JPH01237622A

JPH01237622A - 薄膜パターンの製造方法

Info

Publication number: JPH01237622A
Application number: JP63065036A
Authority: JP
Inventors: Mutsumi Matsuo; 睦松尾
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1988-03-18
Filing date: 1988-03-18
Publication date: 1989-09-22
Anticipated expiration: 2013-03-30
Also published as: JP2733947B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野１本発明は、透明導電膜を用いる表示装置（例えば液晶ア
クティブマトリックスパネル等）における透明導電膜上
の絶縁膜の開ロバターンに関する。

〔従来の技術Ｊ近年、透明基板上に薄膜トランジスター、タイミング線
、データ線、画素電極を構成したアクティブマトリック
ス基板、対向電極基板、液晶、偏光板とを用いれば、液
晶表示装置（例えば液晶ポケットテレビ等）を製作する
ことが可能である。

第３図は、アクティブマトリックス基板の概略回路図で
ある０ｍ本のデータｉｌｌ　　（Ｓ、−５，、）とｎ本
のタイミング線（Ｇ、−Ｇ、）の交差点には、ｍｎ個の
薄膜トランジスター３と画素電極４が配置している。

第４図は、前記アクティブマトリックス基板の１画素の
構造を示すもので（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のａ
−ａ゛断面図である。５は、データ線となるソース線、
６は、タイミング線となるゲート線、７の部分は薄膜ト
ランジスター。

８は画素電極である。もっと具体的に説明すれば、透明
基板９上にアモルファスシリコン、あるいは多結晶シリ
コン薄膜１０を堆積しパターン形成した後、シリコンの
熱酸化等により二酸化シリコン薄膜なるゲート絶縁膜１
１を積層し、さらに金属あるいは不純物を多量に含んだ
多結晶シリコン薄膜を堆積し、ゲート線６及びゲート電
極１２をパターン形成する。次に、リン原子あるいはボ
ロン原子をイオン打込みして、ソースドレイン領域を形
成してから層間絶縁膜１３を堆積し、ソースおよびトレ
インコンタクトホール１４．１５を開口する。次に透明
導電膜を堆積し、パターン形成して画素電極８を金属薄
膜を堆積し、パターン形成してソース線５をつくる。こ
こで透明導電膜はＩＴＯ（インジウムと錫の酸化物）、
金属薄膜としてはＡＩを使うのが一般的である。さらに
、素子保護をするパッシベーション絶縁膜１６を堆積す
る。これは、対向電極基板と画素電極間に直流電流が流
れるのを阻止し、液晶の劣化を防止する役目もある。次
に外部接続用パッド部上のパッシベーション絶縁膜を除
去すれば、アクティブマトリックス基板が完成する。

第５図は、アクティブマトリックス基板の外部との接続
配！Ｉｉ５よび、修正方法を示す概略図である。

通常、アクティブマトリックス基板は、大面積領域に、
複雑な薄膜トランジスターを形成するために、配線の断
線が発生しやすい、第５図は、断線が発生しても修正で
きるようにアクティブマトリックス基板に工夫をこらし
たものである０点線はアクティブマトリックス基板の外
周であり、データ線ｌにおいてＳ３、Ｓ　ｓ　、　−”
−、Ｓ−１のデータ線には上側のデータ線駆動回路１７
よりデータが送られ、Ｓ２、Ｓ４、・・・、Ｓ、のデー
タ線には下側のデータ線駆動回路１７′よりデータが送
られる。また、タイミング線２においてはＧ８、Ｇ３、
・”−＋　Ｇ　ｎ　−＋のタイミング線には、左側のタ
イミング線駆動回路１８より信号が送られ、Ｇ２、Ｇ１
．・・・、Ｇ、のタイミング線には、右側のタイミング
線駆動回路１８　より信号が送られる。各データ線及び
タイミング線の終端は、主パツド部１９と主パツド部側
の補助パッド部２０と主パツド部とは反対側の補助パッ
ド部２１よりなり、外部駆動回路とは、主パツド部１９
を介して接続されている。接続方法としては、主パツド
部上にハンダ層を設けて接続したり、異方性導電膜にて
接着接続するなど種々である。以上のような配線構造に
より、例えば×印箇所にゲート線の断線２２が発生すれ
ば、断線ラインの端にある補助パッド２０．２１を共に
、周辺にある断線修正用配！１１２３とワイヤーボンデ
ング等で接続すれば断線修正が可能である。

第６図は、データ線例の主パツド部側の構造の拡大平面
図（ａ）と、（ａ）のａ−ａ　　断面図（ｂ）である、
構造は、右側のソース線の端２４と、左側の主パツド部
をつくる外部接続用電極端子２５が絶縁膜２６に開口さ
れたコンタクトホール２７．２７゛を介して導電体膜２
８で連結されている。このときソース線の端２４は、ア
クティブエリア内のソース＃ｉ５と同一材料（例えばＡ
１等の金属）で構成され、主パツド部をつ（る外部接続
用電極端子２５の材料は、画素電極８と同一材料の透明
導電膜で構成され、導電体膜２８は。

ゲートｌ１６と同一の材料の金属あるいは不純物を多量
に含んだ多結晶シリコン薄膜で構成され、絶縁膜２６は
アクティブエリア内の層間絶縁１３で構成されれば、ア
クティブマトリックス基板を作成するときと同時にこの
構造は形成される。２９はアクティブエリア内のパッシ
ベーション絶縁膜８と同一のものであり開口することに
よって主バッドぶ１９及び補助パッド部２０が形成され
る。

【発明が解決しようとする課題］しかし、前述した構造で、通常パッシベーション絶縁膜
８．２９として二酸化シリコン薄膜を用い、弗酸素の湿
式のエツチングにて前記パッシベーション絶縁膜を開口
すると、開口部の透明導電膜が異常にエツチングされて
、ひどい部分ではなくなってしまうという現象が発生す
る。もちろん主パツド部をつくる外部接続用電極端子と
して、透明導電膜以外の金属薄膜、例えばソース線と同
一の材料で構成すれば問題ないわけであるが、主バッド
ぶの外部接続用電極端子に金属を用いると金属表面に酸
化膜ができて外部との接続が困難になり、接続方法や接
続ルール（例えば接続面積を十分大きくする）が限定さ
れる。一方透明導電膜は、元来酸化物であるため、前述
した接続抵抗の増加が見られないという長所がある。

そこで、本発明の目的は主パツド部の外部接続用電極端
子として５表面の酸化性に強く安定な透明導電膜を用い
、前記透明導電膜と金属薄膜を被ふくする絶縁膜湿式エ
ツチング時に、透明導電膜の異常エッチを発生しないよ
うな構造をプロセスの追加なしに提供して、安定な外部
への接続を可能にすることにある。

［課題を解決するための手段］前記課題を解決するため、本発明の薄膜パターンは、基
板上に、パターン形成された透明導電膜及び金属薄膜が
直接あるいは、前記透明導電膜及び金属薄膜とは異なる
導電体膜により連結された構造で、少なくとも前記透明
導電膜及び金属薄膜上に絶縁薄膜があり、前記透明導電
膜及び金属薄膜上の絶縁薄膜の一部を開口した薄膜パタ
ーンにおいて、前記透明導電膜上の絶縁薄膜の開口面積
が、前記金属薄膜上の絶縁薄膜の開口面積より十分大き
いことを特徴とする。

［作　用］本発明の原理を第７図を用いて説明する。３０は浴槽で
あり湿式エツチング液３１を入れるためのものである。

左側電極３２は、第６図に示されている主バッド１９の
透明導電膜に相当し、右側の電極３３は補助パッド部２
０の金属薄膜に相当し、左右電極間の連結！Ｉ３４は、
導電体膜２８に相当する。

この模式図において、透明導電膜の異常なエツチングは
、左側電極３２が湿式エツチング液３１に溶出すること
を意味する。溶出による膜べりを抑制するには、左側電
極３２の面積を右側電極３１に対して相対的に十分大き
くすればよいことがわかる。これは、透明導電膜上の絶
縁膜の開口面積を、金属薄膜上の絶縁膜の開口面積より
も相対的に十分大きくすることと等価である。しだがっ
て、金属薄膜上の絶縁膜の開口面積を十分小さくできな
い（例えばポンディングエリアは最低必要である）。以
上、透明導電膜をパターン的に広くし、その上の絶縁膜
の開口面積を十分広くとるようにパターンを設計すれば
よい。

［実　施　例１以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明の第１の実施例を示すものであり、アクティ
ブマトリックス基板の外周部を示した平面図である。断
面構造は第６図と同じである。したがって、２４はソー
ス線の端、２５は主パツド部をつくる外部接続用電極端
子、２８はゲート線と同じ材料からなる導電体層であり
、コンタクトホール２７．２７′によりソース線と外部
接続用電極端子は連結されている。

透明導電膜からなる主パツド部をつくる外部接続用電極
端子は、全部連結されている他に基板周辺の大面積のダ
ミー領域を占める透明導電膜とも連結されている。

したがってこのような広面積の透明導電膜の上には、補
助パッド部２０より十分広い面積の開口部を形成できる
。第１図では、主パツド部側の絶縁膜開口部が全部連結
した構造となっているが、部分的に絶縁膜が残っていて
、開口部が非連続となっていても透明導電膜が連結され
ていればよい。点線は、主パツド部を電気的に分離する
ためのダイシング用ラインであり、レーザー光線等でパ
ターンを分離切断してもかまわない。

もっと具体的には、透明導電膜としてＩＴＯ（インジウ
ムと錫の酸化物）２０００人、金属薄膜としてＡ１８０
００人、導電体膜とし′〔、リンドープ多結晶シリコン
薄膜４０００Ａを用いて、Ａｌｔ１股上の補助パッド部
間ロバターン面積を０．０３ｍｍ”　　（１００Ｌｌｒ
ｓ　ｘ３０口ｕｎ）、ＩＴＯ薄膜上の主パッド部開口面
積を０．３ｍｎ＋２（１００ｇ　ｍ　Ｘ　１０００ｕＩ
１１）とし、ソース線数ｉ　ｏｏｏ本としたとき。

外周部に約３０００ｍｍ”の開ロバターンを形成し、Ｈ
Ｆ　：　ＩＩ□０＝１：６のエッチ・ング液でパッシベ
ーション用絶縁薄膜のＳ二０□２００００人を２分エツ
チングしたところ、主パッド部開口領域のＩＴｏは１９
００人に抑えられた。

この場合、他の透明導電膜としてＳｎＯ□、他の金属薄
膜としてＡＩ　−３ｉ　、Ａｌ−５ｉ−Ｃｕ、Ｃｕ、Ｔ
ｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ａｕ、ＮｉＣｒ　、Ｃｒ等。

エツチング液として、ＨＦ糸に、酢酸、リン酸。

硝酸を混入したものでよい。

第２図は、本発明の第２の実施例を示すもので、アクテ
ィブマトリックス基板の外周部の平面図（ａ）と（ａ）
内のａ−ａ′断面図（ｂ）であり、第１図内の導電体膜
２８がなく直接、金属薄膜からなるソース線端２４と透
明導電膜よりなる外部接続用端子２４が接続された構造
となっている。工程は前述したものと大′差ないので省
略する。各部分の材料も前述したものがもちろん適合す
る。

第１図、第２図において、透明導電謹上の絶縁膜の開口
面積は、金属薄膜上の絶縁膜の開口面積に比べ“十分大
きいとしているが、１００倍以上あるのが理想的である
。しかし、ｌＯ倍程度しか面積余裕をとれない場合には
、透明導電膜の厚さを十分厚く（例えば、２０００人で
良いところを５０００Å以上）することで多少の対策に
はなる。

【発明の効果」　　　− 本発明によれば、以上説明した様に、透明導電膜と金属
薄膜上の絶縁膜を簡単な湿式エツチングにより開口する
にあたり、相対的な開口面積比を周辺のダミー領域を使
って高′め、実質上プロセスを追加することなく透明導
電膜上の開口領域部に異常エッチが発生するのを抑制す
ることができる。

また、かかる発明を用いて、アクティブマトリックス基
板を構成すると１周辺がシールドされた構造になってお
り静電気に強い他、主パッド部開口領域上に、Ｎｉメツ
キを無電解で付着させる場合、メツキ膜の均一性が増す
という効果もある。

また本発明は、アクティブマトリックス基板ばかりでな
く透明導電膜側をパネル表示エリア、金属配線側を外部
出力端子とすることが可能な単純マトリックス基板上に
も適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１例であり、アクティブマトリック
ス基板の周辺の平面図である。第２図（ａ）（ｂ）は本発明の第２例であり、アクティ
ブマトリックス基板の周辺の平面図（ａ）と（ａ）内の
ａ−ａ′断面図（ｂ）である。第３図はアクティブマトリックス基板の概略回路図であ
る６第４図（ａ）（ｂ）はアクティブマトリックス基板の１
画素の構造の平面図（ａ）と（ａ）内のａ−ａ′断面図
（ｂ）である。第５図はアクティブマトリックス基板の外部との接続配
ｌｌ１３よび修正方法を示す概略図である。第６図（ａ）（ｂ）はデータ線側の主パツド部側の拡大
平面図（ａ）と（ａ）内のａ−ａ′断面図（ｂ）である
。第７図は透明導電膜の異常エツチングを説明するための
原理図である。ｌ・・−データ線２、・・・タイミング線３・・・薄膜トランジスター４・・・画素電極５・・・ソース線６・　・　・ゲート線７・・・薄膜トランジスター８・・・画素電極９・−・透明基板１０・・・アモルファスあるいは多結晶シリコン薄膜ｌｌ・・・ゲート絶縁膜１２・・・ゲート電極１３・・・層間絶縁膜１４・・・ソースコンタクトホール１５・・・ドレインコンタクトホール１６・・・パッシベーション絶縁膜１７．１７・・・データ線駆動回路１８．１８′ ・・・タイミング線駆動回路１９・・・主パツド部２０・・・主パツド部側の補助パッド部２１・・・主パ
ツド部とは反対側の補助パッド部２２・・・断線２３・・・断線修正用配線２４・・・ソース線の端２５・・・主パツド部をつくる外部接続用電極端子２６・・・絶縁膜２７．２７・・・コンタクトホール２８・・・導電体膜２９・・・パッシベーション絶縁膜３０・・・浴槽３１・・・エツチング液３２・・・左側電極３３・・・右側電極３４・・・左右電極間の連結線以上出願人　セイコーエプソン株式会社代理人　弁理士　上　柳　雅　誉（他１名）葛　４（苅

Claims

【特許請求の範囲】

　基板上に、パターン形成された透明導電膜及び金属薄
膜が直接あるいは、前記透明導電膜及び金属薄膜とは異
なる導電体膜により連結された構造で、少なくとも前記
透明導電膜及び金属薄膜上に絶縁薄膜があり、前記透明
導電膜及び金属薄膜上の絶縁薄膜の一部を開口した薄膜
パターンにおいて、前記透明導電膜上の絶縁薄膜の開口
面積が、前記金属薄膜上の絶縁薄膜の開口面積より十分
大きいことを特徴とする薄膜パターン。