JP2007116029A - 配線基板、表示装置及び配線基板の製造方法 - Google Patents

配線基板、表示装置及び配線基板の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】
導電層の損傷を防ぐことができるを配線基板とその製造方法並びに表示装置を提供すること。
【解決手段】
本発明の一態様にかかる配線基板は、ガラス基板10と、ガラス基板10上に設けられた庇状のソース配線と、ソース配線2を覆うように設けられた層間絶縁膜8と、層間絶縁膜8の上に設けられ、ソース配線2の庇状の箇所の上に配置された画素電極6と、前記第1の導電層の庇状の部分に対応する箇所に設けられたテーパー状の塗布絶縁膜21とを備えるものである。
【選択図】 図3

Description

本発明は配線基板及びその製造方法、並びに表示装置に関し、特に詳しくは配線を覆うように絶縁膜が形成された配線基板及びその製造方法、並びに配線基板を備えた表示装置に関する。
液晶表示装置は液晶パネルと当該液晶パネルの裏面に設けられた面状光源装置を備えている。この液晶表示パネルは、通常、液晶層を狭持する薄膜トランジスタアレイ基板(TFTアレイ基板)とカラーフィルタ基板(CF基板)とを備えている。
液晶表示パネルのTFTアレイ基板は、ゲート配線と、ゲート配線と絶縁膜を介して互いに交差するソース配線とを備えている。さらに、TFTアレイ基板には、ソース配線から延在されたソース電極と、ソース電極と半導体層を介して接続されたドレイン電極とからなるTFTが形成されている。また、ドレイン電極には、例えば、透明導電膜からなる画素電極が接続されている。
このように、TFTアレイ基板には、複数の配線、電極を形成するため、導電層が積層されている。そして、導電層の間には、各導電層を絶縁するための絶縁膜が形成されている。また、ゲート配線の上に配置されるソース配線の断線を防ぐため、ゲート配線の側面にテーパー状の平坦化膜を形成した液晶表示装置が開示されている(特許文献1)。この液晶表示装置では、ゲート配線の側面にラダーシリコンや、ポリイミド系樹脂等を塗布して、平坦化膜PLNを形成している(段落0072、図1)。また、この液晶表示装置では、ゲート配線GLの表面を陽極酸化した後、平坦化膜PLNを形成している。
特開2000−250046号公報
ところで、配線の側壁部分が、エッチング条件や、配線の材質、構造等によって庇状となってしまう場合がある。すなわち、配線の断面形状が、配線の表面側に行くほど幅が狭くなるようなテーパ状とならない場合がある。この場合、図11に示すように、金属配線51の表面側の幅が、金属配線51の下側の幅よりも広くなってしまう。このような庇状の部分は、金属配線51が異なる材質の導電層からなる積層構造の場合に特に発生しやすい。このような庇状の部分では、金属配線51の上にパッシベーション膜52が形成されにくい状態となってしまう。また、パッシベーション膜52にも庇状の箇所が形成されてしまう。
例えば、液晶表示装置のTFTアレイ基板において、画素電極となる透明電極53が、パッシベーション膜52上に形成される場合がある。すなわち、図11に示すように庇状の部分に対応する箇所において、透明電極53が断線してしまうことがある。この場合、この箇所において、透明電極53が断線し、表示特性を劣化させる原因となっている。
例えば、金属配線51をウェットエッチングによって加工した場合、図11に示すように金属配線51そのものに庇状の箇所が発生してしまうことがある。そのため、金属配線51上にスパッタによって窒化膜を成膜してパッシベーション膜52を形成すると、パッシベーション膜52にも庇状の箇所が発生する。この場合、パッシベーション膜52の上の透明電極53が断線してしまう。
また、金属配線51をドライエッチングによって加工した場合、金属配線51の端面が図12に示すように略垂直となることが多い。この場合でも、前記と同様に、窒化膜などからなるパッシベーション膜52をスパッタにより形成すると、図12に示すようにパッシベーション膜52に庇状部分が発生することがある。このような場合、パッシベーション膜52の上の透明電極53に亀裂が生じ、損傷してしまう。もちろん、上記の問題は、透明電極に限らず、複数の配線や電極が絶縁膜を介して重なり合う箇所で発生してしまう。さらに、液晶表示装置のTFTアレイ基板に限らず、その他の表示装置や半導体装置に用いられる基板に付いても同様に上記の問題が発生してしまう。すなわち、基板上に導電層と絶縁膜を積層して、配線や電極を形成する場合、上記の問題が発生してしまっていた。
上述のように従来の配線基板では、配線に庇状の部分がある場合、その庇状の部分に対応する箇所の導電層が損傷してしまうという問題点があった。
本発明はこのような問題点を鑑みてなされたものであり、導電層の損傷を防ぐことができるを配線基板とその製造方法並びに表示装置を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様にかかる配線基板は、基板と、前記基板上に設けられた庇状の第1の導電層と、前記第1の導電層を覆うように設けられた第1の絶縁膜と、前記第1の絶縁膜の上に設けられ、前記第1の導電層の庇状の部分の上に配置された第2の導電層と、前記第1の導電層の庇状の部分に対応する箇所に塗布されたテーパー状の第2の絶縁膜とを備えるものである。これにより、導電層の損傷を防ぐことができる
本発明の第2の態様にかかる配線基板は、上記の配線基板において、前記第1の導電層の表面に当該第1の導電層の酸化膜が形成され、前記酸化膜の側面に、前記第2の絶縁層が接するように設けられていることを特徴とするものである。これにより、庇状部分における濡れ性を向上できるため、導電層の損傷を防ぐことができる。
本発明の第3の態様にかかる配線基板は、上記の配線基板において、前記第2の絶縁膜が前記第1の導電層の側面と接するよう、前記第1の絶縁膜の下側に形成されているものである。これにより、簡易な構成で、導電層の損傷を防ぐことができる。
本発明の第4の態様にかかる配線基板は、上記の配線基板において、前記第2の絶縁膜が前記第1の絶縁膜の上に形成されているものである。これにより、簡易な構成で、導電層の損傷を防ぐことができる。
本発明の第5の態様にかかる配線基板は、上記の配線基板において、前記第1の導電層が、複数の積層された導体膜から形成され、前記積層された第1の導電層のうちの最下層の導体膜を除くいずれか一つの導体膜が、隣接する直下の導体膜よりも幅広に形成されることにより、前記第1の導電層が庇状に形成されているものである。これにより、第2の導体膜の幅が第1の導体膜よりも広くなってしまった場合でも、導電層の損傷を防ぐことができる。
本発明の第6の態様にかかる配線基板は、上記の配線基板において、前記第2の絶縁膜がガラス膜により構成されているものである。これにより、確実に第2の絶縁層を庇状部分に塗布することができる。
本発明の第7の態様にかかる表示装置は、上記の配線基板のいずれかを備えるものである。これにより、生産性の高い表示装置を提供することができる。
本発明の第8の態様にかかる配線基板の製造方法は、基板上に庇状の第1の導電層を形成し、前記第1の導電層を覆うように第1の絶縁膜を形成し、前記第1の絶縁膜の上から、前記第1の導電層の庇状の部分の上部を含む位置に第2の導電層を形成し、前記第1の導電層の庇状の部分に対応する箇所にテーパ状の第2の絶縁膜を塗布するものである。これにより、導電層の損傷を防ぐことができる。
本発明の第9の態様にかかる配線基板の製造方法は、上記の製造方法において、前記第1の導電層の表面に当該第1の導電層の酸化膜を形成し、前記酸化膜の側面に接するように前記第2の絶縁膜を形成するものである。これにより、庇状部分における濡れ性を向上できるため、導電層の損傷を防ぐことができる。
本発明の第10の態様にかかる配線基板の製造方法は、上記の製造方法において、前記第2の絶縁膜を前記第1の導電層の側面に接するよう形成するものである。これにより、簡易な工程で、導電層の損傷を防ぐことができる。
本発明の第11の態様にかかる配線基板の製造方法は、上記の製造方法において、前記第2の絶縁膜が前記第1の絶縁膜の上から形成され、前記第2の絶縁膜が、前記第1の導電層の庇状の部分に対応する前記第1の絶縁層の庇状の部分に形成されているものである。これにより、簡易な工程で、導電層の損傷を防ぐことができる。
本発明の第12の態様にかかる配線基板の製造方法は、上記の製造方法において、前記第1の導電層が、前記基板上に複数の導体膜を積層し、前記積層された複数の導体膜をパターニングすることにより形成されているものである。これにより、第2の導体膜の幅が第1の導体膜よりも広くなってしまった場合でも、導電層の損傷を防ぐことができる。
本発明の第13の態様にかかる配線基板の製造方法は、上記の製造方法において、前記第2の絶縁膜がSOGにより塗布されていることを特徴とするものである。これにより、確実に第2の絶縁層を庇状部分に塗布することができる。
本発明によれば、導電層の損傷を防ぐことができる配線基板とその製造方法並びに表示装置を提供することができる。
以下に、本発明を適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明が以下の実施形態に限定されるものではない。説明の明確化のため、以下の記載は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、当業者であれば、以下の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能であろう。尚、各図において同一の符号を付されたものは同様の要素を示しており、適宜、説明が省略される。
発明の実施の形態1.
本発明では、配線基板を液晶表示装置に用いられるボトムゲート型構造のTFTアレイ基板として説明する。本発明にかかるTFTアレイ基板の構成について図1及び図2を用いて説明する。図1はTFTアレイ基板の画素構造を模式的に示す上面図で、図2はTFTアレイ基板の構造を示す断面図である。図2は図1のA−A断面を示している。
図において、1はゲート配線、2はソース配線、3はソース電極、4はドレイン電極、5は補助容量配線、6は画素電極、7はゲート絶縁膜、8は層間絶縁膜、9はコンタクトホール、10はガラス基板、12は半導体層、21は塗布絶縁膜である。ガラス基板10には、図1に示す画素構造がマトリクス状に複数形成されている。すなわち、図1に示す画素構造が、縦方向及び横方向に沿って複数配列されている。
ガラス基板10上には、ゲート配線1と補助容量配線5が形成されている。ゲート配線1と補助容量配線5とは平行に配置されている。すなわち、隣接するゲート配線1の中央近傍に、補助容量配線5が配置される。このゲート配線1及び補助容量配線5はそれぞれ、多数の画素を構成するため、複数形成されている。ゲート配線1及び補助容量配線5は交互に配置される。ゲート配線1及び補助容量配線5は、例えば、金属薄膜からなる導電層により構成される。ゲート配線1及び補助容量配線5の上には、ゲート絶縁膜7が形成されている。ゲート絶縁膜7はゲート配線1及び補助容量配線5を覆うように配設されている。
ゲート絶縁膜7の上には、ソース配線2が形成される。ソース配線2はゲート絶縁膜7を介して、ゲート配線1及び補助容量配線5と直交するように形成される。従って、ソース配線2は、ゲート配線1と補助容量配線5の上を横切るよう配置される。ソース配線2とゲート配線1とに囲まれる領域が画素となる。ゲート配線1の上には、ソース配線2から延在されたソース電極3が形成されている。ソース電極3はソース配線2とゲート配線1との交差点近傍に配設されている。ドレイン電極4は半導体層12を介してソース電極3と接続されている。ソース電極3及びドレイン電極4は半導体層12の上に配置されている。また、半導体層12の一部は、ゲート絶縁膜7を介してゲート配線1の上に配置されている。
そして、ソース配線2及びソース電極3の上には、層間絶縁膜8が形成されている。層間絶縁膜8はドレイン電極4、ソース電極3及びソース配線2を覆うように形成されている。さらに、層間絶縁膜8はゲート絶縁膜7の上にも設けられている。層間絶縁膜8には、ドレイン電極4の一部を露出させるためのコンタクトホール9が形成されている。コンタクトホール9は、ドレイン電極4のソース電極3の反対側に形成されている。すなわち、ドレイン電極4の一端は、ソース電極3と対向し、ドレイン電極4の他端にはコンタクトホール9が形成されている。ドレイン電極4は、このコンタクトホール9を介して、画素電極6と接続されている。すなわち、層間絶縁膜8の上に設けられた画素電極6はコンタクトホール9を通じて、ドレイン電極4と接続されている。
ソース電極3及びドレイン電極4の側部には、テーパー状の塗布絶縁膜21が形成されている。この塗布絶縁膜21はソース配線2の側部にも形成されている。この、塗布絶縁膜21を形成することによって、ソース配線2、ソース電極3及びドレイン電極4の側部が庇状となった場合でも、その上の導電層の断線を防ぐことができる。この塗布絶縁膜21の構成については後述する。
ゲート配線1、ソース電極3、ドレイン電極4、及び半導体層12によって、スイッチング素子である薄膜トランジスタが形成される。すなわち、よって、外部のドライバICからゲート配線1にゲート信号を入力すると、スイッチング素子であるTFTがオン状態となる。この状態で、外部のドライバICからソース配線2を介してソース電極3にソース信号を入力すると、ソース信号に基づく表示電圧がドレイン電極4を介して画素電極に印加される。従って、画素電極に所望の表示電圧を印加することができる。
このTFTアレイ基板とカラーフィルターが設けられたカラーフィルター基板(CF基板)とが対向配置され、その間に液晶材料が注入される。これにより、液晶表示パネルを形成することができる。画素電極6とCF基板側に設けられた透明な対向電極の電位差により電界が生じ液晶分子が配向される。また、液晶表示パネルの背面側には、バックライトユニットが配設される。このバックライトからの光が、液晶表示パネルの液晶分子の配向状態によって制御される。すなわち、各画素の表示電圧に応じて、バックライトからの光の輝度が制御される。よって、所望の表示を行なうことができる。
次に、塗布絶縁膜21の構成について図3を用いて説明する。図3は、ソース配線2の側部に形成された塗布絶縁膜21の構成を拡大して示す断面図である。ソース配線2の側部は、厚み方向の中央近傍の幅が狭い庇状となっている。すなわち、ソース配線2の側面側は、テーパー形状となっておらず、ソース配線2の配線幅が、上面側より中央近傍で狭くなっている。すなわち、ソース配線2の断面形状がくびれている。また、ソース配線2は陽極酸化されており、表面に配線材料の酸化膜26が形成されている。すなわち、ソース配線2は、第1の導体薄膜23と、第1の導体薄膜23の表面に形成された絶縁性の酸化膜26とを備えている。このソース配線2と塗布絶縁膜21の上から図2で示した層間絶縁膜8が形成される。
このソース配線2の側面と接するように、テーパ状の塗布絶縁膜21が形成されている。すなわち、塗布絶縁膜21は表面の酸化膜26と接する。塗布絶縁膜21は、ソース配線2の側面の庇部分に埋め込まれる。塗布絶縁膜21はソース配線2と略同じ高さで形成する。塗布絶縁膜21は塗布工程により形成される。例えば、SOG(Spin On Glass)により塗布されたガラス膜を塗布絶縁膜21とすることができる。SOGにより塗布したガラス膜を塗布絶縁膜21とすることにより、平坦化に好適なテーパー形状を得ることができる。もちろん、SOGに限らず、SOD(Spin On Dielectirc)等により塗布された誘電体膜を塗布絶縁膜21としてもよい。この塗布絶縁膜21は、庇状に形成されたソース電極3やドレイン電極4の側面にも塗布される。このように塗布絶縁膜21はソース配線2等の庇状の部分に対応する箇所に形成される。また、酸化膜26を形成することにより、塗布絶縁膜21との濡れ性を向上させることができる。これにより、塗布絶縁膜21を庇状部分に埋め込みやすくなる。
表示装置の場合、隣接する配線間の距離が1〜数μm程度であるため、LSI等の半導体デバイスに比べて広い。本発明の課題を解決するためには、配線間の溝を全て塗布絶縁膜21で埋める必要がない。すなわち、画素となる領域の全体を塗布絶縁膜21で覆う必要がない。本発明では、ソース配線2の庇部分の形状が埋め込まれ、かつ層間絶縁膜8の表面の平坦性が良好になるように塗布絶縁膜21を形成すればよい。従って、図3に示すように塗布絶縁膜21をテーパー形状に形成すればよい。また、塗布絶縁膜21はソース配線2の膜厚よりも薄くすることが好ましい。すなわち、塗布絶縁膜21を、ソース配線2よりも厚くならないように少量だけ塗布することが好ましい。これにより、ソース配線2上やドレイン電極4上に形成されなくなるため、ソース配線2の接続端子部における接触抵抗や、コンタクトホール9での画素電極6との接触抵抗を良好にすることができる。
SOG等の塗布工程によって塗布絶縁膜21を形成することにより、塗布絶縁膜21がテーパー形状となる。従って、ソース配線2の側面側がなだらかとなる。これにより、庇状の部分に対応する箇所の平坦性が良好となる。そして、塗布絶縁膜21及びソース配線2の上から、層間絶縁膜8が形成される。層間絶縁膜8は平坦性の高い面に形成されるため、ソース配線2、ソース電極3及びドレイン電極4を被覆することができる。ソース配線2の側面側に塗布絶縁膜21を設けているため、層間絶縁膜8もなだらかになる。すなわち、画素電極6を形成する形成面の平坦性を向上することができる。よって、層間絶縁膜8の上に、配線や電極を形成した場合でも、庇状部分に対応する箇所での断線や破損を防ぐことができる。例えば、ドレイン電極4の端部上に形成される画素電極6の損傷を防ぐことができる。すなわち、ソース配線2の側端面上の段差部分での段切れを防ぐことができる。もちろん、塗布絶縁膜21はソース配線2以外の導電層に対して形成してもよい。例えば、ゲート配線1や補助容量配線5の側部に形成することによって、ゲート配線1や補助容量配線5の上を横切るソース配線2の断線を防ぐことができる。このように、塗布絶縁膜21を形成することによって、上層の導電層の損傷を防ぐことができ、表示品質を向上することができる。
次に、TFTアレイ基板の製造方法について図4を用いて説明する。図4はTFTアレイ基板の製造方法を示すフローチャートである。なお、以下に示す製造工程は、典型的な一例であり、これに限るものではない。まず、透明なガラス基板10上に、ゲート配線1及び補助容量配線5を形成する(ステップS101)。具体的には、絶縁性のガラス基板10上にAl、Cr、Mo、Ti、W等の金属材料をスパッタ装置により成膜する。もちろん、AlNdなどの合金を成膜してもよい。さらには、ゲート配線1を異なる材料からなる積層構造とすることも可能である。そして写真製版工程(露光工程)、エッチング工程及びレジスト除去工程により金属材料をパターニングする。これにより、ゲート配線1及び補助容量配線5が形成される。
ゲート配線1及び補助容量配線5が形成されたガラス基板10上にゲート絶縁膜7を形成し(ステップS102)、さらにその上から半導体層12を形成する(ステップS103)。具体的には、ガラス基板10上に、ゲート絶縁膜7となるSiN等の絶縁膜、及び半導体層12となるa−Si膜の半導体膜をプラズマCVD装置により成膜する。さらに、半導体膜にPをドープして、オーミック層としてna−Si層を形成する。そして写真製版工程、エッチング工程及びレジスト除去工程により半導体膜をパターニングする。これにより、ゲート絶縁膜7と半導体層12が形成される。
次に、ソース配線2、ソース電極及びドレイン電極4を形成する(ステップS104)。具体的には、半導体層12及びゲート絶縁膜7の上から、ソース配線2、ソース電極3及びドレイン電極4を形成するためのAl、Cr、Mo、Ti、W等の金属材料をスパッタ装置により形成する。もちろん、AlNdなどの合金を成膜してもよい。さらには、ソース配線2等を、異なる材料からなる積層構造としてもよい。そして、写真製版工程、エッチング工程及びレジスト除去工程により金属材料をパターニングする。その際、露出している半導体層12の表面をエッチングすることで、ソース配線2、ソース電極3及びドレイン電極4が形成される。上記のような工程でスイッチング素子となるTFTが形成される。ソース配線2の膜厚は、およそ100〜500nmで形成される。
この後、ソース配線2、ソース電極及びドレイン電極4の表面を陽極酸化する(ステップS105)。例えば、電解溶液としてシュウ酸水溶液を用いた陽極酸化処理を行い、多孔質状の酸化膜26を形成する。なお、陽極酸化ではなく、Oプラズマ雰囲気などに曝すことで、導体薄膜23の表面に酸化膜26を形成してもよい。これにより、ソース配線2、ソース電極3及びドレイン電極4の表面に配線材料、すなわち、第1の導体薄膜23の酸化物が形成される。例えば、導体薄膜の金属材料をAlとした場合、導体薄膜23の表面にはAlOが形成される。酸化膜26を形成することにより、次の工程での塗布絶縁膜21との濡れ性を向上することができる。
次に、塗布絶縁膜21を形成する(ステップS106)。具体的には、SOGなどによりガラス膜を塗布し、塗布絶縁膜21を形成する。SOG用の材料としては、SiLK(ダウケミカル社製)、FLARE2.0(ハネウェル社製)等を用いることができる。あるいは、シロキサン(東レ社製)、ポリシラザン(クラリアント社製)又は、HEM−C(ハネウェル社製)を用いることができる。そして、SOGによりガラス膜を塗布してから、200〜400℃程度の温度で、1時間程度熱処理する。また、熱処理は、N2雰囲気中で行われる。このSOGのキュアのための熱処理を、TFT特性改善のための熱処理と兼ねることも可能である。これにより、製造工程の増加を防ぐことができ、生産性を向上することができる。
塗布絶縁膜21等の上から層間絶縁膜8を形成する(ステップS107)。具体的には、CVD装置によって、層間絶縁膜8となるSiN膜を形成する。そして、SiN膜を写真製版工程、レジスト除去工程、エッチング工程によりパターニングする。層間絶縁膜8は、例えば、100〜400nmの窒化膜で形成される。これにより、ソース配線2、ソース電極3及びドレイン電極4を層間絶縁膜8で被覆することができる。このとき、ドレイン電極4上には、コンタクトホール9が形成される。なお、ドレイン電極4は、コンタクトホール9の部分でも酸化されているが、層間絶縁膜8のエッチング工程において、表面の酸化膜26が除去される。すなわち、層間絶縁膜8をオーバーエッチングすることにより、コンタクトホール9の酸化膜26を除去することができる。また、層間絶縁膜8のエッチング工程がドライエッチングにより行われている場合、酸化膜26が露出した段階でエッチングガスを切り替えてもよい。これにより、コンタクトホール9の酸化膜26を確実に除去することができ、コンタクト抵抗の上昇を防ぐことができる。
そして、画素電極6を形成する(ステップS108)。具体的には、スパッタ装置によって、ITO膜等の透明性導電膜を成膜する。そして、写真製版工程、レジスト除去工程、エッチング工程によりパターニングする。これにより、画素電極6が形成される。コンタクトホール9を介してドレイン電極4とITO膜とが接触し、スイッチング素子と画素電極6が接続される構造となる。以上のような工程で画素が形成される。この画素をアレイ状に設けることによりTFTアレイ基板が形成される。
液晶表示装置を製造する場合、上記のTFTアレイ基板の上に配向膜を設け、一定の方向にラビング処理を行う。そして、以上の工程で製造されたTFTアレイ基板と、対向電極及びカラーフィルターを備えるCF基板とを対向配置させる。そして基板間に液晶分子を注入し、封止する。この後、ドライバIC等を実装し、偏光板などを貼り付ける。これにより、液晶表示パネルが完成する。そして、背面側にバックライトユニットを設け、筐体に収容することによって、液晶表示装置が完成する。
なお、ソース配線2、ソース電極3及びドレイン電極4を積層構造としてもよい。例えば、ソース配線2等を、図5に示すように、第1の導体薄膜23と、第1の導体薄膜23の上に形成された第2の導体薄膜24との2層構造としてもよい。さらには、ソース配線2を図6に示すように、第1の導体薄膜23と、第1の導体薄膜23の上に形成された第2の導体薄膜24と、第2の導体薄膜24の上に形成された第3の導体薄膜25との3層構造としてもよい。このように配線が積層構造になると、材質等の違いによって配線が庇状となることが多い。例えば、材料の異なる薄膜を積層してパターニングする場合に、2層以上を一括してエッチングすることがある。しかしながら、積層構造の材料それぞれでエッチングレートが異なる。また、後のレジスト除去や洗浄のための工程で使用される薬液やガス雰囲気によって、エッチングレートが変わる。従って、ソース配線2の側面に、図5や図6に示すような庇状部分が発生してしまう。例えば、第1の導体薄膜23のエッチングレートが第2の導体薄膜24よりも高い場合、サイドエッチングによって、第1の導体薄膜23の配線幅が、第2の導体薄膜24よりも狭くなってしまう。この場合、庇部分に対応する箇所では、層間絶縁膜8の上の導電層が損傷しやすくなってしまう。よって、図5及び図6に示すように、積層構造のソース配線2の側部に、塗布絶縁膜21を形成する。もちろん、第1の導体薄膜23の線幅が狭くなる場合に限らず、第2の導体薄膜24の幅が第3の導体薄膜25よりも狭くなり、庇状となる場合も同様である。この配線側壁の庇状の部分に塗布絶縁膜21を塗布することにより、上部の段差を緩和させ、層間絶縁膜9上に形成される電極の断線を防止することができる。
例えば、図6に示す3層構造の場合、第1の導体薄膜23及び第3の導体薄膜25を厚さ50〜200nm程度のMo薄膜とする。第2の導体薄膜24は200〜400nmのAl薄膜とする。第1の導体薄膜23は、半導体層12のシリコンと接するため、バリアメタルとしてMoを用いる。これにより、Alが直接シリコンと接するのを防ぐことができ、シリコンがAl中に拡散するのを防止することができる。第2の導体薄膜24は、配線の電気抵抗を低抵抗化するため、比抵抗の低いAlとする。第3の導体薄膜25は、上層配線とのコンタクト抵抗を良好とするために、Moとする。これにより、コンタクトホール9や接続端子部でのコンタクト抵抗を良好にすることができる。もちろん、上記の材料、膜厚に限られるものではなく、設計的に必要とされる抵抗値などから最適値、最適材料を選ぶことができる。また、ソース配線等を4層以上の積層構造としてもよい。
なお、本発明において、庇状とは、配線の厚み方向において、上面側での導体薄膜の幅が、下面側の幅よりも狭くなっている場合をいう。例えば、逆テーパー形状のように、下面側に行くほど幅が狭くなる構成や、厚み方向の中央部の幅が、その中央部よりも下側の幅よりも広くなっている構成を含む。換言すると、庇状とは、配線のうち最も幅が広くなっている箇所が、最も下側ではなく、最も幅が狭くなっている箇所が最も上側でない構成を含む。例えば、第1の導体薄膜23、第2の導体薄膜24及び第3の導体薄膜25からなる3層構造の配線において、第1の導体薄膜23と第3の導体薄膜25の間に配置された第2の導体薄膜24の幅が第1の導体薄膜23と第3の導体薄膜25よりも細くなっている場合を含む。
発明の実施の形態2.
本実施の形態では、実施の形態1にかかるTFTアレイ基板において、ソース配線2を酸化しないで塗布絶縁膜21を形成したものである。従って、本実施の形態にかかるTFTアレイ基板の基本的構成は図1及び図2で示した構成と同様であるため説明を省略する。また、本実施の形態にかかるTFTアレイ基板の基本的な製造工程は、実施の形態1で示した製造工程と同様であるため説明を省略する。本実施の形態にかかるTFTアレイ基板に設けられた塗布絶縁膜21の構成について図7を用いて説明する。図7は、塗布絶縁膜21が塗布されたソース配線2の構成を拡大して示す断面図である。
本実施の形態では、ソース配線2に対して陽極酸化を行なっていない。すなわち、図4に示すフローチャートにおいて、ステップS105を省略したものである。従って、塗布絶縁膜21がソース配線2の側面に直接形成されている。すなわち、ソース配線2の第1の導体薄膜23の側面に接するように、塗布絶縁膜21が形成されている。塗布絶縁膜21は庇状部分においてソース配線2と接するように形成される。この構成でも、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。さらに、ステップS105の陽極酸化処理の工程を省略することができるため、生産性を向上することができる。
また、本実施の形態においても、ソース配線2を異なる材質からなる積層構造とすることができる。例えば、ソース配線2を図8に示すような2層構造としてもよい。さらには、ソース配線2を図9に示すような3層構造としてもよい。この場合でも、庇状部分に塗布絶縁膜21を形成することで、層間絶縁膜8の上の導電層の損傷を防ぐことができる。
発明の実施の形態3.
本実施の形態にかかるTFTアレイ基板は、ソース配線2の上に、層間絶縁膜8を形成し、層間絶縁膜8の上から塗布絶縁膜21を形成したものである。従って、本実施の形態にかかるTFTアレイ基板の基本的構成は図1及び図2で示した構成と同様であるため説明を省略する。また、本実施の形態にかかるTFTアレイ基板の基本的な製造工程は、実施の形態1で示した製造工程と同様であるため説明を省略する。本実施の形態にかかるTFTアレイ基板に設けられた塗布絶縁膜21の構成について図10を用いて説明する。図10は、塗布絶縁膜21が塗布されたソース配線2の構成を拡大して示す断面図である。
本実施の形態では、ソース配線2の上に層間絶縁膜8を形成している。すなわち、図4で示したフローチャートにおいて、ステップS106とステップS107の工程の順番を逆にしたものである。ここで、ソース配線2の側面は庇状であるため、その上に形成される層間絶縁膜8も庇状となる。すなわち、ソース配線2の庇状部分に対応する箇所では、層間絶縁膜8にも庇状部分が形成される。この層間絶縁膜8の庇状部分に対応する箇所に、塗布絶縁膜21が埋め込まれる。これにより、画素電極6の形成面をなだらかにすることができる。これにより、画素電極6が平坦性の高い面に形成されるため、断線や破損を防ぐことができる。もちろん、図10に示す構成で、ソース配線2を2層以上の積層構造としてもよい。
この構成では、ソース配線2と塗布絶縁膜21とが接触していない。よって、ソース配線2と塗布絶縁膜21の濡れ性が高くない場合でも、酸化膜の形成工程(ステップS105)を省略することができる。これにより、生産性を向上することができる。
なお、上記の説明では、配線基板をボトムゲート型構造のTFTアレイ基板として説明したが、本発明はこれに限られるものではない。また、有機EL表示装置等の液晶表示装置以外の表示装置に用いられる配線基板に適用してもよい。さらには、表示装置に限らず、半導体装置などの様々な配線基板に適用することが可能である。もちろん、ソース配線に限らず、他の配線、電極の側面の庇状部分に対応する箇所に、塗布絶縁膜21を形成することによって、上層の導電層の破損を防ぐことができる。また、ゲート絶縁膜7又は層間絶縁膜8などの絶縁膜が庇状となる箇所に対して塗布絶縁膜21を形成することによって、導電層の破損を防ぐことができる。
本発明にかかるTFTアレイ基板の画素構造を示す平面図である。 本発明にかかるTFTアレイ基板の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態1にかかるTFTアレイ基板のソース配線の側面に設けられた塗布絶縁膜の構成を拡大して示す断面図である 本発明にかかる液晶表示装置の製造工程を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態1にかかるTFTアレイ基板のソース配線の側面に設けられた塗布絶縁膜の別の構成を拡大して示す断面図である。 本発明の実施の形態1にかかるTFTアレイ基板のソース配線の側面に設けられた塗布絶縁膜の別の構成を拡大して示す断面図である。 本発明の実施の形態2にかかるTFTアレイ基板のソース配線の側面に設けられた塗布絶縁膜の構成を拡大して示す断面図である。 本発明の実施の形態2にかかるTFTアレイ基板のソース配線の側面に設けられた塗布絶縁膜の別の構成を拡大して示す断面図である。 本発明の実施の形態2にかかるTFTアレイ基板のソース配線の側面に設けられた塗布絶縁膜の別の構成を拡大して示す断面図である。 本発明の実施の形態3にかかるTFTアレイ基板のソース配線の側面に設けられた塗布絶縁膜の構成を拡大して示す断面図である。 従来のTFTアレイ基板の配線の構成を拡大して示す断面図である。 従来のTFTアレイ基板の配線の構成を拡大して示す断面図である。
符号の説明
1 ゲート配線、2 ソース配線、3 ソース電極、4 ドレイン電極、
5 補助容量配線、6 画素電極、7 ゲート絶縁膜、8 層間絶縁膜、
9 コンタクトホール、10 ガラス基板、21 塗布絶縁膜、23 第1の導体薄膜、
24 第2の導体薄膜、25 第3の導体薄膜、26 酸化膜

Claims (13)

  1. 基板と、
    前記基板上に設けられた庇状の第1の導電層と、
    前記第1の導電層を覆うように設けられた第1の絶縁膜と、
    前記第1の絶縁膜の上に設けられ、前記第1の導電層の庇状の部分の上に配置された第2の導電層と、
    前記第1の導電層の庇状の部分に対応する箇所に塗布されたテーパー状の第2の絶縁膜とを備える配線基板。
  2. 前記第1の導電層の表面に当該第1の導電層の酸化膜が形成され、
    前記酸化膜の側面に、前記第2の絶縁層が接するように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の配線基板。
  3. 前記第2の絶縁膜が前記第1の導電層の側面と接するよう、前記第1の絶縁膜の下側に形成されている請求項1に記載の配線基板。
  4. 前記第2の絶縁膜が前記第1の絶縁膜の上に形成されている請求項1に記載の配線基板。
  5. 前記第1の導電層が、複数の積層された導体膜から形成され、
    前記積層された第1の導電層のうちの最下層の導体膜を除くいずれか一つの導体膜が、隣接する直下の導体膜よりも幅広に形成されることにより、前記第1の導電層が庇状に形成されている請求項1乃至4のいずれかに記載の配線基板。
  6. 前記第2の絶縁膜がガラス膜により構成されている請求項1乃至5のいずれかに記載の配線基板。
  7. 請求項1乃至5のいずれかに記載の配線基板を備える表示装置。
  8. 基板上に庇状の第1の導電層を形成し、
    前記第1の導電層を覆うように第1の絶縁膜を形成し、
    前記第1の絶縁膜の上から、前記第1の導電層の庇状の部分の上部を含む位置に第2の導電層を形成し、
    前記第1の導電層の庇状の部分に対応する箇所にテーパ状の第2の絶縁膜を塗布する配線基板の製造方法。
  9. 前記第1の導電層の表面に当該第1の導電層の酸化膜を形成し、
    前記酸化膜の側面に接するように前記第2の絶縁膜を形成する請求項8に記載の配線基板の製造方法。
  10. 前記第2の絶縁膜を前記第1の導電層の側面に接するよう形成する請求項8に記載の配線基板の製造方法。
  11. 前記第2の絶縁膜が前記第1の絶縁膜の上から形成され、
    前記第2の絶縁膜が、前記第1の導電層の庇状の部分に対応する前記第1の絶縁層の庇状の部分に形成されている請求項8に記載の配線基板の製造方法。
  12. 前記第1の導電層が、
    前記基板上に複数の導体膜を積層し、前記積層された複数の導体膜をパターニングすることにより形成されている請求項8乃至11のいずれかに記載の配線基板の製造方法。
  13. 前記第2の絶縁膜がSOGにより塗布されていることを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載の配線基板の製造方法。
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