JP2006308686A - 液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

液晶表示装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2006308686A
JP2006308686A JP2005128471A JP2005128471A JP2006308686A JP 2006308686 A JP2006308686 A JP 2006308686A JP 2005128471 A JP2005128471 A JP 2005128471A JP 2005128471 A JP2005128471 A JP 2005128471A JP 2006308686 A JP2006308686 A JP 2006308686A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
pattern
insulating film
etching
wiring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005128471A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4491375B2 (ja
Inventor
Hideto Motojima
秀人 元島
Hisashi Shimodousono
寿 下堂薗
Junji Nishimoto
淳二 西本
Makoto Horinouchi
誠 堀之内
Masakazu Sonohata
将一 園畠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Electric Kagoshima Ltd
NEC Kagoshima Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Kagoshima Ltd
NEC Kagoshima Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Kagoshima Ltd, NEC Kagoshima Ltd filed Critical Nippon Electric Kagoshima Ltd
Priority to JP2005128471A priority Critical patent/JP4491375B2/ja
Priority to US11/411,137 priority patent/US7300828B2/en
Priority to CN200610077307.7A priority patent/CN1854841A/zh
Publication of JP2006308686A publication Critical patent/JP2006308686A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4491375B2 publication Critical patent/JP4491375B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices 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
    • H01L27/12Devices 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
    • H01L27/1214Devices 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 comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/124Devices 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 comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G02F1/134363Electrodes characterised by their geometrical arrangement for applying an electric field parallel to the substrate, i.e. in-plane switching [IPS]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • G02F1/136286Wiring, e.g. gate line, drain line

Abstract

【課題】 製造工程数を大幅に増加させることなく、ゴミ付着に起因するパターン不良を解消させるリペア方法を提供する。
【解決手段】 レジスト膜115は、ソース電極109、ソース配線110、画素電極111、ドレイン電極112、ドレイン配線113、半導体膜107及び保護膜108を少なくとも覆い、さらにその周囲のゲート絶縁膜106を覆うように形成する。さらに、このレジスト膜115をマスクとしたウェットエッチングとドライエッチングとの併用エッチングを順番に行う。このエッチングにより、ゲート絶縁膜106上に存在するパターン残り116や117がエッチングされる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、液晶表示装置の製造方法に関し、特に製造過程で付着したゴミに起因するパターン不良を解消させる液晶表示装置の製造方法に関する。
液晶表示装置は、薄型で軽量の利点を有するフラットパネルディスプレイとして、益々利用場面が広がっている。利用場面が広がるにつれて、表示性能の更なる向上が望まれている。表示性能の向上としては、高輝度化、高精細化、高速応答化などがある。また表示品質の向上としては、明点不良や黒点不良などの表示不良の解消が強く望まれている。明点不良は、入力される印加電圧に応じた階調表示ができず、画素が常時点灯した状態となっている現象である。黒点不良は、入力される印加電圧に応じた階調表示ができず、画素が常時消灯した状態で黒色に見える現象である。このような表示不良が発生する原因の一つは、製造過程での異物の混入にある。
フォトリソグラフィ技術を用いパターンを形成する際に、フォトレジスト材の塗布、露光及び現像を行う。この塗布や露光前にゴミが付着すると、ゴミが付着した箇所で塗布が不均一になったり露光量が不均一になるなどして、設計上は存在しないはずの場所にレジスト残りが生じる。また、現像の際のシミも考えられる。このようなレジスト残りや現像の際のシミが発生した場合、このようなレジストパターンをマスクにエッチングを行い、その後でレジストパターンを剥離するとパターン不良が生じる。このパターン不良では、分離されているべき導電体パターンが連なって、ショートする。また、設計上は存在しないはずの場所にパターン残りが生じると、周りの電極や配線と接触して電極間や配線間のショートを誘発する場合がある。
このような表示不良のリペア方法としてはレーザ照射を用いるものが知られている。特に、明点不良の画素の電極配線に対してレーザ照射を行って、画素の表示が常に黒表示となるように修復するものである(特許文献1、特許文献2参照)。表示不良としては、常時点灯しているものよりも、常時消灯して黒表示となっているものの方が目立ちにくいので、黒表示となるように修復することで表示不良を緩和させることができる。
特開2002−318393号公報(段落(0003)乃至段落(0006)) 特開2004−070182号公報(段落(0010)乃至段落(0011))
しかしながら、レーザ照射による表示不良のリペア方法では、明点不良や黒点不良を液晶表示装置に対して駆動電圧を供給して表示動作をさせる検査を行い、表示不良の画素を特定してリペアを行う必要がある。この場合、電気特性で測定しても低抵抗な半導体膜によるショートや容量結合しているようなときは、検出能力が低く見つけることができない場合がある。また、レーザ照射による表示不良のリペア方法のみに依存していては、表示不良となるパターン不良を内在しているアクティブマトリクス基板を良品と見なして、対向基板とを貼り合わせて液晶表示パネルの形態まで製造を進めてしまうことになるため、後工程まで不良品が流出してしまい、不良率を上げてしまう原因となる。
パターン不良箇所は、パターン不良が発生した工程で解消させることが望ましい。不良が発生した工程で解消させるために、パターン不良が見つかった場合には、導電体膜をパターニングして形成した導電体パターンを一旦エッチングして除去する。一旦除去してから、改めて導電体膜を形成し、パターニングして複数の導電体パターンを形成するのである。しかしながら、このようなリペア方法では製造工程数が大幅に増加してしまう。
[発明の目的]
したがって、本発明の目的は、製造工程数を大幅に増加させることなく、ゴミ付着に起因するパターン不良をリペアできる液晶表示装置の製造方法を提供することにある。
上述した目的を達成するために、本発明の液晶表示装置の製造方法は、次の新規な特徴を備える。
すなわち、本発明の液晶表示装置の製造方法は、アクティブマトリクス基板と対向基板との間に液晶層を挟持する液晶表示装置の製造方法において、上記アクティブマトリクス基板の上方に絶縁膜を形成する工程と、上記絶縁膜上に導電体膜を形成しこれをパターニングすることにより複数の導電体パターンを形成する工程と、上記複数の導電体パターンを少なくとも覆い、かつその周囲の上記絶縁膜を覆うレジスト膜を形成する工程と、上記レジスト膜をマスクに上記アクティブマトリクス基板上方に存在しているパターン残りをエッチングする工程とを備えることを特徴とする。
好ましくは、上記絶縁膜はゲート絶縁膜であり、上記導電体パターンは上記ゲート絶縁膜上に形成される、ソース電極、ドレイン電極及びドレイン配線であることを特徴とする。
好ましくは、上記レジスト膜をマスクとしたエッチングは、ウェットエッチングとドライエッチングとを併用したエッチングであることを特徴とする。
好ましくは、上記レジスト膜をマスクとしたエッチングで、上記レジスト膜で覆われていない上記絶縁膜の表面がエッチングされくぼみ部が形成されることを特徴としている。
また好ましくは、上記ゲート絶縁膜と上記ソース電極及び上記ドレイン電極との間には薄膜トランジスタのチャネル領域が形成される半導体膜が形成されており、上記レジスト膜をマスクとして、上記導電体パターンのパターン残りを除去する第一のエッチングと、上記半導体膜のパターン残りを除去する第二のエッチングとが順に行われることを特徴とする。
好ましくは、上記レジスト膜を剥離した後で、上記絶縁膜と上記導電体パターンとを覆う層間絶縁膜を形成する工程と、上記層間絶縁膜に上記導電体パターンへ至るコンタクトホールを形成する工程と、上記層間絶縁膜上に画素電極を形成し上記コンタクトホールを介して上記導電体パターンに電気的に接続する工程とをさらに備えることを特徴とする。
[効果をもたらす手段の働き]
複数の導電体パターンを少なくとも覆い、かつその周囲の絶縁膜を覆うレジスト膜を形成し、このレジスト膜をマスクにしたエッチングにより、導電体パターンのパターン残りはエッチングされる。複数の導電体パターン間を跨ってパターン残りが存在していたと仮定しても、存在していたパターン残りは大部分が除去される。
本発明によれば、導電体パターンをパターン形成するのに続いて、ゴミ付着に起因するパターン不良や表示不良を、不良が発生した工程で解消させることができる。
その理由は、パターン残りが除去されて、本来分離されているべき導電体パターンが分離されて、パターン不良や表示不良を生じないように改変することができるからである。さらに、一つのマスクを使ったエッチングにより、複数個所に存在しているパターン残りを一括で除去することができるので、製造工程数の増加を極力抑制しながら、ゴミ付着に起因するパターン不良や表示不良を解消させることができる。
本発明の実施の形態について説明する前に、本発明の基本概念について説明する。本発明の液晶表示装置の製造方法では、アクティブマトリクス基板と対向基板との間に液晶層を挟持する液晶表示装置の製造方法において、アクティブマトリクス基板の上方に絶縁膜の一例としてゲート絶縁膜を形成する。さらに、この絶縁膜の一例としてのゲート絶縁膜上に導電体膜を形成する。さらに、この導電体膜をパターニングして複数の導電体パターンの一例としての、ソース電極、ドレイン電極及びドレイン配線などを形成する。さらに、この複数の導電体パターンの一例としてのソース電極、ドレイン電極及びドレイン配線は少なくとも覆い、かつその周囲の上記絶縁膜の一例としてのゲート絶縁膜を覆うレジスト膜を形成する。さらに、このレジスト膜をマスクにアクティブマトリクス基板上方に存在している導電体パターンのパターン残りをエッチングする。このような工程を備えることを特徴とするものである。
(第一の実施の形態)
初めに、本発明の第一実施の形態の液晶表示装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の第一の実施形態の液晶表示装置の製造方法を説明するための製造工程順の平面図である。図2は、本発明の第一の実施形態による効果を説明するための製造工程順の平面図である。図3は、図1のTFT114付近の製造工程順の断面図である。
第一実施の形態は、本発明をIPS型液晶表示装置に適用した場合である。まず、ガラス基板101上の全面に導電体膜を形成し、これをパターニングすることにより、図1(a)及び図3(a)に示すようにゲート電極102、ゲート配線103、共通電極104及び共通配線105を形成する。図1(a)に示すように、ゲート電極102とゲート配線103とは一体形成されており、ゲート配線103からゲート電極102が分岐して形成されている。また、共通電極104と共通配線105とは一体形成されており、共通配線105から共通電極104が分岐して形成されている。次に、これら電極や配線とガラス基板101を覆うゲート絶縁膜106を形成する。
さらに、ノンドープのa−Si半導体膜とn型不純物がドープされたn半導体膜を順に成膜して積層構造を形成した後、これをパターニングしてアイランド状の半導体膜107と保護膜108を形成する。半導体膜107はゲート電極102の上方のゲート絶縁膜106上に配置されている。保護膜108は、ゲート配線103とドレイン配線113とが交差する箇所のゲート絶縁膜106上に配置されている。保護膜108は、その後に形成されるドレイン配線113がゲート配線103と交差する部分で、ゲート配線103とドレイン配線113との静電耐圧を向上させるために配置している。また、段差で断線するのを防止するために設けている。
次に、ゲート絶縁膜106、半導体膜107や保護膜108を覆うように、導電体膜を形成する。これをパターニングして、図1(a)に示すように、ソース電極109、ソース配線110、画素電極111、ドレイン電極112及びドレイン配線113を形成する。このとき、ソース電極109とドレイン電極112との間に露出している半導体膜107のn半導体膜が除去されて、ソース領域とドレイン領域とがチャネル領域を挟んで分離される。また、n半導体膜の除去の際に、ノンドープのa−Si半導体膜の表面も一部除去される。
ゲート電極102、ゲート絶縁膜106、半導体膜107、ソース電極109及びドレイン電極112は、TFT(薄膜トランジスタ)114を構成する。図1(a)に示すように、ソース電極109、ソース配線110及び画素電極111は一体形成されており、ソース配線110から複数の画素電極111が分岐して形成されている。また、ドレイン電極112とドレイン配線113とは一体形成されており、ドレイン配線113からドレイン電極113が分岐して形成されている。画素電極111と共通電極104とは、ゲート絶縁膜106を介してお互いに交互に平行に配置されている。画素電極111と共通電極104との間に電圧を印加することにより、液晶層の液晶分子を平面内で回転させて表示制御を行う。
次に、図1(b)及び図3(b)に示すようにリペア用のレジスト膜115を形成する。このレジスト膜115は、ソース電極109、ソース配線110、画素電極111、ドレイン電極112、ドレイン配線113、半導体膜107、及び保護膜108を少なくとも覆い、さらにその周囲のゲート絶縁膜106を覆うように形成している。
次に、このレジスト膜115をマスクとしたウェットエッチングとドライエッチングとの併用エッチングを順番に行う。このエッチングにより、ゲート絶縁膜106上に存在するパターン残りがエッチングされる。さらにこのエッチングにより、図3(c)に示すようにレジスト膜115で覆われていないゲート絶縁膜106がエッチングされて、ゲート絶縁膜106の表面にくぼみ部106aが形成される。
次に、パターン残りなどパターン不良が発生した状態で第一実施の形態の製造方法を説明する。まず、ガラス基板101上の全面に導電体膜を形成し、これをパターニングすることにより、図2(a)及び図3(a)に示すようにゲート電極102、ゲート配線103、共通電極104及び共通配線105を形成する。図2(a)に示すように、ゲート電極102とゲート配線103は一体形成されており、ゲート配線103からゲート電極102が分岐して形成されている。また、共通電極104と共通配線105は一体形成されており、共通配線105から共通電極104が分岐して形成されている。次に、これら電極や配線とガラス基板101を覆うように、ゲート絶縁膜106を形成する。このゲート絶縁膜106としては例えば、CVD法で形成された、膜厚が300nm〜600nmのSiNx膜を用いる。さらに、ノンドープのa−Si半導体膜とn型不純物がドープされたn半導体膜を順に成膜して積層構造を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてこれをパターニングして、アイランド状の半導体膜107及び保護膜108を形成する。このパターニングのための塗布や露光の前に、図示しないゴミが付着するとレジスト残りが発生し、レジスト残りが発生したレジストパターンでパターニングをすると、半導体膜のパターン残り116が形成される。
次に、ゲート絶縁膜106、半導体膜107や保護膜108を覆うように、膜厚が100nm〜250nmのCr膜をスパッタ法により形成する。これをドライエッチング、若しくはウェットエッチングとドライエッチングとの併用エッチングによりパターニングして、図2(a)に示すように、ソース電極109、ソース配線110、画素電極111、ドレイン電極112及びドレイン配線113を形成する。ウェットエッチングでは、例えば硝酸系混酸をエッチング液として用いる。ドライエッチングでは、例えば塩素と酸素の混合ガスをエッチングガスとして用いる。このとき、ソース電極109とドレイン電極112との間に露出している半導体膜107のn半導体膜が除去されて、ソース領域とドレイン領域とがチャネル領域を挟んで分離される。また、n半導体膜の除去の際に、ノンドープのa−Si半導体膜の表面も一部除去される。
このCr膜のパターニングのための塗布や露光の前に、図示しないゴミが付着するとレジスト残りが発生し、レジスト残りが発生したレジストパターンでパターニングをすると、Cr膜のパターン残り117が形成される。図2(a)では、正規の画素電極111やドレイン配線113の外形と、パターン残り117の外形とを理解しやすくするために別個のパターンとして描いている。実際には、一つのCr膜からパターニングして、画素電極111やドレイン配線113、パターン残り117が形成されているので、これらは同層で一体的に形成されている。
ここで、ゴミ付着によるパターン不良について詳しく説明する。ゴミは作業者、製造設備、レジスト膜などに由来するものである。その大きさは、3μm以上のものを想定している。このようなゴミがパターニングのための塗布や露光の前に付着すると、レジスト残りが発生し、レジスト残りが発生したレジストパターンでパターニングされてしまうため、半導体膜のパターン残り116やCr膜のパターン残り117が形成される。このパターン残り116及び117は、理解しやすいように多少誇張して大きく描いている。図2(a)では、あるパターン残り116はソース配線110の下に形成されており、他のパターン残り116はドレイン配線113の下に形成されている。また、あるパターン残り117は三つの画素電極111に跨るように存在しており、これらをショートさせている。また別のパターン残り117は一つの画素電極111とドレイン配線113に跨るように存在しており、これらをショートさせている。
次に、図2(b)及び図3(b)に示すようにリペア用のレジスト膜115を形成する。このレジスト膜115は、ソース電極109、ソース配線110、画素電極111、ドレイン電極112、ドレイン配線113、半導体膜107及び保護膜108を少なくとも覆い、さらにその周囲のゲート絶縁膜106を覆うように形成している。具体的には、これら電極や配線、半導体膜の外縁から外側に0.25μm〜1.0μmだけ張り出して、周囲のゲート絶縁膜106を覆うように形成する。例えば、各電極又は各配線を覆うレジスト膜は、レジスト膜を露光するためのフォトマスク上で、その幅が各電極又は各配線より0.5μm〜1.0μmだけ太くなるように形成する。
次に、このレジスト膜115をマスクとしたウェットエッチングとドライエッチングとの併用エッチングを順に行う。これはCr膜のパターン残り117を除去するためのエッチングである。ウェットエッチングでは、例えば硝酸系混酸をエッチング液として用いる。ドライエッチングでは、例えば塩素と酸素の混合ガスをエッチングガスとして用いる。このようにエッチングを併用する理由は次のとおりである。ウェットエッチングだけではレジスト膜115が膨潤して剥がれたりパターン欠損になり、後のエッチングで不良を生じさせるためである。また、ドライエッチングだけではレジスト膜115の後退が生じてしまい、正規のパターン(ソース電極109、ソース配線110、画素電極111、ドレイン電極112及びドレイン配線113)までエッチングされる可能性があるからである。また、ドライエッチングは、3回以上は実施しないようにする。
これらのエッチングにより、図2(c)に示すように、レジスト膜115で覆われていない部分のパターン残り117は除去される。これにより、複数の画素電極111に跨るように存在していたパターン残り117は大部分が除去されて微小なパターン残り117aとなる。画素電極111同士は、分離が必要な箇所が分離される。また、画素電極111とドレイン配線113とに跨るように存在していたパターン残り117は大部分が除去されて微小なパターン残り117aとなる。画素電極111とドレイン配線113とは、分離される。
次に、このレジスト膜115をマスクとしたドライエッチングを行う。これは半導体膜のパターン残り116を除去するためのエッチングである。例えば、SFとHeの混合ガスをエッチングガスとして用いる。このエッチングによりソース配線110やドレイン配線116の下に跨るように存在していたパターン残り116は大部分が除去されて微小なパターン残り116aとなる。図2(c)では、レジスト膜115を剥離した後の状態を示している。
またこのレジスト膜115をマスクとしたエッチングにより、図3(c)で示したように、レジスト膜115で覆われていないゲート絶縁膜106が25nm程度エッチングされて、ゲート絶縁膜106の表面にくぼみ部106aが形成される。ゲート絶縁膜106の膜厚は、このエッチングによって減少する量を見込んで、膜厚を厚めに成膜する。このように考慮して設計し製造することにより、膜厚減少に起因する、バックライトの透過率のスペクトルがシフトしてパネル表示時に赤く色つく、色つき現象の発生を防止することができる。
この後は、通常のIPS型液晶表示装置の製造方法と同様にして、図4(a)に示すようなIPS型の液晶表示装置が完成する。簡単に説明すると、図1乃至図3を参照して説明したアクティブマトリクス基板10の表面に配向膜11を形成する。対向基板12の表面には表示領域の中の画素間の領域にマトリクス状やストライプ状の遮光膜13を形成する。遮光膜13で囲まれた画素領域となる部分にはそれぞれカラーフィルタを配置する。カラーフィルタは赤色層14R、緑色層14G及び青色層14Bで構成されている。さらに、カラーフィルタと遮光層13の表面に配向膜11を形成する。さらに、アクティブマトリクス基板10と対向基板12とを液晶層15を挟持した状態で貼り合わせることにより、本実施の形態の液晶表示装置が完成する。
本実施の形態によれば、ソース電極109、ソース配線110、画素電極111、ドレイン電極112及びドレイン配線113のパターニング後に、レジスト膜115をマスクとしたエッチングを行っている。このエッチングによって、ソース電極109、ソース配線110、画素電極111、ドレイン電極112及びドレイン配線113のパターニングの際に形成されたパターン残り117はエッチングされてその大部分が除去され、微小なパターン残り117aとなる。不要なパターン残り117が除去されたので、近接する配線や電極間のショートがなくなり、ゴミに起因するパターン不良を解消させることができる。さらに、レジスト膜115をマスクとしたエッチングによって、半導体膜107及び保護膜108のパターニングの際に形成されたパターン残り116もエッチングされてその大部分が除去され、微小なパターン残り116aとなる。不要なパターン残り116が除去されたので、近接する配線や電極間のショートの可能性が小さくなり、ゴミに起因するパターン不良を解消させることができる。
さらに、本実施の形態では、このエッチングによって、複数個所のパターン残り117を一括でエッチングするので、製造工程数を極力増やさないで、ゴミに起因するパターン不良を解消できる。さらに、同一のマスクで、複数個所のパターン残り116を一括でエッチングするので、製造工程数を極力増やさないで、ゴミに起因するパターン不良を解消できる。
なお、本実施の形態の液晶表示装置は、画素電極111と共通電極104との間に電圧を印加することにより、液晶層の液晶分子を平面内で回転させて表示制御を行う構成のものである。図2(c)に示したものでは、画素電極111の外縁に微小なパターン残り117aが残っているが、パターン残り117aは微小なので表示上認識されることはなく、問題はない。また、パターン残り117aは微小なので、輝度特性上も問題はない。
(第二実施の形態)
次に、本発明の第二実施の形態の液晶表示装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図5は、本発明の第二の実施形態の液晶表示装置の製造方法を説明するための製造工程順の平面図である。図6−A及び図6−B(d)は、本発明の第二の実施形態による効果を説明するための製造工程順の平面図である。図6−B(e)及び(f)、図6−Cは、図6−AのTFT214付近の製造工程順の断面図である。
第二実施の形態は、TN型液晶表示装置の製造方法に適用した例である。まず、ガラス基板201上の全面に導電体膜を形成し、これをパターニングすることにより、図5(a)及び図6−B(e)に示すようにゲート電極202、ゲート配線203、共通配線205を形成する。図5(a)に示すように、ゲート電極202とゲート配線203とは一体形成されており、ゲート配線203からゲート電極202が分岐して形成されている。次に、これら電極や配線とガラス基板201を覆うゲート絶縁膜206を形成する。
さらに、ノンドープのa−Si半導体膜とn型不純物がドープされたn半導体膜とを順に成膜して積層構造を形成した後、これをパターニングしてアイランド状の半導体膜207と保護膜208を形成する。半導体膜207はゲート電極202の上方のゲート絶縁膜206上に配置されている。保護膜208は、その後に形成されるドレイン配線213がゲート配線203と交差する部分で、ゲート配線203とドレイン配線213との静電耐圧を向上させるために配置している。また、段差で断線するのを防止するために設けている。
次に、ゲート絶縁膜206、半導体膜207や保護膜208を覆うように、導電体膜を形成する。これをパターニングして、図5(a)に示すように、ソース電極209、ソース配線210、ドレイン電極212及びドレイン配線213を形成する。このとき、ソース電極209とドレイン電極212との間に露出している半導体膜207のn半導体膜が除去されて、ソース領域とドレイン領域とがチャネル領域を挟んで分離される。また、n半導体膜の除去の際に、ノンドープのa−Si半導体膜の表面も一部除去される。
ゲート電極202、ゲート絶縁膜206、半導体膜207、ソース電極209及びドレイン電極212は、TFT(薄膜トランジスタ)214を構成する。図5(a)に示すように、ソース電極209とソース配線210とは一体形成されている。また、ドレイン電極212とドレイン配線213とは一体形成されており、ドレイン配線213からドレイン電極212が分岐して形成されている。
次に、図5(b)及び図6−B(f)に示すようにリペア用のレジスト膜215を形成する。このレジスト膜215は、ソース電極209、ソース配線210、ドレイン電極212、ドレイン配線213、半導体膜207及び保護膜208を少なくとも覆い、さらにその周囲のゲート絶縁膜206を覆うように形成している。
次に、このレジスト膜215をマスクとしたウェットエッチングとドライエッチングとの併用エッチングを順番に行う。このエッチングにより、ゲート絶縁膜206上に存在するパターン残りがエッチングされる。さらにこのエッチングにより、図6−C(g)に示すようにレジスト膜215で覆われていないゲート絶縁膜206がエッチングされて、ゲート絶縁膜206の表面にくぼみ部206aが形成される。
次に、図6−C(h)に示すように、全面に層間絶縁膜218が形成される。さらに、図6−C(i)に示すように、層間絶縁膜218にコンタクトホール219が形成される。さらに、図5(c)及び図6−C(i)に示すように、層間絶縁膜218上に画素電極220が形成され、コンタクトホール219を介してソース電極209に電気的に接続する。
次に、パターン残りなどパターン不良が発生した状態で第二実施の形態の製造方法を説明する。まず、ガラス基板201上の全面に導電体膜を形成し、これをパターニングすることにより、図6−A(a)及び図6−B(e)に示すようにゲート電極202、ゲート配線203及び共通配線205を形成する。図6−A(a)に示すように、ゲート電極202とゲート配線203は一体形成されており、ゲート配線203からゲート電極202が分岐して形成されている。次に、これら電極や配線とガラス基板201を覆うように、ゲート絶縁膜206を形成する。このゲート絶縁膜206としては例えば、CVD法で形成された、膜厚が300nm〜600nmのSiNx膜を用いる。さらに、ノンドープのa−Si半導体膜とn型不純物がドープされたn半導体膜を順に成膜して積層構造を形成した後、これをパターニングしてアイランド状の半導体膜207及び保護膜208を形成する。このパターニングのための塗布や露光の前に、図示しないゴミが付着するとレジスト残りが発生し、レジスト残りが発生したレジストパターンでパターニングをすると、半導体膜のパターン残り216が形成される。
次に、ゲート絶縁膜206、半導体膜207や保護膜208を覆うように、膜厚が100nm〜250nmのCr膜をスパッタ法により形成する。これをドライエッチング、若しくはウェットエッチングとドライエッチングとの併用エッチングによりパターニングして、図6−A(a)に示すように、ソース電極209、ソース配線210、ドレイン電極212及びドレイン配線213を形成する。このとき、ソース電極209とドレイン電極212との間に露出している半導体膜207のn半導体膜が除去されて、ソース領域とドレイン領域とがチャネル領域を挟んで分離される。また、n半導体膜の除去の際に、ノンドープのa−Si半導体膜の表面も一部除去される。
このCr膜のパターニングのための塗布や露光の前に、図示しないゴミが付着するとレジスト残りが発生し、レジスト残りが発生したレジストパターンでパターニングをすると、Cr膜のパターン残り217が形成される。図6−A(a)では、正規のソース配線210やドレイン配線213の外形と、パターン残り217の外形とを理解しやすくするために別個のパターンとして描いている。実際には、一つのCr膜からパターニングして、ソース配線210やドレイン配線213、パターン残り217が形成されているので、これらは同層で一体的に形成されている。
ここで、ゴミ付着によるパターン不良について詳しく説明する。ゴミは作業者、製造設備、レジスト膜などに由来するものである。その大きさは、3μm以上のものを想定している。このようなゴミがパターニングのための塗布や露光の前に付着すると、レジスト残りが発生し、レジスト残りが発生したレジストパターンでパターニングされてしまうため、半導体膜のパターン残り216やCr膜のパターン残り217が形成される。このパターン残り216及び217は、理解しやすいように多少誇張して大きく描いている。図6−A(a)では、あるパターン残り216はソース配線210とドレイン配線213の下に跨るように存在している。他のパターン残り217はソース配線210とドレイン配線213に跨るように存在しており、これらをショートさせている。
次に、図6−A(b)及び図6−B(f)に示すようにリペア用のレジスト膜215を形成する。このレジスト膜215は、ソース電極209、ソース配線210、ドレイン電極212、ドレイン配線213、半導体膜207及び保護膜208を少なくとも覆い、さらにその周囲のゲート絶縁膜206を覆うように形成している。具体的には、これら電極や配線、半導体膜の外縁から外側に0.25μm〜1.0μmだけ張り出して、周囲のゲート絶縁膜206を覆うように形成する。例えば、各電極又は各配線を覆うレジスト膜は、レジスト膜を露光するためのフォトマスク上で、その幅が各電極又は各配線より0.5μm〜1.0μmだけ太くなるように形成する。
次に、このレジスト膜215をマスクとしたウェットエッチングとドライエッチングとの併用エッチングを順に行う。これはCr膜のパターン残り217を除去するためのエッチングである。ウェットエッチングでは、例えば硝酸系混酸をエッチング液として用いる。ドライエッチングでは、例えば塩素と酸素の混合ガスをエッチングガスとして用いる。このようにエッチングを併用する理由は第一実施の形態で説明したとおりである。このエッチングにより、図6−A(c)に示すように、レジスト膜215で覆われていない部分のパターン残り217は除去される。これにより、ソース配線210とドレイン配線213とに跨るように存在していたパターン残り217は大部分が除去されて微小なパターン残り217aとなる。ソース配線210とドレイン配線213とは、分離される。
次に、このレジスト膜215をマスクとしたドライエッチングを行う。これは半導体膜のパターン残り216を除去するためのエッチングである。例えば、SFとHeの混合ガスをエッチングガスとして用いる。このエッチングによりソース配線210やドレイン配線213の下に跨るように存在していたパターン残り216は大部分が除去されて微小なパターン残り216aとなる。図6−A(c)では、レジスト膜215を剥離した後の状態を示している。
またこのレジスト膜215をマスクとしたエッチングにより、図6−C(g)で示したように、レジスト膜215で覆われていないゲート絶縁膜206が25nm程度エッチングされて、ゲート絶縁膜206の表面にくぼみ部206aが形成される。ゲート絶縁膜206の膜厚は、このエッチングによって減少する量を見込んで、膜厚を厚めに成膜する。このように考慮して設計し製造することにより、膜厚減少に起因する、バックライトの透過率のスペクトルがシフトしてパネル表示時に赤く色つく、色つき現象の発生を防止することができる。
次に、図6−C(h)に示すように、全面に層間絶縁膜218が形成される。さらに、図6−C(i)に示すように、層間絶縁膜218にコンタクトホール219が形成される。さらに、図6−B(d)及び図6−C(i)に示すように、層間絶縁膜218上に画素電極220が形成され、コンタクトホール219を介してソース電極209に電気的に接続する。
この後は、通常のTN型液晶表示装置の製造方法と同様にして、図4(b)に示すようなTN型の液晶表示装置が完成する。簡単に説明すると、図5、図6−A乃至図6−Cで説明したアクティブマトリクス基板20の表面に配向膜21を形成する。対向基板22の表面には表示領域の中の画素間の領域にマトリクス状やストライプ状の遮光膜23を形成する。遮光膜23で囲まれた画素領域となる部分にはそれぞれカラーフィルタを配置する。カラーフィルタは赤色層24R、緑色層24G及び青色層24Bで構成されている。さらに、カラーフィルタと遮光層23の表面に対向電極25を形成する。さらに、対向電極25の表面に配向膜21を形成する。さらに、アクティブマトリクス基板20と対向基板22とを液晶層26を挟持した状態で貼り合わせることにより、本実施の形態の液晶表示装置が完成する。このTN型の液晶表示装置では、アクティブマトリクス基板20の画素電極と対向基板22の対向電極25との間に電圧を印加することにより、液晶層の液晶分子の傾斜を制御することにより表示を行う。
本実施の形態によれば、ソース電極209、ソース配線210、ドレイン電極212及びドレイン配線213のパターニング後に、レジスト膜215をマスクとしたエッチングを行っている。このエッチングによって、ソース電極209、ソース配線210、ドレイン電極212及びドレイン配線213のパターニングの際に形成されたパターン残り217はエッチングされてその大部分が除去され、微小なパターン残り217aとなる。不要なパターン残り217が除去されたので、近接する配線や電極間のショートがなくなり、ゴミに起因するパターン不良を解消させることができる。さらに、レジスト膜215をマスクとしたエッチングによって、半導体膜207及び保護膜208のパターニングの際に形成されたパターン残り216もエッチングされてその大部分が除去され、微小なパターン残り216aとなる。不要なパターン残り216が除去されたので、近接する配線や電極間のショートがなくなり、ゴミに起因するパターン不良を解消させることができる。
さらに、本実施の形態では、このエッチングによって、複数個所のパターン残り217を一括でエッチングするので、製造工程数を極力増やさないで、ゴミに起因するパターン不良を解消できる。さらに、同一のマスクで、複数個所のパターン残り216を一括でエッチングするので、製造工程数を極力増やさないで、ゴミに起因するパターン不良を解消できる。
(第三実施の形態)
次に、本発明の第三実施の形態の液晶表示装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図7は、本発明の第三の実施形態の液晶表示装置の製造方法を説明するための製造工程順の平面図である。図8−A及び図8−B(d)は、本発明の第三の実施形態による効果を説明するための製造工程順の平面図である。図8−B(e)及び(f)、図8−Cは、図8−AのTFT314付近の製造工程順の断面図である。
第三実施の形態は、IPS型液晶表示装置の製造方法に適用した例である。第一実施の形態のIPS型液晶表示装置では、画素電極と共通電極とを異なるレイヤーに配置した構造のものであるのに対し、第三実施の形態のIPS型液晶表示装置では画素電極と共通電極とが同じレイヤーに配置した構造のものである。
まず、ガラス基板301上の全面に導電体膜を形成し、これをパターニングすることにより、図7(a)及び図8−B(e)に示すようにゲート電極302、ゲート配線303、共通配線305を形成する。図7(a)に示すように、ゲート電極302とゲート配線303とは一体形成されており、ゲート配線303からゲート電極302が分岐して形成されている。次に、これら電極や配線とガラス基板301を覆うように、ゲート絶縁膜306を形成する。
さらに、ノンドープのa−Si半導体膜とn型不純物がドープされたn半導体膜とを順に成膜して積層構造を形成した後、これをパターニングしてアイランド状の半導体膜307と保護膜308を形成する。半導体膜307はゲート電極302の上方のゲート絶縁膜306上に配置されている。保護膜308は、その後に形成されるドレイン配線313がゲート配線303と交差する部分で、ゲート配線303とドレイン配線313との静電耐圧を向上させるために配置している。また、段差で断線するのを防止するために設けている。
次に、ゲート絶縁膜306、半導体膜307や保護膜308を覆うように、導電体膜を形成する。これをパターニングして、図7(a)に示すように、ソース電極309、ソース配線310、ドレイン電極312及びドレイン配線313を形成する。このとき、ソース電極309とドレイン電極312との間に露出している半導体膜307のn半導体膜が除去されて、ソース領域とドレイン領域とがチャネル領域を挟んで分離される。また、n半導体膜の除去の際に、ノンドープのa−Si半導体膜の表面も一部除去される。
ゲート電極302、ゲート絶縁膜306、半導体膜307、ソース電極309及びドレイン電極312は、TFT(薄膜トランジスタ)314を構成する。図7(a)に示すように、ソース電極309とソース配線310とは一体形成されている。また、ドレイン電極312とドレイン配線313とは一体形成されており、ドレイン配線313からドレイン電極312が分岐して形成されている。
次に、図7(b)及び図8−B(f)に示すようにリペア用のレジスト膜315を形成する。このレジスト膜315は、ソース電極309、ソース配線310、ドレイン電極312、ドレイン配線313、半導体膜307及び保護膜308を少なくとも覆い、さらにその周囲のゲート絶縁膜306を覆うように形成している。
次に、このレジスト膜315をマスクとしたウェットエッチングとドライエッチングとの併用エッチングを順番に行う。このエッチングにより、ゲート絶縁膜306上に存在するパターン残りがエッチングされる。さらにこのエッチングにより、図8−C(g)に示すようにレジスト膜315で覆われていないゲート絶縁膜306がエッチングされて、ゲート絶縁膜306の表面にくぼみ部306aが形成される。
次に、図8−C(h)に示すように、全面に層間絶縁膜318が形成される。さらに、図8−C(i)に示すように、層間絶縁膜318にソース配線310に至るコンタクトホール319aが形成される。このときに、図示していない、層間絶縁膜318及びゲート絶縁膜306を貫通して共通配線305に至るコンタクトホールを形成する。さらに、層間絶縁膜318上にITOなどの透明導電膜を形成し、これをパターニングすることにより、図7(c)及び図8−C(i)に示すように、層間絶縁膜318上に画素電極320が形成され、コンタクトホール319aを介してソース電極309に電気的に接続する。このときに、層間絶縁膜318上に共通電極321が形成され、図示していないコンタクトホールを介して共通配線305に電気的に接続する。画素電極320と共通電極321とは、層間絶縁膜318上にお互いに交互に平行に配置されている。画素電極320と共通電極321との間に電圧を印加することにより、液晶層の液晶分子を平面内で回転させて表示制御を行う。
次に、パターン残りなどパターン不良が発生した状態で第三実施の形態の製造方法を説明する。まず、ガラス基板301上の全面に導電体膜を形成し、これをパターニングすることにより、図8−A(a)及び図8−B(e)に示すようにゲート電極302、ゲート配線303及び共通配線305を形成する。図8−A(a)に示すように、ゲート電極302とゲート配線303は一体形成されており、ゲート配線303からゲート電極302が分岐して形成されている。次に、これら電極や配線とガラス基板301を覆うように、ゲート絶縁膜306を形成する。このゲート絶縁膜306としては例えば、CVD法で形成された、膜厚が300nm〜600nmのSiNx膜を用いる。さらに、ノンドープのa−Si半導体膜とn型不純物がドープされたn半導体膜を順に成膜して積層構造を形成した後、これをパターニングしてアイランド状の半導体膜307及び保護膜308を形成する。このパターニングのための塗布や露光の前に、図示しないゴミが付着するとレジスト残りが発生し、レジスト残りが発生したレジストパターンでパターニングをすると、半導体膜のパターン残り316が形成される。
次に、ゲート絶縁膜306、半導体膜307や保護膜308を覆うように、膜厚が100nm〜250nmのCr膜をスパッタ法により形成する。これをドライエッチング、若しくはウェットエッチングとドライエッチングとの併用エッチングによりパターニングして、図8−A(a)に示すように、ソース電極309、ソース配線310、ドレイン電極312及びドレイン配線313を形成する。このとき、ソース電極309とドレイン電極312との間に露出している半導体膜307のn半導体膜が除去されて、ソース領域とドレイン領域とがチャネル領域を挟んで分離される。また、n半導体膜の除去の際に、ノンドープのa−Si半導体膜の表面も一部除去される。
このCr膜のパターニングのための塗布や露光の前に、図示しないゴミが付着するとレジスト残りが発生し、レジスト残りが発生したレジストパターンでパターニングをすると、Cr膜のパターン残り317が形成される。図8−A(a)では、正規のソース配線310やドレイン配線313の外形と、パターン残り317の外形とを理解しやすくするために別個のパターンとして描いている。実際には、一つのCr膜からパターニングして、ソース配線310やドレイン配線313、パターン残り317が形成されているので、これらは同層で一体的に形成されている。
ここで、ゴミ付着によるパターン不良について詳しく説明する。ゴミは作業者、製造設備、レジスト膜などに由来するものである。その大きさは、3μm以上のものを想定している。このようなゴミがパターニングのための塗布や露光の前に付着すると、レジスト残りが発生し、レジスト残りが発生したレジストパターンでパターニングされてしまうため、半導体膜のパターン残り316やCr膜のパターン残り317が形成される。このパターン残り316及び317は、理解しやすいように多少誇張して大きく描いている。図8−A(a)では、あるパターン残り316はソース配線310とドレイン配線313の下に跨るように存在している。他のパターン残り317はソース配線310とドレイン配線313に跨るように存在しており、これらをショートさせている。
次に、図8−A(b)及び図8−B(f)に示すようにリペア用のレジスト膜315を形成する。このレジスト膜315は、ソース電極309、ソース配線310、ドレイン電極312、ドレイン配線313、半導体膜307及び保護膜308を少なくとも覆い、さらにその周囲のゲート絶縁膜306を覆うように形成している。具体的には、これら電極や配線、半導体膜の外縁から外側に0.25μm〜1.0μmだけ張り出して、周囲のゲート絶縁膜306を覆うように形成する。例えば、各電極又は各配線を覆うレジスト膜は、レジスト膜を露光するためのフォトマスク上で、その幅が各電極又は各配線より0.5μm〜1.0μmだけ太くなるように形成する。
次に、このレジスト膜315をマスクとしたウェットエッチングとドライエッチングとの併用エッチングを順に行う。これはCr膜のパターン残り317を除去するためのエッチングである。ウェットエッチングでは、例えば硝酸系混酸をエッチング液として用いる。ドライエッチングでは、例えば塩素と酸素の混合ガスをエッチングガスとして用いる。このようにエッチングを併用する理由は第一実施の形態で説明したとおりである。このエッチングにより、図8−A(c)に示すように、レジスト膜315で覆われていない部分のパターン残り317は除去される。これにより、ソース配線310とドレイン配線313とに跨るように存在していたパターン残り317は大部分が除去されて微小なパターン残り317aとなる。ソース配線310とドレイン配線313とは、分離される。
次に、このレジスト膜315をマスクとしたドライエッチングを行う。これは半導体膜のパターン残り316を除去するためのエッチングである。例えば、SFとHeの混合ガスをエッチングガスとして用いる。このエッチングによりソース配線310やドレイン配線316の下に跨るように存在していたパターン残り316は大部分が除去されて微小なパターン残り316aとなる。図8−A(c)では、レジスト膜315を剥離した後の状態を示している。
またこのレジスト膜315をマスクとしたエッチングにより、図8−C(g)で示したように、レジスト膜315で覆われていないゲート絶縁膜306が25nm程度エッチングされて、ゲート絶縁膜306の表面にくぼみ部306aが形成される。ゲート絶縁膜306の膜厚は、このエッチングによって減少する量を見込んで、膜厚を厚めに成膜する。このように考慮して設計し製造することにより、膜厚減少に起因する、バックライトの透過率のスペクトルがシフトしてパネル表示時に赤く色つく、色つき現象の発生を防止することができる。
次に、図8−C(h)に示すように、全面に層間絶縁膜318が形成される。さらに、図8−C(i)に示すように、層間絶縁膜318にソース配線310に至るコンタクトホール319aが形成される。このときに、図示していないが層間絶縁膜318及びゲート絶縁膜306を貫通して共通配線305に至るコンタクトホールを形成する。さらに、層間絶縁膜318上にITOなどの透明導電膜を形成し、これをパターニングすることにより、図7(c)及び図8−C(i)に示すように、層間絶縁膜318上に画素電極320が形成され、コンタクトホール319aを介してソース電極309に電気的に接続する。このときに、層間絶縁膜318上に共通電極321が形成され、図示していないコンタクトホールを介して共通配線305に電気的に接続する。
この後は、通常のIPS型液晶表示装置の製造方法と同様にして、図4(a)に示すようなIPS型の液晶表示装置が完成する。簡単に説明すると、図7、図8−A乃至図8−Cで説明したアクティブマトリクス基板10の表面に配向膜11を形成する。対向基板12の表面には表示領域の中の画素間の領域にマトリクス状やストライプ状の遮光膜13を形成する。遮光膜13で囲まれた画素領域となる部分にはそれぞれカラーフィルタを配置する。カラーフィルタは赤色層14R、緑色層14G及び青色層14Bで構成されている。さらに、カラーフィルタと遮光層13の表面に配向膜11を形成する。さらに、アクティブマトリクス基板10と対向基板12とを液晶層15を挟持した状態で貼り合わせることにより、本実施の形態の液晶表示装置が完成する。
本実施の形態によれば、ソース電極309、ソース配線310、ドレイン電極312及びドレイン配線313のパターニング後に、レジスト膜315をマスクとしたエッチングを行っている。このエッチングによって、ソース電極309、ソース配線310、ドレイン電極312及びドレイン配線313のパターニングの際に形成されたパターン残り317はエッチングされてその大部分が除去され、微小なパターン残り317aとなる。不要なパターン残り317が除去されたので、近接する配線や電極間のショートがなくなり、ゴミに起因するパターン不良を解消させることができる。さらに、レジスト膜315をマスクとしたエッチングによって、半導体膜307及び保護膜308のパターニングの際に形成されたパターン残り316もエッチングされてその大部分が除去され、微小なパターン残り316aとなる。不要なパターン残り316が除去されたので、近接する配線や電極間のショートがなくなり、ゴミに起因するパターン不良を解消させることができる。
さらに、本実施の形態では、このエッチングによって、複数個所のパターン残り317を一括でエッチングするので、製造工程数を極力増やさないで、ゴミに起因するパターン不良を解消できる。さらに、同一のマスクで、複数個所のパターン残り316を一括でエッチングするので、製造工程数を極力増やさないで、ゴミに起因するパターン不良を解消できる。
(発明の拡張)
以上、好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、様々な変更や他構造への適用が可能である。
上述した実施の形態では、絶縁膜上に形成される導電体膜としてCr膜を用いた場合で説明した。しかしながら、他の材質又は層構造とすることも可能である。例えば、Al合金/Mo合金の積層構造を用いることも考えられる。このとき、Al合金/Mo合金の積層構造のパターニングには、例えば燐酸、酢酸及び硝酸による混合液によるウェットエッチングを用いる。さらに、その後のパターン不良を解消させるためのパターン残りのエッチングにおいても、燐酸、酢酸及び硝酸による混合液によるウェットエッチングを用いる。
また絶縁膜の一例としてのゲート絶縁膜としてSiNx膜を用いた場合で説明した。しかしながら、他の材質又は層構造とすることも可能である。例えば、SiNx膜/SiOx膜の積層膜を用いることも考えられる。このとき、SiNx膜の膜厚は例えば400nmとし、SiOx膜の膜厚は例えば100nmとする。この場合でも、レジスト膜115、215又は315をマスクとしたリペア用のエッチングで、ゲート絶縁膜の表面がエッチングされることを考慮して膜厚を設計する。
また、上述した実施の形態では、アクティブマトリクス基板のうち表示領域へ適用した場合について説明した。しかしながら、アクティブマトリクス基板の表示領域の周りの周辺領域へも本発明を適用することが可能である。周辺領域には、外部接続端子、外部接続端子と上述した実施の形態で取り上げたゲート配線、共通配線やドレイン配線とをつなぐ引き出し配線、ゲート配線やドレイン配線の静電気による損傷を軽減するための静電保護回路、やゲート配線とドレイン配線とを交差させる必要がある箇所で配線層の変換を行う配線変換部などが配置されている。ゴミの付着によるパターン不良は、表示領域だけでなくこれらが配置される周辺領域でも起き得るので、本発明はこのような周辺領域の導電体パターンへも適用が可能である。適用することにより、導電体パターンのパターン残りはその大部分が除去されて、微小なパターン残りとなる。これにより、ゴミに起因するパターン不良を解消させることができる。また、製造工程数を極力増やさないで、ゴミに起因するパターン不良を解消できる。
さらに、本発明では、表示領域のパターン残りと周辺領域のパターン残りとを同時に一つのマスクでエッチングすることができ、製造工程数を極力増やさないで、ゴミに起因するパターン不良を解消できる。仮に、表示領域や周辺領域のゲート絶縁膜上に多数のパターン残りが存在していたとしても、本発明ではこれらを一括で同時に除去して微小なパターン残りにすることができる。よって、ゴミに起因するパターン不良を一括で解消させることができる。
さらに、本発明の特徴である、レジスト膜115、215及び315をマスクとしたエッチングは、パターン不良や表示不良を検出する検査をその都度行ってその結果に応じて行うのではなく、製造される全てのアクティブマトリクス基板に対して無条件に行うようにするとよい。このようにすれば、量産過程で製造される複数のアクティブマトリクス基板同士で、ゲート絶縁膜の厚さは同一になり、膜厚の相違に起因する、バックライトの透過率のスペクトルのシフト量を同一にすることができ、製造される複数のアクティブマトリクス基板間での色味のばらつきをなくすことができる。
また、上述の実施形態では、液晶層を挟持した状態でアクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせる製造方法で説明した。しかしながら、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼り合わせた後に、液晶材を基板間に注入する方法も用いることができる。
本発明の第一の実施形態の液晶表示装置の製造方法を説明するための製造工程順の平面図である。 本発明の第一の実施形態による効果を説明するための製造工程順の平面図である。 図1のTFT114付近の製造工程順の断面図である。 (a)はIPS型の液晶表示装置の断面図であり、(b)はTN型の液晶表示装置の断面図である。 本発明の第二の実施形態の液晶表示装置の製造方法を説明するための製造工程順の平面図である。 本発明の第二の実施形態による効果を説明するための製造工程順の平面図である。 (d)は図6−Aに続く、本発明の第二の実施形態による効果を説明するための平面図であり、(e)及び(f)は図6−AのTFT214付近の製造工程順の断面図である。 図6−B(f)に続く、図6−AのTFT214付近の製造工程順の断面図である。 本発明の第三の実施形態の液晶表示装置の製造方法を説明するための製造工程順の平面図である。 本発明の第三の実施形態による効果を説明するための製造工程順の平面図である。 (d)は図8−Aに続く、本発明の第三の実施形態による効果を説明するための平面図であり、(e)及び(f)は図8−AのTFT314付近の製造工程順の断面図である。 図8−B(f)に続く、図8−AのTFT314付近の製造工程順の断面図である。
符号の説明
101 ガラス基板
102 ゲート電極
103 ゲート配線
104 共通電極
105 共通配線
106 ゲート絶縁膜
107 半導体膜
108 保護膜
109 ソース電極
110 ソース配線
111 画素電極
112 ドレイン電極
113 ドレイン配線
114 TFT(薄膜トランジスタ)
115 レジスト膜
116 パターン残り
116a パターン残り(エッチング後)
117 パターン残り
117a パターン残り(エッチング後)

Claims (6)

  1. アクティブマトリクス基板と対向基板との間に液晶層を挟持する液晶表示装置の製造方法において、前記アクティブマトリクス基板の上方に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜上に導電体膜を形成しこれをパターニングすることにより複数の導電体パターンを形成する工程と、前記複数の導電体パターンを少なくとも覆い、かつその周囲の前記絶縁膜を覆うレジスト膜を形成する工程と、前記レジスト膜をマスクに前記アクティブマトリクス基板上方に存在しているパターン残りをエッチングする工程とを備えることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
  2. 前記絶縁膜はゲート絶縁膜であり、前記導電体パターンは前記ゲート絶縁膜上に形成される、ソース電極、ドレイン電極及びドレイン配線であることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置の製造方法。
  3. 前記レジスト膜をマスクとしたエッチングは、ウェットエッチングとドライエッチングとを併用したエッチングであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液晶表示装置の製造方法。
  4. 前記レジスト膜をマスクとしたエッチングで、前記レジスト膜で覆われていない前記絶縁膜の表面がエッチングされくぼみ部が形成されることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の液晶表示装置の製造方法。
  5. 前記ゲート絶縁膜と前記ソース電極及び前記ドレイン電極との間には薄膜トランジスタのチャネル領域が形成される半導体膜が形成されており、前記レジスト膜をマスクとして、前記導電体パターンのパターン残りを除去する第一のエッチングと、前記半導体膜のパターン残りを除去する第二のエッチングとが順に行われることを特徴とする請求項2又は請求項4に記載の液晶表示装置の製造方法。
  6. 前記レジスト膜を剥離した後で、前記絶縁膜と前記導電体パターンとを覆う層間絶縁膜を形成する工程と、前記層間絶縁膜に前記導電体パターンへ至るコンタクトホールを形成する工程と、前記層間絶縁膜上に画素電極を形成し前記コンタクトホールを介して前記導電体パターンに電気的に接続する工程とをさらに備えることを特徴とする請求項1、請求項3又は請求項4に記載の液晶表示装置の製造方法。
JP2005128471A 2005-04-26 2005-04-26 液晶表示装置の製造方法 Expired - Fee Related JP4491375B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005128471A JP4491375B2 (ja) 2005-04-26 2005-04-26 液晶表示装置の製造方法
US11/411,137 US7300828B2 (en) 2005-04-26 2006-04-26 Method of manufacturing a liquid crystal display device
CN200610077307.7A CN1854841A (zh) 2005-04-26 2006-04-26 制造液晶显示装置的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005128471A JP4491375B2 (ja) 2005-04-26 2005-04-26 液晶表示装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006308686A true JP2006308686A (ja) 2006-11-09
JP4491375B2 JP4491375B2 (ja) 2010-06-30

Family

ID=37187478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005128471A Expired - Fee Related JP4491375B2 (ja) 2005-04-26 2005-04-26 液晶表示装置の製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7300828B2 (ja)
JP (1) JP4491375B2 (ja)
CN (1) CN1854841A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009086114A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Epson Imaging Devices Corp 液晶表示装置、その製造方法及び電子機器
US8450738B2 (en) 2007-12-19 2013-05-28 Sharp Kabushiki Kaisha Active matrix substrate, production method of the same, liquid crystal panel, liquid crystal display device, liquid crystal display unit, and television receiver
JP2015052773A (ja) * 2013-08-06 2015-03-19 Nltテクノロジー株式会社 表示装置及びその製造方法
KR20150125072A (ko) * 2014-04-29 2015-11-09 엘지디스플레이 주식회사 표시장치용 어레이 기판의 리워크 방법 및 어레이 기판

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100947273B1 (ko) * 2006-12-29 2010-03-11 엘지디스플레이 주식회사 횡전계형 액정표시장치용 어레이 기판
CN103441130B (zh) * 2013-08-29 2015-08-12 京东方科技集团股份有限公司 具有静电自防护能力的基板及其制造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05216052A (ja) * 1992-02-03 1993-08-27 Canon Inc 液晶素子の製造方法
JPH0738111A (ja) * 1993-07-22 1995-02-07 Fujitsu Ltd 薄膜トランジスタの形成方法
JPH09266179A (ja) * 1996-03-29 1997-10-07 Nec Corp タングステン合金電極および配線
JPH10115823A (ja) * 1996-10-11 1998-05-06 Sony Corp 透明電極の形成方法
JPH10268345A (ja) * 1997-03-24 1998-10-09 Mitsubishi Electric Corp 液晶表示装置およびその製造方法
JP2001339067A (ja) * 2000-05-26 2001-12-07 Toshiba Corp 薄膜トランジスタ装置の製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR940007451B1 (ko) * 1991-09-06 1994-08-18 주식회사 금성사 박막트랜지스터 제조방법
KR950008931B1 (ko) * 1992-07-22 1995-08-09 삼성전자주식회사 표시패널의 제조방법
JPH10111518A (ja) * 1996-10-04 1998-04-28 Sharp Corp アクティブマトリクス基板およびその製造方法
KR19980033871A (ko) * 1996-11-02 1998-08-05 김광호 반도체 장치의 제조 방법
DE69839693D1 (de) * 1997-05-29 2008-08-21 Nxp Bv Methode zur herstellung einer elektronischen schaltung, wobei eine leitetende schicht auf einer isolierenden schicht hergestellt wird und daraus ein leitungsmuster gemacht wird
KR100277184B1 (ko) * 1998-06-30 2001-01-15 김영환 액정 표시 장치의 제조방법
TW456048B (en) * 2000-06-30 2001-09-21 Hannstar Display Corp Manufacturing method for polysilicon thin film transistor liquid crystal display panel
JP2002318393A (ja) 2001-04-20 2002-10-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置および画像表示応用装置
JP4173332B2 (ja) 2002-08-09 2008-10-29 三菱電機株式会社 表示装置、表示装置の画素修復方法及び表示装置の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05216052A (ja) * 1992-02-03 1993-08-27 Canon Inc 液晶素子の製造方法
JPH0738111A (ja) * 1993-07-22 1995-02-07 Fujitsu Ltd 薄膜トランジスタの形成方法
JPH09266179A (ja) * 1996-03-29 1997-10-07 Nec Corp タングステン合金電極および配線
JPH10115823A (ja) * 1996-10-11 1998-05-06 Sony Corp 透明電極の形成方法
JPH10268345A (ja) * 1997-03-24 1998-10-09 Mitsubishi Electric Corp 液晶表示装置およびその製造方法
JP2001339067A (ja) * 2000-05-26 2001-12-07 Toshiba Corp 薄膜トランジスタ装置の製造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009086114A (ja) * 2007-09-28 2009-04-23 Epson Imaging Devices Corp 液晶表示装置、その製造方法及び電子機器
JP4650471B2 (ja) * 2007-09-28 2011-03-16 ソニー株式会社 液晶表示装置、その製造方法及び電子機器
US8450738B2 (en) 2007-12-19 2013-05-28 Sharp Kabushiki Kaisha Active matrix substrate, production method of the same, liquid crystal panel, liquid crystal display device, liquid crystal display unit, and television receiver
JP5203391B2 (ja) * 2007-12-19 2013-06-05 シャープ株式会社 アクティブマトリクス基板、アクティブマトリクス基板の製造方法、液晶パネル、液晶表示装置、液晶表示ユニット、テレビジョン受像機
JP2015052773A (ja) * 2013-08-06 2015-03-19 Nltテクノロジー株式会社 表示装置及びその製造方法
KR20150125072A (ko) * 2014-04-29 2015-11-09 엘지디스플레이 주식회사 표시장치용 어레이 기판의 리워크 방법 및 어레이 기판
KR101577659B1 (ko) 2014-04-29 2015-12-16 엘지디스플레이 주식회사 표시장치용 어레이 기판의 리워크 방법 및 어레이 기판

Also Published As

Publication number Publication date
CN1854841A (zh) 2006-11-01
US7300828B2 (en) 2007-11-27
US20060240606A1 (en) 2006-10-26
JP4491375B2 (ja) 2010-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101392276B1 (ko) 박막 트랜지스터 기판 및 이의 제조 방법
KR101575750B1 (ko) 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
KR101339607B1 (ko) 표시장치용 기판 및 그 제조방법, 표시장치
KR101248005B1 (ko) 어레이 기판 및 그의 제조방법
JP4565573B2 (ja) 液晶表示パネルの製造方法
JP6278633B2 (ja) 薄膜トランジスタアレイ基板およびその製造方法、並びに、液晶表示装置およびその製造方法
KR101473675B1 (ko) 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조 방법
JP4606495B2 (ja) 表示パネル用の基板およびこの基板を備える表示パネル
US6327443B1 (en) Liquid crystal display device
JP2007334284A (ja) 液晶表示装置用アレイ基板及びその製造方法
JP4491375B2 (ja) 液晶表示装置の製造方法
KR20000000533A (ko) 액정표시장치의 패드 단락 방지구조 및 그 방법
JP6112886B2 (ja) 薄膜トランジスタアレイ基板およびその製造方法
WO2010026679A1 (ja) 表示装置及びその製造方法
KR20130030649A (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
JP5560227B2 (ja) 液晶表示装置の製造方法及び液晶表示装置
JP6645160B2 (ja) 表示装置用基板およびその製造方法ならびに表示装置およびその製造方法
KR100558716B1 (ko) 액정표시패널 및 그 제조 방법
JP6795657B2 (ja) 薄膜トランジスタ基板及び薄膜トランジスタ基板の製造方法
JP7208863B2 (ja) 表示装置の製造方法、および表示装置
KR101848496B1 (ko) 고투과 수평 전계형 액정표시장치 및 그 제조 방법
KR100558715B1 (ko) 액정표시패널 및 그 제조 방법
KR20080057034A (ko) 액정표시장치 및 그 제조방법
KR20070072204A (ko) 액정표시소자 및 제조방법
KR102267685B1 (ko) 컬러필터 어레이 기판 및 그 제조방법과 이를 포함하는 액정표시장치 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20070124

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20070419

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20080618

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090113

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20090602

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090804

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091002

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091218

TRDD Decision of grant or rejection written
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20100312

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100316

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100405

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140409

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees