JPH1124101A - アクティブ素子アレイ基板およびその製造方法 - Google Patents
アクティブ素子アレイ基板およびその製造方法Info
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- JPH1124101A JPH1124101A JP17506297A JP17506297A JPH1124101A JP H1124101 A JPH1124101 A JP H1124101A JP 17506297 A JP17506297 A JP 17506297A JP 17506297 A JP17506297 A JP 17506297A JP H1124101 A JPH1124101 A JP H1124101A
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Abstract
膜を用いても実装端子間でのショートを防止することが
できるアクティブ素子アレイ基板およびその製造方法を
提供する。 【解決手段】 層間絶縁膜7が厚く形成されている場合
であっても、その層間絶縁膜端部7bであって隣り合う
実装端子6aの間に設けた凸部7cにおける後工程での
レジスト残渣を無くす。
Description
いられる液晶表示装置の表示パネルを構成するアクティ
ブ素子アレイ基板およびその製造方法に関するものであ
る。
機器にその画像表示装置として液晶表示装置が広く用い
られており、その液晶表示装置の表示画面を備えた液晶
表示パネルは、その内部に挟持された液晶を駆動する薄
膜トランジスタ(Thin Film TranSis
tor;以下、TFTと略す)などのアクティブ素子が
基板上に複数配列されたアクティブ素子アレイ基板を有
している。
開口率を高めるため基板上の最上層に画素電極を形成し
たアクティブ素子アレイ基板およびその製造方法として
は、シンジョウ他著,短縮工程法により作製した高開口
率11.3インチSVGATFT−LCD,1996年
アクティブマトリックス液晶表示装置国際学会(AM−
LCD 96)予稿集,第201頁〜第204頁(M.
Sinjou etal.,A High Apert
ure Ratio 11.3 inch−diago
nal SVGA TFT−LCDs Fabrica
ted by Reduced Process Me
thod,Digest of Technical
Papers 1996 International
Workshop on Active−Matri
x Liquid Crystal Displays
(AM−LCD 96),pp.201〜pp.20
4)に記載されたものが知られている。
よびその製造方法を示す断面図である。図5において、
1はガラスからなる基板、2および3はTFT4のソー
ス電極およびドレイン電極、5はTFT4のゲート電極
配線、6はソース電極2に接続されるソース配線、7は
層間絶縁膜、7aはドレイン電極3と画素電極8とを接
続するため層間絶縁膜7に形成されたコンタクトホール
である。
ュウム錫酸化物(Indium Thin Oxid
e;以下、ITOと略す)からなるソース電極2ならび
にドレイン電極3を形成する。次に、a−Siならびに
SiNをそれぞれチャネル層およびゲート絶縁膜とし、
ソース電極2とドレイン電極3およびゲート電極配線5
を有するTFT4、ならびにソース電極2上にソース配
線6を形成する。さらに、全面に感光性でありかつ低誘
電率(比誘電率=3.5)の層間膜をスピン塗布し、露
光現像により形成したコンタクトホール7aを有する厚
さ1.5μmの層間絶縁膜7を形成する。次に、全面に
再度ITOを成膜後、フォト・エッチング工程により画
素電極8を形成する。ここで、画素電極8は、コンタク
トホール7aを介してドレイン電極3と接続され、かつ
ゲート電極配線5上ならびにソース配線6上に一部重ね
て層間絶縁膜7上に形成される。
層の画素電極8をゲート電極配線5上ならびにソース配
線6上にまで拡張して形成でき、画素電極8の面積を大
きくできる。また、層間絶縁膜7をスピン塗布で厚く形
成することにより、画素電極8とゲート電極配線5なら
びにソース配線6との間の寄生容量が低減される。よっ
て、クロストークの発生を抑制した開口率の大きな液晶
表示装置を得ることが可能となる。
うな従来のアクティブ素子アレイ基板およびその製造方
法では、上述したように厚く形成した層間絶縁膜7上に
画素電極8を形成する場合、各ソース配線6から引き出
され基板1上に隣接して形成された複数の実装端子間
で、以下に説明する理由により、ショートが発生する恐
れがあるという問題点を有していた。
て、図5,図6および図7を用いて以下に説明する。図
6は従来のアクティブ素子アレイ基板およびその製造方
法での実装端子部における画素電極の形成前(図6
(a))および形成後(図6(b))での部分透視平面
図である。また、図7は図6(a)中のA−B断面にお
ける画素電極の形成工程を示した構造断面図である。
6(図5)から引き出されそのソース配線6に給電する
実装端子、8aはITOからなる画素電極材料、8bは
層間絶縁膜端部7b近傍に残った画素電極材料残渣、9
は画素電極材料8aをパターニングするためのマスクと
なるレジスト、9aは層間絶縁膜端部7b近傍に残った
レジスト残渣である。その他の構成は図5に示したもの
と同じであるので、同一構成部分には同一の符号を付し
て詳細な説明を省略する。
8の形成前すなわち層間絶縁膜7の形成工程において、
層間絶縁膜7は、コンタクトホール7aを有する(図
5)とともに、層間絶縁膜端部7bにおいてTFT4へ
の給電のための実装端子6aを露呈するように形成され
る。次に、図7(a)に示すように、全面にITOを成
膜し画素電極材料8aを形成後、画素電極8を形成する
フォト・エッチング工程のためのレジスト9を全面に塗
布する。
レジスト9の膜厚T1は、層間絶縁膜7が厚いため、層
間絶縁膜端部7b近傍以外での膜厚T2よりも厚くな
る。このため、レジスト9の露光現像後において図7
(b)に示すように層間絶縁膜端部7b近傍にレジスト
残渣9aが生じやすい。このようにしてレジスト残渣9
aが生じると、当然のこととして、次工程である画素電
極材料8aのエッチング工程において、図7(c)に示
すように、層間絶縁膜端部7b近傍に画素電極材料残渣
8bが生じ、この画素電極材料残渣8bにより図6
(b)に示すように隣接した実装端子6a間でのショー
トが発生する。
する画素電極材料残渣8bの発生原因となるレジスト残
渣9aの発生を防ぐためには、レジスト9の膜厚を全体
的に薄くするか、レジスト9の露光現像を過度に行うな
どが考えられるが、前者ではレジスト9のピンホール密
度の増加が懸念され、後者では、生産タクト延長による
生産性の低下やレジストパターンのサイズ細りが懸念さ
れる。
ので、生産タクトを変えることなく、厚い層間絶縁膜を
用いても実装端子間でのショートを防止することができ
るアクティブ素子アレイ基板およびその製造方法を提供
する。
めに本発明のアクティブ素子アレイ基板およびその製造
方法は、層間絶縁膜が厚く形成されている場合であって
も、その膜端部であって隣り合う実装端子の間に設けた
凸部における後工程でのレジスト残渣を無くすことを特
徴とする。
く、厚い層間絶縁膜を用いても実装端子間でのショート
を防止することができる。
ィブ素子アレイ基板は、2枚の基板間に挟持された液晶
を複数の画素電極を介して駆動しその液晶により画像を
表示する液晶表示パネルにおいて、前記2枚の基板のう
ちの一方の基板上に、前記駆動用として配列された複数
のアクティブ素子と、前記駆動用の信号を供給するため
に前記アクティブ素子毎に電気的に接続されて引き出さ
れ互いに隣り合うように配列された複数の実装端子と、
前記複数のアクティブ素子を覆うとともに、前記複数の
実装端子上が開口されるように端部が形成された層間絶
縁膜とを備え、前記層間絶縁膜を、各アクティブ素子に
対応して形成されたコンタクトホールを通じて、各アク
ティブ素子とそれに対応する画素電極とをそれぞれ接続
するように構成したアクティブ素子アレイ基板であっ
て、前記層間絶縁膜を、各実装端子間部分に対応する端
部に凸部を形成して構成する。
実装端子間のショートを防止する。請求項2に記載のア
クティブ素子アレイ基板は、請求項1に記載のアクティ
ブ素子を薄膜トランジスタで構成し、そのドレイン電極
に画素電極を接続した構成とする。
ストークをより低減化する。請求項3に記載のアクティ
ブ素子アレイ基板は、請求項1または請求項2に記載の
層間絶縁膜を有機膜とした構成とする。
の形成を可能とする。請求項4に記載のアクティブ素子
アレイ基板は、請求項1または請求項2または請求項3
に記載の画素電極をインジュウム錫酸化物で形成した構
成とする。
層間絶縁膜にダメージを与えずに低抵抗・高透過率な電
極を形成可能とする。請求項5に記載のアクティブ素子
アレイ基板の製造方法は、2枚の基板間に挟持された液
晶を複数の画素電極を介して駆動しその液晶により画像
を表示する液晶表示パネルにおいて、前記駆動用として
液晶表示パネルを構成するアクティブ素子アレイ基板の
製造方法であって、前記2枚の基板のうちの一方の基板
上に、前記駆動用のアクティブ素子を複数配列させて形
成する工程と、前記駆動用の信号を供給するために各ア
クティブ素子からそれぞれ電気的に接続して引き出した
実装端子を互いに隣り合うように配列させて形成する工
程と、全面に層間絶縁膜材料を塗布する工程と、前記層
間絶縁膜材料に対して所定のパターンを有するフォトマ
スクにより露光現像し、前記パターンに対応して、各ア
クティブ素子に通ずるコンタクトホールを備えて前記複
数のアクティブ素子を覆うとともに、前記実装端子上が
開口されかつ各実装端子間部分に凸部が形成された端部
を有する層間絶縁膜を形成する工程と、全面に画素電極
材料を形成する工程と、前記画素電極材料上に感光性レ
ジストを塗布し露光現像した後、前記レジストをマスク
としてエッチングし、前記コンタクトホールを通じて前
記各アクティブ素子にそれぞれ接続された画素電極を形
成する工程とを有する方法とする。
を可能とするとともに、画素電極の材料による実装端子
間のショートを防止する。請求項6に記載のアクティブ
素子アレイ基板の製造方法は、請求項5に記載のアクテ
ィブ素子を形成する工程では、そのアクティブ素子とし
て薄膜トランジスタを用い、層間絶縁膜を形成する工程
では、その層間絶縁膜に、前記薄膜トランジスタのドレ
イン電極に画素電極が接続されるように、コンタクトホ
ールを備える方法とする。
ストークをより低減化する。請求項7に記載のアクティ
ブ素子アレイ基板の製造方法は、請求項5または請求項
6に記載の層間絶縁膜を形成する工程では、その層間絶
縁膜として感光性有機膜を用いる方法とする。
工程を通常のフォト工程の装置と共有化して行うことを
可能とする。請求項8に記載のアクティブ素子アレイ基
板の製造方法は、請求項5または請求項6または請求項
7に記載の画素電極を形成する工程では、その画素電極
としてインジュウム錫酸化物を用いる方法とする。
層間絶縁膜にダメージを与えずに低抵抗・高透過率な電
極を形成可能とする。以上の構成または方法によると、
層間絶縁膜が厚く形成されている場合であっても、その
膜端部であって隣り合う実装端子の間に設けた凸部にお
ける後工程でのレジスト残渣を無くす。
ブ素子アレイ基板およびその製造方法について、図面を
参照しながら具体的に説明する。図1は本実施の形態の
アクティブ素子アレイ基板の製造工程中における実装端
子部の平面構造を示し、図2(a),(b),(c),
(d)および図3(a),(b),(c),(d)は、
本実施の形態のアクティブ素子アレイ基板の製造方法に
よる各工程において、アクティブ素子部の断面構造およ
び実装端子部の平面構造を示し、図4(a),(b),
(c),(d)および図4(e),(f),(g),
(h)は、図3(b),(c),(d)に示す各工程に
おけるE−F断面およびC−D断面の構造を示してい
る。
1,12,13および14は、それぞれアクティブ素子
であるTFTを構成するゲート絶縁膜,チャネル層,チ
ャネル保護膜およびコンタクト層、9bは画素電極材料
8aをパターニングするマスクとなるレジストパター
ン、7cは層間絶縁膜端部7bに設けた層間絶縁膜7の
凸部であり、その他の構成は従来例として図5,図6,
図7に示したアクティブ素子アレイ基板と同じであるた
め、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明を省
略する。
(コーニング社製;#1737、寸法;370×470
mm2)からなる基板1上に、Arガスを用いたスパッタ
リング法により厚さ350nmのAlZr合金(Zr:
1at.%)を成膜後、ゲートパターンにエッチング加
工しゲート電極配線5を形成する。次に、プラズマ化学
気相蒸着法(以下、p−CVD法と略す)によりゲート
絶縁膜11となる第1のSiNxとチャネル層12とな
る非晶質Siとさらに第2のSiNxとの三層をそれぞ
れ厚さ200nm,50nm,150nm成膜後、上層
の第2のSiNxをパターニングしチャネル保護膜13
を形成する。
純物添加してn型とした厚さ50nmのn型非晶質Si
と、Arガスを用いたスパッタリング法により厚さをそ
れぞれ100nmならびに350nmとしたTiとAl
とを成膜する。次に、前記の非晶質Siとn型非晶質S
iとTiとAlとをエッチング加工することにより、そ
れぞれTFTを構成するチャネル層12とコンタクト層
14とソース電極2とドレイン電極3とを形成するとと
もに、同時に、各ソース電極2から引き出して図3
(a)に示すような互いに隣接する実装端子6aを形成
する。
光性有機材料(日本合成ゴム社製;PC−302)から
なる層間膜をスピン塗布(1000rpm15sec)
し、露光現像によりコンタクトホール7aと、図3
(b),図4(a),図4(e)に示すように、層間絶
縁膜端部7bにおいて実装端子6a間であってゲート絶
縁膜11上に凸部7c(幅70μm、凸高さ50μm)
とを有する厚さ2.5μmの層間絶縁膜7を形成する。
ここで図3(b)中のE−F断面およびC−D断面(C
−D断面は凸部7cの断面)での層間絶縁膜7のテーパ
角は、それぞれ約70度および約50度であった(それ
ぞれ、図4(a)および図4(e)に対応)。
ように、全面にArとO2の混合ガスを用いたスパッタ
リング法によりITOを厚さ約100nm成膜し、画素
電極材料8aを形成するとともに、この画素電極材料8
aを図2(c)に示すようにコンタクトホール7aを通
じてドレイン電極と接続後、ポジ型感光性レジスト(東
京応化社製;OFPR−5000)を全面にスピン塗布
(1200rpm20sec)してレジスト9を形成す
る。ここでレジスト9において、層間絶縁膜端部7b近
傍および前記のコンタクトホール7a近傍を除く部分の
膜厚T2は約2μmであり、層間絶縁膜端部7b近傍の
凸部7c(図3(b)中C−D断面)の部分の膜厚T3
は約2.2μmであり、凸部7c以外(図3(b)中E
−F断面)の部分の膜厚T1は約3μmであった。
9を露光(20mJ/cm2)および現像(東京応化社
製;NMD−3浸漬90秒)してレジストパターン9b
を形成する。ここで図3(c)および図4(c),図4
(g)に示すように、層間絶縁膜端部7b近傍におい
て、凸部7c部分ではレジスト9は露光現像により除去
されたが、凸部7c以外の部分ではレジスト残渣9aが
一部見られた。
パターン9bをマスクとしたウェットエッチングでコン
タクトホール7aを通じてドレイン電極と接続した画素
電極8を形成する。ここで図3(d)および図4(d)
に示すように、層間絶縁膜端部7b近傍において、前記
のレジスト残渣9aの生じた部分には画素電極材料残渣
8bが生じるが、図4(h)に示すように、凸部7c部
分では前記の画素電極材料8aは全て除去された。以上
のようにして、アクティブ素子アレイ基板が得られる。
いる場合であっても、その膜端部であって隣り合う実装
端子の間に設けた凸部における後工程でのレジスト残渣
を無くすことができる。
厚い層間絶縁膜を用いても実装端子間でのショートを防
止することができる。なお、以上の実施の形態の説明で
は、凸部7cの形状を幅70μm,凸高さ50μmとし
て実装端子6a間に一つ形成したものとしたが、凸部7
cの形状は、層間絶縁膜端部7bにおいて隣り合う実装
端子6aの間に存在し、その断面形状が前記の実装端子
上の層間絶縁膜端部7bよりも緩やかなものとなればよ
く、例えば、隣り合う実装端子6aの間に複数の凸部
(幅20μm、凸高さ30μmの凸部が二つなど)とし
てもよい。
部7b近傍においてすべて除去する構成としたが、画素
電極材料8aが実装端子6a上を覆う構成とし、マスク
のアライメント精度から層間絶縁膜端部7bに一部重な
って画素電極材料8aを残すものとしてもよい。
ものとしたが、MIM等の非線形2端子素子としてもよ
いことは明らかである。
膜が厚く形成されている場合であっても、その膜端部で
あって隣り合う実装端子の間に設けた凸部における後工
程でのレジスト残渣を無くすことができる。
厚い層間絶縁膜を用いても実装端子間でのショートを防
止することができる。
板における製造工程途中の部分透視平面図
ブ素子部分の断面図
部分の透視平面図
E−Fの各断面図
ティブ素子部分の断面図
Claims (8)
- 【請求項1】 2枚の基板間に挟持された液晶を複数の
画素電極を介して駆動しその液晶により画像を表示する
液晶表示パネルにおいて、前記2枚の基板のうちの一方
の基板上に、前記駆動用として配列された複数のアクテ
ィブ素子と、前記駆動用の信号を供給するために前記ア
クティブ素子毎に電気的に接続されて引き出され互いに
隣り合うように配列された複数の実装端子と、前記複数
のアクティブ素子を覆うとともに、前記複数の実装端子
上が開口されるように端部が形成された層間絶縁膜とを
備え、前記層間絶縁膜を、各アクティブ素子に対応して
形成されたコンタクトホールを通じて、各アクティブ素
子とそれに対応する画素電極とをそれぞれ接続するよう
に構成したアクティブ素子アレイ基板であって、前記層
間絶縁膜を、各実装端子間部分に対応する端部に凸部を
形成して構成したことを特徴とするアクティブ素子アレ
イ基板。 - 【請求項2】 アクティブ素子を薄膜トランジスタで構
成し、そのドレイン電極に画素電極を接続した請求項1
に記載のアクティブ素子アレイ基板。 - 【請求項3】 層間絶縁膜を有機膜とした請求項1また
は請求項2に記載のアクティブ素子アレイ基板。 - 【請求項4】 画素電極をインジュウム錫酸化物で形成
した請求項1または請求項2または請求項3に記載のア
クティブ素子アレイ基板。 - 【請求項5】 2枚の基板間に挟持された液晶を複数の
画素電極を介して駆動しその液晶により画像を表示する
液晶表示パネルにおいて、前記駆動用として液晶表示パ
ネルを構成するアクティブ素子アレイ基板の製造方法で
あって、前記2枚の基板のうちの一方の基板上に、前記
駆動用のアクティブ素子を複数配列させて形成する工程
と、前記駆動用の信号を供給するために各アクティブ素
子からそれぞれ電気的に接続して引き出した実装端子を
互いに隣り合うように配列させて形成する工程と、全面
に層間絶縁膜材料を塗布する工程と、前記層間絶縁膜材
料に対して所定のパターンを有するフォトマスクにより
露光現像し、前記パターンに対応して、各アクティブ素
子に通ずるコンタクトホールを備えて前記複数のアクテ
ィブ素子を覆うとともに、前記実装端子上が開口されか
つ各実装端子間部分に凸部が形成された端部を有する層
間絶縁膜を形成する工程と、全面に画素電極材料を形成
する工程と、前記画素電極材料上に感光性レジストを塗
布し露光現像した後、前記レジストをマスクとしてエッ
チングし、前記コンタクトホールを通じて前記各アクテ
ィブ素子にそれぞれ接続された画素電極を形成する工程
とを有するアクティブ素子アレイ基板の製造方法。 - 【請求項6】 アクティブ素子を形成する工程では、そ
のアクティブ素子として薄膜トランジスタを用い、層間
絶縁膜を形成する工程では、その層間絶縁膜に、前記薄
膜トランジスタのドレイン電極に画素電極が接続される
ように、コンタクトホールを備える請求項5に記載のア
クティブ素子アレイ基板の製造方法。 - 【請求項7】 層間絶縁膜を形成する工程では、その層
間絶縁膜として感光性有機膜を用いる請求項5または請
求項6に記載のアクティブ素子アレイ基板の製造方法。 - 【請求項8】 画素電極を形成する工程では、その画素
電極としてインジュウム錫酸化物を用いる請求項5また
は請求項6または請求項7に記載のアクティブ素子アレ
イ基板の製造方法。
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