JP6006889B2 - アクティブマトリクス基板の製造方法、アクティブマトリクス基板、及び表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は、テレビジョン受信機、パーソナルコンピュータ等に備えられるアクティブマトリクス基板の製造方法、アクティブマトリクス基板、及びアクティブマトリクス基板を備える表示装置に関する。
表示装置の中で、液晶表示装置は薄型であり、消費電力が低いという特徴を有する。特に、画素毎に薄膜トランジスタ(TFT)等のスイッチング素子を備えるアクティブマトリクス基板を備える液晶表示装置は、高いコントラスト比、及び優れた応答特性を有し、高性能であるため、テレビジョン受信機、パーソナルコンピュータ等に好適に用いられている。
アクティブマトリクス基板上には、複数のゲート配線(走査配線)と、各ゲート配線に層間絶縁膜を介して交叉する複数のソース配線(信号配線)とが形成されており、ゲート配線とソース配線との交叉部分の近傍に、画素をスイッチングする薄膜トランジスタが設けられている。
ゲート配線とソース配線との交叉部分に形成される容量(寄生容量)は、表示品位の低下の原因となるため、小さくすることが好ましい。
特許文献1には、ゲート配線を覆う絶縁膜を、第1絶縁層と第2絶縁層とを有する多層絶縁膜にし、第1絶縁層を有機成分を含む絶縁材料から構成することにより、前記寄生容量の低減を図ったアクティブマトリクス基板の発明が開始されている。
ゲート配線とソース配線との交叉部分に形成される容量(寄生容量)は、表示品位の低下の原因となるため、小さくすることが好ましい。
特許文献1には、ゲート配線を覆う絶縁膜を、第1絶縁層と第2絶縁層とを有する多層絶縁膜にし、第1絶縁層を有機成分を含む絶縁材料から構成することにより、前記寄生容量の低減を図ったアクティブマトリクス基板の発明が開始されている。
図20は、前記特許文献1等の従来のアクティブマトリクス基板のTFT構造の一部分を示す模式的断面図である。
図20に示すように、アクティブマトリクス基板のガラス製の基板10上に、ゲート電極11a(ゲート配線11の一部をなす)が形成されている。
SOGからなる層間絶縁膜14は基板10、及びゲート電極11aの周縁部を覆うように形成されている。層間絶縁膜14の、ゲート電極11aの周縁部の内側には、層間絶縁膜14に覆われていないコンタクトホール14aが設けられている。
図20に示すように、アクティブマトリクス基板のガラス製の基板10上に、ゲート電極11a(ゲート配線11の一部をなす)が形成されている。
SOGからなる層間絶縁膜14は基板10、及びゲート電極11aの周縁部を覆うように形成されている。層間絶縁膜14の、ゲート電極11aの周縁部の内側には、層間絶縁膜14に覆われていないコンタクトホール14aが設けられている。
SOGからなる層間絶縁膜14を形成する場合、まず、基板10及びゲート配線11上にSOG材料を塗布して塗膜を形成し、ベークした後、フォトレジストを形成する。そして、フォトマスクを用いて露光し、現像することにより、レジストパターンを形成する。次に、レジストで覆われていない前記塗膜の部分について、例えば四フッ化炭素と酸素との混合ガスを用いてドライエッチング等のエッチングを行い、コンタクトホール14a等を形成する。最後に、レジストを剥離する。
この層間絶縁膜14上及びゲート電極11a上にはゲート絶縁膜15が形成され、ゲート絶縁膜15上に第1半導体膜16が形成されている。そして、第1半導体膜16を覆うようにn+ 膜からなる第2半導体膜17が形成されている。
この第1半導体膜16及び第2半導体膜17をパターニングするために、レジストパターン18が形成されている。
この第1半導体膜16及び第2半導体膜17をパターニングするために、レジストパターン18が形成されている。
そして、レジストパターン18によりパターニングして得られた第2半導体膜17上、又は第1半導体膜16及び第2半導体膜17が除去されて露出したゲート絶縁膜15上に例えばスパッタリング法によりCu等の膜を堆積し、パターニングすることにより、ソース電極、及びソース配線を含むソースメタルが形成される(不図示)。
以上のTFT構造において、ゲート配線11とソース配線との間に層間絶縁層14を設けることで、配線抵抗の増加及びTFT駆動の低下を伴わずに高精細な表示パネルを製造することが可能となる。
以上のTFT構造において、ゲート配線11とソース配線との間に層間絶縁層14を設けることで、配線抵抗の増加及びTFT駆動の低下を伴わずに高精細な表示パネルを製造することが可能となる。
露光装置を用いてパターニングする場合、ゲート配線11の上側に形成する膜はゲート配線11のパターンの縁部に合わせて、重ね合わせ位置を補正する。
これから形成する第1半導体膜16及び第2半導体膜17のパターンの位置の補正をするためにレジストパターン18を補正する。このとき、顕微鏡により、レジストパターン18のゲート配線11の縁部からの距離を計測する。この結果に基づいてフォトレジストを再度形成し、フォトマスクを用いてレジストパターン18を形成し直した後、レジストパターン18で覆われていない部分をエッチングして、パターン化された第1半導体膜16及び第2半導体膜17を得る。
これから形成する第1半導体膜16及び第2半導体膜17のパターンの位置の補正をするためにレジストパターン18を補正する。このとき、顕微鏡により、レジストパターン18のゲート配線11の縁部からの距離を計測する。この結果に基づいてフォトレジストを再度形成し、フォトマスクを用いてレジストパターン18を形成し直した後、レジストパターン18で覆われていない部分をエッチングして、パターン化された第1半導体膜16及び第2半導体膜17を得る。
図21Aは層間絶縁膜14がない場合のレジストパターン18とゲート配線11との位置関係を示す模式図、図21Bは層間絶縁膜14がある場合のレジストパターン18を示す模式図である。
図21Aに示すように、SOGからなる層間絶縁膜14が存在しない場合、ゲート配線11の縁部が視認されるので、レジストパターン18の位置調整を容易に行うことができる。
図21Aに示すように、SOGからなる層間絶縁膜14が存在しない場合、ゲート配線11の縁部が視認されるので、レジストパターン18の位置調整を容易に行うことができる。
図21Bに示すようにSOGからなる層間絶縁膜14を有する場合、第1半導体膜16及び第2半導体膜17のように色を有する膜を上側に形成するとき、ゲート配線11の縁部が見え難い。図20に示すように、ゲート電極11aの縁部(テーパ部)を覆うように層間絶縁膜14が形成されている。ゲート絶縁膜15、第1半導体膜16、及び第2半導体膜17の3層膜中の反射膜により多くの入射光が反射すると考えられ、ゲート絶縁膜15の裏面とゲート配線11との間に層間絶縁膜14が存在するために、ゲート配線11の縁部がほとんど見えなくなる。
従って、レジストパターン18は、層間絶縁膜14のパターン(図21Bではコンタクトホール14a)により位置を調整することになる。このため、ゲート配線11の縁部に対してずれが生じることになり、重ね合わせの精度が悪化する。特に、スーパーハイビジョン(例えば8K Ultra High Definition Television)等の高精細のデジタルビデオフォーマットに対応させる場合、高度の重ね合わせの精度が要求されるが、この要求に応えることが難しいという問題があった。
また、一般に露光装置は基準となる膜を処理する装置毎に条件設定を行うので、層間絶縁膜14のレジストパターンを処理する装置の設定条件が変わった場合、上側の膜のレジストパターンを処理する装置の再条件設定が必要となり、形成工程が煩雑になるという問題があった。
位置調整のための層間絶縁膜14の孔を、ゲート配線11の縁部を跨ぐように形成することが考えられる。しかし、上述したように層間絶縁膜14の形成工程はドライエッチング工程を有するので、ゲート電極11aのテーパ部分に層間絶縁膜14が存在しないようにした場合、ドライエッチングの際に基板10を削ってしまう虞がある。そして、ゲート電極11aのテーパ部分で異常放電による不良が発生する虞があり、歩留りが低下する。
従って、ゲート配線11上以外に、層間絶縁膜14にアライメント用の孔を形成することはできないという問題があった。
従って、ゲート配線11上以外に、層間絶縁膜14にアライメント用の孔を形成することはできないという問題があった。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、基板表面が削られたり、異常放電が生じたりする虞がなく、層間絶縁膜にアライメント用の孔を設けることができ、形成する膜の位置を最下層の膜の位置に合わせて容易に補正することができ、良好な重ね合わせ精度を有するアクティブマトリクス基板の製造方法、アクティブマトリクス基板、及び該アクティブマトリクス基板を備える表示装置を提供することを目的とする。
本発明に係るアクティブマトリクス基板の製造方法は、基板上に、複数のゲート配線と複数のソース配線とを立体的に交叉するように形成し、前記ゲート配線と前記ソース配線とが交叉する部分の近傍に薄膜トランジスタを形成し、少なくとも前記ゲート配線と前記ソース配線との間に、スピンオンガラス(SOG)材料を含んでなる層間絶縁膜を形成するアクティブマトリクス基板の製造方法において、前記層間絶縁膜は、感光性を有するSOG材料を用い、前記基板及び前記層間絶縁膜の上側に形成する膜のパターンを調整するための孔を有するように形成することを特徴とする。
本発明においては、感光性を有するSOG材料を用いて層間絶縁膜を形成するので、成膜にドライエッチング工程を必要とせず、上述の基板表面が削られたり、異常放電が生じたりするという問題が生じないので、層間絶縁膜の下側の膜上以外の部分に、アライメント用の孔を設けることができる。従って、前記下側の膜のパターンを基準にして、重ね合わせの調整を行うことができ、重ね合わせの精度が良好になる。
そして、本発明によれば、位置調整が容易になり、不良の発生が抑制され、歩留りが良好な状態でアクティブマトリクス基板を製造することができる。
そして、本発明によれば、位置調整が容易になり、不良の発生が抑制され、歩留りが良好な状態でアクティブマトリクス基板を製造することができる。
本発明に係るアクティブマトリクス基板の製造方法は、前記層間絶縁膜を形成するに先立ち、前記基板上に前記ゲート配線を形成する工程を有し、前記孔は、前記ゲート配線の縁部を視認可能に形成することを特徴とする。
本発明においては、基板の直上に設けた、すなわち最下層であるゲート配線の縁部を基準にして重ね合わせの調整を行うことができるので、重ね合わせの精度がより良好になる。
本発明に係るアクティブマトリクス基板の製造方法は、前記孔は、前記ゲート配線の縁部を跨ぐように形成することを特徴とする。
本発明においては、確実にゲート配線の縁部を確認することができる。
本発明に係るアクティブマトリクス基板の製造方法は、前記孔により、前記ゲート配線の縁部を視認して、前記ゲート配線の上側に半導体膜を形成する工程を有することを特徴とする。
本発明においては、層間絶縁膜及び半導体膜を、ゲート配線のパターンを基準にしてパターニングすることができ、重ね合わせの精度が良好である。
本発明に係るアクティブマトリクス基板の製造方法は、前記孔により、前記ゲート配線の縁部を視認して、前記半導体膜の上側に前記ソース配線又はソース電極を含むソースメタルを形成する工程を有することを特徴とする。
本発明においては、層間絶縁膜、半導体膜、及びソースメタルを、ゲート配線のパターンを基準にしてパターニングすることができ、重ね合わせの精度が良好である。
本発明に係るアクティブマトリクス基板の製造方法は、基板上に、複数のゲート配線と複数のソース配線とを立体的に交叉するように形成し、前記ゲート配線と前記ソース配線とが交叉する部分の近傍に薄膜トランジスタを形成するアクティブマトリクス基板の製造方法において、前記基板上に前記ゲート配線を形成し、前記ソース配線と交叉する前記ゲート配線の部分の表面に、感光性を有するSOG材料を用いて層間絶縁膜を形成し、前記ゲート配線の縁部を視認して、前記層間絶縁膜上、前記基板上、及び前記ゲート配線上に成膜することを特徴とする。
本発明においては、層間絶縁膜がゲート配線とソース配線とが交叉する部分のみに形成されているので、層間絶縁膜上、並びに層間絶縁膜が設けられていない基板及びゲート配線の上側に成膜するときに、ゲート配線の縁部を確認して、パターニングを良好に調整することができる。
本発明に係るアクティブマトリクス基板の製造方法は、前記SOG材料は、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に対する溶解速度が異なる少なくとも2種類以上のポリシロキサン、ジアゾナフトキノン誘導体、及び溶剤を含有することを特徴とする。
本発明においては、SOG材料が良好な感光性を有し、層間絶縁膜は良好な耐熱性、透明性、及び絶縁性を有する。
本発明に係るアクティブマトリクス基板は、基板上に、複数のゲート配線と複数のソース配線とを立体的に交叉するように形成し、前記ゲート配線と前記ソース配線とが交叉する部分の近傍に薄膜トランジスタを形成し、少なくとも前記ゲート配線と前記ソース配線との間に、スピンオンガラス(SOG)材料を含んでなる層間絶縁膜が介在するアクティブマトリクス基板において、前記層間絶縁膜は、感光性を有するSOG材料を用いてなり、前記基板及び前記層間絶縁膜の上側に形成する膜のパターン調整孔を有することを特徴とする。
本発明においては、感光性を有するSOG材料を用いて層間絶縁膜が形成され、成膜にドライエッチングを必要とせず、上述の基板表面が削られたり、異常放電が生じたりするという問題が生じないので、層間絶縁膜の下側の膜上以外の部分に、アライメント用の孔が設けられている。従って、前記下側の膜のパターンを基準にして、精度良く上側の膜が重ね合わせられている。
本発明に係る表示装置は、前述のアクティブマトリクス基板と、該アクティブマトリクス基板上に配置された表示媒体層と、前記アクティブマトリクス基板に前記表示媒体層を介して対向する対向基板とを備えることを特徴とする。
本発明においては、前述のアクティブマトリクス基板を備えるので、表示装置の高精細化が図られる。
本発明によれば、層間絶縁膜を、感光性を有するSOG材料を用いて形成するので、基板の表面が削られたり、異常放電が生じたりする虞がなく、層間絶縁膜に、該層間絶縁膜の下側の膜上以外の部分にアライメント用の孔を設けることができる。この孔により、層間絶縁膜の上側に形成する膜の位置を最下層の膜の位置に合わせて補正することができるので、良好な重ね合わせ精度で成膜することができる。
そして、本発明によれば、位置調整が容易になり、不良の発生が抑制され、歩留りが良好な状態でアクティブマトリクス基板を製造することができ、高精細な表示装置を得ることができ、表示装置の大型化にも対応することができる。
そして、本発明によれば、位置調整が容易になり、不良の発生が抑制され、歩留りが良好な状態でアクティブマトリクス基板を製造することができ、高精細な表示装置を得ることができ、表示装置の大型化にも対応することができる。
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明に係る液晶表示装置(表示モジュール91)を備えるTV受信機90を示す概略斜視図、図2は表示モジュール91が有する表示パネル30を示す概略断面図である。
実施の形態1.
図1は、本発明に係る液晶表示装置(表示モジュール91)を備えるTV受信機90を示す概略斜視図、図2は表示モジュール91が有する表示パネル30を示す概略断面図である。
TV受信機90は、映像を表示する横長の表示モジュール91と、アンテナ(不図示)から放送波を受信するチューナ94と、符号化された放送波を復号するデコーダ95とを備える。TV受信機90は、チューナ94にて受信した放送波をデコーダ95で復号し、復号した情報に基づいて表示モジュール91に映像を表示する。TV受信機90の下部には、TV受信機90を支持するスタンド96を設けてある。
表示モジュール91は、前後に縦姿勢で配置された前キャビネット92及び後キャビネット93に縦姿勢で収容されている。前キャビネット92は表示モジュール91の周縁部を覆う矩形状の枠体であり、後キャビネット93は、前側が開放された矩形のトレイ状をなす。
表示モジュール91は、前後に縦姿勢で配置された前キャビネット92及び後キャビネット93に縦姿勢で収容されている。前キャビネット92は表示モジュール91の周縁部を覆う矩形状の枠体であり、後キャビネット93は、前側が開放された矩形のトレイ状をなす。
表示モジュール91は、表示パネル30と、略箱状をなすシャーシ(以下、不図示)と、シャーシの底面に反射シートを介し収容された導光板と、シャーシの側面に、導光板の側面に対向するように設けられたLED(Light Emitting Diode)基板と、導光板の表面に配された、例えば3枚の光学シートとを備える。本実施の形態に係る表示モジュール91はエッジライト型であるが、表示モジュール91は直下型でもよく、この場合、導光板の代わりに拡散板を備える。また、光源もLEDには限定されない。
図2に示すように、表示パネル30は、所定間隔をあけて対向する一対の透明ガラスからなる基板10,32と、この基板10,32間に狭持される液晶層36を有する。
基板10上にゲート配線11が形成され、基板10及びゲート配線11を覆うように層間絶縁膜14が形成されている。層間絶縁膜14上に複数の画素電極20が形成され、該画素電極20を覆うように透明の配向膜31が形成されている。画素電極20はアクティブマトリクスとともに形成され、図2においてはアクティブマトリクスのゲート配線11を示している。基板10、ゲート配線11、層間絶縁膜14、及び画素電極20を含んでアクティブマトリクス基板(TFT基板)37が構成される。ここで、層間絶縁膜14と画素電極20との間の膜は省略している。
基板10上にゲート配線11が形成され、基板10及びゲート配線11を覆うように層間絶縁膜14が形成されている。層間絶縁膜14上に複数の画素電極20が形成され、該画素電極20を覆うように透明の配向膜31が形成されている。画素電極20はアクティブマトリクスとともに形成され、図2においてはアクティブマトリクスのゲート配線11を示している。基板10、ゲート配線11、層間絶縁膜14、及び画素電極20を含んでアクティブマトリクス基板(TFT基板)37が構成される。ここで、層間絶縁膜14と画素電極20との間の膜は省略している。
基板32上には、カラーフィルタ33、共通電極34、及び配向膜35が順次積層されている。基板32、カラーフィルタ33、及び共通電極34を含んでカラーフィルタ基板38が構成される。
そして、液晶層36を狭持するように配向膜31,35が貼り合わせられて基板10,32が固定され、基板10,32の外側に偏光板39,40が設けられている。
そして、液晶層36を狭持するように配向膜31,35が貼り合わせられて基板10,32が固定され、基板10,32の外側に偏光板39,40が設けられている。
図3はアクティブマトリクス基板37のゲート配線11と、層間絶縁膜14のコンタクトホール14a、調整孔14bとの関係を示す平面図、図4は図3のIV−IV線断面図、図5は図3のV−V線断面図、図6は第2半導体膜17を形成した場合の第2半導体膜17と、層間絶縁膜14のコンタクトホール14a、調整孔14bとの関係を示す平面図、図7は図6のVII −VII線断面図、図8は図6のVIII−VIII線断面図、図9は図6のIX−IX線断面図、図10は図6のX−X線断面図である。
図3の横方向に延びるように、アクティブマトリクス基板37の基板10上に、後述するようにしてゲート配線11が形成されており、ゲート配線11の図3の略中央部には、基板10が露出する状態で横方向に延びる孔11bが形成されている。ゲート配線11の一端側の部分はゲート電極11aになる。
基板10を覆うように、層間絶縁膜14が後述するようにして形成されている。層間絶縁膜14は基板10からゲート電極11aの周縁部に架かるように形成されており、周縁部の内側にはコンタクトホール14aが設けられている。
そして、層間絶縁膜14には、図3に示す孔11bの右上角の縁部分が露出するように、アライメント用の孔(調整孔)14bが設けられている。
そして、層間絶縁膜14には、図3に示す孔11bの右上角の縁部分が露出するように、アライメント用の孔(調整孔)14bが設けられている。
層層間絶縁膜14上と、コンタクトホール14a、孔11b、及び調整孔14bが設けられている基板10の部分とにはゲート絶縁膜15が形成されている。ゲート絶縁膜15はCVD(Chemical Vapor Deposition)法により、例えば酸化シリコン又は窒化シリコン等を用いて膜を形成し、パターニングすることにより形成される。層間絶縁膜14は、350℃以上の耐熱性を有しており、ゲート絶縁膜15の成膜工程の熱履歴を受けても物性変化を起こさない。
ゲート絶縁膜15上には、CVD法により例えばアモルファスシリコン等からなる第1半導体膜16、例えばn+ アモルファスシリコン等からなる第2半導体膜17が順次形成されている。
図9に示すように、第2半導体膜17のコンタクトホール14a上の部分から、縁部分に架かるようにレジストパターン18が形成されている。レジストパターン18の縁部は、ゲート電極11aの上面の縁部より内側に位置する。第1半導体膜16及び第2半導体膜17はレジストパターン18を用いてパターニングされる。
パターニングされた第2半導体膜17上、又は第1半導体膜16及び第2半導体膜17が除去されて露出したゲート絶縁膜15上に、例えばスパッタリング法によりCu等の膜を堆積し、フォトリソグラフィ技術によりパターニングを行い、ソース電極及びソース配線を含むソースメタルが形成される(不図示)。
さらに、ソースメタル上に、例えばCVD法により窒化シリコン等の膜を形成し、パターニングすることによりパッシベーション膜を形成し(不図示)、パッシベーション膜上に例えばアクリル系の樹脂からなる膜を形成し、パターニングすることにより第2の層間絶縁膜(不図示)が形成される。
第2の層間絶縁膜上に、例えばスパッタリング法によりITO膜を形成し、パターニングすることにより上述の画素電極20が形成される。
第2の層間絶縁膜上に、例えばスパッタリング法によりITO膜を形成し、パターニングすることにより上述の画素電極20が形成される。
図11は、層間絶縁膜14の形成工程を示す模式的断面図である。
まず、基板10の全体に、スパッタリング法により、例えば、チタン膜、Cu膜、及びチタン膜等を順に積層した金属膜を成膜し、その後、フォトマスクを用いたフォトリソグラフィ、金属膜のウエットエッチング等を行うことにより、パターン化されたゲート配線(ゲート電極11aとなる部分も形成される)11を形成する(図11A)。
まず、基板10の全体に、スパッタリング法により、例えば、チタン膜、Cu膜、及びチタン膜等を順に積層した金属膜を成膜し、その後、フォトマスクを用いたフォトリソグラフィ、金属膜のウエットエッチング等を行うことにより、パターン化されたゲート配線(ゲート電極11aとなる部分も形成される)11を形成する(図11A)。
次に、感光性を有するSOG材料をスリットコートにより、ゲート配線11上に塗布し、膜14eを形成する(図11B)。
ここで、SOG材料としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液に対する溶解度が異なる少なくとも2種類以上のポリシロキサン、ジアゾナフトキノン誘導体、及び溶剤を含有する組成物が挙げられる。
ここで、SOG材料としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)水溶液に対する溶解度が異なる少なくとも2種類以上のポリシロキサン、ジアゾナフトキノン誘導体、及び溶剤を含有する組成物が挙げられる。
そして、例えば2種のポリシロキサンとして、以下のポリシロキサン(I)とポリシロキサン(II)との混合物が挙げられる。
ポリシロキサン(I)は、下記式(1)で表わされるシラン化合物と、下記式(2)で表わされるシラン化合物とを塩基性触媒の存在下で加水分解及び縮合して得られるプリベーク後の膜が5質量%TMAH溶液に可溶であり、その溶解度が1000Å/秒以下である。
RSi(OR1 )3 ・・・(1)
Si(OR1 )4 ・・・(2)
(式中、Rは任意のメチレンが酸素で置き換えられてもよい炭素数1〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状アルキル基、又は炭素数6〜20で任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいアリール基を表し、R1 は炭素数1〜5のアルキル基を表す。)
一般式(1)で表わされるシラン化合物の具体例としては、例えばメチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン等が挙げられる。
一般式(2)で表わされるシラン化合物の具体例としては、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等が挙げられる。
RSi(OR1 )3 ・・・(1)
Si(OR1 )4 ・・・(2)
(式中、Rは任意のメチレンが酸素で置き換えられてもよい炭素数1〜20の直鎖状、分岐状若しくは環状アルキル基、又は炭素数6〜20で任意の水素がフッ素で置き換えられてもよいアリール基を表し、R1 は炭素数1〜5のアルキル基を表す。)
一般式(1)で表わされるシラン化合物の具体例としては、例えばメチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン等が挙げられる。
一般式(2)で表わされるシラン化合物の具体例としては、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等が挙げられる。
ポリシロキサン(II)は、少なくとも一般式(1)のシラン化合物を酸性若しくは塩基性触媒の存在下で加水分解及び縮合して得られるプリベーク後の膜の2.38質量%TMAH水溶液に対する溶解度が100Å/秒以上である。
膜14eを形成した後、例えば100℃で90秒間プリベークし、膜厚を調整する。
プリベーク後、フォトマスクを用いて膜14aに露光し、露光後、2.38%TMAH水溶液により現像する。これにより、コンタクトホール14aが、残渣等なく抜けたパターンが形成される。
そして、例えば250℃でポストベークし、膜14eを硬化させて層間絶縁膜14を得る(図11C)。
プリベーク後、フォトマスクを用いて膜14aに露光し、露光後、2.38%TMAH水溶液により現像する。これにより、コンタクトホール14aが、残渣等なく抜けたパターンが形成される。
そして、例えば250℃でポストベークし、膜14eを硬化させて層間絶縁膜14を得る(図11C)。
本実施の形態においては、感光性を有するSOG材料を用いて層間絶縁膜14を形成するので、成膜にドライエッチングを必要とせず、従来のアクティブマトリクス基板の製造時のように基板10の表面が削られたり、異常放電が生じたりするという問題が生じない。従って、層間絶縁膜14の、ゲート配線11上以外の部分に、上述の調整孔14bを設けることができる。
そして、図6〜図10に示すように第2半導体膜17上にレジストパターン18を形成した場合に、調整孔14bからゲート電極11aの縁部を視認することができる。レジストパターン18の位置の前記縁部からのずれを計測し、計測したずれに基づいてフォトレジストを形成し直し、フォトマスクを用いて露光し、現像し、レジストパターン18を形成し直して、レジストパターン18が形成されていない第1半導体膜16及び第2半導体膜17の部分をエッチングし、第1半導体膜16及び第2半導体膜17をパターニングすることができる。
また、パターニングされた第2半導体膜17上に、ソースメタルを形成する場合においても、ソースメタル上に形成したレジストパターンのゲート配線11に対する位置を調整孔14bから確認し、該レジストパターンの位置を調整してソースメタルのパターニングを行うことができる。
ゲート絶縁膜15は調整孔14bによりゲート配線11の縁部の位置を確認して形成することができ、第1半導体膜16及び第2半導体膜17、並びにソースメタルも上述したように、ゲート配線11の縁部の位置を確認して形成することができる。
すなわち、ゲート配線11の膜のパターンを基準にして、重ね合わせの調整を行うことができるので、重ね合わせの精度が良好である。
位置調整は容易に行うことができ、条件設定の回数も減じることができ、不良の発生が抑制され、歩留りが良好な状態でアクティブマトリクス基板37を製造することができる。
アクティブマトリクス基板37の成膜の位置精度が良好であるので、本実施の形態に係るアクティブマトリクス基板37を備える表示モジュール91は高精細化、及び大型化が実現され得る。
すなわち、ゲート配線11の膜のパターンを基準にして、重ね合わせの調整を行うことができるので、重ね合わせの精度が良好である。
位置調整は容易に行うことができ、条件設定の回数も減じることができ、不良の発生が抑制され、歩留りが良好な状態でアクティブマトリクス基板37を製造することができる。
アクティブマトリクス基板37の成膜の位置精度が良好であるので、本実施の形態に係るアクティブマトリクス基板37を備える表示モジュール91は高精細化、及び大型化が実現され得る。
実施の形態2.
本発明の実施の形態2に係るアクティブマトリクス基板においては、層間絶縁膜14が調整孔を2つ有すること以外は、実施の形態1に係るアクティブマトリクス基板37と同様の構成を有する。
図12はゲート配線11と層間絶縁膜14のコンタクトホール14a、調整孔14b,14cとの関係を示す平面図、図13は第2半導体膜17を形成した場合の第2半導体膜17とコンタクトホール14a、調整孔14b,14cとの関係を示す平面図である。
層間絶縁膜14には、調整孔14bに加えて、図12に示すゲート配線11の孔11bの右下角の縁部分が露出するように、調整孔14cが設けられている。
本発明の実施の形態2に係るアクティブマトリクス基板においては、層間絶縁膜14が調整孔を2つ有すること以外は、実施の形態1に係るアクティブマトリクス基板37と同様の構成を有する。
図12はゲート配線11と層間絶縁膜14のコンタクトホール14a、調整孔14b,14cとの関係を示す平面図、図13は第2半導体膜17を形成した場合の第2半導体膜17とコンタクトホール14a、調整孔14b,14cとの関係を示す平面図である。
層間絶縁膜14には、調整孔14bに加えて、図12に示すゲート配線11の孔11bの右下角の縁部分が露出するように、調整孔14cが設けられている。
本実施の形態においては、層間絶縁膜14が2つの調整孔14b,14cを有するので、基板10の直上に設けた最下層のゲート配線11の2箇所の縁部を基準にして、例えば横方向と縦方向の位置合わせを各調整孔で調整することができ、ゲート配線11上に形成する全ての膜の重ね合わせの調整をより確実に行うことができる。従って、重ね合わせの精度がより良好である。
実施の形態3.
本発明の実施の形態2に係るアクティブマトリクス基板は、層間絶縁膜14に設けられたコンタクトホール14dの形状及び大きさが異なること以外は、実施の形態1に係るアクティブマトリクス基板37と同様の構成を有する。
本発明の実施の形態2に係るアクティブマトリクス基板は、層間絶縁膜14に設けられたコンタクトホール14dの形状及び大きさが異なること以外は、実施の形態1に係るアクティブマトリクス基板37と同様の構成を有する。
図14はゲート配線11と層間絶縁膜14のコンタクトホール14dとの関係を示す平面図、図15は第2半導体膜17を形成した場合の第2半導体膜17とコンタクトホール14dとの関係を示す平面図、図16は図15のXVI −XVI 線断面図である。
図14及び図15に示すように、層間絶縁膜14のコンタクトホール14dは、ゲート配線11の幅より広くなるように設けられている。図16に示すように、ゲート絶縁膜15が、層間絶縁膜14上、コンタクトホール14dの底面上、及びゲート配線11上に形成され、ゲート絶縁膜15上には第1半導体膜16及び第2半導体膜17が順次形成されている。第2半導体膜17のコンタクトホール14d上の部分には、レジストパターン18が設けられている。
本実施の形態においては、コンタクトホール14d上のゲート配線11の縁部を視認して、レジストパターン18の位置の前記縁部からのずれを計測し、レジストパターン18を形成し直して、第1半導体膜16及び第2半導体膜17をパターニングすることができる。
そして、パターニングされた第2半導体膜17上にソースメタル用の膜を形成し、パターニングする場合においても、コンタクトホール14d上のゲート配線11の縁部を視認しパターンの調整を行うことができる。
そして、パターニングされた第2半導体膜17上にソースメタル用の膜を形成し、パターニングする場合においても、コンタクトホール14d上のゲート配線11の縁部を視認しパターンの調整を行うことができる。
実施の形態4.
本実施の形態においては、ゲート配線11とソースメタル12とが交叉する部分のみに層間絶縁膜14が形成されている。
図17はゲート配線11、層間絶縁膜14、及びソース配線12aの形成位置を示す平面図、図18は図17のXVIII −XVIII線断面図、図19は図17のXIX −XIX 線断面図である。
本実施の形態においては、ゲート配線11とソースメタル12とが交叉する部分のみに層間絶縁膜14が形成されている。
図17はゲート配線11、層間絶縁膜14、及びソース配線12aの形成位置を示す平面図、図18は図17のXVIII −XVIII線断面図、図19は図17のXIX −XIX 線断面図である。
層間絶縁膜14は、ゲート配線11とソース配線12aとが交叉する部分のみに層間絶縁膜14が形成されている。
層間絶縁膜14上、並びに層間絶縁膜14が形成されていない基板10及びゲート配線11の部分の上側には、ゲート絶縁膜15が形成されている。
ゲート電極11a上に形成されたゲート絶縁膜15上には、第1半導体膜16及び第2半導体膜17が形成され、第2半導体膜17上にはソース電極12bが形成されている。
層間絶縁膜14上、並びに層間絶縁膜14が形成されていない基板10及びゲート配線11の部分の上側には、ゲート絶縁膜15が形成されている。
ゲート電極11a上に形成されたゲート絶縁膜15上には、第1半導体膜16及び第2半導体膜17が形成され、第2半導体膜17上にはソース電極12bが形成されている。
本実施の形態においては、層間絶縁膜14がゲート配線11とソース配線12とが交叉する部分のみに形成されているので、第1半導体膜16及び第2半導体膜17を形成する場合、並びにソース配線12a及びソース電極12bを形成する場合、ゲート配線11の縁部を確認して、パターニングを調整することができる。
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び特許請求の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
例えばアクティブマトリクス基板の積層構造は上述した場合に限定されるものではなく、また、層間絶縁膜14が感光性を有するSOG材料から形成されること以外は、適宜の膜材料を使用することができる。
例えばアクティブマトリクス基板の積層構造は上述した場合に限定されるものではなく、また、層間絶縁膜14が感光性を有するSOG材料から形成されること以外は、適宜の膜材料を使用することができる。
10 基板
11 ゲート配線
11a ゲート電極
11b 孔
12 ソースメタル
12a ソース配線
12b ソース電極
14 層間絶縁膜
14a、14d コンタクトホール
14b、14c 調整孔
20 画素電極
30 表示パネル
31、35 配向膜
32 基板
33 カラーフィルタ
34 共通電極
36 液晶層
37 アクティブマトリクス基板
38 カラーフィルタ基板
39、40 偏光板
90 TV受信機
91 表示モジュール
92 前キャビネット
93 後キャビネット
94 チューナ
95 デコーダ
96 スタンド
11 ゲート配線
11a ゲート電極
11b 孔
12 ソースメタル
12a ソース配線
12b ソース電極
14 層間絶縁膜
14a、14d コンタクトホール
14b、14c 調整孔
20 画素電極
30 表示パネル
31、35 配向膜
32 基板
33 カラーフィルタ
34 共通電極
36 液晶層
37 アクティブマトリクス基板
38 カラーフィルタ基板
39、40 偏光板
90 TV受信機
91 表示モジュール
92 前キャビネット
93 後キャビネット
94 チューナ
95 デコーダ
96 スタンド
Claims (6)
- 基板上に、複数のゲート配線と複数のソース配線とを立体的に交叉するように形成し、
前記ゲート配線と前記ソース配線とが交叉する部分の近傍に薄膜トランジスタを形成し、
少なくとも前記ゲート配線と前記ソース配線との間に、スピンオンガラス(SOG)材料を含んでなる層間絶縁膜を形成するアクティブマトリクス基板の製造方法において、
前記層間絶縁膜には、感光性を有するSOG材料が含まれており、かつ、前記基板上に形成した前記ゲート配線の位置を視認するための孔が前記ゲート配線の縁部を跨ぐように形成されており、
前記層間絶縁膜の上側に形成される膜の位置を、前記孔を介して視認した前記ゲート配線の位置に合わせて調整することを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。 - 前記層間絶縁膜の上側に半導体膜が形成されることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- 前記半導体膜の上側に前記ソース配線又はソース電極を含むソースメタルが形成されることを特徴とする請求項2に記載の製造方法。
- 前記SOG材料は、
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に対する溶解速度が異なる少なくとも2種類以上のポリシロキサン、ジアゾナフトキノン誘導体、及び溶剤を含有することを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の製造方法。 - 基板上に、複数のゲート配線と複数のソース配線とが立体的に交叉するように形成されており、前記ゲート配線と前記ソース配線とが交叉する部分の近傍に薄膜トランジスタが形成されており、少なくとも前記ゲート配線と前記ソース配線との間に、スピンオンガラス(SOG)材料を含む層間絶縁膜が介在するアクティブマトリクス基板において、
前記層間絶縁膜には、感光性を有するSOG材料が含まれており、前記基板上に形成した前記ゲート配線の位置を視認する孔が前記ゲート配線の縁部を跨ぐように形成されており、
前記層間絶縁膜の上側に形成される膜の位置が、前記孔を介して視認した前記ゲート配線の位置に合わせて調整されていることを特徴とするアクティブマトリクス基板。 - 請求項5に記載のアクティブマトリクス基板と、
該アクティブマトリクス基板上に配置された表示媒体層と、
前記アクティブマトリクス基板に前記表示媒体層を介して対向する対向基板と
を備えることを特徴とする表示装置。
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