多层膜的形成方法、显示面板的制造方法及显示面板的制作方法

专利名称：多层膜的形成方法、显示面板的制造方法及显示面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及多层膜的形成方法、显示面板的制造方法及显示面板。
背景技术：
近年来，正在开发将薄膜晶体管(TFT)用作开关元件的有源矩阵型的液晶显示面 板。 有源矩阵型的液晶显示面板在显示区域以矩阵状排列有多个显示像素。S卩，在相 互相对配置的2片基板之中的一方，以矩阵状排列有多个像素电极。另外，多个像素电极的 各个像素电极连接至分别对应的薄膜晶体管的源电极、漏电极之中的一方。另外，薄膜晶体 管的源电极、漏电极之中的另一方连接至沿列方向延伸的信号线。另外，薄膜晶体管的栅电 极连接至沿行方向延伸的扫描线。 在此，信号线和扫描线作为在信号线与扫描线之间隔着第一绝缘层的相互不同层 的导电膜来形成。即，通过将信号线和扫描线作为相互不同层的导电膜来形成，从而在信号 线与扫描线交叉的区域中它们不短路，扫描线能够在相对于信号线垂直的方向上延伸来形 成。 另外，薄膜晶体管已知逆交错(inversely staggered)型和共面(coplanar)型。
例如，逆交错型的薄膜晶体管为栅电极作为配置在比半导体薄膜靠基板侧的第一导电层
来形成，而且源电极、漏电极作为配置在比半导体薄膜靠液晶层侧的第二导电层来形成。为
此，在对于薄膜晶体管使用逆交错型的情况下，将与栅电极连接的扫描线作为与栅电极相
同的第一导电层来形成，将信号线作为与源电极、漏电极相同的第二导电层来形成。 另外，薄膜晶体管和信号线通过作为在它们的更上层侧(液晶层侧)成膜的第二
绝缘层的平坦化膜来覆盖。因此，为了将第一导电层电连接至形成在第二绝缘层上的第三
导电层，需要在第一绝缘层和第二绝缘层中形成接触孔并使第一导电层的一部分露出。此
时，在第一绝缘层中形成的接触孔和在第二绝缘层中形成的接触孔通过同一光刻工序一起
形成为相互连通。 但是，即使在以相同的材料来形成第一绝缘层和第二绝缘层的情况下，如图20所 示，确认为在接触孔61中第一绝缘层62的截面形状形成为锥形，而另一方面，第二绝缘层 63的截面形状形成为倒锥形(屋檐形)。这可以想到是因为在第一绝缘层62上形成第二 导电层64时、和对于第二导电层64进行构图时，第一绝缘层62的表面变质，在除去接触孔 61中的第一绝缘层62及第二绝缘层63时，越靠近第一绝缘层62与第二绝缘层63的界面 处，从侧面的蚀刻速度越快。更具体地，第一绝缘层62的变质的层从其端面开始先被蚀刻， 与此相伴，第二绝缘层63的与第一绝缘层62的接触面侧的表面依次露出，第二绝缘层63也被从该露出的表面蚀刻。那么，像这样，第二绝缘层63形成为倒锥形，存在以下问题在 接触孔61中，第三导电层65对于第二绝缘层63的覆盖变差，容易发生第一导电层66与第 三导电层65之间的导电不良。

发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种多层膜的形成方法、显示面板的制造方法及显
示面板，即使在构图为预定形状的导电层的上下配置的绝缘层的各自上形成接触孔，并经
由这些接触孔将形成为相互不同的层的2个导电层相互电连接的情况下，也不容易发生导 电不良。 本发明的多层膜的形成方法的方式之一包括以下工序 在基板上形成第一导电层的工序； 在上述第一导电层上形成第一绝缘层的工序； 在上述第一绝缘层上形成第二导电层，并对上述形成的第二导电层进行构图的工 序； 在上述基板上形成第二绝缘层以覆盖被构图的上述第二导电层的工序； 在上述第二绝缘层上形成蚀刻速度比该第二绝缘层快的第三绝缘层的工序；及 对上述第一绝缘层、上述第二绝缘层及上述第三绝缘层一起形成使上述第一导电
层的至少一部分露出的接触孔的工序。
另外，本发明的多层膜的形成方法的其他方式之一包括以下工序 在基板上形成第一导电层的工序； 在上述第一导电层上形成第一氮化硅层的工序； 在上述第一氮化硅层上形成第二导电层，并对上述形成的第二导电层进行构图的 工序； 在上述基板上形成第二氮化硅层以覆盖被构图的上述第二导电层的工序； 在上述第二氮化硅层上形成所含的氮比该第二氮化硅层多的第三氮化硅层的工
序；及 对上述第一氮化硅层、上述第二氮化硅层及上述第三氮化硅层一起形成使上述第 一导电层的至少一部分露出的接触孔的工序。 另外，本发明的多层膜的形成方法的其他方式之一包括以下工序 在基板上形成第一导电层的工序； 在上述第一导电层上形成第一绝缘层的工序； 在上述第一绝缘层上形成第二导电层，并对上述形成的第二导电层进行构图的工 序； 通过利用了至少包含主原料气体和副原料气体的第一工艺气体的CVD，在上述基 板上形成第二绝缘层以覆盖被构图的上述第二导电层的工序； 通过利用了第二工艺气体的CVD，在上述第二绝缘层上形成第三绝缘层的工序，其 中，该第二工艺气体的相对于上述主原料气体的流量的上述副原料气体的流量比上述第一 工艺气体大；及 对上述第一绝缘层、上述第二绝缘层及上述第三绝缘层一起形成使上述第一导电
6层的至少一部分露出的接触孔的工序。 本发明的显示面板的制造方法的方式之一包括以下工序
在基板上形成第一导电层的工序； 通过对上述第一导电层进行构图来至少形成扫描线及栅电极的工序；
在上述基板上形成第一绝缘层以覆盖上述栅电极及上述扫描线的工序；
在上述第一绝缘层上形成第二导电层的工序； 通过对上述第二导电层进行构图来至少形成信号线、漏电极及源电极的工序；
在上述基板上形成第二绝缘层以覆盖上述信号线、上述漏电极及上述源电极的工 序； 在上述第二绝缘层上形成蚀刻速度比该第二绝缘层快的第三绝缘层的工序；及 —起形成接触孔的工序，上述接触孔使上述扫描线的一部分相对于上述第一绝缘
层、上述第二绝缘层及上述第三绝缘层露出。 另外，本发明的显示面板的方式之一具备 第一基板； 扫描线及栅电极，在上述第一基板上作为第一导电层形成； 第一绝缘层，在上述第一导电层上形成，并且在该第一绝缘层上形成了使上述第 一导电层的至少一部分露出的接触孔； 信号线、漏电极及源电极，在上述第一绝缘层上作为第二导电层形成； 第二绝缘层，由氮化硅形成，形成在上述第二导电层上，并且在该第二绝缘层上形
成了与上述第一绝缘层的接触孔连通的接触孔，来使上述第一导电层的至少一部分露出；
及 第三绝缘层，由含氮的含有量比上述第二绝缘层多的氮化硅形成，形成在上述第 二绝缘层上，并且在该第三绝缘层上形成了与上述第一绝缘层的接触孔和上述第二绝缘层 的接触孔连通的接触孔，来使上述第一导电层的至少一部分露出。 根据本发明，即使在构图为预定形状的导电层的上下配置的绝缘层的各自上形成 接触孔，并经由这些接触孔将形成为相互不同的层的2个导电层相互电连接的情况下，也 能够获得不容易发生导电不良的多层膜。 本发明其他的对象及其优点将通过以下的说明来阐明，一部分将通过说明来揭示 或通过本发明的实施来获知。本发明的对象及其优点尤其将通过以下的具体实施方式
及其 组合来实现和获得。


附图包含于此并作为说明书的一部分，用于阐明本发明的实施方式，并与上述总
体说明及下述具体实施方式
一起，来阐述本发明的主旨。 图1A是液晶显示面板的概略平面图。 图1B是液晶显示面板的概略截面图。 图2是薄膜晶体管阵列的等价电路的平面图。 图3是形成于第一基板的多层膜的截面图。 图4是形成于第一基板的多层膜的形成方法的说明图，是在第一基板形成了第一导电层的状态。 图5是形成于第一基板的多层膜的形成方法的说明图，是对于第一导电层进行了 构图的状态。 图6是形成于第一基板的多层膜的形成方法的说明图，是形成了第一绝缘层、半 导体层及蚀刻防止层的状态。 图7是形成于第一基板的多层膜的形成方法的说明图，是形成了蚀刻防止层的状 态。 图8是形成于第一基板的多层膜的形成方法的说明图，是形成了欧姆接触层及第 二绝缘层的状态。 图9是形成于第一基板的多层膜的形成方法的说明图，是对于第二导电层进行了 构图的状态。 图IO是形成于第一基板的多层膜的形成方法的说明图，是对于第三绝缘层上的 光抗蚀剂进行了构图的状态。 图11是形成于第一基板的多层膜的形成方法的说明图，是在第一绝缘层、第二绝 缘层及第三绝缘层中形成了接触孔的状态。 图12是形成于第一基板的多层膜的形成方法的说明图，是形成了第三导电层的 状态。 图13是接触孔的截面SEM照片，是在第二绝缘层及第三绝缘层的成膜时使副原料 气体的流量等于O. 17[L/min]的情况。 图14是接触孔的截面SEM照片，是在第二绝缘层的成膜时将副原料气体的流量设 为0. 17[L/min]，并在第三绝缘层的成膜时将副原料气体的流量设为0. 19[L/min]的情况。
图15是接触孔的截面SEM照片，是在第二绝缘层的成膜时将副原料气体的流量设 为0. 17[L/min]，并在第三绝缘层的成膜时将副原料气体的流量设为0. 22[L/min]的情况。
图16是接触孔的截面SEM照片，是在第二绝缘层的成膜时将副原料气体的流量设 为0. 17[L/min]，并在第三绝缘层的成膜时将副原料气体的流量设为0. 34[L/min]的情况。
图17是副原料的流量比与第二绝缘层的锥角的关系的说明图。
图18是接触孔的截面SEM照片，是将第二绝缘层的层厚及第三绝缘层的层厚分别 设为1000A的情况。 图19是接触孔的平面形状的变形例。
图20是覆盖恶化的情况的说明图。
具体实施例方式
以下参照

用于实施本发明的方式。 如图1A及图1B所示，有源矩阵型的液晶显示面板1配置为第一基板2与第二基 板3相互相对。第一基板2和第二基板3通过形成为框状的密封件4被贴合。另外，在第 一基板2与第二基板3之间，通过在由密封件4包围的区域中填充液晶，来形成液晶层5。 另外，液晶显示面板1在显示区域6中，多个显示像素以矩阵状排列。 图2是形成于第一基板2的薄膜晶体管阵列的等价电路的平面图。在第一基板2 上，使1个像素电极7对应于1个显示像素，在显示区域6中，多个像素电极7以矩阵状排列。然后，多个像素电极7的各个连接至分别对应的薄膜晶体管8的源电极、漏电极之中的 一方，例如源电极S1。另外，薄膜晶体管8的源电极、漏电极之中的另一方，例如漏电极D1 连接至沿列方向延伸的信号线10。进而，薄膜晶体管8的栅电极G1连接至沿行方向延伸的 扫描线9。在此，薄膜晶体管8作为开关元件工作，例如可以使用nM0S型的薄膜晶体管。扫 描线9用于向薄膜晶体管8的栅电极Gl供给扫描信号，该扫描信号用来对于薄膜晶体管8 进行导通(ON)/断开(OFF)控制。信号线10用于经由薄膜晶体管8向像素电极7供给数 据信号。另外，虽然详情留待后述，但扫描线9和信号线10作为使绝缘层介于扫描线9与 信号线10之间的相互不同的导电层来形成。 另外，在显示区域6的周围，用于保护薄膜晶体管8等不受静电的静电保护用环11 形成为包围显示区域6。静电保护用环11具有第一布线区域lla，平行地沿着扫描线10 延伸；及第二布线区域llb，平行地沿着信号线9延伸。另外，第一布线区域lla作为与扫 描线10相同的导电层来形成，第二布线区域lib作为与信号线9相同的导电层来形成。另 外，如后详述，第一布线区域lla和第二布线区域lib电连接。 扫描线9及信号线10延伸直到由静电保护用环11包围的区域的外侧区域llc。 另外，扫描线9连接至设于外侧区域lie的第一外部连接端子12，并且连接至配置在与静电 保护用环11之间的第一静电保护元件13。另外，信号线IO连接至设于外侧区域llc的第 二外部连接端子14，并且连接至配置在与静电保护用环11之间的第二静电保护元件15。
第一外部连接端子12及第二外部连接端子14通过连接挠性布线基板等部件，与 外部电路电连接。 第一静电保护元件13形成为源电极S2与静电保护用环11的第二布线区域lib 连接、栅电极G2和漏电极D2与扫描线9连接的2端子型的薄膜晶体管。另外，第一静电保 护元件13在扫描线9上传输极高电压的静电时，通过从断开状态切换为导通状态来使扫描 线9与静电保护用环11之间成为导通状态，使扫描线9上传输的静电经由静电保护用环11 分散。 第二静电保护元件15形成为源电极S3与静电保护用环11的第一布线区域lla 连接、栅电极G3和漏电极D3与信号线9连接的2端子型的薄膜晶体管。另外，第二静电保 护元件15在信号线10上传输极高电压的静电时，通过从断开状态切换为导通状态来使信 号线10与静电保护用环11之间成为导通状态，使信号线10上传输的静电经由静电保护用 环11分散。 另外，在第二基板3上，如图1B所示，形成了在各显示像素间设定为相等电位的共 用电极18。然后，在由密封件4包围的区域中填充液晶，以便在共用电极18与像素电极7 之间形成液晶层5。 接下来，说明在第一基板2上成膜的各薄膜的层结构。图3是对于形成了薄膜晶 体管8的区域Rl、形成了第一静电保护元件13的区域R2、静电保护用环11的第一布线区 域lla与第二布线区域lib连接的区域R3，表示在第一基板2上成膜的各薄膜的层结构的 截面图。其中，第二静电保护元件15的截面构造或形成方法与第一静电保护元件13大体 相同，因此后面省略其说明。 在由玻璃等透明部件构成的第一基板2上，作为第一导电层，形成栅电极G1、G2、 扫描线9及静电保护用环ll的第一布线区域lla。第一导电层例如将铬、铝、钼、钛等遮光性金属作为材料来形成。另外，第一导电层通过由绝缘性的材料构成的第一绝缘层20覆盖。 第一绝缘层20作为栅极绝缘膜发挥作用，例如由氮化硅(SiN或Si^3)或氧化硅(Si02)等 无机材料形成。 在第一绝缘层20上，作为第二导电层，形成源电极S1、 S2、漏电极D1、 D2、信号线 IO及静电保护用环11的第二布线区域llb。第二导电层形成为半导体层21、欧姆接触层 22及金属层23依次层叠的多层构造。另外，半导体层21由非晶硅或多晶硅等半导体形成。 欧姆接触层22由在非晶硅或多晶硅中掺入了杂质的电阻较低的半导体形成。金属层23例 如将铬、铝、钼、钛等遮光性金属作为材料来形成。 另外，在薄膜晶体管8和第一静电保护元件13中的与沟道对应的区域中，作为半 导体层21与欧姆接触层22之间的层，设有由绝缘性材料构成的蚀刻防止层24。
第二导电层通过由绝缘性的材料构成的第二绝缘层25覆盖。第二绝缘层25作为 使由于薄膜晶体管8和第一静电保护元件13产生的阶差平坦化的平坦化层来发挥作用，例 如，由氮化硅(SiN或Si3N》或氧化硅(Si02)等无机材料形成。 在第二绝缘层25上，由绝缘性的材料构成的第三绝缘层26形成为厚度比第二绝 缘层25薄。例如，在将第二绝缘层25的厚度设为1500A的情况下，第三绝缘层26的厚度 优选为小于l OOOA ，尤其优选为20A 300A 。 在第三绝缘层26上，作为第三导电层，形成有像素电极7及连接用布线27、28。第 三导电层例如由ITO(氧化铟锡Indium Tin Oxide)等透明的导电性材料形成。
连接用布线27将扫描线9和第一静电保护元件13的栅电极G2电连接至第一静 电保护元件13的漏电极D2，配置为在第一接触区域29与漏电极D2接触并且在第二接触区 域30与扫描线9接触。S卩，在第一接触区域29，以第一静电保护元件13的漏电极D2的一 部分从第二绝缘层25及第三绝缘层26露出的方式而形成的第一接触孔29a、29b，形成在第 二绝缘层25及第三绝缘层26中。另外，在第二接触区域30，以扫描线9的一部分从第一 绝缘层20、第二绝缘层25及第三绝缘层26露出的方式而形成的第二接触孔30a、30b、30c， 形成在第一绝缘层20、第二绝缘层25及第三绝缘层26中。然后，使连接用布线27覆盖第 一接触孔29a、29b及第二接触孔30a、30b、30c并配置在第一接触孔29a、29b与第二接触孔 30a、30b、30c之间。 连接用布线28对于静电保护用环11的第一布线区域lla和第二布线区域llb进 行电连接，配置为在第三接触区域31与第一布线区域lla接触并且在第四接触区域32与 第二布线区域lib接触。S卩，在第三接触区域32，以布线区域lla的一部分从第一绝缘层 20、第二绝缘层25及第三绝缘层26露出的方式来形成的第三接触孔31a、31b、31c，形成在 第一绝缘层20、第二绝缘层25及第三绝缘层26中。另外，在第四接触区域32，以第二布线 区域1 lb的一部分从第二绝缘层25及第三绝缘层26露出的方式来形成的第四接触孔32a、 32b，形成在第二绝缘层25及第三绝缘层26中。 另外，第二绝缘层25及第三绝缘层26在与薄膜晶体管8的源电极Sl对应的区域 33中，形成有第五接触孔33a、33b。另外，像素电极7通过配置为覆盖第五接触孔33a、33b， 从而与薄膜晶体管8的源电极Sl接触，并与该源电极Sl电连接。 接下来，根据图3 图12来说明如上所述在第一基板2上形成的多层膜的形成方 法。首先，准备由玻璃等透明部件形成的第一基板2，如图4所示，在第一基板2的一个面，例如通过溅射法或CVD(化学气相沉积ChemicalVapor D印osition)法来将铬、铝、钼、钛 等遮光性金属作为第一导电层40成膜。另外，第一导电层不一定限定为遮光性的金属，例 如也可以是ITO等透明性的导电材料。 接下来，在第一导电层40上涂敷光抗蚀剂，并且通过露光及显影来对该涂敷的光
抗蚀剂进行构图。然后，将构图的光抗蚀剂作为掩膜，对于从该光抗蚀剂露出的部分的第一
导电层40进行蚀刻，然后，通过剥离光抗蚀剂，从而如图5所示，作为构图的第一导电层40，
形成栅电极G1、G2、扫描线9及静电保护用环11的第一布线区域lla。 接下来，以覆盖被构图的第一导电层40的方式，在第一基板2上，通过等离子体
CVD法等将氮化硅(SiN或Si^3)或氧化硅(Si02)等的无机绝缘膜作为第一绝缘层20成
膜。在此，例如在通过氮化硅形成第一绝缘层20的情况下，工艺气体利用硅烷(SiH4)作为
主原料气体，利用氨气(NH3)作为副原料气体，利用氮(N2)作为稀释气体。 接下来，如图6所示，在第一绝缘层20上，通过等离子体CVD法等，形成(成膜)
由非晶硅或多晶硅构成的半导体层21，然后，在半导体层21上，通过等离子体CVD法等，将
氮化硅(SiN或SisN》等无机绝缘膜作为蚀刻防止层24成膜。其中，第一绝缘层20、半导
体层21及蚀刻防止层24优选连续成膜。 接下来，在蚀刻防止层24上涂敷光抗蚀剂，并且通过曝光及显影来对于该涂敷的 光抗蚀剂进行构图。然后，将构图的光抗蚀剂作为掩膜，对于从该光抗蚀剂露出的部分的蚀 刻防止层24进行蚀刻，然后，通过剥离光抗蚀剂，以在与沟道对应的区域中残留的方式形 成被构图的蚀刻防止层24(图7)。 接下来，以覆盖被构图的蚀刻防止层24的方式，在第一基板2上，将在非晶硅或 多晶硅中掺入了杂质的电阻较低的半导体作为欧姆接触层22成膜，然后，在欧姆接触层22 上，例如通过溅射法或CVD法将由铬、铝、钼、钛等遮光性金属构成的金属层23成膜(图8)。 其中，金属层23不一定限定于遮光性的金属，例如也可以是ITO等透明性的导电材料。
在此，如上所述，半导体层21、欧姆接触层22及金属层23依次成膜，由此，形成了 作为半导体层21、欧姆接触层22及金属层23的层叠膜的第二导电层41。
接下来，在金属层23上涂敷光抗蚀剂，并且通过曝光及显影对于该涂敷的光抗蚀 剂进行构图。然后，将构图的光抗蚀剂作为掩膜，对于从该光抗蚀剂露出的部分的半导体层 21、欧姆接触层22及金属层23—次进行蚀刻，然后，通过剥离光抗蚀剂，从而作为构图的第 二导电层41，形成源电极S1、 S2、漏电极D1、 D2、信号线IO及静电保护用环11的第二布线 区域llb(图9)。其中，由蚀刻防止层24覆盖的区域中的半导体层21由于被蚀刻防止层 24保护，没有被蚀刻而残留下来。 接下来，以覆盖被构图的第二导电层41的方式，在第一基板2上，通过等离子体 CVD法等将氮化硅(SiN或SisN》或氧化硅(Si02)等的无机绝缘膜作为第二绝缘层25成膜， 接着，在第二绝缘层25上，通过等离子体CVD法等将氮化硅(SiN或Si^》或氧化硅(Si02) 等的无机绝缘膜作为第三绝缘层26成膜。在此，作为第二绝缘层25及第三绝缘层26由与 第一绝缘层20相同的材料成膜来进行说明。 在此，例如，由氮化硅形成第一绝缘层20的情况下，在第二绝缘层25及第三绝缘 层26，也由氮化硅形成。另外，工艺气体与第一绝缘层20的成膜时相同，利用硅烷(SiH4) 作为主原料气体，利用氨气(NH3)作为副原料气体，利用氮(N2)作为稀释气体。此时的各气
11体的流量在第二绝缘层25的成膜时设定为与第一绝缘层20的成膜时相同的流量，但在第 三绝缘层26的成膜时设定为与第二绝缘层25的成膜时部分不同的流量。其中，关于第二 绝缘层25及第三绝缘层26的成膜条件的详情留待后述。 接下来，在第三绝缘层26上，涂敷光抗蚀剂，并且通过曝光及显影对于该涂敷的 光抗蚀剂进行构图。此时，如图10所示，构图的光抗蚀剂50形成为使与第一接触区域29、 第二接触区域30、第三接触区域31、第四接触区域32及第五接触区域33对应的部分的第 三绝缘层26露出。 接下来，将光抗蚀剂50作为掩膜，通过干法蚀刻，对于从光抗蚀剂50露出的部分 的第一绝缘层20、第二绝缘层25及第三绝缘层26 —次进行蚀刻，由此，如图11所示，在第 一绝缘层20、第二绝缘层25及第三绝缘层26中的各接触区域29、30、31、32、33，形成如上 所述的接触孔。其中，对于蚀刻气体，可以使用CF4、SFe、(^、He等的混合气体。然后，在这样 的干法蚀刻中，由于不蚀刻金属层23，所以例如像第一接触区域29那样，由第二导电层覆 盖的部分的第一绝缘层20即使从光掩膜50露出，也不被蚀刻，而残留下来。
接下来，剥离光抗蚀剂50，以对于形成了接触孔的第三绝缘层26进行覆盖的方 式，在第一基板2上，通过溅射法等，将ITO等透明性的导电材料作为第三导电层42进行成 膜(图12)。 接下来，在第三导电层42上涂敷光抗蚀剂，并且通过曝光及显影对于该涂敷的光
抗蚀剂进行构图。然后，将构图的光抗蚀剂作为掩膜，对于从该光抗蚀剂露出的部分的第三
导电层42进行蚀刻，然后，通过剥离光抗蚀剂，从而作为构图的第三导电层42，获得形成了
像素电极7、第一连接布线27及第二连接布线28的如图3所示的多层膜。 通过如上所述形成多层膜，从而能够对于作为第三导电层42的像素电极7和作为
第二导电层41的源电极Sl进行电连接，与此同时，对于第一导电层40和第二导电层41进
行电连接。即，在将第二导电层41形成在第一绝缘层20上之前，没有预先在绝缘层20中
形成用于将第一导电层40和第二导电层41电连接的接触孔的条件下，能够将第一导电层
40和第二导电层41电连接，能够减少制造工序数。 以下，说明第二绝缘层25及第三绝缘层26的成膜条件。 第一绝缘层20如上所述，在第一绝缘层20之上形成(成膜)第二绝缘层25之前 的期间，从外部受到各种影响而表面变质。因此，第一绝缘层20及第二绝缘层25在形成接 触孔时，越接近第一绝缘层20与第二绝缘层25的界面K1，侧面蚀刻的速度越快。因此，如 果是通常情况，第二绝缘层25的接触孔的截面形状有可能成为倒锥形。因此，在本实施方 式中，以第三绝缘层26的侧面蚀刻的速度相对于该界面Kl上的蚀刻速度为同等以上的速 度的方式进行成膜，由此，控制为在第二绝缘层25与第三绝缘层26的界面K2附近，越接近 该界面K2，第二绝缘层25的蚀刻速度越快，来缓和倒锥形。 具体地，在绝缘层为氮化硅的情况下，使氮化硅中含氮越多，就能够使从侧面的蚀 刻速度越快。另外，氮化硅中的氮例如可以通过在成膜时增加作为副原料气体的氨气的流 量来增加。 图13 图16是使第一绝缘层20、第二绝缘层25及第三绝缘层26都由氮化硅形 成，并对于这些第一绝缘层20、第二绝缘层25及第三绝缘层26形成接触孔的情况下的SEM 照片。
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在此，第一绝缘层20的成膜条件在各图之间是相同的，硅烷(SiH4)的流量为
0. 17[L/min]，氨气(NH3)的流量为0. 17[L/min]，氮(N2)的流量为2. 5[L/min]。 另外，第二绝缘层25的成膜条件在各图之间是相同的，硅烷(SiH4)的流量为
0. 17[L/min]，氨气(NH3)的流量为0. 17[L/min]，氮(N2)的流量为2. 5[L/min]。另外，这样
得到的第二绝缘层的层厚为1700A。 另外，第三绝缘层26的成膜条件中氨气(NH3)的流量在各图之间不同。S卩，氨气 (NH3)的流量在图13中是等于第一绝缘层20及第二绝缘层25的流量，即0. 17[L/min]的 情况。另外，在图14中是O. 19[L/min]的情况，在图15中是O. 22[L/min]的情况，在图16 中是0.34[L/min]的情况。另外，作为其他条件，硅烷(SiH4)的流量及氮(N2)的流量在各 图之间是相同的，硅烷(SiH4)的流量为O. 17[L/min]，氮(N2)的流量为2. 5[L/min]。另夕卜， 这样得到的第三绝缘层的层厚在各图之间是共同的，为300A。 另外，图17为将第三绝缘层26的成膜时的氨气(NH3)的流量F26与第二绝缘层 25的成膜时的氨气(NH3)的流量F25之比F26/F25作为横轴，将根据如上所述的SEM照片 导出的第二绝缘层25的锥角An[deg]作为纵轴。可知通过将第三绝缘层26的成膜时的氨 气(NH3)的流量F26设为比第二绝缘层25的成膜时的氨气(NH3)的流量F25多，由此，第二 绝缘层25的截面形状的倒锥状态缓和，进一步，能够控制为正锥形状。
这是因为第三绝缘层26的端面比第二绝缘层25的端面蚀刻得更快，因此，与此 相伴，第二绝缘层25的与第三绝缘层26的接触面侧的表面依次露出，从该露出的表面也依 次蚀刻第二绝缘层25。 S卩，如果控制为第三绝缘层26的成膜时的副原料的流量比第二绝缘层25的成膜 时的副原料的流量多，来形成(成膜)第二绝缘层25及第三绝缘层26，则以覆盖第二绝缘 层25及第三绝缘层26的方式成膜的第三导电层42对于第二绝缘层25的覆盖能够得到改 善。 另外，图18是将第三绝缘层26的成膜时的氨气(NH3)的流量设为0.34[L/min]的 情况，是将第三绝缘层26的层厚形成为厚的1000A，并将第二绝缘层25的层厚形成为薄的 IOOOA的情况。这样，可知即使在这样的情况下，第二绝缘层25的截面形状的倒锥状态也 得以缓和，进一步能够控制为正锥形状。但是，如果使氮化硅中含氮较多，则绝缘性和耐压 性有可能变低，因此优选将第二绝缘层25的层厚较厚地确保为例如1500A以上，同时将第 三绝缘层26的层厚较薄地形成为例如20A 300A。 另外，在上述实施方式中，说明了第二绝缘层25和第三绝缘层26由相同材料形成 的情况，但如果第三绝缘层26从侧面的蚀刻速度比第二绝缘层25快，则也可以由相互不同 的材料来形成第二绝缘层25和第三绝缘层26。但是，如果由相同的材料形成第二绝缘层 25和第三绝缘层26，则能够利用相同的腔室来连续成膜，是优选的。 另外，在上述实施方式中，说明了第一绝缘层20和第二绝缘层25由相同材料形成 的情况，但第一绝缘层20和第二绝缘层25也可以由相互不同的材料形成。
另外，在上述实施方式中，说明了对于第一绝缘层20、第二绝缘层25及第三绝缘 层26进行干法蚀刻的情况，但因此基于从侧面的蚀刻速度这一观点产生相同作用，所以对 于第一绝缘层20、第二绝缘层25及第三绝缘层26利用蚀刻液的湿法蚀刻也能够适用。
另外，在上述实施方式中，说明了液晶显示面板的多层膜的形成方法，但也可以适用于有机EL显示面板的多层膜的形成方法。 另外，在上述实施方式中，说明了形成薄膜晶体管时的多层膜的形成方法，但也可 以适用于作为不具有薄膜晶体管的布线电路来形成多层膜的情况。 另外，在上述实施方式中，说明了在第一绝缘层20、第二绝缘层25及第三绝缘层 26中形成接触孔的情况，但该接触孔Ho也可以形成为周围由第一绝缘层20、第二绝缘层25 及第三绝缘层26完全包围的形状，也可以如图19所示，形成为预定的方向从第一绝缘层 20、第二绝缘层25及第三绝缘层26开放的状态。
权利要求
一种多层膜的形成方法，包括在基板上形成第一导电层的工序；在上述第一导电层上形成第一绝缘层的工序；在上述第一绝缘层上形成第二导电层，并对上述形成的第二导电层进行构图的工序；在上述基板上形成第二绝缘层以覆盖被构图的上述第二导电层的工序；在上述第二绝缘层上形成蚀刻速度比该第二绝缘层快的第三绝缘层的工序；及对上述第一绝缘层、上述第二绝缘层及上述第三绝缘层一起形成使上述第一导电层的至少一部分露出的接触孔的工序。
2. 如权利要求l所述的多层膜的形成方法，其中，上述第一绝缘层、上述第二绝缘层及上述第三绝缘层都由无机材料形成。
3. 如权利要求2所述的多层膜的形成方法，其中，上述第一绝缘层、上述第二绝缘层及上述第三绝缘层都由氮化硅形成。
4. 如权利要求2所述的多层膜的形成方法，其中，上述第三绝缘层形成为所含的氮多于上述第二绝缘层。
5. 如权利要求4所述的多层膜的形成方法，其中，上述接触孔通过含有CF4或SF6的蚀刻气体形成；上述蚀刻速度是通过含有CF4或SF6的蚀刻气体进行蚀刻的速度。
6. 如权利要求l所述的多层膜的形成方法，其中，包括如下工序在形成上述接触孔之后，在形成了上述接触孔的区域形成第三导电层。
7. 如权利要求1所述的多层膜的形成方法，其中，上述第二绝缘层的层厚为1500A以上；上述第三绝缘层的层厚为20A 300A。
8. —种多层膜的形成方法，包括在基板上形成第一导电层的工序；在上述第一导电层上形成第一氮化硅层的工序；在上述第一氮化硅层上形成第二导电层，并对上述形成的第二导电层进行构图的工序；在上述基板上形成第二氮化硅层以覆盖被构图的上述第二导电层的工序；在上述第二氮化硅层上形成所含的氮比该第二氮化硅层多的第三氮化硅层的工序；及对上述第一氮化硅层、上述第二氮化硅层及上述第三氮化硅层一起形成使上述第一导电层的至少一部分露出的接触孔的工序。
9. 一种多层膜的形成方法，包括在基板上形成第一导电层的工序；在上述第一导电层上形成第一绝缘层的工序；在上述第一绝缘层上形成第二导电层，并对上述形成的第二导电层进行构图的工序；通过利用了至少包含主原料气体和副原料气体的第一工艺气体的CVD，在上述基板上形成第二绝缘层以覆盖被构图的上述第二导电层的工序；通过利用了第二工艺气体的CVD，在上述第二绝缘层上形成第三绝缘层的工序，其中，该第二工艺气体的相对于上述主原料气体的流量的上述副原料气体的流量比上述第一工艺气体大；及对上述第一绝缘层、上述第二绝缘层及上述第三绝缘层一起形成使上述第一导电层的 至少一部分露出的接触孔的工序。
10. 如权利要求9所述的多层膜的形成方法，其中， 上述主原料气体为硅烷； 上述副原料气体为氨气。
11. 如权利要求io所述的多层膜的形成方法，其中，上述第一工艺气体及上述第二工艺气体含有氮作为稀释气体。
12. 如权利要求IO所述的多层膜的形成方法，其中， 上述第三绝缘层形成为所含的氮多于上述第二绝缘层。
13. 如权利要求9所述的多层膜的形成方法，其中， 上述第一工艺气体与上述第二工艺气体的主原料气体的流量相等。
14. 如权利要求9所述的多层膜的形成方法，其中， 上述第一绝缘层通过利用了上述第一工艺气体的CVD形成。
15. 如权利要求9所述的多层膜的形成方法，其中，包括如下工序在形成上述接触孔之后，在形成了上述接触孔的区域形成第三导电层。
16. 如权利要求9所述的多层膜的形成方法，其中，上述第二绝缘层的层厚为1500A以上；上述第三绝缘层的层厚为20A 300A。
17. —种显示面板的制造方法，包括 在基板上形成第一导电层的工序；通过对上述第一导电层进行构图来至少形成扫描线及栅电极的工序； 在上述基板上形成第一绝缘层以覆盖上述栅电极及上述扫描线的工序； 在上述第一绝缘层上形成第二导电层的工序；通过对上述第二导电层进行构图来至少形成信号线、漏电极及源电极的工序； 在上述基板上形成第二绝缘层以覆盖上述信号线、上述漏电极及上述源电极的工序； 在上述第二绝缘层上形成蚀刻速度比该第二绝缘层快的第三绝缘层的工序；及 一起形成接触孔的工序，上述接触孔使上述扫描线的一部分相对于上述第一绝缘层、 上述第二绝缘层及上述第三绝缘层露出。
18. 如权利要求17所述的显示面板的形成方法，其中， 上述第一绝缘层、上述第二绝缘层及上述第三绝缘层都由氮化硅形成。
19. 如权利要求18所述的显示面板的形成方法，其中， 上述第三绝缘层形成为所含的氮多于上述第二绝缘层。
20. 如权利要求19所述的显示面板的形成方法，其中， 上述接触孔通过含有CF4或SF6的蚀刻气体形成； 上述蚀刻速度是通过含有CF4或SF6的蚀刻气体进行蚀刻的速度。
21. 如权利要求17所述的显示面板的形成方法，其中，包括如下工序在形成上述接触孔之后，在形成了上述接触孔的区域形成第三导电层。
22. —种显示面板，具备第一基板；扫描线及栅电极，在上述第一基板上作为第一导电层形成；第一绝缘层，在上述第一导电层上形成，并且在该第一绝缘层上形成了使上述第一导 电层的至少一部分露出的接触孔；信号线、漏电极及源电极，在上述第一绝缘层上作为第二导电层形成；第二绝缘层，由氮化硅形成，形成在上述第二导电层上，并且在该第二绝缘层上形成了 与上述第一绝缘层的接触孔连通的接触孔，来使上述第一导电层的至少一部分露出；及第三绝缘层，由含氮的含有量比上述第二绝缘层多的氮化硅形成，形成在上述第二绝 缘层上，并且在该第三绝缘层上形成了与上述第一绝缘层的接触孔和上述第二绝缘层的接 触孔连通的接触孔，来使上述第一导电层的至少一部分露出。
23. 如权利要求22所述的显示面板，其中，第三导电层以与从上述接触孔露出的区域中的上述第一导电层接触的方式形成在上 述第三绝缘层上。
24. 如权利要求22所述的显示面板，其中， 上述第一绝缘层为氮化硅。
25. 如权利要求22所述的显示面板，其中， 上述第二导电层形成为多层构造。
26. 如权利要求22所述的显示面板，其中， 第二基板配置为与上述第一基板相对； 在上述第一基板与上述第二基板之间形成有液晶层。
全文摘要
本发明提供一种多层膜的形成方法、显示面板的制造方法及显示面板。多层膜的形成方法包括在基板上形成第一导电层的工序；在上述第一导电层上形成第一绝缘层的工序；在上述第一绝缘层上形成第二导电层，并对上述形成的第二导电层进行构图的工序；在上述基板上形成第二绝缘层以覆盖被构图的上述第二导电层的工序；在上述第二绝缘层上形成蚀刻速度比该第二绝缘层快的第三绝缘层的工序；及对上述第一绝缘层、上述第二绝缘层及上述第三绝缘层一起形成使上述第一导电层的至少一部分露出的接触孔的工序。
文档编号H01L27/12GK101789402SQ20101010406
公开日2010年7月28日 申请日期2010年1月27日 优先权日2009年1月27日
发明者田中良孝, 近森博之 申请人:卡西欧计算机株式会社