(57)【要約】      （修正有）【課題】遮光膜上における高温処理に伴う突起物の生成を抑制する絶縁膜の膜剥がれを防ぐ。【解決手段】光シャッタ基板１１は、アクティブマトリクス基板２０１と、前記アクティブマトリクス基板上に設けられ、光源から前記アクティブマトリクス基板への光の遮断又は透過を、シャッタ体のスライドにより制御するシャッタ部Ｓと、を備えた光シャッタ基板であって、前記アクティブマトリクス基板は、透光性基板１００と、前記透光性基板上に設けられた遮光膜２０１と、前記遮光膜上に設けられ、パターン形成されている絶縁膜２０２と、前記絶縁膜上に設けられ、導電膜で形成された第１の配線層３０１と、を含んでいる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクティブマトリクス基板と、
前記アクティブマトリクス基板上に設けられ、光源から前記アクティブマトリクス基板への光の遮断又は透過を、シャッタ体のスライドにより制御するシャッタ部と、を備えた光シャッタ基板であって、
前記アクティブマトリクス基板は、
透光性基板と、
前記透光性基板上に設けられた遮光膜と、
前記遮光膜上に設けられ、パターン形成されている絶縁膜と、
前記絶縁膜上に設けられ、導電膜で形成された第１の配線層と、を含んでいることを特徴とする光シャッタ基板。
【請求項２】
前記絶縁膜は、前記透光性基板と垂直な方向から見て少なくとも前記第１の配線層と重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光シャッタ基板。
【請求項３】
パターン形成された前記第１の配線層は、当該第１の配線層と重なる位置の前記絶縁膜よりも、前記透光性基板の面方向の幅が狭いことを特徴とする請求項２に記載の光シャッタ基板。
【請求項４】
前記遮光膜は、ＳＯＧ材料により形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光シャッタ基板。
【請求項５】
前記第１の配線層を覆うように設けられた光透過膜をさらに含んでいることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光シャッタ基板。
【請求項６】
前記第１の配線層と、前記第１の配線層上に設けられ、導電膜で形成された他の配線層とを含む薄膜トランジスタをさらに含み、
前記絶縁膜は、前記透光性基板と垂直な方向から見て前記薄膜トランジスタと重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光シャッタ基板。
【請求項７】
前記遮光膜は、前記透光性基板と垂直な方向から見て前記薄膜トランジスタに重なる位置に配置されるようにパターン形成されていることを特徴とする請求項６に記載の光シャッタ基板。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載の光シャッタ基板を備えていることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
アクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板上に設けられ、光源から前記アクティブマトリクス基板への光の遮断又は透過を、シャッタ体のスライドにより制御するシャッタ部と、を備えた光シャッタ基板の製造方法であって、
透光性基板上に遮光膜を形成する工程と、
前記遮光膜上に絶縁膜を焼成する工程と、
前記絶縁膜をパターニングする工程と、
前記パターニングした絶縁膜上に、導電膜で形成された第１の配線層を形成する工程と、を含んでいることを特徴とする光シャッタ基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＥＭＳを用いた光シャッタ基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、メカニカル（機械式）シャッタを用いた表示装置として、ＭＥＭＳディスプレイ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｄｉｓｐｌａｙ）が提案されている。例えば、下記特許文献１には、透過型のＭＥＭＳディスプレイが開示されている。このＭＥＭＳディスプレイでは、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；以下、ＴＦＴとも称する。）を備えた第１基板上に、ＭＥＭＳからなる複数のシャッタ部が画素に対応してマトリクス状に配列される。シャッタ部よりも第１基板側に積層された遮光膜には、画素に対応してマトリクス状に並ぶ複数の開口部が設けられる。シャッタ部のシャッタ体が移動することにより、開口部を開閉し、バックライトユニットから表示面へ光を透過させたり遮断したりする。
【０００３】
特許文献１には、このようなＭＥＭＳディスプレイが記載されている。特許文献１のＭＥＭＳディスプレイは、基板上に、表示に用いる光を通過可能な少なくとも１つの開口部を有する遮光膜を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−５７５４７号公報（２０１６年４月２１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたようなＭＥＭＳディスプレイにおいて、遮光膜は、塗布型材料であるＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）材料により形成することができる。ＳＯＧ材料は、２５０℃以下のような比較的低温条件下においては問題ないが、３５０℃以上のような高温条件下においては突起物が生成してしまうという問題がある。
【０００６】
したがって、ＳＯＧ材料により遮光膜が形成された基板上に、高温焼成する必要がある半導体層等をさらに形成する場合には、遮光膜の表面に突起物が生成される可能性がある。遮光膜上にこのような突起物が形成されると、その上層に形成される配線層にも突起が形成されてしまい、配線間の上下リークの原因となる。
【０００７】
本発明の一態様は、上述した問題点を解決し、遮光膜の表面に生じる突起物に起因する配線間の上下リークのリスクを低減した表示装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明者は、まず、遮光膜が形成された基板上に他の層を高温焼成する前に、遮光膜の直上に絶縁膜（ＣＡＰ膜）を形成することで、高温焼成時の突起物の生成を抑制する技術に想到した。しかしながら、このような絶縁膜は、その上に他の層を高温焼成する場合に、熱衝撃による応力により膜剥がれが生じる可能性がある。本発明者は、遮光膜に突起物が生じることを防ぐための絶縁膜に、このような問題点が生じ得る可能性を新たに見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の一態様に係る光シャッタ基板は、アクティブマトリクス基板と、前記アクティブマトリクス基板上に設けられ、光源から前記アクティブマトリクス基板への光の遮断又は透過を、シャッタ体のスライドにより制御するシャッタ部と、を備えた光シャッタ基板であって、前記アクティブマトリクス基板は、透光性基板と、前記透光性基板上に設けられた遮光膜と、前記遮光膜上に設けられ、パターン形成されている絶縁膜と、前記絶縁膜上に設けられ、導電膜で形成された第１の配線層と、を含んでいる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、遮光膜に突起物が生じることを防ぐ絶縁膜の膜剥がれを防止することができるので、配線間の上下リークのリスクを低減した表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態１に係る表示装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る表示装置の等価回路図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るシャッタ部の斜視図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る第１基板の断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る第１基板の製造方法を説明する図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る第１基板の製造方法を説明する図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る第１基板の製造工程の一部を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態２に係る第１基板の断面図である。
【図９】本発明の実施形態２に係る第１基板の製造工程の一部を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態１に係る表示装置について、図１から４を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る表示装置の概略構成を示す斜視図であり、図２は、本発明の実施形態１に係る表示装置の等価回路図であり、図３は、本発明の実施形態１に係るシャッタ部の斜視図であり、図４は、本発明の実施形態１に係る第１基板の断面図である。
【００１３】
（表示装置）
本発明の一実施形態において、表示装置１０は、透過型のＭＥＭＳディスプレイである。表示装置１０は、第１基板（光シャッタ基板）１１、第２基板２１及びバックライト３１が順に積層された構成を有している。
【００１４】
第１基板１１は、画像を表示するための画素Ｐが配置される表示領域１３と、各画素Ｐの光の透過を制御する信号を供給するソースドライバ１２とゲートドライバ１４とを有する。第２基板２１は、バックライト３１のバックライト面を覆うように設置されている。
【００１５】
バックライト３１は、各画素Ｐにバックライト光を照射するために、例えば、赤色（Ｒ）光源、緑色（Ｇ）光源、及び青色（Ｂ）光源を有している。バックライト３１は、入力されるバックライト用制御信号に基づいて、所定の光源を発光させる。
【００１６】
図２に示すように、第１基板１１には、複数のデータ線１５と、データ線１５と交差して延びる複数のゲート線１６とが設けられ、データ線１５とゲート線１６とによって画素Ｐが形成されている。
【００１７】
各データ線１５はソースドライバ１２に接続され、各ゲート線１６はゲートドライバ１４に接続されている。ゲートドライバ１４は、各ゲート線１６に、ゲート線１６を選択又は非選択の状態に切り替えるゲート信号を順次入力することにより、ゲート線１６を走査する。ソースドライバ１２は、ゲート線１６の走査に同期して、各データ線１５にデータ信号を入力する。これにより、選択されたゲート線１６に接続された各画素Ｐのシャッタ部Ｓに所望の信号電圧を印加する。
【００１８】
（シャッタ部）
第１基板１１は、アクティブマトリクス基板１１０とシャッタ部Ｓとを備えている。図３に示すように、シャッタ部Ｓは、シャッタ体３、第１電極部４ａ、第２電極部４ｂ、及びシャッタービーム５を備えている。シャッタ部Ｓは、光源からアクティブマトリクス基板１１０への光の遮断又は透過を、シャッタ体３のスライドにより制御する。
【００１９】
シャッタ体３は、板状の形状を有している。なお、図３では、図示の便宜上、シャッタ体３は平面形状を有するように示しているが、実際には、後述する図４の断面図に示すように、シャッタ体３の長手方向に折り目を有した形状である。シャッタ体３の長手方向（長辺方向）に垂直な方向、すなわち短手方向（短辺方向）がシャッタ体３の駆動方向（移動方向）である。シャッタ体３は、長手方向に延びる開口３ａを有する。開口３ａは、シャッタ体３の長手方向に長辺を持つ矩形に形成されている。
【００２０】
第１電極部４ａ及び第２電極部４ｂには、後述するように、所定の電圧が与えられる。第１電極部４ａ及び第２電極部４ｂのそれぞれは、２本の駆動ビーム６と、駆動ビームアンカー７とを含んでいる。２本の駆動ビーム６は、シャッタービーム５と対抗して配置されている。駆動ビームアンカー７は、２本の駆動ビーム６に電気的に接続されている。また、駆動ビームアンカー７は、２本の駆動ビーム６を支持している。
【００２１】
シャッタ体３は、シャッタービーム５の一端に接続されている。シャッタービーム５の他端は、第１基板１１に固定されたシャッタービームアンカー８に接続されている。シャッタービーム５は、シャッタ体３の駆動方向における両端部にそれぞれ接続されている。シャッタービーム５は、シャッタ体３との接続箇所から外側へ延び、さらにシャッタ体３の駆動方向の端部に沿って延びてシャッタービームアンカー８に接続されている。シャッタービーム５は、可撓性を有している。第１基板１１に対して固定されたシャッタービームアンカー８と、シャッタービームアンカー８及びシャッタ体３の間を接続する可撓性を有するシャッタービーム５とにより、シャッタ体３は、第１基板１１に対して可動な状態で支持されている。また、シャッタ体３は、シャッタービームアンカー８及びシャッタービーム５を介して第１基板１１に設けられた配線と電気的に接続されている。
【００２２】
第１基板１１は、図３に示すように、光透過領域Ａを有している。光透過領域Ａは、例えば、シャッタ体３の開口３ａに対応した矩形形状を有している。光透過領域Ａは、例えば、１つのシャッタ体３に対して２つ設けられていてもよい。２つの光透過領域Ａは、シャッタ体３の短手方向に並ぶように配置されている。シャッタ体３と第１電極部４ａとの間、及びシャッタ体３と第２電極部４ｂとの間に電気的な力が働いていない場合、シャッタ体３の開口３ａは光透過領域Ａと重ならない状態となっている。
【００２３】
本実施形態において、シャッタ部Ｓを制御する駆動回路は、第１電極部４ａと第２電極部４ｂとに、一定時間ごとに極性の異なる電位を供給する。また、シャッタ部Ｓを制御する駆動回路は、シャッタ体３に対して、正の極性又は負の極性の固定電位を供給する。
【００２４】
シャッタ体３にＨ（Ｈｉｇｈ）レベルの電位が供給されている場合を例に説明すると、第１電極部４ａの駆動ビーム６の電位がＨレベル、第２電極部４ｂの駆動ビーム６の電位がＬ（Ｌｏｗ）レベルのとき、静電気力によって、シャッタ体３は、Ｌレベルの第２電極部４ｂ側に移動する。その結果、シャッタ体３の開口３ａが光透過領域Ａと重なり、バックライト３１の光が第１基板１１側に透過する開状態となる。第１電極部４ａの電位がＬレベル且つ第２電極部４ｂの電位がＨレベルのときには、シャッタ体３は、第１電極部４ａ側に移動する。そして、シャッタ体３の開口３ａ以外の部分が、第１基板１１の光透過領域Ａと重なる。この場合、バックライト３１の光が第１基板１１側に透過しない閉状態となる。
【００２５】
したがって、本実施形態のシャッタ部Ｓでは、シャッタ体３、第１電極部４ａ、及び第２電極部４ｂの電位を制御することにより、シャッタ体３を移動させ、光透過領域Ａの開状態と閉状態との切り替えを行うことができる。なお、シャッタ体３にＬレベルの電位が供給されている場合には、シャッタ体３は上記とは逆の動作をする。
【００２６】
（アクティブマトリクス基板）
アクティブマトリクス基板１１０は、透光性基板１００上に遮光部２００及びＴＦＴ３００を有している。遮光部２００は、遮光膜２０１、及び第１絶縁膜（絶縁膜）２０２を含んでいる。ＴＦＴ３００は、ゲート電極（第１の配線層）３０１、酸化物半導体膜３０２、エッチストッパ層３０３、ソース電極３０４、及びドレイン電極３０５を含んでいる。
【００２７】
遮光膜２０１は、透光性基板１００上に、光透過領域Ａ以外を覆うように形成されている。遮光膜２０１は、光を反射しにくい材料で形成されている。これにより、表示視認側から表示装置１０に進入した外光が、遮光膜２０１で反射して表示視認側に戻っていくのを抑制することができる。また、遮光膜２０１は、高抵抗の材料で形成されている。これにより、遮光膜２０１とＴＦＴ３００等を構成する導電膜との間に大きな寄生容量が形成されるのを抑制することができる。また、遮光膜２０１はＴＦＴ製造プロセスよりも前に形成されるので、遮光膜２０１の材料としては、後工程でのＴＦＴ製造プロセス処理においてＴＦＴ特性への影響がなく、かつＴＦＴ製造プロセス処理に耐えうる材料を選択する必要がある。
【００２８】
このような遮光膜２０１の材料として、例えば、塗布型の材料が挙げられる。なお、塗布型材料とは、塗布により成膜可能な材料を意味する。塗布型の材料の例としては、暗色に着色されたＳＯＧ材料、高融点樹脂（ポリイミドなど）等が挙げられる。遮光膜２０１は、例えば、カーボンブラックを含有することにより暗色に着色することができる。
【００２９】
ＳＯＧ材料により遮光膜２０１を形成すると、その上層に高温焼成する必要がある酸化物半導体膜３０２等をさらに形成する際に、遮光膜２０１の表面に突起物が生成される可能性がある。遮光膜上にこのような突起物が形成されると、その上層に形成されるＴＦＴを構成する膜にも突起が形成されてしまい、配線間の上下リークの原因となる。したがって、ＳＯＧ材料により遮光膜２０１を形成する場合には、酸化物半導体膜３０２等の高温焼成する膜を形成する前に、遮光膜２０１上に、後述する第１絶縁膜２０２（ＣＡＰ膜）を設けることで、突起物の生成を抑制する。また、第１絶縁膜２０２も遮光膜２０１上に高温焼成されるが、当該高温焼成時に遮光膜２０１の表面に突起物が生成されることも防ぐことができる。
【００３０】
遮光膜２０１は、光透過領域Ａ以外を覆うようにパターン形成されていればよいが、透光性基板１００と垂直な方向から見てＴＦＴ３００と重なる位置に配置されるようにパターン形成されていることが好ましい。これにより、表示視認側から表示装置１０内に進入する外光が、ＴＦＴ３００を構成する、反射率の高い導電膜で形成された層の表示視認側表面で反射することを防ぎ、コントラストの低下を抑制することができる。
【００３１】
遮光膜２０１上には、パターン形成された第１絶縁膜２０２が設けられている。第１絶縁膜２０２の材料として、例えばＳｉＯ２膜を用いることができる。遮光膜２０１の直上に第１絶縁膜２０２が設けられていることにより、その上に酸化物半導体膜３０２等の高温焼成する膜を形成する場合にも、遮光膜２０１上に突起物が生じることを防ぐことができる。
【００３２】
また、第１絶縁膜２０２は、その上に酸化物半導体膜３０２等の高温焼成する膜を高温焼成する場合に、熱衝撃による応力により膜剥がれが生じる可能性があるが、第１絶縁膜２０２はパターニングされており、所定領域には形成され、所定領域外には形成されていない。第１絶縁膜２０２がパターン形成されていることによって、熱衝撃による応力が緩和され、膜剥がれの発生を抑制することができる。
【００３３】
さらに、第１絶縁膜２０２は、透光性基板１００と垂直な方向、すなわち光の透過方向から見て少なくとも、後述するゲート電極３０１及び他の配線１１１を形成する第１の配線層と重なる位置に配置されるようにパターン形成されていることが好ましい。これにより、少なくともゲート電極３０１等を形成する第１の配線層の下層において、遮光膜２０１の表面に突起物が生じることを抑制することが可能であり、配線間の上下リークを防ぐことができる。また、パターン形成されたゲート電極３０１及び他の配線１１１を形成する第１の配線層は、第１の配線層と重なる位置の絶縁膜２０２よりも、透光性基板１００の面方向の幅が狭くすることが好ましい。これにより、第１の配線層の下層において、遮光膜の表面に突起物が生じることをより確実に抑制することが可能である。
【００３４】
また、第１絶縁膜２０２は、第１の配線層により形成されるゲート電極３０１を含むＴＦＴ３００と、透光性基板１００と垂直な方向から見て重なる位置にも配置されていることが好ましい。さらに、第１絶縁膜２０２は、第１の配線層により形成される配線１１１以外にも、配線１１２及び配線１１３と、透光性基板１００と垂直な方向から見て重なる位置にも配置されていることが好ましい。これにより、ＴＦＴ３００、配線１１２及び配線１１３の下層において、遮光膜２０１の表面に突起物が生じることを抑制し、配線間の上下リークをより確実に防ぐことができる。
【００３５】
すなわち、第１絶縁膜２０２が形成されている所定領域には、ＴＦＴ３００のチャネルと重なる領域と、ゲート電極３０１、配線１１１、ソース電極３０４、ドレイン電極３０５、及び配線１１２との少なくとも一方が含まれていることが好ましい。
【００３６】
ゲート電極３０１及び配線１１１は、ゲート絶縁膜１０１で覆われている。ゲート絶縁膜１０１上には、酸化物半導体膜３０２、エッチストッパ層３０３、ソース電極３０４、及びドレイン電極３０５が設けられている。ソース電極３０４とドレイン電極３０５とは、第２の配線層により形成されており、さらに配線１１２も第２の配線層により形成されている。
【００３７】
酸化物半導体膜３０２は、酸化物半導体（例えば、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、及び亜鉛（Ｚｎ）から構成される酸化物（いわゆるＩｎＧａＺｎＯｘ））、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ（Low Temperature Poly Silicon））等により形成され得る。
【００３８】
ソース電極３０４とドレイン電極３０５とは、パッシベーション膜１０２で覆われている。パッシベーション膜１０２は、さらに、平坦化膜１０３及びパッシベーション膜１０４で覆われている。ＴＦＴ３００は、従来公知の構成を有する。
【００３９】
パッシベーション膜１０２、平坦化膜１０３及びパッシベーション膜１０４には、ドレイン電極３０５に達するコンタクトホールＣＨ３が形成されている。パッシベーション膜１０４の上には、配線１１３が形成されている。配線１１３の一部１１３ａは、コンタクトホールＣＨ３の表面を覆って設けられ、ドレイン電極３０５と電気的に接続されている。
【００４０】
配線１１３は、第３の配線層により形成されている。配線１１３は、シャッタ部Ｓの第１電極部４ａ、第２電極部４ｂ、シャッタ体３等に接続されている。なお、配線１１３の一部１１３ａは、パッシベーション膜１０４の表面に設けられた透明導電膜１１４と電気的に接続されていてもよい。配線１１３は、パッシベーション膜１０５で覆われている。
【００４１】
パッシベーション膜１０５の上には、シャッタ部Ｓが設けられている。シャッタ部Ｓの構成は上述の通りである。なお、シャッタ体３は、透光性基板１００側のシャッタ本体３ｂと金属膜３ｃとが積層された構成を有する。
【００４２】
（第１基板の製造方法）
本発明の実施形態１に係る第１基板の製造方法について、図５から７を参照して詳細に説明する。図５は、本発明の実施形態１に係る第１基板の製造方法を説明する図であり、図６は、本発明の実施形態１に係る第１基板の製造方法を説明する図であり、図７は、本発明の実施形態１に係る第１基板の製造工程の一部を示すフローチャートである。
【００４３】
まず、透光性基板１００上に、例えばスピンコート法を用いて、ＳＯＧ膜である遮光膜を成膜する（ステップＳ１）。そして、遮光膜を２５０℃以下で焼成して、遮光膜２０１を形成する（ステップＳ２）。なお、スピンコート法の他、スリットコート法を用いて遮光膜を成膜してもよい。続いて、遮光膜２０１を、例えばフォトリソグラフィによってパターニングし、図５中（ａ）に示すように、光透過領域Ａ以外を覆うようにパターン形成された遮光膜２０１を形成する（ステップＳ３）。
【００４４】
次いで、図５中（ｂ）に示すように、遮光膜２０１を覆うように、例えば、ＰＥＣＶＤ法を用いてＳｉＯ２を成膜する（ステップＳ４）。成膜時の温度は、例えば、２５０℃以下である。そして、図５中（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィによって、例えば、遮光膜２０１と同一のパターンとなるようにＳｉＯ２膜をパターンニングする。具体的には、ＣＦ４ガス及びＯ２ガスを用いてドライエッチングをして、パターン形成された第１絶縁膜２０２を形成する。
【００４５】
そして、形成した第１絶縁膜２０２に対して、例えば、窒素雰囲気下でアニール処理を行う。アニール処理を行う温度は、例えば、３５０℃以上である。なお、窒素雰囲気下でアニールする他、例えば、大気中（ＣＤＡ）でアニールしてもよい。
【００４６】
次に、例えば、スパッタ法により、アルミニウム（Ａｌ）膜、タングステン（Ｗ）膜、モリブデン（Ｍｏ）膜、タンタル（Ｔａ）膜、クロム（Ｃｒ）膜、チタン（Ｔｉ）膜、銅（Ｃｕ）等の金属膜及びその合金を含む膜のいずれかからなる単層膜又は積層膜である第１の配線層を積層した後パターンニングを行い、図５中（ｄ）に示すように、ゲート電極３０１及び配線１１１を形成する（ステップＳ７）。
【００４７】
次に、図５中（ｅ）に示すように、ゲート電極３０１及び配線１１１を覆うように、例えば、ＰＥＣＶＤ法を用いてＳｉＮｘ膜を成膜して、ゲート絶縁膜１０１を形成する。ゲート絶縁膜１０１は、酸素を含むシリコン系無機膜（ＳｉＯ２膜等）や、ＳｉＯ２膜及びＳｉＮｘ膜との積層膜であってもよい。
【００４８】
続いて、例えばスパッタ法を用いて、酸化物半導体膜を成膜する。そして、酸化物半導体膜をパターンニングして、薄膜トランジスタに対応する領域に酸化物半導体膜３０２を形成する（ステップＳ８）。そして、形成した酸化物半導体膜３０２に対して、窒素雰囲気下でアニール処理を行う（ステップＳ９）。アニール処理を行う温度は、例えば、３５０℃以上である。なお、窒素雰囲気下でアニールする他、例えば、大気中（ＣＤＡ）でアニールしてもよい。
【００４９】
このように、酸化物半導体膜３０２を高温焼成する前に、遮光膜２０１上に、第１絶縁膜２０２を設けることで、遮光膜２０１の表面における突起物の生成を防ぐことができる。また、第１絶縁膜２０２も遮光膜２０１上に高温焼成されるが、当該高温焼成時に遮光膜２０１の表面に突起物が生成されることも防ぐことができる。また、第１絶縁膜２０２は、透光性基板１００と垂直な方向から見て少なくともゲート電極３０１及び配線１１１と重なる位置に配置されるようにパターン形成すれば、少なくともゲート電極３０１及び配線１１１の下層において、遮光膜２０１の表面に突起物が生じることを抑制することが可能であり、配線間の上下リークを防ぐことができる。
【００５０】
次に、図６中（ａ）に示すように、ゲート絶縁膜１０１及び酸化物半導体膜３０２を覆うように、例えば、ＰＥＣＶＤ法を用いてＳｉＯ２膜を成膜し、エッチストッパ層３０３を形成する。そして、ＴＦＴ３００のソース電極３０４及びドレイン電極３０５が酸化物半導体膜３０２に達するためのコンタクトホールＣＨ１、ＣＨ２を形成する。
【００５１】
続いて、例えば、スパッタ法により、アルミニウム（Ａｌ）膜、タングステン（Ｗ）膜、モリブデン（Ｍｏ）膜、タンタル（Ｔａ）膜、クロム（Ｃｒ）膜、チタン（Ｔｉ）膜、銅（Ｃｕ）等の金属膜及びその合金を含む膜のいずれかからなる単層膜又は積層膜である第２の配線層を積層した後、例えば、フォトリソグラフィによりパターンニングして、ソース電極３０４、ドレイン電極３０５、配線１１２、信号線（不図示）等を形成する。
【００５２】
次に、ソース電極３０４及びドレイン電極３０５を覆うように、例えばＰＥＣＶＤ法を用いてＳｉＯ２膜を成膜し、パッシベーション膜１０２を形成する。
【００５３】
さらに、図６中（ｂ）に示すように、例えばスピン法を用いて感光性樹脂膜を成膜し、平坦化膜１０３を形成する。次に、平坦化膜１０３を覆うように、例えばＰＥＣＶＤ法を用いてＳｉＮｘ膜を成膜し、パッシベーション膜１０４を形成する。そして、パッシベーション膜１０２、平坦化膜１０３及びパッシベーション膜１０４をエッチングして、パッシベーション膜１０４の表面からドレイン電極３０５に達するコンタクトホールＣＨ３を形成する。次に、例えばスパッタ法を用いて、パッシベーション膜１０４の表面であってコンタクトホールＣＨ３の近傍に、透明導電膜１１４を形成する。
【００５４】
続いて、例えばスパッタ法により、アルミニウム（Ａｌ）膜、タングステン（Ｗ）膜、モリブデン（Ｍｏ）膜、タンタル（Ｔａ）膜、クロム（Ｃｒ）膜、チタン（Ｔｉ）膜、銅（Ｃｕ）等の金属膜及びその合金を含む膜のいずれかからなる単層膜又は積層膜である第３の配線層を積層し、フォトリソグラフィによりパターンニングして、光透過領域Ａ以外の領域に、配線１１３等を形成する。
【００５５】
次に、図６中（ｃ）に示すように、配線１１３及び透明導電膜１１４等を覆うように、パッシベーション膜１０４上に、例えばＰＥＣＶＤ法を用いてＳｉＮｘ膜を成膜し、パッシベーション膜１０５を形成する。そして、パッシベーション膜１０５をエッチングして、パッシベーション膜１０５の表面から透明導電膜１１４に達するコンタクトホールＣＨ４を形成する。
【００５６】
そして、図６中（ｄ）に示すように、アクティブマトリクス基板１１０上にシャッタ部Ｓを形成し、第１基板１１を完成させる。シャッタ部Ｓは、例えば、以下のとおり形成することができる。
【００５７】
まず、例えばスピンコート法を用いて、アクティブマトリクス基板１１０上の少なくとも光透過領域Ａを含む領域に、レジストＲを塗布する。次に、例えばＰＥＣＶＤ法を用いて、レジストＲを覆うようにアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層を成膜する。このとき、レジストＲの表面と側面の両方を覆うように成膜する。そして、フォトリソグラフィを用いてａ−Ｓｉ層をパターンニングすることにより、第１電極部４ａ、第２電極部４ｂ、シャッタービーム５（図６には不図示）及びシャッタ本体３ｂを形成する。なお、第１電極部４ａ及び第２電極部４ｂは、レジストＲの側面に形成された部分で構成されている。
【００５８】
続いて、シャッタ本体３ｂの上層に、金属膜３ｃを設ける。金属膜３ｃは、例えば、スパッタ法により、アルミニウム（Ａｌ）膜、タングステン（Ｗ）膜、モリブデン（Ｍｏ）膜、タンタル（Ｔａ）膜、クロム（Ｃｒ）膜、チタン（Ｔｉ）膜、銅（Ｃｕ）膜等の金属膜又はその合金を含む膜を積層して形成する。これにより、シャッタ体３が形成される。
【００５９】
そして、例えばスピン法を用いて、レジストＲを剥離する。これにより、シャッタ体３がパッシベーション膜１０５から間隔を開けて浮いた状態で配置される。なお、シャッタ体３は、シャッタービーム５を介して、シャッタービームアンカー８（図６には不図示）に支持される。
【００６０】
〔実施形態２〕
第１基板は、絶縁膜上に設けられたゲート電極を覆うように光透過膜が設けられていてもよい。実施形態２においては、このような構成の第１基板について説明する。
【００６１】
（第１基板）
実施形態２に係る第１基板について、図８を参照して説明する。図８は、本発明の実施形態２に係る第１基板の断面図である。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、その説明を省略する。
【００６２】
第１基板４００において、透光性基板４０１上には、遮光膜４０２が設けられている。遮光膜４０２には、光透過領域Ｂを形成する開口部４０３Ａと開口部４０３Ｂとが設けられている。遮光膜４０２を形成する材料については実施形態１の遮光膜２０１と同一であり、すなわち、遮光膜４０２はＳＯＧ材料により形成することができる。
【００６３】
遮光膜４０２の表面には、第１絶縁膜４０４が設けられている。第１絶縁膜４０４の材料として、例えばＳｉＯ２膜を用いてもよい。遮光膜４０２の表面に第１絶縁膜４０４が設けられていることによって、これらの上層に後述する酸化物半導体膜４０９等の高温焼成する膜を形成する際に、遮光膜４０２の表面に突起物が生成することを防ぐことができる。
【００６４】
第１絶縁膜４０４は、透光性基板４０１と垂直な方向、すなわち光の透過方向から見て少なくとも、後述するゲート電極４０５Ａ及び配線４０５Ｂを形成する第１の配線層と重なる位置に配置されるようにパターン形成されていることが好ましい。これにより、少なくともゲート電極４０５Ａ等を形成する第１の配線層の下層において、遮光膜４０２の表面に突起物が生じることを抑制することが可能であり、配線間の上下リークを防ぐことができる。また、パターン形成されたゲート電極４０５Ａ及び配線４０５Ｂを形成する第１の配線層は、当該第１の配線層と重なる位置の第１絶縁膜４０４よりも、透光性基板４０１の面方向の幅が狭いことが好ましい。これにより、第１の配線層の下層において、遮光膜４０２の表面に突起物が生じることをより確実に抑制することが可能である。
【００６５】
透光性基板４０１、遮光膜４０２、ゲート電極４０５Ａ及び配線４０５Ｂの上には、光透過膜４０６が設けられている。より具体的には、光透過膜４０６は、ゲート電極４０５Ａの上面のみを露出させ、遮光膜４０２、ゲート電極４０５Ａ及び配線４０５Ｂによる段差を平坦化するように設けられている。第１基板４００の製造工程において、光透過膜４０６により段差を平坦化することにより、ゲート電極４０５Ａ及び配線４０５Ｂよりも上層に設けられる各層のパターニング精度を高めることができる。
【００６６】
また、ゲート電極４０５Ａが光透過膜４０６で覆われていることにより、ゲート電極４０５Ａ及び配線４０５Ｂを形成する第１の配線層と、後述するソース電極４１１Ａ、ドレイン電極４１１Ｂ、及び配線４１１Ｃを形成する第２の配線層との間隔を十分に確保することができ、ゲート電極４０５Ａと、ソース電極４１１Ａとの間の寄生容量を抑制することができる。
【００６７】
光透過膜４０６は、ＳＯＧ材料、高融点樹脂等の塗布型の材料により形成することができる。光透過膜４０６を塗布型材料で形成することにより、遮光膜４０２のパターンで生じた凹凸を平坦にすることができる。そのため、ＴＦＴ３００製造工程においてパターニングをするときに、レジスト等の液溜まりをなくすことができ、優れたパターニング精度を得ることができる。
【００６８】
光透過膜４０６の表面には、光透過膜４０６の上層に設けられる膜との密着性を向上するために、第２絶縁膜４０７が設けられている。第２絶縁膜４０７の材料として、例えばＳｉＯ２膜を用いることができる。なお、光透過膜４０６の表面にプラズマ処理などを施して、上層に設けられる膜との密着性を向上させた場合、第２絶縁膜４０７を省略してもよい。光透過膜４０６及び第２絶縁膜４０７は、ゲート電極４０５Ａの上面を露出させるように、開口を有している。
【００６９】
第２絶縁膜４０７とゲート電極４０５Ａとの上には、ゲート絶縁膜４０８が設けられている。透光性基板１００と垂直な方向から見てゲート電極４０５Ａと重なる位置において、ゲート絶縁膜４０８の上には酸化物半導体膜４０９が設けられている。酸化物半導体膜４０９を形成する材料は、実施形態１の酸化物半導体膜３０２と同一である。
【００７０】
ゲート絶縁膜４０８と酸化物半導体膜４０９との上には、エッチストッパ層４１０が設けられている。エッチストッパ層４１０は、酸化物半導体膜４０９の上において２つの開口部を有しており、上記開口部により、酸化物半導体膜４０９の一部がエッチストッパ層４１０から露出している。
【００７１】
エッチストッパ層４１０の２つの開口部による酸化物半導体膜４０９の各露出部分を覆うように、第２の配線層により形成されたソース電極４１１Ａとドレイン電極４１１Ｂとが設けられている。また、透光性基板１００と垂直な方向から見て配線４０５Ｂに重なる位置において、エッチストッパ層４１０の上には第２の配線層により形成された配線４１１Ｃが設けられている。そして、エッチストッパ層４１０及び第２の配線層を覆うようにして、パッシベーション膜４１２が設けられている。パッシベーション膜４１２は、例えば、ＳｉＯ２膜などであってもよい。
【００７２】
第１基板４００において、パッシベーション膜４１２よりも上層の層構成については、実施形態１の第１基板１１と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
【００７３】
このように、光透過膜４０６がゲート電極４０５Ａを覆うように形成された第１基板４００においても、酸化物半導体膜４０９を高温焼成する前に、遮光膜４０２上に第１絶縁膜４０４を設けることで、遮光膜４０２の表面における突起物の生成を防ぐことができる。また、第１絶縁膜４０４も遮光膜４０２上に高温焼成されるが、当該高温焼成時に遮光膜４０２の表面に突起物が生成されることも防ぐことができる。さらに、第１絶縁膜４０４は、透光性基板４０１と垂直な方向から見て少なくともゲート電極４０５Ａ及び配線４０５Ｂと重なる位置に配置されるようにパターン形成すれば、少なくともゲート電極４０５Ａ及び配線４０５Ｂの下層において、遮光膜４０２の表面に突起物が生じることを抑制することが可能であり、配線間の上下リークを防ぐことができる。
【００７４】
（第１基板の製造方法）
上述した実施形態２の第１基板４００の製造方法について、図９を参照して説明する。図９は、本発明の実施形態２に係る第１基板の製造工程の一部を示すフローチャートである。
【００７５】
まず、透光性基板４０１上に、例えばスピンコート法を用いて、ＳＯＧ膜である遮光膜を成膜する（ステップＳ１０）。そして、２５０℃以下で焼成して、遮光膜４０２を形成する（ステップＳ１１）。続いて、遮光膜４０２を、例えばフォトリソグラフィによってパターニングし、光透過領域Ｂ以外を覆い、光透過領域Ｂ上に開口部４０３Ａ及び開口部４０３Ｂを有するようにパターン形成された遮光膜４０２を形成する（ステップＳ１２）。
【００７６】
次いで、例えばＰＥＣＶＤ法を用いてＳｉＯ２を成膜し、第１絶縁膜４０４を成膜する（ステップＳ１３）。成膜時の温度は、例えば、２５０℃以下である。そして、フォトリソグラフィによって、その上に形成するゲート電極４０５Ａ及び配線４０５Ｂと同一のパターンとなるようにＳｉＯ２膜をパターンニングし、第１絶縁膜４０４を形成する（ステップＳ１４）。パターニング後に、第１絶縁膜４０４を、例えば、窒素雰囲気下、３５０℃以上でアニール処理する。
【００７７】
そして、第１絶縁膜４０４上に、例えばスパッタ法により金属膜からなる第１の配線層を積層した後パターニングを行い、ゲート電極４０５Ａ及び配線４０５Ｂを形成する（ステップＳ１５）。次に、ゲート電極４０５Ａ及び配線４０５Ｂを覆うように光透過膜４０６を成膜する（ステップＳ１６）。そして、２５０℃以下で焼成して、光透過膜４０６を形成する。
【００７８】
続いて、光透過膜４０６を覆うように、例えば、ＰＥＣＶＤ法を用いてＳｉＯ２を成膜し、例えば、窒素雰囲気下、３５０℃以上でアニール処理し、第２絶縁膜４０７を成膜する（ステップＳ１７）。このように、第２絶縁膜４０７は高温焼成されるが、遮光膜４０２上には第１絶縁膜４０４が形成されているので、遮光膜４０２の表面における突起物の生成を防ぐことができる。そして、成膜した第２絶縁膜４０７を、フォトリソグラフィによって、ゲート電極４０５Ａが露出するようにパターンニングして、パターン形成された第２絶縁膜４０７を形成する（ステップＳ１８）。高温でアニール処理した後に第２絶縁膜４０７をパターニングすることで、クラックの発生を抑制することができる。
【００７９】
次に、例えばＰＥＣＶＤ法を用いてゲート絶縁膜４０８を形成し、さらに、例えばスパッタ法を用いて、酸化物半導体膜４０９を形成する（ステップＳ１９）。そして、例えば３５０以上でアニール処理する（ステップＳ２０）。
【００８０】
このように、酸化物半導体膜４０９を高温焼成する前に、遮光膜４０２上に、第１絶縁膜４０４を設けることで、遮光膜４０２の表面における突起物の生成を防ぐことができる。また、第１絶縁膜４０４及び第２絶縁膜４０７を遮光膜４０２上に高温焼成する際にも、遮光膜４０２上の第１絶縁膜４０４により、遮光膜２０１の表面に突起物が生成されることを防ぐことができる。また、第１絶縁膜４０４は、透光性基板４０１と垂直な方向から見て少なくともゲート電極４０５Ａ及び配線４０５Ｂと重なる位置に配置されるようにパターン形成すれば、少なくともゲート電極４０５Ａ及び配線４０５Ｂの下層において、遮光膜４０２の表面に突起物が生じることを抑制することが可能であり、配線間の上下リークを防ぐことができる。
【００８１】
なお、酸化物半導体膜４０９よりも上層の層の形成方法については、実施形態１の第１基板１１と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
【００８２】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る光シャッタ基板（第１基板１１）は、アクティブマトリクス基板１１０と、アクティブマトリクス基板１１０上に設けられ、光源からアクティブマトリクス基板１１０への光の遮断又は透過を、シャッタ体３のスライドにより制御するシャッタ部Ｓと、を備えた光シャッタ基板（第１基板１１）であって、アクティブマトリクス基板１１０は、透光性基板１００と、透光性基板１００上に設けられた遮光膜２０１と、遮光膜２０１上に設けられ、パターン形成されている第１絶縁膜２０２と、第１絶縁膜２０２上に設けられ、導電膜で形成された第１の配線層（ゲート電極３０１）と、を含んでいる。
【００８３】
上記の構成によれば、遮光膜の上層に高温焼成する必要がある酸化物半導体膜等をさらに形成する際に、遮光膜の表面に突起物が生成されるのを防ぐことができる。これにより、遮光膜に生じる突起物に起因する配線間の上下リークを防ぐことができる。
【００８４】
本発明の態様２に係る光シャッタ基板（第１基板１１）は、上記態様１において、第１絶縁膜２０２は、透光性基板１００と垂直な方向から見て少なくとも第１の配線層（ゲート電極３０１）と重なる位置に配置されていてもよい。
【００８５】
上記の構成によれば、少なくとも第１の配線層の下層において、遮光膜の表面に突起物が生じることを抑制することが可能であり、配線間の上下リークを防ぐことができる。
【００８６】
本発明の態様３に係る光シャッタ基板（第１基板１１）は、上記態様２において、パターン形成された第１の配線層（ゲート電極３０１）は、当該第１の配線層（ゲート電極３０１）と重なる位置の第１絶縁膜２０２よりも、透光性基板１００の面方向の幅が狭くてもよい。
【００８７】
上記の構成によれば、第１の配線層の下層において、遮光膜の表面に突起物が生じることをより確実に抑制することが可能である。
【００８８】
本発明の態様４に係る光シャッタ基板（第１基板１１）は、上記態様１から３のいずれかにおいて、遮光膜２０１は、ＳＯＧ材料により形成されていてもよい。これにより、遮光膜がＳＯＧ材料により形成する場合に生じ得る突起物の生成を防ぐことができる。
【００８９】
本発明の態様５に係る光シャッタ基板（第１基板４００）は、上記態様１から４のいずれかにおいて、第１の配線層（ゲート電極４０５Ａ）を覆うように設けられた光透過膜４０６をさらに含んでいてもよい。これにより、第１の配線層とその上層に形成された第２の配線層との間隔を十分に確保することができ、ゲート電極とソース電極との間の寄生容量を抑制することができる。
【００９０】
本発明の態様６に係る光シャッタ基板（第１基板１１）は、上記態様１から５のいずれかにおいて、前記第１の配線層（ゲート電極３０１）と、前記第１の配線層（ゲート電極３０１）上に設けられ、導電膜で形成された他の配線層とを含む薄膜トランジスタ（ＴＦＴ３００）をさらに含み、第１絶縁膜２０２は、透光性基板１００と垂直な方向から見て薄膜トランジスタ（ＴＦＴ３００）と重なる位置に配置されていてもよい。
【００９１】
上記の構成によれば、薄膜トランジスタの下層において、遮光膜の表面に突起物が生じることを抑制し、配線間の上下リークをより確実に防ぐことができる。
【００９２】
本発明の態様７に係る光シャッタ基板（第１基板１１）は、上記態様６において、遮光膜２０１は、透光性基板１００と垂直な方向から見て薄膜トランジスタ（ＴＦＴ３００）に重なる位置に配置されるようにパターン形成されていてもよい。
【００９３】
上記の構成によれば、表示視認側から表示装置内に進入する外光が、薄膜トランジスタを構成する、反射率の高い導電膜で形成された層の表示視認側表面で反射することを防ぎ、コントラストの低下を抑制することができる。
【００９４】
本発明の態様８に係る表示装置１０は、上記態様１から７のいずれかの光シャッタ基板を備える。これにより、遮光膜の表面に生じる突起物に起因する配線間の上下リークのリスクを低減した表示装置を実現できる。
【００９５】
本発明の態様９に係る光シャッタ基板（第１基板１１）の製造方法は、アクティブマトリクス基板１１０と、アクティブマトリクス基板１１０上に設けられ、光源からアクティブマトリクス基板１１０への光の遮断又は透過を、シャッタ体３のスライドにより制御するシャッタ部Ｓと、を備えた光シャッタ基板（第１基板１１）の製造方法であって、透光性基板１００上に遮光膜２０１を形成する工程と、遮光膜２０１上に第１絶縁膜２０２を焼成する工程と、第１絶縁膜２０２をパターニングする工程と、パターニングした第１絶縁膜２０２上に、導電膜で形成された第１の配線層（ゲート電極３０１）を形成する工程と、を含んでいる。
【００９６】
上記の構成によれば、態様１から７のいずれかに記載の光シャッタ基板を好適に製造することができる。
【００９７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【００９８】
３      シャッタ体
１０    表示装置
１１、４００    第１基板（光シャッタ基板）
１００、４０１  透光性基板
１１０  アクティブマトリクス基板
２０１、４０２  遮光膜
４０６    光透過膜
２０２、４０４  第１絶縁膜（絶縁膜）
３００  ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
３０１、４０５Ａ  ゲート電極（第１の配線層）
Ｓ      シャッタ部
【図１】
2018066946.tif 000003
【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】
2018066946.tif 000008
【図７】
2018066946.tif 000009
【図８】
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【図９】
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