JP5458486B2 - Array substrate, display device, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、複数層の薄膜パターンが形成されたアレイ基板、表示装置、及びその製造方法に関するものである。例えば、液晶表示装置に好適に利用できるものである。 The present invention relates to an array substrate on which a plurality of thin film patterns are formed, a display device, and a manufacturing method thereof. For example, it can be suitably used for a liquid crystal display device.
近年、液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電力であり、代表的な表示装置として使用されている。液晶表示装置の製造コストを削減する方法として、薄膜トランジスタ(以下、TFT)の形成されるアレイ基板の製造工程において、写真製版工程を削減することが有効である。そこで、1回の写真製版工程において、露光しないレジスト膜厚の領域と、完全に露光してレジストを除去する領域と、レジストを完全に露光しない中間的な露光量により、中間レジスト膜厚の領域を形成するグレイトーン(以下、GT)露光、またはハーフトーン(以下、HT)露光と呼ばれる方法がある。GT露光は、フォトマスクに露光装置の解像度限界以下の細い薄膜パターンを配置することで、中間的な露光量を与えるものである。HT露光は、フォトマスクに半透過膜を形成して中間的な露光量を与えるものである。特に、特開文献1に記載のように、チャネルエッチ型TFTのチャネル部分にGT露光、またはHT露光を行うことで、写真製版工程を削減する方法が実用化されている。 In recent years, liquid crystal display devices are thin, lightweight, and have low power consumption and are used as typical display devices. As a method for reducing the manufacturing cost of the liquid crystal display device, it is effective to reduce the photolithography process in the manufacturing process of the array substrate on which the thin film transistor (hereinafter, TFT) is formed. Therefore, in a single photoengraving process, the region of the resist film thickness that is not exposed, the region that is completely exposed to remove the resist, and the region of the intermediate resist film thickness that is an intermediate exposure amount that does not completely expose the resist. There is a method called gray tone (hereinafter referred to as GT) exposure or half tone (hereinafter referred to as HT) exposure. In GT exposure, an intermediate exposure amount is given by arranging a thin thin film pattern below the resolution limit of an exposure apparatus on a photomask. In HT exposure, a semi-transmissive film is formed on a photomask to give an intermediate exposure amount. In particular, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 2004-260, a method for reducing the photolithography process by performing GT exposure or HT exposure on the channel portion of the channel etch TFT has been put into practical use.
また、特開文献2に記載のように、1回の写真製版工程において、第1の露光に中間的な露光量の第2の露光を追加する2段階露光とすることにより、中間レジスト膜厚の領域を得る方法もある。特開文献2では、ドレイン電極が上層にAlを含む多層膜からなり、ITO等の導電性酸化膜からなる画素電極とドレイン電極とのコンタクト抵抗を抑制するために、コンタクトホール部に対応するドレイン電極の上層のAlを除去する領域に、2段階露光またはHT露光を用いることが示されている。 In addition, as described in JP-A No. 2004-228688, in a single photoengraving process, an intermediate resist film thickness is obtained by performing a two-step exposure in which a second exposure having an intermediate exposure amount is added to the first exposure. There is also a method of obtaining the area. In Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2003-259542, the drain electrode is made of a multilayer film containing Al as an upper layer, and the drain corresponding to the contact hole portion is used to suppress contact resistance between the pixel electrode made of a conductive oxide film such as ITO and the drain electrode. It has been shown that two-step exposure or HT exposure is used in the area where Al is removed from the upper layer of the electrode.
写真製版工程において、レジストを完全に露光しない中間的な露光を行った場合、フォトマスクの精度(透過率ばらつき)、露光装置の照度分布、レジスト塗布のレジスト膜厚分布、現像のばらつき等の影響を受けやすく、中間レジスト膜厚は、ばらつきやすい問題があった。ただし、特許文献1のように、TFTのチャネル部分だけに適用するのであれば、1種類の薄膜パターンが同じ膜構成をしているので、中間レジスト膜厚のばらつきはそれほど問題にはならなかった。しかし、特許文献2に示したドレイン電極のコンタクト部分に加えて、他の様々な薄膜パターンを持つ配線、端子または電極等とのコンタクト部分にも、同一の写真製版工程で中間的な露光を行う場合、基板に形成された様々な薄膜パターンは、その下層の膜構成によって基板からの高さが異なっている。その結果、レジスト膜厚が均一にならないので、写真製版後の中間レジスト膜厚のばらつきはさらに大きくなった。その結果、中間レジスト膜厚が薄い領域では、以後のエッチング工程において必要な薄膜パターンまで消失し、逆に、中間レジスト膜厚が厚い領域では、以後の工程に不要な薄膜パターンが残膜として残る問題があった。
In the photoengraving process, when intermediate exposure that does not completely expose the resist is performed, the effects of photomask accuracy (transmission variation), exposure device illuminance distribution, resist coating resist film thickness distribution, development variation, etc. The intermediate resist film thickness is likely to vary. However, as in
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、特に、複数種類の薄膜パターンを形成する領域に、同一の写真製版工程で中間的な露光を行う場合、写真製版後の中間レジスト膜厚のばらつきを小さくして、中間レジスト膜厚を形成して加工するプロセスのマージンを拡大して歩留りを上げ、低コストなアレイ基板、表示装置、及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and in particular, in the case where intermediate exposure is performed in the same photolithography process in a region where a plurality of types of thin film patterns are formed, photolithography is performed. To provide a low-cost array substrate, a display device, and a method for manufacturing the same by reducing variations in the thickness of the intermediate resist film later, increasing the margin of the process for forming and processing the intermediate resist film thickness, and increasing the yield. For the purpose.
本発明のアレイ基板は、基板と、基板上の第1の導電膜と、第1の導電膜の上層に形成される絶縁膜と、この絶縁膜の上層に形成される第2の導電膜と、を備えたアレイ基板であって、第2の導電膜はレジストを完全に露光しない中間的な露光量により、中間レジスト膜厚が形成されて加工された複数種類の薄膜パターンを備えており、この複数種類の薄膜パターンは、基板からの高さがほぼ同一になるように構成され、さらにその複数種類の薄膜パターンの下層のほぼ全領域には、複数種類の薄膜パターンの高さがほぼ同一になるように形成された薄膜パターンも備えており、第1の導電膜はその薄膜パターンを含むように構成されている。 The array substrate of the present invention includes a substrate, a first conductive film on the substrate, an insulating film formed on the first conductive film, and a second conductive film formed on the insulating film. The second conductive film has a plurality of types of thin film patterns that are processed by forming an intermediate resist film thickness with an intermediate exposure amount that does not completely expose the resist, These multiple types of thin film patterns are configured so that the height from the substrate is almost the same, and the heights of the multiple types of thin film patterns are almost the same in almost the entire region below the multiple types of thin film patterns. The first conductive film is configured to include the thin film pattern .
本発明のアレイ基板の製造方法は、
基板上に第1の導電膜を形成する工程と、
第1の導電膜の上層に絶縁膜を形成する工程と、
絶縁膜上に第2の導電膜を形成する工程と、
第2の導電膜をパターン形成して複数種類の薄膜パターンを形成する工程と、
を備えるアレイ基板の製造方法であって、
複数種類の薄膜パターンを形成する工程は、
レジストを形成する工程と、
レジストを完全に露光しない中間的な露光量により、中間レジスト膜厚を形成して加工する工程と、を備えており、
第1の導電膜を形成する工程は、
この複数種類の薄膜パターンの下層のほぼ全領域に、この複数種類の薄膜パターンの高さがほぼ同一になるように、薄膜パターンを形成する工程
を含んでいる。
The manufacturing method of the array substrate of the present invention includes
Forming a first conductive film on the substrate;
Forming an insulating film on the upper layer of the first conductive film;
Forming a second conductive film on the insulating film;
Forming a plurality of types of thin film patterns by patterning the second conductive film ;
A method of manufacturing an array substrate comprising :
The process of forming multiple types of thin film patterns
Forming a resist;
A step of forming an intermediate resist film thickness and processing with an intermediate exposure amount that does not completely expose the resist ,
The step of forming the first conductive film includes:
Almost the entire area of the lower layer of the plurality of types of thin film pattern, so that the height of the plurality of types of thin film pattern is substantially the same, as engineering of forming a thin film pattern
It contains.
本発明によれば、中間レジスト膜厚が形成されて加工される複数種類の領域におけるレジスト膜厚がほぼ均一にできるので、写真製版後の中間レジスト膜厚の均一化が図れ、以後のプロセスのマージンが拡大して、歩留りが向上し、低コストなアレイ基板、表示装置、及びその製造方法を得ることができる。 According to the present invention, since the resist film thickness can be made substantially uniform in a plurality of types of regions to be processed by forming the intermediate resist film thickness, the intermediate resist film thickness after photoengraving can be made uniform, and the subsequent processes can be performed. The margin can be increased, the yield can be improved, and an inexpensive array substrate, display device, and manufacturing method thereof can be obtained.
以下、本発明の実施の形態を、液晶表示装置のアレイ基板を例として、図に基づいて説明する。なお、以下の実施の形態を説明するための全図において、同一符号は、同一または相当部分を示しており、原則として、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, taking an array substrate of a liquid crystal display device as an example. Note that in all the drawings for explaining the following embodiments, the same reference numerals denote the same or corresponding parts, and redundant explanations are omitted in principle.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1における液晶表示装置のアレイ基板を示す平面図である。図2は、図1の画素を示す平面図である。図3は、図2のA−A切断線における断面図である。図4は、図1のソース端子を拡大した部分を示す平面図である。図5は、図4のB−B切断線における断面図である。図6は、図1の共通配線変換部を拡大した部分を示す平面図である。図7は、図6のC−C切断線における断面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an array substrate of the liquid crystal display device in the first embodiment. FIG. 2 is a plan view showing the pixel of FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 4 is a plan view showing an enlarged portion of the source terminal of FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. FIG. 6 is a plan view showing an enlarged portion of the common wiring conversion portion of FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
図1において、液晶表示装置の主要な一部を構成するアレイ基板100は、ガラス等の基板1にマトリクス状に配列された複数の画素40からなる表示部50が形成され、表示部50の周辺部には、ゲート端子60、ソース端子62及び共通接続端子64が形成される。また、画素40の保持容量を構成する共通配線3は、共通配線変換部44を介して、共通接続配線46によって引き出され、共通接続端子64に接続されている。
In FIG. 1, an
アレイ基板100は、図示していないが、対向基板と貼り合わせ、この間に液晶を封入して、液晶に電圧を印加することで表示を行う。また、アレイ基板100及び対向基板には、図示していないが、偏光板が貼付され、アレイ基板100の背面にバックライトが配置されて液晶表示装置となる。
Although not shown, the
次に、図2、図3において、画素40はゲート配線2、共通配線3、ソース配線6、TFT、画素電極11等から構成される。第1の導電膜であり、Al、Mo、Cr、Ti、Ta、Mo、W等からなるゲート配線2と共通配線3が、間隔を空けて平行に形成される。この上層にSiN膜、SiO2膜等からなるゲート絶縁膜4が全面に形成される。ゲート配線2と直交する方向にソース配線6が形成され、その交点近傍にTFTを構成する半導体膜5が形成される。半導体膜5は、チャネルとなる半導体膜5a上に不純物がドープされた半導体膜5bを積層した多層膜である。ここでは、ソース配線6の下層にも連続して半導体膜5がソース配線6の形状に沿って配置されているが、必ずしもソース配線6の下に配置する必要はない。
Next, in FIGS. 2 and 3, the
ソース配線6からはソース電極7がゲート配線2上でゲート配線2方向に延びており、半導体膜5に重なっている。同様にドレイン電極8が半導体膜5と部分的に重なってゲート配線2と直交する方向に延びている。ソース配線6、ソース電極7、及びドレイン電極8は、Cr、Ti、Ta、Mo、W等からなる下層膜6a、7a、8aと、Al等の金属膜からなる上層膜6b、7b、8bの多層膜で構成され、第2の導電膜である。
A
ソース電極7とドレイン電極8の間で、TFTのチャネルとなる半導体膜5は、不純物がドープされた半導体膜5bが除去されて、半導体膜5aだけになっている。
Between the
図2のドットで示す領域H1はドレイン電極8の上層膜8bが除去され、下層膜8aが露出している。層間絶縁膜9が画素40の全体を覆うように形成され、コンタクトホール10は、ドレイン電極8の領域H1に重なるように形成されている。
In the region H1 indicated by dots in FIG. 2, the
ITO等の透明な導電性酸化膜からなる画素電極11は、コンタクトホール10を介して、ドレイン電極8の下層膜8aと接続されている、一般に、導電性酸化膜のITOと酸化され易いAlとのコンタクト抵抗は高いため、コンタクト抵抗を抑制するためにコンタクトホール10近傍の上層膜8bは除去する。ここでは、コンタクトホール10と上層膜8bが除去された領域H1は少し位置をずらした形状とした。
The
また、共通配線3と画素電極11とが重なる保持容量領域CSは、液晶印加電圧を保持する保持容量を構成する。
In addition, the storage capacitor region CS where the
ここで、図2における斜線で示す領域は、第2の導電膜からなるソース配線6、ソース電極7、及びドレイン電極8等を形成する写真製版工程において、露光されないレジストが形成されて加工された薄膜パターンである。ドットで示す領域H1は、レジストを完全に露光しない中間的な露光量により、中間レジスト膜厚が形成されて加工された薄膜パターンである。そして、この領域H1の下層のほぼ全体に、ゲート配線2及び共通配線3と同じ層である第1の導電膜で形成された薄膜パターン12が形成されている。
Here, the hatched region in FIG. 2 was processed by forming an unexposed resist in the photolithography process for forming the
次に、図1のソース端子62の詳細について説明する。図4、図5に示すように、ソース端子62は、ソース配線6、ソース電極7、及びドレイン電極8等と同じ層である第2の導電膜で形成されたソース端子膜13から構成される。ソース端子膜13は、Cr、Ti、Ta、Mo、W等からなる下層膜13aと、Al等の金属膜からなる上層膜13bの多層膜で構成される。
Next, the details of the
そして、ソース端子62の耐腐食性を向上するために、画素電極11と同じITO等の導電性酸化膜からなる表面端子膜16で端子表面が覆われる。ここでは、層間絶縁膜9に設けられたコンタクトホール14を介して、ソース端子膜13の上層膜13bが除去された領域H2で下層膜13aに接続される。
In order to improve the corrosion resistance of the
ソース端子膜13は、ソース配線6、ソース電極7、及びドレイン電極8等と同じ工程で形成される。図4における斜線で示す領域は、ソース端子膜13を形成する写真製版工程において、露光されないレジストが形成されて加工された薄膜パターンである。ドットで示す領域H2は、レジストを完全に露光しない中間的な露光量により、中間レジスト膜厚が形成されて加工された薄膜パターンである。領域H2では、ソース端子膜13の上層膜13bが除去されている。領域H2の下層には、領域H1と高さが同一になるように、ゲート配線2及び共通配線3と同じ層である第1の導電膜で形成された薄膜パターン15が形成されている。
The
次に、図1の共通配線変換部44の詳細について説明する。図6、図7に示すように、画素40の保持容量領域CSを構成する共通配線3は、表示部50の外側で、共通配線3と直交する共通接続配線46に、共通配線変換部44を介して接続される。そして、共通接続配線46の片方の端部に共通接続端子64が形成される。共通接続配線46は、Cr、Ti、Ta、Mo、W等からなる下層膜46aと、Al等の金属膜からなる上層膜46bの多層膜で構成され、第2の導電膜で形成される。共通接続端子64はソース端子62と同じ層構造をしている。
Next, details of the common
ここで、共通配線3と共通接続配線46は、コンタクトホール18、19を介して、画素電極11と同じITO等の導電性酸化膜で形成された接続膜17によって接続される。コンタクトホール18はゲート絶縁膜4と層間絶縁膜9を除去して共通配線3と接続する部分で、コンタクトホール19は層間絶縁膜9を除去して共通接続配線46と接続する部分である。
Here, the
ここで、共通接続配線46は、ソース配線6、ソース電極7、ドレイン電極8、及びソース端子膜13等と同じ工程で形成される。図6における斜線で示す領域は、共通接続配線46を形成する写真製版工程において、露光されないレジストが形成されて加工された薄膜パターンである。ドットで示す領域H3は、中間レジスト膜厚が形成されて加工された薄膜パターンである。領域H3では、共通接続配線46の上層膜46bが除去されており、領域H3の下層には、共通配線3が共通接続配線46と重なるように形成されている。この共通接続配線46および共通配線変換部44の下層に共通配線3を配置する構成は、共通接続配線46の低抵抗化のために、従来でも実施されていた構成である。
Here, the
この結果、中間レジスト膜厚が形成されて加工された領域H1、H2及びH3の下層のほぼ全領域に、第1の導電膜から形成される薄膜パターン12、15または共通配線3が形成されているので、第2の導電膜から形成されるドレイン電極8、ソース端子膜13、及び共通接続配線46の基板1からの高さはほぼ同一になっている。
As a result, the
なお、図1のゲート端子60についても、ゲート配線2を第2の導電膜から形成されるゲート端子膜に変換してゲート端子60に接続し、ゲート端子60の下層に第1の導電膜から形成される薄膜パターンを形成することで、ソース端子62と同じ層構成とすることができる。
1 also, the
次に、中間レジスト膜厚を形成して加工される複数種類の薄膜パターンを、基板からの高さほぼ同一にする効果について説明する。図8は、複数種類の薄膜パターンを、中間レジスト膜厚を形成して加工する工程を示す断面図ある。 Next, the effect of making the plurality of types of thin film patterns processed by forming the intermediate resist film thickness substantially the same height from the substrate will be described. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a process of processing a plurality of types of thin film patterns by forming an intermediate resist film thickness.
図8(a)は、写真製版工程の露光工程である。基板1上に形成された薄膜22において、中間レジスト膜厚が形成されて加工される領域Ha、Hb、Hc、Hdがあるとする。領域Haと領域Hbの下層には、薄膜22が基板1からの高さがほぼ同一になるように、同じ膜厚である薄膜パターン20a、20bが形成されている。一方、領域Hcの下層には、薄膜パターン20a、20bよりも膜厚の厚い薄膜パターン20cが形成されている。そして、領域Hdの下層には、このような薄膜パターンは形成されていない。
FIG. 8A shows an exposure process of the photolithography process. It is assumed that the
この上層に絶縁膜21と、中間レジスト膜厚を形成して加工される薄膜22が全面に形成されている。薄膜22は下層膜22aと上層膜22bの2層膜で構成されている。そして、薄膜22をパターン加工するために、レジスト30がスピンコート等によって塗布される。レジスト30の塗布後は、レジスト30の表面はほぼ平坦になるので、領域Ha、Hb、Hc、Hdにおけるレジスト膜厚Sa、Sb、Sc、Sdは異なったものになる。すなわち、領域Ha、Hbのレジスト膜厚Sa、Sbは等しいが、領域Hcのレジスト膜厚Scはレジスト膜厚Sa、Sbよりも薄く、レジスト膜厚Sdはレジスト膜厚Sa、Sbよりも厚くなる。
An insulating
また、この写真製版工程に用いるGTマスク200は、GT露光が行われる領域Ha、Hb、Hc、Hdに対応して、微小なスリット210が形成されている。このGTマスク200を通して、レジスト30は露光される。
The
図8(b)は、露光したレジスト30を現像してレジストパターンを形成する工程である。GTマスク200を使用してGT露光が行われた領域Ha、Hb、Hc、Hdは、中間レジスト30a、30b、30c、30dの中間レジスト膜厚Ta、Tb、Tc、Tdは異なったものになる。すなわち、領域Ha、Hbの中間レジスト膜厚Ta、Tbは等しいが、領域Hcのレジスト膜厚Tcはレジスト膜厚Ta、Tbよりも薄く、レジスト膜厚Tdはレジスト膜厚Ta、Tbよりも厚くなる。
FIG. 8B is a step of developing the exposed resist 30 to form a resist pattern. In regions Ha, Hb, Hc, and Hd that have been subjected to GT exposure using the
図8(c)は、図8(b)で形成されたレジストパターンを用いて、薄膜22の下層膜22aと上層膜22bの両方をウエットエッチングまたはドライエッチング等により除去するエッチング工程である。
FIG. 8C shows an etching process in which both the
図8(d)は、図8(c)のエッチング工程で残った中間レジスト30a、30b、30c、30dを除去するために、酸素プラズマ等でアッシング処理する工程である。ここで、領域Ha、Hbの中間レジスト30a、30bを除去する最適なアッシング処理時間とすると、領域Hcでは、中間レジスト30cだけでなく領域Hc周囲のレジスト30全部がなくなってしまう。また領域Hdでは、中間レジスト30dがまだ残った状態になる。 FIG. 8D is a process of ashing with oxygen plasma or the like to remove the intermediate resists 30a, 30b, 30c, and 30d remaining in the etching process of FIG. 8C. Here, assuming that the optimum ashing processing time for removing the intermediate resists 30a and 30b in the regions Ha and Hb, not only the intermediate resist 30c but also all the resists 30 around the region Hc disappear in the region Hc. In the region Hd, the intermediate resist 30d still remains.
図8(e)は、領域Ha、Hb、Hc、Hdの上層膜22bを選択エッチングで除去して、レジストを剥離する工程である。この結果、領域Ha、Hbは、上層膜22bが除去された正常な薄膜パターンが形成されるが、領域Hcは、本来は残すべき領域Hc周囲の上層膜22bも除去された不良の薄膜パターンになる。領域Hdは、除去すべき上層膜22bが残った不良の薄膜パターンになる。すなわち、中間レジスト膜厚Tc、Tdが、中間レジスト膜厚Ta、Tbと大きく異なっていると、中間レジスト30a、30b、30c、30dのアッシング処理時間を調整しても、領域Hcまたは領域Hdのいずれかが不良となるので、プロセスのマージンがないことになる。
FIG. 8E shows a step of removing the resist by removing the
このように本実施の形態1では、第2の導電膜で形成されたドレイン電極8、ソース端子62、共通配線変換部44において、レジストを完全に露光しない中間的な露光量により、中間レジスト膜厚が形成されて加工される領域H1、H2、H3の下層のほぼ全領域に、ゲート配線2、共通配線3と同じ層である第1の導電膜で形成された薄膜パターン12、15または共通配線3を形成して、基板1からの高さをほぼ同一にしたので、レジスト30の中間レジスト膜厚の均一化を図ることができる。そして、中間レジストのアッシング処理時間等において、プロセスのマージンが大きくできるので、不良の薄膜パターンが少なくなり、歩留を向上することができる。
As described above, in the first embodiment, in the
実施の形態2.
実施の形態1では、レジストを完全に露光しない中間的な露光量により、中間レジスト膜厚が形成されて加工される領域H1、H2、H3の下層のほぼ全領域に、第1の導電膜で形成された薄膜パターン12、15、または共通配線3を形成したが、逆に、実施の形態2では、実施の形態1の図2から図7に対して、図9から図14に示すように、領域H1、H2、H3の下層のほぼ全領域に、第1の導電膜で形成された薄膜パターンを形成しない平坦な構成にすることによって、基板1からの高さをほぼ同一にすることもできる。
In the first embodiment, the first conductive film is formed in almost all regions below the regions H1, H2, and H3 to be processed by forming an intermediate resist film thickness with an intermediate exposure amount that does not completely expose the resist. Although the formed
この場合、図9から図12に示すように、実施の形態1のドレイン電極8、ソース端子62の領域H1、H2の下層のほぼ全領域には、第1の導電膜で形成された薄膜パターン12、15は配置しない。そして、図13、図14に示すように、共通配線変換部44では、共通接続配線46の領域H3の下層のほぼ全領域に、共通配線3に除去部48が設けられ、共通配線3の一部が除去された構成となっている。このように、領域H1、H2、H3の下層のほぼ全領域に、第1の導電膜で形成された薄膜パターン12、15及び共通配線3がない平坦な構成にしても、中間レジスト膜厚の均一化を図ることができる。そして、プロセスのマージンが大きくできるので、不良の薄膜パターンが少なくなり、歩留を向上することができる。
In this case, as shown in FIG. 9 to FIG. 12, the thin film pattern formed of the first conductive film is formed in almost all the lower layers of the regions H1 and H2 of the
実施の形態3.
実施の形態1では、レジストを完全に露光しない中間的な露光量により、中間レジスト膜厚が形成されて加工される領域H1、H2、H3の下層のほぼ全領域に、第1の導電膜で形成された薄膜パターン12、15、または共通配線3を形成したが、第1の導電膜の代わりに、半導体膜5と同じ層で形成された薄膜パターンを形成してもほぼ同じ高さに揃えることができる。または、ゲート配線2と半導体膜5の膜厚がほぼ同じであれば、第1の導電膜と半導体膜5を混在させた薄膜パターンを配置しても、基板1からの高さをほぼ同一にすることができ、中間レジスト膜厚の均一化を図ることができる。そして、プロセスのマージンが大きくできるので、不良の薄膜パターンが少なくなり、歩留を向上することができる。
In the first embodiment, the first conductive film is formed in almost all regions below the regions H1, H2, and H3 to be processed by forming an intermediate resist film thickness with an intermediate exposure amount that does not completely expose the resist. Although the formed
実施の形態4.
実施の形態1から3では、3つの領域H1、H2、H3について説明したが、他の箇所にも適用できる。図15は、実施の形態4における静電気保護回路を拡大した部分を示す平面図、図16は図15のD−D、E−E切断線における断面図である。図16の括弧の符号がE−E切断線のもので、断面構造は両方とも基本的に同じである。実施の形態4は、表示部の外に設けられたゲート配線2用の静電気保護回路を示す。ゲート配線2用の静電気保護回路は、ゲート配線2に静電気のような正または負の数十V以上の高電圧が印加されたときに、静電気の電荷を第2の導電膜からなる短絡配線66に分散させるための整流方向が異なる2つのダイオードからなる回路である。ダイオードは、画素のTFTと同じ工程で形成できる。第1の導電膜からなるゲート電極71、72を、第2の導電膜からなるソース電極7またはドレイン電極8の一方と接続することでダイオードが形成できる。
In the first to third embodiments, the three regions H1, H2, and H3 have been described, but the present invention can be applied to other locations. 15 is a plan view showing an enlarged portion of the electrostatic protection circuit according to the fourth embodiment, and FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line DD and EE in FIG. The reference numerals in parentheses in FIG. 16 are those taken along the line E-E, and both the cross-sectional structures are basically the same. The fourth embodiment shows an electrostatic protection circuit for the
図15のドットで示す領域H4、H5は、レジストを完全に露光しない中間的な露光量により、中間レジスト膜厚が形成されて加工された薄膜パターンである。領域H4はソース電極7の上層膜7bが除去され、下層膜7aが露出している。領域H5はドレイン電極8の上層膜8bが除去され、下層膜8aが露出している。図16に示すように、領域H4、H5の下層のほぼ全領域に、第1の導電膜で形成された薄膜パターン74、75が形成され、実施の形態1の領域H1、H2、H3と同じ高さになっている。そして、第1の導電膜からなるゲート電極71、72と、第2の導電膜からなるソース電極7、ドレイン電極8の下層膜7a、8aとが、画素電極11と同じITO等の導電性酸化膜で形成された接続膜81、82によって接続されている。
Regions H4 and H5 indicated by dots in FIG. 15 are thin film patterns formed by processing an intermediate resist film thickness with an intermediate exposure amount that does not completely expose the resist. In the region H4, the
ここでは、ゲート配線2用の静電気保護回路について述べたが、ソース配線6用の静電気保護回路も同様な構成とすることができる。すなわち、表示部の外において、ソース配線6が図15の短絡配線66に相当する形状を備えており、短絡配線66が第1の導電膜からなり、図15のゲート配線2に相当する形状を備えていればよい。
Although the electrostatic protection circuit for the
実施の形態5.
上記以外の適用箇所として、ゲート端子60がソース端子62と同じ構造、同じ高さになるように、表示部の外において、第1の導電膜から形成されるゲート配線2を、第2の導電膜から形成されるゲート端子膜に変換してゲート端子60に接続する接続部に適用できる。または、ソース端子62がゲート端子60と同じ構造、同じ高さになるように、表示部の外において、第2の導電膜から形成されるソース配線6を、第1の導電膜から形成されるソース端子膜に変換してソース端子62に接続する接続部に適用できる。このように、第1の導電膜と第2の導電膜を接続するための接続部において、レジストを完全に露光しない中間的な露光量により、中間レジスト膜厚が形成されて加工される領域の断面構造は、同じ接続構造となる共通配線変換部44の領域H3や、静電気保護回路の領域H4、H5と同じ高さになるようにするとよい。
As an application place other than the above, the
以上の実施の形態では、液晶表示装置のアレイ基板について述べたが、エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置、エレクトロクロミック表示装置、微粒子や油滴を用いた電子ペーパー等の表示装置のアレイ基板にも本発明は適用できる。 In the above embodiments, the array substrate of the liquid crystal display device has been described. However, the present invention is also applied to an array substrate of a display device such as an electroluminescence (EL) display device, an electrochromic display device, and electronic paper using fine particles or oil droplets. The invention is applicable.
1 基板
2 ゲート配線
3 共通配線
4 ゲート絶縁膜
5 半導体膜
6 ソース配線
8 ドレイン電極
9 層間絶縁膜
10 コンタクトホール
11 画素電極
12 薄膜パターン
13 ソース端子膜
15 薄膜パターン
17 接続膜
20 薄膜
30 レジスト
30a、30b、30c、30d 中間レジスト
44 共通配線変換部
46 共通接続配線
48 除去部
60 ゲート端子
62 ソース端子
64 共通接続端子
66 短絡配線
71、72 ゲート電極
74、75 薄膜パターン
81、82 接続膜
100 アレイ基板
200 GTマスク
H1、H2、H3、H4、H5、Ha、Hb、Hc、Hd 中間レジスト膜厚が形成されて加工された領域
Sa、Sb、Sc、Sd レジスト膜厚
Ta、Tb、Tc、Td 中間レジスト膜厚
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記基板上に形成される第1の導電膜と、
前記第1の導電膜の上層に形成される絶縁膜と、
前記絶縁膜の上層に形成される第2の導電膜と、を備えたアレイ基板であって、
前記第2の導電膜は、レジストを完全に露光しない中間的な露光量により、中間レジスト膜厚が形成されて加工された複数種類の薄膜パターンを備え、
前記複数種類の薄膜パターンは、前記基板からの高さがほぼ同一になるように構成されており、
前記複数種類の薄膜パターンの下層のほぼ全領域に、前記複数種類の薄膜パターンの高さがほぼ同一になるように形成された薄膜パターンを備え、
前記第1の導電膜は、前記薄膜パターンを含むアレイ基板。 A substrate,
A first conductive film formed on the substrate;
An insulating film formed on an upper layer of the first conductive film;
An array substrate comprising a second conductive film formed on an upper layer of the insulating film,
The second conductive film includes a plurality of types of thin film patterns processed by forming an intermediate resist film thickness with an intermediate exposure amount that does not completely expose the resist,
The plurality of types of thin film patterns are configured to have substantially the same height from the substrate ,
A thin film pattern formed so that the height of the plurality of types of thin film patterns is substantially the same in almost the entire lower layer of the plurality of types of thin film patterns,
The first conductive film is array substrate including the thin film pattern.
第1の導電膜と、
前記第1の導電膜の上層に形成される絶縁膜と、
前記絶縁膜の上層に形成される第2の導電膜と、を備えたアレイ基板であって、
前記第2の導電膜は、レジストを完全に露光しない中間的な露光量により、中間レジスト膜厚が形成されて加工された複数種類の薄膜パターンを備え、
前記複数種類の薄膜パターンは、前記基板からの高さがほぼ同一になるように構成されており、
前記複数種類の薄膜パターンの下層のほぼ全領域に、前記複数種類の薄膜パターンの高さがほぼ同一になるように形成された薄膜パターンを備え、
前記第1の導電膜は、前記薄膜パターンを含むアレイ基板を用いた表示装置。 A substrate,
A first conductive film;
An insulating film formed on an upper layer of the first conductive film;
An array substrate comprising a second conductive film formed on an upper layer of the insulating film,
The second conductive film includes a plurality of types of thin film patterns processed by forming an intermediate resist film thickness with an intermediate exposure amount that does not completely expose the resist,
The plurality of types of thin film patterns are configured to have substantially the same height from the substrate ,
A thin film pattern formed so that the height of the plurality of types of thin film patterns is substantially the same in almost the entire lower layer of the plurality of types of thin film patterns,
The first conductive film is a display device using the array substrate including the thin film pattern.
前記第1の導電膜の上層に絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜上に第2の導電膜を形成する工程と、
前記第2の導電膜をパターン形成して複数種類の薄膜パターンを形成する工程と、
を備えるアレイ基板の製造方法であって、
前記複数種類の薄膜パターンを形成する工程は、
レジストを形成する工程と、
前記レジストを完全に露光しない中間的な露光量により、中間レジスト膜厚を形成して加工する工程と、
を備えており、
前記第1の導電膜を形成する工程は、
前記複数種類の薄膜パターンの下層のほぼ全領域に、前記複数種類の薄膜パターンの高さがほぼ同一になるように、薄膜パターンを形成する工程
を備える
アレイ基板の製造方法。 Forming a first conductive film on the substrate;
Forming an insulating film on an upper layer of the first conductive film;
Forming a second conductive film on the insulating film;
Patterning the second conductive film to form a plurality of types of thin film patterns ;
A method of manufacturing an array substrate comprising :
The step of forming the plurality of types of thin film patterns includes:
Forming a resist;
The intermediate exposure not completely exposing the resist, a step of processing to form an intermediate resist film thickness,
With
The step of forming the first conductive film includes:
Almost the entire area of the lower layer of the plurality of types of thin film pattern, wherein as the height of a plurality of kinds of thin film pattern is substantially the same, as engineering of forming a thin film pattern
An array substrate manufacturing method comprising:
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