JP2020043181A - Thin film transistor substrate, manufacturing method thereof, and organic el display device using thin film transistor substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、薄膜トランジスタ基板、及び、その製造方法、並びに、薄膜トランジスタ基板を使用した有機EL表示装置に関する。 The present invention relates to a thin film transistor substrate, a method for manufacturing the same, and an organic EL display device using the thin film transistor substrate.
従来、薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor)基板が有機EL表示パネルや液晶表示パネルなどの表示装置に用いられている。表示装置において、TFTは、スイッチング素子や駆動トランジスタなどとして用いられている。
近年、より優れた性能を有するTFT基板として、特許文献1に開示されているような、チャネル層にInGaZnOに代表される酸化物半導体を用いたTFT基板が用いられている。
Conventionally, a thin film transistor (TFT) substrate has been used for a display device such as an organic EL display panel or a liquid crystal display panel. In a display device, a TFT is used as a switching element, a driving transistor, or the like.
In recent years, a TFT substrate using an oxide semiconductor typified by InGaZnO for a channel layer, as disclosed in
しかしながら、半導体より表示素子側に位置する上部の絶縁層(ここでいう「上部」とは積層方向を指すものであり、鉛直上向きを指すとは限らない。以下同様。)には、表示素子と電気的に接続するためのコンタクトホールが必要となる。この上部の絶縁層には平坦化層としての機能を兼ねた有機絶縁層が用いられるが、従来の露光技術によりコンタクトホールを形成すると、コンタクトホールの内径が上側ほど広いテーパー状となりやすい。そのため、表示装置の高精細化を図ろうとしても、コンタクトサイズにより画素1つ当たりの面積の下限が生じるため、表示装置の高精細化が困難となる課題がある。 However, the upper insulating layer located on the display element side from the semiconductor (the “upper” here refers to the stacking direction, and does not necessarily indicate vertically upward; the same applies to the following). A contact hole for electrical connection is required. An organic insulating layer also functioning as a planarizing layer is used as the upper insulating layer. However, if a contact hole is formed by a conventional exposure technique, the inner diameter of the contact hole tends to become wider and tapered toward the upper side. Therefore, even if an attempt is made to increase the definition of the display device, there is a problem that it is difficult to increase the definition of the display device because the lower limit of the area per pixel is caused by the contact size.
本開示は上記課題を鑑みてなされたものであり、高精細化に適したTFT基板の構造およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a structure of a TFT substrate suitable for high definition and a manufacturing method thereof.
本発明の一態様に係る薄膜トランジスタ基板は、基板と、前記基板上に設けられ、チャネル領域と前記チャネル領域を挟む一対のコンタクト領域とを有する半導体層と、前記チャネル領域にゲート絶縁層を介して設けられたゲート電極と、前記半導体層と前記ゲート電極とを覆い、コンタクトホールが設けられた絶縁層と、前記絶縁層上に設けられ、コンタクトホールに対応する位置に開口が設けられたハードマスク層と、前記ハードマスク層上に設けられ、前記コンタクトホールを介して前記コンタクト領域と前記ゲート電極とのいずれかに電気的に接続される上部電極とを備え、前記絶縁層に設けられる前記コンタクトホールの内径は、前記基板側から前記上部電極側に近づくにつれて段階的に内径が増加することを特徴とする。 A thin film transistor substrate according to one embodiment of the present invention includes a substrate, a semiconductor layer provided over the substrate, having a channel region and a pair of contact regions sandwiching the channel region, and a gate insulating layer in the channel region. A gate electrode provided, an insulating layer covering the semiconductor layer and the gate electrode and having a contact hole provided therein, and a hard mask provided on the insulating layer and provided with an opening at a position corresponding to the contact hole A layer, and an upper electrode provided on the hard mask layer and electrically connected to any of the contact region and the gate electrode via the contact hole, the contact provided on the insulating layer. The inner diameter of the hole gradually increases from the substrate side to the upper electrode side.
上記構成によれば、ハードマスクを用いてコンタクトホールを形成するため、露光技術によりコンタクトホールを形成する場合と比較してコンタクトサイズを小さくすることができる。また、コンタクトホールが基板側から上部電極側に近づくにつれて段階的に内径が増加する形状であるため、コンタクトホールの内径が均一である場合と比較して接続不良が発生しづらい。 According to the above configuration, since the contact holes are formed using the hard mask, the contact size can be reduced as compared with the case where the contact holes are formed by the exposure technique. Further, since the inner diameter of the contact hole gradually increases as approaching from the substrate side to the upper electrode side, connection failure is less likely to occur as compared with the case where the inner diameter of the contact hole is uniform.
≪本開示の一態様に到った経緯≫
酸化物半導体を用いたTFT基板では、半導体の上側について、半導体を水素から保護するための無機絶縁層と、平坦化層を兼ねた有機絶縁層の積層構造により保護される構造が一般的である。そして、トランジスタとTFT基板上に形成される発光素子とを電気的に接続するため、半導体の上側の絶縁層を貫通するコンタクトホールを設け、絶縁層上に上部電極を形成する。
<< History of One Embodiment of the Present Disclosure >>
In general, a TFT substrate using an oxide semiconductor has a structure in which the upper side of the semiconductor is protected by a stacked structure of an inorganic insulating layer for protecting the semiconductor from hydrogen and an organic insulating layer also serving as a planarization layer. . Then, in order to electrically connect the transistor and the light emitting element formed over the TFT substrate, a contact hole is formed through the insulating layer above the semiconductor, and an upper electrode is formed over the insulating layer.
従来、有機絶縁層として、ポリイミド系樹脂などのポジ型フォトレジストが用いられている。ポジ型フォトレジストは紫外線等の特定波長の光で露光された領域のみを現像液で取り除くことができるため、コンタクトホールを形成すべき領域のみを露光することで、容易にコンタクトホールを形成することができる。しかしながら、フォトマスクによる露光技術では、露光領域と非露光領域の境界付近が半露光となりやすく、また、フォトレジストの膜厚が大きい場合は上面から遠いほど半露光領域が広がりやすい。そのため、コンタクトホールが上面から下面に近づくにつれて内径が狭くなるテーパー状となりやすく、特に有機絶縁層の膜厚が大きい場合は、コンタクトホールの絶縁層上面側の内径が過大となる場合がある。一方で、アクティブマトリクス型の表示パネルでは表示素子ごとに駆動トランジスタが必要となるため、高精細化のために画素サイズを小さくしようとした場合に、コンタクトホールのサイズが高精細化への障害となりうる。 Conventionally, a positive photoresist such as a polyimide resin has been used as an organic insulating layer. Since a positive photoresist can remove only a region exposed to light of a specific wavelength such as ultraviolet light with a developer, a contact hole can be easily formed by exposing only a region where a contact hole is to be formed. Can be. However, in the exposure technique using a photomask, semi-exposure is likely to occur near the boundary between the exposure area and the non-exposure area, and when the thickness of the photoresist is large, the semi-exposure area is likely to spread farther from the upper surface. Therefore, as the contact hole approaches the lower surface from the upper surface, the inner diameter tends to be tapered so that the inner diameter becomes narrower. In particular, when the thickness of the organic insulating layer is large, the inner diameter of the contact hole on the insulating layer upper surface side may be excessively large. On the other hand, in an active matrix display panel, a drive transistor is required for each display element, so when trying to reduce the pixel size for higher definition, the size of the contact hole becomes an obstacle to higher definition. sell.
そこで、発明者らは、コンタクトホールの上面側内径が過大とならないようなTFT基板の製造方法およびTFT基板の構造について鋭意検討を行った。そして、有機絶縁層をエッチングにより加工し、かつ、その際にエッチングにより開口が広がり難いハードマスクを用いるとの着想を得た。この方法によれば、ハードマスク下の有機絶縁層がエッチングにより除去され難いため、内径が略一定のコンタクトホールを形成することができ、高精細化が容易となる。一方で、有機絶縁層の膜厚が上部電極の膜厚より大きい場合には、コンタクトホール内壁に導電材料が付着しづらい場合、コンタクトホール底面に存在するソース領域・ドレイン領域・ゲート電極のいずれかと、上部電極との電気的接続が難しくなる場合がある。発明者らは、この課題を解決するため、コンタクトホール内の電気的接続を確実に行いつつ、コンタクトホールの上面側内径が過大とならないようなTFT基板の製造方法およびTFT基板の構造についてさらなる検討を行い、本開示に至ったものである。 Therefore, the inventors have conducted intensive studies on a method of manufacturing a TFT substrate and a structure of the TFT substrate so that the inner diameter of the upper surface of the contact hole is not excessive. Then, the idea was obtained that the organic insulating layer was processed by etching, and at that time, a hard mask, in which the opening was not easily expanded by etching, was used. According to this method, since the organic insulating layer under the hard mask is difficult to be removed by etching, a contact hole having a substantially constant inner diameter can be formed, and high definition can be easily achieved. On the other hand, when the thickness of the organic insulating layer is larger than the thickness of the upper electrode, when the conductive material is difficult to adhere to the inner wall of the contact hole, the thickness of the organic insulating layer is reduced to one of the source region, the drain region, and the gate electrode existing at the bottom of the contact hole. In some cases, electrical connection with the upper electrode becomes difficult. In order to solve this problem, the inventors have further studied a method of manufacturing a TFT substrate and a structure of the TFT substrate such that the inner diameter of the upper surface side of the contact hole is not excessive while ensuring electrical connection in the contact hole. The present disclosure has been achieved.
≪本開示の態様≫
本開示の一態様に係る薄膜トランジスタ基板は、基板と、前記基板上に設けられ、チャネル領域と前記チャネル領域を挟む一対のコンタクト領域とを有する半導体層と、前記チャネル領域にゲート絶縁層を介して設けられたゲート電極と、前記半導体層と前記ゲート電極とを覆い、コンタクトホールが設けられた絶縁層と、前記絶縁層上に設けられ、コンタクトホールに対応する位置に開口が設けられたハードマスク層と、前記ハードマスク層上に設けられ、前記コンタクトホールを介して前記コンタクト領域と前記ゲート電極とのいずれかに電気的に接続される上部電極とを備え、前記絶縁層に設けられる前記コンタクトホールの内径は、前記基板側から前記上部電極側に近づくにつれて段階的に内径が増加することを特徴とする。
<< Aspects of the Present Disclosure >>
A thin film transistor substrate according to one embodiment of the present disclosure includes a substrate, a semiconductor layer provided over the substrate, having a channel region and a pair of contact regions sandwiching the channel region, and a gate insulating layer in the channel region. A gate electrode provided, an insulating layer covering the semiconductor layer and the gate electrode and having a contact hole provided therein, and a hard mask provided on the insulating layer and provided with an opening at a position corresponding to the contact hole A layer, and an upper electrode provided on the hard mask layer and electrically connected to any of the contact region and the gate electrode via the contact hole, the contact provided on the insulating layer. The inner diameter of the hole gradually increases from the substrate side to the upper electrode side.
上記構成によれば、ハードマスクを用いてコンタクトホールを形成するため、露光技術によりコンタクトホールを形成する場合と比較してコンタクトサイズを小さくすることができる。また、コンタクトホールが基板側から上部電極側に近づくにつれて段階的に内径が増加する形状であるため、コンタクトホールの内径が均一である場合と比較して接続不良が発生しづらい。 According to the above configuration, since the contact holes are formed using the hard mask, the contact size can be reduced as compared with the case where the contact holes are formed by the exposure technique. Further, since the inner diameter of the contact hole gradually increases as approaching from the substrate side to the upper electrode side, connection failure is less likely to occur as compared with the case where the inner diameter of the contact hole is uniform.
また、本開示の一態様に係る薄膜トランジスタ基板は、前記ハードマスク層上における前記上部電極の膜厚の値は、前記絶縁層の膜厚方向において前記コンタクトホールの内径が変化しない長さの値以上である、としてもよい。
上記構成によれば、コンタクトホール内の導電部材と上部電極とを一度に形成する場合において、コンタクトホールを導電性材料で完全に充填していない場合でも、トランジスタと上部電極との電気的接続を確実に行うことができる。
Further, in the thin film transistor substrate according to an aspect of the present disclosure, the value of the thickness of the upper electrode on the hard mask layer is equal to or greater than a value of a length at which the inner diameter of the contact hole does not change in the thickness direction of the insulating layer. It may be.
According to the above configuration, in the case where the conductive member and the upper electrode in the contact hole are formed at one time, even when the contact hole is not completely filled with the conductive material, the electrical connection between the transistor and the upper electrode is established. It can be done reliably.
また、本開示の一態様に係る薄膜トランジスタ基板は、前記絶縁層は、前記コンタクトホールに対応する位置に開口が設けられた中間マスク層をさらに含む、としてもよい。
上記構成によれば、絶縁層にコンタクトホールを形成する際、一度のエッチング工程によりコンタクトホールを形成することができる。
また、本開示の一態様に係る薄膜トランジスタ基板は、前記絶縁層は、1つのコンタクトホールに対して中間マスク層を複数備え、前記中間マスク層の開口は、前記上部電極に近い中間マスク層ほど大きい、としてもよい。
Further, in the thin film transistor substrate according to an aspect of the present disclosure, the insulating layer may further include an intermediate mask layer provided with an opening at a position corresponding to the contact hole.
According to the above configuration, when forming a contact hole in the insulating layer, the contact hole can be formed by a single etching step.
Further, in the thin film transistor substrate according to an aspect of the present disclosure, the insulating layer includes a plurality of intermediate mask layers for one contact hole, and an opening of the intermediate mask layer is larger as the intermediate mask layer is closer to the upper electrode. , May be.
上記構成によれば、コンタクトホールの内径が略同一である長さを小さくし、コンタクトホールを通じたトランジスタと上部電極との電気的接続を確実に行うことができる。
また、本開示の一態様に係る発光パネルは、本開示の一態様に係る薄膜トランジスタ基板と、前記上部電極のそれぞれに電気的に接続される画素電極と、前記画素電極のそれぞれの上部に設けられる発光層と、前記発光層の上部に設けられる共通電極とを備えることを特徴とする。
According to the above configuration, the length of the contact hole having substantially the same inner diameter can be reduced, and the electrical connection between the transistor and the upper electrode through the contact hole can be reliably performed.
Further, a light-emitting panel according to one embodiment of the present disclosure is provided on the thin film transistor substrate according to one embodiment of the present disclosure, a pixel electrode electrically connected to each of the upper electrodes, and an upper portion of each of the pixel electrodes. It is characterized by comprising a light emitting layer and a common electrode provided on the light emitting layer.
上記構成により、高精細な発光パネルを実現することができる。
また、本開示の一態様に係る薄膜トランジスタ基板の製造方法は、基板を準備し、前記基板上に半導体層を設け、前記半導体層の第1領域にゲート絶縁層とゲート電極とを設け、前記半導体層と前記ゲート電極とを覆う絶縁層を設け、前記絶縁層上にハードマスク層を設け、前記ハードマスク層に開口を開設して、前記絶縁層において前記ハードマスク層の開口に対応する位置に、前記半導体と接する部分の内径が前記ハードマスク層の開口の内径より小さいコンタクトホールを開設し、前記コンタクトホールを介して前記半導体層の前記第1領域を挟む第2領域と第3領域と、前記ゲート電極とのそれぞれに接続する上部電極を前記ハードマスク層上に設けることを特徴とする。
With the above structure, a high-definition light-emitting panel can be realized.
Further, a method for manufacturing a thin film transistor substrate according to one embodiment of the present disclosure includes preparing a substrate, providing a semiconductor layer on the substrate, providing a gate insulating layer and a gate electrode in a first region of the semiconductor layer, Providing an insulating layer covering the layer and the gate electrode, providing a hard mask layer on the insulating layer, opening an opening in the hard mask layer, and at a position in the insulating layer corresponding to the opening of the hard mask layer. A second region and a third region, wherein a contact hole having an inner diameter of a portion in contact with the semiconductor is smaller than an inner diameter of an opening of the hard mask layer, and the first region of the semiconductor layer is sandwiched through the contact hole; An upper electrode connected to each of the gate electrodes is provided on the hard mask layer.
上記方法によれば、ハードマスクを用いてコンタクトホールを形成するため、露光技術によりコンタクトホールを形成する場合と比較してコンタクトサイズを小さくすることができる。また、コンタクトホールが基板側から上部電極側に近づくにつれて内径が増加する形状であるため、コンタクトホールの内径が均一である場合と比較して接続不良が発生しづらい。 According to the above method, since the contact hole is formed using the hard mask, the contact size can be reduced as compared with the case where the contact hole is formed by the exposure technique. In addition, since the inner diameter of the contact hole increases from the substrate side to the upper electrode side, connection failure is less likely to occur as compared with the case where the inner diameter of the contact hole is uniform.
また、本開示の一態様に係る薄膜トランジスタ基板の製造方法は、前記上部領域に対する前記エッチングの1回あたりの、前記絶縁層の膜厚方向における前記コンタクトホールの長さの増加する量は、前記上部電極の前記ハードマスク上における膜厚の値以下である、としてもよい。
上記方法によれば、コンタクトホールにおいて略同一である長さが上部電極の膜厚の値以下となるため、コンタクトホール内の導電部材と上部電極とを一度に形成する場合において、コンタクトホールを導電性材料で完全に充填していない場合でも、トランジスタと上部電極との電気的接続を確実に行うことができる。
Further, in the method for manufacturing a thin film transistor substrate according to an aspect of the present disclosure, the amount of increase in the length of the contact hole in the thickness direction of the insulating layer per etching of the upper region may be greater than the upper part. The thickness of the electrode on the hard mask may be equal to or less than the value of the thickness.
According to the above-described method, since the substantially same length in the contact hole is equal to or less than the thickness of the upper electrode, when the conductive member and the upper electrode in the contact hole are formed at one time, the contact hole becomes conductive. Even when the transistor is not completely filled with the conductive material, electrical connection between the transistor and the upper electrode can be reliably performed.
また、本開示の一態様に係る薄膜トランジスタ基板の製造方法は、前記絶縁層の少なくとも前記ハードマスクに接する上部領域を有機材料で構成し、前記ハードマスク層に開口を開設する際に有機材料で構成されるマスクを用いて前記ハードマスク層をエッチングし、前記コンタクトホールを開設する際に、前記上部領域と前記マスクに対するエッチングと、前記ハードマスク層に対するエッチングとを複数回交互に繰り返す、としてもよい。 Further, in the method for manufacturing a thin film transistor substrate according to one embodiment of the present disclosure, at least an upper region of the insulating layer that is in contact with the hard mask is formed of an organic material, and the opening is formed in the hard mask layer with the organic material. The hard mask layer may be etched using a mask to be formed, and when opening the contact hole, the etching for the upper region and the mask and the etching for the hard mask layer may be alternately repeated a plurality of times. .
上記方法によれば、ハードマスクの開口の径を広げながら部分エッチングを繰り返すため、コンタクトホールが基板側から上部電極側に近づくにつれて段階的に内径が増加する形状となり、コンタクトホールの内径が均一である場合と比較して接続不良が発生しづらい。
また、本開示の一態様に係る薄膜トランジスタ基板の製造方法は、前記絶縁層を設ける際に、有機材料で有機絶縁層を形成する処理と前記有機絶縁層上に中間マスク層を形成し前記中間マスク層に開口を設ける処理とを1回以上交互に繰り返す、としてもよい。
According to the above method, since the partial etching is repeated while increasing the diameter of the opening of the hard mask, the inner diameter of the contact hole gradually increases as approaching from the substrate side to the upper electrode side, and the inner diameter of the contact hole is uniform. Connection failure is less likely to occur than in certain cases.
Further, the method for manufacturing a thin film transistor substrate according to one aspect of the present disclosure is a method for forming an organic insulating layer using an organic material, and forming an intermediate mask layer on the organic insulating layer when providing the insulating layer. The process of providing an opening in a layer may be alternately repeated one or more times.
上記方法によれば、中間マスク層が位置する場所でコンタクトホールの内径を変更することができるため、コンタクトホールが基板側から上部電極側に近づくにつれて段階的に内径が増加する形状となり、コンタクトホールの内径が均一である場合と比較して接続不良が発生しづらい。
また、本開示の一態様に係る薄膜トランジスタ基板の製造方法は前記有機絶縁層の膜厚は、前記上部電極の前記ハードマスク上における膜厚以下である、としてもよい。
According to the above method, since the inner diameter of the contact hole can be changed at the position where the intermediate mask layer is located, the inner diameter of the contact hole gradually increases as approaching from the substrate side to the upper electrode side. Connection failure is less likely to occur as compared with the case where the inner diameter of the is uniform.
In the method for manufacturing a thin film transistor substrate according to an aspect of the present disclosure, the thickness of the organic insulating layer may be equal to or less than the thickness of the upper electrode on the hard mask.
上記構成によれば、コンタクトホールにおいて略同一である長さが上部電極の膜厚の値以下となるため、コンタクトホール内の導電部材と上部電極とを一度に形成する場合において、コンタクトホールを導電性材料で完全に充填していない場合でも、トランジスタと上部電極との電気的接続を確実に行うことができる。
また、本開示の一態様に係る薄膜トランジスタ基板の製造方法は、有機材料で有機絶縁層を形成する処理と前記中間マスク層を形成し前記中間マスク層に開口を設ける処理を複数回行い、前記基板から離れた中間マスク層ほど大きい開口を開設する、としてもよい。
According to the above configuration, since the substantially same length in the contact hole is equal to or less than the thickness of the upper electrode, when the conductive member and the upper electrode in the contact hole are formed at one time, the contact hole becomes conductive. Even when the transistor is not completely filled with the conductive material, electrical connection between the transistor and the upper electrode can be reliably performed.
The method for manufacturing a thin film transistor substrate according to one embodiment of the present disclosure includes performing a process of forming an organic insulating layer with an organic material and a process of forming the intermediate mask layer and providing an opening in the intermediate mask layer a plurality of times. A larger opening may be opened in the intermediate mask layer farther from the intermediate mask layer.
上記方法によれば、コンタクトホールの内径が変化する場所をコンタクトホール1つ当たりに複数作成することができ、より接続不良が発生しづらい。
≪実施の形態≫
1. 回路構成
1.1 表示装置1000の回路構成
以下では、実施の形態に係る有機EL表示装置1000(以後、「表示装置1000」とする)の回路構成について、図1を用い説明する。
According to the above method, a plurality of locations where the inner diameter of the contact hole changes can be created per contact hole, and connection failure is less likely to occur.
Embodiment
1. 1. Circuit Configuration 1.1 Circuit Configuration of
図1に示すように、表示装置1000は、有機EL表示パネル100(以後、「表示パネル100」とする)と、これに接続された駆動制御回路部200とを有する構成である。
表示パネル100は、有機材料の電界発光現象を利用した有機EL(Electro Luminescence)パネルであって、複数の有機EL素子が、例えば、マトリクス状に配列され構成されている。駆動制御回路部200は、4つの駆動回路210〜240と制御回路250とにより構成されている。
As shown in FIG. 1, the
The
なお、表示装置1000において、表示パネル100に対する駆動制御回路部200の各回路の配置形態については、図1に示した形態に限定されない。
1.2 表示パネル100の回路構成
表示パネル100における、複数の有機EL素子は、R(赤)、G(緑)、B(青)に発光する3色のサブ画素(不図示)から構成される。各サブ画素10seの回路構成について、図2を用い説明する。
In the
1.2 Circuit Configuration of
図2は、表示装置1000に用いる表示パネル100の各サブ画素10seに対応する有機EL素子10における回路構成を示す模式回路図である。表示パネル100においては、画素10eを構成する有機EL素子10がマトリクス上に配されて表示領域を構成している。
図2に示すように、本実施の形態に係る表示パネル100では、各サブ画素10seが2つのトランジスタTr1、Tr2と一つの容量CS、および発光部としての有機EL素子部ELとを有し構成されている。トランジスタTr1は、駆動トランジスタであり、トランジスタTr2は、スイッチングトランジスタである。
FIG. 2 is a schematic circuit diagram showing a circuit configuration of the
As shown in FIG. 2, in the
スイッチングトランジスタTr2のゲートG2は、走査ラインVscnに接続され、ソースS2は、データラインVdatに接続されている。スイッチングトランジスタTr2のドレインD2は、駆動トランジスタTr1のゲートG1に接続されている。
駆動トランジスタTr1のドレインD1は、電源ラインVaに接続されており、ソースS1は、EL素子部ELの画素電極層(アノード)に接続されている。EL素子部ELにおける対向電極層(カソード)は、接地ラインVcatに接続されている。
The gate G 2 of the switching transistor Tr 2 is connected to the scanning line Vscn, the source S 2 is connected to the data line Vdat. The drain D 2 of the switching transistor Tr 2 is connected to the gate G 1 of the driving transistor Tr 1.
The drain D 1 of the driving transistor Tr 1 is connected to the power line Va, source S 1 is connected to the pixel electrode layer of the EL element portion EL (anode). The opposing electrode layer (cathode) in the EL element section EL is connected to the ground line Vcat.
なお、容量Cは、スイッチングトランジスタTr2のドレインD2および駆動トランジスタTr1のゲートG1と、電源ラインVaとを結ぶように設けられている。
表示パネル100においては、隣接する複数のサブ画素10se(例えば、赤色(R)と緑色(G)と青色(B)の発光色の3つのサブ画素10se)を組合せて1の単位画素10eを構成し、各サブ画素10seが分布するように配されて画素領域を構成している。そして、各サブ画素10seのゲートG2からゲートラインGLが各々引き出され、表示パネル100の外部から接続される走査ラインVscnに接続されている。同様に、各サブ画素10seのソースS2からソースラインSLが各々引き出され表示パネル100の外部から接続されるデータラインVdatに接続されている。
Incidentally, capacitance C, and the gate G 1 of the drain D 2 and the drive transistor Tr 1 of the switching transistor Tr 2, is provided so as to connect the power line Va.
In the
また、各サブ画素saの電源ラインVa及び各サブ画素10seの接地ラインVcatは集約され電源ラインVa及び接地ラインVcatに接続されている。
2 有機EL表示パネルの構成
2.1 有機EL表示パネル100の全体構成
本実施の形態に係る表示パネル100について、図面を用いて説明する。なお、図面は模式図であって、その縮尺は実際とは異なる場合がある。
The power line Va of each sub-pixel sa and the ground line Vcat of each sub-pixel 10se are collected and connected to the power line Va and the ground line Vcat.
2 Configuration of Organic EL Display Panel 2.1 Overall Configuration of Organic EL Display Panel 100 A
図3は、実施の形態に係る表示パネルの一部を示す部分断面図である。有機EL表示パネル100は、3つの色(赤色、緑色、青色)を発光する有機EL素子10(R)、10(G)、10(B)で構成される画素を複数備えている。図1では、その1つの画素の断面を示している。
有機EL表示パネル100において、各有機EL素子10は、前方(図1における紙面上方)に光を出射するいわゆるトップエミッション型である。
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a part of the display panel according to the embodiment. The organic
In the organic
有機EL素子10(R)と、有機EL素子10(G)と、有機EL素子10(B)は、ほぼ同様の構成を有するので、区別しないときは、有機EL素子10として説明する。
図1に示すように、有機EL素子10は、TFT基板11、層間絶縁層12、画素電極13、隔壁層14、正孔注入層15、正孔輸送層16、発光層17、電子輸送層18、電子注入層19、対向電極20、および、封止層21を備える。
The organic EL element 10 (R), the organic EL element 10 (G), and the organic EL element 10 (B) have almost the same configuration.
As shown in FIG. 1, the
なお、TFT基板11、層間絶縁層12、電子輸送層18、電子注入層19、対向電極20、および、封止層21は、画素ごとに形成されているのではなく、有機EL表示パネル100が備える複数の有機EL素子10に共通して形成されている。
<TFT基板>
TFT基板11は、絶縁材料である基材111と、TFT(Thin Film Transistor)層112とを含む。詳細は後述する。
Note that the
<TFT substrate>
The
<層間絶縁層>
層間絶縁層12は、TFT基板11上に形成されている。層間絶縁層12は、樹脂材料からなり、TFT層112の上面の段差を平坦化するためのものである。樹脂材料としては、例えば、ポジ型の感光性材料が挙げられる。また、このような感光性材料として、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂が挙げられる。また、図3の断面図には示されていないが、層間絶縁層12には、画素ごとにコンタクトホールが形成されている。
<Interlayer insulating layer>
The interlayer insulating
<画素電極>
画素電極13は、光反射性の金属材料からなる金属層を含み、層間絶縁層12上に形成されている。画素電極13は、画素ごとに設けられ、コンタクトホールを通じてTFT層112と電気的に接続されている。
本実施形態においては、画素電極13は、陽極として機能する。
<Pixel electrode>
The
In the present embodiment, the
光反射性を具備する金属材料の具体例としては、Ag(銀)、Al(アルミニウム)、アルミニウム合金、Mo(モリブデン)、APC(銀、パラジウム、銅の合金)、ARA(銀、ルビジウム、金の合金)、MoCr(モリブデンとクロムの合金)、MoW(モリブデンとタングステンの合金)、NiCr(ニッケルとクロムの合金)などが挙げられる。 Specific examples of the metal material having light reflectivity include Ag (silver), Al (aluminum), an aluminum alloy, Mo (molybdenum), APC (alloy of silver, palladium, and copper) and ARA (silver, rubidium, and gold). Alloy), MoCr (an alloy of molybdenum and chromium), MoW (an alloy of molybdenum and tungsten), NiCr (an alloy of nickel and chromium), and the like.
画素電極13は、金属層単独で構成してもよいが、金属層の上に、ITO(酸化インジウム錫)やIZO(酸化インジウム亜鉛)のような金属酸化物からなる層を積層した積層構造としてもよい。
<隔壁層>
隔壁層14は、画素電極13と正孔注入層15の上面の一部の領域を露出させ、その周辺の領域を被覆した状態で正孔注入層15上に形成されている。正孔注入層15上面において隔壁層14で被覆されていない領域(以下、「開口部」という)は、サブピクセルに対応している。すなわち、隔壁層14は、サブピクセルごとに設けられた開口部14aを有する。
The
<Partition layer>
The
本実施の形態においては、隔壁層14は、画素電極13が形成されていない部分においては、層間絶縁層12上に形成されている。すなわち、画素電極13が形成されていない部分においては、隔壁層14の底面は層間絶縁層12の上面と接している。
隔壁層14は、例えば、絶縁性の有機材料(例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック樹脂、フェノール樹脂等)からなる。隔壁層14は、発光層17を塗布法で形成する場合には塗布されたインクがあふれ出ないようにするための構造物として機能し、発光層17を蒸着法で形成する場合には蒸着マスクを載置するための構造物として機能する。本実施の形態では、隔壁層14は、樹脂材料からなり、隔壁層14の材料としては、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂が挙げられる。本実施の形態においては、フェノール系樹脂が用いられている。
In the present embodiment, the
The
<正孔注入層>
正孔注入層15は、画素電極13から発光層17への正孔の注入を促進させる目的で、画素電極13上に設けられている。正孔注入層15は、例えば、Ag(銀)、Mo(モリブデン)、Cr(クロム)、V(バナジウム)、W(タングステン)、Ni(ニッケル)、Ir(イリジウム)などの酸化物、あるいは、PEDOT(ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸との混合物)などの導電性ポリマー材料からなる層である。上記のうち、酸化金属からなる正孔注入層15は、正孔を安定的に、または、正孔の生成を補助して、発光層17に対し正孔を注入する機能を有し、大きな仕事関数を有する。本実施の形態では、正孔注入層15は、酸化タングステンからなる。正孔注入層15を遷移金属の酸化物で形成すると、複数の酸化数を取るため、複数の準位を取ることができ、その結果、正孔注入が容易になり、駆動電圧の低減に寄与する。
<Hole injection layer>
The
<正孔輸送層>
正孔輸送層16は、親水基を備えない高分子化合物を用い開口部14a内に形成されている。例えば、ポリフルオレンやその誘導体、あるいは、ポリアリールアミンやその誘導体などの高分子化合物であって、親水基を備えないものなどを用いることができる。
正孔輸送層16は、正孔注入層15から注入された正孔を発光層17へ輸送する機能を有する。
<Hole transport layer>
The
The
<発光層>
発光層17は、開口部14a内に形成されている。発光層17は、正孔と電子の再結合により、R、G、Bの各色の光を出射する機能を有する。発光層17の材料としては、公知の材料を利用することができる。具体的には、例えば、オキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、8−ヒドロキシキノリン化合物の金属錯体、2−ビピリジン化合物の金属錯体、シッフ塩とIII族金属との錯体、オキシン金属錯体、希土類錯体などの蛍光物質で形成されることが好ましい。
<Light-emitting layer>
The
<電子輸送層>
電子輸送層18は、対向電極20からの電子を発光層17へ輸送する機能を有する。電子輸送層18は、電子輸送性が高い有機材料からなり、アルカリ金属、および、アルカリ土類金属を含まない。
電子輸送層18に用いられる有機材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体(OXD)、トリアゾール誘導体(TAZ)、フェナンスロリン誘導体(BCP、Bphen)などのπ電子系低分子有機材料が挙げられる。
<Electron transport layer>
The
Examples of the organic material used for the
<電子注入層>
電子注入層19は、対向電極20から供給される電子を発光層17側へと注入する機能を有する。電子注入層19は、例えば、電子輸送性が高い有機材料に、アルカリ金属、アルカリ土類金属、または、イットリウムから選択されるドープ金属がドープされて形成されている。実施の形態では、Baがドープされている。Baのドープ濃度は40wt%以下であり、20wt%以下が好ましく、15wt%以下がより好ましい。
<Electron injection layer>
The
電子注入層19に用いられる有機材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体(OXD)、トリアゾール誘導体(TAZ)、フェナンスロリン誘導体(BCP、Bphen)などのπ電子系低分子有機材料が挙げられる。
また、電子注入層19として、フッ化ナトリウム(NaF)などのアルカリ金属のフッ化物を用いてもよいし、アルカリ金属のフッ化物と有機層との積層構造であってもよい。
Examples of the organic material used for the
Further, as the
<対向電極>
対向電極20は、透光性の導電性材料からなり、電子注入層19上に形成されている。対向電極20は、陰極として機能する。
対向電極20の材料としては、例えば、ITOやIZOなどを用いることができる。あるいは、対向電極20の材料として、銀、銀合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属を用いてもよい。この場合、対向電極20は透光性を有する必要があるため、膜厚は約20nm以下の薄膜として形成される。
<Counter electrode>
The
As a material of the
<封止層>
封止層21は、正孔輸送層16、発光層17、電子輸送層18、電子注入層19などの有機層が水分に晒されたり、空気に晒されたりすることを抑制する機能を有し、例えば、窒化シリコン(SiN)、酸窒化シリコン(SiON)などの透光性材料を用い形成される。また、窒化シリコン(SiN)、酸窒化シリコン(SiON)などの材料を用い形成された層の上に、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂材料からなる封止樹脂層を設けてもよい。
<Sealing layer>
The
本実施の形態においては、有機EL表示パネル100がトップエミッション型であるため、封止層21は光透過性の材料で形成されることが必要となる。
<その他>
なお図1には示されないが、封止層21の上に、封止樹脂を介してカラーフィルタや上部基板を貼り合せてもよい。上部基板を貼り合せることによって、正孔輸送層16、発光層17、電子輸送層18、電子注入層19を水分および空気などから保護できる。
In the present embodiment, since the organic
<Others>
Although not shown in FIG. 1, a color filter or an upper substrate may be attached to the
2.2 TFT基板
以下、本実施の形態に係るTFT基板11についてより詳細に、図面を用いて説明する。図4は、実施の形態に係る表示パネルの一部を示す部分断面図であり、1つの有機EL素子10の断面を示している。
図4に示すように、TFT基板11は、基材111、CS下部電極101、下部絶縁層102、103、半導体層104、ゲート絶縁層106、ゲート電極107、無機絶縁層105、108、109、有機絶縁層1010、ハードマスク1101、および、上部電極1102を備える。
2.2 TFT Substrate Hereinafter, the
As shown in FIG. 4, the
なお、基材111、下部絶縁層102、103、無機絶縁層105、108、109、有機絶縁層1010は、TFTごとに形成されているのではなく、TFT基板11が備える複数のTFT素子に共通して形成されている。
<基材>
基材111は、絶縁材料で形成されている。具体的な材料としては、例えば、ガラス基板、石英基板、シリコン基板、硫化モリブデン、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、マグネシウム、鉄、ニッケル、金、銀などの金属基板、ガリウム砒素などの半導体基板、プラスチック基板等を採用することができる。プラスチック材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂いずれの樹脂を用いてもよい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド(PI)、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうち1種、または2種以上を積層した積層体を用いることができる。
Note that the
<Substrate>
The
<CS下部電極>
CS下部電極101は上述した容量CSを構成する一方の電極であり、導電性の材料からなる。具体的な材料としては、例えば、チタン、アルミニウム、モリブデン、銅、タングステン、マンガン、クロム、タンタル、ニオブ、銀、金、白金、パラジウム、インジウム、ニッケル、ネオジムなどの金属、または、これらの合金(例えば、MoW)を使用することができる。
<CS lower electrode>
The CS
<下部絶縁層>
下部絶縁層102、103は、基材111上に設けられた無機絶縁層であり、TFTに対するアンダーコート層として機能するとともに、容量CSを構成する誘電体としても機能する。実施の形態では、下部絶縁層は、SiNからなる第1下部絶縁層102と、SiOからなる第2下部絶縁層103とからなる。下部絶縁層の膜厚は、例えば、100nm以上1000nm以下である。
<Lower insulating layer>
The lower insulating
<半導体層>
半導体層104は、トランジスタTr1、Tr2のチャネル層及び容量CSを構成する他方の電極として機能する。実施の形態では、半導体層104は透明アモルファス酸化物半導体(TAOS:Transparent Amorphous Oxide Semiconductor)を主成分とする。TAOSの材料としては、インジウム、ガリウム、亜鉛などの酸化物であり、より具体的には、例えば、InGaZnO、InTiZnO、ZnO,InGaO、InZnOが挙げられる。
<Semiconductor layer>
The semiconductor layer 104 functions as the channel layer of the transistors Tr 1 and Tr 2 and the other electrode of the capacitor CS. In the embodiment, the semiconductor layer 104 is mainly composed of a transparent amorphous oxide semiconductor (TAOS). The material of TAOS is an oxide of indium, gallium, zinc, or the like, and more specifically, for example, InGaZnO, InTiZnO, ZnO, InGaO, InZnO.
図4において、酸化物半導体層104dはトランジスタTr1の構成要素であり、チャネル領域104bと、これに続く一対のドレイン領域104aとソース領域104cとを含む。また、ソース領域104cは接続電極104eを通じてCS下部電極101と電気的に接続されている。また、CS上部電極104fはCS下部電極101とともに容量CSを構成する。なお、ドレイン領域104a、ソース領域104c、接続電極104e、CS上部電極104fのそれぞれは、酸素欠陥が形成されることにより導電性が高く(抵抗率が低く)形成されている。なお、図4においてはトランジスタTr2の酸化物半導体層は図示されていないが、酸化物半導体層104dと同じ構成を有する。
4, the
<ゲート絶縁層>
ゲート絶縁層106はチャネル領域104bとゲート電極107との間に存在する絶縁体である。実施の形態では、SiOで形成されている。
<ゲート電極>
ゲート電極107は、導電性の材料からなる。具体的な材料としては、例えば、チタン、アルミニウム、モリブデン、銅、タングステン、クロムなどの金属、または、これらの合金(例えば、MoW)を使用することができる。
<Gate insulating layer>
The
<Gate electrode>
<無機絶縁層>
無機絶縁層105、108、109は、半導体層に水素が侵入することを抑止する保護膜の機能を有する絶縁膜である。無機絶縁層は、例えば、AlOで形成される第1無機絶縁層105、SiOで形成される第2無機絶縁層108、AlOで形成される第3無機絶縁層の積層構造である。なお、第2無機絶縁層108はSiOに限られず、SiON、SiN、AlOなどで形成されてもよい。また、寄生容量を小さくするため、第2無機絶縁層108の誘電率は低いことが好ましい。
<Inorganic insulating layer>
The inorganic insulating
<有機絶縁層>
有機絶縁層1010は、無機絶縁層上に形成される絶縁膜であり、TFT基板11の上面を平坦化する機能を有する。有機絶縁層の材料としては、例えば、ポリイミドである。
<ハードマスク>
ハードマスク1101は、ドレイン領域104a、ソース領域104c、ゲート電極107のそれぞれから有機絶縁層1010上まで貫通するように設けられるコンタクトホールを形成するために設けられるマスクである。ハードマスク1101は、有機絶縁層1010上において少なくともコンタクトホールの周辺に設けられ、コンタクトホールに対応する開口が設けられている。ハードマスク層は、例えば、銅、コバルト、タングステン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウム、酸化タングステン、チタン、窒化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化タンタルのいずれか1つを含む。なお、ハードマスク層が導電性を有する場合には、ハードマスク層はコンタクトホールごとに独立して設けられる必要がある。
<Organic insulating layer>
The organic insulating
<Hard mask>
The
<上部電極>
上部電極1102gは、有機絶縁層1010と無機絶縁層105、108、109を貫通するコンタクトホール内及び有機絶縁層1010上およびハードマスク1101上に形成され、ゲート電極107と電気的に接続される。また、上部電極1102sdは、有機絶縁層1010と無機絶縁層105、108、109を貫通するコンタクトホール内及び有機絶縁層1010上およびハードマスク1101上に形成され、ドレイン領域104aとソース領域104cのいずれか一方と電気的に接続される。上部電極1102gおよび1102sdは導電性の材料で構成され、例えば、アルミニウム、モリブデン、タングステン、モリブデンタングステン、銅、チタン、クロムで形成される。
<Upper electrode>
The
ここで、コンタクトホールの形状は、少なくとも有機絶縁層1010を貫通する部分において、基材111側からハードマスク1101側に向けて、内径が段階的に広くなる構造となっている。また、内径が同一である長さは、ハードマスク1101上における上部電極1102g、1102sdの膜厚の値以下となっている。これにより、上部電極1102g、1102sdの形成時においてコンタクトホールの内壁に導電性材料が付着しづらい場合であっても、コンタクトホールの内径が変化する位置である段差部分を起点として、ハードマスク1101上における上部電極1102g、1102sdの膜厚と同じ距離だけハードマスク1101側に導電性材料が形成される。したがって、コンタクトホールの内部全てを導電性材料で充填できない場合においても、コンタクトホール内壁に設けられた各段差に、隣接する2つの段差を接続する導電性材料の積層体が形成されるため、コンタクトホール内部における断線が生じづらい。したがって、上部電極1102gとゲート電極107、上部電極1102sdとドレイン領域104aまたはソース領域104cの電気的接続を確実に行うことができる。
Here, the shape of the contact hole has a structure in which the inner diameter gradually increases from at least the portion penetrating the organic insulating
3.TFT基板11の製造方法
TFT基板11の製造方法について、図面を用い説明する。図5〜図13は、TFT基板11の製造における各工程での状態を示す模式断面図である。また、図14はTFT基板11の製造方法を示すフローチャートである。
(1)CS下部電極101の形成
まず、基材111を準備する(図5(a))。次に、スパッタリング法や真空蒸着法を用いて、基材111上にCS下部電極材料層101Lを成膜する(図5(b)、ステップS10)。次に、フォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いてパターニングを行うことで、CS下部電極101を形成する(図5(c)、ステップS20)。
3. Method for Manufacturing TFT Substrate 11 A method for manufacturing the
(1) Formation of
(2)下部絶縁層102、103の形成
次に、CS下部電極101および基材111上に、下部絶縁層を成膜する(図5(d)、ステップS30)。下部絶縁層の成膜は、例えば、シランとアンモニアを原料ガスとしてCVD法によりSiNからなる第1下部絶縁層102を形成後、酸化雰囲気でシランを原料ガスとしてCVD法によりSiOからなる第2下部絶縁層103を形成することで行われる。
(2) Formation of
(3)半導体層104の形成
次に、下部絶縁層103上に半導体材料層104Lを成膜する(図5(e)、ステップS40)。半導体材料層104Lの成膜は、例えば、スパッタリング法を用いることができる。次に、半導体材料層104Lに対してフォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いてパターニングを行うことで、半導体層104d、104e、104fを形成する(図5(f)、ステップS50)。
(3) Formation of Semiconductor Layer 104 Next, a
(4)ゲート絶縁層106、ゲート電極107の形成
次に、半導体層104d、104e、104fおよび下部絶縁層103上に、ゲート絶縁材料層106Lを形成する(図6(a)、ステップS60)。ゲート絶縁材料層106Lの成膜は、例えば、CVD法を用いることができる。次に、ゲート絶縁材料層106L上に、ゲート電極材料層107Lを形成する(図6(b)、ステップS70)。そして、フォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いてパターニングを行うことで、ゲート絶縁層106とゲート電極107とを形成する(図6(c)、ステップS80)。
(4) Formation of
なお、ゲート絶縁層106とゲート電極107とを形成した後、アニールを行ってもよい。これにより、ゲート絶縁層106に被覆されていないドレイン領域104a、ソース領域104c、接続電極104e、CS上部電極104fのそれぞれが低抵抗化される。
(5)無機絶縁層105、108、109の形成
次に、無機絶縁層を形成する。まず、半導体層104およびゲート絶縁層106、ゲート電極107の全体を覆うように第1無機絶縁層105をスパッタリング法により形成し(図6(d))、第1無機絶縁層105上に第2無機絶縁層108をCVD法により形成して(図7(a))、第2無機絶縁層108上に第3無機絶縁層109をスパッタリング法により形成する(図7(b)、ステップS90)。
Note that annealing may be performed after the
(5) Formation of inorganic insulating
(6)有機絶縁層1010・ハードマスク1101の形成、コンタクトホールの開設
次に、有機絶縁層1010とハードマスク1101を形成し、無機絶縁層および有機絶縁層を貫通するコンタクトホールを開設する(ステップS100)。図15は、ハードマスク1010を形成してコンタクトホールを開設する工程を示すフローチャートである。
(i)有機絶縁層1010の形成
まず、第3無機絶縁層109を被覆するように有機材料を塗布し、表面を平坦化することにより有機絶縁層1010を積層形成する(図7(c)、ステップS210)。有機絶縁層1010の形成は、例えば、スピンコート法などの塗布法を用いる。
(6) Formation of
(I) Formation of
(ii)ハードマスク材料層1101Lの形成
次に、有機絶縁層1010上に、ハードマスク材料層1101Lを成膜する(図8(a)、ステップS220)。ハードマスク材料層1101Lの成膜は、例えば、スパッタリング法や真空蒸着法などにより行われる。
(iii)フォトマスク1103の形成
次に、ハードマスク材料層1101L上に、フォトレジスト膜を形成した後乾燥し、コンタクトホールに対応する開口部が設けられたフォトマスクを重ねて露光を行い、現像を行うことで、コンタクトホールが開設されるべき位置に開口が設けられたフォトマスク1103を形成する(図8(b)、ステップS230)。フォトレジスト膜は、例えば、ポジ型のフォトレジストであるポリイミド系樹脂を含む溶液をスピンコート法などの塗布法により成膜することで形成される。
(Ii) Formation of Hard
(Iii) Formation of Photomask 1103 Next, after forming a photoresist film on the hard
(iv)ハードマスク1101のパターニング
次に、ハードマスク1101Lに対するエッチングを行い、フォトマスク1103aの開口内に露出している部分を除去することで、ハードマスク1101aを形成する(図8(c)、ステップS310)。このとき、ハードマスク1101aに設けられた開口とフォトマスク1103の開口はほぼ同一の形状を有する。
(Iv) Patterning of
(v)有機絶縁層1010の部分エッチング
次に、有機絶縁層1010に対するエッチングを行い、ハードマスク1101aの開口内に露出している部分を除去することで、開口1102aを開設する(図9(a)、ステップS320)。このとき、開口1102aの深さd1が上部電極1102の膜厚を超えないようにエッチング条件を設定し、開口1102aの底に第3無機絶縁層109が露出していない場合であってもエッチングを中断する。
(V) Partial etching of the organic insulating
なお、上述したようにフォトマスク1103aは有機絶縁層1010と同様の有機材料で形成されているため、ステップS320実施後のフォトマスク1103bの開口は、微小量δだけ半径が増加している。これに対し、ハードマスク1101は無機材料で形成されているためステップS320の前後で開口径は略変化せず、フォトマスク1103bの開口はハードマスク1101aに設けられた開口より広がった状態となる。
Note that, as described above, since the
(vi)ハードマスク1101のパターニング
次に、ハードマスク1101aに対するエッチングを行い、フォトマスク1103bの開口内に露出している部分を除去することで、ハードマスク1101bを形成する(図9(b)、ステップS310)。これにより、ハードマスク1101bに設けられた開口とフォトマスク1103bの開口はほぼ同一の形状を有する。
(Vi) Patterning of
(vi)有機絶縁層1010の部分エッチング
次に、有機絶縁層1010に対するエッチングを行い、ハードマスク1101bの開口内に露出している部分を除去することで、開口1102bを開設する(図9(c)、ステップS320)。このとき、開口1102aの深さの増加量d2が上部電極1102の膜厚を超えないようにエッチング条件を設定し、開口1102aの底に第3無機絶縁層109が露出していない場合であってもエッチングを中断する。なお、d1=d2であってもよい。
(Vi) Partial etching of the organic insulating
この部分エッチングにおいて、有機絶縁層1010において上面からの距離がd1より大きい領域については、既存の開口が存在しておらず、かつ、部分エッチング開始当初は開口1102aの内壁がマスクとして機能するため、開口1102aと同様の径を有する開口が形成される。これに対し、有機絶縁層1010において上面からの距離がd1以下である領域については、既存の開口1102aが存在しており、かつ、ハードマスク1101bの開口の径は開口1102aより大きいため、ハードマスク1101bの開口と同様の径を有する開口が形成される。その結果、開口1102bは、有機絶縁層1010の上面からの距離がd1より大きい領域の開口より有機絶縁層1010の上面からの距離がd1より小さい領域の開口が大きくなる。したがって、開口1102bは、有機絶縁層1010の上面からの距離がd1である位置を境として内径が変化し、基材111から上部電極1102に近づくにつれて内径が増加する形状となる。
In this partial etching, an existing opening does not exist in a region of the organic insulating
なお、上述したようにフォトマスク1103bは有機絶縁層1010と同様の有機材料で形成されているため、ステップS320実施後のフォトマスク1103cの開口は、微小量δだけ半径が増加している。これに対し、ハードマスク1101は無機材料で形成されているためステップS320の前後で開口径は略変化せず、フォトマスク1103cの開口はハードマスク1101bに設けられた開口より広がった状態となる。
Note that, as described above, since the
以下、上記ハードマスク1101のパターニングと有機絶縁層1010の部分エッチングとを、すべての開口1102の底に第3無機絶縁層109が露出するまで繰り返す。実施の形態では、3回目のハードマスク1101のパターニング(図10(a))と有機絶縁層1010の部分エッチング(図10(b))により、開口1102cの深さが上部電極1102の膜厚以下である増加量d3だけ増加し、ゲート電極107に対応するコンタクトホールについて、開口1102cの底に第3無機絶縁層109が露出する。また、4回目のハードマスク1101のパターニング(図11(a))と有機絶縁層1010の部分エッチング(図11(b))により、ドレイン領域104aおよびソース領域104cについては、開口1102dの深さが上部電極1102の膜厚以下である増加量d4だけ増加する。さらに、5回目のハードマスク1101のパターニング(図12(a))と有機絶縁層1010の部分エッチング(図12(b))により、ドレイン領域104aおよびソース領域104cについては、開口1102eの深さが上部電極1102の膜厚以下である増加量d5だけ増加し、開口1102eの底に第3無機絶縁層109が露出する。
Hereinafter, the patterning of the
(vii)フォトマスクの除去および無機絶縁層のエッチング
ステップS310とステップS320の繰り返しによりすべてのコンタクトホールについて開口の底部に第3無機絶縁層109が露出したあと、無機絶縁層のエッチングとフォトマスク1103の除去とを行う(図13(a)、ステップS250、S260)。これにより、ゲート電極107、ドレイン領域104a、接続電極104eおよびCS下部電極101、のそれぞれから、ハードマスク1101上まで貫通するコンタクトホールが形成される。さらに、このコンタクトホールは、部分エッチングの境界において内径が変化し、かつ、基材111から上部電極1102に近づくにつれて内径が増加する形状となる。
(Vii) Removal of Photomask and Etching of Inorganic Insulating Layer After the third inorganic insulating
(7)上部電極1102の形成
図17に戻って説明を続ける。コンタクトホールが形成された後、上部電極を形成する。まず、スパッタリング法、真空蒸着法などを用いて、コンタクトホール内および有機絶縁層1010上、ハードマスク1101上に、上部電極材料層1102Lを形成する(図13(b))。そして、フォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いて上部電極材料層1102Lをパターニングし、上部電極1102g、1102sdを形成する。
(7) Formation of upper electrode 1102 Returning to FIG. 17, the description will be continued. After the contact holes are formed, an upper electrode is formed. First, an upper
なお、ハードマスク1101が図13(b)のように複数のコンタクトホール間に跨って存在している場合には、上部電極1102に被覆されない不必要なハードマスク1101をエッチング除去することにより、ハードマスク1101による短絡を防止することができる。
以上の工程により、TFT基板11が完成する。
In the case where the
Through the above steps, the
4.まとめ
以上説明したように、実施の形態に係るTFT基板では、ハードマスク1101を用いた状態で有機絶縁層1010のエッチングを行う。そのため、有機絶縁層1010の各部分エッチング工程ではハードマスク1101の開口が大きく広がらず、コンタクトホールの内径が第3無機絶縁層109側とハードマスク1101側とで大きく異ならない。したがって、コンタクトホールの内径、特にハードマスク1101側の内径が過大となることを抑止することができ、表示パネルの高精細化が容易となる。また、実施の形態に係るTFT基板では、コンタクトホールの内径が、ハードマスク1101に近づくにつれ、上部電極1102の膜厚の大きさ以下の間隔で段階的に大きくなる。したがって、スパッタリング法や真空蒸着法により上部電極を形成する際に、コンタクトホールの底または内径の異なる位置からハードマスク1101側に向かって、上部電極の膜厚の値とほぼ同一の導電体が形成される。各導電体が形成される位置の間隔は導電体の長さ以下であるから、コンタクトホール内のすべてが導電体で充填されなかった場合でも、コンタクトホールの底から上部電極までの電気的接続がほぼ確実になされる。したがって、電気的接続を確実に確保した上で、コンタクトホールの内径を小さくすることができる。
4. Conclusion As described above, in the TFT substrate according to the embodiment, the organic insulating
≪変形例≫
実施の形態では、ハードマスク1101上のフォトマスク1103を残した状態でハードマスク1101のエッチングと有機絶縁層1010のエッチングとを繰り返す場合について説明した。しかしながら、TFT基板11の製造方法は上記方法に限られず、以下の方法であってもよい。
≪Modified example≫
In the embodiment, the case where the etching of the
図16〜図18は、変形例に係る有機絶縁層1010・ハードマスク1101の形成、コンタクトホールの開設における各工程での状態を示す模式断面図である。また、図19は有機絶縁層1010・ハードマスク1101の形成、コンタクトホールの開設方法を示すフローチャートである。
(i)第1有機絶縁層1010aの形成
まず、第3無機絶縁層109を被覆するように有機材料を塗布し、表面を平坦化することにより第1有機絶縁層1010aを積層形成する(図16(a)、ステップS410)。第1有機絶縁層1010aの形成は、例えば、スピンコート法などの塗布法を用いる。このとき、第1有機絶縁層1010aの膜厚は、上部電極1102の膜厚以下に設定する。
16 to 18 are schematic cross-sectional views showing states in respective steps in forming an organic insulating
(I) Formation of First
(ii)中間マスク1014の形成
次に、第1有機絶縁層1010a上に、中間マスク材料層1014Lを成膜する(図16(b)、ステップS430)。中間マスク材料層1014Lの成膜は、例えば、ハードマスク材料層1101Lの成膜と同一の材料を用いた同一工程であってよく、スパッタリング法や真空蒸着法などにより行われる。
(Ii) Formation of Intermediate Mask 1014 Next, an intermediate
次に、フォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いて中間マスク材料層1014Lをパターニングし、コンタクトホールが開設されるべき位置において、コンタクトホールの内径と同サイズの開口を有する中間マスク1014aを形成する(図16(c)、ステップS430)。
(iii)第2有機絶縁層1010bの形成
次に、中間マスク1014aおよび第1有機絶縁層1010aを被覆するように有機材料を塗布し、表面を平坦化することにより第2有機絶縁層1010bを積層形成する(図16(c)、ステップS410)。このとき、第2有機絶縁層1010bの膜厚は、上部電極1102の膜厚以下に設定する。
Next, the intermediate
(Iii) Formation of Second
(iv)中間マスク1014の形成
次に、第2有機絶縁層1010b上に、中間マスク材料層1014Lを成膜する(図16(d)、ステップS430)。
次に、フォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いて中間マスク材料層1014Lをパターニングし、コンタクトホールが開設されるべき位置において、コンタクトホールの内径と同サイズの開口を有する中間マスク1014bを形成する(図17(a)、ステップS430)。このとき、中間マスク1014bに形成される開口の内径は、中間マスク1014aに形成される開口の内径よりも大きく設定される。
(Iv) Formation of Intermediate Mask 1014 Next, an intermediate
Next, the intermediate
(v)第3有機絶縁層1010cの形成
次に、中間マスク1014bおよび第2有機絶縁層1010bを被覆するように有機材料を塗布し、表面を平坦化することにより第3有機絶縁層1010cを積層形成する(図17(c)、ステップS410)。このとき、第3有機絶縁層1010cの膜厚は、上部電極1102の膜厚以下に設定する。
(V) Formation of Third
(vi)ハードマスク1101の形成
次に、第3有機絶縁層1010c上に、ハードマスク材料層1101Lを形成する(図18(a)、ステップS450)。
次に、フォトリソグラフィ法およびエッチング法を用いてハードマスク材料層1101Lをパターニングし、コンタクトホールが開設されるべき位置において、コンタクトホールの内径と同サイズの開口を有するハードマスク1101を形成する(図18(b)、ステップS460)。このとき、ハードマスク1101に形成される開口の内径は、中間マスク1014bに形成される開口の内径よりも大きく設定される。
(Vi) Formation of
Next, the hard
(vii)有機絶縁層1010のエッチング
次に、有機絶縁層1010に対するエッチングを行い、ハードマスク1101の開口内に露出している部分を除去することで、開口1102hを開設する(図18(c)、ステップS420)。このとき、ハードマスク1101と中間マスク1014bとの間では、ハードマスク1101の開口と同じ内径の開口となる。一方、中間マスク1014bと中間マスク1014aとの間では、中間マスク1014bの開口と同じ内径の開口となる。同様に、中間マスク1014aと第3無機絶縁層109との間では、中間マスク1014aの開口と同じ内径の開口となる。上述したように、ハードマスク1101、中間マスク1014b、中間マスク1014aはこの順に開口の大きさが小さくなるので、開口1102hは、中間マスクを境界として、基材111から上部電極1102に近づくにつれて内径が増加する形状となる。
(Vii) Etching of
なお、変形例では、中間マスク1014a、1014bが絶縁体であるとしたが、中間マスク1014a、1014bが電気伝導体である場合には、中間マスク1014aおよび1014bのパターニングに、隣接するコンタクトホール間を接続しないように中間マスク1014a、1014bを形成する。このとき、中間マスク1014a、1014bは、例えば、開口径の2倍の外径を有するリング状としてもよい。
In the modification, the
以上の工程によっても、基材111から上部電極1102に近づくにつれて段階的に内径が増加する形状のコンタクトホールを形成することができる。また、第1有機絶縁層1010a〜第3有機絶縁層1010cそれぞれの膜厚は上部電極1102の膜厚以下であるので、スパッタリング法や真空蒸着法により上部電極を形成する際に、コンタクトホールの底面から中間マスク1014aまで、中間マスク1014aから中間マスク1014bまで、中間マスク1014bからハードマスク1101までが、それぞれ電気的に接続される。したがって、コンタクトホール内のすべてが導電体で充填されなかった場合でも、コンタクトホールの底から上部電極までの電気的接続がほぼ確実になされる。
According to the above steps, a contact hole having a shape whose inner diameter increases stepwise as it approaches the upper electrode 1102 from the
≪その他の変形例≫
実施の形態では、本実施の形態に係るTFT基板11および表示パネル100を説明したが、本発明は、その本質的な特徴的構成要素を除き、以上の実施の形態に何ら限定を受けるものではない。例えば、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。以下では、そのような形態の一例として、TFT基板11および表示パネル100の変形例を説明する。
≪Other variations≫
In the embodiment, the
(1)実施の形態に係るTFT基板11の製造方法では、ハードマスク1101のエッチングと有機絶縁層1010のエッチングとを5度ずつ繰り返すとしたが、繰り返し回数は5回に限られず、有機絶縁層1010の膜厚と上部電極1102の膜厚とに応じて任意の繰り返し回数であってよい。同様に、変形例に係るTFT基板の製造方法では、部分有機絶縁層の数を3、中間マスクを2層としたが、有機絶縁層1010の膜厚と上部電極1102の膜厚とに応じて任意の数であってよい。
(1) In the method of manufacturing the
(2)実施の形態および変形例に係るTFT基板11では、ゲート絶縁層106とゲート電極107とがチャネル領域104bより発光素子側に存在する、いわゆるトップゲート型のTFTであるとした。しかしながら、TFT基板11の各TFTは、基材111側から、ゲート電極、ゲート絶縁層、チャネル領域と積層される、いわゆるボトムゲート型のTFTであるとしてもよい。
(2) In the
また、実施の形態および変形例に係るTFT基板では、トランジスタTr1のソース領域と容量CSのCS下部電極とが接続される形態であったが、回路構成はこの場合に限られず、任意の構成であってよい。
(3)実施の形態および変形例に係るTFT基板11では、下部絶縁層が、SiNからなる第1下部絶縁層102とSiOからなる第2下部絶縁層103の積層構造であるとした。しかしながら、下部絶縁層は単層構造、または、3層以上の積層構造であってもよい。同様に、無機絶縁層が、AlOで形成される第1無機絶縁層105、SiOで形成される第2無機絶縁層108、AlOで形成される第3無機絶縁層109の積層構造であるとしたが、AlOの単相構造であってもよいし、4層以上の積層構造であってもよい。
Further, in the TFT substrate according to the embodiments and modifications, but the CS lower electrode of the source region and the capacitor CS of the transistor Tr 1 is in the form to be connected, the circuit configuration is not limited to this case, any configuration It may be.
(3) In the
(4)実施の形態および変形例に係るTFT基板11では、コンタクトホールが、基材側から上部電極側に近づくにつれて段階的に内径が増加する構成であるとしたが、例えば、図20に示すように、基材側と上部電極側の内径差が小さいテーパー状のコンタクトホールであってもよい。このようなコンタクトホールは、例えば、有機絶縁層に対する除去速度に対してハードマスク層に対する除去速度が小さくなるようなエッチング条件によりエッチングを行うことで形成することができる。
(4) In the
(5)実施の形態に係る表示パネル100は有機EL素子10を備えるとしたが、有機EL素子に替えて任意の自発光素子を備えるとしてもよいし、あるいは、液晶表示素子などの非発光型表示素子を備えるとしてもよい。
≪補足≫
以上で説明した実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、工程、工程の順序などは一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない工程については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明される。
(5) Although the
≪Supplement≫
Each of the embodiments described above shows a preferred specific example of the present invention. Numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement positions and connection forms of constituent elements, steps, order of steps, and the like described in the embodiments are merely examples, and do not limit the present invention. In addition, among the constituent elements in the embodiment, steps not described in the independent claims that indicate the highest concept of the present invention are described as arbitrary constituent elements that constitute a more preferable embodiment.
また、上記の工程が実行される順序は、本発明を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記工程の一部が、他の工程と同時(並列)に実行されてもよい。
また、発明の理解の容易のため、上記各実施の形態で挙げた各図の構成要素の縮尺は実際のものと異なる場合がある。また本発明は上記各実施の形態の記載によって限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
The order in which the above-described steps are performed is merely an example for specifically describing the present invention, and may be any other order. Further, some of the above steps may be performed simultaneously (in parallel) with other steps.
In addition, for easy understanding of the invention, the scales of the components in each of the drawings described in the above embodiments may be different from actual ones. Further, the present invention is not limited by the description of the above embodiments, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
また、各実施の形態及びその変形例の機能のうち少なくとも一部を組み合わせてもよい。
さらに、本実施の形態に対して当業者が思いつく範囲内の変更を施した各種変形例も本発明に含まれる。
Further, at least a part of the functions of the embodiments and the modifications thereof may be combined.
Further, various modifications in which the present embodiment is modified within a range conceivable by those skilled in the art are also included in the present invention.
本発明に係るTFT基板、およびTFT基板を含む表示装置は、テレビジョンセット、パーソナルコンピュータ、携帯電話などの装置、又はその他表示パネルを有する様々な電子機器に広く利用することができる。 The TFT substrate and the display device including the TFT substrate according to the present invention can be widely used for devices such as a television set, a personal computer, a mobile phone, and other various electronic devices having a display panel.
1000 有機EL表示装置
100 有機EL表示パネル
10 有機EL素子
11 TFT基板
12 層間絶縁層
13 画素電極
14 隔壁層
15 正孔注入層
16 正孔輸送層
17 発光層
18 電子輸送層
19 電子注入層
20 対向電極
21 封止層
111 基材
101 CS下部電極
102、103 下部絶縁層
104 半導体層
104b チャネル領域
104a ドレイン領域
104c ソース領域
104e 接続電極
104f CS上部電極
106 ゲート絶縁層
107 ゲート電極
105、108、109 無機絶縁層
1010 有機絶縁層
1101 ハードマスク
1102sd、1102g 上部電極
1014 中間マスク
Claims (11)
前記基板上に設けられ、チャネル領域と前記チャネル領域を挟む一対のコンタクト領域とを有する半導体層と、
前記チャネル領域にゲート絶縁層を介して設けられたゲート電極と、
前記半導体層と前記ゲート電極とを覆い、コンタクトホールが設けられた絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられ、コンタクトホールに対応する位置に開口が設けられたハードマスク層と、
前記ハードマスク層上に設けられ、前記コンタクトホールを介して前記コンタクト領域と前記ゲート電極とのいずれかに電気的に接続される上部電極と
を備え、
前記絶縁層に設けられる前記コンタクトホールの内径は、前記基板側から前記上部電極側に近づくにつれて段階的に内径が増加する
ことを特徴とする薄膜トランジスタ基板。 Board and
A semiconductor layer provided on the substrate and having a channel region and a pair of contact regions sandwiching the channel region;
A gate electrode provided in the channel region via a gate insulating layer;
An insulating layer that covers the semiconductor layer and the gate electrode and is provided with a contact hole;
A hard mask layer provided on the insulating layer and provided with an opening at a position corresponding to the contact hole;
An upper electrode provided on the hard mask layer and electrically connected to one of the contact region and the gate electrode via the contact hole;
The thin film transistor substrate according to claim 1, wherein an inner diameter of the contact hole provided in the insulating layer increases stepwise from the substrate side toward the upper electrode side.
ことを特徴とする請求項1に記載の薄膜トランジスタ基板。 The value of the thickness of the upper electrode on the hard mask layer is equal to or greater than the length of the contact hole in which the inner diameter does not change in the thickness direction of the insulating layer. Thin film transistor substrate.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の薄膜トランジスタ基板。 The thin film transistor substrate according to claim 1, wherein the insulating layer further includes an intermediate mask layer having an opening at a position corresponding to the contact hole.
前記中間マスク層の開口は、前記上部電極に近い中間マスク層ほど大きい
ことを特徴とする請求項3に記載の薄膜トランジスタ基板。 The insulating layer includes a plurality of intermediate mask layers for one contact hole,
The thin film transistor substrate according to claim 3, wherein an opening of the intermediate mask layer is larger in an intermediate mask layer closer to the upper electrode.
前記上部電極のそれぞれに電気的に接続される画素電極と、
前記画素電極のそれぞれの上部に設けられる発光層と、
前記発光層の上部に設けられる共通電極と
を備えることを特徴とする発光パネル。 A thin film transistor substrate according to any one of claims 1 to 4,
A pixel electrode electrically connected to each of the upper electrodes,
A light-emitting layer provided on each of the pixel electrodes,
And a common electrode provided on the light emitting layer.
前記基板上に半導体層を設け、
前記半導体層の第1領域にゲート絶縁層とゲート電極とを設け、
前記半導体層と前記ゲート電極とを覆う絶縁層を設け、
前記絶縁層上にハードマスク層を設け、
前記ハードマスク層に開口を開設して、前記絶縁層において前記ハードマスク層の開口に対応する位置に、前記半導体と接する部分の内径が前記ハードマスク層の開口の内径より小さいコンタクトホールを開設し、
前記コンタクトホールを介して前記半導体層の前記第1領域を挟む第2領域と第3領域と、前記ゲート電極とのそれぞれに接続する上部電極を前記ハードマスク層上に設ける
ことを特徴とする薄膜トランジスタ基板の製造方法。 Prepare the board,
Providing a semiconductor layer on the substrate,
Providing a gate insulating layer and a gate electrode in a first region of the semiconductor layer;
Providing an insulating layer covering the semiconductor layer and the gate electrode;
Providing a hard mask layer on the insulating layer,
An opening is formed in the hard mask layer, and a contact hole is formed in the insulating layer at a position corresponding to the opening of the hard mask layer, the inner diameter of a portion in contact with the semiconductor being smaller than the inner diameter of the opening of the hard mask layer. ,
An upper electrode connected to each of a second region and a third region sandwiching the first region of the semiconductor layer via the contact hole and the gate electrode is provided on the hard mask layer. Substrate manufacturing method.
前記ハードマスク層に開口を開設する際に有機材料で構成されるマスクを用いて前記ハードマスク層をエッチングし、
前記コンタクトホールを開設する際に、前記上部領域と前記マスクに対するエッチングと、前記ハードマスク層に対するエッチングとを複数回交互に繰り返す
ことを特徴とする請求項6に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。 At least an upper region of the insulating layer in contact with the hard mask is made of an organic material,
Etching the hard mask layer using a mask composed of an organic material when opening an opening in the hard mask layer,
7. The method according to claim 6, wherein, when the contact hole is formed, etching of the upper region and the mask and etching of the hard mask layer are alternately repeated a plurality of times.
ことを特徴とする請求項7に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。 The amount of increase in the length of the contact hole in the thickness direction of the insulating layer per etching of the upper region is equal to or less than the thickness of the upper electrode on the hard mask. The method for manufacturing a thin film transistor substrate according to claim 7, wherein:
ことを特徴とする請求項6に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。 When the insulating layer is provided, a process of forming an organic insulating layer with an organic material and a process of forming an intermediate mask layer on the organic insulating layer and providing an opening in the intermediate mask layer are alternately repeated one or more times. The method for manufacturing a thin film transistor substrate according to claim 6, wherein:
ことを特徴とする請求項9に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。 The method according to claim 9, wherein a thickness of the organic insulating layer is equal to or less than a thickness of the upper electrode on the hard mask.
ことを特徴とする請求項9または10に記載の薄膜トランジスタ基板の製造方法。 A process of forming an organic insulating layer with an organic material and a process of forming the intermediate mask layer and providing an opening in the intermediate mask layer are performed a plurality of times, and a larger opening is opened in the intermediate mask layer farther from the substrate. The method for manufacturing a thin film transistor substrate according to claim 9.
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