(57)【要約】【課題】  表示欠陥を防止したアクティブマトリクス型表示装置を提供する。【解決手段】  アクティブマトリクス型表示装置は、配線３２と、配線３２の表面に配置され貫通孔４６を含む無機絶縁膜１６と、貫通孔４６に連通するように形成されたコンタクトホール４１を含む有機絶縁膜１１と、画素メタル電極１とを備える。有機絶縁膜１１は、コンタクトホール４１の表面の断面形状が２段になっており、第１テーパ部７３の径が貫通孔４６の径よりも大きくなるように形成され、第２テーパ部７４の径が第１テーパ部７３の径よりも大きくなるように形成されている。【選択図】        図２
2006106575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、
前記第１電極の表面に配置され、貫通孔を含む無機絶縁膜と、
前記無機絶縁膜の表面に配置され、前記貫通孔に連通するように形成されたコンタクトホールを含む有機絶縁膜と、
前記貫通孔の内側の前記第１電極の表面、前記貫通孔の表面および前記コンタクトホールの表面に沿うように形成された第２電極と
を備え、
前記有機絶縁膜は、前記コンタクトホールの表面の断面形状が２段になっており、前記無機絶縁膜の側の第１段目の径が、前記貫通孔の径の大きさ以上になるように形成され、第２段目の径が、前記第１段目の径よりも大きくなるように形成されている、アクティブマトリクス型表示装置。
【請求項２】
前記有機絶縁膜は、前記コンタクトホールの前記第１段目の径の部分および前記第２段目の径の部分を接続する接続面を有し、
前記有機絶縁膜は、前記接続面と前記無機絶縁膜とに挟まれるように形成された被膜部を含み、
前記被膜部は、厚さが前記無機絶縁膜の厚さよりも薄くなるように形成されている、請求項１に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項３】
前記有機絶縁膜は、前記コンタクトホールの前記第１段目の径の部分および前記第２段目の径の部分を接続する接続面を有し、
前記有機絶縁膜は、前記接続面と前記無機絶縁膜とに挟まれるように形成された被膜部を含み、
前記貫通孔および前記コンタクトホールのうち少なくとも一方が、前記第１電極に向かって、徐々に開口が小さくなるように形成されている、請求項１に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項４】
第１電極と、
前記第１電極の表面に配置され、貫通孔を含む無機絶縁膜と、
前記無機絶縁膜の表面に配置され、前記貫通孔に連通するように形成されたコンタクトホールを含む有機絶縁膜と、
前記貫通孔の内側の前記第１電極の表面、前記コンタクトホールの内側の前記無機絶縁膜の表面、および前記コンタクトホールの表面に沿うように形成された第２電極と
を備え、
前記コンタクトホールは、前記コンタクトホールの底部が前記貫通孔の入口部よりも大きくなるように形成され、
前記無機絶縁膜は、少なくとも前記コンタクトホールの内側の表面において、表面改質が行なわれた改質層を含む、アクティブマトリクス型表示装置。
【請求項５】
前記貫通孔の表面に前記改質層が形成されている、請求項４に記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項６】
有機ＥＬ表示パネルおよび液晶表示パネルのうち、少なくとも一方を備える、請求項１から５のいずれかに記載のアクティブマトリクス型表示装置。
【請求項７】
第１電極の一部を露出するように形成された貫通孔を有する無機絶縁膜を、前記第１電極の表面に形成する工程と、
前記第１電極の前記一部の表面および前記無機絶縁膜の表面に有機絶縁膜を形成する工程と、
前記第１電極の前記一部の表面を露出するように、前記有機絶縁膜にコンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程と、
前記第１電極の前記一部の表面に残存する前記有機絶縁膜を除去するアッシング工程と
を含み、
前記コンタクトホール形成工程は、前記コンタクトホールの表面の断面形状が２段になる工程を含み、
前記コンタクトホール形成工程は、前記無機絶縁膜の側の第１段目の径が、前記貫通孔の径と同じになるように、または、前記貫通孔の径よりも大きくなるように形成して、さらに、第２段目の径が、前記第１段目の径よりも大きくなるように形成する工程を含む、アクティブマトリクス型表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記有機絶縁膜として、感光性樹脂の膜を形成する工程を含み、
前記コンタクトホール形成工程は、マスクを用いて前記感光性樹脂の膜の一部を感光した後に現像する工程を含み、
前記マスクとして、前記無機絶縁膜の表面の前記貫通孔の周りの領域に対応する領域がハーフトーンマスクになっているものを用いる、請求項７に記載のアクティブマトリクス型表示装置の製造方法。
【請求項９】
第１電極の表面に無機絶縁膜を形成する工程と、
前記第１電極の一部の表面を露出するように、前記無機絶縁膜に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記第１電極の前記一部の表面および前記無機絶縁膜の表面に有機絶縁膜を形成する工程と、
前記第１電極の前記一部の表面を露出するように、前記有機絶縁膜にコンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程と、
前記第１電極の前記一部の表面に残存する前記有機絶縁膜を除去するアッシング工程と、
前記無機絶縁膜の表面の改質を行なう表面改質工程と
を含み、
前記コンタクトホール形成工程は、前記コンタクトホールの底部が前記貫通孔の入口部よりも大きくなるように行なう、アクティブマトリクス型表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記貫通孔形成工程の後に前記表面改質工程を行なう、請求項９に記載のアクティブマトリクス型表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブマトリクス型表示装置およびアクティブマトリクス型表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のアクティブマトリクス型表示装置においては、画素の電極となる画素メタルは、基板の表面に形成されたＴＦＴ（Thin Film Transistor）のような駆動素子と、配線を通じて接続されている。
【０００３】
たとえば、特開２００３−８４３０９号公報においては、ＴＦＴのドレイン電極と、画素電極とのコンタクト不良を抑制する液晶表示装置が開示されている。この液晶表示装置においては、無機絶縁膜に設けた貫通孔と有機絶縁膜に設けたコンタクトホールを介して、上部に画素電極としての透明画素電極を配置する場合、ドレイン電極と画素電極とのコンタクト部分において、無機絶縁膜のエッジを有機絶縁膜のエッジよりも内側に配置している。この構成により、コンタクトボトム部における透明電極膜の段切れを防ぎ、コンタクト不良を改善することができる、と開示されている。
【特許文献１】特開２００３−８４３０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特開２００３−８４３０９号公報に開示されているコンタクトホールおよび無機絶縁膜の構成を採用した場合に、基板に形成された配線層の表面に、一様に無機絶縁膜を形成する。次に、フォトリソグラフィ法によって、無機絶縁膜のパターンを形成する。この後に、無機絶縁膜の表面に有機絶縁膜を形成して、フォトリソグラフィ法によって有機絶縁膜のパターンを形成する。
【０００５】
無機絶縁膜には貫通孔を形成して、有機絶縁膜にはコンタクトホールを形成する。有機絶縁膜の主表面に画素メタルなどの電極を配置するとともに、これらの貫通孔とコンタクトホールの表面とに電極を配置して、ＴＦＴに接続された配線と画素メタルなどの電極とを電気的に接続する。
【０００６】
有機絶縁膜のパターンニングを行なってコンタクトホールを形成した際に、無機絶縁膜の貫通孔から露出したＴＦＴに接続された配線の表面には、有機絶縁膜が完全に除去されずに残存している。このため、ＴＦＴに接続された配線の表面に残存する有機絶縁膜を除去する工程（以下、「アッシング工程」という）が行なわれる。
【０００７】
しかし、アッシング工程の際に、アッシングを行なうガスの種類や、無機絶縁膜の種類に依存して、無機絶縁膜の露出している部分がエッチングされてしまい、無機絶縁膜と有機絶縁膜との境界部分で大きな段差が生ずる。すなわち、無機絶縁膜の貫通孔の周りの部分がエッチングされてしまい、エッチングされた部分に大きな段差が生じる。この段差の上面においては、画素メタルなどの電極の被膜性が悪く、電極が途切れてしまうという問題があった。この結果、表示欠陥が生じるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、表示欠陥を防止したアクティブマトリクス型表示装置およびアクティブマトリクス型表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に基づくアクティブマトリクス型表示装置は、第１電極と、上記第１電極の表面に配置され、貫通孔を含む無機絶縁膜と、上記無機絶縁膜の表面に配置され、上記貫通孔に連通するように形成されたコンタクトホールを含む有機絶縁膜と、上記貫通孔の内側の上記第１電極の表面、上記貫通孔の表面および上記コンタクトホールの表面に沿うように形成された第２電極とを備える。上記有機絶縁膜は、上記コンタクトホールの表面の断面形状が２段になっており、上記無機絶縁膜の側の第１段目の径が、上記貫通孔の径の大きさ以上になるように形成され、第２段目の径が、上記第１段目の径よりも大きくなるように形成されている。
【００１０】
また、本発明に基づくアクティブマトリクス型表示装置は、第１電極と、上記第１電極の表面に配置され、貫通孔を含む無機絶縁膜と、上記無機絶縁膜の表面に配置され、上記貫通孔に連通するように形成されたコンタクトホールを含む有機絶縁膜と、上記貫通孔の内側の上記第１電極の表面、上記コンタクトホールの内側の上記無機絶縁膜の表面、および上記コンタクトホールの表面に沿うように形成された第２電極とを備える。上記コンタクトホールは、上記コンタクトホールの底部が上記貫通孔の入口部よりも大きくなるように形成され、上記無機絶縁膜は、少なくとも上記コンタクトホールの内側の表面において、表面改質が行なわれた改質層を含む。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に基づくアクティブマトリクス型表示装置の製造方法は、第１電極の一部を露出するように形成された貫通孔を有する無機絶縁膜を、上記第１電極の表面に形成する工程と、上記第１電極の上記一部の表面および上記無機絶縁膜の表面に有機絶縁膜を形成する工程と、上記第１電極の上記一部の表面を露出するように、上記有機絶縁膜にコンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程と、上記第１電極の上記一部の表面に残存する上記有機絶縁膜を除去するアッシング工程とを含む。上記コンタクトホール形成工程は、上記コンタクトホールの表面の断面形状が２段になる工程を含み、上記コンタクトホール形成工程は、上記無機絶縁膜の側の第１段目の径が、上記貫通孔の径と同じになるように、または上記貫通孔の径よりも大きくなるように形成して、さらに、第２段目の径が、上記第１段目の径よりも大きくなるように形成する工程を含む。
【００１２】
また、本発明に基づくアクティブマトリクス型表示装置の製造方法は、第１電極の表面に無機絶縁膜を形成する工程と、上記第１電極の一部の表面を露出するように、上記無機絶縁膜に貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、上記第１電極の上記一部の表面および上記無機絶縁膜の表面に有機絶縁膜を形成する工程と、上記第１電極の上記一部の表面を露出するように、上記有機絶縁膜にコンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程と、上記第１電極の上記一部の表面に残存する上記有機絶縁膜を除去するアッシング工程と、上記無機絶縁膜の表面の改質を行なう表面改質工程とを含む。上記コンタクトホール形成工程は、上記コンタクトホールの底部が上記貫通孔の入口部よりも大きくなるように行なう。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、表示欠陥を防止したアクティブマトリクス型表示装置およびアクティブマトリクス型表示装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施の形態１）
（構成）
図１から図１１を参照して、本発明に基づく実施の形態１におけるアクティブマトリクス型表示装置およびアクティブマトリクス型表示装置の製造方法について説明する。
【００１５】
本実施の形態におけるアクティブマトリクス型表示装置は、表示素子として有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子を含む。本実施の形態においては、有機ＥＬ表示装置のうち、トップエミッション構造の有機ＥＬ表示装置について説明する。
【００１６】
図１に、本実施の形態におけるアクティブマトリクス型表示装置の概略断面図を示す。基板３５の表面には、駆動素子としてのＴＦＴ３１が形成され、ＴＦＴ３１に接続された配線層３７が形成されている。配線層３７は、基板３５の主表面に延びるように形成されている。ＴＦＴ３１は、１つの有機ＥＬ素子３６に対応するように形成されている。
【００１７】
配線層３７の表面には、１つの有機ＥＬ素子３６に対応するように、第１電極としての配線３２が形成されている。本実施の形態においては、断面形状がほぼ長方形になるように、配線３２が形成されている。配線３２および配線層３７の表面には、無機絶縁膜１６が形成されている。無機絶縁膜１６は、配線層３７および配線３２の表面に沿うように形成されている。
【００１８】
無機絶縁膜１６の表面には、有機絶縁膜１１が形成されている。有機絶縁膜１１は、有機絶縁膜１１の表面の高さが、ほぼ一定になるように形成されている。有機絶縁膜１１は、配線３２の位置に対応するように形成されたコンタクトホール４１を含む。コンタクトホール４１は、配線３２に向かってその開口が小さくなるように形成されている。配線３２の表面において、無機絶縁膜１６には、コンタクトホール４１と連通するように、貫通孔が形成されている。
【００１９】
無機絶縁膜１６および有機絶縁膜１１などの絶縁膜は、無機材料または有機材料から形成され、ＴＦＴ、ＴＦＴに接続される配線層、および画素メタル電極などを電気的に絶縁するように形成される。また、ＴＦＴなどの表面の凹凸を平坦化するために形成される。絶縁膜は、特開平１０−１８９２５２号公報、特開２００１−３５６７１１号公報または、特開２００２−８３６９１号公報などに開示されている。無機絶縁膜は、ＳｉＯ2（酸化シリコン）、ＰＳＧ（リンシリカガラス）、ＢＳＧ（ボロンシリカガラス）、Ｓｉ3Ｎ4（窒化シリコン系化合物）、Ｔａ2Ｏ5（酸化タンタル）などの無機材料によって形成することができる。また、有機絶縁膜としては、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂などの有機材料によって形成することができる。
【００２０】
無機絶縁膜１６の貫通孔の内側において、貫通孔から露出した配線３２の表面、貫通孔の表面、およびコンタクトホールの表面には、それぞれの面に沿うように、第２電極としての画素メタル電極１が形成されている。
【００２１】
画素メタル電極１の表面において、コンタクトホール４１の内側には、それぞれの画素を分離するための、画素分離絶縁膜２４が形成されている。また、有機絶縁膜１１の表面の平坦な部分においては、画素メタル電極１の表面に有機ＥＬ素子３６が配置されている。有機ＥＬ素子３６の主表面のうち、画素メタル電極１と反対側の主表面には、カソードとして対向電極５が形成されている。対向電極５は、有機ＥＬ素子３６の表面および画素分離絶縁膜２４の表面に形成されている。
【００２２】
このように、有機ＥＬ素子３６は、画素メタル電極１と対向電極５とに挟まれるように配置され、画素メタル電極１と対向電極５との間に電圧が印加されることにより、発光するように形成されている。
【００２３】
本実施の形態における表示装置には、封止膜や封止基板などの封止に用いられる材料および封止方法によって、封止が行なわれている（図示せず）。また、表示装置においては、直線偏光板と１／４λ板とを組合せた偏光板や封止された内側に乾燥剤が配置されていてもよい。
【００２４】
図２に、図１におけるＡ部の拡大断面図を示す。本実施の形態においては、第１電極としての配線３２の表面に、貫通孔４６を含む無機絶縁膜１６が形成され、貫通孔４６は、配線３２の表面の一部を露出するように形成されている。無機絶縁膜１６の表面に形成された有機絶縁膜１１は、貫通孔４６と連通するように形成されたコンタクトホール４１を含む。本実施の形態においては、貫通孔４６およびコンタクトホール４１は、平面形状が正方形になるようにされている。
【００２５】
本実施の形態におけるコンタクトホール４１は、表面の断面形状が２段になるように形成されている。コンタクトホール４１は、第１段目の第１テーパ部７３と第２段目の第２テーパ部７４とを含む。第１テーパ部７３と第２テーパ部７４とは、接続面５１を介して連通している。第１テーパ部７３および第２テーパ部７４は、配線３２に向かって開口が小さくなるように形成され、それぞれの平面形状は正方形になるように形成されている。第１テーパ部７３は、無機絶縁膜１６の表面に接している。コンタクトホール４１の接続面５１は、無機絶縁膜１６の表面とほぼ平行になるように形成されている。
【００２６】
本実施の形態においては、無機絶縁膜１６の側の第１段目の径が貫通孔の径より大きくなるように形成され、第２段目の径が第１段目の径よりも大きくなるように形成されている。すなわち、第１テーパ部７３の径Ｌ２が貫通孔４６の径Ｌ１よりも大きくなるように形成されている。また、第２テーパ部７４の径Ｌ３が第１テーパ部７３の径Ｌ２よりも大きくなるように形成されている。
【００２７】
ここで、本発明における「径」とは、平面視したときの形状において、該形状の任意の２点同士をさしわたした長さのうち最小の長さを示す。たとえば、平面形状が正方形であれば、径の長さは辺の長さと同じになる。また、本実施の形態においては、第１テーパ部７３、第２テーパ部７４および貫通孔４６がテーパ状に形成されている。それぞれの層の厚さ方向において径が異なっているが、本発明においては、長さが最小となる部分の長さを「径」という。たとえば、第２テーパ部７４の径は、接続面５１における平面形状の正方形の１辺の長さを示す。
【００２８】
有機絶縁膜１１は、貫通孔４６の周りの無機絶縁膜１６を被膜するように形成された被膜部６１を含む。被膜部６１は、コンタクトホール４１の接続面５１と無機絶縁膜１６に挟まれた部分である。被膜部６１は、無機絶縁膜１６の端部の上面全体を覆うように形成されている。被膜部６１の端面が第１テーパ部７３になる。本実施の形態においては、被膜部６１の厚さが、無機絶縁膜１６の厚さよりも薄くなるように形成されている。
【００２９】
図３に、無機絶縁膜の貫通孔の部分の拡大断面図を示す。本実施の形態においては、無機絶縁膜１６の貫通孔４６の表面と、有機絶縁膜１１の被膜部６１の端面との境界は、段差がなく連続的な面になるように形成されている。
【００３０】
貫通孔４６は、配線３２に向かって開口が小さくなるようなテーパ状に形成されている。図３においては、下側に向かうにつれて、開口が小さくなるように形成されている。本実施の形態においては、配線３２の表面と貫通孔４６とのなす角度（テーパ角度）αは、８０°以下になるように形成されている。また、有機絶縁膜１１の被膜部６１の端部において、無機絶縁膜１６の表面と第１テーパ部７３とのなす角度（テーパ角度）βは、８０°以下になるように形成されている。また、第２テーパ部７４の無機絶縁膜１６の表面に対する傾斜角度（テーパ角度）γは、８０°以下になるように形成されている。
【００３１】
（作用・効果、製造方法）
図１において、ＴＦＴ３１が駆動することにより、配線層３７および配線３２を通って、画素メタル電極１に通電される。有機ＥＬ素子３６は、ＴＦＴが駆動することにより、電圧が印加されて発光する。本実施の形態における有機ＥＬ表示装置は、トップエミッション構造の表示装置であり、矢印８１に示す向きに光が放出される。それぞれの有機ＥＬ素子３６は、対応するそれぞれのＴＦＴ３１によって駆動される。
【００３２】
図２に示すように、本実施の形態においては、有機絶縁膜１１のコンタクトホール４１の表面の断面形状が２段になるように形成され、無機絶縁膜１６の側の第１段目の径が貫通孔の径より大きくなるように形成され、第２段目の径が第１段目の径よりも大きくなるように形成されている。この構成を採用することにより、有機絶縁膜１１のコンタクトホール４１を形成した後の、配線３２の表面に残存する有機絶縁膜を除去するためのアッシング工程において、無機絶縁膜１６の端部が共にエッチングされることを防止でき、貫通孔４６の表面において、画素メタル電極１の断線を防止できる。この結果、画素メタル電極の導通不良を防止して、表示欠陥を防止したアクティブマトリクス型表示装置を提供することができる。
【００３３】
本実施の形態においては、コンタクトホールの第１段目の径が貫通孔の径よりも大きくなるように形成されているが、この形態に限られず、第１段目の径と貫通孔の径とがほぼ同じになるように形成されていても構わない。
【００３４】
本実施の形態においては、有機絶縁膜１１の被膜部６１の厚さが、無機絶縁膜１６の厚さよりも薄くなるように形成されている。有機絶縁膜１１の被膜部６１が厚いと被膜部６１の端面における段差が大きくなり、画素メタル電極１が断線する恐れがあるが、この構成を採用することにより、画素メタル電極１の断線を防止できる。すなわち、有機絶縁膜１１の被膜部６１の厚さは薄い方が好ましい。被膜部６１は、有機絶縁膜１１にコンタクトホール４１を形成する工程において、後のアッシング工程で一部が除去されることを考慮して厚さが調整されている。
【００３５】
また、本実施の形態においては、図３に示すように、無機絶縁膜１６の貫通孔４６、有機絶縁膜１１の第１テーパ部７３および有機絶縁膜１１の第２テーパ部７４は、第１電極としての配線３２に向かって、開口が小さくなるようなテーパ状に形成されている。このように、第２電極としての画素メタル電極１が配置される表面がテーパ状に形成されていることにより、画素メタル電極１を形成する際に、貫通孔４６の表面、第１テーパ部７３の表面および第２テーパ部の表面において画素メタル電極１の断線を抑制できる。
【００３６】
さらに、図３を参照して、無機絶縁膜１６の貫通孔４６の表面のテーパ角度αは、８０°以下が好ましく、より好ましくは６０°以下である。有機絶縁膜１１のコンタクトホール４１の第１テーパ部７３のテーパ角度βも同様に、８０°以下が好ましく、より好ましくは６０°以下である。画素メタル電極１は、貫通孔４６の表面および第１テーパ部７３の表面に沿うように形成されるため、それぞれのテーパ角度が大き過ぎると、画素メタル電極１が断線する恐れがある。貫通孔４６のテーパ角度αおよび第１テーパ部７３のテーパ角度βを、８０°以下にすることによって、画素メタル電極１の断線を有効に防止することができる。また、テーパ角を６０°以下にすることにより、さらに効果的に画素メタル電極１の断線を防止することができる。
【００３７】
また、コンタクトホール４１の第２テーパ部７４のテーパ角度γについても同様に８０°以下であることが好ましく、さらに好ましくは６０°以下である。この構成を採用することにより、第２テーパ部７４の表面における画素メタル電極１の断線を抑制することができる。
【００３８】
本実施の形態においては、無機絶縁膜１６の端部全体を覆うように有機絶縁膜１１の被膜部６１が形成されているが、特にこの形態に限られず、無機絶縁膜１６の少なくとも一部の表面に被膜部６１が形成されていればよい。図３を参照して、被膜部６１は、無機絶縁膜１６の上面の先端から貫通孔４６の外側に向かった長さｌａが４．９μｍ以内の領域まで形成されていることが好ましい。さらに、被膜部６１は、無機絶縁膜１６の先端を覆うように形成されていても構わない。すなわち、貫通孔４６の表面に有機絶縁膜１１が配置されていても構わない。このような場合、被膜部６１は、貫通孔４６の内側に向かった長さｌｂが１．０μｍ以内の範囲内であることが好ましい。
【００３９】
コンタクトホール４１および貫通孔４６の平面形状については、特に制限はなく、四角形などの多角形状であってもよいし、楕円形や円形などの曲線部を含む形状であってもよい。また、コンタクトホール４１および貫通孔４６の大きさについても特に制限はなく、任意の大きさのものに本発明を適用することができる。
【００４０】
画素分離絶縁膜については、その厚さに特に制限はない。無機絶縁膜の厚さおよび有機絶縁膜の厚さについても、特に制限はないが、絶縁性、応力、ＴＦＴの表面の凹凸の平坦化などを考慮すると、無機絶縁膜は、厚さが１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましく、有機絶縁膜は、その１倍から６０倍の厚さを有することが好ましい。
【００４１】
本実施の形態においては、アクティブマトリクス型表示装置のうち、トップエミッション構造を有する有機ＥＬ表示装置を例に挙げて説明したが、任意のアクティブマトリクス型表示装置に本願発明を適用することができる。たとえば、本発明は、ボトムエミッション構造を有する有機ＥＬ表示装置や、液晶表示装置に対しても適用することができる。
【００４２】
液晶表示装置の場合には液晶表示パネルを含み、有機ＥＬ表示装置の場合には有機ＥＬ表示パネルを含む。液晶表示パネルや有機ＥＬ表示パネルの内部の第１電極と第２電極との接続部分に本願発明を適用することにより、表示欠陥を防止した表示装置を提供することができる。また、それぞれの表示素子を駆動させる能動素子を含む駆動装置については、特にＴＦＴを含むものに制限されるものではなく、任意の駆動装置を適用することができる。
【００４３】
次に、本実施の形態におけるアクティブマトリクス型表示装置の製造方法について説明する。
【００４４】
図１を参照して、ＴＦＴ、画素メタル、表示パネルの封止、有機ＥＬ素子、偏光板、および乾燥剤などについては、たとえば、特開平１０−１８９２５２号公報、特開２００１−３５６７１１号公報、および特開２００２−８３６９１号公報などに開示されている公知の材料や製造方法によって形成することができる。
【００４５】
図１および図２を参照して、初めに基板３５の表面に、ＴＦＴ３１、配線層３７、第１電極としての配線３２を形成する。次に、配線３２および配線層３７を覆うように、無機絶縁膜１６を形成する。無機絶縁膜１６および後に形成する有機絶縁膜１１については、スパッタ法、ＣＶＤ法、塗布法などの公知の方法によって形成する。次に、たとえば、フォトリソグラフィ法によって、配線３２の表面の一部を露出するように、貫通孔４６を形成する。本実施の形態においては、貫通孔４６の断面形状が配線３２に向かって開口が小さくなるようなテーパ状に形成する。
【００４６】
無機絶縁膜１６のフォトリソグラフィ法においては、貫通孔４６のマスクサイズが、有機絶縁膜１１のコンタクトホールのマスクサイズよりも小さくなるようなものを用いている。すなわち、無機絶縁膜１６に形成される貫通孔４６の大きさが、有機絶縁膜１１のコンタクトホール４１の第２テーパ部７４よりも小さくなるようなマスクが用いられている。
【００４７】
次に、貫通孔４６から露出する配線３２の表面、および無機絶縁膜１６の表面を覆うように、有機絶縁膜１１を形成する。次に、配線３２の貫通孔４６の内側の部分を露出するように、フォトリソグラフィ法によって、有機絶縁膜１１にコンタクトホール４１を形成するコンタクトホール形成工程を行なう。
【００４８】
コンタクトホール形成工程においては、コンタクトホールの表面の断面形状が２段になるように行なう。無機絶縁膜１６の表面のうち無機絶縁膜１６の端部の領域において、有機絶縁膜が残存するように行なう。コンタクトホール４１の接続面５１と無機絶縁膜１６との間に距離が空くようにコンタクトホール４１を形成する。すなわち、図２に示すように、有機絶縁膜１１に、被膜部６１が形成されるようにコンタクトホール４１を形成する。
【００４９】
また、図２を参照して、本実施の形態においては、無機絶縁膜１６の側の第１段目の径Ｌ２が、貫通孔の径Ｌ１より大きくなるように形成して、さらに、第２段目の径Ｌ３が、第１段目の径Ｌ２よりも大きくなるように形成している。コンタクトホール形成工程においては、無機絶縁膜の側の第１段目の径Ｌ２が貫通孔の径Ｌ１と同じになるように形成しても構わない。
【００５０】
本実施の形態においては、コンタクトホール形成工程のパターン露光を行なう際に、無機絶縁膜１６の貫通孔４６を形成するためのマスクよりも開口面積が大きいマスクを使用している。有機絶縁膜１１を感光した後に、アルカリ溶液で現像して、コンタクトホール４１を形成する際に、現像液の濃度、現像時間、現像液の種類の変更、または現像処理回数などを変更することによって、無機絶縁膜１６の端部の表面（貫通孔４６の周りの領域）に、有機絶縁膜１１の被膜部６１を形成することができる。
【００５１】
有機絶縁膜のコンタクトホールを形成するマスクサイズと、無機絶縁膜の貫通孔を形成するマスクサイズとの差は、有機ＥＬ表示装置の高精細化の観点から小さいほど好ましく、その差は、パターニングを行なうプロセスの位置決め精度の誤差を考慮すると０．２μｍ以上５μｍ以下の範囲内であることが好ましい。
【００５２】
または、フォトリソグラフィ法による有機絶縁膜の被膜部の形成において、コンタクトホールの接続面に対応する領域（貫通孔の周りの領域）がハーフトーンマスクとなっているマスクを用いてもよい。すなわち、被膜部に対応する領域のみが、ハーフトーンマスクになったマスクを用いてもよい。この方法によっても、無機絶縁膜の端部に有機絶縁膜の被膜部を形成することができる。言い換えると、無機絶縁膜の端部の表面に薄く有機絶縁膜が残存するようにパターニングを行なうことができる。
【００５３】
たとえば、有機絶縁膜がポジ型のポリイミドによって形成されている場合、ハーフトーンマスクを用いて光の透過率を下げて露光量を小さくすることによって、有機絶縁膜を多く残すことができる。本発明におけるハーフトーンマスクとは、異なる透過率の複数の領域を有し、露光時に任意のパターンに対して減光した露光を行なうためのマスクをいう。
【００５４】
コンタクトホール４１を形成した後に、貫通孔４６の内側の配線３２の表面に残存する有機絶縁膜１１を除去するためのアッシングを行なう。アッシング工程においては、公知の酸化プラズマ処理、紫外線照射オゾン処理、フッ素系プラズマ処理、アルゴンプラズマ処理、またはアルカリ溶液処理などにより行なう。
【００５５】
アッシング工程が行なわれる際には、有機絶縁膜１１の被膜部６１もエッチングされる。このため、無機絶縁膜１６の端部（貫通孔４６の周り）がエッチングされることを防止できる。このように、コンタクトホール４１の表面の断面形状が２段になるように、有機絶縁膜１１にコンタクトホール４１を形成して、有機絶縁膜１１の被膜部６１を形成することによって、被膜部６１がエッチングストッパとなり、無機絶縁膜１６の端部のエッチングを防止することができる。この結果、有機絶縁膜１１の第１テーパ部７３と無機絶縁膜１６の貫通孔４６とにおいて、大きな段差が生ずることを防止でき、画素メタル電極１の断線を防止することができる。
【００５６】
アッシング工程の後に画素メタル電極１を形成する。画素メタル電極１の形成については、公知の方法で形成することができ、その材料や形成方法または厚さなどに制限はなく、導電性の薄膜であればよい。この後に、画素分離絶縁膜２４有機ＥＬ素子３６などを公知の方法で形成して、有機ＥＬ表示装置を製造する。
【００５７】
次に、本実施の形態における表示装置のうち、本発明に係る部分を形成したテストパターンについて、効果の試験を行なった結果を説明する。
【００５８】
図４は、本発明に係るテストパターンの平面図である。このテストパターンは、ＴＦＴに接続された配線と画素メタル電極との電気的な接続を試験するためのコンタクトチェーンである。このコンタクトチェーンは、実際のアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置を製造する工程のうち一部の工程を抜粋して製造したものである。したがって、以下のコンタクトチェーンの製造方法は、表示装置の製造方法に直接的に適用することができる。
【００５９】
図５は、コンタクトチェーンの概略断面図である。図４および図５に示すように、コンタクトチェーンにおいては、下部配線層３８と上部配線層２とがコンタクトホール４１を介して、電気的に接続されている。上部配線層２は、有機絶縁膜１２の表面に沿って２つのコンタクトホール４１を接続するように形成されている。下部配線層３８は、基板３５の表面に沿って２つのコンタクトホール４１を電気的に接続するように形成されている。
【００６０】
上部配線層２が電気的に接続している２つのコンタクトホール４１と、下部配線層３８が電気的に接続している２つのコンタクトホール４１とは、互いにずれるように配置されている。複数のコンタクトホール４１が形成されたコンタクトチェーンは、一部が上部配線層２を通って、他の部分が下部配線層３８を通して、コンタクトチェーンの端から端までの導通が行なえるように形成されている。
【００６１】
図５に示すように、コンタクトチェーンは、基板３５の表面に下部配線層３８が形成されている。基板３５の表面には、ＴＦＴなどは形成されていない。下部配線層３８は、本発明における第１電極に対応する。下部配線層３８の表面には、無機絶縁膜１７が形成されている。無機絶縁膜１７には、貫通孔４７が形成されている。無機絶縁膜１７の表面には、コンタクトホール４１を有する有機絶縁膜１２が形成されている。貫通孔４７、コンタクトホール４１、および下部配線層３８のうち貫通孔４７から露出した表面に沿うように、上部配線層２が形成されている。上部配線層２は、本発明における第２電極に対応する。
【００６２】
下部配線層３８には、２つの貫通孔４７ごとに切断部６６が形成されている。切断部６６の内部には無機絶縁膜１７が配置され、下部配線層３８の絶縁が形成されている。上部配線層２において、下部配線層３８の切断部６６に挟まれた２つのコンタクトホール４１同士の間には、切断部６４が形成されている。切断部６４は、上部配線層２を電気的に切断するように間隙が形成されている。
【００６３】
このコンタクトチェーンにおいては、第１電極としての下部配線層３８と、第２電極としての上部配線層２との電気的な接続を評価することができ、複数個連続して形成することにより、接続の信頼性を確認することができる。このコンタクトチェーンにおいて、一方の端から他方の端までの電気的な接続が確認されない場合や、コンタクト抵抗が高くなった場合には、実際のアクティブマトリクス型表示装置において、有機ＥＬ素子などの素子を駆動する電圧が高くなったり、それぞれの素子が発光しなかったりする。
【００６４】
図６から図１１を参照して、本実施の形態における第１のコンタクトチェーンの製造方法について説明する。図６に示すように、基板３５の表面に、スパッタ法により、下部配線層３８を形成する。ここでは、基板３５としてガラス基板を用いて、下部配線層３８としてＣｒ膜を１００ｎｍの厚さで形成する。次に、下部配線層３８に対して、公知の方法により、パターニングおよびエッチングを行なう。下部配線層は、この形態に限られず、その材料や形成方法、厚さについて制限はなく、導電性の薄膜であればよい。また、基板３５はガラス基板に限られず、たとえば、Ｓｉ基板やプラスチック基板などでもよい。
【００６５】
次に、下部配線層３８の表面に、無機絶縁膜１７として、窒化シリコン膜をＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により１００ｎｍの厚さで形成する。
【００６６】
図７に示すように、公知の方法により無機絶縁膜１７のパターニングを行なって、貫通孔４７を形成する。本実施の形態においては、貫通孔４７の平面形状が略正方形になるように形成した。また、貫通孔４７は、下部配線層３８に向かって、その開口が小さくなるようなテーパ状に形成した。本形態においては、貫通孔４７のテーパ角度は４０°であった。
【００６７】
次に、図８に示すように、無機絶縁膜１７の表面および下部配線層３８の貫通孔４７から露出した表面に有機絶縁膜１２を形成する。ここでは、有機絶縁膜１２としては、感光性ポリイミドをスピナーによる塗布法によって、２μｍの厚さで形成した。
【００６８】
次に、図９に示すように、貫通孔４７の位置に対応するように、有機絶縁膜１２にコンタクトホール４２を形成するコンタクトホール形成工程を行なう。コンタクトホール４２の形成においては、フォトリソグラフィ法によってパターニングを行なった。パターニングにおいては、平面形状の一辺の長さがそれぞれ２０μｍの正方形の開口を有するマスクを用いた。このマスクを用いて、ポジ型の感光性ポリイミドのコンタクトホール部を感光して、アルカリ溶液で現像してコンタクトホール４２を形成した。
【００６９】
コンタクトホール４２の形成においては、無機絶縁膜１７の貫通孔４７の周りの領域において、有機絶縁膜１２が残存するように行なった。現像処理において、現像液の濃度、現像時間、現像液の種類の変更および現像処理回数などを調整することにより、コンタクトホール４２の断面形状が２段になるように、また、２つの段の接続面５２が無機絶縁膜１７から離れるように形成した。すなわち、コンタクトホール４２が第１テーパ部７５および第２テーパ部７６を有するように、有機絶縁膜１２の被膜部６２を形成した。被膜部６２の厚さは、約３０ｎｍになるように形成した。
【００７０】
コンタクトホール４２の形成においては、被膜部６２の厚さが無機絶縁膜１７の厚さよりも薄くなるように形成した。被膜部６２の端面の第１テーパ部７５においては、下部配線層３８に向かって、開口が小さくなるようなテーパ形状を有するように形成した。本形態におけるテーパ角度は３５°であった。
【００７１】
また、被膜部６２は、接続面５２における端部が無機絶縁膜１７の貫通孔４７の上面の端部から５μｍ外側になるように形成した。このように、第１テーパ部７５の径が貫通孔４７の径よりも大きくなるように形成した。
【００７２】
図９に示すように、貫通孔４７から露出した下部配線層３８の表面には、有機絶縁膜１２が残存している。次に、この有機絶縁膜１２を除去するために、アルゴンガスを用いたプラズマ処理によって、下部配線層３８に残存する有機絶縁膜（本実施の形態においては感光性ポリイミド）を除去するアッシング工程を行なう。
【００７３】
図１０に示すように、アッシング工程を行なうことによって、無機絶縁膜１７の貫通孔４７の内側において、下部配線層３８の表面から有機絶縁膜を除去することができる。アッシング工程において、貫通孔４７の内側に残存する有機絶縁膜１２が除去されるとともに、コンタクトホール４２もエッチングされる。しかし、無機絶縁膜１７の端部の表面に被膜部６２が形成されていることにより、被膜部６２がエッチングされ、無機絶縁膜１７の端部がエッチングされることを防止できる。すなわち、被膜部６２が、無機絶縁膜のエッチングストッパとしての機能を有し、アルゴンプラズマによって、無機絶縁膜がエッチングされることを防止できる。
【００７４】
下部配線層の表面に残存する有機絶縁膜としての感光性ポリイミドの厚さは、非常に薄い。アルゴンプラズマによるアッシング処理の時間を、感光性ポリイミドを５ｎｍ以上２５ｎｍ以下の範囲で除去する時間に設定することによって、無機絶縁膜１７がエッチングされることはなかった。本形態においては、無機絶縁膜が全くエッチングされないような厚さで被膜部を形成したが、特にこの形態に限られず、画素メタル電極の断線が生じない程度であれば、無機絶縁膜の一部がエッチングされてもよい。
【００７５】
この後に、図１１に示すように、上部配線層２として、Ｃｒ膜を形成する。上部配線層２は、下部配線層３８を形成する方法と同様の方法により形成することができる。上部配線層２の形成においては、コンタクトホール４２の表面、貫通孔４７の表面、および貫通孔４７から露出した下部配線層３８の表面を覆うように形成する。上部配線層２については、下部配線層３８と同様に、その材料や厚さに制限はなく、導電性の薄膜が形成されていればよい。
【００７６】
このように、上部配線層と下部配線層を接続した第１のコンタクトチェーンを形成した。本実施の形態においては、コンタクトホールが１０００個連なったコンタクトチェーンを１６個形成した。性能試験においては、上部配線層と下部配線層との間に、直流電圧を３．０Ｖまで徐々に印加して、そのときの抵抗値を測定することによって、電気的な接続状態を確認した。その結果、１６個の全てのサンプルについて、良好な電気的な接続を確認することができた。
【００７７】
次に、本実施の形態における第２のコンタクトチェーンとして、有機絶縁膜としての感光性ポリイミドの現像時間を短くしたものを形成した。第２のコンタクトチェーンにおいては、無機絶縁膜の表面に形成される被膜部の厚さが、第１のコンタクトチェーンよりも厚くなるように製造して、被膜部の厚さが約５０ｎｍになるように製造した。第２のコンタクトチェーンにおいては、アッシング工程におけるアルゴンプラズマ処理時間を、感光性ポリイミドを２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下の厚さの範囲で除去できる時間に設定することによって、無機絶縁膜の表面がエッチングされることを回避することができた。それ以外の工程については、第１のコンタクトチェーンの製造方法と同様の方法で第２のコンタクトチェーンを製造した。
【００７８】
第２のコンタクトチェーンにおいて、第１のコンタクトチェーンと同様に抵抗値を測定して、上部配線層と下部配線層との接続状態を確認したところ、１６個のサンプル全てについて、電気的な良好な接続を確認することができた。
【００７９】
このように、有機絶縁膜の現像時に残存する被膜部の厚さに対応して、下部配線層の表面に残存する有機絶縁膜を除去するためのアッシング工程を、最適な条件で行なうことによって、上部配線層の段切れを起こさずに、良好な電気的な接続を有する表示装置を提供することができる。
【００８０】
第１および第２のコンタクトチェーンにおいては、有機絶縁膜のコンタクトホールを形成する際の現像方法を調整することによって、無機絶縁膜の表面に有機絶縁膜の被膜部を形成した。第３のコンタクトチェーンにおいては、有機絶縁膜のフォトリソグラフィ法において、被膜部に対応する領域のみがハーフトーンマスクになったマスクを用いて被膜部を形成した。
【００８１】
第３のコンタクトチェーンにおいては、コンタクトホールのうち第１テーパ部の形成するマスクの開口部の端から、５μｍの領域がハーフトーンマスクになったマスクを用いて、コンタクトホールを形成した。第３のコンタクトチェーンにおいて、無機絶縁膜の表面に残存する被膜部の感光性ポリイミドの厚さは、約４０ｎｍであった。アッシング工程においては、アルゴンプラズマ処理時間を、感光性ポリイミドを３０ｎｍ以上４０ｎｍ以下の範囲内で除去できる時間に設定することによって、無機絶縁膜がエッチングされることを回避できた。コンタクトホール形成工程と異なる他の工程については、上記の製造方法と同じ方法でコンタクトチェーンを製造した。
【００８２】
第１のコンタクトチェーンと同様に、第３のコンタクトチェーンの抵抗値を測定したところ、１６個のサンプル全てについて、良好な電気的な接続を確認することができた。このように、フォトリソグラフィ法におけるマスクとして、ハーフトーンマスクを用いることによって、無機絶縁膜の表面に所望の形状で有機絶縁膜の被膜部を残すことができる。
【００８３】
図２８および図２９を参照して、本発明に基づくアクティブマトリクス型表示装置およびその製造方法の第１の比較例について説明する。第１の比較例においては、有機絶縁膜にコンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程において、有機絶縁膜としての感光性ポリイミドの現像時間を、上記の第１のコンタクトチェーンの製造における時間よりも２倍長く設定した。無機絶縁膜の表面には有機絶縁膜の被膜部が形成されないように有機絶縁膜の現像処理を行なった。
【００８４】
図２８に、有機絶縁膜の現像処理を行なった後に、アッシング工程を行なったときの概略断面図を示す。有機絶縁膜１２には被膜部が形成されない。無機絶縁膜２１には、有機絶縁膜１２から飛び出して、表面に露出するような突出部５８が形成される。アッシング処理により、無機絶縁膜２１の突出部５８の一部がエッチングされ、断面形状がほぼＬ字型の切欠き部６８が形成されている。切欠き部６８は、一の表面が下部配線層３８の主表面に対して、ほぼ垂直になるように形成される。
【００８５】
図２９に、上部配線層を形成したときの概略断面図を示す。図２９に示すように、切欠き部６８において、上部配線層３の被膜性が悪くなるため、上部配線層３に断線が生じている。特に、切欠き部６８の下部配線層３８の主表面に垂直な表面において、上部配線層３が連続的に配置されずに断線が生じている。これは、無機絶縁膜と有機絶縁膜との境界において、段差が大きくなり、上部配線層の段切れが発生したと考えられる。
【００８６】
第１の比較例として製造したコンタクトチェーンについて、本実施の形態における第１のコンタクトチェーンと同様に電気的な抵抗を測定したところ、１６個のサンプルに対して、１２個において電気的な接続を確認することができなかった。１２個のサンプルにおいて、たとえば図２９に示すような上部配線層の断線が生じていた。
【００８７】
次に、第２の比較例として、貫通孔の内側の下部配線層の表面の有機絶縁膜を除去するアッシング工程を行なわずに上部配線層を形成した。その他の製造方法については第１のコンタクトチェーンと同様の工程により、コンタクトチェーンを製造した。第２の比較例として製造したコンタクトチェーンについて、第１のコンタクトチェーンと同様に、抵抗値を測定したところ、１６個の全てのサンプルについて、電気的な接続を確認できた。しかし、第１のコンタクトチェーンと比べて、コンタクト抵抗値が２桁〜３桁高かった。また、この抵抗値は、１６個のサンプルの間でばらつきが大きく、安定した値ではなかった。
【００８８】
これは、アッシング工程を行なわないことによって、有機絶縁膜である感光性ポリイミドが、貫通孔から露出した下部配線層の表面に残存したため、コンタクト抵抗値が高くなったと考えられる。さらに、残存する有機絶縁膜の量がそれぞれのコンタクトホールにおいて異なるため、コンタクト抵抗値がばらついたと考えられる。このように、アッシング工程を行なわない場合には、安定した電気的な接続を有するコンタクトチェーンを形成することが困難であった。
【００８９】
（実施の形態２）
（構成）
図１２から図１９を参照して、本発明に基づく実施の形態２におけるアクティブマトリクス型表示装置およびアクティブマトリクス型表示装置の製造方法について説明する。
【００９０】
図１２は、本実施の形態におけるアクティブマトリクス型表示装置の概略断面図である。本実施の形態においては、アクティブマトリクス型表示装置の例として、実施の形態１と同様に、トップエミッション構造を有する有機ＥＬ表示装置について説明する。
【００９１】
基板３５の表面に、ＴＦＴ３１、配線層３７および第１電極としての配線３２が形成され、配線３２が第２電極としての画素メタル電極４に接続されていることは、実施の形態１におけるアクティブマトリクス型表示装置と同様である。
【００９２】
図１３に、図１２におけるＢ部の拡大図を示す。本実施の形態においては、有機絶縁膜１１に被膜部は形成されておらず、コンタクトホール４１の底部５３が貫通孔４６の入口部５５よりも大きくなるように形成されている。すなわち、コンタクトホール４１の底部の領域に貫通孔４６が含まれるように形成されている。
【００９３】
配線層３７および配線３２の表面に形成された無機絶縁膜１８は、表面に改質層２５を含む。改質層２５は、無機絶縁膜１８の表面のうち、画素メタル電極４に接する側に形成されている。本実施の形態においては、改質層２５は、無機絶縁膜１８の表面全体が表面改質されて形成されている。本実施の形態においては、無機絶縁膜１８として窒化シリコン膜が形成され、窒化シリコン膜の表面が酸素プラズマで酸化されて、改質層２５として酸化窒化シリコン膜が形成されている。
【００９４】
配線３２の周りの表面には、無機絶縁膜１８が配置され、無機絶縁膜１８は表面に改質層２５を含む。配線３２の上面において、無機絶縁膜１８には貫通孔４６が形成されている。貫通孔４６の内側における配線３２の表面、改質層２５の表面および、有機絶縁膜１１に形成されたコンタクトホール４１の表面には、画素メタル電極４が形成されている。画素メタル電極４の表面には、画素分離絶縁膜２４が配置されている。
【００９５】
無機絶縁膜１８は、コンタクトホール４１の底部５３から飛び出すように形成された突出部５６を含む。突出部５６の端面が貫通孔４６になる。貫通孔４６は、配線３２に向かって開口が小さくなるようなテーパ状に形成されている。貫通孔４６の表面に改質層２５が形成されている。本実施の形態においては、改質層２５の表面と画素メタル電極４とが接している。
【００９６】
その他の構成については、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【００９７】
（作用・効果、製造方法）
本実施の形態においては、コンタクトホールの底部が貫通孔の入口部よりも大きくなるように形成され、無機絶縁膜は、少なくともコンタクトホールの内側となる表面に改質層を含む。すなわち、無機絶縁膜は突出部を含み、無機絶縁膜は、少なくとも突出部の有機絶縁膜に向かう面において、表面改質が行なわれた改質層を含む。この構成を採用することにより、コンタクトホールを形成した後のアッシング工程において、無機絶縁膜がエッチングされることを改質層で抑制することができる。この結果、第２電極としての画素メタル電極の段切れなどによる導通不良を防止して、表示欠陥を防止したアクティブマトリクス型表示装置を提供することができる。
【００９８】
改質層の厚さについては、特に限定されるものではないが、アッシング工程におけるエッチングストッパとしての役割を考慮すると１ｎｍ以上であることが好ましい。
【００９９】
また、本実施の形態においては、突出部５６の先端の貫通孔４６の表面にも、改質層２５が形成されている。この構成を採用することにより、貫通孔４６の表面においても、アッシング工程におけるエッチングを抑制することができ、より確実に、画素メタル電極４の段切れを防止できる。
【０１００】
本実施の形態においては、無機絶縁膜としての窒化シリコンの表面を酸化した改質層が形成されているが、特にこの形態に限られず、貫通孔の内側における第１電極の表面に残存した有機絶縁膜を除去するアッシング工程において、無機絶縁膜のエッチングを抑制することができる表面改質が行なわれていればよい。また、本実施の形態においては、有機絶縁膜に被膜部は形成されていないが、特にこの形態に限られず、有機絶縁膜に被膜部が形成されていてもよい。
【０１０１】
次に、図１４から図１９を参照して、本実施の形態における製造方法について説明する。図１４から図１９は、テストパターンとしての本実施の形態における第１のコンタクトチェーンの製造方法の説明図であり、本実施の形態におけるアクティブマトリクス型表示装置の製造方法に適用することができる。
【０１０２】
初めに、図１４に示すように、基板３５の主表面に、第１電極としての下部配線層３８を形成してパターニングを行なう。次に、下部配線層３８の表面に、無機絶縁膜１９として窒化シリコン膜を形成する。次に、無機絶縁膜１９のパターニングを行なうことによって、下部配線層３８の表面の一部を露出するように貫通孔４７を形成する貫通孔形成工程を行なう。
【０１０３】
次に、図１５に示すように、無機絶縁膜１９の表面を改質する表面改質工程を行なう。本実施の形態においては、無機絶縁膜１９としての窒化シリコン膜の表面改質を行なって、改質層２６として酸化窒化シリコン膜を形成した。表面改質工程においては、酸素プラズマを用いて、プラズマ処理を１２０秒間行なった。
【０１０４】
本実施の形態においては、窒化シリコンを酸化プラズマ処理によって、改質を行なう例を示したが、改質層は、アッシングを行なうガスや処理条件に依存して、無機絶縁膜よりもエッチングレートが遅くなるような層であればよい。また本形態においては、酸素プラズマによって、表面改質工程を行なったが、特にこの形態に限られず、任意の方法によって表面を改質することができる。
【０１０５】
次に、図１６に示すように、無機絶縁膜１９の改質層２６の表面、および貫通孔４７の内側の下部配線層３８の表面に、有機絶縁膜１２を形成する。
【０１０６】
次に、コンタクトホール形成工程を行なう。図１７に示すように、フォトリソグラフィ法によって、有機絶縁膜１２にコンタクトホール４２を形成する。コンタクトホール４２の形成においては、コンタクトホール４２の底部５４が、貫通孔４７の入口部５９よりも大きくなるように行なう。コンタクトホール４２を形成することによって、無機絶縁膜１９には突出部５８が形成される。
【０１０７】
コンタクトホールの形成においては、特にこの形態に限られず、コンタクトホール４２の断面形状が２段になるように形成して、有機絶縁膜の被膜部が形成されるように、パターニングを行なっても構わない。
【０１０８】
次に、図１８に示すように、貫通孔４７の内側における下部配線層３８の表面から、残存する有機絶縁膜１２を除去するためのアッシング工程を行なう。アッシング工程においては、アルゴンプラズマ処理時間を、５０ｎｍ以上７０ｎｍ以下の感光性ポリイミドを除去する時間に設定してアッシングを行なった。アッシング工程において、表面改質を行なった改質層２６は、エッチングを阻止して無機絶縁膜１９の突出部５８がエッチングされることを防止できた。
【０１０９】
このように、無機絶縁膜１９の表面に改質層２６が形成されていることによって、アッシング工程において、無機絶縁膜１９の突出部５８がエッチングされることを抑制できる。また、貫通孔４７の表面（無機絶縁膜１９の突出部５８の端面）においても、改質層２６が形成されていることによって、アッシング工程において、突出部５８の表面全体において、エッチングが行なわれることを抑制できる。
【０１１０】
また、本実施の形態においては、無機絶縁膜のパターニングを行なうことによって、貫通孔を形成する貫通孔形成工程を含み、貫通孔形成工程の後に、無機絶縁膜の表面を改質する表面改質工程を行なっている。この方法を採用することにより、無機絶縁膜の突出部の端部全体に対して、改質層を形成することができる。すなわち、貫通孔の表面にも改質層を形成することができ、無機絶縁膜の突出部全体にわたってエッチングを抑制することができる。
【０１１１】
次に、図１９に示すように、改質層２６の表面、コンタクトホール４２の表面および貫通孔４７の内側の下部配線層３８の表面に、第２電極として上部配線層２を形成する。コンタクトチェーンにおいては、実施の形態１と同様に、コンタクトホールを１０００個有するサンプルを１６個製造した。
【０１１２】
製造した本実施の形態における第１のコンタクトチェーンを用いて、上部配線層と下部配線層とに対して、直流電圧を３．０Ｖまで徐々に印加して、そのときの抵抗値を計測した。その結果、１６個の全てのサンプルに対して、良好な電気的な接続を得ることができた。
【０１１３】
さらに、アッシングにおけるアルゴンプラズマ処理時間を、５ｎｍ以上２５ｎｍ以下の感光性ポリイミドを除去する時間に設定して、本実施の形態における第２のコンタクトチェーンを製造した。第２のコンタクトチェーンに対して、直流電圧を３．０Ｖまで徐々に印加して、そのときの抵抗値を測定した。
【０１１４】
その結果、１６個のサンプル全てに対して、良好な電気的な接続状態を確認することができた。これは、表面が改質した無機絶縁膜の表面に、有機絶縁膜が残存していても問題ないことを示している。すなわち、無機絶縁膜の突出部の表面に、有機絶縁膜の被膜部が形成されていても、第２電極の断線やコンタクト抵抗の増加を防止できることを示している。
【０１１５】
その他の作用、効果および製造方法については、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【０１１６】
（実施の形態３）
（構成）
図２０から図２７を参照して、本発明に基づく実施の形態３におけるアクティブマトリクス型表示装置およびアクティブマトリクス型表示装置の製造方法について説明する。
【０１１７】
本実施の形態においては、アクティブマトリクス型表示装置のうち、実施の形態１，２と同様に、トップエミッション構造を有する有機ＥＬ表示装置を例に挙げて説明する。図２０は、本実施の形態における有機ＥＬ表示装置の第１電極としての配線と、第２電極としての画素メタル電極との接合部分の拡大図である。
【０１１８】
配線３２の表面に、画素メタル電極４が接合され、電気的な接続が形成されていることは、実施の形態２と同様である。配線３２を取囲むように、無機絶縁膜２０が形成され、無機絶縁膜２０に貫通孔４６が形成されていることも、実施の形態２と同様である。貫通孔４６が、テーパ形状を有するように形成されていることも、実施の形態２と同様である。
【０１１９】
本実施の形態においては、無機絶縁膜２０のうち、表面に改質層２７が形成され、突出部５６の端部におけるテーパ形状に沿う一部分には、改質層２７は形成されていない。すなわち、貫通孔４６の表面において、上部のみに改質層２７が形成され、その他の部分には、改質層２７は形成されていない。
【０１２０】
その他の構成については、実施の形態２と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【０１２１】
（作用・効果、製造方法）
図２０に示すように、本実施の形態におけるアクティブマトリクス型表示装置においては、無機絶縁膜の表面に改質層２７が形成され、突出部５６の端部におけるテーパ形状に沿う一部分には、改質層２７は形成されていない。このように、無機絶縁膜の貫通孔４６の表面において、全ての表面に対して表面改質が行なわれていなくても、第２電極としての画素メタル電極の段切れを防止して、表示欠陥を防止したアクティブマトリクス型表示装置を提供することができる。
【０１２２】
図２１から図２７を参照して、本実施の形態におけるアクティブマトリクス型表示装置の製造方法について説明する。図２１から図２７は、本実施の形態におけるテストパターンとしてのコンタクトチェーンの製造方法の工程図であり、アクティブマトリクス型表示装置の製造方法に適用することができる。
【０１２３】
図２１に示すように、基板３５の表面に、パターニングを行なった下部配線層３８を形成する。下部配線層３８の表面に、無機絶縁膜１７を形成する。本実施の形態においては、無機絶縁膜１７として、窒化シリコン膜を形成している。
【０１２４】
次に、図２２に示すように、無機絶縁膜２０の表面を表面改質して、改質層２８を形成する。本実施の形態においては、酸素ガスを用いたプラズマ処理を行なって、窒化シリコン膜の表面に、酸化窒化シリコン膜を形成している。すなわち、酸化によって、表面改質を行なっている。
【０１２５】
次に、図２３に示すように、無機絶縁膜に貫通孔４８を形成する貫通孔形成工程を行なう。貫通孔形成工程は、フォトリソグラフィ法によって、無機絶縁膜２０に対して、パターニングを行なう。貫通孔４８の表面には、一部分に改質層２８が形成され、他の部分に改質層２８が形成されていない。
【０１２６】
次に、図２４に示すように、無機絶縁膜２０の改質層２８の表面、貫通孔４８の表面、および貫通孔４８の内側の下部配線層３８の表面に、有機絶縁膜１２を形成する。
【０１２７】
次に、図２５に示すように、フォトリソグラフィ法によって、有機絶縁膜１２に、コンタクトホール４２を形成する。無機絶縁膜２０には、突出部５８が形成される。コンタクトホール４２の形成においては、無機絶縁膜２０の突出部５８の表面に、有機絶縁膜１２の被膜部を形成するようにパターニングを行なっても構わない。
【０１２８】
次に、図２６に示すように、貫通孔４８の内側の下部配線層３８の表面に残存した有機絶縁膜１２を除去するアッシング工程を行なう。突出部５８の表面に形成された有機絶縁膜の被膜部がないか、または、被膜部が薄いと、貫通孔４８の表面に切欠き部６７が形成されることがある。切欠き部６７は、無機絶縁膜２０の突出部５８の端面（貫通孔４８の表面）から主にエッチングされた部分である。改質層２８が形成されている面に対しては、改質層２８が、エッチングストッパとなって、無機絶縁膜２０のエッチングを抑制できる。
【０１２９】
次に、図２７に示すように、コンタクトホール４２の表面、無機絶縁膜２０の突出部５８の表面、および下部配線層３８の貫通孔４８から露出した表面を覆うように、第２電極としての上部配線層７を形成する。無機絶縁膜２０の突出部５８の端部に形成された切欠き部６７は、小さな階段状になっているため、第２電極としての上部配線層７が断線することはなかった。
【０１３０】
このように製造したコンタクトチェーンを用いて、実施の形態２と同様に、上部配線層と下部配線層との間に、直流電圧を３．０Ｖまで徐々に印加して、そのときの抵抗値を測定した。この結果、製造した１６個全てのサンプルについて、良好な電気的な接続状態を確認することができた。
【０１３１】
上記以外の作用、効果および製造方法については、実施の形態２と同様であるので、ここでは説明を繰返さない。
【０１３２】
なお、今回開示した上記実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】実施の形態１におけるアクティブマトリクス型表示装置の概略断面図である。
【図２】図１におけるＡ部の拡大断面図である。
【図３】図１における第１電極と第２電極との接合部分の拡大断面図である。
【図４】コンタクトチェーンを説明する概略平面図である。
【図５】実施の形態１におけるコンタクトチェーンの概略断面図である。
【図６】実施の形態１におけるコンタクトチェーンの製造方法の第１工程説明図である。
【図７】実施の形態１におけるコンタクトチェーンの製造方法の第２工程説明図である。
【図８】実施の形態１におけるコンタクトチェーンの製造方法の第３工程説明図である。
【図９】実施の形態１におけるコンタクトチェーンの製造方法の第４工程説明図である。
【図１０】実施の形態１におけるコンタクトチェーンの製造方法の第５工程説明図である。
【図１１】実施の形態１におけるコンタクトチェーンの製造方法の第６工程説明図である。
【図１２】実施の形態２におけるアクティブマトリクス型表示装置の概略断面図である。
【図１３】図１２におけるＢ部の拡大断面図である。
【図１４】実施の形態２におけるコンタクトチェーンの製造方法の第１工程説明図である。
【図１５】実施の形態２におけるコンタクトチェーンの製造方法の第２工程説明図である。
【図１６】実施の形態２におけるコンタクトチェーンの製造方法の第３工程説明図である。
【図１７】実施の形態２におけるコンタクトチェーンの製造方法の第４工程説明図である。
【図１８】実施の形態２におけるコンタクトチェーンの製造方法の第５工程説明図である。
【図１９】実施の形態２におけるコンタクトチェーンの製造方法の第６工程説明図である。
【図２０】実施の形態３におけるアクティブマトリクス型表示装置の第１電極と第２電極との接合部分の拡大断面図である。
【図２１】実施の形態３におけるコンタクトチェーンの製造方法の第１工程説明図である。
【図２２】実施の形態３におけるコンタクトチェーンの製造方法の第２工程説明図である。
【図２３】実施の形態３におけるコンタクトチェーンの製造方法の第３工程説明図である。
【図２４】実施の形態３におけるコンタクトチェーンの製造方法の第４工程説明図である。
【図２５】実施の形態３におけるコンタクトチェーンの製造方法の第５工程説明図である。
【図２６】実施の形態３におけるコンタクトチェーンの製造方法の第６工程説明図である。
【図２７】実施の形態３におけるコンタクトチェーンの製造方法の第７工程説明図である。
【図２８】比較例のコンタクトチェーンの製造方法の第１工程説明図である。
【図２９】比較例のコンタクトチェーンの製造方法の第２工程説明図である。
【符号の説明】
【０１３４】
１，４  画素メタル電極、２，３，７  上部配線層、５  対向電極（カソード）、１１，１２  有機絶縁膜、１６〜２１  無機絶縁膜、２４  画素分離絶縁膜、２５〜２８  改質層、３１  ＴＦＴ、３２  配線、３５  基板、３６  有機ＥＬ素子、３７  配線層、３８  下部配線層、４１，４２  コンタクトホール、４６〜４８  貫通孔、５１  接続面、５３，５４  底部、５５，５９  入口部、５６，５８  突出部、６１〜６３  被膜部、６４，６６  切断部、６７，６８  切欠き部、７３，７５  第１テーパ部、７４，７６  第２テーパ部、８１  矢印。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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