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CN101097927A - 有源矩阵型tft阵列基板及其制造方法 - Google Patents

有源矩阵型tft阵列基板及其制造方法 Download PDF

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CN101097927A CN200710109700.4A CN200710109700A CN101097927A CN 101097927 A CN101097927 A CN 101097927A CN 200710109700 A CN200710109700 A CN 200710109700A CN 101097927 A CN101097927 A CN 101097927A
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Abstract

本发明提供一种可靠性、生产率优良的有源矩阵型TFT阵列基板。本发明的有源矩阵型TFT阵列基板具备:在透明绝缘基板(1)上由第1金属膜构成的栅电极(2)和栅布线(4);覆盖栅电极(2)和栅布线(4)的栅极绝缘膜(5);在栅极绝缘膜(5)上所形成的半导体层;在半导体层上所形成的源电极(8b)、漏电极(8a);以及由透明导电膜构成的像素电极(8),其中,源电极(8b)或漏电极(8a)之中的至少一方由透明导电膜(8)构成,在其上具备以Al、Cu、Ag的任一种为主要成分的第2金属膜(9)。

Description

有源矩阵型TFT阵列基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及有源矩阵(active matrix)型TFT阵列基板,特别是,涉及液晶显示装置用的有源矩阵型TFT阵列基板。
背景技术
近年来,在使用了半导体器件的显示装置的领域中,以节省能量、节省空间为特长的液晶显示装置正在代替现有的CRT而迅速地得到普及。在该液晶显示装置中,在透明绝缘基板上设置多个电极、布线和元件。具体地说,下述这样的有源矩阵型TFT阵列基板正广泛地得到应用:具有扫描布线和信号布线、栅电极和源、漏电极的薄膜晶体管(TFT)等的开关(switching)元件被设置成阵列(array)状,在各显示像素中对电极施加独立的影像信号。
另一方面,在该有源矩阵型TFT阵列基板的制造中,由于需要许多的工序数,故存在制造装置数增多、故障发生率增大等生产率方面的问题。以往,像专利文献1公开的那样,实施5次光刻工艺的制造方法(以下,称为5枚掩模工艺(mask process))是一般工艺。为了提高其生产率,公开了实施4次光刻工艺的制造方法(以下,称为4枚掩模工艺)(专利文献2和专利文献3)。
[专利文献1]特开平10-268353号公报
[专利文献2]特开2003-297850号公报
[专利文献3]特开2005-283689号公报
然而,在专利文献2所示的4枚掩模工艺中,半导体有源层的宽度即沟道长度,换言之,源、漏电极间隔的控制极其困难。这是因为如果控制不了曝光前的抗蚀剂(resist)膜厚和抗蚀剂膜品质的均一性、半色调(halftone)曝光中的最佳曝光量、抗蚀剂显影的均一性、抗蚀剂去除工序中的均一性等这一切,则就得不到所希望的沟道长度的缘故。因此,在同一液晶面板内存在沟道长度不同的TFT,由TFT特性的偏差产生缺陷,降低了生产率。
另外,伴随液晶显示装置的大型化和高精细化,因扫描布线和信号布线的加长、布线宽度变窄等导致的信号延迟均成为问题。因此,作为电极和布线材料,多采用电阻低的Al。在Al电极和布线的情况下,得不到与处于下层的半导体的欧姆接触膜(ohmic contact)和处于上层的由ITO等构成的透明电极层的良好的电接触特性。为了消除这一问题,必须在Al膜与欧姆接触膜和透明电极层的连接部形成Ti、Cr、Mo等高熔点金属膜,例如形成Cr/Al/Cr的3层结构。为了形成这种3层结构,由于分别刻蚀上层Cr膜、Al膜、下层Cr膜,故通常总共要进行3次刻蚀。另一方面,在4枚掩模工艺中,为了除去在半导体有源层上残留的上述3层,还必须进行3次刻蚀。由此,反而增加了工序数,降低了生产率。另外,由于反复刻蚀,也招致沟道长度和电极、布线的尺寸控制不良,因过刻蚀引起的布线电阻增高、甚至断线等问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而进行的,其目的在于,提供一种可靠性、生产率优良的有源矩阵型TFT阵列基板。
本发明的有源矩阵型TFT阵列基板其具备:在透明绝缘基板上由第1金属膜构成的栅电极和栅布线;覆盖上述栅电极和栅布线的栅极绝缘膜;形成在上述栅极绝缘膜上的半导体层;形成在上述半导体层上的源电极、漏电极;以及由透明导电膜构成的像素电极,其中,上述源电极或上述漏电极之中的至少一方由上述透明导电膜构成,在其上具备以Al、Cu、Ag的任一种为主要成分的第2金属膜。
本发明的有源矩阵型TFT阵列基板的制造方法其具备下述工序:利用第1光刻工艺,从形成在透明绝缘基板上的第1金属膜形成栅电极和栅布线;依次形成覆盖上述栅电极的栅极绝缘膜和半导体层,利用第2光刻工艺对上述半导体层进行构图;依次形成透明导电膜和以Al、Cu、Ag的任一种为主要成分的第2金属膜,在第3光刻工艺中,在像素电极部的至少一部分上形成比其它区域薄的抗蚀剂图形,刻蚀上述第2金属膜、上述透明导电膜和上述半导体层的欧姆接触膜,形成TFT沟道部,然后对通过除去上述薄的抗蚀剂图形而露出的上述第2金属膜进行刻蚀;以及利用第4光刻工艺,形成贯通至上述第1金属膜表面的接触孔、和贯通至上述透明导电膜或上述第2金属膜表面的接触孔。
按照本发明,就可提供一种可靠性、生产率优良的有源矩阵型TFT阵列基板。
附图说明
图1是表示本实施方式1的有源矩阵型TFT阵列基板的俯视图。
图2是表示本实施方式1的有源矩阵型TFT阵列基板的剖面图。
图3是表示本实施方式1的有源矩阵型TFT阵列基板的制造工序的流程图。
图4是表示本实施方式1的有源矩阵型TFT阵列基板的制造工序的剖面图。
图5是表示本实施方式2的有源矩阵型TFT阵列基板的俯视图。
图6是表示本实施方式2的有源矩阵型TFT阵列基板的剖面图。
图7是表示本实施方式2的有源矩阵型TFT阵列基板的制造工序的剖面图。
图8是表示本发明的源极端子焊盘的剖面图。
具体实施方式
下面,说明本发明的用于液晶显示装置的有源矩阵型TFT阵列基板的实施方式。但是,本发明并不限定于以下的实施方式。另外,为了使说明明确起见,对下面的记述和附图适当地进行了省略和简化。
实施方式1
图1是表示本实施方式1的有源矩阵型TFT阵列基板上的图像显示区域的一个像素部分的俯视图。图2是图1的X-X’剖面图,并且是在有源矩阵型TFT阵列基板图像显示区域的外侧形成的信号输入端子部的剖面图(在图1中,该部分未图示)。作为信号输入端子部,对输入扫描信号的栅极端子和输入影像信号的源极端子进行了图示。
图1和图2的有源矩阵型TFT阵列基板具备:透明绝缘基板1、栅电极2、辅助电容共用电极3、栅布线4、栅极绝缘膜5、半导体有源膜6、欧姆接触膜7、漏电极兼像素电极8a、源电极8b、源布线9b、TFT沟道部10、钝化膜(层间绝缘膜)11、栅极端子焊盘(pad)12、源极端子焊盘13。
作为透明绝缘基板1,可用玻璃(glass)基板、石英玻璃等透明绝缘基板。绝缘性基板1的厚度可以是任意的,但为了减薄液晶显示装置的厚度,以1.1mm以下厚度的绝缘性基板为宜。如绝缘性基板1过薄,则因工艺(process)的热经历而产生基板的翘曲,从而降低了构图精度。因此,必须考虑所使用的工艺来选择绝缘性基板1的厚度。另外,在绝缘性基板1由玻璃等脆性材料构成的情况下,为了防止因来自端面的碎裂(chipping)所造成的异物的混入,理想情况是预先对基板的端面进行倒角。进而,为了特别指定各工艺中的基板处理的方向,在透明绝缘基板1的一部分上预先设置缺口,这在工艺管理上是有利的。
栅电极2、辅助电容电极3和栅布线4在透明绝缘基板1上形成。栅电极2、辅助电容电极3和栅布线4由同一第1金属膜构成。作为该第1金属膜,例如,可采用厚度100~500nm左右的以Al、Cu、Mo、Cr、Ti、Ta、W等为主要成分的金属膜。
栅极绝缘膜5在透明绝缘基板1和栅电极2、辅助电容电极3、栅布线4上形成。作为栅极绝缘膜5,可采用厚度为300~600nm左右的氮化硅膜(SiNx)、氧化硅膜(SiOx)、氧氮化硅膜(SiOxNy)或它们的层叠膜。在膜厚薄的情况下,由于在栅布线与源布线的交叉部容易发生短路,故以大于等于栅布线4或辅助电容电极3等的膜厚为宜。另一方面,在膜厚厚的情况下,TFT的导通电流减小,显示特性降低。
半导体有源膜6在栅极绝缘膜5上形成。作为半导体有源膜6,可采用厚度为100~300nm左右的非晶硅(a-Si)膜或多晶硅(p-Si)膜。在膜厚薄的情况下,在后述的欧姆接触膜8的干法刻蚀(dryetching)时容易消失。另一方面,在膜厚厚的情况下,TFT的导通电流减小。
再有,在用a-Si膜作为半导体有源膜6的情况下,栅极绝缘膜5与a-Si膜的界面为SiNx或SiOxNy,从TFT成为导通状态的栅电压即TFT的阈值电压(Vth)的控制性和可靠性的观点看较为理想。另一方面,在用p-Si膜作为半导体有源膜6的情况下,栅极绝缘膜5与p-Si膜的界面为SiOx或SiOxNy,从TFT的Vth的控制性和可靠性的观点看较为理想。
欧姆接触膜7在半导体有源膜6上形成。作为欧姆接触膜7,可采用将微量的P掺杂入(doping)厚度为20~70nm左右的a-Si或p-Si中而成的n型a-Si膜、n型p-Si膜。
漏电极兼像素电极8a和源电极8b在欧姆接触膜7上形成,经此电极,与半导体有源膜6连接。漏电极兼像素电极8a和源电极8b由同一透明导电膜8构成。作为透明导电膜8,可采用In2O3、SnO2、In2O3与SnO2的混合物ITO、In2O3与ZnO的混合物IZO、In2O3与SnO2及ZnO的混合物ITZO等。
源布线9b在源电极8b上形成,延伸至源极端子(未图示)。源布线9b由第2金属膜构成,可采用与第1金属膜同样的材料。
钝化膜11在源布线9b、漏电极兼像素电极8a等上形成。作为钝化膜11,可采用与栅极绝缘膜5同样的材料。
栅极端子焊盘12借助于贯通钝化膜11和栅极绝缘膜5的接触孔露出栅布线4而形成。另外,源极端子焊盘13借助于贯通钝化膜11的接触孔露出源布线9b而形成。
接着,用图3和图4说明本实施方式1的有源矩阵型TFT阵列基板的制造方法。再有,以下说明的例子是典型的例子,不言而喻,只要与本发明的宗旨契合,也可采用其它的制造方法。
如图3中的(A)所示,首先,用热硫酸和纯水清洗绝缘性基板1的表面。在该绝缘性基板1上,应用溅射(sputtering)、真空蒸镀等方法,使形成栅电极2、辅助电容电极3和栅布线4用的第1金属膜成膜。接着,利用第1光刻工艺(照相工艺),在上述第1金属膜上的形成栅电极2、辅助电容电极3和栅布线4的区域形成抗蚀剂图形。接着,通过对上述第1金属膜进行湿法刻蚀(wet etching),除去未被上述抗蚀剂图形覆盖的区域。最后,除去感光性抗蚀剂,用纯水清洗。按以上方法,形成栅电极2、辅助电容电极3和栅布线4。
作为优选实施例,采取使用了公知的Ar气的DC磁控管溅射(magnetron sputtering)法,形成厚度为200nm的向纯Al中掺杂0.2mol%Nd而成的Al-0.2mol%Nd合金膜。接着,在Al-Nd合金膜上形成了抗蚀剂图形后,用含公知的磷酸+硝酸的溶液来刻蚀Al-Nd合金膜。最后,除去抗蚀剂图形,形成栅电极2、辅助电容电极3和栅布线4。
接着,如图3中的(B)所示,对用于形成由SiNx、SiOx、SiOxNy等构成的栅极绝缘膜5、由a-Si或p-Si构成的半导体有源膜6、由n型a-Si膜或n型p-Si膜构成的欧姆接触膜7的薄膜,用等离子体(plasma)CVD(Chemical Vapor Deposition:化学气相淀积)法连续成膜。接着,利用第2光刻工艺,在上述CVD膜上的形成TFT和在后工序中形成源布线9的区域形成抗蚀剂图形。严格地说,抗蚀剂图形在比形成源布线9的区域稍宽的区域形成。另外,TFT形成区与源布线9形成区域是连续的。接着,通过对上述半导体有源膜6和欧姆接触膜7用的薄膜进行干法刻蚀,从而除去未被上述抗蚀剂图形覆盖的区域。最后,除去感光性抗蚀剂,用纯水清洗。按以上方法,形成半导体有源膜6和欧姆接触膜7。再有,栅极绝缘膜5遍及整个区域而被保留。
作为优选的实施例,用CVD法,将SiNx膜成膜为400nm的厚度作为栅极绝缘膜5用的薄膜,将a-Si膜成膜为150nm的厚度作为半导体有源膜6用的薄膜,将添加P作为掺杂剂(dopant)而成的n型a-Si膜成膜为30nm的厚度作为欧姆接触膜7用的薄膜。接着,在上述CVD膜上形成抗蚀剂图形后,用公知的氟(fluorine)类气体(例如SF6与O2的混合气体或CF4与O2的混合气体)对半导体有源膜6和欧姆接触膜7用的薄膜进行干法刻蚀。最后,除去抗蚀剂图形,形成半导体有源膜6和欧姆接触膜7。
接着,如图3中的(C)所示,对用于形成漏电极兼像素电极8a和源电极8b的透明导电膜8、以及用于形成源布线9b的图4所示的第2金属膜9,用溅射、真空蒸镀等方法连续成膜。接着,利用第3光刻工艺,形成漏电极兼像素电极8a、源电极8b、源布线9b、TFT沟道部10。
作为优选的实施例,采取使用了公知的Ar气的DC磁控溅射法,将ITO膜成膜为100nm的厚度作为透明导电膜,将Al-0.2mol%Nd合金膜成膜为200nm的厚度作为第2金属膜。以下,用图4详细地说明第3光刻工艺。
为了形成图4(a)的状态,首先,用旋涂机(spin coater)在第2金属膜9上涂敷厚度约为1.6μm的酚醛清漆树脂类的正型抗蚀剂,在120℃下进行约90秒钟的预烘焙(prebaking)。接着,为了形成源布线9b和源电极8b形成用的抗蚀剂图形14b,进行第1曝光。接着,为了形成漏电极兼像素电极8a形成用的抗蚀剂图形14a,进行第2曝光。为了使抗蚀剂图形14a不完全除去并残留薄薄的一层,第2曝光以第1曝光的约40%的曝光量进行半(half)曝光。
在进行该二级曝光,用有机碱(alkali)类的显影液进行了显影后,如在120℃下进行约180秒钟的后烘焙(postbaking),则如图4(a)所示,形成膜厚不同的抗蚀剂图形14a和14b。厚的抗蚀剂图形14b在第3光刻工艺后残留的第2金属膜上形成,另一方面,薄的抗蚀剂图形14a在第3光刻工艺中被除去的第2金属膜上形成。本实施方式1中采用了抗蚀剂图形14a的膜厚约为0.4μm、抗蚀剂图形14b的膜厚约为1.6μm那样的抗蚀剂图形。再有,在本实施方式中,尽管如上所述采取了二级曝光,但例如也可以用位于抗蚀剂图形14a的图形的光透过量为40%的半色调图形掩模(pattern mask),一并进行曝光。该半色调图形掩模或者在掩模(mask)的所希望的部分形成减少用于曝光的波段(通常为350~450nm)的光透过量的滤色(filter)膜,或者也可利用衍射现象在掩模的所希望的部分形成狭缝(slit)形状的图形(pattern)。通过采用了半色调图形掩模的一并曝光,可简化制造工序。
接着,用图4(a)所示的抗蚀剂图形,采用含公知的磷酸(phosphoricacid)+硝酸的溶液,对作为第2金属膜9的Al-Nd膜进行刻蚀,形成图4(b)的状态。接着,采用含公知的盐酸+硝酸的溶液,对作为透明导电膜8的ITO膜进行刻蚀,形成图4(c)的状态。在此处,在用非晶态ITO膜、IZO膜或ITZO膜代替ITO膜的情况下,由于可用作为弱酸的草酸(oxalic acid)进行刻蚀,所以没有刻蚀至其它的布线和电极的危险,可提高生产率。进而,用公知的氟类气体,对欧姆接触膜7进行刻蚀,形成图4(d)的状态。按以上方法,在抗蚀剂图形14a与14b之间,形成TFT沟道部10。在本发明中,由于除去薄的抗蚀剂图形14a的工序是在TFT沟道部10形成后,故容易控制TFT的沟道长度。具体地说,与现有的制造方法相比,对曝光前的抗蚀剂膜厚和抗蚀剂膜品质的均一性、半色调曝光中的最佳曝光量、抗蚀剂显影的均一性、抗蚀剂去除工序中的均一性等的控制并无严格要求,故生产率得到提高。
接着,借助于采用了公知的氧等离子体的抗蚀剂灰化(resistashing),除去抗蚀剂图形14a,形成图4(e)的状态。此时,由于抗蚀剂图形14b比抗蚀剂图形14a厚,未完全除去而有残留。接着,采用含公知的磷酸+硝酸的溶液,对因除去抗蚀剂图形14a而露出的第2金属膜9即Al-Nd膜进行刻蚀,成为图4(f)的状态。接着,除去抗蚀剂图形14b,成为图4(g)的状态。如上所述,利用第3光刻工艺,形成漏电极兼像素电极8a、源电极8b、源布线9b、TFT沟道部10。
接着,如图3中的(D)所示,用等离子体CVD法对用于形成由SiNx、SiOx、SiOxNy等构成的钝化膜11的薄膜成膜。接着,利用第4光刻工艺,在上述CVD膜上形成抗蚀剂图形。接着,通过对上述钝化膜11和栅极绝缘膜5用的薄膜进行干法刻蚀,除去未被上述抗蚀剂图形覆盖的区域。最后,除去感光性抗蚀剂,用纯水清洗。按以上方法,形成至少贯通至第1金属膜表面的接触孔和贯通至第2金属膜9的表面或透明导电膜8的表面的接触孔。
作为优选的实施例,用CVD法,将SiNx膜成膜为300nm的厚度作为钝化膜11用的薄膜。接着,在上述CVD膜上形成抗蚀剂图形后,用公知的氟类气体(例如SF6与O2的混合气体或CF4与O2的混合气体)对钝化膜11用的薄膜进行干法刻蚀。最后,除去抗蚀剂图形,形成图2所示的栅极端子部接触孔12和源极端子部接触孔13。
如上所述制造的有源矩阵型TFT阵列基板隔着衬垫与具有滤色层或对置电极的对置基板(未图示)贴合成一对基板,向其间隙注入液晶。通过将夹持了该液晶层的液晶面板(panel)安装在背光单元(backlight unit)上,来制造液晶显示装置。
实施方式2
接着,说明与上述实施方式1的有源矩阵型TFT阵列基板不同的实施方式。再有,在以下的说明中,对与上述实施方式1相同的结构部件标以相同的符号而适当地省略其说明。
图5是本实施方式2的有源矩阵型TFT阵列基板的图像显示区域的一个像素部分的俯视图。图6是图5中的Y-Y’切断剖面图,并且是在有源矩阵型TFT阵列基板的图像显示区域的外侧形成的信号输入端子部的剖面图(在图5中,该部分未图示)。在本实施方式2的有源矩阵型TFT阵列基板中,除了以下不同点之外的基本结构与上述实施方式1的有源矩阵型TFT阵列基板相同。
在本实施方式2中,在漏电极兼像素电极8a上的一部分形成像素反射电极9a,这一点与上述实施方式1不同。该像素反射电极9a由与源电极9b相同的第2金属膜9形成。本实施方式2的有源矩阵型TFT阵列基板被用于半透过型的液晶显示装置。再有,也可以除去在像素反射电极9a上和像素透过部上(在漏电极兼像素电极8a上未形成像素电极像素反射电极9a的区域)形成的钝化膜11的一部分或全部。通过除去钝化膜11,液晶显示装置的光反射特性和光透过特性得到提高。
本实施方式2的有源矩阵型TFT阵列基板的制造方法与上述实施方式1的有源矩阵型TFT阵列基板的制造方法基本上相同,但形成像素反射电极9a的第3光刻工艺不同。以下,用图7详细地说明第3光刻工艺。
按照与上述实施方法1同样的方法,如图7(a)所示,形成膜厚不同的抗蚀剂图形14a和14b。厚的抗蚀剂图形14b在第3光刻工艺后残留的第2金属膜上形成,另一方面,薄的抗蚀剂图形14a在第3光刻工艺中被除去的第2金属膜上形成。具体地说,采用了抗蚀剂图形14a的膜厚约为0.4μm、抗蚀剂图形14b的膜厚约为1.6μm那样的抗蚀剂图形。
接着,用图7(a)所示的抗蚀剂图形,采用含公知的磷酸+硝酸的溶液,对作为第2金属膜9的Al-Nd膜进行刻蚀,成为图7(b)的状态。接着,采用含公知的盐酸+硝酸的溶液,对作为透明导电膜8的ITO膜进行刻蚀,成为图7(c)的状态。进而,用公知的氟类气体,对欧姆接触膜7进行刻蚀,成为图7(d)的状态。按以上方法,形成TFT沟道部10。在本发明中,由于除去薄的抗蚀剂图形14a的工序是在TFT沟道部10形成后,故容易控制TFT的沟道长度。具体地说,与现有的制造方法相比,对曝光前的抗蚀剂膜厚和抗蚀剂膜品质的均一性、半色调曝光中的最佳曝光量、抗蚀剂显影的均一性、抗蚀剂去除工序中的均一性等的控制并无严格要求,故生产率得到提高。
接着,借助于采用了公知的氧等离子体的抗蚀剂灰化,除去抗蚀剂图形14a,成为图7(e)的状态。此时,由于抗蚀剂图形14b比抗蚀剂图形14a厚,未完全除去而有残留。在本实施方式2中,与上述实施方式1不同,在第2金属膜9上的形成像素反射电极9a的区域也使抗蚀剂图形14b残存。接着,采用含公知的磷酸+硝酸的溶液,对因除去抗蚀剂图形14a而露出的作为第2金属膜9的Al-Nd膜进行刻蚀,成为图7(f)的状态。接着,除去抗蚀剂图形14b,成为图7(g)的状态。如上所述,利用第3光刻工艺,除了漏电极兼像素电极8a、源电极8b、源布线9b、TFT沟道部10外,还形成像素反射电极9a。
如上述的实施方式1和2所示,在本发明中,由于除去薄的抗蚀剂图形14a的工序是在TFT沟道部10形成后,故容易控制TFT的沟道长度。由此,同一液晶面板内的沟道长度的偏差降低,即,TFT特性的偏差降低,生产率得到提高。特别是,如实施方式2那样,通过使第2金属膜9残存在漏电极上,也可使漏电极上与源电极上的抗蚀剂的厚度相同。即,在TFT沟道部附近无需采用半色调曝光,TFT的沟道长度的控制变得更加容易。
另外,如上所述,在将以Al为主要成分的金属膜用于电极、布线的情况下,在该Al膜与下层的欧姆接触膜和上层的透明电极层的连接部必须形成Ti、Cr、Mo等高熔点金属膜,例如,必须采取Cr/Al/Cr的3层结构。在本发明的有源矩阵型TFT阵列基板中,如实施方式1和2所示,由于在作为第2金属膜9的Al合金膜与下层的欧姆接触膜7之间形成透明导电膜8,所以可防止Al与Si的相互扩散,并且无需形成Al膜的下层的高熔点金属。再有,使ITO、IZO、ITZO等透明导电膜与Al膜的接触电阻增大的AlOx是在Al膜上形成透明导电膜的情况下形成,而在透明导电膜上形成Al膜的情况下则不形成。即,按照本发明的结构可降低接触电阻,可提高接触(contact)特性。另一方面,在构成栅电极2等的第1金属膜上和第2金属膜9上,由于均不形成透明导电膜8,所以无需形成Al膜的上层的高熔点金属。即,可采取以Al为主要成分的金属膜单层结构。由此,与现有的3层结构相比,可大幅度地简化制造工序,提高生产率。不言而喻,在本发明中,从密接力、接触电阻、腐蚀性等观点看,也可在Al膜与透明导电膜之间形成高熔点金属。
在上述实施方式1和2中,采用了Al-Nd合金膜作为第1和第2金属膜,但通过采用Cr、Mo或以它们为主要成分的金属膜,可靠性得到提高。另外,在作为第2金属膜9的Al-Nd合金膜中,通过至少添加1种以上的Fe、Co、Ni等8族元素来代替Nd,可防止Al膜与ITO膜处于电连接状态的情况下在碱显影液中的ITO还原腐蚀,生产率得到提高。进而,在添加N的情况下也能得到同样的效果,如果与8族元素匹配地添加,则更为有效。
进而,第2金属膜9也可采用以比Al电阻低的Cu为主要成分的金属膜。由此,液晶显示装置可做到进一步的大型化和高精细化。如将Mo添加到Cu内,则可提高密接性。在Cu膜的情况下,由于刻蚀控制困难,布线两侧的剖面形状较差,所以沟道长度的控制尤其困难。按照本发明,在采用了Cu膜的情况下,也可容易地进行沟道长度的控制。
另外,实施方式2中的像素反射电极9a,即第2金属膜9也可采用以比Al电阻低并且反射特性优良的Ag为主要成分的金属膜。由此,可得到光学特性和电特性优良的半透过型液晶显示装置。例如,如果在专利文献1中所述的源布线的制造方法中应用Ag膜,则由于在接触孔形成时干法刻蚀的等离子体作用下,源布线的Ag膜有消失的危险,故无法实现。在本发明中,由于在源布线9b下必定存在透明导电膜8,所以如图8(a)所示,即使Ag膜消失,其下的透明导电膜8也可作为源极端子焊盘。另外,如图8(b)所示,也可没有源布线9b,仅以透明导电膜8作为源极端子焊盘。此时,将成为耐蚀性极为优良的源极端子焊盘。进而,如果将Pd、Cu、Mo、Nd、Ru、Ge、Au、SnOx之中的至少1种添加到Ag中,则可提高密接性。
进而,包括本发明在内,4层掩模工艺在源布线、源电极、漏电极的构图中,需要为通常情况2倍的刻蚀,特别是在侧刻蚀量多的布线材料的情况下,源布线的断线非常多。在本发明的液晶显示装置中,由于透明导电膜8在整个源布线9b下形成,故即使源布线9b断线,也能确保导通。因此,生产率得到急剧提高。

Claims (8)

1.一种有源矩阵型TFT阵列基板,其具备:在透明绝缘基板上由第1金属膜构成的栅电极和栅布线;覆盖上述栅电极和栅布线的栅极绝缘膜;形成在上述栅极绝缘膜上的半导体层;形成在上述半导体层上的源电极、漏电极;以及由透明导电膜构成的像素电极,其中,
上述源电极或上述漏电极之中的至少一方由上述透明导电膜构成,在其上具备以Al、Cu、Ag的任一种为主要成分的第2金属膜。
2.如权利要求1所述的有源矩阵型TFT阵列基板,其特征在于,
上述半导体层具备半导体有源膜和欧姆接触膜。
3.如权利要求1或2所述的有源矩阵型TFT阵列基板,其特征在于,
上述源电极和上述漏电极均由上述透明导电膜构成,在其上具备上述第2金属膜。
4.如权利要求1或2所述的有源矩阵型TFT阵列基板,其特征在于,
上述透明导电膜包含In2O3、SnO2、ZnO之中的至少任1种。
5.如权利要求1或2所述的有源矩阵型TFT阵列基板,其特征在于,
还具备由上述第2金属膜构成的像素反射电极。
6.一种液晶显示装置,其中,具备权利要求1或2所述的有源矩阵型TFT阵列基板。
7.一种有源矩阵型TFT阵列基板的制造方法,其具备下述工序:
利用第1光刻工艺,从形成在透明绝缘基板上的第1金属膜形成栅电极和栅布线;
依次形成覆盖上述栅电极的栅极绝缘膜和半导体层,利用第2光刻工艺对上述半导体层进行构图;
依次形成透明导电膜和以Al、Cu、Ag的任一种为主要成分的第2金属膜,在第3光刻工艺中,在像素电极部的至少一部分上形成比其它区域薄的抗蚀剂图形,刻蚀上述第2金属膜、上述透明导电膜和上述半导体层的欧姆接触膜,形成TFT沟道部,然后对通过除去上述薄的抗蚀剂图形而露出的上述第2金属膜进行刻蚀;以及
形成钝化膜,利用第4光刻工艺,形成在上述栅极绝缘膜和上述钝化膜中贯通至上述第1金属膜表面的接触孔、和在上述钝化膜中贯通至上述透明导电膜或上述第2金属膜表面的接触孔。
8.如权利要求7所述的有源矩阵型TFT阵列基板的制造方法,其特征在于,
上述透明导电膜包含In2O3、SnO2、ZnO之中的至少任1种。
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