(57)【要約】      （修正有）【課題】異なる材料の複数の導電層が積層された配線パターン端部の形状異常を抑制することができるエッチング方法を提供する。【解決手段】第１導電層１１０を形成し、第１導電層の上に、第１導電層の材料とは異なる材料の第２導電層１２０を形成し、第２導電層の上に、第２導電層の一部を覆うマスク１６０を形成し、マスクを介して、第１導電層及び第２導電層に対してエッチング工程と保護膜形成工程とを交互に繰り返しながら、第１導電層及び第２導電層をエッチングする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電層を形成し、
前記第１導電層の上に、前記第１導電層の材料とは異なる材料の第２導電層を形成し、
前記第２導電層の上に、前記第２導電層の一部を覆うマスクを形成し、
前記マスクを介して、前記第１導電層及び前記第２導電層に対してエッチング工程と保護膜形成工程とを交互に繰り返しながら、前記第１導電層及び前記第２導電層をエッチングする配線のエッチング方法。
【請求項２】
前記エッチング工程によって、前記第１導電層及び前記第２導電層のパターン端部に、断面視において凹形状の側壁を形成し、
前記保護膜形成工程によって、前記凹形状の前記側壁に保護膜を形成する、請求項１に記載の配線のエッチング方法。
【請求項３】
前記保護膜は、続けて行われる２つの前記エッチング工程の間の前記保護膜形成工程によって形成される第１保護膜を含み、
前記凹形状は、前記第１保護膜を形成する前の前記エッチング工程で形成された第１凹形状と、前記第１保護膜を形成した後の前記エッチング工程で形成された第２凹形状とを含み、
前記第２凹形状は、前記第１凹形状より、平面視において前記マスクの外側に形成される、請求項２に記載の配線のエッチング方法。
【請求項４】
前記エッチング工程において、フッ素を含むガスを用いてエッチングをする、請求項３に記載の配線のエッチング方法。
【請求項５】
前記保護膜は、炭素及びフッ素を含む化合物である、請求項４に記載の配線のエッチング方法。
【請求項６】
前記保護膜は、前記第１導電層及び前記第２導電層が酸化された膜である、請求項４に記載の配線のエッチング方法。
【請求項７】
第１端部を有する第１導電層と、
前記第１端部に設けられた第１保護膜と、
前記第１導電層の上に設けられ、第２端部を有し、前記第１導電層の材料とは異なる材料の第２導電層と、
前記第２端部に設けられた第２保護膜と、
を有し、
前記第１端部及び前記第２端部の各々の断面視における前記第１導電層及び前記第２導電層の形状は、複数の凹形状部が互いに隣接する形状である配線。
【請求項８】
隣接する前記凹形状部において、相対的に上に設けられた前記凹形状部よりも相対的に下に設けられた前記凹形状部の方が、平面視において前記第１導電層及び前記第２導電層のパターンの内側から外側に向かう第１方向にある、請求項７に記載の配線。
【請求項９】
全ての隣接する前記凹形状部において、相対的に上に設けられた前記凹形状部よりも相対的に下に設けられた前記凹形状部の方が、平面視において前記第１導電層及び前記第２導電層のパターンの内側から外側に向かう第１方向にある、請求項７に記載の配線。
【請求項１０】
前記第１保護膜及び前記第２保護膜は、炭素及びフッ素を含む化合物である、請求項９に記載の配線。
【請求項１１】
前記第１保護膜は、前記第１導電層の酸化物であり、
前記第２保護膜は、前記第２導電層の酸化物である、請求項９に記載の配線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態の一つは、配線及び配線のエッチング方法に関する。特に、材料の異なる複数の導電層が積層された配線及び配線のエッチング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置のように半導体層がチャネルとして用いられたトランジスタでは、半導体層に電圧を供給する配線として導電層が用いられる。配線に用いる導電層として、例えば半導体層との接触抵抗が低い材料、配線抵抗を低減させるために導電率が高い材料、製造工程における耐環境性が高い材料、及び安価な材料が要求される。しかし、一つの材料でこれらの条件を満たすことは難しいため、異なる複数の材料の導電層を積層することで上記の配線が構成される。
【０００３】
配線として上記のような積層構造が用いられる場合、異なる材料のエッチングレートの違いに起因して、積層構造のうち上層の導電層のパターン端部が、下層の導電層のパターン端部よりも配線パターンの外側に突出する形状（庇形状）になってしまう場合がある。配線パターンの端部が庇形状の場合、当該配線パターンの上方に絶縁層を設けると、庇形状部において当該絶縁層に空洞ができてしまう場合や当該絶縁層の上部に複雑な突起形状ができてしまう場合がある。絶縁層に空洞や突起形状などの形状異常が発生すると、これらの形状異常に起因するデバイスの動作不良や信頼性悪化などの問題が生じ得る。
【０００４】
上記のような配線パターン端部の庇形状を抑制するために、ウェットエッチングプロセスを用いて、配線パターンの端部をテーパ形状にする技術が開発されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３１１９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたウェットエッチングプロセスは、エッチング対象の導電層の材料による制限が多いうえ、面内均一性を確保することが難しい、という問題がある。
【０００７】
本発明の実施形態の一つは、異なる材料の複数の導電層が積層された配線に対するドライエッチング方法であって、配線のパターン端部の形状異常を抑制することができる配線のエッチング方法を実現することを課題の一つとする。又は、配線のパターン端部の形状異常を抑制することができる配線構造を実現することを課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態に係るエッチング方法は、第１導電層を形成し、前記第１導電層の上に、前記第１導電層の材料とは異なる材料の第２導電層を形成し、前記第２導電層の上に、前記第２導電層の一部を覆うマスクを形成し、前記マスクを介して、前記第１導電層及び前記第２導電層に対してエッチング工程と保護膜形成工程とを交互に繰り返しながら、前記第１導電層及び前記第２導電層をエッチングする。
【０００９】
本発明の一実施形態に係る配線は、第１端部を有する第１導電層と、前記第１端部に設けられた第１保護膜と、前記第１導電層の上に設けられ、第２端部を有し、前記第１導電層の材料とは異なる材料の第２導電層と、前記第２端部に設けられた第２保護膜と、を有し、前記第１端部及び前記第２端部の各々の断面視における形状は、複数の凹形状部が互いに隣接する形状である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係る配線の概要を示す断面図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態に係る配線の概要を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る配線のエッチング方法を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る配線の保護膜形成方法を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る配線のエッチング方法を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る配線の保護膜形成方法を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る配線のエッチング方法を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る配線のエッチング方法における、エッチング工程及び保護膜形成工程のシーケンスを示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るタッチセンサ付き表示装置の概要を示す平面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るタッチセンサ付き表示装置の概要を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者が、発明の主旨を保ちつつ適宜変更することによって容易に想到し得るものについても、当然に本発明の範囲に含有される。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合がある。しかし、図示された形状はあくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を用いて、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１２】
本発明の各実施の形態において、トランジスタ及び配線が設けられた基板からトランジスタ及び配線に向かう方向を上または上方という。逆に、トランジスタ及び配線から基板に向かう方向を下または下方という。このように、説明の便宜上、上方または下方という語句を用いて説明するが、例えば、基板とトランジスタ及び配線との上下関係が図示と逆になるように配置されてもよい。また、以下の説明で、例えば基板上のトランジスタ及び配線という表現は、上記のように基板とトランジスタ及び配線との上下関係を説明しているに過ぎず、基板とトランジスタ及び配線との間に他の部材が配置されていてもよい。
【００１３】
「表示装置」とは、電気光学層を用いて映像を表示する構造体を指す。例えば、表示装置という用語は、電気光学層を含む表示パネルを指す場合もあり、又は表示セルに対して他の光学部材（例えば、偏光部材、バックライト、タッチパネル等）を装着した構造体を指す場合もある。ここで、「電気光学層」には、技術的な矛盾が生じない限り、液晶層、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）層、エレクトロクロミック（ＥＣ）層、電気泳動層が含まれ得る。したがって、後述する実施形態について、表示装置として、有機ＥＬ層を含む有機ＥＬ表示装置を例示して説明するが、上述した他の電気光学層を含む表示装置への適用を排除するものではない。
【００１４】
本明細書において「αはＡ、ＢまたはＣを含む」、「αはＡ，ＢおよびＣのいずれかを含む」、「αはＡ，ＢおよびＣからなる群から選択される一つを含む」、といった表現は、特に明示が無い限り、αがＡ〜Ｃの複数の組み合わせを含む場合を排除しない。さらに、これらの表現は、αが他の要素を含む場合も排除しない。
【００１５】
なお、以下の各実施形態は、技術的な矛盾を生じない限り、互いに組み合わせることができる。
【００１６】
〈第１実施形態〉
図１Ａ〜図７を用いて、本発明の一実施形態に係る配線及び配線のエッチング方法について説明する。なお、以下に示す実施形態の配線は、材料が異なる複数の導電層が積層された構造を有している。また、エッチング方法はドライエッチングである。
【００１７】
［配線１００の構造］
図１Ａ及び図１Ｂを用いて、本発明の一実施形態に係る配線１００の構造について説明する。本実施形態では、配線１００として、３層の導電層が積層された積層構造について説明する。ただし、配線１００は上記のように３層の積層構造に限定されず、２層であってもよく、４層以上であってもよい。
【００１８】
図１Ａは、本発明の一実施形態に係る配線の概要を示す断面図である。図１Ｂは、本発明の一実施形態に係る配線の概要を示す平面図である。図１Ａの断面図は、図１ＢのＡ−Ａ’線の断面図である。以下の説明において、図１Ｂに示すように、平面視における配線１００のパターンの内側から外側に向かう方向を第１方向Ｄ１と定義する。換言すると、図１Ａにおいて、第３導電層１３０の上端から第１導電層１１０の下端に向かう方向のうちの水平成分（例えば、第３導電層１３０の主面上の方向成分）を第１方向Ｄ１と定義する。
【００１９】
図１Ａに示すように、配線１００は第１導電層１１０、第２導電層１２０、及び第３導電層１３０を有する。第２導電層１２０は第１導電層１１０の上に設けられている。第３導電層１３０は第２導電層１２０の上に設けられている。第１導電層１１０の材料は第２導電層１２０の材料とは異なる。第２導電層１２０の材料は第３導電層１３０の材料とは異なる。本実施形態では、第１導電層１１０の材料は第３導電層の材料と同じである。ただし、第１導電層１１０の材料は第３導電層の材料と異なっていてもよい。
【００２０】
第１導電層１１０のパターン端部１１１には第１保護膜２１０が設けられている。第２導電層１２０のパターン端部１２１には第２保護膜２２０が設けられている。第３導電層１３０のパターン端部１３１には第３保護膜２３０が設けられている。第１保護膜２１０、第２保護膜２２０、及び第３保護膜２３０を特に区別しない場合は、単に保護膜２００という。配線１００は下地層１０５の上に設けられている。配線１００及び保護膜２００の上に絶縁層１５０が設けられている。
【００２１】
第１導電層１１０、第２導電層１２０、及び第３導電層１３０の各々のパターン端部１１１、１２１、１３１の断面形状は、複数の凹形状部が互いに隣接する形状である。換言すると、上記パターン端部の断面形状は、複数の凹形状部が連続して並んでいる。第１保護膜２１０、第２保護膜２２０、及び第３保護膜２３０の断面形状は、パターン端部１１１、１２１、１３１における第１導電層１１０、第２導電層１２０、及び第３導電層１３０の断面形状を反映した形状である。つまり、第１保護膜２１０、第２保護膜２２０、及び第３保護膜２３０の断面形状は複数の凹形状部が互いに隣接する形状である。パターン端部１１１、１２１、１３１における第１導電層１１０、第２導電層１２０、及び第３導電層１３０の断面形状は、上記のように複数の凹形状が隣接しながら、傾斜面が上方を向いたテーパ形状（順テーパ形状）である。
【００２２】
パターン端部１１１、１２１、１３１における第１導電層１１０、第２導電層１２０、及び第３導電層１３０の断面形状を代表してパターン端部１２１の断面形状の部分拡大図を図１Ａに示す。隣接する凹形状部（第１凹形状部１２２及び第２凹形状部１２４）において、相対的に上に設けられた第１凹形状部１２２と相対的に下に設けられた第２凹形状部１２４との間に、尖部１２６が設けられている。パターン端部１２１における第２導電層１２０はテーパ形状なので、第１凹形状部１２２よりも第２凹形状部１２４の方が、第１方向Ｄ１（平面視において第２導電層１２０のパターンの内側から外側に向かう方向）にある。なお、第２保護膜２２０のパターン端部１２１の断面形状は、第２保護膜２２０の形成条件によって異なり、図１Ａに示すように、第２保護膜２２０の断面形状が湾曲した凸形状部であってもよく、図１Ａとは異なり、第２保護膜２２０の断面形状が第２導電層１２０の断面形状と同様に尖った凸形状部であってもよい。
【００２３】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、上記の特徴は第２導電層１２０だけでなく、第１導電層１１０及び第３導電層１３０にも共通する特徴である。したがって、配線１００のパターン端部において、全ての隣接する凹形状部について、相対的に上に設けられた凹形状部よりも相対的に下に設けられた凹形状部の方が、第１方向Ｄ１（平面視において配線１００のパターンの内側から外側に向かう方向）にあってもよい。一方、複数の導電層のうち、少なくとも２層の導電層のパターン端部が上記の特徴を有していてもよい。例えば、第２導電層１２０のパターン端部１２１及び第３導電層１３０のパターン端部１３１だけが上記の特徴を有しており、第１導電層１１０のパターン端部１１１は上記の特徴を有していなくてもよい。
【００２４】
第１導電層１１０及び第３導電層１３０として、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、モリブデン（Ｍｏ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、白金（Ｐｔ）、ビスマス（Ｂｉ）などを用いることができる。第１導電層１１０及び第３導電層１３０として、これらの材料の合金（例えば、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ））を用いてもよく、これらの材料の窒化物を用いてもよい。なお、本実施形態では、第１導電層１１０及び第３導電層１３０として、Ｔｉが用いられた構成について説明する。
【００２５】
第２導電層１２０として、第１導電層１１０及び第３導電層１３０として用いられる材料に加え、アルミニウム（Ａｌ）及び銀（Ａｇ）などを用いることができる。第２導電層１２０として、これらの材料の合金を用いてもよい。なお、本実施形態では、第２導電層１２０として、Ａｌが用いられた構成について説明する。例えば、第２導電層１２０としてＡｌ又はＭｏが用いられる場合、下地層１０５との密着性を高めるために、第１導電層１１０としてＴｉ又はＷが用いられる。さらに、第２導電層１２０として用いられるＡｌの表面が酸化されて高抵抗化することを避けるために、第３導電層１３０としてＴｉが用いられる。また、第２導電層１２０としてＡｇが用いられる場合、有機ＥＬ素子からの発光を効率よく反射する目的で、第１導電層１１０及び第３導電層１３０としてＩＴＯが用いられる。
【００２６】
第１保護膜２１０、第２保護膜２２０、及び第３保護膜２３０として、炭素及びフッ素を含む化合物を用いることができる。これらの保護膜として炭素及びフッ素を含む化合物が用いられる場合、第１保護膜２１０、第２保護膜２２０、及び第３保護膜２３０は同じ材料で形成される。ただし、これらが異なる材料であってもよい。炭素及びフッ素を含む化合物として、例えば、フルオロカーボンが挙げられる。フルオロカーボンは、メタンやエタンなどのハイドロカーボンの水素の一部又は全部がフッ素に置き換えられた化合物である。
【００２７】
第１保護膜２１０、第２保護膜２２０、及び第３保護膜２３０として、上記の他に、第１導電層１１０の酸化物、第２導電層１２０の酸化物、及び第３導電層１３０の酸化物を用いることができる。これらの保護膜として、各導電層の酸化物が用いられる場合、第１保護膜２１０及び第２保護膜２２０は異なる材料であり、第２保護膜２２０及び第３保護膜２３０は異なる材料である。
【００２８】
下地層１０５及び絶縁層１５０として、酸化シリコン（ＳｉＯx）、酸化窒化シリコン（ＳｉＯxＮy）、窒化酸化シリコン（ＳｉＮxＯy）、窒化シリコン（ＳｉＮx）、酸化アルミニウム（ＡｌＯx）、酸化窒化アルミニウム（ＡｌＯxＮy）、窒化酸化アルミニウム（ＡｌＮxＯy）、窒化アルミニウム（ＡｌＮx）などを使用することができる（ｘ、ｙは任意の正の数値）。これらの膜を積層した構造を使用してもよい。
【００２９】
ＳｉＯxＮy及びＡｌＯxＮyとは、酸素（Ｏ）よりも少ない量の窒素（Ｎ）を含有するシリコン化合物及びアルミニウム化合物である。また、ＳｉＮxＯy及びＡｌＮxＯyとは、窒素よりも少ない量の酸素を含有するシリコン化合物及びアルミニウム化合物である。
【００３０】
［配線１００のエッチング方法］
図２〜図６を用いて、本発明の実施形態に係る配線１００のエッチング方法について説明する。本実施形態では、第１導電層１１０及び第３導電層１３０としてＴｉが用いられ、第２導電層１２０としてＡｌが用いられた積層構造のエッチング方法について説明する。また、本実施形態では、第１保護膜２１０〜第３保護膜２３０として、炭素及びフッ素を含む化合物を用いた保護膜形成方法について説明する。ただし、第１保護膜２１０〜第３保護膜２３０は上記の化合物に限定されず、第１導電層１１０〜第３導電層１３０が酸化された酸化膜であってもよい。図２〜図６は、本発明の一実施形態に係る配線のエッチング方法及び保護膜形成方法を示す断面図である。
【００３１】
図２に示すように、下地層１０５の上に第１導電層１１０を形成し、第１導電層１１０の上に第２導電層１２０を形成し、第２導電層１２０の上に第３導電層１３０を形成する。そして、第３導電層１３０の上に、第３導電層１３０の一部を覆うレジストマスク１６０を形成する。図２に示すように、レジストマスク１６０を介して第３導電層１３０をエッチングする。第３導電層１３０のエッチングは第３導電層１３０の膜厚方向の一部がエッチングされた時点で止められる。
【００３２】
上記のエッチング工程によって、レジストマスク１６０から露出された第３導電層１３０だけでなく、レジストマスク１６０の端部１６１の下方の第３導電層１３０も僅かにエッチングされる。つまり、第３導電層１３０のエッチングはレジストマスク１６０の端部１６１からレジストマスク１６０のパターン内側に向かって進行する。換言すると、第３導電層１３０のエッチングによってレジストマスク１６０の第３導電層１３０側の面が露出される。当該エッチング工程によって、レジストマスク１６０の端部１６１の下方に、断面視において凹形状の第３導電層１３０の側壁である凹形状部１３３が形成される。
【００３３】
このエッチングのプロセスガスとしてフッ素を含有するガスが用いられる。例えば、フッ素を含有するガスとして、ＳＦ6又はＣＦ4が用いられる。ただし、フッ素を含有するガスとして、上記以外のガスを用いてもよい。上記プロセスガスとしてＳＦ6又はＣＦ4が用いられる場合、例えば、以下に示す条件で処理をすることができる。
【００３４】
［ＳＦ6ガス又はＣＦ4ガスを用いたエッチング条件］
・ＲＦ電力：約６０００Ｗ
・Ｂｉａｓ電力：約５００Ｗ
・ガス圧力：１〜１０Ｐａ
・ガス流量：約５００ｓｃｃｍ
【００３５】
続いて、図３に示すように、一部がエッチングされた第３導電層１３０の表面に第３保護膜２３０の一部を形成する。つまり、この保護膜形成工程によって、凹形状部１３３に第３保護膜２３０の一部が形成される。この保護膜形成工程のプロセスガスとして炭素及びフッ素を含有するガスが用いられる。例えば、炭素及びフッ素を含有するガスとして、Ｃ4Ｆ8が用いられる。ただし、炭素及びフッ素を含有するガスとして、上記以外のガスを用いてもよい。上記プロセスガスとしてＣ4Ｆ8が用いられる場合、例えば、以下に示す条件で処理をすることができる。
【００３６】
［Ｃ4Ｆ8ガスを用いた保護膜形成条件］
・ＲＦ電力：約６０００Ｗ
・Ｂｉａｓ電力：０Ｗ
・ガス圧力：１０〜１００Ｐａ
・ガス流量：約５００〜１０００ｓｃｃｍ
【００３７】
なお、第３保護膜２３０の形成方法として、上記のように炭素及びフッ素を含む化合物を用いた保護膜形成方法の代わりに、レジストマスク１６０から露出された第３導電層１３０の表面を酸化させることで第３保護膜２３０を形成してもよい。つまり、第３保護膜２３０が第３導電層１３０の表面が酸化された酸化物であってもよい。第３導電層１３０の表面を酸化させる方法として、例えば酸素ラジカル処理を用いることができる。酸素ラジカル処理を用いて第３保護膜２３０を形成する場合、例えば、以下に示す条件で処理をすることができる。なお、第３保護膜２３０の形成として酸素ラジカル処理が用いられる場合、酸素ラジカル処理を行う装置は、リモートプラズマ方式又は荷電粒子のみを遮蔽するメッシュ構造を用いることが好ましい。ただし、第３導電層１３０の表面を酸化する方法は、酸素ラジカル処理に限定されない。
【００３８】
［酸素ラジカル処理を用いた保護膜形成条件］
・ＲＦ電力：２０００〜６０００Ｗ
・Ｂｉａｓ電力：０Ｗ
・ガス圧力：１０〜１００Ｐａ
・ガス（Ｏ2）流量：約５００〜１０００ｓｃｃｍ
【００３９】
続いて、図４に示すように、凹形状部１３３の領域以外の第３保護膜２３０をエッチングして第３導電層１３０を露出し、第３保護膜２３０がエッチングされた領域の第３導電層１３０をエッチングする。図２に示したエッチング工程と同様に、この工程のエッチングも第３導電層１３０の一部がエッチングされた時点で止められる。このエッチング工程によって、凹形状部１３３に形成された第３保護膜２３０もエッチングされる。しかし、凹形状部１３３に形成された第３保護膜２３０は、他の領域に形成された第３導電層１３０に比べて、第３導電層１３０の膜厚方向に厚い。このため、凹形状部１３３以外の領域に形成された第３保護膜２３０がエッチングされても、凹形状部１３３に形成された第３保護膜２３０は残存する。ここで、上記のエッチング工程ではバイアス電圧を供給した状態で処理を行うのに対して、保護膜形成工程ではバイアス電圧を供給せずに処理を行っている。つまり、保護膜形成は等方性であり、エッチングは異方性である。保護膜形成は等方性なので、凹形状部１３３の側壁部分にも第３保護膜２３０が形成される。一方、エッチングは異方性なので、凹形状部１３３以外の領域（つまり、平坦な領域）に形成された第３保護膜２３０が優先的にエッチングされる。したがって、平坦な領域に形成された第３保護膜２３０がエッチングされても、凹形状部１３３に形成された第３保護膜２３０は残存する。つまり、凹形状部１３３に形成された第３保護膜２３０及び平坦な領域に形成された第３保護膜２３０の各々の膜厚が同じであっても、凹形状部１３３に形成された第３保護膜２３０は残存する。ただし、保護膜形成が等方性であり、エッチングが異方性である例に限定されない。
【００４０】
凹形状部１３３に形成された第３保護膜２３０が残存した状態で第３導電層１３０のエッチングを行うと、図２で説明した内容と同様の現象が起きるため、残存した第３保護膜２３０の端部の下方にも新たな凹形状部１３５が形成される。新たに形成された凹形状部１３５は、既に形成された凹形状部１３３より、平面視においてレジストマスク１６０の外側に形成される。上記の工程を換言すると、図３に示す凹形状部１３３の第３保護膜２３０は、続けて行われる２つのエッチング工程（図２及び図４に示すエッチング工程）の間の保護膜形成工程によって形成される。保護膜形成工程の後のエッチング工程によって形成された凹形状部１３５は、保護膜形成工程の前のエッチング工程によって形成された凹形状部１３３に対して、レジストマスク１６０の外側に形成される。
【００４１】
なお、上記の説明では、図４に示すエッチングの際に、凹形状部１３３に第３保護膜２３０が残存する場合を例示したが、上記のエッチングで凹形状部１３３の第３保護膜２３０が全てエッチングされてもよい。
【００４２】
続いて、図５に示すように、図２に示す状態から、さらに一部がエッチングされた第３導電層１３０の表面、及び、凹形状部１３３に残存した第３保護膜２３０の上に第３保護膜２３０の一部を形成する。つまり、この保護膜形成工程によって、凹形状部１３３、１３５に第３保護膜２３０の一部が形成される。
【００４３】
続いて、図６に示すように、凹形状部１３３、１３５の領域以外の第３保護膜２３０をエッチングして第３導電層１３０を露出し、第３保護膜２３０がエッチングされた領域の第３導電層１３０をエッチングする。図２及び図４に示したエッチング工程と同様に、この工程のエッチングも第３導電層１３０の一部がエッチングされた時点で止められる。このエッチング工程においても、図４に示すエッチング工程と同様に凹形状部１３３、１３５に形成された第３保護膜は残存する。このエッチング工程によって、凹形状部１３５の端部の下方に凹形状部１３７が形成される。新たに形成された凹形状部１３７は、既に形成された凹形状部１３５より、平面視においてレジストマスク１６０の外側に形成される。
【００４４】
上記のエッチング工程及び保護膜形成工程を交互に繰り返しながら、第３導電層１３０、第２導電層１２０、及び第１導電層１１０をエッチングすることで、図１Ａに示す構造を形成することができる。上記のエッチング対象の導電層が第３導電層１３０から第２導電層１２０及び第１導電層１１０に変わっても、エッチング工程において第２導電層１２０及び第１導電層１１０の側壁（凹形状部）は第２保護膜２２０及び第１保護膜２１０によって保護される。したがって、第２導電層１２０のパターン端部が第３導電層１３０のパターン端部よりもその内側に入り込むことを抑制することができる。そのため、図６までの工程で得られた、複数の凹形状部が並んだ形状が第２導電層１２０及び第１導電層１１０まで続き、図１Ａに示す構造が得られる。上記の工程を換言すると、レジストマスク１６０を介して、第１導電層１１０〜第３導電層１３０に対してエッチング工程と保護膜形成工程とを交互に繰り返しながら、第１導電層１１０〜第３導電層１３０をエッチングすることで、図１Ａに示す構造が得られる。
【００４５】
図７は、本発明の一実施形態に係る配線のエッチング方法における、エッチング工程及び保護膜形成工程のシーケンスを示す図である。図７の（Ａ）は、エッチング工程のＯＮ／ＯＦＦの切り替えタイミングを示すグラフである。図７の（Ｂ）は、保護膜形成工程のＯＮ／ＯＦＦの切り替えタイミングを示すグラフである。図７に示すように、まず、（Ａ）がＯＮ状態になり、図２に示すエッチング工程が行われる。次に、（Ａ）がＯＦＦ状態に切り替わり、続いて（Ｂ）がＯＮ状態になることで、図３に示す保護膜形成工程が行われる。次に、（Ｂ）がＯＦＦ状態状態に切り替わり、続いて（Ａ）がＯＮ状態に切り替わることで、図４に示すエッチング工程が行われる。このように、エッチング工程と保護膜形成工程とが交互に切り替えられることで、図１Ａに示す構造を得ることができる。なお、図７では、一方の工程がＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えられるタイミングと、他方の工程がＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えられるタイミングとの間にオフセットが設けられている（つまり、両方の構成が同時にＯＦＦ状態になっている）例を示したが、これらの間にオフセットが設けられていなくてもよい。
【００４６】
以上のように、本実施形態に係る配線及び配線のエッチング方法によると、配線に用いられる導電層に対してエッチング工程と保護膜形成工程とを交互に繰り返しながらエッチングを行うことで、複数の凹形状部が互いに隣接した形状の順テーパ形状を得ることができる。上記のような順テーパ形状の配線１００に絶縁層１５０を形成しても、絶縁層１５０に空洞ができる、又は、絶縁層１５０の上部に複雑な突起形状ができるなどの形状異常の発生を抑制することができる。その結果、形状異常に起因するデバイスの動作不良や信頼性悪化などの問題を抑制することができる。
【００４７】
〈第２実施形態〉
図８及び図９を用いて、本発明の一実施形態に係る配線が用いられた表示装置について説明する。
【００４８】
図８は、本発明の一実施形態に係るタッチセンサ付き表示装置の概要を示す平面図である。図８に示すように、表示装置１０は、表示パネル３００及びタッチセンサ４００を有する。
【００４９】
表示パネル３００には、複数の画素３１０がマトリクス状に設けられている。ただし、複数の画素３１０の配置はマトリクス状に限定されない。図示しないが、画素３１０は画素配線を介して画素端子部３１７に接続されている。画素端子部３１７には、外部機器から映像信号等が入力される。
【００５０】
タッチセンサ４００には、第１検出電極４１０及び第２検出電極４２０が設けられている。図８では、第１検出電極４１０及び第２検出電極４２０は共に菱形の電極が連結された形状を有している。ただし、第１検出電極４１０及び第２検出電極４２０の形状は上記の形状に限定されず、例えば長方形の電極が連結された形状であってもよい。ここで、菱形及び長方形はいずれも矩形であるが、矩形の各辺が画素の行方向（Ｘ方向）及び列方向（Ｙ方向）に対して傾斜している矩形を菱形と定義し、矩形の各辺が画素の行列方向に平行である矩形を長方形と定義する。
【００５１】
隣接する第１検出電極４１０は、第１連結配線４１１によって連結されている。第１検出電極４１０及び第１連結配線４１１はＹ方向に延びている。隣接する第２検出電極４２０は、第２連結配線４２１によって連結されている。第２検出電極４２０及び第２連結配線４２１はＸ方向に延びている。第２連結配線４２１は第２検出電極４２０と同じ層の導電層で形成されている。第１連結配線４１１は第１検出電極４１０とは異なる層の導電層で形成されている。
【００５２】
第１検出電極４１０は第１引き出し配線４１３を介して第１接続部４１５に接続され、端子部配線４１９を介して第１端子部４１７に接続されている。第２検出電極４２０は第２引き出し配線４２３を介して第２接続部４２５に接続され、端子部配線４２９を介して第２端子部４２７に接続されている。第１端子部４１７及び第２端子部４２７の一方にはタッチセンサ駆動信号が入力され、第１端子部４１７及び第２端子部４２７の他方にはタッチ検出によって得られた信号が出力される。
【００５３】
画素端子部３１７、第１端子部４１７、及び第２端子部４２７にはフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）３８０に接続される。ＦＰＣ３８０は映像信号等を供給する画素制御部３９０及びタッチセンサの駆動信号等を供給するタッチセンサ制御部４９０に接続されている。つまり、画素制御部３９０はＦＰＣ３８０を介して画素端子部３１７に接続されている。また、タッチセンサ制御部４９０はＦＰＣ３８０を介して第１端子部４１７及び第２端子部４２７に接続されている。
【００５４】
なお、詳細は後で説明するが、画素３１０に含まれるトランジスタを構成する絶縁層に、画素３１０が設けられた画素領域を囲む形状で開口３２０、３２２が設けられている。開口３２０は画素領域を連続して囲んでいる。開口３２２は開口３２０の周りを連続して囲んでいる。
【００５５】
図９は、本発明の一実施形態に係るタッチセンサ付き表示装置の概要を示す断面図である。図９に示す断面図は、図８のＡ−Ａ’断面に相当する。図９に示すように、画素３１０はトランジスタ素子３３１、第１容量素子３３３、第２容量素子３３５、有機ＥＬ素子３３７を有する。
【００５６】
トランジスタ素子３３１は、半導体層３３１１、ゲート絶縁層３３１２、ゲート電極３３１３、ソース電極３３１４、及びドレイン電極３３１５を有する。半導体層３３１１は下地層３３１０の上に設けられている。ゲート電極３３１３とソース電極３３１４及びドレイン電極３３１５との間に絶縁層３３１６が設けられている。ここで、トランジスタ素子３３１のゲート電極３３１３、ソース電極３３１４、及びドレイン電極３３１５に実施形態１に係る配線１００を適用することができる。
【００５７】
第１容量素子３３３は半導体層３３１１と容量電極３３３３との間のゲート絶縁層３３１２を誘電体とする容量である。第２容量素子３３５は容量電極３３５１と画素電極３３５３との間の絶縁層３３５４を誘電体とする容量である。容量電極３３５１とソース電極３３１４との間には絶縁層３３１７が設けられている。ここで、容量電極３３３３に実施形態１に係る配線１００を適用することができる。
【００５８】
有機ＥＬ素子３３７は、画素電極３３５３と共通電極３３７５との間に有機発光層３３７３が設けられた素子である。画素電極３３５３のパターン端部はバンク３３７１によって覆われている。
【００５９】
有機ＥＬ素子３３７の上には封止層３４０が設けられている。封止層３４０は、無機絶縁層３４１、有機絶縁層３４３、及び無機絶縁層３４５を有する。封止層３４０は、絶縁層３３１７に設けられた開口３２０、３２２の内部に設けられ、絶縁層３３１６に接している。なお、有機絶縁層３４３は開口３２０の内部にパターン端部を有しており、開口３２２の内部には設けられていない。開口３２０の内部に有機絶縁層３４３のパターン端部が位置するため、そのパターン端部よりも外側では無機絶縁層３４１、３４５が接している。この構造によって、外部からの水分が有機ＥＬ素子３３７に到達することを抑制することができる。
【００６０】
封止層３４０の上には、第１検出電極４１０及び第１引き出し配線４１３が設けられている。第１検出電極４１０と第１引き出し配線４１３との間には絶縁層４１２が設けられている。絶縁層４１２には開口が設けられており、その開口で第１検出電極４１０と第１引き出し配線４１３とが接続されている。第１引き出し配線４１３は第１接続部４１５において、第１検出電極４１０と同じ層の接続配線４１６を介して、共通電極３３７５と同じ層の端子部配線４１９に接続されている。そして、第１端子部４１７においてＦＰＣ３８０に接続される。ここで、第１検出電極４１０及び第１引き出し配線４１３に実施形態１に係る配線１００を適用することができる。
【００６１】
本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態の表示装置を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【００６２】
本明細書においては、開示例として主にＥＬ表示装置の場合を例示したが、他の適用例として、その他の自発光型表示装置、液晶表示装置、あるいは電気泳動素子などを有する電子ペーパ型表示装置など、あらゆるフラットパネル型の表示装置が挙げられる。また、中小型から大型まで、特に限定することなく適用が可能である。
【００６３】
上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
【符号の説明】
【００６４】
１０：表示装置、  １００：配線、  １０５：下地層、  １１０：第１導電層、  １１１、１２１、１３１：パターン端部、  １２０：第２導電層、  １２２：第１凹形状部、  １２４：第２凹形状部、  １２６：尖部、  １３０：第３導電層、  １３３、１３５、１３７：凹形状部、  １５０：絶縁層、  １６０：レジストマスク、  １６１：端部、  ２００：保護膜、  ２１０：第１保護膜、  ２２０：第２保護膜、  ２３０：第３保護膜、  ３００：表示パネル、  ３１０：画素、  ３１７：画素端子部、  ３２０、３２２：開口、  ３３１：トランジスタ素子、  ３３３：第１容量素子、  ３３５：第２容量素子、  ３３７：有機ＥＬ素子、  ３４０：封止層、  ３４１、３４５：無機絶縁層、  ３４３：有機絶縁層、  ３８０：フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）、  ３９０：画素制御部、  ４００：タッチセンサ、  ４１０：第１検出電極、  ４１１：第１連結配線、  ４１２：絶縁層、  ４１３：第１引き出し配線、  ４１５：第１接続部、  ４１６：接続配線、  ４１７：第１端子部、  ４１９：端子部配線、  ４２０：第２検出電極、  ４２１：第２連結配線、  ４２３：第２引き出し配線、  ４２５：第２接続部、  ４２７：第２端子部、  ４２９：端子部配線、  ４９０：タッチセンサ制御部、  ３３１０：下地層、  ３３１１：半導体層、  ３３１２：ゲート絶縁層、  ３３１３：ゲート電極、  ３３１４：ソース電極、  ３３１５：ドレイン電極、  ３３１６、３３１７、３３５４：絶縁層、  ３３３３、３３５１：容量電極、  ３３５３：画素電極、  ３３７１：バンク、  ３３７３：有機発光層、  ３３７５：共通電極
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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