JP2003295220A - Matrix board for liquid crystal, manufacturing method therefor, and method for forming connection part of electronic circuit board - Google Patents
Matrix board for liquid crystal, manufacturing method therefor, and method for forming connection part of electronic circuit boardInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶用マトリクス
基板、ならびに液晶用マトリクス基板の製造方法および
電子回路基板の接続部形成方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal matrix substrate, a method for manufacturing a liquid crystal matrix substrate, and a method for forming a connection portion of an electronic circuit board.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、液晶表示装置としては、薄膜
トランジスタ(Thin Film Transistor;略称:TFT)
をスイッチング素子に用いるアクティブマトリクス型液
晶表示装置が広く用いられている。TFTをスイッチン
グ素子に用いるTFTアクティブマトリクス型液晶表示
装置では、透光性を有するガラス基板の表面に、複数の
TFT素子を含むTFTアクティブマトリクス回路を形
成したTFTアクティブマトリクス基板を使用する。T
FTアクティブマトリクス基板は、複数枚のフォトマス
クを用い、フォトリソグラフィプロセスによる微細パタ
ーニングを繰返すことによって製造される。液晶表示装
置の生産性および製造歩留を向上させるという観点、ま
た原価を低く抑えるという観点から、TFTアクティブ
マトリクス基板の製造工程におけるフォトマスクの使用
枚数の削減、すなわちフォトリソグラフィプロセスの削
減が検討されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a liquid crystal display device, a thin film transistor (abbreviation: TFT) has been used.
An active matrix type liquid crystal display device using a switching element is widely used. A TFT active matrix type liquid crystal display device using a TFT as a switching element uses a TFT active matrix substrate in which a TFT active matrix circuit including a plurality of TFT elements is formed on the surface of a glass substrate having a light transmitting property. T
The FT active matrix substrate is manufactured by using a plurality of photomasks and repeating fine patterning by a photolithography process. From the viewpoints of improving the productivity and manufacturing yield of liquid crystal display devices, and keeping costs low, reduction of the number of photomasks used in the manufacturing process of the TFT active matrix substrate, that is, reduction of the photolithography process has been studied. ing.
【0003】また、TFTアクティブマトリクス型液晶
表示装置の低消費電力化および高輝度化を図る観点か
ら、液晶セルの光透過率を高めることが求められる。液
晶セルの光透過率を高めるためには、TFTアクティブ
マトリクス基板の開口率を向上させることが必要であ
る。開口率とは、液晶セルに電界を与えるための画素電
極の全画素に対する面積比を百分率で表すものである。
開口率を向上させる技術としては、TFT素子部を覆う
平坦な絶縁性の保護膜上に画素電極を形成し、保護膜を
介することによってTFT素子部と画素電極とを立体的
に分離して積み重ねて配置し、積み重ね方向から見た平
面図上ではTFT素子部と画素電極とをオーバーラップ
させて画素領域を広くする技術が知られている。このよ
うにTFT素子部と画素電極とが立体的に分離して積み
重ねられ平面的にはオーバーラップしている状態を、以
後、立体的にオーバーラップしている状態と称する。こ
の従来技術によって80%を越える高開口率が実現され
ている。図18は、従来技術によって得られる高開口率
のTFTアクティブマトリクス基板の一例を示す図であ
る。図18(a)は、高開口率のTFTアクティブマト
リクス基板5の構成の一部を示す平面図である。図18
(b)は、図18(a)に示すTFTアクティブマトリ
クス基板5の切断面線II−II′における断面構成を
示す断面図である。図18(b)では、ゲート電極膜5
2で形成される走査用のゲート電極配線74とソース・
ドレイン電極膜58で形成されるデータ用のソース電極
配線75とが交差するG−S交差部70、スイッチング
素子であるTFT素子部71、表示領域である画素部7
2およびTFTアクティブマトリクス基板5の周辺に設
けられる端子部73の断面構成を、説明の便宜上連なっ
て構成されるものと仮定し並べて示す。TFTアクティ
ブマトリクス基板5には、ガラス基板51上にゲート電
極膜52、ゲート絶縁膜54、チャネル領域を有する第
1半導体層55、第2半導体層56、ソース・ドレイン
電極膜58およびパッシベーション膜60が積層され、
これらの層を覆うように形成される平坦な感光性アクリ
ル系樹脂膜61上に、画素電極64aが形成される。図
18(a)および図18(b)に示すように、TFTア
クティブマトリクス基板5では、感光性アクリル系樹脂
膜61を介することによって、ゲート電極膜52と画素
電極64aとを積み重ねて形成し、TFT素子部71と
画素電極64aとを立体的にオーバーラップさせること
ができるので、高い開口率を得ることができる。Further, from the viewpoint of achieving low power consumption and high brightness of the TFT active matrix type liquid crystal display device, it is required to increase the light transmittance of the liquid crystal cell. In order to increase the light transmittance of the liquid crystal cell, it is necessary to improve the aperture ratio of the TFT active matrix substrate. The aperture ratio represents the area ratio of the pixel electrode for applying an electric field to the liquid crystal cell to all the pixels in percentage.
As a technique for improving the aperture ratio, a pixel electrode is formed on a flat insulating protective film covering the TFT element part, and the TFT element part and the pixel electrode are three-dimensionally separated and stacked by interposing the protective film. There is known a technique of widening a pixel region by overlapping the TFT element portion and the pixel electrode on a plan view seen from the stacking direction. Such a state in which the TFT element portion and the pixel electrode are three-dimensionally separated and stacked and overlapped in a plan view is hereinafter referred to as a three-dimensionally overlapped state. With this conventional technique, a high aperture ratio exceeding 80% has been realized. FIG. 18 is a diagram showing an example of a high aperture ratio TFT active matrix substrate obtained by a conventional technique. FIG. 18A is a plan view showing a part of the configuration of the TFT active matrix substrate 5 having a high aperture ratio. FIG.
18B is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure taken along the section line II-II ′ of the TFT active matrix substrate 5 shown in FIG. In FIG. 18B, the gate electrode film 5
The gate electrode wiring 74 for scanning and the source
The G-S crossing portion 70 where the data source electrode wiring 75 formed by the drain electrode film 58 intersects, the TFT element portion 71 which is a switching element, and the pixel portion 7 which is a display region.
2 and the cross-sectional structure of the terminal portion 73 provided around the TFT active matrix substrate 5 are shown side by side on the assumption that they are connected in series for convenience of explanation. The TFT active matrix substrate 5 includes a gate electrode film 52, a gate insulating film 54, a first semiconductor layer 55 having a channel region, a second semiconductor layer 56, a source / drain electrode film 58 and a passivation film 60 on a glass substrate 51. Stacked,
The pixel electrode 64a is formed on the flat photosensitive acrylic resin film 61 formed so as to cover these layers. As shown in FIGS. 18A and 18B, in the TFT active matrix substrate 5, the gate electrode film 52 and the pixel electrode 64a are stacked and formed by interposing the photosensitive acrylic resin film 61, Since the TFT element portion 71 and the pixel electrode 64a can be three-dimensionally overlapped, a high aperture ratio can be obtained.
【0004】図18に示す高開口率のTFTアクティブ
マトリクス基板5の製造工程を説明する。図19〜図3
4は、TFTアクティブマトリクス基板5の製造工程の
各工程における状態を模式的に示す断面図である。図1
9〜図34では、図18(b)と同様に、図18(a)
の切断面線II−II′における断面構成のうちのG−
S交差部70、TFT素子部71、画素部72および端
子部73の断面構成を、説明の便宜上連なって構成され
るものと仮定し並べて示す。A manufacturing process of the TFT active matrix substrate 5 having a high aperture ratio shown in FIG. 18 will be described. 19 to 3
4 is a cross-sectional view schematically showing a state in each step of manufacturing the TFT active matrix substrate 5. Figure 1
9 to 34, similar to FIG. 18B, FIG.
Of the cross-sectional structure taken along the section line II-II ′ in FIG.
The cross-sectional configurations of the S-intersection portion 70, the TFT element portion 71, the pixel portion 72, and the terminal portion 73 are shown side by side on the assumption that they are connected in series for convenience of explanation.
【0005】まず、ガラス基板51の一方の表面51a
全体に、スパッタリング法などによって、クロム(C
r)、アルミニウム(Al)およびタンタル(Ta)な
どのうちから選ばれる少なくとも1つのゲート電極材料
で成膜し、金属膜としてゲート電極膜52を形成する。
図19は、ガラス基板51の一方の表面51a全体にゲ
ート電極膜52を形成した状態を示す図である。First, one surface 51a of the glass substrate 51
As a whole, chromium (C
At least one gate electrode material selected from r), aluminum (Al), tantalum (Ta), etc. is formed to form the gate electrode film 52 as a metal film.
FIG. 19 is a diagram showing a state in which the gate electrode film 52 is formed on the entire one surface 51 a of the glass substrate 51.
【0006】ゲート電極膜52の表面にフォトレジスト
を均一に塗布した後、1枚目のフォトマスクを用いてパ
ターニングすることによって、レジストパターン53を
形成する。レジストパターン53は、G−S交差部7
0、TFT素子部71および端子部73に形成され、画
素部72には形成されない。図20は、ゲート電極膜5
2上にレジストパターン53を形成した状態を示す図で
ある。A photoresist is uniformly coated on the surface of the gate electrode film 52, and then patterned using a first photomask to form a resist pattern 53. The resist pattern 53 includes the G-S intersection 7
0, the TFT element portion 71 and the terminal portion 73, but not the pixel portion 72. FIG. 20 shows the gate electrode film 5
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a resist pattern 53 is formed on top of FIG.
【0007】レジストパターン53をマスクとしてエッ
チングを行い、ゲート電極膜52をパターニングする。
図21は、ゲート電極膜52をパターニングした状態を
示す図である。Etching is performed using the resist pattern 53 as a mask to pattern the gate electrode film 52.
FIG. 21 is a diagram showing a state in which the gate electrode film 52 is patterned.
【0008】レジストパターン53を除去した後、ゲー
ト絶縁膜54、第1半導体層55および第2半導体層5
6の3層を、プラズマ化学気相成長(chemical vapordep
osition; 略称:CVD)法またはスパッタリング法な
どによって順次積層する。ゲート絶縁膜54、第1半導
体層55および第2半導体層56の3層は連続して形成
される。ゲート絶縁膜54は、たとえば窒化シリコン
(SiNx)膜などで形成される。第1半導体層55
は、たとえばアモルファスシリコン(以下、「a−S
i」と略記する)膜で形成される。第2半導体層56
は、n型不純物、たとえばリン、ヒ素およびアンチモン
などの5価の元素を高濃度で混入させたシリコン(以
下、「n+−Si」と略記する)膜で形成される。図2
2は、ゲート絶縁膜54、第1半導体層55および第2
半導体層56の3層を形成した状態を示す図である。After removing the resist pattern 53, the gate insulating film 54, the first semiconductor layer 55 and the second semiconductor layer 5 are removed.
The three layers of No. 6 are processed by plasma chemical vapor deposition.
osition; abbreviated name: CVD) method or sputtering method or the like. The gate insulating film 54, the first semiconductor layer 55, and the second semiconductor layer 56 are continuously formed. The gate insulating film 54 is formed of, for example, a silicon nitride (SiN x ) film. First semiconductor layer 55
Is, for example, amorphous silicon (hereinafter, “a-S
abbreviated as "i"). Second semiconductor layer 56
Is formed of a silicon (hereinafter abbreviated as "n + -Si") film in which an n-type impurity, for example, a pentavalent element such as phosphorus, arsenic, and antimony is mixed at a high concentration. Figure 2
2 is the gate insulating film 54, the first semiconductor layer 55 and the second
It is a figure which shows the state in which the three layers of the semiconductor layer 56 were formed.
【0009】第2半導体層56の表面全体にフォトレジ
ストを塗布した後、2枚目のフォトマスクを用いてレジ
ストパターン57を形成する。レジストパターン57
は、G−S交差部70およびTFT素子部71に形成さ
れ、画素部72および端子部73には形成されない。図
23は、第2半導体層56上にレジストパターン57を
形成した状態を示す図である。After applying a photoresist to the entire surface of the second semiconductor layer 56, a resist pattern 57 is formed using a second photomask. Resist pattern 57
Are formed in the G-S intersection portion 70 and the TFT element portion 71, and are not formed in the pixel portion 72 and the terminal portion 73. FIG. 23 is a diagram showing a state in which a resist pattern 57 is formed on the second semiconductor layer 56.
【0010】レジストパターン57をマスクとしてエッ
チングを行い、TFT素子部71の第1半導体層55お
よび第2半導体層56の2層を島状にパターニングす
る。このときG−S交差部70およびソース電極配線7
5の位置の第1半導体層55および第2半導体層56の
2層も残される。図24は、TFT素子部71の第1半
導体層55および第2半導体層56の2層を島状にパタ
ーニングした状態を示す図である。Etching is performed using the resist pattern 57 as a mask to pattern the two layers of the first semiconductor layer 55 and the second semiconductor layer 56 of the TFT element portion 71 into island shapes. At this time, the GS intersection 70 and the source electrode wiring 7
The two layers of the first semiconductor layer 55 and the second semiconductor layer 56 at the position 5 are also left. FIG. 24 is a diagram showing a state in which two layers of the first semiconductor layer 55 and the second semiconductor layer 56 of the TFT element part 71 are patterned in an island shape.
【0011】レジストパターン57を除去した後、全面
にスパッタリング法などによって、クロム(Cr)、ア
ルミニウム(Al)およびタンタル(Ta)などのうち
から選ばれる少なくとも1つの金属材料で成膜し、金属
膜としてソース・ドレイン電極膜58を形成する。図2
5は、ソース・ドレイン電極膜58を形成した状態を示
す図である。After removing the resist pattern 57, a metal film is formed on the entire surface by at least one metal material selected from chromium (Cr), aluminum (Al), tantalum (Ta) and the like by a sputtering method or the like. Then, the source / drain electrode film 58 is formed. Figure 2
FIG. 5 is a diagram showing a state where the source / drain electrode film 58 is formed.
【0012】ソース・ドレイン電極膜58の表面全体に
フォトレジストを塗布した後、3枚目のフォトマスクを
用いてレジストパターン59を形成する。レジストパタ
ーン59は、G−S交差部70とTFT素子部71とに
形成されるけれども、TFT素子部71のチャネル部形
成位置59aには形成されない。図26は、ソース・ド
レイン電極膜58上にレジストパターン59を形成した
状態を示す図である。After applying a photoresist to the entire surface of the source / drain electrode film 58, a resist pattern 59 is formed using a third photomask. The resist pattern 59 is formed at the G-S crossing portion 70 and the TFT element portion 71, but is not formed at the channel portion forming position 59a of the TFT element portion 71. FIG. 26 is a diagram showing a state in which a resist pattern 59 is formed on the source / drain electrode film 58.
【0013】レジストパターン59をマスクとしてエッ
チングを行う。チャネル部形成位置59aではレジスト
パターン59が形成されていないので、このエッチング
によってソース・ドレイン電極膜58および第2半導体
層56が除去され、ソース電極とドレイン電極との分離
のためのソース・ドレイン電極膜58のパターニングが
行われる。さらに第1半導体層55も部分的にエッチン
グされ、チャネル部形成位置59aの第1半導体層55
の厚みを調整するチャネルエッチングが行われ、第1半
導体層55にチャネル部55aが形成される。図27
は、レジストパターン59をマスクとしてエッチングを
施した状態を示す図である。Etching is performed using the resist pattern 59 as a mask. Since the resist pattern 59 is not formed at the channel portion forming position 59a, the source / drain electrode film 58 and the second semiconductor layer 56 are removed by this etching, and the source / drain electrode for separating the source electrode and the drain electrode is formed. The film 58 is patterned. Further, the first semiconductor layer 55 is also partially etched, and the first semiconductor layer 55 at the channel portion forming position 59a is formed.
The channel portion 55a is formed in the first semiconductor layer 55 by performing channel etching for adjusting the thickness of the first semiconductor layer 55. FIG. 27
FIG. 6 is a diagram showing a state where etching is performed using the resist pattern 59 as a mask.
【0014】次いで、レジストパターン59を除去す
る。図28は、レジストパターン59を除去した状態を
示す図である。Next, the resist pattern 59 is removed. FIG. 28 is a diagram showing a state in which the resist pattern 59 is removed.
【0015】レジストパターン59を除去した後の基板
の表面全体にスパッタリング法などによって窒化シリコ
ン(SiNx)膜などを成膜し、保護膜であるパッシベ
ーション膜60を形成する。図29は、パッシベーショ
ン膜60を形成した状態を示す図である。After removing the resist pattern 59, a silicon nitride (SiN x ) film or the like is formed on the entire surface of the substrate by a sputtering method or the like to form a passivation film 60 as a protective film. FIG. 29 is a diagram showing a state in which the passivation film 60 is formed.
【0016】パッシベーション膜60上に、感光性を有
するアクリル系樹脂を塗布し、表面が平坦な感光性アク
リル系樹脂膜61を形成する。図30は、感光性アクリ
ル系樹脂膜61を形成した状態を示す図である。An acrylic resin having photosensitivity is applied on the passivation film 60 to form a photosensitive acrylic resin film 61 having a flat surface. FIG. 30 is a diagram showing a state in which the photosensitive acrylic resin film 61 is formed.
【0017】感光性アクリル系樹脂膜61を4枚目のフ
ォトマスクを用いてパターニングし、感光性アクリル系
樹脂膜61の表面からパッシベーション膜60に達する
貫通孔62a,62bを形成する。図31は、感光性ア
クリル系樹脂膜61をパターニングした状態を示す図で
ある。The photosensitive acrylic resin film 61 is patterned using a fourth photomask to form through holes 62a and 62b reaching the passivation film 60 from the surface of the photosensitive acrylic resin film 61. FIG. 31 is a diagram showing a state in which the photosensitive acrylic resin film 61 is patterned.
【0018】パターニングした感光性アクリル系樹脂膜
61をマスクとしてパッシベーション膜60をエッチン
グし、感光性アクリル系樹脂膜61の表面からソース・
ドレイン電極膜58のうちでソース電極と分離されたド
レイン電極に達するコンタクトホール63aを形成す
る。このとき同時に端子部73では、パッシベーション
膜60およびゲート絶縁膜54がエッチングされ、感光
性アクリル系樹脂膜61の表面からゲート電極膜52に
達するコンタクトホール63bが形成される。図32
は、コンタクトホール63a,63bを形成した状態を
示す図である。The passivation film 60 is etched by using the patterned photosensitive acrylic resin film 61 as a mask to remove the source / source from the surface of the photosensitive acrylic resin film 61.
A contact hole 63a reaching the drain electrode separated from the source electrode in the drain electrode film 58 is formed. At this time, at the same time, in the terminal portion 73, the passivation film 60 and the gate insulating film 54 are etched, and a contact hole 63b reaching from the surface of the photosensitive acrylic resin film 61 to the gate electrode film 52 is formed. Figure 32
FIG. 6 is a diagram showing a state in which contact holes 63a and 63b are formed.
【0019】感光性アクリル系樹脂膜61の表面全体
と、コンタクトホール63aの表面、すなわちコンタク
トホール63aに臨むソース・ドレイン電極膜58、パ
ッシベーション膜60および感光性アクリル系樹脂膜6
1の表面と、コンタクトホール63bの表面、すなわち
コンタクトホール63bに臨むゲート電極膜52、ゲー
ト絶縁膜54、パッシベーション膜60および感光性ア
クリル系樹脂膜61の表面とに、スパッタリング法など
によって、インジウム−錫酸化物(Indium-TinOxide;略
称:ITO)および酸化錫(SnO2)などのうちから
選ばれる少なくとも1つの電極材料で成膜し、透光性導
電膜64を形成する。図33は、透光性導電膜64を形
成した状態を示す図である。The entire surface of the photosensitive acrylic resin film 61 and the surface of the contact hole 63a, that is, the source / drain electrode film 58 facing the contact hole 63a, the passivation film 60, and the photosensitive acrylic resin film 6
1 and the surface of the contact hole 63b, that is, the surface of the gate electrode film 52, the gate insulating film 54, the passivation film 60, and the photosensitive acrylic resin film 61 facing the contact hole 63b by an indium-based film by a sputtering method or the like. The light-transmitting conductive film 64 is formed by forming a film with at least one electrode material selected from tin oxide (Indium-Tin Oxide; abbreviated name: ITO) and tin oxide (SnO 2 ). FIG. 33 is a diagram showing a state in which the transparent conductive film 64 is formed.
【0020】透光性導電膜64を5枚目のフォトマスク
を用いてパターニングし、画素電極64aを形成する。
以上のようにしてTFTアクティブマトリクス基板5を
得る。図34は、画素電極64aを形成した状態を示す
図である。図34に示すように、画素電極64aは、感
光性アクリル系樹脂膜61を介することによって、TF
T素子部71と立体的にオーバーラップさせて形成する
ことができるので、TFTアクティブマトリクス基板5
では高い開口率を実現することができる。The transparent conductive film 64 is patterned using a fifth photomask to form a pixel electrode 64a.
The TFT active matrix substrate 5 is obtained as described above. FIG. 34 is a diagram showing a state in which the pixel electrode 64a is formed. As shown in FIG. 34, the pixel electrode 64 a is formed by interposing the photosensitive acrylic resin film 61,
Since it can be formed so as to be three-dimensionally overlapped with the T element portion 71, the TFT active matrix substrate 5
Can realize a high aperture ratio.
【0021】以上に述べたTFTアクティブマトリクス
基板5の製造工程では、図20、図23、図26、図3
1および図34に示す5つの工程でそれぞれ1枚のフォ
トマスクを使用し、合計5枚のフォトマスクを使用す
る。このことはプロセス時間の長時間化および製造歩留
の低下の要因となっている。In the manufacturing process of the TFT active matrix substrate 5 described above, FIG. 20, FIG. 23, FIG. 26 and FIG.
One photomask is used in each of the five steps shown in FIG. 1 and FIG. 34, and a total of five photomasks are used. This causes a long process time and a reduction in manufacturing yield.
【0022】TFTアクティブマトリクス基板の製造工
程においてフォトマスクの使用枚数を削減することに関
する先行技術が特開平5−303111号公報に開示さ
れている。この先行技術では、まず基板上に透光性導電
膜を成膜し、画素電極およびゲート電極の下地層として
パターニングする。得られたゲート電極の下地層の上に
選択的に電解めっきを施してゲート電極を形成する。こ
のように、画素電極のパターニングとゲート電極のパタ
ーニングとを同時に行うことができるので、製造工程で
用いるフォトマスクの使用枚数を削減することができ
る。A prior art relating to reducing the number of photomasks used in the process of manufacturing a TFT active matrix substrate is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-303111. In this prior art, first, a transparent conductive film is formed on a substrate and patterned as a base layer for pixel electrodes and gate electrodes. Electrolytic plating is selectively performed on the obtained base layer of the gate electrode to form the gate electrode. In this way, the patterning of the pixel electrode and the patterning of the gate electrode can be performed at the same time, so that the number of photomasks used in the manufacturing process can be reduced.
【0023】また別の先行技術が特開2000−206
571号公報に開示されている。この先行技術では、厚
みが異なるレジストパターンを形成し、前述の製造工程
の図23〜図27に相当するTFT素子部の形成工程を
1枚のフォトマスクで行う考え方が示されている。すな
わち、レジストパターンの厚みが異なる部分を利用して
2段階のエッチングを行い、フォトマスクの使用枚数を
1枚削減することに成功している。厚みが異なるレジス
トパターンは、特開昭61−181130号公報に開示
されているように、露光量を変えることによって形成す
ることができる。特開昭61−181130号公報で
は、段差がある部分でも高精度なパターンを形成するた
めに露光量を変えてレジストパターンを形成している。Another prior art is Japanese Patent Laid-Open No. 2000-206.
No. 571 is disclosed. In this prior art, a concept is shown in which resist patterns having different thicknesses are formed and the steps of forming the TFT element portion corresponding to the above-described manufacturing steps shown in FIGS. 23 to 27 are performed with a single photomask. In other words, it has succeeded in reducing the number of photomasks used by one by performing two-step etching by utilizing the portions having different thicknesses of the resist pattern. The resist patterns having different thicknesses can be formed by changing the exposure amount as disclosed in JP-A-61-181130. In Japanese Patent Laid-Open No. 61-181130, a resist pattern is formed by changing the exposure amount in order to form a highly accurate pattern even in a portion having a step.
【0024】特開2000−206571号公報に開示
の技術と同様の技術は、C.W.Kimらによる「A Novel Fou
r-Mask-Count Process Architecture for TFT-LCDs」
(SID 2000 Digest 第1006頁〜第1009
頁)、および「三国電子 IPSTFT−LCDを2P
EPで製造するプロセスを考案−TFTチャネル部分を
ハーフトーン露光」(月刊FPD intelligence 1999
年5月号 第31頁〜第35頁)にも開示されている。A technique similar to the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-206571 is described in "A Novel Fou" by CW Kim et al.
r-Mask-Count Process Architecture for TFT-LCDs ''
(SID 2000 Digest, pages 1006 to 1009
Page), and "Mikuni Electronics IPS TFT-LCD 2P
We devised a process to manufacture with EP-Halftone exposure of TFT channel part "(monthly FPD intelligence 1999
May issue, pages 31 to 35).
【0025】また、このようなフォトリソグラフィプロ
セスは、TFTアクティブマトリクス基板の製造工程だ
けでなく、電子回路を形成する配線基板の製造工程、た
とえば、基板の多層配線間の接続部および基板と外部配
線との接続部を形成する工程においても広く用いられて
いる。Further, such a photolithography process is applied not only to the manufacturing process of the TFT active matrix substrate, but also to the manufacturing process of the wiring substrate for forming an electronic circuit, for example, the connection between the multilayer wirings of the substrate and the wiring between the substrate and the external wiring. It is also widely used in the step of forming a connection portion with.
【0026】[0026]
【発明が解決しようとする課題】前述のように、高開口
率を示すTFTアクティブマトリクス基板5の製造工程
では、合計5枚のフォトマスクが必要であり、プロセス
時間の長時間化および製造歩留の低下の要因となってい
る。特開平5−303111号公報に開示されている先
行技術では、基板上に成膜した透光性導電膜を画素電極
およびゲート電極の下地層として用い、ゲート電極を電
解めっきで形成し、フォトプロセスを用いることなくゲ
ート電極膜のパターニングを行い、TFTアクティブマ
トリクス基板の製造工程におけるフォトマスクの使用枚
数を削減している。しかしながら、この先行技術におい
ても前述の高開口率のTFTアクティブマトリクス基板
5の製造工程と同じ5枚のフォトマスクが必要であり、
プロセス時間の長時間化および製造歩留の低下の要因と
なる。また、基板上に成膜した透光性導電膜を画素電極
およびゲート電極の下地層として用いるので、ゲート電
極と画素電極とをオーバーラップさせることができず、
高い開口率を得ることはできない。さらに、ゲート電極
を電解めっきで作製するので、作製時の電位降下によっ
て膜厚の不均一性が非常に大きくなりやすく、特に大型
基板の場合には膜厚の均一性を保つことが難しい。As described above, a total of five photomasks are required in the manufacturing process of the TFT active matrix substrate 5 exhibiting a high aperture ratio, which requires a long process time and a high manufacturing yield. Has become a factor in the decline. In the prior art disclosed in JP-A-5-303111, a transparent conductive film formed on a substrate is used as a base layer for a pixel electrode and a gate electrode, the gate electrode is formed by electrolytic plating, and a photo process is performed. By patterning the gate electrode film without using, the number of photomasks used in the manufacturing process of the TFT active matrix substrate is reduced. However, this prior art also requires the same five photomasks as in the manufacturing process of the TFT active matrix substrate 5 having a high aperture ratio described above,
This causes a longer process time and a lower manufacturing yield. In addition, since the light-transmitting conductive film formed over the substrate is used as the base layer of the pixel electrode and the gate electrode, the gate electrode and the pixel electrode cannot be overlapped,
It is not possible to obtain a high aperture ratio. Furthermore, since the gate electrode is manufactured by electrolytic plating, the nonuniformity of the film thickness is likely to become very large due to the potential drop during the manufacturing, and it is difficult to maintain the film thickness uniformity especially in the case of a large substrate.
【0027】また、前述の特開2000−206571
号公報に開示の厚みを変えたレジストパターンを用いる
技術では、TFT素子部を形成する工程においてフォト
マスクの使用枚数を1枚削減することが可能となるだけ
である。またこの先行技術では主として面内スイッチン
グ(In Plane Switching;略称:IPS)型のTFTア
クティブマトリクス型液晶表示装置について説明してい
るだけである。TFT素子部と画素電極とを立体的にオ
ーバーラップさせ、開口率を高めたTFTアクティブマ
トリクス基板の製造工程において、TFT素子部を形成
する工程以外でフォトマスクの使用枚数をさらに削減す
る可能性については示されていない。Further, the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 2000-206571.
With the technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2003-12075, which uses a resist pattern having a different thickness, it is possible to reduce the number of photomasks used by one in the process of forming the TFT element portion. Further, this prior art mainly describes only an in-plane switching (abbreviation: IPS) type TFT active matrix type liquid crystal display device. Regarding the possibility of further reducing the number of photomasks used in the manufacturing process of the TFT active matrix substrate in which the TFT element portion and the pixel electrode are three-dimensionally overlapped and the aperture ratio is increased, other than the step of forming the TFT element portion Is not shown.
【0028】本発明の目的は、TFTアクティブマトリ
クス基板などの電子回路を形成する配線基板の製造工程
におけるフォトマスクの使用枚数を削減することができ
る液晶用マトリクス基板の製造方法および電子回路基板
の接続部形成方法、ならびに液晶用マトリクス基板を提
供することである。An object of the present invention is to provide a liquid crystal matrix substrate manufacturing method and electronic circuit substrate connection which can reduce the number of photomasks used in the manufacturing process of a wiring substrate for forming an electronic circuit such as a TFT active matrix substrate. A part forming method and a matrix substrate for liquid crystal are provided.
【0029】[0029]
【課題を解決するための手段】本発明は、液晶セルを形
成するためのマトリクス回路が電気絶縁性基板上に形成
される液晶用マトリクス基板であって、前記マトリクス
回路を覆うように形成される電気絶縁層と、前記マトリ
クス回路の予め定められる位置から突出するように形成
され、前記電気絶縁層を貫通する突起部と、前記突起部
および前記電気絶縁層の表面に形成され、前記突起部に
よってマトリクス回路と電気的に接続される画素電極と
を含むことを特徴とする液晶用マトリクス基板である。The present invention is a liquid crystal matrix substrate in which a matrix circuit for forming a liquid crystal cell is formed on an electrically insulating substrate, and is formed so as to cover the matrix circuit. An electrically insulating layer, a protrusion that is formed so as to protrude from a predetermined position of the matrix circuit, and penetrates the electrically insulating layer; and a protrusion that is formed on the surface of the protrusion and the electrically insulating layer. A liquid crystal matrix substrate including a pixel electrode electrically connected to a matrix circuit.
【0030】本発明に従えば、液晶用マトリクス基板
は、液晶セルを形成するためのマトリクス回路が電気絶
縁性基板上に形成され、電気絶縁層と突起部と画素電極
とを含む。前記電気絶縁層は、前記マトリクス回路を覆
うように形成される。前記突起部は、前記マトリクス回
路の予め定められる位置から突出するように形成され、
前記電気絶縁層を貫通する。前記画素電極は、前記突起
部および前記電気絶縁層の表面に形成され、前記突起部
によってマトリクス回路と電気的に接続される。このこ
とによって、製造時のフォトマスクの使用枚数を削減
し、画素電極とマトリクス回路とを電気絶縁層を介して
立体的にオーバーラップさせ、開口率を高めた液晶用マ
トリクス基板を得ることができる。According to the present invention, in the matrix substrate for liquid crystal, the matrix circuit for forming the liquid crystal cell is formed on the electrically insulating substrate, and includes the electrically insulating layer, the protrusion and the pixel electrode. The electrically insulating layer is formed to cover the matrix circuit. The protrusion is formed so as to protrude from a predetermined position of the matrix circuit,
Penetrate the electrically insulating layer. The pixel electrode is formed on the surface of the protrusion and the electric insulating layer, and is electrically connected to the matrix circuit by the protrusion. As a result, the number of photomasks used during manufacturing can be reduced, and the pixel electrodes and the matrix circuit can be three-dimensionally overlapped with each other through the electrically insulating layer, and a liquid crystal matrix substrate with an increased aperture ratio can be obtained. .
【0031】また本発明は、前記マトリクス回路は、複
数の薄膜トランジスタを含む薄膜トランジスタアクティ
ブマトリクス回路であり、前記薄膜トランジスタアクテ
ィブマトリクス回路は、ゲート電極層と、ゲート絶縁層
と、チャネル領域を有する第1の半導体層と、オーミッ
クコンタクト層である第2の半導体層と、ソース電極お
よびゲート電極となる金属層と、パッシベーション膜と
を含むことを特徴とする。Further, according to the present invention, the matrix circuit is a thin film transistor active matrix circuit including a plurality of thin film transistors, and the thin film transistor active matrix circuit has a first semiconductor having a gate electrode layer, a gate insulating layer, and a channel region. A layer, a second semiconductor layer which is an ohmic contact layer, a metal layer which becomes a source electrode and a gate electrode, and a passivation film.
【0032】本発明に従えば、複数の薄膜トランジスタ
を含む薄膜トランジスタアクティブマトリクス回路は、
ゲート電極層と、ゲート絶縁層と、チャネル領域を有す
る第1の半導体層と、オーミックコンタクト層である第
2の半導体層と、ソース電極およびゲート電極となる金
属層と、パッシベーション膜とを含む。このことによっ
て、画素電極と薄膜トランジスタアクティブマトリクス
回路とを電気絶縁層を介して立体的にオーバーラップさ
せ、開口率を高めたTFTアクティブマトリクス基板を
得ることができる。According to the present invention, a thin film transistor active matrix circuit including a plurality of thin film transistors is provided.
It includes a gate electrode layer, a gate insulating layer, a first semiconductor layer having a channel region, a second semiconductor layer which is an ohmic contact layer, a metal layer serving as a source electrode and a gate electrode, and a passivation film. As a result, the pixel electrode and the thin film transistor active matrix circuit are three-dimensionally overlapped via the electrical insulating layer, and a TFT active matrix substrate having an increased aperture ratio can be obtained.
【0033】また本発明は、前記突起部は、前記ゲート
電極層、前記ゲート絶縁層、前記第1の半導体層、前記
第2の半導体層、前記金属層および前記パッシベーショ
ン膜のうちから選ばれる少なくとも1つの層と、レジス
ト層との積層構造を有することを特徴とする。Further, in the invention, the protrusion is at least selected from the gate electrode layer, the gate insulating layer, the first semiconductor layer, the second semiconductor layer, the metal layer and the passivation film. It is characterized by having a laminated structure of one layer and a resist layer.
【0034】本発明に従えば、前記突起部は、前記ゲー
ト電極層、前記ゲート絶縁層、前記第1の半導体層、前
記第2の半導体層、前記金属層および前記パッシベーシ
ョン膜のうちから選ばれる少なくとも1つの層と、レジ
スト層との積層構造を有する。このことによって、前記
薄膜トランジスタアクティブマトリクス回路と同時に形
成される前記突起部によって画素電極と薄膜トランジス
タアクティブマトリクス回路とを電気的に接続すること
ができる。According to the present invention, the protrusion is selected from the gate electrode layer, the gate insulating layer, the first semiconductor layer, the second semiconductor layer, the metal layer and the passivation film. It has a laminated structure of at least one layer and a resist layer. As a result, the pixel electrode and the thin film transistor active matrix circuit can be electrically connected by the protrusion formed at the same time as the thin film transistor active matrix circuit.
【0035】また本発明は、電気絶縁性基板上に液晶セ
ルを形成するためのマトリクス回路を形成する工程と、
前記マトリクス回路の予め定められる位置に突起部を形
成する工程と、前記突起部と突起部の形成されていない
マトリクス回路とを覆うように電気絶縁層を形成する工
程と、前記電気絶縁層をエッチングし、前記突起部を露
出させる工程と、前記突起部および前記電気絶縁層の表
面に画素電極を形成し、前記突起部と前記画素電極とを
接続させる工程とを含むことを特徴とする液晶用マトリ
クス基板の製造方法である。The present invention also includes a step of forming a matrix circuit for forming a liquid crystal cell on an electrically insulating substrate,
Forming a protrusion at a predetermined position of the matrix circuit; forming an electric insulating layer so as to cover the protrusion and the matrix circuit on which the protrusion is not formed; and etching the electric insulating layer. And then exposing the protrusion, and forming a pixel electrode on the surface of the protrusion and the electric insulating layer and connecting the protrusion to the pixel electrode. It is a method of manufacturing a matrix substrate.
【0036】本発明に従えば、液晶用マトリクス基板
は、電気絶縁性基板上に液晶セルを形成するためのマト
リクス回路を形成する工程と、前記マトリクス回路の予
め定められる位置に突起部を形成する工程と、前記突起
部と突起部の形成されていないマトリクス回路とを覆う
ように電気絶縁層を形成する工程と、前記電気絶縁層を
エッチングし、前記突起部を露出させる工程と、前記突
起部および前記電気絶縁層の表面に画素電極を形成し、
前記突起部と前記画素電極とを接続させる工程とを経て
製造される。このことによって、画素電極とマトリクス
回路とを電気的に接続する接続部は、マトリクス回路に
形成される突起部が露出するまで電気絶縁層をエッチン
グすることによって形成されるので、接続部を形成する
ためにフォトマスクを用いる必要はない。したがって、
画素電極とマトリクス回路との接続部および画素電極を
形成する際には、画素電極を形成する際に1枚のフォト
マスクを使用するだけでよいので、液晶用マトリクス基
板の製造工程におけるフォトマスクの使用枚数を削減す
ることができる。According to the present invention, the matrix substrate for liquid crystal has a step of forming a matrix circuit for forming a liquid crystal cell on the electrically insulating substrate, and a projection portion formed at a predetermined position of the matrix circuit. A step, a step of forming an electric insulating layer so as to cover the protruding portion and a matrix circuit in which the protruding portion is not formed, a step of etching the electric insulating layer to expose the protruding portion, and the protruding portion And forming a pixel electrode on the surface of the electrical insulating layer,
It is manufactured through a process of connecting the protrusion and the pixel electrode. As a result, the connection portion that electrically connects the pixel electrode and the matrix circuit is formed by etching the electrically insulating layer until the protrusion formed in the matrix circuit is exposed, so that the connection portion is formed. Therefore, it is not necessary to use a photomask. Therefore,
When forming the connection between the pixel electrode and the matrix circuit and the pixel electrode, it is sufficient to use only one photomask when forming the pixel electrode. The number of sheets used can be reduced.
【0037】また本発明は、前記突起部と突起部の形成
されていないマトリクス回路とを覆うように電気絶縁層
を形成する工程は、前記電気絶縁層を、表面が平坦にな
るように形成し、前記電気絶縁層をエッチングし、前記
突起部を露出させる工程は、前記電気絶縁層を、前記突
起部が露出するまで、全面エッチングすることを特徴と
する。Further, in the present invention, in the step of forming the electric insulating layer so as to cover the protruding portion and the matrix circuit in which the protruding portion is not formed, the electric insulating layer is formed so as to have a flat surface. The step of etching the electrically insulating layer to expose the protrusions is characterized by etching the entire surface of the electrically insulating layer until the protrusions are exposed.
【0038】本発明に従えば、前記突起部と突起部の形
成されていないマトリクス回路とを覆うように電気絶縁
層を形成する工程では、前記電気絶縁層を、表面が平坦
になるように形成し、前記電気絶縁層をエッチングし、
前記突起部を露出させる工程では、前記電気絶縁層を、
前記突起部が露出するまで、全面エッチングする。この
ことによって、画素電極は接続孔などのない表面が平坦
な電気絶縁層上に形成され、また画素電極とマトリクス
回路とを電気的に接続する接続部は電気絶縁層に凹凸を
形成することなく形成されるので、表面の平坦性の高い
液晶用マトリクス基板を得ることができる。このように
表面の平坦性の高い液晶用マトリクス基板を用いて液晶
表示装置を製造すれば、製造時に行う基板表面の配向処
理を均一に行うことができるので、配向処理の信頼性を
向上させることができる。According to the present invention, in the step of forming the electric insulating layer so as to cover the protruding portion and the matrix circuit in which the protruding portion is not formed, the electric insulating layer is formed so that the surface becomes flat. Etching the electrically insulating layer,
In the step of exposing the protrusion, the electrical insulating layer,
The entire surface is etched until the protrusion is exposed. As a result, the pixel electrode is formed on the electric insulating layer having a flat surface without connection holes, and the connecting portion for electrically connecting the pixel electrode and the matrix circuit does not have unevenness on the electric insulating layer. Since it is formed, a liquid crystal matrix substrate having a highly flat surface can be obtained. When a liquid crystal display device is manufactured using such a liquid crystal matrix substrate having high surface flatness, it is possible to uniformly perform the substrate surface alignment treatment performed at the time of manufacturing, and thus improve the reliability of the alignment treatment. You can
【0039】また本発明は、前記マトリクス回路は、複
数の薄膜トランジスタを含む薄膜トランジスタアクティ
ブマトリクス回路であり、前記薄膜トランジスタアクテ
ィブマトリクス回路を形成する工程は、前記電気絶縁性
基板上にゲート電極材料で成膜してゲート電極層を形成
する工程と、前記ゲート電極層の表面にレジスト層を形
成し、該レジスト層に露光量を調整することによってハ
ーフトーン露光を施し、ゲート電極層をパターニングす
る工程と、ゲート絶縁層、チャネル領域となる第1の半
導体層、オーミックコンタクト層となる第2の半導体
層、ならびにソース電極およびドレイン電極となる金属
層を順次積層する工程と、前記金属層の表面にレジスト
層を形成し、該レジスト層に露光量を調整することによ
ってハーフトーン露光を施す工程と、前記第1の半導体
層および第2の半導体層をエッチングによって島状に形
成する工程と、前記金属層をパターニングするととも
に、前記第1の半導体層にチャネル領域を形成する工程
と、パッシベーション膜を成膜して覆う工程とを含むこ
とを特徴とする。In the present invention, the matrix circuit is a thin film transistor active matrix circuit including a plurality of thin film transistors. In the step of forming the thin film transistor active matrix circuit, a film of a gate electrode material is formed on the electrically insulating substrate. A step of forming a gate electrode layer with a gate electrode layer, forming a resist layer on the surface of the gate electrode layer, performing halftone exposure by adjusting the exposure amount of the resist layer, and patterning the gate electrode layer; A step of sequentially laminating an insulating layer, a first semiconductor layer to be a channel region, a second semiconductor layer to be an ohmic contact layer, and a metal layer to be a source electrode and a drain electrode; and a resist layer on the surface of the metal layer. Halftone exposure by adjusting the exposure amount on the resist layer. And a step of forming the first semiconductor layer and the second semiconductor layer in an island shape by etching, and a step of patterning the metal layer and forming a channel region in the first semiconductor layer. And a step of forming and covering a passivation film.
【0040】本発明に従えば、複数の薄膜トランジスタ
を含む薄膜トランジスタアクティブマトリクス回路は、
前記電気絶縁性基板上にゲート電極材料で成膜してゲー
ト電極層を形成する工程と、前記ゲート電極層の表面に
レジスト層を形成し、該レジスト層に露光量を調整する
ことによってハーフトーン露光を施し、ゲート電極層を
パターニングする工程と、ゲート絶縁層、チャネル領域
となる第1の半導体層、オーミックコンタクト層となる
第2の半導体層、ならびにソース電極およびドレイン電
極となる金属層を順次積層する工程と、前記金属層の表
面にレジスト層を形成し、該レジスト層に露光量を調整
することによってハーフトーン露光を施す工程と、前記
第1の半導体層および第2の半導体層をエッチングによ
って島状に形成する工程と、前記金属層をパターニング
するとともに、前記第1の半導体層にチャネル領域を形
成する工程と、パッシベーション膜を成膜して覆う工程
とを経て形成される。このことによって、前記ゲート電
極層をパターニングするために1枚のフォトマスクを使
用し、前記第1の半導体層および第2の半導体層を島状
に形成するためと、前記金属層をパターニングするとと
もに、前記第1の半導体層にチャネル領域を形成するた
めとに1枚のフォトマスクを使用するだけで薄膜トラン
ジスタアクティブマトリクス回路を形成することができ
る。また画素電極と薄膜トランジスタアクティブマトリ
クス回路との接続部および画素電極を形成する際には、
画素電極を形成する際に1枚のフォトマスクを使用する
だけでよい。したがって、合計で3枚のフォトマスクを
使用するだけで、画素電極と薄膜トランジスタアクティ
ブマトリクス回路とを立体的にオーバーラップさせて高
開口率を有するTFTアクティブマトリクス基板を製造
することができる。According to the invention, a thin film transistor active matrix circuit including a plurality of thin film transistors is provided.
Forming a gate electrode layer on the electrically insulating substrate with a gate electrode material to form a gate electrode layer; forming a resist layer on the surface of the gate electrode layer; and adjusting the exposure amount on the resist layer to obtain a halftone A step of exposing and patterning the gate electrode layer, a gate insulating layer, a first semiconductor layer to be a channel region, a second semiconductor layer to be an ohmic contact layer, and a metal layer to be a source electrode and a drain electrode are sequentially formed. Stacking step, forming a resist layer on the surface of the metal layer, performing halftone exposure by adjusting the exposure amount of the resist layer, and etching the first semiconductor layer and the second semiconductor layer Forming an island shape by a method, patterning the metal layer and forming a channel region in the first semiconductor layer, It is formed through a step of covering by forming a Shibeshon film. Accordingly, one photomask is used to pattern the gate electrode layer, the islands of the first semiconductor layer and the second semiconductor layer are formed, and the metal layer is patterned. The thin film transistor active matrix circuit can be formed by using only one photomask for forming the channel region in the first semiconductor layer. Further, when forming the connection portion between the pixel electrode and the thin film transistor active matrix circuit and the pixel electrode,
It is only necessary to use one photomask when forming the pixel electrode. Therefore, it is possible to manufacture a TFT active matrix substrate having a high aperture ratio by stereoscopically overlapping the pixel electrode and the thin film transistor active matrix circuit by using only three photomasks in total.
【0041】また本発明は、前記突起部は、前記ゲート
電極層、前記ゲート絶縁層、前記第1の半導体層、前記
第2の半導体層、前記金属層および前記パッシベーショ
ン膜のうちから選ばれる少なくとも1つの層と、前記レ
ジスト層との積層によって形成されることを特徴とす
る。Further, in the invention, the protrusion is at least selected from the gate electrode layer, the gate insulating layer, the first semiconductor layer, the second semiconductor layer, the metal layer and the passivation film. It is characterized by being formed by laminating one layer and the resist layer.
【0042】本発明に従えば、前記突起部は、前記ゲー
ト電極層、前記ゲート絶縁層、前記第1の半導体層、前
記第2の半導体層、前記金属層および前記パッシベーシ
ョン膜のうちから選ばれる少なくとも1つの層と、前記
レジスト層との積層によって形成される。このことによ
って、前記突起部を前記薄膜トランジスタアクティブマ
トリクス回路と同時に形成することができる。According to the invention, the protrusion is selected from the gate electrode layer, the gate insulating layer, the first semiconductor layer, the second semiconductor layer, the metal layer and the passivation film. It is formed by stacking at least one layer and the resist layer. This allows the protrusions to be formed simultaneously with the thin film transistor active matrix circuit.
【0043】また本発明は、基板上に第1の導電部分を
形成する工程と、前記第1の導電部分の予め定められる
位置に突起部を形成する工程と、前記突起部と突起部の
形成されていない第1の導電部分とを覆うように電気絶
縁層を形成する工程と、前記電気絶縁層をエッチング
し、前記突起部を露出させる工程と、前記突起部および
前記電気絶縁層の表面に第2の導電部分を形成し、前記
突起部と前記第2の導電部分とを接続させる工程とを含
むことを特徴とする電子回路基板の接続部形成方法であ
る。Further, according to the present invention, the step of forming a first conductive portion on a substrate, the step of forming a protrusion at a predetermined position of the first conductive portion, and the formation of the protrusion and the protrusion. A step of forming an electric insulating layer so as to cover the first conductive portion that is not formed, a step of etching the electric insulating layer to expose the protrusion, and a step of exposing the protrusion and the surface of the electric insulating layer. A step of forming a second conductive portion and connecting the protruding portion and the second conductive portion to each other.
【0044】本発明に従えば、電子回路基板の接続部
は、基板上に第1の導電部分を形成する工程と、前記第
1の導電部分の予め定められる位置に突起部を形成する
工程と、前記突起部と突起部の形成されていない第1の
導電部分とを覆うように電気絶縁層を形成する工程と、
前記電気絶縁層をエッチングし、前記突起部を露出させ
る工程と、前記突起部および前記電気絶縁層の表面に第
2の導電部分を形成し、前記突起部と前記第2の導電部
分とを接続させる工程とを経て形成される。このことに
よって、フォトマスクを用いることなく、電気絶縁層で
覆われる第1の導電部分と電気絶縁層の表面の第2の導
電部分とを導通させるための接続部を形成することがで
きるので、電子回路を形成する配線基板の製造工程にお
けるフォトマスクの使用枚数を削減することができる。According to the present invention, the connecting portion of the electronic circuit board includes a step of forming a first conductive portion on the board, and a step of forming a protrusion at a predetermined position of the first conductive portion. Forming an electrically insulating layer so as to cover the protrusion and the first conductive portion on which the protrusion is not formed,
Etching the electrical insulation layer to expose the protrusion, and forming a second conductive portion on the surface of the protrusion and the electrical insulation layer to connect the protrusion and the second conductive portion. It is formed through the process of making. With this, it is possible to form a connection portion for electrically connecting the first conductive portion covered with the electric insulating layer and the second conductive portion on the surface of the electric insulating layer without using a photomask. It is possible to reduce the number of photomasks used in the manufacturing process of the wiring substrate for forming the electronic circuit.
【0045】また本発明は、前記突起部と突起部の形成
されていない第1の導電部分とを覆うように電気絶縁層
を形成する工程は、前記電気絶縁層を、表面が平坦にな
るように形成し、前記電気絶縁層をエッチングし、前記
突起部を露出させる工程は、前記電気絶縁層を、前記突
起部が露出するまで、全面エッチングすることを特徴と
する。According to the present invention, the step of forming the electrically insulating layer so as to cover the protruding portion and the first conductive portion on which the protruding portion is not formed includes the step of forming the electrically insulating layer so that the surface becomes flat. The step of etching the electrical insulating layer to expose the protruding portion is characterized in that the entire surface of the electrical insulating layer is etched until the protruding portion is exposed.
【0046】本発明に従えば、前記突起部と突起部の形
成されていない第1の導電部分とを覆うように電気絶縁
層を形成する工程では、前記電気絶縁層を、表面が平坦
になるように形成し、前記電気絶縁層をエッチングし、
前記突起部を露出させる工程では、前記電気絶縁層を、
前記突起部が露出するまで、全面エッチングする。この
ことによって、前記第2の導電部分は接続孔などのない
表面が平坦な電気絶縁層上に形成され、また電気絶縁層
で覆われる第1の導電部分と電気絶縁層の表面の第2の
導電部分とを導通させるための接続部は前記電気絶縁層
に凹凸を形成することなく形成されるので、基板の表面
の平坦性を高くすることができる。したがって、前記電
気絶縁層上に形成される第2の導電部分の断線を防ぐと
ともに、第2の導電部分の形成後の基板の処理を精度よ
く行うことができるので、電子回路基板の製造歩留を向
上させることができる。According to the invention, in the step of forming the electrically insulating layer so as to cover the protruding portion and the first conductive portion where the protruding portion is not formed, the surface of the electrically insulating layer becomes flat. Form and etch the electrically insulating layer,
In the step of exposing the protrusion, the electrical insulating layer,
The entire surface is etched until the protrusion is exposed. As a result, the second conductive portion is formed on the electrically insulating layer having a flat surface without connection holes, and the first electrically conductive portion covered with the electrically insulating layer and the second surface of the electrically insulating layer are covered. Since the connecting portion for conducting the conductive portion is formed without forming irregularities on the electric insulating layer, the flatness of the surface of the substrate can be improved. Therefore, the disconnection of the second conductive portion formed on the electrical insulating layer can be prevented, and the processing of the substrate after the formation of the second conductive portion can be performed accurately, so that the manufacturing yield of the electronic circuit board can be improved. Can be improved.
【0047】[0047]
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態である液晶
用マトリクス基板として、以下ではTFTアクティブマ
トリクス基板1を例示する。図1は、TFTアクティブ
マトリクス基板1の概略構成を示す図である。図1
(a)は、TFTアクティブマトリクス基板1の構成の
一部を示す平面図である。図1(b)は、図1(a)に
示すTFTアクティブマトリクス基板1の切断面線I−
I′における断面構成を示す断面図である。図1(b)
では、ゲート電極膜12で形成される走査用のゲート電
極配線34とソース・ドレイン電極膜17で形成される
データ用のソース電極配線35とが交差するG−S交差
部30、スイッチング素子であるTFT素子部31、表
示領域である画素部32およびTFTアクティブマトリ
クス基板1の周辺に設けられる端子部33の断面構成
を、説明の便宜上連なって構成されるものと仮定し並べ
て示す。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A TFT active matrix substrate 1 will be exemplified below as a liquid crystal matrix substrate which is an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a TFT active matrix substrate 1. Figure 1
FIG. 3A is a plan view showing a part of the configuration of the TFT active matrix substrate 1. FIG. 1B is a sectional line I- of the TFT active matrix substrate 1 shown in FIG.
It is sectional drawing which shows the cross-sectional structure in I '. Figure 1 (b)
Then, a G-S crossing portion 30 where a scanning gate electrode wiring 34 formed of the gate electrode film 12 and a data source electrode wiring 35 formed of the source / drain electrode film 17 intersect is a switching element. The cross-sectional configurations of the TFT element portion 31, the pixel portion 32 which is the display region, and the terminal portion 33 provided around the TFT active matrix substrate 1 are shown side by side on the assumption that they are formed in series for convenience of explanation.
【0048】TFTアクティブマトリクス基板1には、
ガラス基板11上に、ゲート電極膜12と、ゲート絶縁
膜14と、チャネル領域を有する第1半導体層15と、
オーミックコンタクト層である第2半導体層16と、ソ
ース電極およびドレイン電極となるソース・ドレイン電
極膜17と、パッシベーション膜19とを積層すること
によってTFT素子部31が形成され、TFT素子部3
1を覆うアクリル系樹脂膜20の平坦な表面と、TFT
素子部31の予め定められる位置から突出しアクリル系
樹脂膜20を貫通する突起部40の表面とに、画素電極
21aが形成される。画素電極21aは、突起部40に
よってTFT素子部31と電気的に接続されている。図
1(a)および図1(b)に示すように、TFTアクテ
ィブマトリクス基板1では、アクリル系樹脂膜20を介
することによって、ゲート電極膜12と画素電極21a
とを積み重ねて形成し、画素電極21aとTFT素子部
31とを立体的にオーバーラップさせることができるの
で、高い開口率を得ることができる。このように高い開
口率を有するTFTアクティブマトリクス基板1を用い
れば、高輝度の液晶表示装置を得ることができる。On the TFT active matrix substrate 1,
A gate electrode film 12, a gate insulating film 14, a first semiconductor layer 15 having a channel region, on the glass substrate 11,
By stacking the second semiconductor layer 16 which is an ohmic contact layer, the source / drain electrode film 17 serving as a source electrode and a drain electrode, and the passivation film 19, the TFT element portion 31 is formed, and the TFT element portion 3 is formed.
1 and the flat surface of the acrylic resin film 20 covering
The pixel electrode 21 a is formed on the surface of the protrusion 40 that protrudes from a predetermined position of the element portion 31 and penetrates the acrylic resin film 20. The pixel electrode 21a is electrically connected to the TFT element unit 31 by the protrusion 40. As shown in FIGS. 1A and 1B, in the TFT active matrix substrate 1, the gate electrode film 12 and the pixel electrode 21 a are formed by interposing the acrylic resin film 20.
Since the pixel electrode 21a and the TFT element portion 31 can be three-dimensionally overlapped by forming and, the high aperture ratio can be obtained. By using the TFT active matrix substrate 1 having such a high aperture ratio, a high-brightness liquid crystal display device can be obtained.
【0049】図1に示すTFTアクティブマトリクス基
板1の製造方法を説明する。図2〜図15は、TFTア
クティブマトリクス基板1の製造における各工程の状態
を模式的に示す断面図である。図2〜図15では、図1
(b)と同様に、図1(a)の切断面線I−I′におけ
る断面構成のうちのG−S交差部30、TFT素子部3
1、画素部32および端子部33の断面構成を、説明の
便宜上連なって構成されるものと仮定し並べて示す。A method of manufacturing the TFT active matrix substrate 1 shown in FIG. 1 will be described. 2 to 15 are sectional views schematically showing the state of each step in manufacturing the TFT active matrix substrate 1. 2 to 15, in FIG.
Similar to (b), the GS crossing portion 30 and the TFT element portion 3 in the cross-sectional structure taken along the section line I-I ′ of FIG.
1, the cross-sectional configurations of the pixel portion 32 and the terminal portion 33 are shown side by side on the assumption that they are connected in series for convenience of explanation.
【0050】まず、電気絶縁性基板であるガラス基板1
1の一方の表面11aに、スパッタリング法などによっ
て、クロム(Cr)、アルミニウム(Al)およびタン
タル(Ta)などのうちから選ばれる少なくとも1つの
ゲート電極材料で成膜し、金属膜としてゲート電極膜1
2を形成する。図2は、ガラス基板11の一方の表面1
1aにゲート電極膜12を形成した状態を示す図であ
る。First, the glass substrate 1 which is an electrically insulating substrate
A film of at least one gate electrode material selected from chromium (Cr), aluminum (Al), tantalum (Ta), etc. is formed on one surface 11a of the first electrode 11 by a sputtering method or the like to form a metal film. 1
Form 2. FIG. 2 shows one surface 1 of the glass substrate 11.
It is a figure which shows the state which formed the gate electrode film 12 in 1a.
【0051】ゲート電極膜12の表面にフォトレジスト
を均一に塗布しレジスト層を形成する。レジスト層に、
1枚目のフォトマスクとしてスリットマスクなどを用い
て露光量を調整することによってハーフトーン露光を施
し、各部で異なる厚みを有するレジストパターン13を
形成する。このように、ハーフトーン露光を施すことに
よって、1回のフォトレジスト塗布で各部で異なる厚み
を有するレジストパターンを形成することができる。図
3は、ゲート電極膜12の表面に各部で異なる厚みを有
するレジストパターン13を形成した状態を示す図であ
る。図3に示すように、レジストパターン13は、突起
部形成位置41では厚みAになるように形成され、G−
S交差部30およびTFT素子部31では厚みAより薄
い厚みB(B<A)になるように形成され、端子部33
では厚みAより厚い厚みC(C>A)になるように形成
される。A photoresist is uniformly applied to the surface of the gate electrode film 12 to form a resist layer. In the resist layer,
Halftone exposure is performed by adjusting the exposure amount using a slit mask or the like as the first photomask, and resist patterns 13 having different thicknesses are formed in each portion. By performing the halftone exposure in this way, it is possible to form a resist pattern having different thicknesses in each part by one-time photoresist application. FIG. 3 is a diagram showing a state in which a resist pattern 13 having different thicknesses is formed on each surface of the gate electrode film 12. As shown in FIG. 3, the resist pattern 13 is formed to have a thickness A at the protruding portion forming position 41, and G-
The S crossing portion 30 and the TFT element portion 31 are formed to have a thickness B (B <A) smaller than the thickness A, and the terminal portion 33
Is formed to have a thickness C (C> A) larger than the thickness A.
【0052】レジストパターン13をマスクとしてエッ
チングを行い、ゲート電極膜12をパターニングした
後、レジストパターン13全体をアッシングすることに
よって、G−S交差部30およびTFT素子部31のレ
ジストパターン13を除去する。このとき、突起部形成
位置41および端子部33では、レジストパターン13
は前述のようにG−S交差部30およびTFT素子部3
1よりも厚く形成されているので、図3に示すG−S交
差部30およびTFT素子部31のレジストパターン1
3の厚みBに相当する厚みが減少したレジストパターン
13が残る。すなわち、突起部形成位置41では厚みA
から厚みBを差し引いた厚みA′(=A−B)のレジス
トパターン13が残り、端子部33では厚みCから厚み
Bを差し引いた厚みC′(=C−B)のレジストパター
ン13が残る。図4は、ゲート電極膜12をパターニン
グした後、レジストパターン13にアッシングを施した
状態を示す図である。Etching is performed using the resist pattern 13 as a mask to pattern the gate electrode film 12, and then the entire resist pattern 13 is ashed to remove the resist pattern 13 of the GS intersection 30 and the TFT element part 31. . At this time, the resist pattern 13 is formed at the protruding portion forming position 41 and the terminal portion 33.
Is the GS crossing portion 30 and the TFT element portion 3 as described above.
The resist pattern 1 of the G-S crossing portion 30 and the TFT element portion 31 shown in FIG.
A resist pattern 13 having a reduced thickness corresponding to the thickness B of 3 remains. That is, at the protruding portion forming position 41, the thickness A
The resist pattern 13 having a thickness A ′ (= A−B) obtained by subtracting the thickness B from is left, and the resist pattern 13 having a thickness C ′ (= CB) obtained by subtracting the thickness B from the thickness C remains at the terminal portion 33. FIG. 4 is a diagram showing a state where the resist pattern 13 is ashed after the gate electrode film 12 is patterned.
【0053】次いで、ゲート絶縁膜14、第1半導体層
15および第2半導体層16の3層、ならびにソース・
ドレイン電極膜17を、プラズマCVD法またはスパッ
タリング法などによって順次積層する。ゲート絶縁膜1
4、第1半導体層15および第2半導体層16の3層、
ならびにソース・ドレイン電極膜17は連続して形成さ
れる。ゲート絶縁膜14は、たとえば窒化シリコン(S
iNx)膜などで形成される。第1半導体層15は、た
とえばアモルファスシリコン(a−Si)膜で形成され
る。第2半導体層16は、n型不純物、たとえばリン、
ヒ素およびアンチモンなどの5価の元素を高濃度で混入
させたシリコン(n+−Si)膜で形成される。第2半
導体層16は、第1半導体層15とソース・ドレイン電
極膜17との良好なオーミック接触を得るためのオーミ
ックコンタクト層として形成される。ソース・ドレイン
電極膜17は、クロム(Cr)、アルミニウム(Al)
およびタンタル(Ta)などのうちから選ばれる少なく
とも1つの金属材料で形成される。図5は、ゲート絶縁
膜14、第1半導体層15および第2半導体層16の3
層、ならびにソース・ドレイン電極膜17を形成した状
態を示す図である。Next, the gate insulating film 14, the three layers of the first semiconductor layer 15 and the second semiconductor layer 16, and the source.
The drain electrode film 17 is sequentially laminated by a plasma CVD method, a sputtering method, or the like. Gate insulating film 1
4, three layers of the first semiconductor layer 15 and the second semiconductor layer 16,
In addition, the source / drain electrode film 17 is continuously formed. The gate insulating film 14 is made of, for example, silicon nitride (S
iN x ) film or the like. The first semiconductor layer 15 is formed of, for example, an amorphous silicon (a-Si) film. The second semiconductor layer 16 includes n-type impurities such as phosphorus,
It is formed of a silicon (n + -Si) film in which a pentavalent element such as arsenic and antimony is mixed at a high concentration. The second semiconductor layer 16 is formed as an ohmic contact layer for obtaining good ohmic contact between the first semiconductor layer 15 and the source / drain electrode film 17. The source / drain electrode film 17 is made of chromium (Cr) or aluminum (Al).
And at least one metal material selected from tantalum (Ta) and the like. FIG. 5 shows three parts of the gate insulating film 14, the first semiconductor layer 15 and the second semiconductor layer 16.
It is a figure which shows the state which formed the layer and the source / drain electrode film 17.
【0054】ソース・ドレイン電極膜17の表面全体に
フォトレジストを均一に塗布しレジスト層を形成した
後、2枚目のフォトマスクとしてスリットマスクなどを
用いて露光量を調整することによってハーフトーン露光
を施し、1回のフォトレジスト塗布で各部で異なる厚み
を有するレジストパターン18を形成する。レジストパ
ターン18は、G−S交差部30およびTFT素子部3
1に形成され、画素部32および端子部33には形成さ
れない。TFT素子部31に形成されるレジストパター
ン18のうち、後述するチャネル部15aの位置に相当
する部分のレジストパターン18は、その他の部分のレ
ジストパターン18の厚みよりも薄い薄肉部18aとし
て形成される。図6は、レジストパターン18を形成し
た状態を示す図である。Halftone exposure is performed by uniformly applying a photoresist to the entire surface of the source / drain electrode film 17 to form a resist layer and then adjusting the exposure amount using a slit mask or the like as a second photomask. Then, the photoresist pattern 18 having different thickness is formed in each portion by applying the photoresist once. The resist pattern 18 includes the G-S intersection portion 30 and the TFT element portion 3
1 is formed and is not formed in the pixel portion 32 and the terminal portion 33. Of the resist pattern 18 formed in the TFT element portion 31, the resist pattern 18 at a portion corresponding to the position of a channel portion 15a described later is formed as a thin portion 18a thinner than the thickness of the resist pattern 18 at the other portions. . FIG. 6 is a diagram showing a state in which the resist pattern 18 is formed.
【0055】レジストパターン18をマスクとしてエッ
チングを行い、レジストパターン18に覆われていない
ゲート絶縁膜14、第1半導体層15および第2半導体
層16の3層、ならびにソース・ドレイン電極膜17を
除去し、TFT素子部31の第1半導体層15および第
2半導体層16を島状にパターニングする。図7は、T
FT素子部31の第1半導体層15および第2半導体層
16を島状にパターニングした状態を示す図である。Etching is carried out using the resist pattern 18 as a mask to remove the gate insulating film 14, the three layers of the first semiconductor layer 15 and the second semiconductor layer 16, and the source / drain electrode film 17 which are not covered with the resist pattern 18. Then, the first semiconductor layer 15 and the second semiconductor layer 16 of the TFT element part 31 are patterned into an island shape. FIG. 7 shows T
It is a figure which shows the state which patterned the 1st semiconductor layer 15 and the 2nd semiconductor layer 16 of FT element part 31 in the shape of an island.
【0056】アッシングによってレジストパターン18
の全体の厚みを減少させ、チャネル部15aの位置に相
当するレジストパターン18の薄肉部18aを除去し、
ソース・ドレイン電極膜17を露出させる。図8は、ア
ッシングによって薄肉部18aを除去し、ソース・ドレ
イン電極膜17を露出させた状態を示す図である。Resist pattern 18 is formed by ashing.
Of the resist pattern 18 corresponding to the position of the channel portion 15a is removed,
The source / drain electrode film 17 is exposed. FIG. 8 is a view showing a state where the thin portion 18a is removed by ashing and the source / drain electrode film 17 is exposed.
【0057】残存するレジストパターン18をマスクと
してエッチングを行う。薄肉部18aの除去された位置
では、ソース・ドレイン電極膜17および第2半導体層
16が除去され、ソース電極とドレイン電極との分離の
ためのソース・ドレイン電極膜17のパターニングが行
われる。さらに第1半導体層15も部分的にエッチング
され、薄肉部18aの除去された位置の第1半導体層1
5の厚みを調整するチャネルエッチングが行われ、第1
半導体層15にチャネル部15aが形成される。図9
は、残存するレジストパターン18をマスクとしてエッ
チングを施した状態を示す図である。Etching is performed using the remaining resist pattern 18 as a mask. At the position where the thin portion 18a is removed, the source / drain electrode film 17 and the second semiconductor layer 16 are removed, and the source / drain electrode film 17 is patterned to separate the source electrode and the drain electrode. Further, the first semiconductor layer 15 is also partially etched, and the first semiconductor layer 1 at the position where the thin portion 18a is removed.
Channel etching is performed to adjust the thickness of 5
The channel portion 15a is formed in the semiconductor layer 15. Figure 9
FIG. 6 is a diagram showing a state where etching is performed using the remaining resist pattern 18 as a mask.
【0058】次いで、レジストパターン18を除去す
る。図10は、レジストパターン18を除去した状態を
示す図である。Then, the resist pattern 18 is removed. FIG. 10 is a diagram showing a state in which the resist pattern 18 has been removed.
【0059】レジストパターン18を除去した後の基板
の表面全体にスパッタリング法などによって窒化シリコ
ン(SiNx)膜などを成膜して覆い、保護膜であるパ
ッシベーション膜19を形成する。以上のようにして、
TFT素子部31と、TFT素子部31から突出する突
起部40とを形成する。突起部40は、ゲート電極膜1
2、ゲート絶縁膜14、第1半導体層15、第2半導体
層16、ソース・ドレイン電極膜17およびパッシベー
ション膜19と、レジストパターン13との積層によっ
て形成されるので、TFT素子部31と同時に形成する
ことができる。図11は、パッシベーション膜19を形
成した状態を示す図である。After removing the resist pattern 18, a silicon nitride (SiN x ) film or the like is formed and covered by a sputtering method or the like on the entire surface of the substrate to form a passivation film 19 as a protective film. As described above,
The TFT element portion 31 and the protrusion 40 protruding from the TFT element portion 31 are formed. The protrusion 40 is the gate electrode film 1
2, the gate insulating film 14, the first semiconductor layer 15, the second semiconductor layer 16, the source / drain electrode film 17, the passivation film 19, and the resist pattern 13 are laminated, so that they are formed at the same time as the TFT element portion 31. can do. FIG. 11 is a diagram showing a state in which the passivation film 19 is formed.
【0060】パッシベーション膜19上に、アクリル系
樹脂を塗布し、TFT素子部31とTFT素子部31か
ら突出する突起部40とを覆う表面が平坦なアクリル系
樹脂膜20を形成し、80〜100℃の温度でプリベー
クした後、200〜250℃の温度で焼成する。図12
は、アクリル系樹脂膜20を形成した状態を示す図であ
る。Acrylic resin is applied on the passivation film 19 to form an acrylic resin film 20 having a flat surface that covers the TFT element portion 31 and the protruding portion 40 protruding from the TFT element portion 31, and 80-100 After prebaking at a temperature of ° C, firing is performed at a temperature of 200 to 250 ° C. 12
FIG. 4 is a diagram showing a state in which an acrylic resin film 20 is formed.
【0061】アクリル系樹脂膜20の全面を、突起部4
0のソース・ドレイン電極膜17が露出するまでエッチ
ングした後、剥離液などを用いて端子部33のレジスト
パターン13を除去し、凹部45を形成する。図13
は、アクリル系樹脂膜20を全面エッチングした後、端
子部33のレジストパターン13を除去した状態を示す
図である。The entire surface of the acrylic resin film 20 is covered with the protrusion 4
After etching until the source / drain electrode film 17 of 0 is exposed, the resist pattern 13 of the terminal portion 33 is removed by using a stripping solution or the like to form the recess 45. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a state in which the resist pattern 13 on the terminal portion 33 is removed after the acrylic resin film 20 is entirely etched.
【0062】突起部40およびアクリル系樹脂膜20の
表面全体、ならびに端子部33の凹部45の表面、すな
わち凹部45に臨むゲート電極膜12およびゲート絶縁
膜14の表面に、スパッタリング法などによって、イン
ジウム−錫酸化物(ITO)などの透光性導電材料で成
膜し、透光性導電膜21を形成する。図14は、透光性
導電膜21を形成した状態を示す図である。The entire surface of the protrusion 40 and the acrylic resin film 20 and the surface of the recess 45 of the terminal portion 33, that is, the surface of the gate electrode film 12 and the gate insulating film 14 facing the recess 45 are formed by indium sputtering or the like. -A transparent conductive film 21 is formed by forming a film with a transparent conductive material such as tin oxide (ITO). FIG. 14 is a diagram showing a state in which the translucent conductive film 21 is formed.
【0063】透光性導電膜21を3枚目のフォトマスク
を用いてパターニングし、突起部40の表面と、TFT
素子部31および画素部32のアクリル系樹脂膜20の
表面とに画素電極21aを形成し、突起部40と画素電
極21aとを接続させる。このとき同時に端子部33で
は、ゲート電極膜12と外部とを電気的に接続するコン
タクトホール46が形成される。以上のようにしてTF
Tアクティブマトリクス基板1を得る。図15は、画素
電極21aを形成した状態を示す図である。The transparent conductive film 21 is patterned using the third photomask, and the surface of the projection 40 and the TFT are patterned.
A pixel electrode 21a is formed on the surface of the acrylic resin film 20 of the element portion 31 and the pixel portion 32, and the protrusion 40 and the pixel electrode 21a are connected to each other. At this time, at the same time, in the terminal portion 33, a contact hole 46 that electrically connects the gate electrode film 12 and the outside is formed. As above, TF
The T active matrix substrate 1 is obtained. FIG. 15 is a diagram showing a state in which the pixel electrode 21a is formed.
【0064】以上のように、本実施形態によるTFTア
クティブマトリクス基板1の製造方法では、図3、図6
および図15に示す3つの工程において合計3枚のフォ
トマスクを使用するだけでTFTアクティブマトリクス
基板1を製造することができる。As described above, in the method of manufacturing the TFT active matrix substrate 1 according to the present embodiment, the method shown in FIGS.
The TFT active matrix substrate 1 can be manufactured only by using a total of three photomasks in the three steps shown in FIG.
【0065】図16は、本実施形態によるアクティブマ
トリクス基板1の製造において、1枚目および2枚目の
フォトマスクとして使用するハーフトーン露光が可能な
フォトマスク100の断面形状と、対応する透過光量お
よび形成されるレジストパターンの形状とを示す図であ
る。フォトマスク100は、透光性基板101上に遮光
膜102が形成された構成であり、透過部100a、遮
光部100bおよびメッシュ部100cを備える。通常
用いられるフォトマスクは、光の透過量、すなわち透過
光量が100%となることを目標に形成される透過部
と、透過光量が0%となることを目標に形成される遮光
部とを備える。本実施形態において使用するフォトマス
ク100は、通常用いられるフォトマスクと同様の透過
部100aと遮光部100bとに加えて、透過光量が透
過部100aと遮光部100bとの中間となることを目
標に形成されるメッシュ部100cを備える。メッシュ
部100cは、たとえば露光に使用する光の分解能より
も間隔の小さいメッシュパターンまたはスリットパター
ンで形成される。このようなフォトマスク100を用い
ることによって、各部で厚みの異なるレジストパターン
を形成することができる。たとえば、ポジ型のフォトレ
ジストに対してフォトマスク100を用いて露光する
と、透過部100aに対応する部分ではレジスト厚みが
零のレジストパターン200aとなり、遮光部100b
に対応する部分ではレジスト厚みが最大のレジストパタ
ーン200bとなり、メッシュ部100cに対応する部
分では透過光量に比例したレジスト厚みのレジストパタ
ーン200c,200dとなり、各部で異なる厚みを有
するレジストパターン200が形成される。FIG. 16 shows the cross-sectional shape of the photomask 100 capable of halftone exposure used as the first and second photomasks in the manufacture of the active matrix substrate 1 according to this embodiment, and the corresponding amount of transmitted light. It is a figure which shows and the shape of the resist pattern formed. The photomask 100 has a configuration in which a light shielding film 102 is formed on a transparent substrate 101, and includes a transmissive portion 100a, a light shielding portion 100b, and a mesh portion 100c. A photomask that is usually used includes a transmissive portion that is formed so that the amount of transmitted light, that is, the transmitted light amount is 100%, and a light-shielding portion that is formed so that the transmitted light amount is 0%. . The photomask 100 used in the present embodiment aims at a transmission light amount intermediate between the transmission portion 100a and the light shielding portion 100b, in addition to the same transmission portion 100a and the light shielding portion 100b as those of a normally used photomask. The mesh part 100c to be formed is provided. The mesh portion 100c is formed of, for example, a mesh pattern or a slit pattern having an interval smaller than the resolution of light used for exposure. By using such a photomask 100, it is possible to form resist patterns having different thicknesses at respective portions. For example, when a positive type photoresist is exposed using the photomask 100, a resist pattern 200a having a zero resist thickness is formed in a portion corresponding to the transmissive portion 100a, and a light shielding portion 100b is formed.
The resist pattern 200b having the maximum resist thickness is formed in the portion corresponding to, and the resist patterns 200c and 200d having the resist thickness in proportion to the transmitted light amount are formed in the portion corresponding to the mesh portion 100c, and the resist pattern 200 having different thickness is formed in each portion. It
【0066】図17は、TFTアクティブマトリクス基
板を5枚のフォトマスクを用いて製造する方法と、3枚
のフォトマスクを用いて製造する方法とを対比して説明
するフローチャートである。図17では、フローチャー
トの各ステップを、用いるフォトマスク毎のステップと
して表す。なお、5枚のフォトマスクを用いて製造する
方法を5枚マスクプロセスと呼び、3枚のフォトマスク
を用いて製造する方法を3枚マスクプロセスと呼ぶ。FIG. 17 is a flowchart for explaining a method of manufacturing a TFT active matrix substrate using five photomasks and a method of manufacturing a TFT active matrix substrate using three photomasks. In FIG. 17, each step of the flowchart is represented as a step for each photomask used. A method of manufacturing using five photomasks is called a five-mask process, and a method of manufacturing using three photomasks is called a three-mask process.
【0067】まず、3枚マスクプロセスおよび5枚マス
クプロセスともに、1枚目のフォトマスクによってゲー
ト電極膜のパターニングのためのレジストパターンを形
成する。ただし、3枚マスクプロセスでは、前述のハー
フトーン露光が可能なフォトマスクを使用する。First, in both the three-mask process and the five-mask process, a resist pattern for patterning the gate electrode film is formed by the first photomask. However, in the three-mask process, the above-mentioned photomask capable of halftone exposure is used.
【0068】次に、5枚マスクプロセスでは2枚目のフ
ォトマスクによってTFT素子部を島状にパターニング
するためのレジストパターンを形成し、3枚目のフォト
マスクによってソース電極とドレイン電極との分離およ
びチャネルエッチングのためのレジストパターンを形成
する。一方、3枚マスクプロセスでは、この2枚目およ
び3枚目のフォトマスクによるレジストパターンの形成
をハーフトーン露光を利用して1枚のフォトマスクで行
う。すなわち、本実施形態である3枚マスクプロセスで
は、2枚目のフォトマスク1枚によって、TFT素子部
の島状パターニング、ソース電極とドレイン電極との分
離およびチャネルエッチングのためのレジストパターン
を形成するので、フォトマスクの使用枚数を削減するこ
とができる。Next, in the five-mask process, a resist pattern for patterning the TFT element portion into an island shape is formed by the second photomask, and the source electrode and the drain electrode are separated by the third photomask. And forming a resist pattern for channel etching. On the other hand, in the three-mask process, the resist patterns are formed by the second and third photomasks using one photomask using halftone exposure. That is, in the three-mask process of the present embodiment, a resist pattern for island-shaped patterning of the TFT element portion, separation of the source electrode and the drain electrode, and channel etching is formed using one second photomask. Therefore, the number of photomasks used can be reduced.
【0069】また5枚マスクプロセスでは、4枚目のフ
ォトマスクによってコンタクトホールの形成のための感
光性アクリル系樹脂膜61のパターニングを行う。3枚
マスクプロセスでは、突起部40を露出させることによ
って、コンタクトホールを形成することなくTFT素子
部31と画素電極21aとを電気的に接続する接続部を
形成するので、コンタクトホールの形成のためにフォト
マスクを使用することがなく、フォトマスクの使用枚数
を削減することができる。In the five-mask process, the photosensitive acrylic resin film 61 for forming contact holes is patterned by the fourth photomask. In the three-mask process, the protrusion 40 is exposed to form a connection portion that electrically connects the TFT element portion 31 and the pixel electrode 21a without forming a contact hole. It is possible to reduce the number of photomasks used without using a photomask.
【0070】最後の画素電極膜のパターニングは、5枚
マスクプロセスでは5枚目のフォトマスク、3枚マスク
プロセスでは3枚目のフォトマスクを用いて行う。The patterning of the last pixel electrode film is performed using the fifth photomask in the five-mask process and the third photomask in the three-mask process.
【0071】以上のように、本実施形態である3枚マス
クプロセスでは、高開口率のTFTアクティブマトリク
ス基板を3枚のフォトマスクを使用するだけで製造する
ことができ、TFTアクティブマトリクス基板の製造工
程におけるフォトマスクの使用枚数を削減することがで
きる。As described above, in the three-mask process of this embodiment, a TFT active matrix substrate having a high aperture ratio can be manufactured by using only three photomasks, and the TFT active matrix substrate is manufactured. The number of photomasks used in the process can be reduced.
【0072】以上に述べたように、本実施形態では、ア
クリル系樹脂膜20を表面が平坦になるように形成し、
突起部40のソース・ドレイン電極膜17が露出するま
で全面エッチングするけれども、必ずしも表面が平坦に
なるように形成し、全面エッチングする必要はない。た
だし、アクリル系樹脂膜20を表面が平坦になるように
形成し、全面エッチングすれば、画素電極21aを接続
孔などのない表面が平坦なアクリル系樹脂膜20上に形
成することができる。また画素電極21aとTFT素子
部31とを電気的に接続する接続部はアクリル系樹脂膜
20に凹凸を形成することなく形成されるので、表面の
平坦性の高いTFTアクティブマトリクス基板1を得る
ことができる。このように表面の平坦性の高いTFTア
クティブマトリクス基板を用いて液晶表示装置を製造す
れば、製造時に行う基板表面の配向処理を均一に行うこ
とができるので、配向処理の信頼性を向上させることが
できる。As described above, in this embodiment, the acrylic resin film 20 is formed to have a flat surface,
Although the entire surface is etched until the source / drain electrode film 17 of the protrusion 40 is exposed, it is not always necessary to form the surface so as to be flat and to completely etch the surface. However, if the acrylic resin film 20 is formed so as to have a flat surface and the entire surface is etched, the pixel electrode 21a can be formed on the acrylic resin film 20 having a flat surface without connection holes and the like. Further, since the connecting portion for electrically connecting the pixel electrode 21a and the TFT element portion 31 is formed without forming irregularities on the acrylic resin film 20, it is possible to obtain the TFT active matrix substrate 1 having a high surface flatness. You can When a liquid crystal display device is manufactured using a TFT active matrix substrate having a high surface flatness as described above, it is possible to uniformly perform a substrate surface alignment process performed at the time of manufacturing, thus improving the reliability of the alignment process. You can
【0073】また本実施形態では突起部40のソース・
ドレイン電極膜17を露出させているけれども、これに
限定されることなく、突起部に含まれる層の中で、TF
T素子部などのマトリクス回路と画素電極とを電気的に
接続することができる層を接続層として露出させるよう
にしてもよい。In this embodiment, the source of the protrusion 40 is
Although the drain electrode film 17 is exposed, the drain electrode film 17 is not limited to this, and the TF in the layer included in the protrusion is not limited to this.
A layer that can electrically connect the matrix circuit such as the T element portion and the pixel electrode may be exposed as a connection layer.
【0074】また、本実施形態では、図12〜図15に
示すように、アクリル系樹脂膜20によってTFT素子
部31とTFT素子部31から突出する突起部40とを
覆い、アクリル系樹脂膜20をエッチングして突起部4
0を露出させ、突起部40およびアクリル系樹脂膜20
の表面に画素電極21aを形成し、突起部40と画素電
極21aとを接続させることによって、フォトマスクを
用いることなくTFT素子部31と画素電極21aとを
電気的に接続する接続部を形成している。Further, in this embodiment, as shown in FIGS. 12 to 15, the acrylic resin film 20 covers the TFT element portion 31 and the protruding portion 40 protruding from the TFT element portion 31, and the acrylic resin film 20 is formed. Etching the protrusion 4
0 is exposed, and the projection 40 and the acrylic resin film 20 are exposed.
By forming the pixel electrode 21a on the surface of the TFT and connecting the protrusion 40 to the pixel electrode 21a, a connection portion for electrically connecting the TFT element portion 31 and the pixel electrode 21a is formed without using a photomask. ing.
【0075】このような接続部の形成方法は、TFTア
クティブマトリクス基板に限定されることなく、種々の
電子回路基板の製造にも用いることができ、これによっ
て電子回路を形成する配線基板の製造工程におけるフォ
トマスクの使用枚数を削減することができる。また、基
板上に形成される電子回路を覆う電気絶縁層は、表面が
平坦になるように形成し、全面エッチングすることが好
ましい。これによって、配線形成後の基板の表面の平坦
性を高くし、電気絶縁層上に形成される配線の断線を防
ぐとともに、配線形成後の基板の処理を精度よく行うこ
とができるので、電子回路基板の製造歩留を向上させる
ことができる。The method of forming such a connecting portion is not limited to the TFT active matrix substrate, but can be used for manufacturing various electronic circuit boards, and a manufacturing process of a wiring board for forming an electronic circuit by this method. It is possible to reduce the number of photomasks used in. Further, it is preferable that the electric insulating layer covering the electronic circuit formed on the substrate is formed so that the surface is flat and the entire surface is etched. As a result, the flatness of the surface of the substrate after the wiring is formed can be improved, the disconnection of the wiring formed on the electrical insulating layer can be prevented, and the processing of the substrate after the wiring can be performed with high accuracy. The manufacturing yield of the substrate can be improved.
【0076】[0076]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、製造時の
フォトマスクの使用枚数を削減し、画素電極とマトリク
ス回路とを電気絶縁層を介して立体的にオーバーラップ
させ、開口率を高めた液晶用マトリクス基板を得ること
ができる。As described above, according to the present invention, the number of photomasks used at the time of manufacturing is reduced, and the pixel electrodes and the matrix circuit are three-dimensionally overlapped via the electrically insulating layer, and the aperture ratio is increased. An enhanced matrix substrate for liquid crystal can be obtained.
【0077】また本発明によれば、画素電極と薄膜トラ
ンジスタアクティブマトリクス回路とを電気絶縁層を介
して立体的にオーバーラップさせ、開口率を高めたTF
Tアクティブマトリクス基板を得ることができる。Further, according to the present invention, the pixel electrode and the thin film transistor active matrix circuit are three-dimensionally overlapped via the electrically insulating layer to increase the aperture ratio.
A T active matrix substrate can be obtained.
【0078】また本発明によれば、薄膜トランジスタア
クティブマトリクス回路と同時に形成される突起部によ
って画素電極と薄膜トランジスタアクティブマトリクス
回路とを電気的に接続することができる。Further, according to the present invention, the pixel electrode and the thin film transistor active matrix circuit can be electrically connected by the protrusion formed at the same time as the thin film transistor active matrix circuit.
【0079】また本発明によれば、画素電極とマトリク
ス回路とを電気的に接続する接続部を形成するためにフ
ォトマスクを用いる必要はないので、液晶用マトリクス
基板の製造工程におけるフォトマスクの使用枚数を削減
することができる。Further, according to the present invention, since it is not necessary to use a photomask for forming a connection portion for electrically connecting the pixel electrode and the matrix circuit, use of the photomask in the manufacturing process of the liquid crystal matrix substrate. The number of sheets can be reduced.
【0080】また本発明によれば、画素電極は接続孔な
どのない平坦な電気絶縁層上に形成され、また画素電極
とマトリクス回路とを電気的に接続する接続部は電気絶
縁層に凹凸を形成することなく形成されるので、表面の
平坦性の高い液晶用マトリクス基板を得ることができ、
液晶表示装置の製造時に行う基板表面の配向処理の信頼
性を向上させることができる。Further, according to the present invention, the pixel electrode is formed on a flat electric insulating layer having no connection hole, and the connecting portion for electrically connecting the pixel electrode and the matrix circuit has unevenness on the electric insulating layer. Since it is formed without forming, it is possible to obtain a liquid crystal matrix substrate having a high surface flatness,
It is possible to improve the reliability of the alignment treatment on the surface of the substrate, which is performed when manufacturing the liquid crystal display device.
【0081】また本発明によれば、3枚のフォトマスク
を使用するだけで、画素電極と薄膜トランジスタアクテ
ィブマトリクス回路とを立体的にオーバーラップさせて
高開口率を有するTFTアクティブマトリクス基板を製
造することができる。Further, according to the present invention, the pixel electrode and the thin film transistor active matrix circuit are three-dimensionally overlapped to manufacture a TFT active matrix substrate having a high aperture ratio by using only three photomasks. You can
【0082】また本発明によれば、突起部を薄膜トラン
ジスタアクティブマトリクス回路と同時に形成すること
ができる。Further, according to the present invention, the protrusion can be formed simultaneously with the thin film transistor active matrix circuit.
【0083】また本発明によれば、フォトマスクを用い
ることなく、電気絶縁層で覆われる第1の導電部分と電
気絶縁層の表面の第2の導電部分とを導通させるための
接続部を形成することができるので、電子回路を形成す
る配線基板の製造工程におけるフォトマスクの使用枚数
を削減することができる。Further, according to the present invention, a connection portion for conducting the first conductive portion covered with the electric insulating layer and the second conductive portion on the surface of the electric insulating layer is formed without using a photomask. Therefore, it is possible to reduce the number of photomasks used in the manufacturing process of the wiring board for forming the electronic circuit.
【0084】また本発明によれば、電気絶縁層上に形成
される第2の導電部分の断線を防ぐとともに、第2の導
電部分の形成後の基板の処理を精度よく行うことができ
るので、電子回路基板の製造歩留を向上させることがで
きる。Further, according to the present invention, the disconnection of the second conductive portion formed on the electric insulating layer can be prevented, and the processing of the substrate after the formation of the second conductive portion can be performed accurately. The manufacturing yield of electronic circuit boards can be improved.
【図1】TFTアクティブマトリクス基板1の概略構成
を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a TFT active matrix substrate 1.
【図2】ガラス基板11の一方の表面11aにゲート電
極膜12を形成した状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a state in which a gate electrode film 12 is formed on one surface 11a of a glass substrate 11.
【図3】ゲート電極膜12の表面に各部で異なる厚みを
有するレジストパターン13を形成した状態を示す図で
ある。FIG. 3 is a diagram showing a state in which a resist pattern 13 having different thicknesses is formed on each surface of a gate electrode film 12.
【図4】ゲート電極膜12をパターニングした後、レジ
ストパターン13にアッシングを施した状態を示す図で
ある。FIG. 4 is a diagram showing a state in which the resist pattern 13 is subjected to ashing after the gate electrode film 12 is patterned.
【図5】ゲート絶縁膜14、第1半導体層15および第
2半導体層16の3層、ならびにソース・ドレイン電極
膜17を形成した状態を示す図である。5 is a diagram showing a state in which a gate insulating film 14, three layers of a first semiconductor layer 15 and a second semiconductor layer 16, and a source / drain electrode film 17 are formed.
【図6】レジストパターン18を形成した状態を示す図
である。FIG. 6 is a diagram showing a state in which a resist pattern 18 is formed.
【図7】TFT素子部31の第1半導体層15および第
2半導体層16を島状にパターニングした状態を示す図
である。FIG. 7 is a diagram showing a state in which the first semiconductor layer 15 and the second semiconductor layer 16 of the TFT element section 31 are patterned in an island shape.
【図8】アッシングによって薄肉部18aを除去し、ソ
ース・ドレイン電極膜17を露出させた状態を示す図で
ある。FIG. 8 is a diagram showing a state where the thin portion 18a is removed by ashing to expose the source / drain electrode film 17.
【図9】残存するレジストパターン18をマスクとして
エッチングを施した状態を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a state where etching is performed using the remaining resist pattern 18 as a mask.
【図10】レジストパターン18を除去した状態を示す
図である。FIG. 10 is a diagram showing a state in which the resist pattern 18 is removed.
【図11】パッシベーション膜19を形成した状態を示
す図である。FIG. 11 is a view showing a state in which a passivation film 19 is formed.
【図12】アクリル系樹脂膜20を形成した状態を示す
図である。FIG. 12 is a diagram showing a state in which an acrylic resin film 20 is formed.
【図13】アクリル系樹脂膜20を全面エッチングした
後、端子部33のレジストパターン13を除去した状態
を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a state in which the resist pattern 13 on the terminal portion 33 is removed after the acrylic resin film 20 is entirely etched.
【図14】透光性導電膜21を形成した状態を示す図で
ある。FIG. 14 is a diagram showing a state in which a transparent conductive film 21 is formed.
【図15】画素電極21aを形成した状態を示す図であ
る。FIG. 15 is a diagram showing a state in which a pixel electrode 21a is formed.
【図16】本実施形態によるアクティブマトリクス基板
1の製造において、1枚目および2枚目のフォトマスク
として使用するハーフトーン露光が可能なフォトマスク
100の断面形状と、対応する透過光量および形成され
るレジストパターンの形状とを示す図である。FIG. 16 is a cross-sectional shape of a photomask 100 capable of halftone exposure, which is used as the first and second photomasks in the manufacture of the active matrix substrate 1 according to the present embodiment, and the corresponding amount of transmitted light and formation. It is a figure which shows the shape of the resist pattern.
【図17】TFTアクティブマトリクス基板を5枚のフ
ォトマスクを用いて製造する方法と、3枚のフォトマス
クを用いて製造する方法とを対比して説明するフローチ
ャートである。FIG. 17 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a TFT active matrix substrate using five photomasks and a method of manufacturing a TFT active matrix substrate using three photomasks in comparison.
【図18】従来技術によって得られる高開口率のTFT
アクティブマトリクス基板の一例を示す図である。FIG. 18: TFT with high aperture ratio obtained by conventional technology
It is a figure which shows an example of an active matrix substrate.
【図19】ガラス基板51の一方の表面51a全体にゲ
ート電極膜52を形成した状態を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing a state in which a gate electrode film 52 is formed on the entire one surface 51a of the glass substrate 51.
【図20】ゲート電極膜52上にレジストパターン53
を形成した状態を示す図である。FIG. 20 is a resist pattern 53 on the gate electrode film 52.
It is a figure which shows the state which formed.
【図21】ゲート電極膜52をパターニングした状態を
示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a state in which the gate electrode film 52 is patterned.
【図22】ゲート絶縁膜54、第1半導体層55および
第2半導体層56の3層を形成した状態を示す図であ
る。FIG. 22 is a diagram showing a state in which three layers of a gate insulating film 54, a first semiconductor layer 55, and a second semiconductor layer 56 are formed.
【図23】第2半導体層56上にレジストパターン57
を形成した状態を示す図である。FIG. 23 is a resist pattern 57 on the second semiconductor layer 56.
It is a figure which shows the state which formed.
【図24】TFT素子部71の第1半導体層55および
第2半導体層56の2層を島状にパターニングした状態
を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing a state in which two layers of a first semiconductor layer 55 and a second semiconductor layer 56 of the TFT element part 71 are patterned into an island shape.
【図25】ソース・ドレイン電極膜58を形成した状態
を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing a state in which a source / drain electrode film 58 is formed.
【図26】ソース・ドレイン電極膜58上にレジストパ
ターン59を形成した状態を示す図である。FIG. 26 is a view showing a state in which a resist pattern 59 is formed on the source / drain electrode film 58.
【図27】レジストパターン59をマスクとしてエッチ
ングを施した状態を示す図である。FIG. 27 is a diagram showing a state where etching is performed using the resist pattern 59 as a mask.
【図28】レジストパターン59を除去した状態を示す
図である。FIG. 28 is a diagram showing a state in which the resist pattern 59 is removed.
【図29】パッシベーション膜60を形成した状態を示
す図である。FIG. 29 is a diagram showing a state in which a passivation film 60 is formed.
【図30】感光性アクリル系樹脂膜61を形成した状態
を示す図である。FIG. 30 is a diagram showing a state in which a photosensitive acrylic resin film 61 is formed.
【図31】感光性アクリル系樹脂膜61をパターニング
した状態を示す図である。FIG. 31 is a diagram showing a state in which the photosensitive acrylic resin film 61 is patterned.
【図32】コンタクトホール63a,63bを形成した
状態を示す図である。FIG. 32 is a view showing a state in which contact holes 63a and 63b are formed.
【図33】透光性導電膜64を形成した状態を示す図で
ある。FIG. 33 is a diagram showing a state in which a transparent conductive film 64 is formed.
【図34】画素電極64aを形成した状態を示す図であ
る。FIG. 34 is a diagram showing a state in which a pixel electrode 64a is formed.
1 TFTアクティブマトリクス基板
11 ガラス基板
12 ゲート電極膜
13,18 レジストパターン
14 ゲート絶縁膜
15 第1半導体層
15a チャネル部
16 第2半導体層
17 ソース・ドレイン電極膜
18a 薄肉部
19 パッシベーション膜
20 アクリル系樹脂膜
21 透光性導電膜
21a 画素電極
30 G−S交差部
31 TFT素子部
32 画素部
33 端子部
34 ゲート電極配線
35 ソース電極配線
40 突起部
41 突起部形成位置
45 凹部
46 コンタクトホール
100 フォトマスク
100a 透過部
100b 遮光部
100c メッシュ部
101 透光性基板
102 遮光膜
200,200a,200b,200c,200d レ
ジストパターン1 TFT active matrix substrate 11 glass substrate 12 gate electrode films 13 and 18 resist pattern 14 gate insulating film 15 first semiconductor layer 15a channel portion 16 second semiconductor layer 17 source / drain electrode film 18a thin portion 19 passivation film 20 acrylic resin Film 21 Translucent conductive film 21a Pixel electrode 30 G-S crossing part 31 TFT element part 32 Pixel part 33 Terminal part 34 Gate electrode wiring 35 Source electrode wiring 40 Projection part 41 Protrusion part formation position 45 Recess 46 Contact hole 100 Photomask 100a Transmission part 100b Light shielding part 100c Mesh part 101 Light transmitting substrate 102 Light shielding film 200, 200a, 200b, 200c, 200d Resist pattern
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H092 HA04 JA26 JA46 KB04 KB14 KB22 KB24 MA05 MA17 NA07 NA15 NA27 5F110 AA16 AA30 BB01 CC07 DD02 EE03 EE04 EE44 FF03 FF28 FF30 GG02 GG15 GG43 GG45 GG58 HK03 HK04 HK09 HK14 HK21 HK25 HK33 HK35 HL07 NN03 NN24 NN27 NN34 NN72 QQ02 QQ09 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 2H092 HA04 JA26 JA46 KB04 KB14 KB22 KB24 MA05 MA17 NA07 NA15 NA27 5F110 AA16 AA30 BB01 CC07 DD02 EE03 EE04 EE44 FF03 FF28 FF30 GG02 GG15 GG43 GG45 GG58 HK03 HK04 HK09 HK14 HK21 HK25 HK33 HK35 HL07 NN03 NN24 NN27 NN34 NN72 QQ02 QQ09
Claims (9)
路が電気絶縁性基板上に形成される液晶用マトリクス基
板であって、 前記マトリクス回路を覆うように形成される電気絶縁層
と、 前記マトリクス回路の予め定められる位置から突出する
ように形成され、前記電気絶縁層を貫通する突起部と、 前記突起部および前記電気絶縁層の表面に形成され、前
記突起部によってマトリクス回路と電気的に接続される
画素電極とを含むことを特徴とする液晶用マトリクス基
板。1. A matrix substrate for liquid crystals, wherein a matrix circuit for forming a liquid crystal cell is formed on an electrically insulating substrate, and an electrically insulating layer formed so as to cover the matrix circuit, and the matrix circuit. A protrusion protruding from a predetermined position of the protrusion and penetrating the electric insulating layer, and formed on the surface of the protrusion and the electric insulating layer, and electrically connected to the matrix circuit by the protrusion. A matrix substrate for a liquid crystal, comprising:
ンジスタを含む薄膜トランジスタアクティブマトリクス
回路であり、 前記薄膜トランジスタアクティブマトリクス回路は、ゲ
ート電極層と、ゲート絶縁層と、チャネル領域を有する
第1の半導体層と、オーミックコンタクト層である第2
の半導体層と、ソース電極およびゲート電極となる金属
層と、パッシベーション膜とを含むことを特徴とする請
求項1記載の液晶用マトリクス基板。2. The matrix circuit is a thin film transistor active matrix circuit including a plurality of thin film transistors, and the thin film transistor active matrix circuit includes a gate electrode layer, a gate insulating layer, and a first semiconductor layer having a channel region, Second which is ohmic contact layer
2. The liquid crystal matrix substrate according to claim 1, further comprising a semiconductor layer, a metal layer serving as a source electrode and a gate electrode, and a passivation film.
ゲート絶縁層、前記第1の半導体層、前記第2の半導体
層、前記金属層および前記パッシベーション膜のうちか
ら選ばれる少なくとも1つの層と、レジスト層との積層
構造を有することを特徴とする請求項2記載の液晶用マ
トリクス基板。3. The projection is at least one layer selected from the gate electrode layer, the gate insulating layer, the first semiconductor layer, the second semiconductor layer, the metal layer and the passivation film. 3. The liquid crystal matrix substrate according to claim 2, which has a laminated structure of: and a resist layer.
ためのマトリクス回路を形成する工程と、 前記マトリクス回路の予め定められる位置に突起部を形
成する工程と、 前記突起部と突起部の形成されていないマトリクス回路
とを覆うように電気絶縁層を形成する工程と、 前記電気絶縁層をエッチングし、前記突起部を露出させ
る工程と、 前記突起部および前記電気絶縁層の表面に画素電極を形
成し、前記突起部と前記画素電極とを接続させる工程と
を含むことを特徴とする液晶用マトリクス基板の製造方
法。4. A step of forming a matrix circuit for forming a liquid crystal cell on an electrically insulating substrate, a step of forming a protrusion at a predetermined position of the matrix circuit, and a step of forming the protrusion and the protrusion. A step of forming an electric insulating layer so as to cover the matrix circuit that is not formed; a step of etching the electric insulating layer to expose the protruding portion; and a pixel electrode on the surface of the protruding portion and the electric insulating layer. And a step of connecting the protrusions to the pixel electrodes, the method for manufacturing a liquid crystal matrix substrate.
マトリクス回路とを覆うように電気絶縁層を形成する工
程は、 前記電気絶縁層を、表面が平坦になるように形成し、 前記電気絶縁層をエッチングし、前記突起部を露出させ
る工程は、 前記電気絶縁層を、前記突起部が露出するまで、全面エ
ッチングすることを特徴とする請求項4記載の液晶用マ
トリクス基板の製造方法。5. The step of forming an electrically insulating layer so as to cover the protrusions and the matrix circuit in which the protrusions are not formed, the electrically insulating layer is formed to have a flat surface, 5. The method of manufacturing a liquid crystal matrix substrate according to claim 4, wherein in the step of etching the insulating layer to expose the protrusion, the entire surface of the electrical insulating layer is etched until the protrusion is exposed.
ンジスタを含む薄膜トランジスタアクティブマトリクス
回路であり、 前記薄膜トランジスタアクティブマトリクス回路を形成
する工程は、 前記電気絶縁性基板上にゲート電極材料で成膜してゲー
ト電極層を形成する工程と、 前記ゲート電極層の表面にレジスト層を形成し、該レジ
スト層に露光量を調整することによってハーフトーン露
光を施し、ゲート電極層をパターニングする工程と、 ゲート絶縁層、チャネル領域となる第1の半導体層、オ
ーミックコンタクト層となる第2の半導体層、ならびに
ソース電極およびドレイン電極となる金属層を順次積層
する工程と、 前記金属層の表面にレジスト層を形成し、該レジスト層
に露光量を調整することによってハーフトーン露光を施
す工程と、 前記第1の半導体層および第2の半導体層をエッチング
によって島状に形成する工程と、 前記金属層をパターニングするとともに、前記第1の半
導体層にチャネル領域を形成する工程と、 パッシベーション膜を成膜して覆う工程とを含むことを
特徴とする請求項4または5記載の液晶用マトリクス基
板の製造方法。6. The matrix circuit is a thin film transistor active matrix circuit including a plurality of thin film transistors. In the step of forming the thin film transistor active matrix circuit, a gate electrode material is formed on the electrically insulating substrate to form a gate electrode. A step of forming a layer, a step of forming a resist layer on the surface of the gate electrode layer, performing halftone exposure by adjusting the exposure amount of the resist layer, and patterning the gate electrode layer, a gate insulating layer, A step of sequentially laminating a first semiconductor layer to be a channel region, a second semiconductor layer to be an ohmic contact layer, and a metal layer to be a source electrode and a drain electrode, and forming a resist layer on the surface of the metal layer, A process of performing halftone exposure by adjusting the exposure amount on the resist layer A step of forming the first semiconductor layer and the second semiconductor layer in an island shape by etching, a step of patterning the metal layer and a channel region in the first semiconductor layer, and a passivation film 6. A method of manufacturing a liquid crystal matrix substrate according to claim 4, further comprising:
ゲート絶縁層、前記第1の半導体層、前記第2の半導体
層、前記金属層および前記パッシベーション膜のうちか
ら選ばれる少なくとも1つの層と、前記レジスト層との
積層によって形成されることを特徴とする請求項6記載
の液晶用マトリクス基板の製造方法。7. The projection is at least one layer selected from the gate electrode layer, the gate insulating layer, the first semiconductor layer, the second semiconductor layer, the metal layer, and the passivation film. 7. The method for manufacturing a liquid crystal matrix substrate according to claim 6, wherein the substrate is formed by stacking the resist layer and the resist layer.
と、 前記第1の導電部分の予め定められる位置に突起部を形
成する工程と、 前記突起部と突起部の形成されていない第1の導電部分
とを覆うように電気絶縁層を形成する工程と、 前記電気絶縁層をエッチングし、前記突起部を露出させ
る工程と、 前記突起部および前記電気絶縁層の表面に第2の導電部
分を形成し、前記突起部と前記第2の導電部分とを接続
させる工程とを含むことを特徴とする電子回路基板の接
続部形成方法。8. A step of forming a first conductive portion on a substrate, a step of forming a protrusion at a predetermined position of the first conductive portion, and the protrusion and the protrusion not formed. A step of forming an electrically insulating layer so as to cover the first conductive portion; a step of etching the electrically insulating layer to expose the protruding portion; and a second step on the surface of the protruding portion and the electrically insulating layer. A step of forming a conductive portion and connecting the protruding portion and the second conductive portion to each other.
第1の導電部分とを覆うように電気絶縁層を形成する工
程は、 前記電気絶縁層を、表面が平坦になるように形成し、 前記電気絶縁層をエッチングし、前記突起部を露出させ
る工程は、 前記電気絶縁層を、前記突起部が露出するまで、全面エ
ッチングすることを特徴とする請求項8記載の電子回路
基板の接続部形成方法。9. The step of forming an electrically insulating layer so as to cover the protruding portion and the first conductive portion where the protruding portion is not formed, the electrically insulating layer is formed so that the surface becomes flat. 9. The electronic circuit board connection according to claim 8, wherein the step of etching the electrical insulation layer to expose the protrusions comprises etching the entire surface of the electrical insulation layer until the protrusions are exposed. Part formation method.
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