電気光学装置の製造方法、電気光学装置および投射型表示装置
【課題】少ない工程数、かつ、適正な研磨量で、隣接する画素電極の間隙と画素電極の表面とを面一とすることのでき、さらに光反射性の画素電極の表面を鏡面とすることのできる電気光学装置の製造方法、該電気光学装置、および当該電気光学装置をライトバルブとして用いた投射型表示装置を提供すること。
【解決手段】電気光学装置を製造するにあたって、突条部形成工程において、層間絶縁膜８を選択的にエッチングして、画素電極９ａの形成予定領域に凹部８ｅを形成するとともに、隣接する凹部８ｅの間に突条部８ｆを残す。そして、導電膜形成工程において、層間絶縁膜８の表面側に画素電極９ａを形成するための光反射性導電膜９を形成した後、研磨工程において、光反射性導電膜９を表面から研磨して突条部８ｆを露出させる。突条部８ｆの表面と画素電極９ａの表面とは面一であり、かつ、画素電極９ａの表面は鏡面である。
【解決手段】電気光学装置を製造するにあたって、突条部形成工程において、層間絶縁膜８を選択的にエッチングして、画素電極９ａの形成予定領域に凹部８ｅを形成するとともに、隣接する凹部８ｅの間に突条部８ｆを残す。そして、導電膜形成工程において、層間絶縁膜８の表面側に画素電極９ａを形成するための光反射性導電膜９を形成した後、研磨工程において、光反射性導電膜９を表面から研磨して突条部８ｆを露出させる。突条部８ｆの表面と画素電極９ａの表面とは面一であり、かつ、画素電極９ａの表面は鏡面である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持基板上の複数の画素の各々に画素スイッチング素子および画素電極が形成された素子基板を有する電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および当該電気光学装置をライトバルブとして用いた投射型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の電気光学装置のうち、液晶装置では、支持基板上に電界効果型トランジスタ等の画素スイッチング素子および島状の画素電極が形成された素子基板と、対向基板とが対向配置されているとともに、素子基板と対向基板との間に液晶層が保持されている。このような電気光学装置では、配向膜に対するラビングを均一に行なうという観点からすると、隣接する画素電極の間隙に充填物が形成され、充填物の表面と画素電極の表面とが面一になっていることが好ましい。
【０００３】
また、画素電極を光反射性導電膜により形成して反射モードで画像の表示を行なう反射型電気光学装置では、画素電極の表面が鏡面であることが好ましい。そこで、画素電極を島状に形成した後、隣接する画素電極の間隙を完全に埋めるように充填物を形成し、しかる後に、充填物の表面および画素電極の表面を研磨する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−３４７８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、隣接する画素電極の間隙と画素電極の表面とを面一とし、かつ、画素電極の表面を鏡面とすることを目的に、画素電極を島状に形成する工程に加えて、充填物の形成工程と、充填物の表面および画素電極の表面を研磨する工程とを追加する必要があるため、生産性が低いという問題点がある。また、特許文献１に記載の方法では、充填物の表面および画素電極の表面を研磨する際、表面観察では、研磨の終点を判別しにくいため、研磨量の制御が困難であり、完全な平坦化を実現するのが困難であるという問題点がある。すなわち、研磨の前後のいずれにおいても、素子基板の表面には島状の画素電極の存在が見えるだけで、充填物の表面および画素電極の表面が面一になったか否かを判別するのが困難である。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明では、少ない工程数、かつ、適正な研磨量で、隣接する画素電極の間隙と画素電極の表面とを面一とすることのできる電気光学装置の製造方法、該電気光学装置、および当該電気光学装置をライトバルブとして用いた投射型表示装置を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の課題は、少ない工程数で、光反射性の画素電極を表面を鏡面とすることのできる電気光学装置の製造方法、該電気光学装置、および当該電気光学装置をライトバルブとして用いた投射型表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明では、支持基板上の複数の画素の各々に、画素スイッチング素子、および該画素スイッチング素子に電気的に接続された島状の画素電極が形成された素子基板を有する電気光学装置の製造方法において、前記画素スイッチング素子を形成した後、該画素スイッチング素子の上層側に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、該絶縁膜に対して、前記画素スイッチング素子と前記画素電極とを電気的に接続するためのコンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程と、前記絶縁膜を選択的にエッチングして、前記画素電極の形成予定領域に凹部を形成するとともに、隣接する前記凹部の間に突条部を残す突条部形成工程と、前記絶縁膜の表面に前記画素電極を形成するための導電膜を形成する導電膜形成工程と、前記導電膜を表面から研磨して前記突条部を露出させる研磨工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明では、絶縁膜形成工程で画素スイッチング素子の上層側に絶縁膜を形成した後、突条部形成工程において、前記絶縁膜を選択的にエッチングして、前記画素電極の形成予定領域に凹部を形成するとともに、隣接する前記凹部の間に突条部を残し、次に、導電膜形成工程において、前記絶縁膜の表面側に前記画素電極を形成するための導電膜を形成し、しかる後に、研磨工程において、前記導電膜を表面から研磨して前記突条部を露出させる。その結果、前記突条部で囲まれた領域内には導電膜が島状に形成され、かかる島状の導電膜によって画素電極が形成されることになる。また、隣接する画素電極の間隙は、絶縁膜の突条部で埋められ、かかる突条部の表面と画素電極の表面とは面一である。従って、隣接する画素電極の間隙が凹部になっていないので、画素電極の表面に配向膜を形成した際、配向膜に対するラビング処理を均一に行なうことができる。また、研磨工程で導電膜をパターニングして画素電極を形成するので、画素電極を形成するためのマスク形成工程やエッチング工程を行なう必要がない分、工程数が少なくてよい。
【０００９】
本発明において、前記突条部形成工程では、前記凹部および前記突条部を形成すればよく、前記凹部の底部に前記絶縁膜を残さない構成、および前記凹部の底部に前記絶縁膜を残す構成のいずれを採用してもよい。
【００１０】
これらの形態のうち、前記突条部形成工程において、前記凹部の底部に前記絶縁膜を残す場合、前記絶縁膜については、上下に形成された導電層の電気的な絶縁を行なう層間絶縁膜として利用することができ、前記突条部を形成するにあたって、別途、絶縁膜を追加する必要がない。
【００１１】
本発明において、前記導電膜形成工程では、前記突条部の高さ寸法以上の厚さに前記導電膜を形成することが好ましい。このような厚さに導電膜を形成すると、前記研磨工程において、前記突条部が露出した時点を研磨の終点とするだけで、突条部の表面と画素電極の表面とを面一にすることができる。
【００１２】
本発明において、前記導電膜形成工程では、前記導電膜として光反射性導電膜を形成することが好ましい。このように構成すると、反射型の電気光学装置を製造することができ、かかる反射型電気光学装置では特に、反射性の画素電極が鏡面であることが求められることから、本発明を適用した効果が顕著である。また、本発明では、研磨工程の前は光反射性導電膜が全体に形成された状態にあり、前記光反射性導電膜が島状に分離されれば、光反射性導電膜が画素電極としてパターニングされたことになるので、研磨工程の終点を容易に判別することができる。それ故、研磨不足や過度の研磨が発生せず、研磨量を適正に制御することができる。
【００１３】
本発明を適用した電気光学装置の製造方法において、前記凹部の底部に前記絶縁膜を残す構成を採用した場合、本発明を適用した電気光学装置は、以下の構成となる。すなわち、支持基板上の複数の画素の各々に、画素スイッチング素子、および該画素スイッチング素子に電気的に接続された島状の画素電極が形成された素子基板を有し、当該素子基板において、前記画素電極が絶縁膜上に形成されている電気光学装置において、隣接する前記画素電極の間隙は、前記絶縁膜の表面の形成された突条部で埋められ、前記画素電極の表面と前記突条部の表面とが面一に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
この場合、本発明を適用した電気光学装置では、前記絶縁膜が、上下に形成された導電層の電気的な絶縁を行なう層間絶縁膜であることが好ましい。
【００１５】
本発明を適用した電気光学装置において、前記画素電極は、光反射性導電膜により形成されていることが好ましく、この場合、反射型電気光学装置を構成することができる。
【００１６】
本発明を適用した反射型電気光学装置は、携帯電話機やモバイルコンピュータ等の電子機器の他、投射型表示装置のライトバルブとして用いることができる。この場合、投射型表示装置は、本発明を適用した電気光学装置に光を供給するための光源部と、前記電気光学装置によって光変調された光を被投射面に投射する投射光学系とを備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。なお、電界効果型トランジスタを流れる電流の方向が反転する場合、ソースとドレインとが入れ替わるが、以下の説明では、便宜上、画素電極が接続されている側をドレインとし、データ線が接続されている側をソースとして説明する。
【００１８】
（全体構成）
図１は、本発明を適用した反射型電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。図１に示すように、反射型電気光学装置１００は、液晶パネル１００ｐを有しており、液晶パネル１００ｐは、その中央領域に複数の画素１００ａがマトリクス状に配列された画素領域１０ｂを備えている。かかる液晶パネル１００ｐにおいて、後述する素子基板１０には、画素領域１０ｂの内側で複数本のデータ線６ａおよび複数本の走査線３ａが縦横に延びており、それらの交点に対応する位置に画素１００ａが構成されている。複数の画素１００ａの各々には、画素スイッチング素子としての電界効果型トランジスタ３０、および後述する画素電極９ａが形成されている。電界効果型トランジスタ３０のソースにはデータ線６ａが電気的に接続され、電界効果型トランジスタ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続され、電界効果型トランジスタ３０のドレインには、画素電極９ａが電気的に接続されている。
【００１９】
素子基板１０において、画素領域１０ｂの外側領域には走査線駆動回路１０４およびデータ線駆動回路１０１が構成されている。データ線駆動回路１０１は各データ線６ａの一端に電気的に接続しており、画像処理回路から供給される画像信号を各データ線６ａに順次供給する。走査線駆動回路１０４は、各走査線３ａに電気的に接続しており、走査信号を各走査線３ａに順次供給する。
【００２０】
各画素１００ａにおいて、画素電極９ａは、後述する対向基板に形成された共通電極と液晶を介して対向し、液晶容量５０ａを構成している。また、各画素１００ａには、液晶容量５０ａで保持される画像信号の変動を防ぐために、液晶容量５０ａと並列に保持容量６０が付加されている。本形態では、保持容量６０を構成するために、複数の画素１００ａに跨って走査線３ａと並行して延びた容量線３ｂが形成されている。
【００２１】
（液晶パネルおよび素子基板の構成）
図２（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した反射型電気光学装置１００の液晶パネル１００ｐを各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのＨ−Ｈ′断面図である。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、反射型電気光学装置１００の液晶パネル１００ｐでは、所定の隙間を介して素子基板１０と対向基板２０とが所定の隙間を介してシール材１０７によって貼り合わされており、シール材１０７は対向基板２０の縁に沿うように配置されている。シール材１０７は、光硬化樹脂や熱硬化性樹脂等からなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材が配合されている。本形態において、素子基板１０の支持基板は透光性基板１０ｄであり、対向基板２０の支持基板も、同様な透光性基板２０ｄである。
【００２２】
素子基板１０において、シール材１０７の外側領域では、素子基板１０の一辺に沿ってデータ線駆動回路１０１および複数の端子１０２が形成されており、この一辺に隣接する他の辺に沿って走査線駆動回路１０４が形成されている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、素子基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための上下導通材１０９が形成されている。
【００２３】
詳しくは後述するが、素子基板１０には、光反射性の画素電極９ａ（光反射層）がマトリクス状に形成されている。これに対して、対向基板２０には、シール材１０７の内側領域に遮光性材料からなる額縁１０８が形成され、その内側が画像表示領域１０ａとされている。また、対向基板２０には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜からなる共通電極２１が形成されている。なお、対向基板２０には画素電極９ａ間と対向する位置にブラックマトリクスあるいはブラックストライプと称せられる遮光膜（図示せず）が形成されることがある。また、画素領域１０ｂには、額縁１０８と重なる領域にダミーの画素が構成される場合があり、この場合、画素領域１０ｂのうち、ダミー画素を除いた領域が画像表示領域１０ａとして利用されることになる。
【００２４】
このように形成した反射型電気光学装置１００では、対向基板２０の側から入射した光が画素電極９ａで反射して再び、対向基板２０の側から出射される間に液晶層５０によって画素毎に光変調される結果、画像が表示される。ここで、反射型電気光学装置１００は、モバイルコンピュータ、携帯電話機等といった電子機器のカラー表示装置として用いることができ、この場合、対向基板２０には、カラーフィルタ（図示せず）や保護膜が形成される。また、対向基板２０の光入射側の面には、使用する液晶層５０の種類、すなわち、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モード等々の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板等が所定の向きに配置される。さらに、反射型電気光学装置１００は、後述する投射型表示装置（液晶プロジェクタ）において、ＲＧＢ用のライトバルブとして用いることができる。この場合、ＲＧＢ用の各反射型電気光学装置１００の各々には、ＲＧＢ色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになるので、カラーフィルタは形成されない。
【００２５】
（各画素の構成）
図３（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した反射型電気光学装置１００に用いた素子基板１０において相隣接する画素の平面図、およびそのＡ−Ａ′線に相当する位置で素子基板１０を切断したときの断面図である。なお、図３（ａ）において、画素電極９ａについては長い点線で示し、データ線６ａについては一点鎖線で示し、走査線３ａおよび容量線３ｂは実線で示し、半導体層１ａは短くて細い点線で示してある。また、隣接する画素電極９ａの間隙９ｓには、複数のドットを付してある。
【００２６】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、素子基板１０には、石英基板やガラス基板等からなる透光性基板１０ｄ（支持基板）の第１面１０ｘおよび第２面１０ｙのうち、対向基板２０側に位置する第１面１０ｘにシリコン酸化膜等からなる透光性の下地絶縁層１５が形成されているとともに、その上層側において、画素電極９ａと重なる位置にＮチャネル型の電界効果型トランジスタ３０が形成されている。電界効果型トランジスタ３０は、島状のポリシリコン膜、あるいは島状の単結晶半導体層からなる半導体層１ａに対して、チャネル領域１ｇ、低濃度ソース領域１ｂ、高濃度ソース領域１ｄ、低濃度ドレイン領域１ｃ、および高濃度ドレイン領域１ｅが形成されたＬＤＤ構造を備えている。半導体層１ａの表面側には、シリコン酸化膜からなる透光性のゲート絶縁層２が形成されており、ゲート絶縁層２の表面に、金属膜やドープトシリコン膜からなるゲート電極（走査線３ａ）が形成されている。また、半導体層１ａにおける高濃度ドレイン領域１ｅからの延設部分には、ゲート絶縁層２を介して容量線３ｂが対向し、保持容量６０が形成されている。なお、本形態において、電界効果型トランジスタ３０はＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を備えているが、高濃度ソース領域および高濃度ドレイン領域が走査線３ａに自己整合的に形成されている構造を採用してもよい。また、本形態では、ゲート絶縁層２は、熱酸化により形成されたシリコン酸化膜からなるが、ＣＶＤ法等により形成されたシリコン酸化膜やシリコン窒化膜を用いることもできる。
【００２７】
電界効果型トランジスタ３０の上層側には、シリコン酸化膜等とった透光性絶縁膜からなる層間絶縁膜７、８が形成されている。層間絶縁膜７の表面には金属膜やドープトシリコン膜からなるデータ線６ａが形成され、データ線６ａは、層間絶縁膜７に形成されたコンタクトホール７ａを介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続している。
【００２８】
層間絶縁膜８の表面には、アルミニウム単体膜、アルミニウム合金膜、銀単体膜、銀合金膜、あるいはそれらの積層膜からなる光反射性の画素電極９ａ（反射層）が形成され、その上層には配向膜１６が形成されている。
【００２９】
このように構成した素子基板１０は、画素電極９ａと共通電極２１とが対面するように対向基板２０に対向配置され、かつ、これらの基板間には、シール材１０７により囲まれた空間内に電気光学物質としての液晶層５０が封入されている。液晶層５０は、画素電極９ａからの電界が印加されていない状態で、素子基板１０および対向基板２０に形成された配向膜１６、２６により所定の配向状態をとる。液晶層５０は、例えば一種または数種のネマティック液晶を混合したもの等からなる。
【００３０】
（素子基板１０の最表面の平坦化対策）
このように構成した反射型電気光学装置１００において、素子基板１０では、層間絶縁膜８の表面に島状の画素電極９ａが形成され、隣接する画素電極９ａの間に間隙９ｓが存在する。但し、本形態では、層間絶縁膜８の表面には、画素電極９ａが形成されている領域に凹部８ｅが形成され、画素電極９ａは凹部８ｅの内部を完全に充填した状態にある。言い換えると、層間絶縁膜８の表面には、隣接する凹部８ｅで挟まれた領域に突条部８ｆが形成され、かかる突条部８ｆによって、隣接する画素電極９ａの間隙９ｓが完全に埋められている。このため、隣接する画素電極９ａの間隙９ｓが凹部になっていないので、配向膜１６の表面は平坦である。また、画素電極９ａの表面および突条部８ｆの表面は、面一になるように研磨されており、画素電極９ａの表面は鏡面になっている。
【００３１】
（反射型電気光学装置１００の製造方法）
以下、図４を参照して、反射型電気光学装置１００の製造工程のうち、層間絶縁膜８を形成した以降の工程を説明する。図４は、本発明を適用した反射型電気光学装置１００の製造方法を示す工程断面図である。
【００３２】
図４（ａ）に示すように、素子基板１０の表面側（透光性基板１０ｄ（支持基板）の第１面１０ｘ）に、電界効果型トランジスタ３０等を覆うように、シリコン酸化物等によって層間絶縁膜８を形成した後（絶縁膜形成工程）、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、層間絶縁膜８にコンタクトホール８ａを形成する（コンタクトホール形成工程）。
【００３３】
次に、突条部形成工程においては、まず、図４（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィ技術等を利用して、隣接する画素電極９ａの間隙９ｓに相当する領域に沿って感光性樹脂等からなるエッチングマスク９１を形成する。次に、図４（ｃ）に示すように、エッチングマスク９１の開孔領域から層間絶縁膜８の表面を選択的にエッチングし、層間絶縁膜８の表面のうち、エッチングマスク９１の開孔領域に相当する領域に凹部８ｅを形成する。かかる凹部８ｅは、画素電極９ａの形成予定領域と一致する。また、層間絶縁膜８の表面には、隣接する凹部８ｅで挟まれた領域に突条部８ｆが形成される。かかるエッチングの際、コンタクトホール８ａの底部で半導体層１ａがエッチングされないように、選択性の高いエッチングが好ましい。従って、エッチングには、ウエットエッチングが好ましい。なお、エッチングとして、ドライエッチング等の選択性の低いエッチングを行なう場合には、エッチング量を考慮して、図４（ａ）に示す工程を終えた時点で、コンタクトホール８ａの底部に絶縁膜を残せばよい。
【００３４】
次に、図４（ｄ）に示す導電膜形成工程では、層間絶縁膜８の上層側にアルミニウム単体膜、アルミニウム合金膜、銀単体膜、銀合金膜、あるいはそれらの積層膜からなる光反射性導電膜９を形成する。その際、光反射性導電膜９の膜厚については、突条部８ｆの高さ寸法（凹部８ｅの深さ寸法）よりも厚くする。
【００３５】
次に、図４（ｅ）に研磨工程では、光反射性導電膜９を表面から研磨する。かかる研磨は、突条部８ｆが露出するまで行なう。本形態では、突条部８ｆが露出した時点を研磨の終点とする。その結果、突条部８ｆで囲まれた領域のみに光反射性導電膜９が島状に残り、かかる光反射性導電膜９によって、島状の画素電極９ａが形成される。かかる研磨工程としては化学機械研磨を利用でき、かかる化学機械研磨では、研磨液に含まれる化学成分の作用と、研磨剤と透光性基板１０ｄとの相対移動によって、高速で平滑な研磨面を得ることができる。より具体的には、研磨装置において、不織布、発泡ポリウレタン、多孔質フッ素樹脂等からなる研磨布（パッド）を貼り付けた定盤と、透光性基板１０ｄを保持するホルダとを相対回転させながら、研磨を行なう。その際、例えば、平均粒径が０．０１〜２０μｍの酸化セリウム粒子、分散剤としてのアクリル酸エステル誘導体、および水を含む研磨剤を研磨布と透光性基板１０ｄとの間に供給する。
【００３６】
しかる後に、配向膜１６を形成し、素子基板１０を得る。かかる素子基板１０では、層間絶縁膜８の突条部８ｆによって、隣接する画素電極９ａの間隙９ｓが完全に埋められている。このため、隣接する画素電極９ａの間隙９ｓが凹部になっていないので、配向膜１６の表面は平坦である。また、画素電極９ａの表面および突条部８ｆの表面は、面一になるように研磨されており、画素電極９ａの表面は鏡面になっている。
【００３７】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、突条部形成工程において、層間絶縁膜８を選択的にエッチングして、画素電極９ａの形成予定領域に凹部８ｅを形成するとともに、隣接する凹部８ｅの間に突条部８ｆを残すため、導電膜形成工程において、層間絶縁膜８の表面側に画素電極９ａを形成するための光反射性導電膜９を形成した後、研磨工程において、光反射性導電膜９を表面から研磨して突条部８ｆを露出させるだけで、画素電極９を形成することができる。また、隣接する画素電極９ａの間隙９ｓは、層間絶縁膜８の突条部８ｆで埋められ、かかる突条部８ｆの表面と画素電極９ａの表面とは面一である。従って、隣接する画素電極９ａの間隙９ｓが凹部になっていないので、画素電極９ａの表面に配向膜１６を形成した後、配向膜１６に対するラビング処理を均一に行なうことができる。また、研磨工程で光反射性導電膜９をパターニングして画素電極９ａを形成するので、画素電極９ａを形成するためのマスク形成工程やエッチング工程を行なう必要がない分、工程数が少なくてよい。
【００３８】
また、本形態では、突条部形成工程において、凹部８ｅの底部に絶縁膜を残すため、凹部８ｅや突条部８ｆを形成するための絶縁膜を層間絶縁膜８として利用することができ、凹部８ｅや突条部８ｆを形成するための絶縁膜を追加する必要がない。
【００３９】
また、導電膜形成工程において、導電膜として光反射性導電膜９を形成するだけで、光反射性の画Ｚ素電極９ａの表面を鏡面とすることができる。従って、本形態に係る電気光学装置１００を、図５（ａ）を参照して後述する投射型表示装置のライトバルブとして用いた際、反射光の出射効率が高いので、品位の高い画像を表示することができる。
【００４０】
また、本形態の製造方法によれば、研磨工程の前は光反射性導電膜９が全体に形成された状態にあり、光反射性導電膜９が島状に分離されれば、光反射性導電膜９が画素電極９ａとしてパターニングされたことになるので、研磨工程の終点を容易に判別することができる。それ故、研磨不足や過度の研磨が発生せず、研磨量を適正に制御することができる。
【００４１】
［他の実施の形態］
上記形態では、層間絶縁膜８の表面に凹部８ｅおよび突条部８ｆを形成したため、突条部形成工程において、凹部８ｅの底部に絶縁膜を残したが、層間絶縁膜８の表面に別の絶縁膜を形成し、かかる別の絶縁膜によって突条部８ｆを形成する場合、凹部の底部に別の絶縁膜を残す必要はない。
【００４２】
上記形態では、光反射性導電膜９の膜厚を突条部８ｆの高さ寸法（凹部８ｅの深さ寸法）よりも厚くしたが、光反射性導電膜９の膜厚が突条部８ｆの高さ寸法（凹部８ｅの深さ寸法）よりも薄くしてもよい。この場合、研磨工程では、突条部８ｆが露出した以降も所定時間、研磨を行い、凹部８ｅ内の光反射性導電膜９の表面を研磨すればよい。
【００４３】
上記形態では、反射型電気光学装置の製造に本発明を適用したが、透過型の電気光学装置の製造に本発明を適用してもよく、この場合、ＩＴＯ膜等の透光性導電膜によって、画素電極を形成することになる。かかる透過型の電気光学装置でも、本発明を適用すれば、平坦面に配向膜１６を形成することができるので、ラビング処理を均一に行なうことができるという利点がある。
【００４４】
［電子機器への搭載例］
本発明に係る反射型電気光学装置１００は、図５（ａ）に示す投射型表示装置（液晶プロジェクタ／電子機器）や、図５（ｂ）、（ｃ）に示す携帯用電子機器に用いることができる。
【００４５】
図５（ａ）に示す投射型表示装置１０００は、システム光軸Ｌに沿って配置した光源部８１０、インテグレータレンズ８２０および偏光変換素子８３０を備えた偏光照明装置８００と、この偏光照明装置８００から出射されたＳ偏光光束をＳ偏光光束反射面８４１により反射させる偏光ビームスプリッタ８４０と、偏光ビームスプリッタ８４０のＳ偏光光束反射面８４１から反射された光のうち、青色光（Ｂ）の成分を分離するダイクロイックミラー８４２と、青色光が分離された後の光束のうち、赤色光（Ｒ）の成分を反射させて分離するダイクロイックミラー８４３とを有している。また、投射型表示装置１０００は、各色光が入射する３枚の反射型電気光学装置１００（反射型電気光学装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ）を備えている。さらに、投射型表示装置１０００は、３つの反射型電気光学装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂにて変調された光をダイクロイックミラー８４２、８４３、および偏光ビームスプリッタ８４０にて合成した後、この合成光をスクリーン８６０に投写する。
【００４６】
また、図５（ｂ）に示す携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１、スクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとしての反射型電気光学装置１００を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、反射型電気光学装置１００に表示される画面がスクロールされる。図５（ｃ）に示す情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）は、複数の操作ボタン４００１、電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての反射型電気光学装置１００を備えており、電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が反射型電気光学装置１００に表示される。
【００４７】
さらに、対向基板２０等にカラーフィルタを形成すれば、カラー表示可能な反射型電気光学装置１００を形成することができる。また、カラーフィルタを形成した反射型電気光学装置１００を用いれば、単板式の投射型表示装置を構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明を適用した反射型電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した反射型電気光学装置の液晶パネルを各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのＨ−Ｈ′断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した反射型電気光学装置に用いた素子基板において相隣接する画素の平面図、およびそのＡ−Ａ′線に相当する位置で素子基板を切断したときの断面図である。
【図４】本発明を適用した反射型電気光学装置の製造方法を示す工程断面図である。
【図５】本発明を適用した反射型電気光学装置を用いた電子機器の説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
８・・層間絶縁膜、８ｅ・・凹部、８ｆ・・突条部、９ａ・・画素電極、９ｓ・・隣接する画素電極の間隙、１０・・素子基板、１０ｄ・・透光性基板（支持基板）、３０・・電界効果型トランジスタ、５０・・液晶層、１００・・反射型電気光学装置、１００ａ・・画素
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支持基板上の複数の画素の各々に画素スイッチング素子および画素電極が形成された素子基板を有する電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および当該電気光学装置をライトバルブとして用いた投射型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の電気光学装置のうち、液晶装置では、支持基板上に電界効果型トランジスタ等の画素スイッチング素子および島状の画素電極が形成された素子基板と、対向基板とが対向配置されているとともに、素子基板と対向基板との間に液晶層が保持されている。このような電気光学装置では、配向膜に対するラビングを均一に行なうという観点からすると、隣接する画素電極の間隙に充填物が形成され、充填物の表面と画素電極の表面とが面一になっていることが好ましい。
【０００３】
また、画素電極を光反射性導電膜により形成して反射モードで画像の表示を行なう反射型電気光学装置では、画素電極の表面が鏡面であることが好ましい。そこで、画素電極を島状に形成した後、隣接する画素電極の間隙を完全に埋めるように充填物を形成し、しかる後に、充填物の表面および画素電極の表面を研磨する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平６−３４７８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、隣接する画素電極の間隙と画素電極の表面とを面一とし、かつ、画素電極の表面を鏡面とすることを目的に、画素電極を島状に形成する工程に加えて、充填物の形成工程と、充填物の表面および画素電極の表面を研磨する工程とを追加する必要があるため、生産性が低いという問題点がある。また、特許文献１に記載の方法では、充填物の表面および画素電極の表面を研磨する際、表面観察では、研磨の終点を判別しにくいため、研磨量の制御が困難であり、完全な平坦化を実現するのが困難であるという問題点がある。すなわち、研磨の前後のいずれにおいても、素子基板の表面には島状の画素電極の存在が見えるだけで、充填物の表面および画素電極の表面が面一になったか否かを判別するのが困難である。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明では、少ない工程数、かつ、適正な研磨量で、隣接する画素電極の間隙と画素電極の表面とを面一とすることのできる電気光学装置の製造方法、該電気光学装置、および当該電気光学装置をライトバルブとして用いた投射型表示装置を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の課題は、少ない工程数で、光反射性の画素電極を表面を鏡面とすることのできる電気光学装置の製造方法、該電気光学装置、および当該電気光学装置をライトバルブとして用いた投射型表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明では、支持基板上の複数の画素の各々に、画素スイッチング素子、および該画素スイッチング素子に電気的に接続された島状の画素電極が形成された素子基板を有する電気光学装置の製造方法において、前記画素スイッチング素子を形成した後、該画素スイッチング素子の上層側に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、該絶縁膜に対して、前記画素スイッチング素子と前記画素電極とを電気的に接続するためのコンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程と、前記絶縁膜を選択的にエッチングして、前記画素電極の形成予定領域に凹部を形成するとともに、隣接する前記凹部の間に突条部を残す突条部形成工程と、前記絶縁膜の表面に前記画素電極を形成するための導電膜を形成する導電膜形成工程と、前記導電膜を表面から研磨して前記突条部を露出させる研磨工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明では、絶縁膜形成工程で画素スイッチング素子の上層側に絶縁膜を形成した後、突条部形成工程において、前記絶縁膜を選択的にエッチングして、前記画素電極の形成予定領域に凹部を形成するとともに、隣接する前記凹部の間に突条部を残し、次に、導電膜形成工程において、前記絶縁膜の表面側に前記画素電極を形成するための導電膜を形成し、しかる後に、研磨工程において、前記導電膜を表面から研磨して前記突条部を露出させる。その結果、前記突条部で囲まれた領域内には導電膜が島状に形成され、かかる島状の導電膜によって画素電極が形成されることになる。また、隣接する画素電極の間隙は、絶縁膜の突条部で埋められ、かかる突条部の表面と画素電極の表面とは面一である。従って、隣接する画素電極の間隙が凹部になっていないので、画素電極の表面に配向膜を形成した際、配向膜に対するラビング処理を均一に行なうことができる。また、研磨工程で導電膜をパターニングして画素電極を形成するので、画素電極を形成するためのマスク形成工程やエッチング工程を行なう必要がない分、工程数が少なくてよい。
【０００９】
本発明において、前記突条部形成工程では、前記凹部および前記突条部を形成すればよく、前記凹部の底部に前記絶縁膜を残さない構成、および前記凹部の底部に前記絶縁膜を残す構成のいずれを採用してもよい。
【００１０】
これらの形態のうち、前記突条部形成工程において、前記凹部の底部に前記絶縁膜を残す場合、前記絶縁膜については、上下に形成された導電層の電気的な絶縁を行なう層間絶縁膜として利用することができ、前記突条部を形成するにあたって、別途、絶縁膜を追加する必要がない。
【００１１】
本発明において、前記導電膜形成工程では、前記突条部の高さ寸法以上の厚さに前記導電膜を形成することが好ましい。このような厚さに導電膜を形成すると、前記研磨工程において、前記突条部が露出した時点を研磨の終点とするだけで、突条部の表面と画素電極の表面とを面一にすることができる。
【００１２】
本発明において、前記導電膜形成工程では、前記導電膜として光反射性導電膜を形成することが好ましい。このように構成すると、反射型の電気光学装置を製造することができ、かかる反射型電気光学装置では特に、反射性の画素電極が鏡面であることが求められることから、本発明を適用した効果が顕著である。また、本発明では、研磨工程の前は光反射性導電膜が全体に形成された状態にあり、前記光反射性導電膜が島状に分離されれば、光反射性導電膜が画素電極としてパターニングされたことになるので、研磨工程の終点を容易に判別することができる。それ故、研磨不足や過度の研磨が発生せず、研磨量を適正に制御することができる。
【００１３】
本発明を適用した電気光学装置の製造方法において、前記凹部の底部に前記絶縁膜を残す構成を採用した場合、本発明を適用した電気光学装置は、以下の構成となる。すなわち、支持基板上の複数の画素の各々に、画素スイッチング素子、および該画素スイッチング素子に電気的に接続された島状の画素電極が形成された素子基板を有し、当該素子基板において、前記画素電極が絶縁膜上に形成されている電気光学装置において、隣接する前記画素電極の間隙は、前記絶縁膜の表面の形成された突条部で埋められ、前記画素電極の表面と前記突条部の表面とが面一に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
この場合、本発明を適用した電気光学装置では、前記絶縁膜が、上下に形成された導電層の電気的な絶縁を行なう層間絶縁膜であることが好ましい。
【００１５】
本発明を適用した電気光学装置において、前記画素電極は、光反射性導電膜により形成されていることが好ましく、この場合、反射型電気光学装置を構成することができる。
【００１６】
本発明を適用した反射型電気光学装置は、携帯電話機やモバイルコンピュータ等の電子機器の他、投射型表示装置のライトバルブとして用いることができる。この場合、投射型表示装置は、本発明を適用した電気光学装置に光を供給するための光源部と、前記電気光学装置によって光変調された光を被投射面に投射する投射光学系とを備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。なお、電界効果型トランジスタを流れる電流の方向が反転する場合、ソースとドレインとが入れ替わるが、以下の説明では、便宜上、画素電極が接続されている側をドレインとし、データ線が接続されている側をソースとして説明する。
【００１８】
（全体構成）
図１は、本発明を適用した反射型電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。図１に示すように、反射型電気光学装置１００は、液晶パネル１００ｐを有しており、液晶パネル１００ｐは、その中央領域に複数の画素１００ａがマトリクス状に配列された画素領域１０ｂを備えている。かかる液晶パネル１００ｐにおいて、後述する素子基板１０には、画素領域１０ｂの内側で複数本のデータ線６ａおよび複数本の走査線３ａが縦横に延びており、それらの交点に対応する位置に画素１００ａが構成されている。複数の画素１００ａの各々には、画素スイッチング素子としての電界効果型トランジスタ３０、および後述する画素電極９ａが形成されている。電界効果型トランジスタ３０のソースにはデータ線６ａが電気的に接続され、電界効果型トランジスタ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続され、電界効果型トランジスタ３０のドレインには、画素電極９ａが電気的に接続されている。
【００１９】
素子基板１０において、画素領域１０ｂの外側領域には走査線駆動回路１０４およびデータ線駆動回路１０１が構成されている。データ線駆動回路１０１は各データ線６ａの一端に電気的に接続しており、画像処理回路から供給される画像信号を各データ線６ａに順次供給する。走査線駆動回路１０４は、各走査線３ａに電気的に接続しており、走査信号を各走査線３ａに順次供給する。
【００２０】
各画素１００ａにおいて、画素電極９ａは、後述する対向基板に形成された共通電極と液晶を介して対向し、液晶容量５０ａを構成している。また、各画素１００ａには、液晶容量５０ａで保持される画像信号の変動を防ぐために、液晶容量５０ａと並列に保持容量６０が付加されている。本形態では、保持容量６０を構成するために、複数の画素１００ａに跨って走査線３ａと並行して延びた容量線３ｂが形成されている。
【００２１】
（液晶パネルおよび素子基板の構成）
図２（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した反射型電気光学装置１００の液晶パネル１００ｐを各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのＨ−Ｈ′断面図である。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、反射型電気光学装置１００の液晶パネル１００ｐでは、所定の隙間を介して素子基板１０と対向基板２０とが所定の隙間を介してシール材１０７によって貼り合わされており、シール材１０７は対向基板２０の縁に沿うように配置されている。シール材１０７は、光硬化樹脂や熱硬化性樹脂等からなる接着剤であり、両基板間の距離を所定値とするためのグラスファイバー、あるいはガラスビーズ等のギャップ材が配合されている。本形態において、素子基板１０の支持基板は透光性基板１０ｄであり、対向基板２０の支持基板も、同様な透光性基板２０ｄである。
【００２２】
素子基板１０において、シール材１０７の外側領域では、素子基板１０の一辺に沿ってデータ線駆動回路１０１および複数の端子１０２が形成されており、この一辺に隣接する他の辺に沿って走査線駆動回路１０４が形成されている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、素子基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための上下導通材１０９が形成されている。
【００２３】
詳しくは後述するが、素子基板１０には、光反射性の画素電極９ａ（光反射層）がマトリクス状に形成されている。これに対して、対向基板２０には、シール材１０７の内側領域に遮光性材料からなる額縁１０８が形成され、その内側が画像表示領域１０ａとされている。また、対向基板２０には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜からなる共通電極２１が形成されている。なお、対向基板２０には画素電極９ａ間と対向する位置にブラックマトリクスあるいはブラックストライプと称せられる遮光膜（図示せず）が形成されることがある。また、画素領域１０ｂには、額縁１０８と重なる領域にダミーの画素が構成される場合があり、この場合、画素領域１０ｂのうち、ダミー画素を除いた領域が画像表示領域１０ａとして利用されることになる。
【００２４】
このように形成した反射型電気光学装置１００では、対向基板２０の側から入射した光が画素電極９ａで反射して再び、対向基板２０の側から出射される間に液晶層５０によって画素毎に光変調される結果、画像が表示される。ここで、反射型電気光学装置１００は、モバイルコンピュータ、携帯電話機等といった電子機器のカラー表示装置として用いることができ、この場合、対向基板２０には、カラーフィルタ（図示せず）や保護膜が形成される。また、対向基板２０の光入射側の面には、使用する液晶層５０の種類、すなわち、ＴＮ（ツイステッドネマティック）モード、ＳＴＮ（スーパーＴＮ）モード等々の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、偏光フィルム、位相差フィルム、偏光板等が所定の向きに配置される。さらに、反射型電気光学装置１００は、後述する投射型表示装置（液晶プロジェクタ）において、ＲＧＢ用のライトバルブとして用いることができる。この場合、ＲＧＢ用の各反射型電気光学装置１００の各々には、ＲＧＢ色分解用のダイクロイックミラーを介して分解された各色の光が投射光として各々入射されることになるので、カラーフィルタは形成されない。
【００２５】
（各画素の構成）
図３（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した反射型電気光学装置１００に用いた素子基板１０において相隣接する画素の平面図、およびそのＡ−Ａ′線に相当する位置で素子基板１０を切断したときの断面図である。なお、図３（ａ）において、画素電極９ａについては長い点線で示し、データ線６ａについては一点鎖線で示し、走査線３ａおよび容量線３ｂは実線で示し、半導体層１ａは短くて細い点線で示してある。また、隣接する画素電極９ａの間隙９ｓには、複数のドットを付してある。
【００２６】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、素子基板１０には、石英基板やガラス基板等からなる透光性基板１０ｄ（支持基板）の第１面１０ｘおよび第２面１０ｙのうち、対向基板２０側に位置する第１面１０ｘにシリコン酸化膜等からなる透光性の下地絶縁層１５が形成されているとともに、その上層側において、画素電極９ａと重なる位置にＮチャネル型の電界効果型トランジスタ３０が形成されている。電界効果型トランジスタ３０は、島状のポリシリコン膜、あるいは島状の単結晶半導体層からなる半導体層１ａに対して、チャネル領域１ｇ、低濃度ソース領域１ｂ、高濃度ソース領域１ｄ、低濃度ドレイン領域１ｃ、および高濃度ドレイン領域１ｅが形成されたＬＤＤ構造を備えている。半導体層１ａの表面側には、シリコン酸化膜からなる透光性のゲート絶縁層２が形成されており、ゲート絶縁層２の表面に、金属膜やドープトシリコン膜からなるゲート電極（走査線３ａ）が形成されている。また、半導体層１ａにおける高濃度ドレイン領域１ｅからの延設部分には、ゲート絶縁層２を介して容量線３ｂが対向し、保持容量６０が形成されている。なお、本形態において、電界効果型トランジスタ３０はＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を備えているが、高濃度ソース領域および高濃度ドレイン領域が走査線３ａに自己整合的に形成されている構造を採用してもよい。また、本形態では、ゲート絶縁層２は、熱酸化により形成されたシリコン酸化膜からなるが、ＣＶＤ法等により形成されたシリコン酸化膜やシリコン窒化膜を用いることもできる。
【００２７】
電界効果型トランジスタ３０の上層側には、シリコン酸化膜等とった透光性絶縁膜からなる層間絶縁膜７、８が形成されている。層間絶縁膜７の表面には金属膜やドープトシリコン膜からなるデータ線６ａが形成され、データ線６ａは、層間絶縁膜７に形成されたコンタクトホール７ａを介して高濃度ソース領域１ｄに電気的に接続している。
【００２８】
層間絶縁膜８の表面には、アルミニウム単体膜、アルミニウム合金膜、銀単体膜、銀合金膜、あるいはそれらの積層膜からなる光反射性の画素電極９ａ（反射層）が形成され、その上層には配向膜１６が形成されている。
【００２９】
このように構成した素子基板１０は、画素電極９ａと共通電極２１とが対面するように対向基板２０に対向配置され、かつ、これらの基板間には、シール材１０７により囲まれた空間内に電気光学物質としての液晶層５０が封入されている。液晶層５０は、画素電極９ａからの電界が印加されていない状態で、素子基板１０および対向基板２０に形成された配向膜１６、２６により所定の配向状態をとる。液晶層５０は、例えば一種または数種のネマティック液晶を混合したもの等からなる。
【００３０】
（素子基板１０の最表面の平坦化対策）
このように構成した反射型電気光学装置１００において、素子基板１０では、層間絶縁膜８の表面に島状の画素電極９ａが形成され、隣接する画素電極９ａの間に間隙９ｓが存在する。但し、本形態では、層間絶縁膜８の表面には、画素電極９ａが形成されている領域に凹部８ｅが形成され、画素電極９ａは凹部８ｅの内部を完全に充填した状態にある。言い換えると、層間絶縁膜８の表面には、隣接する凹部８ｅで挟まれた領域に突条部８ｆが形成され、かかる突条部８ｆによって、隣接する画素電極９ａの間隙９ｓが完全に埋められている。このため、隣接する画素電極９ａの間隙９ｓが凹部になっていないので、配向膜１６の表面は平坦である。また、画素電極９ａの表面および突条部８ｆの表面は、面一になるように研磨されており、画素電極９ａの表面は鏡面になっている。
【００３１】
（反射型電気光学装置１００の製造方法）
以下、図４を参照して、反射型電気光学装置１００の製造工程のうち、層間絶縁膜８を形成した以降の工程を説明する。図４は、本発明を適用した反射型電気光学装置１００の製造方法を示す工程断面図である。
【００３２】
図４（ａ）に示すように、素子基板１０の表面側（透光性基板１０ｄ（支持基板）の第１面１０ｘ）に、電界効果型トランジスタ３０等を覆うように、シリコン酸化物等によって層間絶縁膜８を形成した後（絶縁膜形成工程）、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、層間絶縁膜８にコンタクトホール８ａを形成する（コンタクトホール形成工程）。
【００３３】
次に、突条部形成工程においては、まず、図４（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィ技術等を利用して、隣接する画素電極９ａの間隙９ｓに相当する領域に沿って感光性樹脂等からなるエッチングマスク９１を形成する。次に、図４（ｃ）に示すように、エッチングマスク９１の開孔領域から層間絶縁膜８の表面を選択的にエッチングし、層間絶縁膜８の表面のうち、エッチングマスク９１の開孔領域に相当する領域に凹部８ｅを形成する。かかる凹部８ｅは、画素電極９ａの形成予定領域と一致する。また、層間絶縁膜８の表面には、隣接する凹部８ｅで挟まれた領域に突条部８ｆが形成される。かかるエッチングの際、コンタクトホール８ａの底部で半導体層１ａがエッチングされないように、選択性の高いエッチングが好ましい。従って、エッチングには、ウエットエッチングが好ましい。なお、エッチングとして、ドライエッチング等の選択性の低いエッチングを行なう場合には、エッチング量を考慮して、図４（ａ）に示す工程を終えた時点で、コンタクトホール８ａの底部に絶縁膜を残せばよい。
【００３４】
次に、図４（ｄ）に示す導電膜形成工程では、層間絶縁膜８の上層側にアルミニウム単体膜、アルミニウム合金膜、銀単体膜、銀合金膜、あるいはそれらの積層膜からなる光反射性導電膜９を形成する。その際、光反射性導電膜９の膜厚については、突条部８ｆの高さ寸法（凹部８ｅの深さ寸法）よりも厚くする。
【００３５】
次に、図４（ｅ）に研磨工程では、光反射性導電膜９を表面から研磨する。かかる研磨は、突条部８ｆが露出するまで行なう。本形態では、突条部８ｆが露出した時点を研磨の終点とする。その結果、突条部８ｆで囲まれた領域のみに光反射性導電膜９が島状に残り、かかる光反射性導電膜９によって、島状の画素電極９ａが形成される。かかる研磨工程としては化学機械研磨を利用でき、かかる化学機械研磨では、研磨液に含まれる化学成分の作用と、研磨剤と透光性基板１０ｄとの相対移動によって、高速で平滑な研磨面を得ることができる。より具体的には、研磨装置において、不織布、発泡ポリウレタン、多孔質フッ素樹脂等からなる研磨布（パッド）を貼り付けた定盤と、透光性基板１０ｄを保持するホルダとを相対回転させながら、研磨を行なう。その際、例えば、平均粒径が０．０１〜２０μｍの酸化セリウム粒子、分散剤としてのアクリル酸エステル誘導体、および水を含む研磨剤を研磨布と透光性基板１０ｄとの間に供給する。
【００３６】
しかる後に、配向膜１６を形成し、素子基板１０を得る。かかる素子基板１０では、層間絶縁膜８の突条部８ｆによって、隣接する画素電極９ａの間隙９ｓが完全に埋められている。このため、隣接する画素電極９ａの間隙９ｓが凹部になっていないので、配向膜１６の表面は平坦である。また、画素電極９ａの表面および突条部８ｆの表面は、面一になるように研磨されており、画素電極９ａの表面は鏡面になっている。
【００３７】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、突条部形成工程において、層間絶縁膜８を選択的にエッチングして、画素電極９ａの形成予定領域に凹部８ｅを形成するとともに、隣接する凹部８ｅの間に突条部８ｆを残すため、導電膜形成工程において、層間絶縁膜８の表面側に画素電極９ａを形成するための光反射性導電膜９を形成した後、研磨工程において、光反射性導電膜９を表面から研磨して突条部８ｆを露出させるだけで、画素電極９を形成することができる。また、隣接する画素電極９ａの間隙９ｓは、層間絶縁膜８の突条部８ｆで埋められ、かかる突条部８ｆの表面と画素電極９ａの表面とは面一である。従って、隣接する画素電極９ａの間隙９ｓが凹部になっていないので、画素電極９ａの表面に配向膜１６を形成した後、配向膜１６に対するラビング処理を均一に行なうことができる。また、研磨工程で光反射性導電膜９をパターニングして画素電極９ａを形成するので、画素電極９ａを形成するためのマスク形成工程やエッチング工程を行なう必要がない分、工程数が少なくてよい。
【００３８】
また、本形態では、突条部形成工程において、凹部８ｅの底部に絶縁膜を残すため、凹部８ｅや突条部８ｆを形成するための絶縁膜を層間絶縁膜８として利用することができ、凹部８ｅや突条部８ｆを形成するための絶縁膜を追加する必要がない。
【００３９】
また、導電膜形成工程において、導電膜として光反射性導電膜９を形成するだけで、光反射性の画Ｚ素電極９ａの表面を鏡面とすることができる。従って、本形態に係る電気光学装置１００を、図５（ａ）を参照して後述する投射型表示装置のライトバルブとして用いた際、反射光の出射効率が高いので、品位の高い画像を表示することができる。
【００４０】
また、本形態の製造方法によれば、研磨工程の前は光反射性導電膜９が全体に形成された状態にあり、光反射性導電膜９が島状に分離されれば、光反射性導電膜９が画素電極９ａとしてパターニングされたことになるので、研磨工程の終点を容易に判別することができる。それ故、研磨不足や過度の研磨が発生せず、研磨量を適正に制御することができる。
【００４１】
［他の実施の形態］
上記形態では、層間絶縁膜８の表面に凹部８ｅおよび突条部８ｆを形成したため、突条部形成工程において、凹部８ｅの底部に絶縁膜を残したが、層間絶縁膜８の表面に別の絶縁膜を形成し、かかる別の絶縁膜によって突条部８ｆを形成する場合、凹部の底部に別の絶縁膜を残す必要はない。
【００４２】
上記形態では、光反射性導電膜９の膜厚を突条部８ｆの高さ寸法（凹部８ｅの深さ寸法）よりも厚くしたが、光反射性導電膜９の膜厚が突条部８ｆの高さ寸法（凹部８ｅの深さ寸法）よりも薄くしてもよい。この場合、研磨工程では、突条部８ｆが露出した以降も所定時間、研磨を行い、凹部８ｅ内の光反射性導電膜９の表面を研磨すればよい。
【００４３】
上記形態では、反射型電気光学装置の製造に本発明を適用したが、透過型の電気光学装置の製造に本発明を適用してもよく、この場合、ＩＴＯ膜等の透光性導電膜によって、画素電極を形成することになる。かかる透過型の電気光学装置でも、本発明を適用すれば、平坦面に配向膜１６を形成することができるので、ラビング処理を均一に行なうことができるという利点がある。
【００４４】
［電子機器への搭載例］
本発明に係る反射型電気光学装置１００は、図５（ａ）に示す投射型表示装置（液晶プロジェクタ／電子機器）や、図５（ｂ）、（ｃ）に示す携帯用電子機器に用いることができる。
【００４５】
図５（ａ）に示す投射型表示装置１０００は、システム光軸Ｌに沿って配置した光源部８１０、インテグレータレンズ８２０および偏光変換素子８３０を備えた偏光照明装置８００と、この偏光照明装置８００から出射されたＳ偏光光束をＳ偏光光束反射面８４１により反射させる偏光ビームスプリッタ８４０と、偏光ビームスプリッタ８４０のＳ偏光光束反射面８４１から反射された光のうち、青色光（Ｂ）の成分を分離するダイクロイックミラー８４２と、青色光が分離された後の光束のうち、赤色光（Ｒ）の成分を反射させて分離するダイクロイックミラー８４３とを有している。また、投射型表示装置１０００は、各色光が入射する３枚の反射型電気光学装置１００（反射型電気光学装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ）を備えている。さらに、投射型表示装置１０００は、３つの反射型電気光学装置１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂにて変調された光をダイクロイックミラー８４２、８４３、および偏光ビームスプリッタ８４０にて合成した後、この合成光をスクリーン８６０に投写する。
【００４６】
また、図５（ｂ）に示す携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１、スクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとしての反射型電気光学装置１００を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、反射型電気光学装置１００に表示される画面がスクロールされる。図５（ｃ）に示す情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）は、複数の操作ボタン４００１、電源スイッチ４００２、並びに表示ユニットとしての反射型電気光学装置１００を備えており、電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が反射型電気光学装置１００に表示される。
【００４７】
さらに、対向基板２０等にカラーフィルタを形成すれば、カラー表示可能な反射型電気光学装置１００を形成することができる。また、カラーフィルタを形成した反射型電気光学装置１００を用いれば、単板式の投射型表示装置を構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明を適用した反射型電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した反射型電気光学装置の液晶パネルを各構成要素と共に対向基板の側から見た平面図、およびそのＨ−Ｈ′断面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は各々、本発明を適用した反射型電気光学装置に用いた素子基板において相隣接する画素の平面図、およびそのＡ−Ａ′線に相当する位置で素子基板を切断したときの断面図である。
【図４】本発明を適用した反射型電気光学装置の製造方法を示す工程断面図である。
【図５】本発明を適用した反射型電気光学装置を用いた電子機器の説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
８・・層間絶縁膜、８ｅ・・凹部、８ｆ・・突条部、９ａ・・画素電極、９ｓ・・隣接する画素電極の間隙、１０・・素子基板、１０ｄ・・透光性基板（支持基板）、３０・・電界効果型トランジスタ、５０・・液晶層、１００・・反射型電気光学装置、１００ａ・・画素
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板上の複数の画素の各々に、画素スイッチング素子、および該画素スイッチング素子に電気的に接続された島状の画素電極が形成された素子基板を有する電気光学装置の製造方法において、
前記画素スイッチング素子を形成した後、該画素スイッチング素子の上層側に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
該絶縁膜に対して、前記画素スイッチング素子と前記画素電極とを電気的に接続するためのコンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程と、
前記絶縁膜を選択的にエッチングして、前記画素電極の形成予定領域に凹部を形成するとともに、隣接する前記凹部の間に突条部を残す突条部形成工程と、
前記絶縁膜の表面に前記画素電極を形成するための導電膜を形成する導電膜形成工程と、
前記導電膜を表面から研磨して前記突条部を露出させる研磨工程と、
を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項２】
前記突条部形成工程では、前記凹部の底部に前記絶縁膜を残すことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項３】
前記絶縁膜は、上下に形成された導電層の電気的な絶縁を行なう層間絶縁膜であることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項４】
前記導電膜形成工程では、前記突条部の高さ寸法以上の厚さに前記導電膜を形成することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項５】
前記研磨工程では、前記突条部が露出した時点を研磨の終点とすることを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項６】
前記導電膜形成工程では、前記導電膜として光反射性導電膜を形成することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項７】
支持基板上の複数の画素の各々に、画素スイッチング素子、および該画素スイッチング素子に電気的に接続された島状の画素電極が形成された素子基板を有し、当該素子基板において、前記画素電極が絶縁膜上に形成されている電気光学装置において、
隣接する前記画素電極の間隙は、前記絶縁膜の表面の形成された突条部で埋められ、
前記画素電極の表面と前記突条部の表面とが面一に形成されていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項８】
前記絶縁膜は、上下に形成された導電層の電気的な絶縁を行なう層間絶縁膜であることを特徴とする請求項７に記載の電気光学装置。
【請求項９】
前記画素電極は、光反射性導電膜により形成されていることを特徴とする請求項７または８に記載の電気光学装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の電気光学装置を備えた投射型表示装置であって、
前記電気光学装置に光を供給するための光源部と、前記電気光学装置によって光変調された光を被投射面に投射する投射光学系とを備えていることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１】
支持基板上の複数の画素の各々に、画素スイッチング素子、および該画素スイッチング素子に電気的に接続された島状の画素電極が形成された素子基板を有する電気光学装置の製造方法において、
前記画素スイッチング素子を形成した後、該画素スイッチング素子の上層側に絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、
該絶縁膜に対して、前記画素スイッチング素子と前記画素電極とを電気的に接続するためのコンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程と、
前記絶縁膜を選択的にエッチングして、前記画素電極の形成予定領域に凹部を形成するとともに、隣接する前記凹部の間に突条部を残す突条部形成工程と、
前記絶縁膜の表面に前記画素電極を形成するための導電膜を形成する導電膜形成工程と、
前記導電膜を表面から研磨して前記突条部を露出させる研磨工程と、
を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項２】
前記突条部形成工程では、前記凹部の底部に前記絶縁膜を残すことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項３】
前記絶縁膜は、上下に形成された導電層の電気的な絶縁を行なう層間絶縁膜であることを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項４】
前記導電膜形成工程では、前記突条部の高さ寸法以上の厚さに前記導電膜を形成することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項５】
前記研磨工程では、前記突条部が露出した時点を研磨の終点とすることを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項６】
前記導電膜形成工程では、前記導電膜として光反射性導電膜を形成することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項７】
支持基板上の複数の画素の各々に、画素スイッチング素子、および該画素スイッチング素子に電気的に接続された島状の画素電極が形成された素子基板を有し、当該素子基板において、前記画素電極が絶縁膜上に形成されている電気光学装置において、
隣接する前記画素電極の間隙は、前記絶縁膜の表面の形成された突条部で埋められ、
前記画素電極の表面と前記突条部の表面とが面一に形成されていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項８】
前記絶縁膜は、上下に形成された導電層の電気的な絶縁を行なう層間絶縁膜であることを特徴とする請求項７に記載の電気光学装置。
【請求項９】
前記画素電極は、光反射性導電膜により形成されていることを特徴とする請求項７または８に記載の電気光学装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の電気光学装置を備えた投射型表示装置であって、
前記電気光学装置に光を供給するための光源部と、前記電気光学装置によって光変調された光を被投射面に投射する投射光学系とを備えていることを特徴とする投射型表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２２２９７８（Ｐ２００９−２２２９７８Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６７２００（Ｐ２００８−６７２００）
【出願日】平成２０年３月１７日（２００８．３．１７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１７日（２００８．３．１７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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