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)明是具有彩色圖像顯示功能的液晶顯示裝置，特別是有關(guān)有源(主動)液晶顯示裝置。
技術(shù)背景近年來，由于細微加工技術(shù)、液晶材料技術(shù)以及高密度封裝技術(shù)等進步，5～50cm對角的液晶顯示裝置，以商業(yè)用的標準，大量使用在電視圖像或各種圖像顯示器上。此外，將構(gòu)成液晶面板的二片玻璃基板中之任一面，事先形成RGB的著色層，可輕松實現(xiàn)顯色。尤其是在每一像素內(nèi)建開關(guān)組件，亦即主動液晶面板，既可以減輕低階失真，又可以加快應答速度，并能保證圖像達到高度對比。
上述的液晶顯示裝置(液晶面板)，一般是由200～1200條掃描線及300～1600條信號線，并排列成矩陣形。最近，為了支持顯示容量的加大，同時著手進行大畫面化及高精細化。
圖9表示液晶面板的裝配狀態(tài)，采用導電性粘著劑，將供應驅(qū)動信號的半導體集成電路芯片3，連接至構(gòu)成液晶面板1中之任一面的透明性絕緣基板，例如在玻璃基板2上所形成的掃描線電極端子群5的COG(Chip-On-Glass)方式，或是以聚酰亞胺類樹脂薄膜為基礎，使用含導電性媒體的適當粘著劑，將具有金屬或焊錫電鍍之銅箔端子的TCP薄膜4，加壓焊接至信號線的電極端子群6，并且固定TCP(Tape-Carrier-Package)等裝配方式，以便將電氣信號供應至圖像顯示部。為方便說明，同時以圖表表示上述二種裝配方式，但實際上可適當選擇任一種方式。
大致位于液晶面板1的中央，連接顯示部內(nèi)的像素、掃描線以及信號線的電極端子5、6之間的配線路7、8，不一定要與電極端子群5、6使用相同的導電材構(gòu)成。9是所有液晶單元共享的透明導電性對置電極，以及其對置面上的另一片透明性絕緣基板的對置玻璃基板或彩色濾光片。
圖10表示將絕緣柵極型晶體管10依據(jù)每一像素配置的主動液晶顯示裝置，以作為開關(guān)組件的等效電路圖，11(在圖9則是7)是掃描線、12(在圖9則是8)是信號線、13是液晶單元，將液晶單元13作為電性方面的容量組件使用。以實線描繪的組件類，會在構(gòu)成液晶面板的其中一面玻璃基板2上形成，以虛線描繪所有液晶單元13通用的對置電極14，會在另一面玻璃基板9對置的主面上形成。當絕緣柵極型晶體管10的OFF電阻或是液晶單元13的電阻變低時，或是重視顯示圖像的灰階性時，可在液晶單元13并排施加輔助性的蓄積容量15等，在電路上略施巧思，以擴大作為負荷的液晶單元13的時間常數(shù)，16是蓄積容量15的共通母線所構(gòu)成的蓄積容量。
圖11表示液晶顯示裝置的圖像顯示部的重要部位剖面圖，構(gòu)成液晶面板1的二片玻璃基板2、9，是在樹脂性纖維、空心顆?；虿噬珵V光片9上形成，同樣以樹脂類柱狀間隔物等間隔材(圖中未標示)，按規(guī)定間隔數(shù)μm后形成，在玻璃基板9的四周，使用有機性樹脂所構(gòu)成的密封材與封口材(未以任何圖表說明)密封其間隙(Gap)形成密閉空間，并在該密閉空間填充液晶17。
實現(xiàn)彩色顯示時，使用稱為著色層18的染料或顏料之任一種或兩者兼用，以厚度約1～2μm的有機薄膜粘附玻璃基板9的密閉空間，就會具有顯色功能。此時的玻璃基板9，就是俗稱的彩色濾光片(ColorFilter，簡稱CF)。根據(jù)液晶材料17的特性，玻璃基板9的上面或玻璃基板2的下面之任一面，或是在兩面貼上偏光板19后，液晶面板1即可發(fā)揮電氣光學組件的功能。目前市面上大部分的液晶面板都是采用TN(Twist Nematic)類的液晶材料，通常需要二片偏光板19。圖中雖未標示，但穿透型液晶面板是配置背面光源以作為光源，并從下方照射白光。
在連接液晶17的二片玻璃基板2、9上，會形成厚度約0.1μm的聚酰亞胺類系樹脂薄膜20，這是決定液晶分子方向的定向膜。21是連接絕緣柵極型晶體管10的漏極及透明導電性像素電極22的漏極(配線)，大多會與信號線(源極線)12同時形成。位于信號線12與漏極21之間的是半導體層23，細節(jié)會說明于后。在與彩色濾光片9相接的著色層18的邊界上，形成厚度約0.1μm的Cr薄膜層24，這是為防止外界光源照射至半導體層23、掃描線11以及信號線12的遮光組件，也就是俗稱的黑色矩陣框(Black Matrix簡稱BM)，這已是目前通用的技術(shù)。
以下將說明作為開關(guān)組件的絕緣柵極型晶體管構(gòu)造以及相關(guān)制造方法。目前，廣為使用的絕緣柵極型晶體管有二種，其中之一稱為蝕刻中止層型，將會以以往范例詳細解說。圖10是以往構(gòu)成液晶面板的主動基板(顯示裝置用半導體裝置)的單位像素平面圖，圖10(e)的A A’、B-B’以及C-C’線上的剖面圖如圖11所示，以下簡單說明其制造工序。
首先，將厚度約0.5～1.1mm的玻璃基板2，作為具有優(yōu)異耐熱性、耐藥品性與透明性的絕緣性基板，例如在CORNING公司制/商品名稱1737的一個主面上，使用SPT(濺鍍)等真空制膜裝置，粘附薄膜厚度約0.1～0.3μm的第1金屬層，如圖12(a)與圖13(a)所示，通過細微加工技術(shù)，采用感光性樹脂圖形，選擇性形成兼具柵極11A的掃描線11及蓄積容量線16。經(jīng)過綜合檢討掃描線的材質(zhì)，會選用兼具耐熱性、耐藥品性、耐氟酸性以及導電性，一般大多使用Cr，Ta，MoW合金等具有優(yōu)異耐熱性的金屬或合金。
配合液晶面板的超大畫面及高精致化，為降低掃描線的電阻値，使用AL(鋁)作為掃描線的材料雖然合理，但單體的AL耐熱性不佳，所以上述耐熱金屬的Cr，Ta，Mo或是與硅化物層迭，或是在AL的表面以陽極氧化施加氧化層(AL2O3)，都是目前一般所使用的技術(shù)。亦即，掃描線11是由一層以上的金屬層所構(gòu)成。
其次是在整體玻璃基板2，使用PCVD(等離子體)裝置，例如以約0.3-0.05-0.1μm的薄膜厚度，依序粘附在構(gòu)成柵極絕緣層的第1SiNx(氮化硅)層30，以及幾乎不含雜質(zhì)，由絕緣柵極型晶體管的溝道構(gòu)成第1非晶質(zhì)硅(A-Si)層31，以及由保護溝道的絕緣層構(gòu)成第2SiNx層32與3種薄膜層，如圖12(b)與圖13(b)所示。通過細微加工技術(shù)，采用感光性樹脂圖形，將柵極11A上的第2SiNx層寬度選擇性保留為較柵極11A狹窄，以作為保護絕緣層32D，并露出第1非晶質(zhì)硅層31。
接著，同樣使用PCVD裝置，全面以約0.05μm的薄膜厚度粘附雜質(zhì)如含磷的第2非晶質(zhì)硅層33，使用SPT等真空制膜裝置，依序粘附薄膜厚度約0.1μm的耐熱金屬層，例如Ti，Cr，Mo等薄膜層34，以及低電阻配線層、薄膜厚度約0.3μm的AL薄膜層35，以及薄膜厚度約0.1μm，作為中間導電層的Ti薄膜層36，如圖12(c)與圖13(c)所示。通過細微加工技術(shù)，采用感光性樹脂圖形，屬于源極/漏極配線材的這三種薄膜層34A，35A以及36A，經(jīng)層迭后選擇性形成絕緣柵極型晶體管的漏極21以及兼具源極的信號線12。以形成源極/漏極配線所使用的感光性樹脂圖形為掩模，依序蝕刻Ti薄膜層36、AL薄膜層35、Ti薄膜層34之后，去除源極/漏極12、21之間的第2非晶質(zhì)硅層33，露出保護絕緣層32D，同時在其它區(qū)域，也去除第1非晶質(zhì)硅層31，露出柵極絕緣層30后，即可形成上述的選擇性圖形。如此一來，在存在溝道保護層的第2SiNx層32D(保護絕緣層、蝕刻中止層或是溝道保護層)之下，第2非晶質(zhì)硅層33會自動結(jié)束蝕刻，此一制造方法稱為蝕刻中止層型。
源極/漏極12、21與保護絕緣層32D的一部分(數(shù)μm)形成平面式重疊，以避免絕緣柵極型晶體管的構(gòu)造偏移。此一重疊會以寄生容量產(chǎn)生電性作用，雖然越小越好，但仍需根據(jù)曝光機的調(diào)整精度、掩模的精度、玻璃基板的膨脹系數(shù)以及曝光時的玻璃基板溫度決定，實用性的數(shù)值約為2μm。
去除上述感光性樹脂圖形后，在整體玻璃基板2，作為透明性絕緣層的柵極絕緣層也同樣使用PCVD裝置，粘附約0.3μm薄膜厚度的SiNx層以作為鈍化絕緣層37，如圖12(d)與圖13(d)所示。透過細微加工技術(shù)，采用感光性樹脂圖形，選擇性去除鈍化絕緣層37，在漏極21上形成開口部62，以及在圖像顯示部外的區(qū)域、掃描線11的電極端子5形成的區(qū)域上形成開口部63，以及在信號線12的電極端子6的形成區(qū)域上形成開口部64，露出漏極21、掃描線11的一部分5以及信號線12的一部分6。同樣的，在蓄積容量線16(平行束起的電極圖形)上形成開口部65，露出部分的蓄積容量線16。
最后，使用SPT等真空制膜裝置，以薄膜厚度約0.1～0.2μm的透明導電層，例如粘附ITO(Indium-Tin-Oxide)、或是IZO(Indium-Zine-Oxide)，如圖12(e)與圖13(e)所示。透過細微加工技術(shù)，采用感光性樹脂圖形，在含有開口部62的鈍化絕緣層37上，選擇性形成像素電極22，即完成主動基板2。以開口部63內(nèi)所露出的部分掃描線11作為電極端子5，也可以開口部64內(nèi)所露出的部分信號線12作為電極端子6。如圖所示，雖然也可以在包含開口部63、64的鈍化絕緣層37上，選擇性形成由ITO所構(gòu)成的電極端子5A、6A，但通常也會同時形成連接電極端子5A、6A之間的透明導電性的短路線路40。其理由是，圖中雖未標示，電極端子5A、6A與短路線路40之間會形成細長條狀而變成高電阻化，因此可作為因應靜電措施的高電阻。同樣的，雖未制定編號，但包含開口部65會對蓄積容量線16形成電極端子。
若信號線12的配線電阻不會造成問題時，不一定需要由AL構(gòu)成的低電阻配線層35。此時，只要選用Cr、Ta、MoW等耐熱金屬材料，源極/漏極配線12、21即可簡化成單層。如此一來，最重要的是源極/漏極配線使用耐熱金屬層，并確保與第2非晶質(zhì)硅層之間的電性連接，關(guān)于絕緣柵極型晶體管的耐熱性，先行范例的特開平7-74368號公報已有詳細記載。此外，在圖10(c)中，蓄積容量線16與漏極21通過柵極絕緣層30，由平面重疊的區(qū)域50(朝右下方斜線部)形成蓄積容量15，將于此省略詳細說明。
專利文獻1日本專利申請?zhí)亻_平7-74368號公報以上雖省略說明五片掩模詳細的制程經(jīng)過，但由于半導體層的條紋化工序合理化及刪減接觸點形成工序，所以原先需要七～八片左右的掩模，也因為干式蝕刻技術(shù)的引進，現(xiàn)在已減少至五片，可望大幅減輕制造成本。為降低液晶顯示裝置的生產(chǎn)成本，首先必須降低主動基板的制造成本，其次必須在面板組裝工序與模塊裝配工序上降低零件成本，這也是一般所熟悉的開發(fā)目標。降低制造成本的方法包括縮短制程的刪減工序、開發(fā)低廉的制程或是更換制程，以下則是以四片掩模即可制成主動基板，亦即使用四片掩模制程以刪減工序的范例進行說明。四片掩模制程是在導入半色調(diào)圖像曝光技術(shù)后，刪減照相蝕刻工序，圖14是支持四片掩模制程的主動基板的單位像素平面圖，圖15表示圖14(e)的A-A’、B-B’以及C-C’線上的剖面圖。如上所述，一般采用的絕緣柵極型晶體管有二種，此處采用的是溝道蝕刻型的絕緣柵極型晶體管。
首先與五片掩模制程一樣，在玻璃基板2的一個主面上，使用SPT等真空制膜裝置，粘附薄膜厚度約0.1～0.3μm的第1金屬層，如圖14(a)與圖15(a)所示。通過細微加工技術(shù)，采用感光性樹脂圖形，選擇性形成兼具柵極11A的掃描線11及蓄積容量線16。
接著，在整體玻璃基板2使用PCVD裝置，例如以約0.3-0.2-0.05μm的薄膜厚度，依序粘附構(gòu)成柵極絕緣層的SiNx層30，以及幾乎不含雜質(zhì)，由絕緣柵極型晶體管的溝道構(gòu)成的第1非晶質(zhì)硅層31，以及含有雜質(zhì)，由絕緣柵極型晶體管的源極/漏極構(gòu)成的第2非晶質(zhì)硅層33以及三種薄膜層。接著，使用SPT等真空制膜裝置，例如以Ti薄膜層34作為薄膜厚度約0.1μm的耐熱金屬層，以AL薄膜層35作為薄膜厚度約0.3μm的低電阻配線層，以及以Ti薄膜層36作為薄膜厚度約0.1μm的中間導電層，依序粘附源極/漏極配線材，選擇性形成絕緣柵極型晶體管的漏極21，以及兼具源極的信號線12。形成此一選擇性圖形時，通過半色調(diào)圖像曝光技術(shù)，如圖14(b)與圖15(b)所示，例如源極/漏極之間的溝道形成區(qū)域80B(斜線部)的薄膜厚度為1.5μm，而合理化形成感光性樹脂圖形80A、80B，其較源極/漏極配線形成區(qū)域80A(12)、80A(21)的薄膜厚度3μm薄，這就是四片掩模最大的特征。
在此情形下，制造液晶顯示裝置用基板時，感光性樹脂圖形80A、80B通常是使用一般正光阻型的感光性樹脂，源極/漏極配線形成區(qū)域80A為黑色，也就是形成Cr薄膜，溝道區(qū)域80B則是灰色。例如寬度約0.5～1μm的Line And Space的Cr圖形，其它區(qū)域則是白色，也就是可以使用去除Cr薄膜的掩模?；疑珔^(qū)域因為曝光機的分辨率不佳，故無法解析出細微的Line And Space，可從顯示器光源穿透一半左右的掩模照射光，配合正光阻型感光性樹脂剩余薄膜的特性，如圖15(b)所示，即可取得具有剖面形狀的感光性樹脂圖形80A、80B。
以上述感光性樹脂圖形80A、80B作為掩模，如圖15(b)所示，依序蝕刻Ti薄膜層36、AL薄膜層35、Ti薄膜層34、第2非晶質(zhì)硅層33以及第1非晶質(zhì)硅層31，并露出柵極絕緣層30之后，如圖14(c)與圖15(c)所示。在氧等離子等的灰化方式下，當感光性樹脂圖形80A，80B的薄膜厚度減少1.5μm以上，感光性樹脂圖形80B便會消失并露出溝道區(qū)域。同時，只有80C(12)、80C(21)可以直接留在源極/漏極配線形成區(qū)域。再以減少薄膜厚度的感光性樹脂圖形80C(12)、80C(21)作為掩模，再次依序蝕刻源極/漏極配線間(溝道形成區(qū)域)的Ti薄膜層、AL薄膜層、Ti薄膜層、第2非晶質(zhì)硅層33A以及第1非晶質(zhì)硅層31A，將第1非晶質(zhì)硅層31A保留約0.05～0.1μm后進行蝕刻。在金屬層蝕刻后，第1非晶質(zhì)硅層31A保留約0.05～0.1μm進行蝕刻后即構(gòu)成源極/漏極配線12、21，以此制造方法所取得的絕緣柵極型晶體管，通稱為溝道蝕刻型。在上述氧等離子處理上，由于光阻圖案80A變成80C，最好是加強異向性才能有效抑制圖案尺寸的變化，具體而言，其中以RIE(Reactive Ion EtchingPlasama)方式、具有高密度離子源的ICP(Inductive Coupled Plasama)方式或是TCP(Transfer Coupled Plasama)方式的氧等離子處理為最理想。
在去除上述感光性樹脂圖形80C(12)、80C(21)之后，與五片掩模制程相同，在整體玻璃基板2上，粘附透明性絕緣層薄膜厚度約0.3μm的第2SiNx層，以作為鈍化絕緣層37，如圖14(d)與圖15(d)所示。透過細微加工技術(shù)，采用感光性樹脂圖形，在漏極21上、掃描線11上以及信號線12的電極端子形成區(qū)域上，分別形成開口部62、63、64，去除開口部63內(nèi)的鈍化絕緣層37以與柵極絕緣層30后，在開口部63內(nèi)露出部分掃描線5。同時，去除開口部62、64內(nèi)的鈍化絕緣層37，露出部分漏極21及部分信號線6。在蓄積容量線16上形成開口部65后，露出部分蓄積容量線16。
最后，使用SPT等真空制膜裝置，粘附薄膜厚度約0.1～0.2μm的透明導電層，例如ITO或是IZO，如圖14(e)與圖15(e)所示，經(jīng)過細微加工技術(shù)后，采用感光性樹脂圖形，在鈍化絕緣層37上選擇性形成包含開口部62的透明導電性像素電極22后，即完成主動基板2。關(guān)于電極端子，在這個階段包含開口63、64在內(nèi)，在鈍化絕緣層37上選擇性形成由ITO構(gòu)成的透明導電性電極端子5A、6A。
在此類五片掩模制程及四片掩模制程中，也同時進行漏極21接觸點掃描線11的形成工序。因此，配合該制程的開口部62、63內(nèi)的絕緣層厚度與種類各有不同。相較于柵極絕緣層30，鈍化絕緣層37的制膜溫度不但低而且品質(zhì)差，若使用氟酸類蝕刻液進行蝕刻，蝕刻速度分別差距在數(shù)1000_/分、數(shù)100_/分甚至一位數(shù)，加上漏極21上的開口部62的剖面形狀上方，因過度蝕刻而無法控制孔徑，故采用氟類氣體的干式蝕刻(Dry Etching)。
即使采用干式蝕刻，漏極21上的開口部62也只有鈍化絕緣層37，所以相較于掃描線11上的開口部63，難以避免過度蝕刻，加上材質(zhì)的因素，中間導電層36A會因為蝕刻氣體而減少薄膜厚度。此外，結(jié)束蝕刻后去除感光性樹脂圖形時，首先因為去除氟素化的表面聚合物而以氧等離子灰化的方式處理，感光性樹脂圖形的表面約刪減0.1～0.3μm左右。之后使用有機剝離液(如東京應化制的剝離液106等)實施藥液處理，雖然這是常見的處理方式，但是在中間導電層36A的厚度減少后露出底層的鋁層35A的狀態(tài)下，經(jīng)過氧等離子灰化處理，鋁層35A的表面形成絕緣體的AL2O3之后，與像素電極22之間將無法取得良好的電阻性接觸點。因此，為使中間導電層36A的薄膜厚度減少仍不受影響，先將薄膜厚度設定在0.2μm，即可避免發(fā)生上述問題?；蛘咭部梢栽陂_口部62～65形成時，采取去除鋁層35A，露出底層耐熱金屬層的Ti薄膜層34A，然后形成像素電極22等回避措施。其優(yōu)點是一開始便不需要中間導電層36A。
但是，薄膜厚度的面內(nèi)如果不均勻，前項的因應措施未必能夠發(fā)揮有效作用。此外，如果蝕刻速度的面內(nèi)均等性不佳也是一樣。雖然后者的因應措施不需要中間導電層36A，但是若增加鋁層35A的去除工序，或是開口部62的剖面控制不足，極可能造成像素電極22分段。
除此之外，溝道蝕刻型的絕緣柵極型晶體管，如果沒有事先厚厚的粘附溝道區(qū)域的不含雜質(zhì)第1非晶質(zhì)硅層31(溝道蝕刻型通常是在0.2μm以上)，將嚴重影響玻璃基板的面內(nèi)均一性，造成晶體管特性，也就是OFF電流分歧，進而嚴重影響PCVD的運轉(zhuǎn)率與微粒子發(fā)生狀況，從生產(chǎn)成本的觀點來看，這是非常重要的事項。
四片掩模制程所適用的溝道形成工序，因為是選擇性去除源極/漏極配線12、21之間的源極/漏極配線材以及半導體層，因此這也會嚴重影響絕緣柵極型晶體管的ON特性，以決定溝道長度(現(xiàn)在的量產(chǎn)品是4～6μm)的工序。此一溝道長度的變動，也會使絕緣柵極型晶體管的ON電流値大幅改變，通常雖要求嚴格的制造管理，但溝道長度，亦即半色調(diào)圖像曝光區(qū)域的圖形尺寸，會影響曝光量(光源強度與掩模的圖形精度，尤其是Line And Space尺寸)、感光性樹脂的涂抹厚度、感光性樹脂的顯像處理以及該蝕刻工序上的感光性樹脂薄膜減少等多種參數(shù)，再加上上述各數(shù)量的面內(nèi)均等性互相結(jié)合后，未必可達到高成品率且穩(wěn)定生產(chǎn)，所以需要比過去更加嚴格的制造管理，但從現(xiàn)況來看，尚未達到高水平。尤其是6μm以下的溝道長度，因光阻圖形的薄膜厚度減少，造成圖形尺寸嚴重受到影響的傾向越來越明顯，因為感光性樹脂圖案80A、80B的薄膜厚度減少1.5μm時，感光性樹脂圖案80A、80B的薄膜厚度依照各向同性的減少之后，感光性樹脂圖案80A、80B之間的尺寸當然也會增長3μm，所以溝道長度的形成也會比設定値高出3μm。

發(fā)明內(nèi)容有鑒于相關(guān)的現(xiàn)狀，所以本發(fā)明不僅可以避免過去五片掩模制程或四片掩模制程同樣在接觸形成時的缺失，還能實現(xiàn)不需要處理余量狹窄的半色調(diào)圖像曝光技術(shù)的四片掩模制程。
首先，本發(fā)明將先行技術(shù)之特開平7-175088號公報所公開之像素電極的形成工序合理化后用于本發(fā)明，并進一步達到刪減制造工序的目的。其次，形成溝道蝕刻型的絕緣柵極型晶體管的半導體層時，也去除柵極絕緣層，即可使掃描線的接觸點形成工序合理化，進而達成刪減制造工序的目的。如特開平2-216129號公報所公開的內(nèi)容，在由鋁構(gòu)成的源極/漏極配線的表面，融合形成絕緣層的陽極氧化技術(shù)，藉以實現(xiàn)制程的合理化與低溫化。接著，為了更進一步刪減工序，也將半色調(diào)圖像曝光技術(shù)應用于源極/漏極配線的陽極氧化層形成，使電極端子的保護層形成工序合理化。
根據(jù)本發(fā)明第一技術(shù)方案的液晶顯示裝置是在一個主面上，至少具有由絕緣柵極型晶體管，以及兼具上述絕緣柵極型晶體管柵極的掃描線與兼具源極配線的信號線，以及連接漏極配線的像素電極所構(gòu)成的單位像素，包括由單位像素排列成二維矩陣的第1透明性絕緣基板，與上述第1透明性絕緣基板相對的第2透明性絕緣基板或彩色濾光片之間，填充液晶后構(gòu)成液晶顯示裝置，其特征至少包含在第1透明性絕緣基板的一個主面上，形成由透明導電層與第1金屬層層迭成掃描線，以及形成透明導電性的像素電極(與透明導電性的信號線電極端子)，通過等離子保護層與柵極絕緣層，在柵極上以島狀形成較柵極還要且不含雜質(zhì)的第1半導體層，在上述第1半導體層上，與部分柵極重疊后，形成由絕緣柵極型晶體管的源極/漏極構(gòu)成一對不含雜質(zhì)的第2半導體層，在上述像素電極上與部分掃描線上(與信號線的電極端子上)的等離子保護層以與柵極絕緣層形成開口部，露出上述像素電極及部分掃描線的透明導電層(或是透明導電性的掃描線電極端子與信號線電極端子)，在上述第2半導體層上與柵極絕緣層上，內(nèi)含耐熱金屬層一層以上可陽極氧化的第2金屬層構(gòu)成的源極配線(信號線)，以及在上述第2半導體層上、柵極絕緣層上以及上述部分像素電極上，同樣形成漏極配線，以及圖像顯示部外的區(qū)域，形成由部分信號線所構(gòu)成的電極端子(或是在透明導電性的部分信號線電極端子一上、上述第2半導體層上以與柵極絕緣層上，形成第2金屬層構(gòu)成的信號線，以及在上述第2半導體層上、柵極絕緣層上以及上述部分像素電極上，同樣形成漏極配線)，除了上述信號線的電極端子以外，在源極/漏極配線表面形成陽極氧化層，在上述源極/漏極配線間的第1半導體層上，形成氧化硅層。
依據(jù)此結(jié)構(gòu)，因為透明導電性的像素電極與掃描線是同時形成，所以會在玻璃基板上形成。此外，由于絕緣柵極型晶體管屬于溝道蝕刻型，在源極/漏極間的溝道上形成氧化硅層后，會保護絕緣柵極型晶體管的溝道，同時在信號線與漏極配線表面形成絕緣性的陽極氧化層，例如形成氧化鋁層(Al2O3)，即可獲得施加鈍化功能的TN型液晶顯示裝置?？刹捎猛该鲗щ娦曰蚴墙饘傩缘碾姌O端子，其中又以金屬性的電極端子對制程的限制較少。
根據(jù)本發(fā)明第二技術(shù)方案的液晶顯示裝置同樣是在第1透明性絕緣基板的一個主面上，形成透明導電層與第1金屬層層迭成的掃描線，以及部分掃描線的透明導電性的掃描線電極端子、第1金屬層在周邊層迭成透明導電性的像素電極、第1金屬層在周邊層迭成透明導電性的信號線電極端子，分別在柵極上、掃描線與信號線交叉區(qū)域旁的掃描線上，分別以島狀形成較柵極與掃描線粗的等離子保護層、柵極絕緣層以及不含雜質(zhì)的第1半導體層，在上述第1半導體層上與部分柵極重疊，由絕緣柵極型晶體管的源極/漏極構(gòu)成一對含有雜質(zhì)的第2半導體層，以及在上述交叉區(qū)域的第1半導體層上形成含有雜質(zhì)的第2半導體層，在上述第2半導體層上、第1透明性絕緣基板上以及上述信號線之電極端子的第1金屬層上，內(nèi)含耐熱金屬層一層以上的第2金屬層構(gòu)成源極配線(信號線)，以及在上述第2半導體層上、第1透明性絕緣基板上以及上述像素電極周邊的部分第1金屬層上同樣形成漏極配線，其特征是上述透明導電性的像素電極、掃描線的電極端子以及信號線的電極端子上，具有開口部的鈍化絕緣層會在上述第1透明性絕緣基板上形成。
依據(jù)此結(jié)構(gòu)，因為透明導電性的像素電極與掃描線是同時形成，所以會在玻璃基板上形成。此外，由于絕緣柵極型晶體管屬于溝道蝕刻型，主動基板上與以往一樣，在形成鈍化絕緣層之后，除了能保護絕緣柵極型晶體管的溝道與源極/漏極配線也能保護掃描線，可獲得電極端子限定為透明導電層的TN型液晶顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明第三技術(shù)方案的液晶顯示裝置是在一個主面上，至少具有由絕緣柵極型晶體管，以及兼具上述絕緣柵極型晶體管柵極的掃描線與兼具源極配線的信號線，以及連接上述絕緣柵極型晶體管漏極的像素電極，以及與上述像素電極依規(guī)定的距離間隔后形成具有對置電極的單位像素，包括由單位像素排列成二維矩陣的第1透明性絕緣基板與上述第1透明性絕緣基板相對的第2透明性絕緣基板或彩色濾光片之間，填充液晶后構(gòu)成液晶顯示裝置，其特征至少包含在第1透明性絕緣基板的一個主面上，形成由一層以上之第1金屬層所構(gòu)成的掃描線及對置電極，分別在柵極上、掃描線與信號線的交叉區(qū)域旁、對置電極與信號線的交叉區(qū)域旁以及對置電極與像素電極的交叉區(qū)域旁，分別以島狀形成較柵極、掃描線以及對置電極粗的柵極絕緣層，以及不含雜質(zhì)的第1半導體層，在上述柵極上的第1半導體層，與部分柵極重疊后，由絕緣柵極型晶體管的源極/漏極構(gòu)成一對含有雜質(zhì)的第2半導體層，以及在上述交叉區(qū)域旁的第1半導體層上形成含有雜質(zhì)的第2半導體層，在上述第2半導體層上及第1透明性絕緣基板上，內(nèi)含耐熱金屬層一層以上之第2金屬層構(gòu)成源極配線(信號線)/漏極配線(像素電極)，以及在圖像顯示部外區(qū)域的掃描線上，同樣形成掃描線的電極端子及由部分信號線構(gòu)成之信號線的電極端子，在上述掃描線的電極端子及信號線的電極端子上，具有開口部的鈍化絕緣層會在上述第1透明性絕緣基板上形成。
依據(jù)此結(jié)構(gòu)，像素電極與對置電極是在玻璃基板上形成。此外，由于絕緣柵極型晶體管屬于溝道蝕刻型，主動基板上與以往一樣，形成鈍化絕緣層之后，包括絕緣柵極型晶體管的溝道與源極/漏極配線，即可獲得保護掃描線與對置電極的IPS型液晶顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明第四技術(shù)方案的液晶顯示裝置同樣是在第1透明性絕緣基板的一個主面上，形成由一層以上可陽極氧化的第1金屬層構(gòu)成的掃描線以及對置電極，分別在柵極上、掃描線與信號線的交叉區(qū)域旁、對置電極與信號線的交叉區(qū)域旁以及對置電極與像素電極的交叉區(qū)域旁，分別以島狀形成較柵極、掃描線及對置電極粗的柵極絕緣層及不含雜質(zhì)的第1半導體層，在上述柵極上的第1半導體層上，與部分柵極重疊后，由絕緣柵極型晶體管的源極/漏極構(gòu)成一對含有雜質(zhì)的第2半導體層，以及在上述交叉區(qū)域旁的第1半導體層上形成含有雜質(zhì)的第2半導體層，在上述第2半導體層上及第1透明性絕緣基板上，包括耐熱金屬層在內(nèi)，由一層以上可陽極氧化之第2金屬層構(gòu)成源極配線(信號線)/漏極配線(像素電極)，以及在圖像顯示部外區(qū)域的部分掃描線上，同樣形成掃描線的電極端子及由部分信號線構(gòu)成之信號線的電極端子，除了上述電極端子上之外，在源極/漏極配線的表面形成陽極氧化層，在上述源極/漏極配線間及上述交叉區(qū)域旁的第1半導體層上形成氧化硅層，除了上述柵極上及上述交叉區(qū)域旁之外，在掃描線上與對置電極上形成陽極氧化層。
依據(jù)此結(jié)構(gòu)，像素電極與對置電極會在玻璃基板上形成。此外，由于絕緣柵極型晶體管屬于溝道蝕刻型，在源極/漏極間的溝道上形成氧化硅層之后，就能保護絕緣柵極型晶體管的溝道。同時，信號線與漏極配線表面會形成絕緣性的陽極氧化層，例如氧化鋁層(Al2O3)，掃描線與對置電極上皆形成絕緣性的陽極氧化層，即可獲得施加鈍化功能的IPS型液晶顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第五技術(shù)方案是第一技術(shù)方案的液晶顯示裝置的制造方法，其特征在于包括選擇性形成透明導電層、第1金屬層層迭成掃描線以及仿真像素電極的工序，以及在柵極上以島狀形成半導體層的工序，以及在仿真像素電極上的柵極絕緣層以及等離子保護層形成開口部，去除開口部內(nèi)的第1金屬層之后露出透明導電性像素電極的工序，以及(通過半色調(diào)圖像曝光技術(shù))選擇性形成源極/漏極配線，并且進行源極/漏極配線與源極/漏極配線間的非晶質(zhì)硅層陽極氧化的工序。
依據(jù)此結(jié)構(gòu)，即可使用一片掩模處理掃描線的形成工序及像素電極的形成工序，達到刪減照相蝕刻工序數(shù)的目的。于是，在源極/漏極配線形成之后，將源極/漏極配線陽極氧化，在源極/漏極間的溝道上形成氧化硅層后即可保護溝道，因此就不需要形成鈍化絕緣層而能刪減制造工序。結(jié)果，使用四片掩模即可制造TN型液晶顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第六技術(shù)方案是第二技術(shù)方案的液晶顯示裝置的制造方法，其特征包括選擇性形成透明導電層、第1金屬層層迭成掃描線以及仿真像素電極的工序，以及在柵極上以島狀形成半導體層與柵極絕緣層后露出掃描線與仿真像素電極的工序，以及形成源極/漏極配線的工序，以及粘附鈍化絕緣層后在仿真像素電極上形成開口部，去除仿真像素電極上的第1金屬層后，獲得透明導電性像素電極的工序。
依據(jù)此結(jié)構(gòu)，即可使用一片掩模處理掃描線的形成工序及像素電極的形成工序，達到刪減照相蝕刻工序數(shù)的目的。于是，在溝道蝕刻型的絕緣柵極型晶體管的半導體層形成時，也能去除柵極絕緣層，再加上刪減接觸點形成工序被合理化之后，不須并用半色調(diào)圖像曝光技術(shù)，就可使用四片掩模制造TN型液晶顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第七技術(shù)方案是第三技術(shù)方案的液晶顯示裝置的制造方法，其特征包括形成掃描線與對置電極的工序，以及包含柵極上在內(nèi)，在掃描線與信號線、對置電極與信號線以及對置電極與像素電極交叉區(qū)域旁，以島狀形成半導體層與柵極絕緣層后露出掃描線與對置電極的工序，以及形成源極配線(信號線)與漏極配線(像素電極)的工序，以及在電極端子上形成具有開口部的鈍化絕緣層的工序。
依據(jù)此結(jié)構(gòu)，溝道蝕刻型的絕緣柵極型晶體管形成半導體層時，也去除柵極絕緣層，由于不需要接觸點形成工序，實現(xiàn)了制造工序的刪減，不需要并用半色調(diào)圖像曝光技術(shù)，即可使用四片掩模制造IPS型液晶顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第八技術(shù)方案是第四技術(shù)方案的液晶顯示裝置的制造方法，其特征包括形成掃描線與對置電極的工序，以及包括柵極上在內(nèi)，在掃描線與信號線、對置電極與信號線以及對置電極與像素電極交叉區(qū)域旁，以島狀形成半導體層與柵極絕緣層后露出掃描線與對置電極的工序，以及形成源極/漏極配線的同時，包含源極/漏極配線與溝道在內(nèi)，進行掃描線與對置電極的陽極氧化工序。
依據(jù)此結(jié)構(gòu)，溝道蝕刻型的絕緣柵極型晶體管形成半導體層時，也去除柵極絕緣層，由于不需要接觸點形成工序而能刪減制造工序，在源極/漏極配線形成時采用半色調(diào)圖像曝光技術(shù)，在形成源極/漏極配線后，將源極/漏極配線陽極氧化，源極/漏極間的溝道上形成氧化硅層后即可保護溝道，所以不再需要形成鈍化絕緣層，而能刪減制造工序，使用三片掩模即可制造IPS型的液晶顯示裝置。
如上所述，本發(fā)明主要是在溝道蝕刻型的絕緣柵極型晶體管形成半導體層時也去除柵極絕緣層，以不需要接觸點形成工序的合理化技術(shù)為核心，依據(jù)此結(jié)構(gòu)提出各種的主動基板方案。例如，TN型液晶顯示裝置是在形成透明導電層與第1金屬層層迭成掃描線與仿真像素電極及仿真電極端子后，在鈍化絕緣層形成開口部時，去除仿真像素電極上的第1金屬層，即可獲得透明導電性的像素電極，將像素電極的形成工序合理化。于是，基本上不需要并用半色調(diào)圖像曝光技術(shù)，實現(xiàn)不同于以往的四片掩模制程。結(jié)果，可獲得制程管理更為嚴密且能避免瑕疵發(fā)生的特殊效果。換言之，有助于提升成品率與品質(zhì)穩(wěn)定的生產(chǎn)。
根據(jù)上述的說明可以清楚了解本發(fā)明的要件，其中的重點在于溝道蝕刻型的絕緣柵極型晶體管形成半導體層時也去除柵極絕緣層，所以不再需要接觸點形成工序。除此之外的結(jié)構(gòu)，包括掃描線、信號線、像素電極、柵極絕緣層等材質(zhì)或薄膜厚度等完全不同的液晶顯示裝置或其制造方法的差異性，不難理解都是屬于本發(fā)明的范疇。此外，更可以確定的是絕緣柵極型晶體管的半導體層，并非僅限定于非晶質(zhì)硅。

圖1為有關(guān)本發(fā)明的實施例1的主動基板平面2為有關(guān)本發(fā)明的實施例1的主動基板制造工序剖面3為有關(guān)本發(fā)明的實施例2的主動基板平面4為有關(guān)本發(fā)明的實施例2的主動基板制造工序剖面圖
圖5為有關(guān)本發(fā)明的實施例3的主動基板平面6為有關(guān)本發(fā)明的實施例3的主動基板制造工序剖面7為有關(guān)本發(fā)明的實施例4的主動基板平面8為有關(guān)本發(fā)明的實施例4的主動基板制造工序剖面9為說明液晶面板裝配狀態(tài)的斜視1O為液晶面板的等效電路11為以往的液晶面板剖面12為以往范例的主動基板平面13為以往范例的主動基板制造工序剖面14為合理化之后的主動基板平面15為合理化之后的主動基板制造工序剖面圖具體實施方式以下根據(jù)圖1～圖8，說明本發(fā)明的實施例。圖1是與本發(fā)明實施例1相關(guān)的顯示裝置用半導體裝置(主動基板)的平面圖，圖2是圖1(e)的A-A’線上、B-B’線上以及C-C’線上的制造工序剖面圖。同樣的，實施例2的圖3與圖4、實施例3的圖5與圖6、實施例4的圖7與圖8分別表示主動基板平面圖及制造工序剖面圖。對于與以往范例相同的部位，會附加相同符號并省略詳細說明。
實施例1實施例1，首先是在玻璃基板2的一個主面上，采用SPT等真空制膜裝置，粘附薄膜厚度約0.1～0.2μm的透明導電層91，如ITO或IZO，以及粘附薄膜厚度約0.1～0.3μm的第1金屬層92，如Cr、Ta、MoW合金等。由于掃描線的低電阻化，為避免因為ITO與堿性顯像液或光阻剝離液引起電池反應，所以耐熱金屬層也可以采用層迭后的鋁Al或是含有Nd的鋁合金。
其次如圖1(a)與圖2(a)所示，通過細微加工技術(shù)，采用感光性樹脂圖形，依序蝕刻第1金屬層92與透明導電層91后露出玻璃基板2，選擇性形成透明導電層91A與第1金屬層92A層迭成兼具柵極11A的掃描線11及掃描線的仿真電極端子94，以及透明導電層91B與第1金屬層92B層迭成的仿真像素電極93，以及透明導電層91C與第1金屬層92C層迭成的信號線的仿真電極端子95。通過柵極絕緣層，提升掃描線與信號線的絕緣耐壓，為了提高成品率，以上的電極最好采用干式蝕刻，以抑制剖面形狀的錐度。
接著，在整體玻璃基板2，以約0.1μm的薄膜厚度，將TaOx或SiO2等透明絕緣層粘附成等離子保護層71。此一等離子保護層71將通過后續(xù)的PCVD裝置，在柵極絕緣層的SiNx制膜時，使掃描線11的兩端所露出的透明導電層91A還原，進而影響SiNx的膜質(zhì)。所以必須通過柵極絕緣層，防止掃描線與信號線之間的絕緣耐壓降低，相關(guān)細節(jié)請參考現(xiàn)有范例日本專利申請?zhí)亻_昭59-9962號公報。
粘附等離子保護層71后，與以往范例一樣使用PCVD裝置，例如以約0.2-0.1-0.05μm的薄膜厚度依序粘附柵極絕緣層構(gòu)成的第1SiNx層30，幾乎不含雜質(zhì)并由絕緣柵極型晶體管的溝道構(gòu)成的第1非晶質(zhì)硅層31，以及含有雜質(zhì)的絕緣柵極型晶體管的源極/漏極構(gòu)成第2非晶質(zhì)硅層33以及三種薄膜層。在此，柵極絕緣層、等離子保護層及第1SiNx層，因為層迭的關(guān)系，所以第1SiNx層30的形成厚度較以往薄，具有優(yōu)良的輔助功效。
如圖1(b)與圖2(b)所示，透過細微加工技術(shù)，采用感光性樹脂圖形，選擇性殘留較柵極11電極A還要寬的第2非晶質(zhì)硅層33與第1非晶質(zhì)硅層31，以此作為島狀33A、31A后，露出柵極絕緣層30。
繼續(xù)如圖1(c)與圖2(c)所示，透過細微加工技術(shù)，采用感光性樹脂圖形，在仿真像素電極93上及仿真電極端子94、95上，形成開口部74、63A以及64A，包括各開口部內(nèi)的柵極絕緣層30與等離子保護層71在內(nèi)，也去除第1金屬層92A9～92C，與透明導電性的像素電極22一樣，露出透明導電性的電極端子5A、6A。此外，在圖像顯示部外的區(qū)域，在因應防止靜電措施的線路上形成開口部63B后，即可架構(gòu)防靜電的短路線路40。
在源極/漏極配線的形成工序中，采用SPT等真空制膜裝置，作為薄膜厚度約0.1μm的可陽極氧化的耐熱金屬層，例如做為Ti、Ta等薄膜層34及薄膜厚度約0.3μm的同樣可陽極氧化的低電阻配線層，依序粘附AL薄膜層35。接著如圖1(d)與圖2(d)所示，透過細微加工技術(shù)，采用感光性樹脂圖形87A、87B，依序蝕刻由以上薄膜層構(gòu)成的源極/漏極配線材，包括開口部74內(nèi)的部分像素電極22在內(nèi)，與34A、35A層迭成絕緣柵極型晶體管的漏極21一樣，形成也兼具源極的信號線12。不需要蝕刻含有雜質(zhì)的第2非晶質(zhì)硅層33A及不含雜質(zhì)的第1非晶質(zhì)硅層31A，與源極/漏極配線12、21形成的同時，包括透明導電層構(gòu)成的部分掃描線5A在內(nèi)，雖然也同時形成掃描線的電極端子5與部分信號線構(gòu)成的電極端子6，但此時采用半色調(diào)圖像曝光技術(shù)，支持電極端子5、6的區(qū)域87A的薄膜厚度(黑色區(qū)域)例如3μm，以及配合源極/漏極配線12、21與蓄積電極72的區(qū)域87B(中間色調(diào)區(qū)域)，形成較薄膜厚度1.5μm還要厚的感光性樹脂圖形87A、87B，這也是實施例1最重要的特征。
源極/漏極配線12、21形成后，利用氧等離子等灰化方式，將上述感光性樹脂圖形87A、87B減少1.5μm以上，感光性樹脂圖形87B消失后，露出源極/漏極配線12、21與蓄積電極72，同時只有感光性樹脂圖形87C可以直接保留在電極端子5、6上。如圖1(e)與圖2(e)所示，以感光性樹脂圖形87C為掩模，一面照射光源，一面進行源極/漏極配線12、21陽極氧化，在形成氧化層68、69的同時，將與源極/漏極配線12、21間露出的第2非晶質(zhì)硅層33A相鄰的部分第1非晶質(zhì)硅層31A陽極氧化后，形成絕緣層(含有雜質(zhì)的氧化硅層66及不含雜質(zhì)的氧化硅層)(圖中未標示)。
在源極/漏極配線12、21的上方露出AL或是在側(cè)面露出AL、Ti的層迭，通過陽極氧化，Ti變成半導體的氧化鈦(TiO2)68，AL則變成絕緣層的氧化鋁(AL2O3)69。雖然氧化鈦層68不是絕緣層，但因為薄膜厚度非常薄且露出面積小，所以不至于造成鈍化上的問題。但耐熱金屬薄膜層34A最好還是選用Ta。然而Ti不同于Ta，在吸附底層的表面氧化層后，缺少容易形成電阻性接觸點的功能，此一特性須特別注意。
含溝道間雜質(zhì)的第2非晶質(zhì)硅層33A，較厚的方向如果無法完全的絕緣層化，便會導致絕緣柵極型晶體管的外漏電流增大。先行公開的范例早已說明一面照射光一面實施陽極氧化，是陽極氧化工序的重點。具體而言，照射1萬Lux左右的強光，絕緣柵極型晶體管的外漏電流超出μA時，根據(jù)源極/漏極配線12、21間的溝道部與漏極21的面積計算后，以10mA/cm2左右的陽極氧化，即可達到獲得良好膜質(zhì)的電流密度。
此外，含有雜質(zhì)的第2非晶質(zhì)硅層33A進行陽極氧化后，比輔助絕緣層的氧化硅層66變質(zhì)的化成電壓100V高出約10V，到與提高設定化成電壓后形成的含有雜質(zhì)的氧化硅層66相接的不含雜質(zhì)的第1非晶質(zhì)硅層31A的一部分(100_左右)為止，變?yōu)椴缓s質(zhì)的氧化硅層(圖中未標示)，溝道的電性純度變高，源極/漏極配線12、21間就可完全電氣性分離。換言之，絕緣柵極型晶體管的OFF電流充分減少后，即可獲得較高的ON/OFF比。
陽極氧化所形成的氧化鋁69、氧化鈦68的各氧化層薄膜厚度，在配線的鈍化上只要約0.1～0.2μm即足夠，使用乙二醇等化學合成液，即可達到超過100V的施加電壓。源極/漏極配線12、21進行陽極氧化時，圖中雖未標示，但必須注意所有信號線12要依電性并列或直列形成，然后在后續(xù)制造工序的某一階段，必須解除直/并列，否則不僅會妨礙主動基板2的電性檢查，甚至會影響液晶顯示裝置的實際運轉(zhuǎn)。解除方式之一是利用雷射光照射后引起蒸發(fā)分散，或是用劃線器做機械式切除，這些方式都很簡單，故于此省略詳細說明。
結(jié)束陽極氧化之后，去除感光性樹脂圖形87C，如圖1(f)與圖2(f)所示，其側(cè)面會露出由形成陽極氧化層的低電阻金屬層35構(gòu)成的電極端子5、6。不過，為了防止靜電產(chǎn)生，例如將部分掃描線5A連接至短路線路40，如圖所示，若信號線12或電極端子6不連同短路線路40一起形成，電極端子5的側(cè)面將無法形成陽極氧化層。此外，在源極/漏極配線12、21的結(jié)構(gòu)方面，只要放寬電阻值的限制，即可簡化成可以陽極氧化的Ta單層。
在上述實施形態(tài)下所制成的主動基板2貼上彩色濾光片之后，即成為液晶面板，也完成本發(fā)明的實施例3。關(guān)于蓄積容量15的結(jié)構(gòu)，如圖1(f)所示，圖中雖然說明的是與源極/漏極配線12、21同時形成含有一部分像素電極22的蓄積電極72，以及在前段的掃描線11設置突起區(qū)域，通過等離子保護層71A、柵極絕緣層30A平面式重疊的構(gòu)成范例(朝向右下方的斜線部52)，但不表示蓄積容量15的構(gòu)成因此而受限。和以往范例相同，在與像素電極22及掃描線11同時形成的蓄積容量線16之間，也可以通過含有柵極絕緣層30A的絕緣層構(gòu)成。此外，其它的結(jié)構(gòu)也可以，故于此省略詳細的說明。
預防靜電措施，如圖1(f)所示，可以采用以往的措施，亦即在主動基板2的外圍上配置防靜電用的短路線路40，并在短路線路40與源極/漏極配線材構(gòu)成的金屬性的電極端子5、6之間，以細微圖形連接后構(gòu)成。由于已經(jīng)對柵極絕緣層30設定開口部形成工序，所以實施其它預防靜電措施并不困難，故于此省略詳細說明。
在實施例1，源極/漏極配線12、21與第2非晶質(zhì)硅層33A進行陽極氧化時，與漏極21電性連接的像素電極22也同時被陽極氧化。因此，構(gòu)成像素電極22的透明導電層膜質(zhì)因陽極氧化而擴增電阻值。此時，雖然必須適當變更透明導電層的制膜條件，甚至采用缺氧的膜質(zhì)，但陽極氧化并不會降低透明導電層的透明度。此外，漏極21與像素電極22因陽極氧化的關(guān)系，電流也是通過絕緣柵極型晶體管的溝道供應，因像素電極22的面積太大，需要較大的化成電流或較長的化成時間，在照射外來的強光后，會造成溝道部的電阻受損，且只在漏極21上形成與信號線12上相同膜質(zhì)與薄膜厚度的陽極氧化層，不過只是延長化成時間，并無法真正解決問題。但是，即使漏極21上所形成的陽極氧化層69(21)有些許不完整，仍不會妨礙實用性并可達到充分的穩(wěn)定性，這是因為施加在液晶單元的驅(qū)動信號基本上是交流電。在檢查圖像時，會調(diào)整(調(diào)整減輕閃光)對置電極14的電壓，以利減少彩色濾光片9上的對置電極14與像素電極22(漏極21)之間的直流電壓成份。因此，最好事先形成絕緣層，以免在信號線12上只導通直流成份。
像這樣在源極/漏極配線12、21形成時，采用半色調(diào)圖像曝光技術(shù)，即可獲得源極/漏極配線材構(gòu)成的金屬性電極端子。不過，采用半色調(diào)圖像曝光的掩模，目前仍無法以合理的制造方法供應，價格非常昂貴。于是，如圖1(g)與圖2(g)所示，不需要在透明導電性的掃描線電極端子5A上形成金屬性的電極端子5，包括透明導電性的信號線12的部分電極端子6A在內(nèi)，通過源極/漏極配線12、21的形成圖形設計變更，變更為源極/漏極配線材所構(gòu)成的電極端子5、6后，即可獲得與由透明導電層構(gòu)成的電極端子5A、6A。如此一來，在源極/漏極配線12、21形成時，雖然不再需要半色調(diào)圖像曝光技術(shù)，但必須充分注意由透明導電層所構(gòu)成的電極端子5A、6A擴增的電阻值。即使電極端子的結(jié)構(gòu)改變，圖像顯示部內(nèi)的裝置結(jié)構(gòu)仍然不變。
在實施例1，源極/漏極配線與溝道的鈍化采用陽極氧化技術(shù)，雖然能達到刪減工序的目的，但在最新的生產(chǎn)線上，玻璃基板的每邊尺寸都超過1公尺，過去分批處理型的陽極氧化裝置必須面臨裝置越來越龐大的課題。以下，以實施例2說明如何采用以往鈍化絕緣層的四片掩模制程取代陽極氧化技術(shù)。
實施例2實施例2，如圖3(a)與圖4(a)所示，透過細微加工技術(shù)，采用感光性樹脂圖形，掃描線11、仿真像素電極93以及仿真電極端子94、95的形成工序均與實施例1相同。接著，粘附約0.1μm薄膜厚度的等離子保護層71，例如以約0.2-0.1-0.05μm的薄膜厚度，依序粘附在構(gòu)成柵極絕緣層的第1 SiNx層30，以及幾乎不含雜質(zhì)，由絕緣柵極型晶體管的溝道構(gòu)成第1非晶質(zhì)硅層31，以及由含有雜質(zhì)的絕緣柵極型晶體管的源極/漏極構(gòu)成的第2非晶質(zhì)硅層33與三種薄膜層。
繼續(xù)如圖3(b)與圖4(b)所示，透過細微加工技術(shù)，采用感光性樹脂圖形，在柵極11A上、掃描線與信號線的交叉區(qū)域旁以及掃描線上的蓄積容量形成區(qū)域，包括第2非晶質(zhì)硅層33與第1非晶質(zhì)硅層31以與柵極絕緣層30在內(nèi)，以島狀形成等離子保護層71，露出大部分的掃描線11、仿真像素電極93以及仿真電極端子94、95。
在源極/漏極配線的形成工序中，使用SPT等真空制膜裝置，粘附薄膜厚度約0.1μm的耐熱金屬層，如Ti、Ta等薄膜層34，以及薄膜厚度約0.3μm之低電阻配線層的AL薄膜層35。接著，如圖3(c)與圖4(c)所示，透過細微加工技術(shù)，采用感光性樹脂圖形，依序蝕刻上述薄膜層，包括部分仿真像素電極93在內(nèi)，選擇性形成34A與35A層迭成絕緣柵極型晶體管的漏極21，以及包括部分仿真電極端子95在內(nèi)，選擇性形成兼具源極配線的信號線12，上述步驟雖與以往范例相同，在依序蝕刻第2非晶質(zhì)硅層33A以及第1非晶質(zhì)硅層31A后，第1非晶質(zhì)硅層31A保留約0.05～0.1μm進行蝕刻。此外，在源極/漏極配線12、21的結(jié)構(gòu)方面，只要放寬電阻值的限制，Ta、Cr、MoW等也可以簡化成單層。
源極/漏極配線12、21形成后，與過去五片掩模制程一樣，在整體玻璃基板2粘附約0.3μm薄膜厚度的SiNx層，以做為透明性絕緣層，并以此作為鈍化絕緣層37，如圖1(g)與圖2(g)所示，透過細微加工技術(shù)，采用感光性樹脂圖形，在仿真像素電極93上、仿真電極端子94、95上分別選擇性形成開口部38、63、64，去除各開口部內(nèi)的鈍化絕緣層37、仿真像素電極93上以及仿真電極端子94、95上的第1金屬層92A～92C，即可獲得透明導電性的像素電極22與透明導電性的電極端子5A、6A。
經(jīng)過上述步驟所制作的主動基板2貼上彩色濾光片后，即成為液晶面板，也完成本發(fā)明的實施例2。關(guān)于蓄積容量15的結(jié)構(gòu)，如圖2(d)所示，圖中雖然說明的是與源極/漏極配線12、21同時形成含有仿真像素電極93一部分的蓄積電極72，以及在前段的掃描線11設置突起區(qū)域，通過等離子保護層71A2、柵極絕緣層30A、第1非晶質(zhì)硅層31B2(圖中未標示)以及第2非晶質(zhì)硅層33B2平面式重疊的構(gòu)成范例(朝右下方的斜線部52)，但不表示蓄積容量15的結(jié)構(gòu)因此受限，如同以往范例，在像素電極22與掃描線11同時形成的蓄積容量線16之間，也可以通過含有柵極絕緣層30A的絕緣層構(gòu)成。
在防靜電措施方面，如圖3(d)所示，可以采用以往的措施，也就是在主動基板2的外圍配置防靜電用的短路線路40，在短路線路40與源極/漏極配線材構(gòu)成的金屬性電極端子5、6之間，以細微圖形連接。
以上說明的液晶顯示裝置雖然是采用TN型液晶單元，依一定距離間隔形成像素電極后，從水平方向控制一對對置電極與像素電極的電界，也就是采用IPS(In-Plain-Swticing)方式的液晶顯示裝置，對于本發(fā)明所提出之工序刪減也非常有用，故以以下的實施例加以說明。
實施例3
在實施例3，首先在玻璃基板2的一個主面上，采用SPT等真空制膜裝置，粘附薄膜厚度約0.1～0.3μm的第1金屬層，例如粘附Cr，TA，MO等上述物質(zhì)的合金或硅化物，如圖5(a)與圖6(a)所示，透過細微加工技術(shù)，采用感光性樹脂圖形，選擇性形成兼具柵極11A的掃描線11及兼具對置電極的蓄積容量線16。
接著，在整體玻璃基板2，采用PCVD裝置，例如以約0.3-0.1-0.05μm的薄膜厚度，依序粘附在構(gòu)成柵極絕緣層的第1SiNx層30，以及幾乎不含雜質(zhì)，由絕緣柵極型晶體管的溝道構(gòu)成第1非晶質(zhì)硅層31，以及由含有雜質(zhì)的絕緣柵極型晶體管的源極/漏極構(gòu)成的第2非晶質(zhì)硅層33與三種薄膜層。
接著，如圖5(b)與圖6(b)所示，透過細微加工技術(shù)，采用感光性樹脂圖形，在半導體層形成區(qū)域，包括柵極11A上、掃描線11與信號線12的交叉區(qū)域旁、蓄積容量線16與信號線12的交叉區(qū)域旁，以及在蓄積容量形成區(qū)域，其中包括部分的蓄積容量線16上、蓄積容量線16與像素電極21的交叉區(qū)域旁，分別以島狀形成第2非晶質(zhì)硅層33、第1非晶質(zhì)硅層31以與柵極絕緣層層30構(gòu)成的層迭后，露出掃描線11與大部分的蓄積容量線16。
在源極/漏極配線的形成工序中，使用SPT等真空制膜裝置，依序粘附薄膜厚度約0.1μm的耐熱金屬層，如Ti、Ta等薄膜層34，以及薄膜厚度約0.3μm之低電阻配線層的AL薄膜層35。接著，如圖5(c)與圖6(c)所示，透過細微加工技術(shù)，采用感光性樹脂圖形，依序蝕刻上述薄膜層構(gòu)成的源極/漏極配線材，選擇性形成34A與35A層迭成絕緣柵極型晶體管的漏極21，以及兼具源極配線的信號線12，也依序蝕刻第2非晶質(zhì)硅層33A以及第1非晶質(zhì)硅層31A后，第1非晶質(zhì)硅層31A保留約0.05～0.1μm進行蝕刻。于是，在源極/漏極配線12、21形成的同時，在圖像顯示部外的區(qū)域，包括部分掃描線11在內(nèi)，也同時形成掃描線的電極端子5及由部分信號線12構(gòu)成的電極端子6。但此工序不一定需要形成掃描線的電極端子5。此外，在源極/漏極配線12、21的結(jié)構(gòu)方面，只要放寬電阻值的限制，Ta、Cr、MoW等也可以簡化成單層。
源極/漏極配線12、21形成后，與實施例2一樣，在整體玻璃基板2粘附約0.3μm薄膜厚度的SiNx層，以做為透明性絕緣層，并以此作為鈍化絕緣層37，如圖5(d)與圖6(d)所示，透過細微加工技術(shù)，采用感光性樹脂圖形，在掃描線與信號線的電極端子5、6上及未編圖號的蓄積容量線16的電極端子上，分別形成開口部63、64、65，選擇性去除上述開口部內(nèi)的鈍化絕緣層37，露出電極端子5、6以及蓄積容量線16的大部分電極端子，即完成主動基板2。在形成源極/漏極配線12、21時，不需要形成源極/漏極配線材構(gòu)成的掃描線電極端子5以及蓄積容量線16的電極端子，分別以開口部63、6A內(nèi)露出的部分掃描線及部分蓄積容量線16作為掃描線11，以及蓄積容量線16的電極端子即可。
經(jīng)過上述步驟所制作的主動基板2在貼上彩色濾光片9之后，即成為液晶面板，也完成實施例3。就如同以上的說明，IPS型的液晶顯示裝置，在主動基板2上不需要透明導電性的像素電極22。所以，也不需要源極/漏極配線上的中間導電層36。關(guān)于蓄積容量15的結(jié)構(gòu)，如圖5(d)所示，圖中雖然是說明對置電極(蓄積容量線)16與像素電極(漏極)21，可藉由柵極絕緣層30A、第1非晶質(zhì)硅層31D(圖中未標示)以及第2非晶質(zhì)硅層33D所構(gòu)成(朝右下方的斜線部50)，但并不表示蓄積容量15的構(gòu)成因此受限，像素電極21與前段掃描線11之間，也可以通過含有柵極絕緣層30A的絕緣層構(gòu)成。在圖5(d)，雖未特別以圖標示出來，但是以高電阻組件如OFF狀態(tài)的絕緣柵極型晶體管或細長的導電性線路，連接掃描線的電極端子5與信號線的電極端子6之間，以防止靜電產(chǎn)生。由于已經(jīng)設有露出掃描線11的工序，所以非常容易采取防靜電措施。
在實施例3，主動基板2的鈍化上，與以往范例一樣都是采用PCVD裝置所制造的氮化硅層(SiNx)，以現(xiàn)有的量產(chǎn)工廠來看，其最大的優(yōu)點在于制程上的變動性少、容易導入，以下根據(jù)實施例4說明與實施例1同樣在源極/漏極配線的陽極氧化上，施加鈍化技術(shù)，以進一步達到刪減工序及降低成本的目的。
實施例4在實施例4，如圖7(b)與圖8(b)所示，透過細微加工技術(shù)，采用感光性樹脂圖形，在半導體層形成區(qū)域包括柵極11A上、掃描線11與信號線12的交叉區(qū)域旁、蓄積容量線16與信號線12的交叉區(qū)域旁，以及在蓄積容量形成區(qū)域，其中包括部分的蓄積容量線16上、蓄積容量線16與像素電極21的交叉區(qū)域旁，分別以島狀形成第2非晶質(zhì)硅層33、第1非晶質(zhì)硅層31以與柵極絕緣層30構(gòu)成的層迭后，露出掃描線11與大部分的蓄積容量線16，以上所進行的工序皆與實施例3相同。不過，如后續(xù)所述，說明掃描線11與對置電極16，選用Ta單層、AL(Zr，TA，Nd)合金等單層結(jié)構(gòu)或是AL/TA，TA/AL/TA，AL/AL(TA，Zr，Nd)合金等層迭結(jié)構(gòu)，作為具有耐熱性并可陽極氧化的金屬，以便在掃描線11上及對置電極16上，利用陽極氧化形成絕緣層。為提高AL(Zr，Ta，Nd)合金的耐熱性，添加數(shù)％以下的添加金屬至AL。
在源極/漏極配線的形成工序中，使用SPT等真空制膜裝置，依序粘附薄膜厚度約0.1μm可陽極氧化的耐熱金屬層，如Ti、Ta等薄膜層34，以及薄膜厚度約0.3μm同樣可陽極氧化之低電阻配線層的AL薄膜層35。接著，與實施例一樣，如圖7(c)與圖8(d)所示，透過細微加工技術(shù)，采用感光性樹脂圖形87A、87B，依序蝕刻上述薄膜層構(gòu)成的源極/漏極配線材，選擇性形成34A與35A層迭成兼具絕緣柵極型晶體管漏極的像素電極21，以及同樣兼具源極的信號線12。含有雜質(zhì)的第2非晶質(zhì)硅層33A及不含雜質(zhì)的第1非晶質(zhì)硅層31A不需要蝕刻。
源極/漏極配線12、21形成后，利用氧等離子等的灰化方式，將上述感光性樹脂圖形87A、87B減少1.5μm以上，感光性樹脂圖形87B消失后，露出源極/漏極配線12、21與蓄積電極72。同時，只有感光性樹脂圖形87C可以直接保留在電極端子5、6上。如圖7(d)與圖8(d)所示，以感光性樹脂圖形87C為掩模，一面照射光源，一面將源極/漏極配線12、21陽極氧化，在形成氧化層68、69的同時，進行與在源極/漏極配線12、21間露出的第2非晶質(zhì)硅層33A相鄰的部分第1非晶質(zhì)硅層31A陽極氧化后，形成既是絕緣層也是含有雜質(zhì)的氧化硅層66以及不含雜質(zhì)的氧化硅層(圖中未標示)。
此時，外露的掃描線11與對置電極16同時進行陽極氧化，其表面會形成氧化層75。如圖8(d)所示，雖未編列圖號，但由于掃描線11與對置電極16是延長至主動基板2的外圍形成圖形，在源極/漏極配線12、21進行陽極氧化的同時，掃描線11與對置電極16也很容易實施陽極氧化。經(jīng)過陽極氧化后，掃描線11與信號線12交叉附近的區(qū)域上及對置電極16與信號線12交叉附近的區(qū)域上、蓄積容量形成區(qū)域上以及像素電極21與對置電極16交叉附近的區(qū)域上，第2非晶質(zhì)硅層33B～33E也會被陽極氧化，變成含有雜質(zhì)的氧化硅層66及不含雜質(zhì)的氧化硅層(圖中未標示)。
結(jié)束陽極氧化，去除感光性樹脂圖形87C后，如圖7(e)與圖8(e)所示，其側(cè)面會露出具有陽極氧化層，由低電阻金屬層35A構(gòu)成的電極端子5、6。于是，在源極/漏極配線12、21的結(jié)構(gòu)上，只要放寬電阻值的限制，即可簡化成可以陽極氧化的Ta單層。
經(jīng)過上述步驟所制作的主動基板2貼上彩色濾光片9之后，即成為液晶面板，也完成實施例4，蓄積容量15的結(jié)構(gòu)與實施例3相同。在圖7(e)，圖中雖未標示，但在源極/漏極配線12、21形成之前，即已設有露出掃描線11的工序，電極端子5、6之間配置半導體層或是OFF狀態(tài)下的絕緣柵極型晶體管等電阻性組件，即可以源極/漏極配線材連接，并且能有效預防靜電產(chǎn)生。
以上所述，主要公開說明本發(fā)明是在絕緣柵極型晶體管采用溝道蝕刻型，無需并用半色調(diào)圖像曝光技術(shù)，不同于以往的四片掩模制程，若是在圖形精度低的層迭上能夠采用半色調(diào)圖像曝光技術(shù)，不但能進一步刪減工序，更可以實現(xiàn)三片掩模制程。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，由單位像素在一個主面上排列成二維矩陣的第一透明性絕緣基板，和與上述第一透明性絕緣基板相對的第二透明性絕緣基板或彩色濾光片之間填充液晶而構(gòu)成，其中該單位像素至少具有絕緣柵極型晶體管，以及兼具上述絕緣柵極型晶體管柵極的掃描線與兼具源極配線的信號線，以及連接漏極配線的像素電極，其特征在于，該液晶顯示裝置至少在第1透明性絕緣基板的一個主面上，形成由透明導電層與第1金屬層層迭形成的掃描線，以及透明導電性的像素電極(與透明導電性的信號線電極端子)，通過等離子保護層與柵極絕緣層，在柵極上形成島狀的寬度大于柵極且不含雜質(zhì)的第1半導體層，在上述第1半導體層上，與柵極一部分重疊后，形成構(gòu)成絕緣柵極型晶體管的源極/漏極的一對含雜質(zhì)的第2半導體層，在上述像素電極上與部分掃描線上(與信號線的電極端子上)的等離子保護層以與柵極絕緣層形成開口部，露出上述像素電極以及作為一部分掃描線的透明導電層(或是透明導電性的掃描線電極端子與信號線電極端子)，在上述第2半導體層上與柵極絕緣層上，形成由包括耐熱金屬層在內(nèi)的一層以上可陽極氧化的第2金屬層構(gòu)成的源極配線(信號線)，以及在上述第2半導體層上、柵極絕緣層上以及上述像素電極的一部分上，同樣形成漏極配線，以及在圖像顯示部外的區(qū)域中形成由部分信號線構(gòu)成的電極端子(或是在透明導電性的信號線電極端子的一部分上、上述第2半導體層上形成第2金屬層構(gòu)成的信號線，以及在上述第2半導體層上、柵極絕緣層上和上述像素電極的一部分上，同樣形成漏極配線)，除了上述信號線的電極端子之外，在源極/漏極配線表面上形成陽極氧化層，在上述源極/漏極配線間的第一半導體層上，形成氧化硅層。
2.一種液晶顯示裝置，由單位像素在一個主面上排列成二維矩陣的第1透明性絕緣基板，和與上述第1透明性絕緣基板相對的第2透明性絕緣基板或彩色濾光片之間填充液晶而構(gòu)成，其中該單位像素至少具有絕緣柵極型晶體管，以及兼具上述絕緣柵極型晶體管柵極的掃描線與兼具源極配線的信號線，以及連接漏極配線的像素電極，其特征在于，該液晶顯示裝置至少在第1透明性絕緣基板的一個主面上，形成透明導電層與第1金屬層層迭形成的掃描線，以及作為掃描線一部分的透明導電性的掃描線的電極端子，以及第1金屬層在周邊部層迭成的透明導電性的像素電極，和第1金屬層在周邊部層迭成的透明導電性的信號線的電極端子，在柵極上、掃描線與信號線的交叉區(qū)域附近的掃描線上，分別形成島狀的寬度大于柵極與掃描線的等離子保護層和柵極絕緣層以及不含雜質(zhì)的第1半導體層，在上述第1半導體層上，形成與一部分柵極重疊而構(gòu)成絕緣柵極型晶體管的源極/漏極的一對含有雜質(zhì)的第2半導體層，以及在上述交叉區(qū)域的第1半導體層上，形成含有雜質(zhì)的第2半導體層，在上述第2半導體層上、第1透明性絕緣基板上以及上述信號線的電極端子的第1金屬層上，形成由包括耐熱金屬層在內(nèi)的一層以上的第2金屬層構(gòu)成的源極配線(信號線)，以及在上述第2半導體層上、第1透明性絕緣基板上以及上述像素電極周邊部的第1金屬層的一部分上同樣形成漏極配線，在上述第1透明性絕緣基板上形成在上述透明導電性的像素電極、掃描線的電極端子以及信號線的電極端子上具有開口部的鈍化絕緣層。
3.一種液晶顯示裝置，由單位像素在一個主面上排列成二維矩陣的第1透明性絕緣基板，和與上述第1透明性絕緣基板相對的第2透明性絕緣基板或彩色濾光片之間填充液晶而構(gòu)成，其中該單位像素至少具有絕緣柵極型晶體管，及兼具上述絕緣柵極型晶體管柵極的掃描線與兼具源極配線的信號線，及連接上述絕緣柵極型晶體管漏極的像素電極，以及與上述像素電極按規(guī)定的距離間隔后形成的對置電極，其特征在于，該液晶顯示裝置至少在第1透明性絕緣基板的一個主面上，形成由一層以上的第1金屬層所構(gòu)成的掃描線及對置電極，在柵極上、掃描線與信號線的交叉區(qū)域附近、對置電極與信號線的交叉區(qū)域附近及對置電極與像素電極的交叉區(qū)域附近，分別形成島狀的寬度大于柵極、掃描線及對置電極的柵極絕緣層，以及不含雜質(zhì)的第1半導體層，在上述柵極上的第1半導體層上，形成與一部分柵極重疊后而構(gòu)成絕緣柵極型晶體管的源極/漏極的1對含有雜質(zhì)的第2半導體層，以及在上述交叉區(qū)域附近的第1半導體層上形成含有雜質(zhì)的第2半導體層，在上述第2半導體層上及第1透明性絕緣基板上，形成由包括耐熱金屬層在內(nèi)的一層以上的第2金屬層構(gòu)成的源極配線(信號線)/漏極配線(像素電極)，以及在圖像顯示部外區(qū)域的掃描線上，同樣形成掃描線的電極端子及由一部分信號線構(gòu)成的信號線的電極端子，在上述第1透明性絕緣基板上形成在上述掃描線的電極端子及信號線的電極端子上具有開口部的鈍化絕緣層。
4.一種液晶顯示裝置，由單位像素在一個主面上排列成二維矩陣的第1透明性絕緣基板，和與上述第1透明性絕緣基板相對的第2透明性絕緣基板或彩色濾光片之間填充液晶而構(gòu)成，其中該單位像素至少具有絕緣柵極型晶體管，兼具上述絕緣柵極型晶體管柵極的掃描線與兼具源極配線的信號線，和連接上述絕緣柵極型晶體管漏極的像素電極，以及與上述像素電極按規(guī)定的距離間隔后形成具有對置電極，其特征在于該液晶顯示裝置至少在第1透明性絕緣基板的一個主面上，形成由一層以上可陽極氧化的第1金屬層構(gòu)成的掃描線及對置電極，在柵極上、掃描線與信號線的交叉區(qū)域附近、對置電極與信號線的交叉區(qū)域附近及對置電極與像素電極的交叉區(qū)域附近，分別形成島狀的寬度大于柵極、掃描線及對置電極的柵極絕緣層及不含雜質(zhì)的第1半導體層，在上述柵極上的第1半導體層上，形成與柵極部分重疊而構(gòu)成絕緣柵極型晶體管的源極/漏極的一對含有雜質(zhì)的第2半導體層，以及在上述交叉區(qū)域附近的第1半導體層上形成含有雜質(zhì)的第2半導體層，在上述第2半導體層上及第1透明性絕緣基板上，形成由包括耐熱金屬層在內(nèi)的一層以上的可陽極氧化的第2金屬層構(gòu)成的源極配線(信號線)/漏極配線(像素電極)，以及在圖像顯示部外區(qū)域的部分掃描線上，同樣形成掃描線的電極端子以及由部分信號線構(gòu)成的信號線的電極端子，除了上述電極端子上之外，在源極/漏極配線的表面形成陽極氧化層，在上述源極/漏極配線間以及上述交叉區(qū)域附近的第1半導體層上形成氧化硅層，除了上述柵極上及上述交叉區(qū)域附近之外，在掃描線上與對置電極上形成陽極氧化層。
5.一種用于液晶顯示裝置的液晶顯示裝置制造方法，該液晶顯示裝置由單位像素在一個主面上排列成二維矩陣的第1透明性絕緣基板，和與上述第1透明性絕緣基板相對的第2透明性絕緣基板或彩色濾光片之間填充液晶而構(gòu)成，其中該單位像素至少具有絕緣柵極型晶體管，兼具上述絕緣柵極型晶體管柵極的掃描線與兼具源極配線的信號線，和連接漏極配線的像素電極，其特征在于該液晶顯示方法至少包括在第1透明性絕緣基板的一個主面上，形成由透明導電層與第1金屬層層迭形成的掃描線、作為掃描線一部分的掃描線仿真電極端子，以及(信號線的仿真電極端子和)仿真像素電極的工序，順序地粘附等離子保護層、柵極絕緣層、不含雜質(zhì)的第1非晶質(zhì)硅層，及含有雜質(zhì)的第2非晶質(zhì)硅層的工序，在柵極上，形成島狀的寬度大于柵極的第2非晶質(zhì)硅層和第1非晶質(zhì)硅層構(gòu)成的層迭，以露出上述柵極絕緣層的工序，在掃描線(或是掃描線的仿真電極端子)上、(信號線的仿真電極端子上)仿真像素電極上的柵極絕緣層以及等離子保護層中，形成開口部，去除上述開口部內(nèi)的第1金屬層后，透明導電性的部分掃描線(或是掃描線的電極端子)與(透明導電性的信號線的電極端子)，同樣露出透明導電性的像素電極的工序，粘附包括耐熱金屬層在內(nèi)的一層以上的第2金屬層之后，在與柵極部分重疊的柵極絕緣層上，以及第2非晶質(zhì)硅層上形成源極(信號線)配線，以及同樣在柵極絕緣層上、第2非晶質(zhì)硅層上以及上述開口部內(nèi)的像素電極的一部分上形成漏極配線，以及包括上述掃描線的一部分在內(nèi)，形成掃描線的電極端子，和部分信號線構(gòu)成的信號線電極端子的工序(或是在與柵極部分重疊的柵極絕緣層上、第2非晶質(zhì)硅層上以及透明導電性的信號線電極端子的一部分上形成源極配線，以及同樣在柵極絕緣層上、第2非晶質(zhì)硅層上以及上述開口部內(nèi)的像素電極的一部分上形成漏極配線的工序)，以及在保護上述電極端子的同時，對源極/漏極配線及源極/漏極配線間的非晶質(zhì)硅層進行陽極氧化的工序(或是對上述源極/漏極配線及源極/漏極配線之間的非晶質(zhì)硅層進行陽極氧化的工序)。
6.一種用于液晶顯示裝置的液晶顯示裝置制造方法，該液晶顯示裝置由單位像素一個主面上排列成二維矩陣的第1透明性絕緣基板，和與上述第1透明性絕緣基板相對的第2透明性絕緣基板或彩色濾光片之間填充液晶而構(gòu)成，其中該單位像素在至少具有絕緣柵極型晶體管，兼具上述絕緣柵極型晶體管柵極的掃描線與兼具源極配線的信號線，和連接漏極配線的像素電極，其特征在于該液晶顯示方法至少包括在第1透明性絕緣基板的一個主面上，形成由透明導電層與第1金屬層層迭形成的掃描線、作為部分掃描線的掃描線仿真電極端子、信號線的仿真電極端子，以及仿真像素電極的工序，順序地粘附等離子保護層、柵極絕緣層、不含雜質(zhì)的第1非晶質(zhì)硅層，及含有雜質(zhì)的第2非晶質(zhì)硅層的工序，在柵極上、掃描線與信號線交叉區(qū)域附近，分別形成島狀的寬度大于柵極和掃描線的第2非晶質(zhì)硅層、第1非晶質(zhì)硅層、柵極絕緣層及等離子保護層構(gòu)成的疊層，以露出掃描線、掃描線的仿真電極端子、信號線的仿真電極端子及仿真像素電極的工序，粘附包括耐熱金屬層在內(nèi)的一層以上的第2金屬層之后，在與柵極部分重疊的第1透明性絕緣基板上、第2非晶質(zhì)硅層上以及上述信號線的仿真電極端子的一部分上形成源極(信號線)配線，以及同樣在上述第1透明性絕緣基板上、第2非晶質(zhì)硅層上以及仿真像素電極的一部分上形成漏極配線的工序，去除上述源極/漏極配線間及上述交叉區(qū)域附近的第2非晶質(zhì)硅層的工序，在上述第1透明性絕緣基板上，形成鈍化絕緣層的工序，以及在上述掃描線、信號線的仿真電極端子上、仿真像素電極上的鈍化絕緣層中形成開口部，去除開口部內(nèi)的第1金屬層，在各開口部內(nèi)露出透明導電性的掃描線、信號線的電極端子及像素電極的工序。
7.一種用于液晶顯示裝置的液晶顯示裝置制造方法，該液晶顯示裝置由單位像素在一個主面上排列成二維矩陣的第1透明性絕緣基板，和與上述第1透明性絕緣基板相對的第2透明性絕緣基板或彩色濾光片之間填充液晶而構(gòu)成，其中該單位像素至少具有絕緣柵極型晶體管，兼具上述絕緣柵極型晶體管柵極的掃描線與兼具源極配線的信號線，及連接上述絕緣柵極型晶體管漏極的像素電極，以及與上述像素電極按規(guī)定的距離間隔后形成的對置電極，其特征在于該液晶顯示方法至少包括在第1透明性絕緣基板的一個主面上，形成由一層以上的第1金屬層所構(gòu)成的掃描線及對置電極的工序，順序地粘附一層以上的柵極絕緣層、不含雜質(zhì)的第1非晶質(zhì)硅層以及含有雜質(zhì)的第2非晶質(zhì)硅層的工序，在柵極上、掃描線與信號線的交叉區(qū)域附近、對置電極與信號線的交叉區(qū)域附近、對置電極與像素電極的交叉區(qū)域附近，分別形成島狀的寬度大于柵極、掃描線、對置電極粗的第2非晶質(zhì)硅層、第1非晶質(zhì)硅層、柵極絕緣層構(gòu)成的疊層，以露出掃描線與對置電極的工序，粘附包括耐熱金屬層在內(nèi)的一層以上的第2金屬層之后，在柵極上、上述交叉點附近的第2非晶質(zhì)硅層上以及第1透明性絕緣基板上形成源極配線(信號線)/漏極配線(像素電極)，以及在圖像顯示部外區(qū)域的上述部分掃描線上形成掃描線的電極端子及由部分信號線構(gòu)成的信號線電極端子的工序，除了上述源極/漏極配線間及源極/漏極配線重疊的區(qū)域之外，去除上述交叉區(qū)域附近的第2非晶質(zhì)硅層的工序，以及在上述掃描線與信號線的電極端子上，在上述第1透明性絕緣基板上形成具有開口部的鈍化層的工序。
8.一種用于液晶顯示裝置的液晶顯示裝置制造方法，該液晶顯示裝置由單位像素在一個主面上排列成二維矩陣的第1透明性絕緣基板，和與上述第1透明性絕緣基板相對的第2透明性絕緣基板或彩色濾光片之間填充液晶而構(gòu)成，其中該單位像素至少具有絕緣柵極型晶體管，兼具上述絕緣柵極型晶體管柵極的掃描線與兼具源極配線的信號線，及連接上述絕緣柵極型晶體管漏極的像素電極，以及與上述像素電極按規(guī)定的距離間隔后形成的對置電極，其特征在于該液晶顯示方法至少包括在第1透明性絕緣基板的一個主面上，形成由一層以上可陽極氧化的第1金屬層構(gòu)成的掃描線與對置電極的工序，順序地粘附一層以上的柵極絕緣層、不含雜質(zhì)的第1非晶質(zhì)硅層以及含有雜質(zhì)的第2非晶質(zhì)硅層的工序，在柵極上、掃描線與信號線的交叉區(qū)域附近、對置電極與信號線的交叉區(qū)域附近、對置電極與像素電極的交叉區(qū)域附近，分別形成島狀的寬度大于柵極、掃描線、對置電極的第2非晶質(zhì)硅層、第1非晶質(zhì)硅層、柵極絕緣層構(gòu)成的疊層，以露出掃描線與對置電極的工序，粘附包括耐熱金屬在內(nèi)的一層以上可陽極氧化的第2金屬層之后，在柵極上、上述交叉區(qū)域附近的第2非晶質(zhì)硅層上以及第1透明性絕緣基板上形成源極配線(信號線)/漏極配線(像素電極)，在圖像顯示部外區(qū)域的上述部分掃描線上形成掃描線的電極端子，以及對應由部分信號線構(gòu)成的信號線電極端子，形成上述電極端子上的膜厚比其它區(qū)域厚的感光性樹脂圖形的工序，以上述感光性樹脂圖形作為掩模，選擇性去除第2金屬層，形成掃描線、信號線的電極端子以及源極/漏極配線的工序，減少上述感光性樹脂圖形的膜厚，露出源極/漏極配線的工序，保護上述電極端子上的同時，對源極/漏極配線與源極/漏極配線間的非晶質(zhì)硅層進行陽極氧化的工序，以及對上述對置電極進行陽極氧化的工序。
全文摘要
一種液晶顯示裝置及其制造方法，采用半色調(diào)圖像曝光技術(shù)的1次照相蝕刻工序，形成溝道蝕刻型的絕緣柵極型晶體管半導體層與源極/漏極配線，將以往制造工序數(shù)刪減的以往的制造方法中，會使制造容許值(余量)變小，源極/漏極配線之間的距離變短，成品率也會隨之下降。同時形成由透明導電層與金屬層層迭形成的掃描線與仿真像素電極，且在朝向鈍化絕緣層的開口部形成時，去除仿真像素電極上的金屬層后，再將形成透明導電性的像素電極合理化，并在形成溝道蝕刻型的絕緣柵極型晶體管半導體層區(qū)域時去除柵極絕緣層，以刪減接觸點形成工序，這樣即可建構(gòu)不需要半色調(diào)圖像曝光技術(shù)的四片掩模處理方案。
文檔編號H01L21/84GK1677208SQ200510059580
公開日2005年10月5日 申請日期2005年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月29日
發(fā)明者川崎清弘 申請人:廣輝電子日本株式會社, 廣輝電子股份有限公司