JP4357262B2 - 画像表示装置、配線基板および配線基板の形成方法 - Google Patents

Description

この発明は、画像表示装置および配線基板に関するものであって、特に異なる深さのスルーホールを備えた画像表示装置、配線基板および配線基板の形成方法に関するものである。

画像表示装置は電気的な信号を視覚映像に変換させ、人間が直接情報を解読可能にする電子システムの一種であって、電子光学的装置である。このような画像表示装置としては、液晶表示装置（Liquid Crystal Display : ＬＣＤ）が最も広く使用されており、その他にもプラズマ放電を用いるプラズマ表示装置（Plasma Display Panel : ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence : ＥＬ)表示装置、最近多く研究されている電界放出表示装置（Field Emission Display : ＦＥＤ）、そして、反射形としてのミラーの動きを制御する可変ミラー素子（Deformable Mirror Device : ＤＭＤ）を用いた表示装置等が開発され急速に普及している。

その中でも、液晶表示装置は、電場により分子の配列が変化する液晶の光学的性質を用いる液晶技術と微細パターンを形成することができる半導体技術とを組み合わせた画像表示装置であって平板表示装置の代名詞とも言われる。この液晶表示装置として、スイッチング素子としての薄膜トランジスタを備えたアクティブマトリックス方式を用いた液晶表示装置が知られている。このアクティブマトリックス方式の液晶表示装置は、ゲートメタルとシグナルメタルとをマトリックス状に配置し画素ごとに薄膜トランジスタを配置したアレイ基板と、その基板と所定の間隔を隔てて対向配置される対向基板との間に液晶材料を封入した構造を有する。そして、ゲートメタルおよびシグナルメタルを介して供給される電圧を薄膜トランジスタによって制御し、液晶の電気光学的性質を利用し画像表示を行う。

つぎに、画素ごとに配置される薄膜トランジスタと、外部から電気信号を入力される端子部との構造について説明する。図８は、従来の画像表示装置の断面を示した図である。ここで、薄膜トランジスタは複数の画素が配置される画像表示領域に配置され、端子部は画像表示領域の周囲に位置する縁辺部に配置されている。

図８に示すように、画像表示領域では、薄膜トランジスタ１０２は、ゲートメタル１１１上にゲート絶縁膜１２１、チャネル層１２２、エッチングストッパー１２３、ソース／ドレイン層１２４を備える。そして、ソース／ドレイン層１２４上には、シグナルメタル１１２、パッシベーション膜１２６が形成される。そして、シグナルメタル１１２と画素電極１１３を電気的に接続するために、シグナルメタル上のパッシベーション膜１２６をエッチングしたスルーホール１３１が形成される。そして、パッシベーション膜１２６上には層間絶縁膜であるポリマー膜１２７が形成される。また、縁辺領域では、端子部１０３は、基板１０１上にゲートメタル１１１が配置され、隣接するゲートメタル１１１との間には、ゲート絶縁膜１２１、パッシベーション膜１２６と、ゲートメタル間の電気的短絡を防止するためのポリマー層１２７とを備える。また、ゲートメタル１１１と表面電極１１４とを電気的に接続するために、ゲート絶縁膜１２１、パッシベーション膜１２６をエッチングしゲートメタル１１１を露出させるスルーホール１３３が形成される（特許文献１参照）。

スルーホール１３１，１３３は、パッシベーション膜１２６が積層された後に、フォトリソ工程とエッチング工程とを行うことによって形成される。図９−１と図９−２とは、スルーホール１３１，１３３の形成を説明する図である。パッシベーション膜１２６上にレジストを塗布後、スルーホール１３１，１３３に対応する開口部を備えたマスクパターンを用いて露光しレジストパターンを形成するフォトリソ工程を行う。そして、図９−１に示すようにレジスト１５１をマスクとしてエッチング工程を行い、レジスト１５１が覆う部分以外の積層膜をエッチングし、シグナルメタル１１２の所定部分を露出させたスルーホール１３１と、ゲートメタル１１１の所定部分を露出させたスルーホール１３３とを形成する。スルーホール１３１が形成される部分ではパッシベーション膜１２６がエッチングされ、スルーホール１３３が形成される部分ではパッシベーション膜１２６とゲート絶縁膜１２１とがエッチングされる。このため、スルーホール１３３は、スルーホール１３１と比較し深さが深い。次いで、図９−２に示すように、レジスト１５１を除去しスルーホール１３１，１３３を形成するエッチング工程は終了する。

特開２００２−１６９１７２号公報

しかしながら、従来の液晶表示装置では、スルーホール１３１，１３３の深さに差があるため、エッチング工程中にスルーホール１３１の底面に露出した金属の表面が変質するという問題があった。以下、図１０，１１を参照し、詳細に説明する。

上述したように、スルーホール１３１と、スルーホール１３１よりも深さが深いスルーホール１３３とは、同一のエッチング工程で形成される。エッチング工程は、たとえばプラズマで励起したラジカルによるドライエッチング方式で行われ、被エッチング膜がラジカルによって変質された後にイオンがこの変質部を攻撃し変質部を除去する。

このエッチング工程では、図１０−１に示すように、パッシベーション膜１２６が露出する開口部１３１ａ，１３３ａにラジカル１５２が集中し、パッシベーション膜１２６をエッチングする。パッシベーション膜１２６のエッチング後、画像表示領域ではスルーホール１３１が形成され、シグナルメタル１１２の表面層であるモリブデン層１１２ｍは露出する。一方、縁辺領域ではゲートメタル１１１上にはゲート絶縁膜１２１が積層しており、このゲート絶縁膜１２１をエッチングするためラジカル１５２の供給は継続される。ここで、ラジカル１５２は基板１０１全体に対して供給されるため、縁辺領域とともに画像表示領域においてもラジカル１５２は存在する。したがって、図１０−２に示すように、画像表示領域ではスルーホール１３１が形成された後も露出するモリブデン層１１２ｍにラジカル１５２が集中する。この結果、縁辺領域のゲートメタル１１１上のゲート絶縁膜１２１をエッチングする間、画像表示領域のモリブデン層１１２ｍとラジカル１５２とが反応し、スルーホール１３１の底面に露出するモリブデン層１１２ｍには表面が変質された変質部１１２ｎが発生する（図１０−３参照）。この変質部１１２ｎは、モリブデン層１１２ｍと比較しポリマー膜１２７との密着性が劣化している。

このため、図１０−４に示すようにポリマー膜１２７を積層後フォトリソ工程において露光後に現像した場合、図１０−５に示すポリマー膜１２７の領域ａに形状異常が生じ、電気的接続の異常が生じる。

そして、ポリマー膜１２７の変形が進行すると、図１１に示すように、基板１０１上に大穴発生領域１４３が発生する。この大穴発生領域１４３は、拡大したスルーホールが多く存在する領域である。この大穴発生領域１４３では、シグナルメタル１１２およびポリマー膜１２７上に積層される画素電極１１３の切断や、画素電極１１３上に形成される配向膜の膜ムラを引き起こし、画質表示の品質が劣化するという問題があった。特に、高精細である液晶表示装置の場合、画素数が多くなるためスルーホール１３１の個数も多くなり、ポリマー膜１２７の変形や大穴発生領域１４３の拡大が顕著に認められる。

この発明は、上記した従来技術の欠点に鑑みてなされたものであり、画素電極の切断および配向膜の膜ムラを低減し、高品位の画像表示を行う画像表示装置、配線基板および配線基板の形成方法を提供することを目的とする。

請求項１にかかる画像表示装置は、複数の画素が配置された画像表示領域と、前記画像表示領域の周囲に位置する縁辺領域とを有し、前記画像表示領域および／または前記縁辺領域上に複数の導電部材の電気的接続に用いられる第１のスルーホールと、前記第１のスルーホールよりも深さが深い第２のスルーホールとが形成された画像表示装置において、前記第１のスルーホールよりも深さが深く、電極と配線とを接続しないホールを備え、該ホール、前記第１のスルーホール、および前記第２のスルーホールが、同一のエッチング工程で形成されており、前記ホールと前記第１のスルーホールとの距離は、前記エッチング工程時に供給され、被エッチング領域と反応活性なラジカルの平均自由行程の５倍以内であることを特徴とする。

本発明にかかる画像表示装置によれば、第１のスルーホールよりも深さが深いホールをダミーホールとして形成することによって、第１および第２のスルーホールを形成するエッチング工程における露出金属の変質を低減することが可能となる。

請求項２にかかる画像表示装置は、前記ホールは、前記第２のスルーホールと同等の深さ、または、前記第２のスルーホールよりも深い深さであることを特徴とする。

請求項３にかかる画像表示装置は、前記第１のホールと前記第２のホールと前記ホールとは複数存在し、複数の前記第２のスルーホールの総面積と複数の前記ホールの総面積との面積和は、複数の前記第１のスルーホールの総面積の１５分の１以上であることを特徴とする。

請求項４にかかる画像表示装置は、前記第２のスルーホールは、前記縁辺領域上にのみ形成され、前記ホールは少なくとも前記画像表示領域に形成されることを特徴とする。

請求項５にかかる画像表示装置は、前記ホールは、前記画素ごとに形成されることを特徴とする。

請求項６にかかる配線基板は、画像表示領域と縁辺領域とを備えたアレイ基板を複数有し、複数の導電部材の電気的接続に用いられる第１のスルーホールと、前記第１のスルーホールよりも深さが深い第２のスルーホールとが形成された配線基板において、前記第１のスルーホールよりも深さが深く、導電部材の電気的接続に用いられないホールを備え、該ホール、前記第１のスルーホール、および前記第２のスルーホールが、同一のエッチング工程で形成されており、前記ホールと前記第１のスルーホールとの距離は、前記エッチング工程時に供給され、被エッチング領域と反応活性なラジカルの平均自由行程の５倍以内であることを特徴とする。

請求項７にかかる配線基板は、前記第１のホールと前記第２のホールと前記ホールとは複数存在し、複数の前記第２のスルーホールの総面積と複数の前記ホールの総面積との面積和は、複数の前記第１のスルーホールの総面積の１５分の１以上であることを特徴とする。

本発明にかかる画像表示装置、配線基板および配線基板の形成方法は、ダミーホールを形成することによって、異なる深さのスルーホールを同一のエッチング工程で形成する場合であってもスルーホール上に積層される積層膜の変形を抑制できる。このため、本発明にかかる画像表示装置および配線基板は、画素電極の切断や画素電極上に形成される配向膜の膜ムラを低減し、高品位の画像表示を行うという効果を奏する。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態である画像表示装置および配線基板について説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、各層の厚みと幅との関係、各層の比率などは、現実と異なることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。

（実施の形態１）
まず、実施の形態１にかかる画像表示装置について液晶表示装置を一例として説明する。本実施の形態１にかかる液晶表示装置は、電気的接続部として機能しないダミーホールを形成することによって、露出金属の変質を低減している。図１は、本実施の形態１にかかる液晶表示装置の断面図であり、スイッチング素子として薄膜トランジスタを搭載した液晶表示装置のアレイ基板の断面図を示す。

図１に示すように、複数の画素が配置される画像表示領域には薄膜トランジスタ２が形成され、画像表示領域の周囲に位置する縁辺領域には端子部３が形成される。そして、画像表示領域には薄膜トランジスタ２のほか、積層膜をエッチングしたダミーホール３２が形成されている。このダミーホール３２は導電部材の電気的接続を行うために用いられるものではない。

薄膜トランジスタ２は、画素電極１３の電位を制御するスイッチング素子として機能し、基板１上にゲートメタル１１、ゲート絶縁膜２１、チャネル層２２、エッチングストッパー２３、ソース／ドレイン層２４を積層することによって形成される。また、画像表示領域には、ゲートメタル１１に電位を印加することによってチャネル層２２に流れる電流が制御されるシグナルメタル１２と、シグナルメタル１２から電位を供給される画素電極１３が形成される。そして、シグナルメタル１２と画素電極１３との間には、パッシベーション膜２６とポリマー膜２７とが積層されている。画像表示領域では、パッシベーション膜２６の所定部分をエッチングしシグナルメタル１２を露出させたスルーホール３１を形成し、画素電極１３とシグナルメタル１２との電気的接続を行う。

端子部３は、外部から電気信号を入力され各画素にこの電気信号を供給する入力部として機能し、基板１上にゲートメタル１１と表面電極１４とを備え、隣接するゲートメタルとの間には、ゲート絶縁膜２１とパッシベーション膜２６とゲートメタル１１間の電気的短絡を防止するポリマー膜２７とを備える。この端子部３では、ゲートメタル１１上のゲート絶縁膜２１とパッシベーション膜２６とをエッチングしてゲートメタル１１を露出させたスルーホール３３を形成し、表面電極１４とゲートメタル１１との電気的接続を行う。なお、ここでは、ゲートメタル１１に端子部３が設けられた場合について図示する。シグナルメタル１２に端子部３が設けられた場合には、シグナルメタル１２上に積層するパッシベーション膜１２をエッチングすることによってスルーホール３１を形成し表面電極１４とシグナルメタル１２との電気的接続を行っている。

そして、ダミーホール３２は、基板１上のゲート絶縁膜２１とパッシベーション膜２６とをエッチングすることによって形成される。このダミーホール３２は、基板１を露出するよう形成されており、画素電極１３とゲートメタル１１またはシグナルメタル１２との電気的接続を行っていない。このため、ダミーホール３２は液晶表示装置の動作に起因する機能を有していない。また、ダミーホール３２は、スルーホール３１から所定の距離ｄを隔てて形成される。また、ダミーホール３２の深さはスルーホール３１の深さよりも深く、スルーホール３３の深さとほぼ同等である。

つぎに、ダミーホール３２が形成される領域について説明する。図２は、実施の形態１にかかる液晶表示装置の構造を示す平面図であり、基板１の一部の構造について示している。図２に示すように、画素電極１３が中央に配置されている。また、画素電極１３の下層には、縦方向に延在したシグナルメタル１２ａ，１２ｂが配置され、画素電極１３の近傍には横方向に延在したゲートメタル１１が配置されている。また、シグナルメタル１２ａとシグナルメタル１２ｂとは薄膜トランジスタ２を介して接続し、シグナルメタル１２ｂと画素電極１３とはスルーホール３１が形成される部分で接続する。そして、ダミーホール３２は、スルーホール３１と同一画素内に形成される。また、ダミーホール３２は、ゲートメタル１１、シグナルメタル１２ａ，１２ｂ、画素電極１３が配置されない領域に形成される。このような領域に形成されるため、ダミーホール３２は液晶表示装置の動作に影響を与えることはない。

つぎに、ダミーホール３２を形成することによって生ずる効果を説明する。ここで、ダミーホール３２は、スルーホール３１，３３が形成される工程と同一の工程で形成される。図３−１および図３−２は、スルーホール３１，３３とダミーホール３２とを形成するエッチング工程を説明する図である。

エッチング工程は、たとえばプラズマで励起したラジカルによるドライエッチング方式で行われ、被エッチング膜がラジカルによって変質された後にイオンが変質部を攻撃し変質部を除去している。図３−１および図３−２では、たとえばフッ素系ガスを用いフッ素ラジカル（図中では、「Ｆ^*」と示す。）が供給されるエッチング工程について説明する。図３−１に示すように、前工程においてパターンニングされたレジスト５１がパッシベーション膜を被覆している。レジスト５１が被覆していない部分は、スルーホール３１，３３とダミーホール３２とが本エッチング工程において形成される部分である。開口部３１ａはスルーホール３１が形成される部分であり、開口部３２ａはダミーホール３２が形成される部分であり、開口部３３ａはスルーホール３３が形成される領域である。エッチング工程において供給されるフッ素ラジカル５２は、開口部３１ａ，３２ａ，３３ａのパッシベーション膜２６の表面に集中し、パッシベーション膜２６と反応することによってパッシベーション膜２６をエッチングする。パッシベーション膜２６がエッチングされることによって、開口部３１ａではシグナルメタル１２が露出するスルーホール３１が形成される。

そして、図３−２に示すように、開口部３２ａ，３３ａのゲート絶縁膜２１のエッチングが行われる。ゲート絶縁膜２１をエッチングするためにフッ素ラジカル５２の供給は継続され、縁辺領域では開口部３３ａのゲート絶縁膜２１にフッ素ラジカル５２が集中する。これに対し、画像表示領域では開口部３２ａにフッ素ラジカル５２が集中し、ゲート絶縁膜２１をエッチングする。従来の画像表示装置では、画像表示領域にはゲート絶縁膜２１が露出する部分が存在しなかったため、シグナルメタル１２が露出するスルーホール３１にフッ素ラジカル５２が集中していた。しかし、本実施の形態では、画像表示領域にはスルーホール３１と所定の距離ｄを隔てたダミーホール３２が形成されるため、ゲート絶縁膜２１が露出する開口部３２ａにフッ素ラジカル５２が集中する。その結果、ゲート絶縁膜２１をエッチングする間、スルーホール３１の底面に露出するシグナルメタル１２の表面層であるモリブデン層１２ｍにフッ素ラジカル５２が集中することはなく、モリブデン層１２ｍの変質を抑制することができる。したがって、ダミーホール３２を設けることによって、モリブデン層１２ｍの変質を抑制し、モリブデン層１２ｍとポリマー膜２７の密着性劣化を防止することができる。これにともない、ポリマー膜２７の剥離やスルーホールの変形を防止することができ、画素電極１３の切断や配向膜の膜ムラを抑制することが可能となる。

つぎにダミーホール３２とスルーホール３１との距離ｄについて説明する。ここで、フッ素ラジカル５２は、他の中性ガスなどに衝突すると被エッチング膜と反応するエネルギーを放出しエッチング能力を喪失する。フッ素ラジカル５２が他の中性ガス等に衝突するまでの平均距離を平均自由工程といい、エッチング能力を喪失していないフッ素ラジカル５２が存在する範囲はこの平均自由工程に関連する。また、ダミーホール３２は、ゲート絶縁膜２１がエッチングされる間、スルーホール３１近傍のフッ素ラジカル５２を開口部３２ａに集中させるために形成される。このため、ダミーホール３２は、スルーホール３１を中心としエッチング能力を有するフッ素ラジカル５２が存在する範囲内に形成される必要がある。以下、図４を参照してダミーホール３２とスルーホール３１との最適距離を説明する。なお、約３０ｐａの圧力のもとフッ素系ガスとしてＣＦ₄系ガスを用いた場合について説明する。このとき、ＣＦ₄系ガス中のフッ素ラジカルの平均自由工程は、３０ｐａの圧力下において約１００μｍである。

図４は、フッ素ラジカルの存在確率の距離依存を示す図である。図４では、フッ素ラジカルの供給源を基準とし供給源からの距離に対するフッ素ラジカルの存在確率を示している。図４に示すように、供給源から５０μｍ程度の距離、すなわち平均自由工程の２分の１の距離では、フッ素ラジカルの衝突確率が低いため、フッ素ラジカルの存在確率は当初供給されたフッ素ラジカルの８０％程度である。そして、フッ素ラジカルの平均自由工程である１００μｍの距離では、フッ素ラジカルの存在確率は５０％程度であり、半数近くのフッ素ラジカルが存在する。しかし、供給源から離れるにしたがいフッ素ラジカルの存在確率も減少し、平均自由工程の５倍である５００μｍの距離では、フッ素ラジカルの存在確率は２％程度となる。

したがって、大部分のフッ素ラジカルは供給源から平均自由工程の約５倍以内の距離に存在している。このため、ダミーホール３２とスルーホール３１との距離は、平均自由工程の５倍の距離である５００μｍ以内とする必要がある。スルーホール３１近傍のエッチング能力を有するフッ素ラジカル５２を開口部３２ａに集中させるためである。さらに、ダミーホール３２とスルーホール３１との距離は、たとえば５０μｍの距離とすることが好ましい。スルーホール３１から５０μｍの距離にはフッ素ラジカルの８０％近くがエッチング能力を喪失することなく存在するため、スルーホール３１の近傍のフッ素ラジカルのほとんどをダミーホール３２に集中させることができるためである。このように、ダミーホール３２とスルーホール３１との距離ｄは、フッ素ラジカルの平均自由工程の５倍以内である必要があり、特に５０μｍ程度であることが好ましい。

つぎに、ダミーホール３２の総面積とスルーホール３１，３３の総面積の面積和との関係について説明する。図５は、スルーホール３１，３３の総面積の面積和とダミーホール３２の総面積と大穴発生領域の発生との関係を説明するための図である。図５は、横軸にスルーホール３１の総面積を示し、縦軸にスルーホール３３の総面積とダミーホール３２の総面積との面積和を示している。また、図５には、スルーホール３１の総面積とスルーホール３３の総面積およびダミーホール３２の総面積の面積和との比を記載している。なお、これらの総面積は設計デザイン上のホール面積を合計したものである。

図５に示すように、スルーホール３３の総面積およびダミーホール３２の総面積の面積和が、スルーホール３１の総面積の１５分の１以上である場合には大穴発生領域は生じない。しかし、面積和がスルーホール３１の総面積の１５分の１未満である場合には、大穴発生領域が生じる確率が高い。スルーホール３３およびダミーホール３２が少ないため、スルーホール３３とダミーホール３２とに全てのフッ素ラジカルが集中できず、シグナルメタル１２が露出するスルーホール３１にもフッ素ラジカルが集中するためと考えられる。このため、ダミーホール３２の総面積とスルーホール３３の総面積との面積和がスルーホール３１の総面積の１５分の１以上となるよう、ダミーホール３２を形成する必要がある。この場合、フッ素ラジカルが十分に集中することができる面積のゲート絶縁膜２１が露出するため、複数のスルーホール３１の底面に露出するシグナルメタル１２へのフッ素ラジカルの集中を低減することができる。

このように、スルーホール３１から所定の間隔を隔てた距離に所定の面積を開口するダミーホール３２を形成することによって、スルーホール３１に集中していたフッ素ラジカルをダミーホール３２に集中させ、スルーホール３１の底面に露出するシグナルメタル１２の表面の変質を防止することができる。これによって、ポリマー膜２７の剥離を防止し、画素電極１３の切断や配向膜の膜ムラを低減した画像表示装置を実現することが可能となる。

なお、図２では、ダミーホール３２を画素の上部領域に形成した場合について説明したが、これに限らず、ダミーホール３２の形成場所は、ゲートメタル１１，シグナルメタル１２，画素電極１３が配置されない場所であればよい。また、基板１を露出するダミーホール３２について説明したが、これに限らず、図６に示すようにゲートメタル１１を露出するダミーホール３５としてもよい。ダミーホール３５を形成する場合も、ダミーホール３２を形成する場合と同様にスルーホール３１へのフッ素ラジカルの集中を抑制することが可能となる。また、ゲートメタル１１と画素電極１３との間にポリマー膜２７を積層しており、ダミーホール３５を介してゲートメタル１１と画素電極１３とが電気的に接続することはない。このため、ダミーホール３５が液晶表示装置の動作に関与することはない。

また、画素ごとにダミーホール３２を形成した場合について説明したが、必ずしも画素ごとにダミーホール３２を形成する必要はない。たとえば、画像表示領域内に、上述した所定の面積を有するダミーホール３２を、スルーホール３１と所定の距離ｄを隔てて形成してもよい。また、画像表示領域に限らず、縁辺領域にもダミーホール３２を上述した条件で形成してもよい。これらの場合も、上述した効果と同様の効果を奏するものと考えられる。

（実施の形態２）
つぎに実施の形態２について説明する。実施の形態１では、画像表示装置に用いられる画像表示領域あるいは縁辺領域にダミーホールを形成した場合について説明したが、実施の形態２では画像表示装置に組み込まれない領域にダミーホールを形成する。

図７は、実施の形態２にかかる基板を示す平面図である。図７に示すように、配線基板４１は、画像表示装置に使用される画像表示領域と縁辺領域を含む複数の使用領域４２と、使用領域４２の周囲に配置されるダミーホール形成領域４３を有する。なお、画像表示領域には薄膜トランジスタ２が形成され、縁辺領域には端子部３が形成される。

ダミーホール形成領域４３には、ダミーホール３２が形成される。このダミーホール３２は、実施の形態１と同様に、スルーホール３１とフッ素ラジカルの平均自由工程の５倍以内の距離を隔てて形成される。また、ダミーホール３２の総面積とスルーホール３３の総面積との面積和は、スルーホール３１の総面積の１５分の１以上である。

このように、使用領域４２の周辺にダミーホール３２を形成したダミーホール形成領域４３を配置した場合も、実施の形態１と同様に、使用領域のスルーホール３１へのラジカルの集中を低減し、露出するシグナルメタル１２の変質を抑制することができる。このため、ダミーホール形成領域４３を有する配線基板４１を用いることによって、画素電極の切断および配向膜のムラを低減した、高品位の画像表示を行う画像表示装置を実現することが可能となる。

また、本実施の形態２では、製品に使用される領域以外の領域にダミーホール３２を形成する。画素を含む使用領域４２にダミーホール３２を形成しないため、画素内部の設計の自由度を上げることができる。また、縁辺領域にダミーホールを形成しないため、縁辺領域の設計の自由度も上げることが可能である。

なお、ダミーホール形成領域４３にダミーホール３２を形成するとして説明したが、これに限らず、図６に示すダミーホール３５を形成するとしてもよい。使用領域４２の周辺にダミーホール３５を形成したダミーホール形成領域４３を配置した場合も、使用領域のスルーホール３１へのラジカルの集中を低減し、露出するシグナルメタル１２の変質を抑制することができる。

また、本実施の形態１，２では、代表的なエッチングガスであるＣＦ₄系ガスについて説明したが、他のエッチングガスを用いた場合には、被エッチング膜と反応活性であるラジカル、イオン、原子または分子の平均自由工程の５倍以内の距離を隔ててダミーホールを形成すればよい。

また、本実施の形態１，２では、スルーホール３３と同等の深さを有するダミーホール３２について説明したが、これに限らず、スルーホール３１よりも深さが深いダミーホールとしてもよい。また、ゲート絶縁膜２１とパッシベーション膜２６との２層の積層膜をエッチングし形成されるダミーホール３２について説明したが、これに限らず、２層以上の積層膜をエッチングし形成されるダミーホールとしてもよく、また、１層の積層膜をエッチングし形成されるダミーホールとしてもよい。フッ素ラジカルの集中を防止したいスルーホールよりも深さが深いダミーホールであればよい。このようなダミーホールであれば、スルーホール３１のエッチングが終了した後にスルーホール３１に集中するラジカルを分散することができると考えられるためである。

また、実施の形態１，２では、液晶表示装置について説明したが、これに限らず、スルーホールを形成する半導体技術を用いる装置であれば、本発明は液晶表示装置以外の有機ＥＬ表示装置などにも適用することが可能である。

以上のように、本発明にかかる画像表示装置、配線基板および配線基板の形成方法は、スルーホール上に積層される積層膜の変形を抑制できるため、高品位の画像表示を行う画像表示装置を実現する場合に有用であり、特に深さが異なるスルーホールを同一のエッチング工程によって形成する場合に適している。

実施の形態１にかかる画像表示装置の断面図である。 実施の形態１にかかる画像表示装置の構成を説明する平面図である。 スルーホールとダミーホールとを形成するエッチング工程を説明する図である。 スルーホールとダミーホールとを形成するエッチング工程を説明する図である。 フッ素ラジカルの存在確率の距離依存を示す図である。 大穴発生領域の有無とスルーホールの面積比について説明するための図である。 実施の形態１にかかる画像表示装置の他の例の断面図である。 実施の形態２にかかる配線基板を示す図である。 従来の画像表示装置の断面図である。 図８に示すスルーホールを形成する工程を示す図である。 図８に示すスルーホールを形成する工程を示す図である。 図８に示すスルーホールを形成する工程を説明する図である。 図８に示すスルーホールを形成する工程を説明する図である。 図８に示すスルーホールを形成する工程を説明する図である。 図８に示すスルーホールを形成する工程を説明する図である。 図８に示すスルーホールを形成する工程を説明する図である。 基板上の大穴発生領域を説明する図である。

符号の説明

１、１０１ 基板
２、１０２ 薄膜トランジスタ
３、１０３ 端子部
１１、１１１ ゲートメタル
１２、１２ａ、１２ｂ、１１２ シグナルメタル
１２ｍ、１１２ｍ モリブデン層
１３、１１３ 画素電極
１４、１１４ 表面電極
２１、１２１ ゲート絶縁膜
２２、１２２ チャネル層
２３、１２３ エッチングストッパー
２４、１２４ ソース／ドレイン層
２６、１２６ パッシベーション膜
２７、１２７ ポリマー膜
３１、３３、１３１、１３３ スルーホール
３２、３５ ダミーホール
５１、１５１ レジスト
５２、１５２ フッ素ラジカル
３１ａ、３２ａ、３３ａ 開口部
４１、１４１ 使用領域
４２ ダミーホール形成領域
１１２ｎ 変質部
１４３ 大穴発生領域

Claims (8)

1. 複数の画素が配置された画像表示領域と、前記画像表示領域の周囲に位置する縁辺領域とを有し、前記画像表示領域および／または前記縁辺領域上に複数の導電部材の電気的接続に用いられる第１のスルーホールと、前記第１のスルーホールよりも深さが深い第２のスルーホールとが形成された画像表示装置において、
   前記第１のスルーホールよりも深さが深く、導電部材の電気的接続に用いられないホールを備え、該ホール、前記第１のスルーホール、および前記第２のスルーホールが、同一のエッチング工程で形成されており、前記ホールと前記第１のスルーホールとの距離は、前記エッチング工程時に供給され、被エッチング領域と反応活性なラジカルの平均自由行程の５倍以内であることを特徴とする画像表示装置。
2. 前記ホールは、前記第２のスルーホールと同等の深さ、または、前記第２のスルーホールよりも深い深さであることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記第１のホールと前記第２のホールと前記ホールとは複数存在し、複数の前記第２のスルーホールの総面積と複数の前記ホールの総面積との面積和は、複数の前記第１のスルーホールの総面積の１５分の１以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
4. 前記第２のスルーホールは、前記縁辺領域上にのみ形成され、
   前記ホールは少なくとも前記画像表示領域に形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の画像表示装置。
5. 前記ホールは、前記画素ごとに形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の画像表示装置。
6. 画像表示領域と縁辺領域とを備えたアレイ基板を複数有し、複数の導電部材の電気的接続に用いられる第１のスルーホールと、前記第１のスルーホールよりも深さが深い第２のスルーホールとが形成された配線基板において、
   前記第１のスルーホールよりも深さが深く、導電部材の電気的接続に用いられないホールを備え、該ホール、前記第１のスルーホール、および前記第２のスルーホールが、同一のエッチング工程で形成されており、前記ホールと前記第１のスルーホールとの距離は、前記エッチング工程時に供給され、被エッチング領域と反応活性なラジカルの平均自由行程の５倍以内であることを特徴とする配線基板。
7. 前記第１のホールと前記第２のホールと前記ホールとは複数存在し、複数の前記第２のスルーホールの総面積と複数の前記ホールの総面積との面積和は、複数の前記第１のスルーホールの総面積の１５分の１以上であることを特徴とする請求項６に記載の配線基板。
8. 画像表示領域と縁辺領域とを備えたアレイ基板を複数有し、複数の導電部材の電気的接続に用いられる第１のスルーホールと、前記第１のスルーホールよりも深さが深い第２のスルーホールとが形成された配線基板の形成方法において、
   前記第１のスルーホール、前記第２のスルーホール、および、前記第１のスルーホールよりも深さが深く、導電部材の電気的接続に用いられないホールを同一のエッチング工程で形成し、
   前記ホールと前記第１のスルーホールとの距離を、前記エッチング工程時に供給され、被エッチング領域と反応活性なラジカルの平均自由行程の５倍以内とすることを特徴とする配線基板の形成方法。

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