JP4738602B2 - 基板の作製方法及び表示装置の作製方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置及びその作製方法に関する。表示装置は明暗の変化により情報を表示するものである。表示装置の一例としては、液晶を用いた液晶表示装置や、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode：有機発光ダイオード）を用いた表示装置がある。液晶表示装置とは、基板間に狭持された液晶層に印加した電圧により、液晶層を通過する光の偏光状態、散乱状態又は波長特性が変わることを利用して、明暗の表示を行うものである。また、ＯＬＥＤを用いた表示装置とは、陽極と陰極とに挟まれた発光層に電界を印加して、発光させることで、明暗の表示を行うものである。発光層としては、低分子系の材料と高分子系の材料のどちらを用いることも可能である。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置、ＯＬＥＤを用いた表示装置及びプラズマディスプレイパネルに代表される薄型の表示装置は、軽量、低消費電力、省スペースの点で有利であり、開発が盛んに進められている。
【０００３】
液晶表示装置は、２つの基板上にストライプ電極を設け、これらの基板を各々の基板のストライプ電極が交差するように対向して配置したマトリクス電極を有する単純マトリクス方式の表示装置と、アクティブマトリクス方式の表示装置とがある。アクティブマトリクス方式の液晶表示装置は、画素の一つ一つを個別にスイッチングでき、高画質を得られるためパーソナルコンピュータ、テレビジョン、ナビゲーション装置、携帯端末等の表示部に広く用いられている。
【０００４】
アクティブマトリクス方式では、各画素に付与する素子の形態によって二つに分類される。ダイオードなどの非線形素子を用いた二端子方式と、ＴＦＴ（Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ）、ＦＥＴ（Field Effect Transistor:電界効果トランジスタ）といったトランジスタを用いた三端子方式である。
【０００５】
トラジスタは半導体膜と交差して設けられたゲート電極と、半導体膜に接続して設けられたソース電極と半導体膜に接続して設けられたドレイン電極とからなる。トランジスタのうちＴＦＴの半導体膜としては、非晶質シリコン、多結晶シリコン等が用いられている。ＦＥＴの半導体膜としては、単結晶シリコンが用いられている。
【０００６】
近年、アクティブマトリクス方式表示装置は高精細化が進み、より高品位の映像が実現されている。これらの表示装置は、画素部にマトリクス回路を有するだけでなく、ＸＹ方向の走査を制御するドライバーと呼ばれる駆動回路を、同一基板上に有するものもある。
これらのマトリクス回路や駆動回路はＴＦＴやダイオード等から成るが、これらの素子および配線は微細化され、その集積度は増加の一途をたどっている。
【０００７】
微細化、高集積化が進むと、多層化が必要となってくる。配線や素子の下地は、平坦性が高いことが要求される。少しの凹凸により配線が断線したり、素子の絶縁破壊や特性バラツキを生じるためである。
【０００８】
高い信頼性や歩留りを達成し、価格競争力のある製品を作る上で、高い平坦性の実現は不可欠な要素となっている。
【０００９】
シリコン基板を用いる半導体集積回路では、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polish：化学機械研磨）と呼ばれる技術で層間絶縁膜を平坦化し、前記の目標を達成している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題を以下に示す。
【００１１】
ガラス基板を用いるアクティブマトリクス方式の表示装置では、ＴＦＴを形成する絶縁基板は、無アルカリホウケイ酸ガラスや、石英ガラスが用いられている。
【００１２】
これらのガラス基板は、基板の成形に起因する傷やそれ以降の取り扱いによる傷がある。石英基板には、切り出し時のソーマークと呼ばれる切断模様も存在する。出荷前にこれらの傷や模様を研磨することが行われている。
【００１３】
ガラス基板の傷の一次的な研磨は、１００μｍ〜２ｍｍくらいの目の粗い研磨布を用いる。研磨布の一例として、ロデールニッタ社製のＭＨ Ｃ１４Ａ、ＭＨＣ１４Ｂ、ＭＨ−Ｃ１５Ａ、ＭＨ Ｎ１５Ａ、ＭＨ Ｎ２４Ａ等が挙げられる。研磨材としては酸化セリウム系のものが使われる。この研磨自体によっても基板の表面にうねりが生じたり、微小な傷が生じたりしやすい。
【００１４】
ガラス基板の傷の二次的な研磨は、目の細かい研磨布で行う。研磨材も粒径の小さいものを使用する。このため、基板の表面のうねりや傷を一次的な研磨の後に比べて低減できる。
【００１５】
しかし、基板の研磨により生じるうねりや、石英基板のように切り出し時の分断模様によるうねりは、大型の基板が対象となることもあり、生産性およびコストの面から完全に抑えこめていない。
【００１６】
ガラス基板等の絶縁基板上に半導体回路を高集積化する場合も、ＣＭＰによる層間絶縁膜の平坦化が有効と考えられる。しかし、ガラス基板には、うねりや傷による凹凸が存在し、そのまま層間絶縁膜にＣＭＰを適用できないという問題がある。
【００１７】
次に、ガラス基板の一例として、コーニング社製の１７３７基板のうねりについて説明する。
【００１８】
図１５（Ａ）の上面図に、数μｍの間隙を設けて貼り合わせた２枚の１７３７基板１１２で確認された円弧状のうねり１１３を示す。対向して配置された２枚のガラスの屈折率１．５２と、その間隙に存在する空気の屈折率１との差異が大きいことから、ガラス表面のうねりによる間隙部の距離の差異に対応して、多重干渉による反射光の干渉縞が同心円状に確認できる。
【００１９】
ガラス基板の表面のうねりは５ｍｍ〜３０ｍｍと、ｍｍ単位の周期で発現するため、人間の眼の分解能でも認識されやすい。
【００２０】
次に、数μｍの間隙を設けて貼り合わせた２枚の１７３７基板間に、液晶を注入した場合の液晶パネルでの観察結果を述べる。２枚のガラス基板の対向する面には、液晶を任意の方向へ配向させるための配向膜を用いている。
【００２１】
図１５（Ｂ）に液晶パネルの断面図を模式的に示す。第１のガラス基板１００及び第２のガラス基板１０１の上に、配向膜１０２が印刷法にて形成されている。そして、配向膜をラビング後に液晶１０３が注入されている。配向膜は、日産化学社製のＳＥ７７９２が、液晶は、メルク社製のＺＬＩ４７９２が用いられている。液晶は９０°左巻きのツイスト配向をしている。
【００２２】
この液晶パネルを、偏向軸を直交から平行の間でズラした２枚の偏向板間に入れ、一方の面をバックライトで照らし、他方の面から観察する。この結果、同心円状の模様を観察することができる。これは基板のうねりの影響で液晶層の厚さが場所により異なり、リタデーション（Δｎ・ｄ）が面内で同一でなく、光の透過率に差異が生じるためである。ここでΔｎは液晶の材料により決まる光学異方性定数、ｄは液晶層の厚さである。
【００２３】
さらに、液晶パネルを直接観察しても、反射光の多重干渉による同心円状の干渉縞を確認することができる。このような同心円状の干渉縞がみられる理由について詳しく述べる。
【００２４】
ガラス基板の表面のうねりに応じて、第１のガラス基板と第２のガラス基板との距離が変化する。第１のガラス基板に設けられた屈折率が１．６５の配向膜と、屈折率１．５の液晶の界面で反射した光１０４と、屈折率が１．５の液晶と第２のガラス基板に設けられた屈折率が１．６５の配向膜との界面で反射した光１０５とが干渉する。第１のガラス基板と第２のガラス基板との距離に応じて、干渉した光が強め合う場合と、弱め合う場合とがある。ガラス基板の表面にあるうねりにより、干渉する光の光路長の差が、基板の各位置で異なる。このため、第１のガラス基板及び第２のガラス基板表面のうねりに応じた干渉縞が現われる。
【００２５】
図１６を用いて、うねりの深さと、干渉で強め合う光の波長との関係を見積もる。図１６は液晶パネルの断面を示している。第１のガラス基板１０６及び第２のガラス基板１０７に配向膜１０２が形成されている。そして、液晶１０３が配向膜に挟まれて設けられている。
【００２６】
液晶の屈折率を１．５、第１のガラス基板１０６のうねりの深さ（ΔＤ）１１２を７０
ｎｍとし、白色光が液晶パネルに入射するとする。簡単のため、第２のガラス基板１０７のうねりはないものと仮定する。うねりの凸部において、第１の基板と配向膜との界面で反射した光１０８と、第２の基板と配向膜との界面で反射した光１０９とが干渉し、可視光の第１の波長（λ₁）が強め合うとする。また、うねりの凹部で、第１の基板と配向膜との界面で反射した光１１０と、第２の基板と配向膜との界面で反射した光１１１とが干渉し、可視光の第２の波長（λ₂）が強め合うとする。
【００２７】
液晶の屈折率（ｎ）と、うねりの深さ（ΔＤ）と、第1の波長（λ₁）と第2の波長（
λ₂）との差（Δλ）の関係を求めると、ｎΔＤ＝Δλ／２となる。つまり、たった７０
ｎｍの深さのうねりでも、干渉で強め合う波長は２１０ｎｍ異なる。うねりの凸部において、干渉により紫がかった青色（波長：４５０ｎｍ）が強く見えたときに、うねりの凹部においては干渉により赤色（波長：６６０ｎｍ）が強く見える。さらに、実際は、第２のガラス基板にもうねりがあることにより、干渉色の変化は複雑になる。
【００２８】
これらのことは、表面にうねりのあるガラス基板にＴＦＴを形成した液晶表示装置においても同様である。ガラス基板の表面のうねりに起因した同心円状のむらが確認される。ガラス基板上に、配線、層間絶縁膜及び半導体膜を形成したとしても、ガラス表面のうねりからくる干渉光の光路長の差に起因した干渉縞ができることに変わりはないからである。
【００２９】
ガラス基板の表面のうねりを低減しないままに、ガラス基板に、ＴＦＴを形成し、層間絶縁膜をＣＭＰで研磨する工程を適用した場合の問題点を、図１２〜図１４を用いて説明する。
【００３０】
図１２（Ａ）〜図１２（Ｂ）は、うねりのあるガラス基板１１４上に、ＴＦＴを形成するさいの一工程を示す。図１２（Ａ）は、ガラス基板の断面の第１の領域を示す。ガラス基板の第１の領域１１６の幅は、５ｍｍ〜３０ｍｍである。簡単のためガラス基板１１４と、第１の層間絶縁膜１１５だけが図示されている。ガラス基板の表面のうねりを反映し、第１の層間絶縁膜の表面にもうねりがある。
【００３１】
図１２（Ｂ）は、ガラス基板の断面の第２の領域及び第３の領域を示す。ガラス基板の第２の領域１１８の幅及び第３の領域１１９の幅は、いずれも５μｍ〜１００μｍである。第２の領域はうねりの凸部にあり、第３の領域はうねりの凹部にある。ガラス基板上に設けられた下地膜１２０、半導体膜１１７、ゲート絶縁膜１２１、ゲート電極１２２、第１の層間絶縁膜１１５が図示されている。
【００３２】
図１２（Ａ）のように、５ｍｍ〜３０ｍｍの範囲でガラス基板の表面にうねりがあったとしても、図１２（Ｂ）のように、二つのＴＦＴが設けられる狭い領域においては、ガラス基板の表面は平坦とみなせる。
【００３３】
次いで、図１３（Ａ）〜図１３（Ｂ）の断面図のように、後述する画素電極を形成する面を平坦にするため、第１の層間絶縁膜１１５をＣＭＰで研磨する。図１３（Ａ）は、ガラス基板の断面の第１の領域１１６を示す。簡単のため、第１の層間絶縁膜１１５及びガラス基板１１４だけが図示されている。ＣＭＰで研磨したため、第１の層間絶縁膜の表面のうねりは消失している。
【００３４】
図１３（Ｂ）は、ガラス基板の断面の第２の領域１１８及び第３の領域１１９を示す。第２の領域１１８の第１の層間絶縁膜１１５の膜厚は、ガラス基板の表面にあるうねりの深さだけ、第３の領域１１９にある第１の層間絶縁膜１１５の膜厚に比べて薄くなっている。
【００３５】
次いで、図１４（Ａ）〜図１４（Ｂ）の断面図のように、ソース電極１２３、ドレイン電極１２４、第２の層間絶縁膜１２５、ドレイン電極に接続した画素電極１２６が設けられる。図１４（Ａ）はガラス基板の断面の第１の領域１１６を示す。簡単のため、ガラス基板１１４、第１の層間絶縁膜１１５及び第２の層間絶縁膜１２５だけが図示されている。ＣＭＰによって第１の層間絶縁膜を研磨したことで、画素電極１２６を形成する第２の層間絶縁膜の上面が平坦化される。
【００３６】
しかし、第１の層間絶縁膜をＣＭＰにより研磨すると、研磨後に、ガラス表面のうねりの深さに起因した第１の層間絶縁膜の膜厚差が生じる。第１の層間絶縁膜の成膜時の膜厚の均一性を確保したとしても、ガラス表面のうねりの深さが粗くなると、その影響は、第１の層間絶縁膜の基板内の膜厚差となって現われる。この差異は、寄生容量の基板面内でのバラツキの要因になる。
【００３７】
以上に示したように、ガラス基板のうねりを低減しないままにＴＦＴを形成し、その上の層間絶縁膜をＣＭＰによって研磨すると、この層間絶縁膜の膜厚のばらつきを生じる。これは、電気的に寄生容量の面内バラツキにつながるだけでなく、この層間絶縁膜の屈折率が下地膜の屈折率と差が有る場合も干渉による模様や、透過光特性のバラツキの原因にもなる。
【００３８】
これまで、うねりによる問題の詳細を述べたが、傷についても高さ、幅の違いはあるが、表示上のムラや、寄生容量をはじめ配線の分断、膜厚変動による特性のズレ、プロセス上の偏りによる電気的な特性へ影響等の問題があげられる。
【００３９】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために以下の手段を講じた。
【００４０】
ガラス基板の表面のうねりや傷に起因する影響を抑えるには、ガラス基板自体を研磨しなくてもガラス基板と屈折率の近い絶縁膜を形成し、絶縁膜を研磨すれば良い。
【００４１】
本発明では、ガラス基板上に、酸化珪素膜や窒化珪素膜といった絶縁膜を０．０５μｍ〜５μｍの厚さで形成し、この絶縁膜をＣＭＰにより平坦化することで、ガラス基板の表面に見られるうねりや傷による電気的、光学的な問題を消失させることを特徴とする。
【００４２】
さらに、本発明は、ガラス基板上に、酸化珪素膜や窒化珪素膜といった絶縁膜を０．０５μｍ〜５μｍの厚さで形成し、この絶縁膜をＣＭＰにより平坦化することで、ガラス基板の表面に見られるうねりや傷を消失させる。この後に任意の形状の遮光膜を形成後、さらに絶縁膜を０．０５μｍ〜５μｍの厚さで形成し、この絶縁膜をＣＭＰにより平坦化して、遮光膜の膜厚による段差の平坦化を図る。平坦化された、これらの積層膜上に素子をつくることでプロセス上および電気特性上のバラツキを抑え、歩留まりの良いＴＦＴを作ることを特徴とする。
【００４３】
ガラス基板上に成膜する絶縁膜は、一例として反応性を有するガスであるシラン（ＳｉＨ₄）や一酸化二窒素（Ｎ₂Ｏ）といった反応性のガスをプラズマ中で反応させて酸化窒化珪素（ＳｉＯＮ）膜を形成する。気体を反応させて形成されるため、成膜された膜に不純物が混入することはほとんどない。
【００４４】
また、ガラス基板上に絶縁膜を成膜する方法の一例として、液体であるＴＥＯＳ（Tetra Ethoxy Silane：テトラエトキシシラン）を気化させ、酸素と反応させて酸化珪素（ＳｉＯ₂）膜を成膜する。気体を反応させて形成されるため、成膜された膜に不純物が混入することはほとんどない。
【００４５】
本発明によって、ガラス基板上に形成したＴＦＴの下地膜をＣＭＰにより研磨するときに、下地膜の研磨条件を確立しておけば、ＴＦＴを形成するガラス基板がホウケイ酸ガラスから石英に変わったとしても同様なプロセスをつかうことができる。
【００４６】
また、ガラス基板上に形成したＴＦＴの層間絶縁膜を研磨するときに、ガラス基板の表面のうねりに起因した層間絶縁膜の膜厚の変化を抑えるには、ガラス基板に接して絶縁膜を形成し、絶縁膜を研磨すれば良い。そして、絶縁膜上にＴＦＴを形成すれば良い。もちろん、ガラス基板に形成する絶縁膜はガラス基板と同じ屈折率のものを用いることがガラス基板のうねりに起因する干渉縞を抑える意味で望ましい。
【００４７】
もちろん、ガラス基板上に形成した絶縁膜を研磨するときに、ガラス基板表面のうねりの深さより、絶縁膜表面のうねりの深さが小さくなるように、研磨条件を確立することが好ましい。
【００４８】
また、基板に反りがあると、反りの凸状の部分では研磨がされやすく、反りの凹状の部分では研磨されにくい。
【００４９】
このため、ガラス基板の反りをＣＭＰの条件で最適化して研磨する必要がある。この最適化のパラメータとしては、基板にかける圧力と、研磨布の特性が有効となるが、その他、基板の吸着の有無、後述する研磨ヘッド及び回転定盤の回転速度等がある。
【００５０】
さらに、反りのある基板に、反りの方向と絶縁膜の応力の性質を利用して、基板の反りを補正し、反りを低減することも可能である。この場合は、基板の成膜面や、絶縁膜の材質を考慮する。
【００５１】
図１７を用いて説明する。図１７は基板上に絶縁膜を設ける前後の反りを示す断面図である。図１７（Ａ）は反りを有する基板を示し、図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）で示した基板上に絶縁膜を設けた後の基板の反りを示す。図１７（Ｃ）は反りを有する基板を示し、図１７（Ｄ）は、図１７（Ｃ）で示した基板上に絶縁膜を設けた後の基板の反りを示す。
【００５２】
図１７（Ａ）の基板内に一回の凸状の反りを有する基板１３１がある。そして、図１７（Ｂ）のように、断面が一回の凸状の反りを有する基板１３３上に引っ張り応力を有する絶縁膜１３２を成膜する。基板の面は絶縁膜に対し凸状とし、凸状の基板の面に絶縁膜を成膜する。すると、絶縁膜の引っ張り応力を適宜調節することで、基板の反りを補正する方向に力が働き、基板の反りが低減される。これにより、ＣＭＰにて研磨するときの、研磨面が平坦になる。
【００５３】
図１７（Ｃ）の基板内に一回の凹状の反りを有する基板１３４がある。そして、図１７（Ｄ）のように、断面が一回の凹状の反りを有する基板１３５上に引っ張り応力を有する絶縁膜１３６を成膜する。絶縁膜を製膜する基板の面は絶縁膜に対し凹状とし、凹状の基板の面に絶縁膜を成膜する。すると、絶縁膜の圧縮応力を適宜調節することで、基板の反りを補正する方向に力が働き、基板の反りが低減される。これにより、ＣＭＰにて研磨するときの、研磨面が平坦になる。
【００５４】
以上の説明に基づく本発明を以下に示す。
【００５５】
本発明は、絶縁性を有する基板上に絶縁膜を成膜する第１工程と、前記絶縁膜をＣＭＰにより研磨する第２工程とを有することを特徴とする基板の作製方法である。
【００５６】
また、本発明は、［００５５］の記載において、前記絶縁性を有する基板がホウケイ酸ガラスであることを特徴とする基板の作製方法である。
【００５７】
また、本発明は、［００５６］の記載において、前記絶縁膜が酸化珪素膜であることを特徴とする基板の作製方法である。
【００５８】
［００５５］〜［００５７］に記載の本発明において、絶縁性を有する基板とはガラス基板が挙げられる。ガラス基板上に絶縁膜を研磨しておけば、ガラス基板に含有された不純物が研磨により溶出し、ＣＭＰの研磨装置を汚染することを抑えることができる。基板にホウ素やアルミといった不純物が含有されているときに、ガラス基板上の絶縁膜を研磨する本発明は有効である。
【００５９】
そして、ガラス基板上に設ける絶縁膜の研磨条件すら確立しておけば、ガラス基板が石英であろうとホウケイ酸ガラスであろうと、研磨の条件は同じ条件を適用できる。
【００６０】
また、［００５７］に記載の本発明のように、ガラス基板と同じ材質の膜である酸化珪素膜、つまり屈折率がガラス基板と近い膜を絶縁膜として形成しておけば、絶縁膜とガラス基板との界面での表面反射を防ぐことができ、絶縁膜とガラス基板との界面で反射した光による干渉縞が発現することを防ぐことができる。ガラス基板と絶縁膜との屈折率の差は０．０５以下となることが望ましい。
【００６１】
また、本発明は、絶縁性を有する基板上に絶縁膜を成膜する第１工程と、前記絶縁膜をＣＭＰにより研磨する第２工程とを有し、前記第１工程の前記基板の表面にうねりを有し、前記第２工程の前記研磨後の前記絶縁膜は前記うねりの窪みの部分の上では相対的に膜厚が厚く、前記基板の前記うねりの突起の部分の上では相対的に膜厚が薄いことを特徴とする基板の作製方法である。
【００６２】
また、本発明は、絶縁性を有する基板上に絶縁膜を成膜する第１工程と、前記絶縁膜をＣＭＰにより研磨する第２工程とを有し、前記第１工程の前記基板の表面の１ｍｍ以上３０ｍｍ以下の距離で隣接する窪みの部分と突起の部分との高さの差を第１の高さとし、前記第２工程の前記研磨後の前記絶縁膜の表面の１ｍｍ以上３０ｍｍ以下の距離で隣接する窪みの部分と突起の部分との高さの差を第２の高さとし、前記基板の表面において前記第２の高さの平均が、前記第１の高さの平均に比べて小さいことを特徴とする基板の作製方法である。
【００６３】
また、本発明は、［００６１］又は［００６２］の記載のいずれか一において、前記絶縁性を有する基板がホウケイ酸ガラスであることを特徴とする基板の作製方法である。
【００６４】
また、本発明は、［００６３］の記載において、前記絶縁膜は酸化珪素膜であることを特徴とする基板の作製方法である。
【００６５】
［００６１］又は［００６２］の記載のように、基板上に絶縁膜を形成し、研磨するときに、研磨後の絶縁膜の表面のうねりは、ガラス基板の表面のうねりに比べて小さいことが望ましい。これにより、液晶表示装置において干渉縞が発現することや、ＴＦＴの特性がばらつくことが低減される。また、研磨の対象が反応性ガスをプラズマ中で反応させて形成した絶縁膜のため、不純物が含まれることがほとんどない。そこで、研磨による絶縁膜に含まれた不純物が溶出し、研磨装置が汚染されることはない。
【００６６】
また、本発明は、［００６１］乃至［００６４］の記載のいずれか一において、前記第２工程の前記研磨では回転定盤上の研磨布と、前記研磨布の上方の研磨ヘッドとに前記基板が挟まれており、前記基板にかけられる圧力は２００gf／ｃｍ²以上４００gf／ｃｍ²以下であることを特徴とする基板の作製方法である。
【００６７】
［００６６］の記載のように、適切な圧力を選択すると、基板の反りがなくなり研磨される基板の表面の平坦性が向上する。［００６６］に記載の本発明の詳細は実施例１及び実施例３にて詳細に説明する。
【００６８】
また、本発明は、絶縁性を有する基板と、前記基板上に設けられた絶縁膜とを有し、前記絶縁性を有する基板の表面はうねりを有し、前記絶縁膜は前記基板の前記うねりの窪みの部分では相対的に膜厚が厚く、前記基板の前記うねりの突起の部分では相対的に膜厚が薄いことを特徴とする基板である。
【００６９】
また、本発明は、絶縁性を有する基板と、前記基板上に設けられた絶縁膜とを有し、前記基板の表面の１ｍｍ以上３０ｍｍ以下の距離で隣接する窪みの部分と突起の部分との高さの差を第１の高さとし、前記絶縁膜の表面の１ｍｍ以上３０ｍｍ以下の距離で隣接する窪みの部分と突起の部分との高さの差を第２の高さとし、前記基板の表面において、前記第２の高さの平均が前記第１の高さの平均に比べて小さいことを特徴とする基板である。
【００７０】
［００６８］や［００６９］に記載の本発明のように、基板上に絶縁膜を設け絶縁膜を研磨することで、基板の表面のうねりに対し、絶縁膜の表面のうねりを小さくすることが望ましい。もちろん、［００６８］や［００６９］に記載の本発明の構成とすると、基板中の不純物が研磨により溶出し、研磨装置を汚染することを抑えることができる。
【００７１】
また、本発明は、［００６８］又は［００６９］の記載において、前記絶縁性を有する基板がホウケイ酸ガラスであることを特徴とする基板である。
【００７２】
また、本発明は、［００７１］の記載において、前記絶縁膜が酸化珪素膜であることを特徴とする基板である。
【００７３】
また、本発明は、基板上に第１の絶縁膜を成膜する第１工程と、前記第１の絶縁膜をＣＭＰにより研磨する第２工程と、前記第１の絶縁膜上にトランジスタを形成する第３工程とを有することを特徴とする表示装置の作製方法である。
【００７４】
また、本発明は、［００７３］の記載において、前記絶縁性を有する基板がホウケイ酸ガラスであることを特徴とする表示装置の作製方法
【００７５】
また、本発明は、［００７４］の記載において、前記第１の絶縁膜が酸化珪素膜であることを特徴とする表示装置の作製方法である。
【００７６】
また、本発明は、［００６８］乃至［００７５］の記載のいずれか一において、前記トランジスタは、半導体膜、第２の絶縁膜、前記第２の絶縁膜を介して前記半導体膜と重なる第１の電極、前記半導体膜と接続する第２の電極及び第３の電極を有し、前記トランジスタを形成する第３工程で前記第１の電極上若しくは前記第１の電極上方の第３の絶縁膜をＣＭＰにより研磨することを特徴とする表示装置の作製方法である。
【００７７】
［００７３］の記載は、基板にトランジスタ、例えばＴＦＴを形成する際に、基板に接して設けるＴＦＴの下地膜（絶縁膜）をＣＭＰにより平坦化することが特徴である。下地膜をＣＭＰで研磨する条件を確立しておけば、使用するガラス基板が変わっても再度ＣＭＰで研磨する条件出しをする必要がない。また請求項１５のように、基板としてガラス基板を用いるときは、ガラス基板と屈折率が近い酸化珪素膜を第１の絶縁膜として形成しておけば、第１の絶縁膜とガラス基板との界面で反射した光と第１の絶縁膜と他の材質の膜との界面で反射した光による干渉縞が発現することを防ぐことができる。ガラス基板と第１の絶縁膜との屈折率の差は０．０５以下となることが望ましい。
【００７８】
また、本発明において、トランジスタはＴＦＴを用いることができる。トランジスタがＴＦＴのときに、ＴＦＴはトップゲート型でもボトムゲート型でも良い。第２の絶縁膜はゲート絶縁膜として機能する。第１の電極はゲート電極として機能する。第２の電極及び第３の電極はソース電極又はドレイン電極として機能する。そして、ゲート電極に接し、ゲート電極の上にある層間絶縁膜（第３の絶縁膜）をＣＭＰにより研磨する。または、ゲート電極上の絶縁膜に接し、ゲート電極の上方にある層間絶縁膜（第３の絶縁膜）をＣＭＰにより研磨する。
【００７９】
［００７３］の記載の方法で、ガラス基板のうねりを第１の絶縁膜により平坦化しておけば、［００７８］の記載のように、この第１の絶縁膜上にトランジスタ、例えばＴＦＴを形成し、ＴＦＴの層間絶縁膜（第３の絶縁膜）をＣＭＰにより研磨したときに、ガラス基板のうねりから生じる層間絶縁膜の膜厚の変化を防ぐことができる。
【００８０】
また、本発明は、基板上に第1の絶縁膜を成膜する第１工程と、前記第1の絶縁膜をＣＭＰにより研磨する第２工程と、前記第1の絶縁膜上にトランジスタを形成する第３工程とを有し、前記基板の表面はうねりを有し、前記第２工程の前記研磨後の前記絶縁膜は前記基板の前記うねりの窪みの部分の上では相対的に膜厚が厚く、前記基板の前記うねりの突起の部分の上では相対的に膜厚が薄いことを特徴とする表示装置の作製方法である。
【００８１】
また、本発明は、基板上に第1の絶縁膜を成膜する第１工程と、前記第1の絶縁膜をＣＭＰにより研磨する第２工程と、前記第1の絶縁膜上にトランジスタを形成する第３工程とを有し、前記第１工程の前記基板表面の１ｍｍ以上３０ｍｍ以下の距離で隣接する窪みの部分と突起の部分との高さの差を第１の高さとし、前記第２工程の前記研磨後の前記絶縁膜表面の１ｍｍ以上３０ｍｍ以下の距離で隣接する窪みの部分と突起の部分との高さの差を第２の高さとし、前記トランジスタを形成する領域において前記第２の高さの平均が、前記第１の高さの平均に比べて小さいことを特徴とする表示装置の作製方法である。
【００８２】
また、本発明は、［００８０］又は［００８１］の記載において、前記基板がホウケイ酸ガラスであることを特徴とする表示装置の作製方法である。
【００８３】
また、本発明は、［００８２］の記載において、前記第１の絶縁膜は酸化珪素膜であることを特徴とする表示装置の作製方法である。
【００８４】
また、本発明は、［００８０］乃至［００８３］の記載のいずれか一において、前記トランジスタは、半導体膜、第２の絶縁膜、前記第２の絶縁膜を介して前記半導体膜と重なる第１の電極、前記半導体膜と接続する第２の電極及び第３の電極を有し、前記トランジスタを形成する第３工程で前記第１の電極上若しくは前記第１の電極上方の第３の絶縁膜をＣＭＰにより研磨することを特徴とする表示装置の作製方法である。
【００８５】
また、本発明は、［００８０］乃至［００８４］の記載のいずれか一項において、前記第２工程の前記研磨では回転定盤上の研磨布と、前記研磨布の上方の研磨ヘッドとに前記基板が挟まれており、前記基板にかけられる圧力は２００gf／ｃｍ²以上４００gf／ｃｍ²以下であることを特徴とする表示装置の作製方法である。
【００８６】
また、本発明は、基板と、前記基板上に設けられた第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜上のトランジスタとを有し、前記基板の表面はうねりを有し、前記第１の絶縁膜は前記うねりの窪みの部分では相対的に膜厚が厚く、前記うねりの突起の部分では相対的に膜厚が薄いことを特徴とする表示装置である。
【００８７】
また、本発明は、基板と、前記基板上に設けられた第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜上のトランジスタとを有し、前記基板表面の１ｍｍ以上３０ｍｍ以下の距離で隣接する窪みの部分と突起の部分との高さの差を第１の高さとし、前記絶縁膜表面の１ｍｍ以上３０ｍｍ以下の距離で隣接する窪みの部分と、突起の部分との高さの差を、第２の高さとし、前記トランジスタが形成される領域において、前記第２の高さの平均が、前記第１の高さの平均に比べて小さいことを特徴とする表示装置である。
【００８８】
また、本発明は、［００８６］又は［００８７］の記載において、前記基板がホウケイ酸ガラスであることを特徴とする表示装置である。
【００８９】
また、本発明は、［００８８］の記載において、前記第１の絶縁膜が酸化珪素膜であることを特徴とする表示装置である。
【００９０】
また、本発明は、［００８６］乃至［００８９］の記載のいずれか一において、前記トランジスタは、半導体膜、第２の絶縁膜、前記半導体膜と前記第２の絶縁膜を介して重なる第１の電極、前記半導体膜と接続する第２の電極及び第３の電極を有し、前記第１の電極上若しくは前記第１の電極上方において、相対的に膜厚が薄い無機材料からなる第３の絶縁膜を有することを特徴とする表示装置である。
【００９１】
無機材料からなる第３の絶縁膜の表面には、第１の電極の厚さに起因した凹凸が生じる。そこで、第３の絶縁膜を研磨して、第３の絶縁膜の表面を平坦化することで、第３の絶縁膜の表面を平坦化する。
【００９２】
［００８６］や［００８７］の記載の方法で、ガラス基板のうねりを第１の絶縁膜により平坦化してあれば、［００９０］の記載のように、この第１の絶縁膜上にトランジスタ、例えばＴＦＴを形成し、ＴＦＴの層間絶縁膜（第３の絶縁膜）をＣＭＰにより研磨したときに、ガラス基板のうねりから生じる層間絶縁膜の膜厚の変化を防ぐことができる。特に、ガラス基板の表面のうねりが０．５μｍに近い深さを有し、ガラス基板の表面のうねりによって、ＣＭＰで研磨した後の層間絶縁膜の膜厚差が基板内で無視できないくらいに大きくなるときに、本発明は有効である。
【００９３】
また、本発明は、基板上に選択的に設けられた遮光性を有する膜と、前遮光性を有する膜を覆う絶縁膜と、前記絶縁膜上に設けられた半導体膜とを有し、前記絶縁膜は前記遮光性を有する膜の上方では相対的に膜厚が薄いことを特徴とする表示装置である。
【００９４】
また、本発明は、［００９３］の記載において、前記基板がホウケイ酸ガラスであることを特徴とする表示装置である。
【００９５】
また、本発明は、［００９４］の記載において、前記絶縁膜が酸化珪素膜であることを特徴とする表示装置である。
【００９６】
また、本発明は、基板上に遮光性を有する膜を選択的に設ける第１工程と、前記遮光性を有する膜を覆うように第１の絶縁膜を設ける第２工程と、前記第１の絶縁膜をＣＭＰにより研磨する第３工程と、前記第１の絶縁膜上に半導体膜を設ける第４工程とを有することを特徴とする表示装置の作製方法である。
【００９７】
また、本発明は、［００９６］の記載において、前記基板がホウケイ酸ガラスであることを特徴とする表示装置の作製方法である。
【００９８】
また、本発明は、［００９７］の記載において、前記第１の絶縁膜は酸化珪素膜であることを特徴とする表示装置の作製方法である。
【００９９】
また、本発明は、［００９６］乃至［００９８］の記載のいずれか一において、前記第３工程での、前記研磨後の前記第１の絶縁膜は、前記遮光性を有する膜上で相対的に膜厚が薄いことを特徴とする表示装置の作製方法である。
【０１００】
また、本発明は、［００９６］乃至［００９９］の記載のいずれか一において、前記半導体膜の上方に第２の絶縁膜を成膜する第５工程と、前記第２の絶縁膜をＣＭＰにより研磨する第６工程とを有することを特徴とする表示装置の作製方法である。
【０１０１】
また、本発明は、［００９６］乃至［００９９］の記載のいずれか一項において、前記第３工程の前記研磨では回転定盤上の研磨布と、前記研磨布の上方の研磨ヘッドとに前記基板が挟まれており、前記基板にかけられる圧力は２００gf／ｃｍ²以上４００gf／ｃｍ²以下であることを特徴とする表示装置の作製方法である。
【０１０２】
［００９３］〜［０１０１］に記載の本発明の構成の一例は、実施例３にて詳細に説明する。基板上に設けられた遮光性を有する膜の膜厚により凹凸が生じるが、遮光性を有する膜上に設けられた第１の絶縁膜をＣＭＰにて研磨して表面を平坦化することで、半導体膜を形成する面を平坦にする。遮光性を有する膜とは実施例３において走査線を示し、第１の絶縁膜とは第１の絶縁膜６０３ａのことを示す。
【０１０３】
また、本発明は、絶縁性を有する基板上に第１の絶縁膜を成膜する第１工程と、前記第１の絶縁膜をＣＭＰにより研磨する第２工程と、遮光性を有する膜を選択的に設ける第３工程と、前記遮光性を有する膜を覆うように第２の絶縁膜を成膜する第４工程と、前記第２の絶縁膜をＣＭＰする第５工程と、前記第２の絶縁膜上に半導体膜を設ける第６工程とを有することを特徴とする表示装置の作製方法である。
【０１０４】
また、本発明は、絶縁性を有する基板上にＴＦＴを作製する工程において、半導体層形成以前に、絶縁膜を成膜する工程と前記絶縁膜をＣＭＰする工程を有する表示装置の作製方法である。
【０１０５】
また、本発明では、ＣＭＰにより研磨する対象の基板を角基板としている。円形の基板に比べ、角型の基板の方が、基板に表示装置の表示部及び駆動回路部のＴＦＴを形成したときに、高密度に集積することが可能となるからである。
【０１０６】
本発明は、単純マトリクス方式の液晶表示装置において、ガラス基板の表面のうねりによる干渉縞を消失させる方法に適用することも可能である。
【０１０７】
液晶表示装置に使われているガラス基板としては、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、石英ガラスがある。これらのガラス基板は勿論のこと、その他のガラス基板に本発明を適用することが可能である。
【０１０８】
本発明は、上記構成と同一のものに限らない。例えば、［００７３］、［００８０］、［００８１］の記載において、基板と、基板上にＣＭＰにより研磨された絶縁膜があり、さらに前記絶縁膜上に酸化窒化珪素や、酸化珪素からなる絶縁膜をパッシベーション膜として形成し、さらにパッシベーション膜上にＴＦＴを形成することも可能である。ＴＦＴを形成される面の下方の絶縁膜が研磨の対象になっていれば、本発明の効果は充分にあるからである。
【０１０９】
また、本発明を組み合わせて用いることも可能である。
【０１１０】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を図１〜図２を用いて説明する。画素部の画素ＴＦＴおよび保持容量と、表示領域の周辺に設けられる駆動回路のＴＦＴの構成を詳細に説明する。但し、説明を簡単にするために、駆動回路部にはその基本構成回路であるＣＭＯＳ回路を、画素部の画素ＴＦＴにはｎチャネル型ＴＦＴとを、ある経路に沿った断面により図示することにする。また、図１１により、ＣＭＰによる研磨の工程を説明する。
【０１１１】
まず、コーニング社の＃７０５９ガラスや＃１７３７ガラスなどに代表されるバリウムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラスから成る基板２００上に酸化珪素膜または酸化窒化珪素膜などの絶縁膜から成る第１の絶縁膜２０１を形成する。第１の絶縁膜は下地膜として機能する。例えば、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ₄、ＮＨ₃、Ｎ₂Ｏから作製される酸化窒化珪素膜２０１ａを１０〜２００nm（好ましくは５０〜１００nm）形成し、同様にＳｉＨ₄、Ｎ₂Ｏから作製される酸化窒化珪素膜２０１ｂを０．５〜５μｍ（好ましくは１〜５μｍ）の厚さに積層形成する。本実施形態では酸化窒化珪素膜２０１ｂを２．８μｍの厚さで形成する。第１の絶縁膜２０１を２層構造として示したが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層させた構造として形成しても良い。研磨される第１の絶縁膜、基板、基板と第１の絶縁膜との間の膜の屈折率の差が、０．０５以下の範囲に納まることが望ましい（図１（Ａ））。図１（Ａ）は、基板２００の断面の第１の領域を示す。第１の領域の幅は、５〜３０ｍｍである。
【０１１２】
次いで、岡本工作機械社製のＳＰＰ６００ＡＴで第１の絶縁膜２０１ｂを、ＣＭＰにより研磨する。図１１は、ＣＭＰにより研磨を行う装置の斜視図を示す。直径が８０ｃｍの円状の回転定盤７００上に研磨布７０１が貼られている。研磨布として、ロデールニッタ社製のＩＣ１０００単層を用いる。研磨布の材質は発泡ウレタンである。
【０１１３】
回転定盤の中心に配管７０３を通してスラリー７０４が供給され、回転定盤の回転及び揺動により、回転定盤上の研磨布の全面にスラリーが広がる。スラリーは、粒子と液体及び化学薬品が混合されたコロイド溶液である。スラリーは、ロデールニッタ社製のＩＬＤ１３００を用いる。ＩＬＤ１３００は、アンモニア系の溶液に、水性コロイダルシリカが分散されたコロイド溶液である。回転定盤は、回転定盤の中心を回転軸として回転７０８をする。回転定盤の回転数は３０ｒｐｍである。また、回転定盤は回転をしながら、水平方向に１分間に３往復の揺動７０７をしている。
【０１１４】
直径が３０ｃｍの円状の金属製の研磨ヘッド７０５は、ガラス基板７０６を真空吸着する。ガラス基板と研磨ヘッドとの間には、ウェハ吸着パッド７０２が設けられている。ウェハ吸着パッドは、ロデールニッタ社製のＮＦ２００を用いる。ウェハ吸着パッドと研磨ヘッドとには、空孔があり、空孔を通して、ガラス基板が研磨ヘッドに吸着する。研磨ヘッドの中心は、回転定盤の中心と、回転定盤の円周との間に位置する。研磨ヘッドは研磨ヘッドの中心を回転軸として３０ｒｐｍで回転している。
【０１１５】
３００ｇｆ／ｃｍ²の圧力を基板に印加して、基板を回転定盤上の研磨布に押しつける。研磨ヘッドの圧力を変えると、研磨される膜の研磨レートを調節することができる。
【０１１６】
研磨時間は１〜２分とする。こうして、第１の絶縁膜２０１ｂの表面のうねりの深さを２０ｎｍにおさえることができる。
【０１１７】
本実施形態において、研磨ヘッドに設けられたウェハ吸着パッドであるＮＦ２００は、弾力性のある材料を利用している。このため、ガラス基板の裏面のうねりは、ウェハ吸着パッドに吸収される。また、基板に圧力を２００ｇｆ／ｃｍ²以上と強くかけることにより、研磨するときにガラス基板の反りがなくなる。もし、研磨するときにガラス基板が反っていると、反りの凸状の部分は研磨がされやすくなるため、ガラス基板上の第１の絶縁膜の表面を研磨するときに、均一な研磨が困難になる。また、ガラス基板に強い力を加えて割れることのないように、基板にかける圧力は４００ｇｆ／ｃｍ²以下とすることが望ましい。さらに、回転定盤上に設けられた研磨布が硬いため、研磨布の歪みによって、研磨される面にうねりが生じることを防止することができる。研磨布であるＩＣ１０００単層は、裏面にクッション材を設けておらず、歪みが生じにくい構造となっている。このため、ガラス基板上に設けた第１の絶縁膜２０１ｂを研磨したときに、研磨後の第１の絶縁膜の表面は平坦であり、第１の絶縁膜の表面にうねりは観察されない。
【０１１８】
もちろん、バリウムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラスから成る基板２００上に第１の絶縁膜２０１ｂを形成し、その第１の絶縁膜を研磨しているため、絶縁膜に不純物が含まれていない以上、研磨レートが基板内でばらつくおそれはなく、表面粗さは小さい範囲に抑えられる。
【０１１９】
これにより、基板内において、第１の絶縁膜２０１ｂの表面のうねりは消失する。（図１（Ｂ））。図１（Ｂ）は、ＣＭＰにより研磨した後の、基板２００の断面の第１の領域を示す。第１の領域には、第２の領域及び第３の領域が含まれる。第２の領域及び第３の領域の幅は、５〜１００μｍである。第２の領域２０２に駆動回路部が設けられ、第３の領域２０３に画素部が設けられる。
【０１２０】
画素部と駆動回路部のＴＦＴの構成を図２で説明する。図２は駆動回路部におけるＴＦＴの断面と、画素部におけるＴＦＴの断面とを示している。基板２００のうねりにより、ＣＭＰで研磨された後の第１の絶縁膜２０１ｂの膜厚が、駆動回路部と画素部とで異なる。
【０１２１】
半導体膜は、非晶質構造を有する半導体膜をレーザー結晶化法や公知の熱結晶化法を用いて作製した結晶質半導体膜で形成する。この半導体膜の厚さは２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）合金などで形成すると良い。半導体膜のうち、駆動回路部に設けられた半導体膜を島状半導体膜２０５〜２０６と称し、画素部に設けられた半導体膜を第１の半導体膜２０７及び第２の半導体膜２０８と称する。
【０１２２】
レーザー結晶化法で結晶質半導体膜を作製するには、パルス発振型または連続発光型のエキシマレーザーやＹＡＧレーザー、ＹＶＯ₄レーザーを用いる。これらのレーザーを用いる場合には、レーザー発振器から放射されたレーザー光を光学系で線状に集光し半導体膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施者が適宣選択するものであるが、エキシマレーザーを用いる場合はパルス発振周波数３０Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を１００〜４００mJ/cm²(代表的には２００〜３００mJ/cm²)とする。また、ＹＡＧレーザーを用いる場合にはその第２高調波を用いパルス発振周波数１〜１０ｋＨｚとし、レーザーエネルギー密度を３００〜６００mJ/cm²(代表的には３５０〜５００mJ/cm²)とすると良い。そして幅１００〜１０００μｍ、例えば４００μｍで線状に集光したレーザー光を基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザー光の重ね合わせ率（オーバーラップ率）を８０〜９８％として行う。
【０１２３】
第２の絶縁膜２０９はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを４０〜１５０ｎｍとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施形態では、１１５ｎｍの厚さの酸化窒化珪素膜で形成する。勿論、ゲート絶縁膜はこのような酸化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の珪素を含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。例えば、酸化珪素膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法でＴＥＯＳ（Tetraethyl Ortho Silicate）とＯ₂とを混合し、反応圧力４０Pa、基板温度３００〜４００℃とし、高周波（１３．５６MHz）電力密度０．５〜０．８W/cm²で放電させて形成することができる。このようにして作製される酸化珪素膜は、その後４００〜５００℃の熱アニールによりゲート絶縁膜として良好な特性を得ることができる。
【０１２４】
第２の絶縁膜２０９上には第１の電極として、第１の導電膜２１０、２２８と第２の導電膜２１１、２２５とが形成されている。本実施形態では、第１の導電膜２１０、２２８がＴａＮで５０〜１００ｎｍの厚さに形成され、第２の導電膜２１１、２２５がＷで１００〜３００ｎｍの厚さに形成されている。第１の電極はゲート電極として機能する。
【０１２５】
なお、本実施形態では、第１の導電膜２１０、２２８をＴａＮ、第２の導電膜２１１、２２５をＷとしたが、いずれもＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成してもよい。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜を用いてもよい。本実施形態以外の組み合わせとしては、第１の導電膜をタンタル（Ｔａ）で形成し、第２の導電膜をＷとする組み合わせ、第１の導電膜を窒化タンタル（ＴａＮ）で形成し、第２の導電膜をＡｌとする組み合わせ、第１の導電膜を窒化タンタル（ＴａＮ）で形成し、第２の導電膜をＣｕとする組み合わせなどがある。
【０１２６】
第３の絶縁膜２１２を酸化窒化珪素膜で１００〜２００ｎｍの厚さで形成する。第３の絶縁膜を無機絶縁膜の二層構成とし、下方の第３の絶縁膜を酸化窒化珪素膜で１００〜２００ｎｍの厚さで設け、上方の第３の絶縁膜を１〜３μｍの厚さで設けても良い。そして、上方の第３の絶縁膜をＣＭＰにより研磨して、第１の導電膜２１０、第２の導電膜２１１に起因する凹凸を平坦化することも可能である。
【０１２７】
有機絶縁物材料から成る第４の絶縁膜２１３としてアクリル樹脂膜又はポリイミド樹脂膜を１．８μｍの厚さで形成する。第３の絶縁膜及び第４の絶縁膜は層間絶縁膜として機能する。次いで、コンタクトホールを形成するためのエッチング工程を行う。
【０１２８】
Ｔｉ膜を５０〜１５０nmの厚さで形成し、島状半導体膜のソースまたはドレイン領域を形成する半導体膜とコンタクトを形成し、そのＴｉ膜上に重ねてアルミニウム（Ａｌ）を３００〜４００nmの厚さで形成し、さらにＴｉ膜または窒化チタン（ＴｉＮ）膜を１００〜２００nmの厚さで形成して３層構造とする。そして、駆動回路部において島状半導体膜のソース領域とコンタクトを形成するソース配線２１４〜２１６、ドレイン領域とコンタクトを形成するドレイン配線２１７〜２１９が形成される。
【０１２９】
また、画素部においては、第２の電極２２０、ゲート配線２２１、第３の電極２２２、第２の容量電極２２３を形成する。第２の電極２２０は、ソース配線２２４と第１の半導体膜２０７と電気的に接続する。第３の電極はドレイン電極として機能する。図示してはいないが、ゲート配線２２１はゲート電極２２５とコンタクトホールにより電気的に接続する。第３の電極２２２は第１の半導体膜２０７のドレイン領域と電気的に接続する。第２の容量電極２２３は第２の半導体膜２０８と電気的に接続する。
【０１３０】
その後、透明導電膜を全面に形成し、フォトマスクを用いたパターニング処理およびエッチング処理により画素電極２２７を形成する。画素電極２２７は、第４の絶縁膜２１３上に形成され、画素ＴＦＴの第３の電極２２２、第２の容量電極２２３と重なる部分を設け、接続構造を形成している。
【０１３１】
透明導電膜の材料は、酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）や酸化インジウム酸化スズ合金（Ｉｎ₂Ｏ₃―ＳｎＯ₂；ＩＴＯ）などをスパッタ法や真空蒸着法などを用いて形成して用いることができる。このような材料のエッチング処理は塩酸系の溶液により行う。しかし、特にＩＴＯのエッチングは残渣が発生しやすいので、エッチング加工性を改善するために酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ₂Ｏ₃―ＺｎＯ）を用いても良い。酸化インジウム酸化亜鉛合金は表面平滑性に優れ、ＩＴＯに対して熱安定性にも優れているので、第３の電極２２２の端面で接触するＡｌとの腐蝕反応を防止できる。同様に、酸化亜鉛（ＺｎＯ）も適した材料であり、さらに可視光の透過率や導電率を高めるためにガリウム（Ｇａ）を添加した酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｇａ）などを用いることができる。
【０１３２】
このようにして、透過型の液晶表示装置に対応したアクティブマトリクス基板を完成させることができる。
【０１３３】
以上のようにして、ｎチャネル型ＴＦＴ２３０、ｐチャネル型ＴＦＴ２３１、ｎチャネル型ＴＦＴ２３２を有する駆動回路部と、画素ＴＦＴ２２９、保持容量２２８とを有する画素部を同一基板上に形成することができる。本明細書中ではこのような基板を便宜上アクティブマトリクス基板と呼ぶ。
【０１３４】
駆動回路部のｎチャネル型ＴＦＴ２３０はチャネル形成領域２４０、ゲート電極を形成する導電層２１０と重なる第３の不純物領域２４１（ＧＯＬＤ領域）、ゲート電極の外側に形成される第４の不純物領域２４２（ＬＤＤ領域）とソース領域またはドレイン領域として機能する第１の不純物領域２４３を有している。ｐチャネル型ＴＦＴ２３１にはチャネル形成領域２３７、ゲート電極を形成する導電層２１０と重なる第５の不純物領域２３８、ソース領域またはドレイン領域として機能する第６の不純物領域２３９を有している。ｎチャネル型ＴＦＴ２３２にはチャネル形成領域２３３、ゲート電極を形成する導電層２１０と重なる第３の不純物領域２３４（ＧＯＬＤ領域）、ゲート電極の外側に形成される第４の不純物領域２３５（ＬＤＤ領域）とソース領域またはドレイン領域として機能する第１の不純物領域２３６を有している。
【０１３５】
画素部の画素ＴＦＴ２２９にはチャネル形成領域２４４、ゲート電極を形成する導電層２２８と重なる第３の不純物領域２４５（ＧＯＬＤ領域）、ゲート電極の外側に形成される第４の不純物領域２４６（ＬＤＤ領域）とソース領域またはドレイン領域として機能する第１の不純物領域２４７を有している。また、保持容量２２８の一方の電極として機能する第２の半導体膜２０８にはｐ型を付与する不純物元素が添加されている。第１の容量電極２２６とその間の絶縁層（ゲート絶縁膜と同じ層）とで保持容量を形成している。
【０１３６】
図２の鎖線Ａ―Ａ’、鎖線Ｂ―Ｂ’で切断した断面は、図３の上面図を鎖線Ａ―Ａ’、鎖線Ｂ―Ｂ’で切断した断面に対応する。
【０１３７】
本実施形態のアクティブマトリクス基板は、透過型の液晶表示装置に用いることができる。なお、画素電極として、透明導電膜の代わりに、光を反射性を有する導電膜を用いるときは、本実施形態のアクティブマトリクス基板を反射型の液晶表示装置に用いることができる。光を反射性を有する導電膜としては、アルミやアルミ合金、銀を用いると、反射率を高くすることができ好ましい。
【０１３８】
本実施形態のアクティブマトリクス基板は、ガラス基板のうねりに起因した第１の絶縁膜２０１ｂの表面のうねりをＣＭＰによる研磨で平坦化している。第１の絶縁膜は酸化窒化珪素膜とし、ガラス基板の屈折率と近いものを用いているため、研磨後の第１の絶縁膜の膜厚の差に起因した干渉縞の発現を抑えることができる。なお、本実施形態において、第１の絶縁膜である酸化窒化珪素膜の屈折率は１．５０であり、基板である＃１７３７の屈折率は１．５２であり、その差は０．０２と小さい。これにより、酸化窒化珪素膜と、ガラス基板との界面の表面反射を抑えることができ、ガラス基板の表面のうねりに起因した干渉縞を抑えることが出来る。
【０１３９】
【実施例】
[実施例１]
実施例１では、実施形態で示したアクティブマトリクス基板のＴＦＴの半導体膜を形成する結晶質半導体膜の他の作製方法について示す。本実施例では特開平７−１３０６５２号公報で開示されている触媒元素を用いる結晶化法を適用することもできる。以下に、その場合の例を説明する。
【０１４０】
実施形態と同様にして、ガラス基板上に第１の絶縁膜を２．８μｍの厚さで形成し、第１の絶縁膜をＣＭＰにより研磨する。第１の絶縁膜は酸化窒化珪素膜とする。次いで、非晶質半導体膜を２５〜８０nmの厚さで形成する。例えば、非晶質シリコン膜を５５nmの厚さで形成する。そして、重量換算で１０ｐｐｍの触媒元素を含む水溶液をスピンコート法で塗布して触媒元素を含有する層を形成する。触媒元素にはニッケル（Ｎｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、鉄（Ｆｅ）、パラジウム（Ｐｄ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）などである。この触媒元素を含有する層１７０は、スピンコート法の他にスパッタ法や真空蒸着法によって上記触媒元素の層を１〜５nmの厚さに形成しても良い。
【０１４１】
そして、結晶化の工程では、まず４００〜５００℃で１時間程度の熱処理を行い、非晶質シリコン膜の含有水素量を５atom％以下にする。そして、ファーネスアニール炉を用い、窒素雰囲気中で５５０〜６００℃で１〜８時間の熱アニールを行う。以上の工程により結晶質シリコン膜から成る結晶質半導体膜を得ることができる。
【０１４２】
このようにして作製された結晶質半導体膜から島状半導体膜を作製すれば、実施形態と同様にしてアクティブマトリクス基板を完成させることができる。しかし、結晶化の工程においてシリコンの結晶化を助長する触媒元素を使用した場合、島状半導体膜中には微量（１×１０¹⁷〜１×１０¹⁹atoms/cm³程度）の触媒元素が残留する。勿論、そのような状態でもＴＦＴを完成させることが可能であるが、残留する触媒元素を少なくともチャネル形成領域から除去する方がより好ましかった。この触媒元素を除去する手段の一つにリン（Ｐ）によるゲッタリング作用を利用する手段がある。
【０１４３】
なお、触媒元素を添加する面に傷があると、その傷に触媒元素が偏析して、リンによりゲッタリングをしても触媒元素が残留する。しかし、実施形態では第１の絶縁膜を目の細かい研磨布を用いてＣＭＰにより研磨することで第１の絶縁膜の表面を平坦にして、傷による欠陥を防いでいる。このため、触媒元素を添加する面の傷に起因する触媒元素の残留を防ぎ良好なＴＦＴの特性を発現することができる。
【０１４４】
また、ガラス基板自体を研磨すると、ガラス基板に含まれた不純物が装置に溶出する。不純物によるＴＦＴの汚染を防止するため、ガラス基板を研磨する装置は、研磨の対象をガラス基板に特化するか、この保護を目的とした下地膜を成膜する必要がある。
【０１４５】
本実施例では、ガラス基板上に成膜した絶縁膜を研磨しているため、研磨により溶出する不純物により装置が汚染されることはない。このため、本実施例において用いた研磨装置を、ＴＦＴの層間絶縁膜等の研磨に用いることも可能である。
【０１４６】
[実施例２]
実施例２では、基板上に導電膜を選択的に形成し、導電膜上に第１の絶縁膜を形成し、第１の絶縁膜をＣＭＰにより研磨して、半導体膜を設けることを特徴とする。本実施例を図８〜図１０を用いて説明する。
【０１４７】
まず、絶縁性の表面を有する基板６００として、石英ガラスを用いる。基板上には、下地膜６０１を形成する。下地膜は酸化珪素膜を１０ｎｍ〜２５０ｎｍ形成する。
【０１４８】
次いで、下地膜上に遮光性を有する膜として、導電膜を形成し、パターニングを施すことにより、走査線６０２を形成する。この走査線は後に形成される半導体膜を光から保護する遮光膜としても機能する。ここでは、走査線６０２としてポリシリコン膜（膜厚５０ｎｍ）とタングステンシリサイド（Ｗ-Ｓｉ）膜（膜厚１００ｎｍ）の積層構造を用いた。ポリシリコン膜はタングステンシリサイドから基板への汚染を防止するものである。
【０１４９】
次いで、走査線６０２を覆う第１の絶縁膜６０３を膜厚０．５〜５μｍ（好ましくは１〜５μｍ）で形成する。ここでは、ＣＶＤ法を用いた膜厚２８００ｎｍの酸化窒化珪素膜を形成する。
【０１５０】
次いで、岡本工作機械社製のＳＰＰ６００ＡＴで第１の絶縁膜６０３を、ＣＭＰにより研磨する。直径が８０ｃｍの円状の回転定盤上に研磨布が貼られている。研磨布として、ロデールニッタ社製のＩＣ１０００単層を用いる。
【０１５１】
スラリーは、ロデールニッタ社製のＩＬＤ１３００を用いる。ＩＬＤ１３００は、アンモニア系の溶液に、水性コロイダルシリカが分散されたコロイド溶液である。回転定盤は、回転定盤の中心を回転軸として回転をする。回転定盤の回転数は３０ｒｐｍである。また、回転定盤は回転をしながら、水平方向に１分間に３往復の揺動をしている。
【０１５２】
直径が３０ｃｍの円状の金属製の研磨ヘッドは、ガラス基板を真空吸着する。ガラス基板と研磨ヘッドとの間には、ウェハ吸着パッドが設けられている。ウェハ吸着パッドは、ロデールニッタ社製のＮＦ２００を用いる。研磨ヘッドの中心は、回転定盤の中心と、回転定盤の円周との間に位置する。研磨ヘッドは３０ｒｐｍで回転している。
【０１５３】
３００ｇｆ／ｃｍ²の圧力を基板にかけて、基板を回転定盤上の研磨布に押しつける。研磨ヘッドの圧力を変えると、研磨される膜の研磨レートを調節することができる。
【０１５４】
研磨時間は１〜２分とする。
【０１５５】
第１の絶縁膜６０３の研磨は実施例１の研磨の条件を用いて行うことができる。そして、本実施例においても第１の絶縁膜の表面のうねりの深さを２０ｎｍにおさえることができる。
【０１５６】
次いで、膜厚１００ｎｍの第１のパッシベーション膜を設ける。第１のパッシベーション膜６０４は窒化珪素膜を形成する。窒化珪素膜は、基板中の不純物が後述する非晶質半導体膜に進入することを防ぐパッシベーション膜としての機能を有する。
【０１５７】
ＣＭＰにより研磨する膜は、酸化窒化珪素膜である第１の絶縁膜６０３と窒化珪素膜である第１のパッシベーション膜６０４のうち、基板及び下地膜と屈折率の近い酸化窒化珪素膜でなければいけない。もし、窒化珪素膜をＣＭＰにより研磨すると、基板のうねりに起因した膜厚差が、窒化珪素膜に生じ、膜厚差に対応した色づきが生じる。また、窒化珪素膜と、酸化窒化珪素膜とが接する界面は、基板の表面のうねりを反映してしまい、窒化珪素膜と酸化窒化珪素膜との界面で反射した光に起因した干渉縞が生じる。
【０１５８】
次いで、非晶質半導体膜を膜厚１０〜１００ｎｍで形成する。ここでは、膜厚６９ｎｍの非晶質シリコン膜（アモルファスシリコン膜）をＬＰＣＶＤ法を用いて形成する。次いで、この非晶質シリコン膜（アモルファスシリコン膜）を結晶化させる技術として特開平８−７８３２９号記載の技術を用いて結晶化する。同公報記載の技術は、非晶質シリコン膜に対して結晶化を促進する金属元素を選択的に添加し、加熱処理を行うことで添加領域を起点として広がる結晶質シリコン膜を形成するものである。ここでは結晶化を促進する金属元素としてニッケルを用い、脱水素化のための加熱処理（４５０℃、１時間）の後、結晶化のための熱処理（６００℃、１２時間）を行う。
【０１５９】
次いで、ＴＦＴの活性層とする領域からＮｉをゲッタリングする。ＴＦＴの活性層とする領域をマスク（酸化珪素膜）で覆い、結晶質シリコン膜の一部に燐（Ｐ）を添加して、熱処理（窒素雰囲気下で６００℃、１２時間）を行う。
【０１６０】
次いで、マスクを除去した後、パターニングを行い結晶質シリコン膜の不要な部分を除去して、半導体膜６０５（６０５ａ、６０５ｂ）を形成する。半導体膜６０５ａ及び６０５ｂは同一の半導体膜である。なお、半導体膜を形成した後の画素上面図を図８（Ａ）に示す。走査線６０２と半導体膜６０５が図示されている。
【０１６１】
次いで、保持容量を形成するために、レジストを形成して半導体膜の一部（保持容量とする領域）６０５ｂに燐をドーピングする。
【０１６２】
次いで、レジストを除去して、半導体膜を覆う絶縁膜を形成する。その後保持容量の容量を大きくするため、レジストを形成して、保持容量とする領域の半導体膜６０５ｂ上の絶縁膜を薄くする。
【０１６３】
ついで、熱酸化を行って第２の絶縁膜（ゲート絶縁膜）６０６を形成する。この熱酸化によって最終的なゲート絶縁膜の膜厚は８０ｎｍとなる。なお、保持容量とする領域の絶縁膜は膜厚が４０〜５０ｎｍにすることが望ましい。
【０１６４】
次いで、ＴＦＴのチャネル領域となる領域にｐ型又はｎ型の不純物を低濃度に添加するチャネルドープを全面または選択的に行う。このチャネルドープ工程は、ＴＦＴしきい値電圧を制御するための工程である。なお、ここでは、ジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）を質量分離しないでプラズマ励起したイオンドープ法でボロンを添加する。もちろん、質量分離を行うイオンプランテーション法を用いても良い。
【０１６５】
次いで、第２の絶縁膜をエッチングして、走査線に達するコンタクトホールを形成する。
【０１６６】
次いで、導電膜を形成し、パターニングを行って第１の電極（ゲート電極）６０７ａ及び容量配線６０７ｂを形成する。ここでは、燐がドープされたシリコン膜（膜厚１５０ｎｍ）とタングステンシリサイド（膜厚１５０ｎｍ）との積層構造を用いる。なお、第１の保持容量は、第２の絶縁膜６０６を誘電体として、容量配線６０７ｂと半導体膜６０５ｂの一部とで形成されている。
【０１６７】
なお、ゲート電極及び容量配線を形成した後の画素の上面図を図８（Ｂ）に示す。第１の電極（ゲート電極）６０７ａはコンタクトホール８０１により、走査線６０２と導通している。半導体膜６０５と容量配線６０７ｂとが第２の絶縁膜を挟んで重なる領域が保持容量として機能する。
【０１６８】
次いで、ゲート電極及び容量配線をマスクとして、自己整合的に燐を低濃度に添加する。この低濃度に添加された領域の燐の濃度が、１×１０¹⁶〜５×１０¹⁸ａｔｏｍｓ／ｃｍ³、代表的には１×１０¹⁶〜５×１０¹⁸ａｔｏｍｓ／ｃｍ³となるように調整する。
【０１６９】
次いで、レジストを形成し、レジストをマスクとして燐を高濃度に添加し、ソース領域又はドレイン領域となる高濃度不純物領域を形成する。この高濃度不純物領域の燐の濃度が１×１０²⁰〜１×１０²¹ａｔｏｍｓ／ｃｍ³、代表的には２×１０²⁰〜５×１０²⁰ａｔｏｍｓ／ｃｍ³となるように調整する。なお、半導体膜のうち、ゲート電極と重なる領域はチャネル領域となり、レジストで覆われた領域は低濃度不純物領域となりＬＤＤ領域として機能する。そして、不純物を添加した後、レジストを除去する。
【０１７０】
次いで、ここでは図示しないが、画素と同一基板上に形成される駆動回路に用いるｐチャネル型ＴＦＴを形成するために、レジストでｎチャネル型ＴＦＴとなる領域を覆い、ボロンを添加してソース領域またはドレイン領域を形成する。
【０１７１】
次いで、レジストを除去した後に、第１の電極（ゲート電極）６０７ａ及び容量配線６０７ｂを覆う第２のパッシベーション膜６０８を形成する。ここでは、酸化珪素膜を７０ｎｍの膜厚で形成する。次いで、半導体膜にそれぞれの濃度で添加されたｎ型又はｐ型不純物を活性化するための熱処理工程を行う。ここでは、９５０℃、３０分の加熱処理を行う。
【０１７２】
次いで、無機材料からなる第３の絶縁膜６０９を形成する。第３の絶縁膜は層間絶縁膜として機能する。本実施例では、酸化窒化珪素膜を８００〜３０００ｎｍの膜厚で形成する。もちろん、第３の絶縁膜をＣＭＰにより研磨して、平坦面を形成することも可能である。すでに、第１の絶縁膜をＣＭＰにより研磨して、平坦面を形成しているため、第３の絶縁膜をＣＭＰにより研磨しても基板の表面のうねりに起因した膜厚差が、ＣＭＰ研磨後に第３の絶縁膜に生じることはない。
【０１７３】
次いで、半導体膜に達するコンタクトホールを形成した後、第２の電極６１１及び信号線６０９を形成する。本実施例では、電極及び信号線を、Ｔｉ膜を６０ｎｍ、ＴｉＮ膜を４０ｎｍ、Ｓｉを含むアルミニウム膜を３００ｎｍ、ＴｉＮ膜１００ｎｍをスパッタ法で連続して形成した４層構造の積層膜とする。
【０１７４】
なお、第２の電極及び信号線を形成した後の画素の上面図を図９（Ａ）に示す。信号線６１０はコンタクトホール８０２を介して半導体膜と導通する。第２の電極６１１はコンタクトホール８０３を介して半導体膜と導通する。以上の工程により形成される画素部の断面図を図９（Ｂ）に示す。図９（Ａ）を鎖線Ｅ―Ｅ'及び鎖線Ｆ―Ｆ'で切断した断面が、図９（Ｂ）の断面図に示される。
【０１７５】
次いで、３５０℃、１時間の水素化処理を行う。
【０１７６】
次いで、有機樹脂材料からなる第４の絶縁膜６１２を形成する。第４の絶縁膜は層間絶縁膜として機能する。ここでは、膜厚１．０μｍのアクリル樹脂膜を用いる。次いで、層間絶縁膜上に遮光性を有する導電膜を１００ｎｍ成膜して、遮光層６１３を形成する。
【０１７７】
次いで、第５の絶縁膜６１４を１００ｎｍの膜厚で形成する。第５の絶縁膜は、１００ｎｍ〜３００ｎｍの膜厚の酸化窒化珪素膜を形成する。
【０１７８】
次いで、電極に達するコンタクトホールを形成する。次いで、１００ｎｍの透明導電膜（ここでは、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜）を形成した後、パターニングして画素電極を形成する。第１の画素電極６１５と第２の画素電極６１６との間の距離は２．０μｍとする。
【０１７９】
なお、画素電極と遮光膜６１３を電極として、第５の絶縁膜６１４を誘電体とする第２の保持容量６１８を形成することができる。これにより、前述の第１の保持容量６１７と第２の保持容量との二つの保持容量が一つの画素に形成される。
【０１８０】
なお、画素電極を形成した後の画素部の上面図を図１０（Ａ）に示す。第２の電極６１０と画素電極がコンタクトホール８０４を介して導通している。図１０（Ａ）の上面図を鎖線Ｅ−Ｅ’、鎖線Ｆ−Ｆ’で切断した断面を図１０（Ｂ）に示す。
【０１８１】
以上の工程で作製される基板を本明細書ではアクティブマトリクス基板と称する。
【０１８２】
本実施例は一例であって、本実施例の工程に限定されないことはいうまでもない。例えば、各導電膜としては、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）からなる導電膜を用いても良い。
【０１８３】
本実施例のアクティブマトリクス基板は、透過型の液晶表示装置に用いることができる。なお、画素電極として、透明導電膜の代わりに、光を反射する機能を有する導電膜を用いるときは、本実施例のアクティブマトリクス基板を反射型の液晶表示装置に用いることができる。
【０１８４】
また、本実施例で基板６００として用いる石英ガラスの屈折率は１．４５であり、下地膜６０１として用いる酸化珪素膜の屈折率は１．４７であり、第１の絶縁膜６０３ａとして用いる酸化窒化珪素膜の屈折率は１．５０である。ＣＭＰで研磨される第１の絶縁膜と、基板と、第１の絶縁膜と基板との間に設けられた下地膜との屈折率の差が、０．０５以下であるため、基板の表面のうねりに沿って、入射光が表面反射することを防ぐことができ、基板の表面のうねりに起因する干渉縞の発現を防ぐことが出来る。
【０１８５】
もちろん、本実施例のアクティブマトリクス基板をＯＬＥＤを用いた表示装置に適用することもできる。発光層は、低分子系材料または高分子系材料のどちらであっても構わない。低分子系材料を用いる場合は蒸着法を用いるが、高分子系材料を用いる場合はスピンコート法や印刷法またはインクジェット法などを用いる。本実施例のＩＴＯ膜からなる画素電極を陽極とし、陽極上に発光層を積層し、発光層上に陰極としてＭｇＡｇやＬｉＦなどの材料を積層すると良い。本実施例のアクティブマトリクス基板を用いれば、うねりと表面粗さとが小さい絶縁膜の表面にＯＬＥＤを駆動するＴＦＴ素子を形成できるため、表面粗さが粗いことに起因するＴＦＴ素子の配線の断線等が低減でき、かつ、良好な表示品質を確保できる。
【０１８６】
[実施例３]
本実施例では、実施形態で示したアクティブマトリクス基板から、アクティブマトリクス方式の液晶表示装置を作製する工程を以下に説明する。説明には図３を用いる。
【０１８７】
まず、実施形態に従い、アクティブマトリクス基板を得る。
【０１８８】
次いで、透光性の基板５００上に透明導電膜からなる透明電極５０１を形成する。以上の構成でなる基板を本実施例では対向基板と称する。
【０１８９】
次いで、アクティブマトリクス基板及び対向基板上に配向膜５０２を形成しラビング処理を行う。さらに、樹脂又は無機材料からなる球状のスペーサー（図示せず）を散布する。もちろん、感光性の樹脂をパターニングにより形成しても良い。
【０１９０】
そして、画素部と駆動回路が形成されたアクティブマトリクス基板と対向基板とをシール材５０３で貼り合わせる。シール材にはフィラーが混入されていて、このフィラーによって均一な間隔を持って２枚の基板が貼り合わせられる。画素部のセルギャップは４．５μｍとする。
【０１９１】
その後、両基板の間に液晶材料５０４を注入し、封止剤（図示せず）によって完全に封止する。液晶材料１００３には公知の液晶材料を用いれば良い。必要があれば、アクティブマトリクス基板または対向基板を所望の形状に分断する。さらに、公知の技術を用いて偏光板等を適宜設けた。そして、公知の技術を用いてＦＰＣを貼りつけた。このようにしてアクティブマトリクス方式の液晶表示装置が完成する。
【０１９２】
本実施例は、実施例１又は実施例２と組み合わせることも可能である。
【０１９３】
[実施例４]
上記実施例１乃至３のいずれか一を実施して形成された液晶表示装置は様々な電気光学装置に用いることができる。即ち、それら電気光学装置を表示部に組み込んだ電子機器全てに本発明を適用できる。
【０１９４】
その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、プロジェクター、ヘッドマウントディスプレイ（ゴーグル型ディスプレイ）、カーナビゲーション、カーステレオ、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話または電子書籍等）などが挙げられる。それらの一例を図５、図６及び図７に示す。
【０１９５】
図５（Ａ）はパーソナルコンピュータであり、本体２００１、画像入力部２００２、表示部２００３、キーボード２００４等を含む。本発明を表示部２００３に適用することができる。
【０１９６】
図５（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０３、操作スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６等を含む。本発明を表示部２１０２に適用することができる。
【０１９７】
図５（Ｃ）はモバイルコンピュータ（モービルコンピュータ）であり、本体２２０１、カメラ部２２０２、受像部２２０３、操作スイッチ２２０４、表示部２２０５等を含む。本発明は表示部２２０５に適用できる。
【０１９８】
図５（Ｄ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体２３０１、表示部２３０２、アーム部２３０３等を含む。本発明は表示部２３０２に適用することができる。
【０１９９】
図５（Ｅ）はプログラムを記録した記録媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであり、本体２４０１、表示部２４０２、スピーカ部２４０３、記録媒体２４０４、操作スイッチ２４０５等を含む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてＤＶＤ（Ｄｉｇｔｉａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＣＤ等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネットを行うことができる。本発明は表示部２４０２に適用することができる。
【０２００】
図５（Ｆ）はデジタルカメラであり、本体２５０１、表示部２５０２、接眼部２５０３、操作スイッチ２５０４、受像部（図示しない）等を含む。本発明を表示部２５０２に適用することができる。
【０２０１】
図６（Ａ）はフロント型プロジェクターであり、投射装置２６０１、スクリーン２６０２等を含む。本発明は投射装置２６０１の一部を構成する液晶表示装置２８０８に適用することができる。
【０２０２】
図６（Ｂ）はリア型プロジェクターであり、本体２７０１、投射装置２７０２、ミラー２７０３、スクリーン２７０４等を含む。本発明は投射装置２７０２の一部を構成する液晶表示装置２８０８に適用することができる。
【０２０３】
なお、図６（Ｃ）は、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）中における投射装置２６０１、２７０２の構造の一例を示した図である。投射装置２６０１、２７０２は、光源光学系２８０１、ミラー２８０２、２８０４〜２８０６、ダイクロイックミラー２８０３、プリズム２８０７、液晶表示装置２８０８、位相差板２８０９、投射光学系２８１０で構成される。投射光学系２８１０は、投射レンズを含む光学系で構成される。本実施例は三板式の例を示したが、特に限定されず、例えば単板式であってもよい。また、図６（Ｃ）中において矢印で示した光路に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィルムや、位相差を調節するためのフィルム、ＩＲフィルム等の光学系を設けてもよい。
【０２０４】
また、図６（Ｄ）は、図６（Ｃ）中における光源光学系２８０１の構造の一例を示した図である。本実施例では、光源光学系２８０１は、リフレクター２８１１、光源２８１２、レンズアレイ２８１３、２８１４、偏光変換素子２８１５、集光レンズ２８１６で構成される。なお、図６（Ｄ）に示した光源光学系は一例であって特に限定されない。例えば、光源光学系に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィルムや、位相差を調節するフィルム、ＩＲフィルム等の光学系を設けてもよい。
【０２０５】
ただし、図６に示したプロジェクターにおいては、透過型の電気光学装置を用いた場合を示しており、反射型の電気光学装置での適用例は図示していない。
【０２０６】
図７（Ａ）は携帯電話であり、本体２９０１、音声出力部２９０２、音声入力部２９０３、表示部２９０４、操作スイッチ２９０５、アンテナ２９０６等を含む。本発明を表示部２９０４に適用することができる。
【０２０７】
図７（Ｂ）は携帯書籍（電子書籍）であり、本体３００１、表示部３００２、３００３、記憶媒体３００４、操作スイッチ３００５、アンテナ３００６等を含む。本発明は表示部３００２、３００３に適用することができる。
【０２０８】
図７（Ｃ）はディスプレイであり、本体３１０１、支持台３１０２、表示部３１０３等を含む。本発明は表示部３１０３に適用することができる。
【０２０９】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。また、本実施例の電子機器は実施例１〜３のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することができる。
【０２１０】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【０２１１】
【発明の効果】
ガラス基板はうねりや傷による凹凸が基板自体に存在する。層間絶縁膜を平坦化するだけでは電気的、光学的に種々の問題がある。例えば、ガラス基板のうねりに起因した干渉縞が生じるし、ガラス基板のうねりに起因した層間膜の膜厚の変化が生じる。そこで、本発明では、ガラス基板に接して設けられたガラス基板と屈折率が近い絶縁膜をＣＭＰ研磨することで、電気的、光学的な問題を解決し、多層配線に対応した高集積化が可能な半導体装置の構造および作製方法を提供することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１のアクティブマトリクス基板の作製方法を示す断面図。
【図２】 実施例１のアクティブマトリクス基板の作製方法を示す断面図。
【図３】 実施例１のアクティブマトリクス基板の画素部を示す上面図。
【図４】 実施例４の液晶表示装置を示す断面図
【図５】 実施例５の電子機器の一例を示す図。
【図６】 実施例５の電子機器の一例を示す図。
【図７】 実施例５の電子機器の一例を示す図。
【図８】 実施例３のアクティブマトリクス基板の作製工程を示す上面図。
【図９】 実施例３のアクティブマトリクス基板の作製工程を示す上面図及び断面図。
【図１０】 実施例３のアクティブマトリクス基板の作製工程を示す上面図及び断面図。
【図１１】 実施例１のＣＭＰによる研磨に用いる装置を示す斜視図。
【図１２】 従来のアクティブマトリクス基板の作製方法を示す断面図。
【図１３】 従来のアクティブマトリクス基板の作製方法を示す断面図。
【図１４】 従来のアクティブマトリクス基板の作製方法を示す断面図。
【図１５】 従来のホウケイ酸ガラスの表面のうねりと、それに起因した干渉縞を示す図。
【図１６】 従来のガラス基板の表面のうねりと、それに起因した干渉縞を示す図。
【図１７】 本発明の基板の絶縁膜形成前後の反りを示す断面図。

Claims (8)

1. ガラス基板に接して絶縁膜を形成し、
   前記絶縁膜をＣＭＰにより研磨し、
   前記絶縁膜は、前記ガラス基板と屈折率が近く、前記ガラス基板と前記絶縁膜との屈折率の差は、０．０５以下であり、
   前記研磨の際に、回転定盤上の研磨布と、前記研磨布の上方の研磨ヘッドとで前記ガラス基板を挟み、前記ガラス基板にかける圧力を２００ｇｆ／ｃｍ^２以上４００ｇｆ／ｃｍ^２以下にすることを特徴とする基板の作製方法。
2. 請求項１において、前記絶縁膜は、酸化珪素膜または酸化窒化珪素膜であることを特徴とする基板の作製方法。
3. ガラス基板に接して絶縁膜を形成し、
   前記絶縁膜をＣＭＰにより研磨し、
   前記研磨された絶縁膜上にトランジスタを形成し、
   前記絶縁膜は、前記ガラス基板と屈折率が近く、前記ガラス基板と前記絶縁膜との屈折率の差は、０．０５以下であり、
   前記研磨の際に、回転定盤上の研磨布と、前記研磨布の上方の研磨ヘッドとで前記ガラス基板を挟み、前記ガラス基板にかける圧力を２００ｇｆ／ｃｍ^２以上４００ｇｆ／ｃｍ^２以下にすることを特徴とする表示装置の作製方法。
4. 請求項３において、前記絶縁膜は、酸化珪素膜または酸化窒化珪素膜であることを特徴とする表示装置の作製方法。
5. ガラス基板に接して第１の絶縁膜を形成し、
   前記第１の絶縁膜をＣＭＰにより研磨し、
   前記研磨された第１の絶縁膜上に、半導体膜、ゲート絶縁膜、及びゲート電極を有するトランジスタを形成し、
   前記ゲート電極上に第２の絶縁膜を形成し、
   前記第２の絶縁膜をＣＭＰにより研磨し、
   前記第１の絶縁膜は、前記ガラス基板と屈折率が近く、前記ガラス基板と前記第１の絶縁膜との屈折率の差は、０．０５以下であり、
   前記第１の絶縁膜の研磨の際に、回転定盤上の研磨布と、前記研磨布の上方の研磨ヘッドとで前記ガラス基板を挟み、前記ガラス基板にかける圧力を２００ｇｆ／ｃｍ^２以上４００ｇｆ／ｃｍ^２以下にすることを特徴とする表示装置の作製方法。
6. 請求項５において、前記第１の絶縁膜は、酸化珪素膜または酸化窒化珪素膜であることを特徴とする表示装置の作製方法。
7. ガラス基板上に遮光性を有する膜を選択的に形成し、
   前記遮光性を有する膜を覆うように絶縁膜を形成し、
   前記絶縁膜をＣＭＰにより研磨し、
   前記研磨された絶縁膜上に、半導体膜を形成し、
   前記絶縁膜は、前記ガラス基板と屈折率が近く、前記ガラス基板と前記絶縁膜との屈折率の差は、０．０５以下であり、
   前記研磨の際に、回転定盤上の研磨布と、前記研磨布の上方の研磨ヘッドとで前記ガラス基板を挟み、前記ガラス基板にかける圧力を２００ｇｆ／ｃｍ^２以上４００ｇｆ／ｃｍ^２以下にすることを特徴とする表示装置の作製方法。
8. 請求項７において、前記絶縁膜は、酸化珪素膜または酸化窒化珪素膜であることを特徴とする表示装置の作製方法。

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