JP4617983B2 - 膜パターン形成方法及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、膜パターン基板、膜パターン形成方法、デバイス製造方法及び電気光学装置並びに電子機器に関するものである。

電子回路または集積回路などに使われる配線を有するデバイス製造には、例えばフォトリソグラフィ法によるパターン形成が広く用いられている。このフォトリソグラフィ法は、予め導電膜を成膜した基板上にレジストと呼ばれる感光材を塗布し、回路パターンを照射後現像し、レジストパターンに応じて導電膜をエッチングすることで薄膜の配線パターンを形成するものである。このフォトリソグラフィ法は、機能膜の成膜およびエッチングに真空装置などの大掛かりな設備と複雑な工程を必要とし、また材料使用効率も数％程度でそのほとんどを廃棄せざるを得ず、製造コストが高い。

これに対して、液体吐出ヘッドから液体材料を液滴状に吐出する液滴吐出法、いわゆるインクジェット法を用いて基板上に配線パターンを形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、Ａｇ（銀）やＣｕ（銅）等の金属微粒子等の導電性微粒子を分散させた機能液である配線パターン用インクを基板に直接パターン塗布し、その後熱処理やレーザー照射を行って薄膜の導電膜パターンに変換する。この方法によれば、フォトリソグラフィが不要となり、プロセスが大幅に簡単なものになるとともに、原材料の使用量も少なくてすむというメリットがある。
一方、この種の金属配線パターン（Ａｇ、Ｃｕ）では、そのマイグレーション（エレクトロマイグレーション、ストレスマイグレーション、イオンマイグレーション）、耐プラズマ、耐ウェットエッチ特性を高めるために、Ｎｉ膜等を保護膜としてインクジェット法により積層成膜することが提案されている（セイコーエプソン等）。
米国特許第５１３２２４８号明細書

しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
金属配線パターンの上面にバリア膜を形成するだけでは、マイグレーション特性を向上させることは困難である。また、配線の平坦化及び細線化に対応するために、バンク（隔壁）の間にインクを塗布する場合、保護膜インクの乾燥・焼成後に、配線の側面とバンクとの間に隙間が形成され、水分が入り込む可能性があることから、金属配線としての信頼性に欠けるという問題が生じる。
更に、金属配線パターンを液滴吐出により成膜する場合には、形成された配線の平坦性及び緻密性が十分ではない傾向がある。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、信頼性の高い膜パターンを実現する膜パターン基板、膜パターン形成方法、デバイス製造方法及び電気光学装置並びに電子機器を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の膜パターン形成方法は、基板上に隔壁を形成する工程と、前記隔壁で区画された開口部に第１膜パターンを成膜する工程と、前記第１膜パターンの側部と対向する前記隔壁を除去する工程と、前記第１膜パターンの側部及び上部を被覆する第２膜パターンをメッキにより成膜する工程とを有することを特徴とするものである。

従って、本発明の膜パターン形成方法では、第１膜パターンの側部と対向する隔壁を除去することにより、第１膜パターン側部（側面）を露出させることができる。そして、第１膜パターンの上部のみならず、露出した第１膜パターンの側部を第２膜パターンで被覆して保護することにより、第１膜パターンのマイグレーション特性等が向上した信頼性の高い膜パターンを形成することが可能になる。また、本発明では、第２膜パターンをメッキにより形成しているので、緻密で良質な膜質を有する膜パターンを形成することができる。

前記隔壁としては、前記開口部の先端側が漸次拡径するテーパ状に形成される構成や、前記開口部の先端側を欠落させた段部を有する構成を好適に採用できる。
この構成の場合、段部としてはハーフ露光で形成することができる。

また、本発明では、前記第１膜パターンの成膜前に、前記開口部の底部に第３膜パターンをメッキにより成膜する工程を有することが好ましい。
従って、本発明では、第１膜パターンの側部及び上部に加えて底部も被覆することができ、第１膜パターンのマイグレーション特性等を一層向上させて、信頼性をより高めることができる。
また、この場合、前記第３膜パターンは、前記第２膜パターンと同一材料で形成されることが好ましい。
これにより、本発明では、同一のメッキ槽を使用することができ、生産性の向上に寄与できる。

また、本発明では、前記第１膜パターンの上部に成膜された第２膜パターンは、前記隔壁の上面と略面一に形成されることが好ましい。
これにより、本発明では、第１膜パターン及び第２膜パターンが成膜された基板が平坦化され、複数層に亘って膜パターンを形成した場合でも、凹凸の少ない平坦性に優れた配線基板とすることが可能になる。また、配線基板を表示装置に用いる場合には、配線の凹凸に起因する表示むらを抑制しながら、配線の厚膜化による配線抵抗の低減が同時に可能となる。

また、本発明では、前記第１膜パターンを液滴吐出により形成することが好ましい。
これにより、本発明では、第１膜パターンの形成に際し、フォトリソグラフィが不要となり、プロセスが大幅に簡単なものになるとともに、原材料の使用量を少なくすることができる。

また、本発明のデバイス製造方法は、基板に膜パターンが形成されてなるデバイスの製造方法であって、先に記載の膜パターン形成方法により、前記基板に前記膜パターンを形成することを特徴とするものである。
従って、本発明のデバイス製造方法では、マイグレーション特性等が向上した信頼性の高い膜パターンを有するデバイスを製造することが可能になる。また、本発明では、緻密で良質な膜質を有する膜パターンを有するデバイスを製造することが可能になる。

この場合、膜パターンとしては、前記基板上に設けられたスイッチング素子の一部を構成することが好ましい。
これにより、本発明では、膜パターンが前記基板上に設けられたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等のスイッチング素子の一部を構成する場合に、信頼性が高く高品質のスイッチング素子を得ることができる。

また、本発明の電気光学装置は、先に記載のデバイス製造方法を用いて製造されたデバイスを備えることを特徴とするものである。
そして、本発明の電子機器は、記載の電気光学装置を備えることを特徴とするものである。
従って、本発明では、信頼性が高く高品質の電気光学装置及び電子機器を得ることができる。

一方、本発明の膜パターン基板は、基板上に第１膜パターンと第２膜パターンとが積層形成された膜パターン基板であって、前記第１膜パターンの側部及び上部に、前記第２膜パターンが被覆して形成されることを特徴とするものである。
従って、本発明の膜パターン基板では、第１膜パターンの上部のみならず、露出した第１膜パターンの側部を第２膜パターンで被覆して保護することにより、第１膜パターンのマイグレーション特性等が向上した信頼性の高い膜パターンを形成することが可能になる。

この膜パターン基板においては、前記第１膜パターンの底部が第３膜パターンで被覆されていることが好ましい。
これにより、本発明では、第１膜パターンの側部及び上部に加え底部も含めて、第１膜パターンの全面を被覆することができ、第１膜パターンのマイグレーション特性等を一層向上させて、信頼性をより高めることができる。

さらに、この膜パターン基板においては、前記第３膜パターンが前記第２膜パターンと同一材料で形成されることが好ましい。
これにより、本発明では、第２膜パターンと第３膜パターンとを同一のメッキ槽を使用して製造することができ、生産性の向上に寄与できる。

以下、本発明の膜パターン基板、膜パターン形成方法、デバイス製造方法及び電気光学装置並びに電子機器の実施の形態を、図１ないし図１９を参照して説明する。
（第１実施形態）
まず、本発明に係る膜パターン形成方法の第１実施形態について説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）及び図２（ｄ）〜（ｆ）は、膜パターン形成方法の工程を示す図である。

まず図１（ａ）に示すように、基板Ｐの表面に、スピンコート、スプレーコート、ロールコート、ダイコート、ディップコート等の所定の方法で、有機系感光性材料を塗布し、レジスト層１を形成する。配線パターンが形成される基板Ｐとしては、ガラス、石英ガラス、Ｓｉウエハ、プラスチックフィルム、金属板など各種のものを用いることができる。また、これら各種の素材基板の表面に半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地層として形成されたものも含む。
そして、図１（ｂ）に示すように、膜パターン（配線パターン）形状及び幅に応じた開口部２を形成するマスクを施しレジスト層１を露光する。

また、開口部２の先端側（図１中、上端側）においては、後工程の現像によりレジスト層１が所定深さまで除去されるが、基板Ｐに達する深さまでには除去されない程度の光エネルギを付与する、いわゆるハーフ露光を実施する。
この後、レジスト層１を現像・エッチングすることにより、図１（ｂ）に示すように、上端側に段部３を有し、膜パターン幅（例えば１０μｍ幅）の開口部２を形成するバンク（隔壁）Ｂ、Ｂが基板Ｐ上に突設される。
なお、基板Ｐに対しては、表面改質処理として、ＨＭＤＳ処理（(ＣＨ_３)_３ＳｉＮＨＳｉ(ＣＨ_３)_３を蒸気状にして塗布する方法）が必要に応じ施される。

バンクＢ（レジスト層１）を形成する有機材料としては、膜パターン形成材料に対してもともと撥液性を示す材料でも良いし、後述するように、プラズマ処理による撥液化（テフロン（登録商標）化）が可能で下地基板との密着性が良くフォトリソグラフィによるパターニングがし易い絶縁有機材料でも良い。例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン樹脂、メラミン樹脂等の高分子材料、さらには感光性ポリシラザン、シロキサン等を用いることが可能である。

次に、金属配線材料を塗布するが、その前にバンクＢ間におけるバンク形成時のレジスト（有機物）残渣を除去し、且つ基板Ｐの表面を親液化するために、基板Ｐに対して残渣処理工程を施すとともに、塗布した金属配線材料がバンクＢに残留しないように、バンクＢに対する撥液化処理工程を施すことが好ましい。
残渣処理としては、紫外線を照射することにより残渣処理を行う紫外線（ＵＶ）照射処理や大気雰囲気中で酸素を処理ガスとするＯ_２プラズマ処理、バッファードフッ酸によるウエットエッチ処理等を選択できる。
また、撥液化処理としては、例えば大気雰囲気中でテトラフルオロメタンを処理ガスとするプラズマ処理法（ＣＦ_４プラズマ処理法）を採用することができる。

残渣処理工程及び撥液化処理工程の後には、液滴吐出装置による液滴吐出法を用いて、配線パターン形成材料（金属配線材料）を基板Ｐ上の開口部２に塗布する。
配線パターン用インクとしては、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液や有機銀化合物や酸化銀ナノ粒子を溶媒（分散媒）に分散した溶液からなるものを用いることができる。

本実施の形態では、導電性微粒子として、例えば、金、銀、銅、パラジウム、及びニッケルのうちのいずれかを含有する金属微粒子の他、これらの酸化物、並びに導電性ポリマーや超電導体の微粒子などが用いられる。分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されない。例えば、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法（インクジェット法）への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。

そして、上述した液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドから、上記配線パターン形成材料を含む液体材料を液滴にして吐出し、図１（ｃ）に示すように、その液滴４を基板Ｐ上の開口部２に配置する。液滴吐出の条件としては、例えばインク重量４ｎｇ／ｄｏｔ、インク速度（吐出速度）５〜７ｍ／ｓｅｃを採用できる。
このとき、開口部２はバンクＢ、Ｂに区画されているので、液状体が所定位置以外に拡がることを阻止できる。また、バンクＢ、Ｂは撥液性が付与されているため、吐出された液滴の一部がバンクＢ上にのっても、バンク表面が撥液性となっていることによりバンクＢからはじかれ、バンク間の開口部２に流れ落ちるようになる。さらに、開口部２は親液性を付与されているため、吐出された液状体が開口部２にてより拡がり易くなり、これによって液状体が所定位置内でより均一に開口部２を埋め込むようにすることができる。

基板Ｐに液滴を吐出した後は、ホットプレート、電気炉などによる加熱処理により基板Ｐを加熱・焼成することにより、図２（ｄ）に示すように、開口部２の底部に配線パターン膜（第１膜パターン）４ａを成膜する。

次に、異方性アッシング処理により、図２（ｅ）に示すように、配線パターン膜４ａの側部と対向するバンクＢの段部３、及び段部３以外のバンク表面の一部を除去（剥離）する。これにより、開口部２において、配線パターン膜４ａの側部（側面）とバンクＢとの間には隙間が形成されることになり、配線パターン膜４ａの側部及び上部が露出する。
なお、アッシング処理としては、例えばプラズマ化した酸素ガス、窒素ガス、アルゴンガス等のガスとバンク（レジスト）とを反応させ、バンクを気化させて剥離・除去するプラズマアッシング等を採用できる。バンクは炭素、酸素、水素から構成される固体の物質であり、これが酸素プラズマと化学反応することでＣＯ_２、Ｈ_２Ｏ、Ｏ_２となり、気体として剥離することができる。

続いて、開口部２内にパラジウム等のＮｉメッキ前駆体（触媒）を含有する溶液を上述した液滴吐出方式や浸漬法により、配線パターン膜４ａに選択的に付与する。
この溶液としては、例えば塩酸系の溶液にパラジウム（場合によっては錫も）溶解しているものを用いることができる。

次に、電解または無電解Ｎｉメッキにより、図２（ｆ）に示すように、配線パターン膜４ａの側部及び上部を被覆するニッケル膜（第２膜パターン）５を成膜する。無電解Ｎｉメッキを用いる場合は、例えば８０〜９０℃に加温した無電解Ｎｉメッキ浴中に、基板Ｐを１〜３分間浸漬し、配線パターン膜４ａに付与されたパラジウム核上にニッケル膜５を所定の厚さでメッキ形成する。
このとき、メッキ浴への浸漬時間を調整することにより、ニッケル膜５の上部をバンクＢの上面Ｂａと略面一とする。
このようにして、側部及び上部がニッケル膜５に被覆された配線パターン膜４ａが基板Ｐ上に形成される。

以上のように、本実施の形態では、配線パターン膜４ａの上部に加えて側部もニッケル膜５によって被覆するので、水分等の悪影響を完全に排除することが可能になる。またマイグレーション、耐プラズマ、耐ウェットエッチ特性等を向上させることが可能となり、膜パターンとしての信頼性を高めることができる。

また、配線パターン膜４ａの側部にメッキを形成するにあたって、従来では配線パターン膜４ａを成膜後にバンクを除去し、改めて配線パターン膜４ａとの間に隙間をあけてバンクを形成することが考えられるが、この場合、二度目のフォトリソを実施する必要があるため、コストアップの一因になるとともに、フォトリソ時の位置合わせ、バンク断面のプロファイル、抜きパターンの現像不良、配線パターン膜４ａによるハレーションの影響等の技術的課題が残るが、本実施形態では、予め段部３を形成し、この段部３をアッシングにより除去するので、容易、且つ精度よくニッケル膜を成膜することが可能である。

また、本実施形態では、ニッケル膜５をメッキにより形成しているので、配線パターン膜４ａを緻密性に欠ける液滴吐出方式で形成した場合でも、緻密で良質な膜質を有する膜パターンを形成することができる。
さらに、本実施形態では、ニッケル膜５をバンクＢの上面Ｂａと面一に成膜しているので平坦性が向上した状態で膜パターンを形成することができる。そのため、膜パターンを複数層に亘って積層する場合でも、各層の膜パターンを平坦に形成することが可能になる。

（第２実施形態）
続いて、本発明に係る膜パターン形成方法の第２実施形態について説明する。
図３（ａ）〜（ｃ）及び図４（ｄ）〜（ｆ）は、膜パターン形成方法の工程を示す図である。これらの図において、図１及び図２に示す第１実施形態の構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略または簡略化する。

上記第１実施形態と同様に、レジスト層１を形成し、さらに露光及びハーフ露光を実施し、現像することにより、図３（ａ）に示すように、段部３を有し開口部２を形成するバンクＢを基板Ｐ上に突設する。

次に、パラジウム等のＮｉメッキ前駆体（触媒）を含有する溶液を上述した液滴吐出方式や浸漬法により、開口部２の底部の基板Ｐ上に選択的に付与する。
そして、無電解Ｎｉメッキにより、図３（ｂ）に示すように、基板Ｐ上にニッケル膜（第３膜パターン）６を所定の厚さで成膜する。無電解Ｎｉメッキの条件は、第１実施形態と同様である。

続いて、開口部２内のニッケル膜６上に液滴吐出装置による液滴吐出法を用いて、図３（ｃ）に示されるように、配線パターン形成材料（金属配線材料）４を塗布する。液滴を吐出した後は、ホットプレート、電気炉などによる加熱処理で基板Ｐを加熱・焼成することにより、図４（ｄ）に示すように、開口部２の底部でニッケル膜６上に配線パターン膜４ａを成膜する。

次に、異方性アッシング処理により、図４（ｅ）に示すように、配線パターン膜４ａ及びニッケル膜６の側部と対向するバンクＢの段部３、及び段部３以外のバンク表面の一部を除去（剥離）する。これにより、開口部２において、配線パターン膜４ａ及びニッケル膜６の側部（側面）とバンクＢとの間には隙間が形成されることになり、配線パターン膜４ａの上部及び側部と、ニッケル膜６の側部とが露出する。この後、開口部２内にパラジウム等のＮｉメッキ前駆体（触媒）を含有する溶液を上述した液滴吐出方式や浸漬法により、配線パターン膜４ａに選択的に付与する。

そして、上述した電解または無電解Ｎｉメッキにより、図４（ｆ）に示すように、配線パターン膜４ａの側部及び上部を被覆するニッケル膜５を成膜する。この場合も、メッキ浴への浸漬時間を調整することにより、ニッケル膜５の上部をバンクＢの上面Ｂａと略面一とすることが好ましい。
このようにして、側部、上部及び底部がニッケル膜５、６に被覆された配線パターン膜４ａが基板Ｐ上に形成される。

本実施形態の膜パターン形成方法では、上記第１実施形態と同様の効果が得られることに加えて、配線パターン膜４ａの底部もニッケル膜６で被覆するので、配線パターン膜４ａを全周に亘って被覆することになり、基板Ｐとバンクの界面に於けるイオンマイグレーションも含めて、膜パターンとしての信頼性を一層高めることが可能になる。

なお、メッキにより形成する膜としては、ニッケルに限定されるものではなく、電解メッキ法を適用する場合には、白金、ロジウム、パラジウムを成膜することができる。さらに、これら以外にも、金、クロム、タングステン、アルマイト−アルミ及び、これら金属の合金を成膜することができる。

（液晶表示装置の製造方法）
続いて、本発明に係る電気光学装置である液晶表示装置の製造方法と、この製造方法を用いて製造された液晶表示装置についての説明を、図５から図１１を参照しながら以下に行う。

図５に示すように、上記第１実施形態で説明した膜パターン形成方法を用いて、配線パターン（第１膜パターン）１２ａの側部及び上部がニッケル膜（第２膜パターン）１２ｂで被覆されたゲート走査電極（膜パターン）１２をバンク（隔壁）１１で区画された描画領域である開口部１１ａ内を満たすように、且つバンク１１の上面と略面一となるように形成する。ゲート走査電極１２（配線パターン１２ａ）を構成する材料としては、Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｃｕ，パラジウム、Ｎｉ，Ｗ−ｓｉ，導電性ポリマーなどが好適に採用可能である。
この工程により、基板１０上には、バンク１１とゲート走査電極１２からなる平坦な上面を備えた第１の導電層Ａ１が形成される。

上記ゲート走査電極形成工程に続く第１層目の絶縁層形成工程では、図６に示すように、バンク１１及びゲート走査電極１２の上面を含めて覆うように、ゲート走査線絶縁膜１３を形成する。このゲート走査線絶縁膜１３の素材としては、ＳｉＯ_２，ＳｉＮx，ＢＰＳＧ，ＮＳＧなどが採用可能である。
なお、ＳｉＮxをＣＶＤ法で形成する場合、２５０℃〜３５０℃の熱履歴が必要になるが、Ｓｉ原子を含有する無機系の材料をバンクに使用することで、透明性、耐熱性に関する問題を回避することが可能である。
このようにして形成されたゲート走査線絶縁膜１３は、平坦な第１の導電層Ａ１上に対して形成されるので、やはり、平坦な上面を備えたものとなっている。

次いで、ソース電極形成工程では、図７に示すように、ゲート走査線絶縁膜１３の上面に、上記第１実施形態で説明した膜パターン形成方法を用いて、配線パターン（第１膜パターン）１５ａの側部及び上部がニッケル膜（第２膜パターン）１５ｂで被覆され前記ゲート走査電極１２に対して交差するソース電極１５（膜パターン）をバンク（隔壁）１４で区画された描画領域である開口部１４ａ内を満たすように、且つバンク１４の上面と略面一となるように形成する。ソース電極１５（配線パターン１５ａ）を構成する材料としては、Ａｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｃｕ，パラジウム、Ｎｉ，Ｗ−ｓｉ，導電性ポリマーなどが好適に採用可能である。
以上の工程により、基板１０上には、バンク１４とソース電極１５からなる平坦な上面を備えた第２の導電層Ａ２が形成される。

上記ソース電極形成工程に続く第２層目の絶縁層形成工程では、図８に示すように、バンク１４及びソース電極１５の上面を含めて覆うように、ソース線絶縁膜１６を形成する。このソース線絶縁膜１６の素材としては、ＳｉＯ_２，ＳｉＮx，ＢＰＳＧ，ＮＳＧなどが採用可能である。
このようにして形成されたソース線絶縁膜１６は、平坦な第２の導電層Ａ２上に対して形成されるので、やはり、平坦な上面を備えたものとなっている。

上記第２層目の絶縁膜形成工程に続く第３層目のバンク形成工程では、図９に示すように、ソース線絶縁膜１６の上面に、画素電極（ＩＴＯ）のパターニング領域を除いてバンク１７をフォトリソで形成する。このバンク１７の素材としては、アクリル樹脂、ポリミィド樹脂、オレフィン樹脂、メラミン樹脂などの高分子材料、さらには感光性ポリシラザン、シロキサン等が好適に用いられる。

上記第３層目のバンク形成工程に続く画素電極形成工程では、図１０に示すように、バンク１７によって確保された領域に、画素電極の素材をなす液滴を液滴吐出方式で吐出することにより、画素電極１８が形成される。このようにして形成された画素電極１８は、バンク１７とともに、平坦なソース線絶縁膜１６上に対して形成されるので、やはり、平坦な上面を備えたものとなっている。
なお、上記各工程を経て形成されるα−ｓｉ ＴＦＴデバイス（スイッチング素子）部分を図１１に示す。同図における符号１９ａはドレイン電極、符号１９ｂはチャンネル領域（α−ｓｉ）を示している。
この画素電極形成工程の後、本焼成、配向膜の形成、ラビング処理を施すことでデバイスとしての下基板が完成する。そして、この下基板を、別途製造される上基板との間に液晶層を挟持させて構成することで、液晶表示装置が完成する（図示略）。

本実施形態の液晶表示装置の製造方法では、ゲート走査電極１２及びソース電極１５が上記実施形態で説明した膜パターン形成方法を用いて製膜されるため、水分等の悪影響を排除することが可能になり、またマイグレーション、耐プラズマ、耐ウェットエッチ特性等が向上した配線とすることができるため、デバイスとしての信頼性を高めることができる。

次に、上記実施形態で示した液晶表示装置の製造方法の中、ＴＦＴを製造する別の実施形態について図１２〜図１５を参照しながら説明する。
なお、これらの図において、上記実施形態として示した図５〜図１１と同一の構成要素には同一符号を付し、その説明を簡略化する。

図１２に示すように、まず、ガラス基板等の基板１０の上面に、開口部１１ａを設けるための第１層目のバンク１１が、フォトリソグラフィ法に基づいて形成される。このバンク１１としては、例えば形成後に光透過性と撥液性を備える場合があり、その素材としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン樹脂、メラミン樹脂などの高分子材料のほかＳｉ原子を含有するポリシラザンなどの無機系の材料が好適に用いられる。

上記第１層目のバンク形成工程に続くゲート走査電極形成工程では、上記第１実施形態で説明した膜パターン形成方法を用いて、配線パターン１２ａの側部及び上部がニッケル膜１２ｂで被覆されたゲート走査電極１２をバンク１１で区画された描画領域である開口部１１ａ内を満たすように、且つバンク１１の上面と略面一となるように形成する。
以上の工程により、基板１０上には、バンク１１とゲート走査電極１２からなる平坦な上面を備えた、例えば銀（Ａｇ）からなる第１の導電層Ａ１が形成される。

次に、図１３に示すように、プラズマＣＶＤ法によりゲート絶縁膜１３、活性層８、コンタクト層９の連続成膜を行う。ゲート絶縁膜１３として窒化シリコン膜、活性層１０としてアモルファスシリコン膜、コンタクト層９としてｎ＋シリコン膜を原料ガスやプラズマ条件を変化させることにより形成する。ＣＶＤ法で形成する場合、２５０℃〜３５０℃の熱履歴が必要になるが、無機系の材料をバンクに使用することで、透明性、耐熱性に関する問題を回避することが可能である。

上記半導体層形成工程に続く第２層目のバンク形成工程では、図１４に示すように、ゲート絶縁膜１３の上面に、開口部１１ａと交差する方向に延びる開口部１４ａを設けるための２層目のバンク１４を、フォトリソグラフィ法に基づいて形成する。このバンク１４としては、バンク１１と同様の材料が用いられる。

上記第２層目のバンク形成工程に続くソース・ドレイン電極形成工程では、図１５に示すように、上記第１実施形態で説明した膜パターン形成方法を用いて、前記ゲート走査電極１２に対して交差する、配線パターン１５ａの側部及び上部がニッケル膜１５ｂで被覆されたソース電極１５、及び配線パターン（第１膜パターン）１６６ａの側部及び上部がニッケル膜（第２膜パターン）１６６ｂで被覆されたドレイン電極（膜パターン）１６６が形成される。ドレイン電極１６６を構成する材料としては、ソース電極１５と同様のものが用いられる。

そして、ソース電極１５及びドレイン電極１６６を配置した開口部１４ａを埋めるように絶縁材料１７７が配置される。以上の工程により、基板１０上には、バンク１４と絶縁材料１７７からなる平坦な上面２０が形成される。
そして、絶縁材料１７７にコンタクトホール１９を形成するとともに、上面２０上にパターニングされた画素電極（ＩＴＯ）１８を形成し、コンタクトホール１９を介してドレイン電極１６と画素電極１８とを接続することで、スイッチング素子であるＴＦＴが形成される。

（液晶表示装置）
次に、本発明の電気光学装置の一例である液晶表示装置について説明する。図１６は、本発明に係る液晶表示装置について、各構成要素とともに示す対向基板側から見た平面図であり、図１７は図１６のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。図１８は、液晶表示装置の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図である。なお、以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。

図１６及び図１７において、本実施の形態の液晶表示装置（電気光学装置）１００は、対をなすＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが光硬化性の封止材であるシール材５２によって貼り合わされ、このシール材５２によって区画された領域内に液晶５０が封入、保持されている。シール材５２は、基板面内の領域において閉ざされた枠状に形成されてなり、液晶注入口を備えず、封止材にて封止された痕跡がない構成となっている。

シール材５２の形成領域の内側の領域には、遮光性材料からなる周辺見切り５３が形成されている。シール材５２の外側の領域には、データ線駆動回路２０１及び実装端子２０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する２辺に沿って走査線駆動回路２０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路２０４の間を接続するための複数の配線２０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための基板間導通材２０６が配設されている。

なお、データ線駆動回路２０１及び走査線駆動回路２０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に形成する代わりに、例えば、駆動用ＬＳＩが実装されたＴＡＢ（Tape Automated Bonding）基板とＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に形成された端子群とを異方性導電膜を介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。なお、液晶表示装置１００においては、使用する液晶５０の種類、すなわち、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、Ｃ−ＴＮ法、ＶＡ方式、ＩＰＳ方式等の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。
また、液晶表示装置１００をカラー表示用として構成する場合には、対向基板２０において、ＴＦＴアレイ基板１０の後述する各画素電極に対向する領域に、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタをその保護膜とともに形成する。

このような構造を有する液晶表示装置１００の画像表示領域においては、図１８に示すように、複数の画素１００ａがマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素１００ａの各々には、画素スイッチング用のＴＦＴ（スイッチング素子）３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを供給するデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをこの順に線順次で印加するように構成されている。

画素電極１８は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極１８を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、図１７に示す対向基板２０の対向電極１２１との間で一定期間保持される。なお、保持された画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎがリークするのを防ぐために、画素電極１８と対向電極１２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量６０が付加されている。例えば、画素電極１８の電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ蓄積容量６０により保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い液晶表示装置１００を実現することができる。
本実施形態では、ＴＦＴ３０が上記実施形態で説明した液晶表示装置の製造方法で製造されるため、信頼性の高い液晶表示装置を製造することができる。

なお、上記実施の形態では、ＴＦＴ３０を液晶表示装置１００の駆動のためのスイッチング素子として用いる構成としたが、液晶表示装置以外にも例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示デバイスに応用が可能である。有機ＥＬ表示デバイスは、蛍光性の無機および有機化合物を含む薄膜を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子および正孔（ホール）を注入して励起させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが再結合する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光させる素子である。そして、上記のＴＦＴ３０を有する基板上に、有機ＥＬ表示素子に用いられる蛍光性材料のうち、赤、緑および青色の各発光色を呈する材料すなわち発光層形成材料及び正孔注入／電子輸送層を形成する材料をインクとし、各々をパターニングすることで、自発光フルカラーＥＬデバイスを製造することができる。
本発明におけるデバイス（電気光学装置）の範囲にはこのような有機ＥＬデバイスをも含むものである。

（電子機器）
次に上記の液晶表示装置１００を構成要素とする電子機器について説明する。
図１９（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１９（ａ）において、６００は携帯電話本体（電子機器）を示し、６０１は上記実施形態の液晶表示装置を備えた液晶表示部を示している。
図１９（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１９（ｂ）において、７００は情報処理装置（電子機器）、７０１はキーボードなどの入力部、７０３は情報処理本体、７０２は上記実施形態の液晶表示装置を備えた液晶表示部を示している。
図１９（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１９（ｃ）において、８００は時計本体（電子機器）を示し、８０１は上記実施形態の液晶表示装置を備えた液晶表示部を示している。
図１９（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、上記実施形態の液晶表示装置を備えたものであるので、小型化、薄型化が可能となる。
なお、本実施形態の電子機器は液晶装置を備えるものとしたが、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ型表示装置等、他の電気光学装置を備えた電子機器とすることもできる。

なお、電子機器の他の例としては、カード基体とカードカバーから成る筐体内に、半導体集積回路チップとアンテナ回路を内蔵し、外部の送受信機と電磁波または静電容量結合の少なくとも一方により電力供給あるいはデータ授受の少なくとも一方を行う非接触型カード媒体におけるアンテナ回路が、上記実施形態に係る膜パターン形成方法によって形成することができる。
これにより、信頼性の高い非接触型カード媒体を製造することが可能になる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態で示した膜パターン及びその上部、側部（及び底部）を被覆する被覆膜の材質は一例であり、膜パターン形成材料として、金、銀、銅、パラジウム、及びニッケルのうちのいずれかを含有する金属微粒子の他、これらの酸化物、並びに導電性ポリマーや超電導体の微粒子を用いたり、被覆膜（メッキ材料）として、ニッケル以外に白金、ロジウム、パラジウム、金、クロム、タングステン、アルマイト−アルミ及び、これら金属の合金を用いる構成としてもよい。

また、膜パターンの形状は、配線パターンに代表される線状に限定されるものではなく、接続パッド等のように、ドット状（点状）に形成されるものや面状に形成されるものにも適用可能である。

第１実施形態に係る膜パターン形成方法の工程を示す図である。 第１実施形態に係る膜パターン形成方法の工程を示す図である。 第２実施形態に係る膜パターン形成方法の工程を示す図である。 第２実施形態に係る膜パターン形成方法の工程を示す図である。 液晶表示装置の製造方法の一実施形態を示す図である。 液晶表示装置の製造方法の一実施形態を示す図である。 液晶表示装置の製造方法の一実施形態を示す図である。 液晶表示装置の製造方法の一実施形態を示す図である。 液晶表示装置の製造方法の一実施形態を示す図である。 液晶表示装置の製造方法の一実施形態を示す図である。 液晶表示装置の製造方法の一実施形態を示す図である。 ＴＦＴを製造する工程を示す図である。 ＴＦＴを製造する工程を示す図である。 ＴＦＴを製造する工程を示す図である。 ＴＦＴを製造する工程を示す図である。 液晶表示装置を対向基板の側から見た平面図である。 図１６のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。 液晶表示装置の等価回路図である。 本発明の電子機器の具体例を示す図である。

符号の説明

Ｂ、１１、１４…バンク（隔壁）、 Ｂａ…上面、 Ｐ…基板、 ２、１１ａ、１４ａ…開口部、 ３…段部、 ４ａ、１２ａ、１５ａ、１６６ａ…配線パターン膜（第１膜パターン）、 ５、１２ｂ、１５ｂ、１６６ｂ…ニッケル膜（第２膜パターン）、 ６…ニッケル膜（第３膜パターン）、 １０…基板、 １２…ゲート走査電極（膜パターン）、 １５…ソース電極（膜パターン）、 ３０…ＴＦＴ（スイッチング素子）、 １００…液晶表示装置（電気光学装置）、 １６６…ドレイン電極（膜パターン）、 ６００…携帯電話本体（電子機器）、 ７００…情報処理装置（電子機器）、 ８００…時計本体（電子機器）

Claims (10)

1. 基板上に、開口部の先端側が漸次拡径するテーパ状になっているか、或いは開口部の先端側を欠落させた段部を有する隔壁を形成する工程と、
   前記隔壁で区画された開口部に液滴吐出法を用いて配線パターン形成材料を塗布することによって第１膜パターンからなる配線パターンを形成する工程と、
   前記第１膜パターンの側部と対向する前記隔壁を除去する工程と、
   前記第１膜パターンの側部及び上部を被覆する第２膜パターンをメッキにより成膜する工程とを有することを特徴とする膜パターン形成方法。
   
2. 請求項１記載の膜パターン形成方法において、
   前記隔壁は、前記開口部の先端側が漸次拡径するテーパ状に形成されることを特徴とする膜パターン形成方法。
3. 請求項１記載の膜パターン形成方法において、
   前記隔壁は、前記開口部の先端側を欠落させた段部を有することを特徴とする膜パターン形成方法。
4. 請求項３記載の膜パターン形成方法において、
   前記段部をハーフ露光で形成することを特徴とする膜パターン形成方法。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の膜パターン形成方法において、
   前記第１膜パターンの成膜前に、前記開口部の底部に第３膜パターンをメッキにより成膜する工程を有することを特徴とする膜パターン形成方法。
6. 請求項５記載の膜パターン形成方法において、
   前記第３膜パターンは、前記第２膜パターンと同一材料で形成されることを特徴とする膜パターン形成方法。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の膜パターン形成方法において、
   前記第１膜パターンの上部に成膜された第２膜パターンは、前記隔壁の上面と略面一に形成されることを特徴とする膜パターン形成方法。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の膜パターン形成方法において、
   前記第１膜パターンを液滴吐出により形成することを特徴とする膜パターン形成方法。
9. 基板に膜パターンが形成されてなるデバイスの製造方法であって、
   請求項１から８のいずれかに記載の膜パターン形成方法により、前記基板に前記膜パターンを形成することを特徴とするデバイス製造方法。
10. 請求項９記載のデバイス製造方法において、
    膜パターンは、前記基板上に設けられたスイッチング素子の一部を構成することを特徴とするデバイス製造方法。

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