專利名稱：液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置，尤其涉及有源矩陣型液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
有源矩陣型液晶顯示裝置包括在其間插入液晶的彼此相對(duì)設(shè)置的襯底之一的液晶側(cè)表面上提供的像素區(qū)域，每個(gè)像素區(qū)域是由設(shè)置來(lái)在X方向延伸并在Y方向并置的柵區(qū)信號(hào)線以及設(shè)置來(lái)在Y方向延伸并在X方向并置的漏區(qū)信號(hào)線包圍的區(qū)域。
每個(gè)像素區(qū)域包括由來(lái)自柵區(qū)信號(hào)線之一的柵信號(hào)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)關(guān)元件、經(jīng)開(kāi)關(guān)元件從漏區(qū)信號(hào)線提供視頻信號(hào)的像素電極。
已知兩種類型的液晶顯示裝置。一種是所謂的垂直電場(chǎng)型液晶顯示裝置，其中各個(gè)像素區(qū)域共用的反電極形成在襯底之一的液晶側(cè)表面上，使得液晶的透光率由大致垂直于襯底的反電極與像素電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)控制。另一種是所謂的平面內(nèi)開(kāi)關(guān)型液晶顯示裝置，其中像素電極和相鄰的反電極形成在形成有像素電極的襯底上的各個(gè)像素區(qū)域中，使得使得液晶的透光率由大致平行于襯底的像素電極與反電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)控制。
但是，要求這種液晶顯示裝置的柵區(qū)信號(hào)線或漏區(qū)信號(hào)線具有更小的布線電阻率，以與近來(lái)的面板尺寸增加相適應(yīng)。
換言之，通過(guò)降低這些信號(hào)線的布線電阻率，可限制信號(hào)延遲，從而可實(shí)現(xiàn)更大的面板尺寸。
但是，即使可降低這些信號(hào)線的布線電阻率，由于產(chǎn)出率降低，也必須避免制造工序數(shù)增加。
另外，在以預(yù)定模式在襯底的液晶表面?zhèn)壬蠈盈B導(dǎo)電層、半導(dǎo)體層和絕緣層的情況下，考慮到產(chǎn)出率提高，要求制造出陡峭的臺(tái)階，并盡可能平滑。這是因?yàn)樵诔霈F(xiàn)臺(tái)階的部分中薄膜承受爬坡(climb-over)損壞。
本發(fā)明考慮上述問(wèn)題作出，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種信號(hào)線的布線電阻率低的液晶顯示裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種液晶顯示裝置，其中很少個(gè)陡峭臺(tái)階出現(xiàn)在襯底的液晶側(cè)表面上。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種液晶顯示裝置的制造方法，其中制造工序數(shù)目減小。
發(fā)明內(nèi)容
下面簡(jiǎn)要說(shuō)明本申請(qǐng)公開(kāi)的本發(fā)明的代表性方面。
根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置，包括液晶插入其中的彼此相對(duì)設(shè)置的襯底；通過(guò)從柵區(qū)信號(hào)線提供的掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)的薄膜晶體管；和經(jīng)薄膜晶體管從漏區(qū)信號(hào)線提供視頻信號(hào)的像素電極，薄膜晶體管和像素設(shè)置在一個(gè)襯底的液晶側(cè)表面上的每個(gè)像素區(qū)域中。柵區(qū)信號(hào)線由多層結(jié)構(gòu)制成，包括例如形成在液晶側(cè)表面上的ITO膜和形成來(lái)疊加在ITO膜上的Mo層。
在以這種方式構(gòu)建的液晶顯示裝置中，通過(guò)使用具有小電阻率的Mo等使柵區(qū)信號(hào)線的布線電阻率減小。
在這種情況下，ITO膜等插入在Mo層與襯底之間的原因是如果柵區(qū)信號(hào)線由單層Mo等構(gòu)成，柵區(qū)信號(hào)線對(duì)襯底的粘結(jié)不足。
在由這種多層結(jié)構(gòu)制成的柵區(qū)信號(hào)線通過(guò)選擇蝕刻形成的情況下，柵區(qū)信號(hào)線的側(cè)壁分別形成有錐形表面，該表面朝向襯底漸漸變寬，從而可能降低陡峭臺(tái)階。
根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法，包括步驟在襯底上形成柵區(qū)信號(hào)線，每一個(gè)柵區(qū)信號(hào)線由依次層疊透明導(dǎo)電膜和金屬層構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)制成；形成絕緣膜來(lái)覆蓋柵區(qū)信號(hào)線；在絕緣膜上形成由依次層疊半導(dǎo)體層、高濃度層和導(dǎo)電層構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)；通過(guò)使用抗蝕劑回流方法對(duì)導(dǎo)電層和高濃度層執(zhí)行選擇蝕刻，用以形成薄膜晶體管的漏電極和源電極以及漏區(qū)信號(hào)線，并且用以執(zhí)行半導(dǎo)體層的選擇蝕刻；形成像素電極，每個(gè)電極部分直接疊加在對(duì)應(yīng)薄膜晶體管中的一個(gè)的源電極上；形成保護(hù)膜并在保護(hù)膜中開(kāi)孔來(lái)暴露出各個(gè)像素電極。
在這種方式構(gòu)建的液晶顯示裝置的制造方法中，盡管迄今為止半導(dǎo)體層的形成和漏電極與源電極的形成以各自的光電處理進(jìn)行，這種各個(gè)的光電處理可用使用抗蝕劑回流方法的一個(gè)光電處理替代，從而可降低(簡(jiǎn)化)整個(gè)制造過(guò)程。
在保護(hù)膜中形成孔的同時(shí)，在柵區(qū)端子部件和漏區(qū)端子部件處形成孔，從而可降低(簡(jiǎn)化)制造過(guò)程。
聯(lián)系附圖從下面的對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的具體描述中更容易理解和領(lǐng)會(huì)本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的像素的一實(shí)施例的平面圖；圖2是沿著圖1的線2-2的橫截面圖；圖3是沿著圖1的線3-3的橫截面圖；圖4是沿著圖1的線4-4的橫截面圖；圖5是沿著圖1的線5-5的橫截面圖；圖6是沿著圖1的線6-6的橫截面圖；圖7A到7C是表示圖1所示的柵區(qū)信號(hào)線GL的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的過(guò)程圖；圖8A到8F是表示圖1所示的薄膜晶體管的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的過(guò)程圖；圖9A到9H是表示圖1所示的液晶顯示裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的過(guò)程圖；圖10是表示圖1所示的液晶顯示裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的表；圖11是表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一實(shí)施例的視圖，并表示薄膜晶體管的橫截面；圖12表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一實(shí)施例的視圖，并表示漏區(qū)信號(hào)線及其附近的橫截面；圖13是表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一實(shí)施例的視圖，并表示柵區(qū)端子部件的橫截面；圖14是表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一實(shí)施例的視圖，并表示漏區(qū)端子部件的橫截面；圖15A到15E是表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一實(shí)施例的視圖，是表示薄膜晶體管的制造方法的一實(shí)施例的過(guò)程圖；圖16A到16G是表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的過(guò)程圖；圖17是表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的表；圖18是表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一實(shí)施例的視圖，并表示薄膜晶體管的橫截面；圖19是表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一實(shí)施例的視圖，并表示漏區(qū)信號(hào)線及其附近的橫截面；圖20表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一實(shí)施例的視圖，并表示柵區(qū)端子部件的橫截面；圖21是表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一實(shí)施例的視圖，并表示漏區(qū)端子部件的橫截面；圖22A到22G是表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的另一實(shí)施例的視圖，是表示薄膜晶體管的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的過(guò)程圖；圖23A到23G是表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的過(guò)程圖；圖24是表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的表；圖25是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的像素的一實(shí)施例的平面圖；圖26是沿著圖25的線26-26的橫截面圖；圖27是沿著圖25的線27-27的橫截面圖；圖28是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的像素的一實(shí)施例的平面圖；圖29是沿著圖28的線29-29的橫截面圖；圖30是沿著圖28的線30-30的橫截面圖；圖31是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的像素的一實(shí)施例的平面圖；圖32是沿著圖31的線32-32的橫截面圖；圖33是沿著圖31的線33-33的橫截面圖；圖34是沿著圖31的線34-34的橫截面圖；圖35是表示圖25所示的液晶顯示裝置的柵區(qū)端子部件的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖；圖36是表示圖25所示的液晶顯示裝置的漏區(qū)端子部件的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖；圖37A到37F是圖25所示的液晶顯示裝置的薄膜晶體管的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的過(guò)程圖；圖38A到38E是表示圖25所示的液晶顯示裝置的一個(gè)實(shí)施例的過(guò)程圖；圖39是表示圖25所示的液晶顯示裝置的一個(gè)實(shí)施例的表；圖40是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的像素的一實(shí)施例的平面圖；圖41是沿著圖40的線41-41的橫截面圖；圖42是沿著圖40的線42-42的橫截面圖；圖43A-43D是表示半曝光方法的解釋圖；圖44是沿著圖40的線44-44的橫截面圖；圖45是沿著圖40的線45-45的橫截面圖；圖46A到46D是表示圖40所示的薄膜晶體管的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的過(guò)程圖；圖47E到47H是圖46D之后的過(guò)程圖，表示圖40所示的薄膜晶體管的制造方法的一個(gè)實(shí)施例；圖48I是圖47H之后的過(guò)程圖，表示圖40所示的薄膜晶體管的制造方法的一個(gè)實(shí)施例；圖49是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的像素的一實(shí)施例的平面圖；圖50是沿著圖49的線50-50的橫截面圖；圖51是沿著圖49的線51-51的橫截面圖；圖52是表示圖49所示的漏區(qū)端子部件的橫截面圖；圖53A到53D是圖49所示的薄膜晶體管的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的過(guò)程圖；圖54是表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的等效電路的一個(gè)實(shí)施例的視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考
根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的實(shí)施例。
實(shí)施例1《等效電路》圖54是表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的一個(gè)實(shí)施例的等效電路圖。圖54是一個(gè)電路圖，描述來(lái)對(duì)應(yīng)于液晶顯示裝置的實(shí)際的幾何布局。
在圖54中，表示出透明襯底SUB1。這個(gè)透明襯底SUB1設(shè)置來(lái)與另一個(gè)透明襯底SUB2相對(duì)，其間插入液晶。
柵區(qū)信號(hào)線GL和漏區(qū)信號(hào)線DL形成在透明襯底SUB1的液晶側(cè)表面上。柵區(qū)信號(hào)線GL設(shè)置來(lái)在X方向延伸并在Y方向并置，如圖54所示，而漏區(qū)信號(hào)線DL與柵區(qū)信號(hào)線GL絕緣，并設(shè)置來(lái)在Y方向延伸并且在X方向并置，如圖54所示。每一個(gè)由相鄰的柵區(qū)信號(hào)線GL和相鄰的漏區(qū)信號(hào)線DL包圍的矩形區(qū)域分別構(gòu)成像素區(qū)域，并且通過(guò)集合這些像素區(qū)域形成顯示部件AR。
薄膜晶體管TFT和像素電極PX形成在各個(gè)像素區(qū)域中。薄膜晶體管TFT通過(guò)從相鄰的柵區(qū)信號(hào)線GL之一提供掃描信號(hào)(電壓)來(lái)驅(qū)動(dòng)，并且經(jīng)薄膜晶體管TFT從相鄰的漏區(qū)信號(hào)線DL之一把視頻信號(hào)(電壓)提供給像素電極PX。
電容器件Cadd形成在像素電極PX和相鄰的柵區(qū)信號(hào)線GL的另一個(gè)之間，使得在斷開(kāi)薄膜晶體管TFT時(shí)，提供給像素電極PX的視頻信號(hào)被長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)在電容器件Cadd中。
在各個(gè)像素區(qū)域中的像素電極PX被設(shè)置來(lái)在像素電極PX和對(duì)于另一透明襯底SUB2的液晶顯示側(cè)表面上的各個(gè)像素區(qū)域公共形成的反電極CT(未示出)之間產(chǎn)生電場(chǎng)，其中另一透明襯底SUB2設(shè)置成與透明襯底SUB1相對(duì)，其間插入液晶。各個(gè)像素電極PX與反電極CT之間的液晶的透光率由電場(chǎng)控制。
每個(gè)柵區(qū)信號(hào)線GL的一端被形成來(lái)向透明襯底SUB1的一側(cè)(圖54中是左手側(cè))延伸，并且延伸的部分(后面稱為柵區(qū)端子部件GTM)連接于安裝在透明襯底SUB1上的垂直掃描電路(半導(dǎo)體集成電路)V的凸塊。
另外，每個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL的一端被形成來(lái)向透明襯底SUB1的一側(cè)(圖54中是頂側(cè))延伸，并且延伸的部分(后面稱為漏區(qū)端子部件DTM)連接于安裝在透明襯底SUB1上的視頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路(半導(dǎo)體集成電路)He。
把透明襯底SUB2設(shè)置成與透明襯底SUB1的區(qū)域(顯示部件AR)相對(duì)，這避開(kāi)了安裝垂直掃描電路V和視頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路He的區(qū)域。
通過(guò)形成在透明襯底SUB2周圍的密封材料SL把透明襯底SUB2緊固于透明襯底SUB1，這個(gè)密封材料SL還具有密封透明襯底SUB1與SUB2之間的液晶的功能。
《像素結(jié)構(gòu)》圖1表示透明襯底SUB1的液晶顯示側(cè)表面上的一個(gè)像素的結(jié)構(gòu)(對(duì)應(yīng)于圖54的虛線框A中所示的部分)以及提供掃描信號(hào)和視頻信號(hào)給像素的端子部件的結(jié)構(gòu)。圖2表示沿著圖1的2-2線的橫截面圖，圖3表示沿著圖1的3-3線的橫截面圖，圖4表示沿著圖1的4-4線的橫截面圖，圖5表示沿著圖1的5-5線的橫截面圖，圖6表示沿著圖1的6-6線的橫截面圖。
圖1所示的設(shè)置成在X方向延伸并在Y方向并置的柵區(qū)信號(hào)線GL形成在透明襯底SUB1的液晶顯示側(cè)表面上。各個(gè)柵區(qū)信號(hào)線GL由2層結(jié)構(gòu)制成，包括底層ITO(Indium-tin-Oxide)膜和上層鉬(Mo)膜。
各個(gè)柵區(qū)信號(hào)線GL的一端(圖1中為左右側(cè))形成來(lái)從顯示部件AR向外延伸，并且延伸的部分形成具有相對(duì)大的面積的柵區(qū)端子部件GTM。
柵區(qū)信號(hào)線GL和后面描述的漏區(qū)信號(hào)線DL包圍矩形區(qū)域，這個(gè)矩形區(qū)域構(gòu)成為像素區(qū)域。
各個(gè)柵區(qū)信號(hào)線GL的一部分具有延伸的部分，其突出到像素區(qū)域中，這個(gè)延伸的部分具有后面描述的薄膜晶體管TFT的柵電極的功能。
另外，各個(gè)柵區(qū)信號(hào)線GL的另一部分具有突出到與像素區(qū)域在Y方向上相鄰設(shè)置的另一像素區(qū)域中的延伸部分，這個(gè)延伸部分具有電容器件Cadd的一個(gè)電極的功能(其另一電極是像素電極PX)。
在像素區(qū)域中，遮光膜SKD與各個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL相鄰鋪設(shè)并與其平行地形成。這些遮光膜SKD與柵區(qū)信號(hào)線GL平行形成，并具有兩層結(jié)構(gòu)，包括底層ITO膜和上層鉬(Mo)膜。
這些遮光膜SKD與形成在玻璃襯底SUB2上的黑色矩陣BM一起可很可靠地阻擋光，這是由于像素電極PX的周圍的液晶的排列紊亂(尤其，沿著與圖1的Y方向平行的像素電極PX的各側(cè))。
絕緣膜GI(參考圖2到6)形成在透明襯底SUB1的液晶側(cè)表面上，在透明襯底SUB1上按上述方式形成了柵區(qū)信號(hào)線GL和遮光膜SKD。絕緣膜GI具有在柵區(qū)信號(hào)線GL和后述漏區(qū)信號(hào)線DL之間的中間絕緣膜功能、后述薄膜晶體管TFT的柵絕緣膜的功能和后述電容器件Cadd的介電膜的功能。
由例如非晶Si(a-Si)制成的半導(dǎo)體層AS以使得橫穿過(guò)突出到像素區(qū)域中的各個(gè)柵區(qū)信號(hào)線GL的延伸的部分的方式形成在絕緣膜GI的上表面上。
半導(dǎo)體層AS構(gòu)成薄膜晶體管TFT的半導(dǎo)體層，漏電極SD1和源電極SD2形成在半導(dǎo)體層AS的上表面上，從而形成把柵區(qū)信號(hào)線GL的延伸部分用作其柵電極的反向錯(cuò)開(kāi)的結(jié)構(gòu)MIS晶體管。
順便提及，半導(dǎo)體層AS不僅形成在形成薄膜晶體管TFT的區(qū)域上，而且形成來(lái)整體延伸到形成后面要描述的漏區(qū)信號(hào)線DL的區(qū)域中。打算把這個(gè)結(jié)構(gòu)用來(lái)加強(qiáng)漏區(qū)信號(hào)線DL與柵區(qū)信號(hào)線GL的層間絕緣。
半導(dǎo)體層AS上的漏電極SD1和源電極SD2與漏區(qū)信號(hào)線DL同時(shí)形成。
尤其，如圖1所示，設(shè)置來(lái)在Y方向延伸并且在X方向并置的漏區(qū)信號(hào)線DL形成在絕緣膜GI(半導(dǎo)體層AS位于漏區(qū)信號(hào)線DL之下)的上表面上，每個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL的一部分形成來(lái)延伸到薄膜晶體管TFT的半導(dǎo)體層AS的上表面并形成漏電極SD1。
順便提及，每個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL的一端(圖1中是頂側(cè))形成來(lái)從顯示部件AR向外延伸，延伸的部分形成具有相對(duì)大的面積的柵區(qū)端子部件GTM。
源電極SD2與漏電極SD1間隔開(kāi)等于薄膜晶體管TFT的溝道長(zhǎng)度的距離來(lái)形成。
這個(gè)源電極SD2形成來(lái)從薄膜晶體管TFT的半導(dǎo)體層AS的上方延伸到像素區(qū)域，這個(gè)延伸的區(qū)域形成與后面描述的像素電極PX連接的一個(gè)部分。
漏區(qū)信號(hào)線DL、漏電極SD1和源電極SD2例如由鉬(Mo)構(gòu)成。
順便提及，摻有雜質(zhì)的高濃度層d0形成在半導(dǎo)體層AS與源電極SD2和漏電極SD1(參考圖2)的每一個(gè)之間的界面處。這個(gè)高濃度層d0用作薄膜晶體管TFT的接觸層。
另外，在漏區(qū)信號(hào)線DL和底下半導(dǎo)體層AS(參考圖4)之間的界面處形成高濃度層d0。
由例如ITO(Indium-Tin-Oxide)膜制成的像素電極PX形成在像素區(qū)域內(nèi)除其狹窄周邊外的絕緣膜GI的上表面的中央部位。
像素電極PX與薄膜晶體管TFT相鄰的那側(cè)形成來(lái)避開(kāi)形成薄膜晶體管TFT的區(qū)域并且疊加及連接在源電極SD2的延伸部分。
像素電極PX與各個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL相鄰的那側(cè)形成來(lái)使得各個(gè)側(cè)的輪廓疊加在各個(gè)遮光膜SKD的中心軸(或近似中心軸)上。
各個(gè)遮光膜SKD主要用來(lái)阻擋由于像素電極PX與相鄰的一個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL之間產(chǎn)生的電場(chǎng)露出的光以及由于像素電極PX的周圍相鄰的一個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL產(chǎn)生的電場(chǎng)造成的液晶排列紊亂造成的光。
另外，像素電極PX形成來(lái)稍稍疊加用于驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管TFT的柵區(qū)信號(hào)線GL和與該柵區(qū)信號(hào)線GL相鄰設(shè)置的另一柵區(qū)信號(hào)線GL(圖1的上側(cè)表示的柵區(qū)信號(hào)線GL)，這兩個(gè)柵區(qū)信號(hào)線GL之間插入像素電極PX。
另一柵區(qū)信號(hào)線GL具有如前所述伸出到像素區(qū)域中的延伸部分，像素電極PX經(jīng)絕緣膜GI以相對(duì)大的面積疊加在另一柵區(qū)信號(hào)線GL上。
使用絕緣膜GI作為其介電膜的電容器件Cadd形成在像素電極PX和另一柵區(qū)信號(hào)線GL互相疊加的部分中。電容器件Cadd例如用來(lái)實(shí)現(xiàn)即使在薄膜晶體管TFT斷開(kāi)時(shí)也使提供給像素電極PX的視頻信號(hào)存儲(chǔ)相對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的作用。
由例如SiN制成的保護(hù)膜PSV形成在以上述方式形成的透明襯底SUB1的表面上。
保護(hù)膜PSV提供來(lái)防止薄膜晶體管TFT與液晶直接接觸，在形成各個(gè)像素電極PX的保護(hù)膜PSV的區(qū)域中開(kāi)孔。
尤其，形成保護(hù)膜PSV使得像素電極PX的除其周邊以外的中央部位被曝光(參考圖2)。在這種結(jié)構(gòu)中，由于在透光的像素區(qū)域中沒(méi)有保護(hù)膜PSV，可防止光吸收到保護(hù)膜PSV中。
覆蓋顯示部件AR的整個(gè)區(qū)域的對(duì)準(zhǔn)層ORI形成在以上述方式形成的透明襯底SUB1的表面上(參考圖4)，并且用于確定與對(duì)準(zhǔn)層ORI直接接觸的液晶LC的初始排列方向。
如圖4所示，黑色矩陣BM形成在透明襯底SUB2的液晶LC側(cè)表面上，以分割每個(gè)像素區(qū)域與相鄰的像素區(qū)域。具有對(duì)應(yīng)于各個(gè)像素區(qū)域的顏色的顏色濾光片F(xiàn)IL分別形成在黑色矩陣BM的與各個(gè)像素區(qū)域?qū)?yīng)的部分中所形成的孔中。
覆蓋顯示部件AR的整個(gè)區(qū)域的另一對(duì)準(zhǔn)層ORI形成在以上述方式形成的透明襯底SUB2的表面上，并且用于確定與對(duì)準(zhǔn)層ORI直接接觸的液晶LC的初始排列方向。
《柵區(qū)信號(hào)線GL》每個(gè)柵區(qū)信號(hào)線GL由兩層結(jié)構(gòu)制成，并且其底層由ITO(Indium-Tin-Oxide)膜g1制成，而其上層由Mo層g2制成，分別如圖2或3舉例所示。
在近來(lái)的朝著液晶顯示面板的增加尺寸發(fā)展的趨勢(shì)中，要求降低各個(gè)柵區(qū)信號(hào)線GL的電阻率，把Mo層g2選擇為柵區(qū)信號(hào)線GL的主要材料。但是，如果把Mo層g2用作單層，Mo層g2對(duì)作為基體襯底的透明襯底層SUB1的粘結(jié)不足。由于這個(gè)原因，ITO膜g1用作中間層。
通過(guò)對(duì)具有兩層結(jié)構(gòu)的每個(gè)柵區(qū)信號(hào)線GL進(jìn)行各個(gè)層(如后面所述)允許不同的蝕刻率的選擇蝕刻，在每個(gè)柵區(qū)信號(hào)線GL的側(cè)壁上形成朝向透明襯底SUB1越來(lái)越打開(kāi)的錐形表面，從而可防止爬過(guò)柵區(qū)信號(hào)線GL的漏區(qū)信號(hào)線DL的所謂的爬坡斷開(kāi)，并且可能防止對(duì)保護(hù)膜PSV的所謂的爬坡?lián)p壞。
在形成各個(gè)柵區(qū)信號(hào)線GL的柵區(qū)端子部件GTM期間，有一種情況是在接觸孔通過(guò)干蝕刻保護(hù)膜PSV和絕緣膜GI形成時(shí)不能確保對(duì)Mo層g2的選擇性。但是，由于ITO膜g1保留為所謂的阻擋件，能可靠地形成柵區(qū)端子部件GTM。
圖7A到7C是表示形成上述柵區(qū)信號(hào)線GL之一的方法的一個(gè)實(shí)施例的過(guò)程圖。
首先如圖7A所示，在透明襯底SUB1的主表面上形成ITO膜g1，在ITO膜g1的上表面上形成Mo層g2。之后，在Mo層g2的表面上形成光刻膠膜PRES，通過(guò)使用光掩模(未示出)選擇地曝光這個(gè)光刻膠膜PRES。之后，顯影光刻膠膜PRES，使得光刻膠膜PRES留在要形成柵區(qū)信號(hào)線GL的區(qū)域中。
接著，把光刻膠膜PRES用作掩模來(lái)選擇地蝕刻從這個(gè)掩模暴露出的部分Mo層g2。在這個(gè)步驟中使用的蝕刻溶液例如從包含磷酸和硝酸的混合酸以及硝酸鈰和硝酸的混合溶液中選擇。在這種情況下，朝向透明襯底SUB1逐漸打開(kāi)的錐形表面分別形成在剩余的Mo層g2的側(cè)壁上。
隨后，再次把光刻膠膜PRES用作掩模來(lái)選擇地蝕刻從這個(gè)掩模暴露出的部分ITO膜g1。在這個(gè)步驟中使用的蝕刻溶液例如是王水(氫氯酸與硝酸的混合溶液)。在這種情況下，朝向透明襯底SUB1逐漸打開(kāi)的錐形表面分別形成在剩余的Mo層g1的側(cè)壁上。
接著，去除光刻膠膜PRES，從而把柵區(qū)信號(hào)線GL形成在透明襯底SUB1上。這個(gè)柵區(qū)信號(hào)線GL具有分別具有朝向透明襯底SUB1逐漸打開(kāi)的微小的錐形表面的側(cè)壁，從而可完全防止在后面的步驟中層疊的層受到因存在臺(tái)階需要切割這樣的損壞。
《漏區(qū)信號(hào)線DL》圖4清楚地表示一個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL的橫截面。所示的漏區(qū)信號(hào)線DL與通過(guò)后面描述的抗蝕劑回流方法形成的薄膜晶體管TFT平行地形成，并且由層疊結(jié)構(gòu)制成，其中依次層疊a-Si制成的半導(dǎo)體層AS、在半導(dǎo)體層AS的表面上形成的高濃度層d0和Mo層d1。
因此，如圖4所示，朝向透明襯底SUB1逐漸打開(kāi)的錐形表面分別形成在漏區(qū)信號(hào)線DL的側(cè)壁上，在這些錐形表面上半路中，尤其在高濃度層d0下面的部分半導(dǎo)體層AS中各自形成臺(tái)階。
因此，能夠可靠地防止漏區(qū)信號(hào)線DL對(duì)保護(hù)膜PSV和對(duì)準(zhǔn)層ORI引起所謂的爬坡?lián)p壞。
在這種情況下產(chǎn)生的爬坡?lián)p壞帶來(lái)的問(wèn)題是在漏區(qū)信號(hào)線DL的一個(gè)側(cè)壁附近在保護(hù)膜PSV中產(chǎn)生斷裂等，并且漏區(qū)信號(hào)線DL材料通過(guò)這個(gè)斷裂被離子化并溶解在液晶中，從而改變液晶的電阻率。
《薄膜晶體管TFT》圖2是一個(gè)薄膜晶體管TFT的橫截面圖。所示的薄膜晶體管TFT通過(guò)后面要描述的抗蝕劑回流方法形成。
構(gòu)成薄膜晶體管TFT的柵電極部分的柵區(qū)信號(hào)線GL具有以朝向透明襯底SUB1逐漸打開(kāi)的錐形表面錐形形狀形成的側(cè)壁，從而可防止層疊在那一部分中的絕緣膜GI、漏電極SD1和源電極SD2被臺(tái)階損壞。
電連接于薄膜晶本管TFT的源電極SD2的像素電極PX直接層疊在源電極SD2上來(lái)形成。因此，防止薄膜晶體管TFT與液晶LC直接接觸的保護(hù)膜片PSV被形成來(lái)疊加在像素電極PX上。
尤其，像素電極PX作為其下有保護(hù)膜PSV的層被定位，從而避開(kāi)了相對(duì)于薄膜晶體管TFT的源電極SD2和像素電極PX之間的電連接形成與保護(hù)膜PSV的接觸孔。
由抗蝕劑回流方法形成的薄膜晶體管TFT具有層疊結(jié)構(gòu)形成的側(cè)壁，層疊結(jié)構(gòu)中，依次層疊半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0和漏電極SD1或源電極SD2。各個(gè)側(cè)壁都形成為具有朝向透明襯底SUB1逐漸打開(kāi)的錐形表面，在這些錐形表面上半路中，尤其在高濃度層d0下面的部分半導(dǎo)體層AS中各自形成臺(tái)階。
因此能夠可靠地防止漏區(qū)信號(hào)線DL引起對(duì)保護(hù)膜PSV和對(duì)準(zhǔn)層ORI的所謂的爬坡?lián)p壞。
尤其，像素電極PX由在像素電極爬上臺(tái)階的位置處相對(duì)容易損壞的材料構(gòu)成。另外，必須把像素電極PX形成來(lái)爬上層疊結(jié)構(gòu)并疊加在源電極SD2上。但是，由于分別在層疊結(jié)構(gòu)的側(cè)壁的錐形表面上形成臺(tái)階，可完全防止像素電極PX經(jīng)受臺(tái)階引起的爬坡?lián)p壞。
圖8A到8F是表示形成上述薄膜晶體管TFT的方法的一個(gè)實(shí)施例的過(guò)程圖。
首先，如圖8A所示，在已經(jīng)形成柵區(qū)信號(hào)線GL和絕緣膜GI后，在絕緣膜GI的表面上形成半導(dǎo)體層AS，在半導(dǎo)體層AS的表面上形成高濃度層d0，在高濃度層d0上形成Mo層d1。在這種情況下，在同一室內(nèi)連續(xù)淀積半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0和Mo層d1。
如圖8B所示，在Mo層d1的表面上形成光刻膠膜PRES，對(duì)應(yīng)于要形成漏區(qū)信號(hào)線DL、漏電極SD1和源電極SD2的部分光刻膠膜PRES的部分通過(guò)使用光掩模選擇的曝光留下。
如圖8C所示，光刻膠膜PRES用作掩模，從這個(gè)掩模暴露出來(lái)的部分Mo層d1被選擇地蝕刻(例如，選擇包含磷酸和硝酸的混合酸或硝酸鈰與硝酸的混合溶液來(lái)用于這個(gè)蝕刻)，并且干蝕刻高濃度層d0。在這種情況下，半導(dǎo)體層AS的表面輕微地切割。
順便提及，高濃度層d0的蝕刻不限于上述方法，在選擇地蝕刻Mo層d1后，可把這個(gè)Mo層d1用作掩模來(lái)蝕刻高濃度層d0。
如圖8D所示，使光刻膠膜PRES回流。通過(guò)這個(gè)處理，下陷光刻膠膜PRES的周邊部分，下陷的部分還用作掩模?；亓鞴饪棠z膜PRES的方法例如是烤制、在有機(jī)溶劑環(huán)境中溶解或浸沒(méi)在水中。
在這個(gè)步驟中，光刻膠膜PRES的下陷需要完全覆蓋漏電極SD1和源電極SD2之間的部分(溝道區(qū)域)。結(jié)果，在圖8B所示的步驟中，在這個(gè)部分中的光刻膠膜PRES的圖案寬度需要作得盡可能窄。
而且，這個(gè)光刻膠膜PRES被用作掩模來(lái)選擇地蝕刻從這個(gè)掩模暴露出來(lái)的部分半導(dǎo)體層AS。
之后，去除光刻膠膜PRES。優(yōu)選地在執(zhí)行拋光后使光刻膠膜PRES進(jìn)行所謂的MEA剝離，因?yàn)槿绻诨亓髌陂g烤制光刻膠膜PRES，則光刻膠膜PRES變得難以剝離。
如圖8E所示，形成ITO膜ITO1，在對(duì)應(yīng)于要形成像素電極PX(也在漏區(qū)端子部件DTM)的區(qū)域的部分中形成光刻膠膜PRES。這個(gè)光刻膠膜PRES被用作掩模來(lái)去除從這個(gè)掩模暴露出來(lái)的部分ITO膜ITO1。此后，去除光刻膠膜PRES。
如圖8F所示，形成保護(hù)膜PSV并且形成光刻膠膜PRES，使得在除像素區(qū)域周邊的像素區(qū)域的中央部位(包括形成薄膜晶體管TFT的區(qū)域)開(kāi)孔。
這個(gè)光刻膠膜PRES被用作掩模來(lái)去除從這個(gè)掩模暴露出來(lái)的部分保護(hù)膜PSV。順便提及，在保護(hù)膜PSV中形成孔的同時(shí)，也在柵區(qū)端子部件GTM和漏區(qū)端子部件DTM處形成孔。此后，去除光刻膠膜PRES。
《電容器件Cadd》圖3是一個(gè)電容器件Cadd的橫截面圖。像素電極PX以這樣的方式形成部分像素電極PX疊加在部分柵區(qū)信號(hào)線GL上，其間插入絕緣膜GI，并且絕緣膜GI用作電容器件Cadd的介電膜。
如上所述，由于像素電極PX形成來(lái)定位成保護(hù)膜PSV下面的層，電容器件Cadd的介電膜不使用保護(hù)膜PSV和絕緣膜GI制成的兩層結(jié)構(gòu)，僅由絕緣膜GI制成。
由于這個(gè)原因，電容器件Cadd的電容值可由絕緣膜GI的膜厚和柵區(qū)信號(hào)線GL與像素電極PX之間的重疊面積來(lái)設(shè)置，從而容易設(shè)置電容器件Cadd的電容值。
因?yàn)榻殡娔H由絕緣膜GI制成這一事實(shí)，由于柵區(qū)信號(hào)線GL帶來(lái)的臺(tái)階容易在電容器件Cadd的介電膜的表面上出現(xiàn)。但是，柵區(qū)信號(hào)線GL具有包括作為底層的ITO膜g1和作為上層的Mo層g2的兩層結(jié)構(gòu)，柵區(qū)信號(hào)線GL的側(cè)壁形成為輕微的錐形形狀，從而在部分像素電極PX疊加在柵區(qū)信號(hào)線GL上的情況下，可完全防止像素電極PX在像素電極PX爬過(guò)臺(tái)階的位置上被損壞。
《黑色矩陣BM》圖4表示黑色矩陣BM的橫截面圖。圖4表明黑色矩陣BM形成來(lái)僅覆蓋漏區(qū)信號(hào)線DL，但是黑色矩陣BM也可形成來(lái)覆蓋柵區(qū)信號(hào)線GL和薄膜晶體管TFT。
這個(gè)結(jié)構(gòu)打算用來(lái)改善對(duì)比度，并防止由于外部光照射帶來(lái)薄膜晶體管TFT的特性改變。
與柵區(qū)信號(hào)線GL同時(shí)形成的遮光膜SKD形成在漏區(qū)信號(hào)線DL的相對(duì)側(cè)上，覆蓋漏區(qū)信號(hào)線DL的黑色矩陣BM形成來(lái)使得黑色矩陣BM的寬度方向的相對(duì)兩端分別定位在遮光膜SKD上。
《柵區(qū)端子部件GTM》圖5是表示一個(gè)柵區(qū)端子部件GTM的橫截面圖。所示的柵區(qū)端子部件GTM通過(guò)開(kāi)孔和曝光柵區(qū)信號(hào)線GL的延伸端分別依次形成在保護(hù)膜PSV和絕緣膜GI中(通過(guò)使用干蝕刻的選擇蝕刻)。在各個(gè)像素區(qū)域在保護(hù)膜PSV中開(kāi)孔的同時(shí)進(jìn)行開(kāi)孔。
如圖5所示，由作為底層的ITO膜g1和作為上層的Mo層g2構(gòu)成的柵區(qū)信號(hào)線GL用覆蓋在柵區(qū)端子部件GTM處被去除的Mo層g2來(lái)形成。這是由于在通過(guò)干蝕刻在保護(hù)膜PSV和絕緣膜GI中開(kāi)孔同時(shí)蝕刻不能保證選擇比的Mo層g2。
但是，留下具有蝕刻阻擋件功能的下面ITO膜g1，柵區(qū)端子部件GTM的功能完全由ITO膜g1實(shí)現(xiàn)。另外，ITO膜g1由不容易被氧化的材料制成，從而可形成例如抗電解腐蝕的柵區(qū)端子部件GTM。
《漏區(qū)端子部件DTM》圖6是表示漏區(qū)端子部件DTM的橫截面的視圖。所示的漏區(qū)端子部件DTM通過(guò)在保護(hù)膜PSV中開(kāi)孔(通過(guò)選擇蝕刻)并曝光漏區(qū)信號(hào)線DL的延伸端形成。在各個(gè)像素區(qū)域的保護(hù)膜PSV中開(kāi)孔的同時(shí)進(jìn)行開(kāi)孔。
在這種結(jié)構(gòu)中，ITO膜ITO1形成來(lái)在漏區(qū)端子部件DTM處覆蓋漏區(qū)信號(hào)線DL。這個(gè)ITO膜ITO1在形成像素電極PX的同時(shí)形成。ITO膜ITO1形成來(lái)使得防止電解腐蝕的產(chǎn)生。
如上所述，漏區(qū)信號(hào)線DL與通過(guò)抗蝕劑回流方法形成的薄膜晶體管TFT平行地形成并由依次層疊半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0和Mo層d1的疊層結(jié)構(gòu)制成。漏區(qū)信號(hào)線DL的側(cè)壁形成為輕微的錐形形狀。
因此，在漏區(qū)信號(hào)線DL在漏區(qū)端子部件DTM處用ITO膜ITO1覆蓋的情況下，可解決諸如由于臺(tái)階而切割I(lǐng)TO膜ITO1的問(wèn)題。
《制造方法》圖9A到9H是表示上述液晶顯示裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的過(guò)程圖。
圖9A到9H是與圖8A到8F一起表示形成柵區(qū)端子部件GTM部分的過(guò)程圖。
圖9A對(duì)應(yīng)于圖8A，圖9B對(duì)應(yīng)于圖8B，圖9C對(duì)應(yīng)于圖8C，圖9D對(duì)應(yīng)于圖8D，圖9E對(duì)應(yīng)于圖8E，圖9G對(duì)應(yīng)于圖8F。
一連串過(guò)程如圖10的表所示。從該表明顯地看出，光刻處理數(shù)可降低到4個(gè)，即，柵區(qū)信號(hào)線GL的構(gòu)圖、漏區(qū)信號(hào)線DL(漏電極和源電極)的構(gòu)圖、像素電極PX的構(gòu)圖和保護(hù)膜PSV的構(gòu)圖。
實(shí)施例2在實(shí)施例1的上面描述中，參考通過(guò)使用抗蝕劑回流方法形成薄膜晶體管TFT的液晶顯示裝置。但是，本發(fā)明還可應(yīng)用于通過(guò)使用所謂的半曝光方法形成薄膜晶體管TFT的液晶顯示裝置。
實(shí)施例2除下面的結(jié)構(gòu)外與實(shí)施例1相同。
《薄膜晶體管TFT》
圖11是通過(guò)使用所謂的半曝光方法形成薄膜晶體管TFT的橫截面圖。
薄膜晶體管TFT具有通過(guò)層疊結(jié)構(gòu)形成的側(cè)壁，層疊結(jié)構(gòu)中依次層疊半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0、Mo層d1并且各個(gè)側(cè)壁形成來(lái)具有朝向透明襯底SUB1逐漸打開(kāi)的輕微的錐形表面。
圖15A到15E是表示形成薄膜晶體管TFT的方法的一個(gè)實(shí)施例的過(guò)程圖。
首先，如圖15A所示，在已經(jīng)形成柵區(qū)信號(hào)線GL和絕緣膜GI后，在絕緣膜GI的表面上形成半導(dǎo)體層AS，在半導(dǎo)體層AS的表面上形成高濃度層d0，在高濃度層d0上形成Mo層d1。在這種情況下，在同一室內(nèi)連續(xù)淀積半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0和Mo層d1。
如圖15B所示，在Mo層d1的表面上形成光刻膠膜PRES，使用光掩模執(zhí)行選擇曝光。在這種情況下使用的光掩模是具有柵格結(jié)構(gòu)的掩?；蛲ㄟ^(guò)控制半透明膜如MoSi的膜厚制造的掩模，并且通過(guò)使用光掩模在對(duì)應(yīng)于要形成漏區(qū)信號(hào)線DL、漏電極SD1和源電極SD2的部分的部分中以及在對(duì)應(yīng)于漏電極SD1和源電極SD2之間的部分(溝道部分)的部分中留下光刻膠膜PRES。在這種情況下，在溝道部分上光刻膠膜PRES的膜厚比其他區(qū)域上光刻膠膜PRES的膜厚小得多。
尤其，在溝道部分中，控制抗蝕劑狀態(tài)，使得完成光刻膠、Mo層d1和高濃度層d0的蝕刻的時(shí)間變得與完成Mo層d1和高濃度層d0以及半導(dǎo)體層AS的蝕刻的時(shí)間(近似)相同。
如圖15C所示，光刻膠膜PRES用作掩模，從這個(gè)掩模暴露出來(lái)的部分Mo層d1被選擇地蝕刻(例如，選擇包含磷酸和硝酸的混合酸或硝酸鈰與硝酸的混合溶液來(lái)用于這個(gè)蝕刻)，并且干蝕刻高濃度層d0和半導(dǎo)體層AS。在這種情況下，在溝道部分中，Mo層d1和高濃度層d0以及半導(dǎo)體層AS被蝕刻，但是半導(dǎo)體層AS的表面僅輕微地切割。
順便提及，高濃度層d0的蝕刻不限于上述方法，在選擇地蝕刻Mo層d1后，可把這個(gè)Mo層d1用作掩模來(lái)蝕刻高濃度層d0。
此后，去除光刻膠膜PRES。
如圖15D所示，形成ITO膜ITO1并且在對(duì)應(yīng)于要形成像素電極PX(漏區(qū)端子部件DTM)的區(qū)域的部分中形成光刻膠膜PRES。光刻膠膜PRES用作掩模來(lái)去除從這個(gè)掩模暴露出來(lái)的部分ITO膜ITO1。此后，去除光刻膠膜PRES。
如圖15E所示，形成保護(hù)膜PSV并且形成光刻膠膜PRES，使得在除像素區(qū)域的周邊的像素區(qū)域的中央部位(包括形成薄膜晶體管TFT的區(qū)域)開(kāi)孔。
這個(gè)光刻膠膜PRES被用作掩模來(lái)去除從這個(gè)掩模暴露出來(lái)的部分保護(hù)膜PSV。順便提及，在保護(hù)膜PSV中形成孔的同時(shí)，也在柵區(qū)端子部件GTM和漏區(qū)端子部件DTM處形成孔。此后，去除光刻膠膜PRES。
《漏區(qū)信號(hào)線DL》圖12表示一個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL的橫截面。所示的漏區(qū)信號(hào)線DL由層疊結(jié)構(gòu)制成，其中依次層疊半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0和Mo層d1并且與通過(guò)半曝光方法形成的薄膜晶體管平行地形成。因此，如圖12所示，朝向透明襯底SUB1逐漸打開(kāi)的錐形表面分別形成在漏區(qū)信號(hào)線DL側(cè)壁上。
《柵區(qū)端子部件GTM》圖13是表示一個(gè)柵區(qū)端子部件GTM的橫截面圖。所示的柵區(qū)端子部件GTM類似于實(shí)施例1的情況形成。
《漏區(qū)端子部件DTM》圖14表示漏區(qū)端子部件DTM的橫截面。所示的漏區(qū)端子部件DTM由層疊結(jié)構(gòu)制成，其中依次層疊半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0和Mo層d1，并且，朝向透明襯底SUB1逐漸打開(kāi)的錐形表面分別形成在漏區(qū)信號(hào)線DL側(cè)壁上。
在漏區(qū)端子部件DTM處，ITO膜ITO1形成來(lái)延伸到漏區(qū)信號(hào)線DL的側(cè)壁。在像素電極PX形成的同時(shí)形成ITO膜ITO1，以防止電腐蝕。
通過(guò)在保護(hù)膜PSV中開(kāi)孔并且曝光ITO膜ITO1來(lái)形成漏區(qū)端子部件DTM。
《制造方法》圖16A到16G是表示上述液晶顯示裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的過(guò)程圖。
圖16A到16G是與圖15A到15E一起表示形成柵區(qū)端子部件GTM部分的過(guò)程圖。
圖16A對(duì)應(yīng)于圖15B，圖16C對(duì)應(yīng)于圖15C，圖16D對(duì)應(yīng)于圖15D，圖9F對(duì)應(yīng)于圖15E。
一連串過(guò)程如圖17的表所示。從表顯然看出，光刻處理數(shù)可降低到4個(gè)，即，柵區(qū)信號(hào)線GL的構(gòu)圖、漏區(qū)信號(hào)線DL(漏電極和源電極)的構(gòu)圖、像素電極PX的構(gòu)圖和保護(hù)膜PSV的構(gòu)圖。
實(shí)施例3本發(fā)明還可應(yīng)用于通過(guò)使用所謂的ITO掩模方法形成其薄膜晶體管TFT的液晶顯示裝置。
實(shí)施例3除下面的結(jié)構(gòu)外與實(shí)施例1相同。
《薄膜晶體管TFT》圖18是通過(guò)使用ITO掩模方法形成薄膜晶體管TFT的橫截面圖。
在薄膜晶體管TFT中，像素電極PX的ITO膜ITO1不僅直接疊加在源電極SD2的整個(gè)表面上，還疊加在漏區(qū)信號(hào)線DL(和漏電極SD1)的表面上。
類似于其他實(shí)施例的情況，依次層疊半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0、Mo層d1形成的層疊結(jié)構(gòu)的側(cè)壁分別形成為具有朝向透明襯底SUB1逐漸打開(kāi)的輕微的錐形表面。
圖22A到22G是表示形成薄膜晶體管TFT的方法的一個(gè)實(shí)施例的過(guò)程圖。
首先，如圖22A所示，在已經(jīng)形成柵區(qū)信號(hào)線GL和絕緣膜GI后，在絕緣膜GI的表面上形成半導(dǎo)體層AS，在半導(dǎo)體層AS的表面上形成高濃度層d0，在高濃度層d0上形成Mo層d1。在這種情況下，在同一室內(nèi)連續(xù)淀積半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0和Mo層d1。
如圖22B所示，在Mo層d1的表面上形成光刻膠膜PRES，并且通過(guò)使用光掩模執(zhí)行選擇曝光，在對(duì)應(yīng)于要形成漏區(qū)信號(hào)線DL、漏電極SD1和源電極SD2的部分的部分中以及在對(duì)應(yīng)于漏電極SD1和源電極SD2之間的區(qū)域(溝道部分)的部分中留下光刻膠膜PRES。
然后，光刻膠膜PRES用作掩模，從這個(gè)掩模暴露出來(lái)的部分Mo層d1、高濃度層d0以及半導(dǎo)體層AS被依次選擇地蝕刻。之后，去除光刻膠膜PRES。
如圖22C所示，形成ITO膜ITO并且在ITO膜ITO的上表面上形成光刻膠膜PRES。在對(duì)應(yīng)于要形成漏區(qū)信號(hào)線DL、漏電極SD1和像素電極PX的區(qū)域的部分中形成光刻膠膜PRES。
如圖22D所示，光刻膠膜PRES用作掩模來(lái)選擇地蝕刻從這個(gè)掩模暴露出來(lái)的部分ITO膜ITO。之后，去除光刻膠膜PRES。
如圖22E所示，把ITO膜ITO用作掩模來(lái)選擇地蝕刻從這個(gè)掩模暴露出來(lái)的部分Mo層d1，并且選擇地蝕刻高濃度層d0。這樣，暴露半導(dǎo)體層AS的表面。
如圖22F所示，形成保護(hù)膜PSV并且形成光刻膠膜PRES，使得在除像素區(qū)域的周邊的像素區(qū)域的中央部位(包括形成薄膜晶體管TFT的區(qū)域)開(kāi)孔。
這個(gè)光刻膠膜PRES被用作掩模來(lái)去除從這個(gè)掩模暴露出來(lái)的部分保護(hù)膜PSV。順便提及，在保護(hù)膜PSV中形成孔的同時(shí)，也在柵區(qū)端子部件GTM和漏區(qū)端子部件DTM處形成孔。此后，去除光刻膠膜PRES，如圖22G所示。
《漏區(qū)信號(hào)線DL》圖19表示一個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL的橫截面。所示的漏區(qū)信號(hào)線DL由層疊結(jié)構(gòu)制成，其中依次層疊半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0、Mo層d1和ITO膜ITO1。
《柵區(qū)端子部件GTM》圖20是表示一個(gè)柵區(qū)端子部件GTM的橫截面圖。所示的柵區(qū)端子部件GTM類似于實(shí)施例1和2的柵區(qū)端子部件GTM的結(jié)構(gòu)。
《漏區(qū)端子部件DTM》圖21表示漏區(qū)端子部件DTM的橫截面。在漏區(qū)端子部件DTM處，由于漏區(qū)信號(hào)線DL由上述層疊結(jié)構(gòu)制成，在保護(hù)膜PSV的開(kāi)孔底部暴露ITO膜ITO1，使得可得到耐電腐蝕的結(jié)構(gòu)。
《制造方法》圖23A到23G是表示上述液晶顯示裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的過(guò)程圖。
圖23A到23G是與圖22A到22G一起表示形成柵區(qū)端子部件GTM部分的過(guò)程圖。
圖23A對(duì)應(yīng)于圖22B，圖23C對(duì)應(yīng)于圖22C，圖23D對(duì)應(yīng)于圖22D，圖23E對(duì)應(yīng)于圖22E，圖23F對(duì)應(yīng)于圖22F，圖23G對(duì)應(yīng)于圖22G。
一連串過(guò)程如圖24的表所示。從表顯然看出，光刻處理數(shù)可降低到4個(gè)，即，柵區(qū)信號(hào)線GL的構(gòu)圖、像素電極PX(漏區(qū)信號(hào)線DL)的構(gòu)圖、漏電極和源電極的構(gòu)圖和保護(hù)膜PSV的構(gòu)圖。
實(shí)施例4在上面描述的各個(gè)實(shí)施例中，參考的是所謂的垂直電場(chǎng)型液晶顯示裝置，其中在其透明襯底SUB1上在各個(gè)像素區(qū)域中形成像素電極，在其玻璃襯底SUB2上形成各個(gè)像素區(qū)域共用的反電極，使得其液晶的透光性由近似垂直于襯底的這些電極的每一個(gè)之間產(chǎn)生的電場(chǎng)控制。
但是，本發(fā)明不限于這種垂直電場(chǎng)型液晶顯示裝置，還可用于所謂的平面轉(zhuǎn)換型液晶顯示裝置，其中在其透明襯底SUB1上在各個(gè)像素區(qū)域中形成像素電極和反電極，使得液晶的透光性通過(guò)近似與透明襯底SUB1平行的像素電極與反電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)分量控制。
圖25與圖1對(duì)應(yīng)是表示平面轉(zhuǎn)換型液晶顯示裝置上像素結(jié)構(gòu)的平面圖。順便提及，圖26表示沿著圖25的線26-26的橫截面，圖27表示沿著圖25的線27-27的橫截面圖。
圖25所示的結(jié)構(gòu)不同于圖1之處如下所述。
參考圖25，首先，以條帶形式設(shè)置多個(gè)像素電極PX和多個(gè)反電極CT，其與漏區(qū)信號(hào)線DL平行延伸，并且交替設(shè)置形成像素電極PX和反電極CT。
在實(shí)施例4中，設(shè)置兩個(gè)像素電極PX和三個(gè)反電極CT，這兩個(gè)像素電極PX和三個(gè)反電極CT交替設(shè)置，使得兩個(gè)反電極CT分別設(shè)置在相對(duì)的兩端，即與漏區(qū)信號(hào)線DL相鄰。
設(shè)置在相對(duì)兩端的各個(gè)反電極CT具有防止像素電極PX受到相鄰漏區(qū)信號(hào)線DL產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響的屏蔽功能，并且形成得比其他電極更寬。
反電極CT與柵區(qū)信號(hào)線GL同時(shí)形成，并且用與柵區(qū)信號(hào)線GL相同的材料形成。因此，反電極CT各自由兩層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，即ITO膜構(gòu)成的底層和Mo層構(gòu)成的上層。
三個(gè)反電極CT通過(guò)與反電壓信號(hào)線CL一體形成而相互連接，該反電壓信號(hào)線CL在像素區(qū)域的中央部位中與柵區(qū)信號(hào)線GL平行形成。經(jīng)反電壓信號(hào)線CL把反電壓信號(hào)提供給反電極CT。因此，這個(gè)反電壓信號(hào)線CL也由兩層結(jié)構(gòu)制成，即ITO膜構(gòu)成的底層和Mo層構(gòu)成的上層。
這個(gè)反電壓信號(hào)線CL與在X方向并置的像素一起形成，如圖25所示，并且與設(shè)置在Y方向的像素的其他反電壓信號(hào)線CL連接一起，如圖25所示。從公共端子部件CTM向反電壓信號(hào)線CL提供反電壓信號(hào)，該公共端子部件CTM形成在延伸到顯示部件外部的公共連接線處。
把像素電極PX形成為不同于反電極CT(反電壓信號(hào)線CL)的層，絕緣膜GI插入在像素電極PX與反電極CT之間。
以在反電壓信號(hào)線CL上彼此連接的方式形成兩個(gè)像素電極PX。在這個(gè)連接部分中，使用絕緣膜GI作為其介電質(zhì)的存儲(chǔ)電容Cstg形成在像素電極PX與反電壓信號(hào)線CL之間。
更靠近薄膜晶體管TFT的兩個(gè)像素電極PX之一在一端延伸到薄膜晶體管TFT的半導(dǎo)體層AS的上表面，并且構(gòu)成薄膜晶體管TFT的源電極。
這個(gè)薄膜晶體管TFT通過(guò)例如前面實(shí)施例1所述的抗蝕劑回流方法形成。
《電容器件Cstg》圖26是表示電容器件Cstg的橫截面的視圖。部分像素電極PX疊加在部分反電壓信號(hào)線CL上，絕緣膜GI插入在其間，絕緣膜GI用作電容器件Cstg的介電膜。
由于形成像素電極PX，將其定位為保護(hù)膜PSV下面的層，電容器件Cstg的介電膜不使用保護(hù)膜PSV和絕緣膜GI制成的兩層結(jié)構(gòu)，僅由絕緣膜GI制成。
由于這個(gè)原因，電容器件Cstg的電容值可由絕緣膜GI的膜厚和反電壓信號(hào)線CL與像素電極PX之間的重疊面積設(shè)置，從而可容易設(shè)置電容器件Cstg的電容值。
《反電極CT》圖27表示反電極CT的橫截面。
通過(guò)對(duì)具有兩層結(jié)構(gòu)的反電極CT進(jìn)行允許各層的蝕刻率不同的選擇蝕刻，在每個(gè)反電極CT的側(cè)壁上可形成朝向透明襯底SUB1逐漸打開(kāi)的錐形表面，從而可防止諸如斷裂這樣的損壞在絕緣膜GI爬過(guò)任何反電極CT的位置處的絕緣膜GI中產(chǎn)生，并且還可能防止反電極CT與像素電極PX之間的電場(chǎng)分散。
《漏區(qū)信號(hào)線DL》圖27表示一個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL的橫截面。每個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL與通過(guò)抗蝕劑回流方法形成的薄膜晶體管TFT平行形成，并且由層疊結(jié)構(gòu)制成，其中依次層疊半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0、Mo層d1。在每個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL的側(cè)壁上分別形成朝向透明襯底SUB1逐漸打開(kāi)的錐形表面，并且在這些錐形表面，尤其在下置高濃度層d0的半導(dǎo)體層AS的部分中中途分別形成臺(tái)階。順便提及，通過(guò)上述半曝光方法替代抗蝕利回流方法可形成薄膜晶體管TFT。
因此，可完全防止在形成來(lái)覆蓋漏區(qū)信號(hào)線DL的保護(hù)膜PSV和對(duì)準(zhǔn)層ORI中產(chǎn)生爬壞損壞。
《柵區(qū)端子部件GTM、共用端子部件CTM》每個(gè)柵區(qū)端子部件GTM具有類似于實(shí)施例1(圖5)中描述的柵區(qū)端子部件GTM的結(jié)構(gòu)。共用端子部件CTM具有雙層結(jié)構(gòu)，其在相同的層中用與柵區(qū)信號(hào)線GL相同材料制成，并具有類似于柵區(qū)端子部件GTM的結(jié)構(gòu)。
《漏區(qū)端子部件DTM》每個(gè)漏區(qū)端子部件DTM具有類似于實(shí)施例1(圖6)所述的漏區(qū)端子部件DTM的結(jié)構(gòu)。
《薄膜晶體管TFT》
每個(gè)薄膜晶體管TFT具有類似于實(shí)施例1(圖2)所述的薄膜晶體管TFT的結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例5圖28是表示在平面轉(zhuǎn)換型液晶顯示裝置上的像素的另一實(shí)施例的平面圖。
參考圖28，首先，像素電極PX和反電極CT分別由諸如ITO膜的透明導(dǎo)電層構(gòu)成，反電極CT疊加在像素電極PX上并且?guī)缀踉谙袼貐^(qū)域的整個(gè)區(qū)域中形成。
尤其，反電極CT形成在透明襯底SUB1的表面上除其狹窄周邊外的像素區(qū)域的整個(gè)中央部位上。
經(jīng)反電壓信號(hào)線CL把反電壓信號(hào)提供給這個(gè)反電極CT，該反電壓信號(hào)線CL形成來(lái)通過(guò)X方向上像素區(qū)域的中央部位，如圖28所示。
反電壓信號(hào)線CL直接形成在反電極CT上，并且在形成柵區(qū)信號(hào)線GL的同時(shí)形成。因此，反電壓信號(hào)線CL由兩層結(jié)構(gòu)制成，即ITO膜形成的下層和Mo層形成的上層。
像素電極PX形成在覆蓋反電極CT(反電壓信號(hào)線CL)的絕緣膜GI上。把像素電極PX設(shè)置成例如條形模式，該模式與漏區(qū)信號(hào)線DL平行延伸，并且在與漏區(qū)信號(hào)線DL垂直的方向上并置。
在連接于薄膜晶體管TFT的一端相互連接像素電極PX，并且將其延伸到薄膜晶體管TFT的半導(dǎo)體層AS的表面，構(gòu)成薄膜晶體管TFT的源電極SD2。
這個(gè)薄膜晶體管TFT通過(guò)類似于實(shí)施例1的抗蝕劑回流方法形成。
《反電極CT》圖30表示反電壓信號(hào)線CL的橫截面。
通過(guò)對(duì)具有兩層結(jié)構(gòu)的反電壓信號(hào)線CL進(jìn)行允許各層的蝕刻率不同的選擇蝕刻，在反電壓信號(hào)線CL的側(cè)壁上可形成朝向透明襯底SUB1逐漸打開(kāi)的錐形表面，從而可防止在絕緣膜GI中產(chǎn)生爬坡?lián)p壞。
另外，由于反電壓信號(hào)線CL形成ITO膜制成的反電極CT的上表面上，并且反電壓信號(hào)線CL的底層由ITO膜制成，可確保反電壓信號(hào)線CL與反電極CT的粘結(jié)。
《漏區(qū)信號(hào)線DL》圖29表示一個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL的橫截面。每個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL與通過(guò)抗蝕劑回流方法形成的薄膜晶體管TFT平行形成，并且由層疊結(jié)構(gòu)制成，其中依次層疊半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0、Mo層d1。在每個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL的側(cè)壁上分別形成朝向透明襯底SUB1逐漸打開(kāi)的錐形表面，并且在這些錐形表面，尤其在下置高濃度層d0的半導(dǎo)體層AS的部分中中途分別形成臺(tái)階。順便提及，通過(guò)上述半曝光方法替代抗蝕劑回流方法可形成薄膜晶體管TFT。
因此，可完全防止在形成來(lái)覆蓋漏區(qū)信號(hào)線DL的保護(hù)膜PSV和對(duì)準(zhǔn)層ORI中產(chǎn)生爬坡?lián)p壞。
《柵區(qū)端子部件GTM、共用端子部件CTM》每個(gè)柵區(qū)端子部件GTM和共用端子部件CTM具有類似于實(shí)施例1(圖5)中描述的柵區(qū)端子部件GTM的結(jié)構(gòu)。
《漏區(qū)端子部件DTM》每個(gè)漏區(qū)端子部件DTM具有類似于實(shí)施例1(圖6)所述的漏區(qū)端子部件DTM的結(jié)構(gòu)。
《薄膜晶體管TFT》每個(gè)薄膜晶體管TFT具有類似于實(shí)施例1(圖2)所述的薄膜晶體管TFT的結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例6圖31與圖25對(duì)應(yīng)是表示平面轉(zhuǎn)換型液晶顯示裝置上像素的另一實(shí)施例的平面圖。
圖31表示通過(guò)半曝光方法形成的像素的結(jié)構(gòu)。所示的柵區(qū)信號(hào)線GL有ITO膜和Mo層制成的兩層結(jié)構(gòu)，類似于上述每個(gè)實(shí)施例的情況，但這個(gè)結(jié)構(gòu)在圖31未表示出來(lái)。
《存儲(chǔ)電容Cstg》圖32是表示存儲(chǔ)電容Cstg的橫截面的視圖。
存儲(chǔ)電容Cstg按像素電極PX疊加在反電壓信號(hào)線CL的上表面上的方式形成，絕緣膜GI插入在其間。
反電壓信號(hào)線CL具有包括作為底層的ITO膜g1和作為上層的Mo層g2的兩層結(jié)構(gòu)。把像素電極PX制成疊層結(jié)構(gòu)，其中依次層疊半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0、Mo層d1和ITO膜ITO1。
《像素電極PX》圖33清楚地表示像素電極PX的橫截面。
如上所述，每個(gè)像素電極PX由依次層疊半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0、Mo層d1和ITO膜ITO1的疊層結(jié)構(gòu)制成。
在這種情況下，盡管通過(guò)像素電極PX引起的臺(tái)階會(huì)帶來(lái)?yè)p壞，但把各個(gè)像素電極PX的各個(gè)側(cè)壁形成為具有朝向透明襯底SUB1逐漸打開(kāi)的輕微錐形表面。因此，可完全防止在形成來(lái)覆蓋漏區(qū)信號(hào)線DL的保護(hù)膜PSV和對(duì)準(zhǔn)層ORI中產(chǎn)生爬坡?lián)p壞。
《漏區(qū)信號(hào)線DL》圖33表示漏區(qū)信號(hào)線DL的橫截面。
每個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL類似于像素電極PX的情況，也由依次層疊半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0、Mo層d1與ITO膜的層疊結(jié)構(gòu)制成。
由于這個(gè)原因，由于像素電極PX帶來(lái)的臺(tái)階會(huì)引起損壞，但是把每個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL的側(cè)壁形成為具有朝向透明襯底SUB1逐漸打開(kāi)的錐形表面，從而，可完全防止在形成來(lái)覆蓋漏區(qū)信號(hào)線DL的保護(hù)膜PSV和對(duì)準(zhǔn)層ORI中產(chǎn)生爬坡?lián)p壞。
《柵區(qū)端子部件GTM》圖35是表示柵區(qū)端子部件GTM的橫截面的圖。所示的柵區(qū)端子部件GTM通過(guò)依次分別在保護(hù)膜PSV和絕緣膜GI中開(kāi)孔(通過(guò)使用干蝕刻選擇蝕刻)并把柵區(qū)信號(hào)線GL的延伸端暴露出來(lái)形成。
如圖35可見(jiàn)，由作為底層的ITO膜g1和作為上層的Mo層g2構(gòu)成的柵區(qū)信號(hào)線GL通過(guò)在柵區(qū)端子部件GTM處去除覆蓋的Mo層g2形成。這是由于在通過(guò)干蝕刻在保護(hù)膜PSV和絕緣膜GI中開(kāi)孔的同時(shí)，不能確保選擇率的Mo層g2被蝕刻。
但是，留下具有蝕刻阻擋件的功能的底層的ITO膜g1，通過(guò)ITO膜g1完全實(shí)現(xiàn)柵區(qū)端子部件GTM的功能。另外，ITO膜g1由不容易氧化的材料制成，從而可形成例如具有耐電解腐蝕的柵區(qū)端子部件GTM。
《漏區(qū)端子部件DTM》圖36表示一個(gè)漏區(qū)端子部件DTM的橫截面圖。所示的漏區(qū)信號(hào)線DL由依次層疊半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0、Mo層d1和ITO膜ITO1的疊層結(jié)構(gòu)制成。因此漏區(qū)端子部件DTM通過(guò)在保護(hù)膜PSV中開(kāi)孔形成。
由于形成在漏區(qū)信號(hào)線DL的表面上的ITO膜ITO通過(guò)在保護(hù)膜PSV中開(kāi)孔曝光露出來(lái)，形成防止電解腐蝕的ITO膜更加不必要。
《薄膜晶體管TFT》
在實(shí)施例6中，通過(guò)半曝光方法形成薄膜晶體管TFT。圖37A到37F是表示上述薄膜晶體管TFT的形成方法的一個(gè)實(shí)施例的過(guò)程圖。
首先，如圖37A所示，在已經(jīng)形成柵區(qū)信號(hào)線GL和絕緣膜GI后，在絕緣膜GI的表面上形成半導(dǎo)體層AS，在半導(dǎo)體層AS的表面上形成高濃度層d0，在高濃度層d0上形成Mo層d1，而且在Mo層d1上形成ITO膜ITO1。在這種情況下，在同一室內(nèi)連續(xù)淀積半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0和Mo層d1以及ITO膜ITO1。
如圖37B所示，在ITO膜ITO1的表面上形成光刻膠膜PRES，使用光掩模進(jìn)行選擇曝光。在這種情況下使用的光掩模或是具有柵格結(jié)構(gòu)的掩?；蚴峭ㄟ^(guò)控制諸如MoSi的半透明膜的膜厚制造的掩模，并且通過(guò)使用光掩模在對(duì)應(yīng)于要形成漏區(qū)信號(hào)線DL、漏電極SD1和源電極SD2的部分的部分中以及對(duì)應(yīng)于漏電極SD1和源電極SD2之間的部分(溝道部分)的部分中留下光刻膠膜PRES。在這種情況下，在溝道部分上的光刻膠膜PRES的膜厚小于其他區(qū)域上的光刻膠膜PRES的膜厚。
尤其，在溝道部分中，控制抗蝕劑狀態(tài)，使得完成光刻膠、Mo層d1和高濃度層d0的蝕刻的時(shí)間變得與完成Mo層d1和高濃度層d0以及半導(dǎo)體層AS的蝕刻的時(shí)間(近似)相同。
如圖37C所示，光刻膠膜PRES用作掩模，從這個(gè)掩模暴露出來(lái)的部分ITO膜ITO1、Mo層d1、高濃度層d0以及半導(dǎo)體層AS被選擇地蝕刻(例如，選擇含氟氣體，如SF6或CF4作為用于選擇蝕刻半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0的氣體)。
以這種方式，構(gòu)成薄膜晶體管TFT的半導(dǎo)體層AS被蝕刻成島狀，但是溝道部分被至少蝕刻到高濃度層d0。之后，去除光刻膠膜PRES。
如圖37D所示，形成保護(hù)膜PSV。如圖37E所示，在保護(hù)膜PSV表面上形成光刻膠膜PRES，使得在除像素區(qū)域的周邊的像素區(qū)域的中央部位(包括形成薄膜晶體管TFT的區(qū)域)中形成開(kāi)孔。
如圖37F所示，把光刻膠膜PRES用作掩模來(lái)去除從這個(gè)掩模暴露出來(lái)的部分保護(hù)膜PSV。順便提及，在保護(hù)膜PSV中形成孔的同時(shí)，也在柵區(qū)端子部件GTM和漏區(qū)端子部件DTM處形成孔。此后，去除光刻膠膜PRES。
《制造方法》圖38A到38E是表示上述液晶顯示裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的過(guò)程圖。圖38A到38E是與圖37A到37F的過(guò)程圖一起表示形成柵區(qū)端子部件GTM部分的過(guò)程圖。圖38A對(duì)應(yīng)于圖37B，圖38C對(duì)應(yīng)于圖37C，圖38D對(duì)應(yīng)于圖37E，圖38E對(duì)應(yīng)于圖37F。
一連串過(guò)程如圖39的表所示。從這個(gè)表明顯看出，光刻處理數(shù)可降低到3個(gè)，尤其，柵區(qū)信號(hào)線GL的構(gòu)圖、漏區(qū)信號(hào)線DL(漏電極和源電極)的構(gòu)圖和保護(hù)膜PSV的構(gòu)圖。
實(shí)施例7圖40與圖28相對(duì)應(yīng)，是表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置上的像素的另一實(shí)施例的平面圖。尤其，由例如ITO膜制成的反電極CT在像素區(qū)域的較大部分上形成，并且例如ITO膜制成的多個(gè)像素電極PX形成為以條帶形式并置。在實(shí)施例7中，插入在反電極CT與像素電極PX之間的絕緣膜具有絕緣膜GI和保護(hù)膜PSV制成的兩層結(jié)構(gòu)。薄膜晶體管TFT由抗蝕劑回流方法形成。
順便提及，圖41表示沿著圖40的線41-41的橫截面圖。圖42表示沿著圖40的線44-44的橫截面圖。圖45表示沿著圖40的線45-45的橫截面圖。
《漏區(qū)信號(hào)線DL》圖41表示漏區(qū)信號(hào)線DL的橫截面。每個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL形成在絕緣膜GI上，由依次層疊半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0、Mo層d1的層疊結(jié)構(gòu)制成。
由于漏區(qū)信號(hào)線DL與通過(guò)抗蝕劑回流方法形成的薄膜晶體管TFT平行形成，把每個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL的側(cè)壁分別形成為具有帶臺(tái)階的輕微錐形表面(朝向透明襯底SUB1逐漸打開(kāi))，該臺(tái)階分別形成在每個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL的半導(dǎo)體層AS的相對(duì)側(cè)表面上。
《柵區(qū)信號(hào)線GL》圖42表示柵區(qū)信號(hào)線GL的橫截面。每個(gè)柵區(qū)信號(hào)線GL形成在透明襯底SUB1上并且由依次層疊ITO膜g1和Mo層g2的層疊結(jié)構(gòu)制成。在各個(gè)柵區(qū)信號(hào)線GL的側(cè)壁上分別形成朝向透明襯底SUB1逐漸打開(kāi)的錐形表面。
《反電壓信號(hào)線CL》圖42表示反電壓信號(hào)線CL的橫截面。反電壓信號(hào)線CL類似于柵區(qū)信號(hào)線GL由依次層疊ITO膜g1和Mo層g2的層疊結(jié)構(gòu)制成。ITO膜g1形成得比Mo層g2更寬，使得ITO膜g1用于反電極CT的功能。
如上所述，盡管反電極CT僅具有一層結(jié)構(gòu)，反電壓信號(hào)線CL具有兩層結(jié)構(gòu)，其中不同于反電極CT的材料制成的一層形成在構(gòu)成反電極CT的一層上。反電壓信號(hào)線CL和反電極CT通過(guò)采用半曝光方法的一次光電處理形成。
圖43A到43D是表示在這種情況下使用的處理的視圖。首先，如圖43A所示，例如依次層疊ITO膜g1和Mo層g2的層疊結(jié)構(gòu)形成在透明襯底SUB1的表面上。
之后，在層疊結(jié)構(gòu)的表面上選擇形成光刻膠膜PRES，但是如圖43B所示，光刻膠膜PRES在不同區(qū)域具有不同厚度。具有不同厚度的光刻膠膜PRES的形成通過(guò)使用具有柵格結(jié)構(gòu)的光掩?；蛲ㄟ^(guò)控制諸如MoSi的半透明膜的膜厚制造的光掩模實(shí)施所謂的半曝光實(shí)現(xiàn)。
此后，如圖43C所示，通過(guò)使用光刻膠膜PRES作為掩模選擇地蝕刻覆蓋的Mo層g2。在這種情況下，較大膜厚的光刻膠膜以降低的膜厚的光刻膠膜的形式留下，但是較小膜厚的光刻膠膜消失。
之后，如圖43D所示，通過(guò)使用剩余的光刻膠膜PRES作為掩模選擇蝕刻底下的ITO膜g1。在這種情況下，此時(shí)蝕刻位于消失了光刻膠膜的側(cè)上的Mo層g2。
《柵區(qū)端子部件GTM》圖44是表示一個(gè)柵區(qū)端子部件GTM的橫截面的圖。所示的柵區(qū)端子部件GTM通過(guò)在絕緣膜GI和覆蓋柵區(qū)信號(hào)線GL的保護(hù)膜PSV中開(kāi)孔來(lái)形成。
在這種情況下，位于柵區(qū)信號(hào)線GL的上層的Mo層g2通過(guò)開(kāi)孔被去除，通過(guò)在開(kāi)孔中形成的和在開(kāi)孔周圍部分中形成的ITO膜可更有效地防止柵區(qū)端子部件GTM的電解腐蝕。順便提及，ITO膜與像素電極PX同時(shí)被形成。
《漏區(qū)端子部件DTM》圖45表示一個(gè)漏區(qū)端子部件DTM的橫截面圖。漏區(qū)端子部件DTM通過(guò)在覆蓋在漏區(qū)信號(hào)線DL的保護(hù)膜PSV中開(kāi)孔被形成。
在這種情況下，通過(guò)在開(kāi)孔中形成的和在開(kāi)孔周圍部分中形成的ITO膜可更有效地防止柵區(qū)端子部件GTM的電解腐蝕。該ITO膜也與像素電極PX同時(shí)被形成。
《制造方法》圖46A到46D、圖47E到47H和圖48I是表示上述液晶顯示裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的過(guò)程圖，并表示包括薄膜晶體管TFT和反電極CT的部分。
首先如圖46A所示，在已經(jīng)形成柵區(qū)信號(hào)線GL和絕緣膜GI后，以層疊方式在絕緣膜GI的表面上形成半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0和Mo層d1。在這種情況下，在同一室內(nèi)連續(xù)淀積半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0和Mo層d1。
如圖46B所示，在ITO膜的表面上形成光刻膠膜PRES，使用光掩模進(jìn)行選擇蝕刻。在這種情況下使用的光掩模是具有柵格結(jié)構(gòu)的掩模或通過(guò)控制諸如MoSi的半透明膜的膜厚制造的掩模，并且通過(guò)使用光刻在對(duì)應(yīng)于要形成漏區(qū)信號(hào)線DL、漏電極SD1和源電極SD2的部分的部分中以及在對(duì)應(yīng)于漏電極SD1和源電極SD2之間的部分(溝道部分)的部分中留下光刻膠膜PRES。在這種情況下，在溝道部分上光刻膠膜PRES的膜厚作得比其他區(qū)域上的光刻膠膜PRES的膜厚小。
尤其，在溝道部分中，控制抗蝕劑狀態(tài)，使得完成光刻膠、Mo層d1和高濃度層d0的蝕刻的時(shí)間變得與完成Mo層d1和高濃度層d0以及半導(dǎo)體層AS的蝕刻的時(shí)間(近似)相同。
如圖46C所示，光刻膠膜PRES用作掩模，從這個(gè)掩模暴露出來(lái)的部分Mo層d1、高濃度層d0以及半導(dǎo)體層AS被選擇地蝕刻(例如，選擇含氟氣體，如SF6或CF4作為用于選擇蝕刻半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0的氣體)。
以這種方式，在要構(gòu)成薄膜晶體管TFT的區(qū)域以外的區(qū)域中暴露出半導(dǎo)體層AS，并且在其整個(gè)區(qū)域降低光刻膠膜PRES的膜厚。在溝道部分中，Mo層d1從光刻膠膜PRES暴露出來(lái)。
如圖46D所示，通過(guò)使用剩余的光刻膠膜PRES作為掩模執(zhí)行蝕刻。以這種方式，在要構(gòu)成薄膜晶體管TFT的區(qū)域以外的區(qū)域中暴露出半導(dǎo)體層AS，并且暴露出絕緣膜GI。
另外，在溝道部分中，蝕刻Mo層d1、高濃度層d0，并且暴露出半導(dǎo)體層AS。如圖47E所示，形成保護(hù)膜PSV。
如圖47F所示，在保護(hù)膜PSV的上表面上形成光刻膠膜PRES，使得在要形成用于薄膜晶體管TFT的源電極SD2的接觸孔的部分中開(kāi)孔。之后，通過(guò)把光刻膠膜PRES用作掩模蝕刻保護(hù)膜PSV。順便提及，在保護(hù)膜PSV中開(kāi)孔的同時(shí)，也在柵區(qū)端子部件GTM和漏區(qū)端子部件DTM處形成孔。此后，去除光刻膠膜PRES。
如圖47G所示，在保護(hù)膜PSV中形成接觸孔，并且從這個(gè)接觸孔露出薄膜晶體管TFT的源電極SD2。如圖47H所示，在保護(hù)膜PSV上形成ITO膜，并且在要形成像素電極PX的區(qū)域和要連接于薄膜晶體管TFT的源電極SD2的像素電極PX的延伸部分上方在ITO膜上形成光刻膠膜PRES。如圖48I所示，通過(guò)把光刻膠膜PRES用作掩模蝕刻ITO膜，然后去除光刻膠膜PRES。
實(shí)施例8圖49與圖40相對(duì)應(yīng)，是表示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置上的像素的另一實(shí)施例的平面圖。圖49所示的結(jié)構(gòu)與圖40的不同之處在于采用抗蝕劑回流方法和在保護(hù)膜PSV中不形成接觸孔。順便提及，圖50是沿著圖49的線50-50的橫截面圖，圖51是沿著圖49的線51-51的橫截面圖。
《漏區(qū)信號(hào)線DL》圖50表示漏區(qū)信號(hào)線DL的橫截面。每個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL由依次層疊半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0、Mo層d1和ITO膜IOTO1的層疊結(jié)構(gòu)制成。在這種結(jié)構(gòu)中，把ITO膜ITO1形成為延伸到層疊結(jié)構(gòu)的側(cè)壁，即覆蓋整個(gè)漏區(qū)信號(hào)線DL。
《柵區(qū)信號(hào)線GL》圖51表示柵區(qū)信號(hào)線GL的橫截面。每個(gè)柵區(qū)信號(hào)線GL形成在透明襯底SUB1上并且由依次層疊ITO膜g1和Mo層g2的層疊結(jié)構(gòu)制成。在各個(gè)柵區(qū)信號(hào)線GL的側(cè)壁上分別形成朝向透明襯底SUB1逐漸打開(kāi)的錐形表面。
《反電壓信號(hào)線CL》圖51表示反電壓信號(hào)線CL的橫截面。反電壓信號(hào)線CL類似于柵區(qū)信號(hào)線GL由依次層疊ITO膜g1和Mo層g2的層疊結(jié)構(gòu)制成。ITO膜g1形成得比Mo層g2更寬，使得ITO膜g1用于反電極CT的功能。
《漏區(qū)端子部件DTM》圖52表示漏區(qū)端子部件DTM的橫截面圖。漏區(qū)端子部件DTM由依次層疊半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0、Mo層d1和ITO膜ITO1的層疊結(jié)構(gòu)制成。在這種結(jié)構(gòu)中，把ITO膜ITO1形成為延伸到層疊結(jié)構(gòu)的側(cè)壁。
通過(guò)在覆蓋漏區(qū)信號(hào)線DL的保護(hù)膜PSV中開(kāi)孔并暴露出ITO膜的表面形成柵區(qū)端子部件GTM。
《制造方法》圖53A到53D是表示上述液晶顯示裝置的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的過(guò)程圖，并表示包括薄膜晶體管TFT和反電極CT的部分。
首先如圖53A所示，在透明襯底SUB1的表面上已經(jīng)形成柵區(qū)信號(hào)線GL、反電極CT和反電壓信號(hào)線CL后，形成絕緣膜GI來(lái)覆蓋柵區(qū)信號(hào)線GL、反電極CT和反電壓信號(hào)線CL。
以層疊方式在絕緣膜GI的表面上形成半導(dǎo)體層AS、高濃度層d0和Mo層d1，從而通過(guò)上述抗蝕劑回流方法形成薄膜晶體管TFT和漏區(qū)信號(hào)線DL。
以這種方式在透明襯底SUB1的表面的整個(gè)區(qū)域上形成ITO膜ITO1，并且在對(duì)應(yīng)于要形成像素電極PX的區(qū)域的部分中在ITO膜ITO1的表面上形成光刻膠膜PRES。
之后，使用光刻膠膜PRES作為光掩模蝕刻ITO膜ITO1，從而形成像素電極PX，如圖53b所示。如圖53C所示，形成保護(hù)膜PSV。
然后，如圖53D所示，通過(guò)光電處理(未示出)在保護(hù)膜PSV中開(kāi)孔，從而置備一種結(jié)構(gòu)，其中保護(hù)膜PSV不形成在除像素區(qū)域的周邊的中央部位。順便提及，在保護(hù)膜PSV中開(kāi)孔的同時(shí)，也在柵區(qū)端子部件GTM和漏區(qū)端子部件DTM處形成孔。
順便提及，在上述各個(gè)實(shí)施例中，構(gòu)成漏區(qū)信號(hào)線DL、漏電極SD1和源電極SD2的Mo層d1由鉬(Mo)形成，但即使用另一高熔點(diǎn)金屬，如鎢(W)、鉻(Cr)、鈦(Ti)或鉭(Ta)替代鉬(Mo)，也可得到類似的好處。
另外，IZO(Indium-Zinc-Oxide)膜也可用來(lái)替代上述各個(gè)ITO膜。從前面的描述中顯然看到，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置，可得到信號(hào)線具有低電阻率的結(jié)構(gòu)。
此外，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置，可得到一種結(jié)構(gòu)，其中幾乎沒(méi)有陡峭臺(tái)階出現(xiàn)在襯底的液晶側(cè)表面上。還有，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的制造方法，可降低制造方法中的過(guò)程數(shù)量。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，在經(jīng)由液晶相對(duì)設(shè)置的各襯底中的一個(gè)襯底的液晶側(cè)像素區(qū)域，設(shè)有柵絕緣膜、形成于該柵絕緣膜上的半導(dǎo)體層、作為層疊于該半導(dǎo)體層上的漏區(qū)信號(hào)線起作用的金屬層，所述液晶顯示裝置的特征在于所述半導(dǎo)體層其寬度比所述金屬層寬并且露出于所述金屬層的兩側(cè)而存在，ITO膜或IZO膜覆蓋所述金屬層和露出于所述金屬層兩側(cè)的半導(dǎo)體層
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述金屬層的側(cè)壁具有錐形面，所述半導(dǎo)體層以具有階梯差而露出于所述金屬層的兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征在于在所述柵絕緣膜下層具有ITO膜或IZO膜的對(duì)置電極，在所述柵絕緣膜上層具有ITO膜或IZO膜的像素電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置，其特征在于所述對(duì)置電極在所述像素區(qū)域的大部分區(qū)域上形成，所述像素電極是多個(gè)并排設(shè)置的條帶形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示裝置，其特征在于在經(jīng)由液晶相對(duì)設(shè)置的各襯底中的另一個(gè)襯底的液晶側(cè)像素區(qū)域設(shè)置黑色矩陣，該黑色矩陣設(shè)置在從所述金屬層露出的半導(dǎo)體層的部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示裝置，其特征在于在經(jīng)由液晶相對(duì)設(shè)置的各襯底中的另一個(gè)襯底的液晶側(cè)像素區(qū)域設(shè)置黑色矩陣，該黑色矩陣設(shè)置在從所述金屬層露出的半導(dǎo)體層的部分，其端部與所述對(duì)置電極重疊。
全文摘要
提供一種降低信號(hào)線的布線電阻率的液晶顯示裝置。液晶顯示裝置包括液晶插入其中的彼此相對(duì)設(shè)置的襯底、通過(guò)從柵區(qū)信號(hào)線提供的掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)的薄膜晶體管和經(jīng)薄膜晶體管從漏區(qū)信號(hào)線提供視頻信號(hào)的像素電極，薄膜晶體管和像素設(shè)置在一個(gè)襯底的液晶側(cè)表面上的每個(gè)像素區(qū)域中。柵區(qū)信號(hào)線由多層結(jié)構(gòu)制成，該多層結(jié)構(gòu)包括形成在液晶側(cè)表面上的至少一個(gè)ITO膜和形成來(lái)疊加在ITO膜上的Mo層。
文檔編號(hào)G02F1/133GK1932623SQ20061010300
公開(kāi)日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2001年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月20日
發(fā)明者桶隆太郎, 仲吉良彰, 小野記久雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所