１３０３を通じて偏光化された後、入射角０
°つまり垂直に該液晶パネル１３０２を照明する。また
Ｒ光については、前述のようにＢ／Ｇ反射ダイクロイッ
クミラー１３４１の手前に配置されたＲ反射ダイクロイ
ックミラー１３４０によりＲ反射ダイクロイックミラー
１３４０にてｙ軸＋方向に反射されるが、図２２（ｃ）
（側面図）に示したようにｙ軸に対して所定の角度（ｙ
−ｚ面内チルト）でｙ軸＋方向に進み、ＰＢＳ１３０３
を通じて偏光化された後、該液晶パネル１３０２をこの
ｙ軸に対する角度を入射角（ｙ−ｚ面方向）として照明
する。また、前述と同様にＲＧＢ各色光の液晶パネル１
３０２上の照明範囲を一致させるため、各色光の主光線
は液晶パネル１３０２上で交差するように、Ｂ／Ｇ反射
ダイクロイックミラー１３４１とＲ反射ダイクロイック
ミラー１３４０のシフト量およびチルト量が選択されて
いる。

【０１２１】さらに、図２３（ａ）に示したようにＢ反
射ダイクロイックミラー１３４１のカット波長は４８０
ｎｍ、図２３（ｂ）に示したようにＢ／Ｇ反射ダイクロ
イックミラー１３４１のカット波長は５７０ｎｍ、図２
３（ｃ）に示したようにＲ反射ダイクロイックミラー１
３４０のカット波長は６００ｎｍであるから、不要な橙
色光はＢ／Ｇ反射ダイクロイックミラー１３４１を透過
して捨てられる。これにより最適な色バランスを得るこ
とができる。

【０１２２】そして後述するように液晶パネル１３０２
にて各ＲＧＢ光は反射＆偏光変調され、ＰＢＳ１３０３
に戻り、ＰＢＳ１３０３のＰＢＳ面１３０３ａにてｘ軸
＋方向に反射する光束が画像光となり、投影レンズ１３
０１を通じて、スクリーン（不図示）に拡大投影され
る。ところで、該液晶パネル１３０２を照明する各ＲＧ
Ｂ光は入射角が異なるため、そこから反射されてくる各
ＲＧＢ光もその出射角を異にしているが、投影レンズ１
３０１としてはこれらを全て取り込むに十分な大きさの
レンズ径及び開口のものを用いている。ただし、投影レ
ンズ１３０１に入射する光束の傾きは、各色光がマイク
ロレンズを２回通過することにより平行化され、液晶パ
ネル１３０２への入射光の傾きを維持している。

【０１２３】ところが図３０に示したように従来例の透
過型では、液晶パネルを出射した光束はマイクロレンズ
の集光作用分も加わってより大きく広がってしまうの
で、この光束を取り込むための投影レンズはさらに大き
な開口数が求められ、高価なレンズとなっていた。しか
し、本例では液晶パネル２からの光束の広がりはこのよ
うに比較的小さくなるので、より小さな開口数の投影レ
ンズでもスクリーン上で十分に明るい投影画像を得るこ
とができ、より安価な投影レンズを用いることが可能に
なる。また、図３５に示す縦方向に同一色が並ぶストラ
イプタイプの表示方式の例を本実施形態に用いることも
可能であるが、後述するように、マイクロレンズを用い
た液晶パネルの場合は好ましくない。

【０１２４】次に、ここで用いる本発明液晶パネル１３
０２について説明する。図２５に該液晶パネル１３０２
の拡大断面模式図（図２４のｙ−ｚ面に対応）を示す。
図において、１３２１はマイクロレンズ基板、１３２２
はマイクロレンズ、１３２３はシートガラス、１３２４
は透明対向電極、１３２５は液晶層、１３２６は画素電
極、１３２７はアクティブマトリックス駆動回路部、１
３２８はシリコン半導体基板である。また、１２５２は
周辺シール部である。ここで、本実施形態では、Ｒ，
Ｇ，Ｂ画素が、１パネルに集約されており、１画素のサ
イズは小さくなる。従って、開口率を上げることの重要
性が大きく、集光された光の範囲には、反射電極が存在
していなければならず、第１〜第２の実施形態で説明し
た構成が重要となる。マイクロレンズ１３２２は、いわ
ゆるイオン交換法によりガラス基板（アルカリ系ガラ
ス）１３２１の表面上に形成されており、画素電極１３
２６のピッチの倍のピッチで２次元的アレイ構造を成し
ている。

【０１２５】液晶層１３２５は反射型に適応したいわゆ
るＤＡＰ，ＨＡＮ等のＥＣＢモードのネマチック液晶を
採用しており、不図示の配向層により所定の配向が維持
されている。画素電極１３２６の電位の精度はさらに重
要になってくるため、本発明の回路、構成は有効であ
り、単板で画素数も多く、従ってビデオ線の本数も多い
ため、第１乃至第２の実施形態で説明した金属配線の配
線角度を３０〜６０度とすることで、配線の自由度と配
線密度の高度化が図れ、非常に有効となる。画素電極１
３２６はＡｌから成り、反射鏡を兼ねており、表面性を
良くして反射率を向上させるため、パターニング後の最
終工程でいわゆるＣＭＰ処理を施している（詳しくは後
述する）。

【０１２６】アクティブマトリックス駆動回路部１３２
７はいわゆるシリコン半導体基板１３２８上に設けられ
た半導体回路であり、上記画素電極１３２６をアクティ
ブマトリックス駆動するものであり、該回路マトリック
スの周辺部には、不図示のゲート線ドライバー（垂直レ
ジスター等）や信号線ドライバー（水平レジスター等）
が設けられている（詳しくは後述する）。これらの周辺
ドライバーおよびアクティブマトリックス駆動回路はＲ
ＧＢの各原色映像信号を所定の各ＲＧＢ画素に書き込む
ように構成されており、該各画素電極１３２６はカラー
フィルターは有さないものの、前記アクティブマトリッ
クス駆動回路にて書き込まれる原色映像信号により各Ｒ
ＧＢ画素として区別され、後述する所定のＲＧＢ画素配
列を形成している。

【０１２７】ここで、液晶パネル１３０２に対して照明
するＧ光について見てみると、前述したようにＧ光はＰ
ＢＳ１３０３により偏光化されたのち該液晶パネル１３
０２に対して垂直に入射する。この光線のうち１つのマ
イクロレンズ１３２２ａに入射する光線例を図中の矢印
Ｇ（ｉｎ／ｏｕｔ）に示す。ここに図示されたように該
Ｇ光線はマイクロレンズ１３２２により集光され、Ｇ画
素電極１３２６ｇ上を照明する。そしてＡｌより成る該
画素電極１３２６ｇにより反射され、再び同じマイクロ
レンズ１３２２ａを通じてパネル外に出射していく。こ
のように液晶層１３２５を往復通過する際、該Ｇ光線
（偏光）は画素電極１３２６ｇに印加される信号電圧に
より対向電極１３２４との間に形成される電界による液
晶の動作により変調を受けて、該液晶パネルを出射し、
ＰＢＳ１３０３に戻る。

【０１２８】ここで、その変調度合いによりＰＢＳ面１
３０３ａにて反射され、投影レンズ１３０１に向かう光
量が変化し、各画素のいわゆる濃淡階調表示がなされる
ことになる。一方、上述したように図２５中断面（ｙ−
ｚ面）内の斜め方向から入射してくるＲ光については、
やはりＰＢＳ１３０３により偏光されたのち、例えばマ
イクロレンズ１３２２ｂに入射するＲ光線に注目する
と、図中の矢印Ｒ（ｉｎ）で示したように、該マイクロ
レンズ１３２２ｂにより集光され、その真下よりも左側
にシフトした位置にあるＲ画素電極１３２６ｒ上を照明
する。そして該画素電極１３２６ｒにより反射され、図
示したように今度は隣（−ｚ方向）のマイクロレンズ１
３２２ａを通じて、パネル外に出射していく（Ｒ（ｏｕ
ｔ））。

【０１２９】この際、該Ｒ光線（偏光）はやはり画素電
極１３２６ｒに印加される信号電圧により対向電極１３
２４との間に形成される画像信号に応じた電界による液
晶の動作により変調を受けて、該液晶パネルを出射し、
ＰＢＳ１３０３に戻る。そして、その後のプロセスは前
述のＧ光の場合と全く同じように、画像光を投影レンズ
１３０１から投影される。ところで、図１９の描写では
画素電極１３２６ｇ上と画素電極１３２６ｒ上の各Ｇ光
とＲ光の色光が１部重なり干渉しているようになってい
るが、これは模式的に液晶層の厚さを拡大誇張して描い
ているためであり、実際には該液晶層の厚さは１〜５μ
であり、シートガラス１３２３の５０〜１００μに比べ
て非常に薄く、画素サイズに関係なくこのような干渉は
起こらない。

【０１３０】次に、図２６に本例での色分解・色合成の
原理説明図を示す。ここで、図２６（ａ）は液晶パネル
１３０２の上面模式図、図２６（ｂ）、図２６（ｃ）は
それぞれ該液晶パネル上面模式図に対するＡ−Ａ′（ｘ
方向）断面模式図、Ｂ−Ｂ′（ｚ方向）断面模式図であ
る。ここで、マイクロレンズ１３２２は、図２６（ａ）
の一点鎖線に示すように、Ｇ光を中心として両隣接する
２色画素の半分ずつに対して１個が対応している。この
うち図２６（ｃ）はｙ−ｚ断面を表す上記図２５に対応
するものであり、各マイクロレンズ１３２２に入射する
Ｇ光とＲ光の入出射の様子を表している。これから判る
ように各Ｇ画素電極は各マイクロレンズの中心の真下に
配置され、各Ｒ画素電極は各マイクロレンズ間境界の真
下に配置されている。従ってＲ光の入射角はそのｔａｎ
θが画素ピッチ（Ｂ＆Ｒ画素）とマイクロレンズ・画素
電極間距離の比に等しくなるように設定するのが好まし
い。

【０１３１】一方、図２６（ｂ）は該液晶パネル１３０
２のｘ−ｙ断面に対応するものである。このｘ−ｙ断面
については、Ｂ画素電極とＧ画素電極とが図２６（ｃ）
と同様に交互に配置されており、やはり各Ｇ画素電極は
各マイクロレンズ中心の真下に配置され、各Ｂ画素電極
は各マイクロレンズ間境界の真下に配置されている。

【０１３２】ところで該液晶パネルを照明するＢ光につ
いては、前述したようにＰＢＳ１３０３による偏光化
後、図２２中断面（ｘ−ｙ面）の斜め方向から入射して
くるため、Ｒ光の場合と全く同様に、各マイクロレンズ
１３２２から入射したＢ光線は、図示したようにＢ画素
電極１３２６ｂにより反射され、入射したマイクロレン
ズ１３２２に対して、ｘ方向に隣り合うマイクロレンズ
１３２２から出射する。Ｂ画素電極１３２６ｂ上の液晶
による変調や液晶パネルからのＢ出射光の投影について
は、前述のＧ光およびＲ光と同様である。

【０１３３】また、各Ｂ画素電極１３２６ｂは各マイク
ロレンズ間境界の真下に配置されており、Ｂ光の液晶パ
ネルに対する入射角についても、Ｒ光と同様にそのｔａ
ｎθが画素ピッチ（Ｇ＆Ｂ画素）とマイクロレンズ・画
素電極間距離の比に等しくなるように設定するのが好ま
しい。ところで、本例液晶パネルでは以上述べたように
各ＲＧＢ画素の並びがｚ方向に対してはＲＧＲＧＲＧ…
の並びに、ｘ方向に対してはＢＧＢＧＢＧ…の並びとな
っているが、図２６（ａ）はその平面的な並びを示して
いる。このように各画素サイズは縦横共にマイクロレン
ズの約半分になっており、画素ピッチはｘ−ｚ両方向と
もにマイクロレンズのそれの半分になっている。また、
Ｇ画素は平面的にもマイクロレンズ中心の真下に位置
し、Ｒ画素はｚ方向のＧ画素間かつマイクロレンズ境界
に位置し、Ｂ画素はｘ方向のＧ画素間かつマイクロレン
ズ境界に位置している。また、１つのマイクロレンズ単
位の形状は矩形（画素の２倍サイズ）となっている。

【０１３４】図２７に本液晶パネルの部分拡大上面図を
示す。ここで図中の破線格子１３２９は１つの絵素を構
成するＲＧＢ画素のまとまりを示している。つまり、図
２５のアクティブマトリックス駆動回路部１３２７によ
り各ＲＧＢ画素が駆動される際、破線格子１３２９で示
されるＲＧＢ画素ユニットは同一画素位置に対応したＲ
ＧＢ映像信号にて駆動される。

【０１３５】ここでＲ画素電極１３２６ｒ、Ｇ画素電極
１３２６ｇ、Ｂ画素電極１３２６ｂから成る１つの絵素
に注目してみると、まずＲ画素電極１３２６ｒは矢印ｒ
１で示されるようにマイクロレンズ１３２２ｂから前述
したように斜めに入射するＲ光で照明され、そのＲ反射
光は矢印ｒ−２で示すようにマイクロレンズ１３２２ａ
を通じて出射する。Ｂ画素電極１３２６ｂは矢印ｂ１で
示されるようにマイクロレンズ１３２２ｃから前述した
ように斜めに入射するＢ光で照明され、そのＢ反射光は
矢印ｂ２で示すようにやはりマイクロレンズ１３２２ａ
を通じて出射する。またＧ画素電極１３２６ｇは正面後
面矢印ｇ１２で示されるように、マイクロレンズ１３２
２ａから前述したように垂直（紙面奥へ向かう方向）に
入射するＧ光で照明され、そのＧ反射光は同じマイクロ
レンズ１３２２ａを通じて垂直に（紙面手前に出てくる
方向）出射する。

【０１３６】このように、本液晶パネルにおいては、１
つの絵素を構成するＲＧＢ画素ユニットについて、各原
色照明光の入射照明位置は異なるものの、それらの出射
については、同じマイクロレンズ（この場合は１３２２
ａ）から行われる。そしてこのことはその他の全ての絵
素（ＲＧＢ画素ユニット）についても成り立っている。

【０１３７】従って、図２８に示すように本液晶パネル
からの全出射光をＰＢＳ１３０３および投影レンズ１３
０１を通じて、スクリーン１３０９に投写するに際し
て、液晶パネル１３０２内のマイクロレンズ１３２２の
位置がスクリーン１３０９上に結像投影されるように光
学調整すると、その投影画像は図３４に示すようなマイ
クロレンズの格子内に各絵素を構成する該ＲＧＢ画素ユ
ニットからの出射光が混色した状態つまり同画素混色し
た状態の絵素を構成単位としたものとなる。そして、前
述した図３５による従来例のようないわゆるＲＧＢモザ
イクが無い、質感の高い良好なカラー画像表示が可能と
なる。

【０１３８】つぎに、図２５に示すように、アクティブ
マトリックス駆動回路部１３２７は各画素電極１３２６
の下に存在するため、図２５の回路断面図上では絵素を
構成する各ＲＧＢ画素は単純に横並びに描かれている
が、各画素ＦＥＴのドレインは、図２７に示したような
２次元的配列の各ＲＧＢ画素電極１３２６に接続してい
る。

【０１３９】ところで、本投写型液晶表示装置の駆動回
路系についてその全体ブロック図を図２９に示す。ここ
で、１３１０はパネルドライバーであり、ＲＧＢ映像信
号を極性反転し、かつ所定の電圧増幅をした液晶駆動信
号を形成するとともに、対向電極１３２４の駆動信号、
各種タイミング信号等を形成している。１３１２はイン
ターフェースであり、各種映像及び制御伝送信号を標準
映像信号等にデコードしている。

【０１４０】また、１３１１はデコーダーであり、イン
ターフェース１３１２からの標準映像信号をＲＧＢ原色
映像信号及び同期信号に、即ち液晶パネル１３０２に対
応した画像信号にデコード・変換している。１３１４は
バラストである点灯回路であり、楕円リフレクター１３
０７内のアークランプ１３０８を駆動点灯する。１３１
５は電源回路であり、各回路ブロックに対して電源を供
給している。１３１３は不図示の操作部を内在したコン
トローラーであり、上記各回路ブロックを総合的にコン
トロールするものである。このように本投写型液晶表示
装置は、その駆動回路系は単板式プロジェクターとして
は、ごく一般的なものであり、特に駆動回路系に負担を
掛けることなく、前述したようなＲＧＢモザイクの無い
良好な質感のカラー画像を表示することができるもので
ある。

【０１４１】ところで図３１に本実施形態における液晶
パネルの別形態の部分拡大上面図を示す。ここではマイ
クロレンズ１３２２の中心真下位置にＢ画素電極１３２
６ｂを配列し、それに対し左右方向にＧ画素１３２６ｇ
が交互に並ぶように、上下方向にＲ画素１３２６ｒが交
互に並ぶように配列している。このように配列しても、
絵素を構成するＲＧＢ画素ユニットからの反射光が１つ
の共通マイクロレンズから出射するように、Ｂ光を垂直
入射、Ｒ／Ｇ光を斜め入射（同角度異方向）とすること
により、前例と全く同様な効果を得ることができる。ま
た、さらにマイクロレンズ１３２２の中心真下位置にＲ
画素を配列しその他の色画素を左右または上下方向にＲ
画素に対してＧ，Ｂ画素を交互に並ぶようにしても良
い。

【０１４２】（第５の実施形態）図３２に本発明に係わ
る液晶パネルの第５の実施形態を示す。同図は本液晶パ
ネル１３２０の部分拡大断面図である。前記第４の実施
形態との相違点を述べると、まず対向ガラス基板として
シートガラス１３２３を用いており、マイクロレンズ１
２２０については、シートガラス１３２３上に熱可塑性
樹脂を用いたいわゆるリフロー法により形成している。
さらに、非画素部にスペーサー柱１２５１を感光性樹脂
のフォトリソグラフィーにて形成している。該液晶パネ
ル１３２０の部分上面図を図３３（ａ）に示す。この図
から判るようにスペーサー柱１２５１は所定の画素のピ
ッチでマイクロレンズ１２２０の角隅部の非画素領域に
形成されている。このスペーサー柱１２５１を通るＡ−
Ａ′断面図を図３３（ｂ）に示す。このスペーサー柱１
２５１の形成密度については１０〜１００画素ピッチで
マトリックス状に設けるのが好ましく、シートガラス１
３２３の平面性と液晶の注入性というスペーサー柱数に
対して相反するパラメーターを共に満足するように設定
する必要がある。

【０１４３】また本実施形態では金属膜パターンによる
遮光層１２２１を設けており、各マイクロレンズ境界部
分からの漏れ光の進入を防止している。これにより、こ
のような漏れ光による投影画像の彩度低下（各原色画像
光の混色による）やコントラスト低下が防止される。従
って本液晶パネル１３２０を用いて、本実施形態の如き
液晶パネルを備えた投写型表示装置を構成することによ
り、さらにメリハリのある良好な画質が得られるように
なる。

【０１４４】上記第３乃至第５の実施形態で液晶パネル
や投写型表示装置について説明したが、第１乃至第２の
実施形態で示した、層間絶縁膜に用いられる無機ＳＯＧ
膜の耐クラック性を向上させつつ、厚く形成する事が可
能となる為（図１７、図１８）、層間絶縁膜が非常に平
坦となり、信頼性の高い多層金属配線の形成や、反射率
の高い反射電極の形成が可能となる。さらに集積度の高
い半導体装置や高画素密度の表示装置の形成が可能とな
り、性能や歩留りを向上させる事が可能となる。こうし
て、かかる液晶表示素子を用いて、前面投射型液晶プロ
ジェクターや、背面投写型液晶プロジェクターを形成す
ることにより、高精細、高品質の画像を得ることができ
る。

【０１４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
金属配線の一部に角度を設け、金属配線長が２０μｍま
でのフローティング電極を設ける事で、画素駆動用配線
と信号線の間に生じる寄生容量を１ｆＦ以下に抑える事
ができる。

【０１４６】又、同時に従来の直線的な配線よりも、フ
ィードスルー電圧を約１／２まで低下させる事が可能に
なる為、応答速度の優れた表示装置の形成が可能とな
る。

【０１４７】さらに、金属配線の一部に５〜９０度の角
度を持たせ、金属配線長が２０μｍまでのフローティン
グ電極を設け、配線間隔を０．５〜４μｍに保ち、その
上に絶縁膜を形成し、さらに無機ＳＯＧ膜を用いた層間
絶縁膜を形成する事により、エッチバックプロセスを必
要としない信頼性の高い金属配線と平坦性の高い層間絶
縁膜の形成が可能となる。

【０１４８】さらに、本発明によれば、金属配線の一部
に５〜９０度の角度を持たせ、金属配線長が２０μｍま
でのフローティング電極を設け、配線間隔を０．５〜４
μｍに保ち、その上に絶縁膜を形成し、さらに無機ＳＯ
Ｇ膜を形成し、１７２ｎｍ，１８５ｎｍ，２５４ｎｍの
波長を持つＵＶ光やＯ₂プラズマを照射する事で、前記
無機ＳＯＧ膜の表面改質を行い、濡れ性を向上させ、再
度無機ＳＯＧ膜を形成させる。この時、金属配線間の無
機ＳＯＧ膜の液溜りは１μｍ以上になり、その内部応力
も大きくなるが、その応力は金属配線の持つ角度により
分散され耐クラック性が向上すると同時に層間絶縁膜の
平坦性も著しく向上出来、信頼性の高い多層金属配線や
反射率の高い反射電極の形成が可能になる。

【０１４９】さらに本発明によれば、配線の一部に５〜
９０度の角度を持たせ、金属配線長が２０μｍまでのフ
ローティング電極を設け、配線間隔を０．５〜４μｍに
保ち、金属配線を繰り返しパターンで形成し、その上に
絶縁膜を形成し、さらに無機ＳＯＧ膜を形成し、１７２
ｎｍ，１８５ｎｍ，２５４ｎｍの波長を持つＵＶ光やＯ
₂プラズマを照射する事で、前記無機ＳＯＧ膜の表面改
質を行い、濡れ性を向上させ、再度無機ＳＯＧ膜を形成
させる。この時、金属配線間の無機ＳＯＧ膜の液溜りは
１μｍ以上になり、その内部応力も大きくなるが、その
応力は金属配線の持つ角度により分散され、耐クラック
性が向上する為非常に長い金属が形成出来、信頼性の高
い多層金属配線や反射率の高い反射電極の形成が可能に
なり、半導体装置や表示装置の性能や歩留りを向上させ
る事が出来る。

【０１５０】さらに、本発明に関わる投写型液晶表示装
置においては、マイクロレンズ付反射型液晶パネルとそ
れぞれ異なる方向から各原色光を照明する光学系等を用
いて、１つの絵素を構成する１組のＲＧＢ画素からの液
晶による変調後の反射光が同一のマイクロレンズを通じ
て出射するようにしたことにより、ＲＧＢモザイクの無
い質感の高い良好なカラー画像投写表示が可能となる。

【０１５１】また、各画素からの光束はマイクロレンズ
を２回通過してほぼ並行化されるので、開口数の小さい
安価な投影レンズを用いてもスクリーン上で明るい投影
画像を得ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の間実施形態に係るＭＯＳトラン
ジスタの平面を説明する図である。

【図２】図１のＡ−Ａ′の断面で、ＭＯＳトランジスタ
のプロセスフローを説明する図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ′の断面で、金属配線と層間絶縁
膜のプロセスフローを説明する図である。

【図４】本発明の第２の実施形態に係わるＭＯＳトラン
ジスタの平面を説明する図である。

【図５】図４のＣ−Ｃ′の断面で、ＭＯＳトランジスタ
のプロセスフローを説明する図である。

【図６】図４のＤ−Ｄ′の断面で、金属配線と層間絶縁
膜のプロセスフローを説明する図である。

【図７】従来例によるＭＯＳトランジスタの平面図を説
明する図である。

【図８】図７のＥ−Ｅ′の断面で、ＭＯＳトランジスタ
の断面を説明する図である。

【図９】図７のＦ−Ｆ′の断面で、金属配線と層間絶縁
膜の断面を説明すら図である。

【図１０】本発明に係るフローティング金属配線の配線
長と寄生容量の変化を説明する図である。

【図１１】本発明に係るフローティング金属配線の配線
長とフィードスルー電圧の変化を説明する図である。

【図１２】本発明に係る金属配線を曲げた場合の角度
と、絶縁膜中に発生するクラックの本数の変化を説明す
る図である。

【図１３】本発明に係るフローティング金属を用いた場
合の配線間隔と、絶縁膜中に発生するクラックの本数の
変化を説明する図である。

【図１４】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。

【図１５】本発明による液晶装置の概略的回路図であ
る。

【図１６】本発明による液晶装置のブロック図である。

【図１７】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。

【図１８】本発明による液晶装置の液晶パネルの概念図
である。

【図１９】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。

【図２０】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。

【図２１】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。

【図２２】本発明による投写型液晶表示装置の光学系の
実施形態を示す全体構成図である。

【図２３】本発明による投写型液晶表示装置の光学系に
用いたダイクロイックミラーの分光反射特性図である。

【図２４】本発明による投写型液晶表示装置の光学系の
色分解照明部の斜視図である。

【図２５】本発明による液晶パネルの一実施形態の断面
図である。

【図２６】本発明による液晶パネルの色分解・色合成の
原理説明図である。

【図２７】本発明による一実施形態の液晶パネルの部分
拡大上面図である。

【図２８】本発明による投写型液晶表示装置の投影光学
系を示す部分構成図である。

【図２９】本発明による投写型液晶表示装置の駆動回路
系を示すブロック図である。

【図３０】本発明による投写型液晶表示装置のスクリー
ン上投影像の部分拡大図である。

【図３１】本発明による一実施形態の液晶パネルの部分
拡大上面図である。

【図３２】本発明による一実施形態の液晶パネルの部分
拡大上面図である。

【図３３】本発明による一実施形態の液晶パネルの部分
拡大上面図と断面図である。

【図３４】液晶装置の液晶パネルの光束進行方向を示す
概念図である。

【図３５】液晶装置の液晶パネルのカラー画素構成図で
ある。

【符号の説明】

１半導体基盤２ウェル領域３ソース領域４ゲート電極５ドレイン領域６ＬＯＣＯＳ絶縁層７ＢＰＳＧ８ソース電極配線９ドレイン電極配線１０第１層間絶縁膜１１ＳＯＧ膜１２第２層間絶縁膜１３電源電圧用金属配線１４クラック１５フローティング金属３０１半導体基板３０２，３０２’ ｐ型及びｎ型ウェル３０３，３０３’ ソース領域３０４ゲート領域３０５，３０５’ ドレイン領域３０６ＬＯＣＯＳ絶縁層３０７遮光層３０８ＰＳＧ３０９プラズマＳｉＮ３１０ソース電極３１１連結電極３１２反射電極＆画素電極３１３反射防止膜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３２３ｎＭＯＳ３２４ｐＭＯＳ３２５保持容量３２７信号転送スイッチ３２８リセットスイッチ３２９リセットパルス入力端子３３０リセット電源端子３３１映像信号入力端子３３２昇圧レベルシフター３４２パルスｄｅｌａｙ用インバータ３４３スイッチ３４４出力３４５容量３４６保護回路３５１シール部３５２電極パッド３５３クロックバッファー３７１光源３７２集光レンズ３７３，３７５フレネルレンズ３７４色分解光学素子３７６ミラー３７７視野レンズ３７８液晶装置３７９絞り部３８０投影レンズ３８１スクリーン３８５電源３８６プラグ３８７ランプ温度検出３８８制御ボード３８９フィルタ安全スイッチ４５３メインボード４５４液晶パネルドライブヘッドボード４５５，４５６，４５７液晶装置１２２０マイクロレンズ（リフロー熱ダレ式）１２５１スペーサー柱１２５２周辺シール部１３０１投影レンズ１３０２マイクロレンズ付液晶パネル１３０３偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）１３０６ロッド型インテグレータ１３０７楕円リフレクター１３０８アークランプ１３０９スクリーン１３１０パネルドライバー１３１１デコーダー１３１２インターフェース回路１３１４バラスト（アークランプ点灯回路）１３２０マイクロレンズ付液晶パネル１３２１マイクロレンズガラス基板１３２２マイクロレンズ（インデックス分布式）１３２３シートガラス１３２４対向透明電極１３２５液晶１３２６画素電極１３２７アクティブマトリックス駆動回路部１３２８シリコン半導体基板１３２９基本絵素単位１３４０Ｒ反射ダイクロイックミラー１３４１Ｂ／Ｇ反射ダイクロイックミラー１３４２Ｂ反射ダイクロイックミラー１３４３高反射ミラー１３５０フレネルレンズ（第２コンデンサーレンズ）１３５１第１コンデンサーレンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を表示用に用いる表示装置におい
て、前記基板上に形成する金属配線の形成方法につい
て、表示部に形成される画素駆動用配線と信号線の間
に、それとは別の電位の配線とフローティング電位の配
線が存在する事を特徴とする表示装置。
【請求項２】基板を表示用に用いる表示装置におい
て、前記基板上に形成する金属配線の形成方法につい
て、表示部に形成される画素駆動用配線と信号線の間
に、それとは別の電位の配線とフローティング電位の配
線が存在し、前記信号線の一部がある角度を持つことを
特徴とする表示装置。
【請求項３】基板を表示用に用いる表示装置におい
て、前記基板上に形成する金属配線の形成方法につい
て、表示部に形成される画素駆動用配線と信号線の間
に、それとは別の電位の配線とフローティング電位の配
線が存在し、一部がある角度を持った信号線を繰返しパ
ターンで形成することを特徴とした表示装置。
【請求項４】請求項１又は，２，３に記載の表示装置
において、前記画素駆動用配線と信号線の間に存在する
前記金属配線は孤立パターンであることを特徴とする表
示装置。
【請求項５】基板を表示用に用いる表示装置におい
て、金属配線とＳＯＧ膜を用いる層間絶縁膜の形成方法
について、表示部に形成される画素駆動用配線と信号線
の間に、それとは別の電位の配線とフローティング電位
の配線が存在し、前記信号線配線の一部がある角度を持
ち、その上の絶縁膜上に第１の無機ＳＯＧ膜を形成し、
表面改質用ＵＶ光を照射し、さらにその上に第２の無機
ＳＯＧを形成し、前記層間絶縁膜を平坦化することを特
徴とする表示装置。
【請求項６】基板を表示用に用いる表示装置におい
て、金属配線の形成方法について、表示部に形成される
画素駆動用配線と信号線の間に、それとは別の電位の配
線とフローティング電位の配線が存在し、一部がある角
度を持った信号線を繰返しパターンで形成し、その上の
絶縁膜に第１の無機ＳＯＧ膜を形成し、Ｏ₂プラズマを
照射し、さらにその上に第２の無機ＳＯＧを形成し、層
間絶縁膜を平坦化させることを特徴とする表示装置。
【請求項７】請求項２又は３，５，６，に記載の表示
装置において、前記金属配線の一部が持つ角度は５〜９
０度であることを特徴とする表示装置。
【請求項８】請求項４又は５に記載の表示装置におい
て、前記金属配線の繰り返しが２本以上あることを特徴
とする表示装置。
【請求項９】請求項５に記載の表示装置において、酸
素雰囲気中でＵＶ光の波長が１００〜３００ｎｍで、特
に、１７２ｎｍ，１８５ｎｍ，２５４ｎｍの波長のＵＶ
光の発光に伴う活性酸素原子を使用することを特徴とし
た表示装置。
【請求項１０】請求項６に記載の表示装置において、
Ｏ₂プラズマから発生する活性酸素原子を使用すること
を特徴とした表示装置。
【請求項１１】請求項５又は６に記載の表示装置にお
いて、前記画素駆動用配線と信号線の間に存在する金属
配線は孤立パターンであることを特徴とする表示装置。
【請求項１２】請求項１乃至６のいずれか１項に記載
の表示装置において、前記金属配線間の隙間が０．５〜
４μｍで形成されていることを特徴とする表示装置。
【請求項１３】基板を表示用に用いる表示装置の製造
方法において、前記基板上に形成する金属配線の形成方
法について、表示部に形成される画素駆動用配線と信号
線の間に、それとは別の電位の配線とフローティング電
位の配線が存在することを特徴とする表示装置の製造方
法。
【請求項１４】基板を表示用に用いる表示装置の製造
方法において、前記基板上に形成する金属配線の形成方
法について、表示部に形成される画素駆動用配線と信号
線の間に、それとは別の電位の配線とフローティング電
位の配線が存在し、前記信号線の一部がある角度を持つ
ことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１５】基板を表示用に用いる表示装置の製造
方法において、前記基板上に形成する金属配線の形成方
法について、表示部に形成される画素駆動用配線と信号
線の間に、それとは別の電位の配線とフローティング電
位の配線が存在し、一部がある角度を持った信号線を繰
返しパターンで形成することを特徴とした表示装置の製
造方法。
【請求項１６】基板を表示用に用いる表示装置の製造
方法において、金属配線とＳＯＧ膜を用いる層間絶縁膜
の形成方法について、表示部に形成される画素駆動用配
線と信号線の間に、それとは別の電位の配線とフローテ
ィング電位の配線が存在し、前記信号線配線の一部があ
る角度を持ち、その上の絶縁膜上に第１の無機ＳＯＧ膜
を形成し、表面改質用ＵＶ光を照射し、さらにその上に
第２の無機ＳＯＧを形成し、前記層間絶縁膜を平坦化す
ることを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１７】基板を表示用に用いる表示装置の製造
方法において、金属配線の形成方法について、表示部に
形成される画素駆動用配線と信号線の間に、それとは別
の電位の配線とフローティング電位の配線が存在し、一
部がある角度を持った信号線を繰返しパターンで形成
し、その上の絶縁膜に第１の無機ＳＯＧ膜を形成し、Ｏ
₂プラズマを照射し、さらにその上に第２の無機ＳＯＧ
を形成し、層間絶縁膜を平坦化させることを特徴とする
表示装置の製造方法。
【請求項１８】請求項１３又は１４，１６，１７に記
載の表示装置の製造方法において、前記金属配線の一部
が持つ角度は５〜９０度であることを特徴とする表示装
置の製造方法。
【請求項１９】請求項１乃至１２に記載の表示装置に
おいて、前記基板上に形成する金属配線の形成方法を用
いた液晶パネルは、基板と、アクチブマトリクス駆動回
路部と、前記導電性部材を含む画素電極と、液晶層と、
対向透明電極と、シートガラスとを順次積層した構造を
有することを特徴とする表示装置。
【請求項２０】請求項１９に記載の表示装置におい
て、更に前記シートガラス上に形成したマイクロレンズ
を構成し、前記マイクロレンズの１素子は、前記画素電
極の２つに対して一つ有することを特徴とする表示装
置。
【請求項２１】請求項２０に記載の表示装置におい
て、前記マイクロレンズは前記シートガラス上のマイク
ロレンズガラス基板に形成したことを特徴とする表示装
置。
【請求項２２】請求項１９乃至２１のいずれか１項に
記載の表示装置を用いたことを特徴とする投写型液晶表
示装置。
【請求項２３】請求項２２に記載の投写型液晶表示装
置において、前記液晶パネルを３色カラー用に少なくと
も３個有し、高反射ミラーと、青色反射ダイクロイック
ミラーとで青色光を分離し、更に赤色反射ダイクロイッ
クミラーと、緑色／青色反射ダイクロイックミラーで赤
色と緑色とを分離して、各液晶パネルを投射することを
特徴とする投写型液晶表示装置。
【請求項２４】基板を表示用に用いるマトリクス基板
において、前記基板上に形成する金属配線の形成につい
て、表示部に形成される画素駆動用配線と信号線の間
に、前記画素駆動用配線と信号線とは別の電位の配線と
フローティング電位の配線が存在する事を特徴とするマ
トリクス基板。
【請求項２５】基板を表示用に用いるマトリクス基板
において、金属配線とＳＯＧ膜を用いる層間絶縁膜の形
成について、表示部に形成される画素駆動用配線と信号
線の間に、前記画素駆動用配線と信号線とは別の電位の
配線とフローティング電位の配線が存在し、前記信号線
配線の一部がある角度を持ち、その上の絶縁膜上に第１
の無機ＳＯＧ膜を形成し、表面改質用ＵＶ光を照射し、
さらにその上に第２の無機ＳＯＧを形成し、前記層間絶
縁膜を平坦化することを特徴とするマトリクス基板。
【請求項２６】請求項２４又は２５に記載のマトリク
ス基板を用いたことを特徴とする投写型液晶表示装置。