(57)【要約】【課題】簡単な構成でヒロックの発生を抑制できる電気光学装置の製造方法を提供する。【解決手段】画素領域にトランジスタと、当該トランジスタを覆う第４層間絶縁膜と、画素領域の周辺に外部回路接続端子とを備えた電気光学装置の製造方法であって、前記画素領域の周辺に、アルミニウムを含む金属層および当該金属層上にバリア層を積層させる工程（ステップＳ２，Ｓ３）と、前記金属層および前記バリア層を覆うように前記第４層間絶縁膜を形成する工程（ステップＳ４）と、前記金属層および前記バリア層上の第４層間絶縁膜を除去して熱処理を行った後（ステップＳ６，Ｓ７）に、バリア層を除去して外部回路接続端子を形成する工程（ステップＳ８）と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素領域にトランジスタと、当該トランジスタを覆う層間絶縁膜と、画素領域の周辺に接続端子とを備えた電気光学装置の製造方法であって、
前記画素領域の周辺に、アルミニウムを含む金属層および当該金属層上にバリア層を積層させる工程と、
前記金属層および前記バリア層を覆うように前記層間絶縁膜を形成する工程と、
前記金属層および前記バリア層上の層間絶縁膜を除去して熱処理を行った後に、バリア層を除去して接続端子を形成する工程と、
を備えることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電気光学装置の製造方法において、
前記層間絶縁膜を形成する工程と前記層間絶縁膜を除去する工程との間に、画素電極を形成する工程を備える
ことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電気光学装置の製造方法において、
前記接続端子を形成する工程の後に、前記接続端子を覆うように配向膜を形成する工程と、この配向膜にラビング処理を施す工程と、
を備えることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上に、マトリクス状に配列された画素電極および該電極の各々に接続された薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；以下適宜、「ＴＦＴ」という。）、該ＴＦＴの各々に接続され、行および列方向それぞれに平行に設けられたデータ線および走査線等を備えることで、いわゆるアクティブマトリクス駆動が可能な電気光学装置が知られている。このような電気光学装置では、上記に加えて、前記基板に対向配置される対向基板を備えるとともに、該対向基板上に、画素電極に対向する対向電極等を備え、更には、画素電極および対向電極間に挟持される液晶層、画素電極および前記ＴＦＴに接続される蓄積容量等を備えることで、画像表示が可能となる。
【０００３】
このような電気光学装置における前記基板は、走査線、データ線、画素電極及び蓄積容量等が設けられる画像表示領域と、走査線駆動回路、データ線駆動回路、これら回路に所定信号を供給するための外部回路接続端子等が設けられる周辺領域とを有する。
上述の外部回路接続端子は、アルミニウムを含む金属層を備えて構成されている。
【０００４】
ところで、外部回路接続端子の製造工程では、金属層上に発生するヒロックが問題となる。ここで、ヒロックは、金属層上に加熱等により加えられる圧縮応力を駆動力に、金属層が局所的に塑性変形することで生じる。
製造工程においてヒロックが発生すると、配向膜にラビング処理を施す際にヒロックが金属層を削り取ってしまい、この削り取られた金属片が画像表示領域内に散布されてしまう。この散布された金属片は、画素間をショートさせたり、焼き付きを引き起こす要因となる。
そこで、ヒロックの発生を抑制する様々な検討が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この特許文献１には、以下の方法が開示されている。すなわち、基板上にアルミニウムの電極パッド部を形成し、この電極パッド部を覆うようにパッシベーション膜等の絶縁膜を形成する。そして、電極パッド部の中央部および周縁部に絶縁膜が残り、かつ、中央部および周縁部の間に絶縁膜が残らないように、開口部を形成する。このように、電極パッド部の中央部に絶縁膜を残すことにより、熱処理時のヒロックの発生を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１２４９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のような方法を電気光学装置の製造工程に適用した場合、一般的な電気光学装置の製造工程において行われていない、開口部を形成する工程が必要となる。そして、電気光学装置の外部回路接続端子は、極めて小さいため、開口部を形成するためには高精度な制御が必要となる。このことから、簡単な構成でヒロックの発生を抑制できる構成が望まれている。
【０００８】
本発明の目的は、簡単な構成でヒロックの発生を抑制できる電気光学装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明者が鋭意研究を重ねた結果、以下のことを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、従来の電気光学装置の製造工程では、まず、基板上にアルミニウムを含む金属層および当該金属層上にバリア層を積層させる工程を行う。次に、金属層およびバリア層を覆うように層間絶縁膜を形成した後、バリア層および層間絶縁膜を除去することで、金属層が露出した接続端子を形成する。この後、プラズマダメージの回復やＳｉ内の結晶欠陥の回復等のために熱処理を行っていた。しかしながら、このような方法では、金属層上に多数のヒロックが発生することが確認された。
そこで、層間絶縁膜のみを除去してバリア層が露出するようにしてから熱処理を行った後、バリア層を除去して接続端子を形成したところ、ヒロックの発生が抑制されることが確認された。
本発明は、このような知見に基づいて案出されたものである。
【００１０】
すなわち、本発明の電気光学装置の製造方法は、画素領域にトランジスタと、当該トランジスタを覆う層間絶縁膜と、画素領域の周辺に接続端子とを備えた電気光学装置の製造方法であって、前記画素領域の周辺に、アルミニウムを含む金属層および当該金属層上にバリア層を積層させる工程と、前記金属層および前記バリア層を覆うように前記層間絶縁膜を形成する工程と、前記金属層および前記バリア層上の層間絶縁膜を除去して熱処理を行った後に、バリア層を除去して接続端子を形成する工程と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、層間絶縁膜のみを除去してから熱処理を行った後、バリア層を除去して接続端子を形成するので、ヒロックの発生を抑制できる。このことにより、従来の電気光学装置の製造方法に対して、バリア層を除去するタイミングと熱処理を行うタイミングとを変更するだけでよい。したがって、新たな工程や高精度な制御が要求される工程を設ける必要がなく、簡単な構成でヒロックの発生を抑制できる。
【００１１】
本発明の電気光学装置の製造方法では、前記層間絶縁膜を形成する工程と前記層間絶縁膜を除去する工程との間に、画素電極を形成する工程を備えることが好ましい。
本発明によれば、熱処理を行う前に画素電極を形成するので、接続端子の金属層上に画素電極を構成する薄膜が形成されることがなく、接続端子の高抵抗化を抑制できる。
【００１２】
本発明の電気光学装置の製造方法では、前記接続端子を形成する工程の後に、前記接続端子を覆うように配向膜を形成する工程と、この配向膜にラビング処理を施す工程と、を備えることが好ましい。
本発明によれば、ヒロックが発生していない状態でラビング処理を施すことができるので、ラビング処理時に金属層を削り取ってしまうという不具合を解消でき、高品質の電気光学装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態における素子基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た電気光学装置の平面図。
【図２】図１のII−II線に沿った断面図。
【図３】図２における要部の拡大図。
【図４】前記実施形態における投射型のプロジェクターの概略構成を表す断面図。
【図５】前記実施形態における電気光学装置の製造方法を表すフローチャート。
【図６】前記実施形態における素子基板の熱処理時の状態を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下において、本発明の実施の形態について図を参照しつつ説明する。以下の実施形態は、本発明の電気光学装置を液晶装置に適用したものである。
【００１５】
〔電気光学装置の全体構成〕
まず、本発明の電気光学装置に係る実施形態の全体構成について、図１および図２を参照して説明する。ここに、図１は、素子基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側から見た電気光学装置の平面図であり、図２は、図１のII−II線に沿った断面図であり、図３は、図２における要部の拡大図である。ここでは、電気光学装置の一例である駆動回路内蔵型のＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置を例にとる。
【００１６】
図１および図２において、本実施形態に係る電気光学装置１００では、素子基板１０と対向基板３０とが対向配置されている。素子基板１０と対向基板３０との間に液晶層４０が封入されており、素子基板１０と対向基板３０とは、画像表示領域５０の周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５１により相互に接着されている。
シール材５１は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいて素子基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。また、シール材５１中には、素子基板１０と対向基板３０との間隔（基板間ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。
【００１７】
シール材５１が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域５０の額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５２が、対向基板３０側に設けられている。本実施形態においては特に、素子基板１０の中心から見て、この額縁遮光膜５２より以遠が周辺領域として規定されている。
周辺領域のうち、シール材５１が配置されたシール領域の外側に位置する領域には特に、データ線駆動回路５３および外部回路接続端子５４が素子基板１０の一辺に沿って設けられている。また、走査線駆動回路５５は、この一辺に隣接する２辺に沿い、かつ、前記額縁遮光膜５２に覆われるようにして設けられている。さらに、このように画像表示領域５０の両側に設けられた二つの走査線駆動回路５５間をつなぐため、素子基板１０の残る一辺に沿い、かつ、前記額縁遮光膜５２に覆われるようにして複数の配線５６が設けられている。このうちデータ線駆動回路５３および走査線駆動回路５５は、外部回路接続端子５４と延設容量配線１６を介して接続されている。なお、外部回路接続端子５４と延設容量配線１６の詳細な構成については、後述する。
【００１８】
また、対向基板３０の４つのコーナー部には、両基板間の上下導通端子として機能する上下導通材５７が配置されている。他方、素子基板１０にはこれらのコーナーに対向する領域において上下導通端子が設けられている。これらにより、素子基板１０と対向基板３０との間で電気的な導通をとることができる。
【００１９】
図２において、素子基板１０上には、画素電極１７上に配向膜１８が形成されている。他方、対向基板３０上には、対向電極３１の他、格子状またはストライプ状の遮光膜３２、さらには最上層部分に配向膜３３が形成されている。また、液晶層４０は、例えば一種または数種類のネマティック液晶を混合した液晶からなり、これら一対の配向膜間で、所定の配向状態をとる。
【００２０】
次に、素子基板１０の詳細な構成について説明する。図３において、素子基板１０上には、各種の構成が積層構造をなして設けられている。この積層構造は、基板１１上にそれぞれ形成された、走査線１２を含む第１層、画素スイッチング用のＴＦＴ１３等を含む第２層、図示しない蓄積容量等を含む第３層、データ線１４等を含む第４層、容量配線１５等を含む第５層、画素電極１７および配向膜１８等を含む第６層から構成されている。
【００２１】
また、第１層および第２層間には下地絶縁膜２０が、第２層および第３層間には第１層間絶縁膜２１が、第３層および第４層間には第２層間絶縁膜２２が、第４層および第５層間には第３層間絶縁膜２３が、第５層および第６層間には第４層間絶縁膜２４が、それぞれ設けられており、前述の各要素間が短絡することを防止している。なお、第４層間絶縁膜２４は、ＮＳＧ（ノンシリケートガラス）、ＰＳＧ（リンシリケートガラス）、ＢＳＧ（ボロンシリケートガラス）、ＢＰＳＧ（ボロンリンシリケートガラス）等のシリケートガラス膜、窒化シリコン膜や酸化シリコン膜等、あるいは好ましくはＮＳＧから構成されており、ＴＦＴ１３を覆うように設けられている。
また、これら各種の絶縁膜２０，２１，２２，２３，２４には、例えば、ＴＦＴ１３の高濃度ソース領域とデータ線１４とを電気的に接続するコンタクトホール等もまた設けられている。
【００２２】
また、本実施形態においては特に、周辺領域においても、図３に示すように、容量配線１５が延設されている（以下、画像表示領域５０上の容量配線と区別するために、この周辺領域上の容量配線を「延設容量配線１６」と呼ぶことにする）。この延設容量配線１６は、第３層間絶縁膜２３上で容量配線１５等と同一膜として形成されている。そして、延設容量配線１６および容量配線１５は、第３層間絶縁膜２３上に形成された金属層１６１と、この金属層１６１上に形成されたバリア層１６２とを含んで構成されている。金属層１６１は、アルミニウムを含む材料により形成されている。また、バリア層１６２は、窒化チタンを含む材料により形成されている。
そして、第４層間絶縁膜２４とバリア層１６２の一部には、エッチングによりコンタクトホール２４１が形成されている。このコンタクトホール２４１が設けられた部分は、外部回路接続端子５４を構成する。
【００２３】
〔電子機器〕
次に、以上詳細に説明した電気光学装置１００をライトバルブとして用いた電子機器の一例である投射型のプロジェクターの実施形態について、その全体構成、特に光学的な構成について説明する。ここに、図４は、投射型のプロジェクターの概略構成を表す断面である。
【００２４】
図４において、本実施形態における投射型のプロジェクター１１００は、駆動回路が素子基板上に搭載された液晶装置を含む液晶モジュールを３個用意し、それぞれＲＧＢ用のライトバルブ１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂとして用いたプロジェクターとして構成されている。プロジェクター１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、３枚のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によって、ＲＧＢの三原色に対応する光成分Ｒ，Ｇ，Ｂに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂにそれぞれ導かれる。この際特に、Ｂ光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３および出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。そして、ライトバルブ１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロイックプリズム１１１２により再度合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーン１１２０にカラー画像として投射される。
【００２５】
〔電気光学装置の製造方法〕
次に、電気光学装置１００の製造方法として、素子基板の製造方法について説明する。図５は、電気光学装置の製造方法を表すフローチャートである。図６は、素子基板の熱処理時の状態を示す断面図である。
【００２６】
電気光学装置１００の素子基板１０の製造では、図５に示すように、まず、基板１１の上に、図３に示すような第３層間絶縁膜２３までの各構成を形成する（ステップＳ１）。次に、第３層間絶縁膜２３上に、容量配線１５および延設容量配線１６等を構成し、アルミニウムを含む金属層１６１を所定のパターンで形成する（ステップ２）。次に、この金属層１６１上に、容量配線１５および延設容量配線１６等を構成し、窒化チタンを含むバリア層１６２を形成する（ステップＳ３）。さらに、金属層１６１およびバリア層１６２を覆うように第４層間絶縁膜２４を形成する（ステップＳ４）。この後、画素電極１７を所定のパターンで形成する（ステップＳ５）。
なお、上述のステップＳ１〜Ｓ５の処理は、従来一般的に行われている処理である。
【００２７】
次に、外部回路接続端子５４を形成するために、図６に示すように、第４層間絶縁膜２４における周辺領域に位置する部分をエッチングして（ステップＳ６）、コンタクトホール２４１を形成する。このとき、第４層間絶縁膜２４のみをエッチングして、バリア層１６２をエッチングしない。
そして、各種構成が形成された素子基板１０に２００℃〜３５０℃の熱Ｈを加える処理を行った後（ステップＳ７）、コンタクトホール２４１から露出しているバリア層１６２をエッチングする（ステップＳ８）。
以上の工程が実施されることにより、図３に示すような外部回路接続端子５４が形成される。
この後、配向膜１８を形成して（ステップＳ９）、ラビング処理を行い（ステップＳ１０）、周辺領域の配向膜１８を除去することで、素子基板１０の製造が終了する。
なお、ステップＳ６，Ｓ８におけるエッチングは、ウェットエッチングが好ましいが、ドライエッチングとしても構わない。
【００２８】
〔電気光学装置の製造方法の作用効果〕
上述した本実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、基板１１上に、金属層１６１、バリア層１６２、第４層間絶縁膜２４を形成してから第４層間絶縁膜２４のみをエッチングする。そして、熱処理を行ってから、バリア層１６２をエッチングすることで外部回路接続端子５４を形成する。このことにより、従来の電気光学装置の製造方法に対して、バリア層１６２を除去するタイミングと熱処理を行うタイミングとを変更するだけでよいので、新たな工程や高精度な制御が要求される工程を設ける必要がなく、簡単な構成でヒロックの発生を抑制できる。
【００２９】
また、熱処理を行う前に画素電極１７を形成するので、外部回路接続端子５４の高抵抗化を抑制できる。
そして、ヒロックの発生が抑制された素子基板１０に対して、配向膜１８を形成してラビング処理を施すので、ラビング処理時に金属層１６１を削り取ってしまうという不具合を解消でき、高品質な電気光学装置１００を提供できる。
【００３０】
〔変形例〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
すなわち、前記実施形態では、フロント投射型のプロジェクターに電気光学装置を用いた例のみを挙げたが、本発明の電気光学装置は、スクリーンを備え、該スクリーンの裏面側から投射を行うリアタイプのプロジェクターにも適用可能である。また、プロジェクター以外の電子機器にも適用可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１３…ＴＦＴ（トランジスタ）、１７…画素電極、１８…配向膜、２４…第４層間絶縁膜（層間絶縁膜）、５４…外部回路接続端子、１００…電気光学装置、１６１…金属層、１６２…バリア層。
【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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