專利名稱：液晶顯示裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置，并且(例如)涉及其間具有一個(gè)液晶層的一對(duì)襯底中的一個(gè)，即，其上形成薄膜晶體管(下稱TFT)的所謂TFT襯底，本發(fā)明還涉及這種TFT襯底的制造方法。
背景技術(shù)：
正如在日本專利公開第202153/1994號(hào)中所描述的那樣，在相關(guān)技術(shù)的液晶顯示裝置中，它的TFT襯底是通過以下方法制造的通過一個(gè)光學(xué)加工工藝(該光學(xué)加工工藝包括在一個(gè)加工件上形成一個(gè)光掩模和根據(jù)加工圖形部分去除該光掩模的光刻工藝)，在疊置于TFT襯底上的柵極絕緣膜和保護(hù)膜中形成開孔；并且通過總共五個(gè)光學(xué)加工工藝完成構(gòu)圖。在通過這種制造方法所獲得的TFT襯底中，設(shè)在每個(gè)像素中的用于TFT的電荷保持(charge holding)電容器包括與柵極布線在同一工藝中并用相同材料形成的一個(gè)金屬電極，它用作下部電極；與TFT的信號(hào)線在同一工藝中并用相同材料形成的一個(gè)金屬電極，它用作上部電極；以及置于上、下部電極之間的一種電介質(zhì)。作為電介質(zhì)，一個(gè)柵極絕緣膜、一個(gè)無摻雜半導(dǎo)體(一種i型半導(dǎo)體；也稱作本征半導(dǎo)體)和一個(gè)含有雜質(zhì)的半導(dǎo)體(根據(jù)雜質(zhì)的導(dǎo)電類型也稱作n+型半導(dǎo)體)是以層疊薄膜的形式來構(gòu)成的。電荷保持電容器的上部電極通過在TFT的保護(hù)膜中形成的一個(gè)通孔連接到一個(gè)像素電極，像素電極是由透明導(dǎo)電薄膜制成的。
此外，正如日本專利公開第232409/1998號(hào)所描述的，還有一種制造方法，它通過五個(gè)光學(xué)加工工藝形成帶有多個(gè)薄膜晶體管的TFT襯底，每個(gè)薄膜晶體管是反向交錯(cuò)型的(其中用作溝道的半導(dǎo)體層設(shè)置在晶體管的柵極上)，并具有一個(gè)溝道蝕刻結(jié)構(gòu)(其中，用作半導(dǎo)體層的溝道的一部分是通過蝕刻或相似的方法部分變薄的)。
另外還有一種技術(shù)，它采用上述制造方法通過四個(gè)光學(xué)加工工藝，制造用于液晶顯示裝置的平面內(nèi)轉(zhuǎn)換(In-Plane-Switching下稱IPS)模式的TFT襯底。
在其它相關(guān)技術(shù)的液晶顯示裝置中，正如日本專利公開第90404/1997號(hào)中所描述的，每個(gè)電荷保持電容器的上部電極是由與其柵極布線在同一工藝中并用相同材料形成的一個(gè)金屬電極制成的，而電荷保持電容器的下部電極是由與用于每個(gè)TFT的信號(hào)線的金屬薄膜在同一工藝中淀積的一個(gè)透明電極制成的。電荷保持電容器的電介質(zhì)是由一個(gè)柵極絕緣膜構(gòu)成的，并且一個(gè)孔(通孔)形成于一個(gè)由有機(jī)材料制成的保護(hù)膜中，保護(hù)膜形成在電荷保持電容器的上部電極上，并且上部電極和像素電極是通過該孔相互連接的。
根據(jù)日本專利公開第202153/1994號(hào)和日本專利公開第232409/1998號(hào)中所披露的已有技術(shù)，在液晶顯示裝置的TFT玻璃襯底的加工過程中需要至少五次構(gòu)圖(五個(gè)光學(xué)加工工藝)。此外，在日本專利公開第232409/1998號(hào)中，盡管液晶顯示裝置的一種橫向電場(chǎng)型(即IPS顯示模式)的TFT玻璃襯底是通過四個(gè)光學(xué)加工工藝而形成的，但是它的柵極和漏極布線的端子未涂覆諸如銦-錫-氧化物(下稱ITO)之類的透明導(dǎo)電薄膜，這樣，這些端子就會(huì)產(chǎn)生因?yàn)槌睗駥?dǎo)致的電腐蝕問題。此外，因?yàn)槭猃X狀像素電極(源極)是靠近柵極布線設(shè)置的，因而會(huì)有寄生電容變大的問題。
在日本專利公開第202153/1994號(hào)中描述的電荷保持電容器的電介質(zhì)具有層疊結(jié)構(gòu)，其中i型半導(dǎo)體和n+型半導(dǎo)體是疊置在柵極絕緣膜上的。因此，在為激勵(lì)(驅(qū)動(dòng))TFT型液晶顯示裝置而充電時(shí)，電荷保持電容器的下部電極的電位就變得高于電荷保持電容器的上部電極的電位，并且電子從下部電極注入i型半導(dǎo)體薄膜，這樣，電容值就由柵極絕緣膜的厚度來決定。在該激勵(lì)過程中的電荷保持期間，電子從i型半導(dǎo)體發(fā)射，而電容值變化并降低到對(duì)應(yīng)于i型半導(dǎo)體厚度的電容值，從而導(dǎo)致在液晶中產(chǎn)生圖象滯留的問題。
在日本專利公開第90404/1997號(hào)中描述的TFT液晶顯示裝置具有由有機(jī)材料制成的保護(hù)膜，并且漏極布線被用作光屏蔽電極，而像素電極設(shè)置成與低介電常數(shù)的有機(jī)保護(hù)膜上面的漏極布線重疊，從而提高了孔徑比。然而，構(gòu)圖工藝需要至少五個(gè)光學(xué)加工工藝。

發(fā)明內(nèi)容
與上述相關(guān)技術(shù)的液晶顯示裝置的制造方法相比，本發(fā)明的一個(gè)目的就是簡(jiǎn)化TFT襯底的制造工藝。本發(fā)明的另一個(gè)目的是利用簡(jiǎn)化的制造方法，通過形成具有高精度并可防止漏極布線容易斷路(disconnect)的一個(gè)布線結(jié)構(gòu)來提高液晶顯示裝置的顯示對(duì)比度。本發(fā)明的再一個(gè)目的是使用簡(jiǎn)化的制造方法來增大設(shè)在液晶顯示裝置的每個(gè)像素中的電荷保持電容器的每單位面積的電容值并增大像素的孔徑比。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是使用一種簡(jiǎn)單的制造方法，這種方法能減小液晶顯示裝置激勵(lì)期間在導(dǎo)通和關(guān)斷之間電荷保持電器中的電容差異，從而減輕圖象滯留。本發(fā)明還有一個(gè)目的是減小在IPS顯示模式中柵極和像素電極(源極)之間的寄生電容。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種具有新穎布線結(jié)構(gòu)的液晶顯示裝置。
本發(fā)明提供了一種液晶顯示裝置，包括一個(gè)第一絕緣襯底和一個(gè)第二絕緣襯底，第二絕緣襯底設(shè)置成與第一絕緣襯底對(duì)置；一個(gè)液晶層，它介于第一絕緣襯底和第二絕緣襯底之間；形成在所述第一絕緣襯底上的一個(gè)下部電極、一個(gè)電介質(zhì)薄膜、一個(gè)保護(hù)膜和一個(gè)上部電極，所述電介質(zhì)薄膜和所述保護(hù)膜形成在所述下部電極和所述上部電極之間，形成在所述電介質(zhì)薄膜和所述保護(hù)膜之間的一個(gè)半導(dǎo)體層；其中所述上部電極通過一個(gè)接觸孔與所述電介質(zhì)薄膜接觸，所述接觸孔是通過對(duì)所述保護(hù)膜開孔形成的。
其中，所述半導(dǎo)體層圍繞所述接觸孔在所述電介質(zhì)薄膜上形成。
其中所述上部電極是像素電極。
其中，所述上部電極也可以是透明的電極。
其中所述上部電極與所述電介質(zhì)薄膜相接觸。尤其是，所述上部電極通過所述接觸孔與所述電介質(zhì)薄膜相接觸。
所述液晶顯示裝置還包括多個(gè)柵極布線，每個(gè)柵極布線形成在所述第一絕緣襯底上且用于傳送一個(gè)掃描信號(hào)；一個(gè)柵極絕緣膜，它形成在所述第一絕緣襯底和所述多個(gè)柵極布線上；多個(gè)漏極布線，每個(gè)漏極布線都在所述柵極絕緣膜上形成并傳送一個(gè)視頻信號(hào)；多個(gè)半導(dǎo)體層，它們形成在柵極絕緣膜上并至少在多個(gè)漏極布線之一的下面；多個(gè)薄膜晶體管部分，每個(gè)薄膜晶體管部分都具有一個(gè)半導(dǎo)體層，它至少在多個(gè)柵極布線之一的一部分上延伸；一個(gè)漏極，它由位于所述半導(dǎo)體層上的所述多個(gè)漏極布線之一的一部分形成；一個(gè)源極，它在所述多個(gè)柵極布線之一的所述部分的與漏極相對(duì)的一側(cè)形成于所述半導(dǎo)體層上并且與漏極分開；一個(gè)保護(hù)膜，它覆蓋多個(gè)漏極布線、源極和漏極；和多個(gè)像素電極，每個(gè)像素電極都與薄膜晶體管部分之一的源極接觸；其中所述電介質(zhì)薄膜是所述薄膜晶體管部分的柵極絕緣膜。
本發(fā)明還提供了一種液晶顯示裝置，包括一對(duì)絕緣襯底；一個(gè)液晶層，它介于所述一對(duì)絕緣襯底之間；形成在所述一對(duì)絕緣襯底之一上的多個(gè)漏極布線和多個(gè)柵極布線；在各個(gè)區(qū)域中形成且被所述多個(gè)漏極布線和多個(gè)柵極布線圍繞的至少一個(gè)像素；按順序在與所述至少一個(gè)像素相對(duì)應(yīng)的位置形成的一個(gè)下部電極、一個(gè)電介質(zhì)薄膜、一個(gè)保護(hù)膜和一個(gè)上部電極；形成在所述電介質(zhì)薄膜和所述保護(hù)膜之間的一個(gè)半導(dǎo)體層；其中所述上部電極通過一個(gè)接觸孔與所述電介質(zhì)薄膜接觸，所述接觸孔是通過對(duì)所述保護(hù)膜開孔形成的。
其中，所述半導(dǎo)體層圍繞所述接觸孔形成。
其中所述上部電極是像素電極。所述上部電極可以是透明的電極。
其中所述上部電極通過所述接觸孔與所述電介質(zhì)薄膜相接觸。
上述的半導(dǎo)體溝道層和上述的半導(dǎo)體接觸層通常表示半導(dǎo)體層的特定部分。即，半導(dǎo)體溝道層和半導(dǎo)體接觸層都不應(yīng)局限到解釋為半導(dǎo)體層以外的層，因此，半導(dǎo)體層就允許具有半導(dǎo)體溝道層和半導(dǎo)體接觸層的疊層結(jié)構(gòu)，例如，該結(jié)構(gòu)形成在柵極絕緣膜和漏極之間。最好是，半導(dǎo)體溝道層應(yīng)該由一種本征半導(dǎo)體層(其中沒有有意摻雜的雜質(zhì))形成，半導(dǎo)體接觸層應(yīng)該由一種(例如，n型)雜質(zhì)摻雜的半導(dǎo)體層形成。半導(dǎo)體溝道層和半導(dǎo)體接觸層的這些定義同樣適用于下列的例子和實(shí)施例。
本發(fā)明的各個(gè)方案同樣允許根據(jù)上述的像素部分的結(jié)構(gòu)通過在像素電極和共用電極之間施加一個(gè)電壓而在液晶層中產(chǎn)生了一個(gè)電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)具有大致平行于第一和第二絕緣襯底的至少一個(gè)主表面的一個(gè)分量。通過按這種方式控制液晶層的透光性來顯示圖象的液晶顯示裝置被稱作平面內(nèi)轉(zhuǎn)換(IPS)型。
在上述任一例子中，漏極布線、源極和漏極在很多情況下是由金屬、合金或相似的材料形成的。三個(gè)薄膜，即，構(gòu)成漏極布線、源極和漏極的一個(gè)金屬薄膜、在金屬薄膜下面構(gòu)成一種n+型半導(dǎo)體的一個(gè)薄膜以及在n+型半導(dǎo)體下面構(gòu)成i型半導(dǎo)體的一個(gè)薄膜，一起形成用于漏極布線的圖形。金屬薄膜的線寬(line width)做得比n+型半導(dǎo)體的要寬，i型半導(dǎo)體的線寬做得比n+型半導(dǎo)體的要寬，從而所獲得的臺(tái)階是以樓梯狀的形狀設(shè)置在柵極絕緣膜上。
通過按這種方式配置每個(gè)薄膜的線寬，金屬薄膜的拉伸應(yīng)力就被半導(dǎo)體薄膜的壓縮應(yīng)力所抵消，從而防止了在由柵極布線在襯底的主表面上產(chǎn)生的臺(tái)階處漏極布線的斷路。此外，布線的臺(tái)階形成一種樓梯狀的形狀，從而分散和平緩了高度上的差別，因而能維持上面的保護(hù)膜的覆蓋特性(保護(hù)膜的被覆率)。因此，減輕了在液晶校準(zhǔn)過程中由于摩擦所產(chǎn)生的陰影，并且提高了對(duì)比度。
此外，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置采用了一種新的電荷保持電容結(jié)構(gòu)。每個(gè)電荷保持電容器的下部電極是由與柵極布線在同一個(gè)工藝中以相同材料形成的一個(gè)金屬電極制成的，電荷保持電容器的上部電極是由處于保護(hù)膜上面并覆蓋保護(hù)膜的開孔的一個(gè)透明導(dǎo)電薄膜制成的，而用作電介質(zhì)的是由一個(gè)柵極絕緣膜和一個(gè)i型半導(dǎo)體薄膜制成的一種疊層薄膜或者僅僅是柵極絕緣膜。i型半導(dǎo)體薄膜或柵極絕緣膜直接連接到透明導(dǎo)電薄膜。
此外，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置可采用另一種電荷保持電容結(jié)構(gòu)。每個(gè)電荷保持電容器的上部電極是由一個(gè)透明導(dǎo)電薄膜制成的，該透明導(dǎo)電薄膜設(shè)置在一個(gè)保護(hù)膜上并通過保護(hù)膜的一個(gè)開孔連接到一個(gè)金屬電極上，該金屬電極與柵極布線在同一個(gè)工藝中以相同材料形成，電荷保持電容器的下部電極是由與漏極布線在同一個(gè)工藝中以相同材料形成的一個(gè)金屬電極制成的，而一個(gè)保護(hù)絕緣膜被用作電介質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置，為IPS型液晶顯示裝置的像素電極采用了一種新的結(jié)構(gòu)。每個(gè)像素電極形成為一種三層結(jié)構(gòu)，它由柵極絕緣膜上的一個(gè)n+型半導(dǎo)體薄膜、一個(gè)i型半導(dǎo)體薄膜和一個(gè)金屬薄膜制成，而像素電極的臺(tái)階形成為樓梯狀的形狀，以加寬其下部。由于這種結(jié)構(gòu)，柵極布線和源極之間的寄生電容就減小了。
根據(jù)本發(fā)明的上述電荷保持電容器的每單位面積的電容值增大，使得縮小柵極布線、電荷保持電容器布線或IPS液晶顯示裝置的共用電極布線的寬度變?yōu)榭赡?，從而提高了液晶顯示裝置的每個(gè)像素的孔徑比。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，在此提供了通過四個(gè)光學(xué)加工工藝形成TFT襯底的一種新的制造方法。第一(光學(xué)加工工藝)是對(duì)柵極布線金屬進(jìn)行構(gòu)圖，第二(光學(xué)加工工藝)是對(duì)用于漏極布線的金屬薄膜和半導(dǎo)體薄膜進(jìn)行構(gòu)圖，第三(光學(xué)加工工藝)是對(duì)漏極布線上面的保護(hù)膜中的開孔進(jìn)行構(gòu)圖，而第四(光學(xué)加工工藝)是對(duì)保護(hù)膜上的像素電極或具有特定功能的透明導(dǎo)電薄膜進(jìn)行構(gòu)圖。
在上述的制造方法中，半導(dǎo)體薄膜可使用非晶硅(下稱a-Si)。在這種制造方法中，為了對(duì)漏極布線以及TFT的源極和漏極的金屬薄膜以及n+型a-Si半導(dǎo)體和i型a-Si半導(dǎo)體進(jìn)行構(gòu)圖，對(duì)光致抗蝕劑的曝光和顯影是通過一個(gè)工藝完成的。在一個(gè)曝光和顯影工藝結(jié)束后，漏極金屬被分成沒有光致抗蝕劑的區(qū)域、光致抗蝕劑較厚的區(qū)域和光致抗蝕劑較薄的區(qū)域。
用于通過一個(gè)曝光和顯影工藝實(shí)現(xiàn)具有這樣兩種不同厚度的光致抗蝕劑的一個(gè)光掩模具有這樣的結(jié)構(gòu)它具有兩個(gè)透光性不同的金屬薄膜區(qū)域；或者具有這樣的結(jié)構(gòu)其總的區(qū)域具有一個(gè)不透明金屬薄膜區(qū)域和另一個(gè)具有1-4μm的槽口或孔的不透明金屬薄膜區(qū)域。
除了具有這樣兩種不同的厚度的光致抗蝕劑區(qū)域之外，襯底還具有包含沒有光致抗蝕劑的區(qū)域的金屬薄膜、在該區(qū)域下面的n+型a-Si薄膜、在n+型a-Si薄膜下面的i型a-Si薄膜以及在i型a-Si薄膜下面的SiN薄膜，該襯底是按下列順序進(jìn)行處理的，并被分成漏極布線、源極和漏極金屬以及TFT的溝道區(qū)域(i型a-Si)。該順序包括通過蝕刻從沒有光致抗蝕劑的區(qū)域去除金屬，選擇性地從柵極SiN薄膜去除n+型a-Si薄膜和i型a-Si薄膜，通過氧灰化去除薄的光致抗蝕劑區(qū)域并留下厚的光致抗蝕劑區(qū)域，再次通過蝕刻去除金屬薄膜，以及去除沒有金屬薄膜的n+型a-Si薄膜。
通過使用具有透光性不同的三個(gè)區(qū)域的一種光掩模，就可通過一個(gè)用于曝光和顯影的光學(xué)加工工藝來加工漏極布線、源極和漏極以及a-Si薄膜，從而就可簡(jiǎn)化整個(gè)工藝過程。此外，每個(gè)TFT襯底的光學(xué)加工工藝數(shù)量可減少到四個(gè)。
盡管漏極布線、源極和漏極的金屬薄膜是通過兩個(gè)分離的蝕刻工序來去除的，但通過進(jìn)行作為第一工序的干蝕刻和作為第二工序的濕蝕刻，可提高對(duì)漏極布線的加工精度。
漏極布線的金屬薄膜最好是單層薄膜，它由含有Mo的金屬或含有Ta、Ti或W的金屬制成，或者是這些金屬的疊層薄膜。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的另一個(gè)目的，在此提供了一種用于電荷保持電容器的新的制造方法。通過用含有氫氟酸和氟化銨的水溶液(氫氟酸的一種緩沖溶液)進(jìn)行蝕刻，去除形成為電荷保持電容器的電介質(zhì)的一個(gè)i型a-Si薄膜和在i型a-Si薄膜上形成并由SiN制成的一個(gè)保護(hù)膜，隨后通過干蝕刻從柵極絕緣膜SiN上選擇性地去除i型a-Si薄膜，接著淀積諸如銦-錫-氧化物(下稱ITO)之類的透明導(dǎo)電薄膜來覆蓋保護(hù)膜的開孔。
在兩個(gè)薄膜，即，由SiN制成的一個(gè)薄膜和由有機(jī)材料制成的一個(gè)薄膜，都被用作上述的保護(hù)膜的情況下，可采取另一種制造方法來加工覆蓋在電荷保持電介質(zhì)部分的i型a-Si薄膜上面的SiN保護(hù)膜和有機(jī)材料保護(hù)膜。采用一種感光材料作為該有機(jī)材料，并且通過曝光和顯影形成相對(duì)于下面的薄膜具有開孔的一個(gè)圖形，并且這種有機(jī)材料本身被用作一個(gè)掩模圖形，以用氫氟酸的一種緩沖溶液來蝕刻去除保擴(kuò)膜SiN，而且在150-200℃的處理溫度下進(jìn)行熱處理，以使有機(jī)材料向開孔內(nèi)伸展。此后，淀積諸如ITO之類的透明導(dǎo)電薄膜來覆蓋保護(hù)膜的開孔。
在上述的制造方法中，也可在有機(jī)材料的熱處理之前或之后，通過蝕刻來去除i型a-Si薄膜。
通過采用電荷保持電容器的這種制造方法，就可以用一個(gè)柵極絕緣膜或柵極絕緣膜與i型a-Si薄膜的一個(gè)疊層結(jié)構(gòu)來形成電荷保持電容器的電介質(zhì)，從而每單位面積的電容值增大了并因此提高了孔徑比。此外，即使i型a-Si薄膜直接連接到ITO，接觸電阻也是較高的，這樣電子就不會(huì)被注入，因此不會(huì)發(fā)生圖象滯留。
從結(jié)合附圖所做的以下說明中，本發(fā)明的這些和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。


圖1是一個(gè)平面圖，顯示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示裝置的TFT襯底；圖2是沿著圖1的線2-2截取的剖面圖；圖3是一個(gè)剖面圖，顯示出沿著圖1的線3-3截取的TFT襯底的橫截面和一個(gè)與TFT襯底對(duì)置的濾色器襯底的橫截面，并且顯示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的TFT液晶顯示裝置中漏極布線附近的區(qū)域；圖4是沿著圖1的線4-4截取的剖面圖；圖5是沿著圖1的線5-5截取的剖面圖；圖6A和6B是剖面圖，按時(shí)間順序顯示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的TFT襯底制造方法的第一光學(xué)加工工藝；圖7A到7D是剖面圖，按時(shí)間順序顯示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的TFT襯底制造方法的第二光學(xué)加工工藝；圖8A和8B是剖面圖，按時(shí)間順序顯示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的TFT襯底制造方法的第三光學(xué)加工工藝；圖9A和9B是剖面圖，按時(shí)間順序顯示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的TFT襯底制造方法的第四光學(xué)加工工藝；
圖10是一個(gè)平面圖，顯示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的液晶顯示裝置的TFT襯底；圖11是沿著圖10的線11-11截取的剖面圖；圖12A到12C是剖面圖，顯示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的TFT襯底制造方法的第二光學(xué)加工工藝的連續(xù)步驟；圖13A和13B是剖面圖，顯示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的TFT襯底制造方法的第三光學(xué)加工工藝的連續(xù)步驟；圖14是一個(gè)剖面圖，顯示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的TFT襯底的一個(gè)像素中的TFT部分、像素電極部分和電荷保持電容器部分；圖15A到15C是剖面圖，顯示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的TFT襯底制造方法的第三光學(xué)加工工藝的連續(xù)步驟；圖16是一個(gè)平面圖，顯示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的TFT襯底；圖17是沿著圖16的線17-17截取的剖面圖；圖18A到18C是剖面圖，顯示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的TFT襯底制造方法的第三光學(xué)加工工藝的連續(xù)步驟；圖19是一個(gè)平面圖，顯示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例5的IPS型液晶顯示裝置的TFT襯底；圖20是沿著圖19的線20-20截取的剖面圖，顯示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例5的液晶顯示裝置中介于漏極布線之間的一個(gè)像素區(qū)域；圖21是沿著圖19的線21-21截取的剖面圖；圖22是一個(gè)平面圖，顯示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例6的IPS型液晶顯示裝置的TFT襯底；圖23是沿著圖22的線23-23截取的剖面圖，顯示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例6的液晶顯示裝置中介于漏極布線之間的一個(gè)像素區(qū)域；圖24是沿著圖22的線24-24截取的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)施例將參照附圖來說明。順便指出，在下列的每個(gè)實(shí)施例中，非晶硅(a-Si)被用作半導(dǎo)體薄膜的一個(gè)代表性例子，ITO被用作透明導(dǎo)電薄膜的一個(gè)代表性例子，然而，也可代之以使用諸如多晶硅之類的半導(dǎo)體薄膜和諸如銦鋅氧化物(IZO)之類的透明導(dǎo)電薄膜。作為TFT的布線的掃描線和視頻信號(hào)線在此分別稱作柵極布線和漏極布線。液晶顯示裝置的每個(gè)像素的源極和漏極不能容易地進(jìn)行定義，因?yàn)槊總€(gè)TFT是被交流電源激勵(lì)的，并且源極和漏極是電性轉(zhuǎn)換的，但是，在下面的說明中，每個(gè)TFT的連接到漏極布線的電極部分被稱作漏極，該TFT的連接到像素電極的電極部分被稱作源極，TFT的溝道長(zhǎng)度區(qū)域介于它們之間。電荷保持電容也被稱作存儲(chǔ)電容、加法(added)電容等，但是在本發(fā)明的以下說明中使用術(shù)語(yǔ)“電荷保持電容”。
《實(shí)施例1》圖1是一個(gè)平面圖，顯示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的類型的一個(gè)TFT襯底。圖2是沿著圖1的線2-2截取的剖面圖，顯示出從TFT通過一個(gè)像素電極PX延伸到一個(gè)電荷保持電容部分Cstg的一部分。圖3是沿著圖1的線3-3截取的剖面圖，顯示出一個(gè)漏極布線部分。圖4是沿著圖1的線4-4截取的剖面圖，顯示出一個(gè)柵極布線部分。圖5是沿著圖1的線5-5截取的剖面圖，顯示出一個(gè)漏極布線部分。圖6A到9B是剖面圖，按照光學(xué)加工工藝(基本上是構(gòu)圖工藝)的步驟(從光致抗蝕劑的施加到抗蝕劑剝離)的順序顯示出根據(jù)實(shí)施例1的TFT襯底的制造方法，相應(yīng)的步驟對(duì)應(yīng)于圖6A和6B；圖7A到7D；圖8A和8B；以及圖9A和9B。
在液晶顯示裝置的TFT部分，如圖2中以剖面圖所示的，一個(gè)由金屬薄膜g1制成的柵極布線GL形成在一個(gè)諸如玻璃襯底之類的透明絕緣襯底SUB1上，在金屬薄膜g1中，例如，Mo(鉬)疊置在Mo、Cr(鉻)或Al(鋁)上。一個(gè)使用i型a-Si的a-Si溝道薄膜AS形成在這個(gè)柵極布線GL上，并且在它們之間設(shè)有一個(gè)柵極絕緣膜GI，柵極絕緣膜GI是由一個(gè)SiN薄膜或一個(gè)由SiO2薄膜和SiN薄膜組成的層疊薄膜制成的。另外，各自由Mo、Cr或Mo、Al和Mo的疊層制成的一個(gè)漏極SD1和一個(gè)源極SD2，在兩側(cè)以相互對(duì)置的狀態(tài)形成在該a-Si溝道薄膜AS上，一個(gè)使用n+型a-Si薄膜的接觸薄膜d0介于a-Si溝道薄膜AS和漏極SD1之間以及a-Si溝道薄膜AS和源極SD2之間。該漏極SD1構(gòu)成視頻信號(hào)線DL的一部分。通過蝕刻，a-Si接觸d0和a-Si溝道薄膜AS從位于漏極和源極之間的部分上面被部分去除，以便增大TFT工作的開路電阻，由此，在這個(gè)區(qū)域的a-Si溝道薄膜AS的厚度被設(shè)定為小于除去位于漏極SD1和源極SD2下面的a-Si接觸薄膜d0的a-Si溝道薄膜AS的厚度。此外，一個(gè)接觸孔CN形成在一個(gè)由覆蓋TFT的SiN薄膜制成的保護(hù)膜PSV中，一個(gè)由ITO制成的透明導(dǎo)電薄膜ITO1通過該接觸孔CN連接到源極SD2上并且構(gòu)成了像素電極PX。
在這個(gè)TFT部分的結(jié)構(gòu)中，考慮到制造效率，一個(gè)要解決的問題是，構(gòu)成像素電極PX的透明導(dǎo)電薄膜ITO1的材料(例如，ITO)對(duì)階梯形下表面沒有充足的粘合力，這樣，透明導(dǎo)電薄膜ITO1在蝕刻工藝中可能容易斷路。特別是在圖2所示的剖面結(jié)構(gòu)中，靠近接觸孔CN的源極SD2有一個(gè)大的階梯形間隔，因?yàn)閍-Si薄膜AS和d0以及金屬電極d1是疊置的。在實(shí)施例1中，a-Si接觸薄膜d0從上面的構(gòu)成漏極SD1的金屬材料d1中突起，而a-Si溝道薄膜AS從上面的a-Si接觸薄膜d0中突起。所產(chǎn)生的臺(tái)階構(gòu)成了一個(gè)樓梯狀結(jié)構(gòu)，它是由金屬材料d1、包含a-Si接觸薄膜d0的半導(dǎo)體薄膜以及a-Si溝道薄膜AS的通過蝕刻變薄的部分形成的。在樓梯狀結(jié)構(gòu)上形成的保護(hù)膜PSV有一個(gè)和緩的形狀，這樣透明導(dǎo)電薄膜ITO1就完全不會(huì)斷路了。
在圖1和2所示的電荷保持電容Cstg部分中，由透明導(dǎo)電薄膜ITO1制成的像素電極PX延伸為與相鄰的柵極布線GL重疊。因此，電荷保持電容Cstg具有一個(gè)上部電極，它由構(gòu)成像素電極PX的透明導(dǎo)電薄膜ITO1形成；一個(gè)下部電極，它由構(gòu)成柵極布線GL的電極g1形成；以及一個(gè)電介質(zhì)薄膜，它具有由柵極絕緣膜GI和保護(hù)膜PSV組成的疊層結(jié)構(gòu)。
如圖1和3所示，信號(hào)線DL的功能主要是傳送一個(gè)視頻信號(hào)電壓，并且由金屬薄膜d1、a-Si接觸薄膜d0和AS組成，金屬薄膜d1由Mo-Cr合金制成或者由Mo、Al和Mo依次疊置的一個(gè)疊層制成。信號(hào)線DL的剖面結(jié)構(gòu)具有一個(gè)相似于源極SD2的樓梯狀的形狀，而且a-Si溝道薄膜AS是從金屬薄膜d1中突起的。與柵極布線GL以相同材料并在同一個(gè)步驟中形成的光屏蔽電極SKD分別設(shè)置在視頻信號(hào)線DL兩側(cè)的下面。光屏蔽電極SKD都具有阻塞像素電極PX和視頻信號(hào)線DL之間的間隙的作用，并能夠使一個(gè)黑底(黑色矩陣)BM的寬度變窄，黑底BM由一種金屬或一種低透光性的樹脂制成，它形成在一個(gè)濾色器襯底SUB2上，濾色器襯底SUB2是這樣一個(gè)襯底，它跨過介于校準(zhǔn)薄膜ORI之間的液晶LC與TFT襯底SUB1對(duì)置。以這種方式，光屏蔽電極SKD使得增加孔徑比變?yōu)榭赡?，從而?shí)現(xiàn)了明亮的液晶顯示裝置(具有高透光性的像素)。在圖3中，符號(hào)FIL表示一個(gè)濾色器，而符號(hào)CX表示一個(gè)反向(共用)電極，它使用由諸如ITO之類的透明導(dǎo)電薄膜制成的電極IOT2。偏振器薄膜POL安裝在相應(yīng)TFT襯底SUB1和SUB2的外表面。
視頻信號(hào)線DL不是簡(jiǎn)單地單獨(dú)由金屬薄膜d1形成，而是具有分別由金屬薄膜d1、a-Si接觸薄膜d0和a-Si溝道薄膜AS形成的樓梯狀臺(tái)階，從該視頻信號(hào)線DL的結(jié)構(gòu)可獲得下面的效果。作為金屬薄膜d1，也可以使用Cr，但作為低電阻率材料Al或Mo是優(yōu)選的。然而，在位于圖3所示的剖面結(jié)構(gòu)頂部的像素電極PX的透明導(dǎo)電薄膜ITO1的蝕刻過程中，通過保護(hù)膜PSV中的一個(gè)針孔，Al很容易地被作為蝕刻化學(xué)制劑的HBr或Hl水溶液所溶解，從而導(dǎo)致斷路。由于這個(gè)原因，在Cr的電阻率不能滿足要求時(shí)，就可選擇能抵抗蝕刻化學(xué)制劑(腐蝕)的單層Mo薄膜或者一個(gè)布線金屬結(jié)構(gòu)，其中，一個(gè)Al層夾置在上、下Mo層之間。另一方面，Mo對(duì)絕緣膜沒有良好的粘合力。由于Mo對(duì)a-Si薄膜有高的粘合力(因?yàn)镸o和a-Si薄膜形成了硅化物)，因此屬于半導(dǎo)體的a-Si接觸薄膜d0形成在金屬薄膜d1的下面。另一方面，在均為半導(dǎo)體薄膜的a-Si接觸薄膜d0和AS通過一種與用于金屬薄膜d1的設(shè)備不同的設(shè)備淀積并采用一個(gè)所謂的光學(xué)加工工藝來加工時(shí)，如果半導(dǎo)體薄膜d0和AS以及金屬薄膜d1經(jīng)歷不同的光學(xué)加工工藝，視頻信號(hào)線DL的結(jié)構(gòu)的寬度就會(huì)因?yàn)楣鈱W(xué)加工工藝之間校準(zhǔn)時(shí)的誤差而變大，這樣孔徑比就減少了，從而導(dǎo)致形成暗淡的液晶顯示裝置。此外，如圖3所示，在摩擦(rubbing)校準(zhǔn)薄膜ORI的上部時(shí)，需要具有和緩臺(tái)階的結(jié)構(gòu)。因此，由金屬薄膜d1、a-Si接觸薄膜d0和a-Si溝道薄膜AS所構(gòu)成的臺(tái)階優(yōu)選形成樓梯狀結(jié)構(gòu)，而在后面將詳細(xì)地說明的制造方法方面，優(yōu)選連續(xù)地淀積a-Si溝道薄膜AS、a-Si接觸薄膜d0以及源極和漏極金屬薄膜d1，并且通過單一的光致抗蝕劑加工工藝從上面來加工這些薄膜。在實(shí)施例1中使用的是這種方法。
在制造效率方面需要解決的另一個(gè)問題是與多個(gè)柵極布線GL相交(如圖1所示)的視頻信號(hào)線DL的斷路。這種失連將參照?qǐng)D2的剖面圖進(jìn)行說明。諸如Cr或Mo之類的材料被用于金屬薄膜d1，金屬薄膜d1構(gòu)成視頻信號(hào)線DL(漏極SD1)。根據(jù)淀積條件，在這種材料中會(huì)產(chǎn)生拉伸應(yīng)力。由于視頻信號(hào)線DL在其長(zhǎng)度方向(垂直于柵極布線GL的延伸方向的方向；參見圖1)是被拉緊的，視頻信號(hào)線DL在下面的柵極布線GL的任何一個(gè)臺(tái)階上都會(huì)斷路。另一方面，i型a-Si薄膜AS具有壓縮應(yīng)力，這樣，如果a-Si薄膜AS在構(gòu)成視頻信號(hào)線DL的金屬薄膜d1下面形成，應(yīng)力就會(huì)減小。此外，因?yàn)榻饘俦∧1的應(yīng)力與a-Si溝道薄膜AS的應(yīng)力是同量級(jí)的，所以a-Si溝道薄膜AS的寬度優(yōu)選制成等于或稍微大于金屬薄膜d1的寬度。
如圖1和4所示，柵極布線GL的一個(gè)端子部分GTM具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中，一個(gè)下部柵極端子電極是由電極g1形成的，電極g1構(gòu)成在TFT襯底SUB1上形成的柵極布線GL的共用薄膜，而柵極絕緣膜GI和保護(hù)膜PSV在電極g1上形成，并且一個(gè)上部柵極端子電極由與像素電極PX相同的材料的透明導(dǎo)電薄膜ITO1制成，該上部柵極端子電極通過在由薄膜GI和PSV組成的疊層薄膜中形成的一個(gè)通孔而疊置在電極g1上。
如圖1和5所示，漏極布線DL的一個(gè)端子部分DTM具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中，金屬薄膜d1、a-Si接觸薄膜d0和a-Si溝道薄膜AS是以相似于視頻信號(hào)線DL的樓梯狀的形狀來形成的，而用于TFT的保護(hù)膜PSV在薄膜d1、d0和AS上形成，并且透明導(dǎo)電薄膜ITO1是由與在保護(hù)膜PSV上形成的像素電極PX相同的材料制成的，該透明導(dǎo)電薄膜ITO1通過在保護(hù)膜PSV中形成的一個(gè)通孔而形成在金屬薄膜上。在這種結(jié)構(gòu)中，均為半導(dǎo)體薄膜的a-Si接觸薄膜d0和a-Si溝道薄膜AS的作用是提高金屬薄膜d1和柵極絕緣膜GI(兩者都使用例如Mo)之間的粘合性。柵極端子GTM和漏極端子DTM的顯示區(qū)域一側(cè)分別施加所需的電壓，這些電壓是為了顯示的目的而要供給柵極布線GL和視頻信號(hào)線DL的，并且柵極端子GTM和漏極端子DTM被連接到外部控制電路。
下面參照?qǐng)D6A到9B的加工工藝剖面圖來說明圖2所示的反向交錯(cuò)型(reversed staggered type)TFT顯示裝置的TFT襯底的制造方法。圖6A到9B的每一頁(yè)圖都大致對(duì)應(yīng)于一個(gè)光學(xué)加工工藝，這些加工工藝基本上就是光學(xué)構(gòu)圖工藝，即，薄膜淀積、施加光致抗蝕劑、曝光、顯影和薄膜構(gòu)圖，因此在下面將作為一個(gè)光學(xué)加工工藝來說明。在圖6A到9B中省略了對(duì)光致抗蝕劑的剝離步驟的描繪。每個(gè)光學(xué)加工工藝的詳細(xì)步驟是由對(duì)應(yīng)的圖6A到9B的剖視圖來顯示的。
第一光學(xué)加工工藝如圖6A和6B所示。一個(gè)200nm厚的金屬薄膜g1通過濺射方法淀積到諸如玻璃襯底之類的一個(gè)透明絕緣襯底SUB1上，該金屬薄膜g1由例如單層Cr或Mo薄膜、Al和Mo順序疊置的疊層薄膜或者諸如MoW之類的合金制成。然后，在這個(gè)金屬薄膜g1上形成一個(gè)預(yù)定的抗蝕劑圖形PRES1后，通過使用該預(yù)定的抗蝕劑圖形PRES1作為掩模蝕刻該金屬薄膜g1。這個(gè)構(gòu)圖后的金屬薄膜g1構(gòu)成了圖1中所示的柵極布線GL、光屏蔽電極SKD和在像素區(qū)域中的柵極端子GTM的下部電極。
第二光學(xué)加工工藝如圖7A到7D所示。通過等離子體CVD(化學(xué)汽相淀積)方法，一個(gè)350nm厚的絕緣膜(由一個(gè)SiN薄膜或由SiN薄膜和SiO2薄膜形成的一個(gè)兩層薄膜制成)、一個(gè)250nm厚的不摻雜的i型a-Si薄膜和一個(gè)50nm厚的n+型a-Si薄膜依次淀積到TFT襯底SUB1的整個(gè)表面上。根據(jù)TFT的結(jié)構(gòu)，SiN薄膜、i型a-Si薄膜和n+型a-Si薄膜分別被稱為柵極絕緣膜GI、a-Si溝道薄膜AS和a-Si接觸薄膜d0。不過，盡管柵極絕緣膜GI是由CVD方法形成的，柵極絕緣膜GI同樣可以在使用CVD方法之前先使用濺射方法通過淀積諸如Ta2O5(氧化鉭)之類的金屬氧化物而形成為一種多層結(jié)構(gòu)。隨后，使用濺射方法，淀積一個(gè)200nm厚的金屬薄膜d1，諸如單層Mo或Cr SiN薄膜、Mo/Al/Mo疊層薄膜或諸如MoW之類的合金薄膜。通過CVD方法的淀積和通過濺射方法的淀積同樣可以連續(xù)地執(zhí)行而不用破壞真空(狀態(tài))。在這種情況下，在構(gòu)成源極和漏極的a-Si接觸薄膜d0和Mo金屬薄膜d1之間的連接電阻就減小了，而TFT的負(fù)載能力(capacity)提高了，由此，即使使用相同平面尺寸的TFT，也能激勵(lì)一個(gè)較大尺寸和較高分辨率的液晶顯示裝置。此外，因?yàn)檎加靡粋€(gè)像素的平面面積的不透明TFT區(qū)域可以減小，那么孔徑比就提高了，從而就可提供一個(gè)更明亮的液晶顯示裝置。
隨后，在該金屬薄膜d1上形成一個(gè)預(yù)定的抗蝕劑圖形(光致抗蝕劑圖形)。在圖7A中，通過一個(gè)曝光和顯影步驟，抗蝕劑圖形PRES1和一個(gè)抗蝕劑圖形PRES2形成了具有不同厚度的抗蝕劑圖形區(qū)域。這種具有一個(gè)厚的區(qū)域和一個(gè)薄的區(qū)域的抗蝕劑圖形是通過所謂的半曝光(half-exposure)加工獲得的。該半曝光加工步驟使一個(gè)光致抗蝕劑層的一個(gè)預(yù)定部分如此弱地曝光，使得其中預(yù)定區(qū)域的曝光深度沒有達(dá)到它的厚度并且該預(yù)定部分留作上述薄的區(qū)域，相比之下，其它區(qū)域沒有曝光并留作為上述厚的區(qū)域。通過一個(gè)曝光和顯影步驟形成不同厚度的抗蝕劑圖形的工藝，減少了TFT襯底制造步驟的次數(shù)并提高了生產(chǎn)效率。制造這種不同抗蝕劑圖形的方法將參照?qǐng)D7A中所示的光掩模襯底MASUB來說明。在該光學(xué)加工工藝中，TFT襯底SUB1的整個(gè)表面涂覆有一種抗蝕劑，光掩模設(shè)置在TFT襯底SUB1的上面，在光掩模和TFT襯底SUB1之間具有預(yù)定的間隙。光掩模有一個(gè)這樣的結(jié)構(gòu)它具有一個(gè)不透明的區(qū)域MAK1，此區(qū)域是由Cr以預(yù)定的厚度淀積制成的；一個(gè)區(qū)域，此MAK2區(qū)域是由能夠按預(yù)定程度透射光的稀薄淀積的MoSi制成的；以及其它透明區(qū)域。在使用正性抗蝕劑作為這種抗蝕劑的情況下，在曝光和顯影后抗蝕劑的厚度變得大約接近于在不透明區(qū)域MAK1中所淀積的薄膜的厚度，并且大約接近于比在半透明區(qū)域MAK2中淀積的薄膜的厚度小10-90％的一個(gè)厚度，而在其它透明區(qū)域中抗蝕劑通過清洗被完全去除了。相應(yīng)地，因?yàn)楣庋谀Ｒr底MASUB的圖形形成為三個(gè)區(qū)域，即，不透明的、半透明的和透明的區(qū)域，不同厚度的抗蝕劑圖形PRES1和PRES2就可通過一個(gè)曝光和顯影步驟在TFT襯底SUB1上實(shí)現(xiàn)。在以后的加工工藝中，抗蝕劑圖形PRES1的區(qū)域形成用于TFT的視頻信號(hào)線DL以及源極SD1和漏極SD2，而抗蝕劑圖形PRES2的區(qū)域形成TFT的溝道長(zhǎng)度L區(qū)域。
在TFT襯底SUB1上通過一個(gè)曝光和顯影步驟形成不同厚度的抗蝕劑圖形的光掩模制造方法并不局限于上述的形成半透明金屬區(qū)域MAK2的方法，而且如日本專利公開第186233/1997所披露的，同樣可使用一種網(wǎng)板(halftone)，其中MAK2區(qū)域是由一種網(wǎng)格構(gòu)成的金屬薄膜制成的，該金屬薄膜具有與MAK1區(qū)域同樣的厚度，這樣抗蝕劑的曝光量就減少了。然而，與實(shí)施例1的方法比較，使用這種網(wǎng)板的方法，曝光減少量的調(diào)整范圍較小。
隨后，如該光學(xué)加工工藝的下一個(gè)剖面圖(圖7B)所示，通過使用金屬薄膜d1上的一個(gè)預(yù)定的抗蝕劑圖形作為一個(gè)掩模，蝕刻金屬薄膜d1、a-Si接觸薄膜d0和a-Si溝道薄膜AS。蝕刻是在一個(gè)真空設(shè)備中采用干蝕刻方法進(jìn)行的，并且如果金屬薄膜d1是Mo，蝕刻就采用一種氣體來完成，這種氣體是O2添加到SF6或CCl14氣體中組成的氣體或者再添加Cl2組成的氣體，而半導(dǎo)體薄膜d0和AS使用這樣的氣體進(jìn)行蝕刻其中HCl或Cl2添加到至少含有SF6或CF4的氣體中，這樣相對(duì)于柵極絕緣膜GI的材料SiN，半導(dǎo)體薄膜d0和AS的蝕刻選擇性就增大了。如上所述，通過干蝕刻用于源極和漏極SD1和SD2的金屬薄膜d1以及半導(dǎo)體薄膜d0和AS，由加工這些薄膜d1、d0和AS所形成的視頻信號(hào)線DL的圖形精度可被做得非常高。
隨后，如圖7C所示，采用使用O2氣體的干灰化方法來去除處在TFT的溝道長(zhǎng)度L區(qū)域中的一個(gè)薄抗蝕劑圖形。在這期間，盡管厚抗蝕劑圖形PRES1的厚度也減少了，但灰化條件被調(diào)整為使抗蝕劑圖形PRES1可留作一個(gè)光致抗蝕劑圖形。
然后，通過使用已經(jīng)被分成對(duì)應(yīng)于源極和漏極SD1和SD2的部分的抗蝕劑圖形PRES1作為一個(gè)掩模，對(duì)金屬薄膜d1和i型a-Si溝道薄膜AS進(jìn)行半蝕刻，以便留下預(yù)定的厚度。在這個(gè)處理過程中，通過濕蝕刻方法去除金屬薄膜d0，并且通過調(diào)整添加到SF6或CF4的Cl2的量來增大a-Si接觸層d0相對(duì)于SiN的蝕刻選擇性。
如上所述，與通過兩個(gè)分離的光學(xué)加工工藝實(shí)現(xiàn)對(duì)a-Si薄膜的處理和對(duì)源極和漏極金屬的處理的已有技術(shù)相比較，通過使用半透明掩模就可以將這些工藝集成為一個(gè)工藝，從而就有可能實(shí)現(xiàn)所需制造工藝次數(shù)的減少并且因此提高生產(chǎn)率。此外，因?yàn)椴恍枰獙?duì)a-Si薄膜和源、漏極金屬薄膜進(jìn)行光校準(zhǔn)，也就提高了精度和孔徑比。
另一方面，與已有技術(shù)的方法相比，用作源極和漏極SD1和SD2以及漏極布線DL的金屬薄膜被蝕刻兩次，并且如果金屬薄膜d1是濕蝕刻的話，由于側(cè)蝕刻所造成的鉆蝕量會(huì)變大，圖形精度會(huì)變低。另一方面，干蝕刻具有圖形精度高的特點(diǎn)，但是在圖7D所示的第二次蝕刻(溝道長(zhǎng)度L部分)的過程中，如果布線金屬含有Mo，就采用與下部的a-Si溝道薄膜AS所用的相同種類的蝕刻氣體，并且此外，進(jìn)行加工以致a-Si溝道薄膜AS的厚度減少到一半。如果a-Si溝道薄膜AS是分批蝕刻的話，蝕刻的范圍就不能保證，并且溝道長(zhǎng)度L區(qū)域會(huì)被去除而達(dá)到柵極絕緣膜GI的表面。在實(shí)施例1的情形中，如果金屬薄膜d1含有Mo，就通過使用磷酸、硝酸、乙酸和水的一種混合物，在a-Si薄膜d0的上面選擇性地濕蝕刻金屬薄膜d1的溝道長(zhǎng)度部分，并且隨后干蝕刻a-Si薄膜d0，從而工藝得到控制，使得a-Si溝道薄膜AS保留下來。因此發(fā)現(xiàn)這種在一個(gè)光學(xué)加工工藝內(nèi)作為第一蝕刻對(duì)用于源極和漏極SD1和SD2的金屬薄膜d1進(jìn)行干蝕刻和作為第二蝕刻對(duì)其進(jìn)行濕蝕刻的方法，實(shí)現(xiàn)了一種具有優(yōu)良圖形精度的加工方法。
用于TFT襯底的其它光學(xué)加工工藝如圖8A到9B所示。采用CVD的方法，一個(gè)由SiN薄膜制成的400nm厚的保護(hù)膜PSV淀積在已經(jīng)經(jīng)過上述工藝的TFT襯底SUB1的整個(gè)表面上。接著，在一種抗蝕劑已經(jīng)施加到保護(hù)膜PSV后，采用一種光學(xué)方法，形成在源極SD2的上面具有一個(gè)開孔的一個(gè)抗蝕劑圖形PRES1。隨后，使用抗蝕劑圖形PRES1作為掩模，在保護(hù)膜PSV中形成接觸孔CN。在這個(gè)加工工藝中，也可以加工圖1中所示的柵極端子GTM和漏極端子DTM，并且如圖4所示，在這個(gè)加工工藝中層疊的保護(hù)膜PSV和柵極絕緣膜GI在柵極端子GTM處是開孔的。這個(gè)開孔的形成采用的是使用含有SF6或CF4的氣體的干蝕刻或者使用氫氟酸的緩沖溶液的濕蝕刻。
隨后，如圖9A和9B所示，采用濺射方法，一個(gè)由ITO或IZO制成的140nm厚的透明導(dǎo)電薄膜ITO1淀積到TFT襯底SUB1的整個(gè)表面上。接著，在一個(gè)抗蝕劑圖形PRES1形成后，通過使用抗蝕劑圖形PRES1作為掩模，對(duì)這個(gè)透明導(dǎo)電薄膜ITO1進(jìn)行加工，從而形成像素電極PX。此外，在這個(gè)加工工藝中，圖1、4和5中所示的每個(gè)端子部分的上部薄膜ITO1就形成了。
與已有技術(shù)的制造工藝相比，根據(jù)實(shí)施例1的上述制造工藝，可以將包括曝光和顯影在內(nèi)的所需光學(xué)加工工藝的數(shù)量從五個(gè)減少到四個(gè)，從而可以簡(jiǎn)化制造工藝，并且還可以減少由于在制造工藝中產(chǎn)生的灰塵等所導(dǎo)致的缺陷并且提高制造工藝的生產(chǎn)效率。此外，對(duì)于TFT的結(jié)構(gòu)，a-Si薄膜和信號(hào)線是在被連續(xù)淀積后在同一個(gè)光學(xué)加工工藝中進(jìn)行加工的，由此與常規(guī)的圖形精度(其中a-Si薄膜、信號(hào)線以及源極和漏極是通過光校準(zhǔn)分離地加工的)相比，實(shí)施例1的圖形精度就提高了。相應(yīng)地，就可以實(shí)現(xiàn)具有高孔徑比的明亮的液晶顯示裝置。
《實(shí)施例2》下面將參照?qǐng)D10到13說明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的一種反向交錯(cuò)型TFT液晶顯示裝置。圖10是一個(gè)平面圖，顯示出本發(fā)明實(shí)施例2中的一個(gè)像素。圖11是沿圖10中線11-11截取的一個(gè)剖面圖。圖12A到13B是剖面圖，顯示出在通過四個(gè)光學(xué)加工工藝來形成圖11的剖面結(jié)構(gòu)的情況下對(duì)應(yīng)于第二和第三光學(xué)加工工藝的制造工序。對(duì)于它們的柵極端子、它們的漏極端子、它們的TFT部分和它們的信號(hào)線部分，根據(jù)實(shí)施例2的TFT液晶顯示裝置與如圖1和2所示的第一實(shí)施例的裝置彼此具有相似的結(jié)構(gòu)，但彼此所不同的是電荷保持電容部分Cstg的結(jié)構(gòu)。如圖11的剖面圖所示，根據(jù)實(shí)施例2的TFT液晶顯示裝置與根據(jù)實(shí)施例1的液晶顯示裝置的相似之處在于柵極布線GL和柵極絕緣膜GI都是在TFT透明絕緣襯底SUB1上形成的；但根據(jù)實(shí)施例2的液晶顯示裝置具有這樣一種結(jié)構(gòu)其中a-Si溝道薄膜AS部分地形成在柵極絕緣膜GI上，并且與像素電極PX材料相同并在同一個(gè)工藝中形成的透明導(dǎo)電薄膜ITO1與a-Si溝道薄膜AS接觸，這種接觸是通過在覆蓋a-Si溝道薄膜AS的保護(hù)膜PSV中形成的一個(gè)通孔CNS實(shí)現(xiàn)的。相應(yīng)地，電荷保持電容Cstg具有一個(gè)由透明導(dǎo)電薄膜ITO1制成的上部電極、一個(gè)由柵極布線GL制成的下部電極和一個(gè)電介質(zhì)薄膜，該電介質(zhì)薄膜具有由柵極絕緣膜GI和i型a-Si溝道薄膜AS制成的一個(gè)疊層薄膜結(jié)構(gòu)。這個(gè)電荷保持電容Cstg的平面圖形受下面將要說明的一種制造方法限制，并且如圖10所示，接觸孔CNS位于i型a-Si溝道薄膜AS內(nèi)。
下面將參照?qǐng)D12A到13B來說明圖11所示的剖面結(jié)構(gòu)的制造方法。在通過四個(gè)光學(xué)加工工藝來形成該剖面結(jié)構(gòu)的制造過程中，對(duì)柵極布線GL進(jìn)行構(gòu)圖的第一光學(xué)加工工藝和使用透明導(dǎo)電薄膜ITO1對(duì)像素電極PX進(jìn)行構(gòu)圖的第四光學(xué)加工工藝是與圖6A和6B以及圖9A和9B中所示的實(shí)施例1的光學(xué)加工工藝大致相同的，因而省略對(duì)第一和第四光學(xué)加工工藝的說明。
實(shí)施例2的第二光學(xué)加工工藝的制造工序剖面圖如圖12A到12C所示。柵極布線GL形成于TFT玻璃襯底SUB1上，并且通過CVD方法，一個(gè)將變成柵極絕緣膜GI的SiN薄膜、一個(gè)將變成a-Si溝道薄膜AS的i型a-Si薄膜以及一個(gè)將變成a-Si接觸薄膜d0的n+型a-Si薄膜依次連續(xù)地淀積到TFT襯底SUB1上。然后，在未結(jié)束該光學(xué)加工工藝的情況下，通過濺射方法，淀積用于源極和漏極SD1和SD2以及視頻信號(hào)線DL的金屬薄膜d1(圖12A)。
接著，將一種光致抗蝕劑施加到金屬薄膜d1上，并且通過使用一個(gè)光掩模來曝光和顯影，該光掩模具有如實(shí)施例1的圖7A所示的一個(gè)不透明區(qū)域、一個(gè)半透明區(qū)域和一個(gè)透明區(qū)域，從而形成一個(gè)抗蝕劑圖形PRES1和一個(gè)抗蝕劑圖形PRES2，抗蝕劑圖形PRES1是對(duì)應(yīng)于不透明掩模區(qū)域的一個(gè)厚的部分，抗蝕劑圖形PRES2是對(duì)應(yīng)于半透明掩模區(qū)域的一個(gè)薄的部分。在這個(gè)加工工藝中，實(shí)施例2與實(shí)施例1所不同的是對(duì)應(yīng)于半透明掩模區(qū)域的薄的抗蝕劑圖形PRES2是在將在第三和隨后的光學(xué)加工工藝中用于形成電荷保持電容Cstg的部分中形成的(圖12B)。
然后，進(jìn)行與實(shí)施例1的圖7A到7D中所示工藝相似的工藝，即，加工用于源極和漏極SD1和SD2的金屬薄膜d1、加工a-Si接觸薄膜d0和a-Si溝道薄膜AS、通過干灰化去除薄的抗蝕劑圖形PRES2、濕蝕刻溝道長(zhǎng)度L部分中金屬薄膜d1、干蝕刻a-Si接觸薄膜d0以及半蝕刻a-Si溝道薄膜AS。以這種方式，半蝕刻的a-Si溝道薄膜AS的不包含a-Si接觸薄膜d0的一個(gè)區(qū)域就形成了，它形成在電荷保持電容Cstg部分中形成的薄的抗蝕劑圖形PRES2的區(qū)域中(圖12C)。
接著，在通過CVD方法淀積由SiN制成的保護(hù)膜PSV后，對(duì)預(yù)定的抗蝕劑圖形PRES1進(jìn)行構(gòu)圖，使之對(duì)應(yīng)用于源極SD2的一個(gè)開孔和用于電荷保持電容Cstg的一個(gè)開孔(圖13A)。隨后，通過使用氫氟酸的緩沖溶液，保護(hù)膜PSV被開孔而在源極SD2上面形成接觸孔CN和在電荷保持電容Cstg部分中形成通孔CNS。在實(shí)施例2中，不能采用使用SF6或CF4的干蝕刻方法來加工通孔CN和CNS。這是因?yàn)檫@種氣體對(duì)a-Si溝道薄膜AS的蝕刻速度與對(duì)形成保護(hù)膜PSV的SiN的蝕刻速度大致一樣快，這樣氣體就蝕刻了柵極布線GL上的柵極絕緣膜GI。使用氫氟酸的緩沖溶液，可以實(shí)現(xiàn)a-Si和SiN的大約100％的選擇性蝕刻。通過用這種氫氟酸的緩沖溶液進(jìn)行蝕刻，通孔形成在柵極端子GTM的柵極絕緣膜GI和保護(hù)膜PSV的疊層薄膜中。
隨后的工藝是按照與圖9A和9B中所示的工藝相似的方式，淀積透明導(dǎo)電薄膜ITO1和對(duì)像素電極PX進(jìn)行構(gòu)圖。
與實(shí)施例1一樣，實(shí)施例2的電荷保持電容Cstg具有一個(gè)疊層結(jié)構(gòu)，它由一個(gè)上部電極和一個(gè)下部電極組成，上部電極是由與像素電極PX使用相同材料并在同一個(gè)工藝中形成的透明導(dǎo)電薄膜ITO1制成的，下部電極即是柵極布線GL。然而，與實(shí)施例1的電荷保持電容Cstg不同，實(shí)施例2的電荷保持電容Cstg具有一個(gè)電介質(zhì)薄膜，它具有由SiN柵極絕緣膜GI和半蝕刻的a-Si溝道薄膜AS形成的一個(gè)疊層結(jié)構(gòu)。在實(shí)施例2的電荷保持電容Cstg的結(jié)構(gòu)中，電介質(zhì)薄膜的厚度比實(shí)施例1的電介質(zhì)薄膜的厚度要薄，實(shí)施例1的電介質(zhì)薄膜具有由SiN柵極布線GL和SiN保護(hù)膜形成的一個(gè)疊層結(jié)構(gòu)。此外，a-Si薄膜的介電常數(shù)是12，它比SiN薄膜的介電常數(shù)7要大，由此，與實(shí)施例1相比，實(shí)施例2使得可以在較小的區(qū)域中形成較大的電荷保持電容Cstg。相應(yīng)地，由于在圖10所示的實(shí)施例2中柵極布線GL的寬度可做得比圖1所示的實(shí)施例1中要窄，這樣孔徑比就可以增大，從而可以實(shí)現(xiàn)明亮的液晶顯示裝置。
在日本專利公開第202153/1994號(hào)中披露了一種結(jié)構(gòu)，它在電荷保持電容部分使用了一個(gè)a-Si薄膜。所披露的結(jié)構(gòu)包括在下部的布線上形成的一個(gè)柵極絕緣膜、在柵極絕緣膜上形成的一個(gè)i型a-Si薄膜和一個(gè)n+型a-Si薄膜、在i型a-Si薄膜和n+型a-Si薄膜上形成的源極和漏極金屬以及在電極金屬上形成的一個(gè)保護(hù)膜，而且保護(hù)膜在電極金屬上是開孔的，使得電極金屬連接到一個(gè)透明導(dǎo)電薄膜。本發(fā)明人制造了這種結(jié)構(gòu)并獲得了下列的結(jié)果。在TFT充電期間，電子通過與源極和漏極在同一個(gè)工藝中形成的一個(gè)金屬電極和一個(gè)n+型a-Si薄膜從透明導(dǎo)電薄膜供給到i型a-Si薄膜，從而i型a-Si薄膜變成了一個(gè)導(dǎo)體并且電荷保持電容的值變大。相反地，在TFT處于關(guān)斷狀態(tài)的電荷保持期間，i型a-Si薄膜起到電介質(zhì)作用并發(fā)射電子，結(jié)果是，在電荷保持期間像素電位降低并引起諸如圖象滯留之類的顯示缺陷。隨著i型a-Si薄膜變厚，這種圖象滯留效應(yīng)會(huì)變得更加嚴(yán)重。
與上述已有技術(shù)相比，在實(shí)施例2中，由于下列優(yōu)點(diǎn)使得圖象滯留減輕，從而可以實(shí)現(xiàn)良好的顯示裝置。其中的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，圖11中所示的電荷保持電容Cstg的a-Si溝道薄膜AS在淀積后通過半蝕刻而變薄，第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，在實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)中，a-Si接觸薄膜d0被去除，因此電子從像素電極PX的透明導(dǎo)電薄膜ITO1注入到a-Si溝道薄膜AS的效率非常低(接觸電阻大)。因此，在實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)中，a-Si溝道薄膜AS只起到電介質(zhì)的作用，從而可以實(shí)現(xiàn)其中不發(fā)生圖象滯留的良好的液晶顯示裝置。
《實(shí)施例3》下面將參照?qǐng)D14到15C說明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的一種反向交錯(cuò)型TFT液晶顯示裝置。圖14是一個(gè)剖面圖，顯示出實(shí)施例3中通過透明電極ITO1從對(duì)應(yīng)于一個(gè)像素的一個(gè)TFT延伸到電荷保持電容Cstg的部分。圖15A到15C是剖面圖，顯示出在通過四個(gè)光學(xué)加工工藝形成圖14的剖面結(jié)構(gòu)的情況下，對(duì)應(yīng)于第三光學(xué)加工工藝的制造工序。對(duì)于它們的柵極端子、它們的漏極端子、它們的TFT部分以及它們的信號(hào)線部分，根據(jù)實(shí)施例3的TFT液晶顯示裝置與圖10和11中所示的第二實(shí)施例的裝置彼此具有相似的結(jié)構(gòu)，但電荷保持電容Cstg部分的結(jié)構(gòu)是彼此不同的。一個(gè)像素的平面圖形與圖10所示的實(shí)施例2中大致相同，在此省略對(duì)該平面圖形的說明。
如圖14的剖面圖所示的，實(shí)施例3與圖11所示的實(shí)施例2的相同之處在于在電荷保持電容Cstg部分中，柵極布線GL和柵極絕緣膜GI是在TFT透明絕緣襯底SUB1上形成的，而a-Si溝道薄膜AS部分地形成在柵極絕緣膜GI上。然而，實(shí)施例3具有這樣一種結(jié)構(gòu)其中通過在保護(hù)膜PSV中開通的通孔CNS，由透明導(dǎo)電薄膜ITO1制成的像素電極PX直接連接到柵極絕緣膜GI上。a-Si溝道薄膜AS的結(jié)構(gòu)使得它是與像素電極PX的側(cè)表面接觸。盡管這里省略了對(duì)電荷保持電容Cstg部分的平面結(jié)構(gòu)的說明，但在a-Si溝道薄膜的島狀圖形內(nèi)a-Si溝道薄膜AS只是在從通孔CNS到電荷保持電容Cstg的部分中被去除了。
實(shí)施例3的第三光學(xué)加工工藝的制造工序的剖面圖如圖15A到15C所示。柵極布線GL形成在TFT玻璃襯底SUB1上，并且通過CVD方法，在TFT襯底SUB1上依次連續(xù)地淀積一個(gè)將變成柵極絕緣膜GI的SiN薄膜、一個(gè)將變成a-Si溝道薄膜AS的i型a-Si薄膜以及一個(gè)將變成a-Si接觸薄膜d0的n+型a-Si薄膜。然后，在未結(jié)束該光學(xué)加工工藝的情況下，通過濺射方法淀積用于源極和漏極SD1和SD2以及漏極布線DL的金屬薄膜d1。接著，通過一種網(wǎng)板曝光和顯影方法來加工源極和漏極SD1和SD2，并且在電荷保持電容Cstg部分中形成一個(gè)半蝕刻的島狀a-Si溝道薄膜AS。此外，該光學(xué)加工繼續(xù)進(jìn)行，直到通過CVD方法在TFT襯底SUB1上涂覆SiN保護(hù)膜PSV，由此加工工藝都完成了。在TFT襯底SUB1上施加一種光致抗蝕劑，它對(duì)應(yīng)于TFT部分的源極SD2中的開孔CN并且對(duì)應(yīng)于電荷保持電容Cstg部分中的開孔CNS，并且形成抗蝕劑圖形PRES1。
隨后，通過使用氫氟酸的緩沖溶液，保護(hù)膜PSV被開孔從而在源極SD2上面形成通孔CN并在電荷保持電容Cstg部分中形成通孔CNS。在實(shí)施例3中，在這個(gè)工藝中，使用SF6或CF4的干蝕刻不能用于加工通孔CN和CNS。這是因?yàn)檫@種氣體對(duì)a-Si溝道薄膜AS的蝕刻速度與對(duì)形成保護(hù)膜PSV的SiN的蝕刻速度一樣快，這樣氣體就蝕刻了柵極布線GL上的柵極絕緣膜GI。使用該氫氟酸的緩沖溶液，可以實(shí)現(xiàn)a-Si和SiN的幾乎100％的選擇性蝕刻。此外，如果與保護(hù)膜PSV接觸的源極SD2的金屬薄膜d1的表面是由Mo、Cr或Mo和Cr的合金制成的話，該氫氟酸的緩沖溶液就不蝕刻它(圖15B)。
然后，在通孔CNS處，在由SiN形成的柵極絕緣膜GI上方，電荷保持電容Cstg上的a-Si溝道薄膜AS被選擇性地蝕刻，而抗蝕劑圖形PRES1保留下來。該蝕刻是使用一種所謂的氯類氣體實(shí)現(xiàn)的，其中Cl2或HCl添加到SF6或CF4中。如果源極SD2的金屬薄膜d1的最外層表面是由Cr或含有Cr的金屬制成的話，那么通過使用氯氣的干蝕刻就不會(huì)將a-Si溝道薄膜AS去除。如果最外層表面是由Mo或主要含Mo的金屬制成的話，那么用于加工通孔的干蝕刻速度就會(huì)比對(duì)應(yīng)于電荷保持電容Cstg部分中的a-Si溝道薄膜AS的干蝕刻速度要慢。相應(yīng)地，當(dāng)a-Si溝道薄膜AS的蝕刻完成時(shí)，源極SD2的金屬薄膜d1沒有被完全去除，由此就有可能獲得源極SD2和透明導(dǎo)電薄膜ITO1之間的良好接觸特性。上述蝕刻的這種有益效果的獲得還基于這樣的原因圖15A中所示的電荷保持電容Cstg的a-Si溝道薄膜AS被蝕刻到小于TFT部分的a-Si溝道薄膜AS的厚度，即在淀積過程中形成的a-Si溝道薄膜AS的厚度。盡管已詳細(xì)說明了實(shí)施例3的制造方法，i型a-Si薄膜和源極SD2的金屬薄膜d1是通過CVD方法分別淀積為大約250nm的厚度和大約200nm的厚度，但將要在圖15C的步驟中通過電荷保持電容Cstg的通孔CNS蝕刻的a-Si溝道薄膜AS已經(jīng)從250nm的厚度半蝕刻到了100nm到150nm的厚度或更小的厚度。因此，甚至當(dāng)這個(gè)薄膜AS被選擇性地蝕刻時(shí)，即使采用Mo或含有Mo的合金作為金屬薄膜d1，電極SD的金屬薄膜d1也不會(huì)被蝕刻。
另一方面，在保護(hù)膜PSV下面的a-Si溝道薄膜AS是靠近電荷保持電容Cstg的開孔CNS的外周邊進(jìn)行蝕刻的，如果a-Si溝道薄膜AS較厚，a-Si溝道薄膜AS就會(huì)被朝向保護(hù)膜PSV(下面)側(cè)蝕刻，這樣，將要在后面的工藝中淀積的透明導(dǎo)電薄膜ITO1就可能斷路。在根據(jù)實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)和制造方法中，a-Si溝道薄膜AS通過半蝕刻而變薄，并且對(duì)于CVD方法中SiN的淀積溫度，將保護(hù)膜PSV的淀積溫度設(shè)定為低于柵極絕緣膜GI的淀積溫度，以便將保護(hù)膜PSV的蝕刻速度設(shè)定為在同一干蝕刻工藝中大于柵極絕緣膜GI的蝕刻速度。相應(yīng)地，在像素電極PX的電荷保持電容Cstg的通孔CNS處，保護(hù)膜PSV和a-Si溝道薄膜AS的被蝕刻的端表面具有良好的形狀，由此，像素電極PX的透明導(dǎo)電薄膜ITO1就不會(huì)斷路。
在實(shí)施例3中，由于上述的優(yōu)點(diǎn)，上述的圖象滯留就被減輕了，從而可以實(shí)現(xiàn)具有大孔徑比的明亮的顯示裝置。電荷保持電容Cstg具有一個(gè)由透明導(dǎo)電薄膜ITO1制成的上部電極、一個(gè)由柵極布線GL制成的下部電極以及一個(gè)用作柵極絕緣膜GI的電介質(zhì)薄膜，而在作為柵極絕緣模GI的接觸孔CNS的區(qū)域中或者靠近該區(qū)域，電荷保持電容Cstg是由三個(gè)薄膜即柵極絕緣膜GI、a-Si溝道薄膜AS和保護(hù)膜PSV形成的區(qū)域中的并聯(lián)電容構(gòu)成的。特別是，因?yàn)榻佑|孔CNS部分是只由柵極絕緣膜GI構(gòu)成的，每單位面積的電容就可做得比實(shí)施例1和2中的要大，這樣，下面的柵極布線GL的寬度可做得小一些并且孔徑比能得以增大，從而就可實(shí)現(xiàn)明亮的液晶顯示裝置。在實(shí)施例3中，電子從像素電極PX注入到a-Si溝道薄膜AS的效率與實(shí)施例2相比要低，從而液晶顯示裝置提高了減輕圖象滯留方面的性能。此外，可以提供一種制造方法，其中，即使保護(hù)膜PSV和柵極絕緣膜GI是由諸如SiN薄膜之類的相同材料制成的，即使覆蓋柵極絕緣膜GI的保護(hù)膜PSV被去除，柵極絕緣膜GI也可選擇性地單獨(dú)留存下來。
《實(shí)施例4》下面將參照?qǐng)D16到18C來說明根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的一個(gè)TFT液晶顯示裝置。圖16是一個(gè)剖面圖，顯示出對(duì)應(yīng)于實(shí)施例4中一個(gè)像素的部分。圖17是沿著圖16的線17-17截取的剖面圖。圖18A到18C是剖面圖，顯示出在通過四個(gè)光學(xué)加工工藝形成圖17的剖面結(jié)構(gòu)的情況下，對(duì)應(yīng)于第三個(gè)光學(xué)加工工藝的制造工藝。根據(jù)實(shí)施例4的TFT液晶顯示裝置與上述其它實(shí)施例在結(jié)構(gòu)上的不同之處表現(xiàn)在下列方面。
圖16中所示的一個(gè)像素的平面結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的圖1中所示平面結(jié)構(gòu)和實(shí)施例2的圖10中所示平面結(jié)構(gòu)在下列兩個(gè)方面是不同的。第一個(gè)方面，電荷保持電容Cstg是獨(dú)立于柵極布線GL的，并形成在一個(gè)電荷保持電容線CL上，電荷保持電容線CL與柵極布線GL在同一個(gè)工藝中用相同材料g1形成。第二個(gè)方面，由透明導(dǎo)電薄膜ITO1制成的像素電極PX被設(shè)置成重疊于信號(hào)線DL，這樣信號(hào)線DL就被用作一個(gè)光屏蔽電極，從而提高孔徑比。
為實(shí)現(xiàn)上述高孔徑比的本發(fā)明之獨(dú)特結(jié)構(gòu)在圖17中以剖面圖來顯示。圖17是一個(gè)剖面圖，顯示出從TFT部分通過像素電極PX延伸到構(gòu)成電荷保持電容Cstg的電荷保持電容線CL的部分。所示結(jié)構(gòu)的一個(gè)主要特征是，在由透明導(dǎo)電薄膜ITO1制成的像素電極PX下面，一個(gè)保護(hù)膜具有一個(gè)疊層結(jié)構(gòu)，該疊層結(jié)構(gòu)是由用SiN薄膜制成的第一保護(hù)膜PSV1(如實(shí)施例1中所示)和用一種有機(jī)薄膜制成的第二保護(hù)膜PSV2形成的。所示結(jié)構(gòu)的另一個(gè)主要特征是，由覆蓋電荷保持電容Cstg的透明導(dǎo)電薄膜ITO1制成的像素電極PX通過在第二保護(hù)膜PSV2和第一保護(hù)膜PSV1之間形成的通孔CNS與柵極絕緣膜GI接觸。從而單位面積的電荷保持電容Cstg的值就提高了。
在此將給出電荷保持電容Cstg的上述結(jié)構(gòu)和實(shí)施例4中引入的有機(jī)的第二保護(hù)膜PSV2實(shí)現(xiàn)具有高孔徑比的所謂液晶顯示裝置的原因。圖17中所示的第二保護(hù)膜PSV2使用例如厚度為2μm的丙烯酸樹脂薄膜。該厚度被設(shè)定為實(shí)施例1和2中所用的第一SiN保護(hù)膜PSV1的200-400nm厚度的十倍。第二保護(hù)膜PSV2的介電常數(shù)大約是3，相比于SiN的介電常數(shù)是7。由于這些原因，即使在圖16所示的像素的平面結(jié)構(gòu)中，像素電極PX設(shè)置成通過介于其間的第一和第二保護(hù)膜PSV1和PSV2重疊于信號(hào)線DL上，信號(hào)線DL和像素電極PX之間的寄生電容也是小的，并且由于寄生電容引起的電壓起伏噪聲是小的，而且不會(huì)由于該電壓起伏噪聲而產(chǎn)生串?dāng)_。在使用實(shí)現(xiàn)上述低電容的保護(hù)膜的情況下，如果采用實(shí)施例1的電荷保持電容Cstg的結(jié)構(gòu)，由于由柵極絕緣膜GI、第一保護(hù)膜PSV1和第二保護(hù)膜PSV2形成的三薄膜結(jié)構(gòu)，構(gòu)成電荷保持電容Cstg的電介質(zhì)的每單位面積的電容值就變得非常小，這樣，電荷保持電容線CL的寬度就需增加來保證液晶的數(shù)據(jù)保持性，并且由金屬薄膜g1制成的不透明區(qū)域的寬度變大，從而降低了孔徑比。然而，在實(shí)施例3中，電荷保持電容Cstg的電介質(zhì)薄膜主要是由柵極絕緣膜GI制成的并且每單位面積的電容值可做得較大，從而可實(shí)現(xiàn)具有較窄寬度的電荷保持電容線并因此具有較高孔徑比的明亮的液晶顯示裝置。
另一方面，日本專利公開第90404/1997號(hào)披露了一種已有技術(shù)，其中，一種有機(jī)薄膜被用作一個(gè)保護(hù)膜，一個(gè)電荷保持電容線設(shè)置在包括一個(gè)TFT的每個(gè)像素中，并且一個(gè)柵極絕緣膜被用作一個(gè)電荷保持電介質(zhì)。在該已有技術(shù)中，TFT源極形成為延伸到電荷保持電容線上，而且該源極通過在有機(jī)保護(hù)膜中形成的一個(gè)開孔連接到一個(gè)像素電極。這種方法提高了每單位面積的電容值，但是它通過不同的光學(xué)加工工藝分開加工源極和一個(gè)a-Si半導(dǎo)體薄膜，因此，需要至少五個(gè)或更多的光學(xué)加工工藝來加工一個(gè)TFT襯底。結(jié)果是，使用這種已有技術(shù)的方法，不可能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的另一個(gè)目的，即將光學(xué)加工工藝的數(shù)量減少到四個(gè)或更少并且提高生產(chǎn)效率來降低成本。
一種根據(jù)實(shí)施例4的制造方法如圖18A到18C所示。圖18A到18C的剖面圖對(duì)應(yīng)于通過四個(gè)光學(xué)加工工藝形成圖17的剖面結(jié)構(gòu)的情況下的第三個(gè)光學(xué)加工工藝。實(shí)施例4的第一、第二和第四光學(xué)加工工藝大致與實(shí)施例2的相同，在此省略對(duì)這些光學(xué)加工工藝的說明。在下面的說明中，假定TFT襯底SUB1已經(jīng)經(jīng)過了第一和第二光學(xué)加工工藝。在TFT襯底SUB1上，半蝕刻的a-Si溝道薄膜AS在電荷保持電容線CL的柵極絕緣膜GI上被構(gòu)圖成一種島狀的形狀，并且使用SiN薄膜的第一保護(hù)膜PSV1淀積到a-Si溝道薄膜AS上。
隨后，例如，通過旋涂方法，一種丙烯酸感光樹脂形成為第二保護(hù)膜PSV2。此外，該樹脂被曝光和顯影成一個(gè)圖形，該圖形具有用于TFT的源極SD2的一個(gè)開孔和用于電荷保持電容Cstg的一個(gè)開孔(圖18A)。因此，該感光樹脂起到用于構(gòu)圖的光致抗蝕劑和第二保護(hù)膜PSV2的作用。使用第二保護(hù)膜PSV2作為一個(gè)掩模，通過使用氫氟酸的緩沖溶液，以與結(jié)合實(shí)施例3描述的相似方式，在電荷保持電容Cstg的a-Si溝道薄膜AS上面，選擇性地蝕刻SiN的第一保護(hù)膜PSV1(包括柵極端子部分處的柵極絕緣膜GI)。接著，通過一種氣體(其中，諸如HCl或Cl2之類的氯氣添加到CF4或SF6中)，在下面的SiN柵極絕緣膜GI上方，選擇性地蝕刻a-Si溝道薄膜AS(圖18C)。
然后，在200℃溫度下加熱TFT襯底SUB1。通過這個(gè)加熱步驟，剖面結(jié)構(gòu)的拐角部分就變圓了，另外，第二保護(hù)膜PSV2延伸到每個(gè)開孔CN和CNS中(圖18C)。由于這個(gè)加熱過程，即軟熔處理，第二保護(hù)膜PSV2的2-3μm厚的臺(tái)階形狀就變得和緩了，從而可以防止在第四光學(xué)加工工藝中透明導(dǎo)電薄膜ITO1的斷路。
如上所述，實(shí)施例4的電荷保持電容器Cstg的結(jié)構(gòu)是這樣的在電荷保持電容器Cstg的主要部分中，一個(gè)上部電極是由透明導(dǎo)電薄膜ITO1制成的像素電極PX，透明導(dǎo)電薄膜ITO1形成為從有機(jī)保護(hù)膜PSV2延伸到通孔CNS中，通孔CNS是在由SiN薄膜制成的第一保護(hù)膜PSV1和有機(jī)的(第二)保護(hù)膜PSV2中形成的，并且一個(gè)下部電極是由電荷保持電容線CL的金屬薄膜g1制成的，電荷保持電容線CL與柵極布線GL是在同一個(gè)工藝中以相同材料形成的。柵極絕緣膜GI被用作一個(gè)電介質(zhì)，而另一個(gè)電介質(zhì)是一個(gè)疊層薄膜，它由柵極絕緣膜GI、a-Si溝道薄膜AS、第一保護(hù)膜PSV1和第二保護(hù)膜PSV2制成。這種結(jié)構(gòu)是通過四個(gè)光學(xué)加工工藝制造的并具有很好的生產(chǎn)效率。
在電荷保持電容器Cstg部分的a-Si溝道薄膜AS的保護(hù)膜PSV1和PSV2中的開孔CNS是用一個(gè)掩模蝕刻形成的情況下，該蝕刻可在上述的有機(jī)材料的熱處理過程之后進(jìn)行。
《實(shí)施例5》本發(fā)明的實(shí)施例5顯示在圖19到21中。圖19顯示出一個(gè)像素的平面圖形，圖20是沿著圖19中的線20-20截取的一個(gè)剖面圖，圖21是沿著圖19中的線21-21截取的一個(gè)剖面圖。本發(fā)明的實(shí)施例5涉及到一種像素結(jié)構(gòu)的平面內(nèi)轉(zhuǎn)換(IPS)顯示模式，該模式用于實(shí)現(xiàn)寬視角特性。
如圖19所示，一個(gè)像素的布局是這樣的像素電極PX和反向(共用)電極CT是以梳齒形狀來設(shè)置的。相應(yīng)地，像素的顯示控制是通過一個(gè)橫向電場(chǎng)來執(zhí)行的，這個(gè)電場(chǎng)從像素電極PX到共用電極CT施加到液晶LC上，如圖20的剖面圖所示。通過梳齒狀電極之間的空間所發(fā)射的光通過該電場(chǎng)來控制。
與實(shí)施例1到4的每一個(gè)中所用的具有在濾色襯底SUB2上的共用電極的顯示方式的一個(gè)像素的平面結(jié)構(gòu)相似，在實(shí)施例5的一個(gè)像素的平面結(jié)構(gòu)中，一個(gè)TFT設(shè)有彼此垂直相交的柵極布線GL和漏極布線DL，像素電極PX通過在保護(hù)膜中形成的通孔連接到TFT的源極SD2，并且由透明導(dǎo)電薄膜ITO1形成。與實(shí)施例4的電荷保持電容線相似，這個(gè)共用電極CT獨(dú)立于柵極布線GL并與柵極布線GL在同一個(gè)工藝中以相同材料形成，而且以梳齒形狀在像素中分叉并形成了對(duì)置于像素電極PX的共用電極CX。與實(shí)施例4的電荷保持電容線CL相似，該反向電極布線CT還用作構(gòu)成一個(gè)電荷保持電容器的一個(gè)電路布線，并構(gòu)成使用像素電極PX的透明導(dǎo)電薄膜作為它的上部電極的電荷保持電容器Cstg。
圖20是一個(gè)剖面圖，顯示出漏極布線DL、梳齒狀像素電極PX以及梳齒狀共用電極CX。漏極布線DL具有一個(gè)樓梯狀的剖面形狀，其中a-Si溝道薄膜AS、a-Si接觸薄膜d0以及諸如Mo或Cr之類的金屬薄膜d1依次疊置在柵極絕緣膜GI上。特別是，由i型a-Si薄膜形成的a-Si溝道薄膜AS比漏極布線DL的金屬薄膜d1要寬，并起到一個(gè)電介質(zhì)的作用，而且具有減小漏極布線DL和共用電極CX之間的布線負(fù)載電容的優(yōu)點(diǎn)。相應(yīng)地，就可以實(shí)現(xiàn)大尺寸和高分辨率的TFT液晶顯示裝置。此外，如實(shí)施例1的制造方法中那樣，形成樓梯狀剖面形狀的a-Si溝道薄膜AS、a-Si接觸薄膜d0和金屬薄膜d1是通過CVD方法和濺射方法連續(xù)地淀積的，并且通過一個(gè)光學(xué)加工工藝來加工。與按已有技術(shù)的制造方法中的實(shí)施方式通過兩個(gè)光學(xué)加工工藝來分離地加工a-Si溝道薄膜AS和a-Si接觸薄膜d0的情況相比較，就不會(huì)產(chǎn)生a-Si溝道薄膜AS和金屬薄膜d1之間的光校準(zhǔn)誤差的影響，并且能夠進(jìn)行顯微機(jī)械加工，而且負(fù)載電容減小了。結(jié)果是，可以實(shí)現(xiàn)具有高孔徑比的明亮的液晶顯示裝置。
圖21是一個(gè)剖面圖，顯示出從TFT通過像素電極PX延伸到共用電極布線CT的電荷保持電容Cstg部分的一部分結(jié)構(gòu)。圖21所示的基本剖面結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2的圖11中所示的相似。與圖11中所示的顯示裝置(其中像素電極PX和電荷保持電容器Cstg是在相鄰的柵極布線GL上面形成的)相比較，根據(jù)實(shí)施例5的IPS型液晶顯示裝置是在像素電極PX和反向電極布線CT之間構(gòu)成的。電荷保持電容器Cstg的電介質(zhì)具有一個(gè)疊層結(jié)構(gòu)，它是由用SiN制成的柵極絕緣膜GI和半蝕刻的a-Si溝道薄膜AS構(gòu)成的。由于該疊層結(jié)構(gòu)，可以增大每單位面積的電荷保持電容的值。相應(yīng)地，甚至在IPS顯示裝置中，也可以縮小由金屬布線制成的共用電極布線CT的寬度，從而可以實(shí)現(xiàn)具有高孔徑比的明亮的IPS型液晶顯示裝置。
順便指出，在實(shí)施例5中，由柵極絕緣膜GI和半蝕刻的a-Si溝道薄膜AS制成的疊層布線結(jié)構(gòu)被用作電荷保持電容器Cstg的電介質(zhì)薄膜。然而，不用說，與實(shí)施例1和實(shí)施例3的液晶顯示裝置相似，根據(jù)實(shí)施例5的液晶顯示裝置可適用于這樣一種結(jié)構(gòu)其中由柵極絕緣膜GI和保護(hù)膜PSV制成的疊層薄膜以及柵極絕緣膜GI(其上半蝕刻的a-Si溝道薄膜AS圍繞保護(hù)膜PSV的開孔設(shè)置)兩者都用作構(gòu)成電荷保持電容器Cstg的電介質(zhì)。
《實(shí)施例6》本發(fā)明的實(shí)施例6顯示在圖22到24中。圖22顯示出一個(gè)像素的平面圖形，圖23是沿著圖22的線23-23截取的剖面圖，圖24是沿著圖22的線24-24截取的剖面圖。本發(fā)明的實(shí)施例6涉及到一種與實(shí)施例5相似的像素結(jié)構(gòu)的平面內(nèi)轉(zhuǎn)換(IPS)顯示模式。
如圖22所示，一個(gè)像素的布局是這樣的像素電極PX和共用電極CX以梳齒形狀設(shè)置。相應(yīng)地，像素的顯示控制是通過一個(gè)橫向電場(chǎng)來執(zhí)行的，這個(gè)電場(chǎng)從像素電極PX到共用電極CX施加到液晶LC上，如圖20的剖面圖所示。TFT的源極SD2形成為延伸到像素區(qū)域中，從而構(gòu)成一個(gè)用作像素電極PX的梳齒狀電極。與實(shí)施例5中的共用電極布線CT相似，實(shí)施例6的共用電極布線CT獨(dú)立于柵極布線GL并與柵極布線GL在同一個(gè)工藝中以相同材料形成，而且是在像素中以梳齒的形狀來分叉并形成了對(duì)置于像素電極PX的共用電極CX。
與實(shí)施例5不同，電荷保持電容器Cstg是由一個(gè)由像素電極PX制成的電極和構(gòu)成為透明導(dǎo)電薄膜ITO1的另一電極形成的，透明導(dǎo)電薄膜ITO1通過通孔CNS連接到共用電極CX。與實(shí)施例4的電荷保持電容線CL相似，像素電極PX的透明導(dǎo)電薄膜用作構(gòu)成電荷保持電容器Cstg的一個(gè)電路布線并用作上部電極。
圖23是一個(gè)剖面圖，顯示出漏極布線DL、梳齒狀像素電極PX和梳齒狀共用電極CX。漏極布線DL和梳齒狀像素電極PX的每一個(gè)都具有一個(gè)樓梯狀的剖面結(jié)構(gòu)，其中a-Si溝道薄膜AS、a-Si接觸薄膜d0和諸如Mo或Cr之類的金屬薄膜d1依次疊置到柵極絕緣膜GI上。特別是，由i型a-Si薄膜形成的a-Si溝道薄膜AS比像素電極PX的金屬薄膜d1要寬，并用作一個(gè)電介質(zhì)而且具有減小像素電極PX和柵極布線GL之間的寄生電容的優(yōu)點(diǎn)。相應(yīng)地，可以在大尺寸和高分辨率的TFT液晶顯示裝置中減少顯示故障。此外，與按已有技術(shù)的制造方法中的實(shí)施方式通過兩個(gè)光學(xué)加工工藝來分離地加工a-Si薄膜AS和d0以及金屬薄膜d1的情況相比較，形成樓梯狀剖面形狀的a-Si溝道薄膜AS、a-Si接觸薄膜d0和金屬薄膜d1就可在不受a-Si溝道薄膜AS和金屬薄膜d1之間的光校準(zhǔn)誤差的影響的情況下進(jìn)行加工，并且能夠進(jìn)行顯微機(jī)械加工，而且負(fù)載電容和像素電容減小了。結(jié)果是，可以實(shí)現(xiàn)具有高孔徑比的明亮的液晶顯示裝置。
圖24是一個(gè)剖面圖，顯示出從TFT通過像素電極PX延伸到共用電極布線CT的電荷保持電容器Cstg部分的一部分。像素電極PX與漏極布線DL在同一個(gè)工藝中以相同材料形成，并具有一個(gè)由a-Si溝道薄膜AS、a-Si接觸薄膜d0和金屬薄膜d1制成的疊層結(jié)構(gòu)，而且形成為延伸到共用電極布線CT，但不與共用電極布線CT重疊。
電荷保持電容器Cstg具有一個(gè)下部電極和一個(gè)上部電極，下部電極由金屬薄膜d1制成，金屬薄膜d1形成為從源極SD2延伸，上部電極由透明導(dǎo)電薄膜ITO1制成，透明導(dǎo)電薄膜ITO1通過通孔CNC連接到共用電極布線CT，該通孔形成在由柵極絕緣膜GI和用SiN薄膜制成的保護(hù)膜PSV所構(gòu)成的疊層薄膜中。電荷保持電容器Cstg的電介質(zhì)是保護(hù)膜PSV，它由200-600nm厚的SiN薄膜制成。
在根據(jù)實(shí)施例6的IPS顯示裝置中，盡管像素電極PX是疊置到a-Si溝道薄膜AS上的，但像素電極PX不與共用電極布線CT相交，從而就不會(huì)發(fā)生由于電荷保持狀態(tài)中a-Si薄膜電容變化而引起的圖象滯留現(xiàn)象。此外，盡管在實(shí)施例5中，如圖20所示，加工形成梳齒狀的像素電極PX并設(shè)置在保護(hù)膜PSV上，但實(shí)施例6具有通過CVD方法淀積在所有像素電極PX上的SiN保護(hù)膜PSV，如圖23所示。相應(yīng)地，所獲得的臺(tái)階是和緩的，并且在用于液晶LC分子的初始校準(zhǔn)的摩擦處理期間不容易產(chǎn)生陰影，從而可以實(shí)現(xiàn)高對(duì)比度的IPS型液晶顯示裝置。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于構(gòu)成具有反向交錯(cuò)結(jié)構(gòu)的溝道蝕刻型TFT的a-Si薄膜以及源極和漏極，金屬薄膜可通過一個(gè)光學(xué)加工工藝來加工。特別是，盡管已有技術(shù)需要五個(gè)光學(xué)加工工藝，但本發(fā)明使得只通過四個(gè)光學(xué)加工工藝來制造TFT襯底變得可能，從而提高了生產(chǎn)率并且降低了成本。
此外，如果上述的使用四個(gè)光學(xué)加工工藝的制造方法被用來將TFT液晶顯示裝置的每個(gè)漏極布線形成為三薄膜結(jié)構(gòu)，該三薄膜結(jié)構(gòu)由柵極絕緣膜上的i型a-Si薄膜、n+型a-Si薄膜和金屬薄膜制成，即，一種樓梯狀的結(jié)構(gòu)，或者，如果IPS型液晶顯示裝置的每個(gè)像素電極是使用上述制造方法來形成為上述結(jié)構(gòu)的話，就能夠進(jìn)行顯微機(jī)械加工，并可實(shí)現(xiàn)具有高孔徑比的明亮的液晶顯示裝置。此外，可以減小寄生電容。
此外，因?yàn)殡姾杀３蛛娙萜鞯碾娊橘|(zhì)可使用柵極絕緣膜、或柵極絕緣膜與i型a-Si薄膜或保護(hù)絕緣膜的疊層結(jié)構(gòu)，從而可以減小每單位面積的電容值并且可縮小柵極布線、電荷保持電容線或共用電極布線的寬度。相應(yīng)地，就可以提供具有高孔徑比的明亮的液晶顯示裝置。
雖然已經(jīng)展示和描述了根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，但應(yīng)該理解，正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知道的，本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例，而是能有許多的更改和變換，因此不希望將本發(fā)明局限于所展示的和所描述的細(xì)節(jié)，而是要覆蓋包含在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有這些更改和變換。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，包括一個(gè)第一絕緣襯底和一個(gè)第二絕緣襯底，第二絕緣襯底設(shè)置成與第一絕緣襯底對(duì)置；一個(gè)液晶層，它介于第一絕緣襯底和第二絕緣襯底之間；形成在所述第一絕緣襯底上的一個(gè)下部電極、一個(gè)電介質(zhì)薄膜、一個(gè)保護(hù)膜、一個(gè)有機(jī)薄膜和一個(gè)上部電極，所述電介質(zhì)薄膜、所述保護(hù)膜和所述有機(jī)薄膜形成在所述下部電極和所述上部電極之間，形成在所述電介質(zhì)薄膜和所述保護(hù)膜之間的一個(gè)半導(dǎo)體層；其中所述上部電極通過一個(gè)接觸孔與所述電介質(zhì)薄膜接觸，所述接觸孔是通過對(duì)所述保護(hù)膜和所述有機(jī)薄膜開孔形成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示裝置，其中，所述半導(dǎo)體層圍繞所述接觸孔形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示裝置，其中所述上部電極是像素電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示裝置，其中，所述上部電極是透明的電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示裝置，其中還包括多個(gè)柵極布線，每個(gè)柵極布線形成在所述第一絕緣襯底上且用于傳送一個(gè)掃描信號(hào)；一個(gè)柵極絕緣膜，它形成在所述第一絕緣襯底和所述多個(gè)柵極布線上；多個(gè)漏極布線，每個(gè)漏極布線都在所述柵極絕緣膜上形成并傳送一個(gè)視頻信號(hào)；多個(gè)半導(dǎo)體層，它們形成在柵極絕緣膜上并至少在多個(gè)漏極布線之一的下面；多個(gè)薄膜晶體管部分，每個(gè)薄膜晶體管部分都具有一個(gè)半導(dǎo)體層，它至少在多個(gè)柵極布線之一的一部分上延伸；一個(gè)漏極，它由位于所述半導(dǎo)體層上的所述多個(gè)漏極布線之一的一部分形成；一個(gè)源極，它在所述多個(gè)柵極布線之一的所述部分的與漏極相對(duì)的一側(cè)形成于所述半導(dǎo)體層上并且與漏極分開；一個(gè)保護(hù)膜，它覆蓋所述漏極和源極；和多個(gè)像素電極，每個(gè)像素電極都與薄膜晶體管部分之一的源極接觸；其中所述電介質(zhì)薄膜與所述柵極絕緣膜是相同的材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的液晶顯示裝置，其中所述電介質(zhì)薄膜與所述柵極絕緣膜是相同的材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的液晶顯示裝置，其中所述薄膜晶體管部分的所述保護(hù)膜與所述第一電極之上形成的所述保護(hù)膜是相同的材料。
8.一種液晶顯示裝置，包括一對(duì)襯底；一個(gè)液晶層，它介于所述一對(duì)襯底之間；形成在所述一對(duì)襯底之一上的多個(gè)漏極布線和多個(gè)柵極布線；在各個(gè)區(qū)域中形成且被所述多個(gè)漏極布線和多個(gè)柵極布線圍繞的至少一個(gè)像素；按順序在與所述至少一個(gè)像素相對(duì)應(yīng)的位置形成的一個(gè)下部電極、一個(gè)電介質(zhì)薄膜、一個(gè)保護(hù)膜、一個(gè)有機(jī)薄膜和一個(gè)上部電極；形成在所述電介質(zhì)薄膜和所述保護(hù)膜之間的一個(gè)半導(dǎo)體層；其中所述上部電極通過一個(gè)接觸孔與所述電介質(zhì)薄膜接觸，所述接觸孔是通過對(duì)所述保護(hù)膜和所述有機(jī)薄膜開孔形成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的液晶顯示裝置，其中，所述半導(dǎo)體層圍繞所述接觸孔形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的液晶顯示裝置，其中所述上部電極是像素電極。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的液晶顯示裝置，其中，所述上部電極是透明的電極。
全文摘要
本申請(qǐng)涉及液晶顯示裝置及其制造方法。本發(fā)明為具有反向交錯(cuò)的溝道蝕刻型薄膜晶體管的液晶顯示裝置的制造方法提供一種新穎光刻工藝，它使用具有至少兩個(gè)厚度互不相同的區(qū)域的光致抗蝕劑圖形，本發(fā)明減少了液晶顯示裝置的整個(gè)制造過程所需的光刻工藝數(shù)量，并提高了液晶顯示裝置的亮度。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK1920630SQ20061010119
公開日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2001年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月12日
發(fā)明者小野記久雄, 仲吉良彰, 桶隆太郎, 金子壽輝 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所