アレイ基板、アレイ基板の製造方法、電気光学装置、電子機器
【課題】 薄膜トランジスタと電極との接続信頼性を向上させたアレイ基板を提供する。
【解決手段】 表面に薄膜トランジスタ４０が設けられた基板１１と、基板１１の表面を覆うように形成された層間絶縁層５０と、層間絶縁層５０上に形成されると共に、層間絶縁層５０に形成されたコンタクトホール２３を介して薄膜トランジスタ４０と電気的に接続された電極１９とを備え、層間絶縁層５０は、珪素を含む第１の無機絶縁膜１５と、有機絶縁膜１６と、珪素を含む第２の無機絶縁膜１８とが、この順で積層されてなると共に、第１の無機絶縁膜１５、有機絶縁膜１６及び第２の無機絶縁膜１７には、それぞれコンタクトホール２３に対応する位置に開口部１５ａ，１６ａ，１８ａが設けられ、これら開口部１５ａ，１６ａ，１８ａのうち少なくとも第２の無機絶縁膜１８の開口部１８ａが有機絶縁膜１６の開口部１６ａよりも大きいことを特徴する。
【解決手段】 表面に薄膜トランジスタ４０が設けられた基板１１と、基板１１の表面を覆うように形成された層間絶縁層５０と、層間絶縁層５０上に形成されると共に、層間絶縁層５０に形成されたコンタクトホール２３を介して薄膜トランジスタ４０と電気的に接続された電極１９とを備え、層間絶縁層５０は、珪素を含む第１の無機絶縁膜１５と、有機絶縁膜１６と、珪素を含む第２の無機絶縁膜１８とが、この順で積層されてなると共に、第１の無機絶縁膜１５、有機絶縁膜１６及び第２の無機絶縁膜１７には、それぞれコンタクトホール２３に対応する位置に開口部１５ａ，１６ａ，１８ａが設けられ、これら開口部１５ａ，１６ａ，１８ａのうち少なくとも第２の無機絶縁膜１８の開口部１８ａが有機絶縁膜１６の開口部１６ａよりも大きいことを特徴する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレイ基板、アレイ基板の製造方法、電気光学装置、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液晶装置や有機ＥＬ(Electro-Luminescence)装置などの電気光学装置に用いられるアレイ基板は、絶縁性基板と、この絶縁性基板上に形成された薄膜トランジスタ(ＴＦＴ：Thin Film Transistor)と、この薄膜トランジスタを覆うように形成された有機絶縁膜と、この有機絶縁膜上に形成されると共に、有機絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して薄膜トランジスタの出力端子と電気的に接続された画素電極とを備えた構造を有している。
【０００３】
ところで、感光性アクリル樹脂に代表される有機絶縁膜は、その吸水性や膨潤により、この有機絶縁膜上に形成された画素電極のクラックや剥離を生じさせるおそれがあり、上述したアレイ基板を製造する際に歩留りを低下させる要因の１つとなっていた。そこで、この有機絶縁膜と画素電極との間に無機絶縁膜を介在させることによって、画素電極の密着性や信頼性を向上させる技術が提案されている（例えば、特許文献１，２を参照。）。
【特許文献１】特開平１０−３９３３４号公報
【特許文献２】特開平４−１６３５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これら特許文献１，２に記載される技術では、コンタクトホールを形成する有機絶縁膜の開口部よりも内側に無機絶縁膜の開口部があり、このコンタクトホールから露出する薄膜トランジスタの出力端子のコンタクト面積が非常に小さくなるため、薄膜トランジスタと電極との接続信頼性が低下してしまうといった問題があった。
【０００５】
この場合、薄膜トランジスタの出力端子と画素電極との接続に必要な面積を確保しようとすれば、その分だけ有機絶縁膜及び無機絶縁膜の開口部を大きく形成しなければならなくなる。そして、これらコンタクトホールを形成するのに必要な面積の拡大は、上述した液晶装置や有機ＥＬ(Electro-Luminescence)装置などにおいて、表示に寄与しない面積の拡大に繋がるため好ましくない。
【０００６】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、薄膜トランジスタと電極とのコンタクトホールを介した接続による接続信頼性の向上を可能としたアレイ基板、アレイ基板製造方法、電気光学装置及び電子機器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】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明に係るアレイ基板は、表面に薄膜トランジスタが設けられた基板と、基板の表面を覆うように形成された層間絶縁層と、層間絶縁層上に形成されると共に、層間絶縁層に形成されたコンタクトホールを介して薄膜トランジスタと電気的に接続された電極とを備え、層間絶縁層は、珪素を含む第１の無機絶縁膜と、有機絶縁膜と、珪素を含む第２の無機絶縁膜とが、この順で積層されてなると共に、第１の無機絶縁膜、有機絶縁膜及び第２の無機絶縁膜には、それぞれコンタクトホールに対応する位置に開口部が設けられ、これら開口部のうち少なくとも第２の無機絶縁膜の開口部が有機絶縁膜の開口部よりも大きいことを特徴とする。
このような構成によれば、第２の無機絶縁膜の開口部が有機絶縁膜の開口部よりも大きいことから、薄膜トランジスタと電極との接続に必要なコンタクトホールの開口面積を大きく確保することができ、このコンタクトホールを介した薄膜トランジスタと電極との接続信頼性を向上させることができる。
【０００８】
また、本発明に係るアレイ基板は、第１の無機絶縁膜の開口部と、有機絶縁膜の開口部とが同じ大きさで設けられ、互いの開口端面が連続した面を形成している構成であってもよい。
このような構成によれば、薄膜トランジスタと画素電極との接続に必要なコンタクトホールの開口面積を更に大きく確保することができるため、更なる接続信頼性を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明に係るアレイ基板は、有機絶縁膜上に第２の無機絶縁膜で被覆された反射膜を有する構成であってもよい。
このような構成によれば、有機絶縁膜上に形成された反射膜を第２の有機絶縁膜により保護することができる。
【００１０】
一方、本発明に係るアレイ基板の製造方法は、表面に薄膜トランジスタが設けられた基板と、基板の表面を覆うように形成された層間絶縁層と、層間絶縁層上に形成されると共に、層間絶縁層に形成されたコンタクトホールを介して薄膜トランジスタと電気的に接続された電極とを備えたアレイ基板の製造方法であって、層間絶縁層として、珪素を含む第１の無機絶縁膜と、有機絶縁膜と、珪素を含む第２の無機絶縁膜とを、この順で積層して形成すると共に、第１の無機絶縁膜、有機絶縁膜及び第２の無機絶縁膜には、それぞれコンタクトホールに対応する位置に開口部を形成し、これら開口部のうち少なくとも第２の無機絶縁膜の開口部を有機絶縁膜の開口部よりも大きくすることを特徴とする。
このような製造方法によれば、第２の無機絶縁膜に形成する開口部を有機絶縁膜に形成する開口部よりも大きくすることで、薄膜トランジスタと画素電極との接続に必要なコンタクトホールの開口面積を大きく確保することができる。したがって、この製造方法により作製されたアレイ基板では、薄膜トランジスタと電極との接続信頼性を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明に係るアレイ基板の製造方法は、第１の無機絶縁膜の開口部と、有機絶縁膜の開口部とを同じ大きさで形成し、互いの開口端面を連続した面としてもよい。
このような製造方法によれば、薄膜トランジスタと画素電極との接続に必要なコンタクトホールの開口面積を更に大きく確保することができるため、更なる接続信頼性の向上を図ることができる。
【００１２】
また、本発明に係るアレイ基板の製造方法は、薄膜トランジスタを覆う第１の無機絶縁膜を形成し、この上に有機絶縁膜を形成し、有機絶縁膜に開口部を形成し、この開口部が形成された有機絶縁膜を覆う第２の無機絶縁膜を形成し、第２の無機絶縁膜上に有機絶縁膜の開口部よりも大きい開口部を有するレジスト層を形成し、このレジスト層をマスクとして第２の無機絶縁膜のエッチングを行い、第２の無機絶縁膜に有機絶縁膜の開口部よりも大きい開口部を形成した後に、マスクを残したまま有機絶縁膜の開口部より露出する第１の無機絶縁膜のエッチングを行い、第１の無機絶縁膜に有機絶縁膜の開口部と同じ大きさの開口部を形成してもよい。
このような製造方法によれば、第１の無機絶縁膜に開口部を形成するのに必要なマスクの形成工程を省くことができるため、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００１３】
また、本発明に係るアレイ基板の製造方法は、有機絶縁膜上に反射膜を形成した後に、この反射膜を被覆するように前記第２の無機絶縁膜を形成してもよい。
このような製造方法によれば、有機絶縁膜上に形成した反射膜を第２の有機絶縁膜により保護することができる。
【００１４】
一方、本発明に係る電気光学装置は、上記何れかのアレイ基板又は製造方法により作製されたアレイ基板を備えたことを特徴とする。
このような構成によれば、高い信頼性と優れた量産性とを兼ね備えた電気光学装置を得ることができる。
【００１５】
一方、本発明に係る電子機器は、上記何れかの電気光学装置を備えたことを特徴とする。
このような構成によれば、高い信頼性と優れた量産性とを兼ね備えた電子機器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、本発明を電気光学装置の一例であるＥＬ装置に適用した場合を例に挙げて説明する。なお、以降の説明では図面を用いて各種の構造を例示するが、これらの図面に示される構造は特徴的な部分を分かり易く示すために実際の構造に対して寸法を異ならせて示す場合がある。
【００１７】
＜第１実施形態＞
（電気光学装置）
先ず、本発明の第１の実施形態に係るＥＬ装置について説明する。
図１は、本実施形態に係るＥＬ装置の断面構造を示した断面図である。また、図２は、図１に示すＥＬ装置の平面構造を示した図である。なお、図１は、図２に示す線分Ａ−Ａ’で切断した線視断面図である。また、図２においては、図面を見やすくするために、基板上における絶縁層の配置を説明するために必要な部材のみを示し、他の部材の記載を省略して示している。
【００１８】
図１および図２において、符号１０は、本発明を適用したアレイ基板１０を示している。本実施形態におけるＥＬ装置は、発光層２０で発生した光が基板１１と反対側に向かって出射するトップエミッション型である。したがって、基板１１として、ガラスなどの光透過性を有する板材のほか、セラミックスや金属のシートなど不透明な板材を採用することができる。
【００１９】
また、図２に示すように、基板１１上には、図１に示す発光層２０からの出射光の出射される複数の画素領域２６がマトリクス状に形成されている。なお、本実施形態においては、図１に示す光反射膜１７の形成領域と平面的に重なり合う領域が画素領域２６となっている。さらに、基板１１上には、各画素領域２６を囲む周辺領域２８が形成されている。周辺領域２８は、隣り合う画素領域２６間に位置する中間領域２８ａと、画素領域２６と基板１１の端部１１ａとの間に位置する外周領域２８ｂとからなる。
【００２０】
また、図１において、基板１１の上には、下地層１２が形成されている。下地層１２は、例えば酸化珪素（ＳｉＯＸ）や窒化珪素（ＳｉＮＸ）などの絶縁材料によって形成されている。
【００２１】
下地層１２の上には、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという。）３０、４０が設けられている。ＴＦＴ３０、４０は、ゲート電極３１、４１と、ドレイン電極に接続されたドレイン配線３２、４２と、ソース電極に接続されたソース配線３３、４３と、半導体層３４、４４とを備えている。また、ＴＦＴ３０、４０の上には、ゲート絶縁膜１３と、層間絶縁膜１４とが、この順で形成されている。
【００２２】
さらに、この上には、ＴＦＴ３０，４０と後述する画素電極１９との間を電気的に絶縁する層間絶縁層５０が設けられている。この層間絶縁層５０は、第１の無機絶縁膜１５と、有機絶縁膜１６と、第２の無機絶縁膜１７とが、この順で積層されてなるものである。
【００２３】
具体的に、ＴＦＴ３０、４０の上には、酸化珪素（ＳｉＯＸ）や窒化珪素（ＳｉＮＸ）などの珪素を含む無機絶縁材料からなる第１の無機絶縁膜１５がＴＦＴ３０、４０の形状に沿って形成されている。
【００２４】
この第１の無機絶縁膜１５の上には、ＴＦＴ３０、４０が形成された基板１１上を平坦化する有機絶縁層１６が設けられている。有機絶縁層１６としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂などの有機樹脂材料を用いることができる。
【００２５】
有機絶縁層１６が形成された基板１１の表面上には、各画素領域２６に対応する位置に、光反射膜１７が形成されている。光反射膜１７は、発光層２０からの出射光を反射するものであり、アルミニウムや銀などの単体金属、またはアルミニウムや銀を主成分とする合金といった様々な光反射性を有する材料からなる。
【００２６】
有機絶縁膜１６が形成された基板１１の表面上には、第２の無機絶縁膜１８が表面形状に沿って形成されている。第２の無機絶縁膜１８は、例えば酸化珪素（ＳｉＯＸ）や窒化珪素（ＳｉＮＸ）といった光透過性を有する絶縁材料によって形成される。また、第２の無機絶縁膜１８は、光反射膜１７を覆うように形成されているため、この光反射膜１７を水分などから保護することができる。
【００２７】
第２の無機絶縁膜１８上には、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)やＩＺＯ（Indium Zinc Oxie)といった光透過性の導電材料からなる画素電極（第１の電極）１９が形成されている。画素電極１９は、図１に示すように各画素領域２６に配置されるとともに、各画素領域２６から各画素領域２６に対応するコンタクトホール２３上まで延在して配置されている。
【００２８】
コンタクトホール２３は、第１の無機絶縁膜１５と有機絶縁膜１６と第２の無機絶縁膜１８とにそれぞれ設けられた開口部１５ａ，１６ａ，１７ａを通して露出されたＴＦＴ４０のドレイン配線４２に画素電極１９を電気的に接続するためのものである。本実施形態では、コンタクトホール２３は、図１および図２に示すように、画素領域２６と離間して中間領域２８ａまたは外周領域２８ｂに形成されている。
【００２９】
また、図１および図２に示すように、コンタクトホール２３上の画素電極１９上には、コンタクトホール２３を充填する絶縁層２４が配置されている。絶縁層２４は、画素領域２６と離間して中間領域２８ａまたは外周領域２８ｂに平面視島状に配置されているとともに、各画素領域２６の近傍に形成されたコンタクトホール２３に付随してそれぞれ独立して形成されている。絶縁層２４としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂などの有機樹脂材料を用いることができるが、有機絶縁膜１６と同じ材料を用いることが望ましい。絶縁層２４を有機絶縁膜１６と同じ材料からなるものとする場合、材料を効率よく用いることができる。また、絶縁層２４は、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術や、インクジェット法等の液滴吐出法によって形成することができるが、インクジェット法等の液滴吐出法によって形成した場合、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００３０】
絶縁層２４が形成された基板１１の表面上には、発光層２０および第２の電極２１が、全ての画素領域２６と中間領域２８ａに連続して配置されている。
発光層２０は、有機ＥＬ材料からなる発光層を含む複数の機能層を積層した構造となっている。画素電極１９は、発光層２０に電気エネルギーを付与するための陽極として機能する。一方、各発光層２０の表面には、発光層２０の陰極として機能する第２の電極２１が形成されている。ただし、画素電極１９が陰極として機能するとともに第２の電極２１が陽極として機能する構成としてもよい。
【００３１】
本実施形態における発光層２０は、正孔輸送層と発光機能層と電子輸送層という３種類の機能層を基板１１側から第２電極２１側に向かってこの順番に積層した構造となっている。ただし、発光層２０の構造はこの例示に限定されない。例えば、正孔輸送層と画素電極１９との間に正孔注入層を介在させた構成や、電子輸送層と第２の電極２１との間に電子注入層を介在させた構成としてもよい。すなわち、画素電極１９と第２の電極２１との間に発光機能層が介在する構成であれば足りる。
【００３２】
第２の電極２１は、例えばＩＴＯ(Indium Tin Oxide)などの光透過性を有する材料によって形成される。第２の電極２１の表面上には、全面を覆うように第３の無機絶縁膜２２が形成されている。第３の無機絶縁膜２２は、例えば酸化珪素（ＳｉＯＸ）や窒化珪素（ＳｉＮＸ）といった光透過性を有する絶縁材料によって形成される。
【００３３】
（アレイ基板）
ところで、本実施形態のＥＬ装置は、本発明を適用したアレイ基板１０を備えることによって、ＴＦＴ４０と画素１９電極とのコンタクトホール２３を介した接続による接続信頼性の向上が可能となっている。
【００３４】
具体的に、図３において、アレイ基板１０におけるコンタクトホール２３の構造を説明するために必要な部材のみを示し、他の部材の記載を省略して示す。
本実施形態のＥＬ装置に搭載されたアレイ基板１０は、図３に示すように、第１の無機絶縁膜１５、有機絶縁膜１６及び第２の無機絶縁膜１８の開口部１５ａ，１６ａ，１８ａのうち、第２の無機絶縁膜１８の開口部１８ａが有機絶縁膜１６の開口部ａよりも大きく、第１の無機絶縁膜の開口部１５ａが有機絶縁膜１６の開口部１６ａよりも大きくなっている。
【００３５】
この場合、第２の無機絶縁膜１８の開口部１８ａは、有機絶縁膜１６の開口部１６ａの外側で開口したかたちとなる。このため、ＴＦＴ４０と画素電極１９との接続に必要な面積は、図３に示すように、（Ａ＋２ａ＋２ｃ）２となる。
【００３６】
なお、Ａは、ドレイン配線４２と画素電極１９との接続に必要なコンタクト長、ａは、有機絶縁膜１６と第２の無機絶縁膜１８とのレイヤー間スペースルール、ｂは、有機絶縁膜１６と第１の無機絶縁膜１８とのレイヤー間スペースルール、ｃは、ドレイン配線４２と第１の無機絶縁膜１５とのレイヤー間スペースルールである。
【００３７】
したがって、本実施形態に係るアレイ基板１０では、ＴＦＴ４０と画素電極１９との接続に必要なコンタクトホール２３の開口面積を大きく確保することができ、このコンタクトホール２３を介したＴＦＴ４０と画素電極１９との接続信頼性を向上させることができる。
【００３８】
一方、従来のアレイ基板の場合について、図４を対比例に挙げて説明する。図４は、対比例に係るアレイ基板の構造を示した図であり、上述した実施形態に係るアレイ基板１０の図３に対応している。なお、図４において、図３と同一の部分については同一の符号して説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
【００３９】
従来のアレイ基板の場合、第１の無機絶縁膜１５、有機絶縁膜１６及び第２の無機絶縁膜１８の開口部１５ａ，１６ａ，１８ａのうち、有機絶縁膜１６の開口部１６ａが第１の無機絶縁膜の開口部１５ａよりも小さく、第２の無機絶縁膜１８の開口部１８ａが有機絶縁膜１６の開口部ａよりも小さくなっている。
【００４０】
この場合、第２の無機絶縁膜１８の開口部１８ａは、有機絶縁膜１６の開口部１６ａの内側で開口したかたちとなる。このため、ＴＦＴ４０と画素電極１９との接続に必要な面積は、図４に示すように、（Ａ＋２ａ＋２ｂ＋２ｃ）２となる。
【００４１】
したがって、ＴＦＴ４０と画素電極１９との接続に必要な面積は、実施形態に係るアレイ基板１０よりも従来のアレイ基板の方が大きくなってしまう。そして、この従来のアレイ基板では、ＴＦＴ４０と画素電極１９との接続に必要なコンタクトホール２３の開口面積を大きく確保することができず、ＴＦＴ４０と画素電極１９との接続信頼性が大きく低下してしまう。
【００４２】
（アレイ基板の製造方法）
次に、本実施形態に係るアレイ基板１０の製造方法について説明する。
本実施形態に係るアレイ基板１０を作製する際は、先ず、図５（ａ）に示すように、ＴＦＴ４０のドレイン配線４２上を覆う第１の無機絶縁膜１５を形成する。
【００４３】
次に、図５（ｂ）に示すように、第１の無機絶縁膜１５上にコンタクトホール２３に対応した位置に開口部を有するレジスト層を形成し、このレジスト層をマスクとして第１の無機絶縁膜１５のエッチングを行った後に、レジスト層を除去する。これにより、第１の無機絶縁膜１５に開口部１５ａを形成する。
【００４４】
次に、図５（ｃ）に示すように、開口部１５ａが形成された第１の無機絶縁膜１５を覆う有機絶縁膜１６を形成する。
【００４５】
次に、図５（ｄ）に示すように、有機絶縁膜１６上に第１の無機絶縁膜１５の開口部１５ａよりも小さい開口部を有するレジスト層を形成し、このレジスト層をマスクとして有機絶縁膜１６のエッチングを行った後に、レジスト層を除去する。これにより、有機絶縁膜１６に第１の無機絶縁膜１５の開口部１５ａよりも小さい開口部１６ａを形成する。
【００４６】
次に、図５（ｅ）に示すように、開口部１６ａが形成された有機絶縁膜１６を覆う第２の無機絶縁膜１８を形成する。
【００４７】
次に、図５（ｆ）に示すように、第２の無機絶縁膜１８上に有機絶縁膜１６の開口部１６ａよりも大きい開口部を有するレジスト層を形成し、このレジスト層をマスクとして第２の無機絶縁膜１８のエッチングを行った後に、レジスト層を除去する。これにより、第２の無機絶縁膜１８に有機絶縁膜１６の開口部１６ａよりも大きい開口部１８ａを形成する。
【００４８】
次に、図５（ｇ）に示すように、開口部１８ａが形成された第２の無機絶縁膜１８を覆う画素電極１９を形成する。これにより、画素電極１９は、コンタクトホール２３を形成する開口部１５ａ，１６ａ，１８ａを通してＴＦＴ４０のドレイン配線４２と電気的に接続された状態となる。
【００４９】
このような製造方法によれば、ＴＦＴ４０のドレイン配線４２と画素電極１９との接続に必要なコンタクトホール２３の開口面積を大きく確保することができる。したがって、ＴＦＴ４０のドレイン配線４２と画素電極１９との接続信頼性を向上させたアレイ基板１０を製造することができ、歩留りの向上を図ることができる。
【００５０】
＜第２実施形態＞
（電気光学装置）
次に、本発明の第２の実施形態に係るＥＬ装置について説明する。
図６は、本実施形態に係るＥＬ装置の断面構造を示した断面図である。なお、図６において、図１と同一の部分については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
【００５１】
図６に示すＥＬ装置が、図１に示すＥＬ装置と異なるところは、アレイ基板１００におけるコンタクトホール２３の構造である。具体的に、図７において、アレイ基板１００におけるコンタクトホール２３の構造を説明するために必要な部材のみを示し、他の部材の記載を省略して示す。
【００５２】
（アレイ基板）
本実施形態のＥＬ装置に搭載されたアレイ基板１００は、図７に示すように、第１の無機絶縁膜１５、有機絶縁膜１６及び第２の無機絶縁膜１８の開口部１５ａ，１６ａ，１８ａのうち、第２の無機絶縁膜１８の開口部１８ａが有機絶縁膜１６の開口部ａよりも大きく、第１の無機絶縁膜１５の開口部１５ａと、有機絶縁膜１６の開口部１６ａとが同じ大きさで設けられている。また、これら第１の無機絶縁膜１５及び有機絶縁膜１６の開口部１５ａ，１６ｂが形成された端面は、互いに連続した面を形成している。
【００５３】
この場合、第２の無機絶縁膜１８の開口部１８ａは、有機絶縁膜１６の開口部１６ａの外側で開口したかたちとなり、第１の無機絶縁膜１５の開口部１５ａと有機絶縁膜１６の開口部１６ａとが互いに略一致したかたちとなる。このため、ＴＦＴ４０と画素電極１９との接続に必要な面積は、図７に示すように、（Ａ＋２ｂ）２となる。
【００５４】
したがって、本実施形態に係るアレイ基板１０では、ＴＦＴ４０と画素電極１９との接続に必要なコンタクトホール２３の開口面積を大きく確保することができ、このコンタクトホール２３を介したＴＦＴ４０と画素電極１９との接続信頼性を更に向上させることができる。
【００５５】
（アレイ基板の製造方法）
次に、本実施形態に係るアレイ基板１００の製造方法について説明する。
本実施形態に係るアレイ基板１００を作製する際は、先ず、図８（ａ）に示すように、ＴＦＴ４０のドレイン配線４２上を覆う第１の無機絶縁膜１５を形成する。
【００５６】
次に、図８（ｂ）に示すように、第１の無機絶縁膜１５を覆う有機絶縁膜１６を形成する。
【００５７】
次に、図８（ｃ）に示すように、有機絶縁膜１６上にコンタクトホール２３に対応した位置に開口部を有するレジスト層を形成し、このレジスト層をマスクとして有機絶縁膜１６のエッチングを行った後に、レジスト層を除去する。これにより、有機絶縁膜１６に開口部１６ａを形成する。
【００５８】
次に、図８（ｄ）に示すように、開口部１６ａが形成された有機絶縁膜１６を覆う第２の無機絶縁膜１８を形成する。
【００５９】
次に、図８（ｅ）に示すように、第２の無機絶縁膜１８上に有機絶縁膜１６の開口部１６ａよりも大きい開口部６０ａを有するレジスト層６０を形成し、このレジスト層６０をマスクとして第２の無機絶縁膜１８のエッチングを行う。これにより、第２の無機絶縁膜１８に有機絶縁膜１６の開口部１６ａよりも大きい開口部１８ａを形成する。
【００６０】
次に、図８（ｆ）に示すように、第２の無機絶縁膜１８上にあるレジスト層６０を残したまま、有機絶縁膜１６の開口部１６ａより露出する第１の無機絶縁膜１５のエッチングを行った後に、レジスト層６０を除去する。これにより、第１の無機絶縁膜１５に有機絶縁膜の開口部１６と同じ大きさの開口部１５ａを形成する。また、第１の無機絶縁膜１５及び有機絶縁膜１６は、互いの開口端面が連続した面となる。
【００６１】
このような製造方法によれば、ＴＦＴ４０のドレイン配線４２と画素電極１９との接続に必要なコンタクトホール２３の開口面積を大きく確保することができる。したがって、ＴＦＴ４０のドレイン配線４２と画素電極１９との接続信頼性を向上させたアレイ基板１０を製造することができ、歩留りの向上を図ることができる。
さらに、第１の無機絶縁膜１５に開口部１５ａを形成するのに必要なマスクの形成工程を省くことができるため、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００６２】
なお、上述した実施形態には様々な変形を加えることができる。
例えば、上述した実施形態においては、光反射膜１７が形成されたものを例に挙げて説明したが、光反射膜１７をなくした構成とすることもできる。
また、本発明に係る電気光学装置は、上述したＥＬ装置に限定されるものではなく、上述した本発明に係るアレイ基板を備えたアクティブマトリックス型の液晶装置などにも適用可能である。
【００６３】
＜電子機器＞
次に、本発明に係る電気光学装置を利用した電子機器について説明する。
図９は、図１に示す有機ＥＬ装置を表示装置として適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機１０００は、複数の操作ボタン１００１およびスクロールボタン１００２、ならびに表示装置としてのＥＬ装置１００４を備える。
【００６４】
なお、本発明に係る電気光学装置が適用される電子機器としては、図９に示したもののほか、パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。
【００６５】
以上、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの例に限定されないことは言うまでもない。すなわち、上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るＥＬ装置の断面構造を示した断面図である。
【図２】図２は、図１に示すＥＬ装置の平面構造を示した平面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るアレイ基板の構造を説明するため図である。
【図４】図４は、対比例に係るアレイ基板の構造を説明するため図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るアレイ基板の製造方法を説明するため図である。
【図６】図６は、第２の実施形態に係るＥＬ装置の断面構造を示した断面図である。
【図７】図７は、第２の実施形態に係るアレイ基板の構造を説明するため図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係るアレイ基板の製造方法を説明するため図である。
【図９】図９は、本発明に係る電子機器の一例を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０…アレイ基板、１１…基板、１５…第１の無機絶縁膜、１５ａ…開口部、１６…有機絶縁膜、１６ａ…開口部、１７…光反射膜、１８…第２の無機絶縁膜、１８ａ…開口部、１９…画素電極、２３…コンタクトホール、３０、４０…ＴＦＴ、３１、４１…ゲート電極、３２、４２…ドレイン配線、３３、４３…ソース配線、５０…層間絶縁層、１００…アレイ基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アレイ基板、アレイ基板の製造方法、電気光学装置、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液晶装置や有機ＥＬ(Electro-Luminescence)装置などの電気光学装置に用いられるアレイ基板は、絶縁性基板と、この絶縁性基板上に形成された薄膜トランジスタ(ＴＦＴ：Thin Film Transistor)と、この薄膜トランジスタを覆うように形成された有機絶縁膜と、この有機絶縁膜上に形成されると共に、有機絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して薄膜トランジスタの出力端子と電気的に接続された画素電極とを備えた構造を有している。
【０００３】
ところで、感光性アクリル樹脂に代表される有機絶縁膜は、その吸水性や膨潤により、この有機絶縁膜上に形成された画素電極のクラックや剥離を生じさせるおそれがあり、上述したアレイ基板を製造する際に歩留りを低下させる要因の１つとなっていた。そこで、この有機絶縁膜と画素電極との間に無機絶縁膜を介在させることによって、画素電極の密着性や信頼性を向上させる技術が提案されている（例えば、特許文献１，２を参照。）。
【特許文献１】特開平１０−３９３３４号公報
【特許文献２】特開平４−１６３５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これら特許文献１，２に記載される技術では、コンタクトホールを形成する有機絶縁膜の開口部よりも内側に無機絶縁膜の開口部があり、このコンタクトホールから露出する薄膜トランジスタの出力端子のコンタクト面積が非常に小さくなるため、薄膜トランジスタと電極との接続信頼性が低下してしまうといった問題があった。
【０００５】
この場合、薄膜トランジスタの出力端子と画素電極との接続に必要な面積を確保しようとすれば、その分だけ有機絶縁膜及び無機絶縁膜の開口部を大きく形成しなければならなくなる。そして、これらコンタクトホールを形成するのに必要な面積の拡大は、上述した液晶装置や有機ＥＬ(Electro-Luminescence)装置などにおいて、表示に寄与しない面積の拡大に繋がるため好ましくない。
【０００６】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、薄膜トランジスタと電極とのコンタクトホールを介した接続による接続信頼性の向上を可能としたアレイ基板、アレイ基板製造方法、電気光学装置及び電子機器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】
【０００７】
この目的を達成するために、本発明に係るアレイ基板は、表面に薄膜トランジスタが設けられた基板と、基板の表面を覆うように形成された層間絶縁層と、層間絶縁層上に形成されると共に、層間絶縁層に形成されたコンタクトホールを介して薄膜トランジスタと電気的に接続された電極とを備え、層間絶縁層は、珪素を含む第１の無機絶縁膜と、有機絶縁膜と、珪素を含む第２の無機絶縁膜とが、この順で積層されてなると共に、第１の無機絶縁膜、有機絶縁膜及び第２の無機絶縁膜には、それぞれコンタクトホールに対応する位置に開口部が設けられ、これら開口部のうち少なくとも第２の無機絶縁膜の開口部が有機絶縁膜の開口部よりも大きいことを特徴とする。
このような構成によれば、第２の無機絶縁膜の開口部が有機絶縁膜の開口部よりも大きいことから、薄膜トランジスタと電極との接続に必要なコンタクトホールの開口面積を大きく確保することができ、このコンタクトホールを介した薄膜トランジスタと電極との接続信頼性を向上させることができる。
【０００８】
また、本発明に係るアレイ基板は、第１の無機絶縁膜の開口部と、有機絶縁膜の開口部とが同じ大きさで設けられ、互いの開口端面が連続した面を形成している構成であってもよい。
このような構成によれば、薄膜トランジスタと画素電極との接続に必要なコンタクトホールの開口面積を更に大きく確保することができるため、更なる接続信頼性を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明に係るアレイ基板は、有機絶縁膜上に第２の無機絶縁膜で被覆された反射膜を有する構成であってもよい。
このような構成によれば、有機絶縁膜上に形成された反射膜を第２の有機絶縁膜により保護することができる。
【００１０】
一方、本発明に係るアレイ基板の製造方法は、表面に薄膜トランジスタが設けられた基板と、基板の表面を覆うように形成された層間絶縁層と、層間絶縁層上に形成されると共に、層間絶縁層に形成されたコンタクトホールを介して薄膜トランジスタと電気的に接続された電極とを備えたアレイ基板の製造方法であって、層間絶縁層として、珪素を含む第１の無機絶縁膜と、有機絶縁膜と、珪素を含む第２の無機絶縁膜とを、この順で積層して形成すると共に、第１の無機絶縁膜、有機絶縁膜及び第２の無機絶縁膜には、それぞれコンタクトホールに対応する位置に開口部を形成し、これら開口部のうち少なくとも第２の無機絶縁膜の開口部を有機絶縁膜の開口部よりも大きくすることを特徴とする。
このような製造方法によれば、第２の無機絶縁膜に形成する開口部を有機絶縁膜に形成する開口部よりも大きくすることで、薄膜トランジスタと画素電極との接続に必要なコンタクトホールの開口面積を大きく確保することができる。したがって、この製造方法により作製されたアレイ基板では、薄膜トランジスタと電極との接続信頼性を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明に係るアレイ基板の製造方法は、第１の無機絶縁膜の開口部と、有機絶縁膜の開口部とを同じ大きさで形成し、互いの開口端面を連続した面としてもよい。
このような製造方法によれば、薄膜トランジスタと画素電極との接続に必要なコンタクトホールの開口面積を更に大きく確保することができるため、更なる接続信頼性の向上を図ることができる。
【００１２】
また、本発明に係るアレイ基板の製造方法は、薄膜トランジスタを覆う第１の無機絶縁膜を形成し、この上に有機絶縁膜を形成し、有機絶縁膜に開口部を形成し、この開口部が形成された有機絶縁膜を覆う第２の無機絶縁膜を形成し、第２の無機絶縁膜上に有機絶縁膜の開口部よりも大きい開口部を有するレジスト層を形成し、このレジスト層をマスクとして第２の無機絶縁膜のエッチングを行い、第２の無機絶縁膜に有機絶縁膜の開口部よりも大きい開口部を形成した後に、マスクを残したまま有機絶縁膜の開口部より露出する第１の無機絶縁膜のエッチングを行い、第１の無機絶縁膜に有機絶縁膜の開口部と同じ大きさの開口部を形成してもよい。
このような製造方法によれば、第１の無機絶縁膜に開口部を形成するのに必要なマスクの形成工程を省くことができるため、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００１３】
また、本発明に係るアレイ基板の製造方法は、有機絶縁膜上に反射膜を形成した後に、この反射膜を被覆するように前記第２の無機絶縁膜を形成してもよい。
このような製造方法によれば、有機絶縁膜上に形成した反射膜を第２の有機絶縁膜により保護することができる。
【００１４】
一方、本発明に係る電気光学装置は、上記何れかのアレイ基板又は製造方法により作製されたアレイ基板を備えたことを特徴とする。
このような構成によれば、高い信頼性と優れた量産性とを兼ね備えた電気光学装置を得ることができる。
【００１５】
一方、本発明に係る電子機器は、上記何れかの電気光学装置を備えたことを特徴とする。
このような構成によれば、高い信頼性と優れた量産性とを兼ね備えた電子機器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、本発明を電気光学装置の一例であるＥＬ装置に適用した場合を例に挙げて説明する。なお、以降の説明では図面を用いて各種の構造を例示するが、これらの図面に示される構造は特徴的な部分を分かり易く示すために実際の構造に対して寸法を異ならせて示す場合がある。
【００１７】
＜第１実施形態＞
（電気光学装置）
先ず、本発明の第１の実施形態に係るＥＬ装置について説明する。
図１は、本実施形態に係るＥＬ装置の断面構造を示した断面図である。また、図２は、図１に示すＥＬ装置の平面構造を示した図である。なお、図１は、図２に示す線分Ａ−Ａ’で切断した線視断面図である。また、図２においては、図面を見やすくするために、基板上における絶縁層の配置を説明するために必要な部材のみを示し、他の部材の記載を省略して示している。
【００１８】
図１および図２において、符号１０は、本発明を適用したアレイ基板１０を示している。本実施形態におけるＥＬ装置は、発光層２０で発生した光が基板１１と反対側に向かって出射するトップエミッション型である。したがって、基板１１として、ガラスなどの光透過性を有する板材のほか、セラミックスや金属のシートなど不透明な板材を採用することができる。
【００１９】
また、図２に示すように、基板１１上には、図１に示す発光層２０からの出射光の出射される複数の画素領域２６がマトリクス状に形成されている。なお、本実施形態においては、図１に示す光反射膜１７の形成領域と平面的に重なり合う領域が画素領域２６となっている。さらに、基板１１上には、各画素領域２６を囲む周辺領域２８が形成されている。周辺領域２８は、隣り合う画素領域２６間に位置する中間領域２８ａと、画素領域２６と基板１１の端部１１ａとの間に位置する外周領域２８ｂとからなる。
【００２０】
また、図１において、基板１１の上には、下地層１２が形成されている。下地層１２は、例えば酸化珪素（ＳｉＯＸ）や窒化珪素（ＳｉＮＸ）などの絶縁材料によって形成されている。
【００２１】
下地層１２の上には、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという。）３０、４０が設けられている。ＴＦＴ３０、４０は、ゲート電極３１、４１と、ドレイン電極に接続されたドレイン配線３２、４２と、ソース電極に接続されたソース配線３３、４３と、半導体層３４、４４とを備えている。また、ＴＦＴ３０、４０の上には、ゲート絶縁膜１３と、層間絶縁膜１４とが、この順で形成されている。
【００２２】
さらに、この上には、ＴＦＴ３０，４０と後述する画素電極１９との間を電気的に絶縁する層間絶縁層５０が設けられている。この層間絶縁層５０は、第１の無機絶縁膜１５と、有機絶縁膜１６と、第２の無機絶縁膜１７とが、この順で積層されてなるものである。
【００２３】
具体的に、ＴＦＴ３０、４０の上には、酸化珪素（ＳｉＯＸ）や窒化珪素（ＳｉＮＸ）などの珪素を含む無機絶縁材料からなる第１の無機絶縁膜１５がＴＦＴ３０、４０の形状に沿って形成されている。
【００２４】
この第１の無機絶縁膜１５の上には、ＴＦＴ３０、４０が形成された基板１１上を平坦化する有機絶縁層１６が設けられている。有機絶縁層１６としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂などの有機樹脂材料を用いることができる。
【００２５】
有機絶縁層１６が形成された基板１１の表面上には、各画素領域２６に対応する位置に、光反射膜１７が形成されている。光反射膜１７は、発光層２０からの出射光を反射するものであり、アルミニウムや銀などの単体金属、またはアルミニウムや銀を主成分とする合金といった様々な光反射性を有する材料からなる。
【００２６】
有機絶縁膜１６が形成された基板１１の表面上には、第２の無機絶縁膜１８が表面形状に沿って形成されている。第２の無機絶縁膜１８は、例えば酸化珪素（ＳｉＯＸ）や窒化珪素（ＳｉＮＸ）といった光透過性を有する絶縁材料によって形成される。また、第２の無機絶縁膜１８は、光反射膜１７を覆うように形成されているため、この光反射膜１７を水分などから保護することができる。
【００２７】
第２の無機絶縁膜１８上には、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)やＩＺＯ（Indium Zinc Oxie)といった光透過性の導電材料からなる画素電極（第１の電極）１９が形成されている。画素電極１９は、図１に示すように各画素領域２６に配置されるとともに、各画素領域２６から各画素領域２６に対応するコンタクトホール２３上まで延在して配置されている。
【００２８】
コンタクトホール２３は、第１の無機絶縁膜１５と有機絶縁膜１６と第２の無機絶縁膜１８とにそれぞれ設けられた開口部１５ａ，１６ａ，１７ａを通して露出されたＴＦＴ４０のドレイン配線４２に画素電極１９を電気的に接続するためのものである。本実施形態では、コンタクトホール２３は、図１および図２に示すように、画素領域２６と離間して中間領域２８ａまたは外周領域２８ｂに形成されている。
【００２９】
また、図１および図２に示すように、コンタクトホール２３上の画素電極１９上には、コンタクトホール２３を充填する絶縁層２４が配置されている。絶縁層２４は、画素領域２６と離間して中間領域２８ａまたは外周領域２８ｂに平面視島状に配置されているとともに、各画素領域２６の近傍に形成されたコンタクトホール２３に付随してそれぞれ独立して形成されている。絶縁層２４としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂などの有機樹脂材料を用いることができるが、有機絶縁膜１６と同じ材料を用いることが望ましい。絶縁層２４を有機絶縁膜１６と同じ材料からなるものとする場合、材料を効率よく用いることができる。また、絶縁層２４は、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術や、インクジェット法等の液滴吐出法によって形成することができるが、インクジェット法等の液滴吐出法によって形成した場合、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００３０】
絶縁層２４が形成された基板１１の表面上には、発光層２０および第２の電極２１が、全ての画素領域２６と中間領域２８ａに連続して配置されている。
発光層２０は、有機ＥＬ材料からなる発光層を含む複数の機能層を積層した構造となっている。画素電極１９は、発光層２０に電気エネルギーを付与するための陽極として機能する。一方、各発光層２０の表面には、発光層２０の陰極として機能する第２の電極２１が形成されている。ただし、画素電極１９が陰極として機能するとともに第２の電極２１が陽極として機能する構成としてもよい。
【００３１】
本実施形態における発光層２０は、正孔輸送層と発光機能層と電子輸送層という３種類の機能層を基板１１側から第２電極２１側に向かってこの順番に積層した構造となっている。ただし、発光層２０の構造はこの例示に限定されない。例えば、正孔輸送層と画素電極１９との間に正孔注入層を介在させた構成や、電子輸送層と第２の電極２１との間に電子注入層を介在させた構成としてもよい。すなわち、画素電極１９と第２の電極２１との間に発光機能層が介在する構成であれば足りる。
【００３２】
第２の電極２１は、例えばＩＴＯ(Indium Tin Oxide)などの光透過性を有する材料によって形成される。第２の電極２１の表面上には、全面を覆うように第３の無機絶縁膜２２が形成されている。第３の無機絶縁膜２２は、例えば酸化珪素（ＳｉＯＸ）や窒化珪素（ＳｉＮＸ）といった光透過性を有する絶縁材料によって形成される。
【００３３】
（アレイ基板）
ところで、本実施形態のＥＬ装置は、本発明を適用したアレイ基板１０を備えることによって、ＴＦＴ４０と画素１９電極とのコンタクトホール２３を介した接続による接続信頼性の向上が可能となっている。
【００３４】
具体的に、図３において、アレイ基板１０におけるコンタクトホール２３の構造を説明するために必要な部材のみを示し、他の部材の記載を省略して示す。
本実施形態のＥＬ装置に搭載されたアレイ基板１０は、図３に示すように、第１の無機絶縁膜１５、有機絶縁膜１６及び第２の無機絶縁膜１８の開口部１５ａ，１６ａ，１８ａのうち、第２の無機絶縁膜１８の開口部１８ａが有機絶縁膜１６の開口部ａよりも大きく、第１の無機絶縁膜の開口部１５ａが有機絶縁膜１６の開口部１６ａよりも大きくなっている。
【００３５】
この場合、第２の無機絶縁膜１８の開口部１８ａは、有機絶縁膜１６の開口部１６ａの外側で開口したかたちとなる。このため、ＴＦＴ４０と画素電極１９との接続に必要な面積は、図３に示すように、（Ａ＋２ａ＋２ｃ）２となる。
【００３６】
なお、Ａは、ドレイン配線４２と画素電極１９との接続に必要なコンタクト長、ａは、有機絶縁膜１６と第２の無機絶縁膜１８とのレイヤー間スペースルール、ｂは、有機絶縁膜１６と第１の無機絶縁膜１８とのレイヤー間スペースルール、ｃは、ドレイン配線４２と第１の無機絶縁膜１５とのレイヤー間スペースルールである。
【００３７】
したがって、本実施形態に係るアレイ基板１０では、ＴＦＴ４０と画素電極１９との接続に必要なコンタクトホール２３の開口面積を大きく確保することができ、このコンタクトホール２３を介したＴＦＴ４０と画素電極１９との接続信頼性を向上させることができる。
【００３８】
一方、従来のアレイ基板の場合について、図４を対比例に挙げて説明する。図４は、対比例に係るアレイ基板の構造を示した図であり、上述した実施形態に係るアレイ基板１０の図３に対応している。なお、図４において、図３と同一の部分については同一の符号して説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
【００３９】
従来のアレイ基板の場合、第１の無機絶縁膜１５、有機絶縁膜１６及び第２の無機絶縁膜１８の開口部１５ａ，１６ａ，１８ａのうち、有機絶縁膜１６の開口部１６ａが第１の無機絶縁膜の開口部１５ａよりも小さく、第２の無機絶縁膜１８の開口部１８ａが有機絶縁膜１６の開口部ａよりも小さくなっている。
【００４０】
この場合、第２の無機絶縁膜１８の開口部１８ａは、有機絶縁膜１６の開口部１６ａの内側で開口したかたちとなる。このため、ＴＦＴ４０と画素電極１９との接続に必要な面積は、図４に示すように、（Ａ＋２ａ＋２ｂ＋２ｃ）２となる。
【００４１】
したがって、ＴＦＴ４０と画素電極１９との接続に必要な面積は、実施形態に係るアレイ基板１０よりも従来のアレイ基板の方が大きくなってしまう。そして、この従来のアレイ基板では、ＴＦＴ４０と画素電極１９との接続に必要なコンタクトホール２３の開口面積を大きく確保することができず、ＴＦＴ４０と画素電極１９との接続信頼性が大きく低下してしまう。
【００４２】
（アレイ基板の製造方法）
次に、本実施形態に係るアレイ基板１０の製造方法について説明する。
本実施形態に係るアレイ基板１０を作製する際は、先ず、図５（ａ）に示すように、ＴＦＴ４０のドレイン配線４２上を覆う第１の無機絶縁膜１５を形成する。
【００４３】
次に、図５（ｂ）に示すように、第１の無機絶縁膜１５上にコンタクトホール２３に対応した位置に開口部を有するレジスト層を形成し、このレジスト層をマスクとして第１の無機絶縁膜１５のエッチングを行った後に、レジスト層を除去する。これにより、第１の無機絶縁膜１５に開口部１５ａを形成する。
【００４４】
次に、図５（ｃ）に示すように、開口部１５ａが形成された第１の無機絶縁膜１５を覆う有機絶縁膜１６を形成する。
【００４５】
次に、図５（ｄ）に示すように、有機絶縁膜１６上に第１の無機絶縁膜１５の開口部１５ａよりも小さい開口部を有するレジスト層を形成し、このレジスト層をマスクとして有機絶縁膜１６のエッチングを行った後に、レジスト層を除去する。これにより、有機絶縁膜１６に第１の無機絶縁膜１５の開口部１５ａよりも小さい開口部１６ａを形成する。
【００４６】
次に、図５（ｅ）に示すように、開口部１６ａが形成された有機絶縁膜１６を覆う第２の無機絶縁膜１８を形成する。
【００４７】
次に、図５（ｆ）に示すように、第２の無機絶縁膜１８上に有機絶縁膜１６の開口部１６ａよりも大きい開口部を有するレジスト層を形成し、このレジスト層をマスクとして第２の無機絶縁膜１８のエッチングを行った後に、レジスト層を除去する。これにより、第２の無機絶縁膜１８に有機絶縁膜１６の開口部１６ａよりも大きい開口部１８ａを形成する。
【００４８】
次に、図５（ｇ）に示すように、開口部１８ａが形成された第２の無機絶縁膜１８を覆う画素電極１９を形成する。これにより、画素電極１９は、コンタクトホール２３を形成する開口部１５ａ，１６ａ，１８ａを通してＴＦＴ４０のドレイン配線４２と電気的に接続された状態となる。
【００４９】
このような製造方法によれば、ＴＦＴ４０のドレイン配線４２と画素電極１９との接続に必要なコンタクトホール２３の開口面積を大きく確保することができる。したがって、ＴＦＴ４０のドレイン配線４２と画素電極１９との接続信頼性を向上させたアレイ基板１０を製造することができ、歩留りの向上を図ることができる。
【００５０】
＜第２実施形態＞
（電気光学装置）
次に、本発明の第２の実施形態に係るＥＬ装置について説明する。
図６は、本実施形態に係るＥＬ装置の断面構造を示した断面図である。なお、図６において、図１と同一の部分については同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
【００５１】
図６に示すＥＬ装置が、図１に示すＥＬ装置と異なるところは、アレイ基板１００におけるコンタクトホール２３の構造である。具体的に、図７において、アレイ基板１００におけるコンタクトホール２３の構造を説明するために必要な部材のみを示し、他の部材の記載を省略して示す。
【００５２】
（アレイ基板）
本実施形態のＥＬ装置に搭載されたアレイ基板１００は、図７に示すように、第１の無機絶縁膜１５、有機絶縁膜１６及び第２の無機絶縁膜１８の開口部１５ａ，１６ａ，１８ａのうち、第２の無機絶縁膜１８の開口部１８ａが有機絶縁膜１６の開口部ａよりも大きく、第１の無機絶縁膜１５の開口部１５ａと、有機絶縁膜１６の開口部１６ａとが同じ大きさで設けられている。また、これら第１の無機絶縁膜１５及び有機絶縁膜１６の開口部１５ａ，１６ｂが形成された端面は、互いに連続した面を形成している。
【００５３】
この場合、第２の無機絶縁膜１８の開口部１８ａは、有機絶縁膜１６の開口部１６ａの外側で開口したかたちとなり、第１の無機絶縁膜１５の開口部１５ａと有機絶縁膜１６の開口部１６ａとが互いに略一致したかたちとなる。このため、ＴＦＴ４０と画素電極１９との接続に必要な面積は、図７に示すように、（Ａ＋２ｂ）２となる。
【００５４】
したがって、本実施形態に係るアレイ基板１０では、ＴＦＴ４０と画素電極１９との接続に必要なコンタクトホール２３の開口面積を大きく確保することができ、このコンタクトホール２３を介したＴＦＴ４０と画素電極１９との接続信頼性を更に向上させることができる。
【００５５】
（アレイ基板の製造方法）
次に、本実施形態に係るアレイ基板１００の製造方法について説明する。
本実施形態に係るアレイ基板１００を作製する際は、先ず、図８（ａ）に示すように、ＴＦＴ４０のドレイン配線４２上を覆う第１の無機絶縁膜１５を形成する。
【００５６】
次に、図８（ｂ）に示すように、第１の無機絶縁膜１５を覆う有機絶縁膜１６を形成する。
【００５７】
次に、図８（ｃ）に示すように、有機絶縁膜１６上にコンタクトホール２３に対応した位置に開口部を有するレジスト層を形成し、このレジスト層をマスクとして有機絶縁膜１６のエッチングを行った後に、レジスト層を除去する。これにより、有機絶縁膜１６に開口部１６ａを形成する。
【００５８】
次に、図８（ｄ）に示すように、開口部１６ａが形成された有機絶縁膜１６を覆う第２の無機絶縁膜１８を形成する。
【００５９】
次に、図８（ｅ）に示すように、第２の無機絶縁膜１８上に有機絶縁膜１６の開口部１６ａよりも大きい開口部６０ａを有するレジスト層６０を形成し、このレジスト層６０をマスクとして第２の無機絶縁膜１８のエッチングを行う。これにより、第２の無機絶縁膜１８に有機絶縁膜１６の開口部１６ａよりも大きい開口部１８ａを形成する。
【００６０】
次に、図８（ｆ）に示すように、第２の無機絶縁膜１８上にあるレジスト層６０を残したまま、有機絶縁膜１６の開口部１６ａより露出する第１の無機絶縁膜１５のエッチングを行った後に、レジスト層６０を除去する。これにより、第１の無機絶縁膜１５に有機絶縁膜の開口部１６と同じ大きさの開口部１５ａを形成する。また、第１の無機絶縁膜１５及び有機絶縁膜１６は、互いの開口端面が連続した面となる。
【００６１】
このような製造方法によれば、ＴＦＴ４０のドレイン配線４２と画素電極１９との接続に必要なコンタクトホール２３の開口面積を大きく確保することができる。したがって、ＴＦＴ４０のドレイン配線４２と画素電極１９との接続信頼性を向上させたアレイ基板１０を製造することができ、歩留りの向上を図ることができる。
さらに、第１の無機絶縁膜１５に開口部１５ａを形成するのに必要なマスクの形成工程を省くことができるため、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００６２】
なお、上述した実施形態には様々な変形を加えることができる。
例えば、上述した実施形態においては、光反射膜１７が形成されたものを例に挙げて説明したが、光反射膜１７をなくした構成とすることもできる。
また、本発明に係る電気光学装置は、上述したＥＬ装置に限定されるものではなく、上述した本発明に係るアレイ基板を備えたアクティブマトリックス型の液晶装置などにも適用可能である。
【００６３】
＜電子機器＞
次に、本発明に係る電気光学装置を利用した電子機器について説明する。
図９は、図１に示す有機ＥＬ装置を表示装置として適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機１０００は、複数の操作ボタン１００１およびスクロールボタン１００２、ならびに表示装置としてのＥＬ装置１００４を備える。
【００６４】
なお、本発明に係る電気光学装置が適用される電子機器としては、図９に示したもののほか、パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。
【００６５】
以上、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの例に限定されないことは言うまでもない。すなわち、上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るＥＬ装置の断面構造を示した断面図である。
【図２】図２は、図１に示すＥＬ装置の平面構造を示した平面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るアレイ基板の構造を説明するため図である。
【図４】図４は、対比例に係るアレイ基板の構造を説明するため図である。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るアレイ基板の製造方法を説明するため図である。
【図６】図６は、第２の実施形態に係るＥＬ装置の断面構造を示した断面図である。
【図７】図７は、第２の実施形態に係るアレイ基板の構造を説明するため図である。
【図８】図８は、第２の実施形態に係るアレイ基板の製造方法を説明するため図である。
【図９】図９は、本発明に係る電子機器の一例を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０…アレイ基板、１１…基板、１５…第１の無機絶縁膜、１５ａ…開口部、１６…有機絶縁膜、１６ａ…開口部、１７…光反射膜、１８…第２の無機絶縁膜、１８ａ…開口部、１９…画素電極、２３…コンタクトホール、３０、４０…ＴＦＴ、３１、４１…ゲート電極、３２、４２…ドレイン配線、３３、４３…ソース配線、５０…層間絶縁層、１００…アレイ基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に薄膜トランジスタが設けられた基板と、
前記基板の表面を覆うように形成された層間絶縁層と、
前記層間絶縁層上に形成されると共に、前記層間絶縁層に形成されたコンタクトホールを介して前記薄膜トランジスタと電気的に接続された電極とを備え、
前記層間絶縁層は、珪素を含む第１の無機絶縁膜と、有機絶縁膜と、珪素を含む第２の無機絶縁膜とが、この順で積層されてなると共に、
前記第１の無機絶縁膜、前記有機絶縁膜及び前記第２の無機絶縁膜には、それぞれ前記コンタクトホールに対応する位置に開口部が設けられ、これら開口部のうち少なくとも前記第２の無機絶縁膜の開口部が前記有機絶縁膜の開口部よりも大きいことを特徴とするアレイ基板。
【請求項２】
前記第１の無機絶縁膜の開口部と、前記有機絶縁膜の開口部とが同じ大きさで設けられ、互いの開口端面が連続した面を形成していることを特徴とする請求項１に記載のアレイ基板。
【請求項３】
前記有機絶縁膜上に前記第２の無機絶縁膜で被覆された反射膜を有することを特徴とする請求項１又は２の何れか一項に記載のアレイ基板。
【請求項４】
表面に薄膜トランジスタが設けられた基板と、前記基板の表面を覆うように形成された層間絶縁層と、前記層間絶縁層上に形成されると共に、前記層間絶縁層に形成されたコンタクトホールを介して前記薄膜トランジスタと電気的に接続された電極とを備えたアレイ基板の製造方法であって、
前記層間絶縁層として、珪素を含む第１の無機絶縁膜と、有機絶縁膜と、珪素を含む第２の無機絶縁膜とを、この順で積層して形成すると共に、
前記第１の無機絶縁膜、前記有機絶縁膜及び前記第２の無機絶縁膜には、それぞれ前記コンタクトホールに対応する位置に開口部を形成し、これら開口部のうち少なくとも前記第２の無機絶縁膜の開口部を前記有機絶縁膜の開口部よりも大きくすることを特徴とするアレイ基板の製造方法。
【請求項５】
前記第１の無機絶縁膜の開口部と、前記有機絶縁膜の開口部とを同じ大きさで形成し、互いの開口端面を連続した面とすることを特徴とする請求項４に記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項６】
前記薄膜トランジスタを覆う前記第１の無機絶縁膜を形成し、この上に前記有機絶縁膜を形成し、前記有機絶縁膜に開口部を形成し、この開口部が形成された前記有機絶縁膜を覆う前記第２の無機絶縁膜を形成し、
前記第２の無機絶縁膜上に前記有機絶縁膜の開口部よりも大きい開口部を有するレジスト層を形成し、このレジスト層をマスクとして前記第２の無機絶縁膜のエッチングを行い、前記第２の無機絶縁膜に前記有機絶縁膜の開口部よりも大きい開口部を形成した後に、
前記マスクを残したまま前記有機絶縁膜の開口部より露出する前記第１の無機絶縁膜のエッチングを行い、前記第１の無機絶縁膜に前記有機絶縁膜の開口部と同じ大きさの開口部を形成することを特徴とする請求項５に記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項７】
前記有機絶縁膜上に反射膜を形成した後に、この反射膜を被覆するように前記第２の無機絶縁膜を形成することを特徴とする請求項４〜６の何れか一項に記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜３の何れか一項に記載のアレイ基板又は請求項４〜７の何れか一項に記載の製造方法により作製されたアレイ基板を備えたことを特徴とする電気光学装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
表面に薄膜トランジスタが設けられた基板と、
前記基板の表面を覆うように形成された層間絶縁層と、
前記層間絶縁層上に形成されると共に、前記層間絶縁層に形成されたコンタクトホールを介して前記薄膜トランジスタと電気的に接続された電極とを備え、
前記層間絶縁層は、珪素を含む第１の無機絶縁膜と、有機絶縁膜と、珪素を含む第２の無機絶縁膜とが、この順で積層されてなると共に、
前記第１の無機絶縁膜、前記有機絶縁膜及び前記第２の無機絶縁膜には、それぞれ前記コンタクトホールに対応する位置に開口部が設けられ、これら開口部のうち少なくとも前記第２の無機絶縁膜の開口部が前記有機絶縁膜の開口部よりも大きいことを特徴とするアレイ基板。
【請求項２】
前記第１の無機絶縁膜の開口部と、前記有機絶縁膜の開口部とが同じ大きさで設けられ、互いの開口端面が連続した面を形成していることを特徴とする請求項１に記載のアレイ基板。
【請求項３】
前記有機絶縁膜上に前記第２の無機絶縁膜で被覆された反射膜を有することを特徴とする請求項１又は２の何れか一項に記載のアレイ基板。
【請求項４】
表面に薄膜トランジスタが設けられた基板と、前記基板の表面を覆うように形成された層間絶縁層と、前記層間絶縁層上に形成されると共に、前記層間絶縁層に形成されたコンタクトホールを介して前記薄膜トランジスタと電気的に接続された電極とを備えたアレイ基板の製造方法であって、
前記層間絶縁層として、珪素を含む第１の無機絶縁膜と、有機絶縁膜と、珪素を含む第２の無機絶縁膜とを、この順で積層して形成すると共に、
前記第１の無機絶縁膜、前記有機絶縁膜及び前記第２の無機絶縁膜には、それぞれ前記コンタクトホールに対応する位置に開口部を形成し、これら開口部のうち少なくとも前記第２の無機絶縁膜の開口部を前記有機絶縁膜の開口部よりも大きくすることを特徴とするアレイ基板の製造方法。
【請求項５】
前記第１の無機絶縁膜の開口部と、前記有機絶縁膜の開口部とを同じ大きさで形成し、互いの開口端面を連続した面とすることを特徴とする請求項４に記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項６】
前記薄膜トランジスタを覆う前記第１の無機絶縁膜を形成し、この上に前記有機絶縁膜を形成し、前記有機絶縁膜に開口部を形成し、この開口部が形成された前記有機絶縁膜を覆う前記第２の無機絶縁膜を形成し、
前記第２の無機絶縁膜上に前記有機絶縁膜の開口部よりも大きい開口部を有するレジスト層を形成し、このレジスト層をマスクとして前記第２の無機絶縁膜のエッチングを行い、前記第２の無機絶縁膜に前記有機絶縁膜の開口部よりも大きい開口部を形成した後に、
前記マスクを残したまま前記有機絶縁膜の開口部より露出する前記第１の無機絶縁膜のエッチングを行い、前記第１の無機絶縁膜に前記有機絶縁膜の開口部と同じ大きさの開口部を形成することを特徴とする請求項５に記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項７】
前記有機絶縁膜上に反射膜を形成した後に、この反射膜を被覆するように前記第２の無機絶縁膜を形成することを特徴とする請求項４〜６の何れか一項に記載のアレイ基板の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜３の何れか一項に記載のアレイ基板又は請求項４〜７の何れか一項に記載の製造方法により作製されたアレイ基板を備えたことを特徴とする電気光学装置。
【請求項９】
請求項８に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−９６２２７（Ｐ２００７−９６２２７Ａ）
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２８６９９４（Ｐ２００５−２８６９９４）
【出願日】平成１７年９月３０日（２００５．９．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月３０日（２００５．９．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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