JP2950156B2 - 液晶表示装置用基板の製造方法 - Google Patents
液晶表示装置用基板の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、絶縁性基板上に導電性
皮膜からなる配線電極を形成してなる液晶表示装置用基
板に関し、さらに詳しくは、大面積高精細の液晶表示装
置に特に適した液晶表示装置用基板に関する。
皮膜からなる配線電極を形成してなる液晶表示装置用基
板に関し、さらに詳しくは、大面積高精細の液晶表示装
置に特に適した液晶表示装置用基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、薄膜トランジスタ（以下「ＴＦ
Ｔ」という）型構造や金属絶縁膜接触（ＭＩＭ）型構造
を採用した高速駆動を目的とする各画素上でのアクティ
ブマトリックス方式の駆動による高品質画像の液晶表示
装置が開発され実用に至っている。このＴＦＴ型に代表
されるアクティブマトリックス型液晶表示装置では、図
７のように、各画素に設けられたスイッチング素子２０
に画素駆動用の電力及び信号を供給するためのＡｌ膜等
からなる基板側配線電極３０が設置されており、この配
線電極３０の上部にはＳｉＯ2 絶縁膜やＳｉ／ＳｉＮ等
によるスイッチング素子２０及び対向電極４０が形成さ
れている。
Ｔ」という）型構造や金属絶縁膜接触（ＭＩＭ）型構造
を採用した高速駆動を目的とする各画素上でのアクティ
ブマトリックス方式の駆動による高品質画像の液晶表示
装置が開発され実用に至っている。このＴＦＴ型に代表
されるアクティブマトリックス型液晶表示装置では、図
７のように、各画素に設けられたスイッチング素子２０
に画素駆動用の電力及び信号を供給するためのＡｌ膜等
からなる基板側配線電極３０が設置されており、この配
線電極３０の上部にはＳｉＯ2 絶縁膜やＳｉ／ＳｉＮ等
によるスイッチング素子２０及び対向電極４０が形成さ
れている。
【０００３】しかし、現在では、さらに大面積高精細の
液晶表示装置が望まれており、画素を一層高密度化し、
また、配線電極における消費電力及び発熱を抑制すべ
く、各配線電極３０の低抵抗化が必要とされている。こ
の低抵抗化のためには配線電極３０を厚膜化しなくては
ならないが、基板側配線電極３０を厚膜化すると、その
上部に形成されるスイッチング素子２０及び対向電極４
０が基板の凹凸の影響を受け、導通不良による輝度むら
や表示色むら等が生じやすくなるという問題があった。
液晶表示装置が望まれており、画素を一層高密度化し、
また、配線電極における消費電力及び発熱を抑制すべ
く、各配線電極３０の低抵抗化が必要とされている。こ
の低抵抗化のためには配線電極３０を厚膜化しなくては
ならないが、基板側配線電極３０を厚膜化すると、その
上部に形成されるスイッチング素子２０及び対向電極４
０が基板の凹凸の影響を受け、導通不良による輝度むら
や表示色むら等が生じやすくなるという問題があった。
【０００４】一方、配線電極で直接液晶素子を駆動する
超ねじれネマティック（以下「ＳＴＮ」という）型液晶
表示装置も多用されているが、このＳＴＮ型においても
高精細化等に伴う電圧降下を避けるために画素への配線
電極の低抵抗化が必要とされている。このため、ＳＴＮ
型では配線電極に沿ってその下に細い金属補助電極を設
けることが提案されているが、十分に低い抵抗値を実現
するには補助電極の膜厚を増加させなければならず、そ
の結果、電極による凹凸が上部素子構造に影響を与え、
やはり導通不良による揮度むら等が生じやすくなるとい
う問題があった。
超ねじれネマティック（以下「ＳＴＮ」という）型液晶
表示装置も多用されているが、このＳＴＮ型においても
高精細化等に伴う電圧降下を避けるために画素への配線
電極の低抵抗化が必要とされている。このため、ＳＴＮ
型では配線電極に沿ってその下に細い金属補助電極を設
けることが提案されているが、十分に低い抵抗値を実現
するには補助電極の膜厚を増加させなければならず、そ
の結果、電極による凹凸が上部素子構造に影響を与え、
やはり導通不良による揮度むら等が生じやすくなるとい
う問題があった。
【０００５】このようなＴＦＴ型等やＳＴＮ型の液晶表
示装置の高精細化に伴う問題点を解決すべく、図６のよ
うに、基板１０をエッチングして表面に凹部６０を形成
し、その上から真空成膜等でＡｌ等の金属膜を成膜して
から不要部分をリフトオフにより取り除き凹部６０に電
極３０を形成する方法により基板側配線電極を厚膜化す
る方法が開示されている（特開平４−９０５１４号）。
示装置の高精細化に伴う問題点を解決すべく、図６のよ
うに、基板１０をエッチングして表面に凹部６０を形成
し、その上から真空成膜等でＡｌ等の金属膜を成膜して
から不要部分をリフトオフにより取り除き凹部６０に電
極３０を形成する方法により基板側配線電極を厚膜化す
る方法が開示されている（特開平４−９０５１４号）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
開示されている方法では、エッチング面に微小凹凸が発
生する等平滑性に問題が生じたり、また配線電極３０と
なる金属膜の不要部分のリフトオフ法による微細パター
ニング時にレジスト剥離の影響等を受け配線電極３０の
エッジ部が剥離して数百ｎｍ以上の幅で膜厚程度の深さ
の溝７０が生じる結果となっていた。従って、この溝７
０により配線電極３０と基板１０表面との連続性が不十
分となり、上部素子構造にも影響を与える結果となり、
導通不良等の問題点を十分には解決できなかった。
開示されている方法では、エッチング面に微小凹凸が発
生する等平滑性に問題が生じたり、また配線電極３０と
なる金属膜の不要部分のリフトオフ法による微細パター
ニング時にレジスト剥離の影響等を受け配線電極３０の
エッジ部が剥離して数百ｎｍ以上の幅で膜厚程度の深さ
の溝７０が生じる結果となっていた。従って、この溝７
０により配線電極３０と基板１０表面との連続性が不十
分となり、上部素子構造にも影響を与える結果となり、
導通不良等の問題点を十分には解決できなかった。
【０００７】かかる事情に鑑み、本発明は、表面の平滑
性を失することなく配線電極を厚膜化し低抵抗化した液
晶表示装置用基板の製造方法を提供することを目的とす
る。
性を失することなく配線電極を厚膜化し低抵抗化した液
晶表示装置用基板の製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は以下
の各工程を順に実施することによる液晶表示装置用基板
の製造方法により達成される。 第１工程：絶縁性基板１の主表面に導電性皮膜３ａを所
定厚さに形成する。 第２工程：その導電性皮膜３ａ上に所定のパターンに疎
水性レジスト皮膜８を形成する。 第３工程：その疎水性レジスト皮膜８をエッチング用マ
スクとして導電性皮膜３ａをエッチングして所定のパタ
ーンの配線電極３を形成する。 第４工程：前記絶縁性基板１の主表面上であって前記配
線電極を形成していない部分に、ＳｉＯ2の飽和珪弗化
水素酸水溶液を接触させることにより主としてＳｉＯ2
からなる絶縁性皮膜９を前記配線電極と略等しい厚さに
選択的に析出形成する。 第５工程：前記疎水性レジスト皮膜８を除去する。
の各工程を順に実施することによる液晶表示装置用基板
の製造方法により達成される。 第１工程：絶縁性基板１の主表面に導電性皮膜３ａを所
定厚さに形成する。 第２工程：その導電性皮膜３ａ上に所定のパターンに疎
水性レジスト皮膜８を形成する。 第３工程：その疎水性レジスト皮膜８をエッチング用マ
スクとして導電性皮膜３ａをエッチングして所定のパタ
ーンの配線電極３を形成する。 第４工程：前記絶縁性基板１の主表面上であって前記配
線電極を形成していない部分に、ＳｉＯ2の飽和珪弗化
水素酸水溶液を接触させることにより主としてＳｉＯ2
からなる絶縁性皮膜９を前記配線電極と略等しい厚さに
選択的に析出形成する。 第５工程：前記疎水性レジスト皮膜８を除去する。
【０００９】ここで、絶縁性基板１としては、各種の低
アルカリガラス、ＳｉＯ2 等によりアルカリパッシベー
ションを施したソーダライムシリケートガラスその他の
ガラスを用いることができるが、これらに限ることな
く、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等有機物基
板であってもよい。
アルカリガラス、ＳｉＯ2 等によりアルカリパッシベー
ションを施したソーダライムシリケートガラスその他の
ガラスを用いることができるが、これらに限ることな
く、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等有機物基
板であってもよい。
【００１０】また、導電性皮膜３ａの材料としては、Ａ
ｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔａ−Ｍｏ
等これらの化合物、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、Ｓ
ｎＯ2 、炭素材料等を用いることができる。
ｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｍｏ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔａ−Ｍｏ
等これらの化合物、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、Ｓ
ｎＯ2 、炭素材料等を用いることができる。
【００１１】また、レジストとは、導電性皮膜をパター
ニングするために用いる耐腐食性物質をいい、フォトリ
ソグラフィに用いるフォトレジスト等を用いることが出
来る。導電性皮膜上へのレジスト皮膜の形成は、スピン
コートによる方法の他、ロールコーター等により行うこ
とができる。尚、レジスト皮膜は印刷法等による部分成
膜等フォトリソグラフィ以外の方法でパターニングされ
たものでもよい。
ニングするために用いる耐腐食性物質をいい、フォトリ
ソグラフィに用いるフォトレジスト等を用いることが出
来る。導電性皮膜上へのレジスト皮膜の形成は、スピン
コートによる方法の他、ロールコーター等により行うこ
とができる。尚、レジスト皮膜は印刷法等による部分成
膜等フォトリソグラフィ以外の方法でパターニングされ
たものでもよい。
【００１２】さらに、上記第１工程において形成する導
電性皮膜３ａの厚さについては、１００ｎｍから３μｍ
程度までの必要な抵抗値の配線電極を得るための厚みに
形成する。例えば、ＳＴＮ型ＬＣＤ基板用に薄膜抵抗が
５０μΩｃｍのＣｒ金属膜を配線材料に使用する場合
は、膜厚５００ｎｍ程度以上であればカラーＳＴＮ型Ｌ
ＣＤ作製に際し通常の７０μｍ幅のＩＴＯ透明配線電極
を見かけの単位長さ当たりの比抵抗を約半分以下にまで
下げる下部埋設補助電極として働く。また、例えば、Ｔ
ＦＴ型ＬＣＤ基板用に薄膜抵抗が２５μΩｃｍのα−Ｔ
ａ金属膜を配線材料に使用する場合は、膜厚５００ｎｍ
程度以上の膜をアドレス配線として基板に埋設すると従
来２０インチ程度までしか可能でなかったカラーＴＦＴ
型ＬＣＤパネルが５０インチクラス以上にまで作製可能
となる。
電性皮膜３ａの厚さについては、１００ｎｍから３μｍ
程度までの必要な抵抗値の配線電極を得るための厚みに
形成する。例えば、ＳＴＮ型ＬＣＤ基板用に薄膜抵抗が
５０μΩｃｍのＣｒ金属膜を配線材料に使用する場合
は、膜厚５００ｎｍ程度以上であればカラーＳＴＮ型Ｌ
ＣＤ作製に際し通常の７０μｍ幅のＩＴＯ透明配線電極
を見かけの単位長さ当たりの比抵抗を約半分以下にまで
下げる下部埋設補助電極として働く。また、例えば、Ｔ
ＦＴ型ＬＣＤ基板用に薄膜抵抗が２５μΩｃｍのα−Ｔ
ａ金属膜を配線材料に使用する場合は、膜厚５００ｎｍ
程度以上の膜をアドレス配線として基板に埋設すると従
来２０インチ程度までしか可能でなかったカラーＴＦＴ
型ＬＣＤパネルが５０インチクラス以上にまで作製可能
となる。
【００１３】本発明を適用するＬＣＤ用基板の種類と必
要な電極膜厚の目安を金属種類ごとに表１に例示する。
要な電極膜厚の目安を金属種類ごとに表１に例示する。
【００１４】
【表１】
【００１５】また、Ｃｕ（薄膜抵抗２．５μΩｃｍ）、
Ａｕ（同３μΩｃｍ）またはＡｌ（同４μΩｃｍ）等が
ヒロック発生や密着性等の問題がなく使用できれば膜厚
はこれらの薄膜抵抗に応じて小さくなる。
Ａｕ（同３μΩｃｍ）またはＡｌ（同４μΩｃｍ）等が
ヒロック発生や密着性等の問題がなく使用できれば膜厚
はこれらの薄膜抵抗に応じて小さくなる。
【００１６】また、上記第４工程における主としてＳｉ
Ｏ2 からなる絶縁性皮膜９の形成方法としては、金属ア
ルコキシドの加水分解による方法やめっきによる方法等
を用いることもできるが、本発明による方法がガラス等
の親水性表面への選択的成膜と膜厚制御性の観点から好
ましい。この方法はＳｉＯ2 を飽和させた珪弗化水素酸
の水溶液に基板を浸漬し、開始剤としてホウ酸水溶液等
を添加することで溶液中にＳｉＯ2 の過飽和状態を生じ
させ基板上にＳｉＯ2 薄膜を形成させる方法である。
Ｏ2 からなる絶縁性皮膜９の形成方法としては、金属ア
ルコキシドの加水分解による方法やめっきによる方法等
を用いることもできるが、本発明による方法がガラス等
の親水性表面への選択的成膜と膜厚制御性の観点から好
ましい。この方法はＳｉＯ2 を飽和させた珪弗化水素酸
の水溶液に基板を浸漬し、開始剤としてホウ酸水溶液等
を添加することで溶液中にＳｉＯ2 の過飽和状態を生じ
させ基板上にＳｉＯ2 薄膜を形成させる方法である。
【００１７】さらに、このＳｉＯ2 薄膜の形成工程にお
いては、ＳｉＯ2 薄膜をレジスト皮膜の表面上では析出
させず絶縁性基板上でのみ析出させるべく、絶縁性基板
の表面とレジスト皮膜の表面の化学的性質を異にしてお
くことが好ましい。具体的には、通常用いられる絶縁性
基板の表面が親水性であるため、レジスト皮膜の表面を
ある程度疎水性にすることによりＳｉＯ2 薄膜を絶縁性
基板上にのみ選択的に析出させることができる。
いては、ＳｉＯ2 薄膜をレジスト皮膜の表面上では析出
させず絶縁性基板上でのみ析出させるべく、絶縁性基板
の表面とレジスト皮膜の表面の化学的性質を異にしてお
くことが好ましい。具体的には、通常用いられる絶縁性
基板の表面が親水性であるため、レジスト皮膜の表面を
ある程度疎水性にすることによりＳｉＯ2 薄膜を絶縁性
基板上にのみ選択的に析出させることができる。
【００１８】このＳｉＯ2 薄膜の選択的析出を有効に行
うためには、レジスト表面の疎水性は高いほうが良く、
具体的には純水の水滴の接触角で７０度以上であること
が好ましい。また、接触角が８０度以上であれば、さら
にＳｉＯ2 薄膜を厚膜化することが容易となる。この疎
水性が低い場合には、コスト高になるが、超ＬＳＩ級程
度のクリーンルームにおいてＳｉＯ2 が析出し成長する
核となる微粒子がレジスト上に付着することを極力避け
た上でレジスト表面を十分に純水で洗浄することにより
ＳｉＯ2 は選択的に基板表面に析出し得る。
うためには、レジスト表面の疎水性は高いほうが良く、
具体的には純水の水滴の接触角で７０度以上であること
が好ましい。また、接触角が８０度以上であれば、さら
にＳｉＯ2 薄膜を厚膜化することが容易となる。この疎
水性が低い場合には、コスト高になるが、超ＬＳＩ級程
度のクリーンルームにおいてＳｉＯ2 が析出し成長する
核となる微粒子がレジスト上に付着することを極力避け
た上でレジスト表面を十分に純水で洗浄することにより
ＳｉＯ2 は選択的に基板表面に析出し得る。
【００１９】通常用いられるレジストはポジ型の場合光
分解型高分子、ネガ型の場合光架橋型高分子からなる
が、要求される反応の性質及び基板等の無機質表面への
付着性の要求等から極性基を含んでおり、その表面の疎
水性は純水の接触角で３０〜６０度程度である。そこ
で、レジスト皮膜表面の疎水化向上を以下のいずれかの
方法により行うことが本発明をより効果的に実施する上
で好ましい。また、疎水性を高めるために以下の方法の
うちの複数を併用してもかまわない。 疎水性レジストを使用する方法；レジストに含まれる
炭化水素基の水素を弗素ガス中で熱処理する等により弗
素に置換して疎水性を強くすることにより表面の疎水性
を向上させる。 疎水性物質をレジストに添加する方法；フルオロカー
ボン基を末端部に有する表面疎水化処理剤を成膜前にレ
ジストに混合する。このレジストを成膜し乾燥させる
と、レジスト皮膜表面には強い疎水性を示すフルオロカ
ーボン基が現れるためその表面は顕著に疎水化される。 レジスト皮膜表面に疎水性物質を塗布する方法；通常
のレジストを用いて所定のパターンを導電膜上に形成し
た後、その皮膜表面に疎水化処理剤をスプレーや印刷に
よって塗布して疎水化する。
分解型高分子、ネガ型の場合光架橋型高分子からなる
が、要求される反応の性質及び基板等の無機質表面への
付着性の要求等から極性基を含んでおり、その表面の疎
水性は純水の接触角で３０〜６０度程度である。そこ
で、レジスト皮膜表面の疎水化向上を以下のいずれかの
方法により行うことが本発明をより効果的に実施する上
で好ましい。また、疎水性を高めるために以下の方法の
うちの複数を併用してもかまわない。 疎水性レジストを使用する方法；レジストに含まれる
炭化水素基の水素を弗素ガス中で熱処理する等により弗
素に置換して疎水性を強くすることにより表面の疎水性
を向上させる。 疎水性物質をレジストに添加する方法；フルオロカー
ボン基を末端部に有する表面疎水化処理剤を成膜前にレ
ジストに混合する。このレジストを成膜し乾燥させる
と、レジスト皮膜表面には強い疎水性を示すフルオロカ
ーボン基が現れるためその表面は顕著に疎水化される。 レジスト皮膜表面に疎水性物質を塗布する方法；通常
のレジストを用いて所定のパターンを導電膜上に形成し
た後、その皮膜表面に疎水化処理剤をスプレーや印刷に
よって塗布して疎水化する。
【００２０】本発明による液晶表示装置用基板から液晶
表示装置を製造するに際してはその工程が特に限定され
るということはない。即ち、Ｓｉ等の活性相やＩＴＯ等
の画素電極及び対向電極配線等を従来知られている方法
により形成して素子基板を作製することができる。
表示装置を製造するに際してはその工程が特に限定され
るということはない。即ち、Ｓｉ等の活性相やＩＴＯ等
の画素電極及び対向電極配線等を従来知られている方法
により形成して素子基板を作製することができる。
【００２１】また、上記第３工程における導電性皮膜３
ａの除去はエッチング除去により行い得るが、レジスト
皮膜表面を疎水化した場合にはその疎水化領域を腐食及
び除去しない方法が好ましく、導電性皮膜がＡｌやＣｒ
であれば酸性水溶液によるウエットエッチングにより除
去するのが好ましい。
ａの除去はエッチング除去により行い得るが、レジスト
皮膜表面を疎水化した場合にはその疎水化領域を腐食及
び除去しない方法が好ましく、導電性皮膜がＡｌやＣｒ
であれば酸性水溶液によるウエットエッチングにより除
去するのが好ましい。
【００２２】さらに、本発明によって得られる液晶表示
装置用基板の表面平滑性をさらに確実にするためには、
上記第２工程で形成する疎水性レジストのパターンの幅
を最終的に得ようとしている配線電極のパターンの幅よ
りも所定の量だけ広くしておくことが好ましい。このよ
うにすると、エッチング後には疎水性レジスト皮膜８が
配線電極３の上でオーバーハングする状態となり、この
疎水性レジスト皮膜８は配線電極３の境界面での絶縁性
皮膜９の過度の成長を抑えることになるので、この境界
面での皮膜の表面平滑性が担保されることになる。
装置用基板の表面平滑性をさらに確実にするためには、
上記第２工程で形成する疎水性レジストのパターンの幅
を最終的に得ようとしている配線電極のパターンの幅よ
りも所定の量だけ広くしておくことが好ましい。このよ
うにすると、エッチング後には疎水性レジスト皮膜８が
配線電極３の上でオーバーハングする状態となり、この
疎水性レジスト皮膜８は配線電極３の境界面での絶縁性
皮膜９の過度の成長を抑えることになるので、この境界
面での皮膜の表面平滑性が担保されることになる。
【００２３】即ち、疎水性レジストのパターン幅を配線
電極のパターン幅と等しくするいわゆるジャストエッチ
ングの方法を採用すると、液相から析出する絶縁性皮膜
が基板表面からだけではなく配線電極３の側面からも成
長し結果として電極近傍で表面が盛り上がり皮膜の平滑
性に悪影響を与えることがあるため、上述の方法はこれ
を防止するものとして有効である。
電極のパターン幅と等しくするいわゆるジャストエッチ
ングの方法を採用すると、液相から析出する絶縁性皮膜
が基板表面からだけではなく配線電極３の側面からも成
長し結果として電極近傍で表面が盛り上がり皮膜の平滑
性に悪影響を与えることがあるため、上述の方法はこれ
を防止するものとして有効である。
【００２４】この“オーバーハング”法を用いるときに
は、“ジャストエッチング”をするときよりもエッチン
グを少々過度に行って疎水性レジスト皮膜の下部にある
導電性皮膜を側面からえぐり“オーバーハング”状態を
つくりだすようにする。また、このオーバーハングの長
さは、５ｎｍ以上であって配線電極３の幅の半分以下と
することが好ましい。５ｎｍ未満であれば表面平滑化の
効果が十分に得られず、配線電極３の幅の半分以上であ
れば疎水性レジストのオーバーハング部分が下に垂れて
表面平滑性を阻害するおそれがあるからである。
は、“ジャストエッチング”をするときよりもエッチン
グを少々過度に行って疎水性レジスト皮膜の下部にある
導電性皮膜を側面からえぐり“オーバーハング”状態を
つくりだすようにする。また、このオーバーハングの長
さは、５ｎｍ以上であって配線電極３の幅の半分以下と
することが好ましい。５ｎｍ未満であれば表面平滑化の
効果が十分に得られず、配線電極３の幅の半分以上であ
れば疎水性レジストのオーバーハング部分が下に垂れて
表面平滑性を阻害するおそれがあるからである。
【００２５】
【作用】本発明により製造された液晶表示装置用基板
は、基板側配線電極としての役割を果たす導電性皮膜の
厚膜化を実現する一方、絶縁性皮膜を形成することによ
って基板の凹凸を減少させる構造を有するため、スイッ
チング素子等上部素子構造への凹凸の影響を低減する作
用を有する。
は、基板側配線電極としての役割を果たす導電性皮膜の
厚膜化を実現する一方、絶縁性皮膜を形成することによ
って基板の凹凸を減少させる構造を有するため、スイッ
チング素子等上部素子構造への凹凸の影響を低減する作
用を有する。
【００２６】また、本発明においては、本来は導電性皮
膜をパターニングするために形成するレジストが、同時
に絶縁性皮膜を基板上のみに選択的に形成する手段とし
ても作用し得る。かかる方法を用いることによりレジス
ト皮膜の表面はＳｉＯ2 を主体とする絶縁性物質により
覆われることなく、レジスト皮膜の除去を支障なく実施
することができる。
膜をパターニングするために形成するレジストが、同時
に絶縁性皮膜を基板上のみに選択的に形成する手段とし
ても作用し得る。かかる方法を用いることによりレジス
ト皮膜の表面はＳｉＯ2 を主体とする絶縁性物質により
覆われることなく、レジスト皮膜の除去を支障なく実施
することができる。
【００２７】さらに、レジスト表面の疎水性を向上させ
ることにより、埋設用絶縁膜を完全に選択的に形成させ
ることができ、形成する導電性皮膜の厚膜化を容易にな
し得る。
ることにより、埋設用絶縁膜を完全に選択的に形成させ
ることができ、形成する導電性皮膜の厚膜化を容易にな
し得る。
【００２８】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。 （実施例１） 縦４００ｍｍ、横４００ｍｍ、厚さ２ｍ
ｍのＴＦＴ用低アルカリガラス（ＮＨテクノグラス社
製；ＮＡ４５）を基板とし、これを洗浄した後にスパッ
タ成膜により電極用Ｍｏ−α-Ｔａ 膜を１μｍの厚さに
形成した。次に、ポジ型フォトレジスト樹脂溶液（ノボ
ラック）をスピンコートで電極用Ｍｏ−α-Ｔａ 膜上に
成膜し、厚さ１μｍのレジスト皮膜を得た。さらに、こ
の皮膜付き基板を１００℃の弗素ガス気流中で１０分間
加熱した。この段階で皮膜表面の純水の接触角を測定し
たところ約７０度であった。
明する。 （実施例１） 縦４００ｍｍ、横４００ｍｍ、厚さ２ｍ
ｍのＴＦＴ用低アルカリガラス（ＮＨテクノグラス社
製；ＮＡ４５）を基板とし、これを洗浄した後にスパッ
タ成膜により電極用Ｍｏ−α-Ｔａ 膜を１μｍの厚さに
形成した。次に、ポジ型フォトレジスト樹脂溶液（ノボ
ラック）をスピンコートで電極用Ｍｏ−α-Ｔａ 膜上に
成膜し、厚さ１μｍのレジスト皮膜を得た。さらに、こ
の皮膜付き基板を１００℃の弗素ガス気流中で１０分間
加熱した。この段階で皮膜表面の純水の接触角を測定し
たところ約７０度であった。
【００２９】次に、これをオーブンにて乾燥し、電極の
パターニングのための所定のポジ用フォトマスクを通し
て紫外線露光し、ＫＯＨ１％の現像液にてレジストを現
像した。さらに、Ｍｏ−α-Ｔａ 用エッチャントにてＭ
ｏ−α-Ｔａ 膜のエッチングを行い所定のパターンのＭ
ｏ−α-Ｔａ 電極を得た。このエッチングは、レジスト
のパターンの幅と電極のパターンの幅が等しくなるいわ
ゆるジャストエッチングとした。その後、このレジスト
皮膜を残したままの状態で、ＳｉＯ2 の飽和した珪弗化
水素酸溶液中でのＳｉＯ2 の析出を用いた液相成膜法に
より、上記により表面を疎水化したレジスト皮膜が存在
しない親水性であるガラス基板表面が露出している部分
のみに選択的に、Ｍｏ−α-Ｔａ 電極膜と同じ膜厚１μ
ｍのＳｉＯ2 の絶縁膜を成膜した。その後、残っている
レジスト膜を剥離液にて剥離し、ガラス基板上にＭｏ−
α-Ｔａ 電極をパターニングした状態で電極の表面とＳ
ｉＯ2 絶縁膜の表面が平滑に連続した配線電極埋設ガラ
ス基板を得た。
パターニングのための所定のポジ用フォトマスクを通し
て紫外線露光し、ＫＯＨ１％の現像液にてレジストを現
像した。さらに、Ｍｏ−α-Ｔａ 用エッチャントにてＭ
ｏ−α-Ｔａ 膜のエッチングを行い所定のパターンのＭ
ｏ−α-Ｔａ 電極を得た。このエッチングは、レジスト
のパターンの幅と電極のパターンの幅が等しくなるいわ
ゆるジャストエッチングとした。その後、このレジスト
皮膜を残したままの状態で、ＳｉＯ2 の飽和した珪弗化
水素酸溶液中でのＳｉＯ2 の析出を用いた液相成膜法に
より、上記により表面を疎水化したレジスト皮膜が存在
しない親水性であるガラス基板表面が露出している部分
のみに選択的に、Ｍｏ−α-Ｔａ 電極膜と同じ膜厚１μ
ｍのＳｉＯ2 の絶縁膜を成膜した。その後、残っている
レジスト膜を剥離液にて剥離し、ガラス基板上にＭｏ−
α-Ｔａ 電極をパターニングした状態で電極の表面とＳ
ｉＯ2 絶縁膜の表面が平滑に連続した配線電極埋設ガラ
ス基板を得た。
【００３０】さらに、このガラス基板表面上にフォトリ
ソグラフィ技術を用いてＳｉ半導体活性層、ＩＴＯ透明
画素電極及びＴａ対向電極配線を順次形成して縦１２８
０×３、横１０２４の高密度アクティブマトリックス素
子を基板上に作製した。一方、Ｃｒブラックマトリック
ス、ＲＧＢカラーフィルター樹脂層、オーバーコート樹
脂層、対向電極のＩＴＯ透明電極、液晶高分子材料を含
んだ誘電遮光層を順次形成した対向ガラス基板を設け、
これと前記アクティブマトリックス素子基板とを位置合
わせを行いながら組み合わせ接着剤により封止処理を施
した。以上により大面積高画質アクティブマトリックス
型ＲＧＢカラー液晶表示装置パネルを作製した。
ソグラフィ技術を用いてＳｉ半導体活性層、ＩＴＯ透明
画素電極及びＴａ対向電極配線を順次形成して縦１２８
０×３、横１０２４の高密度アクティブマトリックス素
子を基板上に作製した。一方、Ｃｒブラックマトリック
ス、ＲＧＢカラーフィルター樹脂層、オーバーコート樹
脂層、対向電極のＩＴＯ透明電極、液晶高分子材料を含
んだ誘電遮光層を順次形成した対向ガラス基板を設け、
これと前記アクティブマトリックス素子基板とを位置合
わせを行いながら組み合わせ接着剤により封止処理を施
した。以上により大面積高画質アクティブマトリックス
型ＲＧＢカラー液晶表示装置パネルを作製した。
【００３１】（実施例２） 縦４００ｍｍ、横４００ｍ
ｍ、厚さ２ｍｍサイズのＳｉＯ2 パッシベーション膜
（日本板硝子社製；Ｈコート）付きソーダライムガラス
を基板とし、これを洗浄した後にスパッタ成膜により電
極用Ｃｒ膜を膜厚０．５μｍで形成した。次に、長鎖の
フルオロカーボン基を側鎖に持つアクリルモノマーをレ
ジストとの体積比率で０．５％になるようにネガ型フォ
トレジスト樹脂溶液に添加し、スターラーにて５分間混
合した。その後、このフォトレジスト樹脂溶液をスピン
コートで１μｍの膜厚に電極用Ｃｒ膜上に成膜し、レジ
スト皮膜を得た。この段階でレジスト皮膜表面の疎水性
を測定したところ純水の接触角で約９０度であった。
ｍ、厚さ２ｍｍサイズのＳｉＯ2 パッシベーション膜
（日本板硝子社製；Ｈコート）付きソーダライムガラス
を基板とし、これを洗浄した後にスパッタ成膜により電
極用Ｃｒ膜を膜厚０．５μｍで形成した。次に、長鎖の
フルオロカーボン基を側鎖に持つアクリルモノマーをレ
ジストとの体積比率で０．５％になるようにネガ型フォ
トレジスト樹脂溶液に添加し、スターラーにて５分間混
合した。その後、このフォトレジスト樹脂溶液をスピン
コートで１μｍの膜厚に電極用Ｃｒ膜上に成膜し、レジ
スト皮膜を得た。この段階でレジスト皮膜表面の疎水性
を測定したところ純水の接触角で約９０度であった。
【００３２】次に、これをオーブンにて乾燥し、電極の
パターニングのための所定のネガ用フォトマスクを通し
て紫外線露光し、現像液にてレジストを現像した。さら
に、Ｃｒ用エッチャントにてＣｒ膜のエッチングを行い
所定のパターンのＣｒ電極を得た。このエッチングは、
レジストのパターンの幅と電極のパターンの幅が等しく
なるいわゆるジャストエッチングとした。その後、この
レジストを残したままの状態で、飽和珪沸化水素酸溶液
中でのｐＨ制御によるＳｉＯ2 の析出を用いた液相成膜
法により、上記により表面を疎水化したレジスト皮膜の
存在する部分以外で、親水性であるガラス基板表面が露
出している部分にのみ選択的に、Ｃｒ電極膜と同じ膜厚
０．５μｍのＳｉＯ2 の絶縁膜を成膜した。その後、残
っているレジスト膜を剥離液にて剥離し、ガラス基板上
にＣｒ電極をパターニングした状態で電極の表面とＳｉ
Ｏ2 絶縁膜の表面が平滑に連続した埋設電極ガラス基板
を得た。
パターニングのための所定のネガ用フォトマスクを通し
て紫外線露光し、現像液にてレジストを現像した。さら
に、Ｃｒ用エッチャントにてＣｒ膜のエッチングを行い
所定のパターンのＣｒ電極を得た。このエッチングは、
レジストのパターンの幅と電極のパターンの幅が等しく
なるいわゆるジャストエッチングとした。その後、この
レジストを残したままの状態で、飽和珪沸化水素酸溶液
中でのｐＨ制御によるＳｉＯ2 の析出を用いた液相成膜
法により、上記により表面を疎水化したレジスト皮膜の
存在する部分以外で、親水性であるガラス基板表面が露
出している部分にのみ選択的に、Ｃｒ電極膜と同じ膜厚
０．５μｍのＳｉＯ2 の絶縁膜を成膜した。その後、残
っているレジスト膜を剥離液にて剥離し、ガラス基板上
にＣｒ電極をパターニングした状態で電極の表面とＳｉ
Ｏ2 絶縁膜の表面が平滑に連続した埋設電極ガラス基板
を得た。
【００３３】さらに、この上にスパッタリング法により
透明電極ＩＴＯを３００ｎｍ成膜し所定のパターニング
をフォトリソグラフィーにより行った後、別途作製した
ＩＴＯ対向電極／オーバーコート／カラーフィルター／
ソーダライムシリケートガラス基板の構造を有する対向
基板との間にＳＴＮ液晶相を設け封止作業等を行うこと
により、ＳＴＮ型ＲＧＢカラー液晶表示装置パネルを作
製した。
透明電極ＩＴＯを３００ｎｍ成膜し所定のパターニング
をフォトリソグラフィーにより行った後、別途作製した
ＩＴＯ対向電極／オーバーコート／カラーフィルター／
ソーダライムシリケートガラス基板の構造を有する対向
基板との間にＳＴＮ液晶相を設け封止作業等を行うこと
により、ＳＴＮ型ＲＧＢカラー液晶表示装置パネルを作
製した。
【００３４】（実施例３） 実施例１において、レジス
トを現像して所定のパターンとする際に最終的に得よう
とする電極のパターンよりもパターンの幅が各部分につ
いて片側が５００ｎｍだけ広いパターンとした。その後
に、Ｍｏ−α-Ｔａ 用エッチャントにてＭｏ−α-Ｔａ
膜のエッチングを行う際にも、レジストのパターンの幅
よりも片側５００ｎｍだけ余分にエッチングした。この
いわゆるオーバーエッチングにより、形成される電極の
パターンの幅は実施例１と等しくなり、また、レジスト
のパターンは、電極のパターンよりも片側について５０
０ｎｍだけ幅が広く断面方向からみるとこの長さだけオ
ーバーハングした状態であった。
トを現像して所定のパターンとする際に最終的に得よう
とする電極のパターンよりもパターンの幅が各部分につ
いて片側が５００ｎｍだけ広いパターンとした。その後
に、Ｍｏ−α-Ｔａ 用エッチャントにてＭｏ−α-Ｔａ
膜のエッチングを行う際にも、レジストのパターンの幅
よりも片側５００ｎｍだけ余分にエッチングした。この
いわゆるオーバーエッチングにより、形成される電極の
パターンの幅は実施例１と等しくなり、また、レジスト
のパターンは、電極のパターンよりも片側について５０
０ｎｍだけ幅が広く断面方向からみるとこの長さだけオ
ーバーハングした状態であった。
【００３５】その他は、実施例１と同様にして埋設電極
ガラス基板を得たが、この基板はさらに表面平滑性に優
れ、電極の表面とＳｉＯ2 絶縁膜の表面が完全に平滑で
ありかつ連続していた。
ガラス基板を得たが、この基板はさらに表面平滑性に優
れ、電極の表面とＳｉＯ2 絶縁膜の表面が完全に平滑で
ありかつ連続していた。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、基板側電極をパターニ
ングした状態の絶縁性基板の表面上におけるその電極の
形成により出現した凹部を主としてＳｉＯ2からなる絶
縁性皮膜が選択的に析出し埋めることにより、全体とし
て表面が平滑であり連続した埋没電極基板を得ることが
できる。即ち、基板上部に形成される配線及びスイッチ
ング素子等に動作上の支障をきたすこなく電極を低抵抗
化できるため、従来よりも大面積で画素密度が高く高画
質の液晶表示装置を製造することが可能となる。
ングした状態の絶縁性基板の表面上におけるその電極の
形成により出現した凹部を主としてＳｉＯ2からなる絶
縁性皮膜が選択的に析出し埋めることにより、全体とし
て表面が平滑であり連続した埋没電極基板を得ることが
できる。即ち、基板上部に形成される配線及びスイッチ
ング素子等に動作上の支障をきたすこなく電極を低抵抗
化できるため、従来よりも大面積で画素密度が高く高画
質の液晶表示装置を製造することが可能となる。
【００３７】特に、レジスト表面の疎水性を高めること
により、主としたＳｉＯ2 からなる絶縁性皮膜が形成さ
れる際の選択性が高まり、電極の厚膜化が容易になる。
により、主としたＳｉＯ2 からなる絶縁性皮膜が形成さ
れる際の選択性が高まり、電極の厚膜化が容易になる。
【００３８】さらに、上述の“オーバーハング”法を採
用すると、埋設電極基板の表面平滑性がさらに完全かつ
確実となる。
用すると、埋設電極基板の表面平滑性がさらに完全かつ
確実となる。
【図１】本発明に係る製造方法により製造した液晶表示
装置用基板一部の模式的断面図
装置用基板一部の模式的断面図
【図２】本発明に係る液晶表示装置用基板の製造方法の
うち実施例１、２の方法（いわゆるジャストエッチング
の方法）を工程ごとに示す図
うち実施例１、２の方法（いわゆるジャストエッチング
の方法）を工程ごとに示す図
【図３】本発明に係る液晶表示装置用基板の製造方法の
うち実施例３の方法（レジストのオーバーハングを利用
した方法）を工程ごとに示す図
うち実施例３の方法（レジストのオーバーハングを利用
した方法）を工程ごとに示す図
【図４】ジャストエッチングの方法により発生すること
のある絶縁性皮膜の盛り上がりを模式的に示す図
のある絶縁性皮膜の盛り上がりを模式的に示す図
【図５】絶縁性皮膜が配線電極の側面からも成長し図４
の絶縁性皮膜の盛り上がりの原因となる過程を示す図
（矢印は、絶縁性皮膜の成長方向を示す。）
の絶縁性皮膜の盛り上がりの原因となる過程を示す図
（矢印は、絶縁性皮膜の成長方向を示す。）
【図６】従来の方法による液晶表示装置用基板の一部の
模式的断面図
模式的断面図
【図７】アクティブマトリックス方式による各画素のス
イッチング部分の模式図
イッチング部分の模式図
１、１０；絶縁性基板 ３、３０；基板側配線電極 ３ａ；導電性皮膜 ８；レジスト皮膜 ８ａ；レジスト皮膜のオーバーハング部分 ９；絶縁性皮膜 ９ａ；成長中の絶縁性皮膜 ２０；スイッチング素子 ４０；対抗電極 ５０；画素電極 ６０；基板をエッチングにより除去した凹部 ７０；基板に生じた溝部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉井 哲朗 大阪市中央区道修町３丁目５番11号 日 本板硝子株式会社内 (72)発明者 斉藤 英昭 大阪市中央区道修町３丁目５番11号 日 本板硝子株式会社内 (72)発明者 大野 誠治 大阪市中央区道修町３丁目５番11号 日 本板硝子株式会社内 (72)発明者 楠田 幸久 大阪市中央区道修町３丁目５番11号 日 本板硝子株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−131396（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−22551（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−97474（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/1343 G02F 1/1345
Claims (4)
- 【請求項１】絶縁性基板の主表面上に導電性皮膜を所定
の厚さに形成し、その導電性皮膜上に所定のパターンに
疎水性レジスト皮膜を形成し、 その疎水性レジスト皮膜をエッチングマスクとして前記
導電性皮膜をエッチングして所定のパターンの配線電極
を形成し、 前記絶縁性基板の主表面であって前記配線電極を形成し
ていない部分に、ＳｉＯ2の飽和した珪弗化水素酸水溶
液を接触させることにより主としてＳｉＯ2からなる絶
縁性皮膜を前記配線電極と略等しい厚さに選択的に析出
形成し、 前記疎水性レジスト皮膜を除去する液晶表示装置用基板
の製造方法。 - 【請求項２】 前記疎水性レジスト皮膜の表面は、純水
の水滴の接触角が７０度以上であることを特徴とする請
求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記疎水性レジスト皮膜の所定のパター
ンは、前記配線電極の所定のパターンを所定長さだけ幅
を広くしたパターンであることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の方法。 - 【請求項４】 前記所定長さは、５ｎｍ以上であって前
記配線電極の所定のパターンの幅の半分以下であること
を特徴とする請求項３に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6187131A JP2950156B2 (ja) | 1993-12-24 | 1994-08-09 | 液晶表示装置用基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-327431 | 1993-12-24 | ||
| JP32743193 | 1993-12-24 | ||
| JP6187131A JP2950156B2 (ja) | 1993-12-24 | 1994-08-09 | 液晶表示装置用基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07230099A JPH07230099A (ja) | 1995-08-29 |
| JP2950156B2 true JP2950156B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=26504158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6187131A Expired - Lifetime JP2950156B2 (ja) | 1993-12-24 | 1994-08-09 | 液晶表示装置用基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2950156B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100405530C (zh) | 1996-05-15 | 2008-07-23 | 精工爱普生株式会社 | 薄膜器件的制造方法 |
| KR100412743B1 (ko) | 1999-03-30 | 2003-12-31 | 세이코 엡슨 가부시키가이샤 | 박막 트랜지스터의 제조 방법 |
| KR20080042900A (ko) | 2003-11-28 | 2008-05-15 | 니폰 제온 가부시키가이샤 | 액티브 매트릭스 표시 장치 및 그 제조 방법과 박막트랜지스터 집적 회로 장치의 제조 방법 |
| US9171960B2 (en) | 2013-01-25 | 2015-10-27 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Metal oxide layer composition control by atomic layer deposition for thin film transistor |
-
1994
- 1994-08-09 JP JP6187131A patent/JP2950156B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07230099A (ja) | 1995-08-29 |
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