JP2007316348A - Method of manufacturing thin film transistor substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導電性基板を用いた薄膜トランジスタ基板の製造方法、詳しくは、製造工程でショートリングに接続されていた信号線の断面処理に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a thin film transistor substrate using a conductive substrate, and more particularly, to a cross-sectional process of a signal line connected to a short ring in a manufacturing process.
薄膜トランジスタ(TFT)基板を用いた液晶表示装置が実用化されている。同様な薄膜トランジスタ基板を用いる電気泳動表示装置、トナーディスプレイ、有機EL素子等も一部実用化されている。バックライトを利用する透過型の液晶表示装置では、透光性の薄膜トランジスタアレイをガラス基板上に形成した透明な絶縁性基板が採用されている。しかし、観察側からの入射光を反射面で折り返す反射型の画像表示装置では、金属薄板等の不透明な導電性基板に絶縁層を形成し、絶縁層上に薄膜トランジスタ、反射電極等を積層することが提案されている。 Liquid crystal display devices using a thin film transistor (TFT) substrate have been put into practical use. Some electrophoretic display devices, toner displays, organic EL elements and the like using similar thin film transistor substrates have been put into practical use. In a transmissive liquid crystal display device using a backlight, a transparent insulating substrate in which a transmissive thin film transistor array is formed on a glass substrate is employed. However, in a reflection-type image display device in which incident light from the observation side is folded at the reflection surface, an insulating layer is formed on an opaque conductive substrate such as a metal thin plate, and a thin film transistor, a reflective electrode, etc. are stacked on the insulating layer. Has been proposed.
液晶表示装置に用いる薄膜トランジスタ基板の製造過程では、帯電や静電気スパークによる素子破壊を予防すべく、信号線の端部は、基板の縁に設けたショートリングという配線パターンを用いて連絡されている。そして、薄膜トランジスタ素子(TFT)や必要な保護抵抗が信号線に接続された後に、ショートリングの内側で基板を切断してショートリングを除去し、それぞれの信号線を分離独立させている。 In the manufacturing process of a thin film transistor substrate used in a liquid crystal display device, the end of a signal line is connected using a wiring pattern called a short ring provided on the edge of the substrate in order to prevent element destruction due to charging or electrostatic spark. Then, after the thin film transistor element (TFT) and necessary protective resistance are connected to the signal line, the substrate is cut inside the short ring to remove the short ring, and the respective signal lines are separated and independent.
特許文献1には、ガラス基板上に形成された薄膜トランジスタアレイの周囲を一周して走査信号線、書き込み信号線を短絡するショートリングが示される。ここでは、ショートリングに連絡する信号線に特殊な保護抵抗を配置しており、保護抵抗よりも外側でガラス基板を切断している。これにより、切断面に露出した信号線の断面が他の部材に接触しても信号線の電圧に大きな影響が及ばないようにしている。
金属基板に絶縁層を形成して絶縁層上に信号線をパターン形成した場合、信号線と導電性基板とはごく薄い絶縁層で隔てられているに過ぎない。従って、信号線と金属基板とを一体に切断してショートリングを除去する際に信号線と金属基板とがショートする可能性がある。金属材料を砥石ブレードで切断すると、切断面にバリが発生して絶縁層を乗り越えるからである。また、金属材料をレーザー加工機で切断すると、溶融飛沫や蒸気結露によって絶縁層に金属ブリッジが形成されるからである。 When an insulating layer is formed on a metal substrate and a signal line is patterned on the insulating layer, the signal line and the conductive substrate are only separated by a very thin insulating layer. Therefore, when the signal line and the metal substrate are integrally cut to remove the short ring, the signal line and the metal substrate may be short-circuited. This is because, when the metal material is cut with a grindstone blade, burrs are generated on the cut surface and get over the insulating layer. Further, when the metal material is cut with a laser processing machine, a metal bridge is formed in the insulating layer due to molten splash or vapor condensation.
特許文献1に示される薄膜トランジスタ基板では、端面に露出した信号線と薄膜トランジスタ側の信号線とが保護抵抗で分離されているため、薄膜トランジスタが破壊するような致命的な短絡は回避できる。しかし、保護抵抗形成前は信号線がそれぞれ独立した状態となるため、信号線に電圧が印加されると、閾値電圧のシフト、或いは静電破壊が発生する恐れがある。
In the thin film transistor substrate disclosed in
また、基板上にパターニングしたショートリングと信号線との間に保護抵抗を形成する一連のパターニング工程が付加されるので、薄膜トランジスタ基板の製造コストを高めてしまう。洗浄を含む工程数が増えると、外乱要因が増えて薄膜トランジスタの品質のばらつきが大きくなり、表示画像の品質低下や最終歩留まりの低下を招く可能性もある。 In addition, since a series of patterning steps for forming a protective resistor is added between the short ring patterned on the substrate and the signal line, the manufacturing cost of the thin film transistor substrate is increased. When the number of processes including cleaning increases, disturbance factors increase and the variation in the quality of thin film transistors increases, which may lead to a reduction in display image quality and a decrease in final yield.
本発明は、パターニング工程の追加を極力要しないで、導電性基板と信号線とを短絡させることなくショートリングを切断除去できる薄膜トランジスタ基板の製造方法を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thin film transistor substrate that can cut and remove a short ring without short-circuiting a conductive substrate and a signal line without adding a patterning step as much as possible.
本発明の薄膜トランジスタ基板の製造方法は、絶縁層を有する導電性基板の前記絶縁層上に、ショートリングに接続された複数の信号線を形成する信号線工程と、前記信号線に接続された薄膜トランジスタアレイを形成する機能素子工程とを備えた物の製造方法である。前記ショートリングに沿った帯状の領域で、前記導電性基板上に前記絶縁層を残して前記信号線をエッチング除去する切断準備工程を備えている。 The method of manufacturing a thin film transistor substrate according to the present invention includes a signal line step of forming a plurality of signal lines connected to a short ring on the insulating layer of a conductive substrate having an insulating layer, and a thin film transistor connected to the signal line. The manufacturing method of the thing provided with the functional element process which forms an array. A cutting preparation step is provided in which the signal line is etched away while leaving the insulating layer on the conductive substrate in a band-like region along the short ring.
本発明の薄膜トランジスタ基板の製造方法では、導電性基板を切断する以前に、切断部分の信号線(正確に言えば信号線とショートリングとの接続部分)をバリや飛沫が生じないエッチングにより除去してある。そして、絶縁層を残した導電性基板の切断面と距離を置いた内側にバリや飛沫の無い信号線の断面が位置して、導電性基板に残された絶縁層が導電性基板と信号線とのショートを確実に妨げる。 In the method of manufacturing a thin film transistor substrate of the present invention, before cutting the conductive substrate, the signal line at the cut portion (more precisely, the connection portion between the signal line and the short ring) is removed by etching that does not cause burrs or splashes. It is. Then, the cross section of the signal line free from burrs and splashes is located inside the cut surface of the conductive substrate leaving the insulating layer, and the insulating layer left on the conductive substrate is connected to the conductive substrate and the signal line. Prevent short circuit with.
従って、導電性基板を切断した際にバリや飛沫(導電性粒子)が発生しても、平面的な絶縁層に隔てられた信号線の断面には到達し得ない。導電性基板を切断した際の応力も平面的な絶縁層の領域に遮られて信号線側には到達し得ない。 Therefore, even if burrs or splashes (conductive particles) are generated when the conductive substrate is cut, it cannot reach the cross section of the signal line separated by the planar insulating layer. The stress when cutting the conductive substrate is also blocked by the planar insulating layer region and cannot reach the signal line side.
従って、コスト優先で手荒な切断方法をしても導電性基板の切断に起因する不良が発生せず、製品歩留まりが向上する。そして、保護抵抗の形成に係るパターニング工程が不要なので製造コストを高めることも無い。 Therefore, even if a rough cutting method is performed with priority given to cost, defects due to cutting of the conductive substrate do not occur, and the product yield is improved. And since the patterning process which concerns on formation of a protective resistance is unnecessary, manufacturing cost is not raised.
以下、本発明の一実施形態である薄膜トランジスタ基板の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。本発明の薄膜トランジスタ基板の製造方法は、以下に説明する実施形態の限定的な構成には限定されない。導電性基板に配置した絶縁層上に信号線を形成する限りにおいて、実施形態の工程の一部または全部を、その代替的な工程で置き換えた別の実施形態でも実現可能である。 Hereinafter, a method of manufacturing a thin film transistor substrate according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The manufacturing method of the thin film transistor substrate of the present invention is not limited to the limited configuration of the embodiment described below. As long as the signal line is formed on the insulating layer disposed on the conductive substrate, another embodiment in which a part or all of the steps of the embodiment are replaced with the alternative steps can be realized.
なお、特許文献1に示される薄膜トランジスタ基板の一般的な構造、材料、製造方法等については一部図示を省略し、詳細な説明も省略する。
Note that some of the general structure, material, manufacturing method, and the like of the thin film transistor substrate disclosed in
<第1実施形態>
図1は第1実施形態における薄膜トランジスタ基板の等価回路図、図2は薄膜トランジスタ基板を製造する各工程の説明図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of the thin film transistor substrate according to the first embodiment, and FIG. 2 is an explanatory view of each process for manufacturing the thin film transistor substrate.
図1に示すように、薄膜トランジスタ基板100は、導電性基板11上に絶縁層12を形成し、絶縁層12上にショートリング31、走査信号線13、書き込み信号線17等を配置する。立体交差する走査信号線13と書き込み信号線17との交点に対応させて、薄膜トランジスタ37および駆動電極29が配置される。抵抗体34は、走査信号線13と書き込み信号線17とを接続して、薄膜トランジスタ37を静電気チャージから保護している。薄膜トランジスタ37は、一般的なFET素子で構成され、ゲートが走査信号線13、ソースが書き込み信号線17、ドレインが駆動電極29にそれぞれ接続されている。
As shown in FIG. 1, in the thin
実装部32は、ドライバICを接続するために走査信号線13と書き込み信号線17とに形成された幅広部分である。薄膜トランジスタ基板100は、実装部32の外側に設定されたエッチング領域33で切断してショートリング31を除去される。
The
図2の(a)に示すように、導電性基板11上に絶縁層12を形成する。導電性基板11としては、各種SUS材料やジュラルミン、Tiなどを用いることができる。導電性基板11上の絶縁層12としては、ポリイミドなどの有機絶縁層、あるいはSiO2、SiNなどの無機絶縁層をスパッタ、EBなどで成膜、あるいはスピンコートなどで塗布する。
As shown in FIG. 2A, the
第1実施形態では、導電性基板11は、鏡面研磨処理を行ったSUS430基板(100mm×100mm×0.5mm)である。絶縁層12は、CVDを用いて1.0μmのSiNx膜を成膜形成した。
In the first embodiment, the
図2の(b)に示すように、走査信号線13を形成する。走査信号線13の材料層は、スパッタ、電子ビーム蒸発(EB)等で成膜する。走査信号線13の材料としては、パターニング可能で、半導体層形成時などの加熱工程に対して強く、抵抗の低い導電体が望ましい。走査信号線13を構成する導電体は、一種の導電体でもよいし、複数の導電体の積層でも良い。走査信号線13の形成にはウェットエッチングを用いても良いし、ドライエッチングを用いても良い。走査信号線13形成時に、各走査信号線13および走査信号線13以外の各種給電点は、走査信号線13形成材料からなる外周の導電性ショートリング31で、電気的に短絡させる。
As shown in FIG. 2B, the
第1実施形態では、走査信号線13をパターニングする材料層として、スパッタを用いてCrを100nm成膜した。Cr膜をウェットエッチングでエッチングして、走査信号線13を形成した。このとき、外周にショートリング31を設けて走査信号線13を接続することにより、各走査信号線13を短絡してある。
In the first embodiment, as a material layer for patterning the
図2の(c)に示すように、パターニングされた走査信号線13に重ねて絶縁層14、半導体層15、ドープ層16を成膜する。絶縁層14としては、SiO2、SiNなどの無機絶縁層を気相堆積法(CVD)などで成膜することができる。半導体層15は、アモルファスシリコン、ポリシリコン、単結晶シリコンなどをCVDなどで成膜することができる。ドープ層16は、成膜時にリンなどを混合したガスを用いて形成しても良いし、半導体層15の成膜後にリンなどを打ち込んで形成しても良い。
As shown in FIG. 2C, an
第1実施形態では、気相堆積法(CVD)を用いて絶縁層14、半導体層15、ドープ層16を連続成膜した。絶縁層14としてはSiNx、半導体層15としてはa−Siを用いる。ドープ層16にはPをドープしてn+a−Siとする。n+a−Siの形成は、a−Si成膜時のガスにPH3を混合することで行う。各層(14、15、16)の膜厚は、それぞれ300nm、200nm、50nmとした。
In the first embodiment, the insulating
図2の(d)に示すように、絶縁層14、半導体層15、ドープ層16を貫通させて、書き込み信号線17の材料層(未形成)と走査信号線13とを連結するコンタクトホール34aを形成する。コンタクトホール34aは、抵抗体34の材料層(未形成)を走査信号線13に接続して堆積させるための開口である。コンタクトホール34a形成時に、エッチング領域33の絶縁層14、半導体層15、ドープ層16も除去して走査信号線13の一部を露出させる。コンタクトホール34aの形成には、ウェットエッチングを用いても良いし、ドライエッチングを用いても良い。
As shown in FIG. 2D, a
第1実施形態では、ドライエッチングでコンタクトホール34a、エッチング領域33を形成した。
In the first embodiment, the
図2の(e)に示すように、書き込み信号線17を形成する。書き込み信号線17の材料層はスパッタ、EB等で成膜する。書き込み信号線17の材料としては、パターニング可能で、比抵抗の低い導電体が望ましい。書き込み信号線17を構成する導電体は、一種の導電体でもよいし、複数の導電体の積層でも良い。書き込み信号線17の形成にはウェットエッチングを用いても良いし、ドライエッチングを用いても良い。書き込み信号線17の形成時に、信号線17とは別に、各走査信号線13間、各書き込み信号線17間、走査信号線13−書き込み信号線17間を接続する抵抗体34(図1)のパターンを形成する。この工程で、各走査信号線13間、各書き込み信号線17間、走査信号線13−書き込み信号線17間は、ある抵抗値で電気的に接続される。
As shown in FIG. 2E, the
第1実施形態では、書き込み信号線17の材料層として、スパッタを用いてAlを500nm成膜した。Al成膜層をウェットエッチングを用いてエッチングして、書き込み信号線17を形成した。このとき、各走査信号線13間、各書き込み信号線17間、走査信号線13−書き込み信号線17間を接続する抵抗体34の端子パターンも併せて形成した。この工程以降においては、各走査信号線13間、各書き込み信号線17間、走査信号線13−書き込み信号線17間が、半導体層15の抵抗値で接続されている。従って、ショートリング31を除去しても、薄膜トランジスタ37の閾値電圧シフト、静電破壊は発生しない。
In the first embodiment, as the material layer of the
図2の(f)に示すように、書き込み信号線17形成用のフォトレジスト18を被せたまま、追加のエッチングを行う。これにより、書き込み信号線17を損なうことなく、エッチング領域33に露出した走査信号線13の一部をエッチング除去する。
As shown in FIG. 2F, additional etching is performed while covering the
ここで、走査信号線13と書き込み信号線17を構成する材料が同種のもの、あるいは同種のエッチング液、あるいはエッチングガスでエッチング可能であれば、書き込み信号線17をオーバーエッチングすることで、エッチング液、あるいはエッチングガスを変えることなく、導電性のショートリング31と走査信号線13との切断が可能となる。
Here, if the materials constituting the
また、走査信号線13と書き込み信号線17を構成する材料が同種のエッチング液、あるいはエッチングガスでエッチングできないものであれば、書き込み信号線17の形成後に、エッチング液、あるいはエッチングガスを変えてエッチングを行うことで、フォトマスク、フォトリソグラフィー工程を追加することなく、導電性のショートリング31と走査信号線13との切断が可能となる。
Further, if the material constituting the
第1実施形態では、書き込み信号線17の形成時のフォトレジスト18を除去せずに、Crのエッチング液を用いて露出した走査信号線13をウェットエッチングする。この工程で、実装部32(図1)よりも内側の走査信号線13とショートリング31とが切り離される。こうすることで、エッチング領域33において、レーザー加熱あるいはスクライブでショートリング31を切断することによる、SUS基板と走査信号線13(または書き込み信号線17)とのショートを防ぐことができる。
In the first embodiment, the exposed
図2の(g)に示すように、ドープ層16のパターニング、半導体層15のアイソレーションを行う。ドープ層16のパターニングは、ウェットエッチングを用いても良いし、ドライエッチングを用いても良い。ドープ層16のパターニングには、書き込み信号線17をメタルマスクとして用いることができる。半導体層15のパターニングはウェットエッチングを用いても良いし、ドライエッチングを用いても良い。半導体層15のパターニングによって、図示されない内側領域に多数の薄膜トランジスタ(TFT)37のアレイが形成されるとともに、各配線が所望の抵抗値を有する抵抗体34で接続されることとなる。
As shown in FIG. 2G, patterning of the doped
第1実施形態では、書き込み信号線17をメタルマスクとしてドープ層16をドライエッチングして薄膜トランジスタ37のチャネルを形成する。さらに、半導体層15をドライエッチングでアイソレートする。この工程で薄膜トランジスタ37が形成され、同時に抵抗体34が所望の抵抗値に成形される。所望の値とは、抵抗体34を接続したままで薄膜トランジスタ37の駆動が可能であり、かつ薄膜トランジスタ37の閾値電圧シフトあるいは静電破壊を抑制できる値である。第1実施形態では、抵抗体34の値を1MΩとした。
In the first embodiment, the channel of the
図2の(h)に示すように、薄膜トランジスタ37の保護膜19を形成する。保護膜19としては、SiO2、SiNなどの無機絶縁層をスパッタ、EBなどで成膜、あるいはスピンコートなどで塗布することが望ましい。
As shown in FIG. 2H, the
第1実施形態では、薄膜トランジスタ37の保護膜としてCVDを用いてSiNxを1μm成膜する。
In the first embodiment, SiNx is deposited to a thickness of 1 μm using CVD as a protective film for the
図2の(i)に示すように、エッチング領域33上、あるいはエッチング領域33よりも導電性ショートリング31側で導電性基板11をカットすることで、薄膜トランジスタアレイを有する薄膜トランジスタ基板100が完成する。導電性基板11のカットは、図2の(e)に示すように、走査信号線13が半導体層15により接続された以降であれば、薄膜トランジスタ37の形成時、形成後を含め、いつ行っても良い。このようにして作製した導電性基板11上の薄膜トランジスタアレイでは、走査信号線13と導電性基板11との電気的接触が起こらず、良好な歩留まりが得られる。
As shown in FIG. 2I, by cutting the
第1実施形態では、エッチング領域33に定めた走査信号線13とショートリング31との切断部上でSUS430基板をカットして薄膜トランジスタ基板100が完成する。このようにして作製したSUS430基板上の薄膜トランジスタアレイでは、配線と導電性基板11との電気的接触が起こらず、良好な歩留まりが得られる。
In the first embodiment, the thin
以上、詳細に述べたように、第1実施形態の製造方法によれば、導電性基板11上に薄膜トランジスタアレイを形成する際に、導電性のショートリング31を、抵抗体34の形成後にエッチング除去する。これにより、薄膜トランジスタ37の閾値電圧のシフト、静電破壊を抑制したまま、ショートリング31切断時の導電性基板11と各配線間のショート問題を解決し、良好な歩留まりの導電性基板上薄膜トランジスタアレイを得ることができる。
As described above in detail, according to the manufacturing method of the first embodiment, when the thin film transistor array is formed on the
<第2実施形態>
図3は第2実施形態における薄膜トランジスタ基板を製造する各工程の説明図である。第2実施形態では、画素ごとに設けられる駆動電極29をパターニングする工程を利用してショートリング31と走査信号線23とを分離する。第2実施形態でも図1を参照して説明を行うが、薄膜トランジスタ基板200に特有な構成部材は、図1中に括弧を付けて示した。
Second Embodiment
FIG. 3 is an explanatory diagram of each step of manufacturing the thin film transistor substrate according to the second embodiment. In the second embodiment, the
まず、図3の(a)に示すように、導電性基板21上に絶縁層22を形成する。導電性基板21としては、各種SUS材料やジュラルミン、Tiなどを用いることができる。導電性基板21上の絶縁層22としては、ポリイミドなどの有機絶縁層あるいはSiO2、SiNなどの無機絶縁層をスパッタ、EBなどで成膜、あるいはスピンコートなどで塗布する。
First, as shown in FIG. 3A, the insulating
次に、図3の(b)に示すように、走査信号線23を形成する。走査信号線23の材料層はスパッタ、EB等で成膜する。走査信号線23の材料としては、パターニング可能で、半導体層形成時などの加熱工程に対して強く、抵抗の低い導電体が望ましい。走査信号線23を構成する導電体は、一種の導電体でもよいし、複数の導電体の積層でも良い。走査信号線23の形成には、ウェットエッチングを用いても良いし、ドライエッチングを用いても良い。走査信号線23の形成時、各走査信号線23および走査信号線23以外の各種給電点は、走査信号線23の形成材料層をパターニングした外周の導電性のショートリング31で電気的に短絡させる。
Next, as shown in FIG. 3B, the
次に、図3の(c)に示すように、絶縁層24、半導体層25、ドープ層26を成膜する。絶縁層24としては、SiO2、SiNなどの無機絶縁層をCVDなどで成膜することが望ましい。半導体層25は、アモルファスシリコン、ポリシリコン、単結晶シリコンなどをCVDなどで成膜することができる。ドープ層26は、成膜時にリンなどを混合したガスを用いて形成しても良いし、半導体層25の成膜後にリンなどを打ち込んで形成しても良い。
Next, as shown in FIG. 3C, an insulating
次に、図3の(d)に示すように、絶縁層24、半導体層25、ドープ層26に、信号線層27と走査信号線層23とを連結するコンタクトホール34aを形成する。コンタクトホール34a形成時、図1に示す実装部32よりも導電性のショートリング31側の走査信号線23上の絶縁層24、半導体層25、ドープ層26の一部もエッチングする。これにより、エッチング領域33を形成して走査信号線23の一部を露出させておく。コンタクトホール34aの形成には、ウェットエッチングを用いても良いし、ドライエッチングを用いても良い。
Next, as shown in FIG. 3D, contact holes 34 a that connect the
次に、図3の(e)に示すように、書き込み信号線27を形成する。書き込み信号線27の材料としては、パターニング可能で、比抵抗の低い導電体が望ましい。書き込み信号線27を構成する導電体は、一種の導電体でもよいし、複数の導電体の積層でも良い。書き込み信号線27の形成にはウェットエッチングを用いても良いし、ドライエッチングを用いても良い。書き込み信号線27のパターニングを行う際に、各走査信号線23間、各書き込み信号線27間、走査信号線23−書き込み信号線27間を接続する抵抗体34の端子パターンも形成する。コンタクトホール34aを通じて書き込み信号線27の導電体が半導体層25に接続されると、各走査信号線23間、各書き込み信号線27間、走査信号線23−書き込み信号線27間は、ある抵抗値で電気的に接続される。
Next, as shown in FIG. 3E, the
次に、図3の(f)に示すように、ドープ層26のパターニング、半導体層25のアイソレーションを行う。ドープ層26のパターニングは、ウェットエッチングを用いても良いし、ドライエッチングを用いても良い。また、ドープ層26のパターニングには、書き込み信号線27をメタルマスクとして用いることができる。半導体層25のパターニングは、ウェットエッチングを用いても良いし、ドライエッチングを用いても良い。半導体層25のパターニングによって、薄膜トランジスタ37が形成されるとともに、抵抗体34が成形されて、上述の各配線が所望の抵抗値で接続される。
Next, as shown in FIG. 3F, patterning of the doped
次に、図3の(g)に示すように、薄膜トランジスタ素子37の保護膜28を形成する。保護膜28としては、SiO2、SiNなどの無機絶縁層をスパッタ、EBなどで成膜、あるいはスピンコートなどで塗布することが望ましい。
Next, as shown in FIG. 3G, a
第2実施形態では、導電性のショートリング31と走査信号線23との切断は、薄膜トランジスタアレイ形成後、図3の(i)に示す駆動電極29の形成時に行う。駆動電極29を用いて駆動される画像表示装置としては、液晶表示素子、粒子移動型表示素子など、薄膜トランジスタアレイで駆動可能な素子がある。
In the second embodiment, the conductive
薄膜トランジスタアレイの完成後、図2の(h)に示すように、上記素子の駆動電極29と薄膜トランジスタ37のドレイン37dとを接続するために、保護層28を貫通するコンタクトホール37aを形成する。コンタクトホール37aの形成には、ウェットエッチングを用いても良いし、ドライエッチングを用いても良い。コンタクトホール37aの形成時に、エッチング領域33の保護膜28の一部もエッチングして走査信号線23の一部を露出させておく。
After the completion of the thin film transistor array, as shown in FIG. 2H, a
次に、図3の(i)に示すように、駆動電極29の材料層を成膜して画素形状にパターニングする。駆動電極29の材料としては、パターニング可能で反射率の高いアルミニウム、銀等の導電体を用いることができる。駆動電極29の形成には、ウェットエッチングを用いても良いし、ドライエッチングを用いても良い。
Next, as shown in FIG. 3I, a material layer of the
駆動電極29のパターニングに続いて、図3の(j)に示すように、駆動電極29形成用のフォトレジスト30を被せたまま、追加のエッチングを行う。この工程で、エッチング領域33に露出した走査信号線23がエッチング除去される。
Following the patterning of the
ここで、走査信号線23と駆動電極29を構成する材料が同種のもの、あるいは同種のエッチング液、あるいはエッチングガスでエッチング可能であれば、走査信号線23をオーバーエッチングすることで、エッチング液、あるいはエッチングガスを変えることなく、導電性のショートリング31の切断が可能となる。
Here, if the
また、走査信号線23と駆動電極29を構成する材料が同種のエッチング液、あるいはエッチングガスでエッチングできないものであれば、駆動電極29形成後に、エッチング液、あるいはエッチングガスを変えてエッチングを行うことで、フォトマスク、フォトリソグラフィー工程を追加することなく、導電性のショートリング31の切断が可能となる。
Further, if the material constituting the
導電性基板21のカットは、抵抗体34による配線結合以降であれば、いつ行っても良い。導電性基板21のカットは、エッチング領域33上、あるいはエッチング領域33よりも導電性のショートリング31側で行う。このようにして作製した導電性基板21上の薄膜トランジスタアレイでは、配線と導電性基板21との電気的接触が起こらず、良好な歩留まりが得られる。
The cutting of the
<比較例の薄膜トランジスタ基板>
図4は導電性のショートリングを除去するための従来の方法の説明図である。
<Comparative Example Thin Film Transistor Substrate>
FIG. 4 is an explanatory view of a conventional method for removing a conductive short ring.
図4の(a)に示すように、金属材料の導電性基板41に絶縁層42を形成し、絶縁層42上に走査信号線43を形成している場合、導電体基板41、絶縁層42、および走査信号線43の重なりを同時に切断すると、以下に示すような問題点がある。 As shown in FIG. 4A, when the insulating layer 42 is formed on the conductive substrate 41 made of a metal material and the scanning signal line 43 is formed on the insulating layer 42, the conductive substrate 41 and the insulating layer 42 are formed. When the overlap of the scanning signal lines 43 is cut simultaneously, there are the following problems.
導電性基板41上に導電性のショートリング46で配線間を短絡した薄膜トランジスタアレイ(不図示)を形成する。図4の(a)に示すレーザー加熱44でショートリング46を除去する際に、過熱によって溶解した走査信号線43が導電性基板41と接触してショートしてしまい、歩留まりの低下が発生する。あるいは図4の(b)に示すスクライブ45によってショートリング46を除去する際に、スクライブ45によって垂れた切断点の走査信号線43が導電性基板41と接触してショートしてしまい、歩留まりの低下が発生する。 A thin film transistor array (not shown) in which wirings are short-circuited by a conductive short ring 46 is formed on the conductive substrate 41. When the short ring 46 is removed by the laser heating 44 shown in FIG. 4A, the scanning signal line 43 melted by overheating comes into contact with the conductive substrate 41 and short-circuits, resulting in a decrease in yield. Alternatively, when the short ring 46 is removed by the scribe 45 shown in FIG. 4B, the scanning signal line 43 at the cutting point drooped by the scribe 45 comes into contact with the conductive substrate 41 and is short-circuited, resulting in a decrease in yield. Will occur.
また、高抵抗の半導体層(15:図2参照)あるいはスイッチング素子を用いて導電性基板上の各配線を接合する方法を用いた場合、半導体層(15)形成以前は、走査信号線(13:図2参照)あるいは書き込み信号線(17:図2参照)がフロート状態となる。これにより、薄膜トランジスタの閾値電圧のシフトや静電破壊が発生する恐れがあり、これも歩留まりの低下や性能の低下に繋がる。 In addition, when a high resistance semiconductor layer (15: see FIG. 2) or a method of joining each wiring on a conductive substrate using a switching element is used, the scanning signal line (13) is formed before the semiconductor layer (15) is formed. : See FIG. 2) or the write signal line (17: see FIG. 2) is in a floating state. This may cause a threshold voltage shift or electrostatic breakdown of the thin film transistor, which also leads to a decrease in yield and a decrease in performance.
第1実施形態の製造方法は、このような問題に鑑みてなされており、導電性基板11上に薄膜トランジスタアレイを歩留まりよく、安価に製造することを可能にする。第1実施形態の製造方法は、導電性基板11上で複数の配線が導電性のショートリング31で電気的に短絡されている走査信号線13あるいは書き込み信号線17を形成する工程を有する。書き込み信号線17あるいは走査信号線13の形成時に、走査信号線13と書き込み信号線17とを抵抗体34を用いて短絡させる工程を有する。走査信号線13あるいは書き込み信号線17の各配線間の導電性の短絡部材(エッチング領域33の走査信号線13)をドライあるいはウェットエッチングで除去する工程を有する。
The manufacturing method of the first embodiment has been made in view of such a problem, and enables the thin film transistor array to be manufactured on the
これによって、走査信号線13あるいは書き込み信号線17の形成時には、導電性のショートリング31によって薄膜トランジスタ37の閾値電圧のシフトあるいは静電破壊を防止する。そして、走査信号線13の分離形成後は、抵抗体34を用いて走査信号線13と書き込み信号線17を短絡させることにより、薄膜トランジスタ37の閾値電圧のシフトあるいは静電破壊を防止する。
Thus, when the
さらに、抵抗体34で各配線を短絡させた後に、導電性のショートリング31をエッチングによって除去する。導電性のショートリング31の除去工程において、導電性基板11の切り出し時のカットラインが除去領域内となるように除去を行うので、ショートリング31を切り離す際の導電性基板11と各配線とのショートが防止される。
Furthermore, after each wiring is short-circuited by the
なお、第1実施形態、第2実施形態では、薄膜トランジスタアレイの完成後にショートリング31の除去工程を配置した。しかし、ショートリング31の除去は、書き込み信号線17あるいは走査信号線13のうち、後に形成する信号線の形成時に同時あるいは連続して行ってもよい。ショートリング31の除去は、書き込み信号線17あるいは走査信号線13の形成以降の各パターニング工程と同時あるいは連続して行ってもよい。ショートリング31の除去は、薄膜トランジスタ31あるいは駆動電極29の形成時に同時あるいは連続して行ってもよい。いずれにせよ、ショートリング31の除去を他の電極、配線、絶縁層のエッチングと同時あるいは連続したエッチングで行うことで、フォトマスク、フォトリソグラフィー工程の増加を防ぐことができる。
In the first and second embodiments, the removal process of the
<発明との対応>
第1実施形態の製造方法は、導電性基板11に配置された絶縁層12上に、ショートリング31に接続された複数の走査信号線13を形成する信号線工程と、走査信号線13に接続された薄膜トランジスタアレイを形成する機能素子工程とを備える。ショートリング31に沿った帯状のエッチング領域33で、導電性基板11上に絶縁層12を残して走査信号線13をエッチング除去する切断準備工程を備える。
<Correspondence with Invention>
The manufacturing method according to the first embodiment includes a signal line process for forming a plurality of
第1実施形態の製造方法では、導電性基板11を切断する以前に、切断部分の走査信号線13(正確に言えば走査信号線13とショートリング31との接続部分)をバリや飛沫が生じないエッチングにより除去してある。そして、絶縁層12を残した導電性基板11の切断面と距離を置いた内側にバリや飛沫の無い走査信号線13の断面が位置しているので、導電性基板11に残された絶縁層12が導電性基板11と走査信号線13とのショートを確実に妨げる。
In the manufacturing method according to the first embodiment, before the
従って、導電性基板11を切断した際にバリや飛沫(導電性粒子)が発生しても、平面的な絶縁層12に隔てられた走査信号線13の断面には到達し得ない。導電性基板11を切断した際の応力も平面的な絶縁層12の領域に遮られて走査信号線13側には到達し得ない。
Therefore, even if burrs or splashes (conductive particles) are generated when the
従って、コスト優先で手荒な切断方法を採用しても導電性基板11の切断に起因する不良が発生せず、製品歩留まりが確実に向上する。
Therefore, even if a rough cutting method is used with priority given to cost, defects due to cutting of the
第1実施形態の製造方法は、走査信号線13が除去された絶縁層12を薄膜トランジスタアレイ側に残して、帯状のエッチング領域33にて導電性基板11を切断してショートリング31を除去する切断工程を、切断準備工程以降に配置する。
In the manufacturing method of the first embodiment, the insulating
第1実施形態の製造方法では、切断準備工程は、複数の走査信号線13を相互に接続する抵抗体34を形成する抵抗工程以降に配置される。
In the manufacturing method of the first embodiment, the cutting preparation process is arranged after the resistance process for forming the
第1実施形態の製造方法では、切断準備工程は、エッチング除去により露出した走査信号線13の断面を絶縁材料の保護層で覆う保護工程を含む。これにより、走査信号線13の断面は絶縁および防水され、漏電、信号漏れ、短絡、腐食、ノイズ入力等を起しにくくなる。従って、洗浄や切断の選択肢が増えて、製造コストの削減、製品歩留まりのさらなる向上、製造時間の短縮が可能になる。
In the manufacturing method of the first embodiment, the cutting preparation step includes a protection step of covering the cross section of the
第1実施形態の製造方法では、保護工程は、薄膜トランジスタアレイを一体に被覆する保護層19の形成を兼ねている。
In the manufacturing method of the first embodiment, the protection process also serves as the formation of the
第2実施形態の製造方法では、切断準備工程における走査信号線13をエッチング除去する工程は、薄膜トランジスタアレイの駆動電極29の成形工程を兼ねている。
In the manufacturing method of the second embodiment, the step of etching away the
薄膜トランジスタ基板100は、金属材料基板に配置された絶縁層12上に走査走査信号線13を配置する。走査走査信号線13に重ねられた半導体層15の断面が走査走査信号線13の断面と一体に絶縁材料の保護層19で被覆され、前記断面を被覆した保護層19よりも外側に絶縁層12を残した金属材料基板の断面が位置している。
In the thin
11、21 導電性基板
12、22 基板絶縁層
13、23 信号線(走査信号線)
14、24 絶縁層
15、25 半導体層
16、26 ドープ層
17、27 書き込み信号線
18、30 フォトレジスト
19、28 保護層
29 電極パターン(駆動電極)
31 ショートリング
32 実装部
33 帯状の領域(エッチング領域)
34 抵抗部材(抵抗体)
37 薄膜トランジスタ
11, 21
14, 24 Insulating
31
34 Resistance member (resistor)
37 Thin film transistor
Claims (7)
前記信号線に接続された薄膜トランジスタアレイを形成する機能素子工程と、を備えた薄膜トランジスタ基板の製造方法において、
前記ショートリングに沿った帯状の領域で、前記導電性基板上に前記絶縁層を残して前記信号線をエッチング除去する切断準備工程を備えたことを特徴とする薄膜トランジスタ基板の製造方法。 A signal line step of forming a plurality of signal lines connected to the short ring on the insulating layer disposed on the conductive substrate;
In a method of manufacturing a thin film transistor substrate, comprising a functional element step of forming a thin film transistor array connected to the signal line,
A method of manufacturing a thin film transistor substrate, comprising: a cutting preparation step in which the signal line is etched away while leaving the insulating layer on the conductive substrate in a band-shaped region along the short ring.
前記走査信号線に重ねられた半導体層の断面が前記走査信号線の断面と一体に絶縁材料の保護層で被覆され、
前記断面を被覆した前記保護層よりも外側に前記絶縁層を残した前記金属材料基板の断面が位置していることを特徴とする薄膜トランジスタ基板。
In the thin film transistor substrate in which the scanning signal line is arranged on the insulating layer arranged on the metal material substrate,
The cross section of the semiconductor layer overlaid on the scanning signal line is covered with a protective layer of an insulating material integrally with the cross section of the scanning signal line,
A thin-film transistor substrate, wherein a cross-section of the metal material substrate with the insulating layer remaining outside the protective layer covering the cross-section is located.
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