JP2002244586A - 表示装置用アレイ基板、アレイ基板の製造方法、および該アレイ基板を用いた表示デバイス - Google Patents
表示装置用アレイ基板、アレイ基板の製造方法、および該アレイ基板を用いた表示デバイスInfo
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- G—PHYSICS
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- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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-
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- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
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- G02F1/133388—Constructional arrangements; Manufacturing methods with constructional differences between the display region and the peripheral region
Abstract
(57)【要約】
【課題】 表示用アレイ基板、該表示用アレイ基板の製
造方法、および該表示用アレイ基板を使用した表示デバ
イスを提供する。 【解決手段】 本発明は、絶縁性基板１上に形成された
薄膜トランジスタアレイと、絶縁性基板１上に配置され
た複数の配線２３，２４と、該配線２３，２４の一端に
配置されこれらの配線２３，２４にそれぞれ接続される
接続パッド２５，２７と、画素電極２２とを含む表示用
アレイ基板であって、接続パッド２５，２７の端部と画
素電極２２の端部との間にダミー導体パターン２９が配
置されている。
造方法、および該表示用アレイ基板を使用した表示デバ
イスを提供する。 【解決手段】 本発明は、絶縁性基板１上に形成された
薄膜トランジスタアレイと、絶縁性基板１上に配置され
た複数の配線２３，２４と、該配線２３，２４の一端に
配置されこれらの配線２３，２４にそれぞれ接続される
接続パッド２５，２７と、画素電極２２とを含む表示用
アレイ基板であって、接続パッド２５，２７の端部と画
素電極２２の端部との間にダミー導体パターン２９が配
置されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示用アレイ基
板、該表示用アレイ基板の製造方法、および該表示用ア
レイ基板を使用した表示デバイスに関する。
板、該表示用アレイ基板の製造方法、および該表示用ア
レイ基板を使用した表示デバイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイを使
用した表示デバイスは、低消費電力であること、および
表示デバイスを小型化できること、といったことから多
用されている。薄膜トランジスタアレイは、絶縁性基板
上に、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極といった
電極とからなる薄膜トランジスタと、各電極に接続され
る走査線、信号線といった配線と、画素電極とを形成す
ることにより製造される。
用した表示デバイスは、低消費電力であること、および
表示デバイスを小型化できること、といったことから多
用されている。薄膜トランジスタアレイは、絶縁性基板
上に、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極といった
電極とからなる薄膜トランジスタと、各電極に接続され
る走査線、信号線といった配線と、画素電極とを形成す
ることにより製造される。
【０００３】近年では、上述した表示デバイスにはより
高速動作化、高精細化、大型化が求められることが多
く、表示デバイスを形成する表示用アレイの各構成要素
には、高速化、および高密度化が求められる。特に、薄
膜トランジスタアレイを高速で動作させるためには、走
査線、信号線といった配線に低抵抗のアルミニウム（Ａ
ｌ）を使用することが、ゲート・パルスの遅延を低下さ
せることができ、薄膜トランジスタへの書込み速度を高
めることができるので好ましい。
高速動作化、高精細化、大型化が求められることが多
く、表示デバイスを形成する表示用アレイの各構成要素
には、高速化、および高密度化が求められる。特に、薄
膜トランジスタアレイを高速で動作させるためには、走
査線、信号線といった配線に低抵抗のアルミニウム（Ａ
ｌ）を使用することが、ゲート・パルスの遅延を低下さ
せることができ、薄膜トランジスタへの書込み速度を高
めることができるので好ましい。
【０００４】ところで、アルミニウムは抵抗が低いもの
の容易に酸化され易いという性質を有しているため、ア
ルミニウムを使用した配線は、多くの場合、アルミニウ
ムを下部導電材として用い、より酸化されにくい、クロ
ム、タンタル、チタン、モリブデンといった材料を上部
導電材として用いる、２層構造として構成されている。
図１１は、絶縁性基板１上に配線２が形成されたところ
を模式的に示した図である。ガラスなどの絶縁性基板１
上には、下部導電材の膜２ａが堆積されており、この膜
２ａの上側に上部導電材の膜２ｂが堆積されている。膜
２ａおよび膜２ｂは、それぞれ例えば適切なエッチング
プロセスにより、テーパが付けられた端部となるように
パターンニングされる。
の容易に酸化され易いという性質を有しているため、ア
ルミニウムを使用した配線は、多くの場合、アルミニウ
ムを下部導電材として用い、より酸化されにくい、クロ
ム、タンタル、チタン、モリブデンといった材料を上部
導電材として用いる、２層構造として構成されている。
図１１は、絶縁性基板１上に配線２が形成されたところ
を模式的に示した図である。ガラスなどの絶縁性基板１
上には、下部導電材の膜２ａが堆積されており、この膜
２ａの上側に上部導電材の膜２ｂが堆積されている。膜
２ａおよび膜２ｂは、それぞれ例えば適切なエッチング
プロセスにより、テーパが付けられた端部となるように
パターンニングされる。
【０００５】図１１に示したテーパ形状を形成するため
には、上部導電材のエッチング速度を高める必要があ
る。図１１に示したテーパ形状を形成するため、これま
で種々の方法が提案されている。例えば、特開平１０−
９０７０６号公報においては、走査線接続パッドおよび
信号線接続パッドのぞれぞれ反対側にダミー接続パッド
を設ける方法が提案されている。この方法によれば、配
線密度が基板端部において低下して、相対的に増加する
ことになるエッチャントによるオーバー・エッチングを
防止することにより下部導電材３のアンダーカットを防
止すると共に、適切なテーパを配線２へと付与すること
で層間ショートを防止している。
には、上部導電材のエッチング速度を高める必要があ
る。図１１に示したテーパ形状を形成するため、これま
で種々の方法が提案されている。例えば、特開平１０−
９０７０６号公報においては、走査線接続パッドおよび
信号線接続パッドのぞれぞれ反対側にダミー接続パッド
を設ける方法が提案されている。この方法によれば、配
線密度が基板端部において低下して、相対的に増加する
ことになるエッチャントによるオーバー・エッチングを
防止することにより下部導電材３のアンダーカットを防
止すると共に、適切なテーパを配線２へと付与すること
で層間ショートを防止している。
【０００６】しかしながら、この方法は、薄膜トランジ
スタアレイ基板の端部におけるエッチングの均一性を向
上させることは可能とするものの、画素電極の端部か
ら、接続パッドまでの間において例えば引出し配線が形
成される部分など、配線密度が低下しがちになる領域に
おける信号線のアンダーカットを、効果的に防止するこ
とはできない。
スタアレイ基板の端部におけるエッチングの均一性を向
上させることは可能とするものの、画素電極の端部か
ら、接続パッドまでの間において例えば引出し配線が形
成される部分など、配線密度が低下しがちになる領域に
おける信号線のアンダーカットを、効果的に防止するこ
とはできない。
【０００７】また、特開平１０−２４０１５０号公報で
は、アルミニウムと、このアルミニウムの上部に形成さ
れたモリブデンといった金属から形成されるパッドとを
湿式でエッチングすることにより、２層で構成された配
線に対して２０〜７０°のテーパ角度を形成する方法が
開示されている。この方法は湿式エッチングにより、２
層構成の導電膜から形成された配線に対して所定のテー
パを付与することができるものの、配線密度の低下する
基板領域においても選択比を維持させつつ、均一なエッ
チングを行う方法については何ら開示するものではな
い。
は、アルミニウムと、このアルミニウムの上部に形成さ
れたモリブデンといった金属から形成されるパッドとを
湿式でエッチングすることにより、２層で構成された配
線に対して２０〜７０°のテーパ角度を形成する方法が
開示されている。この方法は湿式エッチングにより、２
層構成の導電膜から形成された配線に対して所定のテー
パを付与することができるものの、配線密度の低下する
基板領域においても選択比を維持させつつ、均一なエッ
チングを行う方法については何ら開示するものではな
い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図１２は、配線に対し
て上述したテーパ形状を与えるためにこれまで用いられ
ているウエット・プロセスを用いたパターニング・プロ
セスの拡大模式図である。絶縁性基板１上には、図１２
（ａ）に示すように、下部導電材３と、上部導電材４と
がフィジカル・ベーパ・デポジッションといった方法に
より成膜されている。図１２（ａ）においては、フォト
レジスト膜５が、上部導電材４の膜の上に塗布されて、
所望された形状にパターニングされているのが示されて
いる。各膜は、リン酸、硝酸、酢酸、及びこれらの混合
物などの水溶液といったエッチャントによりエッチング
されて、所望するテーパ形状が形成されることになる。
て上述したテーパ形状を与えるためにこれまで用いられ
ているウエット・プロセスを用いたパターニング・プロ
セスの拡大模式図である。絶縁性基板１上には、図１２
（ａ）に示すように、下部導電材３と、上部導電材４と
がフィジカル・ベーパ・デポジッションといった方法に
より成膜されている。図１２（ａ）においては、フォト
レジスト膜５が、上部導電材４の膜の上に塗布されて、
所望された形状にパターニングされているのが示されて
いる。各膜は、リン酸、硝酸、酢酸、及びこれらの混合
物などの水溶液といったエッチャントによりエッチング
されて、所望するテーパ形状が形成されることになる。
【０００９】図１２（ｂ）は、上部導電材４と下部導電
材３とから構成される配線を、ウエット・エッチングす
る場合に、各膜のエッチングに伴って発生する電気化学
的プロセスを示した図である。図１２（ｂ）において
は、フォトレジスト膜５に被覆された上部導電材４の内
側層部分は溶解しないものの、フォトレジスト膜５の端
部では、上部導電材がエッチャントにより溶解されるこ
とになる。ウエット・エッチングにより配線を形成する
場合には、フォトレジスト膜５により保護された上部導
電材４は、フォトレジスト端部から横方向へとさらに溶
解して陽イオンとなり、その結果放出される電子が下部
導電材３に向かって電子を供給するので、アノードとし
て機能する。また、下部導電材３は、このためカソード
として作用することとなり電気化学的な電池を形成す
る。ここで、必要とされるテーパ形状を形成させるため
に上部導電材４のエッチング速度を高めて行くと、上部
導電材４が溶解することにより発生し、下部導電材３へ
と流れる電子の密度が、上部導電材４の溶解速度が増加
するにつれ、増大することになる。図１２（ｂ）におい
ては、上部導電材４から下部導電材３へと流れる電流Ｉ
が模式的に示されている。
材３とから構成される配線を、ウエット・エッチングす
る場合に、各膜のエッチングに伴って発生する電気化学
的プロセスを示した図である。図１２（ｂ）において
は、フォトレジスト膜５に被覆された上部導電材４の内
側層部分は溶解しないものの、フォトレジスト膜５の端
部では、上部導電材がエッチャントにより溶解されるこ
とになる。ウエット・エッチングにより配線を形成する
場合には、フォトレジスト膜５により保護された上部導
電材４は、フォトレジスト端部から横方向へとさらに溶
解して陽イオンとなり、その結果放出される電子が下部
導電材３に向かって電子を供給するので、アノードとし
て機能する。また、下部導電材３は、このためカソード
として作用することとなり電気化学的な電池を形成す
る。ここで、必要とされるテーパ形状を形成させるため
に上部導電材４のエッチング速度を高めて行くと、上部
導電材４が溶解することにより発生し、下部導電材３へ
と流れる電子の密度が、上部導電材４の溶解速度が増加
するにつれ、増大することになる。図１２（ｂ）におい
ては、上部導電材４から下部導電材３へと流れる電流Ｉ
が模式的に示されている。
【００１０】エッチング速度が高まるにつれ、上部導電
材４のエッチャントに露出した面積に対して流れる電流
の密度は、上部導電材４の不動態化電流密度を超えるこ
とになる。このような場合、上部導電材４は不動態化し
エッチャントにより溶解されなくなり、エッチングの進
行と共に下部導電材３の溶解のみが進行してその結果ア
ンダーカットが発生することになる。このようなアンダ
ーカットが発生すると、例えばゲート配線といった配線
を絶縁膜により充分に被覆することができない場合も生
じ、これが層間ショートといった不都合を生じさせ、表
示デバイスの歩留まりを低下させることになっていた。
材４のエッチャントに露出した面積に対して流れる電流
の密度は、上部導電材４の不動態化電流密度を超えるこ
とになる。このような場合、上部導電材４は不動態化し
エッチャントにより溶解されなくなり、エッチングの進
行と共に下部導電材３の溶解のみが進行してその結果ア
ンダーカットが発生することになる。このようなアンダ
ーカットが発生すると、例えばゲート配線といった配線
を絶縁膜により充分に被覆することができない場合も生
じ、これが層間ショートといった不都合を生じさせ、表
示デバイスの歩留まりを低下させることになっていた。
【００１１】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、充分なエッチング速度及び選択比でエッチン
グを行うことを可能とすると共に、アンダーカットを発
生させず、さらには、大型、かつ高精細な表示デバイス
を提供することを可能とする、表示用アレイ基板、表示
用アレイ基板の製造方法および該表示用アレイ基板を用
いた表示デバイスを提供することを目的とする。
のであり、充分なエッチング速度及び選択比でエッチン
グを行うことを可能とすると共に、アンダーカットを発
生させず、さらには、大型、かつ高精細な表示デバイス
を提供することを可能とする、表示用アレイ基板、表示
用アレイ基板の製造方法および該表示用アレイ基板を用
いた表示デバイスを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、本
発明の表示用アレイ基板、表示用アレイ基板の製造方法
および表示デバイスを提供することにより達成される。
発明の表示用アレイ基板、表示用アレイ基板の製造方法
および表示デバイスを提供することにより達成される。
【００１３】すなわち、本発明の請求項１の発明によれ
ば、絶縁性基板上に形成された薄膜トランジスタアレイ
と、該絶縁性基板上に配置された複数の配線と、該配線
の一端に配置され前記配線にそれぞれ接続される接続パ
ッドと、画素電極とを含む表示用アレイ基板であって、
前記接続パッドの端部と画素電極端部との間にダミー導
体パターンが配置された表示用アレイ基板が提供され
る。前記ダミー導体パターンは、３０面積％以上とする
ことができる。本発明においては、前記ダミー導体パタ
ーンは、ランド・パターンまたはライン・アンド・スペ
ース・パターンとすることができる。本発明において
は、前記配線は、下部導電材と上部導電材とから構成さ
れ、前記下部導電材は、アルミニウムまたはアルミニウ
ム合金とすることができる。本発明においては、前記上
部導電材は、不動態化電位を有する。前記上部導電材
は、モリブデンまたはモリブデン合金とすることができ
る。
ば、絶縁性基板上に形成された薄膜トランジスタアレイ
と、該絶縁性基板上に配置された複数の配線と、該配線
の一端に配置され前記配線にそれぞれ接続される接続パ
ッドと、画素電極とを含む表示用アレイ基板であって、
前記接続パッドの端部と画素電極端部との間にダミー導
体パターンが配置された表示用アレイ基板が提供され
る。前記ダミー導体パターンは、３０面積％以上とする
ことができる。本発明においては、前記ダミー導体パタ
ーンは、ランド・パターンまたはライン・アンド・スペ
ース・パターンとすることができる。本発明において
は、前記配線は、下部導電材と上部導電材とから構成さ
れ、前記下部導電材は、アルミニウムまたはアルミニウ
ム合金とすることができる。本発明においては、前記上
部導電材は、不動態化電位を有する。前記上部導電材
は、モリブデンまたはモリブデン合金とすることができ
る。
【００１４】本発明によれば、絶縁性基板上に配置され
た複数の配線と該配線の一端に配置され前記配線にそれ
ぞれ接続される接続パッドとを含む薄膜トランジスタア
レイを形成する工程と、画素電極を形成する工程と、前
記接続パッドの端部と画素電極端部との間にダミー導体
パターンを形成する工程とを含む表示用アレイ基板の製
造方法が提供される。本発明においては、前記ダミー導
体パターンは、３０面積％以上となるように形成するこ
とが好ましい。また、本発明においては、前記ダミー導
体パターンを、ランド・パターンまたはライン・アンド
・スペース・パターンとして形成することができる。本
発明においては、前記配線は、下部導電材と上部導電材
とから構成され、前記下部導電材は、アルミニウムまた
はアルミニウム合金であり、前記上部導電材は、モリブ
デンまたはモリブデン合金とすることができる。本発明
においては、前記配線は、ウエット・エッチングにより
形成される。
た複数の配線と該配線の一端に配置され前記配線にそれ
ぞれ接続される接続パッドとを含む薄膜トランジスタア
レイを形成する工程と、画素電極を形成する工程と、前
記接続パッドの端部と画素電極端部との間にダミー導体
パターンを形成する工程とを含む表示用アレイ基板の製
造方法が提供される。本発明においては、前記ダミー導
体パターンは、３０面積％以上となるように形成するこ
とが好ましい。また、本発明においては、前記ダミー導
体パターンを、ランド・パターンまたはライン・アンド
・スペース・パターンとして形成することができる。本
発明においては、前記配線は、下部導電材と上部導電材
とから構成され、前記下部導電材は、アルミニウムまた
はアルミニウム合金であり、前記上部導電材は、モリブ
デンまたはモリブデン合金とすることができる。本発明
においては、前記配線は、ウエット・エッチングにより
形成される。
【００１５】さらに、本発明においては、請求項１〜請
求項６に記載の表示用アレイ基板を含む、表示デバイス
が提供される。
求項６に記載の表示用アレイ基板を含む、表示デバイス
が提供される。
【００１６】本発明においては、液晶ディスプレイ・デ
バイスまたはエレクトロ・ルミネッセンス・ディスプレ
イ・デバイスとして使用される表示デバイスを提供する
ことができる。
バイスまたはエレクトロ・ルミネッセンス・ディスプレ
イ・デバイスとして使用される表示デバイスを提供する
ことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した実施
の形態をもって詳細に説明するが、本発明は、図面に示
した実施の形態に限定されるものではない。
の形態をもって詳細に説明するが、本発明は、図面に示
した実施の形態に限定されるものではない。
【００１８】図１は、本発明の表示用アレイ基板を使用
した表示デバイスの実施の形態を示した一部切り欠き斜
視図である。図１に示すように、本発明の表示デバイス
は、絶縁性基板上に形成された表示用アレイ基板１０の
上に、順次、液晶層１１と、透明電極１２と、ガラス基
板１３とが積層されて構成されている。絶縁性基板１０
上に形成された配線１４は、表示用アレイ基板の図示し
ない端部まで延ばされていて、図示しない接続パッドを
介して図示しない駆動システムへと接続されている。
した表示デバイスの実施の形態を示した一部切り欠き斜
視図である。図１に示すように、本発明の表示デバイス
は、絶縁性基板上に形成された表示用アレイ基板１０の
上に、順次、液晶層１１と、透明電極１２と、ガラス基
板１３とが積層されて構成されている。絶縁性基板１０
上に形成された配線１４は、表示用アレイ基板の図示し
ない端部まで延ばされていて、図示しない接続パッドを
介して図示しない駆動システムへと接続されている。
【００１９】図２は、図１において示した本発明の表示
用アレイ基板１０を使用した表示デバイスの上面図であ
る。本発明の表示用アレイ基板１０は、複数の薄膜トラ
ンジスタ２１がアレイとして構成されており、各薄膜ト
ランジスタ２１には、画素電極２２が接続され、薄膜ト
ランジスタ２１により電位が制御されている。図２に示
した表示用アレイ基板１０においては、さらに薄膜トラ
ンジスタ２１には、それぞれ走査線２３および信号線２
４が接続されているのが示されている。
用アレイ基板１０を使用した表示デバイスの上面図であ
る。本発明の表示用アレイ基板１０は、複数の薄膜トラ
ンジスタ２１がアレイとして構成されており、各薄膜ト
ランジスタ２１には、画素電極２２が接続され、薄膜ト
ランジスタ２１により電位が制御されている。図２に示
した表示用アレイ基板１０においては、さらに薄膜トラ
ンジスタ２１には、それぞれ走査線２３および信号線２
４が接続されているのが示されている。
【００２０】それぞれの走査線２３は、走査線接続パッ
ド２５を介してドライバ２６へと接続されており、それ
ぞれの信号線２４は、信号線接続パッド２７を介してド
ライバ２８へと接続されている。これらの走査線２３お
よび信号線２４は、それぞれ同一の構成として形成され
ていて、図１１に示したように、下部導電材３と、上部
導電材４とから構成されている。
ド２５を介してドライバ２６へと接続されており、それ
ぞれの信号線２４は、信号線接続パッド２７を介してド
ライバ２８へと接続されている。これらの走査線２３お
よび信号線２４は、それぞれ同一の構成として形成され
ていて、図１１に示したように、下部導電材３と、上部
導電材４とから構成されている。
【００２１】本発明において、配線として用いることが
できる下部導電材３としては、抵抗を低めるという観点
からアルミニウムを使用することができる。また、本発
明において用いることができる上部導電材４としては、
アルミニウムの保護を行うといった点から、モリブデン
（Ｍｏ）を使用することが好ましい。しかしながら、本
発明においては下部導電材３としては、アルミニウムの
他、アルミニウム合金を使用することもでき、また、上
部導電材４としては、クロム、タンタル、チタン、モリ
ブデンの合金を使用することもできる。下部導電材３の
膜厚は特に制限はないが、上部導電材の膜厚は、薄くな
ればなるほど、電流が集中し易くなるので、厚いことが
好ましい。しかしながら、厚くなればなるほど応力の問
題も発生するので、本発明においては、上部導電材４の
膜厚としては、３０ｎｍ〜１００ｎｍとすることが好ま
しい。
できる下部導電材３としては、抵抗を低めるという観点
からアルミニウムを使用することができる。また、本発
明において用いることができる上部導電材４としては、
アルミニウムの保護を行うといった点から、モリブデン
（Ｍｏ）を使用することが好ましい。しかしながら、本
発明においては下部導電材３としては、アルミニウムの
他、アルミニウム合金を使用することもでき、また、上
部導電材４としては、クロム、タンタル、チタン、モリ
ブデンの合金を使用することもできる。下部導電材３の
膜厚は特に制限はないが、上部導電材の膜厚は、薄くな
ればなるほど、電流が集中し易くなるので、厚いことが
好ましい。しかしながら、厚くなればなるほど応力の問
題も発生するので、本発明においては、上部導電材４の
膜厚としては、３０ｎｍ〜１００ｎｍとすることが好ま
しい。
【００２２】本発明は、上部導電材４が不動態化するこ
とにより発生する下部導電層３のアンダーカットを防止
することを可能とするものである。本発明において不動
態化とは、酸またはアルカリといったエッチャントに対
して例えばモリブデンといった金属または金属合金が溶
解しなくなる現象をいい、例えばアノードとして作用す
る金属が溶解しなくなることを意味する。このような不
動態化する金属または金属合金としては、具体的には、
例えば本発明においては、不動態化電位、すなわち、フ
ラーデ電位を有する金属または金属合金を挙げることが
できる。なお、本発明においては、フラーデ電位とは、
化学大辞典（縮刷版第３２刷、共立出版株式会社発行、
化学大辞典編集委員会編）、第７巻、第９１１頁に記載
の、金属が不動態化する電流密度を生じさせる電位を意
味する。
とにより発生する下部導電層３のアンダーカットを防止
することを可能とするものである。本発明において不動
態化とは、酸またはアルカリといったエッチャントに対
して例えばモリブデンといった金属または金属合金が溶
解しなくなる現象をいい、例えばアノードとして作用す
る金属が溶解しなくなることを意味する。このような不
動態化する金属または金属合金としては、具体的には、
例えば本発明においては、不動態化電位、すなわち、フ
ラーデ電位を有する金属または金属合金を挙げることが
できる。なお、本発明においては、フラーデ電位とは、
化学大辞典（縮刷版第３２刷、共立出版株式会社発行、
化学大辞典編集委員会編）、第７巻、第９１１頁に記載
の、金属が不動態化する電流密度を生じさせる電位を意
味する。
【００２３】さらに、図２に示した実施の形態において
は、画素電極２２と各接続パッド２５，２７との間は、
ダミー導体パターン２９を配置することにより、配線密
度が高められている。このため走査線２３および信号線
２４のエッチング時に下部導電材３のアンダーカット
や、マウス・ホール欠陥を生じさせずに表示用アレイ基
板全面にわたり、良好な配線を形成することが可能とな
る。このダミー導体パターン２９は、上述した走査線２
３および信号線２４と同一の材料の２層構造としてパタ
ーンニングを行う際に同時に形成することができる。
は、画素電極２２と各接続パッド２５，２７との間は、
ダミー導体パターン２９を配置することにより、配線密
度が高められている。このため走査線２３および信号線
２４のエッチング時に下部導電材３のアンダーカット
や、マウス・ホール欠陥を生じさせずに表示用アレイ基
板全面にわたり、良好な配線を形成することが可能とな
る。このダミー導体パターン２９は、上述した走査線２
３および信号線２４と同一の材料の２層構造としてパタ
ーンニングを行う際に同時に形成することができる。
【００２４】図３は、図２に示した本発明の表示用アレ
イ基板１０の実施の形態において、ダミー導体パターン
２９が形成された部分を拡大して示した図である。図３
に示したダミー導体パターン２９は、ダミー導体パター
ン２９が接続パッド２５と、画素電極の端部３０との間
において、ライン・アンド・スペース・パターンとして
形成されているのが示されている。本発明においては、
ダミー導体パターン２９は、図３に示すライン・アンド
・スペース・パターンとして形成することができるし、
本発明においては、ダミー導体パターン２９として、ダ
ミー導体パターン２９が形成される領域を完全に被覆す
るランド・パターンを用いることもできる。
イ基板１０の実施の形態において、ダミー導体パターン
２９が形成された部分を拡大して示した図である。図３
に示したダミー導体パターン２９は、ダミー導体パター
ン２９が接続パッド２５と、画素電極の端部３０との間
において、ライン・アンド・スペース・パターンとして
形成されているのが示されている。本発明においては、
ダミー導体パターン２９は、図３に示すライン・アンド
・スペース・パターンとして形成することができるし、
本発明においては、ダミー導体パターン２９として、ダ
ミー導体パターン２９が形成される領域を完全に被覆す
るランド・パターンを用いることもできる。
【００２５】いずれのパターンを用いる場合であって
も、本発明においては、ダミー導体パターン２９自体の
配線密度が３０％以上となるように形成することが、上
部導電材４を必要な速度で溶解させつつ、下部導電材３
に対してアンダーカットを形成させずに適切なテーパを
形成させる点で好ましい。
も、本発明においては、ダミー導体パターン２９自体の
配線密度が３０％以上となるように形成することが、上
部導電材４を必要な速度で溶解させつつ、下部導電材３
に対してアンダーカットを形成させずに適切なテーパを
形成させる点で好ましい。
【００２６】さらに、本発明においてはダミー導体パタ
ーン２９を配置する場合には、ダミー導体パターン２９
を、画素電極２２の端部３０と接続パッド２５，２７と
の間において、ダミー導体パターン２９を含む配線密度
が３０％以上となるように形成することがさらに好まし
い。本発明において、配線密度とは、ダミー導体パター
ンが形成される所定の領域の面積において、信号線、走
査線、引き出し線といった配線が形成されている部分の
面積の面積比をいうものとする。
ーン２９を配置する場合には、ダミー導体パターン２９
を、画素電極２２の端部３０と接続パッド２５，２７と
の間において、ダミー導体パターン２９を含む配線密度
が３０％以上となるように形成することがさらに好まし
い。本発明において、配線密度とは、ダミー導体パター
ンが形成される所定の領域の面積において、信号線、走
査線、引き出し線といった配線が形成されている部分の
面積の面積比をいうものとする。
【００２７】図４は、本発明のダミー導体パターン２９
の別の実施の形態を示した図である。図４に示した実施
の形態においては、配線密度３０％以上のダミー導体パ
ターン２９が、さらに高い密度で配置されており、エッ
チング時に上部導電材４のエッチャントへの露出部への
電流の集中を、より低減させている。図４に示されてい
るように、ダミー導体パターン２９は、いかなる形状、
パターンを有していても良く、複数種類のダミー導体パ
ターン２９をいかなるようにでも組み合わせて使用する
ことができる。
の別の実施の形態を示した図である。図４に示した実施
の形態においては、配線密度３０％以上のダミー導体パ
ターン２９が、さらに高い密度で配置されており、エッ
チング時に上部導電材４のエッチャントへの露出部への
電流の集中を、より低減させている。図４に示されてい
るように、ダミー導体パターン２９は、いかなる形状、
パターンを有していても良く、複数種類のダミー導体パ
ターン２９をいかなるようにでも組み合わせて使用する
ことができる。
【００２８】図５は、本発明の表示用アレイ基板１０の
製造方法の実施の形態を示した図である。図５において
は、本発明の表示用アレイ基板１０の製造方法を逆スタ
ガ型の薄膜トランジスタ１１を形成する場合を例として
説明する。まず、図５（ａ）に示すように透明または不
透明な絶縁性基板１に下部導電材３としてアルミニウム
を、上部導電材４としてモリブデンを使用して膜を堆積
させる。
製造方法の実施の形態を示した図である。図５において
は、本発明の表示用アレイ基板１０の製造方法を逆スタ
ガ型の薄膜トランジスタ１１を形成する場合を例として
説明する。まず、図５（ａ）に示すように透明または不
透明な絶縁性基板１に下部導電材３としてアルミニウム
を、上部導電材４としてモリブデンを使用して膜を堆積
させる。
【００２９】その後、図５（ｂ）に示すように、膜上に
フォトレジスト３１を塗設し、特に図示しない画素電極
と、接続パッドとの間において配線密度が低くなる部分
にダミー導体パターン２９を形成させるパターンが設け
られたフォトマスク３２を使用してフォトレジストの露
光・現像を行う。
フォトレジスト３１を塗設し、特に図示しない画素電極
と、接続パッドとの間において配線密度が低くなる部分
にダミー導体パターン２９を形成させるパターンが設け
られたフォトマスク３２を使用してフォトレジストの露
光・現像を行う。
【００３０】ついで、リン酸、硝酸、酢酸、またはこれ
らの混合された水溶液をエッチャントとして用いてエッ
チングを行い、配線２およびダミー配線パターン２９を
形成する。ダミー配線パターン２９を配線密度が低い部
分に配置することにより、モリブデンといった導電材料
が不動態化しがちな領域においても、図５（ｃ）に示し
た良好なテーパ形状を有する配線を形成させることが可
能となる。テーパ角度は、エッチャントの組成、エッチ
ング条件を調節することにより２０°〜７０°の範囲と
することができ、さらには、約２０°〜約６０°とする
ことが好ましい。
らの混合された水溶液をエッチャントとして用いてエッ
チングを行い、配線２およびダミー配線パターン２９を
形成する。ダミー配線パターン２９を配線密度が低い部
分に配置することにより、モリブデンといった導電材料
が不動態化しがちな領域においても、図５（ｃ）に示し
た良好なテーパ形状を有する配線を形成させることが可
能となる。テーパ角度は、エッチャントの組成、エッチ
ング条件を調節することにより２０°〜７０°の範囲と
することができ、さらには、約２０°〜約６０°とする
ことが好ましい。
【００３１】その後、本発明においてはゲート絶縁膜、
ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、および画素電
極などを形成することにより、本発明の表示用アレイ基
板１０が製造される。本発明においては、必要に応じて
ダミー導体パターン２９は、除去することもできるし、
除去せずそのまま残しておくことも可能である。
ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、および画素電
極などを形成することにより、本発明の表示用アレイ基
板１０が製造される。本発明においては、必要に応じて
ダミー導体パターン２９は、除去することもできるし、
除去せずそのまま残しておくことも可能である。
【００３２】図６は、図３に示したダミー導体パターン
１９を設けてエッチングを行った場合に得られた図３に
示す配線３３の形状を示した電子顕微鏡写真である。こ
のとき、上部導電材４としてはモリブデンを用い、下部
導電材３としてはアルミニウムを使用した。モリブデン
の膜厚は、約５０ｎｍであり、エッチャントとしては、
リン酸、硝酸、酢酸の混合水溶液を用いるウエット・エ
ッチングを行った。図６に示されるように、ダミー導体
パターン２９を形成することにより、従来では、アンダ
ーカットが発生しがちであった、配線部分においても良
好なテーパ形状が形成されていることがわかる。
１９を設けてエッチングを行った場合に得られた図３に
示す配線３３の形状を示した電子顕微鏡写真である。こ
のとき、上部導電材４としてはモリブデンを用い、下部
導電材３としてはアルミニウムを使用した。モリブデン
の膜厚は、約５０ｎｍであり、エッチャントとしては、
リン酸、硝酸、酢酸の混合水溶液を用いるウエット・エ
ッチングを行った。図６に示されるように、ダミー導体
パターン２９を形成することにより、従来では、アンダ
ーカットが発生しがちであった、配線部分においても良
好なテーパ形状が形成されていることがわかる。
【００３３】また、図７は、図４に示したダミー導体パ
ターン２９を形成して、図６と同一の条件でエッチング
を行った場合に得られた図４に示す配線３４の形状を示
した図である。図７に示すように、ダミー導体パターン
２９の密度を増加させても、良好なテーパ形状が得られ
ているのが示されている。
ターン２９を形成して、図６と同一の条件でエッチング
を行った場合に得られた図４に示す配線３４の形状を示
した図である。図７に示すように、ダミー導体パターン
２９の密度を増加させても、良好なテーパ形状が得られ
ているのが示されている。
【００３４】図８は、ダミー導体パターン２９を配置し
た場合の基板上のダミー導体パターン２９の部分を含む
配線のパターン密度（面積％）に対して、形成される配
線のテーパ角度をプロットした図である。図８に示すよ
うに、エッチングにより得られる配線のテーパ角度は、
配線のパターン密度が増加するにつれて小さくなり、よ
りなだらかなテーパが形成されていて、ダミー導体パタ
ーン２９を配置することにより上部導電材４が下部導電
材３のエッチングに対して充分な選択比を付与すること
ができることが示されている。
た場合の基板上のダミー導体パターン２９の部分を含む
配線のパターン密度（面積％）に対して、形成される配
線のテーパ角度をプロットした図である。図８に示すよ
うに、エッチングにより得られる配線のテーパ角度は、
配線のパターン密度が増加するにつれて小さくなり、よ
りなだらかなテーパが形成されていて、ダミー導体パタ
ーン２９を配置することにより上部導電材４が下部導電
材３のエッチングに対して充分な選択比を付与すること
ができることが示されている。
【００３５】図９は、比較のため、図３および図４に示
したと同一のパターンを有する表示用アレイ基板１０を
使用して、ダミー導体パターン２９を全く形成させずに
同一の条件でエッチングを行った場合に得られる配線の
形状を示した電子顕微鏡写真である。図９に示されるよ
うに、上部導電材４として使用したモリブデンが不動態
化し、下部導電材３であるアルミニウムのエッチングの
みが進行してしまったため、配線には、大きなアンダー
カットが発生しているのが示されている。
したと同一のパターンを有する表示用アレイ基板１０を
使用して、ダミー導体パターン２９を全く形成させずに
同一の条件でエッチングを行った場合に得られる配線の
形状を示した電子顕微鏡写真である。図９に示されるよ
うに、上部導電材４として使用したモリブデンが不動態
化し、下部導電材３であるアルミニウムのエッチングの
みが進行してしまったため、配線には、大きなアンダー
カットが発生しているのが示されている。
【００３６】図１０は、図９に示した配線の切断線Ａ−
Ａに沿った断面を示した電子顕微鏡写真を示す。図１０
に示されるように、下側導電材３として用いるアルミニ
ウムは、上側導電材４として用いるモリブデンよりもエ
ッチングが進行して、その結果、大きなアンダーカット
が発生しているのが示されている。
Ａに沿った断面を示した電子顕微鏡写真を示す。図１０
に示されるように、下側導電材３として用いるアルミニ
ウムは、上側導電材４として用いるモリブデンよりもエ
ッチングが進行して、その結果、大きなアンダーカット
が発生しているのが示されている。
【００３７】本発明は、上述したように逆スタガ型の薄
膜トランジスタに適用するばかりではなく、アルミニウ
ムと、アルミニウム以外の不動態化電流密度が知られて
いるいかなる金属とから形成される配線を含むトップゲ
ート型薄膜トランジスタにも適用することができる。
膜トランジスタに適用するばかりではなく、アルミニウ
ムと、アルミニウム以外の不動態化電流密度が知られて
いるいかなる金属とから形成される配線を含むトップゲ
ート型薄膜トランジスタにも適用することができる。
【００３８】さらに本発明の表示用アレイデバイスは、
ガラスといった透明絶縁性基板を使用した液晶ディスプ
レイ・デバイスに適用することも可能であるが、不透明
な絶縁性基板を使用し、この絶縁性基板上に表示用アレ
イを形成し、無機および有機のエレクトロ・ルミネッセ
ンス・デバイスとして用いることも可能である。
ガラスといった透明絶縁性基板を使用した液晶ディスプ
レイ・デバイスに適用することも可能であるが、不透明
な絶縁性基板を使用し、この絶縁性基板上に表示用アレ
イを形成し、無機および有機のエレクトロ・ルミネッセ
ンス・デバイスとして用いることも可能である。
【００３９】上述したように、本発明によれば、充分な
エッチング速度および選択比でエッチングを行うことを
可能とすると共に、アンダーカットを発生させることな
く、層間ショートといった不都合による製造歩留まりの
低下を生じさせることのない、表示用アレイ基板、表示
用アレイ基板の製造方法および該表示用アレイ基板を用
いた表示デバイスを提供することが可能となる。また、
本発明によれば、大型、かつ高精細な表示デバイスを提
供することを可能とする、表示用アレイ基板、表示用ア
レイ基板の製造方法および該表示用アレイ基板を用いた
表示デバイスを提供することが可能となる。
エッチング速度および選択比でエッチングを行うことを
可能とすると共に、アンダーカットを発生させることな
く、層間ショートといった不都合による製造歩留まりの
低下を生じさせることのない、表示用アレイ基板、表示
用アレイ基板の製造方法および該表示用アレイ基板を用
いた表示デバイスを提供することが可能となる。また、
本発明によれば、大型、かつ高精細な表示デバイスを提
供することを可能とする、表示用アレイ基板、表示用ア
レイ基板の製造方法および該表示用アレイ基板を用いた
表示デバイスを提供することが可能となる。
【図１】本発明の表示用アレイ基板を使用した液晶ディ
スプレイ・デバイスの実施の形態を示した図。
スプレイ・デバイスの実施の形態を示した図。
【図２】本発明の表示用アレイ基板の上面図。
【図３】本発明におけるダミー導体パターンを拡大して
示した図。
示した図。
【図４】本発明における別のダミー導体パターンを拡大
して示した図。
して示した図。
【図５】本発明の表示用アレイ基板の製造方法を示した
図。
図。
【図６】図３に示したダミー導体パターンを使用した場
合の配線のパターン形状を示した電子顕微鏡写真。
合の配線のパターン形状を示した電子顕微鏡写真。
【図７】図４に示したダミー導体パターンを使用した場
合の配線のパターン形状を示した電子顕微鏡写真。
合の配線のパターン形状を示した電子顕微鏡写真。
【図８】配線のテーパ角度と、配線のパターン密度との
関係を示した図。
関係を示した図。
【図９】ダミー導体パターンを使用せずにエッチングを
行った場合の配線形状を示した電子顕微鏡写真。
行った場合の配線形状を示した電子顕微鏡写真。
【図１０】図９に示した配線形状の断面形状を示した電
子顕微鏡写真。
子顕微鏡写真。
【図１１】配線のテーパ形状を示した模式図。
【図１２】エッチング・プロセス時に形成される電池に
より形成される電流を示した図。
より形成される電流を示した図。
１…絶縁性基板 ２…配線 ２ａ…膜 ２ｂ…膜 ３…下部導電材 ４…上部導電材 ５…フォトレジスト １０…表示用アレイ基板 １１…液晶層 １２…透明電極 １３…ガラス基板 １４…配線 ２１…薄膜トランジスタ ２２…画素電極 ２３…走査線 ２４…信号線 ２５…走査線接続パッド ２６…ドライバ ２７…信号線接続パッド ２８…ドライバ ２９…ダミー導体パターン ３０…画素電極の端部 ３１…フォトレジスト ３２…フォトマスク ３３…配線 ３４…配線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｚ 33/26 Ｚ 33/26 Ｈ０１Ｌ 21/88 Ｓ Ｒ (72)発明者 辻村 隆俊 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 (72)発明者 槇田 篤哉 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 (72)発明者 荒井 俊明 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア イ・ビー・エム株式会社 大和事業所内 Ｆターム(参考） 2H092 GA28 JA24 JA48 JB22 JB31 JB33 KB04 MA17 NA16 NA29 3K007 AB18 CA01 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01 5C094 AA15 AA42 AA43 BA03 BA27 BA43 CA19 EA01 EA04 EA07 EB02 JA01 5F033 GG03 HH08 HH09 HH17 HH18 HH20 HH21 MM05 MM19 QQ08 QQ19 UU01 VV01 VV15 WW00 5G435 AA17 BB05 BB12 CC09 EE33 EE34 HH12 KK05 KK09 KK10
Claims (14)
- 【請求項１】 絶縁性基板上に形成された薄膜トランジ
スタアレイと、該絶縁性基板上に配置された複数の配線
と、該配線の一端に配置され前記配線にそれぞれ接続さ
れる接続パッドと、画素電極とを含む表示用アレイ基板
であって、前記接続パッドの端部と画素電極端部との間
にダミー導体パターンが配置された表示用アレイ基板。 - 【請求項２】 前記ダミー導体パターンは、３０面積％
以上である、請求項１に記載の表示用アレイ基板。 - 【請求項３】 前記ダミー導体パターンは、ランド・パ
ターンまたはライン・アンド・スペース・パターンとさ
れる、請求項１に記載の表示用アレイ基板。 - 【請求項４】 前記配線は、下部導電材と上部導電材と
から構成され、前記下部導電材は、アルミニウムまたは
アルミニウム合金である、請求項１に記載の表示用アレ
イ基板。 - 【請求項５】 前記上部導電材は、不動態化電位を有す
る、請求項４に記載の表示用アレイ基板。 - 【請求項６】 前記上部導電材は、モリブデンまたはモ
リブデン合金である、請求項４または５に記載の表示用
アレイ基板。 - 【請求項７】 絶縁性基板上に配置された複数の配線と
該配線の一端に配置され前記配線にそれぞれ接続される
接続パッドとを含む薄膜トランジスタアレイを形成する
工程と、 画素電極を形成する工程と、 前記接続パッドの端部と画素電極端部との間にダミー導
体パターンを形成する工程とを含む表示用アレイ基板の
製造方法。 - 【請求項８】 前記ダミー導体パターンを、３０面積％
以上となるように形成する、請求項７に記載の表示用ア
レイ基板の製造方法。 - 【請求項９】 前記ダミー導体パターンを、ランド・パ
ターンまたはライン・アンド・スペース・パターンとし
て形成する、請求項７に記載の表示用アレイ基板の製造
方法。 - 【請求項１０】 前記配線は、下部導電材と上部導電材
とから構成され、前記下部導電材は、アルミニウムまた
はアルミニウム合金であり、前記上部導電材は、モリブ
デンまたはモリブデン合金である請求項７〜９のいずれ
か１項に記載の表示用アレイ基板の製造方法。 - 【請求項１１】 前記配線は、ウエット・エッチングに
より形成される、請求項７〜請求項１０のいずれか１項
に記載の表示用アレイ基板の製造方法。 - 【請求項１２】 請求項１〜請求項６に記載の表示用ア
レイ基板を含む、表示デバイス。 - 【請求項１３】 液晶ディスプレイ・デバイスとして使
用される、請求項１２の表示デバイス。 - 【請求項１４】 エレクトロ・ルミネッセンス・ディス
プレイ・デバイスとして使用される、請求項１２に記載
の表示デバイス。
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