JP2007133371A - Display device and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To form a pixel electrode and a metal film, using one resist mask when manufacturing a laminated structure by forming the metal film on the pixel electrode. <P>SOLUTION: A conductive film and the metal film that serves as the pixel electrode are laminated. A resist pattern, having a thick film region and a region with film thickness smaller than that of the thick film region is formed on the metal film, by using an exposure mask having a semitransparent section. The pixel electrode and the metal film, in contact with a portion of the pixel electrode, are formed by using the resist pattern. As a result, the pixel electrode and the metal film are formed by using a single resist mask. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、画素電極を有する半導体装置、特に表示装置に関する。     The present invention relates to a semiconductor device having a pixel electrode, and more particularly to a display device.

アクティブマトリクス型の表示装置を作製する際は、一般的に、薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)の半導体膜に接続する配線を形成し、その配線上に画素電極となる導電膜を形成する。したがって、配線を形成するためのレジストマスクと、画素電極を形成するためのレジストマスクが必要だった。     When an active matrix display device is manufactured, a wiring connected to a semiconductor film of a thin film transistor (TFT) is generally formed, and a conductive film to be a pixel electrode is formed over the wiring. Therefore, a resist mask for forming wiring and a resist mask for forming pixel electrodes are necessary.

また、他の例として、TFTの半導体膜に接続する導電膜を形成し、さらにこの導電膜を画素電極としても機能させ、導電膜上に金属膜を形成する例がある(例えば特許文献1)。これは上述した例とは異なり、導電膜として透明導電膜を採用し、透明導電膜が直接半導体膜と接続する。透明導電膜は抵抗が高い材料が多いため、透明導電膜の電気抵抗の大きさをカバーするために、金属膜を透明導電膜上に形成している。     As another example, there is an example in which a conductive film connected to a semiconductor film of a TFT is formed, and this conductive film is also functioned as a pixel electrode, and a metal film is formed on the conductive film (for example, Patent Document 1). . Unlike the example described above, this employs a transparent conductive film as the conductive film, and the transparent conductive film is directly connected to the semiconductor film. Since many transparent conductive films have high resistance, a metal film is formed on the transparent conductive film in order to cover the magnitude of the electrical resistance of the transparent conductive film.

透明導電膜を直接半導体膜と接続させる特許文献1も、透明導電膜をエッチングして画素電極を形成するためのレジストマスクと、金属膜をエッチングするためのレジストマスクが必要だった。
特開平6−230425号公報
Patent Document 1 in which a transparent conductive film is directly connected to a semiconductor film also requires a resist mask for forming a pixel electrode by etching the transparent conductive film and a resist mask for etching a metal film.
JP-A-6-230425

従来のアクティブマトリクス型表示装置において、積層配線を形成する際はレジストマスクがそれぞれの層において必要であった。特に画素電極を形成する際は積層構造が多く、少なくとも画素電極を形成するレジストマスクと、画素電極と積層する膜のエッチング用のレジストマスクとが必要であり、作製工程数が多かった。そのため、表示装置のような半導体装置の製造コストは低くならなかった。     In a conventional active matrix display device, a resist mask is required in each layer when forming a laminated wiring. In particular, when a pixel electrode is formed, there are many stacked structures, and at least a resist mask for forming the pixel electrode and a resist mask for etching a film to be stacked with the pixel electrode are necessary, and the number of manufacturing steps is large. Therefore, the manufacturing cost of a semiconductor device such as a display device has not been reduced.

そこで、本発明は画素電極と画素電極と積層する膜とを一つのレジストマスクで形成し、作製工程を短縮することを課題とする。     In view of the above, an object of the present invention is to form a pixel electrode and a film to be stacked with the pixel electrode with a single resist mask to shorten the manufacturing process.

本発明の特徴の一つは、基板上の薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタに電気的に接続する画素電極と、画素電極上に接する金属膜とを有し、画素電極が有する段差部を覆うように、金属膜が画素電極と接していることである。そして、金属膜から露出している画素電極は平坦な面上に形成されていることである。     One of the characteristics of the present invention is that a thin film transistor over a substrate, a pixel electrode electrically connected to the thin film transistor, and a metal film in contact with the pixel electrode are formed so as to cover a step portion of the pixel electrode. The film is in contact with the pixel electrode. The pixel electrode exposed from the metal film is formed on a flat surface.

この構成により、画素電極が段差部において断切れすることを防ぐことができる。断切れとは、段差部がある面上に膜を成膜することで、段差部において膜に亀裂が入ったり、または、段差部において膜の被覆性が悪く部分的に成膜されなかったりすることを言う。     With this configuration, the pixel electrode can be prevented from being cut off at the step portion. Breakage means that a film is formed on a surface with a stepped portion, so that the film is cracked at the stepped portion, or the film coverage is poor at the stepped portion, and the film is not partially formed. Say that.

本発明の特徴の一つは、基板上の薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタに電気的に接続する画素電極と、画素電極上に接する金属膜とを有し、金属膜は画素電極よりも平面面積が小さく、金属膜の側面は前記画素電極の側面に沿って配置され、金属膜の側面は前記画素電極の側面の内側に位置することである。     One of the features of the present invention includes a thin film transistor over a substrate, a pixel electrode electrically connected to the thin film transistor, and a metal film in contact with the pixel electrode, and the metal film has a smaller planar area than the pixel electrode, The side surface of the metal film is disposed along the side surface of the pixel electrode, and the side surface of the metal film is located inside the side surface of the pixel electrode.

この構成により、金属膜を遮光膜の一部として使うことが可能となり、遮光膜の位置合わせを簡単にすることができる。     With this configuration, the metal film can be used as a part of the light shielding film, and the alignment of the light shielding film can be simplified.

基板上の薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタに電気的に接続する画素電極と、画素電極上の一部に接する金属膜と、画素電極及び前記金属膜上に形成され、前記画素電極の一部を露出させる隔壁と、隔壁及び前記画素電極に接して形成される電界発光層と、電界発光層上の電極とを有し、金属膜の少なくとも一方の側面は傾斜しており、且つ隔壁で覆われていることを特徴とする表示装置。     A thin film transistor on a substrate, a pixel electrode electrically connected to the thin film transistor, a metal film in contact with a part of the pixel electrode, a partition formed on the pixel electrode and the metal film, and exposing a part of the pixel electrode And an electroluminescent layer formed in contact with the partition wall and the pixel electrode, and an electrode on the electroluminescent layer, and at least one side surface of the metal film is inclined and covered with the partition wall. A display device.

この構成により、エレクトロルミネッセンス表示装置において、発光素子の短絡を防ぐことができる。     With this configuration, a short circuit of the light emitting element can be prevented in the electroluminescence display device.

1つのレジストパターンを用いて、画素電極と、画素電極上の一部に接する金属膜を形成することができる。画素電極と金属膜の2つのパターンを、1つのレジストパターンを用いて形成することができるので、作製工程の短縮ができ、低コストな表示装置を実現することができる。     A single resist pattern can be used to form a pixel electrode and a metal film in contact with part of the pixel electrode. Since two patterns of the pixel electrode and the metal film can be formed using one resist pattern, the manufacturing process can be shortened and a low-cost display device can be realized.

本発明により、従来より作製工程を少なくすることができ、半導体装置の製造コストを低くすることができる。また、画素電極上に接して金属膜を形成するため、段差部における画素電極の断切れを防ぐことができる。安価で、表示不良の少なく、信頼性の高い表示装置を形成することができる。     According to the present invention, the number of manufacturing steps can be reduced as compared with the conventional method, and the manufacturing cost of the semiconductor device can be reduced. In addition, since the metal film is formed in contact with the pixel electrode, the pixel electrode can be prevented from being cut off at the step portion. An inexpensive display device with few display defects and high reliability can be formed.

以下、本発明の実施形態について説明する。但し、本発明は、実施可能な範囲において、多くの異なる態様で実施することが可能である。本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、以下に示す実施形態は適宜組み合わせることが可能である。     Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. However, the present invention can be implemented in many different modes within a practicable range. It will be readily appreciated by those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention is not construed as being limited to the description of the embodiment. Further, the embodiments described below can be appropriately combined.

(実施形態1)
本実施形態は図1を用いて、基板1上にトップゲート型のTFTを形成する方法を説明する。基板1は透光性を有する基板、例えば石英基板、ガラス基板またはプラスチック基板である。なお、基板1は遮光性の基板でもよく、半導体基板、SOI(Silicon on Insulator)基板でもよい。
(Embodiment 1)
In this embodiment, a method of forming a top gate type TFT on a substrate 1 will be described with reference to FIG. The substrate 1 is a light-transmitting substrate such as a quartz substrate, a glass substrate, or a plastic substrate. The substrate 1 may be a light-shielding substrate, a semiconductor substrate, or an SOI (Silicon on Insulator) substrate.

基板1上に下地膜として絶縁膜2を成膜する。絶縁膜2としては、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜(SiO)等の絶縁膜の単層、或いはこれらの膜の少なくとも2つの膜でなる積層を用いる。次いで、絶縁膜2上に島状半導体膜3を形成する。 An insulating film 2 is formed on the substrate 1 as a base film. As the insulating film 2, a single layer of an insulating film such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film (SiO x N y ), or a stack including at least two of these films is used. Next, an island-shaped semiconductor film 3 is formed on the insulating film 2.

島状半導体膜3は、絶縁膜2上にスパッタ法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等により半導体膜を全面に形成した後、フォトリソグラフィ法等により形成されたマスクを用いて半導体膜を形状加工して形成する。島状半導体膜3を結晶性半導体膜で形成するときは、基板1上に直接結晶性半導体膜を形成する方法と、非晶質半導体膜を基板1上に形成した後に、加熱処理により結晶化させて結晶性半導体膜を形成する方法がある。後者の方法において、結晶化の際の加熱処理は、加熱炉、レーザ照射、若しくはレーザ光の代わりにランプから発する光の照射(以下、ランプアニールと表記する)、又はそれらを組み合わせて用いることにより行われる。     The island-shaped semiconductor film 3 is formed by forming a semiconductor film over the entire surface of the insulating film 2 by sputtering, LPCVD, plasma CVD, or the like and then processing the semiconductor film using a mask formed by photolithography or the like. To form. When the island-shaped semiconductor film 3 is formed of a crystalline semiconductor film, a method of forming a crystalline semiconductor film directly on the substrate 1 and a crystallizing process by heat treatment after forming an amorphous semiconductor film on the substrate 1 There is a method in which a crystalline semiconductor film is formed. In the latter method, the heat treatment at the time of crystallization is performed by using a heating furnace, laser irradiation, irradiation of light emitted from a lamp instead of laser light (hereinafter referred to as lamp annealing), or a combination thereof. Done.

また、ニッケルなどを非晶質半導体膜に添加した後に上記加熱処理を行う熱結晶化法により結晶性半導体膜を形成してもよい。なお、ニッケルを用いた熱結晶化法を用いて結晶化を行って結晶性半導体膜を得た場合は、結晶化後にニッケルを除去するゲッタリング処理を行うことが好ましい。     Alternatively, the crystalline semiconductor film may be formed by a thermal crystallization method in which the heat treatment is performed after nickel or the like is added to the amorphous semiconductor film. Note that in the case where a crystalline semiconductor film is obtained by performing crystallization using a thermal crystallization method using nickel, it is preferable to perform gettering treatment for removing nickel after crystallization.

レーザー照射により結晶化して結晶性半導体膜を作製する場合には、連続発振(CW:continuous−wave)型のレーザビームやパルス発振型のレーザビーム(パルスレーザビーム)を用いることができる。ここで用いることができるレーザビームは、Arレーザ、Krレーザ、エキシマレーザなどの気体レーザ、単結晶のYAG、YVO、フォルステライト(MgSiO)、YAlO、GdVO、若しくは多結晶(セラミック)のYAG、Y、YVO、YAlO、GdVOに、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ti:サファイアレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。このようなレーザビームの基本波、及びこれらの基本波の第2高調波から第4高調波のレーザビームを照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、Nd:YVOレーザ(基本波1064nm)の第2高調波(532nm)や第3高調波(355nm)を用いることができる。このレーザは、CWで射出することも、パルス発振で射出することも可能である。CWで射出する場合は、レーザのパワー密度は0.01〜100MW/cm程度(好ましくは0.1〜10MW/cm)必要である。そして、走査速度を10〜2000cm/sec程度として照射する。 In the case of manufacturing a crystalline semiconductor film by crystallization by laser irradiation, a continuous-wave (CW) laser beam or a pulsed laser beam (pulse laser beam) can be used. The laser beam that can be used here is a gas laser such as an Ar laser, a Kr laser, or an excimer laser, single crystal YAG, YVO 4 , forsterite (Mg 2 SiO 4 ), YAlO 3 , GdVO 4 , or polycrystalline ( (Ceramics) YAG, Y 2 O 3 , YVO 4 , YAlO 3 , GdVO 4 with one or more of Nd, Yb, Cr, Ti, Ho, Er, Tm, Ta added as dopants A laser oscillated from one or more of laser, glass laser, ruby laser, alexandrite laser, Ti: sapphire laser, copper vapor laser, or gold vapor laser as a medium can be used. By irradiating the fundamental wave of such a laser beam and the second to fourth harmonic laser beams of these fundamental waves, a crystal having a large grain size can be obtained. For example, a second harmonic (532 nm) or a third harmonic (355 nm) of an Nd: YVO 4 laser (fundamental wave 1064 nm) can be used. This laser can be emitted by CW or pulsed oscillation. When injected at a CW, the power density of the laser is about 0.01 to 100 MW / cm 2 (preferably 0.1 to 10 MW / cm 2) is required. Then, irradiation is performed at a scanning speed of about 10 to 2000 cm / sec.

なお、単結晶のYAG、YVO、フォルステライト(MgSiO)、YAlO、GdVO、若しくは多結晶(セラミック)のYAG、Y、YVO、YAlO、GdVOに、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、Arイオンレーザ、またはTi:サファイアレーザは、連続発振をさせることが可能であり、Qスイッチ動作やモード同期などを行うことによって10MHz以上の発振周波数でパルス発振をさせることも可能である。10MHz以上の発振周波数でレーザビームを発振させると、半導体膜がレーザビームによって溶融してから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照射される。従って、発振周波数が低いパルスレーザを用いる場合と異なり、半導体膜中において固液界面を連続的に移動させることができるため、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができる。 Note that single crystal YAG, YVO 4 , forsterite (Mg 2 SiO 4 ), YAlO 3 , GdVO 4 , or polycrystalline (ceramic) YAG, Y 2 O 3 , YVO 4 , YAlO 3 , GdVO 4 , dopants Nd, Yb, Cr, Ti, Ho, Er, Tm, Ta, a laser using a medium added with one or more, an Ar ion laser, or a Ti: sapphire laser should oscillate continuously It is also possible to perform pulse oscillation at an oscillation frequency of 10 MHz or more by performing Q switch operation, mode synchronization, or the like. When the laser beam is oscillated at an oscillation frequency of 10 MHz or more, the semiconductor film is irradiated with the next pulse during the period from when the semiconductor film is melted by the laser beam to solidification. Therefore, unlike the case of using a pulse laser having a low oscillation frequency, the solid-liquid interface can be continuously moved in the semiconductor film, so that crystal grains continuously grown in the scanning direction can be obtained.

媒質としてセラミック(多結晶)を用いると、短時間かつ低コストで自由な形状に媒質を形成することが可能である。単結晶を用いる場合、通常、直径数mm、長さ数十mmの円柱状の媒質が用いられているが、セラミックを用いる場合はさらに大きいものを作ることが可能である。     When ceramic (polycrystal) is used as the medium, it is possible to form the medium in a free shape in a short time and at low cost. When a single crystal is used, a cylindrical medium having a diameter of several millimeters and a length of several tens of millimeters is usually used. However, when ceramic is used, a larger one can be made.

発光に直接寄与する媒質中のNd、Ybなどのドーパントの濃度は、単結晶中でも多結晶中でも大きくは変えられないため、濃度を増加させることによるレーザの出力向上にはある程度限界がある。しかしながら、セラミックの場合、単結晶と比較して媒質の大きさを著しく大きくすることができるため大幅な出力向上が実現できる。     Since the concentration of dopants such as Nd and Yb in the medium that directly contributes to light emission cannot be changed greatly regardless of whether it is a single crystal or a polycrystal, there is a certain limit to improving the laser output by increasing the concentration. However, in the case of ceramic, since the size of the medium can be remarkably increased as compared with the single crystal, a significant output improvement can be realized.

さらに、セラミックの場合では、平行六面体形状や直方体形状の媒質を容易に形成することが可能である。このような形状の媒質を用いて、発振光を媒質の内部でジグザグに進行させると、発振光路を長くとることができる。そのため、増幅が大きくなり、大出力で発振させることが可能になる。また、このような形状の媒質から射出されるレーザビームは射出時の断面形状が四角形状であるため、丸状のビームと比較すると、線状ビームに整形するのに有利である。このように射出されたレーザビームを、光学系を用いて整形することによって、短辺の長さ1mm以下、長辺の長さ数mm〜数mの線状ビームを容易に得ることが可能となる。また、励起光を媒質に均一に照射することにより、線状ビームは長辺方向にエネルギー分布の均一なものとなる。     Further, in the case of ceramic, a medium having a parallelepiped shape or a rectangular parallelepiped shape can be easily formed. When a medium having such a shape is used to cause oscillation light to travel in a zigzag manner inside the medium, the oscillation optical path can be made longer. As a result, amplification is increased and oscillation can be performed with high output. Further, since the laser beam emitted from the medium having such a shape has a quadrangular cross-sectional shape at the time of emission, it is advantageous for shaping into a linear beam as compared with a round beam. By shaping the emitted laser beam using an optical system, it is possible to easily obtain a linear beam having a short side length of 1 mm or less and a long side length of several mm to several m. Become. In addition, by irradiating the medium with the excitation light uniformly, the linear beam has a uniform energy distribution in the long side direction.

この線状ビームを半導体膜に照射することによって、半導体膜の全面をより均一にアニールすることが可能になる。線状ビームの両端まで均一なアニールが必要な場合は、その両端にスリットを配置し、エネルギーの減衰部を遮光するなどの工夫が必要となる。     By irradiating the semiconductor film with this linear beam, the entire surface of the semiconductor film can be annealed more uniformly. When uniform annealing is required up to both ends of the linear beam, it is necessary to arrange a slit at both ends to shield the energy attenuating portion.

このようにして得られた強度が均一な線状ビームを用いて半導体膜をアニールし、この半導体膜を用いて電子機器を作製すると、その電子機器の特性は、良好かつ均一である。     When a semiconductor film is annealed using a linear beam having a uniform intensity obtained in this manner and an electronic device is manufactured using this semiconductor film, the characteristics of the electronic device are good and uniform.

次いで、必要があればTFTのしきい値を制御するために微量な不純物元素(ボロンまたはリン)のドーピングを半導体膜に対して行う。ここでは、質量分離しないでプラズマ励起したイオンドープ法を用いる。     Next, if necessary, a small amount of impurity element (boron or phosphorus) is doped into the semiconductor film in order to control the threshold value of the TFT. Here, an ion doping method that is plasma-excited without mass separation is used.

島状半導体膜3の厚さは25〜80nm(好ましくは30〜70nm)の厚さで形成する。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。     The island-like semiconductor film 3 is formed with a thickness of 25 to 80 nm (preferably 30 to 70 nm). There is no limitation on the material of the semiconductor film, but it is preferably formed of silicon or a silicon germanium (SiGe) alloy.

そして、島状半導体膜3を覆うようにゲート絶縁膜4を形成する。ゲート絶縁膜4としては、熱酸化膜、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの単層または積層構造を用いることができる。島状半導体膜3と接するゲート絶縁膜4は酸化珪素膜が好ましい。それは、ゲート絶縁膜4を酸化珪素膜にすると島状半導体膜との界面におけるトラップ準位が少なくなるからである。また、ゲート電極をMoで形成するときは、ゲート電極と接するゲート絶縁膜は窒化シリコン膜が好ましい。それは、窒化シリコン膜はMoを酸化させないからである。     Then, a gate insulating film 4 is formed so as to cover the island-shaped semiconductor film 3. As the gate insulating film 4, a single layer or a laminated structure such as a thermal oxide film, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film can be used. The gate insulating film 4 in contact with the island-like semiconductor film 3 is preferably a silicon oxide film. This is because when the gate insulating film 4 is a silicon oxide film, trap levels at the interface with the island-shaped semiconductor film are reduced. When the gate electrode is made of Mo, the gate insulating film in contact with the gate electrode is preferably a silicon nitride film. This is because the silicon nitride film does not oxidize Mo.

ここではゲート絶縁膜4として、プラズマCVD法により厚さ115nmの酸化窒化シリコン膜(組成比Si=32%、O=59%、N=7%、H=2%)を形成する。     Here, a 115 nm thick silicon oxynitride film (composition ratio Si = 32%, O = 59%, N = 7%, H = 2%) is formed as the gate insulating film 4 by a plasma CVD method.

次に、ゲート絶縁膜4上に導電層を形成して、フォトリソグラフィ法等により形成したマスクを用いて導電層を形状加工し、ゲート電極5を形成する。ゲート電極材料としてはMo、Ti、W、Al、Nd、Cr、これら元素の合金等がある。もしくは、これら元素またはこれら元素の合金の積層によりゲート電極5を構成しても良い。ここではMoによりゲート電極を形成する。次に、ゲート電極5またはレジストをマスクとして島状半導体膜3に不純物元素をドーピングし、チャネル形成領域8と、ソース領域及びドレイン領域となる不純物領域9とを形成する。     Next, a conductive layer is formed over the gate insulating film 4, the shape of the conductive layer is processed using a mask formed by a photolithography method or the like, and the gate electrode 5 is formed. Examples of the gate electrode material include Mo, Ti, W, Al, Nd, Cr, and alloys of these elements. Alternatively, the gate electrode 5 may be configured by stacking these elements or alloys of these elements. Here, the gate electrode is formed of Mo. Next, an impurity element is doped into the island-shaped semiconductor film 3 using the gate electrode 5 or the resist as a mask to form a channel formation region 8 and an impurity region 9 to be a source region and a drain region.

その後、窒化珪素を用いて第1層間絶縁膜6を形成する。そして、島状半導体膜3に添加された不純物元素の活性化および水素化を行う。なお、第1層間絶縁膜6は形成しなくとも良い。     Thereafter, a first interlayer insulating film 6 is formed using silicon nitride. Then, the impurity element added to the island-like semiconductor film 3 is activated and hydrogenated. The first interlayer insulating film 6 need not be formed.

次いで、透光性を有する無機材料(酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど)または、低誘電率の有機化合物材料(感光性又は非感光性の有機樹脂材料)を用いて第2層間絶縁膜7を形成する。また、シロキサンを含む材料を用いて第2層間絶縁膜を形成してもよい。なお、シロキサンは、シリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成される材料である。置換基として、少なくとも水素を含む有機基(例えばアルキル基、芳香族炭化水素)が用いられる。置換基としてフルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。第2層間絶縁膜7は積層構造でも良い。     Next, the second interlayer insulating film is formed using a light-transmitting inorganic material (silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, or the like) or a low dielectric constant organic compound material (photosensitive or non-photosensitive organic resin material). 7 is formed. Alternatively, the second interlayer insulating film may be formed using a material containing siloxane. Siloxane is a material in which a skeleton structure is formed by a bond of silicon (Si) and oxygen (O). As a substituent, an organic group containing at least hydrogen (for example, an alkyl group or an aromatic hydrocarbon) is used. A fluoro group may be used as a substituent. Alternatively, an organic group containing at least hydrogen and a fluoro group may be used as a substituent. The second interlayer insulating film 7 may have a laminated structure.

次いで、フォトマスクを用いてレジストからなるマスクを形成し、そのマスクを用いて、第1層間絶縁膜6、第2層間絶縁膜7、及びゲート絶縁膜4を選択的にエッチングし、コンタクトホールを形成する。そして、レジストからなるマスクを除去する。     Next, a resist mask is formed using a photomask, and the first interlayer insulating film 6, the second interlayer insulating film 7, and the gate insulating film 4 are selectively etched using the mask to form contact holes. Form. Then, the resist mask is removed.

そして、第2層間絶縁膜7上にスパッタ法または印刷法で導電膜を形成する。導電膜は透明導電膜であっても反射性を有していても良い。透明導電膜である場合は、例えば、酸化インジウムに酸化スズを混ぜたインジウムスズ酸化物(ITO)膜、インジウムスズ酸化物(ITO)に酸化珪素を混ぜたインジウムスズ珪素酸化物(ITSO)膜、酸化インジウムに酸化亜鉛を混ぜたインジウム亜鉛酸化物(IZO)膜、酸化亜鉛膜、または酸化スズ膜を用いることができる。なお、IZOとは、ITOに2〜20wt%の酸化亜鉛(ZnO)を混合させたターゲットを用いてスパッタリングにより形成される透明導電材料である。     Then, a conductive film is formed on the second interlayer insulating film 7 by sputtering or printing. The conductive film may be a transparent conductive film or may have reflectivity. In the case of a transparent conductive film, for example, an indium tin oxide (ITO) film in which tin oxide is mixed with tin oxide, an indium tin silicon oxide (ITSO) film in which indium tin oxide (ITO) is mixed with silicon oxide, An indium zinc oxide (IZO) film, a zinc oxide film, or a tin oxide film in which zinc oxide is mixed with indium oxide can be used. Note that IZO is a transparent conductive material formed by sputtering using a target in which 2 to 20 wt% of zinc oxide (ZnO) is mixed with ITO.

第2層間絶縁膜7上に透明導電膜10を形成し、続いて透明導電膜10上に金属膜11を積層する。透明導電膜10と金属膜11は連続的にスパッタで形成することができる。     A transparent conductive film 10 is formed on the second interlayer insulating film 7, and then a metal film 11 is laminated on the transparent conductive film 10. The transparent conductive film 10 and the metal film 11 can be continuously formed by sputtering.

透明導電膜は抵抗の高い材料が多いため、金属膜11は、透明導電膜よりも抵抗の低い材料が好ましい。例えば、Ti、Mo、Ta、Cr、W、Alなどを用いることができる。また、Ti、Mo、Ta、Cr、WのいずれかとAlとを積層させた2層構造、AlをTi、Mo、Ta、Cr、Wなどの金属で挟んだ3層積層構造としても良い。次いで、金属膜11上にレジスト膜を全面に塗布した後、図1(A)に示す露光マスクを用いて露光を行う。     Since the transparent conductive film has many materials having high resistance, the metal film 11 is preferably a material having lower resistance than the transparent conductive film. For example, Ti, Mo, Ta, Cr, W, Al, etc. can be used. Alternatively, a two-layer structure in which any of Ti, Mo, Ta, Cr, and W and Al are stacked, or a three-layer structure in which Al is sandwiched between metals such as Ti, Mo, Ta, Cr, and W may be used. Next, after a resist film is applied over the entire surface of the metal film 11, exposure is performed using an exposure mask shown in FIG.

透明導電膜としてITO膜を用いる場合は、ITO膜を熱処理して結晶化する工程が必要になってくる。そのときはITO膜をスパッタで形成し、焼成後、金属膜11を形成すると良い。ITSO膜を用いると、結晶化する工程が不要なため工程が少なくてすむ。     In the case where an ITO film is used as the transparent conductive film, a process for crystallizing the ITO film by heat treatment becomes necessary. In that case, an ITO film may be formed by sputtering, and the metal film 11 may be formed after firing. When an ITSO film is used, the number of steps is reduced because a crystallization step is unnecessary.

図1(A)において、露光マスクは、露光光が遮光される遮光部12a、12bと、露光光が一部通過する半透部13を有する。半透部13には半透膜19が設けられ、露光光の光強度を低減させている。遮光部12a、12bは半透膜19上に金属膜20が積層されて構成されている。遮光部12bの幅はt1、半透部13の幅はt2と示す。ここでは半透部に半透膜を用いた例を示したが、これに限定されず、半透部は露光光の光強度を低減するものであればよい。また、半透部に回折格子パターンを用いてもよい。     In FIG. 1A, the exposure mask includes light shielding portions 12a and 12b that shield exposure light and a semi-transmissive portion 13 through which part of the exposure light passes. The semi-transmissive portion 13 is provided with a semi-permeable film 19 to reduce the light intensity of the exposure light. The light shielding portions 12 a and 12 b are configured by laminating a metal film 20 on a semipermeable membrane 19. The width of the light shielding part 12b is indicated by t1, and the width of the semi-transmissive part 13 is indicated by t2. Here, an example in which a semi-permeable film is used for the semi-transmissive part is shown, but the present invention is not limited to this. A diffraction grating pattern may be used for the semi-transmissive portion.

図1(A)に示す露光マスクを用いてレジスト膜の露光を行うと、レジスト膜に非露光領域14aと露光領域14bが形成される。露光時には、光が遮光部12a、12bで回り込んだり、半透部13を通過することによって図1(A)に示す露光領域14bが形成される。     When the resist film is exposed using the exposure mask shown in FIG. 1A, a non-exposed region 14a and an exposed region 14b are formed in the resist film. At the time of exposure, light wraps around the light shielding portions 12a and 12b or passes through the semi-transmissive portion 13 to form an exposure region 14b shown in FIG.

そして、現像を行うと、露光領域14bが除去されて、図1(B)に示すように、大きく分けて2つの膜厚を有するレジストパターン15aと、膜厚がほぼ一様なレジストパターン16aが金属膜11上に得られる。レジストパターン15aは膜厚の厚い領域と、該領域より膜厚の薄い領域とを有し、膜厚の薄い領域については、露光エネルギーまたは半透膜19の透過率を調節することで膜厚を調節することができる。レジストパターン15aは左右非対称であり、レジストパターン16aは左右対称である。     When the development is performed, the exposed region 14b is removed, and as shown in FIG. 1B, a resist pattern 15a having two film thicknesses and a resist pattern 16a having a substantially uniform film thickness are obtained. Obtained on the metal film 11. The resist pattern 15a has a thick film region and a thin film region. The thin film region is adjusted by adjusting the exposure energy or the transmittance of the semi-transmissive film 19. Can be adjusted. The resist pattern 15a is asymmetrical and the resist pattern 16a is symmetrical.

次に、ドライエッチングにより金属膜11及び透明導電膜10のエッチングを行う。ドライエッチングはECR(Electron Cycrotron Resonance)やICP(Inductive Coupled Plasma)などの高密度プラズマ源を用いたドライエッチング装置によって行われる。     Next, the metal film 11 and the transparent conductive film 10 are etched by dry etching. Dry etching is performed by a dry etching apparatus using a high-density plasma source such as ECR (Electron Cyclotron Resonance) or ICP (Inductive Coupled Plasma).

なお、ここでは、ICP型エッチング装置を用いた例を示すが、これに限定されず、例えば、平行平板型エッチング装置、マグネトロン型エッチング装置、ECR型エッチング装置、ヘリコン型エッチング装置を用いてもよい。     Although an example using an ICP etching apparatus is shown here, the present invention is not limited to this. For example, a parallel plate etching apparatus, a magnetron etching apparatus, an ECR etching apparatus, or a helicon etching apparatus may be used. .

金属膜11及び透明導電膜10のエッチングをウェットエッチングにより行っても良い。但し、微細加工にはドライエッチングが適しているため、ドライエッチングが好ましい。また、金属膜11及び透明導電膜10と、第2層間絶縁膜7との材料が異なるため、ドライエッチングで行っても、第2層間絶縁膜7は金属膜11及び透明導電膜10に対して大きなエッチング選択比がとれる。さらにエッチング選択比を大きくするため、第2層間絶縁膜7の少なくとも最上層を窒化珪素膜で形成しても良い。     Etching of the metal film 11 and the transparent conductive film 10 may be performed by wet etching. However, since dry etching is suitable for fine processing, dry etching is preferable. In addition, since the material of the metal film 11 and the transparent conductive film 10 is different from that of the second interlayer insulating film 7, the second interlayer insulating film 7 is in contact with the metal film 11 and the transparent conductive film 10 even when dry etching is performed. A large etching selectivity can be obtained. In order to further increase the etching selectivity, at least the uppermost layer of the second interlayer insulating film 7 may be formed of a silicon nitride film.

こうして、図1(C)で示すように、第2層間絶縁膜7上に、透明導電膜17aと金属膜17bとの積層で構成されるパターンと、透明導電膜18aと金属膜18bとの積層で構成されるパターンが形成される。     Thus, as shown in FIG. 1C, on the second interlayer insulating film 7, a pattern composed of a laminate of the transparent conductive film 17a and the metal film 17b, and a laminate of the transparent conductive film 18a and the metal film 18b. Is formed.

次に、レジストパターン15a、16aをアッシングまたはエッチングする(図2(A))。この工程により、レジストパターン15aの膜厚の薄い領域がエッチングされるとともに、その膜厚の薄い領域の膜厚分だけレジストパターン15a、16aの全体の膜厚も薄くなる。そしてレジストパターン15b、16bを形成する。レジストパターン15a、16aは、膜厚方向だけでなく、幅方向もエッチングされるため、レジストパターン15b、16bの幅は金属膜17b及び18b、透明導電膜17a、18aの幅よりも小さくなる。したがって、レジストパターン15b、16bの側面は下層にある金属膜及び透明導電膜の側面と一致せず、レジストパターン15b、16bの側面の方が後退している。図2(B)では、レジストパターン15bは左右非対称であり、レジストパターン16bは左右対称である。     Next, the resist patterns 15a and 16a are ashed or etched (FIG. 2A). By this step, the thin region of the resist pattern 15a is etched, and the entire resist pattern 15a, 16a is thinned by the thickness of the thin region. Then, resist patterns 15b and 16b are formed. Since the resist patterns 15a and 16a are etched not only in the film thickness direction but also in the width direction, the widths of the resist patterns 15b and 16b are smaller than the widths of the metal films 17b and 18b and the transparent conductive films 17a and 18a. Therefore, the side surfaces of the resist patterns 15b and 16b do not coincide with the side surfaces of the underlying metal film and the transparent conductive film, and the side surfaces of the resist patterns 15b and 16b recede. In FIG. 2B, the resist pattern 15b is asymmetrical and the resist pattern 16b is symmetrical.

次に、レジストパターン15bを用いて金属膜18bをエッチングし、金属膜18cを形成する(図2(B))。このときに透明導電膜18aが無用にエッチングされないように、金属膜18bの材料は透明導電膜18aに対し高い選択比がとれるものが好ましい。例えば、透明導電膜18aの材料がITSOであれば、金属膜18bの材料としてTi、Mo、Cr、Al等が好ましく、金属膜18bはこれら材料でなる積層構造であっても良い。そして透明導電膜18aよりもパターンの小さい、つまり平面面積の小さい金属膜18cを形成する。一方、金属膜17bもレジストパターン16bを用いてエッチングされ、透明導電膜17aよりも平面面積の小さい金属膜17cが形成される。     Next, the metal film 18b is etched using the resist pattern 15b to form a metal film 18c (FIG. 2B). At this time, it is preferable that the material of the metal film 18b has a high selection ratio with respect to the transparent conductive film 18a so that the transparent conductive film 18a is not unnecessarily etched. For example, if the material of the transparent conductive film 18a is ITSO, the material of the metal film 18b is preferably Ti, Mo, Cr, Al or the like, and the metal film 18b may have a laminated structure made of these materials. Then, a metal film 18c having a smaller pattern than the transparent conductive film 18a, that is, a plane area is formed. On the other hand, the metal film 17b is also etched using the resist pattern 16b to form a metal film 17c having a smaller plane area than the transparent conductive film 17a.

図2(A)から図2(B)の金属膜17b及び18bのエッチングは、ドライエッチングで行ってもウェットエッチングで行っても良いが、図2(B)ではドライエッチングにより金属膜17c及び18cを形成した場合を図示する。ドライエッチングで行った場合は金属膜18cの断面における側面は非対称となる。なぜならレジストパターン15bの形状が非対称なため、その形状を反映した金属膜18cが形成されるからである。金属膜18cは、一方の側面よりも他方の側面がより傾斜が大きい断面形状となる。金属膜17cは、側面がレジストパターン16bの側面と一致するように形成される。金属膜18cは、一方の側面はレジストパターン15bの一方の側面の延長線上にあり、他方の側面はレジストパターン15bの他方の側面と一致する。     The etching of the metal films 17b and 18b in FIGS. 2A to 2B may be performed by dry etching or wet etching, but in FIG. 2B, the metal films 17c and 18c are etched by dry etching. The case of forming is illustrated. When dry etching is performed, the side surface in the cross section of the metal film 18c is asymmetric. This is because the shape of the resist pattern 15b is asymmetric, so that the metal film 18c reflecting the shape is formed. The metal film 18c has a cross-sectional shape in which the other side surface is more inclined than the one side surface. The metal film 17c is formed so that the side surface coincides with the side surface of the resist pattern 16b. One side surface of the metal film 18c is on an extension line of one side surface of the resist pattern 15b, and the other side surface coincides with the other side surface of the resist pattern 15b.

金属膜17b及び18bをウェットエッチングすると、等方的にエッチングが進むため、レジストパターン15b、16bよりも小さい金属膜が形成される。図4にウェットエッチングを行った場合の図を示す。図4(A)では、金属膜17b及び18bをそれぞれウェットエッチングして、金属膜17d及び18dを形成している。その他は図2(B)と同様である。     When the metal films 17b and 18b are wet-etched, the etching proceeds isotropically, so that a metal film smaller than the resist patterns 15b and 16b is formed. FIG. 4 shows a diagram when wet etching is performed. In FIG. 4A, the metal films 17b and 18b are wet etched to form the metal films 17d and 18d. Others are the same as those in FIG.

レジストパターン15b、16bの側面と金属膜17d、18dの側面は一致しない。故に、同一のレジストパターン15b、16bをマスクとしても、ドライエッチングよりウェットエッチングで形成したほうが、より小さい金属膜17d及び18dが形成される。     The side surfaces of the resist patterns 15b and 16b do not coincide with the side surfaces of the metal films 17d and 18d. Therefore, even when the same resist patterns 15b and 16b are used as masks, smaller metal films 17d and 18d are formed by wet etching than dry etching.

図4(B)は金属膜17dが3層の積層で形成されている場合の図である。例えば金属膜17dはTi膜91a、93aとでアルミニウム膜92aを挟んだ積層構造であり、金属膜17dとレジストパターン16bとの側面は一致していない。また、金属膜18dもTi膜91b、93bとでアルミニウム膜92bを挟んだ積層構造であり、金属膜18dとレジストパターン15bとの側面は一致していない。     FIG. 4B is a diagram in the case where the metal film 17d is formed by stacking three layers. For example, the metal film 17d has a laminated structure in which an aluminum film 92a is sandwiched between Ti films 91a and 93a, and the side surfaces of the metal film 17d and the resist pattern 16b do not match. Also, the metal film 18d has a laminated structure in which the aluminum film 92b is sandwiched between the Ti films 91b and 93b, and the side surfaces of the metal film 18d and the resist pattern 15b do not match.

図4(A)、(B)において、透明導電膜17a、18aはドライエッチングで形成されるため、その側面は、基板面に対してほぼ垂直または90度に近い角度θを有する。一方、金属膜17d、18dがウェットエッチングで形成されると、等方的なエッチングにより、その側面は、基板面に対して鋭角な角度θを有する。したがって、透明導電膜の側面の角度θと金属膜の側面の角度θを比較すると、θ>θとなっている。なお、角度θとは基板1の表面に対して透明導電膜側面の傾斜角度であり、角度θとは基板1の表面に対して金属膜の側面の傾斜角であり、θ、θともに0°〜90°の範囲内である。 In FIG. 4 (A), (B) , the transparent conductive film 17a, since 18a is formed by dry etching, the side surface has an angle theta 1 nearly perpendicular or 90 degrees to the substrate surface. On the other hand, the metal film 17d, 18 d are formed by wet etching, isotropic etching, the side surface thereof has an acute angle theta 2 with respect to the substrate surface. Therefore, when the angle θ 1 of the side surface of the transparent conductive film is compared with the angle θ 2 of the side surface of the metal film, θ 1 > θ 2 is satisfied. Note that the angle θ 1 is the inclination angle of the side surface of the transparent conductive film with respect to the surface of the substrate 1, the angle θ 2 is the inclination angle of the side surface of the metal film with respect to the surface of the substrate 1, and θ 1 , θ 2 is within the range of 0 ° to 90 °.

金属膜が図4(B)のように積層構造の場合は、各層によってエッチング速度が異なるときがある。これに伴い、基板面に対して各層の側面がなす角度もそれぞれ異なるときがある。したがって金属膜が積層であるときは、基板面に対して最下層の膜の側面がなす角度をθとする。 In the case where the metal film has a stacked structure as shown in FIG. 4B, the etching rate may be different depending on each layer. Along with this, the angles formed by the side surfaces of the respective layers with respect to the substrate surface may be different. Therefore, when the metal film is laminated, the angle formed by the side surface of the lowermost film with respect to the substrate surface is θ 2 .

なお、金属膜17d、18d及び透明導電膜である透明導電膜17a、18aの側面がなだらかな面とならずに、凸凹を持つ場合がある。その場合、角度θ及び角度θは適宜決定すればよい。例えば、凸凹した側面に対し大まかな直線または曲線を引き、それを用いて角度θ及び角度θを決定することができる。また、凸凹した側面に基づき、複数の角度θ及び角度θをとって、その平均値を角度θ及び角度θとすることができる。最も合理的な方法を用いれば良い。 Note that the side surfaces of the metal films 17d and 18d and the transparent conductive films 17a and 18a, which are transparent conductive films, may not be smooth but may have irregularities. In that case, the angle θ 1 and the angle θ 2 may be determined as appropriate. For example, a rough straight line or curve can be drawn on the uneven side surface, and the angle θ 1 and the angle θ 2 can be determined using the straight line or the curve. Moreover, based on the uneven side surface, a plurality of angles θ 1 and angle θ 2 can be taken, and the average values thereof can be set to angle θ 1 and angle θ 2 . The most reasonable method should be used.

以上より、ドライエッチング法またはウェットエッチング法のいずれかのエッチング方法で金属膜17c及び18cまたは金属膜17d及び18dを形成する。どちらのエッチング法で形成しても、透明導電膜17a及び18aの側面よりも後退した側面を有する金属膜17c及び金属膜18cまたは金属膜17d及び18dが形成される。つまり、透明導電膜17aよりも平面面積が小さい金属膜17cまたは金属膜17d、及び透明導電膜18aよりも平面面積の小さい金属膜18cまたは18dが形成される。その要因の一つは、透明導電膜17a、18aを形成するためのマスクであるレジストパターン15a、16aと、金属膜を形成するためのマスクであるレジストパターン15b、16bの大きさが異なり、レジストパターン15b、16bのほうが小さいからである。     As described above, the metal films 17c and 18c or the metal films 17d and 18d are formed by either the dry etching method or the wet etching method. Regardless of which etching method is used, the metal film 17c and the metal film 18c or the metal films 17d and 18d having side surfaces recessed from the side surfaces of the transparent conductive films 17a and 18a are formed. That is, the metal film 17c or the metal film 17d having a smaller planar area than the transparent conductive film 17a and the metal film 18c or 18d having a smaller planar area than the transparent conductive film 18a are formed. One of the factors is that the resist patterns 15a and 16a that are masks for forming the transparent conductive films 17a and 18a and the resist patterns 15b and 16b that are masks for forming the metal film are different in size. This is because the patterns 15b and 16b are smaller.

その後、レジストパターン15b、16bを除去する(図2(C))。そして透明導電膜17a及び金属膜17cでなる配線または電極、透明導電膜18a及び金属膜18cでなる配線または電極が形成される。透明導電膜18aは画素電極として機能する。図4(A)及び(B)からレジストパターン15b、16bを除去すれば、透明導電膜17a及び金属膜17dでなる配線または電極、透明導電膜18a及び金属膜18dでなる配線または電極が形成される。     Thereafter, the resist patterns 15b and 16b are removed (FIG. 2C). Then, a wiring or electrode composed of the transparent conductive film 17a and the metal film 17c, and a wiring or electrode composed of the transparent conductive film 18a and the metal film 18c are formed. The transparent conductive film 18a functions as a pixel electrode. If the resist patterns 15b and 16b are removed from FIGS. 4A and 4B, wirings or electrodes made of the transparent conductive film 17a and the metal film 17d, and wirings or electrodes made of the transparent conductive film 18a and the metal film 18d are formed. The

レジストパターン15bをマスクとして金属膜18bをエッチングをするときに、透明導電膜18a表面の一部は多少エッチングされる。特に、ドライエッチングにより金属膜18cを形成するときは、下層の透明導電膜と選択比がとりにくいので、より透明導電膜18a表面の一部はエッチングされやすい。そのため、図2(C)の透明導電膜18aの膜厚aと、膜厚bを比較すると、膜厚a<膜厚bとなる。なお、膜厚aとは金属膜18cまたは金属膜18dと重ならない部分における透明導電膜18aの平均膜厚を言い、膜厚bとは不純物領域9に達するコンタクトホール底部における透明導電膜18aの膜厚を言う。     When the metal film 18b is etched using the resist pattern 15b as a mask, a part of the surface of the transparent conductive film 18a is slightly etched. In particular, when the metal film 18c is formed by dry etching, it is difficult to achieve a selective ratio with the underlying transparent conductive film, so that a part of the surface of the transparent conductive film 18a is more easily etched. Therefore, when the film thickness a and the film thickness b of the transparent conductive film 18a in FIG. 2C are compared, the film thickness a <film thickness b. The film thickness a refers to the average film thickness of the transparent conductive film 18a in a portion not overlapping with the metal film 18c or the metal film 18d, and the film thickness b refers to the film of the transparent conductive film 18a at the bottom of the contact hole reaching the impurity region 9. Say thick.

図2(C)に示すTFT上に発光素子を積層して、基板1の方向へ発光する発光装置を形成した場合、透明導電膜18aの膜厚が薄いことで透過率が高くなり、明るい表示を提供できる。そのため膜厚aは薄い方が好ましい。また、レジストパターン15bをマスクとして金属膜18bをエッチングする際に、透明導電膜18a表面をエッチングできるため、表面のゴミを除去することができ、ゴミに起因する発光素子の短絡を防ぐことができる。     In the case where a light-emitting element is stacked over the TFT illustrated in FIG. 2C and a light-emitting device that emits light in the direction of the substrate 1 is formed, the transmittance is increased due to the thin film thickness of the transparent conductive film 18a. Can provide. Therefore, the thinner film thickness a is preferable. Further, when the metal film 18b is etched using the resist pattern 15b as a mask, the surface of the transparent conductive film 18a can be etched, so that dust on the surface can be removed and light-emitting elements caused by dust can be prevented from being short-circuited. .

本実施形態で形成する金属膜18cは、一方の側面が傾斜している。そのため、液晶表示装置に利用した場合、金属膜18cの傾斜している側面側からラビングするようにすると、金属膜18cの側面においてスムーズにラビングを行うことができる。金属膜18cの側面が垂直である方向からラビングを行うと、垂直な側面部分でラビング布にストレスがかかる等の理由でラビングが不完全になり、配向が不完全になることがあった。したがって、ラビングは金属膜18cの側面が傾斜している側から行うことが好ましい。     One side surface of the metal film 18c formed in this embodiment is inclined. Therefore, when used in a liquid crystal display device, rubbing can be performed smoothly on the side surface of the metal film 18c by rubbing from the inclined side surface of the metal film 18c. When rubbing is performed from the direction in which the side surface of the metal film 18c is vertical, the rubbing may be incomplete due to stress applied to the rubbing cloth at the vertical side surface portion, and alignment may be incomplete. Therefore, rubbing is preferably performed from the side where the side surface of the metal film 18c is inclined.

また、図4に示すようにウェットエッチングにより、両側面ともに傾斜している金属膜17d及び18dを形成する場合は、どちらの方向からもスムーズにラビングでき、より効果的である。     Further, when the metal films 17d and 18d inclined on both side surfaces are formed by wet etching as shown in FIG. 4, the rubbing can be smoothly performed from either direction, which is more effective.

図3に図2(C)の上面図を示す。図2(C)は図3のA−A´における断面図である。図3から分かるように、透明導電膜17a及び金属膜17cの積層でなる配線または電極は、TFTのソース電極またはドレイン電極として機能し、さらにソース配線としても機能する。また、透明導電膜18a及び金属膜18cでなる配線または電極は、TFTのソース電極またはドレイン電極として機能し、さらに画素電極としても機能する。厳密には、金属膜18cと重ならない透明導電膜18aの部分が画素電極として機能し、光を通す部分である。また、容量配線21はゲート電極5と同一層から形成されており、容量配線21は透明導電膜18aと重なることで、容量を形成する。なお、容量配線21はゲート電極5と異なる層で形成しても良い。金属膜17cの側面は透明導電膜17aの側面と一致せず、透明導電膜17aの側面の内側に位置する。金属膜18cの側面は透明導電膜18aの側面と一致せず、透明導電膜18aの側面の内側に位置する。図4で説明した金属膜17dと透明導電膜17aの関係、金属膜18dと透明導電膜18aの関係も同様である。     FIG. 3 shows a top view of FIG. FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. As can be seen from FIG. 3, the wiring or electrode formed by laminating the transparent conductive film 17a and the metal film 17c functions as a source electrode or a drain electrode of the TFT, and also functions as a source wiring. Further, the wiring or electrode made of the transparent conductive film 18a and the metal film 18c functions as a source electrode or a drain electrode of the TFT, and also functions as a pixel electrode. Strictly speaking, a portion of the transparent conductive film 18a that does not overlap with the metal film 18c functions as a pixel electrode and transmits light. Further, the capacitor wiring 21 is formed from the same layer as the gate electrode 5, and the capacitor wiring 21 forms a capacitor by overlapping with the transparent conductive film 18a. Note that the capacitor wiring 21 may be formed in a layer different from the gate electrode 5. The side surface of the metal film 17c does not coincide with the side surface of the transparent conductive film 17a, and is located inside the side surface of the transparent conductive film 17a. The side surface of the metal film 18c does not coincide with the side surface of the transparent conductive film 18a, and is located inside the side surface of the transparent conductive film 18a. The relationship between the metal film 17d and the transparent conductive film 17a described in FIG. 4 and the relationship between the metal film 18d and the transparent conductive film 18a are the same.

本実施形態において、画素電極として機能する透明導電膜を平坦な面上に形成することは、透明導電膜の断切れを防ぐ意味で非常に有益である。金属膜18cをエッチングにより形成するときに、金属膜18cから露出する下層の透明導電膜18aの表面も多少エッチングされる。そのため透明導電膜18aが段差のある面上に形成されることで透明導電膜の膜厚が不均一であると、金属膜18cを形成するエッチングにより、膜厚の薄い透明導電膜部分がエッチングされ、透明導電膜が断切れを起こす可能性がある。断切れが起こると、断切れした部分で光漏れが生じたり、画素電極の面積が小さくなり開口率が低くなったりする。よって、金属膜18cから露出する透明導電膜18aの部分を平坦な面上に形成するのが好ましい。そのためには、第2層間絶縁膜7を有機材料で形成し、平坦面を有する第2層間絶縁膜を形成するのが好適である。     In the present embodiment, it is very beneficial to form a transparent conductive film functioning as a pixel electrode on a flat surface in order to prevent the transparent conductive film from being cut off. When the metal film 18c is formed by etching, the surface of the lower transparent conductive film 18a exposed from the metal film 18c is also slightly etched. Therefore, if the transparent conductive film 18a is formed on a stepped surface and the film thickness of the transparent conductive film is non-uniform, the thin transparent conductive film portion is etched by etching to form the metal film 18c. There is a possibility that the transparent conductive film breaks. When disconnection occurs, light leakage occurs at the disconnected portion, or the area of the pixel electrode is reduced and the aperture ratio is decreased. Therefore, it is preferable to form the transparent conductive film 18a exposed from the metal film 18c on a flat surface. For this purpose, it is preferable to form the second interlayer insulating film 7 from an organic material and form a second interlayer insulating film having a flat surface.

本発明により金属膜と導電膜の積層を形成すると、金属膜の下に接して導電膜が位置する構成となる。しかし段差が大きい部分では必ずしも金属膜の下に接して導電膜が位置するとは限らない。それは、段差により導電膜が断切れしてしまう可能性があるからである。従って、図1の不純物領域9に達するコンタクトホールの部分では、導電膜上に金属膜を配置するのが良い。     When a laminate of a metal film and a conductive film is formed according to the present invention, the conductive film is positioned in contact with the metal film. However, the conductive film is not necessarily located in contact with the metal film at the portion where the level difference is large. This is because there is a possibility that the conductive film is cut off by the step. Therefore, it is preferable to dispose a metal film on the conductive film in the contact hole portion reaching the impurity region 9 in FIG.

図19にコンタクトホールで導電膜が断切れしている状態を示す。コンタクトホール側面の傾斜により、導電膜94、95が部分的に切れた状態になっている。しかし、コンタクトホール部で導電膜94、95上に金属膜96、97が形成されるようにすれば、透明導電膜が切れたとしても、金属膜を介して切れた導電膜同士を電気的に接続することができる。この場合、コンタクトホールの側面では金属膜96、97は第2層間絶縁膜7に接している部分がある。また、コンタクトホール部分の導電膜は画素電極としては機能しないため、上部に金属膜を残存させても全く問題ない。よって、本実施形態の構成では、透明導電膜がコンタクトホールで断切れしたとしても、上部に形成される金属膜で透明導電膜の電気的接続を補うことができ、表示欠陥を防ぐことができる。     FIG. 19 shows a state where the conductive film is cut off at the contact hole. Due to the inclination of the side surface of the contact hole, the conductive films 94 and 95 are partially cut off. However, if the metal films 96 and 97 are formed on the conductive films 94 and 95 in the contact hole portion, even if the transparent conductive film is cut, the cut conductive films are electrically connected to each other through the metal film. Can be connected. In this case, the metal films 96 and 97 are in contact with the second interlayer insulating film 7 on the side surface of the contact hole. Further, since the conductive film in the contact hole portion does not function as a pixel electrode, there is no problem even if the metal film is left on the upper portion. Therefore, in the configuration of the present embodiment, even if the transparent conductive film is cut off at the contact hole, the metal film formed on the top can supplement the electrical connection of the transparent conductive film, and display defects can be prevented. .

また、図3の容量配線21に起因して導電膜に段差がある部分にも、導電膜上に金属膜を残存させるのが良い。段差により導電膜が切れたとしても、金属膜を介して導電膜同士を電気的に接続することができるため、確実に容量を形成することが可能となる。     Further, it is preferable that the metal film be left on the conductive film even in a portion where the conductive film has a step due to the capacitor wiring 21 in FIG. Even if the conductive film is cut off due to a step, the conductive films can be electrically connected to each other through the metal film, so that a capacitor can be reliably formed.

なお、図3における透明導電膜18aの形状は一例であり、他の形状でも良い。例えば、櫛歯状の縁を持たせることでIPS(In−Plane−Switching)方式、FFS(Fringe Field Switching)方式に用いる画素電極にしたり、スリットをいれることでMVA(Multi−domain Vertical Alignment)方式、PVA(Patterned Vertical Alignment)方式に用いる画素電極にすることができる。     The shape of the transparent conductive film 18a in FIG. 3 is an example, and other shapes may be used. For example, a pixel electrode used for an IPS (In-Plane-Switching) method or an FFS (Fringe Field Switching) method by providing a comb-like edge, or an MVA (Multi-Domain Vertical Alignment) method by inserting a slit. The pixel electrode can be used in a PVA (Patterned Vertical Alignment) method.

以上より、透明導電膜と金属膜を1つのレジストパターンを用いて形成できるため作製工程数を減らすことができる。また、透明導電膜を配線または電極として利用しながらも、金属膜を積層させることで低抵抗にし、導電性を高くすることができる。     As described above, since the transparent conductive film and the metal film can be formed using one resist pattern, the number of manufacturing steps can be reduced. In addition, while using a transparent conductive film as a wiring or an electrode, by laminating a metal film, the resistance can be reduced and the conductivity can be increased.

図1(B)に示す状態から透明導電膜10及び金属膜11をエッチングする間に、自然とレジストパターン15a、16aもエッチングされ、レジストパターン15b、16bになる場合は、レジストパターンをアッシングまたはエッチングしてレジストパターン15b、16bを形成する工程は設けなくても良い。     While the transparent conductive film 10 and the metal film 11 are etched from the state shown in FIG. 1B, the resist patterns 15a and 16a are also naturally etched. When the resist patterns 15b and 16b are formed, the resist pattern is ashed or etched. Thus, the step of forming the resist patterns 15b and 16b may not be provided.

なお、本実施形態では結晶性半導体膜でなる島状半導体膜を有するトップゲート型TFTを用いて説明したが、本実施形態は結晶性半導体膜でなるボトムゲート型TFTにも応用できる。また、本実施形態では、島状半導体膜はソース領域及びドレイン領域となる不純物領域9とチャネル形成領域8を有するが、その他にも低濃度不純物領域、オフセット領域等を有することができる。     In this embodiment, the top gate TFT having an island-shaped semiconductor film made of a crystalline semiconductor film is described. However, the present embodiment can also be applied to a bottom gate TFT made of a crystalline semiconductor film. In this embodiment, the island-shaped semiconductor film has the impurity region 9 and the channel formation region 8 which become the source region and the drain region, but can also have a low concentration impurity region, an offset region, and the like.

(実施形態2)
本実施形態を図5を用いて説明する。本実施形態で説明するTFTを構成する基板の種類、各層の形成方法及び材料等は実施形態1を参照できる。
(Embodiment 2)
This embodiment will be described with reference to FIG. Embodiment 1 can be referred to for the kind of substrate constituting the TFT described in this embodiment, the formation method and material of each layer, and the like.

基板401上に下地膜として絶縁膜402を形成する。なお、下地膜は設けなくてもよい。次に、絶縁膜402上に導電層を形成し、フォトリソグラフィ法等により形成されたマスクを用いて導電層を形状加工し、ゲート電極403を形成する。     An insulating film 402 is formed over the substrate 401 as a base film. Note that the base film is not necessarily provided. Next, a conductive layer is formed over the insulating film 402, and the shape of the conductive layer is processed using a mask formed by a photolithography method or the like, so that the gate electrode 403 is formed.

ゲート電極403を覆うようにゲート絶縁膜404を形成する。ゲート絶縁膜404上に非晶質半導体膜を形成する。非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。続いて、非晶質半導体膜上に導電層を形成する。導電層には例えばリンを含む非晶質シリコン膜を用いることができる。そして、フォトリソグラフィ法等により形成されたマスクを用いて、非晶質半導体膜及び導電層の形状を加工して、島状半導体膜405と導電層406を形成する。     A gate insulating film 404 is formed so as to cover the gate electrode 403. An amorphous semiconductor film is formed over the gate insulating film 404. There is no limitation on the material of the amorphous semiconductor film, but it is preferably formed of silicon or a silicon germanium (SiGe) alloy. Subsequently, a conductive layer is formed over the amorphous semiconductor film. For example, an amorphous silicon film containing phosphorus can be used for the conductive layer. Then, the island-shaped semiconductor film 405 and the conductive layer 406 are formed by processing the shapes of the amorphous semiconductor film and the conductive layer using a mask formed by a photolithography method or the like.

導電層406上に透明導電膜407及び金属膜408を積層形成する。なお、透明導電膜に代えて反射性を持つ導電層を用いてもよい。また、透明導電膜としては実施形態1で示した透明導電膜材料を用いることができる。次いで、金属膜408上全面にレジスト膜を塗布した後、図5(A)に示す露光マスクを用いて露光を行う。     A transparent conductive film 407 and a metal film 408 are stacked over the conductive layer 406. Note that a reflective conductive layer may be used instead of the transparent conductive film. The transparent conductive film material described in Embodiment 1 can be used as the transparent conductive film. Next, after a resist film is applied over the entire surface of the metal film 408, exposure is performed using an exposure mask shown in FIG.

図5(A)において、露光マスクは、遮光部409a、409b、半透部410を有する。半透部410には回折パターンまたは半透膜を用いることができる。図5(A)で示す露光マスクを用いてレジスト膜の露光を行うと、レジスト膜に非露光領域411と露光領域412が形成される。そして現像を行い、図5(B)に示すように、レジストパターン413aと414aが形成される。レジストパターン414aは遮光部409bで露光され、現像された領域422(レジストパターン414aの破線から左側部分)と、半透部410で露光され、現像された領域423(レジストパターン414aの破線から右側部分)で構成される。     In FIG. 5A, the exposure mask includes light shielding portions 409a and 409b and a semi-transmissive portion 410. A diffraction pattern or a semipermeable membrane can be used for the semipermeable portion 410. When the resist film is exposed using the exposure mask shown in FIG. 5A, a non-exposed region 411 and an exposed region 412 are formed in the resist film. Then, development is performed to form resist patterns 413a and 414a as shown in FIG. The resist pattern 414a is exposed at the light shielding portion 409b and developed, and the region 422 (the left portion from the broken line of the resist pattern 414a) and the region 423 exposed and developed at the semi-transmissive portion 410 (the right portion from the broken line of the resist pattern 414a). ).

次に、ドライエッチングにより金属膜408及び透明導電膜407のエッチングを行う。そして、図5(C)で示すように、透明導電膜415及び金属膜416の積層で構成されるパターンと、透明導電膜419及び金属膜420の積層で構成されるパターンが形成される。このエッチングをウェットエッチングにより行っても良い。但し、微細加工にはドライエッチングが適しているため、ドライエッチングが好ましい。また、金属膜408及び透明導電膜407と、ゲート絶縁膜404との材料が異なるため、ドライエッチングで行っても大きなエッチング選択比がとれる。さらに両者のエッチング選択比を大きくするため、ゲート絶縁膜404の少なくとも最上層を窒化珪素膜で形成しても良い。     Next, the metal film 408 and the transparent conductive film 407 are etched by dry etching. Then, as shown in FIG. 5C, a pattern formed by stacking the transparent conductive film 415 and the metal film 416 and a pattern formed by stacking the transparent conductive film 419 and the metal film 420 are formed. This etching may be performed by wet etching. However, since dry etching is suitable for fine processing, dry etching is preferable. In addition, since the material of the metal film 408 and the transparent conductive film 407 is different from that of the gate insulating film 404, a large etching selectivity can be obtained even when dry etching is performed. Further, in order to increase the etching selectivity between the two, at least the uppermost layer of the gate insulating film 404 may be formed of a silicon nitride film.

次に、図6(A)のように、レジストパターン413a、414aをアッシングまたはエッチングする。この工程により、レジストパターン414aの領域423が除去される。またこの領域423の膜厚d2だけ、レジストパターン414aの領域422の膜厚が薄くなり、レジストパターン414bが形成される。レジストパターン413aも膜厚d2だけアッシングされ、レジストパターン413bが形成される。さらに幅方向もエッチングされるため、レジストパターン413b、414bの幅は金属膜416、420、透明導電膜415、419の幅よりも小さくなる。したがって、レジストパターン413b、414bの側面は下層にある金属膜及び透明導電膜の側面と一致せず、レジストパターン413b、414bの側面の方が後退している。また、レジストパターン414bの両側面が基板面に対してなす角度は互いに異なる。一方、レジストパターン413bは両側面が基板面に対してなす角度はほぼ同じである。     Next, as shown in FIG. 6A, the resist patterns 413a and 414a are ashed or etched. By this step, the region 423 of the resist pattern 414a is removed. Further, the film thickness of the region 422 of the resist pattern 414a is reduced by the film thickness d2 of the region 423, and the resist pattern 414b is formed. The resist pattern 413a is also ashed by the film thickness d2 to form a resist pattern 413b. Further, since the width direction is also etched, the widths of the resist patterns 413b and 414b are smaller than the widths of the metal films 416 and 420 and the transparent conductive films 415 and 419. Therefore, the side surfaces of the resist patterns 413b and 414b do not coincide with the side surfaces of the underlying metal film and the transparent conductive film, and the side surfaces of the resist patterns 413b and 414b recede. The angles formed by the both side surfaces of the resist pattern 414b with respect to the substrate surface are different from each other. On the other hand, the resist pattern 413b has substantially the same angle between both side surfaces with respect to the substrate surface.

次に、レジストパターン414bを用いて金属膜416をエッチングして、金属膜421を形成する。また、レジストパターン413bを用いて金属膜420をエッチングして、金属膜424を形成する。(図6(B))。このとき透明導電膜415は無用にエッチングされないようにする。金属膜424、421は、透明導電膜419、415よりも小さいパターンで形成される。また、透明導電膜415、419をマスクとして、導電層406をエッチングし、導電層417及び418を形成する。島状半導体膜405の一部も少しエッチングされる。透明導電膜419の一方の端部と導電層417の一方の端部、及び透明導電膜415の一方の端部と導電層418の一方の端部はそれぞれ一致する。金属膜421及び424の形成は同一工程で行われる。     Next, the metal film 416 is etched using the resist pattern 414b to form the metal film 421. In addition, the metal film 420 is etched using the resist pattern 413b to form the metal film 424. (FIG. 6B). At this time, the transparent conductive film 415 is prevented from being unnecessarily etched. The metal films 424 and 421 are formed in a pattern smaller than the transparent conductive films 419 and 415. Further, using the transparent conductive films 415 and 419 as masks, the conductive layer 406 is etched to form conductive layers 417 and 418. A part of the island-shaped semiconductor film 405 is also slightly etched. One end of the transparent conductive film 419 and one end of the conductive layer 417, and one end of the transparent conductive film 415 and one end of the conductive layer 418 coincide with each other. The metal films 421 and 424 are formed in the same process.

また、金属膜421、424を形成するためのエッチングと同時に、導電層406をエッチングしても良い。     Further, the conductive layer 406 may be etched at the same time as the etching for forming the metal films 421 and 424.

そして、レジストパターン413b、414bを除去し、透明導電膜419及び金属膜424でなる配線または電極、金属膜421及び透明導電膜415でなる配線または電極を形成する。透明導電膜415は画素電極として機能する(図6(C))。     Then, the resist patterns 413b and 414b are removed, and a wiring or electrode composed of the transparent conductive film 419 and the metal film 424 and a wiring or electrode composed of the metal film 421 and the transparent conductive film 415 are formed. The transparent conductive film 415 functions as a pixel electrode (FIG. 6C).

導電層417及び418の形成は図5(C)のエッチングと同時にすることも可能だが、図6で示すように、金属膜424、421の形成時または形成後に行うほうが好ましい。なぜなら、図5(C)の段階で島状半導体膜を露出してしまうと、金属膜424、421を形成するときに、さらに島状半導体膜がエッチングされてしまう可能性があるためである。     The conductive layers 417 and 418 can be formed at the same time as the etching shown in FIG. 5C. However, as shown in FIG. 6, it is preferable that the conductive layers 417 and 418 be formed during or after the metal films 424 and 421 are formed. This is because if the island-shaped semiconductor film is exposed at the stage of FIG. 5C, the island-shaped semiconductor film may be further etched when the metal films 424 and 421 are formed.

図6(B)のエッチングはドライエッチングでも、ウェットエッチングでも良い。ドライエッチングで行う場合は、図6(B)、(C)に示すように、金属膜421の断面形状はレジストパターン414bの形状を反映して左右非対称となる。つまり、金属膜421は、一方の側面よりも他方の側面がより傾斜が大きい断面形状となり、一方の側面はレジストパターン414bの一方の側面の延長線上にあり、他方の側面はレジストパターン414bの他方の側面と一致する。金属膜424は、側面がレジストパターン413bの側面と一致するように形成される。     The etching in FIG. 6B may be dry etching or wet etching. When dry etching is performed, as shown in FIGS. 6B and 6C, the cross-sectional shape of the metal film 421 is asymmetrical to reflect the shape of the resist pattern 414b. That is, the metal film 421 has a cross-sectional shape in which the other side surface is more inclined than the one side surface, one side surface is on an extension line of one side surface of the resist pattern 414b, and the other side surface is the other side of the resist pattern 414b. Match the side of the. The metal film 424 is formed so that the side surface coincides with the side surface of the resist pattern 413b.

金属膜421及び424をウェットエッチングで形成する場合を図8を用いて説明する。ドライエッチングで形成した金属膜421、424に代えて、ウェットエッチングで形成した場合は金属膜425、426とする。     The case where the metal films 421 and 424 are formed by wet etching will be described with reference to FIG. Instead of the metal films 421 and 424 formed by dry etching, metal films 425 and 426 are formed when formed by wet etching.

ウェットエッチングの場合は、図8で示すようにレジストパターン413b、414bよりも小さい金属膜425及び426が形成され、レジストパターン413b、414bの側面と金属膜425、426の側面は一致しない。故に、同一のレジストパターン413b、414bをマスクとしても、ドライエッチングよりもウェットエッチングで形成したほうが、より平面面積が小さい金属膜が形成される。また、図4と同様に、ウェットエッチングで金属膜を形成した場合、透明導電膜415、419の側面における角度θと、金属膜425、426の側面における角度θとを比較すると、θ>θとなっている。なお、角度θとは基板401の表面に対して透明導電膜側面の傾斜角度であり、角度θとは基板401の表面に対して金属膜の側面の傾斜角であり、θ、θともに0°〜90°の範囲内である。また、金属膜425、426が図4(B)のように積層構造であるときは、基板面に対して最下層の膜の側面がなす角度をθとする。 In the case of wet etching, metal films 425 and 426 smaller than the resist patterns 413b and 414b are formed as shown in FIG. 8, and the side surfaces of the resist patterns 413b and 414b do not coincide with the side surfaces of the metal films 425 and 426. Therefore, even when the same resist pattern 413b, 414b is used as a mask, a metal film having a smaller planar area is formed by wet etching rather than dry etching. Similarly to FIG. 4, the case of forming a metal film by wet etching, the angle theta 1 at the side surfaces of the transparent conductive film 415,419, comparing the angle theta 2 in the side surface of the metal film 425 and 426, theta 1 > has become a θ 2. Note that the angle θ 1 is the inclination angle of the side surface of the transparent conductive film with respect to the surface of the substrate 401, the angle θ 2 is the inclination angle of the side surface of the metal film with respect to the surface of the substrate 401, and θ 1 , θ 2 is within the range of 0 ° to 90 °. Also, the metal film 425 and 426 when a laminated structure as shown in FIG. 4 (B), the angle at which the side surface of the lowermost film with respect to the substrate surface and theta 2.

なお、ウェットエッチングのときは、導電層406のエッチングは、図5(C)でのエッチングと同時でもよいし、図6(B)の金属膜425、426形成した後に行っても良い。     Note that in wet etching, the conductive layer 406 may be etched at the same time as the etching in FIG. 5C or after the metal films 425 and 426 in FIG. 6B are formed.

いずれのエッチング方法で金属膜を形成しても、側面が透明導電膜419の側面よりも後退した金属膜425または金属膜424、透明導電膜415の側面よりも後退した金属膜421または金属膜426が形成される。つまり、透明導電膜419よりも平面面積の小さい金属膜424または425、透明導電膜415よりも平面面積の小さい金属膜421または426が形成される。     Regardless of which etching method is used to form the metal film, the metal film 425 or metal film 424 whose side surface recedes from the side surface of the transparent conductive film 419, or the metal film 421 or metal film 426 that recedes from the side surface of the transparent conductive film 415. Is formed. That is, the metal film 424 or 425 having a smaller planar area than the transparent conductive film 419 and the metal film 421 or 426 having a smaller planar area than the transparent conductive film 415 are formed.

そして、レジストパターン413b、414bを除去し、透明導電膜419及び金属膜424でなる配線または電極、金属膜421及び透明導電膜415でなる配線または電極を形成する(図6(C))。図8からレジストパターン413b、414bを除去すれば、透明導電膜419及び金属膜425でなる配線または電極、透明導電膜415及び金属膜426でなる配線または電極が形成される。     Then, the resist patterns 413b and 414b are removed, and a wiring or an electrode including the transparent conductive film 419 and the metal film 424 and a wiring or an electrode including the metal film 421 and the transparent conductive film 415 are formed (FIG. 6C). If the resist patterns 413b and 414b are removed from FIG. 8, a wiring or electrode made of the transparent conductive film 419 and the metal film 425, and a wiring or electrode made of the transparent conductive film 415 and the metal film 426 are formed.

本発明の膜厚の異なる領域を有するレジストパターン414aを用いて、金属膜421及び透明導電膜415の積層を形成すると、金属膜421を形成する際に、透明導電膜415の表面の一部は多少エッチングされる。特に、ドライエッチングにより金属膜421を形成するときは、下層の透明導電膜415と選択比がとりにくいので、より透明導電膜415表面の一部はエッチングされやすい。そのため、図6(C)の透明導電膜415の膜厚a(金属膜421から露出する透明導電膜415の膜厚)と、膜厚c(ゲート絶縁膜404と金属膜421に接する透明導電膜の膜厚)を比較すると、膜厚a<膜厚cとなる。なお、膜厚aと膜厚cは平均膜厚を言う。     When a laminate of the metal film 421 and the transparent conductive film 415 is formed using the resist pattern 414a having regions with different film thicknesses of the present invention, a part of the surface of the transparent conductive film 415 is formed when the metal film 421 is formed. Somewhat etched. In particular, when the metal film 421 is formed by dry etching, a selective ratio with the lower transparent conductive film 415 is difficult to be obtained, so that a part of the surface of the transparent conductive film 415 is more easily etched. Therefore, the film thickness a of the transparent conductive film 415 in FIG. 6C (the film thickness of the transparent conductive film 415 exposed from the metal film 421) and the film thickness c (the transparent conductive film in contact with the gate insulating film 404 and the metal film 421). (Film thickness c), the film thickness a <film thickness c. The film thickness a and the film thickness c are average film thicknesses.

図6(C)のTFT上に発光素子を積層して発光装置を形成すると、膜厚a<膜厚cであることは次のような効果を奏する。基板401方向へ発光する発光装置ならば、膜厚aが薄いことで、明るい表示を提供できる。また、透明導電膜415表面をエッチングできるため、表面のゴミを除去することができ、発光素子の短絡を防ぐことができる。     When a light emitting device is formed on the TFT of FIG. 6C to form a light emitting device, the film thickness a <film thickness c has the following effects. A light-emitting device that emits light toward the substrate 401 can provide a bright display because the film thickness a is thin. In addition, since the surface of the transparent conductive film 415 can be etched, dust on the surface can be removed and a short circuit of the light-emitting element can be prevented.

本実施形態で形成する金属膜421は、一方の側面が傾斜している。そのため、液晶表示装置に利用した場合、金属膜421の傾斜している側面側からラビングするようにすると、金属膜421の側面においてスムーズにラビングを行うことができる。金属膜421の側面が垂直である方向からラビングを行うと、垂直な側面部分でラビング布にストレスがかかる等の理由でラビングが不完全になり、配向が不完全になることがあった。したがって、ラビングは金属膜421の側面が傾斜している側から行うことが好ましい。     One side surface of the metal film 421 formed in this embodiment is inclined. Therefore, when used in a liquid crystal display device, rubbing can be performed smoothly on the side surface of the metal film 421 by rubbing from the inclined side surface of the metal film 421. When rubbing is performed from the direction in which the side surface of the metal film 421 is vertical, the rubbing may be incomplete due to stress applied to the rubbing cloth at the vertical side surface portion, and the alignment may be incomplete. Therefore, rubbing is preferably performed from the side where the side surface of the metal film 421 is inclined.

また、図8に示すようにウェットエッチングにより、両側面ともに傾斜している金属膜425及び426を形成する場合は、どちらの方向からもスムーズにラビングでき、より効果的である。     Further, when the metal films 425 and 426 inclined on both side surfaces are formed by wet etching as shown in FIG. 8, the rubbing can be smoothly performed in either direction, which is more effective.

図7に図6(C)の上面図を示す。図6(C)は図7のA−A´における断面図である。図7より透明導電膜419と金属膜424の積層でなる配線または電極は、TFTのソース電極またはドレイン電極と機能し、さらにソース配線としても機能する。また、透明導電膜415及び金属膜421でなる配線または電極は、TFTのソース電極またはドレイン電極として機能し、さらに画素電極としても機能する。厳密には、金属膜421と重ならない透明導電膜415の部分が画素電極として機能する。また、ゲート電極403と同層から形成されている容量配線430は、透明導電膜415と重なることで容量を形成している。なお、ゲート電極とは異なる層から容量配線430を形成してもよい。金属膜424の側面は透明導電膜419の側面と一致せず、透明導電膜419の側面の内側に位置する。金属膜421の側面は透明導電膜415の側面と一致せず、透明導電膜415の側面の内側に位置する。図8で説明した金属膜425と透明導電膜419の関係、金属膜426と透明導電膜415の関係も同様である。     FIG. 7 shows a top view of FIG. FIG. 6C is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. As shown in FIG. 7, the wiring or electrode formed by stacking the transparent conductive film 419 and the metal film 424 functions as a source electrode or a drain electrode of the TFT and also functions as a source wiring. Further, the wiring or electrode formed of the transparent conductive film 415 and the metal film 421 functions as a source electrode or a drain electrode of the TFT, and also functions as a pixel electrode. Strictly speaking, a portion of the transparent conductive film 415 that does not overlap with the metal film 421 functions as a pixel electrode. In addition, the capacitor wiring 430 formed from the same layer as the gate electrode 403 overlaps with the transparent conductive film 415 to form a capacitor. Note that the capacitor wiring 430 may be formed from a layer different from that of the gate electrode. The side surface of the metal film 424 does not coincide with the side surface of the transparent conductive film 419 and is located inside the side surface of the transparent conductive film 419. The side surface of the metal film 421 does not coincide with the side surface of the transparent conductive film 415 and is located inside the side surface of the transparent conductive film 415. The relationship between the metal film 425 and the transparent conductive film 419 and the relationship between the metal film 426 and the transparent conductive film 415 described with reference to FIG.

また、容量配線430、ゲート電極403または島状半導体膜405に起因する段差上に形成された透明導電膜415を金属膜421により覆うことは、画素電極として機能する透明導電膜の断切れを防止するため有益である。金属膜421がエッチングにより形成されるときに透明導電膜415も多少エッチングされるため、透明導電膜の膜厚が一様でないと、このエッチングの際に透明導電膜が断切れを起こしてしまう。従って、画素電極として、膜厚が一様に形成されやすい平坦面上の透明導電膜部分を利用するのが好ましい。そのためには、段差のある面上に位置する透明導電膜415を覆うように、金属膜421を形成すればよい。そうすれば、段差のある面上の透明導電膜415はエッチングされず、断切れすることもない。     Further, covering the transparent conductive film 415 formed over the step due to the capacitor wiring 430, the gate electrode 403, or the island-shaped semiconductor film 405 with the metal film 421 prevents the transparent conductive film functioning as a pixel electrode from being cut off. It is beneficial to do. Since the transparent conductive film 415 is also slightly etched when the metal film 421 is formed by etching, the transparent conductive film is cut off during the etching if the thickness of the transparent conductive film is not uniform. Therefore, it is preferable to use a transparent conductive film portion on a flat surface that is easily formed with a uniform thickness as the pixel electrode. For that purpose, the metal film 421 may be formed so as to cover the transparent conductive film 415 located on the stepped surface. Then, the transparent conductive film 415 on the stepped surface is not etched and is not cut off.

また、金属膜421で段差面上の透明導電膜415を覆うようにするには、図5(B)のレジストパターン414aの領域423の膜厚をd2、領域422のうち最も薄い膜厚をd1としたとき、少なくともd1>d2でなければならない。それは図6(A)のレジストのアッシングのときに、膜厚d2はアッシングされ、レジスト全体の膜厚がd2だけ薄くなるが、このアッシングにより膜厚がd2だけ薄くなったとしても、領域422にはレジストが残存している必要があるからである。したがって、少なくともレジストパターン414aにおいては、領域422の最も膜厚の薄い部分の膜厚d1は、領域423の膜厚d2よりも厚いことが好ましい。     Further, in order to cover the transparent conductive film 415 on the step surface with the metal film 421, the thickness of the region 423 of the resist pattern 414a in FIG. 5B is d2, and the thinnest thickness among the regions 422 is d1. In this case, at least d1> d2. That is, when the resist is ashed in FIG. 6A, the film thickness d2 is ashed, and the film thickness of the entire resist is decreased by d2. Even if the film thickness is decreased by d2 by this ashing, the film thickness d2 is reduced in the region 422. This is because the resist needs to remain. Therefore, at least in the resist pattern 414a, the thickness d1 of the thinnest portion of the region 422 is preferably larger than the thickness d2 of the region 423.

以上の工程により、非晶質半導体膜でなる島状半導体膜を有するボトムゲート型TFTを形成できる。透明導電膜を配線または電極として利用しながらも、金属膜を積層させることで低抵抗にし、導電性を高くすることができる。また、金属膜421を形成するためのレジストパターンを特別に設ける必要がないので、工程数を減らすことができる。     Through the above steps, a bottom-gate TFT having an island-shaped semiconductor film made of an amorphous semiconductor film can be formed. While using a transparent conductive film as a wiring or an electrode, by laminating a metal film, the resistance can be lowered and the conductivity can be increased. In addition, since it is not necessary to provide a resist pattern for forming the metal film 421, the number of steps can be reduced.

なお、本実施形態の別のTFTの構成として、チャネル保護膜を有するTFTの構成を図9(A)に示す。図9(A)のTFTにおいて、図5〜図8と同じものは同一符号を付し、詳細な説明は省略する。     Note that as another TFT structure of this embodiment mode, a structure of a TFT having a channel protective film is shown in FIG. 9A, the same components as those in FIGS. 5 to 8 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

基板401上に島状半導体膜405を形成するまでは、図5(A)と同様である。次に、窒化珪素膜等の絶縁膜を成膜し、エッチングにより該絶縁膜を形状加工して、島状半導体膜405上の中央付近にチャネル保護膜601を形成する。その後、チャネル保護膜601を覆うように導電層406、透明導電膜407、金属膜408を順に成膜する。そして、金属膜408上全面にレジスト膜を塗布する。そして半透部を有する露光マスクを用いてレジスト膜を露光した後、現像し、レジストパターン413a、414aを形成する。     The process until the island-shaped semiconductor film 405 is formed over the substrate 401 is similar to that illustrated in FIG. Next, an insulating film such as a silicon nitride film is formed, and the insulating film is processed by etching to form a channel protective film 601 near the center on the island-shaped semiconductor film 405. After that, a conductive layer 406, a transparent conductive film 407, and a metal film 408 are sequentially formed so as to cover the channel protective film 601. Then, a resist film is applied on the entire surface of the metal film 408. The resist film is exposed using an exposure mask having a semi-transmissive portion and then developed to form resist patterns 413a and 414a.

次に、ドライエッチングにより、レジストパターン413a、414aを用いてエッチングし、導電層417、導電層418、透明導電膜415、透明導電膜419、金属膜416、金属膜420を形成する。透明導電膜415は画素電極として機能する(図9(B))。チャネル保護膜601は、導電層417及び418を形成する際に、島状半導体膜405がエッチングされるのを防ぐための保護膜となる。     Next, etching is performed by dry etching using the resist patterns 413a and 414a, so that a conductive layer 417, a conductive layer 418, a transparent conductive film 415, a transparent conductive film 419, a metal film 416, and a metal film 420 are formed. The transparent conductive film 415 functions as a pixel electrode (FIG. 9B). The channel protective film 601 serves as a protective film for preventing the island-like semiconductor film 405 from being etched when the conductive layers 417 and 418 are formed.

次に、レジストパターン413a、414aをアッシングして、レジストパターン413b、414bを形成する(図9(C))。レジストパターン413b、414bを用いて、金属膜420、416をエッチングし、金属膜424、421を形成する(図9(D))。図9(D)はドライエッチングにより金属膜424、421を形成した場合を図示する。なお、ウェットエッチングにより、図8で示した金属膜425、426を形成しても良い。その際の金属膜と透明導電膜の端部の形状は、図8で説明したのと同様である。     Next, the resist patterns 413a and 414a are ashed to form resist patterns 413b and 414b (FIG. 9C). The metal films 420 and 416 are etched using the resist patterns 413b and 414b to form metal films 424 and 421 (FIG. 9D). FIG. 9D illustrates the case where the metal films 424 and 421 are formed by dry etching. Note that the metal films 425 and 426 shown in FIG. 8 may be formed by wet etching. The shapes of the end portions of the metal film and the transparent conductive film at that time are the same as described in FIG.

チャネル保護膜601を有する構成のTFTは次のような効果がある。まず、図9(B)で示す透明導電膜407、金属膜408のエッチング工程でドライエッチングを行ったときに、島状半導体膜がエッチングされる心配がない。そのため、透明導電膜及び金属膜のエッチング工程の自由度があがり、最適なエッチング条件で行うことができる。また、ドライエッチングにより微細加工が可能となる。さらに、島状半導体膜405を薄く形成することができ、TFTの特性を向上させることができる。そのため、駆動TFTに大電流を流すTFTが必要なアクティブマトリクス型有機発光ダイオードには最適である。     The TFT having the channel protective film 601 has the following effects. First, when dry etching is performed in the etching process of the transparent conductive film 407 and the metal film 408 shown in FIG. 9B, there is no concern that the island-shaped semiconductor film is etched. Therefore, the degree of freedom in the etching process of the transparent conductive film and the metal film is increased, and the etching can be performed under optimum etching conditions. Further, fine processing can be performed by dry etching. Furthermore, the island-shaped semiconductor film 405 can be formed thin, and the characteristics of the TFT can be improved. Therefore, it is optimal for an active matrix organic light emitting diode that requires a TFT that allows a large current to flow through the driving TFT.

また、別のTFTの構成を図10に示す。この構成は結晶性半導体膜で形成されたボトムゲート型TFTである。基板401上にゲート絶縁膜404を形成するまでは図5(A)と同様の工程である。そしてゲート絶縁膜上に結晶性半導体膜を形成する。直接結晶性半導体膜をゲート絶縁膜上に形成してもよいし、実施形態1のように非晶質半導体膜を形成後、結晶化して、結晶性半導体膜を形成してもよい。結晶性半導体膜をエッチングにより形状加工し、島状半導体膜405を形成する。島状半導体膜405に選択的に不純物をドーピングして、島状半導体膜405に一対の不純物領域602とチャネル形成領域603を形成する。島状半導体膜405上に層間絶縁膜604を形成した後、層間絶縁膜604に不純物領域602に達するコンタクトホールを形成し、透明導電膜及び透明導電膜上に金属膜を積層する。そして図5(A)で示した露光マスクで露光され、現像されたレジストパターンを用いてエッチングし、透明導電膜419及び金属膜424でなる電極または配線、並びに金属膜421及び透明導電膜415でなる電極または配線を形成する。図10の構成において、層間絶縁膜604を有機樹脂材料等で形成すると、層間絶縁膜604が平坦面を有する。つまり透明導電膜415を平坦面に形成することができるので、金属膜421を形成するエッチングの際に透明導電膜415が断切れするのを防ぐことができる。     Another TFT structure is shown in FIG. This configuration is a bottom gate TFT formed of a crystalline semiconductor film. The steps are similar to those in FIG. 5A until the gate insulating film 404 is formed over the substrate 401. Then, a crystalline semiconductor film is formed over the gate insulating film. The crystalline semiconductor film may be formed directly on the gate insulating film, or the amorphous semiconductor film may be formed and then crystallized to form the crystalline semiconductor film as in the first embodiment. The crystalline semiconductor film is processed by etching to form an island-shaped semiconductor film 405. A pair of impurity regions 602 and a channel formation region 603 are formed in the island-shaped semiconductor film 405 by selectively doping the island-shaped semiconductor film 405 with impurities. After the interlayer insulating film 604 is formed over the island-shaped semiconductor film 405, a contact hole reaching the impurity region 602 is formed in the interlayer insulating film 604, and a metal film is stacked over the transparent conductive film and the transparent conductive film. Then, etching is performed using the resist pattern exposed and developed with the exposure mask shown in FIG. 5A, and an electrode or a wiring including the transparent conductive film 419 and the metal film 424, and the metal film 421 and the transparent conductive film 415 are used. An electrode or wiring to be formed is formed. In the structure of FIG. 10, when the interlayer insulating film 604 is formed of an organic resin material or the like, the interlayer insulating film 604 has a flat surface. That is, since the transparent conductive film 415 can be formed on a flat surface, the transparent conductive film 415 can be prevented from being cut off during the etching for forming the metal film 421.

なお、図10で示すTFTは一対の不純物領域602以外にも不純物領域を有していても良い。     Note that the TFT illustrated in FIG. 10 may include an impurity region in addition to the pair of impurity regions 602.

また、図9及び図10において、金属膜421、424を形成するためのエッチング方法に起因する金属膜の形状の特徴は、前述したのと同様である。金属膜421、424に代えて、ウェットエッチングを用いて図8のような形状の金属膜425、426を形成することもできるし、積層構造の金属膜を用いてもよい。また、画素電極として機能する導電膜として透明導電膜を用いたが、反射型の導電膜を用いても構わない。透明導電膜の材料としては実施形態1で示した材料を用いることができる。     9 and 10, the characteristics of the shape of the metal film resulting from the etching method for forming the metal films 421 and 424 are the same as described above. Instead of the metal films 421 and 424, the metal films 425 and 426 having a shape as shown in FIG. 8 can be formed by wet etching, or a metal film having a stacked structure may be used. Further, although the transparent conductive film is used as the conductive film functioning as the pixel electrode, a reflective conductive film may be used. As the material of the transparent conductive film, the material shown in Embodiment Mode 1 can be used.

本実施形態は、実施可能な範囲で実施形態1と自由に組み合わせることが可能である。     This embodiment can be freely combined with Embodiment 1 as far as practicable.

(実施形態3)
本実施形態では、実施形態1及び2で用いた露光マスクについて図11を用いて説明する。図11(A)〜(C)は、図1または図5で示した露光マスクの遮光部12b及び半透部13の上面図を示す。露光マスクの遮光部12bの幅はt1と示し、半透部13の幅はt2と示している。
(Embodiment 3)
In this embodiment, the exposure mask used in Embodiments 1 and 2 will be described with reference to FIG. 11A to 11C are top views of the light shielding portion 12b and the semi-transmissive portion 13 of the exposure mask shown in FIG. 1 or FIG. The width of the light shielding portion 12b of the exposure mask is indicated by t1, and the width of the semi-transmissive portion 13 is indicated by t2.

半透部13には回折格子パターンを設けることができ、図11(A)、(B)には露光装置の解像限界以下の複数のスリットでなるスリット部を有する回折格子パターンが示されている。回折格子パターンとは、スリット、ドット等のパターンが少なくとも1つ以上配置されたパターンである。スリット、ドット等のパターンを複数配置する場合は、周期的に配置されていてもよいし、非周期的に配置されてもよい。解像度限界以下の微細パターンを用いることによって、実質的な露光量を変調することが可能であり、露光されたレジストの現像後の膜厚を調節することが可能である。     The semi-transmissive portion 13 can be provided with a diffraction grating pattern, and FIGS. 11A and 11B show a diffraction grating pattern having a slit portion composed of a plurality of slits below the resolution limit of the exposure apparatus. Yes. The diffraction grating pattern is a pattern in which at least one pattern such as a slit and a dot is arranged. When a plurality of patterns such as slits and dots are arranged, they may be arranged periodically or aperiodically. By using a fine pattern below the resolution limit, it is possible to modulate the substantial exposure amount and to adjust the film thickness after development of the exposed resist.

前記スリット部のスリットが延びる方向は、スリット部301の様に遮光部303の一辺と平行でも、スリット部302の様に遮光部303の一辺と垂直でも構わない。または、遮光部303の一辺に対して斜めの方向がスリットの延びる方向でも良い。尚、このフォトリソグラフィ工程で使用されるレジストはポジ型レジストが好ましい。     The direction in which the slit of the slit portion extends may be parallel to one side of the light shielding portion 303 like the slit portion 301 or perpendicular to one side of the light shielding portion 303 like the slit portion 302. Alternatively, an oblique direction with respect to one side of the light shielding portion 303 may be a direction in which the slit extends. The resist used in this photolithography process is preferably a positive resist.

また、半透部の別の例として、図11(C)に、露光光の光強度を低減する機能を有する半透膜304を設けた例を示す。半透膜としては、MoSiNの他に、MoSi、MoSiO、MoSiON、CrSiなどを用いることができる。半透部を備えた露光マスクを用いた露光法は、ハーフトーン露光法とも呼ばれる。     As another example of the semi-transmissive portion, FIG. 11C illustrates an example in which a semi-transmissive film 304 having a function of reducing the light intensity of exposure light is provided. As the semipermeable membrane, in addition to MoSiN, MoSi, MoSiO, MoSiON, CrSi, or the like can be used. An exposure method using an exposure mask having a semi-transmissive portion is also called a halftone exposure method.

これら図11(A)〜(C)に示す露光マスクに露光光を照射した場合、遮光部303の光強度はゼロであり、透光部305の光強度は100%である。一方、スリット部301、302、または半透膜304で構成される光強度低減機能を有する半透部を通過する光の強度は、10〜70%の範囲で調整可能となっている。代表的な光強度分布の例を図11(D)に示す。半透部が回折格子パターンである場合には、半透部を通過する光強度の調整は、スリット部301、302のピッチ及びスリット幅の調整により実現している。     When the exposure light shown in FIGS. 11A to 11C is irradiated with exposure light, the light intensity of the light shielding portion 303 is zero and the light intensity of the light transmitting portion 305 is 100%. On the other hand, the intensity of light passing through the slit portions 301 and 302 or the semi-transmissive portion having the light intensity reducing function constituted by the semi-transmissive film 304 can be adjusted in a range of 10 to 70%. An example of a typical light intensity distribution is shown in FIG. When the semi-transmissive portion is a diffraction grating pattern, the adjustment of the light intensity passing through the semi-transmissive portion is realized by adjusting the pitch and slit width of the slit portions 301 and 302.

本実施形態は実施形態1、2と自由に組み合わせることができる。     This embodiment can be freely combined with Embodiments 1 and 2.

(実施形態4)
本実施形態ではEL(Electro Luminescence)表示装置を図12、13を用いて説明する。TFTを構成する基板や各層の形成方法、材料等については実施形態1及び2を参照できる。図12、13のTFTは実施形態1のトップゲート型TFTの構造を用いて説明するが、ボトムゲート型TFT構造でも良い。実施形態1の図1及び図2と同じものについては同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。但し、画素構成は図12、13に限定されず、他の画素構成でも良い。
(Embodiment 4)
In this embodiment, an EL (Electro Luminescence) display device will be described with reference to FIGS. Embodiments 1 and 2 can be referred to for the formation method and material of the substrate and each layer constituting the TFT. The TFTs of FIGS. 12 and 13 are described using the structure of the top gate type TFT of Embodiment 1, but may be a bottom gate type TFT structure. The same components as those in Embodiment 1 shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. However, the pixel configuration is not limited to those shown in FIGS. 12 and 13, and other pixel configurations may be used.

図12(A)にEL表示装置の画素部の上面図を示す。画素には、スイッチング用TFT140と、EL素子に流れる電流を制御する駆動用TFT141の2つのTFTが設けられる。スイッチング用TFT140のソース電極またはドレイン電極となる透明導電膜123及び金属膜124には、駆動用TFT141のゲート電極5bが電気的に接続されている。図12(B)は図12(A)のA−A’及びB−B’における断面図である。     FIG. 12A shows a top view of a pixel portion of an EL display device. The pixel is provided with two TFTs, a switching TFT 140 and a driving TFT 141 that controls a current flowing through the EL element. The gate electrode 5 b of the driving TFT 141 is electrically connected to the transparent conductive film 123 and the metal film 124 that serve as the source electrode or drain electrode of the switching TFT 140. FIG. 12B is a cross-sectional view taken along lines A-A ′ and B-B ′ of FIG.

基板1上に実施形態1の方法でTFTを形成する。基板1上に絶縁膜2を形成し、その上に島状半導体膜3a、3bを形成する。島状半導体膜3a、3bは非晶質半導体膜または結晶性半導体膜である。続いて、ゲート絶縁膜4、ゲート電極5a、5bを形成する。ゲート電極5aはゲート配線から延在してなっており、ゲート電極5bはゲート配線(ゲート電極5a)とは分離して形成される。ゲート電極5a、5bをマスクとして島状半導体膜3a、3bに不純物元素をドーピングし、一対の不純物領域とチャネル形成領域をそれぞれの島状半導体膜3a、3bに形成する。次に、ゲート電極5a、5b上に第1層間絶縁膜6、第2層間絶縁膜7を形成する。     A TFT is formed on the substrate 1 by the method of the first embodiment. An insulating film 2 is formed on the substrate 1, and island-like semiconductor films 3a and 3b are formed thereon. The island-like semiconductor films 3a and 3b are amorphous semiconductor films or crystalline semiconductor films. Subsequently, the gate insulating film 4 and the gate electrodes 5a and 5b are formed. The gate electrode 5a extends from the gate wiring, and the gate electrode 5b is formed separately from the gate wiring (gate electrode 5a). Using the gate electrodes 5a and 5b as a mask, the island-shaped semiconductor films 3a and 3b are doped with an impurity element, and a pair of impurity regions and a channel formation region are formed in each of the island-shaped semiconductor films 3a and 3b. Next, a first interlayer insulating film 6 and a second interlayer insulating film 7 are formed on the gate electrodes 5a and 5b.

次に、ゲート絶縁膜4、第1層間絶縁膜6及び第2層間絶縁膜7をエッチングし、島状半導体膜の一対の不純物領域に達するコンタクトホールを形成する。これと同時に、第1層間絶縁膜6及び第2層間絶縁膜7をエッチングし、ゲート電極5bに達するコンタクトホールを形成する。第2層間絶縁膜7上に透明導電膜を形成し、さらにその上に金属膜を積層させる。そして透明導電膜及び金属膜を実施形態1と同様の方法でエッチングし、金属膜122及び透明導電膜121でなる配線または電極、金属膜124及び透明導電膜123でなる配線または電極、金属膜126及び透明導電膜125でなる配線または電極、金属膜128及び透明導電膜127でなる配線または電極を形成する。透明導電膜127は画素電極として機能する。     Next, the gate insulating film 4, the first interlayer insulating film 6 and the second interlayer insulating film 7 are etched to form contact holes reaching the pair of impurity regions of the island-shaped semiconductor film. At the same time, the first interlayer insulating film 6 and the second interlayer insulating film 7 are etched to form a contact hole reaching the gate electrode 5b. A transparent conductive film is formed on the second interlayer insulating film 7, and a metal film is further laminated thereon. Then, the transparent conductive film and the metal film are etched by the same method as in Embodiment Mode 1, and the wiring or electrode made of the metal film 122 and the transparent conductive film 121, the wiring or electrode made of the metal film 124 and the transparent conductive film 123, and the metal film 126. Then, a wiring or electrode made of the transparent conductive film 125 and a wiring or electrode made of the metal film 128 and the transparent conductive film 127 are formed. The transparent conductive film 127 functions as a pixel electrode.

金属膜122、124、126は、下層に位置する透明導電膜121、123、125とおおよそ相似の関係を有しており、それぞれの透明導電膜よりも一回り小さいパターンを有している。金属膜122、124、126を形成するには、図1で示したレジストパターン16aのように、遮光部を有する露光マスクで露光、現像されたレジストパターンを用いて、エッチングする。一方、透明導電膜127はその一部が画素電極として機能するため、金属膜128は透明導電膜127と必ずしも相似の関係を持たず、透明導電膜127よりもより小さいパターンを有する。そのため、透明導電膜127及び金属膜128を形成するには、図1で示したレジストパターン15aのように、半透部及び遮光部を有する露光マスクで露光、現像されたレジストパターンを用いて、エッチングする。     The metal films 122, 124, and 126 have a similar relationship with the transparent conductive films 121, 123, and 125 located in the lower layer, and have a pattern that is slightly smaller than the respective transparent conductive films. In order to form the metal films 122, 124, and 126, etching is performed using a resist pattern exposed and developed with an exposure mask having a light-shielding portion, like the resist pattern 16a shown in FIG. On the other hand, since the transparent conductive film 127 partially functions as a pixel electrode, the metal film 128 does not necessarily have a similar relationship with the transparent conductive film 127 and has a smaller pattern than the transparent conductive film 127. Therefore, in order to form the transparent conductive film 127 and the metal film 128, using a resist pattern exposed and developed with an exposure mask having a semi-transmissive part and a light-shielding part like the resist pattern 15a shown in FIG. Etch.

金属膜122、124、126、128を形成した後、金属膜128から露出している透明導電膜127の部分の表面を研磨して、透明導電膜上の金属膜の残渣を取り除くようにしても良い。研磨はCMP(Chemical−Mechanical Polishing)法などで行うことができる。この研磨は、続いて透明導電膜127上に形成される電界発光層が非常に薄い膜であるので、金属膜の残渣によって電界発光層が均一に成膜されず、透明導電膜127と電界発光層上の導電層131がショートしてしまうのを防ぐ効果がある。     After forming the metal films 122, 124, 126, and 128, the surface of the portion of the transparent conductive film 127 exposed from the metal film 128 is polished to remove the metal film residue on the transparent conductive film. good. Polishing can be performed by a CMP (Chemical-Mechanical Polishing) method or the like. In this polishing, since the electroluminescent layer subsequently formed on the transparent conductive film 127 is a very thin film, the electroluminescent layer is not uniformly formed by the residue of the metal film. There is an effect of preventing the conductive layer 131 on the layer from being short-circuited.

その後、TFT上に土手となる絶縁膜129(隔壁とも言う)を形成する。絶縁膜129は透明導電膜127の画素電極として機能する部分を露出するように形成される。また、絶縁膜129は金属膜128を覆うように形成する。これは、金属膜128が絶縁膜129から露出するとEL素子の短絡不良の原因となるからである。一方で、絶縁膜129は、透明導電膜127を露出する付近において、膜厚が連続的に減少し、曲面を持つよう形成される。これは、上部に形成される電界発光層が絶縁膜129の段差で断切れしないようにするためである。このような絶縁膜129の曲面を持つ形状により、金属膜128の端部が絶縁膜129から露出しやすいという懸念があった。しかし、本発明で形成する金属膜128は、実施形態1及び2で説明したように、その端部が傾斜している、または角度θを持つため、絶縁膜129から露出しにくい構成となり、EL表示装置には非常に好適である。 After that, an insulating film 129 (also referred to as a partition wall) is formed over the TFT. The insulating film 129 is formed so as to expose a portion of the transparent conductive film 127 that functions as a pixel electrode. The insulating film 129 is formed so as to cover the metal film 128. This is because if the metal film 128 is exposed from the insulating film 129, it causes a short circuit failure of the EL element. On the other hand, the insulating film 129 is formed to have a curved surface with the film thickness continuously decreasing near the transparent conductive film 127 exposed. This is to prevent the electroluminescent layer formed on the upper portion from being cut off by the step of the insulating film 129. There is a concern that the end portion of the metal film 128 is likely to be exposed from the insulating film 129 due to the shape of the insulating film 129 having a curved surface. However, as described in Embodiments 1 and 2, the metal film 128 formed in the present invention has a configuration in which the end portion is inclined or has an angle θ 2 , so that it is difficult to be exposed from the insulating film 129. It is very suitable for an EL display device.

金属膜128がドライエッチングで形成される場合は、上部に形成されるレジストパターンの形状が反映され、図12(B)の断面図でみると、絶縁膜129の曲面に近い方の金属膜128の端部がもう一方の端部より傾斜が大きくなる。図12(A)の上面図でみると、金属膜128の4辺のうち、透明導電膜127の端部とより離れている2辺が、残りの2辺よりも大きい傾斜を持つ。一方、金属膜128がウェットエッチングで形成される場合は、透明導電膜127の端部における角度θよりも鋭角なθを、金属膜128の端部は有する。よって、どちらの形成方法であっても、絶縁膜129の曲面に近い金属膜128の端部は傾斜または角度θを持って形成されるため、絶縁膜129から露出されにくい形状になる。 When the metal film 128 is formed by dry etching, the shape of the resist pattern formed on the upper surface is reflected, and the metal film 128 closer to the curved surface of the insulating film 129 is seen in the cross-sectional view of FIG. The end of this is inclined more than the other end. As seen from the top view of FIG. 12A, of the four sides of the metal film 128, two sides that are further away from the end of the transparent conductive film 127 have a larger slope than the remaining two sides. On the other hand, when the metal film 128 is formed by wet etching, the end portion of the metal film 128 has an angle θ 2 that is sharper than the angle θ 1 at the end portion of the transparent conductive film 127. Therefore, in any of the formation methods, the end portion of the metal film 128 close to the curved surface of the insulating film 129 is formed with an inclination or an angle θ 2 , so that it is difficult to be exposed from the insulating film 129.

続いて、絶縁膜129から露出する透明導電膜127に接するように電界発光層130を形成し、続いて導電層131を形成する。上記構成では、発光素子を駆動するTFTがNチャネル型TFTであれば、透明導電膜127が陰極、導電層131が陽極に相当する。導電層131に透明導電膜を用いると、上方及び下方の両方に発光する表示装置となる。     Subsequently, the electroluminescent layer 130 is formed so as to be in contact with the transparent conductive film 127 exposed from the insulating film 129, and then the conductive layer 131 is formed. In the above structure, if the TFT for driving the light emitting element is an N-channel TFT, the transparent conductive film 127 corresponds to the cathode and the conductive layer 131 corresponds to the anode. When a transparent conductive film is used for the conductive layer 131, a display device that emits light upward and downward is obtained.

図13には、図12とは別の構成のEL表示装置を示す。図13(A)にEL表示装置の画素部の上面図、図13(B)に図13(A)のA−A’及びB−B’における断面図を示す。     FIG. 13 shows an EL display device having a structure different from that of FIG. FIG. 13A is a top view of a pixel portion of an EL display device, and FIG. 13B is a cross-sectional view taken along lines A-A ′ and B-B ′ in FIG.

図13(B)は、第2層間絶縁膜7を形成した後、エッチングして、島状半導体膜の一対の不純物領域に達するコンタクトホールを形成するまでは、図12(B)と同様である。スイッチング用TFT1101と駆動用TFT1102を形成する。その後、導電層を形成し、エッチングして、配線または電極1103a〜dを形成する。     FIG. 13B is similar to FIG. 12B until the contact holes reaching the pair of impurity regions of the island-like semiconductor film are formed after the second interlayer insulating film 7 is formed and etched. . A switching TFT 1101 and a driving TFT 1102 are formed. After that, a conductive layer is formed and etched to form wirings or electrodes 1103a to 1103d.

配線または電極1103a〜d上に、第3層間絶縁膜1104を形成する。第3層間絶縁膜1104は有機樹脂膜で形成するのが好ましい。それは、第3層間絶縁膜1104上に形成され、画素電極として機能する透明導電膜を平坦面に形成することができるからである。     A third interlayer insulating film 1104 is formed over the wirings or electrodes 1103a to 1103d. The third interlayer insulating film 1104 is preferably formed of an organic resin film. This is because a transparent conductive film which is formed on the third interlayer insulating film 1104 and functions as a pixel electrode can be formed on a flat surface.

第3層間絶縁膜1104をエッチングして配線または電極1103dに達するコンタクトホールを形成する。第3層間絶縁膜1104上に透明導電膜及び金属膜を積層させ、エッチングし、透明導電膜1105、金属膜1106を形成する。透明導電膜1105と金属膜1106は、図1で示したレジストパターン15aのように、半透部を有する露光マスクで露光、現像されたレジストパターンを用いて、エッチングされる。透明導電膜1105は画素電極として機能する。     The third interlayer insulating film 1104 is etched to form a contact hole reaching the wiring or electrode 1103d. A transparent conductive film and a metal film are stacked over the third interlayer insulating film 1104 and etched to form a transparent conductive film 1105 and a metal film 1106. The transparent conductive film 1105 and the metal film 1106 are etched using a resist pattern exposed and developed with an exposure mask having a semi-transmissive portion, like the resist pattern 15a shown in FIG. The transparent conductive film 1105 functions as a pixel electrode.

第2層間絶縁膜7に形成されたコンタクトホールと、第3層間絶縁膜1104に形成されたコンタクトホールは、重なるように形成するのが良い。コンタクトホール同士を重ねることで、開口率を高くすることができる。一方で、コンタクトホールにおける段差が大きくなり、透明導電膜1105の断切れの問題も出てくるが、コンタクトホール部における透明導電膜1105上に金属膜1106を残存させることで断切れの問題を補うことができる。     The contact hole formed in the second interlayer insulating film 7 and the contact hole formed in the third interlayer insulating film 1104 are preferably formed to overlap each other. By overlapping the contact holes, the aperture ratio can be increased. On the other hand, the level difference in the contact hole becomes large and the problem of disconnection of the transparent conductive film 1105 also appears. However, the problem of disconnection is compensated by leaving the metal film 1106 on the transparent conductive film 1105 in the contact hole portion. be able to.

金属膜1106を形成した後は、図12(B)と同様に、絶縁膜129、電界発光層130、導電層131を形成する。     After the metal film 1106 is formed, the insulating film 129, the electroluminescent layer 130, and the conductive layer 131 are formed as in FIG.

本実施形態では画素電極として用いる導電膜を透明導電膜として説明したが、反射型の導電膜でも良い。透明導電膜の材料としては実施形態1で示した材料を用いることができる。また、本実施形態は実施可能な範囲で自由に実施形態1〜3と組み合わせることができる。     In the present embodiment, the conductive film used as the pixel electrode has been described as the transparent conductive film, but a reflective conductive film may be used. As the material of the transparent conductive film, the material shown in Embodiment Mode 1 can be used. In addition, this embodiment can be freely combined with Embodiments 1 to 3 within a feasible range.

(実施形態5)
本実施形態では液晶表示装置に本発明を適用した場合の例を説明する。
(Embodiment 5)
In this embodiment, an example in which the present invention is applied to a liquid crystal display device will be described.

まず、図14(A)を用いて液晶表示パネルの作製方法を説明する。まず、実施形態2の図6(C)と同様に基板401上にボトムゲート型のTFTを形成する。TFTの構成は実施形態2の図6(C)のTFTに限られず、さまざまな構成のTFTを用いることができる。     First, a method for manufacturing a liquid crystal display panel is described with reference to FIG. First, a bottom-gate TFT is formed over a substrate 401 as in FIG. 6C of Embodiment 2. The structure of the TFT is not limited to the TFT in FIG. 6C of Embodiment 2, and TFTs having various structures can be used.

実施形態3の方法でTFTを形成した後、金属膜424、421、透明導電膜419、415を覆うように配向膜801を形成する。そして、カラーフィルタ802、遮光膜807、対向電極803及び配向膜804が形成された基板805を準備し、基板401と基板805とをシール材(図示せず)により貼り合わせる。遮光膜807はTFTと重なるように配置され、カラーフィルタ802は画素電極として機能する透明導電膜415部分と重なるように配置される。その後、液晶806を注入すると、表示機能を具備した表示装置が完成する。基板401、805には、図示しないが液晶806と反対側に偏光板が貼り付けられる。以上の工程により、液晶表示パネルが完成する。なお、透明導電膜の代用で反射型の導電膜を用いることができる。     After forming the TFT by the method of Embodiment 3, an alignment film 801 is formed so as to cover the metal films 424 and 421 and the transparent conductive films 419 and 415. Then, a substrate 805 provided with a color filter 802, a light-shielding film 807, a counter electrode 803, and an alignment film 804 is prepared, and the substrate 401 and the substrate 805 are bonded to each other with a sealant (not shown). The light shielding film 807 is disposed so as to overlap with the TFT, and the color filter 802 is disposed so as to overlap with the transparent conductive film 415 functioning as a pixel electrode. After that, when the liquid crystal 806 is injected, a display device having a display function is completed. Although not shown, a polarizing plate is attached to the substrates 401 and 805 on the side opposite to the liquid crystal 806. The liquid crystal display panel is completed through the above steps. Note that a reflective conductive film can be used instead of the transparent conductive film.

次に、本実施形態では液晶表示装置において、透明導電膜上に形成される金属膜の配置について説明する。図14(B)は液晶表示装置の上面図の一例であり、図14(A)は図14(B)のA−A´における断面図である。ゲート配線403上に島状半導体膜405が重なり、島状半導体膜405と重なるゲート配線部分がゲート電極となる。つまり、403はゲート配線でもあり、ゲート電極でもある。また島状半導体膜405に、導電層417を介して、ソース配線となる金属膜424と透明導電膜419の積層膜が電気的に接続し、導電層418を介して、ドレイン配線となる金属膜421と透明導電膜415の積層膜が電気的に接続している。容量配線808は透明導電膜415と重なっている部分で容量を形成する。容量配線808はゲート配線403と同層で形成してもよいし、別の層で形成してもよい。遮光膜807は破線で示される。遮光膜807は、ソース配線、ドレイン配線及びTFTと重なるが、透明導電膜415の画素電極として機能する部分とは重ならない。     Next, in the present embodiment, the arrangement of the metal film formed on the transparent conductive film in the liquid crystal display device will be described. FIG. 14B is an example of a top view of the liquid crystal display device, and FIG. 14A is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. An island-shaped semiconductor film 405 overlaps with the gate wiring 403, and a gate wiring portion overlapping with the island-shaped semiconductor film 405 becomes a gate electrode. That is, 403 is a gate wiring and a gate electrode. In addition, a stacked film of a metal film 424 serving as a source wiring and a transparent conductive film 419 is electrically connected to the island-shaped semiconductor film 405 through a conductive layer 417, and a metal film serving as a drain wiring through the conductive layer 418. A stacked film of 421 and the transparent conductive film 415 is electrically connected. The capacitor wiring 808 forms a capacitor in a portion overlapping with the transparent conductive film 415. The capacitor wiring 808 may be formed in the same layer as the gate wiring 403 or may be formed in a different layer. The light shielding film 807 is indicated by a broken line. The light-shielding film 807 overlaps with the source wiring, the drain wiring, and the TFT, but does not overlap with a portion that functions as a pixel electrode of the transparent conductive film 415.

透明導電膜415上の金属膜421が透明導電膜415の縁に沿って形成されている。詳しくは、金属膜421の側面が透明導電膜415の側面に沿って形成されている。但し、金属膜421の側面は透明導電膜415の側面と一致せず、透明導電膜415の側面の内側に位置している。このように金属膜421を透明導電膜415の縁に沿って形成することによって、画素電極間を遮光する遮光膜807の配置精度をゆるくすることができる。それは遮光膜807の位置が多少ずれても、金属膜421が遮光膜として機能してくれるため、金属膜421が存在する範囲内では遮光膜807の位置ずれが許されるからである。特に図14のように、遮光膜を対向基板に設ける場合は、高い位置合わせ精度が求められる。したがって、画素間の遮光を確実にするために、画素電極の縁に沿って透明導電膜上に金属膜421を形成するのは効果的である。     A metal film 421 on the transparent conductive film 415 is formed along the edge of the transparent conductive film 415. Specifically, the side surface of the metal film 421 is formed along the side surface of the transparent conductive film 415. However, the side surface of the metal film 421 does not coincide with the side surface of the transparent conductive film 415 and is located inside the side surface of the transparent conductive film 415. By forming the metal film 421 along the edge of the transparent conductive film 415 in this manner, the placement accuracy of the light shielding film 807 that shields light between the pixel electrodes can be reduced. This is because even if the position of the light shielding film 807 is slightly shifted, the metal film 421 functions as a light shielding film, so that the position shift of the light shielding film 807 is allowed within the range where the metal film 421 exists. In particular, as shown in FIG. 14, when the light shielding film is provided on the counter substrate, high alignment accuracy is required. Therefore, it is effective to form the metal film 421 on the transparent conductive film along the edge of the pixel electrode in order to ensure light shielding between the pixels.

別の液晶表示装置の構成として図15を説明する。図15は図14の構成に層間絶縁膜を設けた例である。図15(A)は、図15(B)に示す液晶表示装置の上面図のA−A’における断面図である。ゲート配線403上に島状半導体膜405が重なり、島状半導体膜405と重なるゲート配線部分がゲート電極となる。また島状半導体膜405に導電層417を介してソース配線501が電気的に接続し、導電層418を介してドレイン配線502が電気的に接続している。容量配線808は透明導電膜504と重なる部分で容量を形成する。容量配線808をゲート配線403と同層から形成してもよいし、別の層で形成してもよい。     FIG. 15 is described as a configuration of another liquid crystal display device. FIG. 15 shows an example in which an interlayer insulating film is provided in the configuration of FIG. FIG. 15A is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of the top view of the liquid crystal display device illustrated in FIG. An island-shaped semiconductor film 405 overlaps with the gate wiring 403, and a gate wiring portion overlapping with the island-shaped semiconductor film 405 becomes a gate electrode. Further, the source wiring 501 is electrically connected to the island-shaped semiconductor film 405 through the conductive layer 417, and the drain wiring 502 is electrically connected through the conductive layer 418. The capacitor wiring 808 forms a capacitor in a portion overlapping with the transparent conductive film 504. The capacitor wiring 808 may be formed from the same layer as the gate wiring 403 or may be formed from another layer.

ソース配線501及びドレイン配線502上には層間絶縁膜503が形成されており、層間絶縁膜503にドレイン配線502に達するコンタクトホールが形成される。層間絶縁膜503は有機樹脂膜または無機絶縁膜である。層間絶縁膜503上には透明導電膜504及び金属膜505が形成される。層間絶縁膜503を有機樹脂膜にすると、ゲート電極403や島状半導体膜405による段差が緩和されるため、画素電極として機能する透明導電膜504を平坦面に形成することができる。よって、図14の構成よりも広く画素電極を取ることができ、開口率を向上させることができる。     An interlayer insulating film 503 is formed over the source wiring 501 and the drain wiring 502, and a contact hole reaching the drain wiring 502 is formed in the interlayer insulating film 503. The interlayer insulating film 503 is an organic resin film or an inorganic insulating film. A transparent conductive film 504 and a metal film 505 are formed on the interlayer insulating film 503. When the interlayer insulating film 503 is an organic resin film, a step due to the gate electrode 403 and the island-shaped semiconductor film 405 is relieved, so that the transparent conductive film 504 functioning as a pixel electrode can be formed over a flat surface. Therefore, the pixel electrode can be taken wider than the configuration of FIG. 14, and the aperture ratio can be improved.

透明導電膜504及び金属膜505は、図1で示したレジストパターン16aのように、遮光部を有する露光マスクで露光、現像されたレジストパターンを用いて、エッチングして形成する。透明導電膜504とドレイン配線502の接続部は段差が大きく、透明導電膜504が断切れするおそれがあるため、透明導電膜504上に金属膜505を残存させるのが良い。     The transparent conductive film 504 and the metal film 505 are formed by etching using a resist pattern exposed and developed with an exposure mask having a light-shielding portion, like the resist pattern 16a shown in FIG. A connection portion between the transparent conductive film 504 and the drain wiring 502 has a large step, and the transparent conductive film 504 may be disconnected. Therefore, the metal film 505 is preferably left on the transparent conductive film 504.

図15(B)の上面図も図14(B)と同じように、金属膜505が透明導電膜504の縁に沿うように形成されており、遮光膜の一部としても機能できるようになっている。     Similarly to FIG. 14B, the top view of FIG. 15B is formed so that the metal film 505 extends along the edge of the transparent conductive film 504, and can function as a part of the light shielding film. ing.

透明導電膜504として実施形態1で示した透明導電膜材料を用いることができる。     As the transparent conductive film 504, the transparent conductive film material described in Embodiment 1 can be used.

また、図16には、液晶を複数の方向に配向させるために、透明導電膜上の金属膜を利用する例を示す。図16(A)は画素部の上面図であり、図16(B)は図16(A)のA−A´における液晶層付近の断面図である。一画素はTFT1001、画素電極として機能する透明導電膜1002、その上に形成される金属膜1003で形成される。また、1004は対向基板、1005は対向電極、1006は液晶、1007は配向膜である。一つの透明導電膜1002上に複数の金属膜1003が配置されている。各金属膜1003の断面形状は三角形状であり、その斜面によって一画素内の液晶を2方向に配向させている。各金属膜は尾根状に連なって透明導電膜1002上に形成されている。このような構成はいわゆるMVA(Multi−domain Vertical Alignment)方式と呼ばれ、大きな視角特性を得ることができる。図16(B)の断面図では金属膜1003の断面は三角形状であるが台形状でも良い。その場合も斜面によって一画素内の液晶を2方向に配向させることができる。     FIG. 16 shows an example in which a metal film on a transparent conductive film is used to align liquid crystal in a plurality of directions. FIG. 16A is a top view of the pixel portion, and FIG. 16B is a cross-sectional view of the vicinity of the liquid crystal layer along AA ′ in FIG. One pixel is formed of a TFT 1001, a transparent conductive film 1002 functioning as a pixel electrode, and a metal film 1003 formed thereon. Reference numeral 1004 denotes a counter substrate, 1005 denotes a counter electrode, 1006 denotes a liquid crystal, and 1007 denotes an alignment film. A plurality of metal films 1003 are arranged on one transparent conductive film 1002. The cross-sectional shape of each metal film 1003 is triangular, and the liquid crystal in one pixel is aligned in two directions by the inclined surface. Each metal film is formed on the transparent conductive film 1002 in a ridge shape. Such a configuration is called a so-called MVA (Multi-domain Vertical Alignment) system, and can provide a large viewing angle characteristic. In the cross-sectional view of FIG. 16B, the cross section of the metal film 1003 is triangular, but may be trapezoidal. Also in that case, the liquid crystal in one pixel can be aligned in two directions by the slope.

MVA方式におけるもう一つの金属膜の配置例として図17がある。図17(A)は画素部の上面図であり、図17(B)は図17(A)のA−A´における液晶層付近の断面図である。一画素はTFT1201、画素電極として機能する透明導電膜1202、その上に形成される金属膜1203で形成される。また、1204は対向基板、1205は対向電極、1206は液晶、1207は配向膜である。図17は金属膜1203が複数の突起物を構成しており、一つ一つの突起物が頂点を持ち、四角錐のような形状をしている。したがって、突起物が持つ斜面の数だけ、つまり一画素内の液晶が4方向に配向する。突起物の形状は四角錐以外も三角錐等が考えられ、その場合は液晶が3方向に配向する。したがって、図17の構成は図16よりもより大きな視角特性を得ることができる。     FIG. 17 shows another arrangement example of the metal film in the MVA method. FIG. 17A is a top view of the pixel portion, and FIG. 17B is a cross-sectional view of the vicinity of the liquid crystal layer along AA ′ in FIG. One pixel is formed of a TFT 1201, a transparent conductive film 1202 functioning as a pixel electrode, and a metal film 1203 formed thereon. Reference numeral 1204 denotes a counter substrate, 1205 denotes a counter electrode, 1206 denotes a liquid crystal, and 1207 denotes an alignment film. In FIG. 17, the metal film 1203 forms a plurality of protrusions, and each protrusion has a vertex and is shaped like a quadrangular pyramid. Therefore, the number of the slopes of the protrusions, that is, the liquid crystal in one pixel is aligned in four directions. In addition to the quadrangular pyramid, the shape of the projection may be a triangular pyramid or the like. Therefore, the configuration of FIG. 17 can obtain a larger viewing angle characteristic than that of FIG.

本実施形態で説明した例を、PVA(Patterned Vertical Alignment)方式などの液晶に特定の配向を与えるスリットの代わりとして利用することもできる。PVA方式のスリットの代わりとすることで、画素電極となる透明導電膜にスリットを形成する工程を減らせることができる。     The example described in this embodiment can also be used as a substitute for a slit that gives a specific orientation to liquid crystal such as a PVA (Patterned Vertical Alignment) method. By substituting for the PVA type slit, the process of forming the slit in the transparent conductive film to be the pixel electrode can be reduced.

また、もう一つの金属膜の配置例として図18がある。TFT1503に、画素電極として機能する透明導電膜1502が電気的に接続し、さらに透明導電膜1502上に金属膜1501が積層している。金属膜1501は櫛歯形状を持っている。     FIG. 18 shows another arrangement example of the metal film. A transparent conductive film 1502 functioning as a pixel electrode is electrically connected to the TFT 1503, and a metal film 1501 is stacked on the transparent conductive film 1502. The metal film 1501 has a comb-teeth shape.

以上のように、透明導電膜上の金属膜の配置を工夫することで、遮光を確実にできたり、視角特性を向上させることができる。また、金属膜を形成するのに特別なマスクを形成する必要がないので、作成工程を減らすことができる。     As described above, by devising the arrangement of the metal film on the transparent conductive film, light shielding can be ensured and the viewing angle characteristics can be improved. In addition, since it is not necessary to form a special mask for forming the metal film, the number of manufacturing steps can be reduced.

なお、図13〜図18で図示したTFTはボトムゲートの構造で示したが、あくまでも一例であって、その他のTFT構成を用いることができる。また、本実施形態は実施可能な範囲で実施形態1〜4と自由に組み合わせることができる。     Note that the TFT illustrated in FIGS. 13 to 18 has a bottom-gate structure, but is merely an example, and other TFT configurations can be used. Moreover, this embodiment can be freely combined with Embodiments 1 to 4 as long as practicable.

(実施形態6)
本発明の半導体装置として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオ、オーディオコンポ等)、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機又は電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDigital Versatile Disc(DVD)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置)などが挙げられる。それら半導体装置の具体例を図20および図21に示す。
(Embodiment 6)
As a semiconductor device of the present invention, a video camera, a digital camera, a goggle type display (head mounted display), a navigation system, a sound reproduction device (car audio, audio component, etc.), a notebook personal computer, a game machine, a portable information terminal (mobile) A display capable of playing back a recording medium such as a computer, a mobile phone, a portable game machine, or an electronic book), and an image playback apparatus (specifically, Digital Versatile Disc (DVD)) provided with a recording medium, and displaying the image. And the like). Specific examples of these semiconductor devices are shown in FIGS.

図20(A)はデジタルカメラであり、本体2101、表示部2102、撮像部、操作キー2104、シャッター2106等を含む。なお、図20(A)は表示部2102側からの図であり、撮像部は示していない。本発明により、安価で、表示不良の少なく、信頼性の高いデジタルカメラが実現できる。     FIG. 20A illustrates a digital camera, which includes a main body 2101, a display portion 2102, an imaging portion, operation keys 2104, a shutter 2106, and the like. Note that FIG. 20A is a view from the display portion 2102 side, and the imaging portion is not shown. According to the present invention, a digital camera that is inexpensive, has few display defects, and is highly reliable can be realized.

図20(B)はノート型パーソナルコンピュータであり、本体2201、筐体2202、表示部2203、キーボード2204、外部接続ポート2205、ポインティングマウス2206等を含む。本発明により、安価で、表示不良の少なく、信頼性の高いノート型パーソナルコンピュータを実現することができる。     FIG. 20B shows a laptop personal computer, which includes a main body 2201, a housing 2202, a display portion 2203, a keyboard 2204, an external connection port 2205, a pointing mouse 2206, and the like. According to the present invention, a notebook personal computer that is inexpensive, has few display defects, and has high reliability can be realized.

図20(C)は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置(具体的にはDVD再生装置)であり、本体2401、筐体2402、表示部A2403、表示部B2404、記録媒体(DVD等)読込部2405、操作キー2406、スピーカー部2407等を含む。表示部A2403は主として画像情報を表示し、表示部B2404は主として文字情報を表示する。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。本発明により、安価で、表示不良の少なく、信頼性の高い画像再生装置を実現することができる。     FIG. 20C illustrates a portable image reproducing device (specifically, a DVD reproducing device) provided with a recording medium, which includes a main body 2401, a housing 2402, a display portion A2403, a display portion B2404, and a recording medium (DVD or the like). A reading unit 2405, operation keys 2406, a speaker unit 2407, and the like are included. A display portion A2403 mainly displays image information, and a display portion B2404 mainly displays character information. Note that an image reproducing device provided with a recording medium includes a home game machine and the like. According to the present invention, it is possible to realize an inexpensive image reproduction apparatus with few display defects and high reliability.

また、図20(D)は表示装置であり、筐体1901、支持台1902、表示部1903、スピーカー1904、ビデオ入力端子1905などを含む。この表示装置は、上述した実施形態で示した作製方法により形成した薄膜トランジスタをその表示部1903および駆動回路に用いることにより作製される。なお、表示装置には液晶表示装置、発光装置などがあり、具体的にはコンピュータ用、テレビ受信用、広告表示用などの全ての情報表示用表示装置が含まれる。本発明により、安価で、表示不良の少なく、信頼性の高い表示装置、特に22インチ〜50インチの大画面を有する大型の表示装置を実現することができる。     FIG. 20D illustrates a display device, which includes a housing 1901, a support base 1902, a display portion 1903, speakers 1904, a video input terminal 1905, and the like. This display device is manufactured by using a thin film transistor formed by the manufacturing method described in the above embodiment for the display portion 1903 and a driver circuit. The display device includes a liquid crystal display device, a light emitting device, and the like, and specifically includes all information display devices such as a computer, a television receiver, and an advertisement display. According to the present invention, a display device that is inexpensive, has few display defects, and has high reliability, in particular, a large display device having a large screen of 22 inches to 50 inches can be realized.

また、図21で示す携帯電話機900は、操作スイッチ類904、マイクロフォン905などが備えられた本体(A)901と、表示パネル(A)908、表示パネル(B)909、スピーカー906などが備えられた本体(B)902とが、蝶番910で開閉可能に連結されている。表示パネル(A)908と表示パネル(B)909は、回路基板907と共に本体(B)902の筐体903の中に収納される。表示パネル(A)908及び表示パネル(B)909の画素部は筐体903に形成された開口窓から視認できるように配置される。     21 includes a main body (A) 901 including operation switches 904, a microphone 905, and the like, a display panel (A) 908, a display panel (B) 909, a speaker 906, and the like. The main body (B) 902 is connected by a hinge 910 so as to be opened and closed. The display panel (A) 908 and the display panel (B) 909 are housed in the housing 903 of the main body (B) 902 together with the circuit board 907. The pixel portions of the display panel (A) 908 and the display panel (B) 909 are arranged so as to be visible from an opening window formed in the housing 903.

表示パネル(A)908と表示パネル(B)909は、その携帯電話機900の機能に応じて画素数などの仕様を適宜設定することができる。例えば、表示パネル(A)908を主画面とし、表示パネル(B)909を副画面として組み合わせることができる。     In the display panel (A) 908 and the display panel (B) 909, specifications such as the number of pixels can be set as appropriate in accordance with the function of the mobile phone 900. For example, the display panel (A) 908 can be combined as a main screen and the display panel (B) 909 can be combined as a sub-screen.

本発明により、安価で、表示不良の少なく、信頼性の高い携帯情報端末を実現することができる。     According to the present invention, a portable information terminal that is inexpensive, has few display defects, and has high reliability can be realized.

本実施形態に係る携帯電話機は、その機能や用途に応じてさまざまな態様に変容し得る。例えば、蝶番910の部位に撮像素子を組み込んで、カメラ付きの携帯電話機としても良い。また、操作スイッチ類904、表示パネル(A)908、表示パネル(B)909を一つの筐体内に納めた構成としても、上記した作用効果を奏することができる。また、表示部を複数個そなえた情報表示端末に本実施形態の構成を適用しても、同様な効果を得ることができる。     The mobile phone according to the present embodiment can be transformed into various modes depending on the function and application. For example, a mobile phone with a camera may be obtained by incorporating an image sensor at the hinge 910. In addition, the above-described effects can be obtained even when the operation switches 904, the display panel (A) 908, and the display panel (B) 909 are housed in one housing. Further, even when the configuration of the present embodiment is applied to an information display terminal having a plurality of display units, the same effect can be obtained.

以上の様に、実施形態1〜8いずれかの構成または作製方法を、図20の表示部または図21の表示パネルとして用いることで、様々な電子機器を完成させることができる。     As described above, various electronic devices can be completed by using any one of the structures or manufacturing methods of Embodiments 1 to 8 as the display portion in FIG. 20 or the display panel in FIG.

本発明は、画素電極として機能する導電膜と、その上に積層される金属膜を一つのマスクを用いて形成することができる。また、段差によって導電膜が断切れしたときに、金属膜によって、断切れした導電膜同士を接続させることができる。以上により、作製工程が少なく安価な半導体装置を作製することができ、また、信頼性の高い半導体装置を実現できる。     In the present invention, a conductive film functioning as a pixel electrode and a metal film stacked thereover can be formed using one mask. Further, when the conductive film is cut off by a step, the cut conductive films can be connected to each other by the metal film. Through the above steps, an inexpensive semiconductor device with few manufacturing steps can be manufactured, and a highly reliable semiconductor device can be realized.

半導体装置の作製工程を示す断面図。(実施形態1)10 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a semiconductor device. (Embodiment 1) 半導体装置の作製工程を示す断面図。(実施形態1)10 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a semiconductor device. (Embodiment 1) 半導体装置の上面図。(実施形態1)FIG. 6 is a top view of a semiconductor device. (Embodiment 1) 半導体装置の作製工程を示す断面図。(実施形態1)10 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a semiconductor device. (Embodiment 1) 半導体装置の作製工程を示す断面図。(実施形態2)10 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a semiconductor device. (Embodiment 2) 半導体装置の作製工程を示す断面図。(実施形態2)10 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a semiconductor device. (Embodiment 2) 半導体装置の上面図。(実施形態2)FIG. 6 is a top view of a semiconductor device. (Embodiment 2) 半導体装置の作製工程を示す断面図。(実施形態2)10 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a semiconductor device. (Embodiment 2) 半導体装置の作製工程を示す断面図。(実施形態2)10 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a semiconductor device. (Embodiment 2) 半導体装置の断面図。(実施形態2)FIG. 14 is a cross-sectional view of a semiconductor device. (Embodiment 2) 露光マスクの上面図及び光強度分布を示す図。(実施形態3)The top view of an exposure mask and the figure which shows light intensity distribution. (Embodiment 3) EL表示装置の上面図及び断面図。(実施形態4)2A and 2B are a top view and a cross-sectional view of an EL display device. (Embodiment 4) EL表示装置の上面図及び断面図。(実施形態4)2A and 2B are a top view and a cross-sectional view of an EL display device. (Embodiment 4) 液晶表示装置の上面図及び断面図。(実施形態5)The top view and sectional drawing of a liquid crystal display device. (Embodiment 5) 液晶表示装置の上面図及び断面図。(実施形態5)The top view and sectional drawing of a liquid crystal display device. (Embodiment 5) 液晶表示装置の上面図及び断面図。(実施形態5)The top view and sectional drawing of a liquid crystal display device. (Embodiment 5) 液晶表示装置の上面図及び断面図。(実施形態5)The top view and sectional drawing of a liquid crystal display device. (Embodiment 5) 液晶表示装置の上面図。(実施形態5)The top view of a liquid crystal display device. (Embodiment 5) 半導体装置の断面図。(実施形態1)FIG. 14 is a cross-sectional view of a semiconductor device. (Embodiment 1) 電子機器の図。(実施形態6)Illustration of electronic equipment. (Embodiment 6) 携帯電話の図。(実施形態6)Mobile phone illustration. (Embodiment 6)

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 絶縁膜
3 島状半導体膜
4 ゲート絶縁膜
5 ゲート電極
6 第1層間絶縁膜
7 第2層間絶縁膜
8 チャネル形成領域
9 不純物領域
10 透明導電膜
11 金属膜
12a 遮光部
12b 遮光部
13 半透部
14a 非露光領域
14b 露光領域
19 半透膜
20 金属膜
15a レジストパターン
16a レジストパターン
17a 透明導電膜
17b 金属膜
18a 透明導電膜
18b 金属膜
16b レジストパターン
15b レジストパターン
17c 金属膜
18c 金属膜
21 容量配線
1 substrate 2 insulating film 3 island-like semiconductor film 4 gate insulating film 5 gate electrode 6 first interlayer insulating film 7 second interlayer insulating film 8 channel forming region 9 impurity region 10 transparent conductive film 11 metal film 12a light shielding portion 12b light shielding portion 13 Semi-transmissive portion 14a Non-exposed region 14b Exposed region 19 Semi-transmissive film 20 Metal film 15a Resist pattern 16a Resist pattern 17a Transparent conductive film 17b Metal film 18a Transparent conductive film 18b Metal film 16b Resist pattern 15b Resist pattern 17c Metal film 18c Metal film 21 Capacitive wiring

Claims (9)

基板上の薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタに電気的に接続する画素電極と、
前記画素電極上に接する金属膜とを有し、
前記画素電極には段差部があり、前記金属膜は前記画素電極の前記段差部を覆うように、前記画素電極と接しており、
前記金属膜から露出する前記画素電極は平坦な面上に形成されていることを特徴とする表示装置。
A thin film transistor on a substrate;
A pixel electrode electrically connected to the thin film transistor;
A metal film in contact with the pixel electrode,
The pixel electrode has a stepped portion, and the metal film is in contact with the pixel electrode so as to cover the stepped portion of the pixel electrode,
The display device, wherein the pixel electrode exposed from the metal film is formed on a flat surface.
基板上の薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタに電気的に接続する画素電極と、
前記画素電極上に接する金属膜とを有し、
前記薄膜トランジスタはゲート電極上にゲート絶縁膜を介して島状半導体膜を有し、
前記画素電極は、導電層を介して前記島状半導体膜と電気的に接続し、
前記画素電極には段差部があり、前記金属膜は前記画素電極の前記段差部を覆うように、前記画素電極と接しており、
前記金属膜から露出する前記画素電極は平坦な面上に形成されており、
前記画素電極の前記段差部は、前記島状半導体膜と重なる前記画素電極部分にあることを特徴とする表示装置。
A thin film transistor on a substrate;
A pixel electrode electrically connected to the thin film transistor;
A metal film in contact with the pixel electrode,
The thin film transistor has an island-shaped semiconductor film on a gate electrode through a gate insulating film,
The pixel electrode is electrically connected to the island-shaped semiconductor film through a conductive layer,
The pixel electrode has a stepped portion, and the metal film is in contact with the pixel electrode so as to cover the stepped portion of the pixel electrode,
The pixel electrode exposed from the metal film is formed on a flat surface,
The display device, wherein the step portion of the pixel electrode is in the pixel electrode portion overlapping the island-shaped semiconductor film.
基板上の薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタ上に形成され、コンタクトホールを有する層間絶縁膜と、
前記コンタクトホールを介して、前記薄膜トランジスタに電気的に接続する画素電極と、
前記画素電極上に接する金属膜とを有し、
前記画素電極には段差部があり、前記金属膜は前記画素電極の前記段差部を覆うように、前記画素電極と接しており、
前記金属膜から露出する前記画素電極は平坦な面上に形成されており、
前記画素電極の前記段差部は、前記コンタクトホールに位置する前記画素電極部分にあることを特徴とする表示装置。
A thin film transistor on a substrate;
An interlayer insulating film formed on the thin film transistor and having a contact hole;
A pixel electrode electrically connected to the thin film transistor through the contact hole;
A metal film in contact with the pixel electrode,
The pixel electrode has a stepped portion, and the metal film is in contact with the pixel electrode so as to cover the stepped portion of the pixel electrode,
The pixel electrode exposed from the metal film is formed on a flat surface,
The display device, wherein the step portion of the pixel electrode is in the pixel electrode portion located in the contact hole.
基板上の薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタに電気的に接続する画素電極と、
前記画素電極上に接する金属膜とを有し、
前記金属膜は前記画素電極よりも平面面積が小さく、
前記金属膜の側面は前記画素電極の側面に沿っており、
前記金属膜の側面は前記画素電極の側面の内側に位置することを特徴とする表示装置。
A thin film transistor on a substrate;
A pixel electrode electrically connected to the thin film transistor;
A metal film in contact with the pixel electrode,
The metal film has a smaller planar area than the pixel electrode,
The side surface of the metal film is along the side surface of the pixel electrode,
The display device according to claim 1, wherein a side surface of the metal film is positioned inside a side surface of the pixel electrode.
請求項4において、
前記金属膜は遮光膜であることを特徴とする表示装置。
In claim 4,
The display device, wherein the metal film is a light shielding film.
基板上の薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタに電気的に接続する画素電極と、
前記画素電極上に接する金属膜と、
前記画素電極及び前記金属膜上に形成され、前記画素電極の一部を露出させる隔壁と、
前記隔壁及び前記画素電極に接して形成される電界発光層と、
前記電界発光層上の電極とを有し、
前記金属膜の少なくとも一方の側面は傾斜しており、前記隔壁で覆われていることを特徴とする表示装置。
A thin film transistor on a substrate;
A pixel electrode electrically connected to the thin film transistor;
A metal film in contact with the pixel electrode;
A partition wall formed on the pixel electrode and the metal film and exposing a part of the pixel electrode;
An electroluminescent layer formed in contact with the partition and the pixel electrode;
An electrode on the electroluminescent layer,
At least one side surface of the metal film is inclined and is covered with the partition wall.
請求項1乃至請求項6のいずれか一項において、
前記画素電極のうち、前記金属膜と接する部分の第1の膜厚と、前記金属膜と接しない部分の第2の膜厚を比較したとき、前記第1の膜厚が前記第2の膜厚よりも厚いことを特徴とする表示装置。
In any one of Claims 1 thru | or 6,
Of the pixel electrodes, when comparing the first film thickness of the portion in contact with the metal film and the second film thickness of the portion not in contact with the metal film, the first film thickness is the second film. A display device characterized by being thicker than the thickness.
基板上に島状半導体膜を形成し、
前記島状半導体膜上にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成し、
前記ゲート電極上に平坦面を有する層間絶縁膜を形成し、
前記層間絶縁膜に前記島状半導体膜に達するコンタクトホールを形成し、
前記層間絶縁膜上に導電膜及び金属膜の積層を形成し、
前記金属膜上に、半透部を有する露光マスクを用いて、膜厚の厚い領域と該領域よりも膜厚の薄い領域とを有するレジストパターンを形成し、
前記レジストパターンを用いて、前記導電膜でなる画素電極と、前記画素電極上に接する金属膜を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
An island-shaped semiconductor film is formed on the substrate,
Forming a gate electrode on the island-shaped semiconductor film via a gate insulating film;
Forming an interlayer insulating film having a flat surface on the gate electrode;
Forming a contact hole reaching the island-shaped semiconductor film in the interlayer insulating film;
A laminate of a conductive film and a metal film is formed on the interlayer insulating film,
On the metal film, using an exposure mask having a semi-transmissive portion, a resist pattern having a thick region and a thin region is formed.
A manufacturing method of a display device, wherein a pixel electrode formed of the conductive film and a metal film in contact with the pixel electrode are formed using the resist pattern.
基板上にゲート電極を形成し、
前記ゲート電極上にゲート絶縁膜を介して島状半導体膜を形成し、
前記島状半導体膜上に導電層を介してソース電極及びドレイン電極を形成し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極上に平坦面を有する層間絶縁膜を形成し、
前記層間絶縁膜に前記ソース電極または前記ドレイン電極に達するコンタクトホールを形成し、
前記層間絶縁膜上に導電膜及び金属膜の積層を形成し、
前記金属膜上に、半透部を有する露光マスクを用いて、膜厚の厚い領域と該領域よりも膜厚の薄い領域とを有するレジストパターンを形成し、
前記レジストパターンを用いて、前記導電膜でなる画素電極と、前記画素電極上に接する金属膜を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
Forming a gate electrode on the substrate;
Forming an island-shaped semiconductor film on the gate electrode through a gate insulating film;
Forming a source electrode and a drain electrode on the island-shaped semiconductor film via a conductive layer;
Forming an interlayer insulating film having a flat surface on the source electrode and the drain electrode;
Forming a contact hole reaching the source electrode or the drain electrode in the interlayer insulating film;
A laminate of a conductive film and a metal film is formed on the interlayer insulating film,
On the metal film, using an exposure mask having a semi-transmissive portion, a resist pattern having a thick region and a thin region is formed.
A manufacturing method of a display device, wherein a pixel electrode formed of the conductive film and a metal film in contact with the pixel electrode are formed using the resist pattern.
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