JP3215618B2 - Method for manufacturing reflective liquid crystal display device - Google Patents

Method for manufacturing reflective liquid crystal display device

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JP3215618B2
JP3215618B2 JP30961295A JP30961295A JP3215618B2 JP 3215618 B2 JP3215618 B2 JP 3215618B2 JP 30961295 A JP30961295 A JP 30961295A JP 30961295 A JP30961295 A JP 30961295A JP 3215618 B2 JP3215618 B2 JP 3215618B2
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forming
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、入射光を反射する
ことによって表示をおこなう反射型液晶表示装置製造
方法に関する。
The present invention relates to relates to a method of manufacturing a reflection type liquid crystal display device which performs display by reflecting incident light.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ワードプロセッサ、ラップトップ
型パーソナルコンピュータ、ポケットテレビなどへの液
晶表示装置の応用が急速に進展している。特に、液晶表
示装置の中でも外部から入射した光を反射させて表示を
おこなう反射型液晶表示装置は、バックライトが不要で
あるため消費電力が低く、薄型であり、軽量化が可能で
あるため注目されている。
2. Description of the Related Art In recent years, applications of liquid crystal display devices to word processors, laptop personal computers, pocket televisions, and the like have been rapidly advancing. In particular, among the liquid crystal display devices, a reflection type liquid crystal display device that performs display by reflecting light incident from the outside does not require a backlight, and thus consumes low power, is thin, and can be reduced in weight. Have been.

【0003】従来から、反射型液晶表示装置にはTN
(ツイステッドネマティック)方式、並びにSTN(ス
ーパーツイステッドネマティック)方式が用いられてい
るが、これらの方式では偏光板によって必然的に自然光
の光強度の1/2が表示に利用されないことになり、表
示が暗くなるという問題がある。
Conventionally, a reflection type liquid crystal display device has a TN
(Twisted nematic) method and STN (super twisted nematic) method are used. However, in these methods, a half of the light intensity of natural light is inevitably used for display by a polarizing plate. There is a problem of darkening.

【0004】このような問題に対して、偏光板を用い
ず、自然光のすべての光線を有効に利用しようとする表
示モードが提案されている。このような表示モードの例
として、相転移型ゲスト・ホスト方式が挙げられる
(D.L.White and G.N.Taylo
r:J.Appl.Phys.Vol.45,pp.4
718,1974、以下文献Whiteとする)。この
表示モードでは、電界によるコレステリック・ネマティ
ック相転移現象が利用されている。この相転移型ゲスト
・ホスト方式に、さらにマイクロカラーフィルターを組
み合わせた反射型マルチカラーディスプレイも提案され
ている(例えば、Tohru Koizumiand
Tatsuo Uchida.Proceedings
of theSID.VoL.29/2,pp.15
7.1988)。
To solve such a problem, there has been proposed a display mode in which all light beams of natural light are effectively used without using a polarizing plate. An example of such a display mode is a phase transition type guest-host system (DL White and GN Taylor).
r: J. Appl. Phys. Vol. 45 pp. 4
718, 1974, hereinafter referred to as Document White). In this display mode, a cholesteric-nematic phase transition phenomenon caused by an electric field is used. A reflection type multi-color display in which a micro color filter is further combined with the phase change type guest-host type has been proposed (for example, Tohru Koizumiand).
Tatsuo Uchida. Proceedings
of theSID. VoL. 29/2, pp. Fifteen
7.1988).

【0005】このような偏光板を必要としない表示モー
ドでさらに明るい表示を得るためには、あらゆる角度か
らの入射光に対し、表示画面に垂直な方向へ散乱する光
の強度を増加させる必要がある。そのためには、最適な
反射特性を有する反射板を作成することが必要となる。
上述の文献Whiteには、ガラスなどからなる基板の
表面を研磨剤で粗面化し、フッ化水素酸でエッチングす
る時間を変えることによって表面の凹凸を制御し、その
凹凸上に銀の薄膜を形成した反射板について記載されて
いる。
In order to obtain a brighter display in a display mode that does not require such a polarizing plate, it is necessary to increase the intensity of light scattered in a direction perpendicular to the display screen with respect to incident light from all angles. is there. For that purpose, it is necessary to create a reflector having optimal reflection characteristics.
In the above-mentioned document White, the surface of a substrate made of glass or the like is roughened with an abrasive, and the surface roughness is controlled by changing the etching time with hydrofluoric acid, and a silver thin film is formed on the surface. Is described.

【0006】しかし、この方法は、研磨剤を用いてガラ
ス基板に傷をつけることによって凹凸を形成しているた
め、均一な形状の凹凸を形成することが困難である。ま
た、凹凸形状の再現性が悪いという問題もある。
[0006] However, in this method, since the glass substrate is scratched using an abrasive to form the irregularities, it is difficult to form uniform irregularities. Another problem is that the reproducibility of the uneven shape is poor.

【0007】図11(a)は、アクティブマトリクス方
式に用いられるスイッチング素子である薄膜トランジス
タ(以下、TFTと記す)1を有するマトリクス基板2
の平面図であり、図11(b)は、図11(a)に示す
マトリクス基板2を切断面線V−Vから見た断面図であ
る。マトリクス基板2においては、ガラスなどの絶縁性
の基板2a上に、クロム、タンタルなどから成る複数の
ゲートバス配線3が互いに平行に設けられ、ゲートバス
配線3からはゲート電極4が分岐して設けられている。
ゲートバス配線3は、走査線として機能している。
FIG. 11A shows a matrix substrate 2 having a thin film transistor (hereinafter, referred to as a TFT) 1 as a switching element used in an active matrix system.
11 (b) is a cross-sectional view of the matrix substrate 2 shown in FIG. 11 (a) as viewed from a cutting plane line VV. In the matrix substrate 2, a plurality of gate bus lines 3 made of chromium, tantalum, or the like are provided in parallel with each other on an insulating substrate 2a made of glass or the like, and a gate electrode 4 is branched from the gate bus line 3 and provided. Have been.
The gate bus wiring 3 functions as a scanning line.

【0008】図11(b)に示すように、ゲート電極4
を覆って基板2a上の全面に窒化シリコン(SiN
x)、酸化シリコン(SiOx)などから成るゲート絶
縁膜5が形成されている。ゲート電極4の上方のゲート
絶縁膜5上には、非晶質シリコン(以下、a−Siと記
す)、多結晶シリコン、CdSeなどから成る半導体層
6が形成されている。半導体層6の両端部には、a−S
i、多結晶シリコン、CdSeなどからなるn+あるい
はp+のコンタクト層11が各々形成されている。ま
た、図12に示すように、基板2a全面に形成されたゲ
ート絶縁膜5は、ゲートバス配線3の入力端子3a上の
部分が除かれている。
[0008] As shown in FIG.
Covering the entire surface of the substrate 2a with silicon nitride (SiN
x), a gate insulating film 5 made of silicon oxide (SiOx) or the like is formed. On the gate insulating film 5 above the gate electrode 4, a semiconductor layer 6 made of amorphous silicon (hereinafter referred to as a-Si), polycrystalline silicon, CdSe, or the like is formed. A-S is provided at both ends of the semiconductor layer 6.
An n + or p + contact layer 11 made of i, polycrystalline silicon, CdSe, or the like is formed. As shown in FIG. 12, the gate insulating film 5 formed on the entire surface of the substrate 2a has a portion of the gate bus line 3 above the input terminal 3a removed.

【0009】図11(b)に示すように、半導体層6の
一方の端部には、チタン、モリブデン、アルミなどから
成るソース電極7が重畳形成されている。また、半導体
6の他方の端部には、ソース電極7と同様にチタン、モ
リブデン、アルミなどから成るドレイン電極8が重畳形
成されている。ドレイン電極8の半導体層6と反対側の
端部には、ITO(Indium Tin Oxid
e)などの透明導電膜から成る画素電極9が重畳形成さ
れている。
As shown in FIG. 11B, a source electrode 7 made of titanium, molybdenum, aluminum or the like is formed on one end of the semiconductor layer 6 so as to overlap. A drain electrode 8 made of titanium, molybdenum, aluminum or the like is formed on the other end of the semiconductor 6 in the same manner as the source electrode 7. An end of the drain electrode 8 opposite to the semiconductor layer 6 is provided with ITO (Indium Tin Oxid).
The pixel electrode 9 made of a transparent conductive film as shown in FIG.

【0010】図11(a)及び(b)に示すように、ソ
ース電極7には、ゲートス配線3に前述のゲート絶縁
膜5を挟んで交差するソースバス配線10が接続されて
いる。ソースバス配線10は、信号線として機能してい
る。ソースバス配線10もソース電極7と同様な金属で
形成されている。ゲート電極4、ゲート絶縁膜5、半導
体層6、ソース電極7、およびドレイン電極8はTFT
1を構成し、このようにして構成されたTFT1は、ス
イッチング素子の機能を有している。
[0010] As shown in FIGS. 11 (a) and (b), the source electrode 7, source bus lines 10 intersecting across the gate insulating film 5 above the gate bus line 3 are connected. The source bus wiring 10 functions as a signal line. The source bus wiring 10 is also formed of the same metal as the source electrode 7. The gate electrode 4, gate insulating film 5, semiconductor layer 6, source electrode 7, and drain electrode 8 are TFT
1 and the TFT 1 thus configured has the function of a switching element.

【0011】図11(a)及び(b)、及び図12に示
すような構成のTFT1を有するマトリクス基板2を反
射型液晶表示装置に適用する場合、画素電極9をアル
ミ、銀などの光反射性を有する金属で形成するばかりで
なく、ゲート絶縁膜5上に凹凸を形成する必要がある。
一般に、ゲート絶縁膜5に凹凸を形成することは素子を
形成するプロセスに影響を及ぼすので好ましくなく、
又、無機物から成る絶縁膜5にテーパーのついた凹凸を
均一に形成することは困難である。
When the matrix substrate 2 having the TFT 1 having the structure shown in FIGS. 11A and 11B and FIG. 12 is applied to a reflection type liquid crystal display device, the pixel electrode 9 is made of a light reflection material such as aluminum or silver. It is necessary to form unevenness on the gate insulating film 5 in addition to the metal having the property.
Generally, it is not preferable to form irregularities on the gate insulating film 5 because it affects a process of forming an element.
Further, it is difficult to uniformly form the tapered unevenness on the insulating film 5 made of an inorganic material.

【0012】特開昭56−94386号公報において、
矢沢悟らは、表示画面に垂直な方向へ散乱する光の強度
を増加させる方法として、液晶表示装置の反射板として
表面が凹凸形状を有する金属薄膜層を用いることを開示
し、下記(1)〜(3)に示す金属薄膜層の製造方法を
述べている。
In JP-A-56-94386,
Satoru Yazawa et al. Disclosed a method of increasing the intensity of light scattered in a direction perpendicular to the display screen by using a metal thin film layer having an uneven surface as a reflector of a liquid crystal display device. The method of manufacturing the metal thin film layer shown in (3) is described.

【0013】(1)ある条件下において蒸着法又はスパ
ッタ法を用いることにより金属薄膜層を基板上に形成
し、表面が凹凸形状を呈する金属薄膜を得る方法。
(1) A method in which a metal thin film layer is formed on a substrate by using a vapor deposition method or a sputtering method under a certain condition to obtain a metal thin film having an uneven surface.

【0014】(2)基板上に蒸着法又はスパッタ法によ
って形成した金属薄膜層を加熱処理し、再結晶させるこ
とによって表面上に凹凸形状を呈する金属薄膜層を得る
方法。例えば、金属薄膜層の材料としてアルミ又はアル
ミ合金を用いる場合、これらの材料の融点が660℃で
あるために、100℃〜600℃の加熱範囲において再
結晶化する。この再結晶化により金属薄膜内には原子の
再配列がおこり、その結果、凹凸形状を有する金属薄膜
層を得ることがてきる。
(2) A method in which a metal thin film layer formed on a substrate by a vapor deposition method or a sputtering method is subjected to heat treatment and recrystallized to obtain a metal thin film layer having an uneven shape on the surface. For example, when aluminum or an aluminum alloy is used as the material of the metal thin film layer, since the melting point of these materials is 660 ° C., recrystallization is performed in a heating range of 100 ° C. to 600 ° C. Due to this recrystallization, rearrangement of atoms occurs in the metal thin film, and as a result, a metal thin film layer having an uneven shape can be obtained.

【0015】(3)図13に示すように、基板上に蒸着
法またはスパッタ法によって形成した合金薄膜層63を
加熱処理することにより、折出物64を折出させた後、
合金薄膜層63の表面近傍をエッチング除去する方法。
例えば、アルミニウムに2重量%のシリコンを含有させ
た合金薄膜層63を、400℃のN2雰囲気中にて20
分間加熱すると、粒子径が約0.2〜1.0μmのアル
ミニウムとシリコンとの金属間化合物が析出物64とし
て折出する。例えば、層厚が1.0μmの合金薄膜層6
4を折出処理した後、表層部の0.2μmをエッチング
により除去すると、この表面は白色を呈する。
(3) As shown in FIG. 13, an alloy thin film layer 63 formed on a substrate by a vapor deposition method or a sputtering method is subjected to a heat treatment, so that a deposit 64 is deposited.
A method of removing the vicinity of the surface of the alloy thin film layer 63 by etching.
For example, an alloy thin film layer 63 containing 2% by weight of silicon in aluminum is deposited in an N 2 atmosphere at 400 ° C. for 20 minutes.
After heating for a minute, an intermetallic compound of aluminum and silicon having a particle size of about 0.2 to 1.0 μm is deposited as a precipitate 64. For example, the alloy thin film layer 6 having a thickness of 1.0 μm
After depositing No. 4 and removing 0.2 μm of the surface layer by etching, this surface has a white color.

【0016】また、上記特開昭56−94386号公報
(以下、文献矢沢1とする)には、サンドブラスト法に
よって金属薄膜層表面を処理しても良いことが述べられ
ている。更に、これらの金属薄膜層表面の凹凸及び段差
は、液晶の配向処理膜の形成に際してやや悪影響を及ぼ
すため、液晶駆動電極(画素電極)の表面に、シリコン
樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂のような有機薄膜
や無機樹脂などの透明な薄膜を形成して、表面を平坦化
することにより配向処理の効果を増大することができる
と述べられている。
Further, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-94386 (hereinafter referred to as document Yazawa 1) states that the surface of the metal thin film layer may be treated by a sand blast method. Furthermore, since the irregularities and steps on the surface of the metal thin film layer have a slightly adverse effect on the formation of the alignment treatment film for the liquid crystal, the surface of the liquid crystal drive electrode (pixel electrode) is made of silicon resin, epoxy resin, polyimide resin or the like. It is stated that the effect of the alignment treatment can be increased by forming a transparent thin film such as an organic thin film or an inorganic resin and flattening the surface.

【0017】しかし、上記文献矢沢に開示される反射板
の形成方法は、偶然性に大きく依存しており、先に述べ
た文献Whiteに記載されている、ガラスなどからな
る基板の表面を研磨剤で粗面化し、フッ化水素酸でエッ
チングする時間を変えることによって表面の凹凸を制御
し、その凹凸上に銀の薄膜を形成する反射板と同様、テ
ーパーのついた凹凸を均一に形成することは困難であ
る。
However, the method of forming a reflector disclosed in the above-mentioned document Yazawa largely depends on chance, and the surface of a substrate made of glass or the like described in the above-mentioned document White is coated with an abrasive. It is possible to control the surface irregularities by changing the time of roughening and etching with hydrofluoric acid, and to form uniformly the tapered irregularities like the reflector that forms the silver thin film on the irregularities. Have difficulty.

【0018】又、反射板が白色を呈するということは、
反射板からの光が全方位に分散散乱している状態である
ことを意味している。反射板が液晶表示装置の液晶駆動
電極を兼ねており、基板の液晶に接する面に形成されて
いる場合、反射板からの光は液晶層及び対向基板を透過
して大気中に出る。液晶層及び基板の屈折率を1.5と
し、空気の屈折率を1と仮定した場合、反射板からの散
乱光が大気と基板との界面に対して約48゜以上水平に
傾いて入射すると、その散乱光は界面で反射され、液晶
表示装置の外部に出ることができない。従って、このよ
うな反射板を用いた場合、表示用の光として利用できる
散乱光の範囲が限られるため、表示画面が暗くなる。従
って、より明るい表示画面を得るためには、反射板が指
向性を有し、反射光の散乱角度を制御できることが必要
である。
The fact that the reflector has a white color means that
This means that the light from the reflection plate is dispersed and scattered in all directions. When the reflector also serves as the liquid crystal drive electrode of the liquid crystal display device and is formed on the surface of the substrate that is in contact with the liquid crystal, light from the reflector passes through the liquid crystal layer and the opposite substrate and exits to the atmosphere. Assuming that the refractive index of the liquid crystal layer and the substrate is 1.5 and the refractive index of the air is 1, when the scattered light from the reflector is inclined horizontally about 48 ° or more with respect to the interface between the atmosphere and the substrate, The scattered light is reflected at the interface and cannot exit the liquid crystal display device. Therefore, when such a reflection plate is used, the range of scattered light that can be used as display light is limited, and the display screen becomes dark. Therefore, in order to obtain a brighter display screen, it is necessary that the reflector has directivity and the scattering angle of the reflected light can be controlled.

【0019】しかしながら、上述の文献矢沢及び文献W
hiteに述べられている方法によって反射板の反射光
を制御することは、反射板形成における偶然性が大きい
ために非常に困難であり、再現性にも乏しい。又、矢沢
悟らは、特開昭56−156864号公報(以下、文献
矢沢2とする)において、アルミニウムあるいはアルミ
ニウム合金を加熱して形成した反射板の反射特性に関し
て、アルミニウムを400℃〜450℃の不活性雰囲気
中あるいは水素雰囲気中で加熱処理して形成した反射板
を用いても、鏡面部分の割合が大きいために、表示パネ
ル全体が暗く見えることを述べている。従って、更なる
散乱度を得るためには、より高い温度で加熱処理をする
ことが必要であるが、そのような加熱処理は、スイッチ
ング素子として用いられるTFT素子やMIM素子を破
壊するため好ましくない(例えば、a−Si・TFTの
場合、350℃以上で半導体層中の水素の離脱が生じ
る)。
However, the above-mentioned documents Yazawa and W
It is very difficult to control the reflected light from the reflector by the method described in "hit" because of the large contingency in the formation of the reflector, and the reproducibility is poor. Also, Satoru Yazawa et al., In Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-156864 (hereinafter referred to as Document Yazawa 2), with regard to the reflection characteristics of a reflector formed by heating aluminum or an aluminum alloy, aluminum is heated at 400 ° C. to 450 ° C. It is stated that the entire display panel looks dark even when a reflector formed by heat treatment in an inert atmosphere or a hydrogen atmosphere is used because the ratio of mirror surfaces is large. Therefore, in order to obtain a further degree of scattering, it is necessary to perform a heat treatment at a higher temperature, but such a heat treatment is not preferable because it destroys a TFT element or a MIM element used as a switching element. (For example, in the case of an a-Si TFT, hydrogen in the semiconductor layer is released at 350 ° C. or higher).

【0020】a−Si・TFT素子やMIM素子をスイ
ッチング素子として用いたアクティブマトリクス型の液
晶表示装置に用いることができるように、反射光の散乱
角度を制御する指向性を有する反射板を低温で形成する
方法が、上記文献矢沢2に開示されている。この方法に
よれば、まず、基板表面にCVD法によりSiO2を三
角波形状に形成し、その上にアルミニウムを蒸着するこ
とにより、図14に示すような反射板65が形成され
る。反射板65は、正弦波形状に近い断面を持ち、平均
傾き角度θ=5゜〜30゜を有している。
In order to be able to use the liquid crystal display device of the active matrix type using an a-Si TFT element or an MIM element as a switching element, a reflecting plate having directivity for controlling a scattering angle of reflected light is formed at a low temperature. The forming method is disclosed in the above-mentioned document Yazawa 2. According to this method, first, SiO 2 is formed in a triangular wave shape on the substrate surface by the CVD method, and aluminum is vapor-deposited thereon, thereby forming the reflection plate 65 as shown in FIG. The reflection plate 65 has a cross section close to a sine wave shape, and has an average inclination angle θ = 5 ° to 30 °.

【0021】又、矢沢悟らは、特開昭56−15686
5号公報(以下、文献矢沢3とする)において、アルミ
ニウムやアルミニウム合金を加熱処理し、あるいはその
後さらにエッチング処理して得られる反射板は、液晶表
示装置に用いた場合にその表示特性が劣ることを述べて
おり、上記文献矢沢3において、CVD法により形成し
たSiO2を三角波形状にテーパーエッチングした後に
アルミニウムを蒸着することにより、図15に示すよう
な凹凸を有する反射板66を形成することを開示してい
る。
Also, Satoru Yazawa et al., JP-A-56-15686.
In Japanese Patent Publication No. 5 (hereinafter referred to as Document Yazawa 3), a reflection plate obtained by heat-treating aluminum or an aluminum alloy or thereafter further performing etching treatment has poor display characteristics when used in a liquid crystal display device. In the above-mentioned document Yazawa 3, it is described that a reflection plate 66 having irregularities as shown in FIG. 15 is formed by vapor-depositing aluminum after taper-etching SiO 2 formed by a CVD method into a triangular wave shape. Has been disclosed.

【0022】また、凹凸を有する絶縁樹脂樹脂層の上に
金属薄膜を形成することによって反射板を形成する方法
として、下記のようなものがある。
As a method for forming a reflector by forming a metal thin film on an insulating resin layer having irregularities, there is the following method.

【0023】コマツバラらは、USPNo.4,51
9,678(以下、文献コマツバラとする)において、
以下のような方法を開示している。まず、素子が形成さ
れた基板の上に、ポリマー系やポリイミド系の樹脂を塗
布し、熱硬化させて樹脂層を形成する。その上にフォト
リソ工程によってレジストパターンを形成し、このレジ
ストパターンをマスクとしてウエットエッチングあるい
はドライエッチング(RIE等)することにより、樹脂
層にくぼみを作る。そして、レジストを除去してから樹
脂層を150℃〜500℃で加熱することにより、くぼ
みの縁をなだらかにする。このようにして、樹脂層に、
断面がなだらかな凹凸を形成し、更にフォトリソ工程に
よってコンタクトホールを形成した後、樹脂層の上にア
ルミニウム膜を真空蒸着させ、反射板を形成する。
Komatsubara et al., US Pat. 4,51
9,678 (hereinafter referred to as Komatsubara),
The following method is disclosed. First, a polymer-based or polyimide-based resin is applied on a substrate on which an element is formed, and thermally cured to form a resin layer. A resist pattern is formed thereon by a photolithography process, and wet etching or dry etching (RIE or the like) is performed using the resist pattern as a mask to form a depression in the resin layer. After removing the resist, the resin layer is heated at 150 ° C. to 500 ° C., so that the edge of the depression is made gentle. Thus, in the resin layer,
After forming a gentle unevenness in the cross section and forming a contact hole by a photolithography process, an aluminum film is vacuum-deposited on the resin layer to form a reflector.

【0024】文献コマツバラには、更に、もう1つの方
法として、基板上に多数の円柱状凸部を形成した後、そ
の上に樹脂層を塗布して硬化させることにより、断面が
なだらかな凹凸を有する樹脂層を形成している。この樹
脂層の上にアルミニウム、銀、あるいはこれらの合金等
からなる反射板を形成している。上記の円柱状凸部は、
基板上に、絶縁体、半導体、あるいは金属からなる単層
または複数の層を形成し、この層をマスクパターン(レ
ジスト)を用いて選択的にエッチングすることにより形
成される。いずれの場合も、樹脂層の上に形成された金
属薄膜は、樹脂層に形成されたコンタクトホールを介し
て、基板上の電極に電気的に接している。
In Komatsubara literature, as another method, after forming a large number of columnar projections on a substrate, a resin layer is applied thereon and cured to form unevenness having a gentle cross section. Having a resin layer. On this resin layer, a reflector made of aluminum, silver, or an alloy thereof is formed. The above-mentioned cylindrical convex portion is
A single layer or a plurality of layers made of an insulator, a semiconductor, or a metal are formed over a substrate, and the layers are selectively etched using a mask pattern (resist). In any case, the metal thin film formed on the resin layer is in electrical contact with an electrode on the substrate via a contact hole formed in the resin layer.

【0025】又、特開平6−75238号公報におい
て、中村久和等は、基板上に感光性樹脂を塗布し、円形
の遮光領域が配列された遮光手段を介して感光性樹脂を
露光及び現像した後に熱処理を行うことにより複数の凸
部を形成している。この複数の凸部の上に凸部の形状に
沿って絶縁膜を形成し、絶縁膜上に金属薄膜からなる反
射板を形成している。
In JP-A-6-75238, Hisaka Nakamura et al. Applied a photosensitive resin on a substrate, and exposed and developed the photosensitive resin through a light-shielding means in which circular light-shielding regions were arranged. After that, heat treatment is performed to form a plurality of convex portions. An insulating film is formed on the plurality of protrusions along the shape of the protrusions, and a reflector made of a metal thin film is formed on the insulating film.

【0026】このように、基板上に形成された素子に影
響を及ぼさないように、反射板は、素子から遠い(液晶
との界面に近い)絶縁膜を操作して望ましい凹凸形状を
得ることにより形成するのが好ましい。また、反射板と
して用いられる金属薄膜それ自体の表面を荒らす(加熱
処理、エッチングなど)よりも、金属薄膜の下に凹凸形
状を有する絶縁層を形成し、その凹凸形状に沿って鏡面
状態の金属薄膜を形成することによって得るのが好まし
い。さらには、無機物からなる絶縁層は、なだらかな断
面を有する凹凸を均一に形成することが困難であるた
め、凹凸形状の制御がしやすい樹脂を用いて絶縁層を形
成するのが好ましい。
As described above, the reflector is formed by operating an insulating film far from the element (close to the interface with the liquid crystal) to obtain a desired uneven shape so as not to affect the element formed on the substrate. Preferably, it is formed. Also, rather than roughening the surface of the metal thin film itself (heat treatment, etching, etc.) used as a reflector, an insulating layer having an uneven shape is formed under the metal thin film, and the mirror-finished metal is formed along the uneven shape. It is preferably obtained by forming a thin film. Furthermore, since it is difficult to form unevenness having a gentle cross section uniformly on the insulating layer made of an inorganic material, it is preferable to form the insulating layer using a resin whose unevenness can be easily controlled.

【0027】[0027]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、望まし
い反射特性(指向性)を有する反射板を形成するため
に、樹脂層を用いる場合、樹脂層の上に形成された反射
板(反射電極)を、樹脂層の下に形成された素子(スイ
ッチング素子など)に接続するためのコンタクトホール
を形成する必要がある。反射電極は、コンタクトホール
を介して基板上に形成された素子からのびる引き回し電
極に接続される。ここで、引き回し電極とは、各反射電
極に表示のための電圧を印加するための電極である。
As described above, when a resin layer is used to form a reflector having desirable reflection characteristics (directivity), a reflector (reflection electrode) formed on the resin layer is used. ) To connect to an element (such as a switching element) formed under the resin layer
It is necessary that form the. The reflection electrode is connected to a routing electrode extending from an element formed on the substrate via a contact hole. Here, the routing electrode is an electrode for applying a voltage for display to each reflective electrode.

【0028】コンタクトホールは、非感光性樹脂を用い
る場合は樹脂層を熱硬化させた後にフォトリソ工程によ
って形成され、感光性樹脂を用いる場合は、樹脂層を露
光及び現像して形成する際に形成される。感光性樹脂を
用いるほうが工程数が少なく有利である。
In the case of using a non-photosensitive resin, the contact hole is formed by a photolithography process after thermosetting the resin layer, and in the case of using a photosensitive resin, the contact hole is formed by exposing and developing the resin layer. Is done. It is advantageous to use a photosensitive resin because the number of steps is small.

【0029】感光性樹脂を用いて樹脂層を形成する場
合、露光及び現像によって選択的に残される部分であっ
ても、現像によって樹脂層の膜減りが生じる。従って、
現像時間が樹脂層のなだらかな断面の凹凸部の形成に与
える影響は大きい。
When a resin layer is formed using a photosensitive resin, the resin layer is thinned by the development even in a portion selectively left by exposure and development. Therefore,
The development time greatly affects the formation of the uneven portion having a gentle cross section of the resin layer.

【0030】また、現像時間が長いほど、コンタクトホ
ールの導通性は良好になる。
The longer the developing time, the better the conductivity of the contact hole.

【0031】基板内における樹脂層の現像速度は、基板
周辺部のほうが中央部分に比べて速い。従って、例え
ば、300×300mm以上の大基板を用いて反射板を
形成する場合、基板中央部におけるコンタクトホールの
良好な導通を得るために十分な時間、現像を行うと、基
板周辺部分では現像過多となり反射板は鏡面状態に近づ
く。そのため、基板周辺部分で形成された反射板を用い
た液晶表示装置の表示は暗くなる。
The developing speed of the resin layer in the substrate is higher at the peripheral portion of the substrate than at the central portion. Therefore, for example, when forming a reflector using a large substrate of 300 × 300 mm or more, if development is performed for a sufficient time to obtain good conduction of the contact hole in the center of the substrate, excessive development occurs in the peripheral portion of the substrate. And the reflector approaches a mirror surface state. Therefore, the display of the liquid crystal display device using the reflector formed at the peripheral portion of the substrate becomes dark.

【0032】上記文献コマツバラで述べられているよう
な非感光性樹脂を用いて、例えば、RIE等のドライエ
ッチングによってコンタクトホールを形成する場合、ド
ライエッチングにおけるプラズマは基板中央部で高密度
であるため、基板中央部からエッチングが進む。マスク
パターンとして用いられるレジストと樹脂とは共に有機
膜であるため、その選択比を10より大きくすることは
困難である。従って、基板周辺部分でコンタクトホール
の十分な導通が得られるようにエッチングを続けると、
基板中央部ではレジストの退行が大きく、コンタクトホ
ールの巨大化と樹脂の膜減りを起こす。そのため、基板
中央部分で形成された反射板を用いた液晶表示装置
示は暗くなる。
When a contact hole is formed by non-photosensitive resin as described in the above-mentioned document Komatsubara, for example, by dry etching such as RIE, the plasma in the dry etching has a high density at the center of the substrate. The etching proceeds from the center of the substrate. Since both the resist and the resin used as the mask pattern are organic films, it is difficult to make the selectivity greater than 10. Therefore, if etching is continued so that sufficient conduction of the contact hole can be obtained in the peripheral portion of the substrate,
At the center of the substrate, the regression of the resist is large, causing the contact holes to become large and the resin film to decrease. Therefore, table <br/> shows a liquid crystal display device using a reflection plate formed of a substrate center portion becomes dark.

【0033】また、液晶表示装置における液晶層の厚
み、あるいは液晶を注入する前の一対の基板間の間隔
(以下、セル間隔とする)は、液晶表示装置の応答速度
やコントラストに影響を与える重要なパラメーターであ
る。従って、液晶層の厚さやセル間隔を測定すること
は、液晶表示装置の生産管理上重要である。
The thickness of a liquid crystal layer in a liquid crystal display device or the distance between a pair of substrates before injecting liquid crystal (hereinafter referred to as a cell distance) is important in affecting the response speed and contrast of the liquid crystal display device. Parameters. Therefore, measuring the thickness of the liquid crystal layer and the cell interval is important for production control of the liquid crystal display device.

【0034】従来、透過型液晶表示装置、あるいは反射
板が一対の基板の外側に形成されている反射型液晶表示
装置の場合は、液晶セルが透過型の状態において、一方
の基板の配向膜と液晶層あるいは空気層との界面による
反射光と、液晶層あるいは空気層と他方の基板の配向膜
との界面による反射光とによる干渉を用いてセル間隔を
測定していた。しかし、反射板が画素電極として一対の
基板間の内側に形成された反射型液晶表示装置において
は、反射電極からの散乱反射光の強度が強すぎるため
に、干渉光の波長を計測することが困難であり、従来の
光干渉を利用する測定方法は使用できない。
Conventionally, in the case of a transmission type liquid crystal display device or a reflection type liquid crystal display device in which a reflection plate is formed outside a pair of substrates, when the liquid crystal cell is in a transmission type, the alignment film of one of the substrates is removed. The cell spacing was measured by using interference between light reflected by an interface between a liquid crystal layer or an air layer and light reflected by an interface between the liquid crystal layer or an air layer and an alignment film of the other substrate. However, in a reflection type liquid crystal display device in which a reflection plate is formed as a pixel electrode between a pair of substrates, the intensity of the scattered reflected light from the reflection electrode is too strong, so that the wavelength of the interference light may be measured. It is difficult, and the conventional measurement method using optical interference cannot be used.

【0035】他方、レーザー光を用いたセル間隔の測定
方法がある。この方法は、概略を図16に示すように、
半導体レーザー19からのレーザー光を平行光にコリメ
ートする第1のレンズ17aと、測定する試料18によ
って反射されるレーザー光を集光する第2のレンズ17
bを備えた光学系を用いる。第2のレンズ17bの焦点
が、試料18の反射面(例えば、配向膜と液晶層と界面
や反射電極表面など)に一致したときに、フィードバッ
クされる反射光がピークを持つことを利用している。2
つの反射光のピークにおける第2のレンズ17bの位置
(移動した距離)から、2つの反射面の間隔を求めるこ
とができる。
On the other hand, there is a method of measuring a cell interval using a laser beam. This method, as shown schematically in FIG.
A first lens 17a for collimating the laser light from the semiconductor laser 19 into parallel light, and a second lens 17 for condensing the laser light reflected by the sample 18 to be measured
The optical system provided with b is used. Utilizing the fact that the reflected light fed back has a peak when the focal point of the second lens 17b coincides with the reflection surface of the sample 18 (for example, the interface between the alignment film and the liquid crystal layer and the surface of the reflection electrode). I have. 2
From the position (moved distance) of the second lens 17b at the peak of one reflected light, the distance between the two reflecting surfaces can be obtained.

【0036】図17は、この方法を用いて、散乱光を得
るために凹凸を形成した反射電極表面を測定した結果を
示している。図17からわかるように、凹凸形状を有す
る反射電極表面においてレーザー光が散乱してしまうた
め、反射光のピークが得られない。従って、レーザー光
による測定では反射板の位置を測定できず、セル間隔の
測定が不可能である。
FIG. 17 shows the result of measuring the surface of a reflective electrode having irregularities formed in order to obtain scattered light using this method. As can be seen from FIG. 17, the peak of the reflected light cannot be obtained because the laser light is scattered on the reflective electrode surface having the uneven shape. Therefore, the position of the reflector cannot be measured by the measurement using the laser beam, and the cell interval cannot be measured.

【0037】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、第1に、300×3
00mm以上の大基板を用いて液晶表示装置の反射板を
作成する場合でも、反射板の反射特性が基板全体にわた
って良好(例えば100以上)であり、かつ導通状態の
良好なコンタクトホールが形成された液晶表示装置
造方法、及び基板中央部と周辺部とで形成される反射板
の反射特性のばらつきが約10%の許容範囲内に抑えら
れ、かつ基板全体にわたって導通状態の良好なコンタク
トホールが形成された液晶表示装置製造方法を提供
し、第2に、液晶層の厚みあるいは基板間隔の安定した
測定を可能とする反射型液晶表示装置製造方法を提供
することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to firstly provide a 300 × 3
Even when a reflector of a liquid crystal display device is formed using a large substrate of 00 mm or more, the reflection characteristics of the reflector are good (for example, 100 or more) over the entire substrate, and a contact hole with good conduction is formed. A method of manufacturing a liquid crystal display device, and a variation in a reflection characteristic of a reflection plate formed between a central portion and a peripheral portion of a substrate is suppressed within an allowable range of about 10%, and a conductive state is maintained over the entire substrate. provides a method of manufacturing a liquid crystal display device good contact hole is formed, the second, to provide a method of manufacturing a reflection type liquid crystal display device that enables stable measurement of the thickness or the substrate spacing in the liquid crystal layer is there.

【0038】[0038]

【課題を解決するための手段】本発明による反射型液晶
表示装置の製造方法は、複数の反射電極を有する第1の
基板と、透光性のある電極を有する第2の基板と、該第
1及び第2の基板間に配置された液晶層と、を備えた反
射型液晶表示装置の製造方法である。該方法は、絶縁性
基板上に、表示用の電圧信号を該反射電極に供給するス
イッチング素子を形成するステップと、該スイッチング
素子に接続し該反射電極下方に延びる引き回し電極であ
って、少なくとも1部の領域において2種類以上の異な
る金属が積層された引き回し電極を形成するステップ
と、該スイッチング素子及び該引き回し電極上に絶縁樹
脂層を形成するステップと、該引き回し電極の該2種類
以上の異なる金属が積層された領域上の該絶縁樹脂層
に、コンタクトホールを形成するステップと、該引き回
し電極の最上層の金属のエッチング液を用いてエッチン
グを行い、該コンタクトホール底部における該最上層の
金属層を、一部あるいはその下の金属層に達するまで除
去することにより、該最上層の金属層とともに前記絶縁
樹脂の残渣を除去するステップと、該コンタクトホール
を覆うように、該絶縁樹脂層上に各画素に対応して反射
電極を形成するステップと、を含み、前記絶縁樹脂層を
形成するステップは、前記反射電極が形成される領域で
あって、かつ前記コンタクトホールが形成される領域を
除いた領域に、絶縁樹脂からなる円形状凸部パターンを
形成するステップと、該円形状凸部パターン上に、同じ
絶縁樹脂を塗布して第2の絶縁樹脂層を形成するステッ
プと、を含み、前記コンタクトホールを形成するステッ
プにおいて、該コンタクトホールは、前記第2の絶縁樹
脂層に形成され、前記反射電極を形成するステップにお
いて、前記絶縁樹脂層上に形成される該反射電極は散乱
性を有し、前記コンタクトホール底部において該反射電
極は鏡面状態に形成され、前記コンタクトホール底部に
おける鏡面状態の前記反射電極によって反射される光を
用いることにより、前記液晶層の厚みを測定するステッ
プを含んでおり、このことにより上記目的が達成され
る。
According to the present invention , there is provided a method of manufacturing a reflection type liquid crystal display device , comprising the steps of:
A substrate, a second substrate having a light-transmitting electrode,
A liquid crystal layer disposed between the first and second substrates.
This is a method for manufacturing a projection-type liquid crystal display device. The method is insulating
A switch for supplying a voltage signal for display to the reflective electrode on the substrate.
Forming an switching element;
A routing electrode connected to the element and extending below the reflective electrode;
Thus, at least one region has two or more different types
Forming a routing electrode on which metal is laminated
And an insulating tree on the switching element and the routing electrode.
Forming a grease layer and the two types of the routing electrodes
The insulating resin layer on the region where the different metals are stacked
Forming a contact hole;
Etching using the metal etchant on the top layer of the electrode
Of the uppermost layer at the bottom of the contact hole.
Remove the metal layer until it reaches some or the underlying metal layer
By removing, the insulation with the uppermost metal layer
Removing the resin residue;
To cover each pixel on the insulating resin layer so as to cover
Forming an electrode, the insulating resin layer
The step of forming is performed in a region where the reflective electrode is formed.
And the region where the contact hole is formed is
A circular convex pattern made of insulating resin is
Forming and the same on the circular convex pattern
Step of applying insulating resin to form second insulating resin layer
And a step for forming the contact hole.
The contact hole is formed in the second insulating tree.
Formed on the oily layer, in the step of forming the reflective electrode.
And the reflective electrode formed on the insulating resin layer is scattered.
Having a reflective property at the bottom of the contact hole.
The pole is formed in a mirror state, and is located at the bottom of the contact hole.
The light reflected by the reflective electrode in a mirrored state
By using this, a step for measuring the thickness of the liquid crystal layer is performed.
To achieve the above object.

【0039】[0039]

【0040】[0040]

【0041】[0041]

【0042】[0042]

【0043】[0043]

【0044】[0044]

【0045】本発明による反射型液晶表示装置の製造方
法は、複数の反射電極を有する第1の基板と、透光性の
ある電極を有する第2の基板と、該第1及び第2の基板
間に配置された液晶層と、を備えた反射型液晶表示装置
の製造方法である。該方法は、絶縁性基板上に、表示用
の電圧信号を該反射電極に供給するスイッチング素子を
形成するステップと、該スイッチング素子に接続し該反
射電極下方に延びる引き回し電極であって、少なくとも
1部の領域において2種類以上の異なる金属が積層され
た引き回し電極を形成するステップと、該スイッチング
素子及び該引き回し電極上に絶縁樹脂層を形成するステ
ップと、該引き回し電極の該2種類以上の異なる金属が
積層された領域上の該絶縁樹脂層に、コンタクトホール
を形成するステップと、該引き回し電極の最上層の金属
のエッチング液を用いてエッチングを行い、該コンタク
トホール底部における該最上層の金属層を、一部あるい
はその下の金属層に達するまで除去することにより、該
最上層の金属層とともに前記絶縁樹脂の残渣を除去する
ステップと、該コンタクトホールを覆うように、該絶縁
樹脂層上に各画素に対応して反射電極を形成するステッ
プと、を含み、前記エッチングするステップで用いるエ
ッチング液は、濃度0.25%〜1.00%のフッ酸を
含む混合液であり、前記反射電極を形成するステップに
おいて、前記絶縁樹脂層上に形成される該反射電極は散
乱性を有し、前記コンタクトホール底部において該反射
電極は鏡面状態に形成され、前記コンタクトホール底部
における鏡面状態の前記反射電極によって反射される光
を用いることにより、前記液晶層の厚みを測定するステ
ップを含んでおり、そのことにより上記目的が達成され
る。
According to the method of manufacturing a reflection type liquid crystal display device according to the present invention, a first substrate having a plurality of reflective electrodes, a second substrate having a translucent electrode, and the first and second substrates are provided. And a liquid crystal layer disposed therebetween. The method comprises the steps of: forming, on an insulating substrate, a switching element that supplies a voltage signal for display to the reflective electrode; and a routing electrode connected to the switching element and extending below the reflective electrode, the method comprising: Forming a routing electrode in which two or more different metals are stacked in the region of the portion; forming an insulating resin layer on the switching element and the routing electrode; and determining the two or more different types of the routing electrode. Forming a contact hole in the insulating resin layer on the region where the metal is laminated, and performing etching using an etchant for a metal in the uppermost layer of the routing electrode; Removing the layer until it reaches a portion or a metal layer therebelow, thereby forming the insulating resin together with the uppermost metal layer. Removing the residues, so as to cover the contact holes, comprising the steps of: in response to each pixel on the insulating resin layer to form a reflective electrode, used in the step of etching d
The etching solution is hydrofluoric acid with a concentration of 0.25% to 1.00%.
A liquid mixture containing the reflection electrode.
The reflection electrode formed on the insulating resin layer is dispersed.
Having a disorder, and the reflection at the bottom of the contact hole.
The electrode is formed in a mirror state, and the bottom of the contact hole is formed.
Reflected by the reflective electrode in a mirror state at
Is used to measure the thickness of the liquid crystal layer.
And thereby achieve the above object.

【0046】前記コンタクトホールを形成するステップ
において、好ましくは、該コンタクトホールは、開口面
積が400μm2以上であり、かつ、前記反射電極の面
積の8%以下であるように形成される。
In the step of forming the contact hole, preferably, the contact hole is formed so that the opening area is 400 μm 2 or more and 8% or less of the area of the reflection electrode.

【0047】1つの実施の形態において、前記スイッチ
ング素子は薄膜トランジスタであり、前記引き回し電極
の下層金属層は、該薄膜トランジスタのゲート電極と同
一の材料から形成され、該引き回し電極の上層金属層
は、該薄膜トランジスタのソース電極と同一の材料から
形成される。
In one embodiment, the switching element is a thin film transistor, the lower metal layer of the routing electrode is formed of the same material as the gate electrode of the thin film transistor, and the upper metal layer of the routing electrode is It is formed from the same material as the source electrode of the thin film transistor.

【0048】前記引き回し電極を形成するステップにお
いて、下層金属層は、タンタル、50原子%以下の窒素
を合有するタンタル、及びモリブデンを含有するタンタ
ルからなる群から選ばれた材料で形成され、上層金属層
はチタンであってもよい。
In the step of forming the routing electrode, the lower metal layer is formed of a material selected from the group consisting of tantalum, tantalum containing 50 atomic% or less of nitrogen, and tantalum containing molybdenum. The layer may be titanium.

【0049】もう1つの実施の形態において、前記スイ
ッチング素子はMIM(金属−絶縁層−金属)素子であ
り、前記引き回し電極の下層金属は、該MIM素子の第
1電極と同一材料から形成され、該引き回し電極の上層
金属層は、該MIM素子の第2電極と同一の材料から形
成される。
In another embodiment, the switching element is a metal-insulating-layer (MIM) element, and a lower metal layer of the routing electrode is formed of the same material as a first electrode of the MIM element; The upper metal layer of the routing electrode is formed of the same material as the second electrode of the MIM element.

【0050】前記引き回し電極を形成するステップにお
いて、下層金属層は、タンタル、50原子%以下の窒素
を合有するタンタル、10原子%以下のシリコン及びタ
ングステンを含有するタンタル、及び10原子%以下の
4価以下の元素と6価以上の元素とを各々1種類以上含
有しているタンタルからなる群から選ばれた材料で形成
され、上層金属層はチタンであってもよい。
In the step of forming the routing electrode, the lower metal layer may be made of tantalum, tantalum containing 50 atomic% or less of nitrogen, 10 atomic% or less of tantalum containing silicon and tungsten, and 10 atomic% or less of The upper metal layer may be formed of a material selected from the group consisting of tantalum containing at least one element each having a valence of less than or equal to six or more, and the upper metal layer may be titanium.

【0051】[0051]

【0052】[0052]

【0053】[0053]

【0054】[0054]

【0055】[0055]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施の形態に基づ
いて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on embodiments.

【0056】(実施の形態1)図1は、本発明の1つの
実施の形態である反射型液晶表示装置30の一部の断面
を示している。液晶表示装置30は、スイッチング素子
(TFT)が形成された下側基板(アクティブマトリク
ス基板)30a、上側基板(対向基板)30b、及び両
基板間に挟持された液晶層49を有している。図2は、
図1に示される下側基板30aの平面図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 shows a cross section of a part of a reflection type liquid crystal display device 30 according to one embodiment of the present invention. The liquid crystal display device 30 includes a lower substrate (active matrix substrate) 30a on which switching elements (TFTs) are formed, an upper substrate (opposite substrate) 30b, and a liquid crystal layer 49 sandwiched between the two substrates. FIG.
FIG. 2 is a plan view of a lower substrate 30a shown in FIG.

【0057】まず、下側基板30aの構成を述べる。図
1及び2に示されるように、ガラス等の絶縁性の基板3
1上には、クロム、タンタルなどから成る複数のゲート
バス配線32が互いに平行に設けられ、ゲートバス配線
32からはゲート電極33が分岐して設けられている。
ゲートバス配線32及びゲート電極33の材料として
は、このほかに、50原子%以下の窒素を合有するタン
タルや、モリブデンを含有するタンタルを用いても良
い。ゲートバス配線32は、走査線として機能してい
る。
First, the configuration of the lower substrate 30a will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, an insulating substrate 3 made of glass or the like is used.
A plurality of gate bus lines 32 made of chromium, tantalum, or the like are provided in parallel with each other, and a gate electrode 33 is branched from the gate bus line 32.
In addition, as the material of the gate bus wiring 32 and the gate electrode 33, tantalum containing 50 atomic% or less of nitrogen or tantalum containing molybdenum may be used. The gate bus wiring 32 functions as a scanning line.

【0058】図2に示されるように、ゲートバス配線3
2を覆うように、基板31上の全面に、窒化シリコン
(SiNx)、酸化シリコン(SiOx)などから成る
ゲート絶縁膜34が形成されている。ゲート電極33の
上方には、ゲート絶縁膜34を介して、非晶質シリコン
(以下、a−Siと記す)、多結晶シリコン、CdSe
などから成る半導体層35が形成されている。半導体層
35の両端部には、a−Si、多結晶シリコン、CdS
eなどからなるn+あるいはp+のコンタクト層41が各
々形成されている。
As shown in FIG. 2, the gate bus wiring 3
2, a gate insulating film 34 made of silicon nitride (SiNx), silicon oxide (SiOx), or the like is formed on the entire surface of the substrate 31. Above the gate electrode 33, via a gate insulating film 34, amorphous silicon (hereinafter a-Si), polycrystalline silicon, CdSe
A semiconductor layer 35 is formed. At both ends of the semiconductor layer 35, a-Si, polycrystalline silicon, CdS
An n + or p + contact layer 41 made of e or the like is formed.

【0059】また、コンタクト層41が重畳された半導
体層35の一方の端部には、チタン、モリブデン、アル
ミニウムなどから成るソース電極36が重畳形成されて
いる。また、コンタクト層41が重畳された半導体層3
5の他方の端部には、ソース電極36と同様にチタン、
モリブデン、アルミニウムなどから成るドレイン電極3
7及び引き回し電極37aが重畳形成されている。ドレ
イン電極37及び引き回し電極37aは、一体的に形成
されていても良い。引き回し電極37aの他方の端部
は、基板31上に形成されたパッド50上に重畳してい
る。パッド50は、コンタクトホール43部分における
引き回し電極37aの下層金属層であり、少なくともコ
ンタクトホール43よりも広い面積を有する。本実施例
においては、パッド50をゲート電極33と同じ材料で
形成している。
A source electrode 36 made of titanium, molybdenum, aluminum or the like is formed on one end of the semiconductor layer 35 on which the contact layer 41 is overlapped. The semiconductor layer 3 on which the contact layer 41 is superimposed
5, at the other end, titanium as in the case of the source electrode 36,
Drain electrode 3 made of molybdenum, aluminum, etc.
7 and the routing electrode 37a are formed in an overlapping manner. The drain electrode 37 and the routing electrode 37a may be formed integrally. The other end of the routing electrode 37 a overlaps a pad 50 formed on the substrate 31. The pad 50 is a lower metal layer of the routing electrode 37 a in the contact hole 43, and has at least a larger area than the contact hole 43. In this embodiment, the pad 50 is formed of the same material as the gate electrode 33.

【0060】また、ゲート絶縁膜34は、従来例(図1
2)で説明したのと同様に、ゲートバス配線32の入力
端子上の部分が除かれている。この工程において、図2
に示すように、パッド50上のゲート絶縁膜34も同時
に除かれる。
The gate insulating film 34 is made of a conventional example (FIG. 1).
As described in 2), the portion on the input terminal of the gate bus line 32 is removed. In this step, FIG.
As shown in FIG. 7, the gate insulating film 34 on the pad 50 is also removed at the same time.

【0061】ゲート電極33、半導体層35、ソース電
極36、及びドレイン電極37によって、スイッチング
素子40としてのa−SiTFTが形成される。
The gate electrode 33, the semiconductor layer 35, the source electrode 36, and the drain electrode 37 form an a-Si TFT as the switching element 40.

【0062】スイッチング素子が形成された基板31上
全面には、有機絶縁膜42が形成されている。有機絶縁
膜42の引き回し電極37a部分にはコンタクトホール
43が形成されている。また、有機絶縁膜42の反射電
極(画素電極)38が形成される領域には、先細状で先
端部の断面形状が円形の凸部42aが高さHで形成され
ている。高さHは、後述する有機絶縁膜42の形成方法
や、コンタクトホール43を形成する工程上の問題、お
よび液晶表示装置30を作成する際のセル厚のばらつき
を小さくするため、約10μm以下が好ましい。
An organic insulating film 42 is formed on the entire surface of the substrate 31 on which the switching elements are formed. A contact hole 43 is formed in the part of the routing electrode 37 a of the organic insulating film 42. In the region of the organic insulating film 42 where the reflective electrode (pixel electrode) 38 is formed, a convex portion 42a having a tapered shape and a circular cross section at the tip is formed at a height H. The height H is preferably about 10 μm or less in order to reduce a method of forming the organic insulating film 42 described later, a problem in a process of forming the contact hole 43, and a variation in cell thickness when the liquid crystal display device 30 is formed. preferable.

【0063】有機絶縁膜42上には、円形の凸部42a
が形成された領域及びコンタクトホール43を覆うよう
に、アルミニウムからなる反射電極38が形成されてい
る。反射電極38は、コンタクトホール43においてパ
ッド50を介して引き回し電極37aに接続される。
On the organic insulating film 42, a circular projection 42a is formed.
A reflective electrode 38 made of aluminum is formed so as to cover the region in which is formed and the contact hole 43. The reflection electrode 38 is connected to the routing electrode 37a in the contact hole 43 via the pad 50.

【0064】次に、反射型液晶表示装置30の製造方法
を、アクティブマトリクス基板30aの形成方法中心
に図面を参照しながら説明する。
Next, a method for manufacturing a reflection type liquid crystal display device 30 will be described with reference to the drawings about the formation method of the active matrix substrate 30a.

【0065】まず、ガラス等からなる絶縁性の基板31
の上に、通常の方法によって、スイッチング素子40等
の素子を形成する。本実施例では、基板31としては、
例えばコーニング社製の商品名が7059である厚さ
1.1mmのガラス基板を用いている。スイッチング素
子40を形成する際に、コンタクトホール43が形成さ
れることになる部分には、少なくともコンタクトホール
より広い面積を有する金属層であるパッド50を形成す
る。更に、その上には、引き回し電極37aを積層す
る。
First, an insulating substrate 31 made of glass or the like is used.
On top of this, elements such as the switching element 40 are formed by an ordinary method. In the present embodiment, as the substrate 31,
For example, a 1.1 mm thick glass substrate having a trade name of 7059 manufactured by Corning Incorporated is used. When forming the switching element 40, a pad 50 which is a metal layer having at least a larger area than the contact hole is formed in a portion where the contact hole 43 is to be formed. Further, a routing electrode 37a is laminated thereon.

【0066】パッド50は、コンタクトホール部におけ
る下層金属層となり、本実施例においては、TFTのゲ
ートバス配線32と同じ材料、好ましくはタンタルを
いて形成している。このことにより、ゲートバス配線3
2、ゲート電極33、及びパッド50を同時にパターニ
ングして形成することができる。また、引き回し電極3
7aは、コンタクトホール部における上層金属層とな
り、TFTのソース電極36及びドレイン電極37と同
じ材料を用い、好ましくはチタンを用いている。ソース
電極36、ドレイン電極37、及び引き回し電極37a
は同時にパターニングしても良い。このようにして、図
4(a)に示されるように、コンタクトホールが形成さ
れる部分は、異なる金属からなる少なくとも2つの層が
積層される。
[0066] pads 50 becomes a lower metal layer in the contact hole portion, in this embodiment, the same material as the gate bus lines 32 of the TFT, preferably are formed have <br/> use the tantalum. As a result, the gate bus wiring 3
2. The gate electrode 33 and the pad 50 can be formed by patterning at the same time. In addition, the routing electrode 3
7a is an upper metal layer in the contact hole portion, and is made of the same material as the source electrode 36 and the drain electrode 37 of the TFT, preferably titanium. Source electrode 36, drain electrode 37, and routing electrode 37a
May be simultaneously patterned. In this way, as shown in FIG. 4A, at the portion where the contact hole is formed, at least two layers made of different metals are stacked.

【0067】上記のように各素子が形成された基板31
の上に、図3(a)に示すように、感光性樹脂をスピン
コート方式により塗布し、有機絶縁樹脂層12を形成す
る。尚、図3(a)〜(f)においては、各素子の記載
を省略している。有機絶縁膜12としては、アクリル系
の感光性樹脂を用い、スピンコート方式により、好まし
くは500rpmから3000rpmで形成している。
本実施例では1300rpmで30秒間回転させ、有機
絶縁層12の厚さが約2.5μmになるように塗布して
いる。
The substrate 31 on which each element is formed as described above
Then, as shown in FIG. 3A, a photosensitive resin is applied by spin coating to form an organic insulating resin layer 12. In FIGS. 3A to 3F, description of each element is omitted. The organic insulating film 12 is formed of an acrylic photosensitive resin by a spin coating method, preferably at a speed of 500 rpm to 3000 rpm.
In the present embodiment, the coating is performed so that the thickness of the organic insulating layer 12 is about 2.5 μm by rotating at 1300 rpm for 30 seconds.

【0068】次に、有機絶縁層12が形成されたガラス
基板31を、例えば90℃で30秒間プリベークする。
続いて、図3(b)に示すように、フォトマスク13を
有機絶縁層12の上方に配置し、フォトマスク13の上
方から図3(b)に矢印で示すように光線を照射する
(露光)。フォトマスク13は、例えば、図に示すよ
うに、板体13cに2種類大きさの円形のパターン孔
13a及び13bが形成されているフォトマスク13を
使用することができる。本実施例のフォトマスク13に
おいては、直径5μmのパターン孔13a及び直径3μ
mのパターン孔13bがランダムに配置されており、相
互に近接するパターン孔の間隔は、少なくとも2μm以
上である。但し、パターン孔を離し過ぎると、有機絶縁
層12の上に形成する有機絶縁膜15の上表面が連続的
な波状となり難いため、パターン孔間隔は適切に設定す
ることが必要である。又、コンタクトホール底部に形成
される金属層(反射電極38)を鏡面状態にするため、
コンタクトホールに対応する部分には、フォトマスク1
3に円形パターン孔を配置しない。
Next, the glass substrate 31 on which the organic insulating layer 12 is formed is pre-baked at, for example, 90 ° C. for 30 seconds.
Subsequently, as shown in FIG. 3B, the photomask 13 is disposed above the organic insulating layer 12, and light is irradiated from above the photomask 13 as shown by an arrow in FIG. ). Photomask 13, for example, as shown in FIG. 6, it is possible to use a photomask 13 2 different sizes of the circular pattern holes 13a and 13b are formed in the plate member 13c. In the photomask 13 of this embodiment, a pattern hole 13a having a diameter of 5 μm and a diameter of 3 μm are formed.
The m pattern holes 13b are randomly arranged, and the interval between the mutually adjacent pattern holes is at least 2 μm. However, if the pattern holes are too far apart, the upper surface of the organic insulating film 15 formed on the organic insulating layer 12 is unlikely to have a continuous wavy shape, so the pattern hole interval needs to be set appropriately. Also, in order to make the metal layer (reflective electrode 38) formed at the bottom of the contact hole into a mirror surface state,
A photomask 1 is provided on the portion corresponding to the contact hole.
No circular pattern holes are placed in 3.

【0069】次に、例えば、東京応化社製のTMDH濃
度2.38%の現像液を使用して有機絶縁層12の現像
を行う。これにより、図3(c)に示すように、基板3
1の表面には、パターン孔13a及び13bに対応し
て、高さの異なる微細な凸部14a’及び14b’が多
数形成される。現像されたままの状態で、凸部14a’
及び14b’の上端部は角張っている。本実施例では、
直径5μmのパターン孔13aによって高さ2.48μ
mの凸部14aが形成され、直径3μmのパターン孔1
3bによって高さ1.64μmの凸部14bが形成され
た。
Next, the organic insulating layer 12 is developed using, for example, a developer having a TMDH concentration of 2.38% manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd. As a result, as shown in FIG.
A large number of fine projections 14a 'and 14b' having different heights are formed on the surface of the substrate 1 corresponding to the pattern holes 13a and 13b. In the state as developed, the protrusions 14a '
And 14b 'are angular at the upper end. In this embodiment,
2.48 μm height due to the pattern holes 13 a having a diameter of 5 μm
m is formed, and the pattern hole 1 having a diameter of 3 μm is formed.
3b formed a convex portion 14b having a height of 1.64 μm.

【0070】次に、凸部14a’及び14b’を形成し
た基板31を、約200℃で約60秒間加熱して熱処理
を行う。これによって、凸部14a’及び14b’の上
端部の角部を軟化させて丸くし、図3(d)に示すよう
に、上端部の断面が略円形状の凸部14a及び14bを
形成する。
Next, the substrate 31 on which the projections 14a 'and 14b' are formed is heated at about 200 ° C. for about 60 seconds to perform a heat treatment. Thereby, the corners of the upper ends of the protrusions 14a 'and 14b' are softened and rounded to form the protrusions 14a and 14b having a substantially circular cross section at the upper end as shown in FIG. 3D. .

【0071】次に、図3(e)に示すように、熱処理さ
れた基板31の上に、有機絶縁層12と同じ感光性樹脂
をスピンコート方によって塗布し、有機絶縁膜15を
形成する。好ましくは、1000rpmから3000r
pmでスピンコートする。本実施例では、2000rp
mで30秒回転してスピンコー卜した。
Next, as shown in FIG. 3 (e), on a substrate 31 which is heat treated, the same photosensitive resin as the organic insulating layer 12 is applied by spin-coating how to form the organic insulating film 15 . Preferably, from 1000 rpm to 3000 r
Spin coat at pm. In this embodiment, 2000 rpm
After spinning at m for 30 seconds, spin coating was performed.

【0072】次に、有機絶縁膜15が形成された基板3
1を、例えば90℃で30秒プリベークする。続いて、
図3(f)に示すように、フォトマスク16を有機絶縁
膜15の上方に配置し、フォトマスク16の上方から光
線を照射して露光を行う。フォトマスク16は、例え
ば、図に示すように、板体16cにコンタクトホール
16aのパターンが形成されているものを用いる。凸部
14a’及び14b’を形成する工程と同様にして、有
機絶縁膜15にコンタクトホール43が形成される。
Next, the substrate 3 on which the organic insulating film 15 is formed
1 is pre-baked at 90 ° C. for 30 seconds, for example. continue,
As shown in FIG. 3F, a photomask 16 is disposed above the organic insulating film 15, and light is irradiated from above the photomask 16 to perform exposure. For example, as shown in FIG. 5 , a photomask 16 in which a pattern of contact holes 16a is formed in a plate 16c is used. A contact hole 43 is formed in the organic insulating film 15 in the same manner as in the step of forming the protrusions 14a 'and 14b'.

【0073】次に、コンタクトホール43が形成された
基板31を、200℃で60秒加熱処理し、凸部14
a’及び14b’を軟化させて上端部が丸い凸部14a
及び14bを形成した工程と同様にして、コンタクトホ
ール43の縁の角部を丸くする。
Next, the substrate 31 having the contact hole 43 formed thereon is heated at 200 ° C. for 60 seconds to form
a 'and 14b' are softened to form a convex portion 14a having a rounded upper end.
And 14b are formed in the same manner as in the process of forming the contact holes 43.

【0074】以上の処理により、有機絶縁層12から形
成された凸部14a及び14bと、これらの凸部の上に
形成された有機絶縁膜15からなる有機絶縁膜42が形
成される。
By the above processing, the organic insulating film 42 composed of the convex portions 14a and 14b formed from the organic insulating layer 12 and the organic insulating film 15 formed on these convex portions is formed.

【0075】次に、基板31を、コンタクトホール部に
積層した少なくとも2層の金属層の最上層をエッチング
するエッチング液に浸積する。本実施例において最上層
(引き回し電極37a)がチタンで形成されている場合
は、弗酸と硝酸とを1:100から1:400の比で混
合した液に、25℃で30秒浸漬した。コンタクトホー
ル部の上層金属層のエッチング工程おいて、コンタクト
ホール部における有機絶縁膜15の現像残渣はエッチン
グ液が染み込むことによってリフトオフされる。
Next, the substrate 31 is immersed in an etchant for etching the uppermost layer of the at least two metal layers stacked in the contact hole. In this embodiment, when the uppermost layer (routing electrode 37a) was formed of titanium, it was immersed in a liquid mixture of hydrofluoric acid and nitric acid at a ratio of 1: 100 to 1: 400 at 25 ° C. for 30 seconds. In the step of etching the upper metal layer of the contact hole, the development residue of the organic insulating film 15 in the contact hole is lifted off by the permeation of the etchant.

【0076】ここで、比較のため、図18に、上記のリ
フトオフ処理を行わない場合の反射板の反射特性とコン
タクト抵抗との現像時間依存性を、開口面積900μm
2のコンタクトホールを形成する場合について示す。こ
こで、反射板の反射特性とは、反射板の法線に対して3
0°で入射した光を法線上で受光した場合の明るさであ
り、MgO膜の明るさを100として示している。ま
た、現像時間は、最良の反射特性が得られる現像時間を
1とした相対時間で示している。現像時間が短すぎて
も、また長すぎても良好な反射特性(例えば、明るさ1
00以上)は得られない。図18からわかるように、リ
フトオフ処理を行わない場合、現像時間を1.3倍にし
ても、樹脂の現像残渣のため、コンタクト抵抗がそれ以
上減少せず、良好な導通状態が得られない。
Here, for comparison, FIG. 18 shows the development time dependence of the reflection characteristics of the reflector and the contact resistance when the lift-off process was not performed, and the opening area was 900 μm.
The case where the second contact hole is formed will be described. Here, the reflection characteristic of the reflector is 3 with respect to the normal of the reflector.
This is the brightness when the light incident at 0 ° is received on the normal line, and the brightness of the MgO film is shown as 100. Further, the development time is shown as a relative time with the development time at which the best reflection characteristic is obtained as one. If the development time is too short or too long, good reflection characteristics (for example, brightness 1
00 or more) cannot be obtained. As can be seen from FIG. 18, when the lift-off process is not performed, even if the development time is 1.3 times, the contact resistance is not further reduced due to the development residue of the resin, and a good conduction state cannot be obtained.

【0077】本発明によれば、リフトオフ処理を行うこ
とにより、コンタクトホールの良好な導通を得るために
現像時間を長くする必要がなく、現像過多及び膜減りを
防止することができる。このことにより、基板全般にわ
たって良好なコンタクトホールの導通及び良好な反射特
性を実現することが可能となる。
According to the present invention, by performing the lift-off treatment, it is not necessary to lengthen the developing time to obtain good conduction of the contact hole, and it is possible to prevent excessive development and film reduction. As a result, it is possible to achieve good contact hole conduction and good reflection characteristics over the entire substrate.

【0078】その後、上層金属層のチタンのエッチング
が進み、下層金属層(パッド50)のタンタルまで達す
る。このエッチング処理工程において、有機絶縁膜の現
像残渣がない部分の上層金属層は急速にエッチングされ
ることになるが、上層金属と下層金属とのエッチング選
択比により、下層金属表面においてエッチングを実質的
に停止させることができる。例えば、チタン/タンタル
の積層の場合、エッチングの選択比は500:1以上で
あるため、タンタル表面でエッチングが停止する。この
ことにより、コンタクトホール底部を平滑な形状とする
ことができる。尚、ゲートバス配線32(ゲート電極3
3及び引き回し電極37a)の材料としては、上記の他
に、タンタル中にモリブデン、タングステン、ニオブ等
を不純物として添加した材料や、アルミをタンタルで被
覆した多層構造などを用いることができる。タンタルに
不純物を添加した場合は、チタンとのエッチング選択比
の変化は僅かであり、また、多層構造のゲート配線を用
いる場合は、バッド50の表面がタンタルであればチタ
ンとの選択的エッチングを良好に行うことができる。
Thereafter, the etching of the titanium in the upper metal layer proceeds, and reaches the tantalum in the lower metal layer (pad 50). In this etching step, the upper metal layer where there is no development residue of the organic insulating film is rapidly etched, but the etching is substantially performed on the lower metal surface due to the etching selectivity between the upper metal and the lower metal. Can be stopped. For example, in the case of a stack of titanium / tantalum, the etching stops at the tantalum surface because the etching selectivity is 500: 1 or more. Thus, the bottom of the contact hole can be made smooth. The gate bus wiring 32 (gate electrode 3
In addition to the above, a material in which molybdenum, tungsten, niobium, or the like is added to tantalum as an impurity, a multilayer structure in which aluminum is covered with tantalum, or the like can be used as the material of the third and routing electrodes 37a). When an impurity is added to tantalum, a change in the etching selectivity with titanium is slight. When a gate wiring having a multilayer structure is used, if the surface of the pad 50 is tantalum, selective etching with titanium is performed. Can be performed well.

【0079】また、コンタクトホールの開口部は、有機
絶縁樹脂の現像残渣を効果的に除去するために、1個当
たり400μm2以上の面積を有する必要がある。表1
に、コンタクトホールの開口面積を変化させた場合の、
300×300mm基板内におけるコンタクトホールの
コンタクト抵抗のばらつきを示す。
The opening of the contact hole must have an area of 400 μm 2 or more in order to effectively remove the development residue of the organic insulating resin. Table 1
Then, when the opening area of the contact hole is changed,
3 shows a variation in contact resistance of a contact hole in a 300 × 300 mm substrate.

【0080】[0080]

【表1】 [Table 1]

【0081】表1からわかるように、コンタクトホール
の面積が400μm2以上でコンタクト抵抗のばらつき
が少なく、かつ、低い抵抗値が得られている。しかし、
コンタクトホール部分に形成される反射電極は鏡面状態
であるため、コンタクトホールの開口面積を大きくする
ことは、それだけ表示が暗くなり、反射型液晶表示装置
の表示品位を低下させることになる。
As can be seen from Table 1, when the area of the contact hole is 400 μm 2 or more, the variation in contact resistance is small and a low resistance value is obtained. But,
Since the reflective electrode formed in the contact hole portion is in a mirror surface state, increasing the opening area of the contact hole darkens the display accordingly and lowers the display quality of the reflective liquid crystal display device.

【0082】図19は、コンタクトホールの開口面積の
反射電極面積に対する割合を変化させた場合の反射板の
明るさの変化を示している。反射板の明るさは、30゜
入射・垂直受光で測定し、MgO膜の明るさを100と
して示している。図19からわかるように、コンタクト
ホールの開口面漬が反射電極面積の8%以上になると、
明るさ100を下回る。従って、好ましくは、コンタク
トホールの開口面積は反射電極面積の8%以下にする必
要がある。例えば、反射電極の面積が約240×120
μm2の場合、コンタクトホールの開口面積は1440
μm2以下とする必要がある。
FIG. 19 shows the change in brightness of the reflector when the ratio of the opening area of the contact hole to the area of the reflective electrode is changed. The brightness of the reflector was measured at 30 ° incidence and vertical light reception, and the brightness of the MgO film is shown as 100. As can be seen from FIG. 19, when the contact hole immersion becomes 8% or more of the reflective electrode area,
Brightness is below 100. Therefore, preferably, the opening area of the contact hole needs to be 8% or less of the reflective electrode area. For example, the area of the reflective electrode is about 240 × 120
In the case of μm 2 , the opening area of the contact hole is 1440
μm 2 or less.

【0083】上述のようにして、図4(b)に示すよう
に、有機絶縁膜42にコンタクトホール43を形成し、
エッチング処理を行った後、図4(c)に示すように有
機絶縁膜42の上の所定の領域にアルミニウムからなる
反射電極38を形成する。反射電極38は、例えば本実
施例ではスパッタリング法により形成した。反射電極3
8に使用する材料は、光を反射する導電性材料であれば
良く、例えば、銀等を用いることができる。
As described above, the contact hole 43 is formed in the organic insulating film 42 as shown in FIG.
After performing the etching process, a reflective electrode 38 made of aluminum is formed in a predetermined region on the organic insulating film 42 as shown in FIG. The reflective electrode 38 is formed by, for example, a sputtering method in this embodiment. Reflective electrode 3
The material used for 8 may be any conductive material that reflects light, for example, silver or the like.

【0084】次に、基板31上に配向膜44を形成する
(図1)。配向膜44は、基板31の少なくとも反射電
極38が形成された領域を覆うように、配向膜材料を印
刷あるいはスピンコーターなどによって塗布し、160
〜180℃で焼成し硬化させて形成する。垂直配向膜を
形成する場合には、垂直配向膜材料を用い、水平配向膜
を形成するであれば、配向膜の焼成・硬化後にラビング
処理などを施す。このようにして、下側基板(アクティ
ブマトリクス基板)30aが完成する。
Next, an alignment film 44 is formed on the substrate 31 (FIG. 1). The alignment film 44 is coated with an alignment film material by printing or a spin coater so as to cover at least a region of the substrate 31 where the reflective electrode 38 is formed.
It is formed by firing and curing at ~ 180 ° C. When a vertical alignment film is formed, a vertical alignment film material is used. When a horizontal alignment film is formed, rubbing treatment or the like is performed after firing and curing of the alignment film. Thus, the lower substrate (active matrix substrate) 30a is completed.

【0085】図1に示すように、上側基板(対向基板)
30bにおいては、基板45上にカラーフィルタ46が
形成される。カラーフィルタ46においては、基板30
aの反射電極38に対向する位置にはマゼンタまたは緑
のフィルタ46aが形成され、反射電極38に対向しな
い位置にはラックのフィルタ46bが形成される。カ
ラーフィルタ46上の全面にはITO等から成る透明電
極47が形成され、さらにその上には配向膜48が形成
される。両基板30a及び30bは、反射電極38とフ
ィルタ46aとが一致するように対向して貼り合わせら
れ、間に液晶49が注入されて反射型液晶表示装置30
が完成する。
As shown in FIG. 1, the upper substrate (counter substrate)
In 30b, a color filter 46 is formed on the substrate 45. In the color filter 46, the substrate 30
is in a position facing the reflecting electrode 38 of a formed magenta or green filter 46a, the filter 46b of the probe rack is formed at a position not opposed to the reflective electrode 38. A transparent electrode 47 made of ITO or the like is formed on the entire surface of the color filter 46, and an alignment film 48 is further formed thereon. The two substrates 30a and 30b are bonded to each other so that the reflective electrode 38 and the filter 46a are aligned with each other, and a liquid crystal 49 is injected between the substrates 30a and 30b.
Is completed.

【0086】上述のようにして製造した液晶表示装置3
0は、画素毎に形成されたコンタクトホール43は、そ
の底部に鏡面状態を有する。従って、この鏡面状態の底
部を利用することにより、先に述べたレーザー光を用い
る測定方法によって液晶表示装置30の液晶層の厚さを
測定することができる。このようにしてレーザー光を用
いる測定を行った結果を図7に示す。図7から分かるよ
うに、コンタクトホール部においては安定した測定が可
能であり、対向基板に対する相対位置から液晶層の厚さ
を求めることができる。
The liquid crystal display device 3 manufactured as described above
0 indicates that the contact hole 43 formed for each pixel has a mirror state at the bottom. Therefore, the thickness of the liquid crystal layer of the liquid crystal display device 30 can be measured by using the above-described measurement method using laser light by using the bottom portion in the mirror surface state. FIG. 7 shows the result of the measurement using the laser light in this manner. As can be seen from FIG. 7, stable measurement is possible in the contact hole portion, and the thickness of the liquid crystal layer can be obtained from the position relative to the counter substrate.

【0087】(実施の形態2)本実施の形態において
は、スイッチング素子がMIM素子であり、非感光性樹
脂を用いて絶縁樹脂膜を形成した液晶表示装置について
説明する。
(Embodiment 2) In this embodiment, a liquid crystal display device in which a switching element is an MIM element and an insulating resin film is formed using a non-photosensitive resin will be described.

【0088】図8は、スイッチング素子(MIM)87
が形成された下側基板(アクティブマトリクス基板)8
0aの平面図であり、図9は図8に示す切断面線XI−
XIから見た基板80aの断面図である。
FIG. 8 shows a switching element (MIM) 87.
Substrate (active matrix substrate) 8 on which is formed
FIG. 9 is a plan view of FIG.
It is sectional drawing of the board | substrate 80a seen from XI.

【0089】まず、下側基板80aの構成を述べる。図
8及び9に示されるように、ガラス等の絶縁性の基板8
0上には、タンタルなどから成る複数の第1の配線81
が互いに平行に設けられ、第1の配線81からは第1の
電極32が分岐して設けられている。第1の配線81
は、走査線として機能している。また、実施の形態1と
同様に、コンタクトホール88が形成される部分には基
板80上に少なくともコンタクトホール88より広い面
積を有するパッド83が形成されている。パッド83
は、第1の配線81と同じ材料を用いて形成され、引き
回し電極86の下層金属層となる。
First, the configuration of the lower substrate 80a will be described. As shown in FIGS. 8 and 9, an insulating substrate 8 made of glass or the like is used.
A plurality of first wirings 81 made of tantalum or the like
Are provided in parallel with each other, and the first electrode 32 is provided to branch off from the first wiring 81. First wiring 81
Function as scanning lines. Similarly to the first embodiment, a pad 83 having a larger area than at least the contact hole 88 is formed on the substrate 80 at a portion where the contact hole 88 is formed. Pad 83
Are formed using the same material as the first wiring 81, and serve as a lower metal layer of the routing electrode 86.

【0090】図9に示すように、第1の配線81及び第
1の電極82を被覆するように絶縁膜84が形成されて
いる。本実施例では、絶縁膜84は、第1の配線及び第
1の電極の材料であるタンタルを25V〜40Vの電圧
で陽極酸化することにより形成した。絶縁膜84で被覆
された第1の電極82には、チタン、モリブデン、アル
ミニウムなどから成る第2の電極85が形成されてい
る。第1の電極82、絶縁膜8、及び第2の電極85
によってMIM素子87が形成される。
As shown in FIG. 9, an insulating film 84 is formed to cover the first wiring 81 and the first electrode 82. In this embodiment, the insulating film 84 is formed by anodizing tantalum, which is a material of the first wiring and the first electrode, at a voltage of 25 V to 40 V. On the first electrode 82 covered with the insulating film 84, a second electrode 85 made of titanium, molybdenum, aluminum, or the like is formed. First electrode 82, the insulating film 8 4, and the second electrode 85
Thus, the MIM element 87 is formed.

【0091】また、基板80上のコンタクトホール88
が形成される部分には引き回し電極86がパッド83を
被覆するように形成されている。引き回し電極86は第
2の電極85に接続している。本実施例では、図8に示
されるように、第2の電極85のパターニングと同時に
引き回し電極86を形成しており、引き回し電極86は
第2の電極85と一体的に形成されている。
The contact hole 88 on the substrate 80
In the portion where is formed, a routing electrode 86 is formed so as to cover the pad 83. The routing electrode 86 is connected to the second electrode 85. In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the routing electrode 86 is formed simultaneously with the patterning of the second electrode 85, and the routing electrode 86 is formed integrally with the second electrode 85.

【0092】絶縁膜84で被覆された第1の配線81及
び第1の電極82、第2の電極85、及び引き回し電極
6を覆うように、基板80上の全面に、ポリイミド系
の非感光性樹脂からなる有機絶縁膜89が形成されてい
る。有機絶縁膜89の引き回し電極86部分にはコンタ
クトホール88が形成されている。また、有機絶縁膜8
9の反射電極(画素電極)90が形成される領域には、
凸部89aが形成されている。
The first wiring 81 and the first electrode 82 covered with the insulating film 84, the second electrode 85, and the routing electrode
An organic insulating film 89 made of a polyimide-based non-photosensitive resin is formed on the entire surface of the substrate 80 so as to cover 86. A contact hole 88 is formed in the portion of the routing electrode 86 of the organic insulating film 89. Also, the organic insulating film 8
In the region where the nine reflection electrodes (pixel electrodes) 90 are formed,
The projection 89a is formed.

【0093】有機絶縁膜89上には、凸部89aが形成
された領域及びコンタクトホール88を覆うように、ア
ルミニウム等からなる反射電極90が形成されている。
反射電極90は、コンタクトホール88において、パッ
ド83によって引き回し電極86に接続される。
On the organic insulating film 89, a reflective electrode 90 made of aluminum or the like is formed so as to cover the region where the protrusion 89a is formed and the contact hole 88.
The reflection electrode 90 is connected to the routing electrode 86 by a pad 83 in the contact hole 88.

【0094】次に、実施の形態2による反射型液晶表示
装置の製造方法を、アクティブマトリクス基板80aの
形成方法を中心に図面を参照しながら説明する。
Next, a method of manufacturing the reflection type liquid crystal display device according to the second embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on a method of forming the active matrix substrate 80a.

【0095】まず、ガラス等からなる絶縁性の基板80
の上に、通常の方法によって、MIM素子87、パッド
83、引き回し電極86等の素子を形成する。本実施例
では、基板80としては、例えばコーニング社製の商品
名が7059である厚さ1.1mmのガラス基板を用い
ている。
First, an insulating substrate 80 made of glass or the like is used.
On top of this, elements such as the MIM element 87, the pad 83, and the routing electrode 86 are formed by an ordinary method. In this embodiment, as the substrate 80, for example, a glass substrate having a trade name of 7059 manufactured by Corning and having a thickness of 1.1 mm is used.

【0096】MIM素子87を形成する際に、コンタク
トホール88が形成されることになる部分には、少なく
ともコンタクトホールより広い面積を有する金属層であ
るパッド83を形成する。更に、その上には、引き回し
電極86を積層する。
When the MIM element 87 is formed, a pad 83 which is a metal layer having at least a larger area than the contact hole is formed in a portion where the contact hole 88 is to be formed. Further, a routing electrode 86 is laminated thereon.

【0097】パッド83は、コンタクトホール部におけ
る下層金属層となり、本実施例においては、MIM素子
87第1の電極82と同じ材料、好ましくはタンタル
いて形成している。このことにより、第1の配線8
1、第1の電極82、及びパッド83を同時にパターニ
ングして形成することができる。
The pad 83 becomes a lower metal layer in the contact hole portion. In this embodiment, the pad 83 is made of the same material as the first electrode 82 of the MIM element 87, preferably, tantalum .
Are formed have use. As a result, the first wiring 8
The first electrode 82 and the pad 83 can be formed by patterning at the same time.

【0098】また、引き回し電極86は、コンタクトホ
ール部における上層金属層となる。引き回し電極86
は、MIM素子87の第2の電85と同じ材料を用
い、好ましくはチタンを用いて形成している。第2の電
極85及び引き回し電極86は同時にパターニングして
も良い。このようにして、図10(a)に示されるよう
に、コンタクトホールが形成される部分は、異なる金属
からなる少なくとも2つの層が積層される。
The routing electrode 86 becomes an upper metal layer in the contact hole. Leading electrode 86
Uses the same material as the second electrodes 85 of the MIM element 87, preferably formed by using titanium. The second electrode 85 and the routing electrode 86 may be patterned at the same time. In this way, as shown in FIG. 10A, at the portion where the contact hole is formed, at least two layers made of different metals are stacked.

【0099】上記のように各素子が形成された基板80
の上に、図10(a)に示すように、非感光性樹脂をス
ピンコート方式により塗布し、ポストベークを行って有
機絶縁層101を形成する。有機絶縁層101として
は、ポリイミド系の非感光性樹脂を用い、スピンコート
方式により、好ましくは500rpmから3000rp
mで形成している。本実施例では1300rpmで30
秒間回転させ、有機絶縁層101の厚さが約2.5μm
になるように塗布している。また、ポストべークは23
0℃で90秒行った。
The substrate 80 on which each element is formed as described above
Then, as shown in FIG. 10A, a non-photosensitive resin is applied by a spin coating method, and post-baking is performed to form an organic insulating layer 101. As the organic insulating layer 101, a polyimide non-photosensitive resin is used, and preferably from 500 rpm to 3000 rpm by a spin coating method.
m. In this embodiment, it is 30 at 1300 rpm.
For 2 seconds, the thickness of the organic insulating layer 101 is about 2.5 μm
It is applied so that it becomes. Post bake is 23
Performed at 0 ° C. for 90 seconds.

【0100】次に、有機絶縁層101が形成されたガラ
ス基板80上に、MIM素子87を形成するときに用い
るフォトレジストと同じフォトレジスト102をスピン
コート方式により塗布し、例えば90℃で60秒プリベ
ークする。本実施例においては、フォトレジストとして
東京応化社製のOFPR800を用い、厚さは3.2μ
mとした。
Next, on the glass substrate 80 on which the organic insulating layer 101 has been formed, the same photoresist 102 as the photoresist used when forming the MIM element 87 is applied by spin coating, for example, at 90 ° C. for 60 seconds. Prebake. In the present embodiment, OFPR800 manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd. is used as the photoresist, and the thickness is 3.2 μm.
m.

【0101】続いて、実施の形態1において感光性樹脂
層を露光した場合と同様にして、フォトマスクを用いて
フォトレジスト102を露光する。例えば、図に示す
ように、板体13cに2種類大きさの円形のパターン
孔13a及び13bが形成されているフォトマスク13
を使用することができる。又、コンタクトホール88の
底部に形成される金属層(反射電極90)を鏡面状態に
するため、コンタクトホールに対応する部分には、フォ
トマスク13に円形パターン孔を配置しないことが必要
である。
Subsequently, the photoresist 102 is exposed using a photomask in the same manner as in the case of exposing the photosensitive resin layer in the first embodiment. For example, as shown in FIG. 6, the photomask 13 2 different sizes of the circular pattern holes 13a and 13b are formed in the plate member 13c
Can be used. Further, in order to make the metal layer (reflective electrode 90) formed at the bottom of the contact hole 88 a mirror surface state, it is necessary that a circular pattern hole is not arranged in the photomask 13 at a portion corresponding to the contact hole.

【0102】次に、例えば、東京応化社製のTMDH濃
度2.38%の現像液を使用してフォトレジスト102
の現像を行う。これにより、図10(b)に示すよう
に、有機絶縁層101の上には、パターン孔13a及び
13bに対応して、フォトレジストの微細な凸部104
a’及び104b’が多数形成される。
Next, for example, a photoresist 102 was prepared using a developer having a TMDH concentration of 2.38% manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.
Is developed. As a result, as shown in FIG. 10B, fine convex portions 104 of the photoresist are formed on the organic insulating layer 101 in correspondence with the pattern holes 13a and 13b.
Many a 'and 104b' are formed.

【0103】次に、フォトレジストの凸部104a’及
び104b’をマスクとして有機絶縁層101のドライ
エッチングを行い、凸部104a’及び104b’を有
機絶縁層l01に転写する。その後、アルカリ系の剥離
液を用いてフォトレジストの凸部104a’及び104
b’を取り除く。このことにより、図10(c)に示さ
れるように、基板80上には、有機絶縁層101からパ
ターニングされた凸部105a’及び105b’が形成
される。本実施例においては、ドライエッチングにO2
ガスを用いており、フォトレジスト102と非感光性樹
脂101の選択比は1:1である。エッチングが終了し
た状態で、凸部105a’及び105b’の上端部は角
張っている。
Next, the organic insulating layer 101 is dry-etched using the photoresist convex portions 104a 'and 104b' as a mask, and the convex portions 104a 'and 104b' are transferred to the organic insulating layer 101. After that, the convex portions 104a 'and 104 of the photoresist are formed using an alkaline stripper.
Remove b '. As a result, as shown in FIG. 10C, convex portions 105a ′ and 105b ′ patterned from the organic insulating layer 101 are formed on the substrate 80. In this embodiment, O 2 is used for dry etching.
Gas is used, and the selectivity between the photoresist 102 and the non-photosensitive resin 101 is 1: 1. After the etching is completed, the upper ends of the convex portions 105a 'and 105b' are angular.

【0104】次に、図10(d)に示すように、基板8
0の上に、有機絶縁層101と同じ非感光性樹脂をスピ
ンコート方によって塗布し、有機絶縁膜103を形成
する。好ましくは、1000rpmから3000rpm
でスピンコートする。本実施例では、2000rpmで
30秒回転してスピンコー卜し、230℃で90秒ポス
トベークした。
Next, as shown in FIG.
On the 0, the same non-photosensitive resin with the organic insulating layer 101 is applied by spin-coating how to form the organic insulating film 103. Preferably, 1000 rpm to 3000 rpm
Spin coat with. In this embodiment, spin coating was performed at 2000 rpm for 30 seconds, and post-baking was performed at 230 ° C. for 90 seconds.

【0105】次に、有機絶縁膜103が形成されたガラ
ス基板80上に、フォトレジスト106をスピンコート
し、例えば90℃で60秒のプリベークを行う。
Next, a photoresist 106 is spin-coated on the glass substrate 80 on which the organic insulating film 103 is formed, and prebaked at, for example, 90 ° C. for 60 seconds.

【0106】続いて、例えば、図に示すフォトマスク
16のような、コンタクトホールのパターンが形成され
たフォトマスクを用いて、フォトレジスト106を露光
・現像する。このことにより、有機絶縁膜103の上に
は、図10(e)に示すようなフォトレジストのコンタ
クトホールパターンが形成される。次に、このフォトレ
ジストのパターンをマスクとして、上述の凸部105
a’及び105b’の形成と同様のドライエッチング工
程を行うことにより、有機絶縁膜103にコンタクトホ
ール88を形成する。以上の処理により、図10(f)
に示すように、有機絶縁層101から形成された凸部1
05a’及び105b’と、これらの凸部の上に形成さ
れた有機絶縁膜103とからなる有機絶縁膜89が形成
される。
[0106] Then, for example, such as a photomask 16 shown in FIG. 5, using a photomask on which a pattern is formed in the contact hole, exposed and developed photoresist 106. As a result, a contact hole pattern of a photoresist is formed on the organic insulating film 103 as shown in FIG. Next, using the photoresist pattern as a mask,
A contact hole 88 is formed in the organic insulating film 103 by performing a dry etching process similar to the formation of a ′ and 105b ′. By the above processing, FIG.
As shown in FIG.
An organic insulating film 89 composed of 05a 'and 105b' and the organic insulating film 103 formed on these convex portions is formed.

【0107】ドライエッチング工程においては、エッチ
ング装置内のプラズマ密度の差のために、基板周辺部に
比べ、基板中央部においてドライエッチングが早く進行
する。特に、基板四隅と中央部とのエッチング速度の差
は大きい。表2に、本実施例によって作製した320m
m×400mmの基板内における反射板の反射特性のば
らつきを示す。
In the dry etching step, the dry etching proceeds faster in the central portion of the substrate than in the peripheral portion of the substrate due to the difference in plasma density in the etching apparatus. In particular, the difference in the etching rate between the four corners and the center of the substrate is large. Table 2 shows that the 320 m
5 shows the variation in the reflection characteristics of the reflection plate within a substrate of mx 400 mm.

【0108】[0108]

【表2】 [Table 2]

【0109】表2において、エッチング時間は、最良の
反射特性が得られるエッチング時間を1とした相対値で
示している。表2からわかるように、エッチング時間を
適切に選ぶことにより、反射特性のばらつきを10%以
内に抑えることできる。
In Table 2, the etching time is shown as a relative value when the etching time at which the best reflection characteristics are obtained is set to 1. As can be seen from Table 2, by appropriately selecting the etching time, the variation in the reflection characteristics can be suppressed within 10%.

【0110】以下の工程は、実施の形態1の場合と同様
である。
The following steps are the same as those in the first embodiment.

【0111】基板80を、コンタクトホール部に積層し
た少なくとも2層の金属層の最上層(本実施例において
は引き回し電極86)をエッチングするエッチング液に
浸積する。上層金属と下層金属(本実施例においては、
バッド83)とのエッチング選択比により、下層金属表
面においてエッチングが実質的に停止し、コンタクトホ
ール88底部が平滑な形状に形成される。
The substrate 80 is immersed in an etching solution for etching the uppermost layer (the lead-out electrode 86 in this embodiment) of at least two metal layers stacked in the contact hole portion. Upper layer metal and lower layer metal (in this embodiment,
Due to the etching selectivity with the pad 83), the etching is substantially stopped on the lower metal surface, and the bottom of the contact hole 88 is formed in a smooth shape.

【0112】ここで、コンタクトホール88を形成する
ドライエッチング工程におけるプラズマ密度の差によ
り、基板周辺部におけるエッチングが多少不十分であ
も、エッチング残渣(有機絶縁膜103)は、その次
の上層金属層のウエットエッチング工程においてエッチ
ング液の滲み込みによりリフトオフされる。従って、基
板周辺部のコンタクトホールの良好な導通を得るために
ドライエッチングの時間を長くする必要がないため、基
板中央部のレジストの退行によるコンタクトホールの巨
大化と樹脂層の膜減りを防止することができる。このこ
とにより、基板全般にわたって良好なコンタクトホール
の導通及び良好な反射特性を実現することが可能とな
る。
[0112] Here, the difference in the plasma density in the dry etching process for forming the contact hole 88, etching Tsu der somewhat insufficient in the substrate peripheral portion
Also, etching residue (organic insulating film 103) is lifted off by impregnation of the etchant in the wet etching process of the next upper metal layer. Therefore, it is not necessary to lengthen the dry etching time in order to obtain good conduction of the contact hole in the peripheral portion of the substrate, so that it is possible to prevent the contact hole from being enlarged due to the regression of the resist in the central portion of the substrate and to reduce the thickness of the resin layer. be able to. As a result, it is possible to achieve good contact hole conduction and good reflection characteristics over the entire substrate.

【0113】例えば、上記の表2におけるエッチング時
間1のドライエッチング工程によって形成された400
μm2のコンタクトホールを有する反射板において、リ
フトオフ処理を行わない場合、コンタクト抵抗は5〜3
5Ωである。本発明によるリフトオフ処理を行うことに
より、コンタクト抵抗は、基板全体にわたり3〜5Ωと
することができる。従って、基板内における反射特性の
ばらつきを10%以内に抑え、かつ基板全体に導通状態
の良好なコンタクトホールを形成することが可能とな
る。
For example, the 400 formed by the dry etching process with an etching time of 1 in Table 2 above.
In the reflector having a contact hole of μm 2 , when the lift-off treatment is not performed, the contact resistance is 5 to 3
5Ω. By performing the lift-off process according to the present invention, the contact resistance can be set to 3 to 5Ω over the entire substrate. Therefore, it is possible to suppress the variation in the reflection characteristics within the substrate to within 10% and to form a contact hole with good conduction in the entire substrate.

【0114】尚、コンタクトホール部における下層金属
層としては、上記のタンタルの他に、実施の形態1にお
いて既に説明したように、タンタルに不純物を添加した
ものを用いても良い。例えば、特開平7−20500号
公報において、井上らは、MIM素子の第1電極とし
て、シリコン、アルミなどの4価以下の元素のうちから
1種類、及びタングステン、クロム、鉄、マンガン、レ
ニウム等の6価以上の元素のうちから1種類の不純物を
添加したタンタルを用いている。又、特開平7−925
02号公報において、居波は、MIM素子の第1電極の
タンタルにジルコニウムを添加することを提案してい
る。このような、タンタルを主成分とした材料もチタン
とは十分大きな選択比を有しており、本発明の液晶表示
装置における第1の電極の材料に用いることができる。
例えば、50原子%以下の窒素を合有するタンタル、1
0原子%以下のシリコン及びタングステンを含有するタ
ンタル、または10原子%以下の4価以下の元素と6価
以上の元素とを各々1種類以上含有しているタンタルを
用いることができる。
As the lower metal layer in the contact hole portion, in addition to the above-described tantalum, as described in the first embodiment, a material obtained by adding an impurity to tantalum may be used . For example, in JP-A-7-20500 and JP Inoue et al., As the first electrode of the MIM element, silicon, one from among the tetravalent following elements such as aluminum, and tungsten, chromium, iron, manganese, rhenium And tantalum to which one kind of impurity is added from elements having six or more valences. Also, Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-925
In Japanese Patent Publication No. 02, Inami proposes adding zirconium to tantalum of the first electrode of the MIM element. Such a material containing tantalum as a main component also has a sufficiently high selectivity with respect to titanium, and can be used as a material of the first electrode in the liquid crystal display device of the present invention.
For example, tantalum containing 50 atomic% or less of nitrogen, 1
Tantalum containing 0 at% or less of silicon and tungsten, or tantalum containing 10 at% or less of at least one element of tetravalent or less and at least one element of hexavalent or more can be used.

【0115】次に、コンタクトホール88が形成された
有機絶縁膜89の上の所定の領域にアルミニウムからな
る反射電極90を形成する。反射電極90は、例えば本
実施例ではスパッタリングにより形成した。反射電極9
0に使用する材料は、光を反射する導電性材料であれば
良く、例えば、銀等を用いることができる。反射電極9
0は、コンタクトホール88内において、パッド83に
よって引き回し電極86に接続される。
Next, a reflection electrode 90 made of aluminum is formed in a predetermined region on the organic insulating film 89 in which the contact hole 88 is formed. The reflective electrode 90 is formed by, for example, sputtering in this embodiment. Reflective electrode 9
The material used for 0 may be a conductive material that reflects light, for example, silver or the like. Reflective electrode 9
Numeral 0 is connected to the routing electrode 86 by the pad 83 in the contact hole 88.

【0116】このようにして、図9に示されるアクティ
ブマトリクス基板80aが完成する。実施の形態2によ
る液晶表示装置においても、実施の形態1による液晶表
示装置30と同様に、コンタクトホール88の開口面積
を適切に選ぶことにより、明るい表示が実現される。更
に、画素毎に形成されたコンタクトホール88の底部は
鏡面状態を有している。従って、この鏡面状態の底部を
利用することにより、先に述べたレーザー光を用いる測
定方法によって液晶層の厚さを測定することができる。
Thus, the active matrix substrate 80a shown in FIG. 9 is completed. In the liquid crystal display device according to the second embodiment as well, similarly to the liquid crystal display device 30 according to the first embodiment, a bright display is realized by appropriately selecting the opening area of the contact hole 88. Further, the bottom of the contact hole 88 formed for each pixel has a mirror surface state. Therefore, the thickness of the liquid crystal layer can be measured by using the above-described measurement method using laser light by utilizing the bottom portion in the mirror surface state.

【0117】尚、本発明は上記実施の形態1及び2に限
られるものではなく、TFT素子が形成されたアクティ
ブマトリクス基板上に非感光性樹脂を用いて反射板を形
成してもよく、また、MIM素子が形成されたアクティ
ブマトリクス基板上に感光性樹脂を用いて反射板を形成
してもよい。
The present invention is not limited to Embodiments 1 and 2, and a reflection plate may be formed using a non-photosensitive resin on an active matrix substrate on which TFT elements are formed. A reflective plate may be formed using a photosensitive resin on the active matrix substrate on which the MIM elements are formed.

【0118】[0118]

【発明の効果】本発明によれば、300×300mm以
上の大基板においても基板全体にわたって良好な電気的
接続を有するコンタクトホールが形成され、かつ、基板
全体にわたって良好な散乱特性を有する反射板を形成す
ることができので、大型板を用いた良好な表示特性の
反射型液晶表示装置の製造が可能になる。又、散乱効果
の高い反射板を液晶セル基板内に有していても、液晶層
の厚みの測定が可能であり、反射型液晶表示装置の生産
管理を容易にし、安定した品質の反射型液晶表示装置の
製造が可能となる。
According to the present invention, even in a large substrate of 300 × 300 mm or more, a contact hole having good electrical connection is formed over the entire substrate, and a reflection plate having good scattering characteristics over the entire substrate is provided. since formation is able Ru to enables the production of reflection type liquid crystal display device of good display characteristics using a large-sized plate. In addition, even if a reflection plate having a high scattering effect is provided in the liquid crystal cell substrate, the thickness of the liquid crystal layer can be measured. A display device can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の1つの実施の形態による反射型液晶表
示装置の一部の断面を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a cross section of a part of a reflection type liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.

【図2】図1に示されるアクティブマトリクス基板の平
面図である。
FIG. 2 is a plan view of the active matrix substrate shown in FIG.

【図3】(a)〜(f)は、本発明の1つの実施の形態
による反射型液晶表示装置の製造方法を示す図である。
3 (a) to 3 (f) are views showing a method for manufacturing a reflection type liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.

【図4】(a)〜(c)は、本発明の1つの実施の形態
による反射型液晶表示装置の製造方法を示す図である。
FIGS. 4A to 4C are diagrams illustrating a method of manufacturing a reflective liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.

【図5】図3()に示されるフォトマスクの一例を示
す平面図である。
5 is a plan view showing an example of photomask shown in FIG. 3 (f).

【図6】図3()に示されるフォトマスクの一例を示
す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing an example of the photomask shown in FIG. 3 ( b ).

【図7】本発明の1つの実施の形態による反射型液晶表
示装置の液晶層厚を測定した結果を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a result of measuring a liquid crystal layer thickness of a reflection type liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention.

【図8】本発明のもう1つの実施の形態による反射型液
晶表示装置のアクティブマトリクス基板の一部を示す平
面図である。
FIG. 8 is a plan view showing a part of an active matrix substrate of a reflection type liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.

【図9】図8に示されるアクティブマトリクス基板を、
切断面線XI−XIから見た断面図である。
FIG. 9 shows a configuration in which the active matrix substrate shown in FIG.
It is sectional drawing seen from cutting surface line XI-XI.

【図10】(a)〜(f)は、本発明のもう1つの実施
の形態による反射型液晶表示装置の製造方法を示す図で
ある。
FIGS. 10A to 10F are diagrams showing a method of manufacturing a reflection type liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention.

【図11】(a)は、従来の液晶表示装置のアクティブ
マトリクス基板の一部を示す平面図であり、(b)は
(a)に示される従来のアクティブマトリクス基板を切
断面線V一Vから見た断面図である。
11A is a plan view showing a part of an active matrix substrate of a conventional liquid crystal display device, and FIG. 11B is a plan view of the conventional active matrix substrate shown in FIG. It is sectional drawing seen from.

【図12】図11に示されるアクティブマトリクス基板
の全体を模式的に示す図である。
FIG. 12 is a diagram schematically showing the entire active matrix substrate shown in FIG. 11;

【図13】従来の液晶表示装置における、アルミ合金を
加熱して折出物をエッチング除去して形成した反射板の
断面形状を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a cross-sectional shape of a reflector formed by heating an aluminum alloy and removing a protruding material by etching in a conventional liquid crystal display device.

【図14】従来の液晶表示装置における反射板の一例を
示す断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating an example of a reflection plate in a conventional liquid crystal display device.

【図15】従来の液晶表示装置における反射板の他の例
を示す断面図である。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing another example of a reflector in a conventional liquid crystal display device.

【図16】液晶表示装置の液晶層の膜厚を測定する光学
システムの概略を示す図である。
FIG. 16 is a view schematically showing an optical system for measuring the thickness of a liquid crystal layer of a liquid crystal display device.

【図17】従来の反射型液晶表示装置における凹凸を有
する反射板を用いて液晶層厚を測定した結果を示す図で
ある。
FIG. 17 is a diagram showing the result of measuring the thickness of a liquid crystal layer using a reflector having unevenness in a conventional reflective liquid crystal display device.

【図18】反射板の反射特性及びコンタクトホールのコ
ンタクト抵抗との現像時間依存性を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing the dependence of the reflection characteristics of the reflector and the contact resistance of the contact hole on the development time.

【図19】反射板(画素電極)面積とコンタクトホール
面積との比に対する反射板の反射特性を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing the reflection characteristics of the reflector with respect to the ratio between the area of the reflector (pixel electrode) and the area of the contact hole.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31 絶縁性基板 32 ゲートバス配線 33 ゲート電極 34 ゲート絶縁膜 35 半導体層 36 ソース電極 37 ドレイン電極 37a 引き回し電極 40 TFT 41 コンタクト層 42 有機絶縁膜 42a 凸部 43 コンタクトホール 38 反射電極 50 パッド DESCRIPTION OF SYMBOLS 31 Insulating substrate 32 Gate bus wiring 33 Gate electrode 34 Gate insulating film 35 Semiconductor layer 36 Source electrode 37 Drain electrode 37a Routing electrode 40 TFT 41 Contact layer 42 Organic insulating film 42a Convex part 43 Contact hole 38 Reflection electrode 50 Pad

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−273800(JP,A) 特開 昭62−76653(JP,A) 特開 昭63−285953(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/1335 520 G02F 1/1343 G02F 1/1365 G02F 1/1368 Continuation of the front page (56) References JP-A-6-273800 (JP, A) JP-A-62-76653 (JP, A) JP-A-63-2855953 (JP, A) (58) Fields investigated (Int .Cl. 7 , DB name) G02F 1/1335 520 G02F 1/1343 G02F 1/1365 G02F 1/1368

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の反射電極を有する第1の基板と、
透光性のある電極を有する第2の基板と、該第1及び第
2の基板間に配置された液晶層と、を備えた反射型液晶
表示装置の製造方法であって、該方法は、 絶縁性基板上に、表示用の電圧信号を該反射電極に供給
するスイッチング素子を形成するステップと、 該スイッチング素子に接続し該反射電極下方に延びる引
き回し電極であって、少なくとも1部の領域において2
種類以上の異なる金属が積層された引き回し電極を形成
するステップと、 該スイッチング素子及び該引き回し電極上に絶縁樹脂層
を形成するステップと、 該引き回し電極の該2種類以上の異なる金属が積層され
た領域上の該絶縁樹脂層に、コンタクトホールを形成す
るステップと、 該引き回し電極の最上層の金属のエッチング液を用いて
エッチングを行い、該コンタクトホール底部における該
最上層の金属層を、一部あるいはその下の金属層に達す
るまで除去することにより、該最上層の金属層とともに
前記絶縁樹脂の残渣を除去するステップと、 該コンタクトホールを覆うように、該絶縁樹脂層上に各
画素に対応して反射電極を形成するステップと、 を含前記絶縁樹脂層を形成するステップは、前記反射電極が
形成される領域であって、かつ前記コンタクトホールが
形成される領域を除いた領域に、絶縁樹脂からなる円形
状凸部パターンを形成するステップと、該円形状凸部パ
ターン上に、同じ絶縁樹脂を塗布して第2の絶縁樹脂層
を形成するステップと、を含み、 前記コンタクトホールを形成するステップにおいて、該
コンタクトホールは、前記第2の絶縁樹脂層に形成さ
れ、 前記反射電極を形成するステップにおいて、前記絶縁樹
脂層上に形成される該反射電極は散乱性を有し、前記コ
ンタクトホール底部において該反射電極は鏡面状態に形
成され、 前記コンタクトホール底部における鏡面状態の前記反射
電極によって反射される光を用いることにより、前記液
晶層の厚みを測定するステップを含む、 反射型液晶表示装置の製造方法。
A first substrate having a plurality of reflective electrodes;
A method for manufacturing a reflective liquid crystal display device, comprising: a second substrate having a light-transmitting electrode; and a liquid crystal layer disposed between the first and second substrates. Forming a switching element for supplying a voltage signal for display to the reflective electrode on the insulating substrate; and a routing electrode connected to the switching element and extending below the reflective electrode, wherein at least a part of the wiring electrode 2
Forming a routing electrode on which at least different kinds of metals are laminated; forming an insulating resin layer on the switching element and the routing electrode; and laminating the two or more different metals of the routing electrode. Forming a contact hole in the insulating resin layer on the region; performing etching using an etchant of a metal on the top layer of the routing electrode, and partially removing the top metal layer at the bottom of the contact hole; Or removing the residue of the insulating resin together with the uppermost metal layer by removing until reaching the metal layer therebelow; and corresponding to each pixel on the insulating resin layer so as to cover the contact hole. seen containing a step of forming a reflective electrode, a and the step of forming the insulating resin layer, the reflective electrode
A region where the contact hole is formed.
Except for the area to be formed, a circle made of insulating resin
Forming a convex pattern, and forming the circular convex pattern.
On the turn, apply the same insulating resin to form a second insulating resin layer
Forming the contact hole.
The contact hole is formed in the second insulating resin layer.
It is, in the step of forming the reflective electrode, the insulating trees
The reflective electrode formed on the resin layer has a scattering property,
The reflective electrode is mirror-shaped at the bottom of the contact hole.
And the reflection of the mirror surface state at the bottom of the contact hole
By using the light reflected by the electrodes, the liquid
A method for manufacturing a reflection type liquid crystal display device, comprising a step of measuring a thickness of a crystal layer.
【請求項2】 複数の反射電極を有する第1の基板と、
透光性のある電極を有する第2の基板と、該第1及び第
2の基板間に配置された液晶層と、を備えた反射型液晶
表示装置の製造方法であって、該方法は、 絶縁性基板上に、表示用の電圧信号を該反射電極に供給
するスイッチング素子を形成するステップと、 該スイッチング素子に接続し該反射電極下方に延びる引
き回し電極であって、少なくとも1部の領域において2
種類以上の異なる金属が積層された引き回し電極を形成
するステップと、 該スイッチング素子及び該引き回し電極上に絶縁樹脂層
を形成するステップと、 該引き回し電極の該2種類以上の異なる金属が積層され
た領域上の該絶縁樹脂層に、コンタクトホールを形成す
るステップと、 該引き回し電極の最上層の金属のエッチング液を用いて
エッチングを行い、該コンタクトホール底部における該
最上層の金属層を、一部あるいはその下の金属層に達す
るまで除去することにより、該最上層の金属層とともに
前記絶縁樹脂の残渣を除去するステップと、 該コンタクトホールを覆うように、該絶縁樹脂層上に各
画素に対応して反射電極を形成するステップと、 を含み、 前記エッチングするステップで用いるエッチング液は、
濃度0.25%〜1.00%のフッ酸を含む混合液であ
り、 前記反射電極を形成するステップにおいて、前記絶縁樹
脂層上に形成される該反射電極は散乱性を有し、前記コ
ンタクトホール底部において該反射電極は鏡面状態に形
成され、 前記コンタクトホール底部における鏡面状態の前記反射
電極によって反射される光を用いることにより、前記液
晶層の厚みを測定するステップを含む、 反射型液晶表示装置の製造方法。
2. A first substrate having a plurality of reflective electrodes,
A second substrate having a light-transmitting electrode;
Liquid crystal layer disposed between two substrates
A method for manufacturing a display device , comprising: supplying a voltage signal for display to the reflective electrode on an insulating substrate.
Forming a switching element that connects to the switching element and extending under the reflective electrode.
A wound electrode, wherein at least a part of the
Forming a routing electrode with multiple types of different metals stacked
And an insulating resin layer on the switching element and the routing electrode.
Forming , and the two or more different metals of the routing electrode are laminated
Contact holes are formed in the insulating resin layer on the
Using a metal etchant on the top layer of the routing electrode
Etching is performed, and the bottom of the contact hole is etched.
Reach top metal layer partially or below
By removing it until the uppermost metal layer
Removing the residue of the insulating resin; and covering the insulating resin layer so as to cover the contact hole.
And forming a reflective electrode corresponding to the pixel, the etchant used in the step of etching,
A mixture containing 0.25% to 1.00% hydrofluoric acid.
Ri, in the step of forming the reflective electrode, the insulating trees
The reflective electrode formed on the resin layer has a scattering property,
The reflective electrode is mirror-shaped at the bottom of the contact hole.
And the reflection of the mirror surface state at the bottom of the contact hole
By using the light reflected by the electrodes, the liquid
A method for manufacturing a reflection type liquid crystal display device, comprising a step of measuring a thickness of a crystal layer.
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