JPH06332008A - アクティブマトリクス基板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶と組み合わせて表示デバイスを構成する
配線群上に陽極酸化膜を有するアクティブマトリクス基
板の液晶表示デバイス完成後、基板端より浸入する水分
によって配線を形成する金属が腐食が進行しない、また
基板割断時に発生する静電気がアクティブ素子に侵入し
ないようにする。 【構成】 陽極酸化をするために短絡された構成の配線
群において、基板割断の予定切断線16より内側にゲート
配線分離部分12を有し、陽極酸化以降のエッチング工程
で該配線を形成する金属を除去することによって配線群
を分離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶等と組み合
わせて表示デバイスを構成するアクティブマトリクス基
板とその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ここでは、液晶表示デバイスに用いるア
クティブマトリクス基板の代表的な薄膜トランジスタ
(以下、ＴＦＴと略記)アレイ基板を例に説明する。近
年、ＴＦＴのゲ−ト絶縁膜を形成する材料として、ゲ−
ト配線を形成する導電膜を陽極酸化して得られる絶縁膜
が注目されている。陽極酸化膜は、従来の化学気相成長
(ＣＶＤ)法，スパッタ法等で作製される絶縁膜に比べ、
欠陥が少なく、しかも安価に作製できるという特長を有
している。

【０００３】以下、図５ないし図８を用いて、従来の陽
極酸化膜を用いたＴＦＴアレイ基板の作製工程を説明す
る。図５ないし図７は、従来のＴＦＴアレイ基板のゲ−
ト配線端に位置する基板切断部および駆動ＩＣ実装部の
平面工程図である。また、図８は、ＴＦＴおよび画素部
分の断面完成図である。

【０００４】まず、図８に示すガラス基板１上に、図５
(a)に示すように、アルミニウム，タンタル、またはモ
リブデン−タンタル合金等の陽極酸化可能な金属で、ゲ
−ト配線２を形成する。このとき、図に示すように陽極
酸化を行うすべてのゲ−ト配線を、その一方の端部２a
で短絡させた構成とする。そして、図５(a)に示すよう
に、他の導電膜との接続部に、フォトレジスト３等の有
機膜パタ−ンを配設する。この状態で、電解液(しゅう
酸等)に浸し、本基板の短絡したゲ−ト配線２の一部を
クリップで掴み陽極に設置する。そして、白金電極を、
本基板と液中で対向する形で陰極に設置する。そして約
100Ｖの電圧を印加し電気分解を行い、陽極に酸素を発
生させ、図５(b)に示すように、フォトレジスト３の有
機膜パターン以外のゲ−ト配線上に陽極酸化膜４を形成
する。このとき、フォトレジスト３の有機膜パターンの
部分が非陽極酸化膜領域５を形成する。

【０００５】この後、ＣＶＤ法で図８に示すように第１
のシリコン窒化膜６を形成する。そして、図８に示すよ
うに、ＴＦＴ21を構成するｉ型半導体膜７、第２のシリ
コン窒化膜８、ｎ＋型半導体膜９を形成する。次に、透
明導電膜であるＩＴＯ膜10によって画素電極22を形成す
る。このとき、図６(a)に示すように、ＩＴＯ膜10によ
って、ゲ−トパルス信号を供給するための駆動ＩＣを実
装するための、駆動ＩＣ実装電極23も同時に形成する。
ＩＴＯ膜10は、他の導電膜に比べて表面状態が安定なた
め、駆動ＩＣと良好な接続が得られることから駆動ＩＣ
実装電極23に用いられる。

【０００６】次に、図６(b)に示すように、先の非陽極
酸化膜領域５上の第１のシリコン窒化膜６に開口部11を
設ける。そして、図７(a)に示すように、アルミニウ
ム，チタン，モリブデン等の導電膜を用い、導電膜パタ
−ン13を形成する。そして、駆動ＩＣ実装電極23とゲ−
ト配線２を接続する。このとき、図８に示すように、こ
の導電膜パタ−ン13で、ＴＦＴ21のソ−ス電極24および
ドレイン電極25も同時に形成する。最後に、図７(b)に
示すように、第３のシリコン窒化膜14を全体に堆積させ
た後、駆動ＩＣ実装電極23上の第３のシリコン窒化膜14
を除去し、開口部15を形成する。

【０００７】以上、ＴＦＴアレイ基板が完成した後、図
７(b)に示すように、切断線16で基板を切断し、端部２a
で短絡されていたゲ−ト配線２群を分離する。

【０００８】この後、対向基板との張り合わせ、２枚の
基板の間に液晶を注入する等の一連の液晶表示パネル組
立工程を行う。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＴＦＴアレイ基板の作製工程において、まず第１
に、切断線16で切断時に発生する静電気が、ゲ−ト配線
２を通って切断線より内側に位置するＴＦＴ21に侵入
し、ＴＦＴ特性を劣化させる。

【００１０】第２に、切断線16で切断した後、切断端面
においてゲ−ト配線２を形成する金属が露出する。この
端面のゲ−ト配線金属は、水分等が吸着して腐食が発生
しやすい。しかも、この腐食がゲ−ト配線を伝って内部
まで進行していく。そして、液晶表示パネル内部まで進
行したとき、線欠陥等の液晶表示デバイスの性能の劣化
をもたらす。

【００１１】本発明は上記従来の第１および第２の課題
を解決し、特に高湿での高信頼を有するアクティブマト
リクス基板とその製造方法の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、陽極酸化をするために短絡された構成のゲ
−ト配線群を、基板割断の予定線より内側において、陽
極酸化後のエッチング工程においてゲ−ト配線を形成す
る金属を除去することによって、短絡されていたゲ−ト
配線群を分離したアクティブマトリクス基板を得る。

【００１３】

【作用】本発明によれば、基板切断時に発生する静電気
が、ゲ−ト配線が分離されているため、ゲ−ト配線分離
部分より内部に位置するＴＦＴに侵入しないため、液晶
表示パネル作製工程時の不良が低減される。また、切断
端面において露出状態のゲ−ト配線が腐食されても、ゲ
−ト配線が途中で分離されているため、内部までその腐
食が進行しない。これによって、アクティブマトリクス
基板を用いる液晶表示パネルとして、特に高湿での信頼
性が向上する。

【００１４】

【実施例】図１ないし図３は本発明の第１の実施例のＴ
ＦＴアレイ基板の作製工程の平面図(1)と、その要部断
面図(2)を示す。まず、図１(a)に示すように、ガラス基
板１上に有するアルミニウムでゲ−ト配線２の端部２a
を短絡状態で形成する。そして、フォトレジスト３を陽
極酸化しない領域に形成する。つまり、ゲ−ト配線２を
他の導電膜と接続する部分および短絡したゲ−ト配線２
群を分離する部分に設置する。短絡したゲ−ト配線２群
を分離する部分においては、フォトレジスト３はゲ−ト
配線２群と交差する構成で帯状に形成する。この状態
で、電解液(しゅう酸等)に浸し、本基板の短絡したゲ−
ト配線２の一部をクリップで掴み陽極に設置する。そし
て、本基板と液中で対向する形で陰極の白金電極を設置
する。そして約100Ｖの電圧を印加し電気分解を行い、
陽極に酸素を発生させ、図１(b)に示すように、フォト
レジスト３以外のゲ−ト配線２上に陽極酸化膜４を形成
する。このときのフォトレジスト３の部分が非陽極酸化
膜領域５を形成する。

【００１５】この後、ＣＶＤ法で、図８に示すように第
１のシリコン窒化膜６を形成し、ｉ型半導体膜７，第２
のシリコン窒化膜８，ｎ＋型半導体膜９といったＴＦＴ
21を構成する薄膜パタ−ンを形成する。このとき、ｎ＋
型半導体膜９は、第２のシリコン窒化膜８のパタ−ンを
被覆する構成で形成する。次に、図２(a)に示すよう
に、透明導電膜であるＩＴＯ膜10によって、画素電極22
を形成するとともに、駆動ＩＣ実装電極23を形成する。

【００１６】次に、図２(b)に示すように、先のゲ−ト
配線２上の非陽極酸化膜領域５上の第１のシリコン窒化
膜６に開口部11を形成する。このとき、第１のシリコン
窒化膜６の開口部11は、ゲ−ト配線２を他の導電膜に変
換する部分およびゲ−ト配線分離部分12(図３(a)参照)
を形成する。このゲ−ト配線分離部分12においては、第
１のシリコン窒化膜６の開口部11は、ゲ−ト配線群と交
差する構成で、帯状に形成する。第１のシリコン窒化膜
６を開口することによって、ゲ−ト配線を形成するアル
ミニウムが露出されることになる。

【００１７】次に、チタンを下層、アルミニウムを上層
とした２層の導電膜パタ−ン13によって、ＴＦＴ21のソ
−ス電極24，ドレイン電極25を形成するとともに、図３
(a)に示すように、ＩＣ実装電極23のＩＴＯ膜10とゲ−
ト配線２を接続する導電膜パタ−ン13も形成する。本導
電膜パタ−ン13は、塩素系ガスによるドライエッチング
によって形成される。ドライエッチング工程で、まず図
８のＴＦＴ21の部分では、アルミニウム、次にチタンを
エッチングした後、ソ−ス電極24とドレイン電極25間の
ｎ＋型半導体膜９を除去する。ｎ＋型半導体膜９が除去
された後、第２のシリコン窒化膜８が露出する。この第
２のシリコン窒化膜８は、アルミニウム，チタン，ｎ＋
型半導体膜９に比べて、エッチング速度が非常に遅いた
め、ＴＦＴ21部においては、それ以上エッチングは進行
しない。

【００１８】一方、ゲ−ト配線分離部分12においては、
アルミニウム，チタンが除去された後、ゲ−ト配線を形
成するアルミニウムが露出する。アルミニウムは、塩素
系のガスに対して非常にエッチング速度が速いため、Ｔ
ＦＴ21部におけるｎ＋型半導体膜９を除去している時間
と若干のオ−バ−エッチング時間で露出されたアルミニ
ウムは除去が可能である。以上、アルミニウムが除去さ
れた後、短絡されていたゲ−ト配線群は分離される。

【００１９】次に、図３(b)に示すように、第３のシリ
コン窒化膜14を堆積させた後、駆動ＩＣ実装電極23上の
第３のシリコン窒化膜14に開口部15を形成する。次に、
ＴＦＴアレイ基板が完成した後、基板の切断線16で基板
を切断した後、対向基板と張り合わせ、２枚の基板の間
への液晶注入等の一連の液晶表示パネルの組立工程を行
う。

【００２０】このように、ゲ−ト配線が基板割断前にそ
の予定線より内側のゲート配線分離部分12で分離されて
いるため、基板切断時に発生する静電気が内部のＴＦＴ
に侵入しない。これによって、液晶表示パネル作製工程
時の不良が低減される効果がある。また、切断端面にお
いて露出状態となるゲ−ト配線金属が腐食されても、ゲ
−ト配線が途中で分離されているため、内部までその腐
食が進行しない。また、ゲ−ト配線分離部分において
は、第３のシリコン窒化膜14によってその端面が被覆さ
れるため、この部分からの腐食は発生しにくい。これに
よって、液晶表示パネルとしての特に高湿での信頼性が
向上する効果がある。また、ＴＦＴアレイ基板の作製工
程は、従来の工程と全く同じである。つまり、以上の構
成には、新たな工程を増やすことなくできるという効果
がある。

【００２１】なお、上層の導電膜パタ−ン13を形成する
エッチング工程は、導電膜パタ−ンとゲ−ト配線を構成
する材料が異なっても、同一の塩素系のガスでエッチン
グできる可能性が高いため、ドライエッチングは有効で
ある。

【００２２】ただし、ゲ−ト配線がタンタルで形成さ
れ、導電膜パタ−ン13がチタンによって形成されれば、
両者とも弗硝酸によってエッチングされるため、ウエッ
トエッチングでも新たな工程を増やすことなく以上の構
成を作製することが可能である。

【００２３】次に本発明の第２の実施例を、図４および
図８を用いて説明する。図４は本実施例のＴＦＴアレイ
基板の平面工程図(1)と、その要部断面図(2)である。前
記図１，図２に示す各工程は第１の実施例と同様であ
る。ただし、ゲ−ト配線２は、タンタルで形成される。
図１，図２の工程を行い、第１のシリコン窒化膜６を開
口する工程を行なった後、図４(a)に示すゲ−ト配線分
離部分12において、ゲ−ト配線２を形成するタンタルが
露出される。

【００２４】次に、クロムの導電膜パタ−ン13によっ
て、図８に示すＴＦＴ21のソ−ス電極24，ドレイン電極
25を形成するとともに、図４(a)に示すように、ＩＣ実
装電極23のＩＴＯ膜10とゲ−ト配線２を接続する導電膜
パタ−ン13を形成する。本導電膜パタ−ン13は、硝酸セ
リウムアンモニウム水溶液を用いて、ウエットエッチン
グによって形成される。このとき、ゲ−ト配線を形成す
るタンタルは除去されない。

【００２５】次に、図４(b)に示すように、第３のシリ
コン窒化膜14を堆積させた後、駆動ＩＣ実装電極23上の
第３のシリコン窒化膜14の開口部15を形成する。このと
き、同時にゲ−ト配線分離部上においても、第３のシリ
コン窒化膜14を帯状に開口する。本第３のシリコン窒化
膜14の開口は、最初弗素系ガスによるドライエッチング
によってシリコン窒化膜を除去し、駆動ＩＣ実装電極23
のＩＴＯ膜10およびゲ−ト配線分離部分12におけるタン
タルを露出させる。

【００２６】次に、エッチングガスを塩素系ガスに切り
換えて、先に露出されたゲ−ト配線分離部分の露出され
たタンタルをエッチングして除去し、ゲ−ト配線群を分
離する。以上、ＴＦＴアレイ基板が完成した後、基板の
切断線16で基板を切断した後、対向基板と張り合わせ、
２枚の基板の間への液晶注入等の一連の液晶表示パネル
の組立工程を行う。

【００２７】このように、ゲ−ト配線が基板割断前にそ
の予定線より内側で分離されているため、基板切断時に
発生する静電気が内部のＴＦＴに侵入しない。これによ
って、液晶表示パネル作製工程時の不良が低減される効
果がある。また、切断端面において露出状態となるゲ−
ト配線金属が腐食されても、ゲ−ト配線が途中で分離さ
れているため、内部までその腐食が進行しない。また、
ゲ−ト配線分離部分においては、このゲ−ト配線分離部
分を液晶表示パネルの液晶注入内部に形成すれば腐食は
発生しにくい。これによって、液晶表示パネルとしての
特に高湿での信頼性が向上する効果がある。また、以上
のＴＦＴアレイ基板の作製工程は、従来の工程と第３の
窒化膜のエッチング工程における塩素系のエッチング工
程が増加するのみで、ほぼ同じである。つまり、以上の
構成が、従来とほぼ同じ工程で作製できるという効果が
ある。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板切断時に発生する静電気が、ゲ−ト配線が分離され
ているため、ゲ−ト配線分離部分より内部に位置するＴ
ＦＴに侵入しないので、液晶表示パネル作製工程時の不
良が低減される。また、切断端面において露出状態のゲ
−ト配線が腐食されても、ゲ−ト配線が途中で分離され
ているため、内部までその腐食が進行しない。これによ
って、液晶表示パネルとして、特に高湿での信頼性が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のＴＦＴアレイ基板のゲ
−ト配線両端の作製工程の平面図およびその要部断面図
である。

【図２】本発明の第１の実施例のＴＦＴアレイ基板のゲ
−ト配線両端の作製工程の平面図およびその要部断面図
である。

【図３】本発明の第１の実施例のＴＦＴアレイ基板のゲ
−ト配線両端の作製工程の平面図およびその要部断面図
である。

【図４】本発明の第２の実施例のＴＦＴアレイ基板のゲ
−ト配線両端の作製工程の平面図およびその要部断面図
である。

【図５】従来のＴＦＴアレイ基板のゲ−ト配線両端の作
製工程の平面図である。

【図６】従来のＴＦＴアレイ基板のゲ−ト配線両端の作
製工程の平面図である。

【図７】従来のＴＦＴアレイ基板のゲ−ト配線両端の作
製工程の平面図である。

【図８】ＴＦＴアレイ基板におけるＴＦＴと絵素電極の
断面完成図である。

【符号の説明】

１…ガラス基板、 ２…ゲ−ト配線、 ３…フォトレジ
スト、 ４…陽極酸化膜、 ５…非陽極酸化膜領域、
６…第１のシリコン窒化膜、 ７…ｉ型半導体膜、 ８
…第２のシリコン窒化膜、 ９…ｎ＋型半導体膜、 10
…ＩＴＯ膜、 11…第１のシリコン窒化膜の開口部、
12…ゲ−ト配線分離部分、 13…導電膜パタ−ン、 14
…第３のシリコン窒化膜、 15…第３のシリコン窒化膜
の開口部、16…ガラス基板の割断線、 21…薄膜トラン
ジスタ、 22…画素電極、 23…駆動ＩＣ実装電極、
24…ソ−ス電極、 25…ドレイン電極。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の一主面上に短絡状態で形成された
   配線群の一部を陽極酸化して形成された絶縁膜を有する
   アクティブマトリクス基板を割断する予定線より内側に
   おいて、前記短絡状態の配線群が分離されていることを
   特徴とするアクティブマトリクス基板。
2. 【請求項２】 基板の一主面上に短絡状態で形成された
   配線群の一部を陽極酸化して形成された絶縁膜を有する
   アクティブマトリクス基板における前記短絡状態の配線
   群が、アクティブマトリクス基板の作製工程の中のエッ
   チング工程において分離され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。
3. 【請求項３】 前記エッチング工程におけるエッチング
   が、ドライエッチングであることを特徴とする請求項２
   記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
4. 【請求項４】 前記アクティブマトリクス基板が、薄膜
   トランジスタマトリクス基板であることを特徴とする請
   求項２記載のアクティブマトリクス基板の製造方法。
5. 【請求項５】 前記エッチング工程におけるエッチング
   が、前記薄膜トランジスタを構成する信号配線を形成す
   るエッチングであることを特徴とする請求項４記載のア
   クティブマトリクス基板の製造方法。
6. 【請求項６】 前記エッチング工程におけるエッチング
   が、前記薄膜トランジスタ上に形成されたパッシベ−シ
   ョン絶縁膜の一部を開口するエッチングであることを特
   徴とする請求項４記載のアクティブマトリクス基板の製
   造方法。