專(zhuān)利名稱(chēng)：反射型和半透過(guò)型液晶顯示裝置以及它們的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可作為反射型、或兼用反射型和透過(guò)型的半透過(guò)型使用的液晶顯示裝置用薄膜晶體管陣列基板的制造方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示板具有薄型且消耗電力低的特長(zhǎng)，因而被廣泛用于字處理器和個(gè)人計(jì)算機(jī)等的OA設(shè)備、電子筆記薄等攜帶信息設(shè)備或具備液晶監(jiān)視器的攝像機(jī)一體型VTR等。
而所述液晶顯示板上搭載的液晶顯示板與CRT(布老恩管)或EL(場(chǎng)致發(fā)光)顯示有所不同，由于自身不發(fā)光，所以常常使用在其背面或側(cè)面設(shè)置被稱(chēng)為背光的熒光管構(gòu)成的照明裝置，用液晶顯示板來(lái)控制背光的透過(guò)量，從而進(jìn)行圖像顯示的所謂透過(guò)型液晶顯示板。
但是，在透過(guò)型液晶顯示板中，通常背光占有液晶顯示板的總消耗電力的50％以上，所以消耗電力因設(shè)置背光而增大。
此外，與反射型液晶顯示板相反，透過(guò)型液晶顯示板在環(huán)境光非常亮的情況下與環(huán)境光相比顯示光發(fā)暗，難以識(shí)別顯示。
因此，與所述透過(guò)型液晶顯示板不同，在作為戶外或時(shí)常攜帶使用機(jī)會(huì)多的攜帶信息設(shè)備中，使用在一個(gè)基板上設(shè)置反射板來(lái)取代背光，通過(guò)反射板表面反射環(huán)境光來(lái)進(jìn)行顯示的反射型液晶顯示板，例如公開(kāi)于特開(kāi)平6-175126號(hào)公報(bào)1圖1、圖2。
但是，利用環(huán)境光的反射光的反射型液晶顯示板具有在環(huán)境光暗時(shí)視認(rèn)性極大地下降的缺點(diǎn)。
為了消除這樣的反射型液晶顯示板的問(wèn)題，通過(guò)使用透過(guò)一部分背光，同時(shí)反射一部分環(huán)境光的半透過(guò)反射膜，用一個(gè)液晶顯示板來(lái)實(shí)現(xiàn)透過(guò)型顯示和反射型顯示兩者的結(jié)構(gòu)例如公開(kāi)于特開(kāi)平11-101992號(hào)公報(bào)的圖1、圖2中。
在現(xiàn)有的反射型和半透過(guò)型液晶顯示板中，作為反射電極可使用銀或鋁這樣的反射率大的材料，其中因在價(jià)格和腐蝕等加工性上的優(yōu)越性而大多使用Al。
此外，在半透過(guò)型液晶顯示板中，作為透過(guò)電極，一般使用氧化銦和氧化錫等構(gòu)成的ITO這樣的透明導(dǎo)電膜。而在反射型液晶顯示板中不存在透過(guò)電極，但例如在傳送掃描信號(hào)和視頻信號(hào)等的布線和液晶驅(qū)動(dòng)用驅(qū)動(dòng)IC的連接用端子部中，為了防止因后工序和工作環(huán)境等造成的連接部的氧化所產(chǎn)生的高電阻而使用ITO這樣的透明電極焊盤(pán)。
在帶有這樣的ITO構(gòu)成的透明電極圖形和端子部焊盤(pán)圖形的液晶顯示板中成膜作為反射電極的Al并進(jìn)行構(gòu)圖時(shí)，例如在特開(kāi)平11-281993號(hào)公報(bào)、以及特開(kāi)2003-50389號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的那樣，在Al膜構(gòu)圖時(shí)的抗蝕劑構(gòu)圖中使用的有機(jī)堿顯影液中產(chǎn)生以ITO和Al作為電極的電池反應(yīng)，發(fā)生Al的氧化腐蝕和ITO的還原腐蝕，從而存在發(fā)生斷線不良和透過(guò)電極部的透過(guò)率下降等不良的問(wèn)題。
為了抑制ITO和Al的電池反應(yīng)，例如如果參考特開(kāi)平4-293021號(hào)公報(bào)、以及特開(kāi)平8-62628號(hào)公報(bào)中記載的發(fā)明，則有以下方法在反射電極的Al類(lèi)金屬的上層中形成鉻或鉬，從而抑制抗蝕劑構(gòu)圖時(shí)顯影液中的電池反應(yīng)，在反射電極圖形形成后全面除去上層的Cr或Mo，從而形成Al反射電極。但是，在這種方法中，存在為了全面除去Cr而使用公知的硝酸鈰銨+高氯酸類(lèi)腐蝕液時(shí)Al表面受到損傷而使反射率下降的問(wèn)題。而在為了全面除去Mo而使用的公知的磷酸+硝酸+醋酸類(lèi)腐蝕液中下層的Al本身也被腐蝕，存在難以形成反射電極的問(wèn)題。因此，需要下工夫于用于反射電極的Al類(lèi)金屬的組成，或采用在Al表面的上層不形成Cr或Mo而抑制電池反應(yīng)的新方法。
在以往的反射型和半透過(guò)型液晶顯示板的布線材料中采用電阻低的Al的情況下，除了上述的電池反應(yīng)以外，因端子連接部的Al和ITO的界面的擴(kuò)散而形成氧化Al層，從而還存在ITO/Al界面接觸電阻增大，使得實(shí)質(zhì)上端子部中的信號(hào)電流被斷路的問(wèn)題。
改善與ITO的接觸電阻，同時(shí)作為實(shí)現(xiàn)布線的低電阻化的材料，例如考慮使用Mo，但Mo在抗?jié)裥院涂顾幰盒陨嫌星啡?，例如容易產(chǎn)生端子部中的腐蝕等，在可靠性上存在問(wèn)題。而在對(duì)氮化硅(SiN)構(gòu)成的絕緣膜使用公知的采用氟氣的干法腐蝕來(lái)形成接觸孔，從而形成布線端子部的情況下，在干法腐蝕時(shí)Mo被同時(shí)腐蝕，存在不能形成布線端子部的問(wèn)題，存在對(duì)Mo類(lèi)金屬的組成下工夫等的必要性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明用于解決以上那樣的現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供一種使通過(guò)低電阻布線和出色的反射特性而具有良好顯示特性的反射型及半透過(guò)型液晶顯示板的制造合格率提高，同時(shí)可以簡(jiǎn)化工序的制造方法。
本發(fā)明方案1的反射型液晶顯示裝置的制造方法至少包括在透明絕緣基板上成膜第一金屬薄膜并使用第一光刻工藝形成柵極布線和柵電極的第一工序；依次成膜柵極絕緣膜、半導(dǎo)體有源膜和歐姆接觸膜并使用第二光刻工藝形成半導(dǎo)體層的第二工序；成膜第二金屬薄膜并使用第三光刻工藝形成源極布線、源電極、漏電極以及薄膜晶體管的溝道部的第三工序；形成層間絕緣膜并使用第四光刻工藝分別形成像素電極部表面上的凹凸形狀和到達(dá)柵極布線端子部、源極布線端子部和漏電極的接觸孔的第四工序；以及成膜第三金屬薄膜并使用第五光刻工藝形成像素電極的第五工序，所述第一金屬薄膜為雙層膜，由AlNd膜和形成于該AlNd膜上層且添加了氮、碳或氧中的至少一種元素的AlNd膜構(gòu)成。
所述第一金屬薄膜最好為在Mo中添加了Nb的合金。
所述第二金屬薄膜最好為MoNb或MoNb/AlNd/MoNb的三層膜。
最好是將Cr/AlNd/Cr的三層膜進(jìn)行成膜并構(gòu)圖后，除去上層Cr，從而形成所述第三金屬薄膜。
所述第三金屬薄膜最好為AlCu/MoNb或AlNd/MoNb的雙層膜。
本發(fā)明方案2的半透過(guò)型液晶顯示裝置的制造方法至少包括在透明絕緣基板上成膜第一金屬薄膜，并使用第一光刻工藝形成柵極布線、柵電極的第一工序；依次成膜柵極絕緣膜、半導(dǎo)體有源膜和歐姆接觸膜并使用第二光刻工藝形成半導(dǎo)體層的第二工序；成膜第二金屬薄膜并使用第三光刻工藝形成源極布線、源電極、漏電極以及薄膜晶體管的溝道部的第三工序；形成層間絕緣膜并使用第四光刻工藝分別形成像素電極部表面上的凹凸形狀、像素透過(guò)電極部的開(kāi)口部和到達(dá)柵極布線端子部、源極布線端子部和漏電極的接觸孔的第四工序；成膜透明導(dǎo)電膜并使用第五光刻工藝形成透過(guò)部像素電極和端子部焊盤(pán)的第五工序；以及成膜第三金屬薄膜并使用第六光刻工藝形成反射部像素電極的第六工序，所述第一金屬薄膜為雙層膜，由AlNd膜和形成于該AlNd膜上層且添加了氮、或碳或氧中的至少一種元素的AlNd膜構(gòu)成。
所述第一金屬薄膜最好為在Mo中添加了Nb的合金。
所述第二金屬薄膜最好為MoNb或MoNb/AlNd/MoNb的三層膜。
最好是將Cr/AlNd/Cr的三層膜進(jìn)行成膜并構(gòu)圖后，除去上層Cr，從而形成所述第三金屬薄膜。
所述第三金屬薄膜最好為AlCu/MoNb或AlNd/MoNb的雙層膜。
根據(jù)本發(fā)明，可以降低柵極布線電阻和源極布線電阻，而且可以降低端子焊盤(pán)ITO膜、像素ITO膜與柵極布線、源極布線、漏電極的接觸電阻，并且可以形成工藝損傷少、具有良好反射特性的像素反射膜，所以可以生產(chǎn)效率高地制造不產(chǎn)生點(diǎn)缺陷不良和顯示不勻等的顯示不良、具有明亮的高質(zhì)量的顯示特性的反射型及半透過(guò)型液晶顯示裝置。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1～5的反射型液晶顯示裝置用TFT陣列基板的平面圖。
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式1～5的反射型液晶顯示裝置用TFT陣列基板的剖面圖。
圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式1～5的反射型液晶顯示裝置用TFT陣列基板的制造工序的圖。
圖4是表示本發(fā)明實(shí)施方式1～5的反射型液晶顯示裝置用TFT陣列基板的制造工序的圖。
圖5是表示本發(fā)明實(shí)施方式1～5的反射型液晶顯示裝置用TFT陣列基板的制造工序的圖。
圖6是表示本發(fā)明實(shí)施方式1～5的反射型液晶顯示裝置用TFT陣列基板的制造工序的圖。
圖7是表示本發(fā)明實(shí)施方式1～5的反射型液晶顯示裝置用TFT陣列基板的制造工序的圖。
圖8是表示本發(fā)明實(shí)施方式1～5的反射型液晶顯示裝置用TFT陣列基板的制造工序的圖。
圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式1～5的反射型液晶顯示裝置用TFT陣列基板的制造工序的圖。
圖10是表示作為本發(fā)明實(shí)施方式1～6的反射型和半透過(guò)型液晶顯示裝置的比較例，使用Al-0.2重量％Cu反射膜的情況下的反射率特性的圖。
圖11是表示作為本發(fā)明實(shí)施方式1～6的反射型和半透過(guò)型液晶顯示裝置的實(shí)施方式，使用Al-1.0重量％Nd反射膜的情況下的反射率特性的圖。
圖12是表示本發(fā)明實(shí)施方式6的半透過(guò)型液晶顯示裝置用TFT陣列基板的平面圖。
圖13是表示本發(fā)明實(shí)施方式6的半透過(guò)型液晶顯示裝置用TFT陣列基板的剖面圖。
圖14是表示本發(fā)明實(shí)施方式6的半透過(guò)型液晶顯示裝置用TFT陣列基板的制造工序的圖。
圖15是表示本發(fā)明實(shí)施方式6的半透過(guò)型液晶顯示裝置用TFT陣列基板的制造工序的圖。
圖16是表示本發(fā)明實(shí)施方式6的半透過(guò)型液晶顯示裝置用TFT陣列基板的制造工序的圖。
圖17是表示本發(fā)明實(shí)施方式6的半透過(guò)型液晶顯示裝置用TFT陣列基板的制造工序的圖。
圖18是表示本發(fā)明實(shí)施方式6的半透過(guò)型液晶顯示裝置用TFT陣列基板的制造工序的圖。
圖19是表示本發(fā)明實(shí)施方式6的半透過(guò)型液晶顯示裝置用TFT陣列基板的制造工序的圖。
圖20是表示本發(fā)明實(shí)施方式6的半透過(guò)型液晶顯示裝置用TFT陣列基板的制造工序的圖。
圖21是表示在本發(fā)明實(shí)施方式1～6的反射型和半透過(guò)型液晶顯示裝置中，在純Al反射膜上形成液晶取向控制用聚酰亞胺膜的情況下的反射率特性的圖。
圖22是表示在本發(fā)明實(shí)施方式1～6的反射型和半透過(guò)型液晶顯示裝置中，在Al-0.2重量％Cu反射膜上形成液晶取向控制用聚酰亞胺膜的情況下的反射率特性的圖。
圖23是表示在本發(fā)明實(shí)施方式1～6的反射型和半透過(guò)型液晶顯示裝置中，在Al-1重量％Nd反射膜上形成液晶取向控制用聚酰亞胺膜的情況下的反射率特性的圖。
圖24是概念性表示對(duì)于Al膜和ITO膜的電化學(xué)反應(yīng)(電池反應(yīng))，上層Al/下層Cr雙層膜的情況下的ITO的還原機(jī)理的說(shuō)明圖。
圖25是概念性表示對(duì)于Al膜和ITO膜的電化學(xué)反應(yīng)(電池反應(yīng))，上層Al/下層Mo雙層膜的情況下的ITO的還原機(jī)理的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施方式1下面用附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式1的反射型液晶顯示裝置的制造方法。圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的反射型液晶顯示裝置的平面圖，圖2是剖面圖，而圖3～圖9是表示工序圖的圖。再有，在圖1中，在反射像素電極35的區(qū)域內(nèi)，設(shè)置多個(gè)反射像素電極的凹部35a，形成凹凸形狀。
首先，在玻璃基板等的透明絕緣性基板1上成膜第一金屬薄膜，并在第一次的照相制版工序中形成柵電極2、輔助電容電極3、柵極布線4、以及柵極端子部5(參照?qǐng)D3)。
在本實(shí)施方式中，首先按公知的使用Ar氣體的濺射法成膜厚度200nm的在Al中添加了0.8～5重量％的Nd的AlNd合金。濺射條件在DC磁控管濺射方式下為成膜功率密度3W/cm2、Ar氣體流量40sccm。接著按照公知的使用在Ar氣體中混合了N2氣體的氣體的反應(yīng)性濺射法，按50nm的厚度成膜添加了氮原子的AlNd-N膜。濺射條件為成膜功率密度3W/cm2、Ar氣體流量40sccm、N2氣體流量20sccm。通過(guò)以上，形成具有200nm厚度的AlNd膜和在其上層50nm厚度的AlNd-N膜的雙層膜。再有，這種情況下的AlNd-N膜的N元素的成分是約18重量％。然后，使用公知的包含磷酸+硝酸+醋酸的溶液一并腐蝕該雙層膜后，除去抗蝕劑圖形，從而形成上述柵電極等2～5的圖形。
接著，依次成膜第一絕緣膜6、半導(dǎo)體膜7、歐姆接觸膜8，在第2次的照相制版工序中形成由半導(dǎo)體膜7和歐姆接觸膜8構(gòu)成的半導(dǎo)體圖形(參照?qǐng)D4)。
在本實(shí)施方式中，使用化學(xué)汽相成膜(CVD)法依次成膜400nm的SiN作為第一絕緣膜6、150nm的a-Si作為半導(dǎo)體膜7、30nm的n+a-Si作為歐姆接觸膜8，按使用氟類(lèi)氣體的干法腐蝕法形成半導(dǎo)體圖形。
接著，成膜第二金屬薄膜，在第三次照相制版工序中形成源電極9、漏電極10、源極布線11、以及源極端子部12(參照?qǐng)D5)。
在本實(shí)施方式中，使用濺射法按200nm的厚度成膜在Mo中添加了2.5～20重量％的Nb的MoNb合金，使用公知的包含磷酸+硝酸+醋酸的溶液進(jìn)行腐蝕，形成上述源電極等9～12的圖形。
接著，成膜第二絕緣膜13，隨后涂敷形成由感光性有機(jī)樹(shù)脂膜構(gòu)成的層間絕緣膜14，并在第四次照相制版工序中在所述層間絕緣膜的像素反射部上形成凹凸形狀15、貫通至第二金屬薄膜構(gòu)成的漏電極10的端子表面的第一接觸孔17、貫通至第一金屬薄膜構(gòu)成的柵極端子部5的端子表面的接觸孔18、以及貫通至第二金屬薄膜構(gòu)成的源極端子部12的端子表面的接觸孔19(參照?qǐng)D6)。
在本實(shí)施方式中，成膜100nm的SiN作為第二絕緣膜13，隨后，使用旋轉(zhuǎn)涂敷法涂敷JSR制PC335，使其膜厚達(dá)到3.2～3.9μm，作為感光性有機(jī)樹(shù)脂膜14。然后，使用具有接觸孔17、18、19的光掩模進(jìn)行第一曝光，接著使用反射部凹凸圖形15的光掩模按第一曝光量的20～40％的曝光量進(jìn)行第二曝光后，通過(guò)用有機(jī)堿顯影液進(jìn)行顯影而形成反射部凹凸形狀部15和接觸孔17、18、19。
接著，成膜透明導(dǎo)電膜，在第五次照相制版工序中，通過(guò)接觸孔18形成連接到柵極端子部5的柵極端子焊盤(pán)21和通過(guò)接觸孔19形成連接到源極端子部12的源極端子焊盤(pán)22(參照?qǐng)D7)。
在本實(shí)施方式中，使用濺射法按100nm的厚度成膜ITO作為透明導(dǎo)電膜，并使用包含鹽酸+硝酸的溶液進(jìn)行腐蝕，形成所述柵極端子焊盤(pán)21和源極端子焊盤(pán)22。
接著，成膜具有高反射特性的第三金屬薄膜，并在第六次照相制版工序中形成反射像素電極35。先形成最下層膜23、反射膜24、最上層膜25后，腐蝕除去最上層膜25而形成反射像素電極35(參照?qǐng)D8、圖9)。
在本實(shí)施方式中，作為第三金屬薄膜，使用濺射法按100nm的厚度成膜Cr23后，接著在其上層按300nm的厚度成膜在Al中添加了0.5～3重量％的Nd的AlNd合金24后，再按100nm的厚度成膜Cr25，從而形成Cr/AlNd/Cr三層膜。接著，使用第六次照相制版工序進(jìn)行抗蝕劑的構(gòu)圖后，使用公知的包含硝酸鈰銨+高氯酸溶液來(lái)腐蝕最上層的Cr25，使用公知的包含磷酸+硝酸+醋酸的溶液來(lái)腐蝕第二層的AlNd合金24，再次使用包含硝酸鈰銨+高氯酸的溶液來(lái)腐蝕最下層的Cr23(參照?qǐng)D8)。
在本實(shí)施方式中，第三金屬薄膜的最下層Cr23作為阻擋層而形成，用于防止像素漏極接觸孔17的底面的AlNd膜24的分段斷線不良，以及不使AlNd膜24直接成膜在柵極端子焊盤(pán)21和源極端子焊盤(pán)22的ITO膜上。如果不形成最下層Cr23而在ITO膜上直接形成AlNd膜24，則在ITO/AlNd界面上生成AlOx反應(yīng)層，所以即使腐蝕除去第三金屬薄膜后，在端子焊盤(pán)ITO21和22的表面上仍殘留損傷而使端子部電阻增大，成為顯示不良的原因。另一方面，最上層Cr25是阻擋層，用于防止發(fā)生在照相制版工序的抗蝕劑構(gòu)圖時(shí)的顯影液中Al和下層的ITO的電池反應(yīng)造成的端子焊盤(pán)21、22的腐蝕。
最后，在第三金屬薄膜Cr/AlNd/Cr三層膜的腐蝕后，再除去抗蝕劑圖形后，使用包含硝酸鈰銨+高氯酸的溶液來(lái)全面腐蝕除去最上層的Cr25，并使AlNd膜24露出表面，從而形成反射像素電極圖形35(23、24)(參照?qǐng)D9)。
在通過(guò)以上工序制造的液晶顯示裝置用TFT陣列基板上，通過(guò)使用公知的技術(shù)形成用于使液晶取向的取向控制膜，使用公知的技術(shù)粘結(jié)用于進(jìn)行彩色顯示的濾色片、黑底(black matrix)、形成了對(duì)置電極和取向控制膜的對(duì)置基板，在該TFT陣列基板和對(duì)置基板之間注入液晶，從而完成本發(fā)明實(shí)施方式1的反射型液晶顯示裝置。
這樣，完成的反射型液晶顯示裝置采用在Al中添加了0.8～5重量％的Nd的AlNd合金作為第一金屬薄膜，所以可以防止在薄膜表面上發(fā)生一般被稱(chēng)為小丘(hillock)的突起狀的凹凸表面粗糙，同時(shí)如表1所示，與現(xiàn)有的使用Cr薄膜的情況相比，可以將柵極的布線電阻抑制得很低。
表1 實(shí)施方式和比較例的器件結(jié)構(gòu)和電特性

這種情況下，如果Al中添加的Nd成分低于0.8重量％，則由于小丘的抑制效果下降，所以是不期望的。而如果超過(guò)5重量％，則由于布線電阻的增大及濕法腐蝕時(shí)布線圖形的邊緣腐蝕量增多而難以高精度地管理布線寬度尺寸，所以是不期望的。而在本實(shí)施方式中，通過(guò)在AlNd膜的上層形成添加了N原子的AlNd-N膜，與現(xiàn)有的僅有AlNd薄膜的情況相比，可以降低柵極端子部的柵極端子ITO焊盤(pán)21和柵極端子部5的接觸電阻值，同時(shí)可以在一次濕法腐蝕中一并進(jìn)行腐蝕，所以可以簡(jiǎn)化工藝。因此，與以往例的使用Cr布線的情況相比，可以提高對(duì)于因布線電阻增大造成的信號(hào)延遲所引起的顯示不勻的不良裕度，可以獲得具有顯示質(zhì)量高的反射型液晶顯示裝置。
再有，在本實(shí)施方式中使用的AlNd-N膜的N成分為約18重量％，但不限于此，如果N成分在5重量％～25重量％的范圍內(nèi)，則可具有本發(fā)明的效果。此外，不限于氮，也可以使用添加了碳、氧的AlNd-C膜或AlNd-O膜。
此外，作為第二金屬薄膜，由于采用了在Mo中添加了2.5～20重量％的Nb的MoNb合金，所以如表1所示，與現(xiàn)有的使用Cr薄膜的情況相比，可以將源極的布線電阻抑制得低，同時(shí)可以降低與源極端子部的源極端子ITO焊盤(pán)22的接觸電阻值，所以還可獲得沒(méi)有顯示不勻、高性能的顯示特性。再有，作為第二金屬薄膜，使用純Mo薄膜也可以，但這種情況下，在濕法腐蝕時(shí)如果使用與上述Al-Mo薄膜相同的腐蝕液，則純Mo膜被劇烈腐蝕，所以需要準(zhǔn)備新的純Mo專(zhuān)用的腐蝕液。但是，如本實(shí)施方式那樣，通過(guò)在Mo中添加2.5～20重量％的Nb而使腐蝕速度下降，從而接近AlNd薄膜的腐蝕速度，所以可按與AlNd膜相同的腐蝕速度來(lái)腐蝕MoNb薄膜，所以具有避免工藝復(fù)雜化的優(yōu)點(diǎn)。
而且，作為第三金屬薄膜的高反射率金屬，采用在Al中添加了0.5～3重量％的Nd的AlNd合金24，所以與現(xiàn)有的Al合金相比，可以將最上層Cr25的層形成和腐蝕除去后的反射率的下降抑制到最小限度，可獲得具有明亮的顯示特性的反射型液晶顯示裝置。
即，作為用于與本發(fā)明進(jìn)行比較的比較例，如圖10所示，在現(xiàn)有的使用Al-0.2重量％Cu合金的情況下，相對(duì)于如果象本實(shí)施方式那樣在上層形成了Cr層后進(jìn)行全面腐蝕除去，則其反射率根據(jù)波長(zhǎng)而下降10％或10％以上，而如本實(shí)施方式的圖11所示，可知使用在Al中添加了Nd的Al-1.0重量％Nd合金的情況下，在Cr的形成、除去后都基本上沒(méi)有發(fā)現(xiàn)反射率的下降。再有，這里在最上層中使用了Cr膜，但取代Cr膜，只要是可抑制在抗蝕劑顯影液中與ITO的電池反應(yīng)，并且可進(jìn)行Al-Nd膜的選擇腐蝕的合金，都可采用，例如可以使用Ta、W、Ti等。
實(shí)施方式2取代在上述實(shí)施方式1中作為第一金屬薄膜的AlNd-N/AlNd雙層膜，使用添加了2.5～20重量的Nb的MoNb合金膜。在作為優(yōu)選例的本實(shí)施方式中，在圖3的工序中，作為第一金屬薄膜，使用采用公知的Ar氣體的濺射法按200nm的厚度來(lái)成膜在Mo中添加了5重量％的Nb的MoNb合金，使用公知的包含磷酸+硝酸+醋酸的溶液進(jìn)行腐蝕，形成柵電極2、輔助電容電極3、柵極布線4、以及柵極端子部5。所述公知的包含磷酸+硝酸+醋酸的溶液可使用與實(shí)施方式1的AlNd-N/AlNd雙層膜情況相同的溶液。然后，與實(shí)施方式1同樣，經(jīng)由圖4至圖9的工序來(lái)完成本發(fā)明實(shí)施方式2的反射型液晶顯示裝置。
如表1所示，本實(shí)施方式2的情況與實(shí)施方式1相比，盡管柵極布線電阻增大，但與端子焊盤(pán)的ITO膜的接觸電阻比實(shí)施方式1降低，所以可提高對(duì)顯示不良的工藝裕度。
實(shí)施方式3取代在上述實(shí)施方式1中作為第二金屬薄膜的MoNb合金膜而使用MoNb/AlNd/MoNb三層膜。如果在最下層和最上層中使用Mo中添加了2.5～20重量％Nb的MoNb合金膜，在中間層使用Al中添加了0.8～5.0重量％的AlNd合金膜，則使用以往公知的作為Al腐蝕劑(腐蝕液)的包含磷酸+硝酸+醋酸的藥液，在一次腐蝕中一并腐蝕MoNb/AlNd/MoNb三層膜就可以。這種情況下，可在層間沒(méi)有臺(tái)階并且為平滑的截面形狀下腐蝕三層膜。作為優(yōu)選例，在本實(shí)施方式中，與實(shí)施方式1同樣，在經(jīng)過(guò)圖3～圖4的工序后，在圖5的工序中，作為第二金屬薄膜，使用公知的采用Ar氣體的濺射法，依次按50nm、200nm、50nm的厚度連續(xù)成膜Mo中添加了5重量％的Nb的MoNb合金、Al中添加了2重量％的Nd的AlNd合金、然后再在Mo中添加了5重量％的Nb的MoNb合金，形成MoNb/AlNd/MoNb三層膜。然后，使用公知的包含磷酸+硝酸+醋酸的溶液進(jìn)行腐蝕，形成源電極9、漏電極10、源極布線11和漏極布線12。此時(shí)，三層膜的腐蝕截面沒(méi)有臺(tái)階而為平滑的形狀。再有，中間層不限于AlNd合金，例如也可以使用Al中添加了0.1～1重量％的Cu的AlCu合金。
然后，與實(shí)施方式1同樣，經(jīng)過(guò)圖6～圖9的工序，完成本發(fā)明實(shí)施方式3的反射型液晶顯示裝置。在本實(shí)施方式3的情況下，如表1所示，與實(shí)施方式1相比，可以使源極布線電阻降低，所以可進(jìn)一步提高相對(duì)于顯示不良的工藝裕度。
實(shí)施方式4取代在上述實(shí)施方式3中仍舊作為第一金屬薄膜的AlNd-N/AlNd雙層膜，使用Mo中添加了2.5～20重量％的Nb的厚度200nm的MoNb合金的單層膜。這種情況下，如表1所示，與實(shí)施方式3相比，盡管柵極布線電阻增大，但與端子焊盤(pán)的ITO膜的接觸電阻比實(shí)施方式3降低，所以可提高相對(duì)于顯示不良的工藝裕度。
實(shí)施方式5取代在上述實(shí)施方式3中作為第一金屬薄膜的AlNd-N/AlNd雙層膜，使用在Al中添加了0.8～5重量％的Nd的AlNd合金的上層上層疊Mo中添加了2.5～20重量％的Nb的MoNb的MoNb/AlNd雙層膜。作為優(yōu)選的實(shí)施方式，這里，在圖3的工序中，按公知的使用Ar氣體的濺射法，成膜厚度200nm的Al中添加了2重量％的Nd的AlNd合金、接著連續(xù)成膜厚度50nm的Mo中添加了5重量％的Nb的MoNb合金，形成MoNb/AlNd雙層膜。然后，使用公知的作為Al腐蝕劑的包含磷酸+硝酸+醋酸的藥液來(lái)一并腐蝕MoNb/AlNd雙層膜，形成柵電極2、輔助電容電極3、柵極布線4以及柵極端子部5。所述公知的包含磷酸+硝酸+醋酸的溶液可使用與實(shí)施方式1的AlNd-N/AlNd雙層膜情況相同的溶液。然后，與實(shí)施方式1同樣，經(jīng)過(guò)圖4～圖9的工序，完成本發(fā)明實(shí)施方式5的反射型液晶顯示裝置。
這種情況下，如表1所示，與實(shí)施方式1相比，可以降低源極布線電阻，同時(shí)可以降低柵極端子焊盤(pán)的ITO膜和柵極端子的接觸電阻，所以可提高相對(duì)于顯示不良的工序裕度。
實(shí)施方式6用附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式6的半透過(guò)型液晶顯示裝置的制造方法。圖12是表示本發(fā)明實(shí)施方式6的半透過(guò)型液晶顯示裝置的平面圖，圖13表示剖面圖，而圖14～圖20表示工序圖。
首先，在玻璃基板等的透明絕緣性基板1上成膜第一金屬薄膜，在第一次照相制版工序中形成柵電極2、輔助電容電極3、柵極布線4、以及柵極端子部5(參照?qǐng)D14)。
在本實(shí)施方式中，首先按公知的采用Ar氣體的濺射法以200nm的厚度成膜Al中添加了0.8～5重量％的Nd的AlNd合金。在DC磁控管濺射方式下，濺射條件為成膜功率密度3W/cm2、Ar氣體流量40sccm。接著，按照公知的使用Ar氣體中混合了N2的氣體的反應(yīng)性濺射法，以50nm的厚度成膜添加了氮原子的AlNd-N膜。濺射條件為成膜功率密度3W/cm2、Ar氣體流量40sccm、N2氣體流量20sccm。通過(guò)以上，形成200nm厚度的AlNd和在其上層具有50nm厚度的AlNd-N膜的雙層膜。再有，這種情況下的上層AlNd-N膜的N元素組成為約18重量％。然后，使用公知的包含磷酸+硝酸+醋酸的溶液一并腐蝕該雙層膜后，除去抗蝕劑圖形，從而形成上述2～5的圖形。
接著，依次成膜第一絕緣膜6、半導(dǎo)體膜7、歐姆接觸膜8，在第二次照相制版工序中形成由半導(dǎo)體膜7和歐姆接觸膜構(gòu)成的半導(dǎo)體圖形(參照?qǐng)D15)。
在本實(shí)施方式中，使用化學(xué)汽相成膜(CVD)法，依次成膜40nm的SiN作為第一絕緣膜6、150nm的a-Si作為半導(dǎo)體膜7、30nm的n+a-Si作為歐姆接觸膜8，按使用氟類(lèi)氣體的干法腐蝕法形成半導(dǎo)體圖形。
接著，成膜第二金屬薄膜，在第三次照相制版工序中形成源電極9、漏電極10、源極布線11、以及源極端子部12(參照?qǐng)D16)。
在本實(shí)施方式中，使用濺射法成膜200nm厚度的Mo中添加了2.5～20重量％的Nb的MoNb合金作為第二金屬薄膜，使用公知的包含磷酸+硝酸+醋酸的溶液進(jìn)行腐蝕，形成上述9～12的圖形。
接著，在成膜第二絕緣膜13后，涂敷形成感光性有機(jī)樹(shù)脂膜構(gòu)成的層間絕緣膜14，在第四次照相制版工序中在所述層間絕緣膜的像素反射部中形成凹凸形狀15和像素透過(guò)部的凹圖形16、貫通至第二金屬薄膜構(gòu)成的漏電極10的端子表面的第一接觸孔17、貫通至第一金屬薄膜構(gòu)成的柵極端子部5的端子表面的接觸孔18、以及貫通至第二金屬薄膜構(gòu)成的源極端子部12的端子表面的接觸孔19(參照?qǐng)D17)。
在本實(shí)施方式中，在作為第二絕緣膜成膜了100nm的SiN后，使用旋轉(zhuǎn)涂敷法涂敷JSR制PC335，使其達(dá)到3.2～3.9μm的膜厚，作為感光性有機(jī)樹(shù)脂膜。然后使用具有透過(guò)部圖形16、接觸孔17、18、19的光掩模進(jìn)行第一曝光，接著使用反射部凹凸圖形15的光掩模按20～40％的曝光量進(jìn)行第二曝光后，通過(guò)有機(jī)堿顯影液進(jìn)行顯影，從而形成反射部凹凸圖形15、透過(guò)部凹圖形16、以及接觸孔17、18、19。
接著，成膜透明導(dǎo)電膜，在第五次照相制版工序中形成從像素電極圖形20延長(zhǎng)并經(jīng)由接觸孔17連接到漏電極10的像素漏極接觸部20a、經(jīng)由接觸孔18連接到柵極端子部5的柵極端子焊盤(pán)21和經(jīng)由接觸孔19連接到源極端子部12的源極端子焊盤(pán)22(參照?qǐng)D18)。
在本實(shí)施方式中，使用濺射法按100nm厚度成膜ITO作為透明導(dǎo)電膜，使用包含鹽酸+硝酸的溶液進(jìn)行腐蝕。
接著，成膜具有高反射特性的第三金屬薄膜作為第二像素電極，在第六次照相制版工序中形成反射像素電極35(23、24)(參照?qǐng)D19、圖20)。
在本實(shí)施方式中，使用濺射法以100nm厚度成膜Cr23作為第二像素電極的第三金屬薄膜后，接著在其上層成膜Al中添加了0.5～3重量％的Nd的AlNd合金24后，再按100nm的厚度成膜Cr25，形成Cr/AlNd/Cr三層膜。接著，在使用第六次照相制版工序中進(jìn)行抗蝕劑的構(gòu)圖后，使用公知的包含硝酸鈰銨+高氯酸溶液腐蝕最上層的Cr25，使用公知的包含磷酸+硝酸+醋酸的溶液腐蝕第二層的AlNd合金24，再次使用包含硝酸鈰銨+高氯酸溶液腐蝕最下層的Cr23(參照?qǐng)D19)。
在本實(shí)施方式中，第三金屬薄膜的最下層Cr23是為了防止像素漏極接觸孔17的底面中的AlNd膜24的分段斷線不良，以及不使AlNd24直接成膜在柵極端子焊盤(pán)21和源極端子焊盤(pán)22的ITO膜上而形成的阻擋層。如果不形成最下層Cr23而將AlNd24直接成膜在ITO表面上，則在ITO/AlNd界面產(chǎn)生AlOx反應(yīng)層，所以即使腐蝕除去第三金屬薄膜后，在端子焊盤(pán)ITO21和22的表面上仍殘留損傷而使端子部電阻增大，成為顯示不良的原因。此外，最上層Cr25是阻擋層，用于防止在照相制版工序的抗蝕劑構(gòu)圖時(shí)的顯影液中因Al和下層的ITO的電池反應(yīng)而發(fā)生第一透過(guò)部透明像素電極20、端子焊盤(pán)21、22的ITO膜的腐蝕。
最后，在第三金屬薄膜Cr/AlNd/Cr三層膜的腐蝕后，進(jìn)而除去抗蝕劑圖形后，使用硝酸鈰銨+高氯酸溶液全面腐蝕除去最上層的Cr25，使AlNd膜24露出表面而形成反射像素電極圖形35(23、24)(參照?qǐng)D20)。
在通過(guò)以上的工序制造的透過(guò)型液晶顯示裝置用TFT陣列基板上，通過(guò)使用公知的技術(shù)形成用于使液晶取向的取向控制膜，使用公知的技術(shù)粘結(jié)形成了用于進(jìn)行彩色顯示的濾色片、黑底、對(duì)置電極和取向控制膜的對(duì)置基板，在該TFT陣列基板和對(duì)置基板間注入液晶，從而完成本發(fā)明實(shí)施方式6的透過(guò)型液晶顯示裝置。
由此，完成的透過(guò)型液晶顯示裝置采用Al中添加了0.8～5重量％的Nd的AlNd合金作為第一金屬薄膜，所以可以防止在薄膜表面上發(fā)生一般被稱(chēng)為小丘的突起狀的凹凸表面粗糙，同時(shí)如表1所示，與現(xiàn)有的使用Cr薄膜的情況相比，可以將柵極的布線電阻抑制得低。這種情況下，如果Al中添加的Nd組成低于0.8重量％，則小丘的抑制效果下降，所以是不好的。而如果超過(guò)5重量％，則由于布線電阻的增大及濕法腐蝕時(shí)的布線圖形的邊緣腐蝕量增多而難以高精度地管理布線寬度尺寸，所以是不好的。而在本實(shí)施方式中，通過(guò)在AlNd膜的上層形成添加了N原子的AlNd-N膜，與現(xiàn)有的僅有AlNd薄膜的情況相比，可以降低柵極端子部的柵極端子ITO焊盤(pán)21和柵極端子部5的接觸電阻值，同時(shí)可以在一次濕法腐蝕中一并進(jìn)行腐蝕，所以可以簡(jiǎn)化工序。因此，與以往例的使用Cr布線的情況相比，可以提高對(duì)于因布線電阻增大造成的信號(hào)延遲引起的顯示不勻的不良裕度，可以獲得具有顯示質(zhì)量高的透過(guò)型液晶顯示裝置。
再有，在本實(shí)施方式中使用的AlNd-N膜的N成分為約18重量％，但不限于此，如果N成分在5重量％～25重量％的范圍內(nèi)，則可具有本發(fā)明的效果。此外，不限于氮，也可以使用添加了碳、氧的AlNd-C膜或AlNd-O膜。
此外，作為第二金屬薄膜，由于采用了在Mo中添加了2.5～20重量％的Nb的MoNb合金，所以如表1所示，與現(xiàn)有的使用Cr薄膜的情況相比，可以將源極的布線電阻抑制得低，同時(shí)可以降低與源極端子部的源極端子ITO焊盤(pán)22的接觸電阻值，所以還可獲得沒(méi)有顯示不勻、高性能的顯示特性。再有，作為第二金屬薄膜，使用純Mo薄膜也可以，但這種情況下，在濕法腐蝕時(shí)如果使用與上述Al-Mo薄膜相同的腐蝕液，則純Mo膜被劇烈腐蝕，所以需要準(zhǔn)備新的純Mo專(zhuān)用的腐蝕液。但是，如本實(shí)施方式那樣，通過(guò)在Mo中添加2.5～20重量％的Nb而使腐蝕速度下降，從而接近AlNd薄膜的腐蝕速度，所以可按與AlNd膜相同的腐蝕速度來(lái)腐蝕MoNb薄膜，所以具有避免工序復(fù)雜化的優(yōu)點(diǎn)。
而且，作為第三金屬薄膜的高反射率金屬24，采用在Al中添加了0.5～3重量％的Nd的AlNd合金，所以與現(xiàn)有的Al合金相比，可以將最上層Cr25的層形成和腐蝕除去后的反射率的下降抑制到最小限度，可獲得具有明亮的顯示特性的透過(guò)型液晶顯示裝置。即，如圖10所示，在現(xiàn)有的使用Al-0.2重量％Cu合金的情況下，相對(duì)于如果象本實(shí)施方式那樣在上層形成了Cr層后進(jìn)行全面腐蝕除去，則其反射率R根據(jù)波長(zhǎng)λ而下降10％或10％以上，而如本實(shí)施方式的圖11所示，可知在使用Al中添加了Nd的Al-1.0重量％Nd合金的情況下，在Cr的形成、除去后都基本上沒(méi)有發(fā)現(xiàn)反射率R的下降。再有，這里在最上層中使用了Cr膜，但取代Cr膜，只要是可抑制在抗蝕劑顯影液中與ITO的電池反應(yīng)，并且可進(jìn)行Al-Nd膜的選擇腐蝕的合金，都可采用，例如可以使用Ta、W、Ti等。
再有，本發(fā)明實(shí)施方式的透過(guò)型液晶顯示裝置除了上述實(shí)施方式6以外，與上述反射型液晶顯示裝置的實(shí)施方式2～5同樣，可根據(jù)目的而變更第一和第二金屬薄膜的構(gòu)成，這種情況下可具有與表1所示的同樣的效果。
可是，在上述實(shí)施方式1至6中，作為反射像素電極的形成工序，如圖8或圖19的工序所示，成膜Cr/AlNd/Cr的三層膜，通過(guò)腐蝕形成了反射像素圖形23、24后，全面腐蝕除去最上層的Cr膜25，使中間層的AlNd膜露出表面，從而形成反射像素電極23、24，但在最下層23中使用Mo中添加了2.5～20重量％的Nb的MoNb合金，在其上層作為反射膜24形成Al合金膜的Al/MoNb雙層膜也可以。這種情況下，最下層的MoNb膜23與實(shí)施方式1～6的Cr膜23同樣，是為了防止像素漏極接觸孔17的底面中的Al膜24的分段斷線不良，以及不使Al膜24直接成膜在柵極端子焊盤(pán)21和源極端子焊盤(pán)22的ITO膜上而形成的阻擋層。如果不形成最下層Cr23而將AlNd24直接成膜在ITO表面上，則在ITO/AlNd界面產(chǎn)生AlOx反應(yīng)層，所以即使腐蝕除去第三金屬薄膜后，在端子焊盤(pán)ITO21和22的表面上仍殘留損傷而使端子部電阻增大，成為顯示不良的原因。
此外，在實(shí)施方式1～6中，第三金屬薄膜Cr/AlNd/Cr三層膜的最上層Cr是阻擋層，用于防止照相制版工序的抗蝕劑構(gòu)圖時(shí)的顯影液中因Al和下層的ITO的電池反應(yīng)而產(chǎn)生端子焊盤(pán)21、22的腐蝕，但在最下層中使用MoNb的情況下，即使不在Al膜的上層形成Cr膜25，也可以防止發(fā)生在照相制版工序的抗蝕劑顯影液中的Al和下層ITO的電池反應(yīng)造成的端子焊盤(pán)21、22的腐蝕。因此，可以省略反射電極構(gòu)圖后的圖9或圖20的最上層Cr膜25的全面腐蝕除去工序，同時(shí)可以使用公知的包含磷酸+硝酸+醋酸的藥液一并腐蝕Al/MoNb雙層膜，所以可以大幅度地簡(jiǎn)化反射像素電極形成工序。
這里作為優(yōu)選的實(shí)施方式，在圖8或圖19的工序中，作為反射電極的第三金屬薄膜，按公知的使用Ar氣體的濺射法，成膜100nm的Mo中添加了2.5～20重量％的Nb的MoNb合金膜23，接著按厚度300nm成膜Al中添加了0.5～3重量％的Nd的AlNd合金24，形成AlNd/MoNb雙層膜。然后，使用公知的包含作為Al腐蝕劑的磷酸+硝酸+醋酸的藥液進(jìn)行一并腐蝕，從而形成反射像素電極23、24。上述公知的包含磷酸+硝酸+醋酸的溶液可使用與實(shí)施方式1的AlNd-N/AlNd雙層膜情況相同的溶液。然后除去抗蝕劑圖形，從而完成實(shí)施方式1～5的反射型液晶顯示裝置、以及實(shí)施方式6的透過(guò)型液晶顯示裝置。
再有，由于省略在Al膜24的上層形成Cr并除去的工序，所以不需要考慮由此造成的Al膜的反射特性惡化，作為Al膜24，不限于AlNd合金，也可以使用純Al，或在Al中添加了0.1～1重量％的Cu的AlCu合金等。
圖21～圖23分別表示作為反射像素電極材料的例子，在純Al、Al-0.2重量％Cu、Al-1重量％Nd膜之上形成了液晶取向用的取向控制膜時(shí)的反射率R的變化特性。這里，表2表示改變測(cè)定波長(zhǎng)時(shí)的各材質(zhì)膜的反射率(相對(duì)于白地板)。測(cè)定裝置使用日立制作所(株)制分光光度儀U-3000(商品號(hào))。
表2各材質(zhì)的反射率特性

取向控制膜通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂敷法按100nm的膜厚涂敷聚酰亞胺膜并使其干燥而形成。如果Al膜上形成取向控制膜，則反射率R整體性下降，但在Al-0.2重量％Cu合金膜(參照?qǐng)D22)、Al-1重量％Nd合金膜(參照?qǐng)D23)的情況下，與純Al膜(參照?qǐng)D21)相比，可知反射率R的下降小，可以維持良好的反射率。特別是在純Al膜的情況下，在波長(zhǎng)λ小于或等于450nm的短波長(zhǎng)側(cè)的反射率R的下降率大，所以有可能使作為整體的色度改變?yōu)閹в悬S色或紅色。因此，作為Al膜24，使用Al中添加了0.5～3重量％的Nd的AlNd合金膜，或使用Al中添加了0.1～1重量％的Cu的AlCu合金膜更好。
這樣完成的反射型液晶顯示裝置和半透過(guò)型液晶顯示裝置，盡管反射電極為AlNd/MoNb的雙層結(jié)構(gòu)，但完全看不見(jiàn)因抗蝕劑顯影液中的電池反應(yīng)造成的端子焊盤(pán)ITO膜21、22的腐蝕。再有，本發(fā)明人進(jìn)行各種研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)這種AlNd/MoNb雙層結(jié)構(gòu)中的Al-ITO電池反應(yīng)抑制效果可如以下那樣說(shuō)明。
即，可知MoNb合金是氫發(fā)泡容易(氫發(fā)泡電位低)的金屬，MoNb合金的一部分通過(guò)基板周邊部和針孔等與顯影液接觸而引起氫發(fā)泡反應(yīng)，使基板整體的氧化還原電位貴重的效果強(qiáng)，減輕或防止ITO的還原腐蝕的效果大。表3中表示普通的顯影液(2.38重量％的TMAH水溶液)中的AlNd、Cr、Mo-5％Nb的氧化還原電位。
表3 顯影液中的氧化還原電位

將各金屬以單體方式浸漬在顯影液中時(shí)的氧化還原電位為Al-1900mV(vsAg/AgCl以下相同)、Cr-100mV、Mo-580mV，可知與Mo相比，Cr的電位貴重。而ITO在顯影液中開(kāi)始被腐蝕的電位約小于或等于-1000mV，所以如果在ITO圖形上成膜Al后浸漬在顯影液中，則可以預(yù)計(jì)通過(guò)針孔等ITO與顯影液接觸時(shí)會(huì)劇烈地進(jìn)行腐蝕。其次，比較將AlNd和Cr或MoNb按面積1∶1同時(shí)浸漬在顯影液中時(shí)的氧化還原電位。相對(duì)于AlNd和Cr時(shí)為-1740mV，在將AlNd和MoNb同時(shí)浸漬在顯影液中的情況下為-1430mV，比AlNd和Cr時(shí)的情況貴重。而從MoNb的表面觀察到在Cr中未出現(xiàn)的發(fā)泡，AlNd在約2分鐘內(nèi)完全溶解。在單體時(shí)，與Cr相比，氧化還原電位低賤的MoNb使AlNd的電位貴重的力量強(qiáng)大的原因在于，通過(guò)氫發(fā)泡的的反應(yīng)而消耗了基板中的電子。這種機(jī)理的概念示于圖24～圖25。如圖24所示，在使用Cr膜27作為Al層26的下層的情況下，Al26溶解()中產(chǎn)生的電子30使ITO28(特別是針孔31附近)的還原容易。另一方面，如圖25所示，在使用Mo膜29作為Al層26的下層的情況下，Al26溶解()中產(chǎn)生的電子30使氫離子32還原()，所以難以引起ITO28的還原。進(jìn)而測(cè)定了將MoNb上連續(xù)成膜AlNd的層疊基板浸漬在顯影液中時(shí)的氧化還原電位，確認(rèn)為-300mV而沒(méi)有達(dá)到腐蝕ITO的電平，是貴重的。與上述結(jié)果相比，可以說(shuō)明以下事實(shí)以MoNb為下層的Al合金膜即使沒(méi)有用于防止電池反應(yīng)的上層膜，也不發(fā)生顯影時(shí)的Al和ITO的電池反應(yīng)造成的ITO還原腐蝕。
可是，在上述實(shí)施方式1～6中，使用ITO(氧化銦+氧化錫)膜作為端子焊盤(pán)21、22或半透過(guò)型的透過(guò)像素部的像素電極20的透明導(dǎo)電膜，在包含鹽酸+醋酸的溶液中進(jìn)行腐蝕加工，但這種情況下，如果在層間絕緣膜6、13和14中存在缺陷等，則包含鹽酸+醋酸的藥液滲入，使AlNd合金或MoNb合金構(gòu)成的下層的第一和第二金屬薄膜被腐蝕，在布線或電極中產(chǎn)生斷線不良。這樣的情況下，最好是以非晶狀態(tài)成膜形成透明導(dǎo)電膜。由于非晶狀態(tài)的透明導(dǎo)電膜化學(xué)上不穩(wěn)定，例如可用草酸類(lèi)的弱酸進(jìn)行腐蝕加工，所以可以防止藥液的滲入造成的下層AlNd膜或MoNb膜的斷線腐蝕。另一方面，在非晶狀態(tài)的透明導(dǎo)電膜中，在后面的反射像素電極形成工序中第三金屬薄膜Cr/AlNd/Cr、或AlCu/MoNb、AlNd/MoNb層疊膜的腐蝕時(shí)，非晶透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的端子焊盤(pán)21、22和透過(guò)部像素電極20被腐蝕。因此，將非晶狀態(tài)下端子焊盤(pán)21、22和透過(guò)像素電極20進(jìn)行草酸腐蝕加工后的透明導(dǎo)電膜需要達(dá)到化學(xué)穩(wěn)定的結(jié)晶狀態(tài)。
作為這樣的透明導(dǎo)電膜的優(yōu)選例，使用ITO(氧化銦+氧化錫)中添加了氧化鋅的三元類(lèi)透明導(dǎo)電膜、或以往公知的ITO靶，通過(guò)用Ar氣體和O2氣體中添加了H2O氣體的混合氣體作為濺射氣體來(lái)進(jìn)行成膜，從而可以使用非晶化的ITO膜。這些實(shí)施方式的非晶透明導(dǎo)電膜可通過(guò)約170℃～230℃左右的加熱處理達(dá)到化學(xué)上穩(wěn)定的結(jié)晶狀態(tài)。因此，在圖7或圖18的工序后進(jìn)行200℃左右的退火處理，或利用將圖8或圖19的第三金屬薄膜進(jìn)行濺射成膜時(shí)的基板加熱工序，可使透明導(dǎo)電膜20、21、22達(dá)到化學(xué)上穩(wěn)定的結(jié)晶狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種反射型液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于，該方法至少包括在透明絕緣基板上成膜第一金屬薄膜并使用第一光刻工藝形成柵極布線和柵電極的第一工序；依次成膜柵極絕緣膜、半導(dǎo)體有源膜和歐姆接觸膜并使用第二光刻工藝形成半導(dǎo)體層的第二工序；成膜第二金屬薄膜并使用第三光刻工藝形成源極布線、源電極、漏電極以及薄膜晶體管的溝道部的第三工序；形成層間絕緣膜并使用第四光刻工藝分別形成像素電極部表面上的凹凸形狀和到達(dá)柵極布線端子部、源極布線端子部和漏電極的接觸孔的第四工序；以及成膜第三金屬薄膜并使用第五光刻工藝形成像素電極的第五工序，所述第一金屬薄膜為雙層膜，由AlNd膜和形成于該AlNd膜上層且添加了氮、碳或氧中的至少一種元素的AlNd膜構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的反射型液晶顯示裝置的制造方法，其中，所述第一金屬薄膜為在Mo中添加了Nb的合金。
3.如權(quán)利要求1所述的反射型液晶顯示裝置的制造方法，其中，所述第二金屬薄膜為MoNb或MoNb/AlNd/MoNb的三層膜。
4.如權(quán)利要求1所述的反射型液晶顯示裝置的制造方法，其中，成膜Cr/AlNd/Cr構(gòu)成的三層膜并構(gòu)圖后，除去上層Cr，從而形成所述第三金屬薄膜。
5.如權(quán)利要求1所述的反射型液晶顯示裝置的制造方法，其中，所述第三金屬薄膜為AlCu/MoNb或AlNd/MoNb的雙層膜。
6.一種半透過(guò)型液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于，該方法至少包括在透明絕緣基板上成膜第一金屬薄膜，并使用第一光刻工藝形成柵極布線、柵電極的第一工序；依次成膜柵極絕緣膜、半導(dǎo)體有源膜和歐姆接觸膜并使用第二光刻工藝形成半導(dǎo)體層的第二工序；成膜第二金屬薄膜并使用第三光刻工藝形成源極布線、源電極、漏電極以及薄膜晶體管的溝道部的第三工序；形成層間絕緣膜并使用第四光刻工藝分別形成像素電極部表面上的凹凸形狀、像素透過(guò)電極部的開(kāi)口部和到達(dá)柵極布線端子部、源極布線端子部和漏電極的接觸孔的第四工序；成膜透明導(dǎo)電膜并使用第五光刻工藝形成透過(guò)部像素電極和端子部焊盤(pán)的第五工序；以及成膜第三金屬薄膜并使用第六光刻工藝形成反射部像素電極的第六工序，所述第一金屬薄膜為雙層膜，由AlNd膜和形成于該AlNd膜上層且添加了氮、碳或氧中的至少一種元素的AlNd膜構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的半透過(guò)型液晶顯示裝置的制造方法，其中，所述第一金屬薄膜為在Mo中添加了Nb的合金。
8.如權(quán)利要求6所述的半透過(guò)型液晶顯示裝置的制造方法，其中，所述第二金屬薄膜為MoNb或MoNb/AlNd/MoNb的三層膜。
9.如權(quán)利要求6所述的半透過(guò)型液晶顯示裝置的制造方法，其中，成膜Cr/AlNd/Cr的三層膜并構(gòu)圖后，除去上層Cr，從而形成所述第三金屬薄膜。
10.如權(quán)利要求6所述的半透過(guò)型液晶顯示裝置的制造方法，其中，所述第三金屬薄膜為AlCu/MoNb或AlNd/MoNb的雙層膜。
全文摘要
提供一種可提高通過(guò)低電阻布線和出色的反射特性而具有良好顯示特性的反射型及半透過(guò)型液晶顯示板的制造合格率，同時(shí)可以簡(jiǎn)化工序的制造方法。本發(fā)明的反射型液晶顯示裝置的制造方法包括在透明絕緣基板上形成第一金屬薄膜構(gòu)成的柵極布線和柵電極的第一工序；形成半導(dǎo)體層的第二工序；形成第二金屬薄膜構(gòu)成的源極布線、源電極、漏電極以及薄膜晶體管的溝道部的第三工序；形成層間絕緣膜并分別形成像素電極部表面上的凹凸形狀、和接觸孔的第四工序；以及成膜第三金屬薄膜形成像素電極的第五工序，所述第一金屬薄膜為雙層膜，由AlNd膜和形成于該AlNd膜上層且添加了氮、碳或氧中的至少一種元素的AlNd膜構(gòu)成。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK1609689SQ200410084170
公開(kāi)日2005年4月27日 申請(qǐng)日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月16日
發(fā)明者宮本賢一, 松井泰志, 日野輝重, 石賀展昭, 吉田卓司 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社